Các loại nguồn sáng trong ngành nội soi

1. HALOGEN

- Halogen từng là loại đèn phổ biến nhất trong quá khứ. Lợi thế của loại đèn này đó chính là quy trình sản xuất đơn giản và tốn ít chi phí.

- Về cơ bản, 1 bóng đèn halogen có tuổi thọ khoảng 1.000 giờ đồng hồ khi vận hành trong điều kiện bình thường và nếu hỏng hóc, chi phí thay thế cũng thường rất rẻ so với các loại khác.

Cấu tạo của đèn halogen được tạo thành từ lớp vỏ thuỷ tinh có khả năng chịu nhiệt rất cao, bên trong vỏ này chứa 1 loại chất khí, ngoài ra còn có sợi tóc làm từ Volfram, một nguyên tố hoá học với số nguyên tử là 74. Về bản chất, đèn halogen là một loại đèn sợi đốt, nhưng khác biệt ở chỗ là hỗn hợp khí bên trong bóng đèn sẽ là khí halogen (hỗn hợp giữa Nito và Argon).

- CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN HALOGEN: 

Để tạo ra ánh sáng, dây tóc volfram này sẽ nhận điện năng từ nguồn điện, điện năng chuyển thành nhiệt năng, làm cho sợi tóc nóng lên đến 2.500ºC và cuối cùng là chuyển thành quang năng.

Trải qua thời gian sử dụng, volfram trên dây tóc bắt đầu bay hơi và đọng lại trong bề mặt của lớp kính bên trong bóng đèn, sau đó, dây tóc sẽ bị đứt và kết thúc dòng đời của bóng đèn.

- ƯU ĐIỂM CỦA ĐỀN HALOGEN:

+ Ưu điểm của đèn halogen nằm ở việc nó là giảp pháp tốn ít chi phí nhưng có thể tạo ra mức ánh sáng tốt và có thể điều chỉnh được độ sáng. Vậy, nếu không phải so sánh với bất kỳ loại đèn nào khác, đèn halogen chỉ bị mỗi cái nhược điểm là lãng phí năng lượng.

- NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐÈN HALOGEN:

+ Ánh sáng vàng, nóng

+ Vấn đề của đèn halogen nằm ở chỗ trong quá trình chuyển nhiệt năng thành quang năng, một lượng nhiệt lớn sẽ được sinh ra và khiến cho một mớ năng lượng bị lãng phí.

+ Ngoài ra, một trở ngại khác nằm ở việc thay thế bóng đèn halogen khi nó bị hỏng cũng không phải chuyện dễ. Nếu không phải thợ lành nghề, việc thay bóng đèn halogen có thể khiến cho dầu mỡ trên tay chạm vào lớp kính bên ngoài, khiến nó toả nhiệt không đều trong quá trình hoạt động, dẫn đến suy giảm tuổi thọ bóng đèn.

2. XENON

Đèn Xenon còn có cái tên khác là đèn pha phóng điện cường độ cao (HID), được cho là giải pháp chiếu sáng hiệu quả hơn nhờ vào nhiệt độ màu cũng như lượng ánh sáng tạo ra.

- CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN XENON:

Bạn có 1 ống chứa đầy khí, ở mỗi đầu đặt 1 điện cực và cho dòng điện đi qua. Cụ thể, khí trong trường hợp này đó chính là khí xenon và còn có thêm muối kim loại.

Quá trình thắp sáng đèn HID sẽ diễn ra theo các bước:

+ Đầu tiên là giai đoạn đánh lửa, khi xung điện áp cao tạo ra tia lửa điện giúp ion hoá khí xenon và tạo ra thứ gọi là đường hầm dòng điện giữa các cực.

+ Bị kích thích, khí xenon bức xạ để tạo ra ánh sáng và người ta gọi đó là hiện tượng hồ quang.

+ Nhiệt độ bên trong bóng đèn tăng lên nhanh chóng, đủ để làm bốc hơi muối kim loại, từ đó giảm điện trở giữa 2 điện cực.

+ Sau cùng, sẽ có một bộ phận gọi là chấn lưu giúp duy trì điện áp nhằm cho hồ quang luôn ở trạng thái ổn định, ánh sáng không bị nhấp nháy.

- ƯU ĐIỂM CỦA ĐÈN XENON:

+ Điểm cộng đầu tiên của đèn Xenon đó chính là lượng ánh sáng toả ra lớn hơn so với đèn halogen. (Theo dữ liệu chính thức, bóng đèn xenon có thể tạo ra ánh sáng với cường độ 3000 lumen, trong khi con số đối với đèn halogen chỉ là 1400 lumen).

+ Tuổi thọ của đèn xenon cũng cao hơn đèn Halogen, trung bình khoảng 2.000 giờ trong điều kiện bình thường.

+ Trong quá trình vận hành, đèn xenon đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để kích hoạt, nhưng khi đã đạt đến nhiệt độ ổn định, năng lượng cần cung cấp ít hơn nhiều so với đèn halogen.

- NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐÈN XENON:

+ Ánh sáng vàng, nóng (thấp hơn Halogen)

+ Chi phí cao hơn so với Halogen.

+ Bảo trì, bảo dưỡng phức tạp hơn so với Halogen.

+ Ngoài ra, đèn xenon với các chất hoá học bên trong có thể gây tổn hại đến sức khoẻ con người nếu xử lý không đúng cách.

