Leuchtdichtemessung - MTK Peter Kron GmbH

Ausgabe FEBRUAR | MÄRZ 2008
news
Für Medizintechniker und Krankenhäuser
Kalibrieren
HF-Leistungsmessgeräte
Coloskope
Einsatz, Schäden, Vermeidung
Flexible Endoskope
Belastungsmerkmale und
Beanspruchungsparameter
Dem Licht auf der Spur:
Leuchtdichtemessung

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Editorial Inhalt
Es werde – Licht.
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
auch in dieser Ausgabe entwickeln wir die
dynamischen Impulse der letzten MEDICA
weiter: Zusammen mit unseren Partnern
präsentieren wir Ihnen u.a. das spannende
Feld der Leuchtdichte und Lichtmesstechnik
mit Hintergrundinformationen und praktischen
Tipps. Endoskopie bleibt ein Thema.
Prüfsoftware auch.
Mehr Licht gibt es auch im Hause mtk
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Spielraum für einen noch besseren Service.
Unsere neue Anschrift:
Zossener Straße 55-58, Aufgang D
D–10961 Berlin
Darüber hinaus freuen wir uns, Sie ab März
im eigenen Seminarzentrum begrüßen zu
können. Wir sind gespannt.
Herzlichst,
Ihr Peter Kron
Impressum
mtk News erscheint zweimonatlich.
Vertrieb über mtk
biomed, teilnehmende Partner
und mt medizintechnik.
Schutzgebühr: € 2,90,- ,
Abonnement: € 16,50,- p.a.
Auflage: 6.000 Stück.
3. Jahrgang
Herausgeber:
mtk Peter Kron GmbH
Zossener Strasse 55-58
Aufgang D
D - 10961 Berlin
tel.: +49 30 69 81 88 40
Fax: +49 30 69 81 88 49
info@mtk-biomed.de
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Konzept und Koordination:
Amir Abdel rahim
amir.rahim@mtk-biomed.de
Layout:
LHAMAr creative rooms
info@lhamar.com
www.lhamar.com
Druck:
Motiv Offset GmbH
info@motivoffset.de
www.motivoffset.de
Nachdruck, auch auszugsweise,
nur mit schriftlicher
Genehmigung durch mtk
biomed.
Für die fachliche richtigkeit
der Beiträge und deren urheberrechtliche
Verwendbarkeit
sind ausschließlich die
Verfasser verantwortlich.
4 Kalibrierung von
HF-Leistungsmessgeräten
KSW Kalibrierservice
8 ELEKtromanager
mtk biomed: Prüfen und Dokumentieren der
Sicherheit von Arbeitsmitteln und Elektro-
installationen
10 Wissen ist Macht
mtk biomed: Seminare & Workshops 2008
11 Leuchtdichtemessung
Abnahme und Konstanzprüfung von
Bildwiedergabegeräten in der Medizintechnik
14 Coloskope
STI Deutschland GmbH:
Einsatz, Schäden und deren Vermeidung (2)
15 Flexible Endoskope
Belastungsmerkmale und Beanspruchungs-
parameter (2)
18 AccuPulse Plus
Perfekte NIBP-Simulation to go

4 | Kalibrieren
alibrierung
von Hochfrequenz-LeistungsmessgerätenKalibrierung
Hochfrequente Ströme in der Chirurgie
Die Hochfrequenz-Chirurgie (Elektrotomie)
bietet gegenüber dem herkömmlichen Schneiden
mit dem Skalpell den Vorteil, dass gleichzeitig
mit dem Schnitt eine Blutstillung durch
Verschluss der betroffenen Gefäße erfolgen
kann. Die reine Blutstillung (Koagulation) und
die gezielte Schädigung von zu entfernendem
Gewebe sind weitere Einsatzmöglichkeiten von
HF- Chirurgiegeräten.
Das physikalische Prinzip ist die Entstehung
von Wärmeleistung über einem stromdurchflossenen
Widerstand (z.B. Körpergewebe).
Die pro Gewebevolumen ΔV entstehende
Wärmeleistung ΔQ ist nach dem Joule’schen
Gesetz direkt proportional zum spezifischen
Widerstand ρ und dem Quadrat der Stromdichte
j. ΔQ = ρ x j² x ΔV
Bei Körpergewebe haben wir spezifische
Widerstände von 0,16 mΩxcm (Blut) und
3,3 mΩxcm (Fett). Die angewendeten Stromdichten
reichen bis zu 6 A/cm².
Der eigentliche Grund für die Verwendung von
Wechselströmen mit hoher Frequenz ist die
Vermeidung von zwei weiteren Effekten bei
Stromfluss durch den menschlichen Körper.
Zum Einen werden bei Stromfluss Nerven stimuliert
und zum Anderen setzt ein Elektrolyseprozess
ein.
Der Frequenzbereich der HF-Chirurgiegeräte
liegt zwischen 300 kHz und 2 MHz. Bei Frequenzen
unterhalb von 100 kHz treten durch
reizungen der Nerven störende Muskelzukkungen
auf . Ströme mit Frequenzen oberhalb
von 2 MHz sind wegen größer werdender kapazitiver
Ableitströme technisch schwer beherrschbar.
