スキンケア分野のUV LED

近年、紫外（UV）発光ダイオード（LED）関連技術が飛躍的に進歩し、特定の波長帯域におけるUVA、UVB、UVCなどのLED光源の実用化が実現しています。現在の医療用 LED の出力、特に光取り出し効率は理想的ではありませんが、環境保護と光源寿命の点で大きな利点があります。国内外の健康分野、特に皮膚疾患の治療における応用例が報告されることは珍しいことではありません。さまざまな技術設計の継続的な改善により、UV LEDの出力は徐々に増加し、光診断と治療の1回の照射時間が大幅に短縮され、臨床作業の効率が効果的に向上し、医師と患者の時間が節約されます。

LED照明の原理とメリット

LED は、電気エネルギーを紫外線に直接変換できる固体半導体デバイスです。各 LED は PN 接合で構成されており、一方向に伝導する特性があります。発光ダイオードに順方向電圧が印加されると、P領域からN領域に注入された正孔と、N領域からP領域に注入された電子が、N領域の電子とP領域の正孔と再結合します。それぞれPN接合付近の領域。自然放出を生じる蛍光 (図 1、2)。異なる材料で作られた LED は、異なる波長の光を放射します。たとえば、新世代の半導体材料である窒化アルミニウムガリウム (AlGaN) で作られた UVB LED は、ピーク波長 308nm およびその他の狭い UVB 帯域の紫外光を放射できます。

UV LEDは新しいタイプの紫外光源であり、高い光電変換効率と良好な帯域単色性が特徴です。 UV LED 光源が臨床使用される前は、UV 光源は主に蛍光水銀ランプ、塩化キセノン エキシマ ライト/レーザー、メタルハライド ランプなどでした。蛍光管には水銀が含まれています。人々の環境保護意識の高まりや水俣条約などの国際的な環境保護協定の発効に伴い、その使用は徐々に制限されてきます。塩化キセノンエキシマライト・レーザーの光源は消耗品であるため高価であり、その分治療費も高額になります。臨床使用には一定の制限があります。メタルハライドランプはスペクトルが広いため、治療に必要な波長帯域の光を放射するには特殊なフィルターが必要です。 UV LEDは上記の光源の欠点を補い、長寿命で安定した出力を実現します。装置の寿命の間、光源を交換する必要はありません。病院での使用コストも安く、普及・応用が期待できる。

皮膚科における UVALED 装置の応用

基礎研究では、同じ照射線量下では、UVA1 LED と UVA1 蛍光管が Jurkat 細胞のアポトーシスと壊死の比率に同様の影響を与えることが示されています [1]。稲田俊光らのマウス実験では、 [2]では、UVA1 LEDと蛍光灯を照射した際の本体温度と表面温度を測定しました。 UVA1蛍光灯群のマウスに30mW/cm2の強度で18分間照射したときの体温は40.5℃に達した。実験は無反応のため終了しました。実験終了時、LEDグループの体表面温度は3℃～4℃上昇しました。蛍光灯群の体表面温度は8℃〜10℃上昇し、UVA1 LED光源は蛍光灯よりも灼熱感が強いことを示しました。

波長 365nm の高強度 365nm UVA LED ライトスキン テスターを使用して、この波長のモノクロメーター ライト テスター (モノクロメーター ライト テスト) と比較しました。その結果、感光性試験効果は後者よりも優れており、低コスト、コンパクトさ、利便性を備えていることがわかりました。多くの利点。

UVA1 光線療法装置は、アトピー性皮膚炎、強皮症、菌状肉芽腫などの疾患の治療に一般的に使用されており、乾癬の治療にも使用できます。皮膚病変が大きい患者さんの場合、現在市販されているレーザー製品は出力面積が限られており、蛍光管の出力強度は低いです。メタルハライドランプを光源とする装置は放熱の必要から大型であり、治療室にも特別な改造が必要ですが、LEDを光源とする新しいタイプの装置は上記の装置の制限を効果的に回避できます。