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  1. 1. Evolución y tipos de lámparas quirúrgicas. Análisis en base a un parque real Vilagran Jiménez, Ramon 1, Castañon Cruz, Alberto2, Bande Monforte, Oscar 3 1 Servicio de Electromedicina, Hospital Universitari Vall d’Hebron, Barcelona, rvilagran@vhebron.net 2 Servicio de Electromedicina Hospital Universitari Vall d´Hebron, Barcelona, acastano@vhebron.net3 Servicio de Electromedicina Hospital Universitari Vall d´Hebron, Barcelona, oscarbandemonforte@hotmail.com Resumen se usan las bombillas halógenas de bajo voltageSe definen las distintas tecnologías utilizadas en el (entorno a los 24V), con una eficacia luminosa de 22entorno quirúrgico, se analizar los datos reales de lm/W y una duración aproximada de 1.000 horas.reparaciones y medidas in situ en el Hospital Universitario Descarga de gas: La irradiación es el resultado deValle Hebrón (HUVH) con un parque de 40 lámparas, así la excitación de un gas sometido a descargascomo los costes derivados del mantenimiento paradeterminar los pros contras de cada tecnología tanto eléctricas entre dos electrodos. En cada encendidodesde el punto de vista del mantenimiento/costes como se requieren un tiempo de encendido (inicio de lade la idoneidad para el usuario (cirujano). descarga+transitorio) y a menudo un tiempo de enfriado. Al igual que las lámparas halógenas su1. Introducción tensión de trabajo es baja emitiendo una luz muy blanca (4.500 ºK) pero que requieren unos minutos1.1. Tipos de tecnologías tanto para alcanzar su máximo rendimiento, comoExisten actualmente tres tecnologías: para enfriarse y poder volverse a encender. Las pérdidas de energía por calor son menores que enIncancescentes: Todos los cuerpos calientes las incandescentes pero hay pérdidas por emisiónemiten energía en forma de radiación de luz no visible. Dispone de componenteselectromagnética, si se calienta un cuerpo a la intermedios y la duración depende del número detemperatura de incandescencia una buena parte de encendidos siendo la media de 5.000 horas.estas radiaciones caerán en la zona visible delespectro generando luz. Para conseguir está LED (Light Emitting Diode): Se basa entemperatura se pasa una corriente eléctrica a través semiconductores del tipo P-N que cuando sede un filamento conductor muy delgado. En general polariza directamente emite luz. Este efecto selos rendimientos de este tipo de lámparas son bajos llama electroluminiscencia y el color de la luzdebido a que la mayor parte de la energía (correspondiente a la energía del fotón) seconsumida se convierte en calor. determina a partir de la banda de energía del semiconductor. Permite por tanto una gran -Incandescentes No Halógenas: Que pueden versatilidad respecto a cambio de color, así como enllevar un gas inerte o haberse hecho el vacío en su la arquitectura de la lámpara (por su reducida áreainterior. En el entorno quirúrgico se usaron con gas 2 menor a 1mm ).inerte con una eficacia luminosa de entre 10-15lm/W y duración de 1.000 h. Trabajado a 24V. Si comparamos las prestaciones de las distintas tecnologías vemos que: -Incandescentes Halógenas: En las lámparasincandescentes el paso del tiempo produce una - En cuanto a eficiencia energética las tecnologíasdisminución significativa del flujo luminoso debido al se clasificarían de mayor a menor en: LED, Gas y Halógena. Es importante no solo por el ahorro sinoennegrecimiento del encapsulado de cristal por la por los inconvenientes de la disipación de calor yevaporación de partículas de wolframio del filamento desecación del campo quirúrgico.y su condensación sobre dicho encapsulado. - Posibilidad de variar el color: Los LED permitenAgregando gas con halógenos (cloro, bromo o yodo) por su pequeño tamaño permite la agrupación deal relleno se consigue establecer un ciclo de LED’s de distintos colores resultando en una granregeneración que evita el ennegrecimiento. El variación de color. Las lámparas de Gas yfuncionamiento de este tipo de lámparas requiere de Halógenas tienen un color fijo.temperaturas muy altas. Por eso, son más - Durabilidad: Es en orden de más a menos LEDpequeñas y compactas que las lámparas normales y (40.000 h); Gas (5.000h) e incandescenciala ampolla, de un cristal especial de cuarzo, impide (1000h).manipularla con los dedos. En el entorno quirúrgico
