CN104168953A - 用于聚焦的uvb辐射和维生素d的合成的光疗装置以及相关的系统方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于聚焦的紫外线B(UVB)辐射和维生素D的合成的光疗装置以及相关的系统方法。在一个实施例中，光疗装置可以包括至少部分地限定辐照区域的罩体，以及由罩体承载的紫外线(UV)辐射源。辐照区域可以被配置为容纳一个患者的至少一部分。光疗装置还可以包括UV辐射源和辐照区域之间的过滤器。该过滤器可被配置成至少基本上移除在约297纳米处被集中的并具有至多为10纳米的带宽的预定光谱的外侧的UV辐射。

Description

用于聚焦的UVB辐射和维生素D的合成的光疗装置以及相关的系统方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年1月3日提交的美国临时专利申请号61/582,778的利益和优先权，其通过引用被完整合并于此。
技术领域
本技术涉及维生素D的光疗，并且更具体地涉及光疗装置进行聚焦的紫外线辐射和维生素D的合成以及相关的系统和方法。
背景技术
维生素D是指一组人体可以通过充分的暴露于阳光下合成的脂溶性开环类固醇(secosteriods)。更具体地，维生素D3是在当7-脱氢胆固醇与紫外线B(“UVB”)的光进行反应时在皮肤中被制作的。维生素D也可以从不同的食物来源，如富含脂肪的鱼(如鲑鱼和金枪鱼)、维生素D强化食品(如乳制品和果汁产品)以及维生素D补充剂，进行吸收。一旦被吸收，维生素D通过血流进到肝脏并在那里被转换成激素原骨化二醇。继而，骨化二醇通过肾脏或在免疫系统中的单核-巨噬细胞被转化为骨化三醇(维生素D的激素活性形式)。当由单核-巨噬细胞进行合成时，骨化三醇局部地充当细胞因子以保护机体抵抗微生物入侵。肾脏合成的骨化三醇在体内循环，以调节在血流中的钙和磷的浓度，并从而促进骨头的足够的矿化、增长和重建。因此，维生素D水平的不足，(典型以在小于20-40ng/m2的血液中的骨化二醇浓度为特征)可引起各种骨软化病，如小儿佝偻病和成人骨软化症。维生素D缺乏也被链接到许多其它疾病和病症，例如抑郁症、心脏疾病、痛风、自身免疫性疾病，以及各种不同的癌症。
最近，维生素D缺乏已成为突出的状况，这至少在某种程度上是由于越来越多的大都市人口和由此产生的抑制足够的日常暴露于用于维生素D的生成的阳光的室内生活方式所导致的。对皮肤癌的认识以及阻止UVB射线的防晒保护的越加重视也可能增加了维生素D缺乏的蔓延。此外，各种环境因素，如地理纬度，季节和烟雾，进一步阻碍了足够的维生素D生产。
医生们推荐维生素D补充剂作为一种预防性措施，以增加维生素D的水平。例如，美国医学研究院推荐那些年龄在1-70岁的每天饮食中摄入600个国际单位(IU)的维生素D，以及年龄在71岁及以上的每天饮食中摄入800个IU的维生素D。其他机构也建议更高和更低的每日维生素D的剂量。每日剂量的限制也反映了防止摄入过多的维生素D的努力，过多的维生素D可能最终变得有毒。相反，人的生理已经适应了来自太阳光的显著更高的日剂量的维生素D(例如4,000-20,000IU/天或更多)。由于维生素D可不费力的从暴露在阳光下而被生成，以及人体的抑制过度的通过皮肤摄入维生素D的自然能力，UVB辐射已被确定为更理想的维生素D的来源。
附图说明
本公开内容的许多方面可参照下面的附图被更好地理解。附图中的部件不一定是按比例进行绘制。相反，重点应放在说明本发明的原理。
图1A和1B是根据本技术的实施例分别配置的在打开位置和关闭位置中聚焦的UVB辐射的光疗装置的等轴视图。
图1C是图1A和1B的光疗装置的俯视图。
图1D是根据本技术的实施例配置的图1A-1C的光疗装置的聚焦的UVB辐射组件的放大的侧视图。
图2A和2B是分别根据本技术的实施例的在UVB过滤前后的UV光源的相对光谱功率的示例性图形表示。
图3A-3C示出了根据本技术的实施例配置的聚焦的UVB辐射的光疗装置的显示页。
图4是根据本技术的实施例示出了提供维生素D的合成的聚焦的UVB辐射的方法的框图。
图5A是根据本技术的另一实施例配置的聚焦的UV辐射的光疗装置的等距视图。
图5B是根据本技术的实施例配置的图5A的光疗装置的聚焦的UVB辐射组件的放大的局部示意性侧视图。
图5C是根据本技术的另一实施例配置的图5A的光疗装置的聚焦的UVB辐射组件的放大的局部示意性侧视图。
图6是根据相比于太阳的相对辐射强度的本发明的技术进行配置的具有金属卤化物UV源的聚焦的UVB辐射组件的相对辐射强度的示例性图形表示。
图7是根据本技术的又一实施例配置的光疗装置的的聚焦的UVB辐射组件的正视图。
图8是根据相比于太阳的相对辐射强度的本发明的技术进行配置的具有脉冲氙气UV源的聚焦的UVB辐射组件的相对辐射强度的示例性图形表示。
具体实施例
本技术涉及用于为维生素D合成提供聚焦的UVB辐射的装置、系统和方法。该技术的一些实施例的具体细节参考图1A-8被描述如下。虽然与用于促进在皮肤中维生素D的生产的光疗系统、装置和方法有关的许多实施例被描述如下，但除了那些在此描述的实施例之外的其他应用(例如，皮肤病的光疗治疗)和其他实施例也都是在本技术的范围之内。此外，本技术的一些其他实施例可以有除了本文描述的那些的不同的构造、部件或过程。因此，本领域的普通技术人员将相应地理解，本技术可以有带有附加元素的其他的实施例，或者本技术可以有不带有参照图1A-8被显示和描述如下的一些特征的其它实施例。
图1A和1B是根据本技术的实施例分别配置的在打开位置和关闭位置中聚焦的UVB辐射的光疗装置100(“装置100”)的等轴视图，以及图1C是图1A和1B的光疗装置100的俯视图。参照图1A-1C一起，装置100可包括具有一个或多个侧壁104以及门108的罩体102，一个或多个侧壁104以及门108限定被配置为容纳一个用户(例如，患者)的腔室或内部空间106。罩体102可承载多个聚焦的UVB辐射组件110，其引导聚焦的UVB辐射大体上朝向用户可以在其中被暴露于聚焦的UVB辐射的内部空间106或辐照区。聚焦的UVB辐射组件110可以生成在预定的光谱范围内的UVB辐射，以促进在人类皮肤中的维生素D的生产。例如，预定的光谱可具有聚焦在大约297纳米(即约293-301纳米)处的约8纳米的带宽，这通常被认为是维生素D的合成的峰值波长。在其它实施例中，辐射的预定光谱可具有更宽或更窄的带宽(例如，约6-10纳米)，可以围绕适于维生素D的生产的其它波长(例如，296纳米、300纳米、302纳米，等)被聚集。由装置100提供的浓缩UVB辐射可以输送大剂量的维生素D(例如，每周一剂，每月一剂，等)至在相比于产生相同量的维生素D所需的暴光的长度的相对短的光疗会话中(例如，小于10分钟，小于5分钟后，不超过2分钟，在不到1分钟等)的用户。在其它实施例中，聚焦的UVB辐射组件110可以围绕为皮肤疾病(如牛皮癣)或其它病症(例如湿疹)提供治疗效果的其他UVB波长被聚焦。
罩体102的尺寸被制作为可允许用户(例如，成年人)在光疗会话期间完全站立在内部空间106之内。例如，用户可枢转、滑动和/或以其它方式打开门108(例如，如图1A所示)，以进入内部空间106并关闭门108(例如，如图1B所示)，以至少部分地包围在罩体102内的用户。在各种实施例中，罩体102可以具有约90-100英寸(228.6-254厘米)的高度和大约40至50英寸(101.6-127厘米)的外径，如从ISO意大利美国俄亥俄州克利夫兰可得的MAXTER V19ER垂直日光浴床。在其它实施例中，罩体102可以具有其它合适的尺寸和/或取向以容纳在内部空间106内的用户。例如，罩体102可以被水平地配置以允许用户在光疗会话期间躺下。由罩体102提供的全身外壳可使用户皮肤的一大部分暴露在内部空间106中产生的聚焦的UV辐射，并因此在光疗会话期间经由用户皮肤促进大量维生素D的生产。在其它实施例中，罩体102可以是更小的和/或被配置为仅容纳身体的一部分，例如面部或上半身。
