CN102715981B - 用于光治疗设备的环状光斑取得装置和光治疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光治疗设备的环状光斑取得装置，包括用于发出光线的光源，还包括设置在所述光源发出光路的中央、遮挡所述光源发出光线的遮光装置以及依据取得控制信号调节所述遮光装置在所述光源发出光线的投影面上投影面积的大小的控制装置。本发明还涉及一种在上述装置中控制环状光斑的方法及一种青光眼治疗装置。实施本发明的用于光治疗设备的环状光斑取得装置、设备及其方法，具有以下有益效果：可以在光源上输出较高的光功率、可以对治疗难度较高的眼科疾病进行治疗。

Description

用于光治疗设备的环状光斑取得装置和光治疗设备

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，更具体地说，涉及一种用于光治疗设备的环状光斑取得装置、设备及其方法。 

背景技术

目前医疗领域眼睛疾病对手术治疗（特别是青光眼）主要采用的是激光手术，包括氩激光小梁成形术、选择性激光小梁成形术以及其他一些激光治疗。但存在着手术安全风险，且手术费用高等问题。随着对LED光的研究的逐步深入，利用LED光的治疗装置作为更加安全，成本更加低廉，治疗可重复更高的治疗装置逐步被人们所认可并采用。但是。现有技术中的治疗眼睛疾病的LED光子治疗仪，采用对眼睛进行直接照射的方法，这种方法包括在照射时同样对瞳孔进行照射，会刺激瞳孔，可能对眼睛造成损伤。为了减小对瞳孔的刺激，一般都会降低光照的强度。但是由于直接降低光照强度，导致光功率密度的下降，达不到光子治疗所需的光功率密度基本阈值要求，治疗效果不明显。所以，现有的利用LED光治疗眼睛疾病的方法和设备，出于安全的考虑，只能采用低功率LED对眼睛进行照射。这使得其只能治疗一些弱视、近视等轻微的眼睛疾病，无法对例如青光眼等治疗难度高的眼科病进行治疗。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述采用直接照射而使得光功率较低、无法对治疗难度较高的眼科疾病进行治疗的缺陷，提供一种可以安全地输出较高功率、可以对治疗难度较高的眼科疾病进行治疗用于光治疗设备的环状光斑取得装置、设备及其方法。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于光治疗设备的环状光斑取得装置，包括用于发出光线的光源，还包括设置在所述光源发出光路的中央、遮挡所述光源发出光线的遮光装置以及依据取得控制信号调节所述遮光装置在所述光源发出光线的投影面上投影面积的大小的控制装置。 

在本发明所述的用于光治疗设备的环状光斑取得装置中，所述遮光装置包括设置在所述投影面中心的沿其长度方向延伸的支撑杆、设置在所述支撑杆上并在所述控制装置控制下沿所述支撑杆长度方向滑动的滑动块以及在所述滑动块的带动下使其遮挡面积在所述投影面上投影变大或变小的遮光单元。 

在本发明所述的用于光治疗设备的环状光斑取得装置中，所述遮光单元包括多个第一移动杆、多个第二移动杆和遮光部分；所述第一移动杆和所述第二移动杆一一对应；所述第二移动杆一端固定在所述滑动块与所述光源之间的支撑杆上；所述第一移动杆一端与所述滑动块固定连接，其另一端固定连接在所述第二移动杆中部；所述遮光部分覆盖在所述多个第二移动杆上方并分别固定在所述多个第二移动杆的另一端。 

在本发明所述的用于光治疗设备的环状光斑取得装置中，所述遮光单元为设置在所述支撑杆上的反向虹膜式光圈装置。 

在本发明所述的用于光治疗设备的环状光斑取得装置中，所述控制装置包括用于取得需要被遮挡面积大小数据的数据取得单元和依据所述数据产生控制信号并调节所述遮光单元的控制单元。 

在本发明所述的用于光治疗设备的环状光斑取得装置中，所述数据取得单元包括取得瞳孔大小图像的图像取得模块和将所述图像转换为所述数据的数据转换模块；所述图像取得模块是机器视觉装置。 

