تکنولوژی نور در اتاق عمل جراحی

چراغ‌های جراحی یکی از مهمترین و ابتدایی‌ترین تجهیزاتی هستند که در اتاق‌های عمل جهت روشن کردن مناطق عمیق موضع یا حفره‌های بدن به صورت واضح و بدون کنتراست مورد استفاده قرار می‌گیرند. این چراغ‌ها دارای انواع مختلفی هستند که مناسب‌ترین آن‌ها برای اتاق عمل، چراغ سیالتیک است که براساس نوع عمل از چراغ‌های تک، دو و سه قمر استفاده می‌شود. از مهمترین ویژگی‌هایی که این چراغ‌ها حتماً باید داشته باشند می‌توان به این موارد اشاره کرد:

1- چراغ باید نوری مشابه روز (نور سرد) تولید کند تا از خطای اعوجاج رنگ جلوگیری کند.
2- نور چراغ نباید دمای محیط را بالا ببرد. دمای نور باید بین 3000 تا 5500 کلوین باشد.
3- چراغ باید به گونه‌ای تنظیم شود که از ایجاد سایه‌های مزاحم جلوگیری کند.
سیستم روشنایی اتاق‌های عمل به دو صورت ثابت و پرتابل موجود هستند که مدل‌های ثابت به سقف یا دیوار متصل می‌شوند؛ در صورتیکه به سقف متصل باشند به بازوی متحرک وصل شده تا امکان حرکت عمودی و چرخشی به طرفین وجود داشته باشد.

مشخصات نور خورشید
نور موج الکترومغناطیسی دارای طول موج است که اگر در محدوده 380 تا 750 نانومتر باشد در محدوده نور مرئی است.
نور خورشید روز اول تیرماه شامل همه طیف‌ها نور است که به آن Day Light می‌گویند.

مشخصات نور Day Light
1- رنگ بافت به صورت واقعی دیده می‌شود.
2- چشمِ پزشک، خسته نمی‌شود.

روش اثبات نور Day Light
یک جسم سیاه ایده آل (دوده یا عنصر بیسموت، پلاتین) جسمی توخالی است که سطح داخلی آن در دمای یکنواخت قرار دارد. اگر مقداری انرژی (نور) به وسیله تشعشع از روزنه کوچکی وارد جسم شود،  پیش از خارج شدن  بازتاب‌های متعددی انجام می‌دهد و در درون جسم جابه‌جا می‌شود. لذا تمامی انرژی وارده توسط جسم تو خالی، جذب می‌شود و هیچ بازتاب خارجی ندارد. اگر نور وارد شده نیز بازتاب نداشته باشد ادعای Day Light بودن مورد تأیید است.

انواع منبع نور
چندین نوع منبع نوری مختلف وجود دارد:

• لامپ‌های رشته‌ای معمولی
• لامپ‌های گازی (هالوژن، زنون)
• چراغ‌های LED
  روشنایی‌های جراحی معمولاً از لامپ‌های هالوژن-تنگستن، هالوژن-زنون یا هالوژن-کوارتز که به عنوان لامپ های نور سفید مطرح هستند، استفاده می‌کنند.

(Color Temperature (CT
دمای نور، رنگ نور را نیز مشخص می‌کند.

در شکل، دما و رنگ نشان داده شده است.

• دمای رنگ لامپ هاوژن حدود 3000 کلوین است.
• دمای رنگ لامپ زنون حدود 5000 کلوین است.
• دمای رنگ لامپ LED متغیر از 3500 تا 5500 کلوین است.

نکته: زمانی که تمایز بافت‌ها از هم مقدور نباشد با Color Temperature متغیر این تمایز را ایجاد می‌کنیم.

