辽宁省地方计量技术规范
JJF（辽）561—2024
手术无影灯光学性能校准规范
Calibration Specification for Optical Performance of Surgical Shadowless Lamp
2024-12-13发布2025-01-13实施
辽宁省市场监督管理局发布
JJF（辽）561-2024
手术无影灯光学性能校准规范JJF（辽）561—2024
Calibration Specification for Optical Performance of
Surgical Shadowless Lamp
归口单位： 辽宁省市场监督管理局
主要起草单位： 沈阳计量测试院
参加起草单位： 辽宁省计量科学研究院
中国医科大学附属盛京医院
大连计量检验检测研究院有限公司
本规范委托沈阳计量测试院负责解释
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本规范主要起草人：
张弓（沈阳计量测试院）
王举（沈阳计量测试院）
杨广达（沈阳计量测试院）
参加起草人：
宋洁（辽宁省计量科学研究院）
杨嘉文（中国医科大学附属盛京医院）
时明（大连计量检验检测研究院有限公司）
王一宁（辽宁省计量科学研究院）
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I
目录
1 范围............................................................................................................................................1
2 引用文件....................................................................................................................................1
3 术语............................................................................................................................................1
4 概述............................................................................................................................................2
5 计量特性....................................................................................................................................2
6 校准条件....................................................................................................................................3
6.1 环境条件..............................................................................................................................3
6.2 校准用设备..........................................................................................................................3
7 校准项目和校准方法.................................................................................................................4
7.1 校准项目..............................................................................................................................4
7.2 校准方法..............................................................................................................................4
7.2.1 外观及功能正常性检查................................................................................................4
7.2.2 校准前的准备工作........................................................................................................4
7.2.3 中心照度........................................................................................................................4
7.2.4 光斑直径........................................................................................................................5
7.2.5 无影效果........................................................................................................................6
