Oświetlenie w pomieszczeniach diagnostycznych – dlaczego jest tak ważne?

Przy oglądaniu obrazów medycznych jednym z najistotniejszych czynników, które wpływają na precyzję diagnozy, jest kontrast. Im wyższy jest jego współczynnik, tym więcej odcieni jest w stanie rozróżnić ludzkie oko. Większość monitorów medycznych ma ekran z wysokim współczynnikiem kontrastu, jest jednak coś, co może znacznie go zmniejszyć: oświetlenie.

Panujące w otoczeniu oświetlenie może obniżyć kontrast wyświetlanych obrazów na kilka sposobów. Wśród nich najbardziej oczywiste to:

1. Rozpraszanie światła. Światło równomiernie odbija się od powierzchni ekranu, sprawiając, że czerń staje się wyblakła.
2. Odbijanie się światła od ekranu. Na ekranie odbija się światło pochodzące np. z lampy lub odbite od pobliskiego przedmiotu, powodując pojawienie się „widma”. Rozprasza to wzrok użytkownika i obniża kontrast na konkretnym obszarze obrazu.

Te niesprzyjające zjawiska można ograniczyć, stosując antyodblaskowe powłoki na ekran i stawiając monitor w takim miejscu, by światło nie padało bezpośrednio na jego powierzchnię.

Oświetlenie zmniejsza kontrast ekranu przede wszystkim dlatego, że negatywnie wpływa na zdolność przystosowania się oka do pewnego natężenia światła. Wzrok człowieka potrafi rozpoznać współczynnik kontrastu na poziomie 1000, ale jest to wartość względna. Na przykład kiedy znajdujemy się w słabo oświetlonym tunelu, jesteśmy w stanie dostrzec większość obiektów w otoczeniu bez większych problemów. Kiedy jednak wyjdziemy nagle na słońce, obiekty znajdujące się na zewnątrz będą się wydawały dużo jaśniejsze, niż obiekty w tunelu – nasze oczy będą je postrzegały jako białe. Dzieje się tak, ponieważ w słabo oświetlonym tunelu najciemniejsze obiekty zdają się „czarne”, a jasne, np. słabe górne światło, zdają się białe. W rezultacie nasze oczy automatycznie będą postrzegały wszystkie obiekty jaśniejsze niż to przyciemnione światło jako białe.

Ten mechanizm działa także w drugą stronę: jeśli znajdujemy się na słońcu i nagle wejdziemy do ciemnego tunelu, wszystko, co jest ciemniejsze niż najciemniejsze obiekty na zewnątrz, będzie się wydawało czarne. Jest to efekt, który łatwo zaobserwować samemu, np. wyjeżdżając samochodem z tunelu albo szybko podciągając rolety w bardzo słoneczny dzień. Musi wtedy minąć kilka chwil, zanim zaczniemy dobrze widzieć nowe otoczenie.

Ograniczone właściwości adaptacyjne ludzkiego oka trzeba wziąć pod uwagę także w pomieszczeniach diagnostycznych. Jeśli różnica jasności między ekranem a oświetleniem jest zbyt duża, wzrok lekarza będzie ciągle dopasowywać się do nowych warunków – raz do ekranu, raz do oświetlenia w pomieszczeniu. Gdy wzrok skierowany jest na ekran, oczy dopasowują się do jego jasności. Wystarczy jednak na chwilę przenieść go na jasno oświetloną ścianę albo lampę, by oczy zaczęły dopasowywać się do tej zmiany. Po ponownym spojrzeniu na ekran widzenie będzie gorsze i dopiero po kilku minutach wróci do stanu optymalnego.

Przyjmuje się, że oświetlenie w pomieszczeniu należy dopasować do jasności ekranu. Zgodnie z wytycznymi Amerykańskiego Kolegium Radiologii jasność ekranu powinna wynosić minimum 350 cd/m² (lub 420 cd/m² dla mammografii). Oznacza to natężenie oświetlenia na poziomie od 20 do 40 luksów. Co innego sugerują wytyczne Unii Europejskiej dotyczące zapewnienia odpowiedniej jakości badań przesiewowych w kierunku raka piersi. Według nich natężenie oświetlenia nie powinno przekraczać 20 luksów. Przeprowadzone w 2006 roku badanie¹ wykazało, że oświetlenie na poziomie poniżej 7 luksów jest niewystarczające, natomiast na poziomie powyżej 100 luksów – zbyt intensywne. Niezależnie od tego, czy dana placówka kieruje się wytycznymi amerykańskimi czy europejskimi, oświetlenie w pomieszczeniu trzeba więc dopasować tak, aby nie było ani za jasne, ani za ciemne. Przed przystąpieniem do pracy radiolog powinien też odczekać ok. 15 minut², by dać oczom szansę na przyzwyczajenie się do warunków oświetleniowych w otoczeniu.

Jakość widzenia zależy nie tylko od opisanych powyżej warunków środowiskowych, ale i od czynników fizjologicznych. Zmęczenie wzroku, choć kojarzone głównie z poczuciem dyskomfortu, powoduje również tymczasowe pogorszenie widzenia. W pracy radiologa możliwość precyzyjnej oceny badań ma kluczowe znaczenie, dlatego tak ważne jest stosowanie środków, które ograniczą zmęczenie oczu. Jednym z nich jest właśnie kontrola oświetlenia.

Jeśli znajdujące się w pomieszczeniu źródło światła znacznie różni się od światła emitowanego przez monitor, po spuszczeniu wzroku z ekranu źrenice rozszerzą się (jeśli oświetlenie jest ciemniejsze od ekranu) lub zwężą (jeśli oświetlenie jest jaśniejsze). Ciągłe rozszerzanie się i zwężanie źrenic nadwyręża mięśnie oczu, powodując ich zmęczenie. Innym skutkiem ubocznym jest wydłużenie czasu potrzebnego na dostosowanie się wzroku do nowych warunków oświetleniowych.

Wzmożona praca źrenic, wymuszona zbyt dużą różnicą poziomu oświetlenia i jasności ekranu, nie jest jedyną przyczyną zmęczenia oczu. Przyczyniają się do tego również odblaski pojawiające się na powierzchni ekranu. Za każdym razem, gdy nasz wzrok pada na obszar odbitego światła, oko musi ponownie „złapać” ostrość.

Czasami na zmęczenie oczu wpływa także niestosowanie się do zasad ergonomii. Więcej na ten temat dowiesz się w artykule „Jak stworzyć ergonomiczne stanowisko pracy dla lekarza”.

1. Mark McEntee, Patrick Brennan, Micheal Evanoff, Peter Phillps, William T. O Connor, David Manning, Optimum ambient lighting conditions for the viewing of softcopy radiological images, Proc. SPIE 6146, Medical Imaging 2006: Image Perception, Observer Performance, and Technology Assessment, 61460W (17 March 2006); doi: 10.1117/12.660137;

2. George C. Kagadis, Alisa Walz-Flannigan, Elizabeth A. Krupinski, Paul G. Nagy, Konstantinos Katsanos, Athanasios Diamantopoulos, Steve G. Langer, “Medical Imaging Displays and Their Use in Image Interpretation”, RadioGraphics 2013, vol. 33, p. 275-290; doi: 10.1148/rg.331125096;