LED應用于醫療照明的現狀分析
摘要: 據了解,醫療照明具有定點、定向照明、高強度照明、光色純正(有極好的顯色性,能夠使醫生清晰地區分不同器官與組織結構,并最好在一定程度上可以根據需要進行色溫調節、以突出顯示某種器官或組織)以及均勻、無影照明,低光譜傷害,結構密封消毒,結構透氣,調光控制,高可靠性等特殊需求。
國內醫療照明市場潛力巨大,但尚處初級階段
據了解,2008年我國從事醫療器械生產的企業大約有7300家,生產種類47大類、5000余個品種、3萬余個規格的醫療器械產品,醫療器械總產值已達300多億元,年平均增長率超過15%;LED醫院照明產品,特別是在醫療專用照明方面因其規格、規范及認證的要求嚴謹,需要醫療設備系統的整合能力與經驗,至今歐美發達國家僅有少數LED照明企業在研發類似項目。國內從事常規醫療照明產品生產的企業大約有數十家,產值規模在醫療器械領域中不到5%。但是隨著社會對醫療健康、醫療事故以及環保、能耗等方面的重視,LED醫療照明越來越引起社會的關注和重視。LED醫療照明需求也正在不斷增長,眾多的廠商表示將積極研發LED醫療照明產品以替代目前的產品,因而LED醫療照明將是國際醫療照明發展的趨勢,其已經從初期的市場試探階段逐步開始進入市場加速發展階段。
我國的LED醫療照明大約從2007年左右起步。“中國醫療照明產業技術整體較低、品牌效應不足,中國潛在的巨大應用市場令人垂涎,而目前國內大醫院用的設備基本上大部分來自國外的品牌如德國馬丁、創孚、德爾等。不過,LED醫療照明產品價格相對高昂(國外品牌售價高達60萬元/臺),國內LED醫療照明產品相對價格較低具有價格優勢因而目前在國內市場中仍占半壁江山。”陳偉民表示。目前國內的LED醫療照明企業已初步形成了與市場需求匹配的LED醫療照明產品,中、低端產品通過“國家中央資金農村衛生服務體系基本醫療設備國內招標”及“國產醫療器械產品應用示范工程(簡稱十百千萬工程)”等項目在縣級、鄉鎮、社區衛生機構進行推廣應用,中、高端產品已在國內眾多三甲醫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,得到發達國家醫療機構的認可。國內市場發展完成了前期的市場引導并奠定了一定的市場基礎,但整個市場的健康有序發展急需相關部門在產業發展的指導及推動。
企業方面,在國內,醫療照明產品須經過國家食品藥品監督局的生產許可及產品注冊許可,獲得相應證書后才能在市場銷售。據了解,國產LED手術無影燈已經取得注冊證的有重慶邦橋科技有限公司、上海第二醫科大學杜行醫用器械廠和北京誼安醫療系統股份有限公司等。其中,重慶邦橋科技有限公司專業從事LED技術研究機照明應用產品的開發、生產、銷售和服務,擁有LED手術無影燈、LED檢查燈、LED頭燈等醫療照明產品,同時公司結合LED醫院通用照明形成了醫院整體化解決方案并進行樣本醫院的建立,包括低碳手術間、整體式手術照明系統、色溫可調病房等。上海第二醫科大學杜行醫用器械廠主要從事醫療設備的開發、設計、制造、銷售、安裝、維修的業務,主要產品有DL系列手術刀片、手術無影燈、手術臺、醫用吊塔。
改進技術,提高產業集中度,樹立國內品牌應是未來發展重點
市場需求在不斷增長,LED醫療照明的技術也在不斷進步,面對今后的競爭,國內醫療照明無論是在技術研發還是品牌建設方面都還需要加強。
據了解,LED醫療照明雖然剛剛起步,但已被醫療行業寄予厚望,初期單純將LED單燈與透鏡進行簡單組合,隨后大功率芯片集成、燈具的光機電熱一體化結構設計、高無影率與高均勻性的照明效果、色溫的大范圍連續可調、流線型燈具結構降低手術室層流凈化影響等各種新技術層出不窮。
如在光源配光設計上,為達到定點、高強度、高均勻、無影照明效果,有以分離大功率LED單燈為主、通過專用聚焦透鏡構成蜂巢或復眼式結構;也有采用大功率芯片矩陣模塊、結合微透鏡陣列進行配光聚焦。
在色溫調節上,早期是采用三個光強度可以獨立控制的單色照明區,并使它們彼此同心地布置,通過控制三個獨立照明區各自的光強,實現色溫的調節;采用一個白光單元和幾個有色光源組成大燈盤結構;采用不同顏色、色溫的LED組合,通過各種LED光強比例調節、實現在一定范圍內調節色溫。
在整體結構設計上,從簡單模仿傳統鹵素光源的整體燈盤式結構,逐步向模塊化、平面化、流線型、分體多頭式結構發展,探索將半導體照明的特性與醫療照明特點結合的各種新形式。
對于國內LED醫療照明的技術發展,陳偉民表示,國內醫療照明早期主要仿制德國創孚公司的LED手術無影燈等醫療照明燈具,主要基于多顆單顆大功率LED配合簡單透鏡方式。隨著技術的發展,在國家863高科技項目計劃、國家中小企業創新基金、相關省市的科技攻關計劃支持下,我國LED醫療照明技術獲得了明顯提升,LED醫療照明的企業也開始逐步進入自主研發、創新的階段,并開始擁有自主知識產權。如大功率LED醫療照明矩陣陣列芯片樣品、色溫連續可調大功率LED芯片手術無影燈實驗樣機開發,不同色溫下不同器官組織的顯色特性研究、流線型LED手術無影燈對層流效果影響模型及臨床驗證,并提出了LED照明整體化解決方案。
“與室內、室外照明等其它領域照明情況類似,國內LED醫療照明企業目前所面臨的主要技術問題,還是結合醫療照明的特點、解決LED醫療照明的關鍵技術,并重點在燈具配光、LED醫療照明光源模塊及其散熱和結構的優化、燈具的無影化與高均勻度二次光學設計和高效率的LED成組驅動及智能控制、LED的衰減和色坐標的漂移問題、規模化生產工藝技術以及燈具成本控制方法等方面尋求取得突破,開發出低成本、高性價比、國際領先水平的LED醫療照明產品。”陳偉民說。
可以預見,未來兩年內國內競爭對手將會增加,因此國內應該引導技術領先的龍頭企業,提高產業集中度,樹立國內品牌,最終實現可以與國外進口醫療照明產品相抗衡。陳偉民同時表示,目前國內公司占有率和進口公司占有率可以說是五五分成,而現在主要市場購買力還是在三甲醫院,重點區域在北京、上海、重慶、廣州等重點大城市。通過技術投入、規模化生產、成本降低,預計在“十二五”期間,半導體醫療照明產業產值年均增長率在20%左右,產品市場占有率逐年提高,醫療照明照明達到20%左右,規模化生產企業3~5家,產業集中度顯著提高,擁有自主品牌。
文章來源:半導體照明網
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