黎金 楊曉玲 陜西省醫(yī)療器械檢測中心 （西安 710075）

對于醫(yī)用硬性內(nèi)窺鏡而言，綜合光效是一個非常重要的光學(xué)參數(shù)。由于人體腔內(nèi)周邊組織環(huán)境復(fù)雜，對于大視場的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)而言，多次余弦效應(yīng)會使像方視場邊緣亮度降低。再考慮到視場中心的光反射，易發(fā)生腔內(nèi)邊緣組織信息無法獲悉；或者視場中心光亮飽和，失去醫(yī)療中心區(qū)域視覺的情況。因此，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)綜合光效的控制不能忽視。

近年來，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會和國家食品藥品監(jiān)督管理總局先后發(fā)布實施了一系列關(guān)于內(nèi)窺鏡的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中對于內(nèi)窺鏡的光學(xué)性能有著嚴(yán)格要求。本文根據(jù)YY0068.1-2008《醫(yī)用內(nèi)窺鏡 硬性內(nèi)窺鏡 第1 部分：光學(xué)性能及測試方法》標(biāo)準(zhǔn)中4.6 綜合光效的要求，詳細(xì)介紹了如何在垂直視軸的平面上測量光強(qiáng)、光通量，并最終導(dǎo)出綜合光效的測試方法。

1.檢測設(shè)備

1.1 內(nèi)窺鏡檢測裝置

內(nèi)窺鏡檢測裝置應(yīng)由三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)、設(shè)備安裝架、固定槽以及彈性固定端子組成，內(nèi)窺鏡放入固定槽里，視內(nèi)窺鏡長短，可選用一個或兩個彈性固定端子固定，從而保證內(nèi)窺鏡在測試過程中保持平穩(wěn)。檢測設(shè)備或工裝裝入設(shè)備架，通過調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以上下、左右、前后移動，移動的距離可從系統(tǒng)中讀出，這樣方便調(diào)節(jié)內(nèi)窺鏡與設(shè)備工裝之間的相對位置，很好地完成各項測試。

1.2 照度計

測量重復(fù)性差不大于1%，測量范圍應(yīng)在50000lx 以上。

1.3 光通量測試光源

應(yīng)采用亮度較大，出光均勻的光源，并在光源出光口添加輸出裝置，輸出裝置應(yīng)帶余弦輻射屏及可調(diào)光柵，在光透過余弦輻射屏后的出光口大小可調(diào)。

1.4 光通量測試系統(tǒng)

測量重復(fù)性差不大于1%，測量精度在10-4lm以上。

2.測試條件

2.1 測試應(yīng)保證暗環(huán)境照度不大于測量值的5%。若能夠?qū)Νh(huán)境照度進(jìn)行監(jiān)測并計算補(bǔ)償和修正，則暗環(huán)境照度的要求可放寬。

2.2 光源供電源的電壓應(yīng)在標(biāo)稱電壓值上保持穩(wěn)定，電壓穩(wěn)定度應(yīng)控制在±2%以內(nèi)。

3.標(biāo)準(zhǔn)要求

YY0068.1-2008 中4.6 條“綜合光效”中要求，“制造商在所附資料中應(yīng)給出在最大入瞳視場角Wp 的90%視場處的綜合鏡體光效的名義值并說明其意義。該光效的測定值應(yīng)不小于名義值”。

4.檢驗方法

4.1 視場角W 的測定

4.1.1 內(nèi)窺鏡固定如圖1 所示

圖1. 內(nèi)窺鏡固定

圖2. 照明鏡體光效測試連接圖

4.1.2 視場角W 的測試步驟：

a)將被檢測的內(nèi)窺鏡按圖1 固定好，并使內(nèi)窺鏡末端中心離測標(biāo)中心的距離為d±0.2mm（d為內(nèi)窺鏡的工作距離）。

b)通過內(nèi)窺鏡觀察測標(biāo)的分劃環(huán)，調(diào)節(jié)內(nèi)窺鏡的夾具或測標(biāo)，使測標(biāo)分劃環(huán)與視場同心并垂直視軸。

c)確定最大的可見分劃環(huán)并作為視場記錄，讀出視場角W 的大小，單位為度。

d)對于矩形視場，應(yīng)同時確定矩形中心對邊距的分劃環(huán)并作記錄，分別計算測量的對角線距和兩中心對邊距按勾股定理計算的對角線距，再結(jié)合光學(xué)工作距d，換算成視場角。

