Bedeutung der Beleuchtung in medizinischen Einrichtungen
Bestimmte Innenräume stellen besondere Anforderungen an die Beleuchtung, beispielsweise in medizinischen Einrichtungen wie Patientenuntersuchungsräumen und Operationssälen. Das Licht in einem chirurgischen Operationssaal muss sicherstellen, dass Chirurgen feine Abstufungen von Rottönen erkennen können, um Gewebe, Blut und Körperstrukturen zu unterscheiden.
In Untersuchungsräumen, beispielsweise in der Notaufnahme, müssen Ärzte Augen, Hautton und Organfarbe überprüfen. Durch die Farbe können Infektionen, Durchblutungsstörungen, Gelbsucht und andere wichtige diagnostische Informationen angezeigt werden. Die Beleuchtung für diese Umgebung erfordert ein Gleichgewicht zwischen Farbtemperatur und CRI. Natürliches Licht kann der Schlüssel zur Darstellung echter Farben sein. Eine optimale Beleuchtung unterstützt die Geschwindigkeit und Genauigkeit bei Diagnose und Behandlung.
Die richtige Beleuchtung wertet auch nicht-klinische und nicht-chirurgische Räume auf. Beleuchtung mit „warmem“ CCT in Wartezimmern oder in Wohneinrichtungen wie Pflegeheimen bietet Sehkomfort für Personal und Patienten sowie für besuchende Freunde und Familienangehörige. Es hat sich auch gezeigt, dass Lichtquellen-CCT den Schlaf und die Stimmung des Patienten beeinflusst, Faktoren, die Heilung und Wohlbefinden fördern können (siehe). Whitepaper: Beleuchtung für die Gesundheit: Human-Centric Lighting für mehr zu diesem Thema).
Beleuchtungsniveau oder Beleuchtungsstärke
Die Beleuchtungsstärke beschreibt das von einer Quelle emittierte Licht, gemessen an der Lichtmenge, die auf eine Ebene fällt. Sie wird in Lumen pro Quadratmeter gemessen, auch Lux genannt. In einer medizinischen Einrichtung ist es besonders wichtig, über eine ausreichende Beleuchtung der Arbeitsflächen und Behandlungsbereiche zu verfügen, um sicherzustellen, dass Ärzte ihre Aufgaben präzise ausführen können.
Zu den besonderen Vorteilen gehört die Reduzierung von Fehlern, wenn medizinische Teams komplexe Aufgaben ausführen und Medikamente verabreichen. Beleuchtungsniveaus unterstützen auch Sehbehinderte. Die Beleuchtungsstärke unterstützt einen besseren Schlaf, was die Heilung fördert. Es kann sogar Unruhe lindern und Schmerzen lindern.
Die Beleuchtungsstärke ist auch entscheidend für die Aufrechterhaltung eines hohen Maßes an Sicherheit vor physischen und anderen Gefahren. Die Beleuchtung medizinischer Einrichtungen muss eine ausreichende Helligkeit (Lux) bieten, um Flure und andere Funktionsbereiche zu beleuchten.
Beleuchtungsnormen
Die Illuminating Engineering Society of North America (IESNA) bietet spezifische Richtlinien dazu Beleuchtung für Krankenhäuser und Gesundheitseinrichtungen. Diese Veröffentlichung enthält die empfohlenen Lux-Werte für jede Art von Raum in medizinischen Einrichtungen. Auf diese Richtlinien wird weithin Bezug genommen für staatliche und andere Beleuchtungsstandards und behördliche Anforderungen im Gesundheitswesen.
Konfigurieren der optimalen medizinischen Beleuchtung mithilfe von CCT und CRI
CCT – Die beste Lichttemperatur für klinische Umgebungen, in denen Patienten untersucht oder beobachtet werden, liegt zwischen 4000 K und 4500 K oder höher. Unterschiedliche Temperaturen und Farben können jedoch unterschiedliche Zustände des Patienten hervorheben. Beispielsweise hebt eine Beleuchtung mit 3500 K Rot- und Gelbtöne hervor. Eine Beleuchtung um die 5000 K – nahe am Tageslichtton – ist hingegen für das menschliche Auge besonders angenehm und möglicherweise besser für lange Operationen geeignet.
CRI – Die Farbwiedergabe ist in klinischen Umgebungen wichtig, insbesondere im Operationssaal. Die optimale OP-Beleuchtung liegt bei CRI-Werten zwischen 90 und 100, was für eine hohe Farbtreue sorgt. Der CRI wird normalerweise als Durchschnittswert (Ra) angegeben, der die Gesamtwiedergabegenauigkeit einer Lichtquelle für eine Gruppe von Standardfarbmustern (mit R-Nummern gekennzeichnet) angibt. Die klinische Beleuchtung sollte einen hohen Wert für die rote R9-Probe haben, was auf eine genaue Wiedergabe der Rottöne hinweist, was für die Unterscheidung von Geweben und Organen von entscheidender Bedeutung ist.
Diagnose-, Labor-, Operations- und Behandlungsbereiche sollten über eine Beleuchtung mit einem CRI von 90+ verfügen. Nichtklinische und nichtchirurgische Bereiche können einen CRI von 80+ aufweisen. Alle Leuchten in einem Bereich sollten die gleichen CRI-Werte haben.
Zusätzliche Überlegungen zur medizinischen Beleuchtung: Der Cyanose-Index (COI)
Ein alternativer Ansatz zur Beurteilung der klinischen Beleuchtung ist der Cyanosis Index (COI). Unter Zyanose versteht man eine bläuliche Verfärbung der Haut und Schleimhäute. Der Zustand weist auf eine schlechte Durchblutung oder einen niedrigen Sauerstoffgehalt der roten Blutkörperchen hin. Es ist normalerweise ein Zeichen einer Grunderkrankung, die eine medizinische Behandlung erfordert. Daher muss die Beleuchtung in einer Klinik oder einem Krankenhaus die Hauttöne präzise wiedergeben, um den Zustand leicht erkennen zu können.