如在图1A和图1C中所示，多个聚焦的UVB辐射组件110可以被定位在保护盖或面板111后面的罩体102的侧壁104和/或门108的上面或者之中并被引导朝向内部空间106，以使得聚焦的UVB辐射组件110至少部分地围绕所述内部空间106。在图示的实施例中，聚焦的UVB辐射组件110被布置在围绕内部空间106的周边的四个柱状物之中。在其它实施例中，聚焦的UVB辐射组件110可以布置在更多或更少的柱状物之中，或以其它方式被定位为至少部分地围绕内部空间106。
如图1C所示，装置100还可以包括一个或多个冷却风扇118或被引导通常朝向聚焦UVB辐射组件110和/或罩体102的内部空间106以至少降低UVB辐射组件110的工作温度的其他冷却特征。风扇118也可以被配置为在操作之前和/或之后冷却UVB辐射组件110。在选定的实施例中，装置100可以被配置为在UVB辐射组件110被打开后激活风扇118，以允许组件110来迅速提高到操作温度(例如，允许UVB辐射组件110产生UVB辐射的温度)，而无需来自风扇118的干扰。组件110的激活的和风扇的启动之间的延迟的持续时间可以是，例如，小于一分钟(如10-15秒、3-5秒，等等)。风扇延迟可以通过减小UVB辐射组件110开始产生聚焦的UVB辐射所消耗的时间来降低整个光疗时间(例如，30秒、2分钟、5分钟，等等)。在其它实施例中，风扇118可以设置在相对较低的强度和/或速度(例如，相比于典型的日光浴床风扇)，以减少与UVB辐射组件110的迅速提高时间的干扰。在进一步的实施例中，装置100可以被配置为防止用户进入内部空间106，直到UVB辐射组件110都达到或接近它们的操作温度，以使得迅速提高时间不会增加整体光疗的时间。
图1D是根据本技术的实施例配置的单个聚焦的UVB组件110的放大的侧视图。聚焦UVB组件110可以包括UV辐射源112和UV辐射源112之上或上方的过滤器116，其至少基本上阻挡有利于合成维生素D的预定光谱之外的UV辐射。例如，在某些实施例中，过滤器116可以基本上阻挡在范围从大约292纳米到约302纳米(即，集中在约297纳米)的预定10纳米的光谱外的UV辐射。在其它实施例中，过滤器116可以被配置为阻挡预定光谱外的UV辐射，该预定光谱具有更宽或更窄的带宽(例如，5纳米的扩散、6纳米的括散、8纳米的扩散、20纳米的扩散)和/或集中在较高或较低的波长(例如，296纳米、300纳米、302纳米，等等)的周围。
在选定的实施例中，UV辐射源112包括一个或多个高强度放电(“HID”)光源，例如通过产生电弧穿过在电极113和弧管115之间的气体混合物来生成光的金属卤化物光源。如下面进一步详细地说明，在某些实施例中，金属卤化物辐射源112可以被掺杂有化学品，以增加由辐射源112放射的能量的UVB含量。在其它实施例中，UV辐射源112可以包括其他类型的HID光源，具有更高或更低的电灯泡(例如，160瓦、200瓦、500瓦、650瓦、700瓦、800瓦，等等)的光源，和/或其他合适的UV辐射源。例如，辐射源112可以包括可以在一个或多个预定波长放射光的多个发光二极管(LED)(例如，可得自南卡罗来纳州哥伦布的SensorElectronic Technology，Inc.的LED)，可在窄的光谱范围内放射光的准分子光源(例如，可得自加州的Ushio of Cypress的准分子光源)，和/或脉冲氙光源(例如，如在下面参考图7进行地更详细的描述)。
在各种实施例中，每个UV辐射源112可以具有相同的强度，以基本上提供均匀的UVB暴露到内部腔室106之内的用户。在其它实施例中，UV辐射源112可以根据不同的功率程度被布置。例如，一个或多个具有较高功率的HID光源(例如，650-800W)的UV辐射源112以可以被定位在装置100的上部(图1A和1C)靠近面部区域，以及一个或多个低功率的HID光源(例如，500-600W光源)可以被定位在装置100的下部。在其它实施例中，UV辐射源112可以设置在其它适当的构造中，以发射UV辐射朝向装置100的内部空间106。
在图1D所示的实施例中，过滤器116是经涂覆的圆柱形管或套筒119，其在UV辐射源112的长度(例如，4英寸)的上延伸，并由在过滤器116的每个端部处的多个支柱114从UV辐射源112被偏移。例如，支柱114，可以在UV辐射源112和过滤器116之间创建1英寸(25.4毫米)的空间。套筒119还可以提供在UV辐射源112上方的绝缘外壳，其允许辐射源112快速提高到其操作温度。在其它实施例中，支柱114可以更长或者更短，和/或过滤器116可以使用其他合适的装置与UV辐射源112分离。在进一步的实施例中，过滤器116可以具有覆盖UV辐射源112的至少一部分的其它合适的形状。
该套筒119可由涂覆有UV或其它光学过滤材料，如二氧化铪、氧化锌、碳酸铯、二氧化钛和/或各种其他光学过滤材料，的衬底(例如，石英玻璃，有机玻璃等)制成。一个或多个涂层可被应用到衬底以滤除低于预定光谱的较低阈值的UV辐射(例如，波长小于100纳米、285纳米、287纳米、294纳米，等等)，以及附加的涂层可以应用于衬底以滤除高于该预定光谱的上限阈值的UV辐射(例如，波长大于300纳米、302纳米、310纳米，等等)。例如，过滤器116可以包括二氧化钛涂层以阻止小于185纳米的波长并防止臭氧的形成，并且可以包括附加的涂层以阻止在该预定光谱之外的其他波长。在其它实施例中，衬底可以包括被配置成至少基本上阻挡预定光谱以外的UV辐射的单一涂层。在进一步的实施例中，衬底本身可以作为吸附过滤器以阻挡具有低于预定光谱的波长的至少一些能量，以及干涉涂层可以应用到衬底以阻止具有高于预定光谱的波长的能量。
涂层可使用化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、其它沉积工艺，和/或其他合适的过滤器涂覆方法被应用到套筒119。在其它实施例中，一个或多个涂层可直接应用到UV辐射源112之上以阻挡当UV辐射离开源112时的至少一些的UV辐射。在进一步的实施例中，过滤器涂层可被应用到UV辐射源112和罩体102的内部腔室106之间的装置100的其它部分。例如，过滤器涂层可以被应用到UVB辐射组件110的前方的保护盖111(图1A和1C)。在更进一步的实施例中，套筒119和/或UV辐射源112的一部分可以用过滤材料进行掺杂而不是被涂覆。
在选定的实施例中，UV辐射源112可以包括灯丝，其产生至少部分地集中在预定光谱内的辐射。例如，基于水银的光源可以具有相对较强的大约297纳米的UVB辐射的浓度，因此可以与过滤器116配合使用或代替过滤器116，以发射适合于维生素D的合成的聚焦的UVB辐射。在其它实施例中，UV辐射源112可以包括降低预定光谱以外的UV辐射的其他合适的灯丝和/或特征。
图2A和2B是在使用过滤器聚焦UVB辐射之前和之后的UV辐射源112的相对光谱功率的示例性图形表示，如图2A中所示，UV辐射源112可以产生在波长的广谱(例如，约260-400纳米(即可见光)之间)中的UV光。然而，如图2B所示，将滤波器116(例如，涂覆或掺杂的套筒119，在UV辐射源112上的涂层，等等)应用至UV辐射源112可以至少基本上阻止低于约290纳米和大于约310纳米的UV辐射。因此，过滤器116可以集中由围绕与维生素D的生产相关联的波长(例如，297纳米、300纳米、302纳米，等等)的UV辐射源112所放射的UV辐射，从而提供足够的UVB辐射以在相对短的时间内(例如，少于1分钟，小于5分钟，等)。引发高水平的维生素D的生成(例如，约40,000IU、约70,000IU、约100,000IU，等等)。
