CN102488976A - 一种混频激光治疗仪及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混频激光治疗仪，包括主机，该主机上设置有 一产生激光的激光源；一连接激光源的驱动电路，控制激光源至少交替产生第一组激光及第二组激光，其中该第一组激光的频率高于该第二组激光的频率，且该第一组激光的脉宽小于该第二组激光的脉宽；以及一电源，连接所述驱动电路及激光源。本发明能够有效解决激光治疗时，患部组织过热问题，同时达到高效的治疗效果，并能让患部组织快速恢复，因此适合于各种激光医疗使用。

Description

一种混频激光治疗仪及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，特别是涉及一种激光治疗仪。

背景技术

激光治疗仪能够通过低强度激光对患部组织进行照射，使照射到的人体患部组织产生一系列应答反应，同时引起生物学效应，达到治疗患部组织的效果，应用十分广泛。治疗仪产生的激光照射到患部组织时，主要的疗效作用是患部组织对特定波长激光的强烈光吸收，激光的光能会转化为热能和机械能，其中热能会在患部组织处积累热量，机械能则会让患部组织产生形变；这样在高强度激光光线要求的治疗环境中，激光对患部组织的连续照射，容易造成热损伤，唯有采用间隔照射或脉冲照射，然而这样一来会大大延长照射时间，治疗效率低下；此外目前的激光治疗，通常采用单一频率的激光光线，照射到患部组织处，会对患部组织产生固定的形变，而过长时间的照射后，患部组织因长时间处在一个固定的形变，会较难恢复，留下疤痕及色素。可见目前的激光治疗仪及其激光照射方案有进一步改进的必要。

发明内容

    本发明要解决的技术问题是提供一种混频激光治疗仪，能够产生混频激光，减少患部组织的热积累，并且能使得患部组织的恢复更为容易。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种混频激光治疗仪，包括主机，该主机上设置有：

一电源；

一激光源；

一连接所述电源及激光源的驱动电路，驱动所述激光源；

一连接所述电源及驱动电路的调制电路，调制所述激光源交替产生至少两组激光，该至少两组激光的频率各不相同，且其中每一组激光的频率相比其他组越大，则其脉宽相比其他组越小。

上述混频激光治疗仪的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过驱动电路控制激光源越过其激光阈值电流，使激光源处于启动状态；

步骤2：调制电路调制输出至少两个交替信号，通过驱动电路使激光源交替产生至少两组激光，该至少两组激光的脉宽各不相同，且其中每一组激光的脉宽相比其他组越大，则其频率相比其他组越低；

步骤3：重复步骤2，直至结束。

为了使患部组织吸收足够的能量，而且又能够及时将多余热量散发出去，以不至于积累过多热量，本发明采用至少两种频率的激光，即第一组激光及第二组激光，其中第一组激光可采用较大脉宽，由于其能量较高，对患部组织的治疗起到主要作用，但伴随着较高的热量，人体会感觉不适，且容易烧伤，因此不宜持续用较大脉宽的光波照射；配合脉宽较窄，频率较高的第二组激光，用第二组激光调节患部组织的散热时间，同时保证激光的持续性照射达到合理的治疗效果。

进一步，上述激光源出光侧通过一透光介质连接到治疗头，所述透光介质外包覆有反射膜。

作为一种可选方案，上述透光介质为硬质晶体材料。

作为一种可选方案，上述所述透光介质由熔接的光纤组成。

作为上述方案的进一步改进，所述治疗头外镀有金属膜，该金属膜上贴装有半导体制冷片，该半导体制冷片的冷面与所述金属膜相接触。

上述治疗头除进光侧及出光侧外的所有位置均镀有金属膜。

作为上述方案的进一步改进，透光介质具有分叉，将该透光介质分为至少两个出光侧，该至少两个出光侧分别连接一所述治疗头。

本发明的有益效果：本发明能够有效解决激光治疗时，患部组织过热问题，同时达到高效的治疗效果，并能让患部组织快速恢复，因此适合于各种激光医疗使用；

此外，本发明可采用透光介质配合反射膜形成的光导来传输激光，能够在射出的激光光线的传递路径上对激光光线多次反射，最终是射出治疗头的激光光线更为均匀，可以得到等光强分布的辐射面，并且可以通过光导出光端的形状对光斑进行整形，提高照射效率和减小非患部组织被照射的影响；而使用固定尺寸和端面形状的光导，可以控制激光传输任意距离之后的光斑大小，使得激光光线的效果更为出色，使用也更为精确、安全、可靠；

