Микроскопная
стоматология
Практическое руководство

Перевод и редакция
Евгений Ржанов
кандидат медицинских наук

Оригинал руководства издан компанией Carl Zeiss и находится в свободном доступе в сети Internet.

Перевод руководства на русский язык доступен на безвозмездной основе.

Издатель
Carl Zeiss (Карл Цейсс)

Редакторы
Д-р Тони Драттман
Д-р Грег Финн

Координатор
Славен Сестич
Авторы
Д-р Хосе Арангурен Кангас
Д-р Кристина Бадалян
Д-р Рино Буркхардт
Д-р Аннет Бурцлаф
Д-р Мацей Годжевски
Д-р Манор Хаас
Оскар Фрайхерр фон Штеттен
Д-р Биджан Вахеди
Д-р Максим Стосек
Д-р Клавдия Сия Воршек
Д-р Тони Драттман

Дорогой читатель!


Для нас, в Отделе разработки медицинских технологий компании Цейсс (ZEISS), разработка средств визуализации для специалистов в области медицины является основным направлением деятельности. Мы стремимся помочь нашим пользователям, из совершенно разных медицинских дисциплин, увидеть больше. Расширение оптических возможностей может помочь практикующим врачам добиваться потрясающих результатов, справляться даже с очень сложными задачами, получать больше удовольствия и удовлетворения от своей работы и, наконец, - что самое главное, - улучшать жизнь пациентов.

Считается, что хирургическая микроскопия возникла, как направление, в 1921 году. Первоначально микроскоп применили в нейрохирургии, для удаления опухолей головного мозга и операций на сосудах, и в офтальмологии, для удаления катаракты и вмешательств на сетчатке глаза.
Сегодня, упомянутые выше хирургические процедуры, в принципе невозможно выполнить без использования операционного микроскопа.
Как пионеры в разработке операционных микроскопов для медицины мы постоянно стараемся расширить границы применения увеличения и визуализации.

Тем не менее, в сфере внедрения средств визуализации для стоматологии мы все еще находимся на начальном этапе пути. Несмотря на то, что применение операционного микроскопа в эндодонтии стало стандартом, на данный момент, лишь единицы стоматологов во всем мире пользуются преимуществами работы с этим инструментом. Мы убеждены, что это изменится, поскольку уверены, что именно операционный микроскоп проложит путь к ускорению прогресса во многих областях стоматологии, предоставив практикующему врачу большую степень контроля в целом ряде процедур требующих высокой точности.

В эндодонтии операционный микроскоп уже является неотъемлемой частью учебной программы для аспирантов, но в других областях стоматологии пока до такого уровня внедрения далеко. В силу этих обстоятельств многие стоматологи нуждаются в конкретных рекомендациях касающихся того, как возможно использовать микроскоп не только в эндодонтии, но и в других повседневных практических дисциплинах. Чтобы помочь врачам получить такие рекомендации, мы попросили ведущих клинических специалистов из различных областей стоматологии, использующих микроскоп в своей работе, поучаствовать в создании данного руководства.

Авторы руководства представили чёткие и полноценные рекомендации по использованию микроскопа в целом ряде областей стоматологии. Статьи были написаны с расчётом на то, что они позволят поэтапно реализовать и раскрыть весь потенциал операционной микроскопии для вашей повседневной практики и дать исчерпывающие ответы на вопросы:

Как операционный микроскоп может помочь поддерживать эргономически правильное, вертикальное рабочее положение тела, которое способствует сохранению здоровья стоматолога даже при длительной работе?

Как операционный микроскоп может расширить границы вашей клинической практики и повысить ее эффективность — действуя в качестве ключа к рентабельности ваших инвестиций?

Каким образом использование операционного микроскопа может дать вам преимущество при выполнении конкретных клинических процедур?

Как может документальное сопровождение работы с операционным микроскопом увеличить вовлеченность пациентов в процесс лечения и продемонстрировать вашу квалификацию?

Я уверен, что внедрение в вашу повседневную практику идей и решений, представленных в этой книге, изменит вашу профессиональную жизнь к лучшему.

С уважением,
Д-р Кристиан Шведес
Директор бизнес направления стоматологии, компании Carl Zeiss Meditec AG.

Оглавление

Именно тогда, когда вы начинаете видеть детали, которые раньше были вам не заметны,
возникает понимание того, какой путь к искомому результату будет правильным
В этом и есть смысл нашей работы
Первое ключевое преимущество работы с микроскопом
Увеличение

Можно лечить только то, что видишь…
…или видеть больше и лечить лучше
Второе ключевое преимущество работы с микроскопом
Эргономика

8 часов напряжения в спине…
…или 8 часов работы в комфортных условиях
Третье ключевое преимущество работы с микроскопом
Визуализация и документирование процесса лечения

Лучше один раз показать, чем сто раз объяснять…
…для формирования объективного и доверительного взаимодействия с пациентом

Глава 1
Операционный микроскоп
ОПМИ

Автор: Д-р Аннет Бурцлаф
Для чего нужен операционный микроскоп?
Можете ли вы вспомнить, когда впервые посмотрели в микроскоп или через увеличительное стекло? Возможно, первое, что вы увидели под увеличением
был обычный цветок, который был вам хорошо знаком, как вы считали, но, под увеличением, он открыл для вас совершенно новый мир - микромир!
Микромир интересен нам не только из любопытсва, мы можем многое понять и многое сделать, наблюдая в мельчайших подробностях сложные детали и структуры. В настоящее время микроскопия является неотъемлемой частью многих хирургических дисциплин. Впервые операционный микроскоп - ОПМИ (OPMI – operational microscop) был использован врачами для микрохирургических операций в отоларингологии в 1921 году. Затем офтальмологи присоединили к операционному микроскопу источник направленного света и использовали его для выполнения операций на глазах.
В середине 1960-х годов преимущества использования операционного микроскопа во время операций признали и нейрохирурги.
Современную нейрохирургию невозможно представить без микроскопии, навигационных систем и документального сопровождения операций.
Процесс развития операционной микроскопии длился около 60 лет, прежде чем прийти в мир стоматологии.
Начиная с 1990 года многие стоматологи-новаторы из разных стран стали настаивать на использовании ОПМИ в стоматологии; это движение в направлении микростоматологии возглавляли д-р Сингчук Ким (Филадельфия, штат Пенсильвания) и доктор Клиффорд Раддл (Санта-Барбара, штат Калифорния) в США, а также д-р Питер Вельварт (Цюрих, Швейцария) в Европе.
Несмотря на то, что эндодонтия является основной областью стоматологии, в которой используется ОПМИ, в другие области, такие как периодонтология, имплантология или терапевтическая стоматология, технология увеличения тоже начинает постепенно внедряться.
Преимущества

Стоматолог получает целый ряд преимуществ используя ОПМИ, независимо от области его применения.
Увеличение усиливает остроту зрения и помогает провести лечение более точно и правильно. Однако это преимущество может быть нивелировано недостаточным уровнем освещения. Поэтому современные ОПМИ сконструированы таким образом, что они комбинирует в себе систему увеличительных линз и хороший источник света.
Для человека является естественным ориентироваться в окружающей обстановке с помощью зрения. Посредством зрительной системы мы оцениваем расстояние, воспринимаем размеры объектов и окружающее пространство. Происходит это благодаря тому, что наше зрение является бинокулярным. Система линз ОПМИ обеспечивает условия, необходимые для функционирования бинокулярного зрения и, следовательно, для правильной ориентации в пространстве. Это, в свою очередь, позволяет безопасно и точно использовать инструменты, а также улучшает эргономику. Расслабленные мышцы глаз и возможность сидеть вертикально, во время лечения, уменьшает усталость и предотвращает ухудшение осанки. При использовании микроскопа в работе с пациентами требуется соблюдать определенное расстояние между объектом, то есть зубом в полости рта, и объективом ОПМИ.
Это называется рабочим расстоянием. В стоматологии рабочее расстояние обычно составляет от 200 до 300мм, как правило этого вполне достаточно чтобы обеспечить необходимое пространство для использования различных инструментов в работе с пациентом. С другой стороны рабочее расстояние зависит от роста стоматолога. Чем выше врач-стоматолог, тем большее рабочее расстояние необходимо. Точное определение индивидуального рабочего расстояния, для работы с ОПМИ, имеет решающее значение для соблюдения правильной рабочей (нейтральной) позиции*.
Использование ОПМИ упрощает трудовой процесс стоматолога, поскольку с помощью микроскопа можно в некоторой степени смотреть «за угол». То есть стоматолог, сидя в вертикальном положении, тем не менее, имеет возможность видеть все поверхности, детали зуба и любые области полости рта.
Правильно сконфигурированный и настроенный ОПМИ может значительно снизить усталость от работы.
Далее вы найдете подробную информацию о компонентах ОПМИ, о том как получить качественное изображение и как лучше всего настроить микроскоп.


