國(guó)內(nèi)外醫(yī)用LED的產(chǎn)業(yè)調(diào)研及展望

黃瑞敏，劉敏榕，黃智鋒

1.福建中醫(yī)藥大學(xué) a.圖書館，b.藥學(xué)院，福建 福州 350122；2.福州大學(xué)圖書館，福建 福州 350122；

0 前言

隨著半導(dǎo)體工藝的快速發(fā)展，節(jié)能、環(huán)保的新型發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED）備受關(guān)注。發(fā)光二極管屬于半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，具有使用壽命長(zhǎng)、能耗低、體積小、光電轉(zhuǎn)換效率高、光譜覆蓋面廣等優(yōu)點(diǎn)[1]。目前，半導(dǎo)體發(fā)光技術(shù)已廣泛應(yīng)用于信號(hào)指示、裝飾照明、液晶背光、通信等領(lǐng)域。隨著國(guó)家對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生及國(guó)民健康的關(guān)注與投入的加大，醫(yī)療器械行業(yè)飛速發(fā)展，各種結(jié)合醫(yī)療技術(shù)的LED產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用。本研究通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)并對(duì)其現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為國(guó)內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)、銷售企業(yè)提供產(chǎn)品發(fā)展建議。

1 資料來(lái)源與方法

通過(guò)擬定的相關(guān)主題詞，檢索了由國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局主管的中國(guó)醫(yī)療器械信息網(wǎng)（截至2012年7月30日數(shù)據(jù)）上刊登的有關(guān)國(guó)內(nèi)外醫(yī)用LED相關(guān)企業(yè)的資料，并訪問(wèn)該企業(yè)網(wǎng)站，查閱原始文獻(xiàn)，剔除重復(fù)報(bào)道，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，分析國(guó)內(nèi)外醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。

2 結(jié)果與分析

2.1 國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初步形成了珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、東南沿海地區(qū)、北方地區(qū)4大區(qū)域，且每一區(qū)域都初步形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。此次調(diào)研查詢的全國(guó)范圍內(nèi)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)醫(yī)用LED及其相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)或廠家（包括臺(tái)灣）共103家。這些企業(yè)或廠家主要分布在江蘇、廣東、上海、北京、湖北、山東等地區(qū)。其中江蘇省24家（占23%）企業(yè)，廣東省14家（占14%）企業(yè)，上海市11家（占11%）企業(yè)，北京市、湖北省和山東省各有9家（各占9%）企業(yè)，臺(tái)灣地區(qū)已經(jīng)成為全球重要的LED生產(chǎn)基地。國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED企業(yè)區(qū)域分析，見圖1。

圖1 國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED企業(yè)區(qū)域分析

國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品類別分析，見圖2。從圖中可以看出，在國(guó)內(nèi)各大生產(chǎn)醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)中，LED手術(shù)無(wú)影燈（37家，占32%）以及醫(yī)用LED觀片燈（22家，占19%）受到大多數(shù)企業(yè)的青睞；此外，LED光固化燈（13家，占11%）、LED頭燈（12家，占10%）、LED光動(dòng)力治療儀(11家，占10%）也占據(jù)了市場(chǎng)上醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品的較大份額。

2.2 國(guó)外醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

目前全球形成了以美國(guó)、亞洲、歐洲為主導(dǎo)的三足鼎立的產(chǎn)業(yè)格局[2]，歐洲、美國(guó)的企業(yè)擁有LED的核心技術(shù)和專利。此次調(diào)研查詢的國(guó)外生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)醫(yī)用LED及其相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)或廠家共68家，總體上，呈現(xiàn)出以日、美、德為產(chǎn)業(yè)龍頭，中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)緊隨其后，中國(guó)大陸、馬來(lái)西亞等國(guó)家和地區(qū)積極跟進(jìn)的梯隊(duì)分布。

