LED于医疗手术与医美应用的发展趋势
- 魏淑芳
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过去LED在医疗设备应用上局限在单纯的指示灯、屏幕显示等，随着LED照明技术的不断进步，运用其冷光、窄波域及高演色性的特质，可解决传统光源使用上的种种限制，也使得LED照明技术，进而拓展到LED无影手术灯、血管照明、NBI、口腔照明、LED内视镜、手术光波定位系统、病灶诊断与LED美容灯光疗等医疗应用领域中…
LED照明技术的突飞猛进，不仅在照明领域大放光明，在医疗产业的应用上也是日渐普及。LED照明在医疗产业的应用可分三大类，依序为：医疗照明、医疗诊断与治疗等，每个类型所需照明技术不尽相同。
医疗照明泛指应用于医疗机构、空间或场所使用的照明产品，包括一般检验灯、手术灯、手术头灯、牙科诊疗灯等等，像是被广泛应用于医院中的LED手术无影灯、口腔照明设备，是运用到LED灯泡易控制光线散射角度的特性，经精密计算打造出无照射死角的手术照射环境，同时突破传统卤素灯泡的无法调色温、长时间温度攀升等限制，有效解决医护人员长时间工作后，可能产生视觉疲劳和手术区域温度升高等问题，让手术进行与口腔治疗过程发挥预期效果。
LED灯源体积小巧，也非常适合安装在内视镜、胶囊胃镜上使用。且因传统灯泡温度过高，无法在病人身体内长时间使用，而结合LED光源的检视器材技术变革，让检验师以最余裕时间为病患进行最完整的检查，找到初期潜在的病因。这类医疗照明产品，对光源品质与稳定性要求极高、允许误差范围小，且需符合国际规范与通过认证，才能维持医疗环境品质的稳定。
LED医疗诊断部份。像应用可调光雷射、闪光灯能量照射的光线治疗技术，发展至今有20多年历史。像使用波长100？280nm的深紫外光(Deep Ultraviolet；DUV) LED照明技术具备长寿、低温、节能的特性，可以取代传统汞灯紫外光源做为医学上杀菌消毒之用。
当全球医疗费用不断攀升，台湾健保严审与删减医疗支出以杜绝浪费的趋势下，国内外均医疗机构均积极推动早期健康检查，盼在疾病发生初期便提前治疗，降低后续与整体医疗费用。运用人体组织暴露在紫外线和蓝光下，会发散出淡淡萤光的特性，来判别健康组织与病变组织的光诊断技术。
过去市面上常见多医疗设备均配备传统汞灯或氙灯的萤光显微镜，使用前需先经过一定时间的预热程序；当改用单波段或多波段LED灯泡的萤光显微镜设备，则具备医疗机台快速开机、立即使用的特性，节省病患的看诊时间，也成为医疗设备采购的首选。
LED医疗？医美技术成为新宠
在LED治疗部份。美国航空与太空总署(NASA)与威斯康新医学院(Medical College of Wisconsin；MCW)合作，发现以特定波长LED照射，具备刺激大脑或照射部位细胞生长、加速伤口癒合2倍、防止肌肉萎缩、骨质流失等功效。
LED照明在医美领域的应用上，藉由特定波长、能量较弱的LED光源，激发人体自然的新陈代谢，达到去痘、淡斑、美白、缩小毛孔及焕肤等美容效果。但LED光疗程也比传统光疗程还要长。
根据工研院的研究指出，LED红光医疗效果为促进血液循环、助于排除废物、加速伤口癒合，促进皮肤的胶原蛋白及弹力蛋白增生，进而达到淡化细纹、黑斑的效果。
LED黄光则为可代谢黑色素、帮助吸收保养品的养分，改善过敏皮肤等。而LED蓝光则能有效抑制细菌繁殖的特性，若同时搭配LED红光则可减少皮肤皮脂腺的分泌，降低粉刺产生。
当LED光疗技术于2005年取得美国FDA认证后，不少医美诊所藉着LED光疗更推出肌肤活化、再生与改造等美容疗程。市面上亦有生技业者为医美诊所推出LED光疗仪，以及在消费市场贩售LED光疗面膜。
2008年英国医疗研究公司Virulite的道格医师，与英国巽德兰(Sunderland)大学一同研发装700个红外线LED灯的头盔，让57岁的美国商人的失智症病情得以缓解。欧司朗(OSRAM)在疼痛诊疗中心开发出以LED照明缓解疼痛的技术。
