腹腔鏡手術系統組成與故障維修思路探究

曾 建

（中山大學腫瘤防治中心，廣東廣州 510060）

0 引言

隨著科學技術的迅猛發展，醫療技術與裝備的不斷進步，相關學科逐步融合，為醫療領域開展新技術、新方法的研究應用奠定了堅實的基礎。加上醫務人員上崗前都經過嚴格專業的培訓，眾多原有的開放性手術現在已被腔內手術取代，增加了手術選擇的機會。腹腔鏡手術之所以受到患者的青睞，是因為該方法具有恢復快、住院時間短、安全、術后傷疤小、術后疼痛輕等諸多優點，而且腹腔鏡檢查還可以讓檢查和治療工作同時進行，是目前最先進、最安全的微創技術之一。

1 腹腔鏡手術系統組成

腹腔鏡與電子胃鏡比較相似，用于腹腔內檢查和治療的內窺鏡，是帶有小型攝像頭的醫療器械，而腹腔鏡手術就是同時使用腹腔鏡及相關器械進行的手術。腹腔鏡系統由很多基本的器械組成（圖1），其中主要包括腹腔鏡鏡頭、分離鉗、大抓鉗、無損傷鉗、氣腹針、腔鏡下所應用的電凝鉤、雙極電凝、超聲刀以及一次性切割閉合器等。其中腹腔鏡鏡頭連接顯示器，可以實時提供手術操作過程中的圖像。

圖1 腹腔鏡系統組成

1.1 攝影成像系統

腹腔鏡攝影成像系統由腹腔鏡、光源及光路系統、微型攝像頭、攝像轉換器、監視器、自動冷光源、錄像機等組成，成像原理如圖2 所示。攝影成像系統的應用，可以更為直觀地觀察到患者腹腔內的情況，為醫生的工作提供便利，使檢查結果更加真實可靠，使醫務人員可以更詳細地了解致病因素，從而對出現的異常情況及時選擇適合的治療方案，快速地為患者進行手術。而且根據手術部位的不同，可以選用不同尺寸、不同大小的鏡頭，既方便又安全地進行手術。但腹腔鏡與光源之間的連接，需要借用光纜，但光纜纖維極細，使用過程中易出現折斷現象，因此要著重保護，以確保手術的正常進行。

圖2 腹腔鏡成像原理

1.1.1 腹腔鏡

腹腔鏡是腹腔鏡手術器械體系中最重要的元件，屬于硬性內窺鏡的一種，可根據檢查部位的情況提供不同角度的視野。腹腔鏡的規格較多，有直徑2～10 mm 的多種規格的鏡子，直徑2 mm的鏡頭屬于微型腹腔鏡，直徑10 mm 的鏡體可同時為器械提供出入通道，屬于操作鏡；根據鏡面的角度不同又可分為0°、30°以及45°等類型。外科手術常用的主要有0°和30°硬鏡，給攝像頭傳遞手術視野內的病灶圖像。設備監管人員要保證其具備明亮且清晰的圖像成像水平，而利用硬管型材質，即可確保圖像質量滿足預期要求，又可以提升圖像清晰度和分辨率。另外，不同腹腔鏡有尺寸差異，一般小角度腹腔鏡更便于完成手術操作。

1.1.2 冷光源

冷光源主要是鹵素光源或氙光源，主要作用是給腹腔操作提供光源，光束經過導光纖維及腹腔鏡傳至腔內，若病人組織長期被可見光照射可能會引起灼傷，因此將一片紅外濾波片放置在冷光源燈泡前端，過濾掉產生熱量的紅外線，輸出熱度較小的冷光，在導光纖維傳輸過程中基本耗盡，由此稱作冷光源。

目前，市場上主流的冷光源都使用氙燈燈泡的冷光源，但已經有部分廠家使用LED 作為冷光源。LED冷光源只要能正常發光，在其壽命周期內基本不用更換LED 發光組件。

1.1.3 攝像設備

攝像設備主要是借助CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合元件）芯片完成攝像機和腹腔鏡連接，有效顯示腹腔內情況。攝像頭對腹腔鏡獲取的術野內圖像進行攝像，同時調整焦距或變焦獲取更清晰的圖像。攝像頭上的CCD 將光信號轉化為電信號再傳輸給攝像系統主機。攝像系統主機將電信號轉換為抗干擾能力強的數字信號再傳輸給顯示器，從而與實際病灶相接近的立體效果圖像得以呈現，因此能夠清晰顯示腹腔內的情況。

1.1.4 顯示設備

顯示設備通常為彩色，能實現2 種以上信號輸入和處理。一般顯示設備有多種彩色信號接收模式，如RGB（Red Green Blue，紅綠藍模式），NTSC（National Television Standards Committee，美國國家電視標準委員會模式）以及色差信號和亮度信號的復合信號模式。腹腔鏡配套的顯示設備為彩色，必須至少能實現2 種以上信號的輸入和處理，同時須保證分辨率高于攝像機分辨率。

1.1.5 導光設備

導光設備能將腹腔鏡和冷光源進行合理連接，確保發揮出攝像成像系統優勢。不同光纜結構中都含有10 萬條以上光導纖維，通過全反射方式把冷光源的冷光傳導至腹腔鏡內，為腹腔內探查提供照明。由于光導纖維較細，所以在實際應用過程中，經常會出現折斷現象，會對光線輸送過程造成影響。因此需要相關操作人員高度關注，有效落實系統化監管機制。