  2. 2. - Disponibilidad : LED y Halógena es inmediata. Gas requiere un tiempo de calentamiento.1.2. Normativa y sistemas de mediciónLa Normativa aplicable a lámparas quirúrgicas(IEC60601-2-41) hace referencia al funcionamientobásico de seguridad y esencial. Esta normaredactada en el 2009 complementaba la del 2005 yque sustituía a la del 2000. La norma comprende losconceptos que definen los parámetros de medida ysus límites para validar las características defuncionamiento de las lámparas. Figura 3. Medición de la caída de intensidadEC [Lux=Lumen/m2]-Intensidad lumínica en el lumínica( D10-D50)centro del campo de luz: Punto de iluminación Se realizan las medidas en 8 puntos encontrando 4máxima en el campo de luz, medido en el centro del diámetros (a 45º) y se hace la media. La normacampo (LFC) a un metro de distancia. Se realiza la exige una caída de la intensidad lumínica respectomedida con un luxómetro calibrado. La norma exige al centro (LFC) de progresión suave, para ello exigeun valor entre 40Klx y 160Klx. que D50 sea superior al 50% de D10. Iluminancia con 1 mascara, 2 mascaras, tubo, tubo+1 macara y tubo+2 máscaras [% de EC]- Sombras de dilución: Capacidad del equipo para minimizar el impacto de las sombras en el área de trabajo, causadas por la obstrucción parcial del operador de la luz. En presencia de las mascaras y tubos que simulan la cabeza de uno o dos operadores se mide la intensidad lumínica y en elFigura 1. Medición de intensidad lumínica LFC a un metro. El % respecto a EC es el valor de la medición de sombras. La norma no indica unL1-L2 [mm]-Profundidad de iluminación: Indica la valor concreto pero deben especificarse estosdistancia (profundidad) en la cual se tiene una valores en la ficha del producto.iluminación superior o igual al 60% de la IntensidadLumínica en el centro del campo (EC). Partiendo dela distancia de 1 metro de la cúpula, se busca elpunto por encima en el que la intensidad lumínica esel 60% de EC, esta medida es L1 (cm), se hace lomismo por debajo, encontrando la medida (L2). Laprofundidad de campo es L1+L2 (cm). Figura 4. Medición con mascaras. TC [ºK]-Temperatura del color: La temperatura de color de una fuente de luz se define comparando su color dentro del espectro luminoso con el de la luz que emitiría un cuerpo negro calentado a una temperatura determinada. Por este motivo esta temperatura de color se expresa en kelvin. Debe Figura 2. Medición de profundidad lumínica estar entre 3.000-6.700ºKD10 y D50 [mm]-Diámetro del campo de luz: Dauna indicación de la superficie útil de iluminación.Para ello se definen dos medidas, D10 y D50 quesirven para comparar prestaciones de las lámparas Figura 5. Temperatura de colorde forma objetiva. D10.- Diámetro de un círculo Ra [%]-Índice del rendimiento del color. Es unalrededor del centro del campo de luz (LFC) donde indicador de la capacidad de reproducir colores dela intensidad lumínica es superior o igual al 10% de los objetos de la fuente de luz. Se mide en %,EC. D50.- Diámetro de un círculo alrededor del siendo la referencia del 100% la luz natural del sol ycentro del campo de luz (LFC) donde la intensidad 0% cuando la fuente de luz no permite distinguirlumínica es superior o igual al 50% de EC.
