CN103611220B - 紫外光治疗仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫外光治疗仪，包括主机（1）和治疗罩（2），治疗罩（2）的外壳（21）为上端封闭下端敞口的罩体结构，在外壳（21）下端的敞口处安装保护罩（25），所述外壳（21）内腔的上部安装散热器（22），下部设有一圈反光镜片（24），所述反光镜片（24）紧贴并固定于外壳（21）的内壁，在一圈所述反光镜片（24）内设有集成电路板（23），该集成电路板（23）上均匀分布有若干依次串联的LED。本发明采用新型光源，具有无耗材、光源寿命长、功率稳定性高、光谱范围窄等优点，通过控制LED光源的分布密度，还解决了因不同治疗区域对于光的敏感性存在显著差异的问题，有效避免了治疗不足或治疗过度。
Description
技术领域
本发明属于光疗器械技术领域，具体地说，特别涉及一种UVA1紫外光皮肤治疗设备。
背景技术
紫外光在皮肤治疗中有广泛的应用，具体的能治疗牛皮癣、白癜风、脱发、带状疱疹、玫瑰康疹、神经性皮炎、慢性湿疹、扁平苔藓、蕈样肉芽肿、慢性溃疡、特异性皮疹、毛囊炎、疖肿痛、细菌性湿疹、异位性皮炎、斑秃、痤疮及脂溢性皮炎等各种皮肤病。
紫外光在皮肤科具有广泛的应用，尤其是其中的UVA1光，穿透更深，临床应用更广泛，且经过多年的观察并不具有致癌风险，安全性显著高于UVB光源。这些波段的传统光源多为为金属卤化灯，荧光灯，激光等；其中金属卤化灯存在光谱范围过宽和能量衰减过快等缺点，对于光谱范围过宽需要滤光片对无用波长或有害波长进行过滤，光源能量衰减过快直接导致了光源耗材化，大大增加了成本；荧光灯的输出光功率密度小，导致治疗时间长久，治疗效率低下，用户体验不佳；激光光源成本过高，同时不利于大面积的治疗，对于大多数医疗机构来说负担过重。这些光源或多或少存在耗材、光源寿命过短、功率稳定性不高、光谱范围过宽、成本过高等劣势；此外，在大面积治疗时，不同治疗区域的皮肤对于光的敏感性存在显著差异导致了治疗不足或治疗过度的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种功率稳定性高、光功率密度均匀的紫外光治疗仪。
本发明的技术方案如下：一种紫外光治疗仪，包括主机（1）以及至少一个与主机（1）相连接的治疗罩（2），其关键在于：所述治疗罩（2）由外壳（21）、散热器（22）、集成电路板（23）、反光镜片（24）和保护罩（25）构成，所述外壳（21）为上端封闭下端敞口的罩体结构，在外壳（21）下端的敞口处安装具有紫外光高透射率的保护罩（25），所述外壳（21）内腔的上部安装散热器（22），外壳（21）内腔的下部设有一圈反光镜片（24），所述反光镜片（24）紧贴并固定于外壳（21）的内壁，在一圈所述反光镜片（24）内设有集成电路板（23），该集成电路板（23）上均匀分布有若干依次串联的LED。
本发明采用发光二极管LED作为光源，解决了背景技术光源不足的问题。LED光源具有长达5万个小时的寿命，功率稳定性高，光功率密度均匀；LED光源采用直流电源，启动快，无须预热，光谱范围能够很好的控制在使用范围内，不需要额外增添滤光片，大大控制了设备成本和使用成本。
由于LED光源所需的电参数为恒流电源，故不同LED电源之间采用串联方式进行连接。在供电电流不变的情况下，在治疗距离恒定情况下，光功率密度输出一定，通过控制发光时间来控制实际的输出剂量，故操作界面上可供控制的参数只需要一个治疗剂量。如光功率密度为100mw/cm2，设定输出剂量为100J，则需要照射1000s。
集成LED光源由多个LED串联而成，其目的为提高光功率密度的输出，有别于传统的荧光灯和金属卤化灯只需要单个光源。根据输出的光功率密度和单颗LED的输出功率来决定LED的排列紧密程度。通过控制LED光源的分布密度，解决了因不同治疗区域对于光的敏感性存在显著差异而导致的治疗不足或治疗过度等问题，能精准控制不同部位的光功率密度比例，从而确保了治疗的效果。
散热器为集成LED光源进行散热，以保证LED光源正常工作。若LED光源温度过高，会导致其寿命的衰减，功率的减退，及波长的漂移。
反光镜片环绕在治疗罩外壳的内壁，其目的是把照射在治疗罩内壁上的光全部反射到治疗窗口方向，以提高输出的光功率密度，同时也降低了治疗罩的温度。
保护罩一方面能够防止外界灰层，另一方面，能够避免治疗过程中触碰光源的情况产生，从而确保了治疗过程安全、可靠。
