韓乾

北京積水潭醫(yī)院 設(shè)備科，北京 100035

引言

1 硬性內(nèi)窺鏡結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 硬性內(nèi)窺鏡結(jié)構(gòu)

硬性內(nèi)窺鏡是由圖像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及配件系統(tǒng)組成[3]。根據(jù)各學科操作方式、檢查部位的不同，硬性內(nèi)窺鏡的配件系統(tǒng)會有不同的種類，所以硬鏡外形略有不同。但所有硬性內(nèi)窺鏡的圖像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)的組成是大體相同的。硬性內(nèi)窺鏡的圖像系統(tǒng)主要由物鏡組、轉(zhuǎn)像柱狀透鏡組、目鏡組組成。照明系統(tǒng)由導光纖維組成[4]（圖1）。

圖1 硬性內(nèi)窺鏡結(jié)構(gòu)示意圖

硬性內(nèi)窺鏡在國內(nèi)外醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用都很廣泛，我院很多科室如泌尿外科的腎鏡、膀胱鏡；婦科的宮腔鏡、腹腔鏡；耳鼻喉科的鼻竇鏡；骨科的椎間孔鏡、肩關(guān)節(jié)鏡、膝關(guān)節(jié)鏡、腕關(guān)節(jié)鏡等，都在使用這些硬性內(nèi)窺鏡進行檢查和手術(shù)。硬性內(nèi)窺鏡圖像清晰、操作簡單、靈活方便，醫(yī)生可以直接觀察病灶部位，對病人進行檢查、診斷[1]。但是，隨著硬性內(nèi)窺鏡及內(nèi)鏡系統(tǒng)使用頻次的增加，硬性內(nèi)窺鏡及配套設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率也在增加。最常見的故障例如：由于硬性內(nèi)窺鏡圖像系統(tǒng)故障導致的圖像故障、由于光源主機故障導致的光源故障、由于操作者操作不當導致的硬鏡破損故障等，而且這些故障的維修費用也很高。作為醫(yī)院自己的醫(yī)療設(shè)備管理部門，醫(yī)療設(shè)備科工程師應(yīng)該從專業(yè)角度出發(fā)，盡可能地減少硬性內(nèi)窺鏡及內(nèi)鏡系統(tǒng)的故障，提高設(shè)備使用效率。本文主要介紹硬性內(nèi)窺鏡及內(nèi)鏡系統(tǒng)相關(guān)知識、硬性內(nèi)窺鏡及內(nèi)鏡系統(tǒng)常見故障及解決辦法和硬性內(nèi)窺鏡及內(nèi)鏡系統(tǒng)的日常維護，為臨床一線更好的使用硬性內(nèi)窺鏡及系統(tǒng)提供幫助[2]。

1.2 硬性內(nèi)窺鏡的工作原理

硬性內(nèi)窺鏡種類有很多，為了達到不同手術(shù)或檢查的使用要求，硬性內(nèi)窺鏡在外形、長度、角度、粗細等幾方面略有不同。但其成像的基本原理是相同的。硬性內(nèi)窺鏡是通過復(fù)雜的光學成像系統(tǒng)和照明系統(tǒng)將病灶圖像顯示給操作者或者顯像系統(tǒng)中。其原理是：待觀察的組織經(jīng)過物鏡組成像，根據(jù)檢查要求物鏡組內(nèi)還需要不同角度的棱鏡實現(xiàn)角度變化，物鏡成像后通過轉(zhuǎn)像柱狀透鏡將倒像轉(zhuǎn)為正像，并傳輸?shù)侥跨R，再由目鏡放大后成為可觀察圖像[5]。照明系統(tǒng)實現(xiàn)照明的原理是將光源設(shè)備發(fā)出的光經(jīng)過光導纖維傳輸?shù)絻?nèi)窺鏡前端，照亮待觀察組織。

2 設(shè)備故障實例

我院硬鏡主要是奧林巴斯、STORZ 和史賽克這幾種品牌。對于硬性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)來說，圖像亮度和圖像清晰度是至關(guān)重要的兩個參數(shù)。在日常使用過程中，大部分的故障現(xiàn)象都是圍繞著這兩個參數(shù)出現(xiàn)的。由于人體組織顏色非常接近，所以清晰度或亮度出現(xiàn)問題會直接影響臨床診斷和治療，后果非常嚴重[6]。所以這兩類故障在日常設(shè)備使用過程中一定要注意。下面，分別討論硬性內(nèi)窺鏡和內(nèi)鏡系統(tǒng)常見的故障和解決辦法。

