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LED光源在医疗行业都有哪些应用?LED光源在医疗照明市场的应用前景怎么样?

来源:www.flyfires.com 作者:迈芯光电 浏览次数:发布于19年02月18日 15时57分29秒

  LED光源在医疗行业都有哪些应用?LED光源在医疗照明市场的应用前景怎么样?近年来,LED照明技术得到快速发展,在各领域中得到广泛应用。我国用于医疗领域的照明类产品(功能性照明除外)及生产、技术水平整体较低,品牌集中度不高,大多数医院用的医用照明产品购自国外,如德国马丁、创乎等品牌,市场几乎被国外公司垄断。虽然医用照明产品数量不及常用照明,但价格昂贵,市值较高,值得关注。
  
  在我国,医用照明产业归属医疗器械行业。据2 0 0 8年统计数据,全国约有7 3 0 0多家企业从事医疗器械生产,但能生产医用照明产品的企业不到3%,且大多数企业仅生产观片灯之类的低端产品。直到近几年,才有以LED作为光源的医用照明产品出现,并被应用。
  LED光源在医疗行业都有哪些应用?LED光源在医疗照明市场的应用前景怎么样?
  随着社会对医疗健康、医疗康复、绿色环保和节能的重视,从 2 0 07年起,我国LED医疗照明开始起步。但由于产品入门门槛高,技术风险大,且大多数医疗器械企业对LED性能、使用技术不太了解,加上用于医疗的照明产品涉及医疗机理、光、机、电、热等复合技术,只有少部分大企业与医疗机构合作生产该类产品。另外,医疗照明产品认证程序复杂,因此LED医疗照明进展不理想,与需求不相适应。
  
    目前,国内有近30 0 0多家LED企业,其中不少企业在LED景观照明、功能性照明产品方面有较强的研制、开发和生产能力。但他们因不归属医疗器械行业,缺乏入门途径。
  
    据卫生部《卫生事业发展统计公报》,2 0 0 8年,我国有27.8万家医疗卫生机构,其中医院2万余家,卫生院6万余家,街道、社区诊所17余万家。这些单位目前均使用传统光源照明装置,市场规模很大,仅从节能方面考虑,基于半导体照明技术的医用照明升级换代成为必然。但必须知道,医疗照明属于医用器械,有严格的法规和认证要求,在技术、安全规则方面要求极严,与普通功能性照明相比,技术风险更大。为此,对生产企业的准入许可审核应当更严格,但应不排斥非医疗器械企业,如许可LED照明企业进入该领域。
  
    LED照明目前正在从景规照明到功能性照明,从户外照明向户内照明,从一般照明到特殊照明延伸,这是技术进步、社会进步的必然。
  
    适合医疗照明的LED光源符合可调可控、高可靠、长寿命的要求,是取代目前卤素灯、汞灯、氙灯的最佳固体光源。
  
    从2 0 1 0年起,国产LED手术无影灯已在一些三甲医院应用,并出口日本、澳大利亚、菲律宾等国家。
  
    LED光源:节能环保 成本最低
  
    LED是最节能的人工光源,用LED光源“替代”白炽灯、荧光灯、钠灯(HID)、卤素灯、汞蒸气灯、氙灯,可节能30%~80%。目前,LED是在光源寿命周期内使用成本最低的光源。
  
    LED光源的技术特性
  
    节能:截至目前,LED以外的人工光源中,电光转换能效最高的是低压钠灯(LPS),约为1 4 0 lm/W。2 0 1 1年,功率型LED光效实验室水平已达到2 0 3 lm/W。LED是最节能的人工光源,用LED光源“替代”白炽灯、荧光灯、钠灯(HID)、卤素灯、汞蒸气灯、氙灯,可节能30%~80%。
  
    环保:LED光源为半导体固体光源(SSL),是电致发光,不是热发光,是冷光,光源中不含有毒和有害物;而传统光源如荧光灯、钠灯(HID)、汞蒸气灯、氙气灯等均含有汞、钠、镉等有害物质,其废弃物对环境会造成污染。一支节能(荧光)灯中含有5mg~10mg汞,一旦破碎,会对水、土地造成严重污染。1mg汞可污染5吨水。而且,传统光源废弃物回收处理成本也极高,而LED光源则不存在对环境造成污染等问题。
  
