Ứng dụng y tế sử dụng đèn LED trong chữa bệnh

Đèn LED hiệu suất cao đang đưa ánh sáng phẫu thuật và các phương pháp điều trị y tế áp dụng ánh sáng trên lưỡi cắt với đầu ra phát sáng cao và thiết kế tiết kiệm năng lượng.

Kể từ khi thành lập thương mại vào năm 2006, đèn phẫu thuật dựa trên đèn LED đã trở thành công nghệ được lựa chọn cho chiếu sáng trên không trong các phòng mổ bệnh viện (ORs) và các phòng phẫu thuật nha khoa.





Phẫu thuật chiếu sáng

Các cơ sở y tế đang tận dụng các đặc tính vốn có của đèn LED hiệu suất cao, cung cấp ánh sáng cao, tuổi thọ dài hơn và giảm tiêu thụ điện năng so với các hệ thống chiếu sáng phẫu thuật truyền thống sử dụng bóng đèn halogen hoặc khí thải.

Đèn LED phẫu thuật tạo ra ánh sáng trắng cường độ cao với nhiệt độ màu cao (CT) cho khả năng hiển thị và chiếu sáng tối ưu. Điều này làm giảm mỏi mắt và tinh thần mệt mỏi của nhân viên phẫu thuật, thúc đẩy nồng độ cao và mức năng lượng ở tất cả các lần trong các thủ tục y tế. Các hệ thống tiên tiến sử dụng công nghệ điều khiển màu sáng tạo để cung cấp cho các bác sĩ phẫu thuật khả năng duy nhất để điều chỉnh CT của ánh sáng đèn led dây ngoài trời đầu ra đồng thời duy trì kết xuất màu cao. Điều này cho phép độ tương phản bề mặt tối ưu và sự khác biệt mô tăng cường tại vị trí phẫu thuật.

Những hệ thống chiếu sáng trạng thái rắn này thường sử dụng một thiết kế bảng mô-đun với mỗi bảng được điền bởi các dãy đèn LED công suất cao để cung cấp ánh sáng đồng nhất cao cấp. Các bộ phận mỏng và nhẹ để chúng có thể được gắn vào giá đỡ di động hoặc cánh tay bùng nổ cơ động được gắn vào tường hoặc trần để định vị dễ dàng. Đồ đạc có thể kết hợp các tấm có kích thước và số lượng khác nhau để kiểm soát tổng sản lượng ánh sáng và vùng phủ sóng.

Ánh sáng phẫu thuật iLED5 từ Trumpf Medical cho phép các bác sĩ phẫu thuật điều chỉnh nhiệt độ màu trong khi duy trì độ màu cao để làm nổi bật độ tương phản của mô.

Một ví dụ cạnh hàng đầu là iLED5 từ Trumpf Medical. Ánh sáng phẫu thuật này sử dụng năm tấm đèn chiếu sáng có tổng cộng 184 đèn LED màu trắng và màu để tạo ra sản lượng ánh sáng 160.000 lux. Mỗi đèn LED có thấu kính hội tụ riêng, tạo ra một ma trận đa thấu kính gồm 184 chùm ánh sáng chồng chéo riêng biệt tạo ra một trường ánh sáng tập trung và đồng nhất với ánh sáng gần như không có bóng. interone co. ltd

Một tính năng quan trọng khác của đèn phẫu thuật LED là chúng không tỏa nhiệt trên khu vực phẫu thuật không giống như các hệ thống thông thường. Điều này mang lại một biện pháp thoải mái bổ sung cho nhân viên phẫu thuật và làm giảm các yêu cầu làm mát không khí của OR tạo ra tiết kiệm năng lượng bổ sung. Việc thiếu phát xạ hồng ngoại (IR) và tia cực tím (UV) cũng làm cho đèn an toàn cho môi trường y tế có kiểm soát cao vì chúng không can thiệp vào các hợp chất hóa học nhạy cảm, cảm biến chẩn đoán hoặc phương pháp điều trị chuyên biệt.

Hệ thống đèn LED cũng cực kỳ bền với các mẫu thương mại có sẵn cung cấp 30.000 giờ sử dụng. Điều này làm giảm đáng kể chi phí bảo trì lưu trữ và thay thế bóng đèn thông thường.

Trong những tình huống cần ánh sáng địa phương hóa nhiều hơn tại địa điểm phẫu thuật, các bác sĩ phẫu thuật có thể sử dụng đèn pha phẫu thuật dựa trên đèn LED. Các thiết bị này thường sử dụng một đèn LED công suất cao duy nhất với một CT cao để tạo ra một chùm ánh sáng trắng mạnh mẽ với một trường ánh sáng chặt chẽ. Ánh sáng này có thể được chuyển đến một khu vực cụ thể, bù cho bất kỳ bóng tối nào trong trường hoạt động và cung cấp khả năng hiển thị nhiều hơn ở độ sâu.

Dòng đèn pha phẫu thuật cầm tay Novalite Micro của Cool-View sử dụng một đèn LED công suất cao duy nhất từ Cree để cung cấp một chùm sáng sáng sao chép ánh sáng mặt trời.

Các nguồn ánh sáng LED được gắn vào tai nghe phẫu thuật nhẹ hoặc kính an toàn để định vị chùm tia tối ưu. Mô hình tiên tiến có thể điều chỉnh cường độ ánh sáng (trong khi vẫn duy trì CT) và đường kính chùm để lấy nét tại chỗ. Khi sử dụng loupes phẫu thuật, ánh sáng có thể được hiệu chuẩn để lấy nét trực tiếp trên vùng phóng to.