而且，本发明在治疗头金属膜，能够达到良好的热传导效果，而半导体制冷片的主动散热，则能够将金属膜上的热量快速散出，因此在使用过程中，治疗头上积累的热量，能够得到及时散发，使治疗头长期保持在较低温度，通过与患部组织的接触能够达到对患部组织较好的制冷效果；

另外，本发明可采用分叉结构，将出射激光分为两束或以上，激光源的光线经传导后，从每一出光侧射出，如此每一出光侧均可以射出激光，供操作者针对特定的部位进行照射。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图：

图1是本发明第一种实施例的原理方框图；

图2是本发明第二种实施例的结构示意图；

图3是本发明第二种实施例中光导的截面结构示意图；

图4是本发明第三种实施例中治疗头的截面结构示意图；

图5是本发明第四种实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明的混频激光治疗仪，包括主机1，该主机1上设置有产生激光的激光源2，连接激光源2的驱动电路31，、连接驱动电路31及激光源2的电源4，以及连接电源4及驱动电路的调制电路32，电源4外接电网，为治疗仪提供电能，驱动电路31驱动激光源2，使得激光源2的产生略高于其阀值的电流，半导体的激光源2在发射阈值以上的一段区域，输入电流与输出功率呈线性关系，因此可通过调制输入电流对其输出直接调制，并可达到响应速度快，调制频率范围广的效果，据此，本发明可通过调制电路32可调制产生至少两个交替信号，作用给驱动电路31，使得激光源2交替产生至少两组激光，该至少两组激光的频率各不相同，且其中一组激光的脉宽相比其他组越大，则其频率相比其他组越低，使得其脉宽及频率互成反比关系。

例如最基本的实施例，激光源2可收调制产生两组激光，我们可称其为第一组激光及第二组激光，其中该第一组激光的脉宽为300ms，频率为3Hz，持续时间1s，第一组激光能够提供较高的能量，照射到患部组织能够起到主要治疗作用，然而高能量伴随的是较高的热量，照射时造成较高热量的积累，需要及时散热，否则会让人体感觉不适，甚至灼伤患部组织，为了达到散出热量的效果，同时亦不至于影响激光连续照射及患部组织的治疗，可以设置第二组激光的频率为1000Hz，脉宽为300μs，持续时间1s，同时令该激光与较低频率的第一组激光相互交替；两组激光的间隔可设定在50ms左右，不会影响连续照射及治疗效果，在第二组激光照射过程中，既保证了患部组织能受到持续照射并吸收足够的有用光能，同时也因为第二组激光脉宽较窄，脉宽间隔相对较大，给患部组织提供了足够的散热时间，使得患部组织能够将第一组激光照射时积累的多余热量散发出去。此外，由于两组或以上不同频率的激光交替对患部组织照射，患部组织吸收激光功率产生的机械能各不相同，不会长时间处于一个固定的形变，如此在治疗之后的恢复时期，会更为迅速，不容易留下疤痕或者色素。

因此可见，两组或两组以上的激光依次交替，其治疗效果要比单纯频率的光线连续照射或是间隔照射要好，同时对患部组织的伤害，也比单纯频率的光线连续照射或是间隔照射要低。

如图2及图3所示，作为本发明的优选方案，在激光源2出光侧通过一透光介质5连接到治疗头7，其中的透光介质5外包覆有反射膜6，形成光导8，透光介质5的材料，可以采用为硬质晶体或是由大量熔接的光纤组成。激光源2射出的光线，首先传递到光导8，在光导8内配合反射膜6，经多次反射最终传递到治疗头7，由治疗头7射出（而透光介质4为多根光纤组成的光纤束的实施例，则激光的反射亦存在于各光纤内部）。在此过程中，由于透光介质5及其反射膜6的作用，因此通过光导8的形状（比如透光介质5为圆柱形）与光导8的尺寸改变光传输的路径，激光经过多次反射，得到一个光强分布均匀的激光，最终照射到患部组织上，能够得到光强分布均匀的辐射面，这样不但方便于操作者对激光的照射进行控制，而且不容易出现温度过高灼伤。此外，还可以针对不同患部组织，将光导8出光端面制作成适当的形状（比如针对牙齿照射，做成边1:1.5的长方形），激光经过光导8中的传输之后，在治疗部位将形成匹配患部组织的形状。

