手術燈，主要用于醫院手術室和門診手術中心，但也可用于整個設施的各個位置，為手術提供高質量的照明。示例包括急診室、分娩和分娩、檢查室以及完成程序的任何地方。它們被臨床醫生、外科醫生和程序學家使用。手術燈照亮患者的手術部位，以便在手術過程中實現最佳可視化。手術燈可以提供數小時的明亮光線，而不會過度加熱患者或工作人員。有多種燈可供選擇，以滿足在手術和手術過程中提供最佳可視化的需求。體檢時使用檢查燈，外科手術時使用手術室燈。
在電力允許燈泡照亮手術室之前，蠟燭在手術過程中被用作光源。此外，手術是在白天進行的，因此外科醫生可以利用自然陽光進行照明。自 1879 年首次發現電力以來，今天公認的手術燈已經發展了一個多世紀，手術燈制造商不斷努力改善外科醫生和手術室工作人員的照明條件。
有多種類型的手術燈，每種類型在醫療程序之前、期間和之后的照明中都扮演著特定的角色。它們可以按燈類型或安裝配置分類。兩種燈類型是傳統的（白熾燈）和 LED（發光二極管）。
手術照明配置可能包括天花板安裝、壁掛式或落地式。根據型號的不同，手術燈也可用于所有三種配置。吸頂燈可以安裝在手術室天花板上的固定點上。同樣，壁掛式燈安裝在手術室的墻上。 與手術燈相比，壁掛式配置更常用于檢查燈。為了提高移動性，落地式手術燈是獨立的，通常帶有輪子，使它們能夠移動一個房間到另一個房間。移動落地燈常用于考試。所有三種類型都在手術過程中對手術部位進行照明方面發揮著重要作用。
鹵素燈泡在歷史上被認為是傳統的手術燈，并利用一種充滿鹵素氣體的白熾燈泡在燈內產生光。鹵素使燈絲能夠在更高的溫度下運行，因為雖然鎢在較高溫度下從燈絲上蒸發得更快，但鹵素與蒸發的鎢發生化學反應，形成鹵化鎢化合物，該化合物擴散回燈絲，溫度較高的地方使其分離成鎢和鹵素，將鎢沉積回燈絲上。它們在 3,000K 的較低燈絲相關色溫賦予它們典型的橙黃色、暖色色偏而不是白色。
標準鹵素燈的使用壽命很短，平均約為 1,000 到 3,000 小時，并且經常突然熄滅。如果每周 7 天、每天 24 小時點亮，這相當于大約 6 個月的壽命。隨著時間的推移，每六個月更換一次燈泡對組織來說可能會變得昂貴。如果用裸手觸摸鹵素燈，即使在冷卻狀態下，人手指上的油也會發熱，從而縮短燈泡的使用壽命。它們散發出大量的熱量，使它們觸摸起來很危險，尤其是在打開時并且在執行程序時在其下工作不舒服。高壓氣體燃燒特性需要一個防護罩，以防燈泡破碎時在許多環境中保護用戶。它們產生相對較低的發光效率，并且圍手術期團隊通常必須將它們調到最大強度才能獲得足夠的照明。它們的低亮度因必須用于減少它們發出的不可見輻射量的濾光片而惡化。紅外線和紫外線產生的輻射對患者和圍手術期團隊的健康構成潛在威脅）。此外，不可調諧的 CCT、低效率和短壽命表明鹵素燈可能不是手術照明的最佳解決方案。它們可以促進危險的環境，如果圍手術期工作人員不小心直接接觸到它們，就有被燒傷的風險，而且過熱是一個如此重要的問題，以至于手術室投資了熱保護過濾器的額外成本。
鹵素燈的眩光成為一種風險，因為當外科醫生將視線從手術部位轉移到刺眼的燈光下時，它會導致疲勞和眼睛疲勞，并且在將注意力重新集中在手術腔上時需要時間讓他們的眼睛進行調整。事實上，在 1900 年代初期，一些外科醫生開始在手術過程中使用深色布和床單來減少眩光。黑色不允許立即評估干凈的亞麻布與臟的亞麻布，因此最終，標準變成使用綠色亞麻布以最大程度地減少眩光，并允許對臟污的材料進行可視化。1914 年，Harry Sherman 博士將綠色亞麻布和裝飾引入手術室，因為他發現綠色減少了燈光的眩光，并補充了血紅蛋白紅色（血液的顏色），以提高手術可見度。他發現他的眼睛可以停留在手術腔的細節和紋理上，而不會與環境光競爭。很快，其他幾位外科醫生也跟著這個方向走。
