led光療醫(yī)用照明

1、LED---醫(yī)療領(lǐng)域未來(lái)之光,上海市光電子行業(yè)協(xié)會(huì)2012.4.12,一. 當(dāng)前醫(yī)用照明現(xiàn)狀,1. 我國(guó)醫(yī)療照明產(chǎn)業(yè)概況 我國(guó)一目前用于醫(yī)療領(lǐng)域(窺測(cè)類和光療類)的照明產(chǎn)品(辦公和病房類功能性照明除外)及生產(chǎn)產(chǎn)業(yè),總體看,技術(shù)水平整體較低,品牌效應(yīng)不高,大多數(shù)醫(yī)院用的醫(yī)用照明產(chǎn)品購(gòu)自國(guó)外,如德國(guó)馬丁、創(chuàng)乎等品牌,市場(chǎng)幾乎被國(guó)外公司壟斷。雖然醫(yī)用照明產(chǎn)品數(shù)量不及常用照明,但因價(jià)格昂貴,市值較高,值得關(guān)注。 在我國(guó),醫(yī)用照

2、明產(chǎn)業(yè),歸在醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè),據(jù)2008年統(tǒng)計(jì)約有7300多家企業(yè)從事醫(yī)療器械生產(chǎn),但能生產(chǎn)醫(yī)用照明產(chǎn)品的僅不到3%,僅數(shù)十家,但大多僅生產(chǎn)觀片燈之類低端傳統(tǒng)光源產(chǎn)品。直到近年才有LED光源的醫(yī)用照明產(chǎn)品,并被應(yīng)用。,,隨著社會(huì)進(jìn)入低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,對(duì)醫(yī)療健康、醫(yī)療康復(fù)、綠色環(huán)保和節(jié)能的重視,從2007年起我國(guó)LED醫(yī)療照明開始起步,但由于對(duì)產(chǎn)品入門門檻高,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大,大多醫(yī)療器械企業(yè)對(duì)LED性能、使用技術(shù)還不太了解,加上用于醫(yī)療的照明產(chǎn)品

3、的研制涉及醫(yī)療機(jī)理、光、機(jī)、電、熱等復(fù)合技術(shù)的運(yùn)用,只有少部份大企業(yè)與醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作才能問津,因此進(jìn)展不太理想,與需求不相適應(yīng)。 從另一方面看,國(guó)內(nèi)有近3000多家LED企業(yè),其中不少企業(yè)在LED景觀照明,功能性照明產(chǎn)品方面有較強(qiáng)的研制、開發(fā)和生產(chǎn)能力,但因不歸屬醫(yī)療器械類企業(yè),缺乏入門途徑,參與不了這一領(lǐng)域,僅在醫(yī)療信息、導(dǎo)醫(yī)、專家介紹等用的LED顯示屏方面介入！,,2.我國(guó)醫(yī)用照明市場(chǎng)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)特殊性筒述 據(jù)衛(wèi)生部《衛(wèi)

4、生事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,2008年我國(guó)有27.8萬(wàn)家醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu),醫(yī)院2萬(wàn)余家,衛(wèi)生院6萬(wàn)余家,街道、社區(qū)診所17余萬(wàn)家,這些單位目前均在使用傳統(tǒng)光源的醫(yī)用和一般功能性照明裝置,市場(chǎng)規(guī)模不小,僅從節(jié)能耍求來(lái)考慮,值得用LED升級(jí)換代。 但必須知道：醫(yī)療照明屬于醫(yī)用器械,有嚴(yán)格的法規(guī)耍求,在技術(shù)、安規(guī)方面要求極嚴(yán),與普通功能性照明相比,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)耍大許多！ 為此,對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的準(zhǔn)入、許可審核應(yīng)當(dāng)更嚴(yán)格,但應(yīng)不排斥非醫(yī)療器械企業(yè),如

5、LED照明企業(yè)進(jìn)入這一領(lǐng)域！,,3. 當(dāng)前LED光源的應(yīng)用正在向醫(yī)用領(lǐng)域廷伸 LED照明目前正在從景規(guī)照明到功能性照明,從戶外照明向戶內(nèi)照明,從一般照明到特殊照明廷伸,這是技術(shù)進(jìn)步、社會(huì)進(jìn)步的必然！ LED的特點(diǎn)更適合醫(yī)療照明對(duì)光源耍求,即：定點(diǎn)、定向、高亮度、光譜純、冷光、色溫可調(diào)、顯色性高和可調(diào)可控、高可靠、長(zhǎng)壽命的耍求,它是取代目前鹵素?zé)?、汞燈、氙燈的最佳半?dǎo)體固體光源！ 2010年起,國(guó)產(chǎn)LED手術(shù)無(wú)影燈

