[实用新型]芯片集成LED体内照射光源头

说明书

技术领域

本实用新型涉及多芯片集成大功率LED(本文简称为芯片集成LED)单色光作为光源在人体内进行治疗照射的光源头。该光源头结合光纤、光头可进行体内腔道炎症治疗、与光敏剂配合可进行肿瘤光动力治疗。

背景技术

目前光子用于皮肤病的治疗已取得明显效果，对带状疱疹，斑秃、皮炎、湿疣、伤口感染等表皮疾病应用广泛。

但是以上所有专利及市场所售设备都不能用于体内疾病的治疗，其原因是传统单颗二极管功率小，不能直接用于体内照射。二极管面阵可扩大总功率，但因二极管为球面发光无法经过透镜汇聚成大功率的小光束而进入体内，而且体积大、散热难。申请号200510009880.X把发光二极管做成平面矩阵，再经透镜阵列及石英透镜两次整形，把光汇聚到光纤中。这种方法不具有实际临床治疗意义，原因是发光二极管所发生的光为半球面形状，经透镜整形时其光损失非常严重。技术上LED的发光光效率为10％左右，即1W的LED发光光功率为100mw，如再加上透镜损失，经透镜后的光功率为小于100mw，一个4W的发光二极管阵列实际光输出小于400mw。这不能满足治疗要求。同时二极管阵列的面积不能任意扩大，因为透镜的尺寸是有限的

在医学临床应用中，要求光功率密度必须大于40mw/cm2才能达到治疗及消炎的效果，例如德国woldman皮肤治疗仪，光功率密度为50mw/cm²～200mw/cm²。激光可以有很高的光功率密度，但光斑面积小，对大面积炎症和溃疡无能为力，故激光也末用于体内炎症治疗。

综上所述，上述专利所使用的发光二极管阵列及激光不能用于体内腔道炎症等疾病的治疗。传统二极管功率小，汇聚时光损失大，激光器成本高，光斑小。目前体内光治疗还是空白。

芯片集成LED(功率＞25w)现已问世，因其体积小、光功率密度大、照射面大将是取代普通LED和白炽灯、卤钨灯的新一代照明设备，并且已出现了若干照明用相关专利。到目前为止，人们对芯片集成LED的认识均停留在照明上的应用，称为第四代半导体照明光源。却未想到将其应用到光治疗领域中，以拓展光治疗应用范围和疗效。

发明内容

本实用新型针对现有光子治疗中存在的光功率密度小、光斑小、光功率损耗大等问题，而不能实现体内光子治疗的现状，提出芯片集成LED体内照射光源头。本实用新型结合光纤、光头，真正实现体内腔道炎症以及体内肿瘤的光动力治疗。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

芯片集成LED体内照射光源头，其特征在于：包括芯片集成LED、散热器、聚光器、外壳，芯片集成LED背面连接在散热器上，聚光器一端与芯片集成LED发光面连接，另一端连接光纤。

本实用新型芯片集成LED聚光器形状为汇聚状锥形，可以是圆锥或方锥等。其材料选用铜、铝合金并镀高反光材料，也可选塑料、铁、铜合、橡胶等镀上高反光材料来做聚光器。

聚光器可以是另外的结构形式：

由一个单凹透镜(一面为凹面，一面为平面)和一个凸透镜构成，其中单凹透镜位于光源前端，凹面朝向光源，凸透镜位于后端；光纤一头设置在凸透镜焦点处。

聚光器还可以是另一结构形式：

所述聚光器为非球面透镜。非球面透镜为现有技术，此处无须对其结构进行赘述。

以上方案是针对光斑需求较小的情形，光斑需求较大时可取消聚光器。其方案如下：

芯片集成LED体内照射光源头，其特征在于：包括芯片集成LED、散热器、外壳，芯片集成LED背面连接在散热器上，其发光面直接连接光纤。

本实用新型所述散热器包括散热片和风扇，风扇安装在散热器背面。

本实用新型所述芯片集成LED与散热器中间加导热胶。

散热器上开上下相通的通风槽，既可解决通风又可扩大散热面积。通常散热器上开槽可以是发射状或网状形状。芯片集成LED的热量通过散热风扇使其热量由光源头周边的外壳孔中排出。

所述散热器的材料为铜、铝、铝合金等高导热率的材料。

本实用新型使用的芯片集成LED，其功率为25w～1500w，平面或凸面发光，发光面积为5×5mm²～150×150mm²，波长较佳地选为630nm±20nm，也可采用670nm±20nm的波长。也可根据不同疾病选择相应的波长。

本实用新型的有益效果表现在：