Úvod k mikroskopům – základní pojmy

Seznamte se detailně s mikroskopy. Před výběrem mikroskopu byste měli znát jejich konstrukci  a výhody/nevýhody jednotlivých optických a ergonomických prvků.

Objektivy
Objektiv je základním konstrukčním prvkem mikroskopu.
Standardně se ve stomatologii používají objektivy s fixní pracovní vzdáleností (200, 250, 300, 350 nebo 400 mm) a jemným doostřením (které je v rozsahu cca 10 mm). Existují i objektivy s proměnlivou pracovní vzdáleností. Objektivy s proměnlivou pracovní vzdáleností existují ve dvou variantách:
První variantou jsou tzv. VARIO objektivy, které mají výjimečnou schopnost měnit pracovní vzdálenost v rozsahu 200 mm. Jedná se o vrcholný typ objektivu, který vyžaduje mimořádně precizní zpracování, což jej pro většinu výrobců činí nedostupným. Vzhledem k množství použitých čoček tento typ objektivu řádně prověří kvalitu použitého světelného zdroje. Tento druh objektivu je možné pořídit jak v manuální, tak i motorizované variantě, která se často kombinuje s motorizovaným plynulým zvětšením (plynulý ZOOM) a nožním ovládacím pedálem. V této kombinaci jde o nejergonomičtější pracovní sestavu, kdy operatér nemusí vůbec zvedat ruce a vše udělá pomocí motorizovaných prvků (oddálení či přiblížení, zvětšení či zmenšení).
Druhou variantou objektivů s možností změny pracovní vzdálenosti jsou tzv. Varioskopy, které umožňují manuálně měnit pracovní vzdálenost v rozsahu cca 100 mm (např. od 220 do 320 mm). Jedná se o vynikající kompromis mezi objektivem s fixní pracovní vzdáleností a VARIO objektivem, protože rozsah těchto objektivů pokrývá nejvyužívanější pracovní vzdálenosti. Tyto objektivy zároveň nejsou zatíženy takovým množstvím optických prvků, které by měly výrazný vliv na úbytek světa.
Velmi vhodné je objektivy osadit i krytkou čočky. Ty se dělají buď plastové nebo skleněné. Skleněné jsou odolnější a vhodnější variantou a často se dělají jako fixní. Plastové jsou obvykle jen nasazovací a určené k jednorázovému použití.

Jemné doostření
Každý fixní objektiv by měl disponovat možností jemného doostření v rozsahu minimálně 10 mm. Pokud tomu tak není, pak je častěji nutné měnit fyzicky pozici pacienta či mikroskopu a upravovat pracovní vzdálenost. Tento diskomfort vede k prodlužování ošetření pod mikroskopem a významnému snížení ergonomie práce.

Filtry objektivů
Nejčastěji se setkáváme se dvěma typy filtrů. Tím prvním je žlutý/oranžový (kompozitní) filtr zabraňující rychlému tuhnutí fotokompozit. Druhým pak zelený (chirurgický) filtr využívaný zejména při „krvavých" operacích. Existují i další, například modrý či červený filtr, jejich využití ve stomatologii je však prakticky nulové.
Někdy je za variantu filtru vydáván i tzv. detail, čímž je míněno zmenšení světelného kužele (zmenšení nasvíceného pole). Toto nastavení je ale omezující v tom, že neumožňuje plynule upravit velikost osvětleného pracovního pole dle potřeby operatéra, ale jen podle přednastavených možností. S touto funkcí standardně nelze použít jiný filtr (žlutý či zelený), proto je ideální mít filtr a velikost kužele jako oddělené funkce: zvlášť nastavení barevných filtrů a zvlášť změnu velikosti světelného kužele.
TIP: Nastavení nejmenšího světelného kužele u mikroskopů KAPS významně urychluje počáteční ustavení mikroskopu a pacienta.

