Lasers and laser-related equipment - Determination of laser resistance of tracheal tube shaft and tracheal tube cuffs

This document specifies a method of testing the continuous wave (cw) laser resistance of the shaft of a tracheal tube and the cuff regions including the inflation system of tracheal tubes designed to resist ignition by a laser. NOTE 1 When interpreting these results, the attention of the user is drawn to the fact that the direct applicability of the results of this test method to the clinical situation has not been fully established. NOTE 2 The attention of the users of products tested by this method is drawn to the fact that the laser will be wavelength sensitive and tested at the wavelength for which it is intended to be used. If tested using other wavelengths, explicitly state the power settings and modes of delivery. CAUTION - This test method can involve hazardous materials, operations and equipment. This document provides advice on minimizing some of the risks associated with its use but does not purport to address all such risks. It is the responsibility of the user of this document to establish appropriate safety and health practices and to determine the applicability of regulatory limitations prior to use.

Lasers et équipements associés aux lasers — Détermination de la résistance au laser des axe et ballonnet de tubes trachéaux

Le présent document spécifie une méthode d'essai de la résistance au laser à onde continue d'une sonde trachéale et des régions du ballonnet conçus pour résister à l'inflammation par un laser. NOTE 1 L'attention est attirée sur l'interprétation de ces résultats, car l'applicabilité directe des résultats de cette méthode d'essai à la situation clinique n'a pas été complètement établie. NOTE 2 L'attention des utilisateurs des produits soumis à essai selon cette méthode est attirée sur le fait que le laser sera sensible à la longueur d'onde et que l'essai sera réalisé à la longueur d'onde pour laquelle il est destiné à être utilisé. En cas d'essai réalisé en utilisant d'autres longueurs d'onde, indiquer explicitement les paramètres de puissance et les modes d'émission. ATTENTION — Cette méthode d'essai peut impliquer des matériaux, des fonctionnements et des équipements dangereux. Le présent document dispense des conseils sur la manière de minimiser certains risques associés à l'utilisation, mais n'a pas pour but de les traiter tous. Il incombe à l'utilisateur du présent document d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de sécurité, et de déterminer l'applicabilité des limites réglementaires avant utilisation.

General Information

Status
Published
Publication Date
06-Sep-2018
Current Stage
9092 - International Standard to be revised
Start Date
27-Sep-2023
Completion Date
13-Dec-2025

Relations

Effective Date
06-Jun-2022
Effective Date
05-Nov-2015
Effective Date
05-Nov-2015

Overview

ISO 11990:2018 - Lasers and laser-related equipment - Determination of laser resistance of tracheal tube shaft and tracheal tube cuffs - specifies a repeatable laboratory test method to evaluate the resistance of tracheal tube shafts and cuff regions (including the inflation system) to continuous-wave (cw) laser exposure. The standard defines controlled test conditions to compare laser-resistant designs and materials but notes that direct applicability to every clinical situation has not been fully established.

Key topics and requirements

  • Scope and purpose: Method for measuring laser resistance of tracheal tube shafts and cuffs designed to resist ignition by lasers (cw mode).
  • Test environment: Simulates worst-case clinical conditions using an oxygen-enriched atmosphere (up to 98 % ± 2 % O2) and defined gas flow - typically 1 l/min in a 6.0 mm inner-diameter tube for ignition testing.
  • Laser parameters: Tests are wavelength-sensitive - the laser wavelength, power settings and delivery mode must be stated. The method is for continuous-wave lasers; changes in beam shape or pulsed modes can affect results.
  • Apparatus and setup: Requires a draught-resistant ventilated containment box, specimen holder/rack, laser delivery system, power meter, gas supply and smoke evacuation. Safety precautions are mandatory.
  • Specimen preparation: Specimens prepared per manufacturer’s instructions (cuff filling medium - saline/water vs air - must be reported, including presence/location of air bubbles).
  • Outcome and interpretation: Records ignition, penetration, melting, burning and other damage modes. Emphasizes repeatability and comparability while cautioning users about clinical extrapolation.
  • Safety warning: Test can produce intense heat, flames and toxic gases - users must establish appropriate safety and regulatory controls.

