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.net
3
Servicio de Electromedicina Hospital Universitari Vall d´Hebron, Barcelona, oscarbandemonforte@hotmail.com
Resumen se usan las bombillas halógenas de bajo voltage
Se definen las distintas tecnologías utilizadas en el (entorno a los 24V), con una eficacia luminosa de 22
entorno 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 de
Valle Hebrón (HUVH) con un parque de 40 lámparas, así
la excitación de un gas sometido a descargas
como los costes derivados del mantenimiento para
determinar los pros contras de cada tecnología tanto eléctricas entre dos electrodos. En cada encendido
desde el punto de vista del mantenimiento/costes como se requieren un tiempo de encendido (inicio de la
de la idoneidad para el usuario (cirujano). descarga+transitorio) y a menudo un tiempo de
enfriado. Al igual que las lámparas halógenas su
1. Introducción tensión de trabajo es baja emitiendo una luz muy
blanca (4.500 ºK) pero que requieren unos minutos
1.1. Tipos de tecnologías tanto para alcanzar su máximo rendimiento, como
Existen actualmente tres tecnologías: para enfriarse y poder volverse a encender. Las
pérdidas de energía por calor son menores que en
Incancescentes: Todos los cuerpos calientes las incandescentes pero hay pérdidas por emisión
emiten energía en forma de radiación de luz no visible. Dispone de componentes
electromagnética, si se calienta un cuerpo a la intermedios y la duración depende del número de
temperatura de incandescencia una buena parte de encendidos siendo la media de 5.000 horas.
estas radiaciones caerán en la zona visible del
espectro generando luz. Para conseguir está LED (Light Emitting Diode): Se basa en
temperatura se pasa una corriente eléctrica a través semiconductores del tipo P-N que cuando se
de un filamento conductor muy delgado. En general polariza directamente emite luz. Este efecto se
los rendimientos de este tipo de lámparas son bajos llama electroluminiscencia y el color de la luz
debido a que la mayor parte de la energía (correspondiente a la energía del fotón) se
consumida 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 en
llevar un gas inerte o haberse hecho el vacío en su la arquitectura de la lámpara (por su reducida área
interior. En el entorno quirúrgico se usaron con gas 2
menor a 1mm ).
inerte con una eficacia luminosa de entre 10-15
lm/W y duración de 1.000 h. Trabajado a 24V. Si comparamos las prestaciones de las distintas
tecnologías vemos que:
-Incandescentes Halógenas: En las lámparas
incandescentes el paso del tiempo produce una - En cuanto a eficiencia energética las tecnologías
disminución significativa del flujo luminoso debido al se clasificarían de mayor a menor en: LED, Gas y
Halógena. Es importante no solo por el ahorro sino
ennegrecimiento del encapsulado de cristal por la
por los inconvenientes de la disipación de calor y
evaporación de partículas de wolframio del filamento
desecación del campo quirúrgico.
y su condensación sobre dicho encapsulado.
- Posibilidad de variar el color: Los LED permiten
Agregando gas con halógenos (cloro, bromo o yodo) por su pequeño tamaño permite la agrupación de
al relleno se consigue establecer un ciclo de LED’s de distintos colores resultando en una gran
regeneración que evita el ennegrecimiento. El variación de color. Las lámparas de Gas y
funcionamiento 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 LED
pequeñas y compactas que las lámparas normales y (40.000 h); Gas (5.000h) e incandescencia
la ampolla, de un cristal especial de cuarzo, impide (1000h).
manipularla con los dedos. En el entorno quirúrgico

2. - Disponibilidad : LED y Halógena es inmediata.
Gas requiere un tiempo de calentamiento.
1.2. Normativa y sistemas de medición
La Normativa aplicable a lámparas quirúrgicas
(IEC60601-2-41) hace referencia al funcionamiento
básico de seguridad y esencial. Esta norma
redactada en el 2009 complementaba la del 2005 y
que sustituía a la del 2000. La norma comprende los
conceptos que definen los parámetros de medida y
sus límites para validar las características de
funcionamiento de las lámparas. Figura 3. Medición de la caída de intensidad
EC [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 4
máxima en el campo de luz, medido en el centro del diámetros (a 45º) y se hace la media. La norma
campo (LFC) a un metro de distancia. Se realiza la exige una caída de la intensidad lumínica respecto
medida con un luxómetro calibrado. La norma exige al centro (LFC) de progresión suave, para ello exige
un 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 el
Figura 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 un
L1-L2 [mm]-Profundidad de iluminación: Indica la valor concreto pero deben especificarse estos
distancia (profundidad) en la cual se tiene una valores en la ficha del producto.
iluminación superior o igual al 60% de la Intensidad
Lumínica en el centro del campo (EC). Partiendo de
la distancia de 1 metro de la cúpula, se busca el
punto por encima en el que la intensidad lumínica es
el 60% de EC, esta medida es L1 (cm), se hace lo
mismo por debajo, encontrando la medida (L2). La
profundidad 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 3.000-6.700ºK
D10 y D50 [mm]-Diámetro del campo de luz: Da
una indicación de la superficie útil de iluminación.