Měnič velikosti nasvíceného pole
Jedná se o pracovní prvek, který umožňuje plynule měnit velikost světelného kužele, tj. velikost nasvíceného pole (krátce jsme toto téma zmínili v předchozí kapitole Filtry objektivů).
V případě práce při větších zvětšeních a intenzitách světla můžeme nastavit shodnou velikost nasvícené oblasti a zorného pole, které operatér v mikroskopu vidí. Pokud je tedy zorné pole v průměru cca 15 mm a osvícené pole cca 40 mm, pak je asistence zbytečně oslepována, a tím její přesnost při podávání nástrojů, kompozit či odsávání značně klesá. Pokud však můžeme upravit velikost osvětleného pole a plynule jej měnit dle zorného pole operatéra, poskytujeme zejména asistenci mnohem komfortnější podmínky pro její práci. Navíc, tím, že jde o samostatný pracovní prvek, lze zároveň použít i jakýkoliv barevný filtr (oranžový či zelený).

Změna zvětšení
Obvykle mikroskopy disponují krokovým zvětšením, kde pootočením karuselu dochází ke změně pozice hranolu, a tím mikroskop zvětšuje v přesně daném poměru. Jedná se o základní variantu změny zvětšení, která umožňuje velice rychlé střídání velikostí, zpravidla ve 3 nebo 5 krocích.
Pokročilejší a uživatelsky příjemnější variantou jsou plynulé ZOOMy. Ty dovolí operatérovi, aby si nastavil libovolné zvětšení přesně podle momentálních potřeb (nedochází tedy ke skokům mezi jednotlivými kroky), a zároveň měl v každém okamžiku pozorovaný objekt na dohled ve středu pracovního pole (nedochází tedy ke ztrátě objektu se zorného pole během změny). Plynulá zvětšení jsou ve variantách manuální nebo motorizované. Motorizované plynulé zvětšení je ovládáno tlačítky na rukojetích nebo nožním pedálem.

Rozsah zvětšení
Jednoduše by se dalo říci, že kde lupové brýle končí, tam mikroskop začíná. Zvětšení u mikroskopů ovlivňuje značná řada faktorů. Prvním faktorem je pracovní vzdálenost objektivu. U fixních objektivů je ovlivnění zvětšení konstantní, avšak u Varioskopů a VARIO objektivů je zvětšení do značné míry ovlivněno právě nastavenou pracovní vzdáleností. Dalším prvkem, který významně ovlivňuje zvětšení, je měnič koeficientu zvětšení, který je buď krokový (umožňuje měnit zvětšení v přesně daných poměrech - krocích) anebo plynulý (umožňuje plynulou změnu zvětšení v určitém rozpětí).
Dále zvětšení ovlivní pracovní délka binokulárního tubusu, a hlavně použité okuláry, které se ve stomatologii používají nejčastěji se zvětšením 10x nebo 12.5x.

Binokulární tubusy
Tyto komponenty jsou jedním ze základních prvků mikroskopu, který významně ovlivní styl práce. Binokulární tubus existuje primárně ve dvou variantách:
Za prvé, ve fixní variantě, která je v určitém stupni náklonu (standardně 45° nebo 60°). Jedná se o konstrukčně jednodušší a výrazně levnější varianty binokulárních tubusů, které jsou vhodné pro laboratorní mikroskopy, asistenční příkuky a začínající uživatele mikroskopu, kteří chtějí kvalitní mikroskop, ale jsou omezeni rozpočtem na jeho pořízení.
Druhou variantou jsou různé naklápěcí tubusy, které se v závislosti na výrobci objevují v nespočtu variant. Pro plnohodnotnou práci jsou nejvhodnější binokulární naklápěcí tubusy s rozsahem 0° až 180° či 210°. Takovýto tubus nabízí maximální komfort pro operatéra.