2.1 硬性內(nèi)窺鏡常見故障和解決辦法

硬性內(nèi)窺鏡按功能區(qū)域分為物鏡部、插入部、導光部、目鏡部及其他結(jié)構(gòu)。每個功能區(qū)域由于其不同的結(jié)構(gòu)、不同的使用功能，也就會產(chǎn)生不同的故障及故障現(xiàn)象。下面主要介紹物鏡部、插入部、導光部所產(chǎn)生的故障和解決辦法[7]。

2.1.1 物鏡部故障

物鏡部作為硬性內(nèi)窺鏡最前端，是最有可能發(fā)生故障的部位。物鏡部的物鏡蓋玻璃和導光束先端則是出現(xiàn)的問題比較多的部件。

（1） 故障現(xiàn)象。物鏡蓋玻璃出現(xiàn)問題時會導致圖像模糊、甚至是圖像缺失。導光束先端出現(xiàn)問題時會導致圖像亮度下降、甚至是亮度缺失。

（2）故障分析。物鏡蓋玻璃的故障多是由于使用不當、意外磕碰或者與其他動力設(shè)備觸碰后發(fā)生的破損、磨損、泄漏等情況（圖2～3）。導光束出現(xiàn)故障多是因為使用過程中或者清洗消毒過程中的磨損，導致導光束先端變得粗糙或破損（圖4）。

圖2 物鏡蓋玻璃損壞

圖3 物鏡先端磨損

圖4 導光束先端磨損

（3）故障解決方案。物鏡部出現(xiàn)故障主要原因是人為誤操作導致，為避免故障出現(xiàn)，操作者要做到輕拿輕放，避免與其他物品碰撞。手術(shù)操作時，要注意不要與刨削器械或其他動力設(shè)備接觸，以免損傷硬鏡。清洗消毒時，一定注意物鏡部不要與堅固的消毒盒或其他器械接觸，避免在操作過程中損傷物鏡部。物鏡部故障可以尋找技術(shù)好的第三方維修，因為原廠維修往往會因為物鏡部一些小故障更換掉整個物鏡部和插入部。造成不必要的浪費。

2.1.2 插入部故障

插入部是直接探入病人體腔內(nèi)的主要部件。操作者是通過移動插入部，使硬鏡到達病灶的最佳觀察位置。有些孔徑比較小的硬性內(nèi)窺鏡或者在術(shù)中需要用力操作的部位使用硬性內(nèi)窺鏡時，很容易造成插入部的故障。

（1）故障現(xiàn)象。插入部故障最直接的現(xiàn)象就是插入部變形，而插入部出現(xiàn)變形時同樣會導致圖像模糊、甚至是圖像缺失、圖像亮度下降等現(xiàn)象。

（2）故障分析。插入部故障的主要原因是操作者在使用過程中或清洗消毒過程中使用不當，導致插入部受外力變形（圖5～6），從而導致圖像或亮度出現(xiàn)故障。當插入部出現(xiàn)變形時，插入管內(nèi)的透鏡組會因為外力導致破損甚至斷裂，從而導致圖像故障；同理，由于插入管變形導致光導纖維多束斷裂或扭曲，則會導致圖像亮度出現(xiàn)故障。

圖5 插入部彎曲

圖6 插入部受外力變形

（3）故障解決方案。手術(shù)操作者在手術(shù)過程中，如果出現(xiàn)移動硬鏡受阻的情況，切記不要用力移動，以免對插入部造成外力損傷[8]。清洗消毒人員在硬鏡消毒過程中要單獨對硬鏡進行清洗消毒，使用專用的內(nèi)鏡消毒盒進行存放，切記不要將重物壓在硬鏡上，以免造成插入部變形。插入部的損壞一般都會找原廠維修，因為此類故障一般都要更換整個插入部和物鏡部。

2.1.3 導光部故障

（1）故障現(xiàn)象。導光部是硬性內(nèi)窺鏡光路傳輸?shù)暮诵慕M件，導光部出現(xiàn)故障后的主要現(xiàn)象就是觀察圖像發(fā)暗或光亮缺失[9]。導光部主要是導光接頭和光導纖維這兩個部位會經(jīng)常出現(xiàn)故障。

（2） 故障分析。第一，導光接頭損壞或變色（圖7～8），導致光路受阻或變色。導光接頭蓋玻璃有可能受到外力導致破碎，從而使導光性能下降；還有一種情況就是由于導光接頭連接時干燥不徹底導致接頭蓋玻璃灼熱變色，使光路顏色出現(xiàn)偏差。第二，光導纖維損壞，導致光亮度下降[10]。在日常維修過程中，有很多情況都是工作管變形后導致光導纖維損壞的。

