显微牙髓治疗器械与设备
第一节口腔手术显微镜的基本原理与构造
一、基本原理
光学显微镜基于伽利略原理设计和制造（图2-1）。显微镜中所有的光学元件构成一个整体，共同聚焦于无穷远处。使用者通过立体镜片反射的平行光，能够从不同角度看清被观察物。
光线是光学器械的基本要素，反射光线决定着物体表面的细节。通过良好的冷光源以及镜片系统，术者可以更好地看清被观测物，同时最大程度地避免视觉疲劳。
通过共轴光线，照明球管偏离观察轴最大约为2°~6°，提供无影的术野范围。在根管治
疗中，共轴光线可让术者观察到根管深处。
（三）放大率
冷光源通过光纤到达物镜和被观察的物体，而被观察物反射的光线经物镜及分光镜送到目镜和助手镜（或摄像系统），通过调节焦距和放大倍数看清被观察物，锁定镜头后即可开始检查和治疗等操作。放大系统提供不同的放大倍数调节，一般为2~30倍，3~6挡或连续变焦，放大公式依据如下公式计算：
一般而言，放大倍数增加时，视野缩小，术野亮度降低，景深缩短，多用于观察十分细微的结构；放大倍数降低时，视野宽广，适于观察髓腔全貌或在根尖手术中做手术切口和翻瓣时使用。
调焦可通过上下移动显微镜实现，而精细的调焦有赖于手动旋钮或电动马达的调节。
光学质量非常重要，因为它将决定操作过程中术者眼睛的疲劳程度和图像记录的质量。
立体的镜片结构有助于从三维空间观察物体，而且能达到良好的视野纵深。
稳定性是一个很关键的因素。在手术过程中，显微镜的镜臂常需经过多次调整，以到达合适的位置。在移动到新位置以后，显微镜的镜臂应能马上停在该位置，而不会发生移位或反弹。测试显微镜稳定性的时候，术者可在镜臂充分延展时，轻拍一下镜臂末端，如果是稳定性良好的显微镜，上部的悬挂装置以及机械平衡装置应能防止镜臂的移动或反弹。
随着口腔检查、操作的进行，患者的头部可能会发生多次的位置移动，显微镜的镜臂也
需作相应移动。因此，镜臂应尽量做得轻便，以获得良好的机动性。当辅助部件越靠近显微镜的头部时，显微镜就会越稳定和具有更为良好的机动性。
在使用期内口腔手术显微镜可能需要更新和外加部件，以保证设备的最佳使用状态、功能的扩展与升级，因此显微镜应具有良好的模块性，便于拆换和添加附件。
二、显微镜的基本构造
（一）光学系统
光学系统由大物镜、成像小物镜、转像棱镜、目镜、聚光镜、光导纤维等组成，这些元件共同决定显微镜的放大率。冷光源通过光导纤维照亮手术视野，手术区域为显微镜的物面，物面通过显微光路放大成像，因此术者能看清肉眼无法看到的精细结构，达到显微诊断、精细手术的目的。手动型手术显微镜的镜筒两侧配有变倍调节旋钮，术者可进行多级放大倍数的选择。新型的电动连续变焦口腔手术显微镜设有电动变焦和变倍旋钮，并可配备脚控装置，操作方便，且放大倍数的调节为连续变倍。
1.目镜根据成像质量及光学像差的修正性能，目镜（eyepieces）主要分为三种：
（1）惠更斯型（Huygens type）：最为简单和便宜。
（2）广视野型（wide-field type）：在视野中的各处均能良好成像（包括边缘区）。
（3）普罗素型（Plossltype）：可良好地调节所有像差，最为复杂，质量也最高。
目镜有×6.3、×10、×12.5、×16、×25等放大率，焦距为125mm，有可调屈光装置和橡皮眼杯。带标线的目镜可方便地在术野中定位所需演示的物体。
2.双目镜双目镜（binoculars）的作用为将一个实时的物像投射到目镜的焦点平面，两个目镜张开的角度主要依据术者双目间的瞳距而定（图2-2）。光束的分离可让物像产生立体感，从而产生视觉的深浅效果。双目镜有着不同的焦距，焦距越大，放大倍数就越高。术者应选择合适的双目镜，从而更好地看清楚牙根的轴面，在上颌手术中看清手术斜面，以及