在光疗会话期间，装置100可以将用户暴露至在预定辐射光谱之内的聚焦的UVB辐射，以相对较短的暴光时间内输送一剂量的维生素D。例如，在一个实施例中，装置100可以在两分钟之内输送一剂量的维生素D。一剂量的维生素D相当于用户每周所需的维生素D剂量。例如，如果用户所需的来自太阳光的每日维生素D的剂量为约10,000IU，则装置100可在光疗会话期间输送约70,000IU的维生素D的剂量。在其它实施例中，装置100可以被配置为提供更大或更小的日常维生素D的剂量(例如，6000IU/天，20,000IU/天，等等)，和/或维生素D的剂量可以对应于较短或较长的时间段的维生素D的需求(例如，两天的剂量，两个星期的剂量，每月的剂量，等等)。
维生素D剂量中的维生素D的量可以根据用户的具体特点，如皮肤类型(例如，如由菲茨帕特里克标尺(Fitzpatrick scale)或其各种改型所确定的)、年龄、体重、平均太阳暴光，和/或可能影响维生素D的合成和需要的其它参数而被改变。例如，浅肤色的用户通常要求较短的UVB暴光时间和/或较低的UVB强度，以获得比较深肤色的用户更足够的维生素D的剂量。年老用户比年轻用户从相同量的UVB暴光中产生较少的维生素D，因此通常需要比年轻用户更长的暴光时间和/或更高的UVB强度。装置100因此可以被配置为通过调节光疗会话的持续时间和/或聚焦的UVB辐射的强度来提供不同水平的维生素D。在其它实施例中，装置100不调整为用户特定的特征，而是对所有用户执行标准化的光疗会话。不被理论所束缚，可以认为，当用户被暴光到超过必要的UVB辐射的时候，人体将固有地防止在皮肤中产生的有毒性的维生素D水平。因此，相比会绕过身体的内置保护的以膳食补充剂的形式获取的维生素D而言，该装置100是至少不太可能产生有毒性的维生素D水平，其。
可以基于各种操作参数使用本地控制器121(图1A和1B，示意性地示出)和/或经由通信链路(例如，因特网，内部网，等)被耦合到其上的远程服务器调整装置100以用于改变维生素D的剂量。例如，控制器121可以通过增加光疗会话的长度(即，暴光时间)来增加在光疗会话期间所提供的维生素D的剂量，因为用户在更长的暴光时间内会获得更多的UVB辐射。维生素D的剂量还可以通过增加与维生素D合成相关的被过滤的UVB射线的浓度(例如，通过过滤器116)而被增加。在选定实施例中，装置100可以放射为用户提供在短的暴光时间(例如少于5分钟、3分钟、2分钟、1分钟、30秒，等)内的每周剂量的维生素D的UVB辐射的浓缩的水平。
在各种实施例中，装置100可以被配置为基于最小红斑剂量(“MED”)限制维生素D的剂量，MED是产生皮肤红斑(即，暴露24小时后可见的发红)的UVB辐射的阈剂量。MED取决于用户的皮肤类型，但测量已被标准化(在Fitzpatrick皮肤类型标尺上使用于不受保护的、未晒黑的皮肤类型2)以比较和控制在日光浴床上的UV暴光。例如，某些规则禁止日光浴床每次暴光超过4标准的MED。因此，该装置100还可以被配置为将光疗会话限制在4标准化的MED。在其它实施例中，装置100可以将光疗会话限制为小于4标准化的MED值，同时仍然向用户提供相对高的维生素D的剂量，因为由UVB辐射组件110产生的窄带宽的辐射限制用户的对与维生素D的合成有关的聚焦的光谱UVB的UVB暴光。例如，在一个实施例中，装置100可以限制光疗会话至约1标准化的MED。在其它实施例中，装置100可以基于与用户的皮肤类型相关联的MED(例如，用户的MED的75％，用户的MED的50％，等等)来调整光疗会话。因此，装置100可至少减少UVB暴光导致的皮肤发红的可能性，同时还提供足够水平的聚集的UVB辐射以诱导光疗法会议期间维生素D的产生。因此，装置100可以被配置为抑制通常与日光浴床和/或过度的日晒有关的负面影响(例如，晒斑和皮肤癌)。
如图1A和1B进一步所示，装置100还可以包括用户接口120，其允许装置100通过视觉和/或听觉信号，(例如，文字的指示，可听指令，动画等)与接收光疗的个体(例如，用户)和/或施用光疗的个体(例如，医生或经过培训的技术人员)进行可操作地接口。例如，用户接口120可以包括触摸屏、显示屏、键盘、鼠标、刷卡、PIN键盘，和/或可接收信息和/或以其他方式与用户进行通信的其他合适装置。在图示的实施例中，用户接口120被定位在罩体102的外部。然而，在其它实施例中，用户接口120可以被定位在装置100上的其他地方(例如，内部空间106内)，或者可以远程耦合到装置100(例如，通过因特网，安全的内联网，和/或其他合适的连接)。
用户接口120可以提供与装置100相关的指令给用户，和/或问询用户有关可能影响由装置100提供的UVB暴光的参数的各种用户特定特征。例如，用户接口120可以指示或提示用户回答关系到他或她的皮肤类型的问题(例如，使用Fitzpatrick皮肤测试和/或及其改型)，并且装置100可以使用该回答来识别用户的皮肤类型(例如，经由控制器或通信地耦合到装置100的远程计算机)。用户接口120也可以被配置为接收有关用户的年龄，体重，最近的暴光，饮食，和/或可能影响用户的维生素D需要其它合适的因素的信息。这个用户特定的信息可以被用于推导出光疗会话参数，例如暴光时间。
在选定的实施例中，用户接口120也可以被配置成接收与先前的光疗会话相关的反馈。例如，用户可以指示他或她是否经历由前一个光疗会话引起的任何发红(即，超出了用户的MED的光疗会话)，并且装置100可以调节随后的光疗会话的参数，以减少或防止将来发红。
用户接口120也可以被配置为创建用户帐户，该用户帐号将用户与由装置100和/或在相同的网络中通信地链接到装置100的其他光疗装置所执行的光疗会话进行关联。例如，图3A-3C，分别示出了在用户接口120上的显示页350a-c，其可以被用于注册和登录到用户帐号。在其它实施例中，显示页350a-c可以在装置100的其它部分(例如，额外的显示器)和/或通信地耦合至其的远程装置之上被显示，例如，通过因特网或其他合适的通信链路耦合到装置100的家庭计算机或移动电话通信地。
首先参照图3A，显示页350a可以包括各种按钮或图标，其允许用户输入用户识别信息以登录或创建用户帐户。在图示的实施例中，显示页350a包括框352，其要求用户使用显示页350a上显示的键盘354来输入他或她的电话号码。显示页350a还包括用以编辑在框352中键入的数字的“删除”按钮356和用以在显示页之间进行导航的按钮，例如，用以返回到先前的页面的“返回”按钮358，用于返回到主页的“主”按钮360，和/或其它合适的按钮。在其他实施例中，显示页350a可以被配置为接收其他形式的用户标识信息以创建用户帐户，包括电子邮件地址和信用卡信息(例如，通过刷卡键入)。
一旦用户已经输入他或她的标识信息，用户可以选择“下一个”按钮362来导航以显示如图3B所示的页面350b。显示页350b允许用户登录到他或她的用户帐户。新用户可以在初始登录阶段通过显示页364上的指纹扫描框364扫描他的或她的指纹，并且装置100可以在数据库上本地或远程地存储该信息，以允许用户在后续的光疗会话期间通过指纹识别登录到他或她的用户帐户。在其它实施例中，指纹扫描可由位于装置100上的任何地方的装置来执行。如果用户不希望在登录时使用他或她的指纹，用户可以选择“手动登录”按钮366，以通过输入用户名，密码和/或与他或她的用户帐户相关联的用户的其他信息手动访问用户的帐户。在进一步的实施例中，用户接口120可以包括面部识别软件，其允许装置100通过扫描他的或她的面部来识别用户。这个面部识别扫描还可以被配置为允许用户接口120确定使用者的皮肤类型并相应地调整光疗会话的参数。在又一实施例中，用户接口120和/或装置100的其它部分可以包括生物特征识别的其他合适的形式以识别用户。
