基于以上问题，本设计课题在自适应控制的原理基础上，使用LED射灯对新生儿进行光照治疗，同时在基于控制理论的基础上改进光疗仪的机械结构，以实现功能及使用上的改进。

2  新生儿黄疸治疗的原理及技术方法

2.1  新生儿黄疸治疗的原理

经过临床研究表明，新生儿黄疸光照治疗原理是：胆红素可以吸收光线，以波长为450-460 nm的光线作用最强，由于蓝光的波长主峰为425-475 nm，故被认为是人工照射的最好光源。光照对未结合胆红素的作用比对结合胆红素的作用大2-3倍，未结合胆红素在光的作用下发生变化，可使未结合胆红素IXaZ型转化为异构IXaE型，这些异构体属水溶性物质，可经胆汁排泄到肠腔或从尿内排出，从而使血清胆红素浓度降低。源]自=优尔-^论-文"网·www.youerw.com/

为使光疗发挥最大的疗效，临床使用中比较了不同光源的作用，目前新的光疗提议采用氮化镓发光二极管，它是一钟高能耐用的光源，可发出高强度窄光谱的蓝绿光，而蓝绿光的光谱范围与胆红素的吸收光谱范围交迭。此光源降解胆红素的作用比传统的蓝光冷光源效果好，光疗后胆红素反弹幅度很小。

在正常的新陈代谢过程中，主要由红细胞的分解代谢而产生的亲脂性的胆红素在血液中的循环主要是以非共价键与血清白蛋白结合的。由肝脏摄取后，在葡萄糖醛酸转移酶（UGT1A1）的作用下，它被转换为两个异构的单葡糖醛酸化物和一个二葡糖苷酸（直接胆红素）。

在泪小管与多药耐药相关的转运蛋白质（MRP2）的帮助下，水溶性的葡萄糖醛酸排入胆汁中。如果没有葡萄糖醛酸，胆红素就不能排泄进                      图2.1

入胆汁或尿液。在新生儿中，催化酶UGT1A1酶的基因活性缺陷，红细胞的生存期比成人较短，这导致胆红素的积累和形成增加，最终形成黄疸。光疗（蓝光波长主峰为425-475 nm）将胆红素转换成黄色的光致异构体和无色的氧化物，他比胆红素是亲脂性弱，因此排泄的时候不需要肝结合。光致异构体主要通过胆汁排泄，氧化产物主要从尿液中排出。胆红素通常是通过与葡萄糖醛酸的结合然后在胆汁中以胆红素葡萄糖醛酸苷的形式消化从而从体内清除的（图2.1）。

光疗的目标是降低循环胆红素的浓度或者阻止它增加。光疗是通过利用光的能量改变胆红素的形状和结构，将其转换为即使在正常的结合缺陷的情况下也可以排泄的分子来达到这个目的（图2.1和图2.2）。皮肤和皮下胆                       红素吸收光并产生一部分进行几种光化学反应的色素，这些反应发生在差别很大的概率下。

这些反应产生胆红素的黄色立体异构体和无色的低分子量衍生物（图2.2）。该产物是比胆红素的亲脂性更弱，并且和胆红素不同，它们可以被排泄到胆汁或尿液中，而不需要为结合。各种反应对整体消除胆红素的相对贡献是未知的，虽然在体外和体内的研究表明光致异构化比光照分解更重要。胆红素的消除取决于光照产物的形成率以及清除率。异构化反应在光疗过程中迅速发生，异构体在血液中出现比血浆胆红素水平开始下降要早得多。