Sicherheitstechnische Kontrollen an
HF-Chirurgiegeräten
Die gezielte Schädigung von Körpergewebe
setzt neben den Fachkenntnissen des Mediziners
zum Einsatz der entsprechenden HF-Chirurgieverfahren
und der Verwendung geeigneter
Elektroden auch die zuverlässige Funktion
des HF-Chirurgiegerätes voraus. Im rahmen
sicherheitstechnischer Kontrollen nach § 6
MPBetreibV müssen diese Geräte regelmäßig
überprüft werden. Neben den Prüfungen
zur elektrischen Sicherheit nach VDE 751, den
Überprüfungen der einzelnen Funktionen, wird
auch die Abgabe der eingestellten HF-Leistung
mit Hochfrequenz-Leistungsmessgeräten (HFtestern)
gemessen.
Die exakte Messung der Leistungsabgabe ist
bei Frequenzen größer 100 kHz eine technisch
anspruchsvolle Aufgabe. Eine zentrale rolle
kommt hier den Widerständen R zu, die den
Widerstand des Körpergewebes simulieren.
Die effektivwertrichtige Messung des HF-Stromes
I durch den Widerstand bzw. der hochfrequenten
Spannung U über dem Widerstand ist
messtechnisch ebenfalls kompliziert. Aus der
Beziehung P = I² x R bzw. P = U² / r errechnet
ein Mikroprozessor bei bekannten, in einem
Speicher hinterlegten Widerstandswerten und
gegebenenfalls zusätzlich gespeicherten Korrekturfaktoren
die Leistungsanzeige.
Die Verwendung des Zusammenhanges
P = I² x r trifft aber nur für Gleichströme zu und
wird in diesem Fall zur Vereinfachung verwendet.
Die tatsächliche Leistung errechnet sich
unter der Berücksichtigung der Frequenzabhängigkeit
des Lastwiderstandes nach:
P = I² x / Z / x cosφ
Der Faktor cosφ repräsentiert die Phasenver-
schiebung zwischen Wechselstrom und Wechselspannung
an frequenzabhängigen Bauelementen.
Das Wechselstromersatzschaltbild (Abb.1)
eines Widerstandes R berücksichtigt neben
dem reellen Widerstandsanteil R auch seine
ers.
frequenzabhängigen Komponenten L und
ers.
den kapazitiven Anteil C . ers.
Abb. 1: Wechselstromersatzschaltbild eine Widerstandes
An den Eingangsbuchsen (z.B. Aktive Elektrode
und Neutrale Elektrode) eines HF-testers
wirkt für das HF-Chirurgiegerät eine reihenschaltung
derartiger Wechselstromwiderstände,
bestehend aus den Widerständen der
Zuleitungskabel und/oder der Schalter, von
relaiskontakten und dem eigentlichen Lastwiderstand.
Bild 1: Lastwiderstand 200 Ω eines DNI 454A
Kalibrieren | 5
Bei der Messung der Ausgangsleistung ist es
also gut möglich, dass nicht die am Leistungsmessgerät
eingestellte Impedanz (Wechselstromwiderstand)
wirkt, sondern ein davon
deutlich abweichender Wert (Abb. 2). Dieses
tritt insbesondere dann auf, wenn es an relaiskontakten
zu unerwünschten Übergangswiderständen
kommt. Diese Übergangswiderstände
sind spannungs- und frequenzabhängig!
Abb. 2: Frequenzgang am Messeingang bei 50 Ω Lasteinstellung
Kalibrierung von HF-Leistungsmessgeräten
Die jährliche rekalibrierung der HF-tester
beinhaltet drei Hauptkomponenten:
1. Überprüfung bzw. Einstellung interner
Geräteparameter an den vom Hersteller des
HF-testers festgelegten Prüfpunkten. Dabei
geht es in der regel um offsetspannungen,
Verstärkungs- und referenzwerte.
2. Die am Eingang des HF-testers wirkenden
Lastwiderstände werden auf ihr frequenzver-
halten (Abb. 3) überprüft.

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Abb. 4: Auszug aus einem Kalibrierschein (Leistungsmessung bei f = 300 kHz)
Einstellung (50Ω):
Abb. 3: Auszug aus einem Kalibrierschein (Impedanzmessung)
Die Impedanzmessung (Bild 2) ist hier die richtige
Methode um in dem Kalibrierschritt danach
die Leistung richtig zu berechnen. Abweichungen
von den Nennwerten der Lastwiderstände
sind hier auch ein Indikator für Fehler im
Stromkreis!
Bild 2: Messung der Eingangsimpedanz bei einem DALE3000
Die Verifikation weiterer Hauptparameter, wie
die Genauigkeit der HF-Leistungsmessung
(Abb. 4) anhand der vorher ermittelten Parameter
Impedanz /Z/ und Phasenverschiebung
cosφ ist neben der Überprüfung der Ableitstromanzeige
und der HF-Spannungsmessung
eine der wichtigsten Kalibrierarbeitsgänge.