6、己在部分三甲醫(yī)院應(yīng)用,并己向日本、澳大利亞、菲利賓等國(guó)家出口。,二. LED---21世紀(jì)綠色之光,1. LED---目前人工光源中光效最高,無(wú)有害輻射和有害物的健康、綠色之光！ LED的優(yōu)越性表現(xiàn)在以下幾大優(yōu)勢(shì)： (1). 節(jié)能 自一百多年前愛迪生發(fā)明電光源---白熾燈以來(lái),人們一直在為提高光效而努力攻關(guān)，到目方前為止,LED以外的人工光源中電---光轉(zhuǎn)換能效最高的是低壓鈉燈(LPS),約為140lm/w,而20

7、11年,美國(guó)Cree公司的功率LED光效達(dá)203lm/w,2012年己達(dá)245lm/w,因而是最節(jié)能的人工光源。用LED光源“替代”白熾燈、熒光燈、納燈(HID)、鹵素?zé)?、汞蒸氣燈、氙燈等可平均?jié)能30％---80％。權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)算,若我國(guó)的所有建筑內(nèi)、外照明均用LED取代,其節(jié)省的電能等于一個(gè)半三峽水電站的發(fā)電量！,,(2). 環(huán)保 LED光源為半導(dǎo)體固體光源(SSL),是電致發(fā)光,不是熱發(fā)光，是冷光,光源中不含有毒、有害物,而

8、傳統(tǒng)人工光源如：熒光燈、納燈(HID)、汞蒸氣燈、氙氣燈等均含有：汞、鈉等有害物,其廢棄物對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染,一支節(jié)能(熒光)燈中含有5---10mg汞,一旦破碎,會(huì)對(duì)水、土地造成嚴(yán)重污染,1mg汞可污染5噸水使其超標(biāo)而不能飲用,其廢棄物回收處理成本也極高。而LED光源則不存在對(duì)環(huán)境造成污染等問題。,,(3). LED光源---光譜純,無(wú)有害光譜之光 LED輻射出的光,光譜純,半波寬僅20nm---30nm,無(wú)論紅(R)、藍(lán)(B

9、)、黃(Y)、綠(G)色單色光中均不含紫外光(UV)和紅外光(IR),(UVLED和IRLED除外),即使是多色混合光,如白光(w)或其他寬光譜光色,光譜中也不含UV和IR等對(duì)人眼、皮膚會(huì)造成危害的光輻射。而其他人工光源如白熾燈、鹵素?zé)舻墓庾V中含45%---70%的IR光,熒光燈,納燈的光譜中均含有15％---25％IR光和5％---10％的UV光,不加防護(hù),均會(huì)對(duì)使用、操作人員產(chǎn)生光污染的危害。故LED被稱作21世紀(jì)的健康之光。這可從

10、各種光源的光譜上看出。,自然光、LED白光、熒光燈的光譜,625nm LED 紅光光譜圖,460nm LED 藍(lán)光光譜圖,6500k(日光色)白色LED光譜圖,525nm 綠光 LED光譜圖,,(4). LED響應(yīng)快,無(wú)頻閃,十分易于調(diào)色(色溫)、調(diào)光(光功率)和光的投射方向調(diào)節(jié),便于實(shí)現(xiàn)智能化,構(gòu)成智慧型光源！ LED由于是半導(dǎo)體發(fā)光器件,因此瞬態(tài)響應(yīng)僅ns級(jí),可用數(shù)十到數(shù)百kHz頻率驅(qū)動(dòng),因此不存在導(dǎo)至人眼視覺疲勞的所謂頻

11、閃,正因如此,它十分易于數(shù)碼化,智能化,其他人工光源較難實(shí)現(xiàn)的光源色溫(CCT)連續(xù)調(diào)節(jié),LED可輕易實(shí)施。這對(duì)手術(shù)照明、手術(shù)清創(chuàng)照明中觀察不同病灶、不同組織、血液顏色的清晰度十分重耍,而LED光源可達(dá)到這一耍求。,,(5). LED是低電壓驅(qū)動(dòng)的光源,十分安全 LED光源可用低電壓工作,在應(yīng)急照明時(shí)可瞬即轉(zhuǎn)入電池工作,應(yīng)急轉(zhuǎn)換時(shí)間僅零點(diǎn)幾秒,不會(huì)造成因仃電,引發(fā)事故,且轉(zhuǎn)換快,轉(zhuǎn)換過程無(wú)應(yīng)急發(fā)電機(jī)的噪聲的優(yōu)點(diǎn)！ L