Applications and users

  • Who uses it: Medical device manufacturers, R&D teams, regulatory and testing laboratories, and clinical safety assessors developing or evaluating laser-resistant tracheal tubes and protective design features.
  • Practical uses:
    • Compare laser-resistant materials and designs for shafts and cuffs.
    • Verify manufacturer claims about laser resistance under defined laboratory conditions.
    • Support product development, risk assessment and documentation for regulatory submissions.
    • Inform clinical guidance on device selection and safe laser use in airway procedures (with caution about direct clinical applicability).

Related standards

  • ISO 11810 - Laser resistance test methods for surgical drapes/patient covers
  • ISO 11146-1 and ISO 11145 - Laser beam measurement and vocabulary
  • ISO 5361 - Anaesthetic and respiratory equipment - Tracheal tubes and connectors
  • ISO/IEC Guide 99 - International vocabulary of metrology (VIM)

Note: ISO 11990:2018 consolidates previous parts (ISO 11990‑1 and ISO 11990‑2). Always follow the standard wording for reporting laser wavelength, power, delivery mode and test conditions.

Standard

ISO 11990:2018 - Lasers and laser-related equipment — Determination of laser resistance of tracheal tube shaft and tracheal tube cuffs Released:9/7/2018

English language
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Standard

ISO 11990:2018 - Lasers et équipements associés aux lasers — Détermination de la résistance au laser des axe et ballonnet de tubes trachéaux Released:10/4/2018

French language
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Frequently Asked Questions

ISO 11990:2018 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Lasers and laser-related equipment - Determination of laser resistance of tracheal tube shaft and tracheal tube cuffs". This standard covers: This document specifies a method of testing the continuous wave (cw) laser resistance of the shaft of a tracheal tube and the cuff regions including the inflation system of tracheal tubes designed to resist ignition by a laser. NOTE 1 When interpreting these results, the attention of the user is drawn to the fact that the direct applicability of the results of this test method to the clinical situation has not been fully established. NOTE 2 The attention of the users of products tested by this method is drawn to the fact that the laser will be wavelength sensitive and tested at the wavelength for which it is intended to be used. If tested using other wavelengths, explicitly state the power settings and modes of delivery. CAUTION - This test method can involve hazardous materials, operations and equipment. This document provides advice on minimizing some of the risks associated with its use but does not purport to address all such risks. It is the responsibility of the user of this document to establish appropriate safety and health practices and to determine the applicability of regulatory limitations prior to use.

This document specifies a method of testing the continuous wave (cw) laser resistance of the shaft of a tracheal tube and the cuff regions including the inflation system of tracheal tubes designed to resist ignition by a laser. NOTE 1 When interpreting these results, the attention of the user is drawn to the fact that the direct applicability of the results of this test method to the clinical situation has not been fully established. NOTE 2 The attention of the users of products tested by this method is drawn to the fact that the laser will be wavelength sensitive and tested at the wavelength for which it is intended to be used. If tested using other wavelengths, explicitly state the power settings and modes of delivery. CAUTION - This test method can involve hazardous materials, operations and equipment. This document provides advice on minimizing some of the risks associated with its use but does not purport to address all such risks. It is the responsibility of the user of this document to establish appropriate safety and health practices and to determine the applicability of regulatory limitations prior to use.

ISO 11990:2018 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 11.040.10 - Anaesthetic, respiratory and reanimation equipment; 31.260 - Optoelectronics. Laser equipment. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

ISO 11990:2018 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 14644-14:2016, ISO 11990-2:2010, ISO 11990-1:2011. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

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Standards Content (Sample)


INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11990
Third edition
2018-08
Lasers and laser-related
equipment — Determination of laser
resistance of tracheal tube shaft and
tracheal tube cuffs
Lasers et équipements associés aux lasers — Détermination de la
résistance au laser des axe et ballonnet de tubes trachéaux
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
5 Significance and use of the test. 3
6 Apparatus . 4
6.1 General . 4
6.2 Containment box . 4
6.3 Specimen holder . 5
6.4 Lasers and delivery systems . 7
6.5 Power meter . 7
6.6 Gas supply system . 7
6.7 Environment . 7
6.7.1 Ambient air conditions . 7
6.7.2 Oxygen enriched atmospheres . 8
6.8 Smoke evacuation device . 8
7 Reagents and materials . 8
8 Preparation of test specimens . 8
9 Preparation of apparatus . 9
10 Test methods . 9
10.1 General conditions . 9
10.2 Shaft . 9
10.3 Cuff .10
11 Interpretation of results .11
12 Test report .11
Bibliography .13
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee
SC 9, Laser and electro-optical systems.
This third edition of ISO 11990 cancels and replaces ISO 11990-1:2011 and ISO 11990-2:2010 which
have undergone a revision in order to adjust the two documents to each other thereby eliminating
redundancies and unintended discrepancies.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2018 – All rights reserved

Introduction
A fire in the airway is always a serious matter. In addition to local damage in the larynx, injury can
occur to the lower airway and the parenchymal tissue in the lung. The products of combustion can be
blown into the lungs.
Procedures performed in the airway, where a tracheal tube and a laser are used, bring together an
oxygen-enriched atmosphere, a fuel and high power, the three ingredients necessary to create a fire. The
likelihood that a laser beam will contact the tracheal tube during airway procedures is high. This led
to the development of a test method, described in this document, to assist the clinician in determining
which tracheal tube shaft was the most laser-resistant under a defined set of conditions.
Unfortunately, fires with tracheal tubes, whose shafts were laser-resistant according to this document
have continued to occur. Investigations have shown that the cuff, and not the shaft, of the tracheal tube
is the area of lowest laser resistance and most likely to be contacted by the laser beam, even when used
according to the manufacturer's instructions. Clinical experience has shown that not only perforation
of the part of the shaft below the cuff has happened, but also ignition of the outer surface of the cuff.
This could then ignite other parts of the tracheal tube, such as the tip, which is normally unprotected.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11990:2018(E)
Lasers and laser-related equipment — Determination of
laser resistance of tracheal tube shaft and tracheal tube
cuffs
1 Scope
This document specifies a method of testing the continuous wave (cw) laser resistance of the shaft of
a tracheal tube and the cuff regions including the inflation system of tracheal tubes designed to resist
ignition by a laser.
NOTE 1 When interpreting these results, the attention of the user is drawn to the fact that the direct
applicability of the results of this test method to the clinical situation has not been fully established.
NOTE 2 The attention of the users of products tested by this method is drawn to the fact that the laser will
be wavelength sensitive and tested at the wavelength for which it is intended to be used. If tested using other
wavelengths, explicitly state the power settings and modes of delivery.
CAUTION — This test method can involve hazardous materials, operations and equipment. This
document provides advice on minimizing some of the risks associated with its use but does not
purport to address all such risks. It is the responsibility of the user of this document to establish
appropriate safety and health practices and to determine the applicability of regulatory
limitations prior to use.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 11146-1, Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam widths, divergence angles
and beam propagation ratios — Part 1: Stigmatic and simple astigmatic beams
ISO 11810, Lasers and laser-related equipment — Test method and classification for the laser resistance
of surgical drapes and/or patient protective covers — Primary ignition, penetration, flame spread and
secondary ignition
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
ISO 5361:2016, Anaesthetic and respiratory equipment — Tracheal tubes and connectors
ISO 11145:2016, Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Vocabulary and symbols
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11810, ISO/IEC Guide 99 and
the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at https: //www .electropedia .org/
3.1
beam diameter
d
smallest diameter of a circular aperture in a plane perpendicular to the beam axis that contains 95 % of
the total beam power (energy)
[SOURCE: ISO 11145:2016, 3.3.1, modified — The value of contained total beam power has been set to
95 %, and the note to entry has been removed.]
3.2
beam cross-sectional area
A
smallest completely filled area containing 95 % of the total beam power (energy)
[SOURCE: ISO 11145:2016, 3.2.1, modified — The value of contained total beam power has been set to
95 %, and the note to entry has been removed.]
3.3
combustion
any continuing burning process that occurs in or on the specimen caused by a chemical process of
oxidation with the liberation of heat
EXAMPLE Flame, smouldering, rapid evolution of smoke.
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.7]
3.4
cuff
inflatable balloon permanently attached around the tracheal tube near the patient end to provide an
effective seal between the tube and the trachea
[SOURCE: ISO 5361:2016, 3.4]
3.5
damage
any change, other than combustion, which can affect the safety of the patient or efficacy of the tracheal
tube due to increasing the risk of ignition
EXAMPLE Local heating, melting, creation of holes, pyrolysis.
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.8, modified — “product” has been replaced with “tracheal tube”.]
3.6
flammable
subject to ignition and flaming combustion
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.9]
3.7
ignition
creation of combustion induced by the delivery of power
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.10]
3.8
laser resistance
measure of the ability of a material to withstand laser power without ignition or damage
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.11]
2 © ISO 2018 – All rights reserved

