INTRODUCCIÓN 1.1 Aspectos según los cuales se determina la calidad de una lámpara de quirófano Para valorar la calidad de una lámpara de quirófano, se pueden considerar distintos aspectos y características. En último caso estos aspectos serán los que determinen la decisión de un modelo de luz de quirófano particular. No obstante, no solamente es importante que el usuario tenga un concepto claro de sus propias necesidades, al seleccionar una luz, sino que es interesante, también, que conozcan los criterios por los que se ha regido el fabricante, al diseñar y fabricar el producto. Cinco aspectos merecen especial atención: • • • • • Técnica de iluminación Higiene Movilidad Seguridad, y Economía Los trataremos a continuación, ya que constituyen, al mismo tiempo, la base para la valoración de las lámparas de quirófano, y son los criterios de calidad, que han servido para fijar nuevos niveles cualitativos. 1.2 TECNICA DE ILUMINACION La condición básica para el éxito de las intervenciones quirúrgicas es que se cumplan las exigencias que pone el cirujano a la iluminación del campo operatorio en cuanto a intensidad, uniformidad y color de la luz y a la reproducción del color a una irradiación térmica mínima de la fuente luminosa. Importantes características técnicas son determinantes para la calidad y la idoneidad para el servicio previsto de la lámpara para operaciones: • • • • • • • • • • • • • • • Alta intensidad luminosa para conseguir una alta densidad luminosa, Distribución armónica de luz, sin proyección de partes sombreadas, Luz profunda, es decir, suficiente densidad luminosa en la profundidad del campo operatorio, Alta temperatura de color para la reproducción auténtica de los colores de los órganos, de los vasos y del tejido. Gran rendimiento luminoso para, proporcionalmente, poca radiación térmica, Seguridad contra un fallo de la luz. Alta intensidad de luz Buena profundidad de iluminación de la herida Perfecta homogeneidad de iluminación del área de trabajo, incluso si éste último es ampliado Amplio área vertical de trabajo Temperatura de color óptima Situación del color próximo al radiador de "Planck" luz "fría" Bajo consumo eléctrico Intensidad luminosa Para poder identificar bien incluso los menores detalles, para la presentación rica en contrastes de vías nerviosas, vasos, órganos y tejidos es decisiva la densidad luminosa en el campo operatorio. La densidad luminosa depende directamente de la intensidad luminosa irradiada hacia el campo operatorio. Es decir, la densidad luminosa es la intensidad luminosa total de la lámpara para operaciones reflejada por el campo operatorio hacia el observador. Como valor de la densidad luminosa en el campo operatorio se toma por lo tanto la intensidad luminosa medida en el campo operatorio. Las indicaciones sobre la deseada intensidad luminosa en el campo operatorio no son uniformes. Se mueven entre 10.000 lux y 100.000 lux, normalmente se exigen 100.000 lux. Este valor es 4muy alto comparado con la iluminación normal o de aproximadamente 1000 lux de un puesto de trabajo. La razón principal de este alto valor de intensidad luminosa es la alta absorción de luz y con ello el reducido grado de reflexión del tejido; gran parte de la luz que llega es absorbida por el tejido. Para las intervenciones no profundas (tratamiento de heridas, indicaciones en el ambulatorio, para salas de reconocimientos, etc.) son naturalmente suficientes lámparas de inferior intensidad luminosa. Una distribución armónica de la luminosidad a una alta intensidad luminosa es el requisito para unas condiciones óptimas de trabajo del operador. El centrado preciso de la intensidad luminosa es tan importante como el diámetro del campo luminoso. El tamaño del campo luminoso corresponde al diámetro de un campo luminoso dentro del cual la intensidad luminosa supera en un 10% el valor máximo. El diámetro más favorable queda determinado por la clase de la intervención quirúrgica prevista, por lo cual el diámetro debe ser ajustable. Luz exenta de partes sombreadas Para mantener la suficiente densidad luminosa en el campo operatorio deben mantenerse muy reducidas las zonas sombreadas de los haces de luz que llega al campo operatorio producidas por la cabeza o la mano del cirujano o por