一旦用户登录到他或她的帐户，用户接口120可以导航到如图3C所示的显示页350c，其可以作为用户的主页。显示页350c可以包括多个选择按钮368，其导航用户接口120至各种其它的显示页。例如，选择“定时器控制”按钮368可以将用户接口120导航到允许用户选择或输入他或她的光疗会话的持续时间的显示页。用户可以选择“你的帐户”按钮368以查看和/或编辑有关他或她的用户帐户的信息(例如，用户的地址、病史、与用户帐户相关的信用卡，等等)，以及用户可以选择“设置”按钮368以将用户接口120导航至一显示页，在该显示页中用户可以查看和/或编辑与装置100、用户偏好和/或其他用户特定的设置(例如，皮肤类型、年龄，等等)相关联的设置。在各种实施例中，用户可以选择“设置”按钮368和/或显示页350c的其他按钮上，以输入相关于之前光疗会话的反馈，并且装置100可以相应地修改后续的光疗会话。“报告”按钮368可以被选择以说明相关于用户以前的光疗会话的数据。例如，以前的维生素D的剂量可以以图表和/或图形的形式被显示给用户。“报告”按钮368也可以被配置为显示与用户以前的光疗会话相关的其它类型的摘要。在各种实施例中，用户可以选择“购买”按钮368以购买光疗会话包(例如，基于每分钟和/或每个会话的)和/或相关产品。“信息”按钮368可以被选择以显示通常与装置100相关的信息(例如，技术说明)，维生素D相关的信息(例如，每日剂量建议，维生素D缺乏的影响，涉及维生素D的文章，等)，和/或其它合适的信息。“信息”按钮也可以被用来访问在线资源(例如，医学期刊)，当装置100被连接到因特网和/或受保护的内部网时。当装置100连接到因特网和/或内部网时，选择按钮368可以用来访问在线资源(如医学期刊)。
如在图3C中进一步所示，显示页350c还可以包括启动按钮370(标记为“使用Dshot”)，其允许用户开始光疗会话。在各种实施例中，启动按钮370可导航显示页350c到要求用户补充可能影响光疗会话的参数的信息的显示页。在另一个实施例中，启动按钮370可开始光疗会话的开始的倒计时。本实施例中可包含UVB辐射源112的迅速提高的时间和/或装置100的其他特征。另外，如图3C所示，显示页350c可以包括在任何时间进行注销他的或她的用户帐户的“退出”按钮372。
图4是根据本技术的实施例示出了为维生素D的合成产生聚焦的UVB辐射的方法400的方框图。在各种实施例中，方法400可以由光疗装置来执行，该光疗装置包括大体类似于上述参考图1A-3C的装置100的特征的特征。方法400可任选地包括在维生素D光疗会话之前接收用户特定的信息(方框410)。用户特定的信息可能包括皮肤类型(例如，由Fitzpatrick标尺所表示的特征)、年龄、体重、目前的维生素D水平，与先前的维生素D光疗会话相关的反馈，和/或可能会影响使用者的维生素D剂量和/或光疗装置的操作参数的其他信息。在选定的实施例中，经历了维生素D的光疗的人(即，用户)就可以通过用户接口和/或通信地耦合到所述光疗装置的其他合适的装置(例如，通过网站和/或智能手机应用)输入他或她的用户特定信息。在其它实施例中，个体施用的光疗会话(例如，医生，护士等)可以经由用户接口、通信地耦合到所述光疗装置的远程计算机和/或其他合适的输入装置输入用户特定的信息。本实施例允许光疗由专业人士进行控制，并避免由未经训练用户进行的不当使用。
方法400可通过经由本地控制器和/或与其耦合的的远程服务器确定光疗会话的性能参数来继续(方框420)。例如，算法可以使用用户特定的信息，以确定由该装置提供的适当的维生素D的剂量、光疗会话的持续时间，和/或用于光疗会话的聚焦的UVB暴光的强度。在其它实施例中，用户可以选择光疗会话的操作参数(例如，暴光时间)而无需输入用户特定的信息，和/或覆盖由算法所提供的建议的参数。在进一步的实施例中，该方法可以绕过框420，并为光疗会话使用非用户特定的暴光参数。例如，在一个实施例中，每个光疗会话可以在少于一分钟的聚焦的UVB暴光之内输送约50,000IU的维生素D到典型的用户。在其它实施例中，光疗会话的参数可能不同。
如图4中进一步所示，方法400示出可以包括产生在预定光谱内聚焦的UVB射线(方框430)。例如，过滤器和/或合适的UV辐射源能够在窄带宽(例如，约6-10纳米的带宽)内放射UVB辐射，该窄宽带通常集中在有助于通过皮肤的维生素D的生产效率的波长(例如，297纳米，302纳米，等等)。在一个实施例中，所述预定光谱范围从大约290纳米到约310纳米。在其它实施例中，所述预定光谱可以更宽或更窄。
过滤和/或以其他方式产生的聚焦UVB射线可以以时间(方框440)相对短的交付量的维生素D的剂量给用户。例如，方法400可以在2分钟内输送每周剂量的维生素D(例如，700,000IU)。由该装置所提供的维生素D的剂量可以由预先提供的用户特定的特征和装置的操作参数来近似。例如，为获得不同的维生素D的剂量，方法400可以包括增加在预定光谱内UVB射线的强度和/或更紧密地聚焦预定的光谱朝向与维生素D的合成相关的波长。暴光时间也可以被调整，以改变维生素D的剂量。在进一步的实施例中，方法400还可以包括调节光疗会话的参数以限制用户被暴露至的MED和/或其它与提供维生素D的光疗相关的合适的步骤。
图5A是根据另一本技术的实施例配置的用于聚焦的UVB辐射的光疗装置500(“装置500”)的等轴视图。装置500包括多种特征，其通常类似于上述相对于图1A-1D中的装置的特征。例如，该装置包括：多个聚焦的UVB辐射装置或组件510a(“辐射组件510a”)，其在预定的波长光谱(例如，约293-301纳米，298-306纳米，等)内放射能量。在图示的实施例中，辐射组件510a由两个罩体，臂状物或柱状物(分别被视为第一柱状物530a和第二柱状物530b，并统称为柱状物530)进行承载，其安装于或以其它方式连接到基架或基座532，以及辐射组件510a被通常定向向内朝向基座532的中央部534。基座532和柱状物530一起限定辐照区域，该辐照区域中的患者可被暴露于由辐射组件510a放射的聚焦的UVB能量。当用户(例如，患者)站立在或以其他方式定位在底座532的中央部534中时，辐射组件510a可以照射用户的皮肤以在光疗会话期间刺激皮肤中的维生素D的产生。在各种实施例中，基座532和/或柱状物530的中央部534可相对于彼此旋转(例如，柱状物530可围绕中央部534转动)，以将用户的身体的各个侧面暴露于由辐射组件510a放射的能量。
在图5A所示的实施例中，装置500在每一柱状物530中包括八个辐射组件510a，该柱状物530在基本上类似的波长和类似的强度处放射能量。在某些实施例中，在第一柱状物530a中的辐射组件510a可从第二柱状物530b的辐射组件510a进行垂直偏移，以防止来自第一柱状物530a的辐射组件510a的辐照直接重叠来自第二柱状物530b的辐射组件510a的辐照。例如，在第一柱状物530a中的辐射组件510a可以以大约单个辐射组件510a的半径从在第二柱状物530b的辐射组件510a被进行偏移。辐射组件510a的交错安排能提供沿着柱状物530的长度的更均匀的辐照强度，并防止用户的皮肤的某些区域被暴露于比其他区域更多的辐照。在其它实施例中，装置500可包括具有少于或多于八个辐射组件510a的柱状物530，辐射组件510a的单个柱状物530，辐射组件510a的两个以上的柱状物530(例如，4个柱状物，6个柱状物，等)，和/或辐射组件510a可以设置在其它适当的配置。例如，辐射组件510a可以由罩体(例如，图1A-1C的罩体102)承载，并通常向内朝向由所述罩体限定的封闭的空间。
