手術無影燈，簡稱無影燈（shadowless lamp），是為手術區域提供照明的專用設備，它的作用是能夠最大限度地減弱手術活動中投射在手術區域上的陰影。無影燈按照其所使用的光源，分為孔式無影燈（白熾燈）、整體反射無影燈（鹵鎢燈、氣體放電燈）和LED無影燈三代；按照反射原理可分為多孔型無影燈和單孔型整體反射式無影燈；按照是否可移動分為吊臂固定式和移動式無影燈。
無影燈在臨床上主要用來照明手術部位，以最佳地觀察處于切口和體腔中不同深度的小的、對比度低的物體。它能夠盡量消除陰影，并能將色彩失真降到最低程度。此外，無影燈還需能長時間地持續工作，而不散發出過量的熱，因為過熱會使手術者不適，也會使處在外科手術區域中的組織干燥。無影燈適用于幾乎所有手術，除外管道內照明，如食管、氣管、膽管等，尤其為精細手術和深部手術提供極大的方便。
20世紀20年代，法國教授韋蘭在英國制作出了最早的手術無影燈，30年代開始推廣。此后經歷多次變革，手術無影燈不斷解決手術所需要的照度（一般指光照強度）、無陰影、溫度控制、顯色性等要求，成為現代化手術室中必不可缺的重要組成部分。
分類
按光源分類
無影燈采用的光源主要有白熾燈、鹵鎢燈、氣體放電燈和LED燈。無影燈的核心器件是照明光源，根據光源的改進，無影燈大致經歷了孔式無影燈（白熾燈）、整體反射無影燈（鹵鎢燈、氣體放電燈）和LED無影燈3個發展階段。
第一代是以白熾燈為光源的孔式無影燈，由于白熾燈的發光強度較低，光照不夠均勻，逐漸被發光強度更高的第二代整體反射無影燈所取代。
第二代整體反射無影燈的光源以鹵鎢燈為代表，這類光源與白熾燈的最大差別在于，鹵鎢燈的玻璃外殼中充有鹵族元素氣體，使得燈絲工作溫度更高，從而獲得更為理想的亮度、色溫和發光效率。但鹵鎢燈的溫升和能耗較高。
第三代LED無影燈以LED為光源，具有高效節能、冷光源和長壽命等特點，大大降低了手術區域的輻照能，它的使用壽命達到傳統優質鹵素光源的50倍，能耗是傳統光源的0.7倍左右，極大提升了醫療照明的水平。
按反射原理分類
分為多孔型無影燈和單孔型整體反射式無影燈。
多孔型無影燈
多孔型無影燈的燈頭為多孔式結構，每一孔都有一組光源，每組光源都配有一個反光碗。
單孔型整體反射式無影燈
單孔型整體反射式無影燈燈頭僅用一個鹵素燈光源和一個反光罩，其反光罩是由數千個小平面組成的整體復合曲面。
按是否可移動分類
分為吊臂固定式和移動式無影燈。吊臂固定式通過懸臂系統固定于屋頂或墻壁，其中以吊頂式較常見，便于移動、清潔、安全、燈照范圍廣。移動式無影燈可以整體移動以滿足手術照明需求。
醫療用途
用途
用來照明手術部位，以最佳地觀察處于切口和體腔中不同深度的小的、對比度低的物體。由于施手術者的頭、手和器械均可能對手術部位造成干擾陰影，而手術無影燈能夠盡量消除陰影，并能將色彩失真降到最低程度。此外，無影燈還須能長時間地持續工作，而不散發出過量的熱，因為過熱會使手術者不適，也會使處在外科手術區域中的組織干燥。
適用范圍
無影燈適用于幾乎所有手術，除外管道內照明，如食管、氣管、膽管等，尤其為精細手術和深部手術提供極大的方便。
結構和原理
光學原理
