[发明专利]一种光谱能量动态可调的大功率光疗仪

说明书

技术领域

本发明涉及光电子类医疗器械技术领域，特别涉及一种医用红外线治疗设备。

背景技术

光疗法就是利用人工光源或自然光源防治疾病和促进机体康复的治疗方法，光疗法主要有紫外线疗法、可见光疗法、红外线疗法和激光疗法，是物理因子治疗的常用方法。光疗法利用自身穿透人体时将其各自携带的能量转化成我们人体不同组织所敏感并能利用的生物能量，实现对相关病症的治疗作用，其三大治疗领域为组织修复、伤口愈合，免疫调节、慢性炎症、过敏性炎症，止痛。

传统光疗采用单一的卤素灯、低压荧光灯等，光源单色性低、特异性治疗效果差，导致治疗时间延长甚至影响最终的治疗效果。本发明将不同光谱段的大功率光源设计成模组，实现联合治疗，采用了大功率模组包括大功率高亮度卤素灯和新型窄带多波段LED光源，可实现不同波段的能量的动态调节，有效解决传统紫外线、可见光以及红外线治疗设备光源单色性低、光谱范围窄，适应症单一，以及红外光治疗设备由于皮肤热效应严重而无法提高功率，治疗深度受限等问题。

综上可得，目前的红外线治疗使用红外线灯泡、红外线激光发生器或者红外线LED灯作为光源，其目的是用不同的手段去“制造”所需的光线，得到的光线是固定的，波长无法选择，更无法用不同的波长对不同组织进行特异性治疗，而且易对皮肤造成伤害。

发明内容

本发明提供了一种光谱能量动态可调的大功率光疗仪。本发明的有益效果为：治疗面积加大，光能量传输效率高，增加了疗效，克服了激光和LED设备只有一个或两个波段选择的缺点，可以根据临床需要用控制电路通过对光源驱动电路的控制，可实现各波段能量在上述比例动态调节。

为了解决上述技术问题，实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种光谱能量动态可调的大功率光疗仪，其特征在于：所述光疗仪由光源模组、光源驱动电源、光源散热装置、光束复合装置、光束整形匀光装置、滤光片、皮肤保护系统、控制电路、人机交互装置组成。光源驱动电源给光源模组供电，并接收控制电路的控制信号，实现输出光开断以及光能量强度调节；不同波长的光源安装在光源散热装置上，由光源驱动电源控制光能量输出，不同光源通过光束复合装置整合到同一光路上；光束复合装置将光导引到光束整形匀光装置里，实现不同波段的光均匀混合；光束整形匀光装置的光通过滤光片选取合适的波段输出到患者皮肤；皮肤保护系统与控制电路连接，监视皮肤温度以及皮肤距离出光口的距离，当过近或皮肤过热时将信号传给控制电路，切断光能输出或发出报警信号；控制电路与人机交互装置连接，接收操作者对仪器的控制，并将比较信息反馈给操作者。

光源模组可由大功率卤素灯或LED组成，其复合输出在治疗部位的能量密度在100mW/cm²~500mW/cm²之间，输出可连续或者脉冲输出，脉冲输出时重复频率为1~10Hz，脉冲宽度在10ms~10s；模组可根据需要选择合适的波段。

LED光源可由不同波段的LED安装在一个芯片上或者设置成不同的光源模组构成。

皮肤保护系统由皮肤过温防护系统和非非接触红外测温装置组成，可以有其中之一或两者同时有。

光源模组通过选取可涵盖600nm~700nm，800~1000nm；1200~1400nm波段，各波段能量比率为（5~10）：（5~10）：1；控制电路通过对光源驱动电路的控制，可实现各波段能量在上述比例动态调节。

所述光束整形匀光装置为集光束整形和消散斑功能于一体的部件，包括匀光整形消散斑装置，所述匀光整形消散斑装置包括全息散射镜、纯相位衍射镜和菲涅尔透镜，入射光束依次经过全息散射镜、纯相位衍射镜和菲涅尔透镜后，产生整形和消散斑后的出射光斑，所述出射光斑的形状由纯相位衍射镜的结构参数决定，出射光斑的大小由纯相位衍射器件的参数和菲涅尔透镜的参数共同决定。

所述滤光装置包括一个滤光片架和安装在所述滤光片架上的一个或者一个以上的滤光片，所述滤光片架的中心设置有一个转轴，所述滤光片架通过所述转轴安装固定。

所述光源驱动电源包括光源驱动电路，可驱动一个或多个闪光灯闪跳，闪光灯用以驱动激光，闪光灯受绝缘栅双极型晶体管驱动，由电感元件和二极管采取闭环的电压补偿方式构成。

所述闪光灯是单个或成组模式，所述绝缘栅双极型晶体管以高频驱动闪光灯，闪烁频率控制在高频转换模式，电感元件和二极管组成并联电路，当缘栅双极型晶体管关闭模式时，可继续为闪光灯提供电流。

各光源模组的散热装置可相互独立也可共用。