蔡司Pentero手术显微镜故障维修三例
引言
手术显微镜是外科行精细手术不可缺少的设备，所谓是看得清才可以行的远[1]。脑外科各种脑瘤的切除，眼科晶状体的超声粉碎及置换等等，只有首先看清楚了，手术时对每一个步骤的掌控和对病灶的处理才可以游刃有余[2-3]。德国蔡司Pentero手术系列显微镜，在我院神经外科手术和眼科手术中广泛应用。在日常使用中，由于设备受使用年限，保养不到位等客观因素，可能会出现自动平衡失败、无法倒像等故障，下面通过分析解决我们碰到的3例典型故障，希望给同行以后维修工作有所帮助。
1 设备基本原理和结构
我院神经外科及眼科专用的德国蔡司Pentero显微镜拥有高质量的图像和优异的分辨率和色保真度[4-5]，主要由照明系统、光学系统、支架系统、控制系统、手术录像工作站等组成，其中光学系统分为主刀镜和助手镜两部分，临床医生根据手术需要，可以将助手镜由左边转移到右边，该机具有自动调节平衡功能，通过内置电脑进行控制[6-8]。该系列显微镜采用高分辨率、高清晰度光学系统及显像系统，对病灶组织放大，对微小部位的手术操作导航[9]。
2 典型故障现象及处理
2.1 故障一
2.1.1 故障现象
自动调整平衡失败（Failure of automatic balancing）。
2.1.2 故障分析
显微镜平衡调整部分结构，见图1。本机平衡调节的过程分为两步进行，首先调节显微镜落地支架的Axial1、Axial2、Axial3，再调节机头的Axial4、Axial5、Axial6，仔细观察平衡的调节过程发现，每次Axial3的平衡块由下向上运动时发现很吃力，接着系统就会报错。因为该平衡块有25 kg重，怀疑步进电机抗负载能力变弱导致，再重新进行一次平衡调节，到了调节Axial3平衡块位置时用手给平衡块一个向上的外力，协助步进电机带动平衡块沿导轨运动，直至Axial3臂上的转矩传感器以及角度传感器找到合适的值，平衡过程就会完整的完成并且不报错。
图1 显微镜平衡调整部分
2.1.3 故障解决
基于以上分析及实验确认，问题出在步进马达上，确认是步进马达带负载能力变弱导致，订购一个与之匹配的步进马达，更换安装好后，反复测试，机器均正常完成步骤不再报错，问题得到彻底解决。
2.2 故障二
2.2.1 故障现象
蔡司PENTERO神经外科手术显微镜开机黑屏。
2.2.2 故障分析
开机黑屏，首先观察各部分电源指示灯点亮情况，可以看到除了显示屏黑屏之外，显微镜各关节部分可以正常控制解锁，光源部分也可以正常点亮，说明主电源及显微镜模块工作正常，问题锁定在PC电脑部分。根据线路图（图2）中标示仔细分析，PC的电源由G1 UPS模块提供。用万用表测量UPS模块部分，测得输入电压部分正常，而输出部分无电压输出。判断故障在UPS部分，进一步验证，将其X1/X2插头直连（图3），跳过UPS模块，开机后发现故障解决，说明该故障是由图中G1 UPS模块损坏导致。
2.2.3 故障解决
从厂家订购ups模块，更换UPS模块后问题彻底解决。
2.3 故障三
2.3.1 故障现象
眼科手术显微镜带倒像功能0～180°可弯主刀镜不能倒像
图2 PC电脑系统组成图
2.3.2 故障分析
我院配备的是蔡司公司带内置倒像功能的0～180°可弯主刀镜筒，该功能可以使得做后节手术时不用单独再加装倒像镜，做前节手术时只需要将上面的倒像开关切换一下即可。正常情况下，倒像开关对应的“X”处是倒像功能，“=”处是正像功能，该故障机的倒像旋钮转换的时候感觉似乎是在空转[10]，力量很轻，正常应该需要有一定的力度才可以切换，怀疑内部某个小物件断掉或者脱扣，打开外壳后问题一目了然，两边弹簧断掉（图4），导致用来倒像的镜片组无法连接，从而也就无法进行像倒动作了。需要注意的是固定螺丝比较隐蔽，隐藏在黑色旋钮内部（图5），拆卸螺丝时，先将旋钮卸下来，固定螺丝就会暴露出来。
2.3.3 故障解决
更换相同规格弹簧后问题解决。反复测试倒像功能可以灵活切换，故障修复。
3 总结
手术显微镜是现代神经外科的标志，是现代外科精细手术的必备武器，是医生的最得力的助手，成为现代外科不可缺少和不可替代的手术设备之一[11-12]。鉴于手术显微镜的地位和作用，保障手术显微镜的完好率及对手术显微镜的维护保养是非常重要的[13]。手术显微镜是生产工艺复杂的光学仪器，精密度较高，使用者应充分掌握显微镜的具体构造，熟练使用设备，不可随意扭动显微镜上的各个旋钮。工程师应定期对设备检查调整，包括机械系统、观察系统、照明系统、显示系统以及电路部分。
图3 PC电脑电源部分线路图
图4 刀镜筒内部图
图5 主刀镜筒外部图
总之，使用人员在使用时必须仔细操作，不可动作粗暴野蛮，以免造成人为损坏故障。工程师在维护保养时更要认真仔细，将设备调试到最优化的状态。这样才能保证设备始终处于良好的运行状态，发挥更大的作用。
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Three Troubleshootings of ZEISS Pentero Operating Microscope