摘要:随着国内微创手术开展数量的日益增多,手术无影灯的功能也随之升级。目前市场上的 LED 手术无影灯多数已配备专为微创(腔镜)手术设计的环境照明模式,为复杂手术场景提供更优的视觉支持。在微创手术中,手术室常需保持低照度环境以确保腔镜显示器的清晰观测,但这一操作易导
随着国内微创手术开展数量的日益增多,手术无影灯的功能也随之升级。目前市场上的 LED 手术无影灯多数已配备专为微创(腔镜)手术设计的环境照明模式,为复杂手术场景提供更优的视觉支持。
在微创手术中,手术室常需保持低照度环境以确保腔镜显示器的清晰观测,但这一操作易导致外科医生观看显示器时产生视觉疲劳,同时给负责器械传递等专项任务的巡回护士带来工作不便。此时,手术无影灯搭载的微创环境照明灯成为关键解决方案:其特有的漫反射设计与低亮度输出,能在提升显示器图像对比度的同时避免额外眩光,显著改善医生的视觉体验,减少疲劳感。
不知您是否留意过,手术无影灯的环境照明灯存在白色与绿色两种主流选择。这两种颜色的照明在临床应用中究竟有何差异?背后蕴含着怎样的视觉科学原理?让我们从光的物理特性与人体视觉机制展开分析。
光的颜色
可见光作为电磁波谱的特定区间,其不同颜色对应不同波长,范围从 400nm 的紫色延伸至 700nm 的红色。在可见光谱的中心区域,绿色光的波长集中在 550-555nm 区间 —— 这一波长恰处于人眼明视觉敏感度的峰值范围。明视觉(Photopic vision)是指人类在正常日间光照条件下的视觉状态,依赖视网膜中的视锥细胞实现色彩感知,而人眼对这一区间的绿光最为敏感。
人类视网膜包含约 700 万个视锥细胞,按其敏感的波长范围可分为三类:S 型(短波长,敏感峰值 420nm,对应蓝紫色)、M 型(中波长,敏感峰值 534nm,对应蓝绿色)和 L 型(长波长,敏感峰值 564nm,对应黄绿色)。根据 Susan Zhao 在 2007 年的研究(来源:https://hypertextbook.com/facts/2007/SusanZhao.shtml),绿光(550-555nm)能同时有效刺激 M 型和 L 型两种视锥细胞,这种双重激活机制使得人眼对绿光的感知效率显著高于其他波长光线。Bradley 等人 1989 年关于人眼消色差的研究也证实,明视觉光度函数的峰值位于 555nm,这进一步解释了为何绿光能带来更舒适的视觉体验。
波长
对比度感知作为视觉系统的核心功能,并非对客观光强的直接反映,而是大脑对光影信号的主动加工结果。MIT News 曾展示经典视觉实验:两个 RGB 值完全相同的色块,因背景色差异呈现出明显的视觉反差,这源于大脑会根据环境光影预判调整感知结果。
图中两个点的颜色相同吗?(图片来源:MIT News)
基于上述视觉原理,绿色环境照明灯在微创手术中展现出独特优势:其一,550-555nm 的绿光可增强显示器图像的对比度,使黑色与深色区域更显清晰,同时不会干扰对红色人体组织的识别 —— 因 L 型视锥细胞对红色光线的敏感特性在绿光环境中不受抑制;其二,低亮度绿光能营造平和的手术氛围,有助于术前团队的状态调节。
以维怡 Vled 系列手术无影灯为例,其采用绿色微创环境照明设计,正是基于对人眼视觉敏感度与对比度感知机制的科学应用,为微创手术提供了更符合人体工学的照明解决方案。
维怡 Vled 系列手术无影灯系列采用绿色的微创环境照明灯
Zhao, S. (2007). Wavelength of Maximum Human Visual Sensitivity. Hypertextbook. Retrieved from https://hypertextbook.com/facts/2007/SusanZhao.shtmlBradley, A., Thibos, L., & Zheng, X. (1989). Achromatizing the Human Eye. Indiana University.Sinha, P., Crucilla, S., Gandhi, T., Rose, D., Singh, A., Ganesh, S., Mathur, U., & Bex, P. (2020). Mechanisms underlying simultaneous brightness contrast: Early and innate. Vision Research, 25 May 2020.来源:阿彬侃娱乐