3.9
melting behaviour
softening of a material under the influence of heat (including shrinking, dripping and burning of molten
material, etc.)
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.12]
3.10
penetration resistance
ability of a material to prevent the passage of laser energy
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.14]
3.11
shaft
portion of the tracheal tube between the cuff and the machine end of the tube
4 Principle
WARNING — This test method can result in a rocket-like fire involving the tracheal tube. Such a
fire can produce intense heat and light and toxic gases.
To simulate worst-case conditions, the material is exposed to laser power of known characteristics in
an environment of up to 98 % ± 2 % oxygen.
5 Significance and use of the test
5.1 This document describes a uniform and repeatable test method for measuring the laser resistance
of the shaft and the cuff of a tracheal tube. Most of the variables involved in laser ignition of a tracheal
tube have been fixed in order to establish a basis for comparison. This test method for measuring can be
used to compare tracheal tubes having differing types and designs of laser protection.
5.2 A large number and range of variables are involved in the ignition of a tracheal tube. A change in
one variable can affect the outcome of the test. Caution should be observed, since the direct applicability
of the results of this test method to the clinical situation has not been fully established.
NOTE 1 This method can be applied to study the effect of changing the test conditions, but this is outside the
scope of this document. For example, variation of the breathing-gas flow rate or different breathing-gas mixtures
might affect the laser resistance of the shaft and cuff of a tracheal tube.
5.3 Since an oxygen-enriched atmosphere is often present in the clinical situation, either intentionally
or unintentionally, the test is performed in an environment of 98 % ± 2 % oxygen.
5.4 A flow rate of 1 l/min of oxygen in a 6,0 mm inner diameter tube was chosen as the most appropriate
condition for shaft and cuff ignition and establishment of a fire, based on the work cited in Reference [5].
5.5 The preparation of the specimen shall be in accordance with the manufacturer's instructions for use.
5.6 Use of beam cross-sectional shape other than circular, or mode of laser power delivery other than
continuous wave can affect the shaft and cuff ignition characteristics. Also, shafts and cuff of different
construction have different laser resistances (see References [5] to [12]).
5.7 The majority of manufacturers of laser-resistant cuffs recommend using isotonic saline or water
to fill the cuff. For preliminary testing of leakage of the cuff, filling with air is recommended by most
manufacturers. This can cause an air bubble, which, in a typical position of the patient during surgery,
is not on the top of the filled cuff, but at the area where the cuff and shaft meet. The test report shall
include whether a bubble occurs and, if so, report if the bubble fills out the space between the cuff and
the underlying shaft material, and whether the shaft material in the cuff region is laser-resistant or not.
NOTE 2 This method can be applied to study the effect of changing the test conditions, but this is outside the
scope of this document.
6 Apparatus
6.1 General
6.1.1 The test apparatus shall consist of a draught-resistant ventilated containment box, specimen
holder, specimen rack, laser energy source and associated parts (see Figure 1).
Key
1 test specimen 6 flashback arrestor
2 specimen holder using two clamps 7 oxygen flow meter and controller
3 opening for laser a
...