* - более подробную информацию о том, что считается нейтральной позицией можно найти в статье.
Без увеличения
3.5 Х
5.1 Х
8.5 Х
13.6 Х
21.25 Х
Чем ОПМИ отличается от бинокулярных луп и интраоральных камер?

Первым шагом в мир оптического увеличения в стоматологии принято считать бинокулярные лупы. Конечно бинокулярные лупы дают определенные преимущества, по сравнению с не вооружённым зрением, но по сравнению с ОПМИ ограничены в своих возможностях. Медицинские лупы имеют фиксированное увеличение от 2 до 5 крат. Если стоматолог захочет использовать другое увеличение, то для этого потребуется использовать другую пару луп. Коэффициент увеличения ОПМИ имеет широкий диапазон, обычно от 1,5 до 30 крат и может быть изменен с помощью регулятора увеличения или системы масштабирования в зависимости от модели ОПМИ. Если общий осмотр ротовой полости лучше осуществлять на небольших уровнях увеличения, то мелкие структурные детали зуба, такие как устья корневых каналов или боковые ответвления, лучше оценивать, используя более высокие уровни увеличения. ОПМИ позволяет стоматологу переключаться между общим и детальным осмотром в считанные секунды.
Фокусное расстояние медицинских бинокуляров неизменно. Поскольку медицинские лупы надеваются на голову стоматолога, то и двигаются они вместе с ней. При движении чёткость изображения в поле зрения снижается в большей или меньшей степени. Стоматологу периодически приходиться искать правильное рабочее расстояние, чтобы снова получить полностью сфокусированное изображение.
ОПМИ же, напротив, жёстко монтируется на станину или, с помощью специального кронштейна, на стену или потолок, а затем перемещается в нужную позицию стоматологом и остается в процессе работы в стабильном положении. Для обеспечение удобного рабочего положения врача фокусное расстояние может быть изменено с помощью специальных оптических механизмов ОПМИ.
Чем выше увеличение бинокулярных луп, тем более тяжелыми они становятся, что существенно снижает удобство их использования. К тому же, современные лупы оснащаются источником света с портативным питанием от аккумулятора, который приходится периодически заряжать.
Интраоральные камеры также дают увеличенное изображение, но это двухмерная картинка не содержащая никакой информации об объёмных свойствах объекта. При работе с ОПМИ стоматолог обладает преимуществом восприятия объёмного изображения, которое необходимо для адекватной ориентации и оценке изменений пространственных характеристик объекта. Это нужно, например, для правильного позиционирования стоматологических инструментов. Кроме того, для использовании интраоральной камеры стоматологу приходиться прерывать рабочие процессы, а для видеозаписи процесса лечения привлекать помощь третьих лиц. В случае же использования интегрированной в ОПМИ фото/видеокамеры, изображения и видеозаписи исключительного качества могут быть получены прямо в процессе проведения лечения.
Человеческий глаз
как он работает и почему его возможности ограничены
Аккомодация

Человеческий глаз - это гибкая оптическая система, которая может адаптироваться к различным условиям окружающей среды. Мы можем видеть объекты на большом расстоянии, и в тоже время прочитать текст, который находится от нас в 30-ти см. Чтобы фокусироваться на объектах на разных расстояниях, система мышц создает требуемую силу для изменения преломляющих свойств хрусталика глаза. Если мы смотрим в даль, цилиарная мышца расслаблена, а хрусталик имеет плоскую форму. Однако, если мы читаем текст, цилиарные мышцы сжимаются, заставляя хрусталик принимать выпуклую форму. Таким образом, угол преломления возрастает, и мы можем четко распознавать маленькие буквы. Длительное сокращение цилиарной мышцы может вызвать усталость. Чтобы расслабить глаза, мы смотрим на более дальние объекты.
Если мы посмотрим на маленький объект с большего расстояния, он будет показан на сетчатке под небольшим углом. Чтобы увидеть мелкие детали, мы должны приблизить объект к глазу.
В результате угол обзора увеличится, и мы сможем разглядеть отдельные структуры (рис. 1.1).
Вот почему стоматологу приходится наклоняться над полостью рта пациента, чтобы видеть детали на расстоянии около 30 см. Таким образом, самый простой способ увеличения - приблизить объект к глазу. Однако способности глаза ограничены. Ребенок может ясно видеть предметы, которые находятся на расстоянии 7 см, 30-летний человек — на расстоянии 30 см. По достижении 40 лет большинство людей начинают страдать дальнозоркостью, а расстояние между объектом и глазом становится все больше. Способность глаза аккомодировать на короткие расстояния ухудшается, а это значит, что мы больше не можем фокусироваться на близких объектах.
Способность видеть детализированные структуры также начинает ухудшаться. ОПМИ позволяет преодолеть эти естественные ограничения. С одной стороны, он увеличивает мелкие структуры, что позволяет различать детали, а с другой, посредством ОПМИ глаз смотрит в даль, почти в бесконечность. Это расслабляет цилиарные мышцы и уменьшает усталость.
Рис. 1.1. Целевой объект находится на оптической оси. Чем дальше объект удаляется от глаза, тем меньше угол, под которым он проецируется на сетчатку. Мелкие детали могут быть распознаны только в том случае, если объект ближе к глазу, и, следовательно, угол проецирования на сетчатку больше.
Стереоскопия

Наличие у нас двух глаз, которые связаны друг с другом, является основой стереоскопического (бинокулярного) зрения. Левый и правый глаза воспринимают конкретный объект с двух разных углов (это явление называется параллакс).
Затем мозг совмещает эти два, несколько разных, набора визуальной информации вместе, чтобы сформировать трехмерное изображение. Такой механизм восприятия позволяет нам видеть объемность, оценивать расстояние, размер и положение предметов в пространстве, а также ориентироваться в нем.
Нам крайне важна информация, которую мы получаем из трехмерного изображения, когда смотрим на область лечения.
Только посредством стереоскопического зрения и трёхмерного восприятия объектов мы можем определить, находится ли кончик инструмента перед, рядом или позади анатомической структуры. Для обеспечения возможности подобной ориентации в пространстве, ОПМИ специально разработаны как стереомикроскопы. Особая конструкция оптической системы позволяет левому и правому глазу видеть объект с двух разных углов и правильно воспринимать и формировать объемное изображение.
Как устроен операционный микроскоп
Прежде чем подробно рассказывать об отдельных компонентах ОПМИ, давайте сначала рассмотрим как проходят оптические пути (рис. 1.2).

