الهندسةالهندسة الطبية

الإضاءة الجراحية – The Surgical Lighting

اقرأ في هذا المقال
  • ما هي الإضاءة الجراحية؟
  • مبدأ عمل الإضاءة الجراحية وطريقة تشغيلها
  • بعض المشاكل في إضاءة العمليات

ما هي الإضاءة الجراحية؟

تُستخدم المصابيح الجراحية، المعروفة أيضًا باسم الإضاءة الجراحية أو مصابيح التشغيل، بشكل أساسي في غرف العمليات بالمستشفى ومراكز الجراحة المتنقلة، ولكن يمكن أيضًا استخدامها في مواقع مختلفة في جميع أنحاء المنشأة لتوفير إضاءة عالية الجودة للعمليات، تشمل الأمثلة غرف الطوارئ والولادة وغرف الفحص وفي أي مكان يتم فيه استكمال العمليات، يتم استخدامها من قبل الأطباء والجراحين، يضيء المصباح الجراحي موقع الجراحة على المريض للحصول على رؤية مثالية أثناء العملية، يمكن أن توفر الأضواء الجراحية ساعات من الضوء الساطع دون تسخين المريض أو الطاقم بشكل مفرط.

تتوفر مجموعة متنوعة من الأضواء لتلبية احتياجات توفير الرؤية الأمثل أثناء الجراحة والعمليات، يتم استخدام ضوء الفحص أثناء الفحوصات الطبية، بينما يتم استخدام مصابيح غرفة العمليات أثناء العمليات الجراحية، قبل أن تسمح الكهرباء للمصابيح الكهربائية بإضاءة غرفة العمليات، تم استخدام الشموع كمصدر للضوء أثناء العملية، بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء العمليات الجراحية خلال ساعات النهار حتى يتمكن الجراحون من استخدام ضوء الشمس الطبيعي للإضاءة، لقد تطورت المصابيح الجراحية كما هي معروفة اليوم على مدار أكثر من قرن منذ اكتشاف الكهرباء لأول مرة في عام 1879م.

مبدأ عمل الإضاءة الجراحية وطريقة تشغيلها:

يتكون المصباح الجراحي عادةً من مجموعة أحادية أو متعددة الرؤوس، متصلة بذراع تعليق يسمح بالحركة الأفقية والعمودية، فضلاً عن الدوران حول الرأس نفسه، هناك عدة أنواع من مصادر الضوء، مثل المصابيح المتوهجة التقليدية (مثل الهالوجين) ومصابيح تفريغ الغاز عالية الكثافة والضوء وانبعاث الثنائيات (المصابيح)، تم تكوين المصباح من أجل وضع مرن باستخدام مقابض قابلة للتعقيم (أو أغطية يمكن التخلص منها) أو دعامات غير معقمة (قضبان منحنية).

يمكن تزويد المجموعة بمكابح أوتوماتيكية للتوقف وللتحكم دون السماح بالانحراف، مع الحفاظ على مساحة فارغة كافية فوق وحول موقع الجراحة، يمكن تركيب تركيبات الإضاءة الجراحية إما في نقطة ثابتة على السقف أو الحائط أو وضعها على طول مسار مثبت في السقف، بالنسبة للمصابيح المثبتة على السقف، يوجد محول واحد أو أكثر إما فوق السقف النهائي أو في صندوق تحكم عن بعد مثبت على الحائط، لتحويل جهد الخط الوارد إلى الجهد المنخفض المطلوب لمعظم المصابيح، تحتوي معظم الأضواء الجراحية على عناصر تحكم باهتة، وبعضها يتميز بضبط بؤري قابل للتعديل أو حجم مجال لتقليل الإضاءة.

محيط موقع الجراحة (حيث يمكن أن تكون الانعكاسات والوهج الناتج عن الستائر أو الإسفنج أو الأدوات مصدر إزعاج للعين)، يقاس مستوى الإضاءة بوحدة اللوكس (lux)، في 11 أو 22 لوكس تعتبر الغرفة مظلمة، ولكن يمكن رؤية الأشياء الكبيرة، مطلوب 215 إلى 2150 لوكس للقراءة والأنشطة المرئية الشائعة الأخرى، يتطلب معيار اللجنة الكهروتقنية الدولية (International Electrotechnical Commission)، مستوى إضاءة لا يقل عن 40.000 لوكس في موقع الجراحة.