1.2 氣腹系統

氣腹系統主要分為氣體、氣腹機設備和穿刺套管，氣體指充斥在氣腹機內的氣體，以二氧化碳為主，因為在血液中，二氧化碳溶解度較高，能有效擴散且不會造成不良影響；氣腹機設備是向患者腹腔內注入二氧化碳的設備，主要通過電腦端進行控制，建立有效氣腹及恒定腹壓，保證手術的合理性和規范性；由穿刺錐和套管構成的穿刺套管為手術器械和腹腔鏡建立腹腔通道。最關鍵的是，新型設備能在一定程度上維護手術安全，保證手術監管機制的權威性。

2 常見故障及維修

2.1 攝影成像系統故障

成像系統最常見的故障有圖像干擾、圖像信號不穩定、圖像信息不完整、圖像偏色等。其中圖像干擾是腹腔鏡工作時最常見的一種故障，主要表現為呈現的圖像不清楚或者不完整，導致醫務人員不能及時對患者的病情進行分析，嚴重者會拖延患者的治療時間。該故障出現的主要原因是由于受到了高頻率設備的影響或者是導線老化導致信號傳遞缺陷，從而干擾到腹腔鏡成像系統的正常工作，因此，在使用腹腔鏡之前，須做好日常保養及檢查，確保設備可以正常使用，發現問題及時更換相應配件，避免耽誤診治工作。

若出現圖像顯示模糊、調節焦距無改善問題，除了排除病人體內溫度與物鏡溫度溫差大導致鏡面起霧外，可能是術中輔助設備誤觸鏡頭導致鏡頭破損。圖像干擾、圖像信號不穩定、圖像偏色等也可能是攝像頭或攝像頭連接線故障，這種情況下需要將攝像頭返廠維修。腹腔鏡系統的圖像顯示與攝像頭、主機和顯示器均相關，需要逐步進行分析排查。

2.2 光源系統故障

腹腔鏡光源系統一般為氙燈冷光源，故障主要為光線發暗、閃爍和開機燈泡不亮等，這些故障都對診斷結果有影響。如果發現亮度不夠，要及時檢查設備的燈泡，看燈泡的使用時間是否已超過額定時間，應更換新的燈泡；同時也可檢查導光束，可能是導光束中部分導光纖維斷裂。燈泡閃爍時，應檢查高壓板，測試電容和電阻，可能是電容容量偏低，需及時更換電容。開機燈泡不亮時，除了可能要更換燈泡外，還有可能是保險燒毀或熱敏電阻損壞，需及時更換損壞的元器件。

2.3 氣腹系統故障

氣腹系統出現的故障主要為壓力和流量顯示不準確以及設備漏氣。通過不斷建立健全完整的、有效的控制機制，對氣腹系統進行集中統一管理，確保維修管理水平的有效提升。

首先，壓力顯示錯誤故障要有專門的維修管理措施，一旦顯示數值不在正常范圍內，就要考慮設備老化問題，需及時更換設備。若組內有超過一個傳感器的，其中一個發生故障，其他組件也會受影響，此時可能要更換整組傳感器，確保數值正確。

其次，流量顯示錯誤要集中進行更換。若流量傳感器損壞嚴重，需要通過計算壓差來保證流量，同時對壓差傳感器進行集中更換，避免故障問題影響到質量。

最后，氣腹漏氣問題也需要及時處理。該故障產生的原因可能是二氧化碳供氣出現問題，如二氧化碳鋼瓶出現氣閥漏氣，對此，需要檢查二氧化碳供氣系統，若是氣瓶供氣，可能要更換滿氣鋼瓶、減壓閥，重新組裝或者擰緊連接氣腹機的氣腹管，要結合實際情況進行集中處理和控制。

3 預防腹腔鏡手術系統故障的主要措施

3.1 做好日常預防性維護工作

通過日常管理經驗的積累，很大一部分維修必定涉及更換配件，不可避免產生維修費用，因此建議形成通過分析故障原因的方式，制定相應的預防性維護體系，提前發現和排除潛在的故障隱患，進一步保證設備使用壽命。醫療設備的預防性維護是指在設備發生故障前對其性能、安全等進行檢查維護，防止故障發生，從而保證醫療設備正常運行的一種預防性維修方式。

（1）通過定期及不定期的故障原因分析，找出可以通過預防性維護避免的一些故障，通過收集設備使用者、消毒人員和廠家工程師的反饋，對故障原因進行分析。

（2）為了培養使用者預防性維護意識，建立分級培訓體系，由此提高使用者的操作以及維護水平，幫助使用者掌握腹腔鏡手術系統的組成結構、基本功能、原理和操作規范，同時增強他們的預防性維護意識并提高故障判斷分析能力。

（3）根據不同的周期執行預防性維護。

3.2 建立健全設備管理制度

（1）建立完善設備檔案，設備的相關資產信息應詳細記錄，在設備使用、維護保養、更換時都應在檔案中做好記錄，有利于日后清點審查。

（2）設備管理人員都應接受相關培訓，新設備裝機時，應邀請原廠設計人員、廠家工程師進行現場講解，使使用人員、管理人員充分掌握設備使用、維護保養、清潔的方法。

（3）落實腹腔鏡手術系統的使用登記制度，最好配備專業維護人員，定期維護保養、定期系統性檢查，最大限度地延長設備的使用壽命。

4 結束語

腹腔鏡手術過程中所涉及到的問題和影響因素較多，為保證手術順利進行，對設備常見故障進行全面的分析與總結。通過分析，發現設備故障主要為成像系統故障、光源系統故障、氣腹系統故障等。雖然腹腔鏡手術具有恢復快、住院時間短、安全、術后傷疤小等優點，但相應的也有很多設備上的問題，若不加以解決，會嚴重影響患者的手術成功率。腹腔鏡整套設備屬于精密儀器，結構比較復雜，因此更要嚴格對待出現的故障問題，秉承嚴謹安全的原則，全面落實設備維修工作，選擇經過嚴格培訓的專業人員正確操作儀器，提高系統設備的使用壽命，保證手術順利進行。