本发明还涉及一种用于青光眼治疗的设备，包括用于照射病患区域的光疗模块，所述光疗模块包括上述的环状光斑取得装置。 

本发明还涉及一种在上述的用于光治疗设备的环状光斑取得装置中控制环状光斑的方法，包括： 

   A）取得表示瞳孔大小的数据并依据该数据得到光斑调节数据；

   B）依据所述光斑调节数据，控制设置在支撑杆上的滑动块移动到所述光斑调节数据表示的位置。

在本发明所述的控制环状光斑的方法中，所述步骤A）进一步包括： 

   A1）测量当前瞳孔大小，并将其存储为瞳孔大小数据；

   A2）取得表示当前滑动块所在位置的当前调节数据；

   A3）取得当前光斑取得装置与瞳孔的距离；

   A4）依据所述瞳孔大小数据、当前调节数据和光斑取得装置与瞳孔的距离，得到光斑调节数据；所述光斑调节数据包括滑动块的移动方向和移动距离。

在本发明所述的控制环状光斑的方法中，所述步骤A1）中，通过机器视觉装置取得当前瞳孔的图像并提取表示所述当前瞳孔大小的数据。 

实施本发明的用于光治疗设备的环状光斑取得装置、设备及其方法，具有以下有益效果：由于采用可以根据病人瞳孔大小调节其遮光面积的遮光装置，使得其治疗光可以在病人的治疗面（即光源光线的投影面）上形成环状光斑，且与病人瞳孔相适配，使得在对病人眼睛病灶进行光疗时不会照射其瞳孔。因而，可以在光源上输出较高的光功率、可以对治疗难度较高的眼科疾病进行治疗。 

附图说明

图1是本发明用于光治疗设备的环状光斑取得装置、设备及其方法第一实施例中环状光斑取得装置的结构示意图； 

图2是所述第一实施例中光源和遮光装置的位置关系示意图；

图3是所述第一实施例中遮光装置的结构示意图；

图4是所述第一实施例中环状光斑取得方法流程图；

图5是本发明第二实施例中遮光装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。 

如图1、2所示，其中，图1是环状光斑取得装置的结构示意图，图2是其中的光源及遮光装置的位置示意图，在用于光治疗设备的环状光斑取得装置、设备及其方法第一实施例中，环状光斑取得装置包括光源11、遮光装置12以及控制装置13；其中，光源11用于在控制装置13的控制之下发出用于治疗的光线，而遮光装置12则在控制装置13的控制下将光源11发出光线的一部分遮挡住，使得光源11发出的光线在其投影面9（也就是治疗面，请参见图2）上形成一个环状的光斑，使得病人的瞳孔不会被光线照射，从而避免对病人的眼睛带来损伤。如图2所示，遮光装置12设置在光源11发出光线的光路上，当遮光装置12在控制装置13的控制下变化时，其在光线投影面9上的投影也会变化，于是使得光源11发出的光线中有一部分（在第一实施例中，被遮挡部分是中央部分）被遮挡，当这一部分被遮挡的面积与当前被治疗病人的瞳孔一致时，光源11发出的光线在其投影面9上形成一个环形光斑，对于不同的病人而言（其瞳孔大小不一样），调节遮光装置12就能够调节上述环形光斑的大小，使得治疗光不会照射到病人瞳孔，达到保护病人瞳孔的目的。 

在第一实施例中，如图3所示，其遮光装置12包括支撑杆23、滑动块22和遮光单元；支撑杆23设置在光源11发出光线的投影面中心，且沿上述光线的长度方向（或射出方向）延伸；滑动块22设置在支撑杆23上，在控制装置13的控制下沿支撑杆23长度方向滑动，对于第一实施例而言，上述滑动方向包括沿支撑杆23长度方向向上或向下滑动，参见图2中所标示的D1的方向；遮光单元用于在滑动块22的带动下使其本身的遮挡面（对于上述光线而言）在投影面9上投影变大或变小，也就是调节光斑的尺寸；在第一实施例中，上述遮光单元包括多个第一移动杆24、多个第二移动杆25和遮光部分21；第一移动杆24和第二移动杆25一一对应，有一个第二移动杆25就有一个与其对应的第一移动杆24；在第一实施例中，每个第二移动杆25一端固定在支撑杆23上，其固定的位置在滑动块22与光源11之间；每个第一移动杆24一端与滑动块22固定连接，其另一端固定连接在与其对应的第二移动杆25的中部；遮光部分21覆盖在多个第二移动杆25上方（或上面）并分别固定在多个第二移动杆25的另一端。在第一实施例的一些情况下，上述第二移动杆25固定在支撑杆23上的位置也可以是在滑动块22与投影面9之间，只要滑动块22移动时能够调节上述遮光单元在投影面9上的投影面积即可。 

