Понимание сути хирургического освещения
Правильное хирургическое освещение имеет решающее значение для безопасности пациента и комфорта персонала. Освещение должно быть спроектировано таким образом, чтобы медицинская бригада могла сосредоточиться исключительно на хирургической операции.
Узнайте, как выбрать освещение, обеспечивающее долгосрочные преимущества для хирургического блока.
Краткий экскурс в историю
До изобретения электрических светильников первые хирургические операции проводились с естественным светом. Освещенность составляла от 10 000 до 80 000 лк в зависимости от времени суток и облачности. К концу XIX века на смену прямому солнечному свету пришли лампочки, что дало больше возможностей для проведения операций в разное время суток.
К 1960-м годам благодаря использованию галогенных ламп количество света, доступного в операционном поле, увеличилось до 100 000 лк, что можно сравнить с ярким полуденным солнцем на средиземноморском пляже. Через тридцать лет газоразрядные лампы почти удвоили доступную освещенность — она составила 200 000 лк! Но подход «чем ярче, тем лучше» приводит к зрительному утомлению и снижает эффективность работы хирургов. Сегодня все больше хирургических светильников работают на светодиодах. Эти лампы потребляют меньше энергии и создают четкое освещение более низкой температуры, обеспечивающее хирургам видимость, необходимую для принятия эффективных диагностических решений.
Важные характеристики хирургического освещения
Правильная освещенность — это специально подобранное сочетание яркости, теней, объема и температуры. Это сочетание обеспечивает максимальную видимость в хирургическом поле и сводит к минимуму зрительное утомление.
Необходимо учитывать четыре основных критерия:
- Освещенность
- Объем света
- Управление нагревом
- Управление тенями
Освещенность
Надлежащая освещенность обеспечивает хорошую видимость при минимальном уровне бликов и предотвращает напряжение глаз хирургов. Максимальная интенсивность центрального освещения (Ec) должна составлять от 40 000 до 160 000 лк в центре светового пятна на расстоянии одного метра от источника света. Размер светового пятна может варьироваться в зависимости от типа хирургической операции для ограничения бликов на периферии. Этот размер рассчитывается для случаев, когда освещенность составляет не менее 10 % от максимального значения (EC). Диаметр этой области известен как D10.
Освещенность должна быть равномерной, чтобы снизить напряжение глаз из-за бликов. Диаметр измеряется в точке, где освещенность составляет 50 % Ec (D50). Далее вычисляется соотношение D50/D10. Согласно стандарту, данное соотношение должно быть не ниже 0,5.
Управление тенями
Самый важный аспект управления тенями — полезный свет, которым будет пользоваться команда хирургов при работе под куполом светильника, а не только мощность этого купола. Качество хирургического светильника определяется количеством полезного света, находящегося внутри полости. Это баланс между количеством света и возможностью управлять тенями. Существуют два типа теней: отбрасываемые и контурные тени. Отбрасываемые тени мешают обзору, в то время как контурные помогают изменить глубину и объем. Эффективное освещение сводит к минимуму количество отбрасываемых теней и улучшает контурные тени. На отбрасываемые тени влияет поверхность источника света, способ направления света к операционному полю, где он нужнее всего, и количество источников света. Чем больше световых лучей, тем лучше теневое разбавление и видимость для хирурга.
Объем света
Поскольку хирургическая полость не плоская, хирургам необходима освещенность в трех измерениях. Одновременное объединение нескольких световых пятен одинаковой интенсивности, расположенных на разной высоте, создает равномерный объем света. Объем света измеряется по стандартному уравнению МЭК: L1 + L2. L1 — это расстояние между Ec и точкой измерения яркости на 60 % по направлению к куполу светильника. L2 — это расстояние между Ec и точкой измерения яркости на 60 % по направлению от купола светильника. Идеальный хирургический светильник обеспечивает максимальный объем света в полости, даже если освещение расположено на расстоянии более одного метра от хирургического поля. Параметр L2 особенно важен при работе с глубокими полостями.
Управление нагревом
Свет — это всегда энергия, поэтому для предотвращения высыхания ткани необходимо безопасное управление нагревом. Нагрев можно измерять в двух местах: на световом пятне и на куполе светильника. Тепло может вызывать дискомфорт у хирурга и высушивать незащищенные ткани пациента. Хотя светодиоды не производят вредное инфракрасное излучение, некоторое количество тепла все же выделяется. Чем ярче освещение, тем больше энергия излучения. Согласно стандартам МЭК, на световом пятне интенсивность излучения не должна превышать 1000 Вт/м2. Хирурги всегда контролируют, чтобы световые пятна не накладывались друг на друга. Но купола светильников также являются источником теплового излучения, которое необходимо уменьшать для предотвращения перегрева и нарушения ламинарного потока. Качественный хирургический светильник сводит нагрев к минимуму, повышая комфорт и результативность лечения.
Отказоустойчивое хирургическое освещение
В хирургическом блоке нет места ошибке. Отказоустойчивое оборудование разработано таким образом, чтобы даже при одиночном отказе не возникало угрозы безопасности. Оно гарантирует сохранение освещенности и маневренности, поскольку освещенность центральной части не падает ниже 40 000 лк. Одиночные светильники без защиты от прерывания света при одиночном отказе не считаются отказоустойчивыми. Отказоустойчивыми являются системы освещения с двумя небольшими светильниками с отдельными трансформаторами, предохранителями, проводкой и токосъемными контактными кольцами. Примеры одиночных отказов: обрыв провода внутри оборудования, выход из строя токосъемного кольца, предохранителя или лампы, нарушение изоляции, неисправность электронного устройства, отсоединение кабелей питания ламп.
Специализированный стандарт для хирургического освещения
Стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК) 60601-2-41.
В 1990 году в рамках проекта во Франции французская компания ALM сформировала международную рабочую группу, в которой приняли участие Германия (Heraeus — Berchtold), Великобритания (Brandon), США (Steris — Getinge), Япония (Yamada), СССР и Франция (ALM + Angenieux).
В 1997 году все партнеры по производству заключили соответствующее соглашение о сотрудничестве. Голосования, публикации и подача заявлений начались в декабре 1999 года. Стандарт МЭК касается безопасности хирургических светильников и приборов для проведения обследований. МЭК — международная организация по стандартизации, в которую входят все национальные электротехнические комитеты. Ее цель — содействие международному сотрудничеству по всем вопросам стандартизации.
Разрабатываемые МЭК документы — это рекомендации по международному использованию. Электротехнические комитеты отдельных стран стремятся применять международные стандарты МЭК в своих национальных и региональных стандартах открыто и насколько возможно полно. Любое отклонение необходимо четко указывать. МЭК не предлагает процедуру маркировки для выражения своего одобрения. МЭК не несет ответственности за оборудование, признанное соответствующим одному из своих стандартов.
На сегодняшний день* в МЭК принимают участие следующие компании: Steris (США), Getinge (Швеция), Berchtold/Stryker (Германия или США), KLS Martin (Германия), Rimsa (Италия), Brandon (Великобритания), Draeger (Германия), Skylux (Япония).