手术灯，主要用于医院手术室和门诊手术中心，但也可用于整个设施的各个位置，为手术提供高质量的照明。示例包括急诊室、分娩和分娩、检查室以及完成程序的任何地方。它们被临床医生、外科医生和程序学家使用。手术灯照亮患者的手术部位，以便在手术过程中实现最佳可视化。手术灯可以提供数小时的明亮光线，而不会过度加热患者或工作人员。有多种灯可供选择，以满足在手术和手术过程中提供最佳可视化的需求。体检时使用检查灯，外科手术时使用手术室灯。

　　在电力允许灯泡照亮手术室之前，蜡烛在手术过程中被用作光源。此外，手术是在白天进行的，因此外科医生可以利用自然阳光进行照明。自 1879 年首次发现电力以来，今天公认的手术灯已经发展了一个多世纪，手术灯制造商不断努力改善外科医生和手术室工作人员的照明条件。

　　有多种类型的手术灯，每种类型在医疗程序之前、期间和之后的照明中都扮演着特定的角色。它们可以按灯类型或安装配置分类。两种灯类型是传统的（白炽灯）和 LED（发光二极管）。

　　手术照明配置可能包括天花板安装、壁挂式或落地式。根据型号的不同，手术灯也可用于所有三种配置。吸顶灯可以安装在手术室天花板上的固定点上。同样，壁挂式灯安装在手术室的墙上。与手术灯相比，壁挂式配置更常用于检查灯。为了提高移动性，落地式手术灯是独立的，通常带有轮子，使它们能够移动一个房间到另一个房间。移动落地灯常用于考试。所有三种类型都在手术过程中对手术部位进行照明方面发挥着重要作用。

　　卤素灯泡在历史上被认为是传统的手术灯，并利用一种充满卤素气体的白炽灯泡在灯内产生光。卤素使灯丝能够在更高的温度下运行，因为虽然钨在较高温度下从灯丝上蒸发得更快，但卤素与蒸发的钨发生化学反应，形成卤化钨化合物，该化合物扩散回灯丝，温度较高的地方使其分离成钨和卤素，将钨沉积回灯丝上。它们在 3,000K 的较低灯丝相关色温赋予它们典型的橙、暖色色偏而不是白色。

　　标准卤素灯的使用寿命很短，平均约为 1,000 到 3,000 小时，并且经常突然熄灭。如果每周 7 天、每天 24 小时点亮，这相当于大约 6 个月的寿命。随着时间的推移，每六个月更换一次灯泡对组织来说可能会变得昂贵。如果用裸手触摸卤素灯，即使在冷却状态下，人手指上的油也会发热，从而缩短灯泡的使用寿命。它们散发出大量的热量，使它们触摸起来很危险，尤其是在打开时并且在执行程序时在其下工作不舒服。高压气体燃烧特性需要一个防护罩，以防灯泡破碎时在许多环境中保护用户。它们产生相对较低的发光效率，并且围手术期团队通常必须将它们调到最大强度才能获得足够的照明。它们的低亮度因必须用于减少它们发出的不可见辐射量的滤光片而恶化。红外线和紫外线产生的辐射对患者和围手术期团队的健康构成潜在威胁）。此外，不可调谐的 CCT、低效率和短寿命表明卤素灯可能不是手术照明的最佳解决方案。它们可以促进危险的环境，如果围手术期工作人员不小心直接接触到它们，就有被烧伤的风险，而且过热是一个如此重要的问题，以至于手术室投资了热保护过滤器的额外成本。

　　卤素灯的眩光成为一种风险，因为当外科医生将视线从手术部位转移到刺眼的灯光下时，它会导致疲劳和眼睛疲劳，并且在将注意力重新集中在手术腔上时需要时间让他们的眼睛进行调整。事实上，在 1900 年代初期，一些外科医生开始在手术过程中使用深色布和床单来减少眩光。黑色不允许立即评估干净的亚麻布与脏的亚麻布，因此最终，标准变成使用绿色亚麻布以最大程度地减少眩光，并允许对脏污的材料进行可视化。1914 年，Harry Sherman 博士将绿色亚麻布和装饰引入手术室，因为他发现绿色减少了灯光的眩光，并补充了血红蛋白红色（血液的颜色），以提高手术可见度。他发现他的眼睛可以停留在手术腔的细节和纹理上，而不会与环境光竞争。很快，其他几位外科医生也跟着这个方向走。

