CN103349566A - 一种可调光斑大小的激光治疗手具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调光斑大小的激光治疗手具，其特征在于:尾座固定在本体上，环形电路板固定在尾座上，电路板上有检测位置的光耦；在本体上固定有保护罩；保护罩上安装有滚珠，滚珠由压缩弹簧支撑；手轮固定在本体上并绕本体旋转，手轮上有一组定位用的孔及2个通光的缺口；手轮与凸轮固定在一起；所述的凸轮带动设在本体内孔中的镜筒移动；正透镜固定在镜筒中；负透镜固定在本体上，负透镜前端装有保护镜片，本体前部设有一个装有导流罩的套筒。其结构合理，使用方便，采用无触点位置器利用其光耦C、E节的导通与截止来替代开关的二进制状态，因其没有触点的接触，故其使用寿命长。

Description

一种可调光斑大小的激光治疗手具

技术领域

本发明涉及一种可调光斑大小的激光治疗手具，属于一种光学治疗装置。

背景技术

激光治疗手具是一个关键的部件，激光的输出要通过治疗手具传递到病变组织来达到治疗的目的，同时激光的光斑大小以及能量密度都要被精确的控制，从而实现对不同病变的治疗。

操作者在手术过程中，通常会在一次治疗过程中采用不同的光斑大小来完成治疗，因此，治疗手具应具备调节光斑大小的功能，在能量一定时调节光斑大小，能量密度也会随之改变，多数情况下，这一改变会导致能量密度会不适合治疗应用，甚至会产生安全隐患，这就需要设备的操作者在选择合适光斑大小的同时再去手动调整设备的能量密度，这样的操作方式工作强度大，容易出错并产生安全危害，给患者带来其他伤害。

如能设计出调节光斑大小与能量密度同步改变的治疗手具，可以大幅降低操作者的劳动强度并能减少安全隐患的产生，相信这是未来设备发展的必然趋势。

目前的激光治疗手具多数不具备联动功能，即需要调整手具，又需要手工输入或调节相应的数值，操作繁琐，容易操作产生失误。

目前有联动功能的手具都是靠电刷/触点的方式检测挡位，两种金属零件需紧密接触，并经常做相对运动，容易存在磨损、接触不良等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调光斑大小的激光治疗手具，其结构合理，使用方便，采用无触点位置传感器，利用其光耦C、E节的导通与截止来替代开关的二进制状态，因其没有触点的接触，故其更加可靠、使用寿命长。

本发明的技术方案是这样实现的：一种可调光斑大小的激光治疗手具，由本体、其特征在于: 尾座固定在本体上，环形电路板固定在尾座上，电路板上有检测位置的光耦；在本体上固定有保护罩；保护罩上安装有滚珠，滚珠由压缩弹簧支撑；手轮固定在本体上并绕本体旋转，手轮上有一组定位用的孔及2个通光的缺口；手轮与凸轮固定在一起；所述的凸轮带动设在本体内孔中的镜筒移动；正透镜固定在镜筒中；负透镜固定在本体上，负透镜前端装有保护镜片，本体前部设有一个装有导流罩的套筒。

所述的滚珠配合在手轮上定位用的孔内。

所述的光耦为槽型光耦，设有7个挡位，并将7个挡位的光耦分成两组，放置在两个区域内，每个区域有一个对应的手轮缺口，一组负责双数挡位的光耦，另一组负责单数挡位的光耦，每个相邻光耦之间的距离6.6mm；位置角度依次为314o、56o、292o、35o、270o、13o、237o。

所述的手轮旋转时，手轮上的缺口交替置于不同位置的光耦中间，使光耦导通，而其他的光耦都被遮挡，这样，给出导通光耦所对应的光斑直径信号。

    所述的导流罩与保护镜片组成一个近似密闭的空间。 

所述的七档位置传感器的每个挡位分别由一个光耦和两个电阻构成，七个挡位的输出端连接在一点，共接一个上拉电阻，七档位置传感器中的一个挡位工作时其它挡位不工作，即工作挡位的光耦二次侧导通，其它未工作挡位光耦的二次侧截止。

本发明的积极效果如下：

1）手具采用保护镜片有效的防止手术污染物对导光臂内部镜片污染；

2）手具光斑直径：2-8mm可调，8mm（∞）时为平行光。手具提供不同的光斑大小，适用于不同的病症治疗； 3）手具提供平行光功能，光斑直径更大，且光斑更加均匀，缩短了治疗时间，临床效果更加明显；