12、ED驅(qū)動(dòng)供電裝置完全可達(dá)到對(duì)醫(yī)用器械規(guī)定必須達(dá)到的國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),如EN60601-1-2、UL60950、IEC68-2-29和3C等和對(duì)醫(yī)用設(shè)備電氣安全和電磁干擾的認(rèn)證耍求。,,(6). LED是可靠性高與壽命時(shí)間長(zhǎng)的光源 LED是固體光源,是高可靠、長(zhǎng)壽命的電子器件,其30%光哀的時(shí)間大于35000hrs(即壽命判定值時(shí)間) 在-30℃---+55℃環(huán)境溫度下工作,壽命時(shí)間可達(dá)30,000Hrs---50,000Hrs,

13、是目前人工光源中壽命最長(zhǎng)的光源。(白熾燈燈絲的壽命約2000Hrs,熒光燈8000Hrs,鈉燈與汞蒸氣燈等也僅僅約為10000Hrs)。 LED是目前在光源生命周期內(nèi),使用成本(指使用基期內(nèi),購(gòu)置+能耗+維修+更換等成本之和)最低的光源。,,,2. 常用傳統(tǒng)光源的不足 目前在醫(yī)療領(lǐng)域中常用的人工光源若與LED光源作比較,存在一些不足與問題,除上面提到的能效、光譜純度、色溫調(diào)控、響應(yīng)時(shí)間、頻閃、可靠性、壽命時(shí)間以及生命基期成

14、本等方面比不上LED光源外,歸納起來(lái)還有以下一些不足。 在醫(yī)療領(lǐng)域中應(yīng)用的傳統(tǒng)光源大至可歸納為：,,（,三.目前醫(yī)療系統(tǒng)光源應(yīng)用的現(xiàn)狀,1. 在醫(yī)療領(lǐng)域照明光源應(yīng)用的分類 光源在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用大致可分為： (1). 醫(yī)院建筑內(nèi)、外功能性照明 指除醫(yī)療資源、導(dǎo)醫(yī)等信息顯示(指已普遍在使用的LED顯示屏)以外的功能性照明,大多使用熒光日光燈,格柵燈,吸頂燈,射燈,筒燈及HID路燈等。 這些傳統(tǒng)光源,如熒光節(jié)能燈

15、 、日光燈、納燈及鹵素?zé)舻染蛇M(jìn)行用LED替代的節(jié)能改造。,醫(yī)用照明,(2). 窺測(cè)照明 這部分主耍是病灶探測(cè)、觀察用照明,也是投射式,小角度,定向照明的燈具。分體內(nèi)、外兩種,前者耍與光導(dǎo)纖維配合作胃、腸、肛等體閃窺測(cè)照朋。后者為可移動(dòng)的定向照明燈具。日前已有激光(LD)和LED作光源。 體外窺測(cè),例如：耳、鼻、眼、口等五官檢查照明。體內(nèi)、外窺測(cè)照明要求健康型光源,不能因光輻射中含有有害機(jī)體組織的輻射光,造成對(duì)人體肌

16、膚、器官組織傷害。目前用鹵素?zé)魹橹?合IR光,熱量高。 (3). 手術(shù)照明 分固定和移動(dòng)式兩類,用于醫(yī)生為病人手術(shù)時(shí)提供高質(zhì)量(即高照度、無(wú)影、高照度均勻度、高顯色性、色溫、光強(qiáng)可調(diào)和低熱,不影向手術(shù)室凈化層流和空調(diào)溫度)的照明燈具。這是一種價(jià)格不菲的特殊燈具。主流為氙燈。,消毒、滅菌,(4). 消毒、滅菌輻照光源 利用紫外光的輻照,可以對(duì)醫(yī)療器械、醫(yī)用裝備和醫(yī)用器皿進(jìn)行消毒滅菌,與蒸煮高溫消毒(20分鐘左右)相比,

17、具有速度快(1到幾秒)效率高的優(yōu)點(diǎn)。目前用汞蒸氣燈較多。 UV輻照消毒、滅菌是利用紫外光能穿透微生物細(xì)胞膜和細(xì)包核,破壞其DNA或RNA的分子鏈,使其失去復(fù)制能力和活動(dòng)功能,達(dá)到滅菌殺毒的目的,UV的穿透度與波長(zhǎng)成正比,一般分為UVA、UVB和UVC三種,通常將UVA和UVB二種波長(zhǎng)用于醫(yī)用。用UV LED構(gòu)成的光源可以制成各種幾何形狀的滅菌光源,靈活性優(yōu)于汞蒸氣UV光源,能耗也低。 利用UV消毒,不存在如蒸煮消毒后廢液物