　　钨卤素灯是一种白炽灯，灯泡内有灯丝，充满卤素气体。卤钨灯的灯丝有两个用途；一是产生光，二是产生使壁温超过250℃所需的热量。钨和卤素气体的结合产生化学反应，使蒸发的钨重新沉积在灯丝上。该工艺允许灯丝在更高的温度下工作，并产生具有更高功效和色温的光。

　　在 2000 年代初期，LED 成为许多行业的标准产品，包括手术室和其他手术领域，并超过了传统的卤素光源，成为手术过程中使用的首选光源。它们是固态半导体器件，当电流流过时会发光。它们具有更精细的能源使用，并且比卤素需要更少的能量来产生等同于更高质量的照明。塑料封装和引线框架构成了灯泡的大部分结构，而发光芯片则相对较小。当电流流过不同材料的结时，芯片内部会产生光，这是一种固态晶体材料。

　　LED 光的光谱发射取决于用于形成半导体的材料，最常见的组合是磷化铝铟镓和氮化铟镓。材料的成分决定了光的波长和颜色（即红色、、绿色、蓝色或白色）。最初，LED 手术照明使用红色、绿色、蓝色和白色 LED 的组合来实现明亮的白色照度。这种策略是实现高光输出的主要手段，优于使用所有白色 LED 所能产生的光输出。不幸的是，当一种或多种颜色被放在无菌区的手挡住时，光会改变颜色。

　　LED可以非常小、耐用、可靠，并且比传统照明具有更高的灯泡寿命。LED 的光输出取决于通过半导体的电流及其温度，当使用制造商推荐的最大电流时，LED 的使用寿命可达 60,000 小时。然而，大多数通常额定为 25,000 到 40,000 小时的全光，而不是像卤素灯泡那样突然失效，它们会逐渐减弱亮度。就发光效率而言，在手术过程中使用的 LED 灯通常不需要过滤介质，而卤素灯则需要过滤介质，这导致其发光效率相对较低。LED 提供更高的效率，可将连接负载减少 50% 或更多，实际上消除了由过热引起的红外辐射问题，并通过恒定颜色调光和减少手术室中的冷却负载来进一步节省能源。

　　最新的 LED 产品是高通量的，发光效率高达 100 流明每瓦 (lm/W) 或更高。因为过去的手术室实践涉及将灯调到最大强度，所以最初的围手术期工作人员也会对 LED 灯做同样的事情。不幸的是，这造成了失真。为避免失线% 的强度级别开始。许多产品提供增强的属性，以减轻外科医生和围手术期团队投射的阴影，一些产品还允许颜色调整。它们在各种光谱功率分布 (SPD) 中的可用性允许开发光谱可调手术灯具，其中可以混合具有不同 SPD 的 LED 阵列，以从单个灯具产生各种光谱。

　　气体放电灯通过电离气体发送放电来产生光。高强度放电 (HID) 灯是一种使用电弧产生强光的电气体放电。像荧光灯一样，它们也需要镇流器。它们提供所有照明类型中最长的使用寿命。HID 灯通常用于室外照明和大型室内区域。它们最适合一次停留数小时的应用程序。1

　　由于大多数 HID 灯会产生非常冷的白色/蓝色或暖白色/的光，因此它们通常不用于光的美学质量很重要的应用中。此外，某些 HID 灯泡需要较长的预热时间，不适合定期打开和关闭灯的应用。

　　手术照明的主要功能是照亮患者身上和/或体内的手术部位，以便手术室工作人员在手术过程中进行理想的可视化。通过适当的照明，手术室工作人员可以在手术过程中实现更高水平的疗效并降低并发症的风险。

　　镜面光是一种能激发出现在闪亮物体（如手术器械）上的光的亮点的照明。镜面高光更倾向于光的颜色，而不是它出现的物体的颜色。这盏灯保留了它的反射特性.2

　　漫射照明会激发光对象对对象的定向影响。这是光照模型中视觉上最重要的部分。物体的一部分越靠近光源，它就会变得越亮。

　　手术灯要求因照明系统的类型、品牌和型号而异。手术灯头的亮度以勒克斯为单位，通常不超过 160,000 勒克斯。灯头直径的近似尺寸为 400-700mm，近似重量为 45kg。重量会根据连接到系统的灯头数量而有所不同。手术灯的寿命是用它的 L70 值来衡量的，这是灯在其亮度达到其原始值的 70% 之前将持续多长时间。今天的手术灯通常可以使用 40,000 到 60,000 小时。