هناك اعتبار آخر في إضاءة العمليات وهو جودة اللون: وهو مقياس للمحتوى الطيفي للضوء، معبرًا عنه بدرجة حرارة اللون بالكلفن (K) ومؤشر تجسيد اللون (CRI) كمرجع، فمثلا تنتج شمس الظهيرة درجة حرارة لون من 5000 إلى 6000 كلفن، تؤدي درجات حرارة اللون المنخفضة “الأكثر دفئًا” إلى أن تأخذ الكائنات لونًا ضاربًا إلى الحمرة، كما أنّ درجات حرارة العالية تتسبب في أن تأخذ الأجسام لونًا ضارباً إلى الحمرة، كما أنّ درجات الحرارة المنخفضة تتسبب في أن يمل لون الأجسام إلى اللون الأزرق.

في ظل ظروف الإضاءة الأكثر شيوعًا، لا يعد التحكم الدقيق في درجة حرارة اللون أمرًا بالغ الأهمية بسبب القدرة على التكيف مع الإدراك البصري البشري، ومع ذلك، نظرًا لأنّ الأضواء في غرفة العمليات غالبًا ما تضيء باللون الأحمر الداكن أو الأنسجة المشبعة، يجب أن توفر ضوءًا أحمر مرئيًا لإبراز التباين وتمييز الأنسجة، ستوفر درجة حرارة اللون التي تبلغ 4000 كلفن سطوعًا مناسبًا وتسمح للجراح بتمييز ألوان الأنسجة الحقيقية بأقل إجهاد للعين.

بينما تشير المعايير إلى أنّ النطاق المقبول للأضواء الجراحية يتراوح بين 3500 و6700 كلفن، فإنّ معظم الأضواء الجراحية تعمل في نطاق 3000 إلى 5000 كلفن، ومع ذلك يمكن أن تحدث اختلافات مشتتة في المظهر إذا كانت الأجسام المجاورة مضاءة بمصادر ضوء ذات درجات حرارة ألوان مختلفة بشكل كبير، يتم استخدام مؤشر تجسيد اللون (CRI)، لتقييم كيف يبدو اللون، يعبر عن تأثير الضوء على مظهر لون الأنسجة في موقع الجراحة.

(على سبيل المثال، للاستخدام في تقييم نقص الأكسجة)، تم تطوير هذه الطريقة من قبل اللجنة الدولية دي ((l’Eclairage (CIE)، يعتمد على مقياس من 0 إلى 100 للتعبير عن قدرة الضوء على مطابقة عرض مرجع معياري لإضاءة درجة حرارة لون معينة، توصي اللجنة الكهروتقنية الدولية أن يكون مؤشر تجسيد اللون (CRI) لا يقل عن 85 للجراحة.

بالنسبة للإضاءة، تتم معايرة (CRI) باستخدام ألوان الباستيل القياسية (standard pastel colors)، لذا فإنّ مراعاة قيمة (R9)، المرتبطة بـ (CRI) ولكن تقيم اللون الأحمر فقط مهم بشكل خاص من أجل تحسين ظهور وعرض اللون للأحمر المشبع، بشكل عام، يفضل استخدام قيمة (R9) أعلى، لمساعدة الجراح على تمييز الاختلافات بين الصبغة الدقيقة والتشوهات، تتطلب الأضواء ذات الإضاءة المنخفضة، مصادر إضاءة ذات تجسيد جيد للألوان لتحقيق السطوع والوضوح البصري ولتوفير إدراك بصري دقيق، لذلك، فإنّ (CRI) مفيد لمقارنة الأضواء المختلفة بنفس درجة حرارة اللون.

قد يتأثر إدراك اللون أيضًا بالظلال المزعجة أو السوداء، تضيء الإضاءة العامة للغرفة الظلال، على الأشياء المضاءة بضوء الجراحة، عندما يكون المحتوى الطيفي لإضاءة الغرفة العامة والأضواء الجراحية هو نفسه، تظهر الظلال بلون محايد (مثل الرمادي)، عندما تكون الأطياف مختلفة، يمكن للظلال أن تأخذ صبغة مُشتتة للانتباه، كما يمكن للأضواء الجراحية أن تقلل الظلال باستخدام تكوينات مختلفة، بما في ذلك رأس كبير يحتوي على عدة لمبات أو مصابيح (LED)، منارة كبيرة مع لمبة واحدة وعاكس طرفي، عدة رؤوس صغيرة تصوب من العديد من النقاط المتباعدة أو منارة ذات نظام بصري موشوري.