采用本发明进行UVA1治疗中，UVA1的治疗则分为低中高三档治疗剂量，依次为6.5-20J/cm2,40-60J/cm2,100-130J/cm2。各种临床结论中，通常会采用高剂量治疗来提高治疗效果，而治疗时间则是制约高剂量治疗的一个重要因素，为了提高用户的体验度，尽量把治疗时间控制在1小时内，而通常衡量高剂量的一个节点为治疗剂量100J，则所需光功率密度需要达到27.7mW/cm2以上，本发明对于光功率输出要求为30mw/cm2-150mw/cm2。
UVA1的致红斑效应远低于UVB和PUVA，波长超过360nm，基本无致红斑效应，导致治疗后的直接副作用基本不存在；又根据近30年的研究，紫外光治疗皮肤病，UVA1无任何致癌报道，这有别于PUVA和UVB，非常安全。
所述治疗罩（2）具有一个，该治疗罩（2）的顶部通过关节臂（3）与主机（1）连接。以上结构可用于局部治疗，如手臂等小面积，针对性强；在关节臂的作用下，治疗罩可以很方便地进行多角度摆动，以调整位姿，满足人体不同部位的治疗需要。
多个治疗罩（2）排成一列或按矩阵分布，两相邻治疗罩（2）之间通过连接装置（11）铰接，并且各治疗罩（2）通过导线和控制线与主机（1）连接。以上结构可以满足各种尺寸不一的面积进行同时治疗；采用连接装置把多个治疗罩串接在一起，根据人体工学来调节两个治疗罩之间的角度，使其曲率满足人体各部位光照功率密度基本一致的要求，如治疗手臂，腿部，或全身同时治疗需要各弯曲的治疗罩与人体间的距离基本一致。根据应用部位不同，治疗罩的外观略有差异，如治疗全身的，可采用多个治疗罩串联工作来同时治疗大面积部位。总的来说，可以围成一圈进行半身仓治疗、全身仓治疗等。
作为优选，同一集成电路板（23）上，LED的排列密度从中部往两端的方向逐渐增大，且端部LED的排列密度是中部LED的排列密度的1-3倍。在紫外线治疗中，尤其是全身治疗时，不同区域对于光的敏感性存在显著差异，如小腿的治疗剂量为胸部剂量的2.8倍，在光功率绝对一致的设备中，会存在部分身体治疗剂量不够，而某些身体存在治疗剂量过度的情况。本发明全身治疗的具体方式为：在全身仓中，高度2米，把1.5米高度处设置为治疗中心部位，在机器内部设置一个可升降站台，以满足不同人在治疗过程中，心脏部位在1.5m的刻度上。距离治疗中心1.5m距离越远，其输出光功率密度越高，如0.4米处光功率密度为中间部位的2.2倍，1.8米处为中间部位的光功率密度的1.5倍等。不同高度光功率输出存在的差异，采用改善光源的排列密集程度来实现，且中间与两端的光功率密度变化呈渐变分布，这样能有效避免治疗不足或治疗过度等问题。
所述散热器（22）由散热板和安装于散热板上的风扇组成，所述散热板与外壳（21）的内壁相固定。以上结构简单紧凑，易于装配，且散热板安装的牢靠性好。散热板由导热陶瓷或紫铜或铝制成，这样选材方便、成本低，并且散热效果良好。
在所述外壳（21）四周的侧壁上均开设有通风口，这样外壳内外的通风性好，能够进一步提高散热效果。
所述反光镜片（24）的上段为直段，下段为上小下大的锥段，所述集成电路板（23）位于反光镜片（24）的直段内，该集成电路板（23）的顶面与散热器（22）相贴合并固定。以上结构一方面反光镜片加工制作容易，成本低；另一方面，将集成电路板布置于反光镜片内，既能够使结构更加紧凑，有效缩小整体的高度尺寸，又能够通过反光镜片下段的锥段将照射过来的光全部反射到治疗窗口方向，有效避免了反射死角。
为了方便选材、进一步降低生产成本，所述反光镜片（24）为金属薄膜或镀紫外光反射膜镜片。
为了简化结构，方便加工制作及装配，并确保光疗效果，所述保护罩（25）为平板结构，该保护罩（25）由石英玻璃或镀膜树脂制成，保护罩（25）的紫外光透射率大于85%。
为了满足实际的治疗需要，作为优选，所述LED的数量为10-10000个，排列间隔为1mm-50mm；LED的光谱范围为340nm-400nm，单个LED的光功率输出为0.1mw-5W。
有益效果：本发明采用新型光源，具有无耗材、光源寿命长、功率稳定性高、光谱范围窄等优点，通过控制LED光源的分布密度，还解决了因不同治疗区域对于光的敏感性存在显著差异的问题，有效避免了治疗不足或治疗过度，能够精准控制不同部位的光功率密度比例，并且安全可靠，可广泛用于局部小面积治疗、半身仓治疗或全身仓治疗。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图。
图2为实施例2的结构示意图。
图3为治疗罩的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1、图3所示，本实施例主要用于局部小面积治疗，由主机1、治疗罩2和关节臂3三大部分组成，主机1为LED光源提供恒流电源和设备工作的控制功能。本实施例中治疗罩2的数目为一个，该治疗罩2由外壳21、散热器22、集成电路板23、反光镜片24和保护罩25构成。所述外壳21为上端封闭下端敞口的罩体结构，外壳21的顶部通过关节臂3与主机1的顶部连接，关节臂3的作用下，外壳21能够在前后左右上下各方向调整角度。