18、、容器等處理問題,十分環(huán)保。,光療,(5). 光療---光輻照治療 光療是利用光生物效應(yīng),用特定波長(zhǎng)的光照使人體的皮膚或某些組織細(xì)胞催生長(zhǎng)或抑制生長(zhǎng),來(lái)達(dá)到治療目的。 目前光療己被醫(yī)療機(jī)構(gòu)十分重視,醫(yī)學(xué)界,生物學(xué)界,光學(xué)界人士正在從病理、光化學(xué)、光生物學(xué)、物理學(xué)等多學(xué)科聯(lián)動(dòng)研究治疔機(jī)理和治療方法,己不斷有LED光療的臨床療效的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，LED用于光療的療效正在凸顯。 較之傳統(tǒng)光源，LED更符合光療對(duì)光源的各項(xiàng)特殊耍求,

19、這些要求是：光波長(zhǎng)選擇范圍要廣,輻射光量、輻照光斑要可控可調(diào),光色純，無(wú)有害光譜成份，以及電氣安全等,因LED具備上述特點(diǎn)，符合上述要求，它必將成為替代傳統(tǒng)光療光源的首選健康之光源。,光療,光療作為一種有效的臨床治療手段，應(yīng)用日漸廣泛，LED在這一領(lǐng)域大有作為； 光療是利用生物組織吸收不同波長(zhǎng)的光能，并將其轉(zhuǎn)化成熱能和化學(xué)能，導(dǎo)致體內(nèi)產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到所需不同療效； 光療的治療機(jī)理歸結(jié)起來(lái)為： （1）光致分解

20、 （3）光致聚合 （2）光致氧化 （4）光致敏化,不同波長(zhǎng)的光在光療中的應(yīng)用,A.紅光：波長(zhǎng)為635nm的紅光具有純度高、光源強(qiáng)、能量密度均勻的特點(diǎn)，在皮膚護(hù)理、保健治療中效果顯著，被稱為生物活性光。紅光能讓細(xì)胞的活性提高，促進(jìn)細(xì)胞的新陳代謝，使皮膚大量分泌膠原蛋白與纖維組織來(lái)自身填充。加速血液循環(huán)，增加肌膚彈性，改善皮膚萎黃、暗啞的狀況，從而達(dá)到抗衰老、抗氧化、修復(fù)的功效，有著傳統(tǒng)護(hù)膚無(wú)法達(dá)

21、到的效果。 　　主要功效：美白淡斑、嫩膚祛皺、修復(fù)受損皮膚、撫平細(xì)小皺紋、縮小毛孔、增生膠原蛋白。,不同波長(zhǎng)的光在光療中的應(yīng)用,B.藍(lán)光：波長(zhǎng)為415nm的藍(lán)光具有快速抑制炎癥的功效，在痤瘡的形成過程中，主要是丙酸桿菌在起作用所致，而藍(lán)光可以在對(duì)皮膚組織毫無(wú)損傷的情況下，高效的破壞這種細(xì)菌，最大限度減少痤瘡的形成，并且在很短時(shí)間內(nèi)使炎癥期的痤瘡明顯減少至愈合。,不同波長(zhǎng)的光在光療中的應(yīng)用,C.紫光：是紅光和綠光的混合光，其結(jié)合了兩種光

22、的功效，尤其在治療痤瘡和祛痤瘡印痕方面有著特別好的效果和修復(fù)作用。 D.黃光：波長(zhǎng)為580nm的黃光，治療過敏性皮膚疾病。,光輻照病理?yè)鞙y(cè),(6). 用光輻射檢測(cè)病理樣本---病理檢測(cè) (a). 撿 測(cè)血沉 用570nm綠光，可測(cè)血沉,而用640nm藍(lán)光和900nmIR光可撿測(cè)血液內(nèi)的含氯量； (b). 膀光癌診斷 用488nm藍(lán)光照射尿樣,通過它所激發(fā)尿樣產(chǎn)生熒光光譜中觀察在550nm---