Đèn pha phẫu thuật LED tiêu thụ rất ít năng lượng để chúng có thể hoạt động bằng pin. Điều này làm cho chúng hoàn toàn di động, cho phép các bác sĩ phẫu thuật không bị hạn chế chuyển động trong OR - một lợi thế đáng kể so với các hệ thống chiếu sáng đầu tethered thông thường.

Chiếu sáng siêu cục bộ bên trong vùng vết thương và bên trong cơ thể chủ yếu đạt được thông qua các thiết bị nội soi sử dụng hệ thống sợi quang linh hoạt hoặc cứng cáp để truyền ánh sáng đến đầu chèn để chiếu sáng nội bộ. Đèn LED trắng công suất cao đang được sử dụng rộng rãi như nguồn sáng cho các thiết bị này vì đầu ra phát sáng cao, điều khiển động và hiệu suất năng lượng vượt trội so với các nguồn halogen và xenon.

Ánh sáng nội soi trạng thái rắn tiên tiến tích hợp các mô-đun LED trên đầu thiết bị thay cho quang học sợi quang. Điều này đặt nguồn ánh sáng trực tiếp tại điểm chiếu sáng để đảm bảo chất lượng ánh sáng và phát xạ tối ưu. Thiết kế tích hợp và ánh sáng LED kèm theo đều được áp dụng cho các thiết bị y tế khác, chẳng hạn như đầu dò kiểm tra, gân rút mô và kẹp phẫu thuật để cải thiện khả năng chiếu sáng.

Một sự đổi mới gần đây là sự phát triển của các tấm trải dài của các mảng vi LED nhỏ. Các đèn LED đo 100 µm trên và được kết nối bởi một lưới mạch interlaced. Mạng lưới mảng được chuyển đến một tấm polyme dẻo và được đóng gói trong cao su trong suốt. Các tấm có tính tương thích sinh học và có thể được gắn vào một số bề mặt và vật liệu. Các mảng ánh sáng nhỏ có thể dễ dàng gắn vào dụng cụ phẫu thuật và các phụ kiện y tế - bao gồm găng tay phẫu thuật. Điều này theo nghĩa đen sẽ đặt ánh sáng vào đầu ngón tay của bác sĩ phẫu thuật!

Một mảng vi LED linh hoạt được phát triển bởi nhà nghiên cứu John Rogers từ Đại học Illinois có thể dẫn đến nguồn ánh sáng đeo được và găng tay phẫu thuật công nghệ cao. Ảnh lịch sự của Nature Materials.

Điều trị bằng ánh sáng

Phototherapy là kiểm soát tiếp xúc với bước sóng cụ thể của ánh sáng để điều trị một loạt các điều kiện y tế và rối loạn giấc ngủ. Nó cũng được sử dụng để thúc đẩy sức khỏe nói chung và hạnh phúc.

Các phương pháp điều trị có sẵn sử dụng các dải màu cụ thể trong phổ khả kiến, bao gồm hồng ngoại gần (NIR) với các tiêu chí ứng dụng cuối cùng dựa trên bước sóng, cường độ ánh sáng và thời gian phơi sáng. Chúng cũng bị ảnh hưởng bởi khả năng của bước sóng được áp dụng để thâm nhập vào da trong các phương pháp điều trị không liên quan đến thị giác.

Đèn LED đang trở thành nguồn sáng chính cho các ứng dụng này vì đầu ra phát sáng cao, hiệu suất năng lượng và độ bền cao. Mảng của đèn LED công suất cao hoặc mô-đun đa chip có thể dễ dàng tích hợp vào một loạt các thiết bị xử lý được sử dụng để cung cấp các trường ánh sáng đồng đều cường độ cao với cường độ được kiểm soát.

Thiết bị có thể là thiết bị cầm tay di động cung cấp chùm tia tại chỗ cho các khu vực điều trị nhỏ, tấm chiếu sáng cỡ trung bình để che phủ một phần cơ thể hoặc hệ thống chiếu sáng quy mô lớn chứa hàng nghìn đèn LED để hoàn thiện cơ thể. Các mảng chiếu sáng cũng có thể được phổ biến bởi nhiều đèn LED màu cho phép một thiết bị duy nhất áp dụng bước sóng thích hợp cho một điều trị mong muốn.

Ánh sáng đỏ có sự thâm nhập mô sâu nhất trong phạm vi ánh sáng khả kiến và kích thích các quá trình sinh học tự nhiên thúc đẩy việc chữa lành các tế bào bị tổn thương và suy yếu. Các tế bào hấp thụ ánh sáng thâm nhập bắt đầu một phản ứng sinh học ảnh, tăng năng lượng tế bào và kích thích tăng trưởng. Các mạch máu mao dẫn mở và tăng lưu lượng máu cục bộ. Điều này cung cấp oxy và chất dinh dưỡng tươi cho khu vực áp dụng để tăng tốc độ phục hồi và cung cấp giảm đau tạm thời.

Liệu pháp này đã được sử dụng hiệu quả để điều trị vết thương nhỏ và cung cấp điều trị giảm đau cơ và khớp. Nó cũng là phổ biến trong ngành công nghiệp làm đẹp như một điều trị chống lão hóa cho các nếp nhăn và da bị hư hại do ánh nắng mặt trời.

Mụn trứng cá được điều trị bằng ánh sáng xanh do ứng dụng lặp đi lặp lại giết chết vi khuẩn gây ra tình trạng da. Ánh sáng đỏ thường được sử dụng như một chất bổ sung để điều trị để tận dụng lợi thế của các đặc tính chống viêm trên da bị ảnh hưởng.