7.2.6 光柱深度........................................................................................................................9
8 校准结果..................................................................................................................................10
9 复校时间间隔...........................................................................................................................10
附录A 校准原始记录的内页推荐格式..................................................................................... 11
附录B 校准证书的内页推荐格式............................................................................................. 12
附录C 不确定度评定示例......................................................................................................... 13
附录D 无影效果测试遮板和深腔管的技术要求..................................................................... 15
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引言
本规范的编写以JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF 1071-2010《国家计量校
准规范编写规则》和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》为基础和依据，校准方
法和计量特性主要参考了YY 9706.241-2020《医用电气设备第2-41 部分：手术无影灯和
诊断用照明灯的基本安全和基本性能专用要求》。
本规范为首次发布。
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手术无影灯光学性能校准规范
1 范围
本规范适用于在手术室中患者环境内用于协助治疗的手术无影灯光学计量性能的校准。本
规范不适用于诊断用照明灯。
2 引用文件
本规范引用下列文件：
JJF 1001-2011 通用计量术语及定义
JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示
JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则
YY 9706.241-2020 医用电气设备第2-41 部分：手术无影灯和诊断用照明灯的基本安全
和基本性能专用要求
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最
新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3 术语
3.1 光斑中心light field centre，LFC
在光束未被遮挡的情况下，距离手术无影灯发光区1000 mm，光斑（照明区域）内的照
度最大点。
3.2 中心照度central illuminance
光斑中心位置的照度。常用Ec 表示。单位：lx。
3.3 光斑直径light field diameter
环绕中心照度（光斑中心点）的圆的直径，圆边缘照度为中心照度的固定百分比值。照
度达到中心照度50%区域的光斑直径用d50 表示。照度达到中心照度10%区域的光斑直径用
d10 表示。
3.4 无影效果shadow dilution
手术无影灯最大程度地减小由于操作者局部遮挡光束而造成工作区域阴影影响的能力。
可用遮板来模拟操作者头部的遮挡，用深腔管模拟手术位置的遮挡。无影效果可分为单遮板
无影率、双遮板无影率、深腔照明率、单遮板深腔无影率、双遮板深腔无影率5 个参数。
3.5 单遮板无影率percentage of illumination with one baffle
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当光束被一个挡板遮挡时的照度与无遮挡中心照度的比值。以百分比表示。
3.6 双遮板无影率percentage of illumination with two baffle
当光束被两个挡板遮挡时的照度与无遮挡中心照度的比值。以百分比表示。
3.7 深腔照明率percentage of illumination under cavity
标准深腔管底部（内部）的照度与无遮挡中心照度的比值。以百分比表示。
3.8 单遮板深腔照明率percentage of illumination under cavity with one baffle
当光束被一个挡板遮挡时标准深腔管底部的照度，与无遮挡中心照度的比值。以百分比
表示。
3.9 双遮板深腔照明率percentage of illumination under cavity with two baffle
当光束被两个挡板遮挡时标准深腔管底部的照度，与无遮挡中心照度的比值。以百分比
表示。
3.10 光柱深度depth of illumination
沿着过光斑中心的垂直线（光斑中心与设备光发射外表面几何中心的连线），照度至少达
到中心照度60%的两点间的距离。
4 概述
手术无影灯的工作原理在于减淡本影。手术无影灯将发光强度较大的灯在灯盘上排列成
圆形或类圆形，灯盘内各个方向照射的灯光增大了发光源的面积，既能从不同角度把光照射
到手术台上，保证医生视野内足够明亮，同时又不产生明显的本影，达到无影效果，帮助医