鎢鹵素燈是一種白熾燈，燈泡內有燈絲，充滿鹵素氣體。鹵鎢燈的燈絲有兩個用途；一是產生光，二是產生使壁溫超過250℃所需的熱量。鎢和鹵素氣體的結合產生化學反應，使蒸發的鎢重新沉積在燈絲上。該工藝允許燈絲在更高的溫度下工作，并產生具有更高功效和色溫的光。
在 2000 年代初期，LED 成為許多行業的標準產品，包括手術室和其他手術領域，并超過了傳統的鹵素光源，成為手術過程中使用的首選光源。它們是固態半導體器件，當電流流過時會發光。它們具有更精細的能源使用，并且比鹵素需要更少的能量來產生等同于更高質量的照明。塑料封裝和引線框架構成了燈泡的大部分結構，而發光芯片則相對較小。當電流流過不同材料的結時，芯片內部會產生光，這是一種固態晶體材料。
LED 光的光譜發射取決于用于形成半導體的材料，最常見的組合是磷化鋁銦鎵和氮化銦鎵。材料的成分決定了光的波長和顏色（即紅色、黃色、綠色、藍色或白色）。最初，LED 手術照明使用紅色、綠色、藍色和白色 LED 的組合來實現明亮的白色照度。這種策略是實現高光輸出的主要手段，優于使用所有白色 LED 所能產生的光輸出。不幸的是，當一種或多種顏色被放在無菌區的手擋住時，光會改變顏色。
LED可以非常小、耐用、可靠，并且比傳統照明具有更高的燈泡壽命。LED 的光輸出取決于通過半導體的電流及其溫度，當使用制造商推薦的最大電流時，LED 的使用壽命可達 60,000 小時。然而，大多數通常額定為 25,000 到 40,000 小時的全光，而不是像鹵素燈泡那樣突然失效，它們會逐漸減弱亮度。就發光效率而言，在手術過程中使用的 LED 燈通常不需要過濾介質，而鹵素燈則需要過濾介質，這導致其發光效率相對較低。LED 提供更高的效率，可將連接負載減少 50% 或更多，實際上消除了由過熱引起的紅外輻射問題，并通過恒定顏色調光和減少手術室中的冷卻負載來進一步節省能源。
最新的 LED 產品是高通量的，發光效率高達 100 流明每瓦 (lm/W) 或更高。因為過去的手術室實踐涉及將燈調到最大強度，所以最初的圍手術期工作人員也會對 LED 燈做同樣的事情。不幸的是，這造成了失真。為避免失真，標準做法是從 50% 的強度級別開始。許多產品提供增強的屬性，以減輕外科醫生和圍手術期團隊投射的陰影，一些產品還允許顏色調整。它們在各種光譜功率分布 (SPD) 中的可用性允許開發光譜可調手術燈具，其中可以混合具有不同 SPD 的 LED 陣列，以從單個燈具產生各種光譜。
氣體放電燈通過電離氣體發送放電來產生光。高強度放電 (HID) 燈是一種使用電弧產生強光的電氣體放電。像熒光燈一樣，它們也需要鎮流器。它們提供所有照明類型中最長的使用壽命。HID 燈通常用于室外照明和大型室內區域。它們最適合一次停留數小時的應用程序。1
三種最常見的 HID 燈類型是：
汞蒸氣燈
金屬鹵化物燈
高壓鈉燈
由于大多數 HID 燈會產生非常冷的白色/藍色或暖白色/黃色的光，因此它們通常不用于光的美學質量很重要的應用中。此外，某些 HID 燈泡需要較長的預熱時間，不適合定期打開和關閉燈的應用。
