從技術特性看LED光源的醫療照明市場前景

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激光照明、智慧照明等特殊照明

LED是最節能的人工光源，用LED光源「替代」白熾燈、熒光燈、鈉燈(HID)、鹵素燈、汞蒸氣燈、氙燈，可節能30%～80%。

LED光源的技術特性

1. 節能：截至目前，LED以外的人工光源中，電光轉換能效最高的是低壓鈉燈(LPS)，約為140lm/W。2011年，功率型LED光效實驗室水平已達到203lm/W。LED是最節能的人工光源，用LED光源「替代」白熾燈、熒光燈、鈉燈(HID)、鹵素燈、汞蒸氣燈、氙燈，可節能30%～80%。

2. 環保：LED光源為半導體固體光源(SSL)，是電致發光，不是熱發光，是冷光，光源中不含有毒和有害物;而傳統光源如熒光燈、鈉燈(HID)、汞蒸氣燈、氙氣燈等均含有汞、鈉、鎘等有害物質，其廢棄物對環境會造成污染。一支節能(熒光)燈中含有5mg～10mg汞，一旦破碎，會對水、土地造成嚴重污染。1mg汞可污染5噸水。而且，傳統光源廢棄物回收處理成本也極高，而LED光源則不存在對環境造成污染等問題。

3. 光譜純，無有害光譜：Ⅲ- Ⅴ族半導體電致發光，使得LED輻射光譜純，半波寬僅20nm～30nm。紅(R)、藍(B)、黃(Y)、綠(G)等單色光中均不含紫外光(UV)和紅外光(IR)(UVLED和IRLED除外)。即使是多色混合光，如白光(R或其他寬光譜光色，其光譜中也不含UV和IR等對人眼、皮膚造成危害的光輻射。對比其他人工光源，如白熾燈、鹵素燈的光譜中含45%～70%的IR光;熒光燈、鈉燈的光譜中均含有15%～25%UV光。使用該類產品，如不加防護，均會對使用人員產生光污染。LED燈被稱作21世紀的健康之光。

4. 易於實現智能控制：LED響應快，易於調色(色溫)、調光(光功率)和光的投射方向調節，便於實現智能化，構成智慧型光源。

5. LED是可靠性高與壽命周期長的光源：LED是固體光源，可靠性高、壽命長，其30%光衰的時間(即壽命判定值時間)可以在-30℃～+55℃環境溫度下工作，壽命時間可達30000小時～50000小時，是目前人工光源中壽命最長的光源。(白熾燈燈絲的壽命約2000小時，熒光燈為8000小時，鈉燈與汞蒸氣燈等也僅僅約為10000小時)。

LED是目前在光源壽命周期內，使用成本(指使用周期內，購置能耗+維修維護+更換等成本之和)最低的光源。

手術無影燈

醫生對病員施行手術時，由於醫務人員的頭、手、手術器械等均會對手術部位造成陰影，干擾醫生對手術部位視覺的辨識，因此手術照明必須達到無影要求。無影燈是一種大面積光源，任何角度都有光照射到，不產生影子。

1. 冷光與色溫可調、顯色性要求高

手術照明光源：輻射光中不含IR光譜，不會產生熱量，醫務人員不會產生疲勞感，可降低病員創傷部位因溫度過高而感染的風險。

由於人體組織中不同部位在不同光的色溫下視覺清晰度也不同，因此要求手術照明光的色溫達到2700k～6500k，可調節，同時顯色性要高於90，以提高醫務人員對病灶組織、血液等色澤變化的辨識、判斷能力。

2. 光源可按需遙控調節

燈具的燈臂、燈頭等均可按需進行上下、左右循環移動，且可遙控，對光的照射光場大小也可調節。

燈具會對手術室空調、潔凈層流以及手術室溫度、潔凈度構成影響，這需要從燈具的造型設計、材料選用方面來解決問題。

3. 應急處理

手術照明燈具必須具有停電應急功能，一旦停電，瞬間即轉入電池或備用電供電，轉換時間小於1分鐘，無噪音，應急時間4小時～6小時，確保不因停電造成醫療事故。

4. 無眩光

手術照明不能因光照射在手術器械、床單、紗布、醫用器皿等物品上造成閃光或反射光，干擾醫務人員視線，造成眩光危害。

手術無影燈的要求十分嚴格，涉及光學、電子學、微機電、造型結構、層流分析以及色度學等綜合技術的複合運用，技術含量高。隨著心臟手術、踝關節手術的普及，對手術無影燈需求也逐漸增大，LED光源因其突出優勢正在被廣泛認可，前景看好。

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