一、LED醫(yī)用照明新技術(shù)簡介
(一)技術(shù)背景
當(dāng)前世界各國醫(yī)院使用的照明燈主要分為兩類：一是醫(yī)療專用照明，主要包括醫(yī)院檢查與手術(shù)治 療過程中所使用印具有特殊功能性要求的專用照明設(shè)備，如手術(shù)無影燈、醫(yī)療檢查燈、醫(yī)用頭燈以及紫外消毒燈等等；二是醫(yī)院室內(nèi)通用照明，如病房、辦公室樓道使用的熒光燈或節(jié)能熒光燈以及大空間的公共場所使用的投光燈，應(yīng)急照朗使用的儲能燈、指示燈和外墻裝飾使用霓虹燈、白熾燈等照明燈具。
手術(shù)無影燈是室內(nèi)照明的一種特殊專用功能性照明燈具。相對其他普通室內(nèi)照明，有如下特點：
1、功耗大(平均功率1000W)；
2、照明質(zhì)量要求最高(照度120000Lux)；
3、價格昂貴(平均8萬元／套)。
(1)手術(shù)無影燈現(xiàn)狀及問題
目前手術(shù)無影燈主要采用鹵素?zé)艄庠�，在亮度和無影方面基本達到了要求。但因其工作原理的限制，存在如下問題：
①功耗大；
②超高的紅外熱輻射，使手術(shù)區(qū)域產(chǎn)生較高溫升，造成患者傷口失水而影響傷口愈合并增加感染風(fēng)險；
③色溫不可調(diào)節(jié)，干利于醫(yī)生迅速、準(zhǔn)確地分辨各種組織，易造成醫(yī)療事故。不同人體組織或不同新鮮程度的相同組織對不同波長的光的反射率不同，人眼對各種組織在不同波長光照下具有不同敏感度，對不同組織采用相應(yīng)色溫光照可以提高醫(yī)生對組織的分辨力； ④龐大的燈具結(jié)構(gòu)阻擾了凈化空氣的正常流通、降低了凈化效果，需提高手術(shù)室凈化等級來滿足手術(shù)區(qū)域的潔凈度要求，大幅度增加了凈化系統(tǒng)的建設(shè)和運行成本。
(2)手術(shù)無影燈的市場需求與經(jīng)濟效益
①全國手術(shù)無影燈的年需求量約1．4萬臺，目前鹵素?zé)羝骄?萬元／臺，年市場容量達11．2億元；若按 LED手術(shù)無影燈市場售價25萬元／臺計算(德國iLED60萬元／臺)，則市場年總需求可達35億元。
②我國有近30萬家醫(yī)療機構(gòu)，在用的無影燈約10萬臺，年耗電接近10億度，相當(dāng)于285萬只40W的普通室內(nèi)照明燈；若采用LED實現(xiàn)節(jié)電50％，則全國每年可節(jié)電5億度。
③目前手術(shù)室凈化系統(tǒng)平均需投資40萬元，運行成本6-8萬元／年，功耗達12-20KW；采用LED手術(shù)無影燈可將凈化標(biāo)準(zhǔn)降低一個等級，則每間手術(shù)室能節(jié)約建設(shè)投入10-20萬元、降低運行成本20％，按全國現(xiàn)有的7.3萬間手術(shù)室計算，僅凈化系統(tǒng)就可節(jié)約建設(shè)投入73億元、運行費用10．22億元。
(3)研究與推廣該產(chǎn)晶技術(shù)的意義
LED具有解決傳統(tǒng)光源所存在問題的潛力，被認(rèn)為是替代傳統(tǒng)光源的最佳選擇，市場上對LED手術(shù)無影燈寄予厚望。西方發(fā)達國家的名企也大力研制和開發(fā)該產(chǎn)品，爭奪未來醫(yī)療手術(shù)照明的制高點。目前LED的成本還較高，在普通民用領(lǐng)域推廣較困難，而手術(shù)無影燈對技術(shù)和功能要求高，對成本要求卻相對較低。因此，選擇LED手術(shù)無影燈作為LED室內(nèi)照明的切入點和突破口是理想而現(xiàn)實的。
綜上所述，針對鹵素光源無影燈的問題、結(jié)合LED光源的特點，攻克LED手術(shù)無影燈的技術(shù)難關(guān)、實現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化，對于趕超西方發(fā)達國家，迅速提升我國在LED照明技術(shù)領(lǐng)域的國際地位，搶占國際LED醫(yī)療手術(shù)照明研究、產(chǎn)業(yè)和市場的制高點具有重大意義和巨大社會經(jīng)濟效益。
（二）技術(shù)領(lǐng)先性
（二）技術(shù)領(lǐng)先性
基于色溫可調(diào)的集成大功率LED芯片的手術(shù)無影燈的研發(fā)主要研究以下內(nèi)容：
(1)色溫可調(diào)集成大功率LED芯片設(shè)計；