instrumentos. La disolución de zonas sombreadas se puede realizar mejor con un ángulo especial lo suficientemente grande, desde el cual la luz llega al campo operatorio. La luz de la fuente luminosa se proyecta al campo operatorio a través de un reflector polígono. Luz de profundidad Una buena lámpara para operaciones debe garantizar la suficiente iluminación de huecos corporales y profundas heridas de una operación. Al igual que la gran ausencia de sombras, también la calidad de la luz de profundidad depende de una múltiple superposición de los niveles luminosos en el campo de trabajo. Con el efecto de los reflectores polígonos convergen los haces de luz que entran oblicua y verticalmente en el campo operatorio en diferentes niveles y facilitan la iluminación máxima de profundas heridas cavitarias. 1.3 HIGIENE Una superficie lisa, exenta de bordes o tornillos sobresalientes, permite limpiar y desinfectar las lámparas a fondo y con rapidez requisito imprescindible para evitar la acumulación de gérmenes en la lámpara de quirófano y sus dispositivos de suspensión. Las lámparas de quirófano deben llevar un recubrimiento de alta calidad al tratarse de una pintura tipo-polvo, libre de de disolventes, su aplicación no contamina el medio ambiente, pero, sobre todo, produce una superficie lisa, de alto brillo, totalmente exenta de poros y de elevada resistencia a productos desinfectantes. Por otra parte, la gran elasticidad del recubrimiento impide que, cuando algún objeto choque con la lámpara, se desprendan y caigan partículas sueltas de pintura. La empuñadura esterilizable de la lámpara debe encentrarse en un lugar muy cómodo, para que el cirujano pueda regular la posición de la lámpara con suma facilidad. 1.4 MOVILIDAD Se debe mantener el peso bajo y reducir el momento de inercia, lo cual facilita el movimiento de la lámpara. Otro factor importante es el menor peso de carga a soportar por el techo. La suspensión debe permitir una libertad de movimiento ilimitada, en tres dimensiones, permitiendo el desplazamiento de la luz a posiciones incluso extremas como se precisen p.e, en intervenciones ortopédicas, ginecológicas etc. 1.5 SEGURIDAD Todo sistema eléctrico y electrónico estar diseñado en conformidad con las Normas IEC 601-1, VDE y UL, y cumplir todas las normas de seguridad internacionales comunes. Las piezas de repuesto deben de poder ser adquiridas en la forma usual y segura, a través de una red de centros de servicio de asistencia. 1.6 ECONOMÍA La lámpara de construcción modular ahorra en tiempo y, por tanto costes. Si se prevé ya en la planificación del sistema de iluminación un eje convenientemente preparado, la lámpara podrá posteriormente ser equipada con uno o dos satélites, adicionales, en forma de cuerpos de lámpara adicionales, brazos de soporte, brazos equipados con cámara fotográfica, etc. El sistema de construcción modular, aparte de simplificar el ensamblaje y una posible ampliación posterior de la instalación, favorece la uniformidad y reducción del número de módulos, con el resultado de requerir sólo un mínimo de piezas de repuesto y útiles de montaje. Al usuario apenas se le deben de originar otros gastos de mantenimiento, que la sustitución de una bombilla o, eventualmente, un reajuste de los frenos mecánicos. 1.7 CRITERIOS DE SELECCION PARA LAMPARAS DE QUIROFANO Aparte de consideraciones generales de calidad, existen otros criterios que influyen finalmente también en la selección de un modelo de lámpara o combinación de luces concretos: 1. Especialidades Quirúrgicas Entre todos los criterios, el más importante sigue siendo el de la especialidad quirúrgica ala cual será destinada la lámpara. La cirugía abdominal tiene, p.e. distintas exigencias que la cirugía del corazón. Como regla general puede decirse, que las distintas especialidades quirúrgicas suelen tener distintas necesidades en los siguientes aspectos: • • • • Intensidad de luz espacio de acción Los satélites equipo periférico 2. Altura de los quirófanos y capacidad de carga de los techos Mientras en los hospitales más antiguos las salas suelen ser altas, en edificios más modernos los quirófanos tienden a ser más bajos y de dimensiones mucho más reducidas. El creciente uso de equipos quirúrgicos montados al techo, conduce a mayores exigencias con respecto a la capacidad de carga del techo. 