Okuláry
Okuláry ovlivňují celkové zvětšení mikroskopu, kterého jsou optické prvky mikroskopu schopny dosáhnout. Nejčastěji jsou u mikroskopů používány okuláry se zvětšením 10x nebo 12.5x, ale lze se setkat i s variantou 16x. Okuláry dále poskytují operatérovi pohodlný pohled do mikroskopu, oporu, zaclonění vnějších světelných vlivů a případnou dioptrickou korekci.
(Na obrázku naklápěcí tubus 0°- 210° s okuláry 12.5x).
Čím větší zvětšení okulárů zvolíme, tím bude celkové zvětšení mikroskopu větší, avšak na úkor velikosti zobrazovaného pole (FOV) a hloubky ostrosti. Proto je potřeba zvážit optimální požadavky na velikost zvětšení a požadované zobrazované pole pro každodenní praxi ve stomatologii.

Vyrovnání vodorovné hladiny a prodloužení pozice operatéra
Jedná se o komplexní ergonomické prvky, které jsou na mikroskopu instalovány buď samostatně, anebo dostupné jako jeden komponent (např. 45° ErgoWedge tubus u mikroskopů KAPS).
Funkce vyrovnání vodorovné hladiny (např. ErgoWedge tubus, Mora Interface) umožňuje úpravu vodorovné roviny binokulárního tubusu při naklápění mikroskopu do stran. Jedná se o důležitý prvek, který umožňuje zachování správné ergonomické polohy operatéra během manipulace s mikroskopem směrem doleva nebo doprava (operatér si zachovává přímý pohled do okulárů). Uvedená funkce je standardně kombinovaná právě s funkcí prodloužené pozice, při které je binokulární tubus spojen s mikroskopem ne vodorovně, ale v šikmé pozici (45°), čímž přirozeně dochází k odsunutí operatéra od mikroskopu a pacienta. Tímto je možné dosáhnout ještě vyššího stupně ergonomie.
Iris clona (diafragma)
Clona mikroskopu funguje obdobně jako ta, kterou používáte ve fotoaparátu. Fyzicky ubere množství světla, které míří k oku operatéra, čímž se zvýší hloubka ostrosti. Tento optický pracovní prvek ocení každý uživatel mikroskopu při širokém spektru zákroků (endodoncie, protetické práce, úprava kavity, …).

Světelné zdroje
Jedná se o kriticky důležitý prvek, protože i ta nejkvalitnější optika je bez kvalitního osvětlení prakticky nepoužitelná. Detailně se osvětlení věnujeme v samostatném článku na iNews.
Ještě v nedávné minulosti byly téměř všechny mikroskopy vybavené halogenovým osvětlením. Kvalitní alternativou s vyšší intenzitou osvětlení a odlišným barevným spektrem byly metalhalidové světla, dostupné i v duální verzi (jedná se o speciální typ osvětlení využívaný zejména německým výrobcem KAPS).
V současnosti se standardem v mikroskopické stomatologii stalo z několika důvodů LED osvětlení: poskytuje přirozenou barvu světla (kolem 5.800 Kelvinů), vysokou intenzitu osvětlení (kvalitní zdroje dosahují až 140.000 luxů), a při kvalitním zpracování i extrémně dlouhou životnost (do 50.000 hodin).
LED jednotlivých výrobců se liší např. v množství LED zdrojů uvnitř samotného světla nebo třeba i barevným spektrem. Nejdůležitější parametr je však celkový výkon LED (tj. intenzita osvětlení) v luxech. Toto je parametr, který objektivně oceníte při práci: více osvětlené pracovní pole Vám poskytne vyšší komfort práce.
Alternativou LED osvětlení jsou XENON zdroje, které dosahují intenzity až do 200.000 luxů, a poskytují osvětlení, které je barevností ještě blíže k přirozenému dennímu světlu (kolem 6.200 Kelvinů). Nevýhodou Xenonu je však vyšší vstupní investice, a v neposlední řadě i nemalé provozní náklady (životnost xenonového zdroje se pohybuje kolem 500 hodin).
K lepšímu pochopení chromatičnosti (barvy světla) využijeme znázornění spektra s barevnou teplotou:
Jako ideální pro jakoukoli práci s mikroskopem (i pro náročnější uživatele) doporučujeme kvalitní integrovaný LED zdroj.
Pro nejnáročnější je dostupná kombinace LED s externím Xenonovým zdrojem světla, která umožní špičkové osvětlení i při využití kombinace VARIO objektivů a deličů světla pro záznam nebo asistenci.

