近年来,LED照明技能得到快速开展,在各范畴中得到广泛运用。我国用于医疗范畴的照明类产品(功用性照明在外)及出产、技能水平全体较低,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,商场简直被国外公司独占。尽管医用照明产品数量不及常用照明,但价格昂贵,市值较高,值得注重。
在我国,医用照明工业归属医疗器械职业。据2008年计算数据,全国约有7300多家企业从事医疗器械出产,但能出产医用照明产品的企业不到3%,且大多数企业仅出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呈现,并被运用。
跟着社会对医疗健康、医疗恢复、绿色环保和节能的注重,从2007年起,我国LED医疗照明开端起步。但因为产品入门门槛高,技能危险大,且大多数医疗器械企业对LED功用、运用技能不太了解,加上用于医疗的照明产品触及医疗机理、光、机、电、热等复合技能,只要少部分大企业与医疗机构协作出产该类产品。别的,医疗照明产品认证程序杂乱,因而LED医疗照明开展不抱负,与需求不相适应。
现在,国内有近3000多家LED企业,其间不少企业在LED景象照明、功用性照明产品方面有较强的研发、开发和出产才能。但他们因不归属医疗器械职业,缺少入门途径。
据卫生部《卫生事业开展计算公报》,2008年,我国有27.8万家医疗卫生机构,其间医院2万余家,卫生院6万余家,大街、社区诊所17余万家。这些单位现在均运用传统光源照明设备,商场规模很大,仅从节能方面考虑,根据半导体照明技能的医用照明升级换代成为必定。
但有必要知道,医疗照明归于医用器械,有严厉的法规和认证要求,在技能、安全规矩方面要求极严,与一般功用性照明比较,技能危险更大。为此,对出产企业的准入答应审阅应当更严厉,但应不排挤非医疗器械企业,如答应LED照明企业进入该范畴。
LED照明现在正在从景规照明到功用性照明,从野外照明向户内照明,从一般照明到特别照明延伸,这是技能进步、社会进步的必定。
合适医疗照明的LED光源契合可调可控、高牢靠、长寿数的要求,是代替现在卤素灯、汞灯、氙灯的最佳固体光源。
从2010年起,国产LED手术无影灯已在一些三甲医院运用,并出口日本、澳大利亚、菲律宾等国家。
LED光源:节能环保 本钱最低
LED是最节能的人工光源,用LED光源“代替”白炽灯、荧光灯、钠灯(HID)、卤素灯、汞蒸气灯、氙灯,可节能30%~80%。现在,LED是在光源寿数周期内运用本钱最低的光源。
LED光源的技能特性
节能:到现在,LED以外的人工光源中,电光转化能效最高的是低压钠灯(LPS),约为140lm/W。2011年,功率型LED光效实验室水平已到达203lm/W。LED是最节能的人工光源,用LED光源“代替”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,是寒光,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,其废弃物对环境会形成污染。一支节能(荧光)灯中含有5mg~10mg汞,一旦破碎,会对水、土地形成严峻污染。1mg汞可污染5吨水。并且,传统光源废弃物收回处理本钱也极高,而LED光源则不存在对环境形成污染等问题。
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在外)。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、皮肤形成损害的光辐射。比照其他人工光源,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。运用该类产品,如不加防护,均会对运用人员发生光污染。LED灯被称作21世纪的健康之光。
易于完成智能操控:LED呼应快,易于调色(色温)、调光(光功率)和光的投射方向调理,便于完成智能化,构成智慧型光源。
由所以半导体发光器材,LED瞬态呼应仅ns级,可用数十千赫兹到数百千赫兹频率驱动,不存在导致视觉疲惫的频闪。正因如此,其易于完成数字化、智能化操控。如其他人工光源难以完成的光源色温(CCT)接连调理,LED则可容易实施。这一点对在手术照明、手术清创照明中调查不同病灶、不同安排、血液色彩的清晰度非常重要。
LED是低电压驱动的光源,安全牢靠:LED光源用低电压驱动,在应急照明时可瞬时转入电池作业,转化时刻仅零点几秒,不会形成因停电引发意外。且LED光源转化快,转化进程无应急发电机的噪声。
LED驱动供电设备可到达医用器械国际国内规范要求。如EN60601-1-2、UL60950、IEC68-2-29和3C等以及对医用设备电器安全和电磁搅扰的认证要求。
LED是牢靠性高与寿数周期长的光源:LED是固体光源,牢靠性高、寿数长,其30%光衰的时刻(即寿数断定值时刻)能够在-30℃~+55℃环境温度下作业,寿数时刻可达30000小时~50000小时,是现在人工光源中寿数最长的光源。(白炽灯灯丝的寿数约2000小时,荧光灯为8000小时,钠灯与汞蒸气灯等也只是约为10000小时)。
LED是现在在光源寿数周期内,运用本钱(指运用周期内,置办能耗+修理维护+替换等本钱之和)最低的光源。
传统光源的缺乏
现在,在医疗范畴中常用的人工光源与LED光源,除上面说到的能效、光谱纯度、色温调控、呼应时刻、牢靠性、寿数时刻以及生命周期本钱等根本特色,归纳起来还有以下一些缺乏。