　　顶灯通常是 LED 或白炽灯，可以安装在天花板或墙壁上。这些灯有手柄，允许外科医生和围手术期团队调整照明以获得最佳可视化效果，并有助于防止眩光并优化手术部位的可视化。

　　头顶照明的挑战包括可能无法精确地照亮手术部位，导致手术部位被大量光线淹没，这些光线无法让精确的光点图案深入到腔内。这可以使用战略镜片创建漫射光图案。

　　头灯是一种可穿戴技术，通过使光线跟随外科医生的注意力并增强机动性和无阴影照明，为外科医生提供亮度、可靠性和小光斑尺寸。这些头件可以由电池供电，也可以通过光纤电缆连接到独立光源。头灯佩戴起来可能不舒服，并且在长时间后会导致头部和颈部疼痛。当连接到光纤电缆时，移动受到限制，需要外科医生拆下光源的线，然后在手术过程中移动时重新连接。它们还可能增加混乱并成为手术室中绊倒的危险。

　　电池供电的大灯有多种选择。大多数人仍然使用从头灯到夹在用户腰部的电池组的电线。这可能会导致颈部后部受到拉力。随着时间的推移，这种压力会导致颈部疼痛和头灯照明在用户的头部发生偏移，需要在整个过程中进行调整。这是通常的设计，因为电池的重量使电池无法集成到前照灯本身中。新技术可实现真正的无线前照灯。带有非常轻巧的电池且平衡在用户头上的头灯是移除与头灯相关的所有电线的zui佳选择。考虑到用户的设计还将提供不会挤压用户头部的舒适带。这可能是导致头痛和颈部疼痛的原因。

　　头灯是深部、侧部或狭窄手术部位的必要附件。许多外科医生报告说大部分时间甚至 100% 的时间都在使用它们。有了这么多的使用量，评估舒适度、重量、性能和电池寿命是值得的。性能包括以勒克斯为单位测量的光量、光斑尺寸范围和易用性。

　　照明放大镜是小型放大设备，通常连接到手术眼镜的镜片或框架上。许多种类的手术放大镜都包含一个连接在框架中心的小灯，以照亮手术部位。这些类型的灯在某些情况下至关重要，因为它们在处理小型身体结构时需要高度灵巧的手术期间增强和放大区域。

　　腔内灯可在手术腔内进行照明。如果当前的顶灯和前照灯照明不足，则腔内照明是一种实用的选择。这种类型的光源通常是自身固定的光源，或者连接到无菌区域外的手术器械上，或者与光纤结合使用，以消除加热等因素。

　　这种类型的照明对于许多手术病例来说并不实用。首先，腔内照明使用起来很麻烦并且发出的光很少。它也可能成为感染风险，因为它是另一个放置在患者体内的物品，需要更大的切口，而现代手术往往是微创的。

　　手术照明是手术室环境中最关键的因素之一。所进行的手术类型往往会影响所需的手术照明。如果没有正确的光源，外科医生犯错的风险就会增加，并可能影响以下方面：

　　当手术部位不在患者体内深处时，传统的开放式手术可以使用头顶照明。LED 照明是用于开放手术的最常规光源。强调减少阴影对于开放手术至关重要。光源与手术部位（即头部、肩部、手部、器械等）之间存在障碍物是很常见的。

　　腔内手术照明发出的光线非常少，最适合在微创应用中使用。光源在无菌区之外，通常固定在手术器械上。允许在非侵入性外科手术中补充头顶和前照灯照明。使用腔内照明灯具时，热量管理是最关键的考虑因素。

　　手术显微镜，也称为手术显微镜，是专门设计用于显微手术的光学显微镜。手术显微镜提供可调节的放大倍率、明亮的照明和清晰的手术区域可视化，并已在手术室中得到越来越多的使用。最先进的手术显微镜与各种成像模式集。