圖7 導光接頭蓋玻璃炸裂

圖8 導光接頭變色

（3）故障解決方案。在手術(shù)開始時，連接導光接頭時一定保證導光接頭干燥無水氣，如果有水汽存在，由于光源設(shè)備使用過程中會產(chǎn)生高溫，這樣很容易使導光接頭破損或變色，從而影響光路。手術(shù)剛結(jié)束時，由于導光接頭溫度很高，待自然冷卻后再進行清洗消毒，以免由于冷熱不均導致接頭蓋玻璃損壞。在使用和清洗消毒過程中，避免與硬物碰撞，避免工作管受力變形。導光部的損壞如果是光導纖維出現(xiàn)故障，一般都會找原廠維修，因為此類故障一般都要更換整個插入部和物鏡部。如果是導光接頭出現(xiàn)故障，往往第三方維修可以解決。

2.2 硬性內(nèi)鏡系統(tǒng)其他故障和解決辦法

硬性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)由攝像主機、光源設(shè)備、顯示設(shè)備、圖像工作站以及其他輔助設(shè)備等設(shè)備組成。除了主機，還有一些與主機相連的輔助設(shè)備：攝像主機攝像頭、光源導光電纜等。這些設(shè)備的故障也會影響操作者觀察圖像的圖像質(zhì)量。我院有奧林巴斯、STORZ、史賽克等品牌的設(shè)備，這些設(shè)備的配置與連接方式基本相同。下面，介紹一下硬性內(nèi)鏡系統(tǒng)常見的故障和解決辦法[11]。

2.2.1 攝像主機和攝像頭故障

在日常維護中，攝像主機和攝像頭的主要故障集中在信號輸出方面。

（1）故障現(xiàn)象。視頻輸出無圖像、圖像花屏、圖像顏色缺失等現(xiàn)象[12]。

（2）故障分析。產(chǎn)生圖像問題的原因有很多，總結(jié)如下：① 攝像主機輸出故障；② 信號輸出線纜故障或連接故障；③ 顯示設(shè)備故障；④ 攝像頭線纜故障；⑤ 攝像頭接頭故障。

（3）故障解決方案。① 攝像主機輸出故障都是由主機硬件原因引起的，攝像主機一般都會有多路輸出或高清標清輸出，工程師可以通過測試不同的輸出口判斷是否為主機硬件故障，圖像處理硬件出現(xiàn)故障一般推薦原廠進行維修；② 圖像問題有很多情況都是信號輸出線纜故障或連接故障，在日常設(shè)備使用過程中，信號線連接電纜很容易出現(xiàn)損壞、折斷、接頭損壞等情況，工程師可以備一些常用的線纜和接頭，這樣可以很方便解決此類故障；③ 顯示設(shè)備一般指的是顯示器，顯示器故障同樣會引起很多圖像問題，如顯示器電源板、觸控板或圖像處理板故障等，此類問題也比較好判斷，有很多維修顯示器的第三方公司都可以維修醫(yī)用顯示器，且維修成本不高；④ 攝像頭線纜故障主要是由于操作者在硬鏡使用中會不停地旋轉(zhuǎn)角度，導致后端線纜旋轉(zhuǎn)成死角。經(jīng)過一段時間的旋轉(zhuǎn)后，內(nèi)部線纜組會出現(xiàn)斷開或短路情況，就會出現(xiàn)圖像花屏、圖像缺失、圖像缺色等現(xiàn)象，攝像頭線纜的維修一般推薦原廠維修，因為線纜與CCD 相連，維修不精細會出現(xiàn)CCD 損壞的情況[13]；⑤ 攝像頭接頭故障主要是電氣金手指出現(xiàn)腐蝕或打火造成的氧化層導致攝像頭虛接，出現(xiàn)這種情況可以用細砂紙小心打磨，問題一般都可以解決。如果經(jīng)過處理后仍連接不實，就需要更換接頭了。攝像頭在使用時，一定要認真做好干燥處理，保證電氣接頭無水氣、無水漬，這樣就能避免此類故障。