由于光的直線傳播，當光照射到不透明的物體時，在物體的背后（遮擋光照面）會形成影子。同一物體與光源所處的位置（照射角度）不同，其影子會有較大差異。假如把一個柱形茶葉筒放在桌上，旁邊點燃一支蠟燭，茶葉筒就會投下清晰的影子。如果在茶葉筒旁點燃兩支蠟燭，就會形成兩個相疊而不重合的影子。兩影相疊部分完全沒有光線射到，是全黑的，這就是本影；本影旁邊只有一支蠟燭可照到的地方，就是半明半暗的半影。燈光下物體影子中部特別黑暗的部分稱為本影（umbra），四周稍淺部分是半影（penumbra）。物體在多個光源照射下，本影部分就會逐漸縮小，半影部分會出現很多層次（如圖）。發光物體的面積越大，本影就越小。如果有足夠數量的光源環物體周圍照射，本影就會完全消失，半影也會淡到可忽略程度。
根據上述光學原理，無影燈就是將不同方向的光投射到一個區域內，在這個區域的物體由于存在不同方向的投射光，因而使物體的本影完全弱化，產生無影效果。
結構
無影燈通常將多個（組）高亮度的燈泡或LED在燈盤上排列成圓形，合成一個大面積的光源，并固定在懸臂上能做垂直或水平移動。無影燈的固定裝置可安置在天花板或墻壁上的固定點上，也可安置在天花板的軌道上。采用可消毒的手柄或設置消毒的箍[gū]（曲軌）做靈活定位，并具有自動剎車和停固功能，以靈活地操控，定位在手術操作的適宜位置。
孔式無影燈
孔式無影燈是20世紀70年代發展起來的以白熾燈泡為光源的無影燈，比較典型的孔式無影燈有四孔燈、五孔燈、九孔燈和十二孔燈，這4種燈分別為4個、5個、9個和12個白熾燈泡光源，其孔式燈可以組合成為子母燈的結構形式，例如，十二孔/五孔子母燈、九孔/五孔子母燈，也可以單獨使用。四孔、五孔無影燈的無影效果及照度較低，主要用于小型手術照明。
懸臂系統
孔式無影燈的懸臂系統有2根旋轉臂，可以繞基座作360°旋轉，帶有平衡彈簧箱的立桿也能繞立桿軸線做360°旋轉。燈頭可以上下擺動，擺動范圍為，水平線以上15°至水平線以下45°。在擺動范圍內，通過平衡彈簧箱實現燈頭的定位與制動。無影燈的旋轉臂、平衡彈簧箱及燈頭的聯動裝置可以使光斑達到患者不同體位的創口界面。但在它的工作范圍內，孔式無影燈并不能定位到所需要的任意位置。
光源
孔式燈的每一孔都有一組光源，光源主要由白熾燈泡、反光碗、隔熱玻璃、保護隔熱玻璃的白玻璃等組成（如圖）。白熾燈泡固定在反光碗上，拉桿扯動夾在白熾燈泡上的夾圈，可以帶動反光碗在反光碗的固定圈內擺動，用以調節反射光的發射角度。反光碗固定在燈殼上，隔熱玻璃、白玻璃由玻璃固定圈固定在燈殼。通過隔熱玻璃、白玻璃過濾掉反射光的大部分紅外線與紫外線，匯聚各光源發出的反射光，形成照明光斑。孔式燈的反光碗通常是由鍍一層反光薄膜的玻璃材料制成，能在反射可見光的同時，過濾掉小部分的紅外線。孔式燈的反光碗也可用鋁材加工，但是由于它的反射效果比玻璃差，所以很少采用。
整體反射無影燈
整體反射無影燈的光源是鹵族元素燈泡，鹵素燈與白熾燈相比具有較大的技術優勢，具有更高的發光效率和更長的使用壽命。整體反射無影燈由燈頭、機械懸臂系統和相應的控制電路組成。
燈頭
整體反射無影燈的燈頭有2種規格，70燈頭的直徑為700mm、50燈頭的直徑為500mm。整體反射無影燈系統根據需要可以有不同的組合，一般根據燈頭的直徑分別組合為：700/700、700/500、500/500。不同于孔式手術無影燈，整體反射無影燈的大（700）、小（500）燈均能滿足手術照明的需求。
整體反射無影燈的燈頭主要包括光源組件、反光罩和隔熱組件3部分。
（1）光源組件
燈頭共有2個鹵素燈泡，其中一個為備用燈泡，在主燈泡損壞時，備用燈泡可以立即自動啟用。標準強制規定，當任何一組燈泡出現故障時，手術照明燈應能在5s內恢復照度，恢復到中心照度應不低于故障前中心照度的50%，且不低于40kLx。整體反射無影燈因為備用燈泡是自動啟用，所以一般能在1s內恢復照明。通過旋轉消毒手柄能改變鹵素燈泡對反光罩的相對位置，進而調節光斑尺寸，同時也可改變照明深度。