生清晰地分辨病灶组织，保障手术顺利进行。
手术无影灯通常由灯头、控制器、悬臂组件和安装固定组件组成，选配摄像系统和显示
器。
5 计量特性
5.1 中心照度
在光束未被遮挡的情况下，单个手术无影灯的中心照度不低于40000 lx，且不高于160000
lx。
5.2 光斑直径（见图1）
光斑直径d50 不小于光斑直径d10 的50%。
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图1 光分布示意图
5.3 无影效果
分别测量：单遮板无影率、双遮板无影率、深腔照明率、单遮板深腔无影率、双遮板深
腔无影率。均不小于60%。
5.4 光柱深度
光柱深度不小于700 mm。
注：以上指标不适用于合格性判别，仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
1）环境温度：（15～35）℃。
2）相对湿度：≤85%。
3）电源电压及频率：AC（220±11）V，（50±1）Hz。
4）关闭环境内其他光源，或在环境背景照度不超过300 lx 条件下测量。
6.2 校准用设备
6.2.1 照度计
照度示值误差至少满足一级照度计的要求。
6.2.2 钢直尺
长度不小于1000 mm，分度值不大于1.0 mm，最大允许误差：±0.20 mm。
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6.2.3 其他辅助设备
无影效果测试遮板及支架、深腔管。无影效果测试遮板和深腔管的技术要求，见附录D。
注：校准用设备也可使用参数符合规范要求的一体化检测装置。
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
中心照度，光斑直径，无影效果（单遮板无影率、双遮板无影率、深腔照明率、单遮板
深腔无影率、双遮板深腔无影率），光柱深度。
注：对于多个独立灯头构成的手术无影灯系统，应对每一个手术无影灯灯头进行单独测量。如果照度
可调整，应设置在照度最大值状态。如果光斑直径可调整，应选择常用光斑直径进行测量。
7.2 校准方法
7.2.1 外观及功能正常性检查
手术无影灯可正常开关机，无灯泡故障。灯头反光面光滑，无异常凹凸和裂纹。
具备手术无影灯随机文件或使用说明书中的各项功能。
7.2.2 校准前的准备工作
预热：最大亮度下预热时间1 h 后测量。
7.2.3 中心照度
图2 中心照度和光斑直径测量的摆位示意图
将照度计探头放置在手术无影灯发光面最低点下方（手术无影灯的光轴垂直向下）1000
mm 处平面内，并置于光斑中心，探头向上，如图2 所示。
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用照度计测量光斑中心照度，重复测量三次，取其算术平均值。
7.2.4 光斑直径
在图2 所示测量位置，用照度计在过光斑中心的光轴横截面上的四个坐标位（P1-P'1，
P2-P'2，P3-P'3，P4-P'4）处，分别测量照度达到中心照度10%和50%所对应的直径d1、d2、
d3、d4（见图3）。
图3 光斑直径测量示意图
按照式（1）计算光斑直径d10 和光斑直径d50：
/ 4 1 2 3 4 d d d d d mean （1）
式中：
dmean——光斑直径d10 或光斑直径d50，mm；
d10——照度达到中心照度10%区域的光斑直径，mm；
d50——照度达到中心照度50%区域的光斑直径，mm；
d1、d2、d3、d4——光斑直径或光斑分布直径测量值，mm。
按照式（2）计算光斑直径d10 和d50 的比值：
50
10
d 100%
d
（2）
式中：
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——光斑直径d50 和光斑直径d10 的比值，%
d50——照度达到中心照度50%区域的光斑直径，mm；
d10——照度达到中心照度10%区域的光斑直径，mm。
7.2.5 无影效果
7.2.5.1 单遮板无影率
按照图4 所示放置挡板和光度探头，当光束被一个挡板遮挡时，在光斑中心测量照度，
重复测量三次，取其算术平均值。按公式（3）计算单遮板无影率。
用测量照度对中心照度的百分比表示。
100%
c
l E
E
（3）
式中：
l——单遮板无影率，%；
E——当光束被一个挡板遮挡时，在光斑中心测量的照度，lx；
Ec——中心照度，lx。
图4 单遮板无影率测量示意图
7.2.5.2 双遮板无影率
按照图5 和图6 所示放置双遮板和照度计光度探头。在手术无影灯和照度计光度探头位
置不变时，双遮板对在依次相隔45°的四个不同位置处的光斑中心照度进行测量，取算术平
均值为E。双遮板无影率的计算方法参见式（3）。
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图5 双遮板无影率测量示意图
图6 测量双遮板无影率时的双遮板四个不同位置
7.2.5.3 深腔照明率
测量条件与7.2.3 情况相同。将深腔管套在位于光斑中心的照度计探头上，深腔管上表面
高出探头的上表面75 mm。在光斑中心测量照度，重复测量三次，取算术平均值为E。深腔
照明率的计算方法参见式（3）。
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7.2.5.4 单遮板深腔无影率
测量条件与7.2.5.3 情况相同，增加单遮板（见图7）。在光斑中心测量照度，重复测量三
次，取算术平均值为E。单遮板深腔无影率的计算方法参见式（3）。
图7 单遮板深腔无影率测量示意图
7.2.5.5 双遮板深腔无影率
测量条件与7.2.5.3 情况相同，增加双遮板（见图8）。
在手术无影灯和照度计光度探头位置不变时，双遮板对在如图11 所示的依次相隔45°
的四个不同位置处的光斑中心照度进行测量（见图9），取算术平均值为E。双遮板深腔无影
率的计算方法参见式（3）。
图8 双遮板深腔无影率测量示意图
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图9 测量双遮板深腔无影率的双遮板四个不同位置
7.2.6 光柱深度
在距手术无影灯光发射外表面下1000 mm 处的光斑中心测量中心照度，再使照度计光度