2.2.2 光源設(shè)備和導光電纜故障

光源類設(shè)備的故障對于醫(yī)院的工程師來說還是比較容易處理的一類故障。自主維修難度不是很大，成本也不會很高。

（1）故障現(xiàn)象。光源不亮、圖像亮度下降。

（2）故障原因。① 光源硬件故障；② 氙燈燈泡故障；③ 導光電纜故障。

（3）故障解決方案。① 光源硬件故障主要出現(xiàn)在電源板和氙燈高壓啟動板，由于氙燈點亮電壓很高，在點亮過程中很容易出現(xiàn)電路板元器件損壞或擊穿，不過這類故障的維修辦法比較多，設(shè)備科的工程師有時自己也能夠解決；② 氙燈燈泡一般的使用壽命是500 h，超出使用時長后就會出現(xiàn)亮度降低或損壞的情況[14]，更換氙燈燈泡要嚴格按照氙燈燈泡安裝說明安裝，保證氙燈燈泡良好的散熱和電氣連接，從而避免溫度過高燒壞燈泡或由于打火造成燈泡或電路板的損壞；③ 導光電纜兩端都有導光玻璃，如果在清理不干凈的情況下直接使用，很容易造成導光玻璃在高溫情況下變色，影響圖像質(zhì)量，導管電纜外皮也很容易被利器劃破，造成導光纖維外露。

3 硬性內(nèi)窺鏡及內(nèi)鏡系統(tǒng)的保養(yǎng)

3.1 硬性內(nèi)窺鏡保養(yǎng)

硬性內(nèi)窺鏡在使用后的保養(yǎng)程度，會直接影響硬鏡的壽命。只有認真地做好日常保養(yǎng)，才能夠延長硬鏡的使用壽命、減少硬鏡的磨損和老化、降低維修成本、減少不必要的停機時間。

（1）手術(shù)結(jié)束后，首先應(yīng)進行床旁檢查。確認硬鏡使用過程在有無出現(xiàn)故障，如外力導致插入部彎曲變形；插入部是否出現(xiàn)被利器刺傷；目鏡部有無破損情況；物鏡部是否出現(xiàn)蓋玻璃破損或光導纖維先端部磨損等情況。如果出現(xiàn)問題，應(yīng)立即停止后續(xù)清洗消毒步驟，防止硬鏡故障擴大[15]。

（2）床旁檢查結(jié)束后，才能對硬鏡鏡體進行清洗。待導光接頭自然冷卻后，應(yīng)盡快將鏡體沖洗干凈；物鏡鏡頭前端和有污漬時應(yīng)盡快用紗布擦拭干凈，防止污漬干涸后影響光路或圖像通路。器械部如果有可拆卸的組件，應(yīng)拆卸下來仔細清洗干燥，防止生銹。清洗完后進行全面干燥，并將硬鏡妥善存放在專用的內(nèi)鏡器械盒內(nèi)，準備進行滅菌。

3.2 硬鏡內(nèi)鏡系統(tǒng)保養(yǎng)

（1）手術(shù)結(jié)束后，攝像頭和導光電纜也需要進行床旁檢查。確認攝像頭在使用過程中是否出現(xiàn)故障，如圖像缺失、圖像缺色、圖像干擾等情況。觀察攝像頭線纜是否出現(xiàn)受力扭曲或外皮破損的情況。導光電纜是否出現(xiàn)圖像亮度不夠、圖像顏色偏差等情況。電纜外皮是否出現(xiàn)破損的情況。如果床旁檢查出現(xiàn)問題，應(yīng)立刻聯(lián)系設(shè)備科工程師進行處理，決不能繼續(xù)消毒滅菌。

（2）床旁檢查結(jié)束后，才可對攝像頭和導光電纜進行擦拭清潔。導光電纜兩端蓋玻璃有污漬時應(yīng)盡快用紗布擦拭干凈，防止污漬干涸后影響光路。攝像頭的電氣接頭如果沾有水漬，應(yīng)盡快用干紗布擦拭干凈，防止液體對金手指的腐蝕。

（3）攝像主機、光源以及其他輔助設(shè)備在手術(shù)結(jié)束后應(yīng)檢查設(shè)備是否完好，連線是否完好。攝像主機線纜連接口如果有水漬應(yīng)立刻擦拭干凈。光源在結(jié)束手術(shù)后應(yīng)立刻關(guān)閉。

4 結(jié)論

本文結(jié)合工作經(jīng)驗對硬性內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)進行介紹,并且就我院硬性內(nèi)窺鏡常見的故障進行梳理和分析。通過這些實際的案例分析，希望幫助臨床工程師和清洗消毒人員能夠了解硬性內(nèi)窺鏡的維護和保養(yǎng)工作內(nèi)容，也希望臨床使用者能夠了解硬性內(nèi)窺鏡在使用過程中需要注意的地方，避免由于操作不當造成硬性內(nèi)窺鏡損壞。硬性內(nèi)窺鏡不僅要做好術(shù)前設(shè)備檢查工作，更要做好術(shù)后的預(yù)防性維護。只有維護得當，才能夠延長硬性內(nèi)窺鏡的使用壽命，減少設(shè)備的停用時間。