4）手具采用无触点开关后，可大大延长手具的使用寿命，并减少维修量； 5）操作者通过转动手轮可以改变作用于病变组织上的光斑大小，手具在调节光斑大小的同时，将光斑改变的信息传递给治疗机的控制系统，控制系统依光斑的改变而自动调整输出能量，来保证作用于病变组织上的能量密度不变。从而保证了治疗过程中更准确的控制治疗剂量，避免产生人为设置可能产生的安全危害。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的侧面结构示意图。

图3为本发明的手具2mm光斑时的光耦遮挡示意图。

图4为本发明的手具3mm光斑时的光耦遮挡示意图。

图5为本发明的手具4mm光斑时的光耦遮挡示意图。

图6为本发明的手具5mm光斑时的光耦遮挡示意图。

图7为本发明的手具6mm光斑时的光耦遮挡示意图。

图8为本发明的手具7mm光斑时的光耦遮挡示意图。

图9为本发明的手具平行光斑时的光耦遮挡示意图。

图10为本发明的电路板结构图。

图11为本发明的七档位置传感器的原理图。

图12为本发明的七档位置传感器的等效电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：如图1、2所示，一种可调光斑大小的激光治疗手具，其特征在于: 尾座2固定在本体1上，环形电路板14固定在尾座2上，电路板14有检测位置的光耦；在本体1上固定有保护罩4；保护罩4上安装有滚珠13，滚珠13由压缩弹簧12支撑；手轮3固定在本体1上并绕本体1旋转，手轮3上有一组定位用的孔15及2个通光的缺口16；手轮3与凸轮5固定在一起；所述的凸轮5带动设在本体1内孔中的镜筒10移动；正透镜11固定在镜筒10中；负透镜9固定在本体1上，负透镜9前端装有保护镜片8，本体1前部设有一个装有导流罩6的套筒7。

所述的滚珠13配合在手轮3上定位用的孔15内。

所述的光耦为槽型光耦，设有7个挡位，并将7个挡位的光耦分成两组，放置在两个区域内，转动手轮3时，每个区域有一个对应的手轮缺口16，一组负责双数挡位的光耦，另一组负责单数挡位的光耦，每个相邻光耦之间的距离6.6mm；位置角度依次为314o、56o、292o、35o、270o、13o、237o。

所述的手轮3旋转时，手轮3上的缺口16交替置于不同位置的光耦17中间，使光耦导通，而其他的光耦都被遮挡，这样，给出导通光耦所对应的光斑直径信号。

使用时将手具通过本体1上的螺纹与导光臂连接，当激光经导光臂发射时，并通过本体1内的正透镜11和负透镜9在皮肤表面形成光斑；转动手轮3时，通过凸轮5带动镜筒10的传导，使正透镜11产生移动，从而改变皮肤表面治疗光斑的直径。

工作时，皮肤上的挥发物会随着烧灼时产生的气流高速移动，导流罩6与保护镜片8组成一个近似密闭的空间，可以使大部分气流向手具外侧扩散，减轻挥发物对镜片的污染。

治疗手具配有光斑传感器，将光斑变化大小及时传递给单片机控制系统使能量密度自动调整，可保证不同光斑直径下，能量密度相同，从而保证了治疗效果。     如图3-9所示，由一个用滚珠13定位的旋转手轮3带动一个凸轮5同步旋转，凸轮5旋转时，带动包含有一片正透镜11的镜筒10沿着本体1内孔的光轴移动，镜筒10位于不同位置时，由导光臂射出并通过手具的准直激光束经正透镜11及另一端固定的负透镜9的共同作用，在皮肤表面形成不同直径的光斑，从而完成不同的治疗；镜筒10或正透镜11的某一位置只对应一种光斑直径，即按治疗的要求，需要给出2mm、3mm、4 mm、5 mm、6 mm、7 mm、∞（8mm为平行光）等7个光斑直径的位置信号。

光斑大小的选择用7个固定的光耦及手轮3上缺口16的位置来确定，将光耦分成两组，放置在两个区域内，每个区域有一个对应的手轮缺口16，一组负责双数，另一组负责单数，可增加相邻光耦之间的距离，手轮旋转时，其上的缺口16交替置于不同位置的某一个光耦中间，使此光耦导通，而其他的光耦都被遮挡，这样，给出导通光耦所对应的光斑直径信号。