3. Otros accesorios opcionales pueden ser: • • • Cámaras de televisión Monitores Instrumentos quirúrgicos 4. Recursos económicos y relación de precio/rendimiento Una vez efectuada una selección en base a los tres primeros y mas importantes criterios, y suponiendo que se disponga de recursos económicos, el último criterio de decisión será el precio del producto. No obstante, tiene poco sentido considerar el precio separadamente, como factor aislado, sino más bien hay que examinar la relación de precio/rendimiento. TIPOS DE LAMPARAS. Básicamente las lámparas pueden dividirse en los siguientes grupos: LAMPARAS DE EXPLORACIONES: • Rodables. • De pared. • De techo LAMPARAS AUX. DE QUIROFANO: • Rodables (con o sin equipo de emergencia). • De techo (con o sin equipo de emergencia). LAMPARAS QUIRURGICAS: • Para pequeña y mediana cirugía (De 30.000 a 50.000 LUX). • Para cirugía mayor (de 60.000 a 100.000 LUX). Con ò sin satélite. 1. LÁMPARAS 1.1 LAMPARAS PARA EXPLORACIONES. Cualquier lámpara de exploración deberá estar equipada con, al menos, una bombilla halógena. Además debe poseer un sistema de filtración de luz. Importante es resaltar, que aunque se trate de lámparas sencillas, éstas deben cumplir unos requisitos mínimos, entre los que podemos destacar: • • • • • 1.2 Conexión a tierra de todas sus partes metálicas. Fusibles de red. Correcta ventilación de la/las bombilla/s. Temperatura de color correcta (entre 4000 y 5000 K). Buena potencia de iluminación (mínimo 8000 /9000 LUX a unos 50 cm.). LAMPARAS AUXILIARES DE QUIROFANO. No son lámparas para ser utilizas en cirugía mayor, sino que están diseñadas para servir de apoyo a las lámparas quirúrgicas, para una mejor iluminación del campo quirúrgico, ó bien para usarse en quirófanos de pequeña cirugía como lámpara única, en puestos de socorro, ginecología, etc... La intensidad lumínica necesaria en este tipo de lámparas no es uniforme, por cuanto la multitud de a que están destinadas le confiere una desuniformidad de criterio. No obstante podemos trazar unos parámetros generales: • • • • 1.3 Intensidad lumínica debe estar entre 30.000 y 50.000 LUX Temperatura de color: debe estar entre 4000 y 5000 K. Luz fría. Buena movilidad de articulaciones. LAMPARAS QUIRURGICAS. Debemos distinguir entre lámparas para pequeña y mediana cirugía y lámparas para cirugía mayor. El alumbrado operatorio está constituido por una cúpula principal y una cúpula satélite, montadas ambas en una suspensión de techo con equilibrado compensado. Esta suspensión proporciona el equilibrado instantáneo de las cúpulas en todas las posiciones normales de empleo, sea cual sea la disciplina operatoria. Las lámparas quirúrgicas deben cumplir unos requisitos generales que son: 1. Intensidad lumínica: • Para pequeña/mediana cirugía: 30.000 - 60.000 LUX • Para cirugía mayor: 60.000 - 100.000 LUX 2. Temperatura de color: entre 4000 y 5000 K 3. Máxima excisión de sombras. 4. Correcta iluminación de profundidades. 5. Magnitud (diámetro) del campo luminoso regulable. 6. Emisión de calor reducida. 7. Higiénica, exenta de rincones difíciles de limpiar, en especial el cabezal ó cúpula. 8. Formas redondeadas y lo más pequeñas posibles, que permitan una correcta circulación laminar. Todas las lámparas de cirugía son de techo. 2. TIPOS DE ILUMINACION EN LAS LAMPARAS. Con este enunciado nos queremos referir al sistema de reflexión y filtración de la luz que se utiliza en uno u otro tipo de lámpara. Básicamente podemos dividirlas en dos grupos: • • 2.1 Tipo Cialítico. Tipo Dicroico. TIPO CIALITICO. El tipo cialítico está formado por los siguientes elementos: 1. 2. 3. 4. 