LED光療限制: 紅外線輻射< 10mW/cm2; 紫外線輻射< 0.1mW/cm2

LED於醫療手術與醫美應用的發展趨勢 魏淑芳2017-04-12 (DIGITIMES) 過去LED在醫療設備應用上侷限在單純的指示燈、螢幕顯示等，隨著LED照明技術的不斷進步，運用其冷光、窄波域及高演色性的特質，可解決傳統光源使用上的種種限制，也使得LED照明技術，進而拓展到LED無影手術燈、血管照明、NBI、口腔照明、LED內視鏡、手術光波定位系統、病灶診斷與LED美容燈光療等醫療應用領域中…LED照明技術的突飛猛進，不僅在照明領域大放光明，在醫療產業的應用上也是日漸普及。LED照明在醫療產業的應用可分三大類，依序為：醫療照明、醫療診斷與治療等，每個類型所需照明技術不盡相同。醫療照明泛指應用於醫療機構、空間或場所使用的照明產品，包括一般檢驗燈、手術燈、手術頭燈、牙科診療燈等等，像是被廣泛應用於醫院中的LED手術無影燈、口腔照明設備，是運用到LED燈泡易控制光線散射角度的特性，經精密計算打造出無照射死角的手術照射環境，同時突破傳統鹵素燈泡的無法調色溫、長時間溫度攀升等限制，有效解決醫護人員長時間工作後，可能產生視覺疲勞和手術區域溫度升高等問題，讓手術進行與口腔治療過程發揮預期效果。LED燈源體積小巧，也非常適合安裝在內視鏡、膠囊胃鏡上使用。且因傳統燈泡溫度過高，無法在病人身體內長時間使用，而結合LED光源的檢視器材技術變革，讓檢驗師以最餘裕時間為病患進行最完整的檢查，找到初期潛在的病因。這類醫療照明產品，對光源品質與穩定性要求極高、允許誤差範圍小，且需符合國際規範與通過認證，才能維持醫療環境品質的穩定。LED醫療診斷部份。像應用可調光雷射、閃光燈能量照射的光線治療技術，發展至今有20多年歷史。像使用波長100～280nm的深紫外光(Deep Ultraviolet；DUV) LED照明技術具備長壽、低溫、節能的特性，可以取代傳統汞燈紫外光源做為醫學上殺菌消毒之用。當全球醫療費用不斷攀升，台灣健保嚴審與刪減醫療支出以杜絕浪費的趨勢下，國內外均醫療機構均積極推動早期健康檢查，盼在疾病發生初期便提前治療，降低後續與整體醫療費用。運用人體組織暴露在紫外線和藍光下，會發散出淡淡螢光的特性，來判別健康組織與病變組織的光診斷技術。過去市面上常見多醫療設備均配備傳統汞燈或氙燈的螢光顯微鏡，使用前需先經過一定時間的預熱程序；當改用單波段或多波段LED燈泡的螢光顯微鏡設備，則具備醫療機台快速開機、立即使用的特性，節省病患的看診時間，也成為醫療設備採購的首選。

LED醫療／醫美技術成為新寵 在LED治療部份。美國航空與太空總署(NASA)與威斯康新醫學院(Medical College of Wisconsin；MCW)合作，發現以特定波長LED照射，具備刺激大腦或照射部位細胞生長、加速傷口癒合2倍、防止肌肉萎縮、骨質流失等功效。LED照明在醫美領域的應用上，藉由特定波長、能量較弱的LED光源，激發人體自然的新陳代謝，達到去痘、淡斑、美白、縮小毛孔及煥膚等美容效果。但LED光療程也比傳統光療程還要長。根據工研院的研究指出，LED紅光醫療效果為促進血液循環、助於排除廢物、加速傷口癒合，促進皮膚的膠原蛋白及彈力蛋白增生，進而達到淡化細紋、黑斑的效果。LED黃光則為可代謝黑色素、幫助吸收保養品的養分，改善過敏皮膚等。而LED藍光則能有效抑制細菌繁殖的特性，若同時搭配LED紅光則可減少皮膚皮脂腺的分泌，降低粉刺產生。當LED光療技術於2005年取得美國FDA認證後，不少醫美診所藉著LED光療更推出肌膚活化、再生與改造等美容療程。市面上亦有生技業者為醫美診所推出LED光療儀，以及在消費市場販售LED光療面膜。2008年英國醫療研究公司Virulite的道格醫師，與英國巽德蘭(Sunderland)大學一同研發裝700個紅外線LED燈的頭盔，讓57歲的美國商人的失智症病情得以緩解。歐司朗(OSRAM)在疼痛診療中心開發出以LED照明緩解疼痛的技術。2014年荷商飛利浦(Philips)旗下醫療系統事業群(今為醫療保健事業群)，發表了治療牛皮癬的BlueControl藍光LED光療技術。2016年義大利佛羅倫斯(Florence)大學一項實驗研究成果，證實了LED藍光的醫療、美容成效，也開啟醫學界針對LED光療技術持續不斷的研究及開發其應用。市調機構推估2016年全球LED醫療手術燈照明市場達6.12億美元，至2020年將達7.87億美元，主要需求來自歐洲、北美、日本市場；同時在每年60億美元的醫美市場中，LED醫療照明技術的比重將逐年增加。