3. Sicherheitstechnische Überprüfung des
HF-testers nach BGV (A3)
Kalibrieren | 7
Hier wird abschließend die elektrische Sicherheit
des HF-testers gemäß der Festlegungen
der VDE und der Berufsgenossenschaften
überprüft.
Autor:
Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Wozniak
KSW Kalibrierservice Jürgen Wozniak
Hauptstraße 13, D–10317 Berlin
tel.: +49 (0)30 55 39 74 67
Fax: +49 (0)30 55 76 26 03
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8 | Prüfsoftware Prüfsoftware | 9
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berichte nach den gesetzlichen Vorgaben,
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sicherheit für die prüfende Fachkraft.
Änderungen von Grenzwerten oder Prüf-
abläufen in den Normen können sofort
eingearbeitet und angewendet werden.
Erstellung von eigenen Prüfabläufen mit ange-
passten Grenzwerten
transparenz des gesamten Inventars, d.h.
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Arbeitsmittel, Prüfberichte, Zustand, War-
tungs- und reparaturaufwand
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Kunden und einer praktisch unbegrenzten
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Eine einheitliche Benutzeroberfläche zur
Steuerung verschiedenster Messgeräte er-
spart Kosten und Zeit u.a. für Schulungen.
Durch die Verwendung der AddIn-technologie
können beliebige Messgeräte in ELEKtro-
manager eingebunden werden, voraus-
gesetzt, die Arbeitsmittel verfügen über eine
Schnittstelle (z.B. rS-232 oder USB).
Verschiedene Messgeräte können gleich-
zeitig zur Prüfung eingesetzt werden.
Durch den Einsatz von Barcodes und trans-
pondern (rFID) können Arbeitsmittel elektro-
nisch identifiziert und inventarisiert werden.
Volle Netzwerkfähigkeit. Dadurch können
mehrere Mitarbeiter auf eine gemeinsame
Datenbank zugreifen.
Höchste Datensicherheit durch Verwendung
eines professionellen Datenbankmanage-
mentsystems
Weitere optionale Möglichkeiten
Arbeiten mit verteilten Datenbanken
(replikation)
Jedes ansteuerbare Messgerät kann durch
Gerätetreiber eingebunden werden (AddIn-
technologie). Diese können vom Anwender
selbst oder vom Hersteller erstellt werden.
Import für vorhandene Datenbestände
möglich
Daten-Schnittstellen
Datenbankschnittstelle ermöglicht anderen
Datenbanksystemen Zugriff, z.B. SAP
Messgeräte verschiedener Hersteller können
mit PDAs unter PalmoS angesteuert werden.
Über den PDA werden die Messungen
gestartet, die Messergebnisse aus den
Messgeräten automatisch übernommen und
später an ELEKtromanager übergeben.
Import und Export beliebiger Daten im ASCII-
und XML-Format
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Microsoft Windows XP Prof. SP 2, Microsoft
Windows 2000 SP 4, Microsoft Windows
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empfohlenen Voraussetzungen des jeweiligen
Betriebssystems.
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tungen
Auf Wunsch kann ein Wartungsvertrag über
Updates, neue AddIns (Messgeräteansteue-
rungen) und sämtliche zu aktualisierende
Prüfvorschriften abgeschlossen werden.
Erstellung von kundenspezifischen AddIns
Design von Dokumentvorlagen
Ihr Ansprechpartner für Prüfsoftware:
Dr. Sebastian Tuschick
E-Mail: sebastian.tuschick@mtk-biomed.de

Wissen ist Macht
und ums Prüfen
Seminare & Workshops bei mtk biomed
Weiterbildungsangebote „Rund ums Prüfen“ für Medizintechniker
Praxisnähe und Effizienz Hoch qualifizierte und anerkannte Referenten
Alle Angebote mit Zertifikat Eigenes Schulungszentrum Alle Kurse auch als Inhouse-Schulung buchbar
Programmüberblick 2008*
Seminar S1 10. März / 16. Juni / 13. oktober 2008
Elektrische Sicherheit nach BGV A3, Grundseminar
Überprüfung der elektrischen Sicherheit medizinisch-elektrischer
Geräte nach BGV A3 sowie DIN VDE 0701 / 0702
und 0751; Praktische Einblicke in Softwareanwendungen
zur optimierung messtechnischer Prozesse und des Datenhandlings
u.a.
Seminar S2 11. März / 17. Juni / 14. oktober 2008
Systeme und Behandlungseinheiten, Aufbauseminar
DIN VDE 0751, teil 1 (10.2001): Wiederholungsprüfungen
und Prüfungen vor der Inbetriebnahme von medizinischen
elektrischen Geräten oder Systemen; EN 60601-1-1
(8.2002). Sicherheit medizinischer elektrischer Systeme u.a.
Seminar S3 7. April / 19. Mai 2008
STK‘s nach § 6 MPBetreibV für Defibrillatoren und Externe
Herzschrittmacher / Intensivseminar
Ziel des Lehrgangs ist den teilnehmern ein umfassendes
Wissen über die Anwendung, deren Indikationen und die
besonderen Sicherheitsaspekte zu den betreffenden Geräten
zu vermitteln. Damit werden die teilnehmer in die
Lage versetzt, eigenständig sicherheitstechnische Kontrollen
durchzuführen und die dafür aufgestellten Forderungen
umzusetzen.