مزایای استفاده از LED در چراغ‌های جراحی

• تولید گرمای کمتر به دلیل عدم ساطع شدن نورهای مادون قرمز و ماورای بنفش از آن‌ها
• عمر بیشتر نسبت به لامپ‌های معمولی
• کاهش تدریجی نور (خطر خاموش شدن ناگهانی در هنگام جراحی از بین می‌رود.)
• کنترل بیشتر بر سایه‌های مزاحم و قابلیت تنظیم مشخصات نور
• راندمان روشنایی بسیار بالاتر

استانداردهای روشنایی اتاق عمل

• اندازه میدان نوری در قطر باید حداقل 16 سانتیمتر، در عمق 50 سانتیمتر و با حداقل فاصله کانونی 65 سانتیمتر باشد.
• حداقل سطح روشنایی 120000 لوکس و چرخش 270 درجه و CRI مقدار 93 است.
• دمای رنگ بین 3000 تا 5000 کلوین باشد (واحد دمای رنگ کلوین است.) و بتوان آن را در یک دامنه عمودی 80 سانتیمتری تنظیم کرد.
• طول عمر لامپ های رشته‌ای حداقل 1000 ساعت، لامپ گازی 5000 ساعت و LED حدود 20000 ساعت است
• نسبت گرما به نور که نشاندهنده میزان تولید گرما بر واحد نور است، یا کمتر است.

مزایای چراغ سیالتیک

• تابش نور سرد تا در هنگام جراحی دمای اتاق و بافت بالا نرود.
  به آسانی جابجا می‌شوند.
• قابل شستشو و غیرقابل اشتعال است.
• برای از بین بردن سایه، در بعضی چراغ‌های چند قمره، زاویه تابش لامپ را به گونه‌ای تنظیم می‌کنند که مانع ایجاد سایه شود. در چراغ‌های تک قمره از سیستم آینه‌ای برای این منظور استفاده می‌شود.
• خستگی چشم را به حداقل می‌رساند.
• خطای تشخیص رنگ را به حداقل می‌رساند.

انواع چراغ‌های سیالتیک
1- چراغ سیالتیک سقفی (این چراغ‌ها خود دارای انواع مختلفی هستند که در ادامه به آن اشاره می‌‌شود.)
2- چراغ سیالتیک پرتابل

اجزا چراغ سیالتیک سقفی

• پلیت
• ستون
• بازو
• هد یا قمر
• صفحه کنترل یا کنترل پنل
• منبع تغذیه

کنترل پنل: صفحه کلید با قابلیت تنظیم شامل موارد زیر است:
* لازم به ذکر است که این صفحه کلید می‌تواند به صورت کلیدی یا لمسی باشد.
۱- روشن و خاموش کردن هد
۲- شدت نور
۳- رنگ نور

انواع هد یا قمر
۱- قمرهای Mono focal
۲- قمرهای Multi focal

دسته بندی قمرها براساس تعداد قمر (انواع چراغ سیالتیک سقفی)
1- تک قمر(Single Head): حداقل میزان روشنایی 50 هزار لوکس و حداکثر میزان روشنایی 160 هزار لوکس
کاربرد: اورژانس، کلینیک زیبایی، چشم پزشکی، زنان و زایمان
2- دو قمر(Double Head): حداقل میزان روشنایی 100 هزار لوکس و حداکثر میزان روشنایی 320 هزار لوکس
کاربرد: قفسه سینه، گوارش، گوش و حلق و بینی، مغز و اعصاب، ارتوپدی،قلب و عروق
3- سه قمر(Triple Head): حداقل میزان روشنایی 150 هزار لوکس و حداکثر میزان روشنایی 480 هزار لوکس
کاربرد: جراحی پیوند اعضا

اجزا چراغ سیالتیک پرتابل
1- پایه (به جهت حرکت چراغ طراحی شده است.)
2- ترانس (جهت روشن کردن چراغ)
3- بازو (جهت تنظیم کردن هد چراغ در ارتفاع و مکان مناسب)
4- هد (در این نوع چراغ سیالتیک، فقط یک هد وجود دارد.)
5- کنترل پنل

