LED光源在医疗技术中的应用及发展现状

田耕+魏粉妮

摘要：随着科技的发展，医疗设备上应用的LED光源越来越广泛，由于LED光源本身具有众多优点，它具有工作电压低、发光强度高、功率消耗少、使用寿命长以及对外界环境污染少等特点，使其在医疗方面的应用大大增加。但是由于国内现状条件的制约，在发展上还存在一定的问题。

关键词：LED光源；医疗应用；医疗设备

中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）07-0043-02

1 概述

科技的发展，已经造就了人们生活水平的不断提高，物质生活已经完全不能满足人们的需要，人们更注重的是生活的品质，生活的质量。但是，由于现代化工业的飞速发展，空气质量的不断下降，对人们的健康已经造成严重的威胁。医院也势必成了人们生活中一个不可缺少的地方。这就使得人们对于医院及其常用的医疗设备的要求也就越来越高。

在医院行业中，为了减少医疗事故的发生，医生对手术照明系统有了更深的要求，尤其是手术照明中经常用的灯光。而在牙科中对照明也很重要，毕竟医生需要看口腔里面的内部，要发现到底是哪里发炎了，牙齿哪里出现了问题。而现在传统的照明卤素灯已经不适应现代化的要求了，它发热高、占用体积大，而且不耐用、容易坏、更换频繁。进而代之的是LED口腔灯，由于LED灯对于照明有了更高的表现，使用LED灯后医生能更快，更清楚的看清里面的构造，在传统的基础上还对节能，伤害度等等环节都大幅度的改变，所以使用起来十分方便，效果良好，完全符合要求。

目前，临床上最常用的普通卤素灯光存在着固化速度较低、操作时间长、灯泡易老化或烧坏、体积较大等缺点。发光二极管（LED）光固化灯具有光波波长分布窄、与复合树脂引发效率高、固化速度较快、寿命长、无电源线、体积小、光线热辐射很小、产生的噪音小等优点。所以LED在医学领域的应用特别广泛。主要有三个方面：医学照明系统、医学方面的诊断和医学治疗领域。在医学照明领域，LED制作的牙科光纤手机和手术无影灯，用于治疗眼睛时的照明灯及其他各种医疗设备方面均有LED的应用。在医学诊断领域，用于治疗胃方面的胃镜胶囊仪器用于消化道检测。在医学治疗领域，LED光疗法在临床上的应用也越来越广泛。

2 医用照明领域

2.1 普通照明

目前LED灯用于照明已经很普及了，小到家庭的小台灯，厨房的吸顶灯，大到汽车的轮廓灯，大罩灯等等，都已经普遍应用到日常生活中了。在医疗领域，LED的应用更为重要，比如，在医院过道内、走廊上、病房内等，都是LED灯的照明系统。LED光源技术的逐渐成熟，已经使得医院的各个角落，已经普遍应用到了，因为它发热量小，并且省电，亮度大，所以应用很广。LED光源凭借性能上的众多优势，一定将来会成为医院照明的最主要的光源。

2.2 手术照明

LED光源具有发光强度高，光照度高、散发的热量低，整体装配占用体积小、显色性高等特性，因此，在牙科手术灯，牙科光照灯以及手术检查灯等医疗方面，都有着比卤素灯多许多的优点，所以在照明光源方面，由于LED灯优势是众多的，所以选择它是毫无疑问的。

牙科上用的牙科光纤手机，多年来一直采用卤素灯泡，结果大夫在给病人治疗时，由于手机在口腔内工作时间过长，灯泡发热量大，导致口腔内热量过高，致使手机进入病人口腔后人发烫，无法忍受，使得医生无法正常进行手术工作，导致治疗时间增加，耗时耗力，极大地影响了治疗的效果。由于科技的飞速发展，使得LED灯的开发及利用，很好地代替了卤素光源的存在。它具有发热量低，封装体积小。很好地解决了卤素光源所存在的问题，用于口腔治疗效果良好。

LED光源手术无影灯，是现有国际上最新一代的无影灯。它是用LED光源作为器件，制造无影灯，从而具有以下几大优点：一是冷光源，由于此光源发热量低，所以不会对人体创口造成损伤；二是由于该光源寿命长，用的时间比普通光源多达几十倍；三是具有显色性，可以使伤口出现不同颜色；四是具有便于无影设计和低温的特点。