Achtung: Dieses Seminar stellt keine Produktschulung dar!
Seminar S4 termine: auf Anfrage
Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV), Intensiv-
Workshop
rechtssicherheit für Prüfer und Betreiber: Einführung in
die Betriebssicherheitsverordnung und Erläuterung der
rechtlichen Konsequenzen für die Bereitstellung von
Arbeitsmitteln; optimierte Prüfung in der Medizintechnik;
Geschäftspotentiale für Prüfer u.a.
Seminar S5 29. April / 20. Mai 2008
Medizinprodukterecht (MPG), Grundseminar
Aufgaben und Pflichten des Medizinprodukteberaters und
des Sicherheitsbeauftragten; Grundlagen des Medizinprodukterechts;
Inverkehrbringen, Betreiben und Anwenden
von Medizinprodukten u.a.
Seminar S6 termine: auf Anfrage
Qualitätssicherung in der Zentralsterilisation /
Workshop
Überblick über die aktuellen rechtlichen Anforderungen,
Anregungen zu deren praktischen Umsetzung; Beispiele
zur optimierung der routinekontrolle, z.B. durch Einsatz
von Datenloggern, Vorbereitung von Validierungen, Kostenoptimierung
in der Zentralsterilisation u.a.
Seminar S7 8. April / 2. Juni 2008
Grundlagen der Messtechnik in der Beatmung / Intensivseminar
Anatomische und physiologische Grundlagen von Atmung
und Beatmung; Kenngrößen der Atemmechanik und
des Gasaustauschs; Klassifizierung der Gerätetechnik;
Sicherheitstechnische Parameter der Beatmung; Messen
von Fluss und Volumen; Arbeiten mit triggern zur
Erkennung von Beatmungskurven; praktisches Messen
der Beatmungskennzahlen am Beatmungsgerät mit dem
FlowAnalyser PF-300.
Seminar S8 22. Mai / 20. oktober 2008
Kostenminimierung bei Endoskopreparaturen
Technik der flexiblen Endoskope; typische Schäden;
Schadensvermeidung; Ursachen für hohe Kosten; Kostenminimierung;
wichtige Aspekte bei der Planung von
Abteilungen und Neuanschaffungen; Betrachtung/Anschauung
von Instrumenten/Ersatzteilen; Workshop für
Medizintechniker, Leitende Endoskopiepfleger/rinnen und
Personen, die sich im Krankenhaus mit Endoskopreparaturen
befassen.
Seminar S9 28. April / 3. Juni 2008
Die messtechnische Kontrolle von medizinischen
Kurbelergometern / Intensivseminar
reglement; Physikalische und technische Grundlagen
der Ermittlung mechanischer Leistungen und Drehzahlen;
technik und Parameter zeitgemäßer Gebrauchsnormale;
Die rückführungskette auf SI-Basiseinheiten (vom
Kurbelergometer zum nationalen Normal) Vorführung
einer MtK; Messvorgang; Messprotokoll; Auswertung der
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Grundlage der Prüfungen von Bildwiedergabegeräten
nach §16 Abs.1 Satz der Röntgenverordnung
(RöV) für stationäre Durchleuchtungsgeräte
ohne Kassettenaufnahmetechnik ist die
im Februar 2001 veröffentlichte Vornorm DIN
V 6868-57. Diese Norm trat am 31.12.2005, nachdem
keine Änderung erarbeitet wurde, in Kraft. Zu
diesem Zeitpunkt mussten spätestens die Abnahmeprüfungen
erstellt und den zuständigen Behörden
nachgewiesen werden. Ab diesem Zeitpunkt ist der
Betreiber dieser Bildwiedergabegeräte (kurz: BWG)
verpflichtet entsprechend der Durchführungsverordnung
IEC 61223-2-8 vom Mai 2005 (3. Auflage)
an diesen BWG regelmäßige Konstanzprüfungen
durchzuführen und zu dokumentieren.
Es werden BWG`s geprüft, die der Befundung oder
Betrachtung digitaler röntgenbilder dienen. Diese
Prüfungen dienen der Sicherung und Vergleichbarkeit
der Bildqualität und werden unterschieden in
visuelle und quantitative tests. Die visuellen tests
erfolgen täglich durch das Bedienpersonal und beinhalten
testbilder (SMPtE oder gleichgestellte) an
denen Geometrie, Graustufenauflösung, Uniformität,
Artefakte etc. bewertet werden. Quantitative Tests
werden von eingewiesenen Personen mit einem
geeigneten Prüfmittel durchgeführt. Zu diesen
Prüfungen muss ein Leuchtdichtemessgerät
gemäß DIN 5032-7 bzw. DIN EN 13032, Anhang B
der Klasse B verwendet werden. Der Messbereich
muss zwischen 0,05 cd/m² und > 500cd/m² liegen.