Когда рабочее поле находится в фокусной плоскости линзы объектива, объектив создает первичное изображение, которое проецируется в бесконечность. То есть за пределами основной линзы объектива оптические пути идут параллельно внутрь корпуса микроскопа. Внутри корпуса располагается такая часть микроскопа, как переключатель увеличения. Переключатель увеличения увеличивает или уменьшает изображение в определённое количество раз в зависимости от выбранного положения.
Оптические пути несут информацию об изображении сформированную под двумя разными углами, что создает впечатление стереоскопического изображения. Расстояние между двумя оптическими путями называется стереобаза. Для создания полноценного трехмерного изображения стереобаза имеет решающее значение.
Далее к корпусу ОПМИ монтируется бинокуляр, который имеет два окуляра для левого и правого глаза. Внутри бинокуляра создается промежуточное изображение, которое увеличивается окулярами и проецируется на зрачки. Затем изображение падает на хрусталик глаза, который фокусирует его на сетчатке.
Рис. 1.2. Объектив собирает информацию об изображении с объекта. Левый и правый оптические пути в ОПМИ направлены на объект под разными углами таким образом, что создают возможность восприятия трехмерного изображения. Переключатель увеличения изменяет изображение (увеличивает или уменьшает) в зависимости от выбранного положения. Линза в корпусе бинокуляра создает промежуточное изображение объекта, которое в увеличенном окуляром виде проецируется на глаз. Призмы в корпусе бинокуляра поворачивают изображение в необходимом направлении. Механизм бинокуляра позволяет регулировать межзрачковое расстояние так, чтобы у пользователя ОПМИ формировалось адекватное изображение.
Объектив

Объектив представляет собой первый оптический элемент, который возникает на пути изображения от объекта к глазу. Объективы отличаются друг от друга по фокусному расстоянию (фокусной длине). Фокусное расстояние влияет на рабочее расстояние (то есть расстояние между объектом в рабочем поле и поверхностью линзы объектива), а также на увеличение и разрешение. Все эти три показателя взаимосвязаны между собой. Наиболее распространенные рабочие расстояния - 200, 250 и 300мм. Фокусное расстояние, например, f = 250мм гравируется на поверхности объектива. Оно примерно соответствует рабочему расстоянию объектива. Чтобы четко видеть изображение, объектив ОПМИ (например, f = 250мм) должен быть установлен на расстоянии приблизительно в 250мм от объекта. Тогда объект будет находится в фокусной плоскости объектива.
ОПМИ можно поднимать или опускать для фокусировки на объекте.
Чем короче фокусное расстояние, т.е. рабочее расстояние объектива, тем выше предельное увеличение (для вычисления предельного увеличения см. Раздел 4.5) и тем выше разрешение.
Объектив должен быть оснащен ручкой точной настройки фокуса. Благодаря этой функции, даже при высоком уровне увеличения, возможно очень точно сфокусироваться на объекте, хотя и в небольшом диапазоне (например, при детальном осмотре корневых каналов). Для изменения рабочего расстояния объектив необходимо отвинтить от корпуса и заменить объективом с другим фокусным расстоянием. Однако на практике это нецелесообразно, это прерывает и усложняет рабочий процесс. С этой точки зрения гораздо удобнее использовать вариоскоп, т.к. он обеспечивает значительно большую гибкость в работе, позволяя изменять рабочее расстояние в любой момент.
Рис. 1.3. Используя вариоскоп Varioskop100, которым может быть укомплектован OPMI pico, стоматолог может легко менять фокус в полости рта пациента, например, с резцов на моляры, без изменения положения ОПМИ. Вариообъектив OPMI pico можно установливать на высоте от 200 до 300мм над ротовой полостью пациента, что позволяет стоматологу адаптировать микроскоп к индивидуальным эргономическим параметрам.
Вариоскоп

В отличие от объектива с фиксированным фокусным расстоянием, вариоскоп имеет переменное фокусное расстояние. То есть вариоскоп обладает неким диапазоном рабочих расстояний, которые закрывают целый ряд требований с точки зрения решения различных практических задач и эргономики. Фокусный диапазон вариоскопа может варьировать от 200 до 300мм или даже от 200 до 415мм в зависимости от модели ОПМИ. Такой широкий диапазон рабочих расстояний позволяет поддерживать удобное положение врача и комфортно работать в течение нескольких часов. В отличие от ОПМИ с объективом с фиксированным фокусным расстоянием, ОПМИ с вариоскопом нет необходимости поднимать или опускать, чтобы объект наблюдения находился в пределах области фокусировки. Для настройки фокуса в широком диапазоне, от резцов до моляров, практически на всю глубину полости рта, достаточно поворота ручки регулировки на корпусе вариоскопа.
Использование вариоскопа вместо вертикального перемещения ОПМИ позволяет намного точнее настроить фокусировку и ускоряет рабочий процесс.
Это происходит за счёт того, что система вариоскопа состоит из двух групп линз. Фокусировка на выбранном объекте на заданном рабочем расстоянии, происходит за счёт перемещения верхней группы линз вдоль оптической оси относительно нижней, которая остаётся неподвижной (рис. 1.4). Настройка фокуса в диапазоне рабочих расстояний может выполняться вручную или за счёт электропривода.
Вариоскоп 100 на S100/OPMI pico настраивается вручную поворотом ручки на корпусе вариоскопа (рис. 1.3).
Вариоскоп на S7/OPMI PROergo настраивается за счёт работы электропривода, при нажатии
определенной кнопки на рукоятке (рис. 1.5).
Наличие электропривода делает рабочий процесс более эффективным и существенно улучшает эргономику ОПМИ. Автоматическая настройка
фокуса еще удобнее в использовании. При нажатии всего одной кнопки система ZEISS SpeedFocus микроскопа OPMI PROergo настраивает фокус ОПМИ в считанные секунды, анализируя в режиме реального времени записанные камерой изображения.
Рис. 1.4. Рабочее расстояние вариоскопа меняется в зависимости от перемещения вторичной системы линз внутри корпуса объектива. То есть стоматолог может настроить фокус, не меняя своего собственного положения, что в свою очередь, позволяет стоматологу настраивать ОПМИ в соответствии со своими индивидуальными эргономическими параметрами. Некоторые модели вариосокопов позволяют устанавливать ОПМИ на высоте от 200 до 415мм над полостью рта пациента. Существуют моторизованные вариоскопы, которые фокусируются на изображении при нажатии кнопки.
Рис. 1.5 a. OPMI PROergo поставляется с моторизованным вариоскопом.
Рис. 1.5 b. Стоматолог может изменять рабочее расстояние с 200 до 415мм с помощью кнопки управления на рукоятке.
Регулятор увеличения

В процессе лечения важно, чтобы коэффициент увеличения можно было менять в зависимости от текущей задачи. Проведение общего осмотра предпочтительней выполнять при меньшем увеличении, более детальный осмотр - при более высоком. Для изменения коэффицента увеличения существует два технических решения: ступенчатый регулятор увеличения (регулятор Галилея) и система плавного масштабирования. Большинство ОПМИ оснащены ступенчатым регулятором. Обычно регулятор увеличения имеет 5 положений и работает по принципу устройства астрономического телескопа, который был назван в честь своего изобретателя телескопом Галилея.
Ступенчатый регулятор увеличения представляет из себя вращающийся барабан с двумя параллельными рядами линз, которые объединены в телескопические пары (рис. 1.6). Путем вращения барабана, в одну или другую сторону, телескопические пары оказываются на линии осмотра, чем и обеспечивается различие в коэффициентах увеличения. В барабане находятся телескопических пары, которые обеспечивают четыре коэффициента увеличения.
В одной из позиций барабана линз нет, эта позиция обеспечивает коэффициент увеличения равный 1.
Таким образом, всего есть 5 коэффициентов увеличения. Как правило эти коэффициенты соответствуют следующим цифрам: 0.4, 0.6, 1.0, 1.6, 2.5. (Важно понимать, что эти цифры не являются показателями предельного увеличения. Для расчета предельного увеличения необходимо учитывать дополнительные оптические параметры, которые описаны в Разделе 4.5). Отношение максимального коэффициента увеличения к минимальному даёт диапазон увеличения регулятора: 2.5/0.4 = 6.25. Таким образом показатель увеличения регулятора составляет 1:6.25.
Преимуществом ступенчатых регуляторов увеличения является их компактная и простая, с технической точки зрения, конструкция, а также высокое качество и эффективность оптики. С другой стороны, увеличение меняется пошагово, обзор рабочей зоны ограничивается во время вращения барабана, смена коэффициента увеличения выполняется вручную. В этом смысле микроскопы с системой плавного масштабирования изображения значительно удобнее.
Рис. 1.6. Пятиступенчатый регулятор увеличения состоит из вращаемого барабана с четырьмя телескопическими парами и одним положением, в котором линз нет. В зависимости от положения регулятора увеличения на оптическом пути оказываются различные пары, которые дают разные коэффициенты увеличения. Коэффициент увеличения регулятора в положении, при котором линз на оптическом пути нет, равен 1.

