Hvert er aðalhlutverk díóða í lækningatækjum?

1, Optoelectronic umbreyting: „sjóntaug“ læknisfræðilegrar myndgreiningar
Í hágæða læknisfræðilegum myndgreiningarbúnaði eins og röntgengeislum, CT, segulómun o.s.frv., er ljósdíóða fylkið kjarnahluti skynjarans, sem ber ábyrgð á lykilverkefninu að breyta ljósmerkjum í rafmerki. Ef röntgenmyndataka er tekin sem dæmi, þegar röntgengeislar komast inn í vef manna, hafa vefir með mismunandi þéttleika (svo sem bein og mjúkvefur) mismikla frásog röntgengeisla, sem leiðir til ójafnrar dreifingar ljósstyrks þegar þær eru geislaðar á ljósdíóða fylkið. Ljósdíóða umbreyta ljósstyrksmerkjum í straummerki með ljósrafmagnsáhrifum og næmi þeirra hefur bein áhrif á merki-til-suðshlutfall myndarinnar. Til dæmis, í tölvusneiðmyndaskönnun, þurfa ljósdíóðurnar í skynjaranum að klára ljósmerkjaöflun og umbreytingu innan míkrósekúndna til að tryggja samstillingu á milli -hraða snúnings röntgenrörsins og skynjarafylkingarinnar, sem á endanum myndar há-upplausn tomographic myndir.

Þó að segulómunarbúnaður byggi á segulsviðum og útvarpstíðnimerkjum sem kjarna, gegna ljósdíóða enn mikilvægu hlutverki í hjálparkerfum. Til dæmis, í ljósstýringu segulómskoðunarherbergja, geta ljósdíóða skynjað styrk umhverfisljóss, stillt sjálfkrafa birtustig LED-lýsingar, forðast sterk ljóstruflun með einsleitni segulsviðs og bætt þægindi sjúklinga. Að auki, í halla spólu drifrásinni á segulómskoðun, bælir hraðbata díóðan (FRD) í raun öfuga raforkukraftinn með því að leiða og skera fljótt af, vernda rafmagnstæki fyrir spennuáföllum og tryggja nákvæma stjórn á halla segulsviðinu.

2, Merkjavinnsla: "gagnaver" læknisprófa
Í in vitro greiningarbúnaði eins og blóðgreiningartækjum og lífefnamælum, ná díóða nákvæmri greiningu á frumubreytum og lífefnafræðilegum vísum með tækni eins og ljósdreifingu og flúrljómun. Með því að taka blóðgreiningartækið sem dæmi, þegar blóðsýnin fer í gegnum greiningarrásina, greinir ljósdíóðafylkingin dreifð ljósmerki frumna frá mörgum sjónarhornum. Ásamt ljósgleypniseinkennum er hægt að greina lykilvísa eins og fjölda rauðra blóðkorna og flokkun hvítra blóðkorna. Til dæmis notar tiltekið líkan af blóðgreiningartækjum sílikonljósdíóða með svörunarbylgjulengdarsviði sem nær yfir 400-1100nm, sem getur samtímis greint áfram dreifð ljós (FSC), hliðardreift ljós (SSC) og flúrljómunarmerki, og náð fimm flokkum hvítra blóðkorna uppgötvun með nákvæmni yfir 99%.

Í lífefnafræðilegum prófunum ná díóðir magngreiningu með því að greina breytingar á flúrljómun eða ljósgleypni sem myndast við ensímhvörf. Til dæmis, við greiningu á glúkósa í blóði, myndar glúkósa vetnisperoxíð undir virkni glúkósaoxíðasa, sem hvarfast við hvarfefni til að framleiða flúrljómandi efni. Flúrljómunarstyrksbreytingarnar eru greindar með ljósdíóða og styrkur glúkósa í blóði er reiknaður út frá stöðluðu ferlinum. Í slíkum forritum skipta línulegt viðbragðssvið og lágan hávaðaeiginleika díóða sköpum. Ákveðið líkan af snjóflóðaljósdíóða (APD) notar innri ávinningskerfi til að auka greiningarnæmi fyrir stakri ljóseindhæð, sem getur greint lífefnafræðileg efni í nanómólstyrk og lagt grunn að snemma greiningu sjúkdóms.