    如图10所示，激光手具需要七档位置传感器，每个挡位要有相应的模拟量来确定相应挡位，采用模拟量输出，仅需三根线。七档位置传感器采用无触点方式，无触点位置传感器利用光耦C、E节的导通与截止来替代开关的二进制状态，因其没有触点的接触，故其使用寿命延长。

其原理说明如下：

     七档位置传感器的每个挡位分别由一个光耦和两个电阻构成，七个挡位的输出端连接在一点，共接一个上拉电阻R8。七档位置传感器中的一个挡位工作时其它挡位不工作，也就是说工作挡位的光耦二次侧导通，其它未工作挡位光耦的二次侧截止。例如：当OP4的挡位工作时，即OP4的C、E节导通，其它光耦不工作，此时整个七档位置传感器的等效电路如图11、12所示；如果忽略光耦OP4二次侧C、E节压差，实质上整个电路相当于R8和R41的串联。整个电路的输出相当于R8和R41的串联分压输出。每个挡位工作时R8都要与相应挡位电阻分压，合理地选择R8、R11、R21、R31、R41、R51、R61、R71 的阻值就可在输出端得到与具体挡位相对应的电压。把这个电压送给CPU进行A/D转换，从而获得七档位置传感器的具体挡位信息。

 电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7是光耦一次侧限流电阻，所有光耦的一次侧始终都是在工作的，光耦要选择槽型光耦，需要工作的光耦在槽型光耦的槽间不加遮挡；不需要工作的光耦，在光耦的槽间加遮挡。当七档位置传感器旋转至某个挡位时，该档位光耦的槽间不加遮挡，其它光耦的槽间一定要加遮挡。遮挡与不遮挡是由机械部分完成。 

而电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7都是限流电阻，选择为470Ω即可。电阻R8、R11、R21、R31、R41、R51、R61、R71要根据各个挡位输出电压而定。每个挡位输出电压确定完成之后，就可选定与之相应的分压电阻。设定R8=20KΩ。挡位、分压电阻、输出电压间的对应关系表如下：

光耦位置如下表：

挡位

1

2

3

4

5

6

7

光耦

OP1

OP2

OP3

OP4

OP5

OP6

OP7

位置角度

314o

56o

292o

35o

270o

13o

237o

电路板内半径：13.6mm，外半径：20.3mm。 

Claims (6)

1.一种可调光斑大小的激光治疗手具，其特征在于: 尾座固定在本体上，环形电路板固定在尾座内，电路板上有检测位置的传感器；在本体上固定有保护罩；保护罩上安装有滚珠，滚珠由压缩弹簧支撑；手轮固定在本体上并绕本体旋转，手轮上有一组定位用的孔及2个通光的缺口；手轮与凸轮固定在一起；所述的凸轮带动设在本体内孔中的镜筒移动；正透镜固定在镜筒中；负透镜固定在本体上，负透镜前端装有保护镜片，本体前部设有一个装有导流罩的套筒。

2.根据权利要求1所述的一种可调光斑大小的激光治疗手具，其特征在于所述的滚珠配合在手轮上定位用的孔内。

3.根据权利要求1所述的一种可调光斑大小的激光治疗手具，其特征在于所述的光耦为槽型光耦，设有7个挡位，并将7个挡位的光耦分成两组，放置在两个区域内，每个区域有一个对应的手轮缺口，一组负责双数挡位的光耦，另一组负责单数挡位的光耦，每个相邻光耦之间的距离6.6mm；位置角度依次为314o、56o、292o、35o、270o、13o、237o。

4.根据权利要求1所述的一种可调光斑大小的激光治疗手具，其特征在于所述的手轮旋转时，手轮上的缺口交替置于不同位置的光耦中间，使光耦导通，而其他的光耦都被遮挡，这样，给出导通光耦所对应的光斑直径信号。

5.根据权利要求1所述的一种可调光斑大小的激光治疗手具，其特征在于所述的导流罩与保护镜片组成一个近似密闭的空间。

6.根据权利要求1所述的一种可调光斑大小的激光治疗手具，其特征在于七档位置传感器的每个挡位分别由一个光耦和两个电阻构成，七个挡位的输出端连接在一点，共接一个上拉电阻，七档位置传感器中的一个挡位工作时其它挡位不工作，即工作挡位的光耦二次侧导通，其它未工作挡位光耦的二次侧截止。

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