Die Leuchtdichten müssen als Absolutwerte
bestimmt werden. Deshalb ist es erforderlich, dass
die Kalibrierung des Leuchtdichtemessgerätes in
regelmäßigen Abständen (siehe Herstellerangaben
Leuchtdichtemessung | 11
Abnahme- und Konstanzprüfung
von Bildwiedergabegeräten in der Medizintechnik
oder mitgeliefertes Kalibrierprotokoll und Plakette
auf dem Gerät) in einem Kalibrierlabor für optische
Strahlungsgrößen überprüft und gegebenenfalls neu
durchgeführt wird. So ist immer eine rückführbarkeit
auf nationale Standards gewährleistet.
Die Häufigkeit der Konstanzmessungen hängt von
der Beschaffenheit des Einsatzortes bzw. der Art des
Monitors ab. Folgende Übersicht zeigt die Häufigkeit
der Konstanzprüfung, die in Abhängigkeit von der
Art des BWG durchgeführt werden müssen:
- bei nicht konstantem Umgebungslicht und
- keiner internen regelung des BWG für Kontrast
arbeitstäglich
¼-jährlich
- bei konstantem Umgebungslicht und
- keiner internen regelung des BWG für Kontrast
oder
- interner regelung des BWG, jedoch ohne
Anzeige, dass der regelbereich verlassen wird
½ jährlich
- bei konstantem Umgebungslicht und
- interner Kontrastregelung und
- Anzeige des Verlassens des regelbereichs
½-jährlich
- bei konstantem Umgebungslicht und
- BWG mit interner regelung zur Konstanthaltung
der Leuchtdichte
Eine Veränderung des Standortes oder eine Änderung
der Beleuchtungsanlage (z.B. Lampenwechsel)

erfordert eine sofortige Prüfung des BWG. Am
BWG installierte raumlichtüberwacher zeigen die
nach den gesetzlichen Vorschriften festgelegten
Umgebungslichtbeleuchtungsstärken von 20-60
Lux an und warnen bei Verlassen des Bereichs.
Beim Einsatz dieser Geräte verlängert sich der
vorgeschriebene Zyklus der Konstanzprüfungen
bei den Kenngrößen „Schleierleuchtdichte und
Maximalkontrast auf ein halbes Jahr. Ein Standortwechsel
bzw. Änderungen der Beleuch-tungsanlage
werden ebenso überwacht.
Die quantitative Prüfung am BWG beinhaltet 8 Messungen.
Die geforderten Grenzwerte unterscheiden
sich in die Anwendungskategorie A und B. Der
stabile Zustand des BWG wird ca. 1 Stunde nach
Einschalten (Herstellerangaben beachten) erreicht.
Erst ab diesem Zeitpunkt können aussagefähige
Messungen durchgeführt werden.
Ermittlung des Maximalkontrastes
Messung 1
weißer Monitor (SMPtE 100%) = Lmax
Messung 2
schwarzer Monitor (SMPtE 0%) = Lmin
Grenzwerte nach Tabelle 9.1 der QS-RL (Auszug)
Technische Parameter
1) Der tatsächliche Wert der maximalen Leuchtdichte
muss bei optimal vorgegebener Umgebungsbeleuchtungsstärke
so eingestellt werden, dass
der maximale Bildkontrast gewährleistet ist.
2) In der Mammographie müssen darüber hinaus
immer 2 Monitore vorhanden sein, welche dieselbe
Größe und Pixelmatrix haben und deren
maximale Leuchtdichte um nicht mehr als 10%
differiert.
Leuchtdichtemessung | 13
Abweichung der Leuchtdichte innerhalb
des Bildes
Messung 3
grauer Monitor (SMPtE 50%) im Zentrum des
testbildes = LM1
Messung 4
grauer Monitor (SMPtE 50%) im Zentrum des
testbildes = LM2
Messung 5
grauer Monitor (SMPtE 50%) im Zentrum des
testbildes = LM3
Messung 6
grauer Monitor (SMPtE 50%) im Zentrum des
testbildes = LM4
Messung 7
grauer Monitor (SMPtE 50%) im Zentrum des
testbildes = LM5
Der Messwert der Messung 3 dient als Basis zur
Errechnung der prozentualen Abweichung der in
Messung 4 bis 7 gemessenen Werte.
Grenzwerte Klasse A – Befundung: für Crt:
-30%; für Flachbildschirme +/- 15%
Grenzwerte Klasse B – Befundung: für Crt:
-35%; für Flachbildschirme +/- 20%
1 2 3 4
Körperregion/ Anwendungs- Max. Maximalkontrast
Methoden kategorie Leuchtdichte (cd/m²) 1
Thorax
Extremitäten, Schädel A >200 >100
HWS, BWS, LWS, Becken A >200 >100
Abdomen, Harntrakt A >200 >100
Mammographie2 A >250 >250
Kardiographie B >120 >40
Angiographie B >120 >40
Magen, Darm B >120 >40
Dig. BV-Radiographie B >120 >40
CT (allgemein) B >120 >40
In der Zahnheilkunde B >120 >40
Schleierleuchtdichte
Messung 8
das BWG wird abgeschaltet und die Messung erfolgt
in Monitormitte.