23、570nm綠光光譜區(qū)域內(nèi)是否出現(xiàn)峰值,可診斷有否膀光癌變。,2. LED光源在醫(yī)療領(lǐng)域中的適用性(1).LED用于光疔的波長(zhǎng)范圍,(a). 紫外光：紫外LED波長(zhǎng)可選擇范圍： 311nm~400nm，波寬：20nm~30nm，光功率：幾毫瓦~幾百毫瓦，可治療皮膚病如銀屑病等，也可用于美容、消毒殺菌等應(yīng)用。 (b). 紅外光：LED適合近紅外,可選擇： 780nm~1200nm范圍IR LED,可用于消炎、鎮(zhèn)痛

24、，促進(jìn)肌膚新陳代謝和細(xì)胞再生,如創(chuàng)傷愈合,禿發(fā)再生等。 (c). 藍(lán)光：在425nm~475nm均可使用LED光源，可控范圍±3nm，可治療新生兒黃疸癥等十分有效。446nm---477nm的光能促進(jìn)對(duì)人體生物周期起調(diào)節(jié)作用的松果體胺類激素---褪黑色素的分秘，有利到人體增強(qiáng)腦活力，減少老年癡呆癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。,LED光源波長(zhǎng)可選性,(d). 紅光：在615nm~700nm范圍內(nèi)可用紅光LED作光源、光色純，用它通過光化學(xué)作

25、用，使人體內(nèi)的線粒體的過氧化氫酶活性增加，加快細(xì)胞新陳代謝,增加糖元、蛋白和三磷腺苷分解量,促進(jìn)細(xì)胞合成,促進(jìn)傷口愈合,促進(jìn)毛交發(fā)生長(zhǎng)等，可對(duì)多種疾病治疔； (e). 混合光與白光：用LED白光或幾種不同波長(zhǎng)LED在同一封裝體內(nèi)混光構(gòu)成諸如黃綠光、紫光及藍(lán)綠混合光等，適應(yīng)不同治療需要，這是LED的一大特點(diǎn)，美國(guó)宇航局報(bào)導(dǎo)：用630nm---800nm混合光，可治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、皮膚癌等疾病。不同色溫的白光輻照可作失眠調(diào)節(jié)治療。LE

26、D 白光作為全波段可見光，其色溫從2700k---6500k按需選擇,進(jìn)行生產(chǎn)。其顯色指數(shù)Ra(即還原被照物顏色能力)也可達(dá)80---95，與鹵素?zé)粝嘟?(2).LED光源適應(yīng)醫(yī)用的其他優(yōu)點(diǎn),用LED可以構(gòu)成任何幾何形狀，任何尺寸的點(diǎn)、線、面光源。也可微型化。 用LED可構(gòu)成柔軟光源與毯子式光源，甚至與衣服結(jié)合構(gòu)成穿載式光源。 例如用藍(lán)光LED封裝在毯子狀嬰兒被內(nèi)則可照射新生兒治療黃疸癥時(shí)，不用將嬰兒眼部用眼罩保護(hù)眼睛

27、或會(huì)陰處保護(hù)。 LED可用低于6V的直流電壓工作，從而不存在諸如汞蒸氣燈等高壓引起的用電安全問題。,(3). LED配光操作簡(jiǎn)便、安全靈活性強(qiáng),用LED作光療光源，其照射面光斑面積可用二次配光按需控制,依照當(dāng)前LED制造工藝技術(shù)，用微透鏡制作在芯片上控制投射光角度，不用二次配光，投射角度、方向靈活可調(diào),照射光強(qiáng)度連續(xù)可調(diào)，甚至根據(jù)需要可調(diào)節(jié)照射光的色溫，十分易于用數(shù)碼控制。 LED作光源的光療設(shè)備可制成便攜式、固定式、頭

28、載式、眼載式窺測(cè)燈具，可用電池供電,按不同光療要求制成不同型式的光源，除紅外光與紫外光在使用時(shí)要加以防護(hù)外，其他紅、藍(lán)光的光色純，無(wú)光污染，也無(wú)光輻射溫度，不會(huì)損傷操作和病員。,,大量的醫(yī)療文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)：用LED作光源進(jìn)行藍(lán)光光療，紅光光療，近紅外光光療、紫外光光療，多色混合光光療等己取得較明顯的臨床效果。美國(guó)、日本、歐洲各大公司已推出了用LED的各種光療設(shè)備，成為一種趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)也正在開展企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的產(chǎn)學(xué)研大合作，展開LED光療設(shè)

