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开元体育-从技术特性看LED光源的医疗照明市场前景

发布时间:2024-10-05

作者:开元体育

发布时候:2012/11/8 13:41:56

我国用在医疗范畴的照明类产物(功能性照明除外)和出产、手艺程度整体较低,品牌集中度不高,年夜大都病院用的医用照明产物购自国外,如德国马丁、创乎等品牌,市场几近被国外公司垄断。固然医用照明产物数目不和经常使用照明,但价钱昂贵,市值较高,值得存眷。

在我国,医用照明财产归属医疗器械行业。据2008年统计数据,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物的企业不到3%,且年夜大都企业仅出产不雅片灯之类的低端产物。直到近几年,才有以LED作为光源的医用照明产物呈现,并被利用。

跟着社会对医疗健康、医疗康复、绿色环保和节能的正视,从2007年起,我国LED医疗照明最先起步。但因为产物入门门坎高,手艺风险年夜,且年夜大都医疗器械企业对LED机能、利用手艺不太领会,加上用在医疗的照明产物触及医疗机理、光、机、电、热等复合手艺,只有少部门年夜企业与医疗机构合作出产该类产物。别的,医疗照明产物认证法式复杂,是以LED医疗照明进展不睬想,与需求不相顺应。

今朝,国内有近3000多家LED企业,此中很多企业在LED景不雅照明、功能性照明产物方面有较强的研制、开辟和出产能力。但他们因不归属医疗器械行业,缺少入门路子。

据卫生部《卫闹事业成长统计公报》,2008年,我国有27.8万家医疗卫生气构,此中病院2万余家,卫生院6万余家,街道、社区诊所17余万家。这些单元今朝均利用传统光源照明装配,市场范围很年夜,仅从节能方面斟酌,基在半导体照明手艺的医用照明进级换代成为必定。

但必需知道,医疗照明属在医用器械,有严酷的律例和认证要求,在手艺、平安法则方面要求极严,与通俗功能性照明比拟,手艺风险更年夜。为此,对出产企业的准入许可审核该当更严酷,但应不排挤非医疗器械企业,这样可LED照明企业进入该范畴。

LED照明今朝正在从景规照明到功能性照明,从户外照明向户内照明,从一般照明到非凡照明延长,这是手艺前进、社会前进的必定。

合适医疗照明的LED光源合适可调可控、高靠得住、长命命的要求,是代替今朝卤素灯、汞灯、氙灯的最好固体光源。

从2010年起,国产LED手术无影灯已在一些三甲病院利用,并出口日本、Australia、菲律宾等国度。

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 替换 白炽灯、荧光灯、钠灯(HID)、卤素灯、汞蒸气灯、氙灯,可节能30%~80%。今朝,LED是在光源寿命周期内利用本钱最低的光源。

LED光源的手艺特征

节能:截至今朝,LED之外的人工光源中,电光转换能效最高的是低压钠灯(LPS),约为140lm/W。2011年,功率型LED光效尝试室程度已到达203lm/W。LED是最节能的人工光源,用LED光源 替换 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、镉等有害物资,其烧毁物对情况会造成污染。一支节能(荧光)灯中含有5mg~10mg汞,一旦破裂,会对水、地盘造成严重污染。1mg汞可污染5吨水。并且,传统光源烧毁物收受接管处置本钱也极高,而LED光源则不存在对情况造成污染等问题。

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)。即便是多色夹杂光,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、皮肤造成风险的光辐射。对照其他人工光源,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。利用该类产物,如不加防护,均会对利用人员发生光污染。LED灯被称作21世纪的健康之光。

易在实现智能节制:LED响应快,易在调色(色温)、调光(光功率)和光的投射标的目的调理,便在实现智能化,组成聪明型光源。

因为是半导体发光器件,LED瞬态响应仅ns级,可用数十千赫兹到数百千赫兹频率驱动,不存在致使视觉疲惫的频闪。正因如斯,其易在实现数字化、智能化节制。如其他人工光源难以实现的光源色温(CCT)持续调理,LED则可等闲实行。这一点对在手术照明、手术清创照明中不雅察分歧病灶、分歧组织、血液色彩的清楚度十分主要。

LED是低电压驱动的光源,平安靠得住:LED光源用低电压驱动,在应急照明时可瞬时转入电池工作,转换时候仅零点几秒,不会造成因停电激发不测。且LED光源转换快,转换进程无应急发机电的噪声。

LED驱动供电装配可到达医用器械国际国内尺度要求。如EN60601-1-2、UL60950、IEC68-2-29和3C等和对医用装备电器平安和电磁干扰的认证要求。

LED是靠得住性高与寿命周期长的光源:LED是固体光源,靠得住性高、寿命长,其30%光衰的时候(即寿命鉴定值时候)可以在-30℃~+55℃情况温度下工作,寿命时候可达30000小时~50000小时,是今朝人工光源中寿命最长的光源。(白炽灯灯丝的寿命约2000小时,荧光灯为8000小时,钠灯与汞蒸气灯等也仅仅约为10000小时)。

LED是今朝在光源寿命周期内,利用本钱(指利用周期内,购买能耗+维修保护+改换等本钱之和)最低的光源。

传统光源的不足

今朝,在医疗范畴中经常使用的人工光源与LED光源,除上面提到的能效、光谱纯度、色温调控、响应时候、靠得住性、寿命时候和生命周期本钱等根基特点,归纳起来还以下一些不足。

汞蒸气放电型光源 蒸气蓝灯等:

