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Surgeons working in operating room

Les bases de l’éclairage chirurgical

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Connaissance approfondie de l’éclairage chirurgical

Un bon éclairage chirurgical est essentiel pour la sécurité du patient et le confort du personnel. Il doit être conçu de manière à permettre à l’équipe médicale de se concentrer exclusivement sur l’intervention chirurgicale.

Découvrez comment identifier l’éclairage qui offre des avantages à long terme pour votre bloc opératoire.

Tout d’abord, un peu d’histoire

Avant l’invention de l’éclairage électrique, les premières interventions chirurgicales s’effectuaient à la lumière du jour, avec un éclairage de 10 000 lx à 80 000 lx selon l’heure de la journée et la couche nuageuse. À la fin du XIXe siècle, les ampoules ont remplacé la lumière directe du soleil et ont permis une plus grande liberté d’intervention tout au long de la journée.
Dans les années 1960, l’utilisation d’ampoules halogènes a permis d’augmenter l’éclairage disponible sur la table d’opération à 100 000 lx, comparable à la lumière du soleil de midi sur une plage méditerranéenne. Trente ans plus tard, les lampes à décharge ont presque doublé l’éclairage disponible pour atteindre 200 000 lx ! Mais cette approche « plus c’est mieux  » a entraîné une fatigue oculaire, diminuant l’efficacité des chirurgiens. Aujourd’hui, de plus en plus d’éclairages chirurgicaux fonctionnent avec des LED. Ces ampoules consomment moins d’énergie pour produire un éclairage plus clair et plus froid qui donne aux chirurgiens la visibilité dont ils ont besoin pour prendre des décisions de diagnostique efficaces.

Qu’est-ce qui est important dans l’éclairage chirurgical ? 

Un éclairage adapté implique un équilibre spécial entre la luminosité, la gestion de l’ombre, le volume et la température. La visibilité de la zone d’intervention est ainsi maximisée et la fatigue oculaire minimisée.

4 critères principaux doivent être pris en compte :

l’éclairage, le volume de lumière ainsi que la gestion de la chaleur et de l’ombre.

Éclairage

Un bon éclairage est un compromis pour garantir une bonne visibilité avec un minimum d’éblouissement et prévenir la fatigue oculaire pour les chirurgiens. L’éclairage central maximal (Ec) doit être compris entre 40 000 et 160 000 lx au centre du point lumineux, à un mètre de la source de lumière. La taille du point lumineux peut varier en fonction du type d’intervention chirurgicale pour limiter l’éblouissement périphérique. Ce point lumineux est calculé lorsque l’éclairage est supérieur ou égal à 10 % de l’éclairage maximal (EC). Le diamètre de cette zone est appelé D10.
L’éclairage doit être uniforme pour réduire la fatigue oculaire liée à l’éblouissement. Le diamètre est mesuré lorsque l’éclairage correspond à 50 % de l’Ec (appelé D50) ; le rapport D50/D10 est alors calculé. La norme indique que ce rapport ne doit pas être inférieur à 0,5.

Gestion de l’ombre

Dans le cadre de la gestion de l’ombre, l’éclairage utile dont bénéficiera l’équipe chirurgicale lorsqu’elle interviendra sous la tête d’éclairage est essentiel, et non la puissance de la tête d’éclairage en elle-même. La qualité d’un éclairage chirurgical dépend de la quantité de lumière utile présente à l’intérieur de la cavité. Il s’agit d’un équilibre entre la quantité de lumière et la capacité à gérer les ombres. Il existe deux types d’ombres : les ombres portées et les ombres de contour. Les ombres portées interfèrent avec la visibilité, tandis que les ombres de contour nous aident à mesurer la profondeur et le volume. Un éclairage efficace minimise les ombres portées et améliore le contour. Les ombres portées sont influencées par la surface de la source lumineuse, par la façon dont l’éclairage est dirigé vers le champ opératoire, par l’endroit où l’éclairage est le plus utile et par le nombre de sources de lumière. Plus de faisceaux lumineux améliorent la dilution de l’ombre et donc la visibilité pour le chirurgien.

