Операционные микроскопы

Типы и характеристики микроскопа как оптического инструмента: увеличение, поле зрения, диаметр выходного зрачка. Использование операционного микроскопа в офтальмологии, в ЛОР-практике, в стоматологии, при хирургических вмешательствах на щитовидной железе.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Реферат

Операционные микроскопы



Содержание

Введение

1. Историческая справка

2. Основные характеристики микроскопа, как оптического инструмента

2.1 Увеличение микроскопа

2.2 Поле зрения микроскопа

2.3 Диаметр выходного зрачка микроскопа

2.4 Разрешающая способность микроскопа

2.5 Полезное увеличение микроскопа

3. Типы операционных микроскопов

4. Использование операционного микроскопа в офтальмологии

5. Использование операционного микроскопа в ЛОР-практике

6. Использование операционного микроскопа при хирургических вмешательствах на щитовидной железе

7. Применение операционного микроскопа в стоматологии

Заключение

Список использованных источников



Введение

В толковом словаре по медицине указано, что микроскоп операционный (operating microscope) - это бинокулярный микроскоп, часто применяющийся в микрохирургии. Операционное поле освещается с помощью специального источника света, расположенного внутри микроскопа; свет от него проходит через линзы объектива. Во многих моделях этих микроскопов объединены устройства для расщепления луча и второй набор окуляров; это позволяет ассистенту хирурга также следить за ходом операции.

Прогресс науки и техники способствовал возникновению такого направления современной хирургии, обладающего своими специфическими особенностями, как микрохирургия. Для ее развития потребовалось создание новых оптических приборов, высокоточных манипуляторов, специальных инструментов, атравматических игл и особого шовного материала.

Впервые предложил использовать операционный микроскоп в хирургии среднего уха немецкий врач-отоларинголог С. Пилен в 1921 году. В 1922 году в содружестве с фирмой «Цейс» другой врач, Г. Холмгрен, разработал бинокулярный микроскоп. Дальнейшая работа в этом направлении привела к созданию стереомикроскопа с приставками для фоторегистрации, цветной телевизионной камерой, тубусами (оптическими трубками) для помощников хирурга и операционной сестры. Появилась возможность обучения врачей микрохирургической технике. И тем не менее операциям под микроскопом учились долгие годы, испытывая различные инструменты и сверхтонкий шовный материал.

В настоящее время микрохирургия применяется в самых различных разделах клинической и экспериментальной хирургии. Прежде всего, она используется в офтальмологии, отоларингологии, нейрохирургии, а также при операциях на сосудах малого диаметра - реплантации пальцев, кисти, конечности, в хирургии коронарных артерий, вен и лимфатических сосудов. Широкое распространение получает она и при пересадке эндокринных желез, операциях на нервах, желчных путях и во многих других разделах хирургии. Кроме того, она применяется при пересадке органов и тканей в эксперименте на мелких лабораторных животных.

Операционные микроскопы, увеличивающие изображение операционного поля в 40-50 раз, позволяют с высокой точностью работать микроманипуляторами, повторяющими движение руки. Управление рабочими функциями микроскопа осуществляется ножной педалью, а в некоторых моделях так называемыми загубниками, причем передвижение микроскопа осуществляется ртом.



1. Историческая справка

Хирургический операционный микроскоп появился вначале 1920-х, но в основном игнорировался вплоть до 1950, когда он был вновь внедрен Richard A. Perritt для выполнения микрохирургических операций в офтальмологии. Увеличение и освещение, обеспечиваемые микроскопом, в результате приводят к тому, что его начинают воспринимать, как неотъемлемую часть хирургического оборудования. Микрохирургические методики получили широкое распространение, в первую очередь в отоларингологии, офтальмологии, неврологии и урологии, и они играют решающую роль в хирургии присоединения конечностей, отсеченных в результате травмы.



2. Основные характеристики микроскопа, как оптического инструмента

Микроскоп предназначен для наблюдения мелких объектов с большим увеличением и с большей разрешающей способностью, чем дает лупа. Оптическая система микроскопа состоит из двух частей: объектива и окуляра. Объектив микроскопа образует действительное увеличенное обратное изображение предмета в передней фокальной плоскости окуляра. Окуляр действует как лупа и образует мнимое изображение на расстоянии наилучшего видения (рис. 1). По отношению ко всему микроскопу рассматриваемый предмет располагается в передней фокальной плоскости.