Der Cyanosis Observation Index (COI) wurde in Australien und Neuseeland als Richtlinie etabliert, beschrieben im AS/NZS 1680.2.5:2018-Standard. Um als „Zyanose-konform“ zu gelten, sollte eine medizinische Untersuchungsleuchte Folgendes aufweisen:
- COI von 3.3 oder weniger, der als durchschnittliche Differenz dividiert durch die Abweichung des Aussehens zwischen einer Testlichtquelle bei der Beleuchtung zweier Blutgruppen (100 % sauerstoffhaltig, 50 % sauerstoffhaltig) im Vergleich zu einer 4000 K-Referenzlichtquelle berechnet wird. Weniger ist besser.
- Eine CCT zwischen 3300 K und 5300 K
- Ein CRI von >80
Die folgende Tabelle zeigt ausgewählte COI-Bewertungen für weiße Luminus-LEDs.
Was ist Zyanose?
Zyanose ist ein medizinischer Begriff, der sich auf die Blau-/Violettverfärbung der Haut und/oder der Schleimhäute bezieht. Dies weist auf eine niedrige Sauerstoffsättigung im Gewebe in der Nähe der Haut/Membran hin. Als solches ist es eine visuelle Manifestation einer Reihe zugrunde liegender Herz- oder Atemwegsprobleme und ein Symptom, auf dessen Suche medizinisches Fachpersonal geschult ist.
Wie hilft Beleuchtung?
Da Zyanose ein visueller Hinweis auf medizinische Symptome ist, der auf wahrnehmbaren Farben basiert, spielen Lichtverhältnisse und Lichtqualität eine wichtige Rolle bei der visuellen Erkennung. Die Erkennung einer „Bläuung“ der Haut hängt weitgehend von der genauen Wiedergabe des „normalen“ Hauttons und Blautons ab. Daher ist es besonders wichtig, bei der Entwicklung von Beleuchtungsdesigns den Faktor Lichtchromatogramm (sowie den Farbwiedergabeindex) zu berücksichtigen.
Überlegungen zum Lichtdesign
AS/NZS 1680.2.5 Innenbeleuchtung Teil 2.5: Krankenhäuser und medizinische Aufgaben (AS/NZS 1680.2.5 Innenbeleuchtung Teil 2.5: Artikel 7.2 von Krankenhäusern und medizinischen Aufgaben legt die Eigenschaften von Lichtquellen fest, die unter für die Erkennung geeigneten Sichtbedingungen verwendet werden sollen von Zyanose.
Zyanose-Beobachtungsindex
Anhang G von AS/NZS 1680.2.5 spezifiziert das Berechnungsverfahren zur Bestimmung des Zyanose-Beobachtungsindex (COI) einer Lichtquelle.
Dieses Prinzip basiert auf der berechneten Größe der Änderung der Farberscheinung sowohl von vollständig mit Sauerstoff angereichertem Blut (100 % Sauerstoffsättigung) als auch von sauerstoffreduziertem Blut (50 % Sauerstoffsättigung blau-violettes Blut), wenn die Lichtquelle im Vergleich zu a beleuchtet wird 4000K-Referenzlichtquelle. Bereitstellung spektraler Reflexionsdaten für sauerstoffhaltiges und cyaniertes Blut, multipliziert mit spektralen Verteilungsdaten für berücksichtigte Lichtquellen. Die im CIE Lab*-Raum berechnete und mit einer 4000K-Referenzlichtquelle verglichene Farbe ergibt einen Wert für den Zyanose-Beobachtungsindex (COI). Je niedriger der COI-Wert ist, desto geringer ist die Veränderung des Farberscheinungsbildes unter der betrachteten Lichtquelle.
Referenz AS/NZS 1680.2.5 Innenbeleuchtung Teil 2.5: Krankenhaus- und medizinische Aufgaben (AS/NZS 1680.2.5 Innenbeleuchtung Teil 2.5: Krankenhaus- und medizinische Aufgaben)
Artikel 7.2 dieser Norm legt die Eigenschaften von Lichtquellen fest, die unter visuellen Bedingungen verwendet werden sollen, die für die Erkennung von Zyanose geeignet sind.
1 sollte die relative Farbtemperatur (CCT) der Lichtquelle zwischen 3300 und 5300 K liegen
2. Der Cyanosis Observation Index (COI) sollte nicht größer als 3.3 sein
Das Prinzip basiert auf der berechneten Größe der Farbveränderung von sauerstoffhaltigem Blut (100 % Sauerstoffsättigung) und hypoxischem Blut (50 % Sauerstoffsättigung blau-violettes Blut) bei Beleuchtung durch eine Lichtquelle im Vergleich zu einer 4000 K-Referenzlichtquelle .
Es werden spektrale Reflexionsdaten für sauerstoffhaltiges und cyaniertes Blut bereitgestellt, multipliziert mit der Spektralverteilung der betrachteten Lichtquelle – im Spektralbereich 380–780 nm mit einer Schrittweite von 5 nm.
Die Farbe wird im CIE Lab*-Raum berechnet und mit einer 4000K-Referenzlichtquelle verglichen, um einen Wert für den Zyanose-Beobachtungsindex (COI) zu erhalten. Je niedriger der COI-Wert ist, desto geringer ist die Veränderung des Farberscheinungsbildes unter der betrachteten Lichtquelle.
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