类似于上述参照图1A-1D所讨论的装置500，图5A的装置500可以放射高强度聚焦的UVB辐射，以在相对短的光疗会话期间在皮肤中促进维生素D的生产。例如，装置500可以在一分钟的光疗会话期间提供足够的辐照量以刺激产生每周或每月剂量的维生素D。每个光疗会话的暴光时间可以基于用户的皮肤类型(例如，由Fitzpatrick标尺所定义)和辐射组件510a的强度被选择。例如，用户的肤色越浅，则在用户的皮肤中获得维生素D的合成的期望水平所需的暴光时间就越少。作为另一个示例，由装置500提供的辐照强度越高，则获得维生素D的生成的期望水平所需的暴光时间就越少。在各种实施例中，光疗会话的持续时间也可以被选择，以至少减少在光疗会话之后，用户经历晒伤的可能性。例如，UVB辐照的暴光时间可以被限制到用户特定的1.0或更小的MED(例如，0.75MED)。在其它实施例中，装置500的暴光时间可以使用UVB辐照和/或维生素D的合成的其它合适的参数来被确定。
如图5A所示，每个辐射组件510a可以包括辐射源512、部分地围绕辐射源512的反射器536和辐射源512前锋的光学过滤器538。图5B是根据本技术的实施例配置的图5A的辐射组件510a的侧视图的放大的局部示意图。如图5B所示，辐射源512可以放射能量(例如，UV光，由实线所示)，且至少一些能量可以在排出辐射组件510a之前接触反射器536(例如，镜像衬底或涂层)。反射器536可以转向或以其他方式引导光向前(例如，由实线表示)朝向过滤器538，其中在预定带宽(例如，约292-302纳米)中的光可以排出辐射组件510a(例如，如用虚线所表示的)。在图示的实施例中，反射器536围绕辐射源512弯曲，以使得由所述辐射源512放射的光在与反射器536的接触上共层叠。共层叠的光束然后可以向前行进朝向过滤器538，并以相同的入射角(例如，0°)穿过该过滤器538，以提供光的基本上均匀的过滤。
在图5B中所示的实施例中，辐射源512是金属卤化物光源，其是一种类型的HID气体放电光源，HID气体放电光源是通过产生穿过在弧形管或封套515中的两个电极513之间的气体的混合物的电弧型来生成光的。金属卤化物光源的弧长(即，大约在电极513之间的距离)作为一个整体相对于辐射组件510a可以是相对小的，以使得金属卤化物光源的作用类似于点源，以有助于光的共层叠。例如，在某些实施例中，电极513可以彼此分开，以使的金属卤化物光源有大约10-12毫米(例如，约11毫米，约11.5毫米，等等)的弧长。在其它实施例中，金属卤化物光源可以具有更大或更小的弧长度，这取决于金属卤化物光源的结构和辐射组件510a(例如，反射器536)的其它部件的尺寸。金属卤化物光源通常具有迅速提高的期间以升温至操作温度。因此，在某些实施例中，辐射组件510a可包括百叶窗或其它覆盖物(未示出)，其在一时间段(例如，约2分钟，约1分钟，等等)暂时包围或绝缘辐射源512，以允许金属卤化物光源迅速提高达到其操作温度。
在各种实施例中，在电弧管515中的气体混合物可以被选择以增加金属卤化物光源的放射物的UVB含量。例如，相比于具有在UVB范围内的约6％的它们的放射物的常规日光浴床，气体混合物可被掺杂以生成在UVB范围(例如，约280-315纳米)内的约1％的总放射物。增加的UVB含量的合适的气体混合物可得自纽约的普莱恩维尤的Heraeus Nobelight。放射物的增加的UVB含量可以增加由辐射装组件510a所放射的UVB的强度，并因此可以降低达到期望的维生素D的剂量所需的总的暴光时间。
如图5B所示，辐射组件510a还可以包括辐射源512和过滤器538之间的可选的覆盖物或屏蔽540，以至少基本上防止光推出所述辐射组件510a，而不是首先传播至反射器538。例如，在图示的实施例中，屏蔽540是从辐射源512隔开来的管状体(例如，使用类似于图1D的支柱114的支柱)并被定位围绕在电弧管515的正向的辐射源512的一部分。屏蔽540可以阻止从弧形管513正向传播的光，以使得在排出辐射组件510a之前光首先接触反射镜538。在这种方式中，屏蔽540可以在光接触过滤器538之前通过反射器536促进光的共层叠。在其它实施例中，屏蔽540可以具有防止光直接传播向前或通过过滤器538的其它合适的形状或结构。
过滤器538可以是窄通过滤器，其可以防止预定带宽外的UVB辐射通过过滤器538。例如，过滤器538可以至少基本上阻挡集中在约297纳米(即约292-302纳米)的10纳米的光谱外的UVB辐射。在其它实施例中，过滤器538可以至少基本上阻挡在较窄的带宽(例如，6纳米光谱、8纳米光谱，等)、较宽的带宽(例如，12纳米谱)和/或可以绕另一合适的UVB波长(例如，298纳米、300纳米、302纳米，等)被集中的光谱之外的UVB辐射。
如图5B所示，过滤器538可以包括衬底542(例如，玻璃，塑料等)和至少一种应用到衬底542的干扰涂层544。例如，涂层544可以被喷涂到衬底542之上和/或以其他方式使用本领域技术人员已知的方法被布置在衬底542之上。在某些实施例中，衬底542可以由阻挡至少一些的辐射源512所放射的UV光的材料(如玻璃)所制成。例如，衬底542可以由阻挡例如大约290纳米一下的UVB辐射的吸收玻璃制成。涂层544(例如，一个或多个光学涂层)可以被应用到衬底542，以提供预定带宽外的能量的附加过滤。例如，涂层544可以提供比由基板542所提供的在过滤预定光谱外的能量中的更高的精确度，以使得衬底542与涂层544一起形成窄通过滤器。例如，在某些实施例中，第一涂层可被应用到衬底542以阻挡具有波长小于预定光谱的最小波长的光，以及第二涂层可以被应用到衬底542以阻挡具有波长大于预定光谱的最大波长的光。在其它实施例中，衬底542或涂层544可以单独提供预定光谱之外的光的合适的过滤。提供预定光谱外的UV辐射的至少一些过滤的衬底542和涂层544可得自纽约的Schott ofElmsford。
在各种实施例中，辐射组件510a的其它部分可以包括干涉涂层，其阻止至少一些的期望的波长光谱外的辐射。例如，该金属卤化物光源的外灯泡517可包括干涉涂层，其阻止至少一些的UVB光谱外的UV辐射排出金属卤化物光源。例如，一种涂层可以被应用到外灯泡517以阻止在UVC范围(例如，约100-280纳米)内的放射物，并抑制形成臭氧。在本实施例中，辐射源512将暴露于过滤器538的光的光谱变窄，因此过滤器538只需要被涉及进一步缩小被允许通过过滤器538的光的带宽。
图5C是根据本技术的另一实施例配置的聚焦的UVB辐射组件510b的放大的局部示意性侧视图。辐射组件510b可包括通常类似于上述有关图5B的辐射组件500a的特征。例如，辐射组件510b包括UV辐射源512，至少部分地围绕辐射源512的反射器536，过滤器538，和在辐射源512和过滤器538之间的屏蔽540。辐射源512可以是一种金属卤化物光源，其起到基本上相对于辐射组件510b的点源的作用，而径向向外放射能量(例如，如图5C中的实线所示)。屏蔽540可以偏转或以其他方式重新定向从辐射源512放射的能量向后朝向反射器536，以使得反射器536可以在通过过滤器538之前至少基本上共层叠光。在图5C示出的实施例中，屏蔽540具有大致半球形状，并被连接到金属卤化物光源的基座部分546，金属卤化物光源具有支柱548(例如，杆，棒等)，其从基座546延伸到屏蔽540。在其它实施例中，屏蔽540可具有其它合适的配置，以阻挡从辐射组件510b排出的能量而不先接触共层叠的反射器536。