Die Messergebnisse müssen dokumentiert und
auf Aufforderung den Überwachungsbehörden
zur Verfügung gestellt werden.
Ein Beitrag von Uwe Müller
E-Mail: mueller-asperg@gmx.de

14 | Endoskopie
Coloskope Einsatz, Schäden und deren Vermeidung (2)
Endete der 1. Teil mit der Beschreibung physiologischer
Hürden, werden wir in diesem zweiten
Teil aufzeigen, dass eine Verbindung zu Gerätebelastung
und Schäden besteht. Durch den verschlungenen
Weg wirken große Kräfte auf den
gesamten Einführungsschlauch und insbesondere
auf den Knickschutzbereich unterhalb des
Kontrollkörpers. Diese Kräfte treten sowohl als
Biegekräfte, aber auch als Stauchungs-, Zug-
oder als Torsionskräfte auf: Hier kommt wirklich
alles zusammen.
Es kann geschehen, dass - bedingt durch die
reibung zwischen Darmschleimhaut und Einführungsschlauch
- der Vorschub des Gerätes derart
erschwert wird, dass jeder in den Darm geschobene
Zentimeter sich in eine Schlaufe wirft, die Gerätespitze
(das Distalende) jedoch keine Vorwärtsbewegung
erfährt. Diese Schlaufenbildung kann zu
Knickstellen im Einführungsschlauch (mit allen Folgen
für dessen Innereien) führen. Für den Patienten
ist das eine tortur.
Gelegentlich wird die Bauchdecke des Patienten
vom Pflegepersonal unter vollem Körpereinsatz gestützt
und eingedrückt (geschient), um dem Endoskop
durch Widerstand Führung zu geben – nichts
also für zart besaitete Naturen!
Die Abwinkelung ist praktisch immer unter relativ
großer Vorspannung, da der Einführungsschlauch,
dem Darmverlauf folgend, während der Untersuchung
in starken Windungen liegt. Entsprechend
hoch ist auch die Belastung des Arbeitskanals beim
Hindurchschieben von Werkzeugen (reibung an
der Kanalinnenwand). Absaugkanal und Spüldüse
sind im Dickdarm häufig in Gebrauch (wie der Leser
sich denken mag).
Hier stellen vor allem unverdaubare Ballaststoffe
ein Problem dar: So gesund Körner in der Nahrung
auch sein mögen, können diese sowohl den Absaugkanal
verstopfen bzw. beschädigen als auch
eine Blockierung bzw. Deformation der Spüldüse
verursachen.
Darmspiegelungen finden in manchen Fällen in der
radiologischen Abteilung statt, um die Durchleuchtungsanlage
für komplizierte Untersuchungsverläufe
zur Verfügung zu haben. Das verursacht logistische
Probleme (terminplanung/Gerätetransport)
und häufig auch Platzprobleme (Enge im Untersuchungsraum),
die Gelegenheiten zur Gerätebeschädigung
bieten.
Weitere Gefahrenpunkte für das Coloskop: Aufgrund
seiner Länge ist es bei unsachgemäßem transport
(das tragen von raum zu raum) und unzweckmäßiger
Lagerung / Aufhängung gefährdet, denn Geräteaufhängungen
sollen auch für klein gewachsenes
Personal erreichbar sein – das Distalende kann auf
den Boden schlagen oder der Einführungsschlauch
an Schranktüren gequetscht werden.
Die Aufbereitung des Gerätes (thermische und chemische
Belastung) sei hier nur als verschleißfördernd
erwähnt – dieses thema wird in einem weiteren
Aufsatz besondere Beachtung finden.
Eine gute Vorbereitung des Patienten (sauberer
Darm), eine gute Vorbereitung des Untersuchungs-
und des Aufbereitungsraumes (freie Ablageflächen,
sichere Aufhängungen), helfen hier Schäden zu
vermeiden und Geld zu sparen.
Die Vorreinigung der Coloskope muss in Spülbecken
genügender Größe erfolgen, damit Einführungs-
oder Versorgungsschläuche nicht geknickt
werden.
Das intensive Durchbürsten der Kanäle (nicht jede
Darmreinigung hat ein ideales Ergebnis!) raut die
Kanalwandung auf (mech. und hygienisches Problem).
Es ist ratsam, dass sich das Personal die für die
jeweiligen Arbeitsschritte und Vorbereitungen notwendige
Zeit nimmt. Leichter gesagt als getan, denn
der wachsende Zeitdruck in der Endoskopie ist eine
häufig unterschätzte Ursache für Geräteschäden!
Eine letzte Anmerkung sei erlaubt: Allen anders
lautenden Informationen zum trotze spielen Bissschäden
an Coloskopen in Klinik und Praxis keine
rolle!
Kontakt:
StI Deutschland GmbH
Gutenbergstr. 4
24558 Henstedt-Ulzburg
tel. 04193 / 75920
E-Mail: info@surgical.de
Flexible Endoskope
Prüfung TEE-Sonden
Bei TEE-Sonden ist ein Dichtigkeitstest konstruktiv
nicht vorgesehen. Hier ist der Anwender
ausschließlich auf die visuelle Kontrolle der
Sonde sowie auf die im Grundgerät integrierten
Überwachungsroutinen der Sondenintegrität
angewiesen. Bekannt sind hier Thermistoren,
welche die Sondentemperatur an der Spitze prüfen
und ggf. die Sonde abschalten.
