国内野战型太阳能LED手术无影灯的发展现状.doc

国内野战型太阳能LED手术无影灯的发展现状 在野外训练、战争爆发、地震发生、洪水施虐期间，或者在没有市电或发电机供电等恶劣的环境中，伤员的伤类、伤情更加严重。据报道，从受伤到手术1h内，每缩短1min，战伤的死亡率会降低2.7%，手术时的死亡率会降低1.2%。可见，提高战伤救治的时效性对降低死亡率、提高治愈率具有重要意义。传统的手术灯有质量重、体积大、安装麻烦、携带不便、供电固定等诸多缺点，根本无法满足野战外科的正常使用，直接影响到现代战争中出现的各种复杂综合伤的救治，也延缓了现代非军事斗争中的医疗救援。一种高效、节能、实用、便携、野战型LED无影手术灯是保证野战外科手术有效展开的前提和基础。目前，国内的无影手术灯在LED光源、光伏供电、野战便携等方面值得我们分析和研究。 1LED照明新技术应用 国内太阳能LED照明的广泛应用主要是由LED照明发展而来的，目前，我国已经将LED照明灯的研制和推广放到了一个非常重要的位置。 11LED照明新技术的特点 （1）发光特性。周生洪在LED照明技术探讨中指出，半导体材料合成的二极管由PN结组成，当外加正向电压时，电子与电洞结合以光子形式释出能量，因此具有发光特性。 （2）寿命长。其可连续使用100000h，是普通白炽灯的100倍，可靠耐用。闫德立在高亮发光二极管寿命评价中，通过对合格的20只高亮的LED采取单一加速应力的试验，建立加速模型，进行加速试验，采用退化系解析法进行数据处理，最终得到室温工作时失效判剧为70%的平均寿命为2.1104h。 （3）高效率。戴学标在高效节能LED医用观片灯的研制中指出，现在已有50lm/W的LED，其光谱几乎全部集中于可见光波段，发光效率可达80%90%，比节能灯还节能1/4.12LED照明新技术的应用由于LED具有寿命长、高效率、节能环保、光色纯等诸多优点，被广泛应用于各个领域。陈大华在霓虹灯与发光二极管竞争的浅见中，得出LED与霓虹灯在霓虹灯广告竞争中优势明显，将来甚至能取而代之。谭功伟的发光二极管（LED）在汽车灯具上的应用简明扼要地通过配光性能试验和光色及色度性试验表明LED作为汽车的前照灯优于普通灯泡。戴学标在高效节能LED医用观片灯的研制中指出，利用高效节能的LED能制作成节能、高效、健康的医用观片灯。 2LED无影手术灯的发展 2.1普通无影手术灯的质量要求张兴华的临床手术与手术无影灯和祝月的手术无影的质量要求及市场预测均指出无影手术灯质量必须具有以下几种特点：（1）充足的照度。临床实际使用的照度一般以40000100000Lux为宜，过亮会影响视力。（2）无影度要高。无影度测试的光影比值不得小于10%。（3）温度低。手术室的温升要求控制在10以内。（4）光质要好。光质也称为显色性，最佳显色指数为100。要求能达到6000K色温，真实显色性约为7090，有效显色性则接近100。（5）操作方便。无影灯在手术中连续调节位置和方向要灵活轻便。 2.2无影手术灯的发展现状 目前，国内无影灯产品包括前已经装备部队的WYD2000无影手术灯，均存在冷光源温度高、色差较大、密封灯光、吊架、安装可消毒的手柄还不能达到垂直水平空气层流的要求、活动范围小、不能组合母灯等缺点。国外产品要稍好一些，如日本山田公司生产的9-4型等太空系列手术无影灯，可减少空气流动阻力、提供较大照射视野、灯体的横臂上装有电视摄像机和聚光灯以及可扩展无影灯的功能。法国ALM公司应用独特的全反射型棱镜光学系统，提高了光源的照明效率。同时，采用高性能热滤光器吸收红外线，从而使患者及其组织免受干扰。由此，我们不难发现，国内外普通的无影手术灯普遍存在结构复杂、体积笨重、单一供电、拆卸不便等缺点，不适合资源紧缺的野外恶劣环境使用。 2.3LED无影手术灯的发展 经济时报消息（台湾），2008年6月11日台湾工研院光电所研制出一种LED无影手术灯，它具有无影设计、冷光源、低色温等优点，能忠实显现伤口颜色，提高医师手术和准确度。近2年，国内也有曲阜铭泰、重庆邦桥、北京谊安等几个厂家研制出自己的LED手术灯。纵观其特点可以看出，此类灯基本与台湾工研院研制的LED无影手术灯大同小异，都属于室内固定式，具有外形过于笨重、结构复杂、电源固定等缺点，不适合野战情况下便携使用。周文光于2007研制了一种野战型发光二极管手术无影灯，这种灯的优点是通过改变装有LED灯组的活动板陈列的张角来调节无影灯的焦点和亮度，虽然也能在野战条件下使用，但主要缺点是电源供电单一，要正常使用，外界必须有市电。可见，这些LED无影手术灯供电存在局限性，只有在市电条件下才能工作，不适合在没有市电或发电机供电等恶劣的环境中使用。而且其结构笨重，装卸不方便，不宜在野战环境中携行、搬运。 3太阳能LED照明灯的形势 3.1我国光伏产业的基本情况赵玉文在2008年7月3日中国光伏产业发展现状与规划建议中指出，太阳能光伏发电技术作为太阳能利用中最具有意义的技术，成为世界各国竞相研究应用的热点。其最近10年以每年平均30%的速度递增，最近3年更是以每年50%以上的速度高速增长。太阳能光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。目前，光伏发电中的太阳能电池仍然是以晶体硅太阳电池为主，市场份额达90%。中国2家公司的增长非常迅速，其中台湾茂迪增长速度是71.4%，而尚德达到了134.3%，这2家公司是我国排名前10的生产商中产量增长最快的企业。2000年以后，中国的光伏技术已步入大规模并网发电阶段，开始建造出几十千瓦、百千瓦级、兆瓦级的光伏并网示范系统。 3.2太阳能LED照明灯的优势太阳能LED照明灯具作为冷光源产品，具有性价比高、绿色环保、安全可靠、质量稳定、使用寿命长、安装维护简便等优点。作为第四代新光源，其在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室内照明以及其他各领域的照明和应用中已经得到了有效的利用。尤其是在偏远无电地区，太阳能LED照明灯具有更广泛的应用前景。 4便携式野战型太阳能LED无影手术灯可行性分析由以上分析可见，我国利用太阳光照射单晶硅电池板发电应用技术已经趋于成熟，太阳能电池板发电已经在太阳能发电、太阳能卫浴等领域广泛应用。经调查，虽然目前国内在太阳能LED无影手术灯方面仍属于空白，但LED无影手术灯应用和太阳能照明研究都已经成为现实，这为我们深入研究太阳能LED无影手术灯奠定了坚实的基础。“野战型太阳能LED无影手术灯”用高亮度LED作为无影手术灯的基本光源，而太阳能光伏发电是第四代新能源的代表，既能由市电为其供电，又能由光伏发电供电，结合两者的优点，可以在野战条件下全天候工作。采用可折叠塑钢或铝合金做支架，LED灯组可软连接在各支架顶端形成LED阵列，可聚焦