29、備的研發(fā)與臨床試驗(yàn)，也取得了不少成果與突破。研發(fā)方面,我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)差距不大,處在同一起跑線上。,四. 推進(jìn)LED在醫(yī)療照明中的應(yīng)用的必耍性、緊迫性,1. 目前現(xiàn)狀 用LED光源取代傳統(tǒng)光源應(yīng)用于醫(yī)療照明，是當(dāng)前照明產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排產(chǎn)品升級(jí)換代的大趨勢(shì)。2010年上海世博園區(qū)的景觀照明，80%已使用節(jié)能的LED光源，向世人展示了國(guó)產(chǎn)LED燈具的與時(shí)俱進(jìn)，與國(guó)際同步和超越的風(fēng)貌。也促進(jìn)了用LED替代傳統(tǒng)功能性照明光源的步伐！

30、 但應(yīng)當(dāng)看到,在我國(guó)由于用于醫(yī)療領(lǐng)域的照明產(chǎn)品,除戶內(nèi)、外功能性照明燈具外,均屬于醫(yī)療器械,準(zhǔn)入門檻較高,生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品須經(jīng)國(guó)家藥品食品監(jiān)督局許可，一般LED照明企業(yè)不屬醫(yī)療行業(yè)范疇，無(wú)入門路徑,而醫(yī)療器械有資質(zhì)企業(yè)又不太了解LED照明的特性,從而形成一個(gè)空白盲區(qū)。使國(guó)外產(chǎn)品乖虛進(jìn)入。,,近年來(lái),國(guó)際照明巨子GE、OSRAM、PHILIP及日本豐田、東芝等正在化巨資進(jìn)行用LED作光源的醫(yī)療照明和光療產(chǎn)品研發(fā),只是因他們占有傳統(tǒng)

31、光源醫(yī)療設(shè)備的廡大國(guó)際市場(chǎng)分額,不會(huì)一哄而取代,會(huì)有步聚有計(jì)劃更新替換保持其市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)。從美國(guó)購(gòu)置一臺(tái)雙頭氙氣手術(shù)無(wú)影燈售價(jià)20萬(wàn)元RMB,德國(guó)馬丁的無(wú)影燈售價(jià)高達(dá)RMB60佘萬(wàn)元,他們不會(huì)輕易快速淘汰這些產(chǎn)品。但2004年,美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯己首先在其本土開始采用LED無(wú)影燈！ 再以用LED作光源的用于加快手術(shù)創(chuàng)傷修復(fù)愈合的紅光治療儀為例，LED波長(zhǎng)630nm(與He-Ne632.8nm類似,輸出光功率2w,距光源0.1m處的光

32、斑直徑120mm,僅增加0---99min可調(diào)定時(shí)光照輸出和數(shù)字顯示。這種設(shè)備成本不高,但售價(jià)不菲。 可見在醫(yī)療領(lǐng)域用光源設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化十分迫切,也是降低患者醫(yī)療負(fù)擔(dān)的有效途徑之一。,,2. 在醫(yī)療領(lǐng)域用 LED替代的必耍性 (1). 節(jié)能的緊迫性 以手術(shù)照明無(wú)影燈作例子,看一下用LED取代氙燈或金鹵燈的節(jié)能潛力。 據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)資料： 全國(guó)有三甲醫(yī)院1273家,按每家20間手術(shù)臺(tái)計(jì),共用無(wú)影燈25460盞

33、，二級(jí)醫(yī)院6460家,每家8間手室需用燈51680盞,總計(jì)77140盞無(wú)影燈。這些手術(shù)室按國(guó)家頒布的標(biāo)準(zhǔn),每室年均運(yùn)行時(shí)間為6240小時(shí)。若每一傳統(tǒng)光源燈的功耗800W,則每盞燈年耗電為：4992kwh,全國(guó)僅二、三級(jí)醫(yī)院在手術(shù)無(wú)影燈上的年耗電量達(dá)3.85億度電,若用LED取代，節(jié)能率60%計(jì),可節(jié)電2.31億度電,可節(jié)支電費(fèi)1.85億元RMB。,,(2). 醫(yī)院節(jié)能改造可采用LED整體解決方案 醫(yī)用照明的LED化實(shí)現(xiàn)節(jié)能 ,除如

34、上面例子外,實(shí)際上LED照明替代升級(jí)換代,可采用整體解決方案,即專用與通用,撿測(cè)、治療與功能照明一攪子升級(jí)換代,從而大幅度節(jié)能,降低照明成本支出,而光療、光撿測(cè)的國(guó)產(chǎn)化,可大幅降低醫(yī)患雙方支出。 以醫(yī)院功能性照明用的熒光日光燈，用LED替代為例,若一家三甲醫(yī)院共用6000支36w T8日光燈，現(xiàn)用LED直管燈替代來(lái)測(cè)算其節(jié)能 效果：,,36w T8日光燈加上鎮(zhèn)流器耗電(約6---8W),每支耗電42w,若每天開燈平均15h,全年3

