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LED在医疗领域中的应用
时间:2020-09-16 点击次数:

半导体照明是从上个世纪五十年代开始的,近20年来得到迅猛的房展,性价比较高,使用寿命超长。比传统的白炽灯寿命长出几十倍,随着发光二极管技术的进一步发展,发光二极管在峰值波长、发光强度、半波带宽等参数性能上有很大提高。现阶段单个发光二极管的光效果已经超过1001mW;峰值波长越来越稳定,半波带宽更窄,单色性能好,方向性好;覆盖波长从紫外到红外,几乎可以找到任意波长的单色发光二极管光。发光二极管这些特性为其应用于医疗领域提供了技术基础。

  创伤愈合的光效治疗

  根据低能量激光对伤口愈合的研究成果,生物光照事业部推出了利用发光二极管促进伤口愈合及组织愈合的产品,并做了大量的临床研究,得到了满意的效果。对动物体研究和细胞研究认为,发光二极管照射能使人类肌肉和皮肤细胞以5倍正常的速度生长。FDA已经对发光二极管的实验性疗法进行临床实验,结果伤口恢复效果满意。经研究也用在了无重力环境下的组织愈合,同时将这项技术应用在长途及长时间的太空旅行上,用来治疗太空人发生受伤的情形。

  痤疮的蓝光治疗

  痤疮是全国乃至世界上一种常见的皮脂腺疾病,在青少年中发病率高达80%,皮脂分泌旺盛和痤疮丙酸杆菌增殖是其致病主因。目前局部和系统治疗以抗生素和异维A酸类药物治疗为主,但使用抗生素会引起痤疮丙酸杆菌的抗药性,异维A酸类药物则会产生明显副作用,致使临床应用受到限制。特定波长的发光二极管蓝光照射痤疮丙酸杆菌可以使厌氧性痤疮丙酸杆菌内源性的卟啉(主要是原卟啉IV和粪卟啉III)发生光化学反应,产生单线态氧,从而杀灭细菌,达到治疗痤疮的作用。发光二极管蓝光治疗安全有效,且没有传统治疗的耐药性。

  新生儿黄疸的蓝光治疗

  发光二极管特定蓝光光疗的典型应用是对新生儿黄疸的治疗。胆红素能吸收的光线以波长450~460nm为最佳,而发光二极管蓝光波长主峰在425~475nm之间,至今发光二极管仍是光疗最好的光源,发光二极管蓝光照射治疗新生儿黄疸更安全有效。

  牛皮癣白癜风等皮肤病的治疗

  牛皮癣是一种常见的慢性皮肤病,其特征是在红斑上反复出现多层银白色干燥鳞屑。我司科研部与医学界专家经过多例人体临床试验,发现在波长选择311nm光疗中,疗效最佳,同时对于白癜风等其他皮肤病我司均有研究,部分医疗灯具已进入临床应用。

  发光二极管在医疗应用领域的展望

  发光二极管具有安全、可靠、体积小、光电转换效率高、光谱覆盖面广、易操作、价格低等优点。发光二极管能否代替目前在生物医学中普遍使用的激光,为了揭开低强度激光(LIL)和可见光的生物刺激之迷,在六年时间里,从动物细胞分子水平上,系统地研究了细菌、酵母菌和哺乳动物细胞在低强度激光与可见光作用下的行为,发现光刺激效应主要与照射剂量、波长和照射方式相关,而相干光的条件不是必须的。发光二极管在低能量光疗领域将逐步替换半导体激光器。以往低能量激光治疗的经验成果也将为发光二极管的应用提供参考。

  在相干性、光强、波长、实用性和价格等方面,发光二极管以它固有的优势,完全有可能在未来的生物医学领域代替目前的激光,并有希望形成一个专门服务于生物医学领域的新产业。

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