Para ello se definen dos medidas, D10 y D50 que
sirven para comparar prestaciones de las lámparas Figura 5. Temperatura de color
de forma objetiva. D10.- Diámetro de un círculo Ra [%]-Índice del rendimiento del color. Es un
alrededor del centro del campo de luz (LFC) donde indicador de la capacidad de reproducir colores de
la 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 y
centro del campo de luz (LFC) donde la intensidad 0% cuando la fuente de luz no permite distinguir
lumínica es superior o igual al 50% de EC.

3. colores y se ven los objetos en escala de grises. Los 3. Metodología
valores que exige la norma son 85- 100%.
2
Se revisan las 744 averías y se clasifican según las
Ee [W/m ]-Valor máximo de irradiación total: principales incidencias siendo los resultados los que
Medida 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 Total
La 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 el
1.3. 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 de
Se dispone de una base de datos de averías del tecnologías se obtiene el ratio de horas de
área 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 incidencias
las que después de un filtrado se obtienen 744 por los años totales acumulados en el período de
correspondientes a lámparas quirúrgicas. recogida de datos para todas las lámparas de esta
tecnología.
Se estudia un parque de 40 lámparas, clasificadas
en las diferentes tecnologías con distintos modelos 4. Resultado y discusión
y antigüedad. Durante el período de estudio (3,5
años) ha habido cambios en el parque de lámparas 4.1. Características técnicas según fabricante
por lo que algunos equipos no han estado todo el y mediciones resales
tiempo 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
Lux
tiempo 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 determinadas
Analizar los diferentes sistemas con el fin de cirugías no lo han valorado positivamente. Las
comparar 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. Hay que tener en cuenta que la arquitectura de rotura por golpes. Los nuevos modelos de
determinados modelos de LED pueden tener una halógenas presentan, mejoras en la electrónica y
mala reproducción de sombras, se debe valorar este mecánica (reduciendo el número de incidencias) así
factor en el momento de la compra y probar la como en el portalámparas alargando la vida de las
lámparas en cirugía real. bombillas. Se mejoran los acabados y sustituyen
elementos perceptibles de caer y se facilitan ajustes
Las fichas del fabricante indican que no hay
en preventivo.
diferencias cuantitativas de irradiación entre las
distintas tecnologías. A pesar de la creencia común Gas: Se comprueba que la vida media de las
de que las LED irradian menos. bombillas es 3.500h, aunque hay que cambiar la
halógena de reserva porque a veces se usa en
En cuanto a diámetro de campo dependen de la
determinadas cirugías en las que el cirujano no
arquitectura de las lámparas y la que tienen ajustes
quiere trabajar con luz “tan blanca”. No hay fallos
basados en ópticas ajustables se degradan con el
excesivos de electrónica ni mecánicos por tratarse
tiempo. En cuanto a profundidad de campo e
de modelo con diseños nuevos.
intensidad de campo no hay diferencias notables ni
detectadas por los usuarios en los modelos LED- Las incidencias son menores respecto a las
estudiados. otras tecnologías debido al: diseño y componentes,
bajo consumo, baja emisión de calor y reducción del
4.2. Ratio de averías por tecnologías
peso de la cúpula. En 2,5 años (el periodo más
INCANDESCENCIA 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 avería
Portalamparas Quemado
Placa Electronica
Tipo Averia
POR
PE
2009
4
6
Total
4
6
mecánica de ajuste de brazos y no se han perdidos
Bombilla 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 15,00
HALOGENAS Tipo de lámpara Halogena Total Años de estudio 95,25
fabricantes) es de 40.000h
Antiguedad 12,56
Suma de #Hores Año Inici
Fuente Alimentación
Tipo Averia
FA
2009
14
2010
14
2011
15
2012 Total
43
4.3. Análisis del coste de recambios
Marco/Embellecedor Roto MR 62 13 18 6 99
Portalamparas Quemado POR 25 16 25 12 78
Portalamparas Quemado que funde bombilla
Placa Electronica
POR/BF
PE
9
11 15
10
48 13
19
87
Revisando la base de datos de averías se llega a la
Bombilla Fundida BF 222 206 270 144 842
Ajuste de Frenos
Ajuste 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 la
HALOGENAS NUEVAS Modelo Oculto E Total Años de estudio
Antiguedad
31,50
3,28 decisión del fabricante y no hay diferencias
Suma de #Hores Año Inici
Marco/Embellecedor Roto
Tipo Averia
MR
2010 2011
11
2012 Total
11
sustanciales en cuanto al número de fallos
Portalamparas Quemado
Placa Electronica
Bombilla Fundida
POR
PE
BF
2
2
25
4
32 19
6
2
76
mecánicos o de electrónica. Se sugiere pedir precio
Ajuste de Frenos
Ajuste 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 recomienda
Cambio brazo CB 10 10
Fuente Alimentación
Bombilla 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 más
LED 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 LED
Ajuste 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 funcionamiento
La 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 los
parque de está muy envejecido. Si revisamos las Responsables del Departamento Hospitalario de
tecnologías de similar antigüedad: Halógenas Emte Service por su colaboración en la elaboración
nuevas (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. Referencias
Los 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 consultas
Se valida que la vida media útil de las bombillas es departamentos técnicos de fabricantes.
de 1.000h, aunque a veces se acorta debido a