Asistence a záznam
Existuje velké množství komponentů, kterými může být mikroskop vybaven, aby poskytl možnost dodatečného pohledu na operovanou oblast (pro asistenci), nebo live-stream a pořízení obrazového záznamu (pro asistenci, pacienta, dokumentaci, atd.). Tyto dvě samostatné kategorie (přikuk a záznam) lze i kombinovat, čehož se až na výjimky (např. školící účely) nevyužívá.
Dnes se podstatně častěji setkáváme se zařízeními pro přenos a záznam obrazu, než s optickým příkukem pro asistenci.
K přenosu a záznamu obrazu se využívají buď integrované kamery nebo externí kamery a fotoaparáty (standardně digitální zrcadlovky nebo kompakty s vyměnitelnými objektivy). K jejich připojení se vyžaduje dělič světla (beam-splitter) a adaptér nebo tubus pro připojení konkrétního typu zařízení.
Integrované kamery mají výhodu v tom, že nikde nepřekážejí. Jejich hlavní nevýhody jsou ve vysoké pořizovací ceně, rychlém stárnutí a také složitosti případného upgradu hardwaru. Když vyjde nový lepší model, tak musíte opět investovat nemalou částku, jako při nákupu první integrované kamery.
Externí kamery a fotoaparáty mívají obvykle vyšší hmotnost, než je tomu u integrovaných, což může způsobovat komplikace s manipulací, pokud mikroskop nedisponuje balančním systémem. Obecně však externí fotoaparáty a kamery poskytují mnohem více možností než integrované kamery. Mají kvalitnější záznam a vyšší rozlišení fotek. Navíc si velice snadno pořídíte nový model, který stačí jen připojit na již existující dělič paprsků s tubusem/adaptérem, což značně snižuje investiční náklady v dlouhodobém horizontu.
Více o záznamových zařízeních a asistenčních příkucích se dočtete v samostatném článku.

Děliče paprsků (Beam-splitter)
K připojení záznamových zařízení či příkuků používáme děliče paprsků. Ty odkloní část procházejícího světla v určitém poměru do záznamového zařízení nebo příkuku. Beam-splitter standardně dělí světlo v poměru 80/20 (pro připojení kamer nebo kompaktů) nebo 50/50 (pro připojení DSLR).
Uvedený poměr však neznamená, že instalací děliče světla přijdete o 20 nebo 50 % intenzity osvětlení. Beam-splitter je složité zařízení obsahující množství optických komponent, které konstrukčně ubírá část světla procházejícího směrem k očím. Při současných výkonných zdrojích osvětlení je úbytek světla při běžné práci s mikroskopem téměř nepostřehnutelný a přínos záznamového zařízení tuto ztrátu významně vyváží.
Děliče světla existují ve více provedeních: monolaterální (levé / pravé) nebo bilaterální, přímé nebo šikmé, samostatné nebo integrované do jiného komponentu (např. ErgoWedge tubusu).
K připojení konkrétního zařízení je potřebné dělič světla doplnit o tubus nebo adaptér pro konkrétní typ a značku zobrazovacího zařízení (kamera, tělo digitální zrcadlovky nebo kompaktu).