  3. 3. colores y se ven los objetos en escala de grises. Los 3. Metodologíavalores que exige la norma son 85- 100%. 2 Se revisan las 744 averías y se clasifican según lasEe [W/m ]-Valor máximo de irradiación total: principales incidencias siendo los resultados los queMedida en el LFC a un metro por debajo de la se reflejan en la tabla 2.cúpula. Se exige valor inferior a 1000W/m2 Tipo Averia 2009 2010 2011 2012 TotalLa norma indica que las lámparas han de cumplir: Cambio brazo CB 2 2 Fuente Alimentación FA 5 4 9 18 Marco/Embellecedor Roto MR 33 7 8 2 50- Los mangos desmontables y esterilizables. Portalamparas Quemado POR 11 5 9 4 29- La distribución de la luz ha de ser radial cónica Portalamparas Quemado que funde bombilla Placa Electronica POR/BF PE 3 4 6 3 14 5 6 29 con atenuación de las sombras proyectadas. Bombilla Fundida BF 149 89 129 55 422 Ajuste de Frenos AF 7 8 14 15 44- La iluminación debe permitir ver las cavidades Ajuste de sistema optico AO 1 4 1 6 profundas y reducir al mínimo la fatiga ocular. Mantenimiento Preventivo Falsa Avería MP X 23 1 23 1 52 1 37 135 3- Emitir la mínima de energía en el campo operativo Total 236 144 243 121 744 para evitar desecación de tejidos y calor al Tabla 2. Clasificación de las principales incidencias. operador.- La iluminación debe ser central y debe tener Se eliminan las falsas averías y el preventivo que iluminación de reserva en caso de fallo. aunque consume muchas horas no es objeto del- La ficha técnica del producto debe indicar: EC, estudio quedando 606 incidencias correctivas. D10, D50 y Intensidades remanentes (en %) de las medidas con mascaras. Hay que tener en cuenta que el parque de algunas tecnologías es mucho más amplio, así como el1.3. Base de datos de reparaciones y parque tiempo total que han estado funcionando. Para de lámparas del HUVH poder comparar las incidencias por cada tipo deSe dispone de una base de datos de averías del tecnologías se obtiene el ratio de horas deárea quirúrgica del HUVH de 1 de enero 2009 a 31 incidencia al año (Tabla 4. en color azul)de junio de 2012. Con un total de 13.529 averías de ponderando el número total de horas de incidenciaslas que después de un filtrado se obtienen 744 por los años totales acumulados en el período decorrespondientes a lámparas quirúrgicas. recogida de datos para todas las lámparas de esta tecnología.Se estudia un parque de 40 lámparas, clasificadasen las diferentes tecnologías con distintos modelos 4. Resultado y discusióny antigüedad. Durante el período de estudio (3,5años) ha habido cambios en el parque de lámparas 4.1. Características técnicas según fabricantepor lo que algunos equipos no han estado todo el y mediciones resalestiempo funcionando. En la tabla 1 se indica el Modelo Tipo luz Antiguedad Años TC ºK Ra % Ee W/m2 Sombra 1 mascara %EC Sombra 2 mascaras %EC Sombra tubo %EC D10 mm D50 mm L1+L2 mm EC Luxtiempo acumulado de uso de cada modelo. A Halogena 13,6 3800 (+/-5%) 93 (+/-2%) 520 85 50 80 250 170 1150 130K 288 156 920 70K Periodo de E Halogena 2,8 3500 (+/-10%) 93 453 85 47 94 290 (+/-15) 180 (+/-15) >1000 110(+/-15) NUEVA Antigued estudio 265.5 149.7 1180 74 ad Media- (Suma)- H LED 0,4 4600 93 540 70 50 99 220 (+/-20mm) (+/-10mm) 130 1100 160K Rótulos de fila Unidades Años Años 237.4 133.6 1150 156K 250 (+/-5%) 130 (+/-5%) 1290 160K Gas 3 2,58 9,25 I LED 2,5 3800 - 4300 - 4800 (+/-5%) 550 (+/-5) 95 (+/-5) 63 51 99 270.4 135.4 1290 175K K 1 2,58 2,25 J LED 4200 (+/-15%) 95 (+/-5%) 504 (+/-10%)77 56 84 260 (+/-10) 140 (+/-10%)1200 140K L 2 2,58 