2014年荷商飞利浦(Philips)旗下医疗系统事业群(今为医疗保健事业群)，发表了治疗牛皮癣的BlueControl蓝光LED光疗技术。2016年意大利佛罗伦斯(Florence)大学一项实验研究成果，证实了LED蓝光的医疗、美容成效，也开启医学界针对LED光疗技术持续不断的研究及开发其应用。
市调机构推估2016年全球LED医疗手术灯照明市场达6.12亿美元，至2020年将达7.87亿美元，主要需求来自欧洲、北美、日本市场；同时在每年60亿美元的医美市场中，LED医疗照明技术的比重将逐年增加。
全球医电？LED业者合纵连横 抢进医疗？医美市场
身为全球前几大医疗电子厂暨LED照明龙头的荷商飞利浦集团，2014年9月发表BlueControl医疗照明产品，用以治疗轻度和中度的牛皮癣患者，并且提供从诊所到医疗院所各种医疗健康照明解决方案，从手术无影灯、发光天花板与减少冰冷气氛的照明环境的塑造。
身为台湾科技产业火车头的工研院，于2008年6月发表第一座以LED为光源，医疗用的手术灯及牙科灯具，具备无影、忠实显现伤口颜色及低温的特点。在经济部技术处科专研发计划支持下，2016年1月工研院与彰化基督教医院合作发展智能医院，以及开发LED医疗等相关技术。
像智能医院护理交班VLC定位系统，以LED可见光通讯系统，协助医护人员的设备机台的自动盘点，估计为每个护理站省下每月8？12天？人力次，纾解吃紧的医护人力。UVC快速杀菌系统，以80？90秒达到医疗级的消毒程度，并使医护材重复使用以节省成本。LED动态光疗技术，利用LED动态调光优势，适用各种大小患部面积，进而提升医疗品质。
2010年明基集团(BenQ)正式入股三丰医疗器材公司，2011年6月更名为明基三丰医疗器材股份有限公司，开发各种医疗电子与LED医疗照明产品。如LED手术无影灯具，并整合进照射？医疗机台内，瞄准牙医诊所、医疗机构等做销售。
LED医疗照明？诊疗应用与相关规范
为了应用于不许任何差错的医疗环境，目前LED医疗照明技术的相关规范，初期以国际照明委员会(CIE)于2002年发布CIES009/E:2002标准，随后在2006年推出IEC62471:2006规范，以及2008年推出的IEC/EN 64271:2008规范。在牙科的假牙填充料树脂固化应用上，则以ISO 10650-2:2007规范规定。
在光疗方面。2005年的IEC 60601-2-50:2005标准，一般是用于降低婴儿体内胆红素浓度(治疗黄疸)的照射设备。另外还要求：1.光疗设备中的红外线辐射应通过像滤光片等适当设施滤除，任一点的红外线辐射(波长760？1400nm)不得超过10mW/cm2。2.任一点的紫外线辐射(180？400nm)不得超过0.1mW/cm2。
ISO 15004-2标准适用于所有直接照射人眼表面或眼内的眼科仪器，制造商应提供仪器在最大孔径和最大光强状态下，出射光束在305？1100nm的相对光谱输出图。若光源强度可调整，则需提供最大强度和最大强度百分比的指示信息。
IEC决议从2009年9月1日开始，LED产品正式采用IEC 62471：2006 和EN 62471：2008 标准评估其安全性，到2010年9月1日过渡期后，所有LED产品光辐射安全测试必须符合IEC 62471:2006和IEC/EN 62471:2008标准。而无相关医用专用标准的非医疗用LED产品，则建议参考IEC/TR 62471-2:2009规范标准。
目前与萤光诊断的国际规范，主要以IEC 60601-2-57:2011为主，适用于光线波长范围在200nm到3,000nm之间的LED照明光源，适合用于治疗、诊断、监测和整容？美学等设备。但该标准不适用于日光浴、眼科仪器或婴儿光疗仪器。
图说运用冷光、窄波域及高演色性的LED照明技术，已广泛应用于无影手术灯、口腔照明等医疗应用。(Source：明基三丰医材TriLite S600/S800)