控制装置13输出控制信号到光源11，控制其发光时间、发光强度等等；此外，控制装置13还包括用于取得需要被遮挡面积大小数据的数据取得单元131和依据上述数据产生控制信号并调节遮光单元的控制单元132；在本实施例中，控制单元132与数据取得单元131连接，且输出控制信号到遮光装置12；其中，上述数据取得单元131包括机器视觉装置，其用于取得治疗区域的图像，并处理取得的图像，提取并得到控制单元132需要的瞳孔数据。 

在第一实施例中，还涉及一种青光眼治疗装置，该治疗装置包括照射病患区域的光疗模块，用于发出治疗光线照射到患者小梁网组织；该光疗模块包括一个上述的环状光斑取得装置，以实现对特定瞳孔大小患者小梁网组织的照射，同时实现对不同大小瞳孔患者的差异性治疗，避免光照对青光眼患者瞳孔的刺激，从而有效提高对青光眼的治疗效果。 

在第一实施例中，还涉及一种在上述环状光斑取得装置中控制环状光斑的方法，如图4所示，该方法包括如下步骤： 

步骤S101开始本次光斑调节：在本步骤中，开始控制环状光斑的大小，也就是依据本次治疗病人的瞳孔的大小，调节环状光斑中光线被遮挡的部分的大小，使得治疗光线不会照射到病人的瞳孔。

步骤S102当前瞳孔数据已设置？判断当前病人的瞳孔数据是否存在，如是，执行步骤S103；否则，执行步骤S104；在本步骤中，如果该病人不是第一次治疗，在其前面的治疗中已经测量并取得过其瞳孔数据，为此，在本步骤中只要查找并调出该数据即可；而对于第一次治疗或因为某种原因丢失瞳孔数据的病人，则需要测量并取得瞳孔数据。 

步骤S103调出设置的瞳孔数据：在本步骤中，调出以前取得并存储的瞳孔数据；执行完本步骤之后，跳转到步骤S105执行。 

步骤S104启动数据取得单元得到当前瞳孔数据：在本步骤中，测量当前瞳孔数据，并将其保存起来；在第一实施例中，通过机器视觉装置取得病变区域的图像，并通过对该图像的识别、提取得到当前的瞳孔数据，该数据表示了当前病人瞳孔的大小。 

步骤S105取得当前遮光装置位置数据：在本步骤中，取得当前遮光装置的位置数据，也就是取得当前遮光装置的位置，该位置与最终调节遮光装置的调节量存在一定关系。在一些情况下，可以设置该遮光装置在每次治疗完成之后都回到一个指定的位置，将这个位置设置为每次开始调节时遮光装置的起始位置，这样在每次调节时输入该位置的数据即可。这样做的好处是可以简化取得当前遮光装置位置数据的步骤；更进一步而言，可以将该位置设置在遮光装置遮光面积最大和最小的中间点，使得在大多数情况下调节量最小。 

步骤S106取得当前瞳孔距离：在本步骤中，取得上述遮光装置（光斑取得装置中的一部分）与病人瞳孔之间的距离，换句话说，就是取得光源光线的投射面与遮光装置之间的距离。实际上，光斑取得装置中光源是固定的，而遮光装置的位置可以准确测算，因此，只要得到遮光装置与瞳孔之间的距离，也就可以认为得到了瞳孔和光源之间的距离或者说瞳孔和光斑取得装置的距离。 

