الأشعة فوق البنفسجية LED في مجال العناية بالبشرة

في السنوات الأخيرة، تقدمت التقنيات ذات الصلة بالصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) فوق البنفسجية على قدم وساق، وتم تحقيق التطبيقات التجارية لمصادر ضوء LED مثل UVA وUVB وUVC في نطاقات معينة من الطول الموجي. على الرغم من أن طاقة LED الطبية الحالية، وخاصة كفاءة استخراج الضوء، ليست مثالية، إلا أنها تتمتع بمزايا كبيرة في حماية البيئة وعمر مصدر الضوء. وليس من غير المألوف الإبلاغ عن تطبيقه في المجال الصحي في الداخل والخارج، وخاصة في علاج الأمراض الجلدية. مع التحسين المستمر للتصاميم الفنية المختلفة، يتم زيادة قوة UV LED تدريجيًا، ويتم تقصير وقت التشعيع الفردي للتشخيص والعلاج بالضوء بشكل كبير، مما يحسن بشكل فعال كفاءة العمل السريري ويوفر وقت الأطباء والمرضى.

مبدأ ومزايا الإضاءة LED

LED هو جهاز أشباه الموصلات ذو الحالة الصلبة يمكنه تحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى ضوء فوق بنفسجي. يتكون كل LED من وصلة PN، والتي تتميز بخاصية التوصيل أحادي الاتجاه. عندما يتم تطبيق الجهد الأمامي على الصمام الثنائي الباعث للضوء، فإن الثقوب المحقونة من المنطقة P إلى المنطقة N والإلكترونات المحقونة من المنطقة N إلى المنطقة P تتحد مرة أخرى مع الإلكترونات الموجودة في المنطقة N والثقوب الموجودة في المنطقة P المنطقة على التوالي بالقرب من تقاطع PN. الإسفار الذي ينتج الانبعاث التلقائي (الشكل 1، 2). تبعث مصابيح LED المصنوعة من مواد مختلفة ضوءًا بأطوال موجية مختلفة. على سبيل المثال، يمكن لمصابيح UVB LED المصنوعة من نيتريد الغاليوم الألومنيوم (AlGaN)، وهي مادة شبه موصلة من الجيل الجديد، أن تنبعث منها ضوء فوق بنفسجي بطول موجي يصل إلى 308 نانومتر ونطاقات UVB ضيقة أخرى.

يتميز UV LED، وهو نوع جديد من مصادر الضوء فوق البنفسجي، بكفاءة تحويل كهروضوئية عالية وأحادية اللون جيدة النطاق. قبل أن تدخل مصادر ضوء الأشعة فوق البنفسجية LED الاستخدام السريري، كانت مصادر ضوء الأشعة فوق البنفسجية بشكل أساسي مصابيح الزئبق الفلورية، وضوء/ليزر كلوريد الزينون، ومصابيح الهاليد المعدنية، وما إلى ذلك. تحتوي أنابيب الفلورسنت على الزئبق. ومع زيادة وعي الناس بحماية البيئة وإصدار العقود الدولية لحماية البيئة مثل اتفاقية ميناماتا، سيتم تقييد استخدامها تدريجياً. مصدر الضوء لضوء/ليزر كلوريد الزينون هو مادة مستهلكة، وهي باهظة الثمن، ورسوم العلاج مرتفعة في المقابل. لديها بعض القيود في الاستخدام السريري. يمتلك مصباح الهاليد المعدني طيفًا واسعًا ويتطلب مرشحًا خاصًا لإصدار الضوء في نطاق الطول الموجي المطلوب للعلاج. تعوض مصابيح LED UV أوجه القصور في مصادر الضوء المذكورة أعلاه، ولها عمر خدمة طويل وإخراج مستقر. لا يلزم استبدال مصدر الضوء طوال عمر الجهاز. تكلفة استخدامه في المستشفيات أقل، وله احتمالية جيدة للتعميم والتطبيق.

تطبيق معدات UVALED في الأمراض الجلدية

تظهر الأبحاث الأساسية أنه تحت نفس جرعة التشعيع، فإن أنبوب الفلورسنت UVA1 LED وUVA1 لهما تأثيرات مماثلة على نسبة موت الخلايا المبرمج ونخر خلايا Jurkat [1]. في تجربة الماوس التي أجراها Shunko A. Inada et al. [2]، تم قياس درجة حرارة الجسم والسطح عند تشعيع UVA1 LED ومصباح الفلورسنت. وصلت درجة حرارة جسم الفئران في مجموعة مصابيح الفلورسنت UVA1 إلى 40.5 درجة مئوية عند تشعيعها بكثافة 30 ميجاوات/سم2 لمدة 18 دقيقة. تم إنهاء التجربة بسبب عدم الاستجابة؛ في نهاية التجربة، زادت درجة حرارة سطح الجسم لمجموعة LED بمقدار 3 درجات مئوية إلى 4 درجات مئوية؛ زادت درجة حرارة سطح الجسم لمجموعة مصابيح الفلورسنت بمقدار 8 درجات مئوية -10 درجات مئوية، مما يشير إلى أن مصدر ضوء UVA1 LED كان لديه إحساس بالحرقان أكثر من ضوء الفلورسنت المنخفض.

تم استخدام جهاز اختبار الجلد الخفيف UVA LED عالي الكثافة 365 نانومتر بطول موجي 365 نانومتر للمقارنة مع جهاز اختبار الضوء أحادي اللون (اختبار الضوء أحادي اللون) لهذا الطول الموجي. أظهرت النتائج أن تأثير اختبار الحساسية للضوء أفضل من الأخير، كما أنه منخفض التكلفة وصغير الحجم ومريح. العديد من المزايا.

تُستخدم أداة العلاج بالضوء UVA1 بشكل شائع لعلاج التهاب الجلد التأتبي، وتصلب الجلد، والورم الحبيبي الفطراني وأمراض أخرى، ويمكن استخدامها أيضًا لعلاج الصدفية. بالنسبة للمرضى الذين يعانون من آفات جلدية كبيرة، فإن منتجات الليزر الموجودة حاليًا في السوق لديها مساحة إخراج محدودة، في حين أن كثافة إخراج أنابيب الفلورسنت منخفضة. المعدات التي تحتوي على مصابيح الهاليد المعدنية كمصدر للضوء ضخمة بسبب متطلبات تبديد الحرارة، وتحتاج غرفة المعالجة أيضًا إلى تعديل خاص، وهو نوع جديد من المعدات المزودة بـ LED كمصدر للضوء يمكن أن يتجنب بشكل فعال قيود المعدات المذكورة أعلاه.