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Was ist der Zyanose-Beobachtungsindex (COI)?

von | Aug 8, 2023 | blogs, Lighting Metrics | 0 Kommentare

Einführung – Klinische Beleuchtung und Zyanose

Unzureichende Beleuchtung in medizinischen Einrichtungen kann eine wichtige visuelle Diagnose der Haut, die so genannte Zyanose, behindern. In diesem Artikel werden wir daher eine wichtige Lichtmessung besprechen, den Cyanosis Observation Index (COI), mit dem die Fähigkeit Ihres Lichts, die Hautfarben der Patienten genau darzustellen, gemessen werden kann.

Unzureichende Beleuchtung kann die Diagnose von Zyanose behindern

Was ist Zyanose?

Zyanose ist eine bläuliche Färbung der Haut, der Lippen und der Fingernägel eines Patienten, die auf Sauerstoffmangel hinweist und sofort behandelt werden muss. Während des Covid-19 wurde erneut die Bedeutung der Erkennung von Zyanose hervorgehoben, da wir Fälle von stiller Hypoxie sahen, bei denen sich ein Patient in einem gefährlich niedrigen Sauerstoffzustand befand, aber keine Notlage zeigte.

Zyanose an der rechten Hand im Vergleich zur normal gefärbten Hand. (Wikipedia.org CC-by-SA-4.)0 by Agbarieh)

Das Problem mit der medizinischen Beleuchtung

In den meisten medizinischen Einrichtungen wird künstliches Licht verwendet, vor allem LEDs und Leuchtstoffröhren, was zu Problemen bei der Farbwiedergabe von Objekten führen kann.

Der Grund dafür ist, dass künstliches Licht im Gegensatz zu Vollspektrum-Glühlampen oder Sonnenlicht einen Mangel an bestimmten Farben aufweist, was die genaue Darstellung der Hautfarbe beeinträchtigt.

Eine neue Messung wird als COI bezeichnet.

Ein neuer Maßstab, der Cyanosis Observation Index (COI), misst die Fähigkeit des Lichts, die Farben der Haut hervorzuheben, was einem CRI oder Color Rendering Index sehr ähnlich ist. In ähnlicher Weise wird mit einer Lichtquelle (d. h. Ihrem Testlicht) getestet, wie sie Farben auf Objekten im Vergleich zu einem Referenzlicht (d. h. dem idealen Licht) wiedergibt. Je näher die Lichtquelle an der Referenz ist, desto besser ist der COI-Wert.

Wie misst man den Zyanose-Beobachtungsindex? Spektrometer.

Die Messung von COI ist mit einem Spektrometer mit COI-Metrik einfach. Sie richten das Messgerät auf das Licht und messen es ab. Wenn Ihre COI-Werte niedrig sind, gilt Ihre Beleuchtung als angemessen (weniger als 3,3 nach australischen/neuseeländischen Standards).

Darüber hinaus ist es wichtig, ein Spektrometer zu verwenden, um die Farbintegrität Ihrer Leuchten im Laufe der Zeit zu messen. LEDs und Leuchtstoffröhren verändern bei Gebrauch ihre Farbe, was die Beobachtung von Zyanose beeinträchtigen kann.

Darüber hinaus ist ein Spektrometer ein Lichtmessgerät, das viele verschiedene Wellenlängen von Farben aus dem gesamten Farbspektrum genau erkennen kann und für viele Farbbeleuchtungsanwendungen verwendet wird. Im Vergleich dazu basieren andere Messgeräte wie Colorimeter nur auf den Farben Rot, Blau und Grün und können weder den COI noch andere CRI-Werte berechnen, da für diese Messgrößen das gesamte Farbspektrum erforderlich ist.

MK350S Premium-Spektrometer

Berechnungen des Zyanose-Beobachtungsindex (Tieftauchen).

Wie bereits erwähnt, vergleicht COI eine Lichtquelle mit einem Referenzlicht, insbesondere einem Planckschen Strahler mit 4000 K. Es verwendet Standardhaut und zyanotische Haut als Objekte und misst, wie die Lichtquelle diese Hautfarben wiedergeben würde. Dann vergleicht er sie mit der Wiedergabe dieser Hautfarben bei einem Referenzlicht. Wenn die Unterschiede gering sind, ist der COI-Wert niedriger, was bedeutet, dass die Lichtquelle im Vergleich zum Referenzlicht günstig ist.