5. Bombilla Filtro Katatérmico Condensador Espejos múltiples Haces lumínicos El funcionamiento es el siguiente: • • • • La bombilla emite haces dispersos. El filtro Katatérmico filtra esos haces, dejando pasar solamente la parte del espectro lumínico que nos interesa. El condensador, concentra todos esos haces dispersos en una franja predeterminada. Los espejos múltiples, reflejan esa franja lumínica en múltiples haces binarios hacia un punto determinado en el espectro: El campo quirúrgico. Hay una variante de este sistema que consiste en que la luz no es reflejada mediante espejos múltiples, sino que es refractada por medio de prismas múltiples. El aparato utiliza como fuente luminosa lámparas tipo halógeno asociadas a las lentes troncocónicas. Cada una de estas lentes emite un haz de rayos luminosos comprendidos entre dos cono de revolución. El filamento de estas lámparas emite un flujo que comprende pocos rayos infrarrojos. La variación de color es despreciable, incluso en caso de variación importante de la iluminación del campo operatorio. Este punto adquiere todo su valor con la utilización de cámaras tricromales. Las lentes restituyen la mayor parte del flujo luminoso de las lámparas y el rendimiento queda aumentado por la adicción de espejos esféricos que recogen la luz emitida hacia arriba. Un tubo de vidrio filtrante, en el trayecto de los rayos luminosos limita el infrarrojo. Acto seguido los rayos se enfocan sobre el campo operatorio mediante sectores prismáticos con reflexión total, que proporciona un reparto óptimo de la iluminación. Los prismas tienen ángulos de reflexión diferentes, calculados de modo que se enfoque la luz a una distancia variable con relación a la placa básica, los rayos interceptados por la cabeza o manos del cirujano (ó asistentes) sólo representan un reducido porcentaje de flujo luminoso, lo que explica la atenuación de los esbatimentos. 2.2 TIPO DICROICO. Este tipo consiste en: 1. 2. 3. 4. Bombilla Reflector con tratamiento dicroico Haces lumínicos Infrarrojos El funcionamiento es el siguiente: • • • La bombilla emite haces dispersos de luz El reflector dicroico refleja solamente hacia el sentido contrario la parte del espectro lumínico que nos interesa, y refracta la parte que no nos interesa. A su vez el propio reflector dicroico hace de condensador de los haces lumínicos. Si bien ambos tipos de reflexión y filtración son válidos, el sistema cialítico tiene las siguientes ventajas: 1. La filtración es más efectiva: Menos calor. 2. Al disgregar los haces lumínicos condensados un mayor número de haces parciales producen menos sombras. PROFUNDIDAD DE ILUMINACION Una buena lámpara de quirófano debe ser capaz de iluminar heridas operatorias profundas y cavidades corporales. No existen indicaciones en las normas Europeas y Alemanas en lo que se refiere a la profundidad de iluminación de las lámparas de quirófano. Para establecer un modelo de simulación de las normas Americanas SIE (Sociedad de Ingeniería Luminotécnica). La cavidad de la herida se representa por un tubo y la cabeza del cirujano por un disco opaco. Cuando el disco se interpone en el rayo luminoso, la intensidad de la luz en el fondo del disco debe ser al menos el 10% del valor sin el disco. TEMPERATURA CROMATICA Cuando un "cuerpo negro" se calienta a elevada temperatura, la luz irradiada está en relación directa con dicha temperatura. Esta se utiliza para comparar luces diferentes. La temperatura cromática más próxima de una luz produce una impresión semejante a la correspondiente al "cuerpo negro" calentado. Para el cirujano es muy importante distinguir los diferentes tejidos con claridad. Solo es posible un correcto diagnóstico cuando los colores se reproducen adecuadamente. La temperatura cromática óptima se sitúa entre 4.000 y 5.000 k. Las normas DIN 5035 Parte 3 exigen una temperatura cromática en el área operatoria de al menos 4.000 K. Estos valores se aproximan suficientemente a la temperatura cromática de la luz diurna (aproximadamente 5.800 K.) y permiten una exacta reproducción de los colores que se consideran naturales por el cirujano cuando trabaja con luz artificial. Las desviaciones de la temperatura cromática alteran el aspecto subjetivo de un color determinado. las lámparas tienen una temperatura crinática de 4.300 K. lo que proporciona una "reproducción natural del color". MINIMA PRODUCCION DE CALOR El halógeno o las bombillas especiales se utilizan como fuentes luminosas en las lámparas de quirófano. Sin embargo estas bombillas convierten menos de un 10% de la electricidad en luz visible y más de un 90% en radiación térmica no deseada. Para prevenir a los tejidos del área operatoria de un posible secado y para proteger al equipo operatorio contra ese calor se han incorporado a las lámparas unos sistemas de filtro altamente efectivos. Estos