手術照明的主要功能是照亮患者身上和/或體內的手術部位，以便手術室工作人員在手術過程中進行理想的可視化。通過適當的照明，手術室工作人員可以在手術過程中實現更高水平的療效并降低并發癥的風險。
鏡面光是一種能激發出現在閃亮物體（如手術器械）上的光的亮點的照明。鏡面高光更傾向于光的顏色，而不是它出現的物體的顏色。這盞燈保留了它的反射特性.2
漫射照明會激發光對象對對象的定向影響。這是光照模型中視覺上最重要的部分。物體的一部分越靠近光源，它就會變得越亮。
漫射照明越亮，其碎片越接近來自光源的光線。2
手術燈要求因照明系統的類型、品牌和型號而異。手術燈頭的亮度以勒克斯為單位，通常不超過 160,000 勒克斯。燈頭直徑的近似尺寸為 400-700mm，近似重量為 45kg。重量會根據連接到系統的燈頭數量而有所不同。手術燈的壽命是用它的 L70 值來衡量的，這是燈在其亮度達到其原始值的 70% 之前將持續多長時間。今天的手術燈通常可以使用 40,000 到 60,000 小時。
優質照明對每個手術室都至關重要；照明方式取決于工作人員和患者的需要。三種最常見的方法是：
頂燈/操作燈
大燈/照明放大鏡
腔內照明
頂燈通常是 LED 或白熾燈，可以安裝在天花板或墻壁上。這些燈有手柄，允許外科醫生和圍手術期團隊調整照明以獲得最佳可視化效果，并有助于防止眩光并優化手術部位的可視化。
頭頂照明的挑戰包括可能無法精確地照亮手術部位，導致手術部位被大量光線淹沒，這些光線無法讓精確的光點圖案深入到腔內。這可以使用戰略鏡片創建漫射光圖案。
頭燈是一種可穿戴技術，通過使光線跟隨外科醫生的注意力并增強機動性和無陰影照明，為外科醫生提供亮度、可靠性和小光斑尺寸。這些頭件可以由電池供電，也可以通過光纖電纜連接到獨立光源。頭燈佩戴起來可能不舒服，并且在長時間后會導致頭部和頸部疼痛。當連接到光纖電纜時，移動受到限制，需要外科醫生拆下光源的線，然后在手術過程中移動時重新連接。它們還可能增加混亂并成為手術室中絆倒的危險。
電池供電的大燈有多種選擇。大多數人仍然使用從頭燈到夾在用戶腰部的電池組的電線。這可能會導致頸部后部受到拉力。隨著時間的推移，這種壓力會導致頸部疼痛和頭燈照明在用戶的頭部發生偏移，需要在整個過程中進行調整。這是通常的設計，因為電池的重量使電池無法集成到前照燈本身中。新技術可實現真正的無線前照燈。帶有非常輕巧的電池且平衡在用戶頭上的頭燈是移除與頭燈相關的所有電線的zui佳選擇。考慮到用戶的設計還將提供不會擠壓用戶頭部的舒適帶。這可能是導致頭痛和頸部疼痛的原因。
頭燈是深部、側部或狹窄手術部位的必要附件。許多外科醫生報告說大部分時間甚至 100% 的時間都在使用它們。有了這么多的使用量，評估舒適度、重量、性能和電池壽命是值得的。性能包括以勒克斯為單位測量的光量、光斑尺寸范圍和易用性。
照明放大鏡是小型放大設備，通常連接到手術眼鏡的鏡片或框架上。許多種類的手術放大鏡都包含一個連接在框架中心的小燈，以照亮手術部位。這些類型的燈在某些情況下至關重要，因為它們在處理小型身體結構時需要高度靈巧的手術期間增強和放大區域。
腔內燈可在手術腔內進行照明。如果當前的頂燈和前照燈照明不足，則腔內照明是一種實用的選擇。這種類型的光源通常是自身固定的光源，或者連接到無菌區域外的手術器械上，或者與光纖結合使用，以消除加熱等因素。
這種類型的照明對于許多手術病例來說并不實用。首先，腔內照明使用起來很麻煩并且發出的光很少。它也可能成為感染風險，因為它是另一個放置在患者體內的物品，需要更大的切口，而現代手術往往是微創的。
