從技術(shù)特性看LED光源的醫(yī)療照明市場(chǎng)前景

　　我國(guó)用于醫(yī)療領(lǐng)域的照明類產(chǎn)品(功能性照明除外)及生產(chǎn)、技術(shù)水平整體較低，品牌集中度不高，大多數(shù)醫(yī)院用的醫(yī)用照明產(chǎn)品購(gòu)自國(guó)外，如德國(guó)馬丁、創(chuàng)乎等品牌，市場(chǎng)幾乎被國(guó)外公司壟斷。雖然醫(yī)用照明產(chǎn)品數(shù)量不及常用照明，但價(jià)格昂貴，市值較高，值得關(guān)注。

　　在我國(guó)，醫(yī)用照明產(chǎn)業(yè)歸屬醫(yī)療器械行業(yè)。據(jù)2008年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國(guó)約有7300多家企業(yè)從事醫(yī)療器械生產(chǎn)，但能生產(chǎn)醫(yī)用照明產(chǎn)品的企業(yè)不到3%，且大多數(shù)企業(yè)僅生產(chǎn)觀片燈之類的低端產(chǎn)品。直到近幾年，才有以LED作為光源的醫(yī)用照明產(chǎn)品出現(xiàn)，并被應(yīng)用。

　　隨著社會(huì)對(duì)醫(yī)療健康、醫(yī)療康復(fù)、綠色環(huán)保和節(jié)能的重視，從2007年起，我國(guó)LED醫(yī)療照明開(kāi)始起步。但由于產(chǎn)品入門門檻高，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大，且大多數(shù)醫(yī)療器械企業(yè)對(duì)LED性能、使用技術(shù)不太了解，加上用于醫(yī)療的照明產(chǎn)品涉及醫(yī)療機(jī)理、光、機(jī)、電、熱等復(fù)合技術(shù)，只有少部分大企業(yè)與醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作生產(chǎn)該類產(chǎn)品。另外，醫(yī)療照明產(chǎn)品認(rèn)證程序復(fù)雜，因此LED醫(yī)療照明進(jìn)展不理想，與需求不相適應(yīng)。

　　目前，國(guó)內(nèi)有近3000多家LED企業(yè)，其中不少企業(yè)在LED景觀照明、功能性照明產(chǎn)品方面有較強(qiáng)的研制、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)能力。但他們因不歸屬醫(yī)療器械行業(yè)，缺乏入門途徑。

　　據(jù)衛(wèi)生部《衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，2008年，我國(guó)有27.8萬(wàn)家醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，其中醫(yī)院2萬(wàn)余家，衛(wèi)生院6萬(wàn)余家，街道、社區(qū)診所17余萬(wàn)家。這些單位目前均使用傳統(tǒng)光源照明裝置，市場(chǎng)規(guī)模很大，僅從節(jié)能方面考慮，基于半導(dǎo)體照明技術(shù)的醫(yī)用照明升級(jí)換代成為必然。

　　但必須知道，醫(yī)療照明屬于醫(yī)用器械，有嚴(yán)格的法規(guī)和認(rèn)證要求，在技術(shù)、安全規(guī)則方面要求極嚴(yán)，與普通功能性照明相比，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)更大。為此，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的準(zhǔn)入許可審核應(yīng)當(dāng)更嚴(yán)格，但應(yīng)不排斥非醫(yī)療器械企業(yè)，如許可LED照明企業(yè)進(jìn)入該領(lǐng)域。

　　LED照明目前正在從景規(guī)照明到功能性照明，從戶外照明向戶內(nèi)照明，從一般照明到特殊照明延伸，這是技術(shù)進(jìn)步、社會(huì)進(jìn)步的必然。
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　　適合醫(yī)療照明的LED光源符合可調(diào)可控、高可靠、長(zhǎng)壽命的要求，是取代目前鹵素?zé)?、汞燈、氙燈的最佳固體光源。

　　從2010年起，國(guó)產(chǎn)LED手術(shù)無(wú)影燈已在一些三甲醫(yī)院應(yīng)用，并出口日本、澳大利亞、菲律賓等國(guó)家。