يمكن تركيز جميع الأضواء لزيادة الإضاءة في المنطقة (المجال) محل الاهتمام، عمق المجال: هو نطاق يكون فيه نمط الضوء ثابتًا وموزعًا بشكل متساوٍ من 25.4 إلى 30.5 سم (10 إلى 12 بوصة)، يمكن أن يسمح بإضاءة متساوية نسبيًا من السطح إلى عمق الشق، دون الحاجة إلى تغيير موضع الضوء، ومع ذلك يمكن أن تنخفض شدة الضوء بشكل حاد عندما تتجاوز مسافة العمل البعد البؤري، وعند المسافات فوق وتحت عمق المجال، يصبح نمط الضوء غير متساوٍ ويمكن أن يكون مظلمًا في المركز، تعوض بعض المصابيح عن الظلال بأجهزة استشعار تكتشف موضع رأس الجراح وتقلل تلقائيًا من شدة إضاءة (LED) فوق المناطق المعوقة وتزيد من شدة إضاءة (LED) غير المعوقة.

تسمح الموديلات الأحدث بتركيب الكاميرات المعيارية في مقبض الضوء، لالتقاط الصور الثابتة أو بث الفيديو، يمكن إزالتها بسهولة وإدخالها في مصباح جراحي آخر متوافق في غرفة أخرى لتسجيل أو إرسال تغذية حية إلى منطقة أخرى لعرضها على الشاشة لأغراض التدريب، ومع ذلك، غالبًا ما يتم تركهم على رأس واحد معين في المنشأة، قد يتم طلب بعض طرز (LED) بكاميرا (من قبل نفس الشركة المصنعة)، يتم دمج العديد من المصابيح الجراحية الجديدة في البنية التحتية لغرفة العمليات، مما يوفر خيارات تركيب قابلة للتخصيص للشاشات المسطحة والأضواء الإضافية بالإضافة إلى أدوات التحكم في الإضاءة المدمجة.

بعض المشاكل في إضاءة العمليات:

تم الإبلاغ عن حالات تسببت فيها الحرارة المتولدة والاحتفاظ بها داخل مبيت وحدة الإضاءة في ذوبان أو تجفيف وتشقق العزل على الأسلاك، قد يؤدي قصر الدائرة الكهربائية الناتج إلى تعطل الضوء، مما قد يعرض المريض للخطر، أعادت الشركة المصنعة للضوء المتأثر، تصميم الوحدة لمنع تراكم الحرارة، على الرغم من أنّ هذا لا يزال يمثل خطرًا لأي ضوء جراحي، يمكن أن يساعد استخدام التصميمات المفتوحة، للتخلص من الحرارة ولتسهيل تدفق الهواء، في التحكم في الحرارة داخل التركيبات.

تعزز بعض تصميمات الإضاءة الجراحية، التوصيل الحراري والحمل الحراري للأسطح، التي يمكن أن تقبل الحرارة دون التدخل في تشغيل المصباح، يمكن أن تكون حركة الضوء بعد الوضع مشكلة كبيرة (الانحراف)، وتتطلب أحيانًا إعادة ضبط متكررة، في حين أنّ بعض الأضواء تتميز بأقفال مغناطيسية مصممة لمنع ذلك، فقد يحدث الانحراف نتيجة لعمر المنتج (على سبيل المثال، تآكل فرامل التركيبات) أو بسبب الصيانة المتكررة، ولا يوجد إجراء محدد لتقديرها.

يمكن أن تتسبب الأوساخ أو بصمات الأصابع على لمبة كوارتز هالوجين في تعطل المصباح قبل الأوان، أو تغير لونها أو انفجارها، عادةً ما يتم تغليف هذه المصابيح لمنع الاتصال المباشر بالأصابع أثناء الإدخال، ومع ذلك، إذا كان من الضروري التعامل مع المصباح، فيجب استخدام قطعة قماش نظيفة أو قفازات نظيفة، كما يجب تنظيف أي بصمات أصابع عندما يكون المصباح باردًا، وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة.

المصدر
The Complete Guide to Surgical LightsBasics of surgical lightingSurgical LightsLED Surgical Light

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى