Введение в оптику

Микроскоп - один из важных и необходимых приборов для проведения любых хирургических вмешательств, где доступ к операционному полю затруднен узостью канала, позволяющие многократно с высокой степенью точности и резкости увеличить операционное поле до необходимых размеров и провести операцию с филигранной точностью.

Существует 5 основных типа микроскопов: Оптический, Электронный, Рентгеновский, Сканирующий и Стереомикроскоп.

Оптический – самые простой и бюджетный. Оптика позволяет увеличить изображение в 1500-2000 раз. Какие плюсы: позволяет изучать поверхность ткани, строение клеток. Минусы: не имеет сверхточной регулировки.

Электронный – обеспечивает увеличение минимум в 10000 раз. Имеют большую цену, требуют особенных условий работы – для качественной картинки необходимо, чтобы предмет изучения находился в вакууме. Применяются в лабораторных условиях. Изображение получается благодаря применению магнитных линз, которые реагируют на движение электронов в колоне прибора. С помощью магнитного поля осуществляется регулировка направленности пучка.

Рентгеновский – применяется для изучения объектов, размеры которых сопоставимы с длиной рентгеновской волны. Рентгеновские лучи проходят сквозь поверхность предмета и получает данные о структуре и химическом составе объекта. Используется для оценки качества и прочности тонких покрытий – пример: порошковые смеси.

Сканирующий – позволяют получать изображение с помощью специального зонда. Данное оборудование имеет высокое разрешение. Вместо объектива идет зонд и система его перемещения. Получаемое изображение записывается, после чего создается топографическая картина объекта.

Стереомикроскоп – оптическая система позволяющая наблюдать за объектом одновременно двумя глазами под разными углами, чем обеспечивается объёмное восприятие. Глаза с легкостью определяют, на каком расстоянии находится тот или иной элемент исследуемого образца.

Микроскопы предназначены для нейрохирургов, оториноларингологов, спинальной, сосудистой, пластической, реконструктивной хирургии.

Микроскопы обеспечивают качественную, детальную картинку. Это существенно облегчает работу хирурга. Итогом становится снижение травматизации тканей и заметное уменьшение периода реабилитации.

В стереомикроскопах оптические системы бывают двух видов: Галилея и Грену. Эти две системы дают изображения точной цветопередачи и высокой контрастности. Рассмотрим их плюсы и минусы:

Схема Галилея (по схеме Аббе) включает один объектив - линза большого диаметра, через нее ведется наблюдение с помощью лучей, вышедших под углами стереоскопичности 11°. Благодаря схеме достигается большое поле зрения, отсутствие искажений изображения при малых увеличениях и возможность полной коррекции аберраций объектива.

Плюсы: большая светосила, широкий выбор дополнительных аксессуаров (набор для флуоресценции, набор для поляризации, столики с подогревом и т.д), эффективное исправление оптических аберрации, более совершенная оптика с лучшей разрешающей способностью и точной цветопередачей, точные результаты различных измерений.

Минусы: достаточно большие по размеры, нет ощущения трехмерного изображения.

Схема Грену включает два идентичных объектива, наклоненные под углом порядка 14° друг к другу, таким образом, два оптических канала полностью независимы. Такая схема обеспечивает существенно большую глубину фокуса, однако значительное меньшее поле зрения, чем схема Галилея. Так как объективы наклонены к изображаемому полю, коррекция кривизны поля для них невозможна.

Плюсы: компактная конструкция, хорошая глубина резкости, легко исправляются оптические аберрации.

Минусы: трапецеидальное искажение изображения.