Weitere Prüfmöglichkeiten im Feld ergeben sich für
den Medizintechniker aus den Anforderungen der
IEC, wobei die Sonde in ein Wasserbad gelegt und
auf ihren Gehäuseableitstrom überprüft wird.
Einen begrüßenswerten Ansatz praktiziert z.B. Fa.
toshiba, die mit ihren tEE-Sonden auch ein kleines
Prüfgerät mit Prüfanweisung ausliefert, nach
der die Isolationsfestigkeit der Sonde bei ca. 500V
geprüft wird. Hiermit sind orientierende Messungen
für elektrotechnisch ausgebildete Personen durchführbar,
ohne das Grundgerät verfügbar haben zu
müssen.
3. Belastungsfaktoren
Belastungen aus der normalen Handhabung ergeben
sich im Wesentlichen aus physikalischen Faktoren
infolge der mechanischen Beanspruchung sowie
aus der chem. Belastung bei der Aufbereitung.
3.1 Biegung
Flex. Endoskope sollen dem Verlauf der natürlichen
Körperhöhlen folgen. Diese sind selten linear angeordnet,
insofern müssen die Geräte, um dem Verlauf
der Zugänge folgen zu können, gebogen werden.
Dies stellt den wesentlichen Belastungsfaktor dar,
insofern müssen die grundlegenden Zusammenhänge,
denen ein Körper unter Biegebeanspruchung
unterliegt, ausführlicher erläutert werden.
3.1.1 Physikalische Grundlagen der Biegung
Diese soll wegen der Anschaulichkeit an einem Stapel
Papier dargestellt werden, das auf Bild 5 unter
unterschiedlich starken Gewichtsbelastungen dargestellt
ist.
Wie nicht anders zu erwarten, biegt sich der Stapel
Endoskopie | 15
Belastungsmerkmale und Beanspruchungsparameter (2)
proportional zur aufgelegten Last. Die Stapelkante
fächert auf, die einzelnen Blätter des Stapels verschieben
sich zueinander (vgl. Bild 5).
Wie verhält sich der Papierstapel in diesem Schreibtischversuch,
wenn ein Verschieben, z.B. durch
Klammern an den Enden, verhindert wird?
Bild 5: Papierstapel unter Biegebelastung (Enden nicht fixiert).
Die einzelnen Blätter verschieben sich zueinander.
Der Stapel wird zunächst einmal biegesteifer. Es
kommt aber unter Belastung auch zu Einwölbungen
auf der biegeinneren Seite, die biegeäußere Seite
wird gesteckt (vgl. Bild 6).
Bild 6: Papierstapel (Enden fixiert). Das Verschieben der Blätter ist nicht
möglich, die biegeäußeren Blätter werden gedehnt, die biegeinneren
gestaucht

16 | Flexible Endoskope
Aus diesem vereinfachten Versuch sollen die grundlegenden
Belastungsparameter eines Körpers unter
Biegebelastung abgeleitet werden: Es treten Kräfte
auf, die in Abhängigkeit u.a. vom Abstand von der
Biegeachse größer werden. Die Kräfte sind unterschiedlich
gerichtet (Stauchung/Streckung). Näherungsweise
in der Mitte des gebogenen Körpers
liegt ein Bereich (theoretisch) ohne Zugbeanspruchung.
Bild 7: Biegespannung. Näherungsweise in der Mitte des Körpers befindet
sich ein Bereich, in dem die Spannung „Null“ ist, die Neutrale Faser.
Physikalisch korrekt wird von Zug- bzw. Druckspannungen
(Spannung = Kraft pro Flächeneinheit)
gesprochen. Der Bereich in der Mitte (ohne Biegespannungen
in den Fasern) wird Neutrale Faser
genannt.
Materialien tolerieren Spannungen sehr unterschiedlich.
Beispielhaft soll Gummi als Vertreter eines
sehr elastischen Materials und Glas als deutlich
weniger elastisches Material angeführt werden. Es
ist jedoch allen Materialien gemeinsam, dass sie
in einem unteren Lastbereich zunächst elastisch
reagieren. Auftretende Verformungen bilden sich
vollständig zurück. Erst bei höheren, über den elastischen
Bereich eines Materials hinausgehenden
Belastungen, treten dauerhafte Verformungen auf.
Diese Verformungen sind nicht reversibel, sie werden
daher plastische Verformungen genannt. Für
Klebungen und miteinander verbundene Materialien
gilt analoges.
3.1.2 Durch Biegung verursachte altersgemäße
Veränderungen
Im Folgenden sollen die Einflüsse der oben geschilderten
Belastungsmechanismen auf verschiedene
Komponenten an Beispielen dargestellt werden.
Hier ist insbesondere auf das Abwinklungsteil einzugehen,
weil diese Komponenten häufiger und
stärker als die anderen teile Biegebelastungen
ausgesetzt sind. Weiter wird auf Veränderungen am
Einführungsteil eingegangen.