NORME ISO
INTERNATIONALE 11990
Troisième édition
2018-08
Version corrigée
2018-10
Lasers et équipements associés
aux lasers — Détermination de
la résistance au laser des axe et
ballonnet de tubes trachéaux
Lasers and laser-related equipment — Determination of laser
resistance of tracheal tube shaft and tracheal tube cuffs
Numéro de référence
©
ISO 2018
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2018
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 3
5 Portée et utilisation de l'essai . 3
6 Appareillage . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Enceinte de confinement . 4
6.3 Porte-éprouvette . 5
6.4 Lasers et systèmes d'émission . 7
6.5 Mesureur de puissance . 7
6.6 Système d'alimentation en gaz . 7
6.7 Environnement . 8
6.7.1 Conditions ambiantes . 8
6.7.2 Atmosphère enrichie en oxygène . 8
6.8 Dispositif d'évacuation de la fumée . 8
7 Réactifs et matériaux . 8
8 Préparation des éprouvettes . 8
9 Préparation de l'appareillage . 9
10 Méthodes d'essai . 9
10.1 Conditions générales . 9
10.2 Sonde proprement dite .10
10.3 Ballonnet .11
11 Interprétation des résultats .12
12 Rapport d'essai .12
Bibliographie .14
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-
comité SC 9, Systèmes laser et électro-optiques.
Cette troisième édition de l'ISO 11990 annule et remplace l'ISO 11990-1:2011 et l’ISO 11990-2:2010, qui
ont été révisés pour adapter les deux documents l'un à l'autre, afin d'éliminer les redondances et les
incohérences involontaires.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
La présente version corrigée de l'ISO 11990:2018 inclut la correction de la date de publication sur la
page de couverture.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés

Introduction
Un feu dans les voies aériennes est toujours un problème sérieux. Outre les endommagements locaux au
niveau du larynx, des lésions peuvent se produire dans les voies aériennes inférieures et dans les tissus
parenchymaux dans les poumons. Les produits de combustion peuvent être soufflés dans les poumons.
Les procédures mises en œuvre dans les voies aériennes ayant recours à une sonde trachéale et à un
laser se pratiquent avec une atmosphère enrichie en oxygène, avec un combustible et avec une puissance
de laser élevée, qui constituent les trois facteurs nécessaires au déclenchement d'un feu. La probabilité
que le faisceau laser entre en contact avec la sonde trachéale durant les modes opératoires des voies
aériennes est importante. La méthode d'essai décrite dans le présent document a donc été mise au point
afin d'aider le clinicien à déterminer quelle sonde trachéale résiste le mieux au laser pour une série de
conditions données.
Malheureusement, les feux survenant avec des sondes trachéales résistant au laser selon le présent
document ont continué à se produire. Des études ont démontré que le ballonnet, et non la sonde
trachéale proprement dite, s'avère être la zone qui présente la plus faible résistance au laser et est la
plus susceptible d'être en contact avec le faisceau laser, même lorsqu'il est utilisé conformément aux
instructions du fabricant. L'expérience clinique a montré que non seulement une perforation de la
partie de la sonde en dessous du ballonnet s'était produite, mais également une inflammation de la
surface extérieure du ballonnet, ce qui pouvait alors conduire à l'ignition d'autres parties de la sonde
trachéale, telles que le bout de la sonde, qui n'est habituellement pas protégé.
NORME INTERNATIONALE ISO 11990:2018(F)
Lasers et équipements associés aux lasers —
Détermination de la résistance au laser des axe et
ballonnet de tubes trachéaux
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode d'essai de la résistance au laser à onde continue d'une sonde
trachéale et des régions du ballonnet conçus pour résister à l'inflammation par un laser.
NOTE 1 L’attention est attirée sur l'interprétation de ces résultats, car l'applicabilité directe des résultats de
cette méthode d'essai à la situation clinique n'a pas été complètement établie.
NOTE 2 L’attention des utilisateurs des produits soumis à essai selon cette méthode est attirée sur le fait que le
laser sera sensible à la longueur d'onde et que l'essai sera réalisé à la longueur d'onde pour laquelle il est destiné
à être utilisé. En cas d'essai réalisé en utilisant d'autres longueurs d'onde, indiquer explicitement les paramètres
de puissance et les modes d'émission.
ATTENTION — Cette méthode d'essai peut impliquer des matériaux, des fonctionnements et des
équipements dangereux. Le présent document dispense des conseils sur la manière de minimiser
certains risques associés à l'utilisation, mais n'a pas pour but de les traiter tous. Il incombe à
l'utilisateur du présent document d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de
sécurité, et de déterminer l'applicabilité des limites réglementaires avant utilisation.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 11146-1, Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d'essai des largeurs du faisceau, angles
de divergence et facteurs de limite de diffraction — Partie 1: Faisceaux stigmatiques et astigmatiques simples
ISO 11810, Lasers et équipements associés aux lasers — Méthode d'essai et classification de la résistance
au laser pour des draps chirurgicaux et/ou des couvertures de protection des patients — Inflammation
principale, pénétration et inflammation secondaire
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
ISO 5361:2016, Matériel d'anesthésie et de réanimation respiratoire — Sondes trachéales et raccords
ISO 11145:2016, Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux lasers — Vocabulaire et
symboles
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 11810, le Guide ISO/
IEC 99 ainsi que les suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
diamètre du faisceau
d
le plus petit diamètre d'une ouverture dans un plan perpendiculaire à l'axe du faisceau renfermant
95 % de la puissance (l'énergie) totale du faisceau
[SOURCE: ISO 11145:2016, 3.3.1, modifiée — La valeur de la puissance totale du faisceau renfermée a
été définie à 95 % et la note à l’article a été supprimée.]
3.2
aire de la section du faisceau
A
la plus petite aire prise dans son intégralité contenant 95 % de la puissance (énergie) totale du faisceau
[SOURCE: ISO 11145:2016, 3.2.1, modifiée —La valeur de la puissance totale du faisceau renfermée a été
définie à 95 % et la note à l’article a été supprimée.]
3.3
combustion
tout processus continu de feu se produisant sur ou dans une éprouvette provoqué par un processus
chimique d'oxydation libérant de la chaleur
EXEMPLE Flamme, feu couvrant, propagation rapide de fumée.
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.7]
3.4
ballonnet
manchon gonflable fixé en permanence près de l’extrémité «patient» de la sonde trachéale en vue
d’assurer une bonne étanchéité entre la sonde et la trachée
[SOURCE: ISO 5361:2016, 3.4]
3.5
endommagement
toute modification, autre que la combustion, pouvant nuire à la sécurité du patient ou à l'efficacité de la
sonde trachéale en raison de l'augmentation du risque d'inflammation
EXEMPLE Échauffement local, fusion, création de trous, pyrolyse.
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.8, modifiée — «produit» a été remplacé par «sonde trachéale».]
3.6
inflammable
