CN104470581B - 光照治疗凝胶包 - Google Patents

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Abstract

热/冷治疗和光治疗(光照治疗)为用户提供协同效应。提供了改进的凝胶包，其中提供了具有至少一个光源的柔性电路。至少一个光源发射光通过凝胶并且到目标治疗区域上。柔性电路被密封并嵌入在凝胶包中，以允许凝胶包(在其中包括柔性电路)容易被洗涤和清洁。此外，改进的凝胶包可装配成层状结构，以提供防水的凝胶包，例如通过将凝胶密封在凝胶包中并且将柔性电路嵌入凝胶包中。为了提高耐用性，柔性电路可以由形成凝胶包的外部覆盖物的层支撑。

Description

光照治疗凝胶包
技术领域
本发明涉及包括嵌入在凝胶中的柔性发光二极管(LED)的光照治疗装配件，具体涉及人可穿戴的具有加热和/或冷却功能的光照治疗凝胶包。
背景技术
诸如将相对低能量密度的光应用到活的人或动物上之类的光治疗，可被用于调节和/或影响细胞活性。这种类型的光治疗，还称为光生物调节作用，其特征在于在不引起大量热效应情况下的光应用。已知光生物调节作用具有例如针对像皮肤、肌肉等那样的组织的美容和/或治疗益处。
光治疗中使用的光源的示例可包括激光器和发光二极管(LED)。尤其是LED在特定应用中是优选的，以用于具有比激光器照射更大面积的能力。从LED发射的光可通过增加胶原蛋白和弹力蛋白的合成来减少皱纹和皮肤粗糙，并且降低人皮肤中的色素沉着。此外，所发射的光可保护免受随后的光损伤，阻止发炎后色素沉着并降低愈合期间的疤痕形成。而且，来自蓝色或红外LED的照射可引起一氧化氮的生成和释放，其可随后导致疼痛缓解。
基于凝胶的冰包和热包被广泛使用于急救和治疗，以处理钝痛、擦伤、疼痛、扭伤和拉伤。冷包可被用于减少肿胀或帮助从晒伤中恢复。凝胶包内部的凝胶被提供用于储存寒冷和温暖，使得目标区域在治疗期间可被缓慢冷却或加热。通常，凝胶包设置有柔性包装材料，使得包可被形成且被应用于诸如肢体、脸、关节等之类的不平坦目标治疗区域。
US 2006/0235494 A1描述了包括用于应用热治疗和冷治疗中的至少一个的容器的治疗设备。具有用于应用热治疗和冷治疗中的至少一个的非电药剂的容器在其外表面上具有口袋。具有用于发射治疗光的至少一个光源的构件被调整尺寸以可移除地定位在口袋内。
发明内容
在现有技术中公开的治疗设备有若干缺点。具有光源的可移除构件置于在容器(即凝胶包)外部的口袋中。可移除构件必须在使用设备前插入口袋，并且还有，如果用户想用热水加热凝胶包，则构件必须从口袋中移除。附加的用于装配和拆解治疗设备的步骤会由于错误的操作者错误而引起用户的困惑和对设备无效的使用。例如，用户通过将凝胶包和可移除构件(不防水的)一起浸入热水中以加热凝胶包会引起设备故障。在另一个实例中，用户可能将可移除构件插入光被应用在错误方向上、远离目标治疗区域的地方。在又一个实例中，可移除构件可能掉落和/或丢失，从而导致无功能的治疗设备。现有技术中的凝胶被提供为比光源更远离目标治疗区域，从而使得光源靠近目标治疗区域。如果光源发射热量，所发射的热量会引起目标治疗区域的损伤。此外，这个配置无效率地递送来自热/冷凝胶的热效应，因为热或冷必须穿过光源以到达目标治疗区域。
据此，如公开的改善的治疗装置的目的在于缓和上述的至少一个问题。
热和/或冷凝胶包可被应用于治疗诸如成人、儿童、婴儿、动物等之类的生物的目标治疗区域。具有至少一个光源的基本上柔性的电路被嵌入凝胶包的凝胶中。来自至少一个光源的光可发射通过凝胶并且到目标治疗区域上。据此，光照治疗凝胶包既提供热/冷治疗也提供光治疗。凝胶包是有利地防水的。在一个实施例中，凝胶包的层被密封以形成防水层状结构，其中凝胶被保持在凝胶包中并且具有至少一个光源的柔性电路被嵌入在凝胶包中。