Система масштабирования

Системы масштабирования позволяют плавно изменять увеличение в соответствии с задачами лечебной процедуры. Стоматолог может не прерываясь переходить с общего осмотра на детальный и обратно. Как и для ступенчатого регулятора, показатель увеличения (1:6) можно рассчитать, поделив самый высокий коэффициент увеличения (2.4) на наименьший (0.4). Система масштабирования состоит из нескольких оптических элементов, два из которых являются подвижными. Изменяя положение двух этих элементов по точно рассчитанной траектории, можно плавно регулировать коэффициент увеличения в пределах доступного диапазона. Для формирования стереоскопического эффекта в системах масштабирования также создаётся два параллельных оптических пути, которые функционирую абсолютно одинаково с точки зрения оптики и точности.
Система масштабирования полностью раскрывает свой потенциал при наличии электропривода, как в микроскопах S7/OPMI PROergo:
• плавное изменение увеличения
• ускоренная регулировка увеличения
• управление функциями микроскопа с помощью многофункциональной рукоятки
• управление с помощью педали (если стоматолог
использует педаль для управления, он или она может регулировать коэффициент масштабирования, не отрывая руки от инструмента)
• при наличии встроенной видеокамеры можно выводить на монитор информацию об уровне увеличения в виде цифрового значения или шкалы
• в процессе документирования есть возможность настроить изображение таким образом, чтобы оно оптимально соответствовало размерам датчика камеры, то есть чтобы, например, зуб отображался на всю площадь фотографии или монитора.
Рис. 1.7a. Для большего удобства пользователя расстояние до операционного поля может быть отрегулировано оптимальным образом за счёт бинокуляра специальной раскладной конструкции f170/f260.
Рис. 1.7b. Раскладной бинокуляр f170/f260 легко адаптируется к условиям работы разных операторов. Два стоматолога могут работать на одинаковом рабочем расстоянии, а разница в уровне расположения глаз будет компенсироваться за счёт соответствующей настройки бинокуляра f170/f260. Раскладной бинокуляр можно установить как на OPMI pico, так и на OPMI PROergo.
Бинокуляр

В стоматологии объектив ОПМИ практически всегда находится перпендикулярно по отношению к горизонтально расположенному пациенту. Чтобы врач мог смотреть в ОПМИ в удобной и эргономичной позе, на корпус микроскопа монтируется наклоняемый или раскладной бинокуляр, который перенаправляет оптический путь к глазам стоматолога. Возможности использовать угловой бинокуляр (45°), который направляет оптический путь под фиксированным углом в 45°, существенно ограничены с точки зрения эргономики. Наклоняемый бинокуляр (0-180°) позволяет стоматологу изменять угол наклона окуляров в диапазоне от 0° до 180°. Это означает, что угол обзора можно отрегулировать, в зависимости от положения ОПМИ, таким образом, чтобы голова стоматолога могла оставаться в вертикальном положении, и ему не приходилось откидываться назад или наклоняться вперед, что очень важно для комфортной, эргономичной работы. Раскладной бинокуляр ещё более гибок и способен легко адаптироваться к разному росту и рабочим позам стоматологов (рис. 1.7).
Гибкость бинокуляра обусловлена специфической многозвеньевой конструкцией и, соответственно, длинной, которая позволяет настраивать его под разные практические задачи, разные позиции пациента и разных операторов.

Бинокуляры обеспечивают стереоскопический принцип построения трехмерного изображения за счёт наличия левого и правого оптических путей.
В линзы внутри бинокуляров обладают определенным фокусным расстоянием (например, f=170мм, что указывается на корпусе бинокуляра). Призмы внутри бинокуляра создают геометрически правильное, четкое изображение. Окуляры в бинокуляре проецируют изображение формируемое ОПМИ в глаза стоматолога. Расстояние между зрачками у разных людей разное и колеблется в диапазоне от 54 до 76мм. Очень важно установить правильное межзрачковое расстояние индивидуальное для каждого оператора, иначе глаза будут быстро уставать, а восприятие объёма будет потеряно. Настройка окуляров описана в Разделе 3.6.
Рис. 1.8. Синий круг соответствует полю зрения при использовании 10-кратного окуляра, а красный круг соответствует полю зрения при использовании 12,5-кратного окуляра. Окуляр с 10-кратным увеличением обеспечивает примерно на 20 процентов большее поле зрения, чем окуляр с коэффициентом 12,5x. И наоборот, при использовании окуляра 12,5х максимальное предельное увеличение выше.
Окуляры

Подобно объективу, окуляры предназначены для увеличения промежуточного изображения, которое формируется внутри бинокуляра.

На видимой части окуляра обозначается коэффициент увеличения, которым он обладает (10x или 12,5x). Обладая коэффициентом увеличения, окуляры влияют на значение предельного увеличения всей системы. Все, кому требуется как можно большее увеличение (например, в области эндодонтии), выбирают окуляры с увеличением 12,5x. Однако окуляры с 10-кратным увеличением обеспечивают значительно большее поле зрения и за счёт этого обеспечивают лучший обзор всей рабочей области (рис. 1.8).
Окуляры оснащены кольцом для регулировки диоптрий. Это позволяет использовать ОПМИ стоматологам как с идеальным, так и с ослабленным зрением. То есть аметропия, в ограниченной степени, может быть скорректирована. Стоматологам с серьёзными нарушениями зрения необходимо носить очки или контактные линзы, чтобы, во-первых, нормально видеть всю рабочую зону, когда они не пользуются непосредственно микроскопом, а во-вторых потому, что корректирующие способности окуляров ограничены.
Некоторые нарушения зрения, например, астигматизм, невозможно скорректировать посредством настройки окуляра. Если врач пользуется линзами по выписанному рецепту, то диоптрийная коррекция окуляра должна быть установлена на значение "0".
Глаза стоматолога должны находиться на определенном расстоянии от окуляров и прямо напротив зрачков, чтобы он мог видеть всю рабочую область. Это расстояние обеспечивается регулируемыми глазными упорами, которые являются частью окуляров. При использовании ОПМИ без очков глазные упоры должны быть выдвинуты. Стоматологи, которые носят очки, должны убирать глазные упоры, поскольку очки сами по себе уже обеспечивают необходимую дистанцию. В следующем разделе показаны отдельные этапы индивидуальной настройки ОПМИ.
Настройка ОПМИ
краткое руководство

1

Начальная настройка


Установите ОПМИ на минимальное увеличение, выбрав коэффициент увеличения 0,4 на регуляторе увеличения (рис. 1.9).
Фокусировка: Чтобы сфокусировать изображение, переместите ОПМИ вверх или вниз, чтобы достичь правильного рабочего расстояния в соответствии с фокусным расстоянием объектива (например, 250 мм).
Рис. 1.9. Регулятор увеличения.

2

Регулировка межзрачкового расстояния


Начните с самого широкого положения окуляров и используйте регулятор на бинокуляре чтобы отрегулировать расстояние между окулярами в соответствии с вашим межзрачковым расстоянием (рис.1.11). При правильной настройке изображения с двух окуляров сливаются в одно (рис. 1.10 а, b, c)
Рис.1.10а. Самое широкое положение.
Рис.1.10b. Регулировка расстояния.
Рис.1.10с. Правильное расстояние.
Рис. 1.11. Значение межзрачкового расстояния измеряется в мм при взгляде в бесконечность.

3

Настройка окуляров


Регулируемые глазные упоры окуляров настраиваются таким образом, чтобы поле зрения было максимального размера. Для регулировки диоптрий первоначально установите кольцо настройки диоптрийной коррекции на значение "0".
Рис.1.12a. При работе без очков необходимо выдвинуть глазные упоры окуляров до появления 2−3 серебряных колец. При этом область, которую видит оператор должна быть максимальной.
Рис. 1.12b. При работе без очков необходимо установить кольцо регулятора диоптрий в соответствии с индивидуальными особенностями глаз оператора (например -1).
Рис.1.12c. При работа в очках необходимо полностью убрать глазные упоры окуляров (серебряные кольца не должны быть видны).
Рис.1.12d. При работе в очках необходимо установить регулятор диоптрийной коррекции в положение "0".