35、65天計(jì),每支燈耗電125.9kwh全院功能照明年耗電75.56萬(wàn)度,電費(fèi)支出60.4萬(wàn)元。 用18wLED直管燈取代,照明效果相同,但可節(jié)電57.1％,節(jié)省用電量： 75.56萬(wàn)度×0.571=43.15萬(wàn)度, 節(jié)省電費(fèi)支出34.5萬(wàn)元。,,(3). 高質(zhì)量的LED光源可提高療效降低治療風(fēng)險(xiǎn) 醫(yī)療用的器械、設(shè)施包括窺測(cè)、冶療、康復(fù)照明燈具,均耍經(jīng)安全認(rèn)證,安全不僅是電氣安全,還包括其他損傷、損害性

36、安全,以及可能引發(fā)的治療風(fēng)險(xiǎn)。 對(duì)光源,重耍的是對(duì)人體組織、皮膚、眼睛要絕對(duì)安全,也即不能有光污染,可靠性耍極高，不允許因滅燈引發(fā)醫(yī)療事故,必要時(shí)要運(yùn)用冗余技術(shù),一旦出現(xiàn)LED故障,迅即自撿修復(fù),確保萬(wàn)無(wú)一失！ 為此,近期在學(xué)術(shù)界正在開展對(duì)LED光源對(duì)人眼及生物安全性影響的研討。,,針對(duì)每類波長(zhǎng)的光對(duì)生物有什幺影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析和研究以及光對(duì)人的褪黑色素、生物鐘、生物節(jié)律的影響作大量研究,例如北京空軍總醫(yī)院皮膚科用色溫2800

37、k的LED白光和熒光日光燈白光對(duì)志愿者做比對(duì)試驗(yàn),證明經(jīng)熒光燈照射對(duì)人的皮膚有傷害,使膚色變紅,含水量下降,而LED白光對(duì)皮膚是安全的?？梢奓ED是健康之照明光源。 此外節(jié)能的LED光源可方便地從電網(wǎng)供電瞬間轉(zhuǎn)成應(yīng)急電池供電,防止仃電造成手術(shù)事故。 可見LED是高質(zhì)、安全、可靠的光源。,,另外必須說(shuō)明,醫(yī)療領(lǐng)域用LED光源,由于是冷光,即使在大功率手術(shù)無(wú)影燈(一般用200w---250w光源可取代600w---800w氙燈)

38、下操作的醫(yī)務(wù)人員,不會(huì)因光的熱量(即光譜中的IR光)造成熱疲勞,也不會(huì)使病員因過高熱量引起傷口感染。 由于人體不同部位和不同組織,在不同的照度和色溫下有不同的清晰度,因此理想的醫(yī)療照明光源應(yīng)能對(duì)色溫、照度、光的密度按需進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)相對(duì)傳統(tǒng)光源,LED可方便地實(shí)現(xiàn)這些耍求。 以上說(shuō)明,LED作醫(yī)療照明與光療,是科技發(fā)展的必然,也是時(shí)代的呼喚。,五.推進(jìn) LED醫(yī)用照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議與設(shè)想,1. 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,跨行業(yè)聯(lián)動(dòng)，跨部門協(xié)調(diào)

39、,制訂醫(yī)用光源、燈具準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和更新發(fā)展規(guī)劃,助推LED醫(yī)用照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展！2.在政府主管部組級(jí)領(lǐng)導(dǎo)下,通過行業(yè)協(xié)會(huì)索頭,促進(jìn)應(yīng)用(醫(yī)學(xué)界)與LED光源生產(chǎn)企業(yè)結(jié)合,展開光對(duì)人體組識(shí)影晌的研究,包括不同波長(zhǎng)對(duì)生物體的不同作用的機(jī)理研究,研發(fā)適用的產(chǎn)品系列； 3. 對(duì)光致化學(xué)、光致敏化、光致氧化和光致聚合等光作用的研究,制訂醫(yī)用光源的光、色、電、熱等技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),提高光源品質(zhì) 。,,,4. 先易后難,通過示范和試點(diǎn),有序推進(jìn)醫(yī)療領(lǐng)域整

