LED UV nel campo della cura della pelle

Negli ultimi anni, le tecnologie relative ai diodi a emissione di luce (LED) ultravioletti (UV) hanno fatto passi da gigante e sono state realizzate applicazioni commerciali di sorgenti luminose a LED come UVA, UVB e UVC in determinate bande di lunghezza d'onda. Sebbene l'attuale potenza dei LED medicali, in particolare l'efficienza di estrazione della luce, non sia ideale, presenta vantaggi significativi nella protezione dell'ambiente e nella durata della sorgente luminosa. Non è raro riferire sulla sua applicazione in campo sanitario in patria e all’estero, soprattutto nel trattamento delle malattie della pelle. Con il continuo miglioramento di vari progetti tecnici, la potenza del LED UV viene gradualmente aumentata e il tempo di irradiazione singolo per la diagnosi e il trattamento della luce viene notevolmente ridotto, il che migliora efficacemente l'efficienza del lavoro clinico e fa risparmiare tempo a medici e pazienti.

Principio e vantaggi dell'illuminazione a LED

Il LED è un dispositivo semiconduttore a stato solido in grado di convertire direttamente l'energia elettrica in luce ultravioletta. Ogni LED è composto da una giunzione PN, che ha la caratteristica di conduzione unidirezionale. Quando la tensione diretta viene applicata al diodo emettitore di luce, le lacune iniettate dall'area P all'area N e gli elettroni iniettati dall'area N all'area P si ricombinano con gli elettroni nell'area N e le lacune nell'area P zona rispettivamente in prossimità del bivio PN. Fluorescenza che produce emissione spontanea (Figura 1, 2). I LED realizzati con materiali diversi emettono luce con lunghezze d'onda diverse. Ad esempio, i LED UVB realizzati in nitruro di gallio e alluminio (AlGaN), un materiale semiconduttore di nuova generazione, possono emettere luce ultravioletta con una lunghezza d'onda di picco di 308 nm e altre bande UVB strette.

Il LED UV, un nuovo tipo di sorgente di luce ultravioletta, è caratterizzato da un'elevata efficienza di conversione fotoelettrica e da una buona monocromaticità della banda. Prima che le sorgenti luminose UV LED entrassero nell'uso clinico, le sorgenti luminose UV erano principalmente lampade fluorescenti al mercurio, luci/laser ad eccimeri con cloruro di xeno, lampade ad alogenuri metallici, ecc. I tubi fluorescenti contengono mercurio. Con l'aumento della consapevolezza delle persone sulla protezione ambientale e l'emissione di contratti internazionali di protezione ambientale come la Convenzione di Minamata, il suo utilizzo sarà gradualmente limitato. La sorgente luminosa della luce/laser ad eccimeri di cloruro di xeno è un materiale di consumo costoso e il costo del trattamento è corrispondentemente elevato. Presenta alcune limitazioni nell'uso clinico. La lampada ad alogenuri metallici ha un ampio spettro e necessita di un filtro speciale per emettere luce nella banda di lunghezze d'onda richiesta per il trattamento. I LED UV compensano le carenze delle sorgenti luminose sopra menzionate e hanno una lunga durata e un rendimento stabile. Non è necessario sostituire la sorgente luminosa durante la vita dell'apparecchiatura. Il costo di utilizzo negli ospedali è inferiore e ha buone prospettive di divulgazione e applicazione.

Applicazione delle apparecchiature UVALED in dermatologia

La ricerca di base mostra che, con la stessa dose di irradiazione, il LED UVA1 e il tubo fluorescente UVA1 hanno effetti simili sul rapporto di apoptosi e necrosi delle cellule Jurkat [1]. Nell'esperimento sui topi di Shunko A. Inada et al. [2], la temperatura corporea e superficiale è stata misurata quando venivano irradiati LED UVA1 e lampada fluorescente. La temperatura corporea dei topi nel gruppo della lampada fluorescente UVA1 ha raggiunto i 40,5 ℃ quando irradiati con un'intensità di 30 mW/cm2 per 18 minuti. L'esperimento è stato interrotto per mancata risposta; al termine dell'esperimento la temperatura superficiale corporea del gruppo LED è aumentata di 3°C-4°C; la temperatura della superficie corporea del gruppo lampada fluorescente è aumentata di 8°C -10°C, indicando che la sorgente luminosa LED UVA1 aveva una sensazione di bruciore maggiore rispetto alla luce fluorescente bassa.

È stato utilizzato uno skin tester con luce LED UVA da 365 nm ad alta intensità con una lunghezza d'onda di 365 nm per confrontare con un tester di luce monocromatore (test della luce monocromatore) di questa lunghezza d'onda. I risultati hanno mostrato che l'effetto del test di fotosensibilità è migliore di quest'ultimo e ha un costo contenuto, compattezza e praticità. Molti vantaggi.

Lo strumento di fototerapia UVA1 è comunemente usato per trattare la dermatite atopica, la sclerodermia, il granuloma fungoide e altre malattie e può essere utilizzato anche per il trattamento della psoriasi. Per i pazienti con lesioni cutanee estese, i prodotti laser attualmente sul mercato hanno un'area di emissione limitata, mentre l'intensità di emissione dei tubi fluorescenti è bassa. L'apparecchiatura con lampade ad alogenuri metallici come sorgente luminosa è enorme a causa dei requisiti di dissipazione del calore e anche la sala di trattamento necessita di modifiche speciali, un nuovo tipo di apparecchiatura con LED come sorgente luminosa può efficacemente evitare le limitazioni delle apparecchiature di cui sopra.