4

Настройка фокуса и увеличения


Для настройки фокуса установите с помощью регулятора увеличения максимальное значение увеличения и сфокусируйте ОПМИ на объекте поднимая или опуская его и/или помощью ручки регулировки высоты плоскости фокуса на корпусе вариоскопа (рис. 1.13). После настройки фокуса на максимальном увеличении можно выбрать увеличение необходимое в данный момент. При этом объект будет оставаться в пределах области фокусировки.
Рис.1.13. Настройка плоскости фокуса с помощью ручки регулировки на вариоскопе.
Совместное наблюдение

Совместное наблюдение это одна из функций микроскопа, которая позволяет другому человеку (например ассистенту) или даже группе людей (студентам, коллегам) наблюдать за процессом лечения, который происходит в рабочем поле ОПМИ. Как правило для демонстрации в режиме реального времени используется видеокамера, которая транслирует изображение на монитор. Преимуществом совместного наблюдения за процессом лечения с использованием камеры заключается в том, что один или несколько человек могут делать это без прямого взаимодействия с ОПМИ. Также это дает возможность записывать видео или делать фото снимки в целях документирования хода лечения.
Видеокамеры встроенные в корпус ОПМИ сравнительно лёгкие, не сильно увеличивают общий вес системы и существенно расширяют возможности работы с ОПМИ. С другой стороны изображение на экране является двумерным, плоским, лишённым информации о глубине и объёме. Для адекватного, трехмерного восприятия процесса лечения необходимо использовать специальный бинокулярный тубус. Бинокулярный тубус ассистента соединяют с микроскопом через оптический делитель луча, который находится между корпусом ОПМИ и основным бинокуляром. Делитель луча берёт информацию о наблюдаемом объекте с одного из двух оптических путей и перенаправляет ее непосредственно в бинокулярный тубус ассистента.
Таким образом, бинокулярный тубус позволяет ассистенту или второму хирургу смотреть прямо в микроскоп и видеть ту же картину области лечения, что и стоматолог или ведущий хирург.

Существует два вида тубусов для совместного наблюдения:
1. Бинокулярный тубус для совместного наблюдения. С помощью этого тубуса наблюдающий смотрит в бинокуляр обоими глазами и видит стереоизображение (рис. 1.14), однако наблюдаемый стерео эффект несколько хуже по сравнению с тем, который видит основной оператор, поскольку стереобаза тубуса меньше. Тубус можно наклонять и поворачивать за счёт наличия в конструкции двух шарниров, что значительно упрощает работу с ним.
Также внутри тубуса есть призма, которая позволяет вращать наблюдаемое изображение на 360° и располагать его в необходимом направлении. Бинокулярный тубус утяжеляет головную часть ОПМИ, поэтому перед его установкой необходимо проверить выдержит ли его подвеска микроскопа.
2. Монокулярный тубус для совместного наблюдения. В такой тубус наблюдающий может смотреть только одним глазом. Обычно такой тип тубуса используется в микроскопах предназначенных для обучения, чтобы преподаватель мог контролировать работу ученика, которую тот выполняет в ОПМИ.
Рис. 1.14. Бинокулярный тубус для совместного наблюдения соединяется с корпусом ОПМИ посредством делителя луча и может быть установлен в нужное положение за счёт наличия двух подвижных магнитных шарниров.
Оптика
Для того, чтобы видеть мельчайшие детали в рабочей области, необходимо, чтобы изображения обладало высоким качеством. Но что обеспечивает высокое качество изображения?
Наиболее важные критерии, которые влияют на качество изображения, подробно обсудим ниже.
Хроматические аберрации и их коррекция

Если поместить призму под прямой солнечный свет, мы сможем наблюдать как свет, проходя через неё распадается на отдельные цвета спектра. Это происходит потому, что длина волны синего света более короткая и он преломляется сильнее, чем красный свет, длина волны которого больше.
Подобное же явление возникает и тогда, когда свет проходит через линзу. Из-за короткой длины волны фокусное расстояние синего света меньше фокусного расстояния красного света.То есть зона, в которой происходит фокусировка синего света, находится ближе к линзе, чем зона фокусировки красного света. Это явление приводит к тому, что изображение в целом становится размытым, ухудшается контрастность, снижается разрешение.
Возникают хроматические аберрации - фиолетовый ореол, особенно выраженный на границах тёмных и светлых областей* (рис. 1.15).
Для обеспечения высокого качества изображения такие хроматические эффекты необходимо корректировать. Коррекция достигается за счёт применения специальных ахроматических или апохроматических линз*. Преимуществами ОПМИ, созданных на таких системах линз, являются высокое разрешение, высокая контрастность и чёткость изображения даже на периферии области обзора.

* - примечание переводчика
Рис. 1.15. Когда белый свет проходит через линзу, он распадается на спектральные составляющие. Синий свет преломляется больше, чем красный, и поэтому зона его фокуса находится ближе к линзе, чем красного. Следовательно, разным цветам соответствуют разные зоны фокуса. Апохроматическая коррекция позволяет цветовые составляющие света сфокусируются практически в одной точке. Результатом является высокое качество изображения без видимых хроматических аберраций.
Высокая светопрозрачность

Когда свет проходит через оптические элементы ОПМИ могут возникать отражения от поверхностей линз, вследствие чего уменьшается четкость изображения и количество проходящего через систему света. Нанесение специальных покрытий на линзы и призмы уменьшает переотражения внутри ОПМИ, что приводит к тому, что количество проходящего света и контрастность изображения повышаются.
Глубина фокуса

Когда мы наблюдаем объект в ОПМИ фокусировка на нём происходит в определённой плоскости. Это плоскость фокуса. Пространство выше и ниже этой плоскости по вертикали, в котором наблюдаемые объекты видны субъективно чётко, называется глубиной фокуса. Очевидно, что работать удобнее всего при максимально возможной глубине фокуса, поскольку это позволяет хорошо ориентироваться в пространстве. Однако, глубина фокуса это оптический параметр системы, влияние на который оказывает целый ряд факторов.

1. Увеличение: чем меньше увеличение, тем больше глубина фокуса.

2. Рабочее расстояние: чем больше рабочее расстояние, тем больше глубина фокуса.

3. Апертура объектива: от апертуры зависит под каким углом свет будет проходить через линзу. Чем меньше апертурный угол, тем больше глубина фокуса.

4. Способность оператора к адаптации: здесь всё зависит от биологии. Глаза молодых по возрасту специалистов, как правило, обладают хорошими возможностями адаптации, поэтому они могут видеть на большую глубину. С возрастом способность глаз к адаптации уменьшается, и глубина восприятия пространства снижается.
Влияние на глубину фокуса первых двух факторов, из перечисленных выше, можно просчитать.
Однако четвёртый фактор, биологический, зависит от индивидуальных особенностей, поэтому производители микроскопов обычно не указывают точные параметры глубины фокуса системы.
Глубину фокуса можно увеличить, если расположить по ходу оптического пути двойную ирисовую апертуру. Если её закрыть, глубина фокуса увеличится, особенно при среднем увеличении (рис. 1.16).
Недостатком закрытия апертуры является то, что с увеличением глубины фокуса уменьшается количество света, и поэтому его интенсивность необходимо будет увеличивать. Также закрытие апертуры снижает разрешение, что в свою очередь уменьшает четкость отображения очень мелких деталей и структур. Если двойная ирисовая апертура открыта, изображение становится ярче, а разрешение увеличивается. Таким образом целесообразность использования двойной ирисовой апертуры зависит от желаемого эффекта. Как правило, двойная ирисовая апертура используется для получения изображений высокого качества.
Рис. 1.16. Глубина фокуса - это область выше и ниже плоскости фокуса, на которой фокусируется оператор, в которой наблюдаемые объекты находятся в субъективной резкости. Чем меньше выбранное увеличение и чем больше рабочее расстояние, тем больше глубина резкости. Также, увеличить глубину резкости можно если закрыть двойную ирисовую апертуру, при её наличии в ОПМИ.
Поле зрения

Поле зрения - это область рабочего поля, которую наблюдает врач при использовании ОПМИ. Ориентироваться в рабочем поле удобнее когда поле зрения является максимально большим.

На размер поля зрения влияют следующие факторы:
1. Увеличение: чем меньше увеличение, тем больше поле зрения.

2. Рабочее расстояние: чем больше рабочее расстояние, тем больше поле зрения.