這些企業(yè)或廠家主要分布在美國(guó)和德國(guó)。其中美國(guó)20家（占30%）企業(yè)、德國(guó)18家（占27%）企業(yè)，兩個(gè)國(guó)家合起來(lái)生產(chǎn)或經(jīng)營(yíng)的醫(yī)用LED及其相關(guān)產(chǎn)品占全球總量的50%以上。如果從歐洲各國(guó)和美國(guó)兩大區(qū)域來(lái)看，歐洲各國(guó)共有38家（占56%）企業(yè)，美國(guó)則有20家（占29%）企業(yè)，可見醫(yī)用LED及其相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)企業(yè)或廠家主要集中在歐洲各國(guó)以及美國(guó)，歐美集中了全球范圍內(nèi)生產(chǎn)醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品的主力。

國(guó)外醫(yī)用LED生產(chǎn)商區(qū)域分析，見圖3；國(guó)外醫(yī)用LED生產(chǎn)區(qū)域分析，見圖4；國(guó)外醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品類別分析，見圖5。

從圖中可以看出，在國(guó)外各大生產(chǎn)醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)中，LED手術(shù)無(wú)影燈（12家，占16%）、LED光固化燈（12家，占16%）及LED頭燈（11家，占15%）受到絕大多數(shù)企業(yè)的青睞。另外，國(guó)外醫(yī)用LED的其他產(chǎn)品，如手術(shù)顯微鏡、生化分析儀、壓力治療設(shè)備等，多采用LED作為醫(yī)用顯示屏或醫(yī)用冷光源；而國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品則多采用液晶顯示屏（LCD），較少使用LED。

圖5 國(guó)外醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品類別分析

2.3 美國(guó)《科學(xué)引文索引》（SCI）上使用的國(guó)外醫(yī)用LED企業(yè)產(chǎn)品

SCI作為世界三大檢索工具之一[3]，是評(píng)價(jià)科研成果的重要工具，其上發(fā)表的論文所用的科學(xué)研究?jī)x器先進(jìn)性高、質(zhì)量一流。為了更好地了解當(dāng)下科研人員所使用的醫(yī)用LED產(chǎn)品情況，本次調(diào)研通過(guò)檢索SCI所發(fā)表的論文中用到的醫(yī)用LED產(chǎn)品，結(jié)果查到9家公司的產(chǎn)品在SCI論文中有涉及。

該數(shù)據(jù)庫(kù)涉及的國(guó)外醫(yī)用LED企業(yè)產(chǎn)品中多見醫(yī)用LED頭燈、LED紅藍(lán)光治療儀以及LED光固化燈。其中美國(guó)Orascoptic光學(xué)儀器公司專注于醫(yī)用LED頭燈以及牙科小型放大鏡的研究，近年發(fā)表了SCI相關(guān)論文2篇，英國(guó)Daray Lighting Ltd公司則專注于醫(yī)用LED牙科多用燈的研制，發(fā)表了SCI相關(guān)論文3篇；英國(guó)的Photo Therapeutics公司則專注于LED在光源醫(yī)療和美容應(yīng)用等方面的研制，發(fā)表了SCI相關(guān)論文29篇；德國(guó)Heine Optotechnik GmbH公司專注于醫(yī)用LED紅藍(lán)光動(dòng)力治療儀的研制，并在兒科眼鏡領(lǐng)域頗有造詣，發(fā)表了SCI相關(guān)論文5篇。由此可見，以上這些儀器生產(chǎn)商的產(chǎn)品質(zhì)量為世界所認(rèn)同。

