PBM 熱效應與安全溫升計算器
◈ 輸入參數
進階組織參數(示範估值,可調整)
✳ 計算結果
| 方案 | 平均ΔT | 峰值ΔT | 劑量 J/cm²(Δ%) | 提示 |
|---|
⚙ 詳細計算資訊
⚠ 模型風險提示與建議
—
本工具為熱效應估算與參數比較,不是安全判定器。不能單憑溫升判定組織安全,也不能取代光生物安全評估、器材驗證、校正儀器實測與臨床評估。
∑ 模型、單位與適用假設
q(t) = E·α(脈衝 ON);0(OFF)
ON:T = T₀·e−kt + ΔTeq,pk·(1 − e−kt)
OFF:T = T₀·e−kt,k = (G+h)/C,C = ρc·L
平均:ΔT = D·ΔTeq,pk·(1 − e−t/τ)
單位檢查:E [mW/cm²] → q = E·α/1000 [W/cm²];ρc [J/cm³·°C] × L [cm] = C [J/cm²·°C];G、h [W/cm²·°C];τ = C/(G+h) [s]。
散熱只計一次:G=深層傳導+血流灌注的合併等效值(不再另外扣灌流項);h=表面對流/輻射(自然 0.001、風扇 0.004,示範估值)。
適用假設:單層均質組織、均勻光斑、單一時間常數、灌流不隨溫度調節。不含:燈具廢熱傳導至皮膚、接觸壓力、空間熱擴散、表層淺吸收造成的局部熱點與個體差異;因僅有單一時間常數,無法模擬極短脈衝在淺表層的瞬時峰值。波長相關參數(WPE、α、L)皆為示範估值。計算邏輯完全公開、僅供研究參考。
⬡ 模型風險提示分級
分級為本工具自訂的模型風險提示,不是 IEC 62471 或 IEC 60825 的限值,也不表示符合或不符合任何標準。不得單憑溫升判定組織安全;實際須另依波長、眼部與皮膚暴露、器材驗證及法規評估。
本工具為可解釋的熱效應估算器,不是醫療器材或安全判定工具。計算值高度依賴受熱深度、組織光學特性、血流灌注、散熱與照射幾何;請勿將「低溫升提示」解讀為安全,也勿以單一溫升值取代光生物安全評估。
PBM 光熱效應
與溫升估算
光照進入組織後,部分能量會被吸收並轉為熱。這個互動說明把「光輸入 → 熱累積 → 散熱 → 模型提示」化繁為簡,協助理解 PBM 光生物調節、LED 光熱效應與溫升估算中的關鍵參數。
互動概念模型 連續波 / 脈衝波 非安全判定器先理解四個環節
估算結果會受所有環節共同影響;不能只看波長、電功率或單一溫升數字。
連續照射 vs. 脈衝照射
連續波:在照射期間持續輸出。熱量持續累積,同時也持續散逸。
降低工作週期通常會降低平均輸入;若要維持相同累積劑量,可能需要延長照射時間,不能直接假設峰值與風險同步下降。
參數改變,模型提示也會改變
以下是用來理解變數關係的簡化互動示意,不是原始熱模型的計算結果,也不是人體溫升預測值。
指標僅依本區的輻照度 × 時間正規化計算,用於比較滑桿前後的相對變化;未納入組織吸收、散熱、脈衝峰值、光斑不均與個體差異。
光強怎麼輸入?
優先使用照射面實測輻照度。它比單看 LED 電功率更接近實際到達照射面的輻射功率密度。
波長代表什麼?
波長可用於估算光子能量與光子數,並可能影響組織吸收及能量沉積深度。
散熱條件
模型將深層傳導與血流灌注合併為等效散熱項,另以表面對流/輻射表示環境散熱。
把熱平衡寫成方程式
q(t) = E · α(脈衝 ON);OFF 時 q(t) = 0
C = ρc · L τ = C / (G + h)
其中 E 是照射面輻照度,α 是組織吸收率,C 是單位面積的等效熱容量,G + h 代表模型中的總等效散熱能力。連續波與脈衝波依不同時間輸入計算溫度變化。
模型溫升提示分級
低溫升提示
溫熱感提示
接近警戒提示
高溫升提示
以上是原模擬器自訂的模型提示區間,不是 IEC 62471 或 IEC 60825 的限值,也不代表符合或不符合任何標準。
模型能說明什麼?不能證明什麼?
實際評估應依波長、眼部與皮膚暴露條件、照射幾何、器材性能與校正儀器實測,並由適當的光生物安全或臨床專業流程進行判斷。