3. Система линз: размер поля зрения зависит от типа и формы линз микроскопа.
Коэффициент масштабирования 0,4
Конечное увеличение 1,9x
Поле зрения 116 мм (диаметр)
Рабочее расстояние 415 мм, окуляр 12,5x
Рабочее расстояние 200 мм, окуляр 12,5x
Коэффициент масштабирования 2,4
Конечное увеличение 10,9x
Поле зрения 20 мм (диаметр)
Коэффициент масштабирования 0,4
Конечное увеличение 3x
Поле зрения 73 мм (диаметр)
Коэффициент масштабирования 2,4
Конечное увеличение 18,2x
Поле зрения 12 мм (диаметр)

Рис. 1.17. OPMI S7 / PROergo, производства компании ZEISS, на минимальном увеличении, при использовании окуляра 12,5x, бинокуляра с фокусным расстоянием 170 мм и при рабочем расстоянии 415мм, обеспечивает поле зрения диаметром 116мм . Диаметр поля зрения и увеличение непосредственно зависит от рабочего расстояния. Если рабочее расстояние уменьшить, например до 200мм, то поле зрения уменьшится, а увеличение станет больше.

Рис. 1.18a OPMI pico с фиксированным фокусным расстоянием объектива 250мм обеспечивает поле зрения диаметром 75мм.
Рисунок 1.18b OPMI pico с вариоскопом Varioskop
100 обеспечивает поле зрения диаметром 95мм при аналогичном увеличении. (Параметры микроскопа на схемах a и b - коэффициент увеличения 0.4, бинокуляр f = 170 мм, окуляры 10x)
Конечное увеличение оптической системы

Уровень увеличения, при котором мы наблюдаем структуры на рубеже окуляра микроскопа, является предельным увеличением. Предельное увеличение - это конечный результат работы всех оптических систем и составляющих ОПМИ.
Существует формула по которой можно рассчитать конечное увеличение ОПМИ, но применять её следует только для расчёта увеличений для микроскопов с фиксированным фокусным расстоянием объектива.
Эту формулу нельзя в полной мере использовать для расчётов параметров ОПМИ оснащённых вариоскопом, поскольку рабочее расстояние вариоскопа не полностью соответствует фокусному расстоянию. В этом случае о показателях конечных увеличений лучше узнать у производителя.
Конечное увеличение
Фокусное расстояние бинокуляра
Фокусное расстояние объектива
Коэффициент увеличения
регулятора
Коэффициент увеличения
окуляра
=
×
×
Конечное увеличение рассчитывается по следующей формуле:
Пример 1:

Фокусное расстояние бинокуляра:
f = 170мм

Фокусное расстояние объектива:
f = 250мм

Коэффициент увеличения регулятора:
0.4x

Коэффициент увеличения окуляров:
12.5x

170/250 × 0.4 × 12.5 = 3.4

3.4x - конечное увеличение в данном примере.
Пример 2:

Фокусное расстояние бинокуляра:
f = 170мм

Фокусное расстояние объектива:
f = 250мм

Коэффициент увеличения регулятора:
2.5x

Коэффициент увеличения окуляров:
12.5x

170/250 × 2.5 × 12.5 = 21.25

21.25x - конечное увеличение при коэффициенте увеличения на регуляторе 2.5, при том, что остальные параметры идентичны параметрам в примере 1.
Эргономика и организация рабочего процесса
Операционный микроскоп может обеспечить правильную эргономику в процессе работы сняв избыточную нагрузку с глаз и спины врача. Если стоматолог работает с пациентом без увеличения, глаза вынужденно приспосабливаются к расстоянию приблизительно в 30см и быстро устают. Однако если работать с ОПМИ, глаза смотрят почти в бесконечность, что снижает их усталость.
ОПМИ способствует поддержанию правильного, эргономичного сидячего положения стоматолога. Обычно стоматолог наклоняется над ротовой полостью пациента, что может привести к проблемам со спиной. Если же стоматолог работает с ОПМИ, то он сидит вертикально и смотрит прямо в окуляры. Наклоняемый бинокуляр позволяет регулировать угол обзора в зависимости от высоты стоматолога и рабочего расстояния.
Вариоскоп

Вариоскоп значительно улучшает эргономику, поскольку позволяет менять рабочее расстояние в пределах 200 - 300мм или даже 200 - 415мм непосредственно в процессе лечения, не требуя от стоматолога менять своё рабочее положение. Моторизованная система масштабирования и фокусировки, управляемая нажатием кнопки на рукоятке ОПМИ упрощает и облегчает рабочий процесс.

Рис.1.19а Вариоскоп Varioskop 100 для микроскопов S100 / OPMI pico позволяет настраивать фокус в пределах 200 - 300мм путем поворота регулятора вручную.

Рис. 1.19b Моторизованный вариоскоп S7 / OPMI PROergo позволяет настраивать фокусировку в пределах 200 - 415мм с помощью системы автофокуса или посредством кнопочного регулятора.

Интерфейс MORA и угловая оптика

Если ОПМИ оснащен интерфейсом MORA, корпус микроскопа можно перемещать влево или вправо вручную, не изменяя положение бинокуляра (рис. 1.20). Голова и верхняя часть туловища стоматолога остаются в вертикальном, комфортном положении. ОПМИ, в этом случае, как-будто смотрит "за угол". В качестве альтернативы интерфейсу MORA можно использовать угловой адаптер, который, прежде всего предназначен для перенаправления изображения к оператору под определённым углом. Угловой адаптер можно установить в комбинации с поворотным кольцом. Таким образом, стоматолог сможет сдвигать ОПМИ в сторону и перемещать бинокуляр почти в прямое положение движением второй руки.
В отличие от интерфейса MORA, такой способ работы вынуждает оператора использовать обе руки, что снижает эффективность рабочего процесса.
Еще одно преимущество интерфейса MORA перед угловой оптикой состоит в лучшем распределении веса и баланса ОПМИ. Это особенно важно, когда дело касается внешних фото/видео камер закреплённых к корпусу микроскопа. Интерфейс MORA также может быть оснащён выходным портом, что позволяет напрямую подсоединить к интерфейсу камеру для документации. Таким образом, при движении корпуса ОПМИ камера двигается не будет. При использовании углового адаптера с поворотным кольцом двигаться будет весь корпус ОПМИ, включая внешнюю камеру, что негативно сказывается на эргономике.
Рис. 1.20 Интерфейс MORA позволяет наклонять корпус ОПМИ влево или вправо. Бинокуляр и окуляры при этом остаются в горизонтальном положении, что означает, что стоматолог может сохранять эргономичное положение и сидеть прямо при работе с микроскопом.
Свет
Рис. 1.21 Свет, идущий от световода на задней поверхности ОПМИ, отражается внутренним зеркалом через линзу на рабочую область. Коаксиально направленный свет обеспечивает оптимальное равномерное освещение полости зуба без образования теней, в том числе и в корневых каналах.
Свет — это средство передачи информации глазам. Но полость рта пациента не так-то легко осветить. Операционные лампы удобны для освещения рабочей области в целом, но корневой канал или трещина часто могут находиться в тени.

В ОПМИ свет проходит коаксиально через линзу (рис. 1.21), обеспечивая тем самым оптимальное освещение полости или корневых каналов.

Источники света

Преимущество ксенонового света заключается в том, что его цветовая температура аналогична температуре дневного света. Другими словами — это белый свет. Белый свет позволяет создать условия при которых объект, наблюдаемый в микроскоп выглядит естественно, а также обеспечивает правильную передачу цвета при документировании (рис. 1.21). Мощность ксеноновых ламп 180Вт, что существенно выше, чем у обычных галогенных ламп мощность которых 100Вт. Интенсивность света особенно важна, когда стоматолог работает с большим увеличением, например, при обработке корневых каналов, и для документирования. Высокий уровнь освещения крайне важен при работе с зеркальными камерами, чтобы время экспозиции во время фотографирования было максимально коротким, что снижает риск смещения камеры, поскольку это ухудшает качество изображений. Чем больше рабочее расстояние при использовании ОПМИ, тем больший путь придется преодолеть свету. Если рабочее расстояние удваивается (например, если выбрать рабочее расстояние 400мм, а не 200мм),
тогда интенсивность света на объекте уменьшается в четыре раза.
С повышением увеличения яркость света для оператора падает. ОПМИ высокого уровня, такие как OPMI PROergo, автоматически адаптируют интенсивность света к выбранному уровню увеличения (например, повышая ее при более высоких уровнях увеличения). Срок службы ксеноновой лампы определяется изготовителем (обычно порядка 500 часов). Ксеноновую лампу следует вовремя менять, чтобы не создать опасность вспышки или избежать неоднородности освещения. Альтернативой ксеноновым лампам являются светодиодные (LED) лампы. Светодиодные лампы дают свет, близкий к цветовой температуре дневного света. Интенсивность света LED ламп ниже чем у ксеноновых ламп. По показателям интенсивности света LED лампы пока не могут заменить ксеноновые лампы. Большим преимуществом светодиодных ламп является их значительно более продолжительный срок службы.
Срок службы LED ламп обычно составляет 70000 часов (за основу взята средняя интенсивность использования света, аналогичная максимальной у галогенных ламп). По сравнению с LED лампами и ксеноновыми лампами галогенные имеют более низкую цветовую температуру и, следовательно, глазу их свет кажется желтоватым. К тому же, при изменении интенсивности света цветовая температура меняется. Если интенсивность света с помощью регулятора снизить до минимальных уровеней, спектр галогенной лампы приобретает красноватый оттенок. Также срок службы галогенной лампы намного короче, чем у ксеноновой или LED лампы, около 50 часов.

