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光和光疗常识
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  • 光的基本概念

    光是一种具有电磁波和粒子流二重性的物质。也就是说,光既具有波长、频率、反射、折射、干涉等电磁波特性,又具有能量、吸收、光电效应、光压等量子特性。因此,光的一切物理现象及光的治疗作用,或与其波动性质有关,或与其微粒性质有关。
    光是一个能在真空及介质中作为波传播、由振动的电和磁分部组成的电磁场。作为波,光就是电磁波,其中电场、磁场和光的传播方向两两垂直。同时,光可用波长来区分(波长即两个连续峰值之间的距离),并表现出电磁波之间的干涉现象和衍射现象。
    一个系列电磁波的分布(一个关于波长、频率或波数的函数)定义为电磁波光谱,不同波长区域常被冠以一个特别的名称,如在光谱的长波长一端叫射频。根据各种光的波长把光线排列起来,称为光谱。从远红外线到真空紫外线的光谱范围叫做光学频域(optic wave region)。相关光谱的波长及其穿透力如下表。

    名称 波长 穿透深度 对皮肤的穿透
    长波远外线 >3µm 中、长波红外线可穿透0.05~1mm 中、长波红外线只能穿透表皮浅层
    中波红外线 1.5~3µm 短波红外线至紫光约可穿透1cm 短红外线至绿光可穿透真皮达浅筋膜,大部分在真皮被吸收
    短波红外线 760nm~1.5µm
    红光 760~650nm
    橙光 650~600nm
    黄光 600~560nm
    绿光 560~530nm
    青光 530~490nm 蓝光至长波紫外线可穿透到真皮毛细血管,大多被表皮棘细胞吸收
    蓝光 490~450nm  
    紫光 450~400nm
    长波紫外线 400~320nm 中、长波紫外线可穿透0.1~1.0mm 可达表皮深层。大多被角质层吸收
    中波紫外线 320~290nm
    短波紫外线 290~180nm 可穿透0.01~0.1mm 仅达表皮浅层

  • 光的定量描述

    在光与物质(组织)作用的时候,关于光照射的大小有一系列不同的定量描述,即辐照度。被照物体单位面积上所接受光的能量称为照度(cilluminance)。照度随光源投射到被照物体的距离、入射角而变化。在红外线和紫外线中常用辐照(W/cm2)、辐射能(J)和辐射通量(W)为单位,而在可见光中常用照度(Lx)为单位,表示光能大小。
    波长是指光在一个振动周期内所传播的距离,多以纳米(nm)为单位。波长与组织的特性决定着可治疗的靶组织,同时也决定了光在组织中的穿透深度。
    功率(P)是指单位时间内输出的能量(E),单位是瓦特(W),即P=E/t。公式中能量(E)的单位是焦耳(J),时间(t)的单位是秒(s),所以1W=1J/s。
    功率密度(PS),即辐照度,是指垂直照射到受照单位面积上光的功率。PS=P/S=4P/(3.14d2),式中S为单位面积,d为直径。辐照度是决定光生物效应强弱的一个重要参数。
    功率和辐照时间的乘积就是能量(E),单位是焦耳(J)。即E=P·t。
    光通量,即能量密度(D),是指在单位时间内,于单位面积内传递能量的大小,为垂直照射到受照部位单位面积(S)上的功率和照射时间的乘积。即D=E/S=PS·t,即辐照剂量(mJ/cm²)=辐照强度(mw/cm²)·辐照时间(s)

  • 紫外线定义和分类

    紫外线辐射是电磁波普中介于最软的电离辐射和可见光辐射之间的部分。
    根据生物学作用的差异,紫外线可被分为3个波段:短波紫外线(UVC,180~290nm)、中波紫外线(UVB,290~320nm)和长波紫外线(UVA,320~400nm)。其中UVA又被划分为UVA1(340~400nm)、UVA2(320~340nm)。这是一个人为的分类方法。