ساختار اپتیکی چراغ سیالتیک

• لامپ هالوژن: طیف وسیعی از نور مرئی و مادون قرمز ایجاد می‌کند.
• یک رفلکتور: جهت بازتاب نور و فیلتر کردن بخشی از نورهای ناخواسته
• یک فیلتر مادون قرمز: در مسیر نورهای بازتاب شده از رفلکتور

تعریف پارامترهای فنی دستگاه
شدت روشنایی: میزان شار نوری تابیده شده بر سطح که با دستگاه لوکس متر با واحد لوکس اندازه گیری می‌شود.
نصب دوربین و مانیتور: دوربین یا مانیتور قابلیت نصب بر روی بازوی اضافی را دارد. (در مراکز آموزشی قابلیت نصب دوربین جهت آموزش و مستند سازی پزشکی وجود دارد.)

سایه: فاصله استاندارد چراغ تا بدن بیمار باید حدود 1 متر باشد اگر در این فاصله از چراغ تا بیمار مانعی موجود باشد، سایه ایجاد می‌شود. تنظیم زاویه چراغ و تعداد چراغ‌ها در ایجاد سایه مؤثر است.
CRI- Colour Rending Index (شاخص تفکیک رنگ): این شاخص نشان می‌دهد که تا چه حد رنگ به رنگ طبیعی بافت نزدیک است. عدد این شاخص بین 90 تا 100 است که هرچه به عدد 100 نزدیک‌تر باشد، رنگ بافت به رنگ طبیعی خود نزدیک‌تر است.

ویژگی‌های چراغ سیالتیک ایده آل
در ادامه به برخی از ویژگی‌های چراغ سیالتیک اشاره شده است. باید توجه داشت که چراغ مناسب باید با توجه به نوع و مکان عمل انتخاب شود.
1- فیلتر جذب حرارت
2- طول عمر طولانی لامپ چراغ
3- دمای نور مناسب و قابل تنظیم
4- رنگ نور سرد
5- نور بدون UV (فرابنفش)
6- تنظیم اندازه میدان و فاصله کانونی
7- قابلیت تنظیم شدت نور
8- شدت نور مناسب
9- عدم ایجاد سایه
10- دارای دسته و شاسی قابل استریل
11- بازوهای قوی
12- قفل شدن در موقعیت تنظیم شده
13- در سیستم پرتابل باید دارای پایه محکم باشد.
14- دارای تأییدیه‌های معتبر از جمله FDA
15- قیمت مناسب
16- تهیه آسان قطعات جایگزین و لامپ
17- مدت زمان گارانتی و خدمات پس از فروش

خرابی‌های رایج
1- سوختن لامپ در حین تعویض لامپ: گاهی چربی روی دست باعث اغتشاش در نور خروجی یا سوختن پیش از موعد لامپ می‌شود.
2- خرابی سوکت چراغ که خود باعث سوختن لامپ می‌شود.
3- قطع یا اتصال کوتاه مسیرهای الکتریکی یا الکترونیکی در اثر حرارت ناشی از نور لامپ یا عبور جریان بیش از حد به وجود می‌آید.
4- معایب در منبع تغذیه که ممکن است شامل ایراد در ترانس یا دیود یا سایر قطعات باشد.
5- جابجایی دستگاه بعد از قرارگرفتن آن در موقعیت مناسب که می‌تواند ناشی از خرابی قفل‌های مغناطیسی هد باشد.
6- خرابی فیلترهای دستگاه که موجب سوختگی بیمار در اثر گرمای نور می‌شود.

اصول نگهداری چراغ سیالتیک
1- باتوجه به اینکه اثر انگشت یا وجود گردوغبار روی لامپ‌ها باعث اغتشاش خروجی، تغییر رنگ و حتی سوختگی لامپ می‌شود باید دقت شود که در حین لمس چراغ، از پارچه تمیز استفاده شود.
2- تمامی قسمت‌های چراغ باید به خوبی تمیز شوند تا از ریزش گردوغبار بر روی موضع جراحی جلوگیری شود.