（2）反光罩
整體反射無影燈的反光罩是有數千個小平面組成的復合曲面，鹵素燈光源發出的光投射到這數千個小平面，由小平面將光反射到手術區域，這數千個不同角度的小平面可以將數千個不同方向的光形成具有理想照明深度的光斑。
（3）隔熱組件：如圖所示，隔熱組件為6片隔熱玻璃組成的筒狀六邊形結構，鹵素燈泡安裝在隔熱筒內，隔熱筒的隔熱玻璃可以將紅外輻照隔絕在筒內，透過隔熱筒的僅是含有極少量紅外線的冷光。由于紅外輻照隔絕在隔熱筒內，使得筒內的溫度極高，可達200～300℃，所以隔熱筒及隔熱筒內的部件必須要采用耐高溫材料。
機械懸臂系統
無影燈的機械懸臂系統是調整無影燈光照方位的機械裝置。為了滿足手術照明處于最佳角度，無影燈的機械懸臂系統可以對燈頭進行全方位的準確定位。機械懸臂系統利用軸承轉動，使手術燈能360°旋轉并定位于需要的方位。為保證燈頭移動的穩定性，機械懸臂系統內的轉動裝置設有可調的阻尼器件，使燈頭移動手感輕巧、定位穩定、沒有漂移。機械懸臂系統通過對壓縮彈簧施加預壓縮，由四連桿機構產生使燈頭平衡所需的力，保證燈頭上下移動自如、輕盈。
機械懸臂系統中有旋轉臂、平衡臂、吊臂和連接臂，它們之間連接的各結合器（關節）可以活動，目的是讓使用者能方便、自如地調整無影燈的光照方位。無影燈的懸臂系統配置萬向懸掛裝置，可提供最大的調節范圍，可以和任何形式的手術室相匹配。懸臂采用新型合金材料制成，結構輕巧、使用方便、定位精確。
整體反射手術無影燈的安裝高度為3m，燈頭上下移動幅度為1m。升到最高時，可用于胸腔、腹腔、腦外科等手術；拉到最低，適用于肛腸科、婦科等需要側向照明的手術。
LED無影燈
LED作為光源可以直接將電能轉化為光能，其發光轉換效率可以達到80流明/瓦。LED為冷光源，它的優點是紅外線和紫外線的照度極低，因此LED無影燈不再需要光的隔熱過濾系統。LED無影燈采用透鏡技術，免去了體積笨重的反光罩，可以使無影燈的外形設計更加美觀時尚。另外，LED的使用壽命長達7萬小時（理論上可達10萬小時），如果按照無影燈每天使用12h來計算，LED可以使用16年，遠超過無影燈使用壽命10年的行業規定。
光學結構
LED無影燈與整體反射無影燈的工作原理相似，但它的光學結構卻有很大差異。LED無影燈的光學結構主要有兩大類，一種是LED與透鏡組合，另一種采用反光碗和LED組件。
（1）LED與透鏡組合為光源的無影燈
它的單組光學組件由LED固定板、LED、凸透鏡、透鏡固定架等組成。盡管LED是冷光源，它的發光效率很高，但LED還是電流型換能器件，在發光的同時必然要產生一定的熱量，如果不及時散熱會使LED溫度升高，導致LED發光效率降低、影響使用壽命。所以，固定襯板不僅用來固定LED，而且還起到為LED散熱的作用。
將安裝有透鏡的支架固定在襯板上，由支架控制LED光源和透鏡的相對位置，LED光源通過透鏡折射，將不同位置LED所發出的光匯聚在一起，產生具有照明深度的光斑。
采用LED與透鏡組合這種光學結構的優點是無影燈可以在有限的無影燈燈面上設置更多的光源點，如OL9500型LED無影燈主燈的光源點多達到160個。缺點是LED的光效利用不足，常用的LED的發光角度呈120°或90°錐形，而使用透鏡光的利用率僅有60°左右的錐形角，LED的光效利用率僅有40%。由于光源點多，所以這種光學結構可以獲得更好的無影度和更大照明深度。
（2）反光碗和LED組件為光源的無影燈
反光碗和LED組件的單組光源組件由LED固定塊、LED、反光杯、遮光罩組成。由于LED的發光射角一般為120°或90°，所以組件中的反光杯是3個半球面的組合，這樣每個反光碗就有3個焦點，分別對應3個LED。采用反光碗的優點是最大限度地利用了LED的光效，光的損耗較小。
整體結構
LED無影燈的整體結構如下圖所示，包含旋轉體、平衡臂、控制面板和電路系統等組件。
4.電路控制：LED無影燈的電氣原理框圖如下圖所示。網電源（220V交流電）經電源噪聲濾波器進入開關電源的輸人端，開關電源輸出24V直流電，經旋轉臂、平衡臂的傳電器，為主控制電路板供電。主控制系統為ATMEL128單片機系統，接受控制面板的指令信息，通過控制2塊LED驅動板，分別驅動LED光源組件和背景燈。同時，主控制系統實時檢測LED光源組件的工作狀態（亮度是否有損壞），并調整控制面板的顯示信息。無影燈光斑的大小，主要是通過調節燈頭與手術區域的距離來調整。
主控板還有判斷主燈是否損壞的功能。當主燈損壞，主控板即可做出判斷，并觸發更換燈泡指示燈亮，要求立即更換主燈。在無影燈使用中，如果主燈突然損壞，控制主板能在0.3s內迅速啟動副燈，補充照明。
安全風險
無影燈的使用注意事項如下：
1.定期督促專業人員檢查無影響燈的緊固件是否松動，防止發生墜落事故。
2.非專業人員不得隨意拆卸無影燈或控制線路。
3.術前30分鐘及術后擦拭無影燈正反兩面，確保無塵、無污物及血跡，使用擦鏡紙或含酒精類易揮發、不掉屑紙巾，避免使用腐蝕性消毒劑。
4.調節手術燈位置時，應注意移動范圍，勿碰撞吊頂、顯示屏或輸液架等，高度適宜，不違反無菌操作規程，手術完畢，無影燈應固定手術床的正中央，保持平衡。
5.無影燈應有后備燈泡，并能自動啟動，等手術結束后更換新燈泡。手術間內應常規備用同型號的燈泡，以便損壞時，請專業人員更換。
6.調節無影燈應注意由弱到強，禁止一下開到最大開關，以免損壞燈泡。手術結束時應將燈光調到最弱，再關閉電源開關或控制面板。
7.調節燈柄使用后及時取下，并清洗消毒備用，污染的燈柄應及時取下。
8.每周對無影燈做1次徹底的大掃除，包括吊頂、連接桿、活動臂，并檢查其各關節活動度，發現異常及時匯報，并與廠家取得聯系。
9.即使無影燈為冷光源，但是長期集中照射時仍舊能產生較高溫度，應避免長期照射易燃物品。
10.亮度不宜調節至太高，以免加速手術人員視力受損發生。
管理類別
手術無影燈在國家藥品監督管理局醫療器械分類目錄中的基本信息：
發展歷史
手術無影燈的雛形
19世紀中葉，由于技術水平和材料所限，手術時間必須是晴朗的白天。人們將手術室建在東南朝向采光度極佳的房間，并在其屋頂開窗。通過在手術室天花板的四個角落安裝鏡子，利用鏡面反射陽光使得手術臺面光線更加充足。這種簡單實用的方法可以算作現代手術無影燈的雛形。
世界上最早的無影燈
20世紀20年代，法國教授韋蘭在英國制作了最早的手術無影燈。他在無影燈圓頂上均勻放置了許多窄小的平面鏡，并將一個100瓦的燈泡放在屈光透鏡的中心處，整個無影燈呈削去尖頂的錐形。手術無影燈的出現擺脫了外科醫生看天做手術的窘境，后來無影燈的原理和形狀均沿用這種方式。
20世紀三四十年代，無影燈產生了第二次改革，出現了法國的單燈型無影燈和美國的軌道型無影燈。當時的光源采用的是白熾燈泡，燈泡的功率最大只能達到200W，燈絲繞的面積大，無法控制光路，難以聚焦；反光罩使用銅料拋光成型，不易反射，因此無影燈的照度極低。
孔式無影燈的出現
20世紀50年代，為了提高無影燈的照度，人們開始增加無影燈的光源數量，孔式多燈型無影燈相繼在歐洲和日本生產使用。孔式多燈型無影燈具有4個到14個小反光孔，每個反光孔中心位置放置15W或25W鏡面燈泡，并用高純度鋁做成反光罩。9孔無影燈的照度可以達到40000Lx。
隨著燈泡數量的增加，孔式無影燈在提升照度的同時也增加了光照溫度，即使有隔熱板，仍然會造成醫生的不適和手術部位組織的干燥，從而影響術后恢復。
整體反射無影燈出現
20世紀80年代初，日本開始生產冷光孔型手術無影燈，其利用光學系統和冷光反射鏡，可以較好地控制溫升。選用鹵素燈光源，無影燈的照度可以達到100000Lx以上。
20世紀80年代末90年代初，隨著計算機技術的不斷發展，整體反射式手術無影燈問世。這種無影燈光源采用鹵素燈泡，反射面采用CAD技術設計反光罩曲面，曲面由工業沖壓一次成型，形成多邊反射器，許許多多的反射面使光線交疊，形成一個同源光柱。通過多邊反射器，無影燈能夠達到無影照明要求。此反射由計算機設計，工業沖壓一次成型，反光率高達95%。這種同源光柱不僅與日光一樣明亮，而且絕無陰影，在外科醫生的肩或頭部遮擋部分光源時，仍然能夠保持非常均勻。但這種燈的缺點是壽命相對較短，需要經常更換燈泡。
LED無影燈
21世紀，LED無影燈問世，為外科手術無影燈帶來了發展新契機。與鹵素燈相比，LED作為冷光源能明顯控制溫升，光能轉化利用率較高，幾乎沒有熱輻射，使用壽命也比鹵素燈長50倍，可謂是經濟實用，并且在照明性能上有很大提升。
發展方向
提升照明性能
光源是無影燈的核心器件，用于照明的LED為冷光源，具有電壓低、能耗少、壽命長、適用性強、穩定性高、響應時間短等優點，是理想的無影燈光源。LED無影燈的光源采用白光LED（藍光、紅光、綠光的合成），在性能上除了與整體反射無影燈一樣具有良好的照度、照明深度、無影效果等性能指標外，最大的優勢在于它有良好的顯色指數、色溫和隔熱效果。因為發光原理不同，LED無影燈的聚合光是真正的冷光。由此，其無影燈內部不需要有隔熱系統，也不會因為需要隔熱而影響顯色指數、色溫。LED無影燈的顯色指數最高可達97，它的色溫也可以達到與自然光接近的4000～4500K。光線接近自然，色彩逼真，減少手術人員的眼睛疲勞。LED無影燈可增加血液與身體其他組織、臟器的色差，使得手術中醫生的視覺更加清晰。隨著LED技術的發展及運用水平的提高，無影燈的照明性能也會進一步得到提升。
改變形態結構
由于光源和光路結構等因素所致，各種整體反射無影燈的外形設計幾乎大同小異，難有新意。LED無影燈免去了體積笨重的反光罩，也不需要隔熱系統，因此它的外形設計可以更加靈活、時尚、美觀。理論上可以根據患者手術不同體位及醫生手術站位來設計不同需求形態各異的手術無影燈，并能夠符合層流凈化手術室要求，便于清潔，確保手術間空氣能順利進行對流循環。
在復合手術室的建設中，考慮到百級層流罩的尺寸較普通百級層流手術間的百級層流罩要大，所以無影燈的燈臂要比一般的無影燈燈臂長。無影燈的安裝位置和安裝高度首先要滿足術者的各種站位的需求，其次要避免影響血管機的運動，再次避免與其他懸吊設備碰撞，無影燈的安裝基座還要配置一些懸吊顯示器的吊臂，這些吊臂的長度和高度也要考慮術者的舒適觀看范圍以及對其他設備的影響。
功能擴展
無影燈可以預留安裝中央攝像系統，以供教學、科研、手術演示使用。
技術參數
參考資料 >
手術無影燈的前世今生.《大河健康報》官方頭條賬號.2023-10-09
國家藥品監督管理局數據查詢.國家藥品監督管理局.2023-10-06