图6是相比于太阳的相对辐射强度的具有金属卤化物UV源的聚焦的UVB辐射组件(例如，上述关于图5A-5C的辐射组件510a和510b)的相对辐射强度的示例性图形表示。更具体地说，曲线601(示为虚线)代表金属卤化物辐射组件的强度，曲线603(示为实线)代表在澳大利亚墨尔本的夏季期间在大约中午被测量的阳光的强度，以及曲线605代表已知为促进在皮肤中的维生素D的生产的UV辐射的作用光谱。如图6所示，金属卤化物辐射组件放射主要在约292-302纳米(例如，集中在约297纳米)之间的UV光，因此大部分的放射物是在维生素D的生产的作用光谱605之内的。相反地，尽管是在阳光峰值能量的时间和地点之一处被测量，太阳能具有在UVB光谱(即，约280-315纳米)内的UV光的相对低的强度，并具有在UVA光谱(即约315-400纳米)中的UV光的相对高的强度。例如，来自金属卤化物辐射组件的UV99.7％放射物可以在聚焦的UV范围内，而只有大约3.4％的太阳能放射物是在聚焦的UVB范围内。因此，包括在图6中示出的金属卤化物辐射组件的光疗装置可放射具有比正常的阳光暴光更高的UVB含量和强度的UV能量。集中的UVB辐射可用于促进在皮肤中的维生素D的生产，并且在比由太阳所提供的更短的暴光时间内这样做。例如，在某些实施例中，由约38分钟的阳光暴露(在高峰时间)提供的UVB辐照可以由小于一分钟(例如58秒)的暴露于金属卤化物辐射组件所提供。此外，由金属卤化物辐射组件提供的UVB辐射的高强度可以比由太阳所提供的低强度UVB辐射显著促进在皮肤中的更多的维生素D合成。在某些实施例中，例如，金属卤化物辐射组件可提供比从太阳中所获得的在皮肤中的至少3倍的维生素D的产量(例如，相较于通过太阳能同等物获得的20,000IU，通过聚焦的UVB辐射获得的74,500IU)。此外，尽管UVB辐射的浓度高，在光疗会话期间，聚焦的UVB辐射组件使受试者(例如，人类患者)暴露在相比太阳暴光较少的总体UV能量(例如，比太阳少62倍的UV能量)，这是因为聚焦的UVB照射组件(例如，经由图5A-5C的过滤器538)过滤掉了预定光谱外的许多UV辐射。因此，聚焦UVB辐射组件提供了一种实质上比太阳更高效的用于在皮肤中产生维生素D的方式，而且没有太阳暴光的地理和气候相关的初始条件。
图7是根据本技术的又一实施例配置的光疗装置的的聚焦的UVB辐射组件710(“辐射组件710”)的正视图。辐射组件710可以包括多个大致类似上述关于图1D、5B和5C的辐射组件110、510a和510b的特征。例如，辐射组件710可以包括UV辐射源712，位于辐射源712后面和部分地围绕辐射源712的反射器736，和辐射源712正向的过滤器738。在图示的实施例中，辐射源712是氙气光源750，其通过在高压下使电通过电离的氙气来产生在管中的脉冲或连续光束752。氙气光源750可以耦合到电源(例如，16千瓦的电源，未示出)，以及加压空气可从辐射组件710的一端或两端被提供以用于冷却。氙气光源本身散发出的能量具有高的UVB含量，从而促进由辐射组件710提供的聚焦的UVB照射。辐射组件710的适合的氙气光源(例如，线性脉冲氙灯)可得自德国的Heraeus Nobelight GmbHof Hanau。
如图7所示，氙气光源750可以是细长结构，其放射线性UV光束752，例如，氙气光源750可以有约8毫米的直径和大约165毫米的长度，以使得可以沿光疗装置的高度或长度延伸(例如，图1A和图5A的光疗装置100和500)。在其它实施例中，氙气光源可以有更长或者更短的长度和/或具有更小或更大的直径。反射器736(例如，桶反射器)也可以是细长的结构，其沿着所述氙气光源750的长度延伸，以向正向引导光朝向过滤器738，其中过滤的UVB光离开辐射组件。过滤器738可以包括阻挡某一波长(例如，低于约290纳米)的吸收玻璃或其他类型的衬垫，以及干扰涂层可以阻挡具有较高波长(例如，高于约306纳米)的能量。
具有氙气光源750辐射组件710可与结合使用或代替在光疗的金属卤化物灯被用于装置100和500上面的描述。例如，辐射组件710可以由柱状物(例如，图5A的光疗装置的柱状物530)承载，并且氙气光源750可以被配置为产生光束，其基本上沿柱状物的长度方向延伸。在操作过程中，一个或多个的辐射组件710可被基座(例如，图5A中的基座532的中央部534)围绕，以提供聚焦的UVB辐射给站在基座上的受试者(例如，人类患者)。在其它实施例中，一个或多个辐射组件710可以被结合到罩体(例如，图1A的罩体102)并被配置为引导放射物朝向由罩体提供的封闭的空间。
图8是相比于太阳的相对辐射强度的具有脉冲氙气UV源的聚焦的UVB辐射组件(例如，图7的辐射组件710)的相对辐射强度的示例性图形表示。曲线801(示为虚线)代表氙气光源辐射组件的强度，曲线803(示为实线)代表在澳大利亚墨尔本的夏季期间在大约中午被测量的太阳能的强度，以及曲线805在皮肤中的维生素D的生产的作用光谱。如图8所示，太阳能光谱(曲线803之下的区域所界定的)具有在维生素D的作用光谱805之内的非常小的输出(例如，约3.4％)。相反，氙气光源辐射组件的几乎所有的输出(例如，超过98％的)都是在维生素D的作用光谱805之内，另外，由氙气光源辐射组件提供的UVB辐射的强度比由太阳能提供的要高得多。因此，氙气光源辐射组件可以提供在维生素D作用光谱805之内的聚焦的UVB辐射，其促进在比由太阳能提供的显著更短的暴光时间内的在皮肤中的维生素D合成。例如，在小于一分钟(例如57秒)中由氙气光源辐射组件所提供的UVB辐射相当于超过30分钟的阳光暴露(例如，38分钟)。
在各种实施例中，上述的光疗装置100和500可以包括其它类型的UV辐射源(例如，图1D、5B、5C和7的辐射源112、512和712)，在与可选的过滤器组合中，其可以提供在预定光谱内的聚集的UVB辐照。例如，UV辐射源可以包括多个LED(例如，成千上万的LEDs)，其在特定波长(例如，295纳米、297纳米、300纳米，等等)放射光。合适的LED是可得自，例如，南卡罗来纳州的哥伦布的传感器电子技术公司。在某些实施例中，一个或多个LED可被布置在单个辐射组件(例如，类似于图5A-5C的金属卤化物光源)中。在其它实施例中，LED可以被布置在细长的行和/或沿着光疗装置(例如，类似于图7的氙气光源)的长度方向延伸的列中。LED的基本上单色的输出可限制提供预定光谱内的UVB辐射所需的过滤的量。此外，LED具有相对较低的功耗(例如，相较于HID光源)，因此，本质上提供了功率节省。在进一步的实施例中，UV辐射源可以由准分子光源和/或能够被为聚集的UVB辐射进行操纵的其它合适的UVB辐射源组成，准分子光源可以放射在窄光谱范围的光(例如，可得自加利福尼亚的Ushio of Cypress的准分子光源)。
示例
下列例子用于说明本技术的若干实施例。
1.一种光疗装置，包括：
罩体，至少部分地限定辐照区域，其中所述辐照区域被配置为容纳患者的至少一部分；
由所述罩体承载的紫外线(UV)辐射源；以及
所述UV辐射源和所述辐照区域之间的过滤器，所述过滤器被配置成至少基本上除去预定光谱的外侧的UV辐射，其中所述预定光谱具有至多10纳米的带宽并且在约297纳米处被集中。
2.如示例1所述的光疗装置，其中：
所述罩体包括侧壁，其至少部分包围所述辐照区域；
所述UV辐射源包括多个高强度放电光源；
所述滤波器包括多个涂覆的石英玻璃管，其至少部分地覆盖对应的所述多个高强度放电光源；
所述过滤器的所述预定光谱为约292-302纳米；以及
所述光疗装置被配置为经由所述患者的皮肤刺激维生素D的产生。
3.如示例1所述的光疗装置，其中：
所述罩体包括至少一个被定向至辐照区域的柱形物；
所述UV辐射源包括多个金属卤化物光源；以及
所述光疗装置还包括部分地围绕相应的所述多个金属卤化物光源的多个反射器，其中所述反射器被配置为将由单个的所述金属卤化物光源放射的UV能量朝向所述过滤器引导。
4.如示例1所述的光疗装置，其中所述过滤器的预定光谱是具有至多为8纳米的带宽。