sujet à une inflammation et à une combustion avec flamme
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.9]
3.7
inflammation
création d'une combustion déclenchée par la distribution d'une puissance
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.10]
3.8
résistance au laser
mesure de l'aptitude d'un matériau à résister à la puissance du laser sans qu'une inflammation n'ait lieu
ou sans qu'il ne soit endommagé
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.11]
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3.9
comportement thermofusible
ramollissement d’un matériau sous l’influence de la chaleur (comprenant la rétraction, la formation de
gouttes et la combustion de matières fondues, etc.)
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.12]
3.10
résistance à la pénétration
aptitude d'un matériau à empêcher le passage de l'énergie laser
[SOURCE: ISO 11810:2015, 3.14]
3.11
sonde proprement dite
partie de la sonde trachéale située entre le ballonnet et l'extrémité «appareil» de la sonde
4 Principe
AVERTISSEMENT — Cette méthode d'essai peut provoquer un feu de type jet de fusée impliquant
la sonde trachéale. Un tel feu peut produire une chaleur et une lumière intenses et des gaz
toxiques.
Pour simuler les conditions les plus défavorables, le matériau est exposé à un laser dont les
caractéristiques de puissance sont connues, dans un environnement de 98 % ± 2 % d'oxygène.
5 Portée et utilisation de l'essai
5.1 Le présent document décrit une méthode d'essai uniforme et répétable pour le mesurage de la
résistance au laser du ballonnet et de la sonde proprement dite d'une sonde trachéale. La plupart des
variables impliquées dans l'inflammation d'une sonde trachéale provoquée par un laser ont été fixées afin
d'établir une base de comparaison. Cette méthode d'essai de mesure peut servir à comparer des sondes
trachéales de différents types et de différentes conceptions en matière de protection contre le laser.
5.2 L'inflammation d'une sonde trachéale dépend d'un grand nombre de variables. Un changement
dans une variable peut influer sur le résultat de l'essai. Il convient d'interpréter ces résultats avec
prudence, car l'applicabilité directe des résultats de cette méthode d'essai à la situation clinique n'a pas
été complètement établie.
NOTE 1 Cette méthode peut être appliquée pour étudier l'effet d'un changement des conditions d'essai, mais
cela n'entre pas dans le domaine d'application du présent document. Par exemple, une variation du débit du gaz
respiratoire ou l'utilisation de différents mélanges de gaz respiratoires peut diminuer la résistance au laser du
ballonnet et de la sonde proprement dite d'une sonde trachéale.
5.3 En situation clinique, l'atmosphère est souvent, intentionnellement ou non, enrichie en oxygène.
L'essai est donc réalisé dans un environnement de 98 % ± 2 % d'oxygène.
5.4 Un débit de 1 l/min d'oxygène, dans une sonde de 6,0 mm de diamètre intérieur, a été choisi pour
représenter les conditions les plus appropriées d'inflammation du ballonnet et de la sonde proprement
dite, et d'établissement d'un feu, selon l'étude citée dans la Référence [5].
5.5 Les éprouvettes doivent être préparées conformément aux instructions d'utilisation du fabricant.
5.6 L'utilisation de sections de faisceaux autres que circulaires ou de modes d'émission de la puissance
du laser autres qu'une onde continue peut modifier les caractéristiques d'inflammation du ballonnet ou
de la sonde proprement dite. De même, des ballonnets ou des sondes proprement dites de structures
différentes auront une résistance au laser différente (voir Références [5] à [12]).
5.7 La plupart des fabricants de ballonnets résistant au laser recommandent de remplir le ballonnet
avec une solution saline isotonique ou de l'eau. Pour effectuer un essai préliminaire d'étanchéité du
ballonnet, un remplissage avec de l'air est recommandé par la plupart des fabricants. Cela peut provoquer
une bulle d'air qui, dans la position habituelle du patient au cours d'une opération chirurgicale, ne se
trouve pas dans la partie supérieure du ballonnet rempli, mais au niveau de la zone de connexion entre
le ballonnet et la sonde. Le rapport d'essai doit indiquer si une bulle apparaît et, le cas échéant, signaler
si la bulle remplit tout l'espace entre le ballonnet et le matériau de sonde sous-jacent et si le matériau de
sonde dans la région du ballonnet est ou non un matériau résistant au laser.
NOTE 2 Cette méthode peut être appliquée pour étudier l'effet d'un changement des conditions d'essai, mais
cela n'entre pas dans le domaine d'application du présent document.
6 Appareillage
6.1 Généralités
6.1.1 Le dispositif d'essai doit se composer d'une enceinte de confinement ventilée et résistante aux
courants d'air, d'un porte-éprouvette, d'un plateau porte-éprouvette, d'une source laser et des pièces
associées (voir Figure 1).
Légende
1 éprouvette 6 dispositif anti-retour de flamme
2 porte-éprouvette avec deux pinces 7 débitmètre et régulateur du débit d'oxygène
3 ouverture d'accès pour le laser 8 détendeur avec manomètres en entrée et en sortie
4 enceinte de confinement (vue latérale) 9 valve à action rapide pour gaz inerte
5 plaque de recouvrement de l'enceinte (peut être en
plusieurs pièces)
Figure 1 — Schéma d'un appareillage d'essai type
6.2 Enceinte de confinement
6.2.1 L'enceinte de confinement permet de contrôler l'environnement de l'éprouvette, tout en
permettant que le faisceau laser soit orienté sur l'éprouvette.
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6.2.2 L'enceinte de confinement
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