reducen la radiación térmica en gran medida. A una intensidad de iluminación de 100.000 lux, es posible, en teoría, una temperatura de 12ºC si únicamente la luz visible (400-800nm) se proyecta sobre el área operatoria. El calor se puede medir con gran efectividad con una placa de cobre ennegrecida. Las lámparas de quirófano producen 14-20ºC de calor a una intensidad de iluminación de 100.000 lux. De esta forma proporciona una "luz fría" óptima y una temperatura cromática ideal. FACIL MANIOBRABILIDAD Las manillas esterilizables, las barras para ajuste no estéril y la compensación por muelle permiten ajustar con facilidad las lámparas de operación en cada tipo de operación. Los anillos colectores vienen incorporados para conducir la corriente cuando las lámparas giran radialmente. Estos contactos posibilitan un giro sin restricciones. Unos sistemas de freno ajustables y fácilmente accesibles aseguran la estabilidad de la lámpara en la posición deseada sin que se produzcan deslizamientos. El montaje central del techo con arrastre circular y amplio radio de acción- permite posicionar correctamente a las lámparas de quirófano en cada tipo de operación. Esta suspensión "de cardan" de la cabeza de la lámpara asegura una adecuada iluminación así como el ángulo deseado incluso en la posición más baja. EXCELENTES CONDICIONES HIGIENICAS las superficies lisas y herméticas, de las lámparas de operación son fáciles de limpiar. Previenen la entrada de polvo y gérmenes patógenos. Todas las superficies tienen un acabado de esmalte endurecido. La pintura utilizada es resistente a los desinfectantes químicos. Las lámparas de operación siguen las especificaciones nacionales e internacionales (VDE, IEC 6011 etc.) y están sometidas a constante supervisión. CRITERIO DE CALIDAD "ILUMINACION PROFUNDA" 1. ¿QUE SE ENTIENDE POR ILUMINACION PROFUNDA? Cuando hablamos de iluminación profunda, no nos referimos solamente a la iluminación "brillante" sino también, y en particular, a la luz en la profundidad de una herida operatoria. En realidad, la incidencia vertical directa de la luz sobre la herida operatoria queda impedida por las manos del cirujano y por los instrumentos quirúrgicos. Se puede asegurar una luz suficientemente brillante solo mediante un ángulo de incidencia amplio que proporcione luz desde los lados (por ejemplo desde dos direcciones, como se muestra en el dibujo) 1.1 ANGULO AMPLIO DE INCIDENCIA La luz sólo consigue penetrar en el interior de la herida cuando se transmite por reflexión dentro de la misma, por lo cual el tejido rojo absorbe la mayor parte de la luz, dejando entonces que se refleje aproximadamente el 10% 1.2 TRANSMISIÓN POR REFLEXIÓN Por eso la iluminación total requerida es aproximadamente de 100 Klux a fin de asegurar en la profundidad una intensidad luminosa sobrante de 100 a 1.000 Klux. Esta es la luz que asegura una buena visión por debajo de las manos del cirujano y de los instrumentos quirúrgicos. 1.3 CONTORNO SOMBREADO La combinación de este hecho con la existencia de sombras en el contorno, producidas únicamente por una fuente de iluminación que libere una elevada iluminancia desde un ángulo amplio, proporciona al cirujano las mejores condiciones de iluminación. En realidad existe un procedimiento objetivo de medición para la iluminación profunda: ka Sociedad Americana de Ingeniería Luminotécnica recomiendan los valores SIE para las luces quirúrgicas. Una primera medida determina la intensidad de la luz recibida directamente por el tubo. Para la segunda medición se interpone en el rayo luminoso un disco opaco; en este caso la intensidad luminosa medida es la recibida por la célula de medición del fondo del tubo a través de la reflexión dentro del tubo ennegrecido. Cualquier luz que alcance el tubo desde un ángulo amplio producirá una buena iluminación (de la herida) Las luces de espejo grande o los sistemas similares con lentes o espejos tienen normalmente valores SIE alrededor del 40%. Esto significa que para la cirugía normal, en el fondo de la herida quirúrgica debe existir todavía una iluminación de 40 a 400 lux. 2. CRITERIO DE CALIDAD, TEMPERATURA CROMATICA LUZ DE DIA DIN 5035 Un criterio esencial de calidad para la luz quirúrgica es su temperatura cromática. Esta