在下颌手术中同时看清牙根轴面和术野斜面。可倾斜的双目镜可通过调节以达到不同角度，甚至超过180°。双目镜有直镜筒、固定45°角和可进行180°倾斜角变化三种类型。后两者比较常用，术者可获得更为舒适的工作体位。
（magnification changer）位于显微镜的体部，手动放大率转换器可3~5倍改变放大率，而电动放大率转换器可以实现更为精确的调节。
4.调焦旋钮调焦旋钮（focusing knob）分为手动调焦旋钮（图2-3）和电动调焦旋钮（图2-4）。手动调焦旋钮可改变
显微镜片与术野间的距离，而电动调焦则通过控制内部环路，将物镜移近或远离术野。
5.透镜通过数个透镜（lens）组成的光路主体，可以获得不同的放大倍数。显微镜光路主体中透镜数目不同，可提供不同的变倍级数，通常有3级、5级或6级变倍，旋转放大倍数调节旋钮即可改变放大倍数。
6.物镜口腔手术显微镜常用200mm或250mm焦距的物镜（objective lens），物镜的功能是将目标物初级放大及消除“相差”（aberration）（指成像缺陷，表现为成像模糊、变形、色彩还原差等）。
物镜的焦距决定着镜片与术野间的距离。物镜离术野越近，在每一步中的放大倍数越高，而术野的半径就越小。但同时，给予器械通过的距离越小，物镜被碰撞致破损的风险也越高。相反，物镜离术野越远，每一步的放大率越小，但可提供更多的空间让器械通过，降低物镜被触碰致碎裂的风险。
显微镜的焦距越长，工作范围也越大。身材较高
的术者常需要一个焦距较长的物镜，以便获得更为舒适的操作体位。
物镜根据焦距的不同（100~400mm）分为不同的种类。口腔临床工作中常用焦距为200mm、250mm以及350mm三类物镜。先进的光学技术使得固定的物镜有着较大的焦距范围。
7.分光镜分光镜（beam splitter）包括直分光镜和C形分光镜，常放在双目镜和放大率转换器间。它的作用是使光线到达相应的附件处。
8.光学附件某些显微镜还具有内置摄像装置、5：5或2：8外置分光器、外置CCD摄像接口以及外置数码相机接口等光学附件。通过外部的LCD显示屏或副观察镜，助手也可以
观察到实时物像。同时物像可以通过数码相机进行拍摄。
显微镜的光源为卤素灯或氩气灯，常用的是电压为12V、功率为100W的卤素灯或氩气灯，配有灯泡自动转换器和备用灯泡的冷光源光纤照明系统，可通过手柄或旋钮调节灯光的亮度和光斑的范围。显微镜的光源经光纤传输，经过一组镜片反射后照明到术区，反射的光线经过放大系统的物镜和目镜进入人眼。在操作过程中应注意随时调整光线的亮度，放大倍数越大，视野越暗，需要增加亮度。进行显微根管治疗时，均需要通过口镜反射间接观察。
标准的光源为卤素灯的黄光，有着3200K的颜色温度。如果需要更强的纯白色光源以配合使用微小数码摄像技术，可以用氩气灯。在使用显微镜的照明系统进行口腔诊疗时，要确保没有氩灯光线直射入患者的眼睛，必要时可使用保护眼罩遮盖患者眼睛。
机械系统又称为支架系统，包括立式（落地式）支架（图2-5）、悬吊式支架（图2-6）、壁挂式支架（图2-7）等。
1.底座和脚轮承载整个仪器的重量，方便仪器的移动。四个脚轮可以方便地把设备移动到使用地点。为了使支架能够固定在原位，脚轮常配有脚轮锁。
2.立柱支撑仪器的重量，延伸仪器的操作高度，安装医用液晶显示器等附件。
3.大横臂是手术显微镜水平面转动并可锁紧的装置，大横臂端连接小横臂。
4.小横臂又称弹簧臂，由可调节拉力的强力气动弹簧、前后支座及连接杆组成力的平行四边形，设有平衡调节螺栓用于平衡显微镜重量。
5.挂臂连接显微镜镜头，并可使显微镜镜身绕挂臂轴旋转。
6.锁紧装置大横臂、小横臂、挂臂等均有相应的锁紧装置。
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