Рис.1.22a. Галогенная лампа.

Рис.1.22b. Светодиодная LED лампа. По сравнению с галогенным источником света, LED лампы и ксеноновые лампы дают свет, который напоминает естественный дневной свет.

Рис. 1.22c. Ксеноновая лампа. По сравнению с галогенным источником света и LED лампой, ксеноновые лампы дают свет, который максимально близок к естественному дневному свету. Ксеноновый свет отличается наивысшей интенсивностью среди всех трех источников света и позволяет сократить время экспозиции при фотографировании для получения четкого изображения.

Фильтры и микродиафрагма

Чтобы предотвратить преждевременную полимеризацию композитного материала, ОПМИ оснащены оранжевым фильтром. Фильтр помещают на пути прохождения от источника света микроскопа в зону рабочего поля. Зеленый фильтр увеличивает контрастность между бескровной тканью и полнокровной, тем самым делая детали более четкими. Блок освещения OPMI PROergo оснащен микродиафрагмой, что позволяет уменьшать размер освещенной области и таким образом концентрировать свет. Это удобно на высоких уровнях увеличения, когда поле зрения малого размера и нет необходимости освещать большую площадь.
Такой подход имеет смысл по следующим обстоятельствам:
1. Контрастность изображения, наблюдаемого в микроскоп, увеличивается, поскольку свет отражается от меньшего количества структур (например, инструментов) и, следовательно, меньше рассеивается.
2. Если просто увеличивать интенсивность света при более высоких уровнях увеличения, и таким образом в поле зрения, яркий свет и отражающие его инструменты могут ухудшить способность ассистента правильно воспринимать картинку. Микродиафрагму можно закрыть до такой степени, что поле зрения в микроскопе будет освещено, но раздражающие отражения уменьшатся.
Система плавного перемещения микроскопа
Равномерное распределение нагрузки
Магнитный тормоз
Существует несколько способов установки ОПМИ:

Напольная подвижная стойка
Настенное крепление
Потолочное крепление

Выбор системы крепления зависит от условий работы.
Напольная стойка позволяет перекатывать ОПМИ из одного процедурного кабинета в другой. Потолочные и настенные системы фиксации позволяют надёжно закрепить микроскоп в определенном месте. В таком случае микроскоп не занимает места на полу кабинета. При планировании места размещения настенных и потолочных креплений важно проверить прочность стены или потолка, а также учесть и, по возможности, исключить существенное воздействие возможных источников вибраций (лифтов, кондиционеров, интенсивного движения автотранспорта по рядом расположенной дороге).
Вибрация может передаваться на систему крепления микроскопа и влиять на качество изображения.
Во время работы ОПМИ должен легко размещаться над пациентом в начале процесса лечения, и также легко убираться после завершения лечения.
Системы крепления оснащены балансировочной системой для легкого и точного позиционирования ОПМИ. В зависимости от веса балансировочную систему можно настроить так, что ОПМИ будет казаться почти невесомым при перемещении. Пантограф S7 / OPMI PROergo оснащён системой магнитных тормозов, которые надёжно фиксируют положение ОПМИ. Если ОПМИ необходимо переместить, тогда тормоз деблокируется нажатием и удержанием кнопки на рукоятке, после перемещения тормоз снова активируется при отпускании кнопоки управления. Если изменить вес микроскопа, например, добавив или удалив внешнюю фото/видео камеру, необходимо будет снова провести балансировку системы.
Техническое обслуживание
Чистота оптических поверхностей микроскопа существенно влияет на качество изображения. Даже при незначительном загрязнении оптики или наличии отпечатков пальцев на ней качество изображения падает очень существенно. Наличие брызг и капель на линзе уменьшает контрастность, резкость и чёткость. Чтобы защитить оптические поверхности ОПМИ от грязи и пыли, рекомендуется накрывать микроскоп, когда он не используется. Во время использования линзу объектива рекомендуется закрывать прозрачным защитным колпаком, который легко снять и почистить. Это предотвращает попадание брызг крови и водных растворов на линзу. Очищайте внешние поверхности оптических составляющих (окуляры, линзу объектива) только по необходимости.
Не используйте агрессивные или абразивные средства. Удаляйте пыль с оптических поверхностей с помощью сжатого воздуха или чистой щетки.
Для очистки линз объективов и окуляров рекомендуется использовать специализированные чистящие средства и салфетки из микрофибры.
Механические части ОПМИ следует протирать влажной тканью. Существенные загрязнения можно удалять используя раствор из этилового спирта и дистиллированной воды смешанные 1:1 с добавлением небольшого количества обычной жидкости для мойки посуды.

Глава 2

Эргономика работы с ОПМИ

Авторы:
Д-р Биджан Вахеди
Д-р Мацей Годжевски
Оскар Фрайхерр фон Штеттен
Рис. 2.1
Что такое эргономика?
Эргономика - это научная дисциплина изучающая взаимодействие человека и других элементов системы. Эргономика также является сферой деятельности, в которой разрабатываются и применяются теории, принципы, методы, накапливаются и систематизируются данные по отношению к дизайну устройств и инструментов в целях оптимизации удобства их использования человеком и повышения общей производительности системы.
Слово эргономика происходит от двух слов греческого языка - "ergon", что означает "работа", и "nomos", что означает "правило", "закон". Иначе говоря, можно сказать, что эргономика означает работать правильно, работать в соответствии с правилами.
Избыточная нагрузка

Рис. 2.2

Рис. 2.3

Рис. 2.4

Рис. 2.5

В микроскопной стоматологии ключевыми являются параметры влияющие на функционирование Системы "Оператор - ОПМИ". Если настройки системы определяющие взаимодействие оператора и микроскопа неправильные, у оператора может возникнуть дискомфорт в области шеи и/или спины (рис. 2.2, 2.3, 2.4). Это происходит, в основном, вследствие мышечной перегрузки, которой избежать полностью не представляется возможным, но ее можно уменьшить до такой степени, что она больше не будет причинять дискомфорт. Для минимизации нагрузки мы должны занимать нейтральную, эргономически выгодную позицию при работе (рис. 2.5), что, если коротко, означает держать спину ровно. А также необходимо использовать соответствующие методики работы.
Существует два вида перегрузки мышечной системы: статическая и динамическая. Статическая перегрузка возникает если в течении длительного времени находится в одном вынужденном положении или если стараться сохранять неподвижность или при мышечных судорогах. Динамическая перегрузка мышц возникает вследствие частых, быстрых или длительных повторениях одних и тех же движений.
Перегрузка мышечной системы приводит к быстрому возникновению усталости, что осложняет рабочий процесс. При длительной и постоянной перегрузке формируется болевой синдром, воспалительные процессы (миозит), а затем атрофии и рубцовые изменения в мышечной ткани.*

* - примечание переводчика
Минимизация нагрузки
Для уменьшения избыточной нагрузки на опорно-двигательную систему оператора следует придерживаться следующих основных принципов. Во-первых, стоматолог должен принять адекватное сидячее положение (нейтральную позицию*) (рис.2.6b, 2.6d, 2.6f) и держать голову прямо (рис.2.6h). Во-вторых, пациент должен быть помещен в правильное положение. В-третьих, ОПМИ следует разместить в комфортном положении.

* - более подробную информацию о том, что считается нейтральной позицией можно найти в статье.