2.4 醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)分析

2.4.1 醫(yī)用照明領(lǐng)域

調(diào)研結(jié)果顯示，目前各大醫(yī)院使用的手術(shù)燈光源多為氙氣燈和金屬鹵素?zé)?，它們都屬于氣體放電燈，需要萬(wàn)伏以上高壓放電，啟動(dòng)電磁干擾大，氙氣的光效低，金屬鹵素?zé)羝骄鶋勖?。此外，金屬鹵素?zé)粼谡彰髦挟a(chǎn)熱高，容易造成手術(shù)室內(nèi)氣體亂流，使無(wú)菌條件發(fā)生改變，影響無(wú)菌級(jí)別[4]。隨著制造工藝和技術(shù)水平的不斷提高，單個(gè)LED發(fā)光功率不斷地得到提高，進(jìn)而使設(shè)計(jì)的光源光能輸出更大，從而可減少LED的使用個(gè)數(shù)，使手術(shù)燈結(jié)構(gòu)更小型化。在國(guó)內(nèi)各大生產(chǎn)醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品企業(yè)的調(diào)研中，醫(yī)用LED[5-8]手術(shù)無(wú)影燈占市場(chǎng)1/3（32%）的份額，市場(chǎng)潛力大是其最大的優(yōu)勢(shì)。調(diào)研結(jié)果顯示，LED手術(shù)無(wú)影燈的價(jià)格比目前廣泛使用的鹵素?zé)粢F20%～30%，但LED手術(shù)無(wú)影燈在光照度以及聚焦方面有欠缺，難與鹵素?zé)舯燃纾磺襆ED光源與氙氣光源相比，并不接近自然光源，容易造成醫(yī)生眼部的疲勞；此外，LED光源還具有色彩不純，顏色不夠真實(shí)等缺點(diǎn)。

調(diào)研結(jié)果顯示，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)LED無(wú)影燈較出名的公司有：深圳邁瑞電子有限公司、北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司、上海匯豐醫(yī)療器械有限公司、重慶邦橋科技有限公司、臺(tái)灣鼎眾醫(yī)療等；國(guó)外方面，英國(guó)Daray Lighting Ltd、德國(guó)EMA-LED GmbH等公司專注生產(chǎn)包括LED無(wú)影燈在內(nèi)的手術(shù)室醫(yī)療用燈具。有文獻(xiàn)報(bào)道，近年來(lái)，野戰(zhàn)型LED無(wú)影燈的研制也如火如荼地進(jìn)行著，如光伏型野戰(zhàn)LED無(wú)影燈、野外太陽(yáng)能LED無(wú)影燈，它們都具有發(fā)光效率高、發(fā)熱量低、熱輻射極少、耗電量小、使用時(shí)間長(zhǎng)，耐震動(dòng)、抗沖擊能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)輕巧，組合簡(jiǎn)單，便于戰(zhàn)時(shí)、野外攜行等優(yōu)良特點(diǎn)，廣泛適用于野戰(zhàn)后勤保障[9-11]。此外，還可根據(jù)手術(shù)要求，將LED無(wú)影燈設(shè)計(jì)成任意所需的形狀，以更好地滿足各種外科手術(shù)的要求，克服傳統(tǒng)手術(shù)燈（整體反射型）回轉(zhuǎn)型旋轉(zhuǎn)曲線設(shè)計(jì)的局限[12]。

2.4.2 醫(yī)用診斷領(lǐng)域

LED光源應(yīng)用于醫(yī)療診斷的產(chǎn)品主要包括醫(yī)用頭燈和醫(yī)用LED觀片燈。醫(yī)用頭燈常用于醫(yī)院門診、口腔科、耳鼻喉科、普外科、眼科、整形外科和血管外科等各種檢查和手術(shù)的場(chǎng)合，具有攜帶方便、定向照明效果優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，為精細(xì)手術(shù)、深部手術(shù)提供了極大方便。LED觀片燈能極大的提升醫(yī)學(xué)影像照片觀察裝置的品質(zhì)，對(duì)保證醫(yī)學(xué)影像診斷質(zhì)量具有重要價(jià)值。目前LED觀片燈采用最先進(jìn)的LED固態(tài)照明技術(shù)及背光源技術(shù)，使光分布均勻、無(wú)暗區(qū)、無(wú)頻閃、色溫穩(wěn)定，使屏幕更加明亮、柔和。楊祺[13]等為醫(yī)學(xué)影像診斷研制了高效節(jié)能LED醫(yī)用觀片燈，結(jié)果顯示超高亮的LED醫(yī)學(xué)觀片燈不僅高效節(jié)能，且能提高醫(yī)生診斷疾病能力，必將廣泛應(yīng)用于醫(yī)用診斷領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)醫(yī)用LED觀片燈和醫(yī)用頭燈技術(shù)領(lǐng)先的公司有長(zhǎng)沙錦德電子科技有限公司及常州欣佳盟自動(dòng)化設(shè)備有限公司。國(guó)外方面，美國(guó)Orascoptic光學(xué)儀器公司專業(yè)生產(chǎn)醫(yī)用LED頭燈，德國(guó)Heine Optotechnik GmbH公司專業(yè)生產(chǎn)醫(yī)用LED觀片燈。