探头以光斑中心为基点沿光轴上、下移动，直到所移位置到达测量照度为中心照度60%的测
量点位置为止。上、下两测量点间的距离即为光柱深度（见图10），计算公式见式（4）。
图10 光柱深度测量
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1 2 D L L （4）
式中：
D——光柱深度，mm；
L1——照度为中心照度60%的测量点到光斑中心位置的距离，mm；
L2——照度为中心照度60%的测量点到光斑中心位置的距离，mm。
8 校准结果
校准结果应在校准证书或校准报告上反映。校准证书或报告至少包括以下信息：
a)标题：“校准证书”；
b)实验室名称和地址；
c)进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；
d)证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；
e)客户的名称和地址；
f)被校对象的描述和明确标识；
g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日
期；
h)如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；
i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称和代号；
j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；
k)校准环境的描述；
l)校准结果及其测量不确定度的说明；
m)对校准规范的偏离的说明；
n)校准证书及校准报告签发人的签名、职务或等效标识；
o)校准结果仅对被校对象有效的声明；
p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
校准原始记录推荐格式见附录A，校准证书内页推荐格式见附录B，测量结果的不确定
度评定示例见附录C。
9 复校时间间隔
复校时间间隔是由仪器的使用情况、仪器本身质量等诸多因素所决定的，因此，送校单
位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议复校时间间隔为1 年。
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附录A 校准原始记录的内页推荐格式
外观及工作正常性检查： 符合要求不符合：
校准项目校准结果
中心照度
测量值/（lx） 平均值/（lx）
光斑直径
光斑直径d10 d50
4 次测量值/（mm）
平均值/（mm）
d50 和d10 的比值/(%)
无影效果
单遮板无影率：
测量值/（lx） 平均值/（lx） 单遮板无影率/(%)
双遮板无影率：
测量值/（lx） 平均值/（lx） 双遮板无影率/(%)
深腔照明率：
测量值/（lx） 平均值/（lx） 深腔照明率/(%)
单遮板
深腔无影率：
测量值/（lx） 平均值/（lx） 单遮板深腔无影率/(%)
双遮板
深腔无影率：
测量值/（lx） 平均值/（lx） 双遮板深腔无影率/(%)
光柱深度
平均值/（mm） L1 L2
L1+ L2 /（mm）
校准结果的扩展不确定度U（k=2）
以下空白
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附录B 校准证书的内页推荐格式
校准项目校准结果
中心照度
光斑直径
无影效果
单遮板无影率
双遮板无影率
深腔照明率
单遮板深腔无影率
双遮板深腔无影率
光柱深度
校准结果的扩展不确定度
以下空白
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附录C 不确定度评定示例
依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求，以一台手术无影灯为例，给
出中心照度校准结果的测量不确定度评定示例。其中包括各标准不确定度分量的评定与分析、
合成标准不确定度以及扩展不确定度的计算等。
1.1 测量模型
E E x
式中：
Ex——被测手术无影灯在额定测试条件下的照度值，单位为lx；
E—— 测量仪器的示值，单位为lx。
1.2 不确定度来源
中心照度测量的不确定度来源主要有：光度计准确度引入的测量不确定度分量，测量重
复性引入的测量不确定度，其他因素可忽略不计。
1.3 A 类标准不确定度的评定
用照度计对被检手术无影灯中心照度重复测量10 次，结果如下：
按下式计算，得到单次测量实验标准偏差：
2
1
1
n
i
i
x x
S
n
=300 lx
则单次测量的标准不确定度： 1 u s 300 lx
平均值的标准不确定度： 1
300 173
3
u lx
1.4 B 类标准不确定度的评定
由照度计的技术说明书可知，此照度计的准确度为±2%，取半宽区间，按均匀分布考虑，
B 类标准不确定度为：
2
92510 2.0% 92510 1068
3
u a
k
lx
测量次数1 2 3 4 5 平均值（lx）
测量值（lx） 92200 92500 92400 92800 92200
测量次数6 7 8 9 10 92510
测量值（lx） 92100 92400 92700 92900 92900
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1.5 合成标准不确定度的评定
合成标准不确定度由A 类不确定度和B 类不确定度按下列公式合成。
2 2 2 2
1 2 uc u u (0.173) 1.068 1.08klx
1.6 扩展不确定度
取包含因子k=2， 2 1.08 2.2 c U ku klx
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附录D 无影效果测试遮板和深腔管的技术要求
1、无影效果测试遮板，分为单遮板和双遮板，均为直径210 mm 的无光黑圆盘。单遮板
用于单遮板无影率和单遮板深腔无影率的测量。双遮板用于双遮板无影率和双遮板深腔无影
率的测量。
2、深腔管的尺寸及摆位见图D1。深腔管的内表面见图D2，其内表面应覆黑色无光涂层
和制消光螺纹以消除漫反射。
图D1 深腔管尺寸及摆位（单位为毫米）
图D2 深腔管内表面详图（单位为毫米）
