UV-LED nahahoolduse valdkonnas

Viimastel aastatel on ultraviolettkiirgusega (UV) valgusdioodidega (LED) seotud tehnoloogiad arenenud hüppeliselt ning LED-valgusallikaid, nagu UVA, UVB ja UVC, on teatud lainepikkuste sagedusalades kasutatud kaubanduslikult. Kuigi praegune meditsiiniline LED-võimsus, eriti valguse eraldamise efektiivsus, ei ole ideaalne, on sellel keskkonnakaitses ja valgusallika kasutuseas olulisi eeliseid. Ei ole haruldane, et teatatakse selle kasutamisest tervishoiu valdkonnas nii kodu- kui välismaal, eriti nahahaiguste ravis. Erinevate tehniliste disainilahenduste pideva täiustamisega suureneb UV-LED-i võimsus järk-järgult ning valgusdiagnostika ja -ravi ühekordne kiiritusaeg lüheneb oluliselt, mis parandab tõhusalt kliinilise töö tõhusust ning säästab arstide ja patsientide aega.

LED-valgustuse põhimõte ja eelised

LED on tahkis-pooljuhtseade, mis suudab elektrienergia otse ultraviolettvalguseks muuta. Iga LED koosneb PN-siirdest, millel on ühesuunaline juhtivus. Kui valgusdioodile suunatakse päripinge, siis P-piirkonnast N-alasse süstitud augud ja N-piirkonnast P-alasse süstitud elektronid rekombineeruvad N-piirkonna elektronidega ja P-piirkonnas olevate aukudega. piirkond vastavalt PN-ristmiku lähedal. Fluorestsents, mis tekitab spontaanset emissiooni (joonis 1, 2). Erinevatest materjalidest LED-id kiirgavad erineva lainepikkusega valgust. Näiteks alumiinium-galliumnitriidist (AlGaN) – uue põlvkonna pooljuhtmaterjalist – valmistatud UVB LED-id võivad kiirata ultraviolettvalgust lainepikkusega 308nm ja muid kitsaid UVB ribasid.

UV-LED, uut tüüpi ultraviolettvalgusallikas, iseloomustab kõrge fotoelektrilise muundamise efektiivsus ja hea riba monokromaatilisus. Enne UV-LED-valgusallikate kliinilist kasutamist olid UV-valgusallikad peamiselt fluorestseeruvad elavhõbedalambid, ksenoonkloriidi eksimervalgus/laserid, metallhalogeniidlambid jne. Luminofoorlambid sisaldavad elavhõbedat. Kuna inimeste teadlikkus keskkonnakaitsest suureneb ja rahvusvaheliste keskkonnakaitselepingute, nagu Minamata konventsioon, sõlmimine, hakatakse selle kasutamist järk-järgult piirama. Ksenoonkloriidi eksimervalguse/laseri valgusallikas on kulumaterjal, mis on kallis ja ravitasu on vastavalt kõrge. Sellel on kliinilisel kasutamisel teatud piirangud. Metallhalogeniidlamp on laia spektriga ja vajab spetsiaalset filtrit, mis kiirgab valgust töötlemiseks vajalikus lainepikkuses. UV LED-id korvavad ülalmainitud valgusallikate puudused ning neil on pikk kasutusiga ja stabiilne väljund. Valgusallikat ei pea seadme eluea jooksul vahetama. Haiglates kasutamise hind on madalam ning sellel on hea väljavaade populariseerimiseks ja rakendamiseks.

UVALED seadmete kasutamine dermatoloogias

Põhiuuringud näitavad, et sama kiirgusdoosi korral on UVA1 LED-il ja UVA1 fluorestsentstorul sarnane mõju Jurkati rakkude apoptoosi ja nekroosi suhtele [1]. Shunko A. Inada jt hiirekatses. [2], keha- ja pinnatemperatuuri mõõdeti UVA1 LED-i ja luminofoorlambi kiiritamisel. UVA1 luminofoorlampide rühma kuuluvate hiirte kehatemperatuur saavutas 40,5 ℃, kui neid kiiritati intensiivsusega 30 mW/cm2 18 minutit. Katse lõpetati vastamata jätmise tõttu; katse lõpus tõusis LED-rühma kehapinna temperatuur 3°C-4°C võrra; luminofoorlampide rühma kehapinna temperatuur tõusis 8°C -10°C, mis näitab, et UVA1 LED-valgusallikal oli rohkem põletustunnet kui madalal luminofoorvalgusel.

Kõrge intensiivsusega 365 nm UVA LED-valguse nahatestrit lainepikkusega 365 nm kasutati võrdlemiseks selle lainepikkusega monokromaatorvalguse testeriga (monokromaatorvalguse testimine). Tulemused näitasid, et selle valgustundlikkuse testiefekt on parem kui viimane ning sellel on madal hind, kompaktsus ja mugavus. Palju eeliseid.

UVA1 fototeraapia instrumenti kasutatakse tavaliselt atoopilise dermatiidi, skleroderma, granuloomi fungoides ja teiste haiguste raviks ning seda saab kasutada ka psoriaasi raviks. Suurte nahakahjustustega patsientide jaoks on praegu turul olevatel lasertoodetel piiratud väljastusala, samas kui luminofoorlampide väljundi intensiivsus on madal. Valgusallikana metallhalogeniidlampidega seadmed on soojuse hajumise nõuete tõttu tohutud ning ka ravikabinet vajab spetsiaalset muudatust, uut tüüpi LED-valgusallikaga seadmed, mis võivad ülaltoodud seadmete piiranguid tõhusalt vältida.