步骤S107依据上述数据得到当前光斑调节数据：在本步骤中，依据上述取得的数据，包括当前瞳孔数据、当前遮光装置位置数据和当前瞳孔距离，按照事先设定并存储在控制装置中的运算规律，得到当前光斑调节数据；在第一实施例中，该光斑调节数据包括两个数据，即遮光单元（具体来讲是遮光单元中的滑动块在支撑杆上的）移动方向和移动距离。 

步骤S108输出控制信号调节遮光装置：在本步骤中，控制装置按照上述光斑调节数据输出控制信号，调节遮光装置，具体而言是调节遮光单元中的滑动块位置，以达到调节遮光单元遮挡光线的面积，使其符合当前瞳孔尺寸，避免治疗光照射到瞳孔。在第一实施例中，上述调节是通过输出控制信号到电机或是电机驱动下的万向节等机械装置来实现的。 

步骤S109调节到位？在本步骤中，判断上述对于遮光装置的调节是否到位，也就是判断调节的移动距离是否满足上述取得的调节数据，如是，执行步骤S110；否则，重复本步骤。 

步骤S110结束本次光斑调节：在本步骤中结束本次光斑调节。 

图5是本发明第二实施例中的遮光单元的结构示意图，除该遮光单元的结构与第一实施例不同外，其余部分均与第一实施例大致相同。对于相同部分在此不再描述，仅对第二实施例中的遮光单元描述如下。 

在第二实施例中，如图5所示，该环状光斑取得装置包括光源11，遮光装置12以及控制装置（图中未示出）。其中遮光装置12包括支撑杆（图中未示出）和遮光单元，该遮光单元为反向虹膜式光圈装置，设置在光源11光照前方的中间位置，其包括遮挡片32，伸缩杆（遮挡片调节离合），伸缩轴33，柔软不透光材料的遮挡片32在调节离合的带动下可以在与光照方向OO’垂直的面上向心收缩或离心张开，遮挡片32在与OO’垂直的面上向心收缩时光斑调节器的遮挡面积减小，遮挡片32在与OO’垂直的面上离心张开时光斑调节器的遮挡面积增加，调节离合和控制装置相连，调节离合在控制装置的驱动下带动遮挡片张开与收缩，进而调节遮挡面的大小，同时改变遮挡面21在投影面9上的阴影面积的大小，光源11发出的光经过遮挡面21的遮挡后在照射面上形成光斑大小可调的环状光斑42。 

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (4)

1.一种用于光治疗设备的环状光斑取得装置，包括用于发出光线的光源，其特征在于，还包括设置在所述光源发出光路的中央、遮挡所述光源发出光线的遮光装置以及依据取得控制信号调节所述遮光装置在所述光源发出光线的投影面上投影面积的大小的控制装置； 

所述遮光装置包括设置在所述投影面中心的沿其长度方向延伸的支撑杆、设置在所述支撑杆上并在所述控制装置控制下沿所述支撑杆长度方向滑动的滑动块以及在所述滑动块的带动下使其遮挡面积在所述投影面上投影变大或变小的遮光单元；

所述遮光单元包括多个第一移动杆、多个第二移动杆和遮光部分；所述第一移动杆和所述第二移动杆一一对应；所述第二移动杆一端固定在所述滑动块与所述光源之间的支撑杆上；所述第一移动杆一端与所述滑动块固定连接，其另一端固定连接在所述第二移动杆中部；所述遮光部分覆盖在所述多个第二移动杆上方并分别固定在所述多个第二移动杆的另一端。 

2.根据权利要求1所述的用于光治疗设备的环状光斑取得装置，其特征在于，所述控制装置包括用于取得需要被遮挡面积大小数据的数据取得单元和依据所述数据产生控制信号并调节所述遮光单元的控制单元。

3.根据权利要求2所述的用于光治疗设备的环状光斑取得装置，其特征在于，所述数据取得单元包括取得瞳孔大小图像的图像取得模块和将所述图像转换为所述数据的数据转换模块；所述图像取得模块是机器视觉装置。

4.一种用于青光眼治疗的设备，包括用于照射病患区域的光疗模块，其特征在于，所述光疗模块包括如权利要求3所述的环状光斑取得装置。