5.如示例1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源和所述过滤器被配置为在2分钟或更少的暴光期内输送小于1的皮肤类型调整的最低红斑剂量(MED)。
6.如示例1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源包括多个金属卤化物光源。
7.如示例1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源包括氙气光源。
8.如示例1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源包括多个具有约295-302纳米的波长的LED。
9.如示例1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源和所述过滤器定义聚焦UVB辐射组件，以及其中所述聚焦的紫外线辐射组件还包括至少部分地包围所述UV辐射源且被配置为引导UV辐射源放射的UV能量朝向所述过滤器的反射器。
10.如示例9所述的光疗装置，其中所述反射器被配置成在所述UV辐射源接触所述过滤器之前，至少基本上共层叠(collaminate)由所述UV辐射源放射的UV能量。
11.如示例10所述的光疗装置，其中所述聚焦的UV辐射组件进一步包括在所述UV辐射源和所述过滤器之间的屏蔽，并且其中所述屏蔽被配置为在接触所述过滤器之前将由所述UV辐射源放射的至少一些UV能量朝向所述反射器引导。
12.如示例1所述的光疗装置，其中所述过滤器包括涂覆的玻璃衬底。
13.如示例12所述的光疗装置，其中所述涂覆的玻璃衬底是在所述UV辐射源之上的套筒。
14.如示例1所述的光疗装置，还包括被配置为接收有关可影响所述患者的维生素D的合成的参数的用户输入的用户接口。
15.如示例14所述的光疗装置，其中所述用户接口被配置为从用户接收关于由所述光疗装置或与其通信地耦合的远程光疗装置提供的以前的光疗会话的反馈。
16.一种光疗装置，包括：
罩体，其至少部分地包围一空间，其中所述空间被配置为容纳人体的至少一部分；以及
大致被引导朝向所述空间的聚焦的紫外线B(UVB)辐射组件，其中所述聚焦的UVB辐射组件被配置为输送通常在约297纳米处聚焦的UVB辐射，以及其中所述UVB辐射组件被配置为在不到2分钟的暴光期间刺激在人类皮肤中的至少20,000IU的维生素D的生产。
17.如示例16所述的光疗装置，其中所述聚焦的UVB辐射组件包括用于至少基本上阻挡预定光谱外的UV辐射的装置，其中所述预定光谱是在大约292-302纳米之内。
18.如示例16所述的光疗装置，其中所述聚焦的UVB辐射组件包括：
多个金属卤化物光源；以及
在所述金属卤化物光源和所述空间之间间隔开的多个过滤器。
19.如示例18所述的光疗装置，其中所述过滤器被配置为至少基本上除去大约292-302纳米的聚焦的光谱外的UV辐射。
20.如示例19所述的光疗装置，其中所述UVB辐射组件还包括至少部分地包围所述多个金属卤化物光源的多个共层叠的反射器。
21.如示例16所述的光疗装置，其中所述聚焦的UV辐射组件被配置为将人体暴露于至多90％的1MED，其中所述MED针对所述人体的所述皮肤类型被调整。
22.如示例16所述的光疗装置，还包括被配置为接收关于皮肤类型或维生素D要求中的至少一个的用户输入的用户接口。
23.一种使用光疗装置输送聚焦的紫外线辐射的方法，该方法包括以下步骤：
发射通常朝向由罩体所限定的辐照区域的紫外射线；
至少基本上滤除预定光谱外的所述紫外射线，其中所述预定光谱集中在约297纳米；以及
在5分钟或更短的时间之后终止紫外射线的发射。
24.如示例23所述的方法，还包括：
通过用户接口接收用户输入，其中所述用户输入相关于皮肤类型或维生素D剂量中的至少一个；以及
输送一剂量的维生素D给至少部分在所述辐照区域之内的用户，其中所述一剂量的维生素D与用户输入有关。
25.如示例24所述的方法，还包括：从所述用户接收与由所述光疗装置或与其耦合的远程光疗装置所输送的之前的一剂量的维生素D相关的反馈。
26.一种提供维生素D光疗的方法，该方法包括：
提供具有辐照区域的光疗装置，所述辐照区域具有被引导朝向所述辐照区域的聚焦的紫外线B(UVB)辐射组件；
产生经由所述聚焦的UVB辐射组件至少基本上在预定光谱内聚焦的UV射线，其中所述预定光谱是在大约290-306纳米之内；以及
在预定暴光时间内向在所述辐照区域内的患者输送一剂量的维生素D，其中所述维生素D是在所述患者的皮肤的部分被产生。
27.如示例26所述的方法，其中产生至少基本上在所述预定光谱内聚焦的UV射线包括：
发射来自至少一个高强度放电光源的UV辐射；以及
使用在所述至少一个高强度放电光源和内部腔室之间的涂覆的衬底，至少基本上过滤所述预定光谱外的UV辐射。
28.如示例26所述的方法，其中其中产生至少基本上在所述预定光谱内聚焦的UV射线包括产生具有一波长的至少基本上在约297纳米被集中的至多10纳米的光谱内聚焦的UV射线。
29.如示例26所述的方法，其中输送所述一剂量的维生素D给所述用户包括在至多3分钟之内终止UVB辐射。
30.如示例26所述的方法，其中输送所述一剂量的维生素D给所述用户包括暴露所述用户至小于1的皮肤类型调整的MED。
31.如示例26所述的方法，进一步包括自动地在3分钟后终止所述UV射线。
32.如示例26所述的方法，还包括：
接收与维生素D剂量或皮肤类型中的至少一个相关的用户输入；以及
基于所述用户输入选择所述一剂量的维生素D的预定时间段。
33.一种用于控制光疗装置的计算机可读介质，所述计算机可读介质具有用于使所述光疗装置执行一种方法的指令，所述方法包括：
经由被引导朝向所述光疗装置的辐照区域的UV辐射源，产生至少基本上在预定光谱内聚焦的UV射线，其中所述预定光谱通常被聚焦在约297纳米处；以及
在预定时间段之内，输送一剂量的维生素D至在腔室中的用户。
34.如示例33所述的计算机可读介质，其中用于产生至少基本上在所述预定光谱内聚焦的UV射线的所述指令包括使用大约290纳米和大约305纳米之间的波长产生UV能量。
35.如示例33所述的计算机可读介质，其中所述指令还包括当所述用户暴露于至多2标准的MED时，终止所述UV辐射。
36.如示例33所述的计算机可读介质，其中在所述预定时间段之内，输送所述一剂量的维生素D至所述用户的指令包括在至多3分钟后终止所述UV辐射。
结论
根据前述内容，可以理解的是本技术的特定的实施例在此被描述以用于说明的目的，但在不脱离本发明偏的情况下可以作出各种修改。例如，本文公开的各种实施例包括过滤器，其集中297纳米周围的UVB辐射。然而，在其它实施例中，过滤器可以集中其它波长周围的UVB辐射，该其他波长可促使在皮肤中的维生素D的生产和/或提供经由皮肤治疗的其他疾病或病症(例如银屑病，湿疹等)的治疗效果。具体实施例的上下文中所描述的新技术的某些方面可以在其他实施例中被组合或取消。例如，在图5A-5C所描述的氙气UV源和/或图7中所描述的金属卤化物UV源可以代替图1A-1C的光疗装置的UV辐射源或与图1A-1C的光疗装置UV辐射源一起使用。另外，虽然与新技术的某些实施例相关联的优点已经在那些实施例的上下文中进行了描述，其他实施例也显示出这样的优点，而不是所有实施例需要一定表现出这样的优点以落入本技术的范围内的。因此，本公开和相关联的技术可包括未在此明确示出或在此被描述的其它实施例。

Claims (36)

1.一种光疗装置，包括：
罩体，至少部分地限定辐照区域，其中所述辐照区域被配置为容纳患者的至少一部分；
由所述罩体承载的紫外线(UV)辐射源；以及
