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胆红素光疗中有效辐照度的测量/Measurement of Effective Irradiance in Bilirubin Phototherapy

App. 025

蓝光疗法被广泛用于治疗新生儿高胆红素血症,这是一种血液中胆红素过多的情况。这导致婴儿的皮肤变黄,称为黄疸。有效的光疗需要适当波长的足够高的辐照度,一般被认为是大面积有效治疗区域的 "蓝光"。

新生儿光疗已被广泛使用了50多年,采用了许多照明技术,包括各种类型的荧光灯管、卤钨灯和金属卤化物灯,以及越来越普遍的基于LED的装置。这些不同种类的处理灯产生的光谱输出差异很大。不幸的是,没有普遍接受的 "作用光谱",也没有就最有效的波长达成一致,这导致多年来该领域的剂量测定和辐射测量质量相当差。

标准IEC EN 60601-2-50:2009+A1:2016 [1]定义了胆红素的总辐照度,Ebi,其中。

Ebi=400至550纳米的综合辐照度,一般以mW/cm2为单位报告。

没有给出波长的偏好,因此可以容纳许多不同的灯管类型。该标准还规定,最小综合辐照度Ebi MIN需要大于有效治疗区域内最大Ebi MAX值的40%。制造商还需要确保紫外线和红外线排放在严格的限制范围内(见危险应用)。

然而,美国儿科学会[2]在2011年发布的最新指南建议,460至490纳米光谱范围内的平均光谱辐照度水平超过30微瓦/厘米2/纳米,就会产生 "强化光疗"。此前,AAP指南参考了相同的辐照度水平,但在430至490纳米的更宽的波长范围内。然而,超过65µW/cm2/nm的强度可能被认为是潜在的危害。

制造商也选择了自己的波长范围来指定其产品的平均光谱辐照度,例如425至475纳米被广泛使用。在实践中,辐射计在其所需的波段上没有完全平坦的光谱响应,而且还存在波段外的响应性。因此,辐射计只有在用于测量光谱分布与它被校准的光谱分布密切相关的光疗治疗灯时,才能有良好的测量精度[3]。

因此,优化治疗剂量学和最佳实践的协议以及医学研究都被许多专有的宽带辐射计所产生的测量数据的巨大差异所阻碍,每一个都有其特定的光谱响应,通常是为特定的灯或LED类型而定制的。MSC15光谱测光仪方便而有效地消除了这些问题[4]。它测量灯管产生的实际光谱辐照度,并提供符合最新标准和指南的显示模式,而不考虑灯管类型或制造商。它直接显示胆红素的总辐照度,Ebi(mW/cm2)符合IEC 60601-2-50:2009+A1:2016标准,以及平均光谱辐照度(µW/cm2/nm)符合最新的AAP建议。完整的光谱数据也可用于与制造商指定的任何专有波长段相匹配。

参考文献

[1] IEC 60601-2-50:2009+A1:2016  Medical electrical equipment - Part 2-50: Particular requirements for the basic safety and essential performance of infant phototherapy equipment.

[2] Phototherapy to Prevent Severe Neonatal Hyperbilirubinemia in the Newborn Infant 35 or More Weeks of Gestation 

[3] Neonatal phototherapy radiometers: Current performance characteristics and future requirements

[4] Use of a hand-held spectroradiometer for the measurement of neonatal phototherapy lamp outputs. Clarkson DM, Satodia P. Med Eng Phys. 2019 Jul 25.