Die Berechnung der COI erfolgt, vereinfacht ausgedrückt, wie folgt:

ΔEskin = Differenz zwischen 4000K-Licht und Quelllicht bei der Wiedergabe von Standardhaut.

ΔEcyan = Unterschied zwischen 4000K-Licht und Quelllicht bei der Wiedergabe zyanotischer Haut.

Diese Unterschiede werden addiert und durch 2 geteilt, um einen COI-Wert zu erhalten.

COI = ΔEskin + ΔEcyan / 2

Weitere vollständige Berechnungsinformationen finden Sie in der Datei AS NZS 1680.2.5-2018.pdf“.

COI Metrisch vom MK350S Premium genommen

COI verwendet den CIE-Lab-Farbraum (tieferer Einblick).

Wie genau werden nun Vergleiche zwischen zwei Lichtquellen angestellt? Sie werden in einem Farbraum (oder einer Farbkarte) verglichen.

Der Farbraum.

Wenn man Farben vergleicht (Quelle vs. Referenz), vergleicht man sie in einem 3-dimensionalen Farbraum (z.B. CIE 1931). Die Farbe der Lichtquelle hat drei Koordinaten (X, Y, Z), die einen Punkt im Farbraum darstellen. Die Farbe eines Referenzlichts hat ihre eigenen X-, Y- und Z-Koordinaten. Die relativen Abstände zwischen diesen beiden Punkten sind ΔX, ΔY und ΔZ und geben an, wie nah die Quelle an der gewünschten Referenzfarbe liegt. Je kleiner die Deltas (Δ) sind, desto besser ist die Lichtquelle.

CIE 1931 Color Space – Wikipedia.org

Der CIE-Labor-Farbraum.

COI-Berechnungen verwenden einen neueren Farbraum namens „CIE Lab“, der die Opponententheorie der Farben verwendet. Kurz gesagt, es handelt sich um eine ausgefeiltere Methode, um zu beurteilen, wie Menschen Farbe visualisieren. Es ist nicht so einfach wie in den alten CIE-Protokollen: Rot, Grün und Blau. Unsere neuronalen Sehbahnen sind komplexer – unsere visuellen Sinne konkurrieren immer miteinander – Blau gegen Gelb, Rot gegen Grün, Dunkel gegen Hell (d. h. die Theorie des Gegners).

Die oben genannten ΔX-, ΔY- und ΔZ-Werte werden in die entsprechenden CIE-Lab-Werte ΔL, Δa und Δb und schließlich in die im vorigen Abschnitt erwähnten ΔEskin und ΔEcyan umgerechnet.

Kurz gesagt, CIE Lab ist ein besserer Weg, um die menschliche Visualisierung darzustellen, was bedeutet, dass es ein genauerer Weg ist, um zu beurteilen, wie Menschen Hautfarbe und Zyanose visualisieren.

CIE LAB color space – Wikipedia.org

Australische und neuseeländische Vorschriften für medizinische Beleuchtung.

In Australien/Neuseeland gibt es neue Vorschriften (AS/NZS 1680.2.5:2018) für medizinische Beleuchtung, die auch COI einschließen. Sie besagen, dass der COI-Index weniger als 3,3 betragen muss, sowie weitere Regeln für andere wichtige Kennzahlen.

AS/NZS 1680.2.5:2018

  • COI < 3.3
  • Korrelierte Farbtemperatur (CCT) 3300K bis 5300K
  • Ra >= 80 (CIE 13.3)
  • Rf >=80
  • Rfskin >= 90 (IES TM-30-15)

Was bedeutet der Zyanose-Beobachtungsindex für Sie?

Eine unzureichende Beleuchtung kann eine notwendige visuelle Diagnose in medizinischen Umgebungen beeinträchtigen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass das Pflege- und Klinikpersonal Zyanose unter den Scheinwerfern klar und schnell erkennen kann, um Patienten mit Sauerstoffmangel sofort helfen zu können. Besorgen Sie sich ein Spektrometer und nehmen Sie sich die Zeit, Ihre Lichter für den Zyanose-Beobachtungsindex zu messen. Es ist einfach zu machen und lohnt sich, um das Vertrauen in Ihre Einrichtungen zu stärken.

Photo by Los Muertos Crew: https://www.pexels.com/photo/a-physician-examining-her-patient-8460030/

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