  • 紫外线的红斑反应

    紫外线红斑是紫外线辐射后在皮肤局部引起的一种光毒性反应,又被称为皮肤日晒红斑、日晒伤及皮肤日光灼伤等。它是机体对紫外线辐射的反应之一,因其具有肉眼可见等特点,故也常作为光生物学研究的终点指标。
    根据辐射后红斑出现的时间,紫外线红斑可分为立即性红斑和延迟性红斑。紫外线辐射后的皮肤组织学变化为一种非特异性急性炎症反应,真皮内血管反应是产生红斑的基础。不同波段紫外线辐射所致的皮肤组织变化有所差异。UVA辐射后主要为真皮的血管扩张、水肿和中性粒细胞、单一和细胞侵润。UVB和UVA联合作用可同时引起表皮和真皮的一系列病变,且UVA的存在还能加强UVB对皮肤的致红斑效应。
    紫外线的各种生物学作用都有一定的光谱特点,其红斑反应与波长密切相关。人们一般于紫外线照射后24h评估红斑反应,该时间点对临床观察者而言比较方便。不同波段照射与红斑之间的关系有所不同。紫外线红斑形成有两个峰值波长,分别位于297nm和250~260nm。UVB红斑效应最强,以297nm的UVB所产生的红斑效应作为100%。
    不同波长紫外线在引起红斑出现的时间、持续时间、消退时间及色泽等方面均有所差异。在Ⅰ型和Ⅱ型皮肤中,UVB照射后常可于即刻出现红斑,但大多数情况下为延迟性红斑;UVA红斑常具有双相性,照射结束时可出现即刻红斑反应,该红斑可部分或完全消退,并与照射后6h再出现延迟性红斑反应,于24h达到峰值;PUVA治疗可引发的红斑与单独UVA及UVB引发的红斑完全不同。在照射后24~36h不会出现红斑,可与72~96h达到峰值。
    红斑反应的潜伏期、强度及持续时间与照射剂量相关。一般而言,照射剂量越大,潜伏期越短,红斑反应越强烈(如可出现水肿性红斑,甚至有水疱形成),持续时间也越久。
    最小红斑量(MED)又被称为“生物剂量”,是指在特定条件下,人体皮肤接收紫外线光源照射后引起肉眼刚能察觉红斑反应所需的照射剂量或照射时间。临床上常用于评价皮肤红斑效应敏感性的客观指标为MED,而最小黑化量(MPD)则是用于评估皮肤黑化效应敏感性的客观指标。一般而言,Ⅰ~Ⅲ型皮肤日晒后易发生红斑,对紫外线红斑反应较敏感,而Ⅳ~Ⅵ型皮肤日晒后易发生黑化,对紫外线黑化反应较敏感。
    身体各部位对紫外线的敏感性有很大差异,躯干敏感性最高,后依次为上肢、股内侧、面、颈部、四肢伸侧;手、足背皮肤的敏感性较躯干低4~6倍;掌跖部的敏感性更低。总之,影响紫外线红斑的因素有受照紫外线的影响、受照射局部皮肤的影响、受生理因素的影响以及一些其他因素如环境因素等。

  • 什么是光疗?

    光疗是指直接使用人工光源进行照射以达到治疗目的的方法。皮肤中内源性色基吸收照射光线,并发生一系列的光化学级联反应,导致机体出现光生物学改变,最终产生治疗作用。

  • 紫外线光疗法的种类

    1)紫外线光疗法包含哪些?
    紫外线光疗法包括光疗(phototherapy)和补骨脂素光化学疗法(psoralen photochemotherapy,PUVA)两种。最初,光疗主要由宽谱UVB、UVA疗法以及UVB与UVA联合疗法组成。80年代中期窄谱UVB(NBUVB,311-313nm)疗法的引入为光疗带来了巨大进步。
    2)PUVA疗法:
    PUVA是补骨脂素(psoralen,光敏剂,为线形呋喃香豆素,来源于植物)和UVA照射相结合的光疗方法。患者先外用或口服一定剂量的补骨脂素,间隔固定的一段时间后用UVA照射。PUVA分为局部口服、外用以及浴疗三种方式,后两者无系统光敏反应,可以避免诸多不良反应的发生,近几年逐渐引起关注。
    3)窄谱UVB(NBUVB)光疗:
    临床证实,NBUVB比宽谱UVB具有更高的疗效,需要较少的治疗次数即可达到治疗效果,显著降低了光疗的累积剂量。同时NBUVB具有较高的安全性。在欧洲,NBUVB几乎完全取代了传统的光疗。

  • 光疗和光化学疗法适应症

    在皮肤科,紫外线光疗法是银屑病、白癜风、特应性皮炎,慢性湿疹等常见病的基础疗法之一。随着临床研究的不断深入,紫外线光疗法在多形性日光疹、慢性光化性皮炎、光线性痒疹等光照性皮肤病,硬皮病,蕈样肉芽肿,副银屑病,瘙痒症,斑秃,扁平苔藓,掌跖脓疱病,移植物抗宿主病等疾病的治疗中都取得了一定疗效,其适应症将会不断有所扩展。

  • 光疗法的治疗反应

    理想的治疗反应是每次治疗后,照射部位都出现轻微红斑。实际应用中,很难做到每次照射的剂量都恰到好处,医生需要根据治疗反应进行不断的剂量调整,使治疗反应接近理想状态。UVB光疗后,通常在24小时内出现红斑, PUVA治疗后的红斑可延至48小时后出现。

  • 光疗法的不良反应

    短期不良反应为红斑,干性皮肤可能会出现皮肤瘙痒,偶见水疱和单纯疱疹反复发作。适当减少照射剂量、延长治疗间隔时间或者暂停治疗,症状会很快缓解。在医生指导下,外用或口服非甾体抗炎药或皮质激素会进一步缩短症状消除时间。皮损消退后,照射部位可能会出现暂时性色素沉着,3-6个月后逐渐消退。长期反复治疗后,照射部位可能会出现光老化。
    光疗注意事项:光疗前,可以使用防晒剂保护非皮损部位,以免晒伤。
    除非特殊治疗需要,治疗中患者应佩戴UV护目镜保护眼睛,并适当遮盖面部以及生殖器部位。
    外出时,使用防晒剂或衣物遮盖照射部位,避免日晒。PUVA红斑反应出现较迟,在照射后72小时内都应注意防晒。


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