　　LED光源：節(jié)能環(huán)保 成本最低

　　LED是最節(jié)能的人工光源，用LED光源“替代”白熾燈、熒光燈、鈉燈(HID)、鹵素?zé)?、汞蒸氣燈、氙燈，可?jié)能30%～80%。目前，LED是在光源壽命周期內(nèi)使用成本最低的光源。

　　LED光源的技術(shù)特性

　　節(jié)能：截至目前，LED以外的人工光源中，電光轉(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)室水平已達(dá)到203lm/W。LED是最節(jié)能的人工光源，用LED光源“替代”白熾燈、熒光燈、鈉燈(HID)、鹵素?zé)?、汞蒸氣燈、氙燈，可?jié)能30%～80%。

　　環(huán)保：LED光源為半導(dǎo)體固體光源(SSL)，是電致發(fā)光，不是熱發(fā)光，是冷光，光源中不含有毒和有害物;而傳統(tǒng)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(zhì)，其廢棄物對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。一支節(jié)能(熒光)燈中含有5mg～10mg汞，一旦破碎，會(huì)對(duì)水、土地造成嚴(yán)重污染。1mg汞可污染5噸水。而且，傳統(tǒng)光源廢棄物回收處理成本也極高，而LED光源則不存在對(duì)環(huán)境造成污染等問(wèn)題。

　　光譜純，無(wú)有害光譜：Ⅲ- Ⅴ族半導(dǎo)體電致發(fā)光，使得LED輻射光譜純，半波寬僅20nm～30nm。紅(R)、藍(lán)(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(duì)人眼、皮膚造成危害的光輻射。對(duì)比其他人工光源，如白熾燈、鹵素?zé)舻墓庾V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(chǎn)品，如不加防護(hù)，均會(huì)對(duì)使用人員產(chǎn)生光污染。LED燈被稱作21世紀(jì)的健康之光。
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　易于實(shí)現(xiàn)智能控制：LED響應(yīng)快，易于調(diào)色(色溫)、調(diào)光(光功率)和光的投射方向調(diào)節(jié)，便于實(shí)現(xiàn)智能化，構(gòu)成智慧型光源。

　　由于是半導(dǎo)體發(fā)光器件，LED瞬態(tài)響應(yīng)僅ns級(jí)，可用數(shù)十千赫茲到數(shù)百千赫茲頻率驅(qū)動(dòng)，不存在導(dǎo)致視覺(jué)疲勞的頻閃。正因如此，其易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化控制。如其他人工光源難以實(shí)現(xiàn)的光源色溫(CCT)連續(xù)調(diào)節(jié)，LED則可輕易實(shí)施。這一點(diǎn)對(duì)在手術(shù)照明、手術(shù)清創(chuàng)照明中觀察不同病灶、不同組織、血液顏色的清晰度十分重要。

　　LED是低電壓驅(qū)動(dòng)的光源，安全可靠：LED光源用低電壓驅(qū)動(dòng)，在應(yīng)急照明時(shí)可瞬時(shí)轉(zhuǎn)入電池工作，轉(zhuǎn)換時(shí)間僅零點(diǎn)幾秒，不會(huì)造成因停電引發(fā)意外。且LED光源轉(zhuǎn)換快，轉(zhuǎn)換過(guò)程無(wú)應(yīng)急發(fā)電機(jī)的噪聲。

　　LED驅(qū)動(dòng)供電裝置可達(dá)到醫(yī)用器械國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求。如EN60601-1-2、UL60950、IEC68-2-29和3C等以及對(duì)醫(yī)用設(shè)備電器安全和電磁干擾的認(rèn)證要求。

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

　　LED是目前在光源壽命周期內(nèi)，使用成本(指使用周期內(nèi)，購(gòu)置能耗+維修維護(hù)+更換等成本之和)最低的光源。
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　　傳統(tǒng)光源的不足

　　目前，在醫(yī)療領(lǐng)域中常用的人工光源與LED光源，除上面提到的能效、光譜純度、色溫調(diào)控、響應(yīng)時(shí)間、可靠性、壽命時(shí)間以及生命周期成本等基本特點(diǎn)，歸納起來(lái)還有以下一些不足。

　　汞蒸氣放電型光源