Volume de lumière

 La cavité chirurgicale n’étant pas plate, les chirurgiens ont besoin d’un éclairage en trois dimensions. La fusion de plusieurs points lumineux, éclairant en même temps avec une intensité à différentes hauteurs, crée un volume de lumière uniforme. Le volume de lumière est mesuré par une équation conforme à la norme CEI : L1 + L2. L1 est la distance entre Ec et le point où la luminance est mesurée à 60 % en direction de la tête d’éclairage. L2 est la distance entre Ec et le point où la luminance est mesurée à 60 % en s’éloignant de la tête d’éclairage. Le meilleur éclairage chirurgical permettra le plus grand volume de lumière dans la cavité, même si l’éclairage est positionné à plus d’un mètre de la zone d’intervention. La mesure L2 est particulièrement importante pour les applications de cavité profonde

Gestion de la chaleur

La lumière sera toujours de l’énergie, par conséquent, afin d’éviter la dessiccation des tissus, une bonne gestion de la chaleur est obligatoire. La chaleur peut être mesurée à deux endroits : au niveau du point lumineux et au niveau de la tête d’éclairage. La chaleur peut gêner le chirurgien et assécher les tissus exposés du patient. Même si les LED n’émettent pas de rayons infrarouges dommageables, elles produisent de la chaleur. Plus l’éclairage est important, plus l’énergie est rayonnante. La CEI limite ce rayonnement à 1 000 W/m2 maximum au niveau du point lumineux. Les points lumineux superposés sont toujours sous le contrôle des chirurgiens. Mais les têtes d’éclairage sont également une source de chaleur rayonnante qui doit être réduite pour éviter la surchauffe et les perturbations du flux laminaire. Un éclairage chirurgical de qualité minimise la chaleur pour un plus grand confort et de meilleurs résultats chez le patient.

Éclairage chirurgical en mode dégradé

Aucune marge d’erreur n’est permise dans le bloc opératoire. L’équipement en mode dégradé est conçu pour garantir l’absence de risque de sécurité, même en condition de premier défaut. Il garantit la préservation de l’éclairage et de la maniabilité, fournissant un éclairage central d’au moins 40 000 lx. Les luminaires uniques sans protection contre l’interruption de l’éclairage en condition de premier défaut ne sont pas en mode dégradé. Un éclairage avec deux luminaires mineurs et des transformateurs, des fusibles, un câblage et des bagues collectrices séparés sont en mode dégradé. Exemples de condition de premier défaut : Rupture du fil à l’intérieur de l’équipement Défaillance de la bague collectrice, d’un fusible, d’une lampe ou d’une isolation Défaillance de l’appareil électronique Déconnexion des câbles d’alimentation de la lampe.

Norme dédiée à l’éclairage chirurgical

Norme 60601-2-41 de la Commission électrotechnique internationale (CEI).
La société française ALM a lancé un groupe de travail international [Allemagne (Heraeus - Berchtold), Royaume-Uni (Brandon), États-Unis (Steris - Getinge), Japon (Yamada), URSS, France (ALM + Angenieux)] créé en 1990 sur la base d’un projet français.
Tous les partenaires industriels sont finalement parvenus à un accord en 1997. Présentation au vote, publication et application ont commencé en décembre 1999. Cette norme concerne la sécurité des éclairages chirurgicaux et des éclairages d’examen. L’organisation internationale de la normalisation comprend l’ensemble des comités électrotechniques nationaux. Son objectif est de promouvoir la coopération internationale sur toutes les questions relatives à la normalisation. Les documents produits sont présentés comme des recommandations avec une portée internationale. Les comités nationaux de la CEI s’engagent à appliquer les normes internationales, de façon transparente et le plus largement possible, dans leurs normes nationales et régionales. Toute divergence doit être clairement indiquée. La CEI ne prévoit aucune procédure de marquage pour indiquer son approbation. La CEI décline toute responsabilité quant aux équipements déclarés conformes à l’une de ses normes. Aujourd’hui, les entreprises suivantes prennent part à la CEI : Steris (États-Unis), Getinge (Suède), Berchtold/Stryker (Allemagne ou États-Unis), KLS Martin (Allemagne), Rimsa (Italie), Brandon (Royaume-Uni), Draeger (Allemagne), Skylux (Japon) * *en novembre 2017

PUB-2021-0059-A, version de mai 2021

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