Рис. 2.6а. Поворот бедер

Рис. 2.6b Прямое положение ног

Рис. 2.6с. Поднятое плечо

Рис. 2.6d Плечи на одном уровне

Рис. 2.6e. Поворот туловища

Рис. 2.6f Прямое положение тела

Рис. 2.6g. Наклон шеи

Рис. 2.6h Прямое положение головы

Положение стоматолога

Обычное положение врача в процессе лечение зубов часто приводит к напряжению в плечах и шее. Это прежде всего происходит из-за статической перегрузки мышц в вынужденном сидячем положении. Чтобы избежать перегрузки, особенно в критической области шеи и плеч, врач-стоматолог должен принять правильное сидячее положение (нейтральную позицию). Для этого рекомендуется использовать кресло с индивидуально регулируемыми подлокотниками и опорой для нижней части спины, как показано на рисунке 2.7.

Когда стоматолог сидит в правильном и удобном положении, это существенно снижает статическую нагрузку и обеспечивает более точную координацию в работе с микроскопом.

Рис. 2.7

Рабочее положение на 9−12 часов

Положение стоматолога по отношению к пациенту идеально при ориентации на 9-12 часов. Однако при использовании ОПМИ очень часто положение стоматолога меняется с положения на 9 до положения на 12 часов. Положение врача на 12 часов за головой пациента, лежащего на спине, является наиболее эффективным, с точки зрения эргономики, положением для большинства стоматологических процедур.

Рис.2.8a. Положение врача на 9 часов.

Рис.2.8b. Положение врача на 12 часов.

Положение пациента

После того как стоматолог займет правильное сидячее положение (рис.2.9), пациента тоже необходимо переместить в положение оптимальное для проведения лечения.

Пациента нужно расположить горизонтально на спине и сделать так чтобы это положение было для него удобным. Комфортность положения пациента можно улучшить с помощью специальных подкладок, матрасов и подголовников (Рис.2.10).

Большинство процедур на верхней челюсти проводится когда пациент находиться в горизонтальном положении или с легким наклоном вперёд (Рис.2.11a).

На нижней челюсти большинство процедур выполняется когда пациент находиться в горизонтальном положении или с лёгким наклоном назад (Рис.2.11b).
В случае когда необходимо провести непрямой осмотр с использованием зеркала, следует наклонить пациента назад или запрокинуть назад его голову, чтобы обеспечить лучший угол обзора.

Как правило, эндодонтические процедуры выполняются путем непрямого осмотра с использованием зеркала. В этом случае улучшить обзор можно если запрокинуть голову пациента назад на угол в 10°-20°.

Вообще для улучшения обзора рабочей области или каких-то отдельных зон полости рта, стоматологу, как правило, нет необходимости менять своё собственное положение или перемещать ОПМИ. Чаще всего достаточно просто изменить положение головы пациента. Например, чтобы обеспечить прямой обзор боковых отделов полости рта следует просто повернуть голову пациента влево или вправо (Рис.2.12a, Рис.2.12b, Рис.2.12c).

Рис. 2.9

Рис. 2.10

Рис.2.11a. Подголовник настроен на непрямой осмотр зубов верхней челюсти, когда окклюзионная плоскость верхней челюсти находится в вертикальном положении.

Рис.2.11b. Подголовник настроен на непрямой осмотр зубов нижней челюсти, когда окклюзионная плоскость нижней челюсти находится в вертикальном положении.

Рис. 2.12a

Рис. 2.12b

Рис. 2.12c

Положение ОПМИ

После того как врач и пациент заняли свои положения необходимые для проведения процедуры необходимо установить ОПМИ в правильную позицию.

Чтобы стоматолог мог работать в эргономически правильном (нейтральном) положении (Рис.2.13), ОПМИ должен быть установлен на правильное рабочее расстояние. Эту задачу значительно упрощает оснащение микроскопа вариоскопом.

В большинстве случаев, ОПМИ устанавливается таким образом, что оптическая ось объектива находится под углом 90° к полу. Однако в некоторых случаях в процессе лечения приходится перемещать ОПМИ.
Наклон микроскопа относительно вертикальной оси приводит к изменению опорного положения стоматолога, что, в свою очередь, приводит к перегрузке области поясницы или грудного отдела. Наклон ОПМИ в боковом направлении приводит к боковому наклону головы и, следовательно, к статической нагрузке на шейный отдел позвоночника.
Чтобы снизить нагрузку на шею, можно использовать поворотное кольцо. Поворотное кольцо позволяет повернуть бинокуляр в горизонтальное положение относительно корпуса микроскопа.

Микроскоп S100 / OPMI pico можно оснастить интерфейсом MORA. Он позволяет наклонять корпус ОПМИ в боковой плоскости в шарнире адаптера без изменения положения окуляров.

Рис. 2.13

Рис. 2.14

Рис. 2.15

Рис. 2.16

Функциональный дизайн кабинета
Рис. 2.17
Поскольку положение врача на 12 часов является наиболее часто используемым во время лечения, процедурный кабинет должен быть обустроен соответствующим образом. Необходимо располагать кресло пациента, а также мебель и другое оборудование в кабинете так, чтобы вокруг пациента было достаточно места, не только для комфортного размещения и движения стоматолога, но также, для свободного движения ассистентов.
Роль ассистента в работе с ОПМИ

Рис. 2.18

Рис. 2.19

Для того чтобы процесс лечения был эффективным рекомендуется располагать все необходимые инструменты, материалы и устройства рядом со стоматологом и ассистентом, чтобы обеспечить свободный и быстрый доступ к ним. По этой причине идеальным вариантом будет использовать подкатные тумбы или тележки. Все инструменты и материалы, необходимые для процедуры, следует разместить на них заранее, чтобы таким образом тщательно подготовиться к процедуре лечения.

Для обеспечения оптимальной эргономики работы с микроскопом особое значение имеет правильное ассистирование.
Необходимо специально адаптировать навыки и методы работы ассистента к потребностям и задачам микроскопной стоматологии.

Во время стоматологических процедур происходит частая смена инструмента. И поскольку стоматолог сосредоточен на лечении и постоянно смотрит в окуляры микроскопа, он не видит необходимые инструменты и материалы — их передают стоматологам прямо в руки ассистенты (Рис. 2.18, 2.19). Данный навык ассистента нельзя недооценивать, поскольку от правильной передачи нужного инструмента напрямую зависит эффективность и скорость рабочего процесса.

Рис. 2.20

Рис. 2.21

Ассистент должен иметь возможность хорошо видеть рабочую зону (Рис.2.20), для этого он должен располагаться чуть выше стоматолога (Рис.2.21)*. Чтобы адекватно реагировать на происходящее непосредственно в операционном поле и оказывать помощь соответствующую ситуации ассистент должен видеть то, что видит стоматолог. Как правило, для этого используется бинокулярный тубус ассистента (Рис.2.18). Однако, помимо бинокулярного тубуса ассистента, не стоит пренебрегать также и установкой монитора для отображения на нем сигнала с видеокамеры, подключенной к ОПМИ. Это позволит ассистенту, в процессе работы с материалами и инструментами, отслеживать ситуацию и вовремя обеспечивать адекватную поддержку врачу, никогда не упуская операционное поле из вида.

* - примечание переводчика
Рис. 2.22
Важно отметить два аспекта в отношении передачи инструментов.

Во-первых, четко сообщать, когда возвращается использованный инструмент, какой инструмент нужен далее и когда он должен быть передан стоматологу. Это может быть словесное общение или, как часто бывает, невербальное, когда стоматолог и ассистент имеют опыт работы в команде.

Во-вторых, важна правильная и точная передача инструмента от ассистента стоматологу. Поскольку передача происходит за пределами поля зрения стоматолога, необходимо передавать инструмент стоматологу в правильном направлении относительно рабочего поля и правильным концом.
В противном случае, врач будет вынужден часто менять захват, что будет заставлять его отвлекаться от работы в ОПМИ, прерывать рабочий процесс и, следовательно, приводить к усталости. Также существует определенный риск травмирования пациента в результате резких движений или соприкосновения с острыми инструментами.

Поскольку ассистент должн выполнять несколько процедур, включая осушение полости рта пациента, удобно, если он сможет одновременно принимать и передавать инструмент одной и той же рукой. Данный навык также необходимо тренировать.
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