凝胶包可以是有利地柔性的，以使用户能够尽可能靠近地并且配合地将凝胶包应用到目标治疗区域的构造上。光照治疗凝胶包的柔性可允许照射相等的、均匀的和/或有效的分布到目标治疗区域，即使在构造是“起伏的”或“崎岖不平的”(不平坦的或不光滑的)时。在一些实施例中，至少外表面材料可以是柔性的，并且可以使用户能够应用凝胶包和/或使凝胶包变形以配合在目标治疗区域之上。在一些实施例中，外表面材料是可伸缩的，以提供更好地配合在目标治疗区域之上。伸缩性或弹性还可以允许凝胶包更耐用和更可用，因为一些治疗应用可能要求相对紧的配合于治疗区域，这可能要求相对更多的凝胶包变形。
光照治疗凝胶包可具有防水的外表面材料，以既防止在凝胶包内部的凝胶泄漏，也阻止水或湿气进入凝胶包，从而例如损坏柔性电路和/或至少一个光源。外表面材料有利地易于清洁和/或消毒。例如，用户可利用外用酒精或肥皂液擦拭外表面，以给凝胶包消毒以用于进一步的再次使用/存储。在一些实施例中，外表面材料是光滑的材料，以避免聚集污染物/污垢并便于清洁。
在一个实施例中，光照治疗装配件包括至少一个光源，以用于向生物的目标治疗区域提供治疗效应。装配件包括能够应用到目标治疗区域上的第一防水和柔性层。防水的第一层有利地在目标治疗区域上提供闭塞效应，其可促进可以在第一层和目标治疗区域之间提供的局部治疗的吸收。
装配件进一步包括第二防水和柔性层，其有利地与第一层一起密封以提供防水装配件。装配件进一步包括在第一层和第二层之间的凝胶。根据治疗、医学和/或美容应用，凝胶可被用于提供其各种效应中的任何一种。例如，凝胶可在光照治疗期间提供热或冷治疗，以用于协同效应。凝胶可在一些情况下用于热管理。
装配件进一步包括在第一层和第二层之间的柔性电路，所述柔性电路具有至少一个光源以用于发射光。第一层和第二层被密封以提供具有柔性电路嵌入其中的防水凝胶包。防水凝胶包装配件有利地能够浸在温水或热水中以加热凝胶包，和/或便于凝胶包的清洁以促进再次使用。至少一个光源发射光通过凝胶和第一层并且到目标治疗区域上。将凝胶置于光源和目标治疗区域之间允许凝胶用作例如隔离器或缓冲。此外，如果放置的更靠近目标治疗区域，那么由凝胶提供的热治疗会更有效。
在一些实施例中，第二层(直接)支撑柔性电路。在一些其它实施例中，凝胶可被提供在第二层和柔性电路之间以用于例如附加的热容量。
在一些实施例中，具有柔性电路嵌入其中的防水凝胶包由密封在一起的层构造，其中一个层支撑所述柔性电路。例如，第一层、凝胶、第二层和柔性电路被一起密封为层状结构。层状结构提供凝胶包更多的结构支撑。层状结构可以更容易制造。层状结构可向例如可撕裂的柔性电路提供比其中柔性电路可以在凝胶中自由流动的凝胶包更好的支撑。
在一个实施例中，装配件可包括在柔性电路和凝胶之间的密封材料。所述密封材料用第一层密封凝胶。密封材料还用第一层和凝胶密封柔性电路。密封材料提供在至少部分第一层和至少部分柔性电路之间的粘附。由密封材料提供的密封有利地耐用，以阻止凝胶泄漏出装配件。密封材料可有利地保护柔性电路免受凝胶和/或在装配件外的湿气/水之害。
在一个实施例中，装配件包括密封件，其密封第一层和第二层的接缝，以提供防水凝胶包。如此的密封件可除了密封材料之外或备选的被提供。密封件有利地阻止凝胶泄漏到防水装配件之外(同样地，为装配件中保持的部分(例如柔性电路)提供水防护)。
在一个实施例中，装配件进一步包括所述第二防水和柔性层，其包括沉积在柔性电路的第一侧上的第一水防护膜。第一水防护膜提供保护柔性电路免受可由凝胶和/或装配件外的湿气/水引起的任何损伤。水防护膜使清洁能够更容易。在一些实施例中，水防护膜被提供作为装配件的外表面，其可以被应用于目标治疗区域或离目标治疗区域不远的点。
