LED光源在醫療技術中的應用及發展現狀

田耕+魏粉妮

摘要：隨著科技的發展，醫療設備上應用的LED光源越來越廣泛，由于LED光源本身具有眾多優點，它具有工作電壓低、發光強度高、功率消耗少、使用壽命長以及對外界環境污染少等特點，使其在醫療方面的應用大大增加。但是由于國內現狀條件的制約，在發展上還存在一定的問題。

關鍵詞：LED光源；醫療應用；醫療設備

中圖分類號：TM923 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0043-02

1 概述

科技的發展，已經造就了人們生活水平的不斷提高，物質生活已經完全不能滿足人們的需要，人們更注重的是生活的品質，生活的質量。但是，由于現代化工業的飛速發展，空氣質量的不斷下降，對人們的健康已經造成嚴重的威脅。醫院也勢必成了人們生活中一個不可缺少的地方。這就使得人們對于醫院及其常用的醫療設備的要求也就越來越高。

在醫院行業中，為了減少醫療事故的發生，醫生對手術照明系統有了更深的要求，尤其是手術照明中經常用的燈光。而在牙科中對照明也很重要，畢竟醫生需要看口腔里面的內部，要發現到底是哪里發炎了，牙齒哪里出現了問題。而現在傳統的照明鹵素燈已經不適應現代化的要求了，它發熱高、占用體積大，而且不耐用、容易壞、更換頻繁。進而代之的是LED口腔燈，由于LED燈對于照明有了更高的表現，使用LED燈后醫生能更快，更清楚的看清里面的構造，在傳統的基礎上還對節能，傷害度等等環節都大幅度的改變，所以使用起來十分方便，效果良好，完全符合要求。

目前，臨床上最常用的普通鹵素燈光存在著固化速度較低、操作時間長、燈泡易老化或燒壞、體積較大等缺點。發光二極管（LED）光固化燈具有光波波長分布窄、與復合樹脂引發效率高、固化速度較快、壽命長、無電源線、體積小、光線熱輻射很小、產生的噪音小等優點。所以LED在醫學領域的應用特別廣泛。主要有三個方面：醫學照明系統、醫學方面的診斷和醫學治療領域。在醫學照明領域，LED制作的牙科光纖手機和手術無影燈，用于治療眼睛時的照明燈及其他各種醫療設備方面均有LED的應用。在醫學診斷領域，用于治療胃方面的胃鏡膠囊儀器用于消化道檢測。在醫學治療領域，LED光療法在臨床上的應用也越來越廣泛。

2 醫用照明領域

2.1 普通照明

目前LED燈用于照明已經很普及了，小到家庭的小臺燈，廚房的吸頂燈，大到汽車的輪廓燈，大罩燈等等，都已經普遍應用到日常生活中了。在醫療領域，LED的應用更為重要，比如，在醫院過道內、走廊上、病房內等，都是LED燈的照明系統。LED光源技術的逐漸成熟，已經使得醫院的各個角落，已經普遍應用到了，因為它發熱量小，并且省電，亮度大，所以應用很廣。LED光源憑借性能上的眾多優勢，一定將來會成為醫院照明的最主要的光源。

2.2 手術照明

LED光源具有發光強度高，光照度高、散發的熱量低，整體裝配占用體積小、顯色性高等特性，因此，在牙科手術燈，牙科光照燈以及手術檢查燈等醫療方面，都有著比鹵素燈多許多的優點，所以在照明光源方面，由于LED燈優勢是眾多的，所以選擇它是毫無疑問的。

牙科上用的牙科光纖手機，多年來一直采用鹵素燈泡，結果大夫在給病人治療時，由于手機在口腔內工作時間過長，燈泡發熱量大，導致口腔內熱量過高，致使手機進入病人口腔后人發燙，無法忍受，使得醫生無法正常進行手術工作，導致治療時間增加，耗時耗力，極大地影響了治療的效果。由于科技的飛速發展，使得LED燈的開發及利用，很好地代替了鹵素光源的存在。它具有發熱量低，封裝體積小。很好地解決了鹵素光源所存在的問題，用于口腔治療效果良好。

LED光源手術無影燈，是現有國際上最新一代的無影燈。它是用LED光源作為器件，制造無影燈，從而具有以下幾大優點：一是冷光源，由于此光源發熱量低，所以不會對人體創口造成損傷；二是由于該光源壽命長，用的時間比普通光源多達幾十倍；三是具有顯色性，可以使傷口出現不同顏色；四是具有便于無影設計和低溫的特點。