(2)電路板直接芯片陣列封裝技術(shù)的LED光源模塊；
(3)光源模塊的散熱設(shè)計；
(4)高均勻度、無影化燈具的二次光學(xué)設(shè)計；
(5)色溫可調(diào)LED驅(qū)動和控制電路設(shè)計；
(6)燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計；
(7)人體不同組織器官的色飽和特性；
(8)手術(shù)室層流與燈具的相互作用、凈化效果評價；
(9)規(guī)�；a(chǎn)工藝和質(zhì)量保障技術(shù)。
該產(chǎn)品的問世，解決LED手術(shù)無影燈的關(guān)鍵技術(shù)，并在色溫連續(xù)可調(diào)、手術(shù)室層流凈化結(jié)構(gòu)、芯片直接集成及其散熱、燈具的無影化與高均勻度二次光學(xué)設(shè)計、規(guī)�；a(chǎn)工藝技術(shù)等方面取得突破，開發(fā)出國際領(lǐng)先水平的LED手術(shù)無影照明燈產(chǎn)品。
(三)技術(shù)創(chuàng)新點
傳統(tǒng)手術(shù)無影燈采用的鹵素?zé)魹橹饕庠�，需要具有可改變光照視野大小的微調(diào)結(jié)構(gòu)，以便可依不同手術(shù)情景而改變光照區(qū)域；又因為無影燈是在無菌環(huán)境中使用，因此無影燈外形設(shè)計及散熱結(jié)構(gòu)與手術(shù)室之間的氣流分布將會影響手術(shù)室的無菌狀態(tài)與手術(shù)品質(zhì)。然而以上需求與光源特性及整體照明模組設(shè)計息息相關(guān)，而LED光源因具有冷光、體積小、高演色性、光形可隨意設(shè)計、及可隨意調(diào)控光強度的特性，因此以LED作為手術(shù)無影燈光源將較傳統(tǒng)的鹵素?zé)艟哂袃?yōu)勢。大功率色溫可調(diào)LED手術(shù)無影的問世，取得了以下創(chuàng)新點：
（1）色溫可調(diào)手術(shù)無影燈；（2）色溫對不同組織顯色特性的臨床應(yīng)用模型；(3)色溫可調(diào)手術(shù)無影燈的手術(shù)照明照度標(biāo)準(zhǔn)新建議；(4)LED手術(shù)無影燈及其結(jié)構(gòu)對手術(shù)室層流凈化效果評價模型。其色溫連續(xù)可調(diào)性，有效緩解醫(yī)生視覺疲勞，創(chuàng)造了新的醫(yī)療層流凈化標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造了新的醫(yī)療手術(shù)室的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
二、LED醫(yī)用照明新技術(shù)被評為國家標(biāo)準(zhǔn)的意義
重慶市邦橋科技公司承擔(dān)的“醫(yī)用LED照明系列產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”科技專項取得重大突破，成功獲取LED醫(yī)用照明新技術(shù)，被2010年全匡醫(yī)用電器標(biāo)準(zhǔn)化分會評定為國家標(biāo)準(zhǔn)，填補了國內(nèi)空白。
國家標(biāo)準(zhǔn)對國家經(jīng)濟、技術(shù)發(fā)展有重要意義，是國家最高一級的規(guī)范性技術(shù)文件。國家標(biāo)準(zhǔn)一般由全國性專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組織制定，由國家質(zhì)檢總局審批、發(fā)布。
隨著我國醫(yī)療行業(yè)的巨大發(fā)展和對外交流的不斷擴大，醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)化工作越來越受到重視，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證，／S床使用效果和患者安全發(fā)揮著保障性的重大作用。