在一个实施例中，装配件进一步包括沉积在柔性电路的第二侧上的第二水防护膜，其中柔性电路的第二侧具有至少一个光源。第二水防护膜提供保护柔性电路免受可由凝胶和/或装配件外的湿气/水引起的任何损伤。在一些实施例中，第二水防护膜充当将凝胶和柔性电路密封在一起的密封材料。
在一个实施例中，柔性电路进一步包括至少一个电加热部分，和/或柔性电路的至少一个光源包括至少一个产热光源。热量可在治疗期间由电加热部分和/或光源产生，有利地以提供热治疗和光照治疗的协同效应。
在一个实施例中，凝胶由多个隔间中的第一层保持，以提供凝胶在柔性电路之上大致均匀的分布。凝胶的均匀分布允许目标治疗区域更均匀的照射，和/或提供在至少一个光源和目标治疗区域之间的更均匀的距离。在一些实施例中，如果至少一个光源被加热和/或提供至少一个电加热部分，在至少一个光源和目标治疗区域之间可维持最小的距离以避免目标治疗区域的损害或燃烧。
在一些实施例中，凝胶可被用作热管理。例如，如果至少一个光源包括至少一个诸如高功率发光二极管之类的高功率和/或产热光源，凝胶可有利地被提供用于吸收/缓冲由至少一个光源和/或电加热部分提供的一些热能。在没有热管理的情况下，热能会让目标治疗区域变得太热。但是在凝胶作为热管理的情况下，例如通过在一段时间内缓慢地将热量应用到目标治疗区域，于是来自至少一个光源和/或电加热部分的热能可以被提供到目标治疗区域作为有益的热治疗。当结合光治疗和热治疗时，实现如本文中公开的协同效应，诸如在目标治疗区域处的增加的局部处方的摄取。
在一个实施例中，装配件包括嵌入在凝胶包中的内部电源，并且该内部电源电耦合到柔性电路、和/或防水连接器、以及与防水连接器可连接以向柔性电路供电的外部电源。电源使在防水凝胶包内的柔性电路在治疗期间能够具有功率。
在一个实施例中，局部处方沉积在装配件的第一层上，其中所述局部处方能够应用于目标治疗区域。局部处方可以被热/光激活，和/或其吸收通过应用于目标治疗区域的防水层的闭塞效应而增强。
在一个实施例中，光照治疗系统包括任何一个本文中描述的光照治疗装配件以及插接站。插接站可包括至少一个用于加热凝胶包中的凝胶的加热和/或冷却元件，和/或用于给至少一个凝胶包的储能部分充电的电源。有利地，插接站提供加热或冷却凝胶包的方法和/或提供在治疗期间柔性电路需要的功率。
在一些实施例中，光照治疗的方法包括将光照治疗凝胶包应用到生物的目标治疗区域上，其中凝胶包可被用作热包或冷包。进一步，光照治疗方法可包括在光照治疗凝胶包和目标治疗区域之间提供局部处方。
局部处方被热和/或光激活。在一些实施例中，对于光动力学治疗，局部处方包括光敏剂。一般地，热治疗和/或皮肤的闭塞可增强局部处方被吸收进入目标治疗区域的皮肤。在一些实施例中，如果特定的热或光条件被满足(例如热激活的)，局部处方被有利地增强。
发明内容中描述的实施例和他们的优点不意指限制性的，而更确切地说意在作为针对本发明的说明性实施例。
附图说明
在附图中：
图1描绘了依照本发明的一个实施例的说明性可穿戴光照治疗凝胶包；
图2描绘了依照本发明的一个实施例的可嵌入在凝胶包中的说明性柔性电路(横截面)的顶视图和侧视图；
图3a描绘了依照本发明的一个实施例的示例性光照治疗凝胶包的示意图；
图3b描绘了依照本发明的一个实施例的另一个示例性光照治疗凝胶包的示意图；
图3c描绘了依照本发明的一个实施例的另一个示例性光照治疗凝胶包的示意图；
图4a描绘了依照本发明的一个实施例的可连接到电源的示例性光照治疗凝胶包的示意图；
图4b描绘了依照本发明的一个实施例的具有内部电源的另一个示例性光照治疗凝胶包的示意图；
图5a描绘了依照本发明的一个实施例的可连接到站的示例性光照治疗凝胶包的示意图；以及
图5b描绘了依照本发明的一个实施例的具有内部电源的另一个示例性光照治疗凝胶包的示意图，所述凝胶包可连接到站。
具体实施方式