所述UV辐射源和所述辐照区域之间的过滤器，所述过滤器被配置成至少基本上除去预定光谱的外侧的UV辐射，其中所述预定光谱具有至多10纳米的带宽并且在约297纳米处被集中。
2.如权利要求1所述的光疗装置，其中：
所述罩体包括侧壁，其至少部分包围所述辐照区域；
所述UV辐射源包括多个高强度放电光源；
所述滤波器包括多个涂覆的石英玻璃管，其至少部分地覆盖对应的所述多个高强度放电光源；
所述过滤器的所述预定光谱为约292-302纳米；以及
所述光疗装置被配置为经由所述患者的皮肤刺激维生素D的产生。
3.如权利要求1所述的光疗装置，其中：
所述罩体包括至少一个被定向至辐照区域的柱形物；
所述UV辐射源包括多个金属卤化物光源；以及
所述光疗装置还包括部分地围绕相应的所述多个金属卤化物光源的多个反射器，其中所述反射器被配置为将由单个的所述金属卤化物光源放射的UV能量朝向所述过滤器引导。
4.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述过滤器的预定光谱是具有至多为8纳米的带宽。
5.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源和所述过滤器被配置为在2分钟或更少的暴光期内输送小于1的皮肤类型调整的最低红斑剂量(MED)。
6.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源包括多个金属卤化物光源。
7.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源包括氙气光源。
8.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源包括多个具有约295-302纳米的波长的LED。
9.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述UV辐射源和所述过滤器定义聚焦UVB辐射组件，以及其中所述聚焦的紫外线辐射组件还包括至少部分地包围所述UV辐射源且被配置为引导UV辐射源放射的UV能量朝向所述过滤器的反射器。
10.如权利要求9所述的光疗装置，其中所述反射器被配置成在所述UV辐射源接触所述过滤器之前，至少基本上共层叠(collaminate)由所述UV辐射源放射的UV能量。
11.如权利要求10所述的光疗装置，其中所述聚焦的UV辐射组件进一步包括在所述UV辐射源和所述过滤器之间的屏蔽，并且其中所述屏蔽被配置为在接触所述过滤器之前将由所述UV辐射源放射的至少一些UV能量朝向所述反射器引导。
12.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述过滤器包括涂覆的玻璃衬底。
13.如权利要求12所述的光疗装置，其中所述涂覆的玻璃衬底是在所述UV辐射源之上的套筒。
14.如权利要求1所述的光疗装置，还包括被配置为接收有关可影响所述患者的维生素D的合成的参数的用户输入的用户接口。
15.如权利要求14所述的光疗装置，其中所述用户接口被配置为从用户接收关于由所述光疗装置或与其通信地耦合的远程光疗装置提供的以前的光疗会话的反馈。
16.一种光疗装置，包括：
罩体，其至少部分地包围一空间，其中所述空间被配置为容纳人体的至少一部分；以及
大致被引导朝向所述空间的聚焦的紫外线B(UVB)辐射组件，其中所述聚焦的UVB辐射组件被配置为输送通常在约297纳米处聚焦的UVB辐射，以及其中所述UVB辐射组件被配置为在不到2分钟的暴光期间刺激在人类皮肤中的至少20,000IU的维生素D的生产。
17.如权利要求16所述的光疗装置，其中所述聚焦的UVB辐射组件包括用于至少基本上阻挡预定光谱外的UV辐射的装置，其中所述预定光谱是在大约292-302纳米之内。
18.如权利要求16所述的光疗装置，其中所述聚焦的UVB辐射组件包括：
多个金属卤化物光源；以及
在所述金属卤化物光源和所述空间之间间隔开的多个过滤器。
19.如权利要求18所述的光疗装置，其中所述过滤器被配置为至少基本上除去大约292-302纳米的聚焦的光谱外的UV辐射。
20.如权利要求19所述的光疗装置，其中所述UVB辐射组件还包括至少部分地包围所述多个金属卤化物光源的多个共层叠的反射器。
21.如权利要求16所述的光疗装置，其中所述聚焦的UV辐射组件被配置为将人体暴露于至多90％的1MED，其中所述MED针对所述人体的所述皮肤类型被调整。
22.如权利要求16所述的光疗装置，还包括被配置为接收关于皮肤类型或维生素D要求中的至少一个的用户输入的用户接口。
23.一种使用光疗装置输送聚焦的紫外线辐射的方法，该方法包括以下步骤：
发射通常朝向由罩体所限定的辐照区域的紫外射线；
至少基本上滤除预定光谱外的所述紫外射线，其中所述预定光谱集中在约297纳米；以及
在5分钟或更短的时间之后终止紫外射线的发射。
24.如权利要求23所述的方法，还包括：
通过用户接口接收用户输入，其中所述用户输入相关于皮肤类型或维生素D剂量中的至少一个；以及
输送一剂量的维生素D给至少部分在所述辐照区域之内的用户，其中所述一剂量的维生素D与用户输入有关。
25.如权利要求24所述的方法，还包括：从所述用户接收与由所述光疗装置或与其耦合的远程光疗装置所输送的之前的一剂量的维生素D相关的反馈。
26.一种提供维生素D光疗的方法，该方法包括：
提供具有辐照区域的光疗装置，所述辐照区域具有被引导朝向所述辐照区域的聚焦的紫外线B(UVB)辐射组件；
产生经由所述聚焦的UVB辐射组件至少基本上在预定光谱内聚焦的UV射线，其中所述预定光谱是在大约290-306纳米之内；以及
在预定暴光时间内向在所述辐照区域内的患者输送一剂量的维生素D，其中所述维生素D是在所述患者的皮肤的部分被产生。
27.如权利要求26所述的方法，其中产生至少基本上在所述预定光谱内聚焦的UV射线包括：
发射来自至少一个高强度放电光源的UV辐射；以及
使用在所述至少一个高强度放电光源和内部腔室之间的涂覆的衬底，至少基本上过滤所述预定光谱外的UV辐射。
28.如权利要求26所述的方法，其中其中产生至少基本上在所述预定光谱内聚焦的UV射线包括产生具有一波长的至少基本上在约297纳米被集中的至多10纳米的光谱内聚焦的UV射线。
29.如权利要求26所述的方法，其中输送所述一剂量的维生素D给所述用户包括在至多3分钟之内终止UVB辐射。
30.如权利要求26所述的方法，其中输送所述一剂量的维生素D给所述用户包括暴露所述用户至小于1的皮肤类型调整的MED。
31.如权利要求26所述的方法，进一步包括自动地在3分钟后终止所述UV射线。
32.如权利要求26所述的方法，还包括：
接收与维生素D剂量或皮肤类型中的至少一个相关的用户输入；以及
基于所述用户输入选择所述一剂量的维生素D的预定时间段。
33.一种用于控制光疗装置的计算机可读介质，所述计算机可读介质具有用于使所述光疗装置执行一种方法的指令，所述方法包括：
经由被引导朝向所述光疗装置的辐照区域的UV辐射源，产生至少基本上在预定光谱内聚焦的UV射线，其中所述预定光谱通常被聚焦在约297纳米处；以及
在预定时间段之内，输送一剂量的维生素D至在腔室中的用户。
34.如权利要求33所述的计算机可读介质，其中用于产生至少基本上在所述预定光谱内聚焦的UV射线的所述指令包括使用大约290纳米和大约305纳米之间的波长产生UV能量。
35.如权利要求33所述的计算机可读介质，其中所述指令还包括当所述用户暴露于至多2标准的MED时，终止所述UV辐射。
36.如权利要求33所述的计算机可读介质，其中在所述预定时间段之内，输送所述一剂量的维生素D至所述用户的指令包括在至多3分钟后终止所述UV辐射。
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