PBM 光生物調節
劑量計算與光束模擬器
選擇波長並設定光輸出、照射距離、時間與光束角度，即時估算理想幾何條件下的光斑面積、輻照度與能量密度。
選擇照射波長
Choose wavelength · 13 個預設研究波段設定照射條件
可拖曳滑桿，亦可直接輸入數值即時劑量計算結果
理論估算值計算採理想均勻圓錐光束模型；數值不是受照面實測值，也不是治療劑量建議。
光束與組織示意
圖形由目前參數即時推算：半角 = 全角 ÷ 2，光斑大小與距離皆依真實幾何縮放側視剖面：光源 → 皮膚表面 → 組織
圖形自動縮放以容納整個光束，請以比例尺與標註數值判讀尺寸。
俯視：光斑與尺度
相同功率、出光面與距離下，改變全角的影響：
波長與組織光學（定性）
概念示意：層厚不依比例，色深僅表示相對趨勢，不代表固定穿透深度、組織內光劑量或可達治療深度。實際分布受組織、血液、色素、含水量、入射幾何及光源光譜影響。
劑量範圍比較
保留原始資料中的應用項目與數值，作為比對示例下列數值沿用附件原始資料，僅作為模擬器內的比較區間，不代表跨設備、跨適應症通用的臨床建議劑量。
| 原始資料應用項目 | 附件所列參考範圍 | 目前估算值比較 |
|---|
本工具為教育、光學估算及產品開發用途，不構成醫療診斷、治療處方或療效保證。能量密度是受照表面的理論平均值；組織內部實際吸收劑量不能僅由表面 J/cm² 推得。
模型假設：光束為自出光面向外擴張的理想圓錐（光斑半徑 = 出光面半徑 + 距離 × tan(半角)）、圓形光斑、光斑內均勻照度、輸出為連續穩定光功率，且全部輸出能量落在該光斑內。真實 LED 的光強分布、光學損耗、非均勻照度、脈衝模式及組織反射／吸收均可能造成差異。建議以校正過的光功率計或輻照度計，在實際治療平面量測確認。
PBM 的有效性與安全性取決於波長、輻照度、能量密度、照射時間、脈衝參數、照射位置及個體條件；請由合格醫療專業人員評估適用性。
PBM 劑量學與光學傳遞原理
光生物調節（Photobiomodulation, PBM）的核心在於劑量（Dosage）的精準控制。當特定波長的光線與組織相互作用時，光子的吸收與散射決定了治療深度與粒線體的活化程度。本計算器旨在協助研究者精確模擬能量傳遞參數。
波長與穿透深度 (Wavelength)
波長是決定 PBM 效應的首要因素。415nm 藍光主要作用於表皮層，常用於表面殺菌；而 660nm 紅光與 850nm 近紅外光則位於「生物光學窗口」（Biological Optical Window），具有極佳的穿透能力，能深入真皮層甚至肌肉組織，活化細胞色素C氧化酶。
能量密度與倒數定律
能量密度（Fluence）是單位面積累積的功（J/cm²）。在臨床實驗中，過低可能無效，過高則可能產生熱損傷。此外，根據平方反比定律，光源與目標物之間的距離每增加一倍，輻照強度會下降至四分之一，這是計算精準劑量時必須考量的距離補償。
功率密度 (Irradiance)
功率密度（mW/cm²）決定了光子的傳遞速率。高功率密度能在短時間內達到目標能量，但可能引起組織溫度升高。本工具協助計算平均功率，特別是針對高功率 LED 模組，確保在活化細胞信號傳遞路徑的同時，維持熱平衡的安全性。
時間、距離與熱效應
照射時間並非越長越好。PBM 遵循雙相劑量效應（Biphasic Dose Response），即所謂的 Arndt-Schulz 法則。透過本模擬工具，使用者可以動態調整時間與距離參數，預估熱累積趨勢，這對於設計醫療級光療設備與實驗方案至關重要。
技術支援與常見問題
使用者應根據光源的實際峰值波長（Peak Wavelength）進行選擇。本工具提供從 415nm 到 1060nm 的 11 個關鍵波段，不同波長對生物組織的穿透深度與粒線體吸收率不同，請參考頁面中的「穿透深度示意圖」進行初步判斷。
功率密度（Irradiance）是指單位面積上的即時光強度；而能量密度（Fluence）則是功率密度與照射時間的乘積（J/cm² = W/cm² × sec）。在光生物調節中，劑量的精準控制通常是指最終累積的能量密度。
穿透深度數值是基於特定組織光學模型與模擬數據（如 Monte Carlo 模擬）之估計值。實際穿透效果會受皮膚含水量、黑色素沉著度及皮下脂肪厚度等個體生理差異影響，計算結果僅供科研參考。
若為脈衝（Pulsed）模式，請輸入「平均輸出功率」而非峰值功率。平均功率計算方式為：峰值功率 × 佔空比（Duty Cycle）。
本 PBM 劑量計算器提供之模擬結果僅供學術研究與初步開發參考，不構成任何醫療建議或臨床處方。實際應用時，應以專業量測儀器之實測數值為準。vitaLED 汎得光電不對因使用本工具而產生的任何直接或間接損失負法律責任。