3, orkustjórnun: „Orkuhornsteinn“ lækningatækja
Í lækningaorkukerfum tryggja díóður stöðugan rekstur búnaðar í flóknu rafsegulumhverfi með aðgerðum eins og leiðréttingu, spennustjórnun og straumtakmörkun. Með því að taka læknisfræðilegar röntgenvélar sem dæmi, þá þurfa há-rafgjafar þeirra að breyta straumafli í tugi kílóvolta af DC háspennu til að knýja röntgenrörin til að framleiða röntgengeisla. Meðan á þessu ferli stendur myndar háspennu díóða fylkið fullbylgjuafriðunarbrú, sem breytir AC spennunni í púlsandi DC, sem síðan er jafnað með síunarrás til að gefa frá sér stöðuga háspennu. Til dæmis notar tiltekið líkan af háspennudíóða kísilkarbíð (SiC) efni, sem hefur þolspennugildi upp á 60kV og öfugan endurheimtartíma styttan í 20ns, með 30% betri skilvirkni miðað við hefðbundnar kísildíóða. Það getur stutt röntgenvélar til að ná millisekúndna váhrifastjórnun og draga úr geislaskammti sjúklings.

Í flytjanlegum lækningatækjum hafa lágorkunotkunareiginleikar díóða orðið lykilkostur. Til dæmis, í kraftmiklum blóðsykursmælir (CGM), eru mjög- Schottky díóður með lágum krafti notaðar í orkustjórnunarrásinni, með framspennufalli sem er aðeins 0,2V, sem er 50% lægra en venjulegar díóður. Þetta getur lengt rafhlöðuendingu tækisins í 14 daga og uppfyllt stöðugar eftirlitsþarfir. Að auki, í ígræðanlegum tækjum eins og gangráðum, eru díóðar verndaðar af ESD hringrásum til að koma í veg fyrir að rafstöðuafhleðsla skemmi viðkvæma rafeindaíhluti, sem tryggir áreiðanlega-langtímavirkni tækisins í mannslíkamanum.

4, Laser stjórn: "ljósa blaðið" fyrir nákvæma meðferð
Í leysimeðferðarbúnaði þjóna leysidíóða (LD) sem kjarna ljósgjafinn og mynda samhangandi geisla í gegnum rafljómun til að ná nákvæmri meðferð eins og vefjaskurði, storknun og uppgufun. Til dæmis, í augnleysisleiðréttingaraðgerðum, gefa femtósekúndu leysidíóða frá sér púlsandi leysigeisla með bylgjulengd 1053nm, sem skera nákvæmlega hornhimnuna í gegnum ljósframkallaða rofáhrif. Púlsbreiddin nær fimmtósekúndustigi og varmaskaðasvæðið er minna en 1 μm, sem gerir „hníflausa“ aðgerð kleift. Meðan á þessu ferli stendur fylgist ljósdíóðafylkingin með leysirafli og bylgjulengd í rauntíma- og tryggir stöðugar úttaksbreytur með endurgjöfarstýringu til að forðast skemmdir á glæru af völdum orkusveiflna.

Í ljósaflfræðilegri meðferð (PDT) gefur leysidíóða frá sér samfellt ljós af ákveðinni bylgjulengd (eins og 630nm), sem virkjar ljósnæmandi efni til að framleiða stakt súrefni og drepur æxlisfrumur sértækt. Ákveðið líkan af PDT búnaði notar skammtabrunn leysir díóða, með úttaksstöðugleika ± 0,5% og bylgjulengdar nákvæmni ± 1nm, sem getur nákvæmlega stjórnað virkjunarvirkni ljósnæma og bætt meðferðarvirkni. Að auki, í innrauðum meðferðarbúnaði, gefa -ljósdíóða (LED) frá sér 850nm nálægt-innrauðu ljósi til að stuðla að viðgerð vefja með ljóslíffræðilegum örvunaráhrifum. Úttaksafl þeirra er nákvæmlega stillt með díóðum í akstursrásinni með stöðugum straumi til að tryggja einsleitni meðferðarskammts.