显然，通过光导8的尺寸，可以将激光控制在合适的范围之内传输，因此可以决定出射光斑的尺寸。

此外，在激光治疗过程中，治疗头7会因激光的热辐射而积累热量，为解决该问题，可如图4所示，在治疗头7外镀上金属膜71，通常技术中，治疗头7为晶体材料制成，为了将金属膜71稳定镀在治疗头7上，可以采用金属溅射或者电子束蒸发或其他镀膜工艺，稳定镀于治疗头7上，这样因与治疗头7完全贴合及良好的导热性，能够及时有效地传递治疗头7上的热量，而为了将金属膜71传递的热量及时散出，可在金属膜71上贴装有一片或多片半导体制冷片72，其中半导体制冷片72的冷面与金属膜71相接触，热面朝外，在半导体制冷片72接电状态下，即会和金属膜71产生快速的热交换，使得金属膜71迅速降温，如此一来，就形成了治疗头7、金属膜71到半导体制冷片72的散热路径，治疗头7就能够始终处于较低温度。在优选方案中，治疗头7除进光侧及出光侧外的所有位置均可镀有金属膜71，这样治疗头7的散热面积得到最大化，并且半导体制冷片72的装配位置也便于调整。在激光治疗过程中，半导体制冷片72需接电进行主动散热，使得整个治疗头7达到良好散热效果，而且由于治疗头7温度较低，因此也可以用于贴近患部组织，对因激光照射升温的患部组织进行降温。

在某些治疗激光治疗流程中，人体的两个或以上患部都需要激光照射，例如治疗双耳，双眼，或者是同一患部上的不同部位，因此通常需要采用两个激光治疗仪共同工作来完成，而如此一来势必会增加设备成本，并且不同激光治疗仪同时使用也会产生控制及治疗一致性较差的问题；为解决该问题，本发明可如图5所示，将透光介质5设计出分叉51，通过该分叉51将透光介质5分为至少两个出光侧52，而该至少两个出光侧52则分别连接一个治疗头7。可见采用该结构后，一个激光源2，就可以根据透光介质5的分叉51分出的叉部及出光侧52的数量，从每一出光侧52射出激光，在实际使用时，可以采用较大功率的激光源2，由于分叉51对激光的分光，从出光侧52射出的激光功率，仅为激光源2功率的一部分，而所有出光侧52射出的激光功率合并，才等于激光源2的功率；此外作为进一步的优化，由分叉51分出的几个叉部的截面积可以各不相同，如此从相应出光侧52射出的激光功率也各不相同，一般其横截面积大的比率大致和其射出的激光功率的比率相同；这样一来，厂家及操作者就很容易对不同出光侧52的功率进行调配。

可见，通过上述方案， 本发明采用同一个激光治疗仪，就可以同时针对不同的部位进行照射，使用效果十分理想。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种混频激光治疗仪，包括主机（1），其特征在于该主机（1）上设置有：

一电源（4）；

一激光源（2）；

一连接所述电源（4）及激光源（2）的驱动电路（31）；

一连接所述电源（4）及驱动电路（31）的调制电路（32），调制输出至少两个交替信号，使所述激光源（2）交替产生至少两组激光，该至少两组激光的脉宽各不相同，且其中每一组激光的脉宽相比其他组越大，则其频率相比其他组越低。

2.根据权利要求1所述的一种混频激光治疗仪，其特征在于：所述激光源（2）出光侧通过一透光介质（5）连接到治疗头（7），所述透光介质（5）外包覆有反射膜（6）。

3.根据权利要求2所述的一种混频激光治疗仪，其特征在于：所述透光介质（5）为硬质晶体材料。

4.根据权利要求2所述的一种混频激光治疗仪，其特征在于：所述透光介质（5）由熔接的光纤组成。

5.根据权利要求2所述的一种混频激光治疗仪，其特征在于：所述治疗头（7）外镀有金属膜（71），该金属膜（71）上贴装有半导体制冷片（72），该半导体制冷片（72）的冷面与所述金属膜（71）相接触。

6.根据权利要求5所述的一种混频激光治疗仪，其特征在于：所述治疗头（7）除进光侧及出光侧外的所有位置均镀有金属膜（71）。

7.根据权利要求2所述的一种混频激光治疗仪，其特征在于：所述透光介质（5）具有分叉（51），将该透光介质（5）分为至少两个出光侧（52），该至少两个出光侧（52）分别连接一所述治疗头（7）。

8.一种如权利要求1所述混频激光治疗仪的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过驱动电路（31）控制激光源（2）越过其激光阈值电流，使激光源（2）处于启动状态；

步骤2：调制电路（32）调制输出至少两个交替信号，通过驱动电路（31）使激光源（2）交替产生至少两组激光，该至少两组激光的脉宽各不相同，且其中每一组激光的脉宽相比其他组越大，则其频率相比其他组越低；

步骤3：重复步骤2，直至结束。

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