4.2 照明鏡體光效ILeR 的測定

4.2.1 照明鏡體光效測試連接圖，如圖2 所示

4.2.2 方法

照明鏡體光效ILeR的測定是通過在垂直視軸的平面上測量光強(qiáng)，測量的光學(xué)工作距不小于50mm。將內(nèi)窺鏡固定于內(nèi)窺鏡檢測裝置中，再將照度計接入內(nèi)窺鏡檢測裝置的設(shè)備架（如圖2所示），調(diào)節(jié)內(nèi)窺鏡檢測裝置三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)，測量出Wp 的90%所劃圓錐的4 個均布方位的照度值E1、E2、E3、E4，以及視場中心的照度值E0（注：Wp 可用W 代替，如果視場形狀為矩形，測量的四個位置在對角線上）。計算E1、E2、E3、E4的算術(shù)平均值，及該算術(shù)平均值與視場中心照度值之比，再將計算的比值除以朗伯體光效值即為照明鏡體光效值ILeR，

4.3 成像鏡體光效OLeR 的測定

4.3.1 成像鏡體光效測試連接圖，如圖3 所示

4.3.2 方法

圖3. 成像鏡體光效測試連接圖

成像鏡體光效OLeR的測定是通過在垂直視軸的平面上測量光通量，將內(nèi)窺鏡固定于內(nèi)窺鏡檢測裝置中，測量的光學(xué)工作距與照明鏡體光效測試所選工作距一致，內(nèi)窺鏡目鏡對準(zhǔn)于光譜輻射系統(tǒng)積分球，再將光通量測試光源接入內(nèi)窺鏡檢測裝置設(shè)備架（如圖3 所示），調(diào)節(jié)內(nèi)窺鏡檢測裝置三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)，測量出Wp 的90%所劃圓錐的4 個均布方位的光通量值Φ1、Φ2、Φ3、Φ4，以及視場中心的照度值Φ0（注：Wp 可用W 代替，如果視場形狀為矩形，測量的四個位置在對角線上）。計算Φ1、Φ2、Φ3、Φ4的算術(shù)平均值，及該算術(shù)平均值與視場中心光通量值之比，將計算的比值再除以朗伯體光效值即為照明鏡體光效值OLeR（注：對于非目視觀察的光學(xué)鏡，用線性光探測器直接測量顯示屏上視場中心的光通量，以及對應(yīng)4 個視場位置的光通量，計算算術(shù)平均值），

4.4 綜合鏡體光效SLeR 的計算

4.5 綜合邊緣光效 的計算

5.總結(jié)

光學(xué)性能的測量是一種精密測量，外界的細(xì)微干擾對測量的結(jié)果有著很大的影響，常常會出現(xiàn)差之毫厘，謬之千里的情況。因此，要求我們檢測人員多點細(xì)心和耐心，盡量避免不必要的機(jī)械誤差和人為誤差。本文提到的垂直視軸的平面是球面Z 的一個特例，用此法測量操作簡單，也可滿足醫(yī)用硬性內(nèi)窺鏡產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，希望能為生產(chǎn)企業(yè)和檢測機(jī)構(gòu)提供一定的借鑒和幫助。同時，方法上也可能存在不足之處，懇請專家和同行指導(dǎo)。

[1] YY0068.1-2008 《醫(yī)用內(nèi)窺鏡 硬性內(nèi)窺鏡 第1 部分：光學(xué)性能及測試方法》