7,00 K Gas 4200 (+/-10%) 95 (+/-5) 435 (+/-5%) 70 46 100 230 125 1300 (+/- 5%) 160K Halogena 33 12,56 95,25 220 (+/-10) 130 (+/-10%)1400 160K A 17 17,00 51,75 L Gas 2,6 4500 (+/-10%) 96 (+/-10%) 592 (+/-10%)56 50 90 240 134 1500 128K B 1 11,58 3,50 C 1 19,00 1,00 DATOS SEGUN FICHA TÉCNICA PRODUCTO VALORES DE MEDICIONES REALES E 9 3,28 31,50 F 2 13,17 4,50 Tabla 3. Datos de fabricante y Mediciones reales de los G 3 13,03 3,00 Incandescencia 1 40,83 1,00 modelos (J,K,M,B,C,F y G). El resto no se encuentran M 1 40,83 1,00 en el centro por haber sido dados de baja o superar LED 3 1,11 3,00 H 1 0,42 0,25 el período de préstamo. J 1 0,42 0,25 I 1 2,50 2,50 Todas las lámparas analizadas cumplen los valores Total general 40 11,66 108,50 que exige la normativa, según lo que indican en la Tabla 1. Tiempo acumulado según modelo y tecnología. ficha de producto y los valores medidos.2. Objetivo En cuanto al color e intensidad lumínica, la tecnología de gas es buena, aunque determinadasAnalizar los diferentes sistemas con el fin de cirugías no lo han valorado positivamente. Lascomparar pros y contras y costes reales tecnologías LED permiten cambio de color (prestación poco valorada por los cirujanos) y en general tienen mejor intensidad y color.
  4. 4. Hay que tener en cuenta que la arquitectura de rotura por golpes. Los nuevos modelos dedeterminados modelos de LED pueden tener una halógenas presentan, mejoras en la electrónica ymala reproducción de sombras, se debe valorar este mecánica (reduciendo el número de incidencias) asífactor en el momento de la compra y probar la como en el portalámparas alargando la vida de laslámparas en cirugía real. bombillas. Se mejoran los acabados y sustituyen elementos perceptibles de caer y se facilitan ajustesLas fichas del fabricante indican que no hay en preventivo.diferencias cuantitativas de irradiación entre lasdistintas tecnologías. A pesar de la creencia común Gas: Se comprueba que la vida media de lasde que las LED irradian menos. bombillas es 3.500h, aunque hay que cambiar la halógena de reserva porque a veces se usa enEn cuanto a diámetro de campo dependen de la determinadas cirugías en las que el cirujano noarquitectura de las lámparas y la que tienen ajustes quiere trabajar con luz “tan blanca”. No hay fallosbasados en ópticas ajustables se degradan con el excesivos de electrónica ni mecánicos por tratarsetiempo. En cuanto a profundidad de campo e de modelo con diseños nuevos.intensidad de campo no hay diferencias notables nidetectadas por los usuarios en los modelos LED- Las incidencias son menores respecto a lasestudiados. otras tecnologías debido al: diseño y componentes, bajo consumo, baja emisión de calor y reducción del4.2. Ratio de averías por tecnologías peso de la cúpula. En 2,5 años (el periodo másINCANDESCENCIA Tipo de lámpara Incandescencia Total Años de estudio 1,00 Suma de #Hores Año Inici Antiguedad 40,83 largo de estudio) sólo ha habido una averíaPortalamparas QuemadoPlaca Electronica Tipo Averia POR PE 2009 4 6 Total 4 6 mecánica de ajuste de brazos y no se han perdidosBombilla Fundida BF Total 5 15 5 15,00 prestaciones lumínicas. La vida media útil (según Horas invertidas en función del tiempo de trabajo durante el estudio 15,00HALOGENAS Tipo de lámpara Halogena Total Años de estudio 95,25 fabricantes) es de 40.000h Antiguedad 12,56 Suma de #Hores Año IniciFuente Alimentación Tipo Averia FA 2009 14 2010 14 2011 15 2012 Total 43 4.3. Análisis del coste de recambiosMarco/Embellecedor Roto MR 62 13 18 6 99Portalamparas Quemado POR 