手術(shù)照明是關(guān)乎醫(yī)療安全和醫(yī)護人員健康的重要問題。因此，研究不同人體器官組織的顯色特征和照明要求成為醫(yī)療行業(yè)中一個亟待解決的問題。基于大功率LED芯片技術(shù)印手術(shù)無影燈，降低了手術(shù)照朗的光照度，改變了傳統(tǒng)的手術(shù)照明技術(shù)，創(chuàng)造一種手術(shù)照朗的新技術(shù)、新方法和新標(biāo)準(zhǔn)。它能夠提高手術(shù)室層流凈化效果，陶氏手術(shù)室的造價和運行成本，改善手術(shù)傷口部位無菌環(huán)境，創(chuàng)造了新的醫(yī)療層流凈化標(biāo)準(zhǔn)，也創(chuàng)造新的醫(yī)療手術(shù)室的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
此次LED醫(yī)療照明技術(shù)被評為國家標(biāo)準(zhǔn)，對不同人體器官組織采用怎樣的色溫、亮度以及飽和度的LED光源照射才能達到最佳的視覺效果給出了明確的結(jié)論和統(tǒng)一的指南，益于維護醫(yī)生的身心健康，保護醫(yī)生的合法權(quán)益，也有助手提高醫(yī)療安全質(zhì)量，促進醫(yī)療服務(wù)的進一步發(fā)展。該標(biāo)準(zhǔn)的形成彌補了我國醫(yī)療照明國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間標(biāo)準(zhǔn)的缺失與滯后。大大提高了醫(yī)用照明標(biāo)準(zhǔn)的適用性、時效性和可行性。
三、LED醫(yī)用照明新技術(shù)的應(yīng)用趨勢和發(fā)展趨勢
中國醫(yī)用照朗產(chǎn)業(yè)技術(shù)整體較低、品牌效應(yīng)不足，
中國潛在的巨大應(yīng)用市場令人垂涎，而目前國內(nèi)大醫(yī)院用的設(shè)備基本上大部分來自國外的品牌如德國馬丁、創(chuàng)孚、德爾等，國內(nèi)品牌的醫(yī)療照朗產(chǎn)品僅能占領(lǐng)部分中小醫(yī)院。LED醫(yī)用照明產(chǎn)品價格相對高昂(國外品牌售價高達60萬元／臺)，而國內(nèi)LED醫(yī)用照明產(chǎn)品相對價格較低具有價格優(yōu)勢因而目前在國內(nèi)市場中仍占半壁江山。市場潛力是中國最大的優(yōu)勢，由于近年來國家對醫(yī)療衛(wèi)生和國民健康關(guān)注和投入使得原來不完善和健全的醫(yī)療體系和制度逐步完善，帶動了整個醫(yī)療器械行業(yè)的飛速發(fā)展，因而帶動了醫(yī)用照明需求日益擴大。
從應(yīng)用層面來講，LED醫(yī)用照明技術(shù)在未來的發(fā)展中將被廣泛的應(yīng)用于手術(shù)照明：手術(shù)無影燈；區(qū)域照明：手術(shù)司、手術(shù)準(zhǔn)備間、病區(qū)照明；局部照明：婦科檢查燈；診斷照明：頭燈、耳燈、口腔燈、護理燈等方面�？v觀國內(nèi)外LED醫(yī)用照明技術(shù)研究及其應(yīng)用的現(xiàn)狀與進程，LED醫(yī)用照明雖然剛起步、且醫(yī)用照明屬于醫(yī)療器械范疇，準(zhǔn)入門檻高，發(fā)達國家在這方面也剛剛起步，我國與國際先進水平差距相對較小，但已被醫(yī)療行業(yè)寄予厚望，故LED醫(yī)用照明產(chǎn)品會在未來的3-5年中逐步替代傳統(tǒng)的醫(yī)療照明產(chǎn)品。
目前，國內(nèi)的LED醫(yī)用照明企業(yè)在已初步形成了與市場需求匹配LED醫(yī)用照明產(chǎn)品，中、低端產(chǎn)品通過“國家中央資金農(nóng)村衛(wèi)生服務(wù)體系基本醫(yī)療設(shè)備國內(nèi)招標(biāo)”及“國產(chǎn)醫(yī)療器械產(chǎn)品應(yīng)用示范工程(簡稱十百千萬工程)”等項目在縣級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、社區(qū)衛(wèi)生機構(gòu)進行推廣應(yīng)用，中、高端產(chǎn)品已在國內(nèi)眾多三甲醫(yī)院進行了樣板示范和部分銷售，并出口到了日本、澳大利亞、菲律賓、土耳其及南美地區(qū)，并得到發(fā)達國家醫(yī)療機構(gòu)的認(rèn)可。國內(nèi)市場發(fā)展完成了前期的市場引導(dǎo)并奠定了一定的市場基礎(chǔ)，整個市場的健康有序發(fā)展急需相關(guān)部門在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)及推動。