全球醫電／LED業者合縱連橫搶進醫療／醫美市場 身為全球前幾大醫療電子廠暨LED照明龍頭的荷商飛利浦集團，2014年9月發表BlueControl醫療照明產品，用以治療輕度和中度的牛皮癬患者，並且提供從診所到醫療院所各種醫療健康照明解決方案，從手術無影燈、發光天花板與減少冰冷氣氛的照明環境的塑造。身為台灣科技產業火車頭的工研院，於2008年6月發表第一座以LED為光源，醫療用的手術燈及牙科燈具，具備無影、忠實顯現傷口顏色及低溫的特點。在經濟部技術處科專研發計畫支持下，2016年1月工研院與彰化基督教醫院合作發展智慧醫院，以及開發LED醫療等相關技術。像智慧醫院護理交班VLC定位系統，以LED可見光通訊系統，協助醫護人員的設備機台的自動盤點，估計為每個護理站省下每月8～12天/人力次，紓解吃緊的醫護人力。UVC快速殺菌系統，以80～90秒達到醫療級的消毒程度，並使醫護材重複使用以節省成本。LED動態光療技術，利用LED動態調光優勢，適用各種大小患部面積，進而提升醫療品質。2010年明基集團(BenQ)正式入股三豐醫療器材公司，2011年6月更名為明基三豐醫療器材股份有限公司，開發各種醫療電子與LED醫療照明產品。如LED手術無影燈具，並整合進照射／醫療機台內，瞄準牙醫診所、醫療機構等做銷售。

LED醫療照明／診療應用與相關規範 為了應用於不許任何差錯的醫療環境，目前LED醫療照明技術的相關規範，初期以國際照明委員會(CIE)於2002年發布CIES009/E:2002標準，隨後在2006年推出IEC62471:2006規範，以及2008年推出的IEC/EN 64271:2008規範。在牙科的假牙填充料樹脂固化應用上，則以ISO 10650-2:2007規範規定。在光療方面。2005年的IEC 60601-2-50:2005標準，一般是用於降低嬰兒體內膽紅素濃度(治療黃疸)的照射設備。另外還要求：1.光療設備中的紅外線輻射應通過像濾光片等適當設施濾除，任一點的紅外線輻射(波長760～1400nm)不得超過10mW/cm2。2.任一點的紫外線輻射(180～400nm)不得超過0.1mW/cm2。ISO 15004-2標準適用於所有直接照射人眼表面或眼內的眼科儀器，製造商應提供儀器在最大孔徑和最大光強狀態下，出射光束在305～1100nm的相對光譜輸出圖。若光源強度可調整，則需提供最大強度和最大強度百分比的指示訊息。IEC決議從2009年9月1日開始，LED產品正式採用IEC 62471：2006 和EN 62471：2008 標準評估其安全性，到2010年9月1日過渡期後，所有LED產品光輻射安全測試必須符合IEC 62471:2006和IEC/EN 62471:2008標準。而無相關醫用專用標準的非醫療用LED產品，則建議參考IEC/TR 62471-2:2009規範標準。目前與螢光診斷的國際規範，主要以IEC 60601-2-57:2011為主，適用於光線波長範圍在200nm到3,000nm之間的LED照明光源，適合用於治療、診斷、監測和整容／美學等設備。但該標準不適用於日光浴、眼科儀器或嬰兒光療儀器。(Source：明基三豐醫材TriLite S600/S800)