2.4.3 醫(yī)用治療領(lǐng)域

近年來(lái)LED光療法在醫(yī)學(xué)上的研究和應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前，LED所能覆蓋的波長(zhǎng)從紫外到紅外都有，典型的波長(zhǎng) 有 365、380、410、460、500、520、560、590、610、630、650、670、730、880 nm等[14]?，F(xiàn)階段單個(gè)LED的光效果已經(jīng)超過(guò)100 Mv，峰值波長(zhǎng)越來(lái)越穩(wěn)定，半波帶寬更窄，單色性能好，方向性好，覆蓋波長(zhǎng)范圍廣，幾乎可以找到任意波長(zhǎng)的單色LED。

LED在臨床無(wú)創(chuàng)診療中多應(yīng)用于痤瘡、新生兒黃疸等一些皮膚性疾病的治療。調(diào)研發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)LED光動(dòng)力治療儀的企業(yè)多集中在湖北省。其中科研院所已使用由武漢光福生物醫(yī)學(xué)工程有限公司以及武漢亞格光電技術(shù)有限公司等公司生產(chǎn)的LED產(chǎn)品進(jìn)行LED紅藍(lán)光治療痤瘡的研究，成果已發(fā)表多篇論文[15-16]。

通過(guò)調(diào)研，對(duì)國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED市場(chǎng)上醫(yī)用照明、醫(yī)用診斷、醫(yī)用治療3方面進(jìn)行分析，國(guó)內(nèi)企業(yè)LED的醫(yī)療應(yīng)用以醫(yī)用照明領(lǐng)域數(shù)量最多（占37%），醫(yī)用診斷領(lǐng)域（占34%）和醫(yī)用治療（占29%）領(lǐng)域緊隨其后。國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用類別分析，見圖6。

圖6 國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用類別分析

2.5 國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED市場(chǎng)需求與發(fā)展?jié)摿?/h3>

衛(wèi)生部《2012年6月份全國(guó)醫(yī)療服務(wù)情況》數(shù)據(jù)顯示，截至2012年6月底，全國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)數(shù)達(dá)96.0萬(wàn)個(gè)，其中：醫(yī)院2.3萬(wàn)個(gè)，基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)92.3萬(wàn)個(gè)，其他機(jī)構(gòu)1.4萬(wàn)個(gè)?；鶎俞t(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)中，社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心(站)3.4萬(wàn)個(gè)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院3.7萬(wàn)個(gè)，村衛(wèi)生室66.4萬(wàn)個(gè)，診所（醫(yī)務(wù)室）17.8萬(wàn)個(gè)。全國(guó)共有三級(jí)醫(yī)院1474個(gè)，平均每個(gè)醫(yī)院配備手術(shù)室20間，每個(gè)手術(shù)室必須配備手術(shù)無(wú)影燈1套，全國(guó)三級(jí)醫(yī)院所需的手術(shù)無(wú)影燈約為29480套（1474×20），若全部更換為L(zhǎng)ED手術(shù)無(wú)影燈，按15萬(wàn)元/套的價(jià)格計(jì)算，三級(jí)醫(yī)院的LED手術(shù)無(wú)影燈市場(chǎng)需求總量約為44億元。按照醫(yī)療設(shè)備更新制度，醫(yī)用電子設(shè)備及光學(xué)儀器每8年需更新一次，LED手術(shù)無(wú)影燈在三級(jí)醫(yī)院每年的市場(chǎng)需求量約為5.5億元。同樣，全國(guó)共有二級(jí)醫(yī)院6539個(gè)，平均每個(gè)醫(yī)院最低配備手術(shù)室8間，按照上述計(jì)算方法，全國(guó)二級(jí)醫(yī)院所需的手術(shù)無(wú)影燈約有52312套（6539×8），市場(chǎng)需求總量約為78億元。LED手術(shù)無(wú)影燈在二級(jí)醫(yī)院每年的市場(chǎng)需求量約為9.8億元。由此可見，僅以我國(guó)二級(jí)以上的醫(yī)院市場(chǎng)需求量計(jì)算，LED手術(shù)無(wú)影燈每年的需求就高達(dá)15.3億元左右，具有巨大的市場(chǎng)潛力[17]。隨著國(guó)家對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生及國(guó)民健康的關(guān)注與投入的加大，醫(yī)療器械行業(yè)飛速發(fā)展，醫(yī)療照明需求日益擴(kuò)大，LED在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的發(fā)展具有廣闊的前景。