(Hình minh họa) Sự khác biệt giữa đền LED và Halogen 

3. LED

- CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG:

+ Về cơ bản, đèn LED vận hành dựa vào việc các electron âm di chuyển vào các “lỗ trống” mang cực dương trên bề mặt chất bán dẫn.

+ Khi một electron tự do rơi vào một lỗ có mức năng lượng thấp hơn, nó sẽ bị mất năng lượng, đồng thời giải phóng ra photon - phần tử mang năng lượng nhỏ nhất của ánh sáng.

+ Người ta gọi hiện tượng đó là điện phát quang (electroluminescence). Cứ nhân quá trình này lên hàng nghìn lần mỗi giây, bạn sẽ nhận được một lượng ánh sáng liên tục phát ra từ nguồn có chiều rộng khoảng 2 mm - đó là một đi ốt phát quang (LED).

- ƯU ĐIỂM CỦA ĐÈN LED:

+ Ánh sáng trắng, lạnh (Vẫn có nhiệt lượng tỏa ra, nhưng ít hơn nhiều so với Xenon và Halogen)

+ Tuổi thọ cao: Tùy vào từng hãng sản xuất, trung bình 25.000 - 50.000 giờ hoặc hơn.

+ Công suất tiêu thụ năng lượng rất thấp nếu so với đèn halogen truyền thống.

+ Về khả năng chiếu sáng, đèn LED nằm ở giữa so với đèn Xenon (HID) và đèn halogen.

+ Điểm nổi trội của LED đó chính là ánh sáng hình thành tập trung hơn và cũng có thể can thiệp để tạo ra các hình dạng khác nhau.

+ Ngoài ra, còn rất nhiều ưu điểm nữa của đèn LED. Vì thế nên đền LED đang ngày càng được sử dụng phổ biến hơn so với các loại đèn khác, đặc biệt là trong ngành nội soi bởi nhiệt lượng tỏa ra ít => ít ảnh hưởng đến các cấu trúc giải phẫu khi sử dụng lâu dài.

- NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐÈN LED:

+ Chi phí sản xuất cao hơn so với Xenon

+ Mặc dù không bị nóng như đèn halogen, tuy nhiên, trong quá trình hoạt động, đèn LED vẫn sẽ sinh ra một lượng nhiệt nhất định ở phần đầu khi dòng điện đi qua. Điều này tạo nên các nguy cơ tìm ẩn với những bộ phận có liên quan nằm gần đó. Đây cũng là lý do giải thích vì sao đèn LED thường cần có hệ thống tản nhiệt để tránh việc các linh kiện có thể bị hư hỏng do quá nhiệt.

 (Hình minh họa) Sự khác biệt giữa 3 loại đèn LED - Xenon - Halogen

CÔNG SUẤT ÁNH SÁNG ẢNH HƯỞNG THẾ NÀO ĐẾN CHẤT LƯỢNG HÌNH ẢNH?

Như vậy, chúng ta đã hiểu cơ bản về 3 loại đèn được sử dụng trong nội soi. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều các thông tin khác cần biết khi mua máy nội soi. Trong đó có công suất của nguồn sáng. Và công suất sẽ ảnh hưởng thế nào đến chất lượng hình ảnh?

- Đa phần mọi người đều nghĩ càng tăng sáng thì chất lượng hình ảnh sẽ càng tốt. Nhưng thực tế không phải như vậy, Camera cũng giống như mắt người vậy, nó sẽ hoạt động tốt nhất ở 1 mức độ sáng nhất định.

- Quá tối sẽ dẫn đến mất chi tiết, bị nhiễu (noise, muỗi) trên hình ảnh.

- Quá sáng sẽ dẫn đến cháy sáng, mất chi tiết

(Hình minh họa) Cháy sáng

(Hình minh họa) Noise do thiếu sáng  

VẬY, CÔNG SUẤT BAO NHIÊU LÀ ĐỦ? ĐẦU TƯ THẾ NÀO ĐỂ TỐI ƯU CHI PHÍ NHẤT?

- Rất khó nói chính xác về điều này, vì nó sẽ còn phụ thuộc vào chất lượng của Camera (Giống như bạn có đôi mắt có thể điều tiết tốt hay kém vậy), phụ thuộc vào đường kính, chiều dài của loại optic/ống nội soi/sợi nội soi... mà chúng ta sử dụng. 

- Vậy nên, để tối ưu hóa chi phí nhất thì sẽ do TÂM của người bán quyết định. 

TỔNG KẾT:

- Có 3 loại đèn thường được sử dụng trong nội soi: Halogen, Xenon, LED

- Halogen dần lạc hậu, phổ biến còn lại là Xenon và LED

- Xenon sẽ thường được dùng trong nội soi ống mềm hơn do lượng ánh sáng cung cấp lớn hơn so với LED. Còn LED thường được dùng trong nội soi ống cứng.

- LED đắt hơn, tuổi thọ lâu hơn, dễ bảo trì bảo dưỡng hơn so với Xenon.

=> Thay vì phải tự nghiên cứu, việc lựa chọn đơn vị cung cấp uy tín là quan trọng và hiệu quả nhất. 

Nếu có bất cứ thắc mắc, nhu cầu tư vấn xin mời quý vị liên hệ đến:

Mr Sơn - 0942.337.117

Mr Sỹ - 0941.552.442

Ms Mai - 0981.455.977

XEM THÊM:

PHÒNG KHÁM ENT TƯ NHÂN NÊN ĐẦU TƯ ỐNG CỨNG HAY MỀM?