需用高电压供电,响应慢,含开元体育UV和IR光辐射;是热光源,会引发被照面升温,利用时须防护;含汞,晦气在烧毁物的处置。

固体激光光源 He-Ne激光器等:

本钱高,供电系统复杂,利用时需加防护,平安性差;功率年夜时需要用水冷手艺散热,平安性差。

卤素灯、氙灯等:

含有IR辐射,是热光源;在需要场所需要设置滤除IR的透镜,或在反光镜上涂IR接收膜等,生命周期利用本钱高。

LED光源医疗利用:规模普遍 优势较着

医疗照明分类

病院建筑内、外功能性照明:指除医疗资本、导医等信息显示之外的功能性照明,年夜多利用荧光日光灯、格栅灯、吸顶灯、射灯、筒灯和HID路灯等。

这些传统光源,如荧光节能灯、日光灯、钠灯和卤素灯等都可用LED照明替换。

窥视照明:用在病灶探测、不雅察用照明。首要利用投射式、小角度、定向照明的灯具,分体内、外两种。今朝已有产物用激光(LD)和LED作光源。

手术照明:分固定和移动式两类。用在大夫为病人手术时供给高质量的照明灯具。今朝主流为氙灯,本钱很高。

消毒、灭菌辐照光源:操纵紫外光对医疗器械、医用设备和医用器皿进行消毒灭菌,具有速度快、效力高的长处。今朝用汞蒸气灯较多。

UV辐照消毒、灭菌是操纵紫外光能穿透微生物细胞膜和细胞核,粉碎其DNA或RNA的份子链,使其掉去复制能力和勾当功能,到达灭菌杀毒的目标。操纵UV消毒,不存在如蒸煮消毒后处置废液物、容器等问题,环保靠得住。

光疗-光辐照医治光源:是操纵光生物效应,用特定波长的光照令人体的皮肤或某些组织细胞催发展或按捺发展,来到达医治目标。LED光源用在光疗的疗效正在凸显。

较之传统光源,LED更合适光疗对光源的各项非凡要求。首要是具有光波长选择规模广,辐射光量、辐照光斑可控可调,光色纯,无有害光谱成份,和电器平安等特点。是以,LED必定成为替换传统光疗光源的首选健康光源,成为有用的临床医治手段。

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。

膀胱癌诊断:用488nm蓝光照耀尿样,在荧光光谱中不雅察550nm~570nm绿光光谱区域内是不是呈现峰值,可诊断有否膀胱癌变。

LED光源的合用规模

紫外光:紫外LED波长选择规模为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,也可用在美容、杀菌等。

红外光:LED红外芯片合适制造近红光器件,可选择780nm~1200nm规模IR LED,用在消炎、镇痛,增进新陈代谢。

蓝光:在425nm~475nm规模的LED光源,可用在医治新生儿黄疸症等。446nm~477nm的LED光源,能增进对人体生物周期起调理感化的松果体胺类激素-褪黑色素的排泄,有益在加强人体脑活力。

红光:在615nm~700nm规模内可用红光LED作光源,光色纯,红光经由过程光化学感化,可增进细胞合成,增进伤口愈合,医治多种疾病。

夹杂光与白光:用LED白光或几种分歧波长LED在统一封装体内混光组成诸如黄绿光、紫光和蓝绿夹杂光等,可知足分歧医治需要。分歧色温的白光辐照可作掉眠调理医治。

LED光源的优势

用LED光源可以组成任何几何外形,任何尺寸的点、线、面光源,也可微型化。用LED光源可组成柔嫩光源与毯子式光源,乃至与衣服连系可组成穿着式光源。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,不消眼罩庇护眼睛。

LED可用低在6V的直流电压工作,不存在诸如汞蒸气灯等因为高压引发的用电平安问题。

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、多色夹杂光光疗已获得较较着的临床结果。美国、日本、欧洲各年夜公司已推出采取LED光源的各类光疗装备,国内相干企业、黉舍、医疗机构也获得了很多功效。

手术无影灯:LED光源正被普遍承认

大夫对病员实施手术时,因为医务人员的头、手、手术器械等均会敌手术部位造成暗影,干扰大夫敌手术部位视觉的辨识,是以手术照明必需到达无影要求。无影灯是一种年夜面积光源,任何角度都有光照耀到,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,可下降病员创伤部位因温渡过高而传染的风险。

因为人体组织中分歧部位在分歧光的色温下视觉清楚度也分歧,是以要求手术照明光的色温到达2700k~6500k,可调理,同时显色性要高在90,以提高医务人员对病灶组织、血液等光彩转变的辨识、判定能力。

光源可按需遥控调理

灯具的灯臂、灯甲等都可按需进行上下、摆布轮回移动,且可遥控,对光的照耀光场巨细也可调理。

灯具会敌手术室空调、干净层流和手术室温度、干净度组成影响,这需要从灯具的造型设计、材料选用方面来解决问题。

应急处置

手术照明灯具必需具有停电应急功能,一旦停电,刹时即转入电池或备用电供电,转换时候小在1分钟,无噪音,应急时候4小时~6小时,确保不因停电造成医疗变乱。

无眩光

手术照明不克不及因光照耀在手术器械、床单、纱布、医用器皿等物品上造成闪光或反射光,干扰医务人员视野,造成眩光风险。

手术无影灯的要求十分严酷,触及光学、电子学、微电机、造型布局、层流阐发和色度学等综合手艺的复合应用,手艺含量高。跟着心脏手术、踝关节手术的普和,敌手术无影灯需求也逐步增年夜,LED光源因其凸起优势正在被普遍承认,前景看好。

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