如图3所示，在外壳21下端的敞口处安装具有紫外光高透射率的保护罩25，保护罩25优选为平板结构，该保护罩25由石英玻璃或镀膜树脂制成，保护罩25的紫外光透射率大于85%。所述外壳21内腔的上部安装散热器22，散热器22由散热板和安装于散热板上的风扇组成，所述散热板由导热陶瓷或紫铜或铝制成，散热板与外壳21的内壁相固定，在所述外壳21四周的侧壁上均开设有通风口。
如图3所示，外壳21内腔的下部设有一圈反光镜片24，所述反光镜片24为金属薄膜或镀紫外光反射膜镜片，该反光镜片24的外壁紧贴并固定于外壳21的内壁。所述反光镜片24内壁的上段为直段，下段为上小下大的锥段，在一圈所述反光镜片24内设有集成电路板23，该集成电路板23位于反光镜片24的直段内，集成电路板23的顶面与散热器22相贴合并固定。在所述集成电路板23上均匀分布有若干依次串联的LED，LED的数量为10-10000个，排列间隔为1mm-50mm；LED的光谱范围为340nm-400nm，具体的光谱范围为340nm-400nm区间中的某一波长或波段，如365nm或360nm-380nm；单个LED的光功率输出为0.1mw-5W。
实施例2
如图2、图3并参照图1所示，本实施例主要用于较大面积的治疗，如半身仓治疗、全身仓治疗。本实施例具有多个治疗罩2，治疗罩2的数目优选为2-40个，这些治疗罩2排成一列或按矩阵分布，两相邻治疗罩2的外壳之间通过连接装置11铰接，并且各治疗罩2通过导线和控制线与主机1连接。本实施例中，同一集成电路板23上，LED的排列密度从中部往两端的方向逐渐增大，且端部LED的排列密度是中部LED的排列密度的1-3倍，具体的倍数根据实际需要确定。以上LED的分布形式，使得治疗罩2从治疗中心部位往两端的方向，光密度呈渐变增大。本实施例不含关节臂，治疗罩2的具体结构与实施例1相同，在此不作赘述。
Claims (8)
1.一种紫外光治疗仪，包括主机(1)以及至少一个与主机(1)相连接的治疗罩(2)，其特征在于：所述治疗罩(2)由外壳(21)、散热器(22)、集成电路板(23)、反光镜片(24)和保护罩(25)构成，所述外壳(21)为上端封闭下端敞口的罩体结构，在外壳(21)下端的敞口处安装具有紫外光高透射率的保护罩(25)，所述外壳(21)内腔的上部安装散热器(22)，外壳(21)内腔的下部设有一圈反光镜片(24)，所述反光镜片(24)紧贴并固定于外壳(21)的内壁，在一圈所述反光镜片(24)内设有集成电路板(23)，该集成电路板(23)上均匀分布有若干依次串联的LED；同一集成电路板(23)上，LED的排列密度从中部往两端的方向逐渐增大，且端部LED的排列密度是中部LED的排列密度的1-3倍；所述反光镜片(24)的上段为直段，下段为上小下大的锥段，所述集成电路板(23)位于反光镜片(24)的直段内，该集成电路板(23)的顶面与散热器(22)相贴合并固定。
2.根据权利要求1所述的紫外光治疗仪，其特征在于：所述治疗罩(2)具有一个，该治疗罩(2)的顶部通过关节臂(3)与主机(1)连接。
3.根据权利要求1所述的紫外光治疗仪，其特征在于：多个治疗罩(2)排成一列或按矩阵分布，两相邻治疗罩(2)之间通过连接装置(11)铰接，并且各治疗罩(2)通过导线和控制线与主机(1)连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的紫外光治疗仪，其特征在于：所述散热器(22)由散热板和安装于散热板上的风扇组成，所述散热板与外壳(21)的内壁相固定，该散热板由导热陶瓷或紫铜或铝制成。
5.根据权利要求4所述的紫外光治疗仪，其特征在于：在所述外壳(21)四周的侧壁上均开设有通风口。
6.根据权利要求1或2或3所述的紫外光治疗仪，其特征在于：所述反光镜片(24)为金属薄膜或镀紫外光反射膜镜片。
7.根据权利要求1或2或3所述的紫外光治疗仪，其特征在于：所述保护罩(25)为平板结构，该保护罩(25)由石英玻璃或镀膜树脂制成，保护罩(25)的紫外光透射率大于85％。
8.根据权利要求1或2或3所述的紫外光治疗仪，其特征在于：所述LED的数量为10-10000个，排列间隔为1mm-50mm；LED的光谱范围为340nm-400nm，单个LED的光功率输出为0.1mw-5W。
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