汞蒸气放电型光源——蒸气蓝灯等:
需用高电压供电,呼应慢,含UV和IR光辐射;是热光源,会引起被照面升温,运用时须防护;含汞,不利于废弃物的处理。
固体激光光源——He-Ne激光器等:
本钱高,供电系统杂乱,运用时需加防护,安全性差;功率大时需求用水冷技能散热,安全性差。
卤素灯、氙灯等:
含有IR辐射,是热光源;在必要场合需求设置滤除IR的透镜,或在反光镜上涂IR吸收膜等,生命周期运用本钱高。
LED光源医疗运用:规模广泛 优势显着
医疗照明分类
医院修建内、外功用性照明:指除医疗资源、导医等信息显现以外的功用性照明,大多运用荧光日光灯、格栅灯、吸顶灯、射灯、筒灯及HID路灯等。
这些传统光源,如荧光节能灯、日光灯、钠灯及卤素灯等均可用LED照明代替。
窥探照明:用于病灶勘探、调查用照明。首要运用投射式、小视点、定向照明的灯具,分体内、外两种。现在已有产品用激光(LD)和LED作光源。
手术照明:分固定和移动式两类。用于医师为患者手术时供给高质量的照明灯具。现在干流为氙灯,本钱很高。
消毒、灭菌辐照光源:使用紫外光对医疗器械、医用配备和医用器皿进行消毒灭菌,具有速度快、效率高的长处。现在用汞蒸气灯较多。
UV辐照消毒、灭菌是使用紫外光能穿透微生物细胞膜和细胞核,损坏其DNA或RNA的分子链,使其失掉仿制才能和活动功用,到达灭菌杀毒的意图。使用UV消毒,不存在如蒸煮消毒后处理废液物、容器等问题,环保牢靠。
光疗-光辐照医治光源:是使用光生物效应,用特定波长的光照使人体的皮肤或某些安排细胞催成长或按捺成长,来到达医治意图。LED光源用于光疗的作用正在凸显。
较之传统光源,LED更契合光疗对光源的各项特别要求。首要是具有光波长挑选规模广,辐射光量、辐照光斑可控可调,光色纯,无有害光谱成分,以及电器安全等特色。因而,LED必定成为代替传统光疗光源的首选健康光源,成为有用的临床医治手法。
病理检测光源
检测血沉:用570nm绿光,可测血沉;用640nm蓝光和900nm IR光可检测血液的含氯量。
膀胱癌确诊:用488nm蓝光照耀尿样,在荧光光谱中调查550nm~570nm绿光光谱区域内是否呈现峰值,可确诊有否膀胱癌变。
LED光源的适用规模
紫外光:紫外LED波长挑选规模为311nm~400nm,波宽为20nm~30nm,光功率为几毫瓦至几百毫瓦。UVA可医治皮肤病如银屑病,也可用于美容、灭菌等。
红外光:LED红外芯片合适制作近红光器材,可挑选780nm~1200nm规模IR LED,用于消炎、镇痛,促进推陈出新。
蓝光:在425nm~475nm规模的LED光源,可用于医治新生儿黄疸症等。446nm~477nm的LED光源,能促进对人体生物周期起调理作用的松果体胺类激素-褪黑色素的排泄,有利于增强人体脑生机。
红光:在615nm~700nm规模内可用红光LED作光源,光色纯,红光经过光化学作用,可促进细胞组成,促进伤口愈合,医治多种疾病。
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比如黄绿光、紫光及蓝绿混合光等,可满意不同医治需求。不同色温的白光辐照可作失眠调理医治。
LED光源的优势
用LED光源能够构成任何几许形状,任何尺度的点、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,乃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,则可在医治新生儿黄疸症时,不必眼罩维护眼睛。
LED可用低于6V的直流电压作业,不存在比如汞蒸气灯等因为高压引起的用电安全问题。
有关医疗文献报道,用LED作光源进行蓝光、红光、近红外光、紫外光、多色混合光光疗已获得较显着的临床作用。美国、日本、欧洲各大公司已推出选用LED光源的各种光疗设备,国内相关企业、校园、医疗机构也获得了不少效果。
手术无影灯:LED光源正被广泛认可
医师对病员实施手术时,因为医务人员的头、手、手术器械等均会对手术部位形成暗影,搅扰医师对手术部位视觉的辨识,因而手术照明有必要到达无影要求。无影灯是一种大面积光源,任何视点都有光照耀到,不发生影子。
寒光与色温可调、显色性要求高
手术照明光源:辐射光中不含IR光谱,不会发生热量,医务人员不会发生疲惫感,可下降病员伤口部位因温度过高而感染的危险。
因为人体安排中不同部位在不同光的色温下视觉清晰度也不同,因而要求手术照明光的色温到达2700k~6500k,可调理,一起显色性要高于90,以进步医务人员对病灶安排、血液等色泽改变的辨识、判断才能。
光源可按需遥控调理
灯具的灯臂、灯头号均可按需进行上下、左右循环移动,且可遥控,对光的照耀光场巨细也可调理。
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,这需求从灯具的造型规划、资料选用方面来解决问题。
应急处理
手术照明灯具有必要具有停电应急功用,一旦停电,瞬间即转入电池或备用电供电,转化时刻小于1分钟,无噪音,应急时刻4小时~6小时,保证不因停电形成医疗事故。
无眩光
手术照明不能因光照耀在手术器械、床布、纱布、医用器皿等物品上形成亮光或反射光,搅扰医务人员视野,形成眩光损害。
手术无影灯的要求非常严厉,触及光学、电子学、微机电、造型结构、层流剖析以及色度学等归纳技能的复合运用,技能含量高。跟着心脏手术、踝关节手术的遍及,对手术无影灯需求也逐步增大,LED光源因其杰出优势正在被广泛认可,远景看好。