40、體化的光源升級(jí)換代和光源LED化,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化更新?lián)Q代；5.上海要率先通過LED業(yè)界、醫(yī)療器械業(yè)界、醫(yī)學(xué)院校、醫(yī)院和政府主管部門以及行業(yè)協(xié)會(huì)大聯(lián)合,制訂醫(yī)用照明產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃,有序推進(jìn)上海LED醫(yī)用照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展！,,6. 迅速改變上海醫(yī)療資源豐厚,但醫(yī)用照明研制力量不強(qiáng),配置不均衡的狀況！ 上海能研制LED醫(yī)用照明的企業(yè)少之又少,僅上誨二醫(yī)大社行醫(yī)用器械廠及兒家外資背企業(yè)在涉及醫(yī)用照明研發(fā),行業(yè)集中度小,品牌效應(yīng)不見突顯,落后

41、于北京、杭州、重慶、廣東等地區(qū)。應(yīng)當(dāng)加怏推進(jìn)上海在LED光源應(yīng)用于醫(yī)療照明的技術(shù)創(chuàng)新,培育一批品牌企業(yè)與產(chǎn)品！,附：從手術(shù)照明看醫(yī)療照明的技術(shù)特點(diǎn),1. 醫(yī)用照明典型產(chǎn)品---手術(shù)無(wú)影燈技術(shù)耍求 (1). 無(wú)影耍求 在醫(yī)生對(duì)病員施行外科手術(shù)時(shí),必需耍在明亮的照明環(huán)境下進(jìn)行,以實(shí)施病灶摘除,清創(chuàng)、縫合等工作。因此要求手術(shù)作業(yè)面照度達(dá)到相當(dāng)于夏天正午太陽(yáng)光的照度,即達(dá)60000lx---120000lx。 由于醫(yī)務(wù)人員的頭、手

42、、手術(shù)器械等均會(huì)對(duì)手術(shù)部位造成陰影,干擾醫(yī)生對(duì)手術(shù)部住視覺的辨識(shí),因此手術(shù)照明必需達(dá)到無(wú)影,或無(wú)影率低于某一值(≤10％)。因此配光設(shè)計(jì)十分關(guān)健。,,(2). 冷光與色溫可調(diào)、顯色性耍高的要求 手術(shù)照明光源,輻射光中應(yīng)不含IR光譜,不會(huì)產(chǎn)生熱量,使醫(yī)務(wù)人員產(chǎn)生熱疲勞,降低病員創(chuàng)傷部位因溫度過高而感染風(fēng)險(xiǎn)。 由于人體組織中不同部位在不同光的色溫下視覺清晰度也不同,因此耍求手術(shù)照明光的色溫2700k---6500k可調(diào)節(jié),同時(shí)顯

43、色性耍高于90。以提高醫(yī)務(wù)人定對(duì)病灶組織、血液等色澤變化的辨識(shí)、判斷能力。,,(3). 光源(燈頭)可按需遙控調(diào)節(jié) 燈具的燈臂、燈頭等均可按需進(jìn)行上下,左右移動(dòng),且可遙控,對(duì)光的照射光場(chǎng)大小也可調(diào)節(jié),還能對(duì)其作消毒等處理。 燈具應(yīng)對(duì)術(shù)室空調(diào)、潔凈層流等不構(gòu)成不良影響,以不對(duì)手術(shù)室溫度、潔凈度構(gòu)成影晌,這耍求適應(yīng)層流的造型設(shè)計(jì)、及材料選用來(lái)加以解決！,,(4). 應(yīng)急處理 手術(shù)照明燈具必需具有仃電應(yīng)急功能,一旦仃電,瞬間

44、即轉(zhuǎn)入電池或備用電供電,轉(zhuǎn)換時(shí)間小于1 sec,耍無(wú)噪音,應(yīng)急時(shí)間4---6h確保不因仃電造成醫(yī)療事故。 (5). 無(wú)眩光 手術(shù)照明 不能因光照射在手術(shù)影械、床單、紗布、醫(yī)用器皿等物品上造成閃光或反射光,干擾醫(yī)務(wù)人員視線,造成眩光危害。,,以上可見,手術(shù)無(wú)影燈的耍求十分嚴(yán)格,涉及光學(xué)、電子學(xué)、微機(jī)電、造型結(jié)構(gòu)、層流分析以及色度學(xué)等的綜合技術(shù)的復(fù)合運(yùn)用,技術(shù)含量高。 隨著心藏手術(shù)、裸關(guān)節(jié)手術(shù)的普及,對(duì)手術(shù)無(wú)影燈需求也在擴(kuò)大,L