propiedad no es visible inmediatamente para el ojo humano ya que sólo es detectable por medio de métodos físicos de medición. Una luz blanca no es idéntica a otra y existen buenas razones por las cuales las Normas DIN 5035 prescriben una temperatura cromática de más de 4.000 Kelvin para iluminación quirúrgica. Para definir con exactitud el término nos parece necesario hacer una distinción entre varios conceptos que son utilizados de forma confusa (intencionadamente o no) por otros fabricantes: hay tres términos principales: - temperatura cromática - incremento de temperatura en el campo debido al impacto de la luz - índice de interpretación de color. TEMPERATURA CROMATICA Nos gustaría explicar el término "temperatura cromática" y la interacción que existe con el incremento de temperatura del campo operatorio. Si un CUERPO NEGRO se calienta emitirá luz con una temperatura del de 550ºC. Con el INCREMENTO DE TEMPERATURA este cuerpo se convertirá en rojo, amarillo y finalmente en incandescente. la temperatura de este cuerpo (medida en Kelvin = ºC + 273,15) se corresponde con su temperatura cromática. Cuanto más elevada sea la temperatura cromática más cerca nos encontraremos del rango espectral de la luz visible. Aquí el punto crucial es que "blanco" no es igual a "blanco", pero la distribución espectral de la luz se corresponde con la de la luz diurna. LUZ FRIA Con la producción de una luz artificial similar a una luz diurna, alrededor del 90% de la energía tiene que ser filtrada por los filtros de corrección de color ya que en este momento es fundamentalmente luz infrarroja (radiación térmica). Cuanto más elevada sea la temperatura acromática menor será el infrarrojo que quede. En otras palabras: cuanto más elevada sea la temperatura cromática mas "fría" será la luz, pero también más cara será su producción. Naturalmente la temperatura no se puede incrementar indefinidamente, ya que se vería afectada la interpretación del color (estos colores no serían naturales). Cuando evaluamos el efecto térmico de la luz, su distribución espectral adquiere una importancia decisiva: cuanto más elevado sea el porcentaje de luz roja e infrarroja (radiación térmica) más se calentará la herida operatoria. En otras palabras: cuanto más baja sea la temperatura cromática, más elevado será el porcentaje de rojo (con la misma iluminancia de 100 Klux), y por tanto más templada será la luz. Con la disminución de la temperatura cromática la herida operatoria muestra una tendencia a incrementar su temperatura. Esto provoca una serie de desventajas cruciales, como una rápida desecación de la herida lo que trae consigo una mala cicatrización o bien - en el caso de la cirugía cardiaca- un incremento no deseado de la temperatura del corazón. DISTRIBUCION ESPECTRAL Todo esto, sin embargo, es sólo un aspecto de la evaluación del efecto térmico de la luz. Otro es la distribución espectral de la luz visible a una temperatura cromática constante. Por medio de filtros, el espectro (ver diagrama) puede ser interrumpido (curva 2) o bien modificado (curva 1). Las luces están equipadas con filtros, previstos para una distribución espectral como la de la curva 1. En ambas curvas, la 1 y la 2, el pico de radiación tiene lugar en la misma longitud de onda (temperatura cromática igual), pero como se puede apreciar claramente, la superficie que se encuentra por debajo de la curva 2 es de mayor tamaño que la de la curva 1, lo cual prueba que el límite extremo produce una emisión térmica más alta que la filtración modificada. DISIPACION DE LA RADIACION TERMICA El tercer factor es la disipación de la radiación térmica. La influencia de estos tres factores da como resultado el incremento de la temperatura debido al impacto de la luz: • cuanto mayor sea la temperatura cromática de la luz • cuanto mejor sea la correspondencia de la distribución espectral con la luz diurna natural, y cuanto mejor sea la disipación térmica, más baja será la energía transmitida por la luz lo que dará como resultado un incremento de la temperatura en el campo operatorio. El incremento de temperatura en el campo se mide con un cuerpo metálico ennegrecido y a 100 Klux es: - 14ºC o 20ºC El valor teórico para la luz artificial similar a la luz diurna es del orden de 12ºC.