3 醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)的展望

就國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED應(yīng)用的情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED相關(guān)產(chǎn)品多為醫(yī)用LED手術(shù)無(wú)影燈、醫(yī)用LED頭燈、醫(yī)用LED觀片燈以及醫(yī)用LED光動(dòng)力治療儀等。LED作為冷光源，在醫(yī)療應(yīng)用中與傳統(tǒng)光源相比，具有安全、可靠、體積小、光電轉(zhuǎn)換效率高、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)迅速等特點(diǎn)。若能將LED較好地應(yīng)用于醫(yī)療照明、診斷和治療，不僅可以降低醫(yī)療成本，同時(shí)又能提高安全性能。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)的調(diào)研，現(xiàn)就國(guó)內(nèi)醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）盡快研究制定國(guó)家醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)政策。盡管國(guó)家“十一五”863計(jì)劃新材料技術(shù)領(lǐng)域“半導(dǎo)體照明工程”重大項(xiàng)目中重點(diǎn)課題“LED在醫(yī)用設(shè)備方面的應(yīng)用”已順利通過(guò)驗(yàn)收，但國(guó)內(nèi)各項(xiàng)扶持文件，均未涉及醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)。衛(wèi)生行政部門應(yīng)該結(jié)合當(dāng)下國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，制定出有利于醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科學(xué)化政策及法規(guī)。

（2）醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)界應(yīng)從戰(zhàn)略高度建立起合作伙伴關(guān)系。國(guó)內(nèi)具備實(shí)力的光電企業(yè)可以引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，對(duì)LED產(chǎn)品缺陷進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，生產(chǎn)出更為完美的醫(yī)用LED產(chǎn)品，在轉(zhuǎn)變中發(fā)展，在發(fā)展中轉(zhuǎn)變，帶動(dòng)整個(gè)醫(yī)療器械行業(yè)飛速發(fā)展。我國(guó)臺(tái)灣省產(chǎn)業(yè)界有一些好的合作發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，例如上下游企業(yè)相互持股形成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，工業(yè)研究院模式開發(fā)新技術(shù)等值得產(chǎn)業(yè)界借鑒。

（3）集中精力，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。歐洲、美國(guó)的企業(yè)擁有LED的核心技術(shù)和專利，國(guó)內(nèi)企業(yè)要想贏得國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，必須要不斷的創(chuàng)新，抓住產(chǎn)品的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，同時(shí)加強(qiáng)人才的培養(yǎng)。

隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)的醫(yī)用LED產(chǎn)業(yè)將向治療更加安全、檢測(cè)更加準(zhǔn)確的新型醫(yī)療設(shè)備發(fā)展。另外大功率芯片集成、高無(wú)影率與高均勻性、色溫的大范圍連續(xù)可調(diào)、光機(jī)電熱一體化等也將是未來(lái)發(fā)展的熱點(diǎn)，將會(huì)掀起一個(gè)醫(yī)療照明革命的新浪潮。

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