Многие исследователи считали улучшение цветоразличения важным фактором освещения в хирургии, но никто не приводил расчётных данных по цветовому контрасту. В статье отражены результаты широкого поиска наиболее предпочтительных для применения в операционном оборудовании спектров излучения с использованием выбранных светодиодов (СД) разного типа. Причём поиска не только с учётом рекомендуемых стандартом качественных характеристик, но и ранее не рассматриваемого параметра – цветового контраста между биологическими тканями человека K, рассчитываемого в равноконтрастных системах.
Разработанная в среде «Matlab» программа позволяет моделировать суммарный спектр излучения СД источника света, определять пропорции излучений СД или кристаллов в СД, обеспечивающие при заданной коррелированной цветовой температуре максимальное значение общего индекса цветопередачи СД Ra или максимальное значение усреднённого K в равноконтрастных системах как при наличии ограничения значения Ra на уровне 85, так и при его отсутствии. Такие варианты поиска спектров позволили оценить возможность изменения K и его максимум, а также выделить три возможных режима работы операционного оборудования при использовании указанных СД. Первый из них – следование известным рекомендациям по Ra с возможностью незначительного изменения K, второй – приоритет K, предполагающий нарушение рекомендаций по Ra в пользу повышенного K, третий – вариант, предполагающий переключение режимов по мере необходимости. Подобраны спектры СД для разных таких режимов. Рассчитаны и другие показатели цветопередачи, причём для регламентации качества цветопередачи источников света, применяемых в операционных светильниках, авторы рекомендуют пользоваться новым стандартом ТМ‑30–15. Он базируется на 99 образцах, и некоторые тесты близки по отражающим свойствам к биологическим тканям человека.
1. Murai K., Kawahira H., Haneishi H. Improving color appearance of organ in surgery by optimally designed LED illuminant / IFMBE Proc. – Vol. 39. – Berlin: Springer, 2013. – P. 1010–1013.
2. Shen J., Wang H, Wu Y., Li A., Chen C., Zheng Z. Surgical lighting with contrast enhancement based on spectral reflectance comparison and entropy analysis / State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, Zhejiang University, China, 2017.
3. Wilson R.H., Nadeau K.P., Jaworski F.B., Tromberg B.J., Durkin A.D. Review of shortwave infrared spectroscopy and imaging methods for biological tissue characterization, 2017.
4. Pratavieira S., Navascues F.F., de Souza L.M. et al. Tissue slides analysis using Red, Green and Blue LEDs as microscope light source / Carlos Institute of Physics, University of São Paulo, PO Box 369, 13560–970, São Carlos, SP, Brazil, 2018.
5. Kurabuchi Y., Nakano K., Ohnishi T. et al. Optimization of surgical illuminant spectra for organ microstructure visualization // IEEE Access. – 2019. – May. – P. 70733–70741.
6. Аладов А.В, Закгейм А.Л., Семяшкина Ю.А., Черняков А.Е. Динамически управляемый светильник со светодиодами для контрастной визуализации биологических тканей при хирургических операциях // Светотехника – 2021. – № 5. – С. 53–57.
7. ГОСТ Р МЭК 60601–2–41–2014 «Изделия медицинские электрические. Часть 2–41. Частные требования безопасности с учётом основных функциональных характеристик к хирургическим и смотровым (диагностическим) светильникам».
8. Аладов А.В, Бирючинский С.Б., Дубинина М.В., Закгейм А.Л., Мизеров М.Н. Цветодинамически управляемый операционный светильник с полноцветным светодиодом // Светотехника – 2012. – № 2. – С. 13–18.
9. Evaluating Color Rendition Using IES TM‑30–15, 2015. URL: https://www.energy.gov/sites/prod/files/2016/04/f30/tm‑30_factsheet.pdf (дата обращения: 25.03.2022).
10. Фершильд М.Д. Модели цветового восприятия/ 2-я редакция, 2004 / Пер. А. Шадрина, 2006. – 439 с.
11. Мешков В.В., Матвеев А.Б. Основы светотехники: Учеб. пособие для вузов: в 2-х ч. Ч. 2. Физиологическая оптика и колориметрия. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 431 с.
12. Соснова Т.Л., Фрид Ю.В., Соколова Е.Г., Лосева Е.И.. Цветовое оформление на железнодорожном транспорте. – М.: Транспорт, 1984. – 200 с.
13. Кудрякова С. М., Снетков В.Ю. Исследование зрительной работоспособности и утомления при работе с чёрным текстом на цветном фоне // Светотехника. – 2016. – № 2. – С. 48–51.
14. Новосельская О.А. Теория цвета и цветовоспроизведения. Учебное пособие. –Минск: Изд-во БГУ, 2013. – 196 с.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• общий индекс цветопередачи
• цветовой контраст
• биологические ткани
• светодиоды
• светильники со светодиодами