3 医学诊断领域

近年来，随着现代化工业的快速发展，现代工具的电动化，现代人生活水平的不断提高，以及现代环境污染的越来越严重，使得人们患癌的极率越来越多，这已经对人类的健康造成更重大的威胁。饮食结构的变化以及生活习惯的不良影响，使得胃肠道疾病——胃癌和肠癌越来越多。但是有许多胃肠道路的癌症尤其是小肠部位的癌症用传统的胃镜是观察不到的。所以作为LED极其适合在胃镜胶囊上使用。它可以在病人身体内连续使用，发热量低，使其它光源远远不能相比的。

4 医学治疗领域

现代医疗技术的发展，使得医院对于抗生素的选择是越来越多，这就导致了它带来的后遗症也越来越明显，这就使得国内外的医学专家们都在寻找新的治疗方法，通过国内外专家们的精心寻找及实验，光疗法再度成为了医学研究的热门课题。LED光疗法应用于皮肤医学：由于LED光源是一种低热量的光源，所以在对于美容皮肤方面，不会造成皮肤损伤等优点，为此得到广泛的应用，在这同时，它引起了很多商家的重视。LED光源对痤疮、老年斑、日光性皮肤炎、毛细血管扩张、面部色素沉淀、表面毛孔粗大有着很大的作用。由于国内外专家们理论上的深入研究、技术经验的不断丰富积累，再加上商业圈商家们的努力推动，使得LED光疗法在医学上的研究和应用越来越广泛。

如上所述，LED照明产品更容易满足医疗照明的要求，LED本身的特点再加上医疗照明市场的特殊性使得医疗照明成为LED的最佳切入点之一。主要包含检查照明、手术照明、治疗照明几大类。在医疗领域，手术无影灯外，局部检查照明灯，手术准备照明灯；用于特殊病症治疗的光治疗设备光动力治疗仪、小孩的黄疸治疗仪等，都适宜推广LED医疗照明。

5 目前国内LED在医学照明面临的主要问题

5.1 研究及投入的不足

由于LED医疗照明是一个跨学科交叉的新兴照明领域，因此派生出许多新的问题，如将医学解剖与色度学结合，通过改变光源的色温、显色性，突出对某种组织器官的分辨能力；将医疗消毒除尘与空气动力学结合，进行光源结构流线型优化；将生理学与心理学、美学结合，研究健康照明、改善医院整体照明效果；将医疗照明特点与半导体照明优点结合，研究、开拓全新的医疗照明理念，获得全新的医疗照明体验，开发全新的医疗照明产品，提升现有医疗照明的水平。

面对这些医疗照明的特殊需要，LED医疗照明已经暴露出研究力量匮乏、研究基础及研究资金不足的先天缺陷，因此急需从基础研究出发，提出科学概念、原理，然后构建模型、原型器件和应用，再进一步延伸到技术路线，通过工程化、产业化的过程，最后形成产品，这样才能走出“仿制”道路，改变国产医疗设备一直落于进口医疗设备的状况。

5.2 新技术呼唤新标准

目前已有的灯具标准在安全、性能、电磁兼容和能效方面都适用于LED医疗照明，只是LED医疗照明灯具的一些已知特性在现有标准中尚无具体体现，所以为保证LED医疗照明灯具具有良好的性能和能效，在现有标准的基础上，针对LED医疗照明灯具的特性，制定LED灯具特殊的性能和能效标准是一项急需解决的课题。

5.3 新技术需要核心专利

LED是一门新的技术，要想使它应用更好，应用更广，我们就应该更好地去保护它，更好地去研究它。但是技术问题是目前横在国内LED企业面前的首要障碍。由于目前国内掌握LED核心技术的企业很少，甚至可以说寥寥无几，大部分企业处在很低的发展水平，而发展较快的国内企业也是很少数，并且在生产上也存在着很大的问题。

所以说，从以上几个方面来看，尽管LED在医疗领域的应用极广，但是就目前国内的发展来看，还存在一定的问题。我们必须面对问题，更好地解决问题，这样，才能使LED的应用更为广泛。

参考文献

[1] 郭斌，王青青，谢思静，阙克华，杨帆，张志君.

口腔颌面修复学杂志.2007，（3）.

[2] 霍彦明，王志远，封丽华.LED光源在医学中的应

用.

[3] 中国LED网.

作者简介：田耕（1974—），男，陕西茂陵人，咸阳西北医疗器械（集团）有限公司工程师，研究方向：医疗器械。