UV LED ในด้านการดูแลผิวพรรณ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับไดโอดเปล่งแสง (LED) อัลตราไวโอเลต (UV) ได้ก้าวหน้าไปอย่างก้าวกระโดด และการประยุกต์ใช้แหล่งกำเนิดแสง LED ในเชิงพาณิชย์ เช่น UVA, UVB และ UVC ในแถบความยาวคลื่นบางช่วงก็ได้ถูกนำมาใช้แล้ว แม้ว่ากำลังไฟ LED ทางการแพทย์ในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งประสิทธิภาพในการแยกแสง จะไม่เหมาะ แต่ก็มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการปกป้องสิ่งแวดล้อมและอายุการใช้งานของแหล่งกำเนิดแสง ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะรายงานการใช้งานด้านสุขภาพทั้งในและต่างประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรักษาโรคผิวหนัง ด้วยการปรับปรุงการออกแบบทางเทคนิคต่างๆ อย่างต่อเนื่อง พลังของ UV LED จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และเวลาในการฉายรังสีครั้งเดียวสำหรับการวินิจฉัยและการรักษาด้วยแสงก็สั้นลงอย่างมาก ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของงานทางคลินิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยประหยัดเวลาของแพทย์และผู้ป่วย

หลักการและข้อดีของไฟ LED

LED is a solid-state semiconductor device that can directly convert electrical energy into ultraviolet light. Each LED is composed of a PN junction, which has the characteristic of unidirectional conduction. When the forward voltage is applied to the light-emitting diode, the holes injected from the P area to the N area and the electrons injected from the N area to the P area recombine with the electrons in the N area and the holes in the P area respectively near the PN junction. Fluorescence that produces spontaneous emission (Figure 1, 2). LEDs made of different materials emit light of different wavelengths. For example, UVB LEDs made of aluminum gallium nitride (AlGaN), a new-generation semiconductor material, can emit ultraviolet light with a peak wavelength of 308nm and other narrow UVB bands.

UV LED ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตรูปแบบใหม่ โดดเด่นด้วยประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกสูงและมีแถบสีเดียวที่ดี ก่อนที่แหล่งกำเนิดแสง UV LED จะถูกนำมาใช้ทางคลินิก แหล่งกำเนิดแสง UV ส่วนใหญ่เป็นหลอดฟลูออเรสเซนต์ปรอท ไฟซีนอนคลอไรด์ excimer/เลเซอร์ หลอดเมทัลฮาไลด์ ฯลฯ หลอดฟลูออเรสเซนต์มีสารปรอท เนื่องจากความตระหนักรู้ของผู้คนเกี่ยวกับการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมเพิ่มมากขึ้น และการออกสัญญาการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมระหว่างประเทศ เช่น อนุสัญญามินามาตะ การใช้สัญญาดังกล่าวจึงจะค่อยๆ ถูกจำกัด แหล่งกำเนิดแสงของไฟซีนอนคลอไรด์ excimer/เลเซอร์เป็นวัสดุสิ้นเปลือง ซึ่งมีราคาแพง และค่ารักษาก็สูงตามไปด้วย มีข้อจำกัดบางประการในการใช้งานทางคลินิก หลอดไฟเมทัลฮาไลด์มีสเปกตรัมกว้างและต้องใช้ตัวกรองพิเศษเพื่อปล่อยแสงในย่านความยาวคลื่นที่จำเป็นสำหรับการบำบัด UV LED ชดเชยข้อบกพร่องของแหล่งกำเนิดแสงที่กล่าวมาข้างต้น และมีอายุการใช้งานยาวนานและเอาต์พุตที่เสถียร ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแหล่งกำเนิดแสงตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ค่าใช้จ่ายในการใช้ในโรงพยาบาลต่ำกว่า และมีแนวโน้มที่ดีในการแพร่หลายและนำไปใช้

การใช้อุปกรณ์ UVALED ในวิทยาผิวหนัง

การวิจัยพื้นฐานแสดงให้เห็นว่าภายใต้ปริมาณการฉายรังสีที่เท่ากัน หลอดฟลูออเรสเซนต์ UVA1 LED และ UVA1 มีผลที่คล้ายกันต่ออัตราส่วนการตายของเซลล์และเนื้อร้ายของเซลล์ Jurkat [1] ในการทดลองด้วยเมาส์ของ Shunko A. Inada และคณะ [2] วัดอุณหภูมิร่างกายและพื้นผิวเมื่อฉายรังสี UVA1 LED และหลอดฟลูออเรสเซนต์ อุณหภูมิร่างกายของหนูในกลุ่มหลอดฟลูออเรสเซนต์ UVA1 สูงถึง 40.5°C เมื่อฉายรังสีด้วยความเข้มข้น 30 mW/cm2 เป็นเวลา 18 นาที การทดลองสิ้นสุดลงเนื่องจากไม่ตอบสนอง เมื่อสิ้นสุดการทดลอง อุณหภูมิพื้นผิวร่างกายของกลุ่ม LED เพิ่มขึ้น 3°C-4°C; อุณหภูมิพื้นผิวร่างกายของกลุ่มหลอดฟลูออเรสเซนต์เพิ่มขึ้น 8°C -10°C แสดงว่าแหล่งกำเนิดแสง LED UVA1 มีความรู้สึกแสบร้อนมากกว่าแสงฟลูออเรสเซนต์ในระดับต่ำ

เครื่องทดสอบแสง UVA LED ความเข้มสูง 365 นาโนเมตร ที่มีความยาวคลื่น 365 นาโนเมตร ถูกนำมาใช้เพื่อเปรียบเทียบกับเครื่องทดสอบแสงแบบโมโนโครมาเตอร์ (การทดสอบแสงแบบโมโนโครมาเตอร์) ที่มีความยาวคลื่นนี้ ผลการทดสอบพบว่าผลการทดสอบความไวแสงดีกว่าแบบหลัง และมีต้นทุนต่ำ ความกะทัดรัด และความสะดวก ข้อดีหลายประการ

เครื่องมือส่องไฟ UVA1 มักใช้ในการรักษาโรคผิวหนังภูมิแพ้ scleroderma เชื้อรา granuloma และโรคอื่น ๆ และยังสามารถใช้รักษาโรคสะเก็ดเงินได้อีกด้วย สำหรับผู้ป่วยที่มีรอยโรคผิวหนังขนาดใหญ่ ผลิตภัณฑ์เลเซอร์ในท้องตลาดในปัจจุบันมีพื้นที่เอาต์พุตที่จำกัด ในขณะที่ความเข้มของเอาท์พุตของหลอดฟลูออเรสเซนต์อยู่ในระดับต่ำ อุปกรณ์ที่มีโคมไฟเมทัลฮาไลด์เป็นแหล่งกำเนิดแสงมีขนาดใหญ่มากเนื่องจากความต้องการในการกระจายความร้อน และห้องบำบัดยังต้องมีการปรับเปลี่ยนพิเศษ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ประเภทใหม่ที่มี LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงสามารถหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของอุปกรณ์ข้างต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