Рис. 1. Оптическая схема микроскопа

2.1 Увеличение микроскопа

Действие микрообъектива характеризуют его линейным увеличением:

,

где - фокусное расстояние микрообъектива, - расстояние между задним фокусом объектива и передним фокусом окуляра, называемое оптическим интервалом или оптической длиной тубуса.

Изображение, создаваемое объективом микроскопа в передней фокальной плоскости окуляра рассматривается через окуляр, который действует как лупа с видимым увеличением:

Общее увеличение микроскопа определяется как произведение увеличения объектива на увеличение окуляра:

Если известно фокусное расстояние всего микроскопа, то его видимое увеличение можно определить как:

Как правило, увеличение современных объективов микроскопов стандартизованное и составляет ряд чисел: 10, 20, 40, 60, 90, 100 крат. Увеличения окуляров тоже имеют вполне определенные значения, например 10, 20, 30 крат. Во всех современных микроскопах имеется комплект объективов и окуляров, которые специально рассчитываются и изготавливаются так, что подходят друг к другу, поэтому их можно комбинировать для получения разных увеличений.

2.2 Поле зрения микроскопа

Поле зрения микроскопа зависит от углового поля окуляра , в пределах которого получается изображение достаточно хорошего качества:

При данном угловом поле окуляра линейное поле микроскопа в пространстве предметов тем меньше, чем больше его видимое увеличение.

2.3 Диаметр выходного зрачка микроскопа

Диаметр выходного зрачка микроскопа вычисляется следующим образом:

,

где - передняя апертура микроскопа.

Диаметр выходного зрачка микроскопа обычно немного меньше диаметра зрачка глаза (0.5-1 мм).

При наблюдении в микроскоп зрачок глаза нужно совмещать с выходным зрачком микроскопа.

2.4 Разрешающая способность микроскопа

Одной из важнейших характеристик микроскопа является его разрешающая способность. Согласно дифракционной теории Аббе, линейный предел разрешения микроскопа, то есть минимальное расстояние между точками предмета, которые изображаются как раздельные, зависит от длины волны и числовой апертуры микроскопа:

Предельно достижимую разрешающую способность оптического микроскопа можно сосчитать, исходя из выражения для апертуры микроскопа (). Если учесть, что максимально возможное значение синуса угла - единичное (), то для средней длины волны можно вычислить разрешающую способность микроскопа:

2.5 Полезное увеличение микроскопа

Глаз наблюдателя сможет воспринимать две точки как раздельные, если угловое расстояние между ними будет не меньше углового предела разрешения глаза. Для того чтобы глаз наблюдателя мог полностью использовать разрешающую способность микроскопа, необходимо иметь соответствующее видимое увеличение.

Полезное увеличение - это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет полностью использовать разрешающую способность микроскопа, то есть разрешающая способность микроскопа будет такая же, как и разрешающая способность глаза.

Если две точки в передней фокальной плоскости микроскопа расположены друг от друга на расстоянии , то угловое расстояние между изображениями этих точек . Видимое увеличение микроскопа:



Поскольку обычно диаметр выходного зрачка микроскопа около 0.5 - 1 мм, угловой предел разрешения глаза 2ґ - 4ґ. Если взять среднюю длину волны в видимой области спектра (0.5 мкм), то для полезного увеличения микроскопа можно вывести зависимость:

Микроскоп с видимым увеличением меньше 500А не позволяет различать глазом все тонкости структуры предмета, которые изображаются как раздельные данным объективом (). Использование видимого увеличения больше 1000А нецелесообразно, так как разрешающая способность объектива не позволяет полностью использовать разрешающую способность глаза ().



3. Типы операционных микроскопов

Оптическое увеличение при помощи операционного микроскопа является неотъемлемым элементом микрохирургии. Операционный микроскоп должен обеспечивать достаточной обзор операционного поля, высокую контрастность, значительное увеличение с возможностью плавного изменения кратности от 4 до 40 крат. Желательно иметь микроскоп с zoom-контролем, что гарантирует точность требуемого увеличения.

Современные о...