手術照明是手術室環境中最關鍵的因素之一。所進行的手術類型往往會影響所需的手術照明。如果沒有正確的光源，外科醫生犯錯的風險就會增加，并可能影響以下方面：
手術結果
不當行為索賠增加
外科醫生需要正確的光源，以最大限度地提高手術室的能見度和效率。
當手術部位不在患者體內深處時，傳統的開放式手術可以使用頭頂照明。LED 照明是用于開放手術的最常規光源。強調減少陰影對于開放手術至關重要。光源與手術部位（即頭部、肩部、手部、器械等）之間存在障礙物是很常見的。
腔內手術照明發出的光線非常少，最適合在微創應用中使用。光源在無菌區之外，通常固定在手術器械上。允許在非侵入性外科手術中補充頭頂和前照燈照明。使用腔內照明燈具時，熱量管理是最關鍵的考慮因素。
手術顯微鏡，也稱為手術顯微鏡，是專門設計用于顯微手術的光學顯微鏡。手術顯微鏡提供可調節的放大倍率、明亮的照明和清晰的手術區域可視化，并已在手術室中得到越來越多的使用。最先進的手術顯微鏡與各種成像模式集成，例如用于圖像引導手術的光學相干斷層掃描 (OCT)、熒光成像和增強現實 (AR)。手術顯微鏡是一種強大的工具，可以提供可選的放大倍率、明亮的照明和清晰的可視化。
腔內照明（與腔內成像相結合）
腔內照明最適合用于微創手術。這個過程得名于腹腔鏡。一個小工具，它的末端有一個攝像機和一盞燈。它涉及較少的切割和內部疤痕。產品通常會使用高度針對性的傳輸照明方法（通常使用光纖）來照亮手術腔的內部。這些工具利用光發生器，然后將照明“管道”輸入到空腔中。
在最初購買和安裝手術燈系統后，可以使用手術燈配件來補充或添加到手術燈系統。配件可以包含多種不同的產品，但某些產品通常可通過購買手術照明系統獲得。關鍵屬性可能包括（但不限于）將環境光添加到手術燈支架的能力、添加用于記錄和/或教學目的的獨立式攝像機的能力、添加單顯示器或雙顯示器支架的能力，或添加輻射屏蔽的能力。其他附件可以包括無菌燈手柄蓋，可用于維持無菌環境，在該環境中外科醫生仍然可以控制來自燈手柄的光的位置、強度和光斑大小的功能和位置。
由于手術照明復雜、精密且經常為手術室或檢查室定制，因此購買該設備可能是一個多步驟的過程。確保手術室配備必要類型的手術燈或檢查燈是執行成功和安全手術的主要因素。在決定購買哪種手術照明系統時，負責為其設施購買設備的工作人員可能會考慮品牌、服務支持、長期和短期成本以及環境可持續性等因素。通常，銷售代表或分銷商有助于促進手術室燈的購買過程。
手術燈對于外科醫生、手術醫師和圍手術期團隊在手術過程中提供最佳可視化非常重要。幾十年來，選擇手術照明一直是一個具有挑戰性的過程，因為正確的照明對于zui佳患者安全和員工舒適度至關重要。盡管一些手術室可能會選擇投資質量差的照明系統，但他們也可能首當其沖地承受圍手術期團隊的不良績效結果和患者的臨床結果。光線不足是一種安全隱患，如果錯誤判斷物體的位置、形狀或速度，可能會導致受傷。它會影響工作的質量和精度。光線過多或過少都會使眼睛疲勞，并可能導致工作人員的眼睛不適。
手術照明復雜、精密，通常為手術室定制。出于這個原因，購買該設備是一個多步驟的過程，以確保獲得正確的設備以執行成功和安全的程序。手術照明的新標準可以幫助組織實現這一目標并避免已知的陷阱。使用發出純白色光的 LED 系統將使外科醫生能夠準確、一致地評估和解釋手術腔的解剖外觀。自動強度功能可幫助外科醫生更好地辨別一系列深、飽和的紅色精確對比度和卓越色調定義所需的定義。均勻的光束消除了熱點和冷點并減少了眼睛疲勞。