    光谱纯,无有害光谱:Ⅲ- Ⅴ族半导体电致发光,使得LED辐射光谱纯,半波宽仅20nm~30nm。红(R)、蓝(B)、黄(Y)、绿(G)等单色光中均不含紫外光(UV)和红外光(IR)(UVLED和IRLED除外)。即使是多色混合光,如白光(R或其他宽光谱光色,其光谱中也不含UV和IR等对人眼、皮肤造成危害的光辐射。对比其他人工光源,如白炽灯、卤素灯的光谱中含45%~70%的IR光;荧光灯、钠灯的光谱中均含有15%~25%UV光。使用该类产品,如不加防护,均会对使用人员产生光污染。LED灯被称作21世纪的健康之光。
  
  LED光源的适用范围
  
    紫外光:紫外LED波长选择范围为311nm~400nm,波宽为20nm~30nm,光功率为几毫瓦至几百毫瓦。UVA可治疗皮肤病如银屑病,也可用于美容、杀菌等。
  
    红外光:LED红外芯片适合制造近红光器件,可选择780nm~1200nm范围IR LED,用于消炎、镇痛,促进新陈代谢。
  
    蓝光:在4 2 5nm~4 7 5nm范围的LED光源,可用于治疗新生儿黄疸症等。446nm~477nm的LED光源,能促进对人体生物周期起调节作用的松果体胺类激素-褪黑色素的分泌,有利于增强人体脑活力。
  
    红光:在6 1 5nm~7 0 0nm范围内可用红光LED作光源,光色纯,红光通过光化学作用,可促进细胞合成,促进伤口愈合,治疗多种疾病。
  
    混合光与白光:用LED白光或几种不同波长LED在同一封装体内混光构成诸如黄绿光、紫光及蓝绿混合光等,可满足不同治疗需要。不同色温的白光辐照可作失眠调节治疗。
  
    LED光源的优势
  
    用LED光源可以构成任何几何形状,任何尺寸的点、线、面光源,也可微型化。用LED光源可构成柔软光源与毯子式光源,甚至与衣服结合可构成穿戴式光源。例如,将蓝光LED封装在毯子状婴儿被内,则可在治疗新生儿黄疸症时,不用眼罩保护眼睛。
  
    LED可用低于6V的直流电压工作,不存在诸如汞蒸气灯等由于高压引起的用电安全问题。
  
    有关医疗文献报导,用LED作光源进行蓝光、红光、近红外光、紫外光、多色混合光光疗已取得较明显的临床效果。美国、日本、欧洲各大公司已推出采用LED光源的各种光疗设备,国内相关企业、学校、医疗机构也取得了不少成果。
  
    手术无影灯:LED光源正被广泛认可医生对病员施行手术时,由于医务人员的头、手、手术器械等均会对手术部位造成阴影,干扰医生对手术部位视觉的辨识,因此手术照明必须达到无影要求。无影灯是一种大面积光源,任何角度都有光照射到,不产生影子。冷光与色温可调、显色性要求高。
  
    手术照明光源:辐射光中不含IR光谱,不会产生热量,医务人员不会产生疲劳感,可降低病员创伤部位因温度过高而感染的风险。
  
    由于人体组织中不同部位在不同光的色温下视觉清晰度也不同,因此要求手术照明光的色温达到2 7 0 0k~6 5 0 0k,可调节,同时显色性要高于90,以提高医务人员对病灶组织、血液等色泽变化的辨识、判断能力。
  
    光源可按需遥控调节
  
    灯具的灯臂、灯头等均可按需进行上下、左右循环移动,且可遥控,对光的照射光场大小也可调节。
  
    灯具会对手术室空调、洁净层流以及手术室温度、洁净度构成影响,这需要从灯具的造型设计、材料选用方面来解决问题。
  
    应急处理
  
    手术照明灯具必须具有停电应急功能,一旦停电,瞬间即转入电池或备用电供电,转换时间小于1分钟,无噪音,应急时间4小时~6小时,确保不因停电造成医疗事故。
  
    无眩光
  
    手术照明不能因光照射在手术器械、床单、纱布、医用器皿等物品上造成闪光或反射光,干扰医务人员视线,造成眩光危害。
  
    手术无影灯的要求十分严格,涉及光学、电子学、微机电、造型结构、层流分析以及色度学等综合技术的复合运用,技术含量高。随着心脏手术、踝关节手术的普及,对手术无影灯需求也逐渐增大,LED光源因其突出优势正在被广泛认可。

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