25 16 25 12 78Portalamparas Quemado que funde bombillaPlaca Electronica POR/BF PE 9 11 15 10 48 13 19 87 Revisando la base de datos de averías se llega a laBombilla Fundida BF 222 206 270 144 842Ajuste de FrenosAjuste de sistema optico AF AO 17 27 5 27 8 35 2 106 15 conclusión que en las lámparas más nuevas los Total 360 296 Horas invertidas en función Tipo de lámpara Halogena 421 212 del tiempo de trabajo durante el estudio 1.289,00 13,53 costes mecánicos y electrónicos dependen de laHALOGENAS NUEVAS Modelo Oculto E Total Años de estudio Antiguedad 31,50 3,28 decisión del fabricante y no hay diferencias Suma de #Hores Año IniciMarco/Embellecedor Roto Tipo Averia MR 2010 2011 11 2012 Total 11 sustanciales en cuanto al número de fallosPortalamparas QuemadoPlaca ElectronicaBombilla Fundida POR PE BF 2 2 25 4 32 19 6 2 76 mecánicos o de electrónica. Se sugiere pedir precioAjuste de FrenosAjuste de sistema optico AF AO 4 5 13 8 25 2 42 15 de los principales recambios al fabricante en el Total 38 68 46 152,00 Horas invertidas en función del tiempo de trabajo durante el estudio 4,83 momento de la compra.GAS Tipo de lámpara Gas Total Años de estudio 9,25 Antiguedad 2,58 Suma de #Hores Tipo Averia Año Inici 2011 2012 Total En cuanto al consumo de bombillas se recomiendaCambio brazo CB 10 10Fuente AlimentaciónBombilla Fundida FA BF 4 22 4 22 negociar precios con el fabricante porque aunque Total 26 10 Horas invertidas en función del tiempo de trabajo durante el estudio 3,89 36,00 parezca que las nuevas tecnologías LED son másLED Tipo de lámpara LED Total Años de estudio Antiguedad 4,00 1,11 económicas pueden acabar siendo más caras. Suma de #Hores Año Inici Tipo Averia 2011 Total Halogenas Gas+ Halogena soporte LED LEDAjuste de Frenos AF 5 5 Bombilla (untario) -€ 10 € 90 € 20 € 135 € 400 € Total 5 5,00 Unidades 2 1 1 50* 16** Horas invertidas en función del tiempo de trabajo durante el estudio 1,25 Total por cúpula 20 € 90 € 20 € 6.750 € 6.400 € Vida útil -horas 1.000 4.000 1.000 40.000 40.000 Coste total por hora funcionamiento 0,02 € 0,13 € 0,17 € 0,16 €Tabla 4. Tabla de horas técnico para resolver averías por * Se venden paquetes de 2 LED con un total de 100LED por cupula ** Se venden paquetes de 4 LED con un total de 64LED por cupula tipo de tecnología y ratios horas técnico/año. Tabla 5. Coste de bombillas/ hora de funcionamientoLa tecnología que ha supuesto más horas de trabajo(técnico/año por lámpara) es la incandescente 5. Agradecimientos(15h/año), seguida de la halógena (13,5h/año). No Agradezco a la DMO, Servicios Quirúrgicos,obstante estos datos parecen normales porque el Enfermería del HUVH, así como a losparque de está muy envejecido. Si revisamos las Responsables del Departamento Hospitalario detecnologías de similar antigüedad: Halógenas Emte Service por su colaboración en la elaboraciónnuevas (3,28 años), Gas (2,8 años) y LED de (1,1 de este documento.años), los ratios horas/año no difieren tanto:4,63(halógena), 3,89(Gas) y 1,25(LED). 6. ReferenciasLos problemas que presentan habitualmente las [1] Fuentes Luminosas: Beatriz M.O´Donell, José D.distintas tecnologías son: Sandoval y Fernando Paukte.Halógenas: Deterioro de los materiales causados [2] Norma UNE: ICE 60601-2-41 (2008-09)por las altas temperaturas y problemas electrónicos [3] Manuales de lámparas del parque HUVH y consultasSe valida que la vida media útil de las bombillas es departamentos técnicos de fabricantes.de 1.000h, aunque a veces se acorta debido a

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