3 醫學診斷領域

近年來，隨著現代化工業的快速發展，現代工具的電動化，現代人生活水平的不斷提高，以及現代環境污染的越來越嚴重，使得人們患癌的極率越來越多，這已經對人類的健康造成更重大的威脅。飲食結構的變化以及生活習慣的不良影響，使得胃腸道疾病——胃癌和腸癌越來越多。但是有許多胃腸道路的癌癥尤其是小腸部位的癌癥用傳統的胃鏡是觀察不到的。所以作為LED極其適合在胃鏡膠囊上使用。它可以在病人身體內連續使用，發熱量低，使其它光源遠遠不能相比的。

4 醫學治療領域

現代醫療技術的發展，使得醫院對于抗生素的選擇是越來越多，這就導致了它帶來的后遺癥也越來越明顯，這就使得國內外的醫學專家們都在尋找新的治療方法，通過國內外專家們的精心尋找及實驗，光療法再度成為了醫學研究的熱門課題。LED光療法應用于皮膚醫學：由于LED光源是一種低熱量的光源，所以在對于美容皮膚方面，不會造成皮膚損傷等優點，為此得到廣泛的應用，在這同時，它引起了很多商家的重視。LED光源對痤瘡、老年斑、日光性皮膚炎、毛細血管擴張、面部色素沉淀、表面毛孔粗大有著很大的作用。由于國內外專家們理論上的深入研究、技術經驗的不斷豐富積累，再加上商業圈商家們的努力推動，使得LED光療法在醫學上的研究和應用越來越廣泛。

如上所述，LED照明產品更容易滿足醫療照明的要求，LED本身的特點再加上醫療照明市場的特殊性使得醫療照明成為LED的最佳切入點之一。主要包含檢查照明、手術照明、治療照明幾大類。在醫療領域，手術無影燈外，局部檢查照明燈，手術準備照明燈；用于特殊病癥治療的光治療設備光動力治療儀、小孩的黃疸治療儀等，都適宜推廣LED醫療照明。

5 目前國內LED在醫學照明面臨的主要問題

5.1 研究及投入的不足

由于LED醫療照明是一個跨學科交叉的新興照明領域，因此派生出許多新的問題，如將醫學解剖與色度學結合，通過改變光源的色溫、顯色性，突出對某種組織器官的分辨能力；將醫療消毒除塵與空氣動力學結合，進行光源結構流線型優化；將生理學與心理學、美學結合，研究健康照明、改善醫院整體照明效果；將醫療照明特點與半導體照明優點結合，研究、開拓全新的醫療照明理念，獲得全新的醫療照明體驗，開發全新的醫療照明產品，提升現有醫療照明的水平。

面對這些醫療照明的特殊需要，LED醫療照明已經暴露出研究力量匱乏、研究基礎及研究資金不足的先天缺陷，因此急需從基礎研究出發，提出科學概念、原理，然后構建模型、原型器件和應用，再進一步延伸到技術路線，通過工程化、產業化的過程，最后形成產品，這樣才能走出“仿制”道路，改變國產醫療設備一直落于進口醫療設備的狀況。

5.2 新技術呼喚新標準

目前已有的燈具標準在安全、性能、電磁兼容和能效方面都適用于LED醫療照明，只是LED醫療照明燈具的一些已知特性在現有標準中尚無具體體現，所以為保證LED醫療照明燈具具有良好的性能和能效，在現有標準的基礎上，針對LED醫療照明燈具的特性，制定LED燈具特殊的性能和能效標準是一項急需解決的課題。

5.3 新技術需要核心專利

LED是一門新的技術，要想使它應用更好，應用更廣，我們就應該更好地去保護它，更好地去研究它。但是技術問題是目前橫在國內LED企業面前的首要障礙。由于目前國內掌握LED核心技術的企業很少，甚至可以說寥寥無幾，大部分企業處在很低的發展水平，而發展較快的國內企業也是很少數，并且在生產上也存在著很大的問題。

所以說，從以上幾個方面來看，盡管LED在醫療領域的應用極廣，但是就目前國內的發展來看，還存在一定的問題。我們必須面對問題，更好地解決問題，這樣，才能使LED的應用更為廣泛。

參考文獻

[1] 郭斌，王青青，謝思靜，闕克華，楊帆，張志君.

口腔頜面修復學雜志.2007，（3）.

[2] 霍彥明，王志遠，封麗華.LED光源在醫學中的應

用.

[3] 中國LED網.

作者簡介：田耕（1974—），男，陜西茂陵人，咸陽西北醫療器械（集團）有限公司工程師，研究方向：醫療器械。