Veränderungen am Abwinklungsgummi
Bild 8 stellt das Abwinklungsteil eines üblichen,
gebrauchten Endoskops dar. Auffällig sind hier lediglich
die wulstigen Ausformungen, die sich in den
Durchmesseränderungen (vgl. Wellenlinien am
rand) darstellen.
Bild 8: Abwinklungsteil (wulstig)
Im abgewinkelten Zustand stellen sich – wie zu erwarten
– an der biegeinneren Seite Stauchungen
dar, vgl. Bild 9. Das Abwinklungsgummi auf der
hiernicht dargestellten biegeäußeren Seite wird entsprechend
gedehnt.
Bild 9: Detail Abwinklungsteil, biegeinnere Seite
Nach einigen 1000 Zyklen dieser Beanspruchung
kann sich ein Schadensbild wie in Bild 10 dargestellt,
entwickeln: Die Knickstellen haben sich zu
tiefen Falten im Abwinklungsgummi entwickelt. In
der Folge haben sich risse im Gummi eingestellt.
Bild 10: Detail Abwinklungsgummi (verschlissen), biegeäußere Seite
Bei der nun notwendigen Instandsetzung zeigt
sich, ob bzw. wie sorgfältig der Dichtigkeitstest
von den Anwendern durchgeführt wurde. Wurde
er praktiziert, kann ein solches Endoskop u.U. mit
einer sog. Kleinreparatur, d.h., mit dem Austausch
des Abwinklungsgummis, instand gesetzt werden.
Dann ist mit ca. 200,00 EUr der Schaden behoben.
Liegen Veränderungen am Abwinklungsteil
vor, welche einen Austausch dieser Komponente
notwendig machen, werden noch immer moderate
Kosten in der Größenordnung von ca. 1200,- EUr
anfallen. Wurde jedoch der Dichtigkeitstest nicht regelrecht
durchgeführt und ist Flüssigkeit in das Endoskop
gelangt, können Instandsetzungskosten bis
zu 10.000,- EUr oder mehr anstehen.
Die weiter innen liegenden Komponenten erfahren
analoge Belastungen wie das Abwinklungsgummi.
Diese stellen sich jedoch in anderen Verschleißmerkmalen
dar.
Veränderungen am Stützgeflecht
Das Stützgeflecht, das unmittelbar unter dem Abwinklungsgummi
angeordnet ist, reagiert auf Zugund
Druckspannungen nicht durch elastische Verformung
des Materials sondern durch Verschiebung
des Drahtgitters. Auch dieser Einfluss soll an einigen
Bildern erläutert werden.
Das Stützgeflecht eines Abwinklungsteils in gebrauchtem,
aber noch ganz gutem Zustand stellt
Bild 11 dar. Wesentlich für diese Beurteilung ist
der Umstand, dass sich das Geflecht gleichförmig
darstellt, die Einzellagen der Drähte liegen parallel.
Auffällig ist lediglich die wulstige Ausformung an
der rechten Seite. Es scheint so, als sei das Stützgeflecht
ein wenig zu lang und hat sich im rechten
Bereich aufgestaucht. Bei weiter fortschreitender
Nutzung lockern sich die Drahtlagen zunehmend
auf, es kommt zu typischen Ein- und Auswölbungen
an einigen Stellen, vgl. Bild 12. Auch hier ist eine
wulstige Ausbildung deutlich zu erkennen.
Bild 11: Stützgeflecht am Abwinklungsteil, deutlich gelängt
Flexible Endoskope | 17
Bild 12: Stützgeflecht am Abwinklungsteil, Geflecht verschoben und
inhomogen, deutliche Einwölbungen
Wulstige Ausformungen stammen von Längungen
des Drahtgeflechts unter dem Einfluss der Zugbelastungen.
Der gegenüber dem neuwertigen Zustand
größere Durchmesser des Geflechts hat das Bestreben,
sich nach außen auszudehnen. Dies gelingt
natürlich nur bedingt, da diesem Bestreben der
umhüllende Abwinklungsgummi entgegensteht.
Diesen Kampf „Stützgeflecht gegen Abwinklungsgummi“
gewinnt zunächst der Abwinklungsgummi,
d.h., im weiteren Verlauf der Abnutzung dieser
Komponente kann sich das Geflecht nur nach innen
verlagern. Dies ist wegen der Stützringe nur an wenigen
Stellen, nämlich nur dort, wo keine Stützringe
angeordnet sind, möglich.
Ist ein solcher Zustand erreicht, wendet sich das
Los im Kampf „Stützgeflecht gegen Abwinklungsgummi“:
Die Drähte des Stützgeflechts brechen
und die dünnen Drahtenden durchstoßen das Abwinklungsgummi
von innen.
Autor:
Dipl.-Ing. Claus Hilger
Sachverständiger für Schäden an medizinischen Geräten
und an medizinisch – technischen Systemen sowie
deren Bewertung – öffentlich bestellt und vereidigt
E-Mail: c.hilger@t-online.de

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