Vyvažovací balanční systém
Jedná se o prvek přinášející operatérovi maximální komfort při manipulaci s optickou hlavou mikroskopu. Balanční systém umožňuje dokonale vyladit vyvážení mikroskopu za každých podmínek.
Pokud k mikroskopu přidáme například dělič paprsků, a k němu připojíme digitální kameru, zákonitě se nám změní váhové poměry působící na optickou hlavu: mikroskop se vychýlí z osy jak v předozadním směru, tak i v pravolevém směru. Díky balančnímu systému je operatér schopen docílit toho, že objektiv míří kolmo dolů a při manipulaci se chová stejně, jako kdyby na optické hlavě žádný dělič paprsků s kamerou nebyl.
Není nic nepříjemnějšího než práce s nevyváženým mikroskopem, jehož optická hlava se vychyluje, pokud není na pevně dotažena.

Umístění mikroskopu
Zde hodně záleží na koncepci celé ordinace a prostorových možnostech.
Stropní varianta je nejobvyklejší variantou umístění mikroskopu. Poskytuje vysokou stabilitu i flexibilitu umístění. Pokud je to možné, tak vždy doporučujeme stropní variantu umístění.
Stěnové varianty jsou také velice stabilní a rozhodně doporučitelné, zde však nejčastěji narážíme na menší dosah mikroskopu od stěny nebo na nevhodný stavební materiál s nedostatečnou nosností pro umístění mikroskopu.
V případě, že nepřichází v úvahu ani jedna z dosud zmíněných variant, pak je možné využít i sloupovou variantu umístění fixovanou k podlaze (případně podlaha – strop).
Pokud je mikroskop využíván více lékaři ve více ordinacích, pak je logické využití pojízdné varianty. Je možné vyrobit i speciální individualizované kolejnicové stropní systémy: tyto jsou konstrukčně poměrně náročné, a proto je takovéto umístění mikroskopu vhodné zvažovat ještě ve fázi projektové přípravy ambulance.
Poslední variantou je umístění mikroskopu na soupravu. Jedná se o zajímavé řešení, které však není dostupné všem výrobcům a všem typům souprav. Pokud není možná instalace na strop nebo stěnu, je umístění na soupravu vhodnou alternativou, kterou je však nejlepší také řešit ještě v projektové fázi.


Popis níže zobrazeného mikroskopu:
1) Balanční vyvažovací systém, který umožňuje vyrovnat hlavu mikroskopu tak, aby objektiv mířil vždy kolmo dolů.
2) VARIO objektiv s plynulou změnou pracovní vzdálenosti a ovládáním na ručkách nebo nožním spínači
3) Motorizovaný ZOOM, který se ovládá tlačítky na ručkách nebo nožním spínačem
4) 45° ErgoWedge tubus sloužící k vyrovnání vodorovné hladiny okulárů, a zároveň jako dělič paprsků, k němuž je přes fototubus připojen fotoaparát
5) Naklápěcí binokulární tubus (0°- 210°) s jemným nastavením rozteče očí pomocí mikro šroubu
6) Připojená digitální zrcadlovka


Poptávku na mikroskop můžete snadno odeslat ZDE

  • Stropní instalace mikroskopu KAPS 1100
  • Teplota světla
  • Objektiv
  • Objektiv
  • Měnič zvětšení
  • Ergowedge
  • Beamsplitter
  • Binokulární tubus a okuláry
  • Balanční systém
  • Popis vybavení mikroskopu
Popis Datum Ke stažení
Prospekt KAPS 2017 20.02.2017, 15:14 PDF (1,54 MB)
Sdílet
NewTom

Chci získat ZDARMA:

 

Pošlete mi nabídku na:


Tip odborníka

Budiž světlo

Ne nejedná se o začátek výborného animovaného filmu Stvoření světa z roku 1957. Byť prvotní myšlenka je stejná.V dnešním článku se zaměříme totiž na...   celý článek

Nezapomeňte na pravidelné kontroly

Finance

Čas jsou peníze

Většina z nás ví, že čas jsou peníze. Čím dříve začnete vybavení využívat tím dříve se Vám investice vrátí. Navíc podmínky pro...   celý článek