图1描绘了依照本发明的一个实施例的说明性可穿戴光照治疗凝胶包。凝胶包可包括至少两个薄片或层，并且所述薄片/层形成凝胶包的层状结构。在一些实施例中，层的接缝被密封以阻止凝胶和/或其中的其它部分泄漏。在特定的实施例中，层通过如下方式被密封：例如将层和具有至少一个光源的柔性电路粘附在一起，以形成凝胶包的防水、层状结构。
层可通过使用热的、化学的、粘的、机械的和/或任何其它适合的方法和/或手段而被密封。例如，至少部分的层表面可被键合或密封在一起，以形成密封的防水包以保持凝胶和柔性电路。因此，具有至少一个光源的所述柔性电路有利地嵌入凝胶包中。
在这个示例性的实施例中，凝胶包具有至少两个层，第一层101和第二层102，其形成凝胶包的覆盖物或外表面。两个层被密封以形成防水凝胶包。在特定的实施例中，层可以在其边缘处相互密封，以确保凝胶包内部的凝胶保持而不泄漏，并且具有至少一个光源的柔性电路被保护不受凝胶包外的水或湿气之害。在一些实施例中，通过将层粘附在一起，层可以被密封以形成防水凝胶包，从而包括在层间嵌入凝胶和柔性电路。在一些实施例中，光源可产生热量，和/或柔性电路可包括电加热部分。
第一层101可被应用向生物的皮肤或组织。第一层可有利地应用于目标治疗区域104。目标治疗区域可包括人体的任何(外部的)部分，诸如头皮、前额、脸、脖子、背、胸、胃、腹股沟、臀、腿、脚等。软膏、乳膏、蜡状物、粉末、凝胶、流体和/或液体可被应用在第一层和目标治疗区域之间。所用物质可以是含药物的。使用这些所用物质的光照治疗可以适合用于治疗、医学和/或美容用途。
所用物质(例如局部治疗/处方)可以，在治疗前被应用到目标治疗区域上，和/或在治疗前被应用到第一层101上。在一些实施例中，所用物质可以(被预沉积到第一层上并且)用可移除的(且防水的)密封件被密封在第一层上，使得密封件在使用前可被移除，且所用物质在使用期间暴露于目标治疗区域。密封件可被再次使用以将任何余留物质密封回到第一层上。然后凝胶包可以有利地被再次冷却/加热待日后使用。
第一层有利地包括防水和/或不透水材料，当应用到目标治疗区域上时其提供皮肤的闭塞。在一些实施例中，闭塞(可选择地与从凝胶包释放的热量结合)增加在凝胶包和目标治疗区域之间提供的局部处方和/或治疗的吸收。在特定的实施例中，局部处方和/或治疗是热地、化学地和/或光学地激活的。局部处方和/或治疗可以用于治疗和/或美容用途。
如果凝胶包被用作加热包，从热包释放到目标治疗区域的热量可增加所用物质(例如局部治疗/处方)摄取到皮肤中。凝胶包在目标治疗区域上的紧密接触也可增加那些所用物质摄取到皮肤中(例如由于皮肤的闭塞)。那些物质的吸收和/或摄取可导致针对目标治疗区域所期望的治疗的更高效率。
如果凝胶包被用作冷却包，然后冷却效应可与光治疗结合工作，以双重地提供诸如疼痛缓解之类的益处。在一些实施例中，增加光源的热量和/或温度可减小光源的效率。通过提供冷却包，光源可被冷却，以能够有更高的光强，从而增加光治疗的效率。
为了形成凝胶包，第一层101包括柔性的防水的外部材料，其保持凝胶(例如凝胶状的材料、胶状物质、液体、浆等)。例如，第一层可保持透明的凝胶，例如是1.2-丙二醇、水、盐水或类似的盐水溶液、清澈的硅凝胶、诸如聚二甲硅氧烷之类的硅油、具有诸如透明质酸之类的高度水结合的有机聚合物的水/盐水。防腐剂可被添加以减少微生物降解。透明凝胶可有相对高的容量以储存热能，使得第一层适合用作热和/或冷凝胶包。在一些实施例中，凝胶可有诸如传热液体或凝胶之类的高热导率，以快速地从至少一个光源移除任何热量。如果热导率不是设计的因素，透明泡沫可代替凝胶使用。
被第一层保持的凝胶可以是大致上透明的或至少半透明的，以允许光穿过。在特定的实施例中，凝胶可有例如特殊的物理和/或化学结构，使得光可漫射和/或聚焦在目标治疗区域之上。在一些实施例中，凝胶状的材料可被提供使得光的特定频率范围被允许穿过。凝胶可以是无毒的，以避免例如如果凝胶泄漏到凝胶包外而毒害用户。
凝胶包可在例如室温下或比室温更冷的温度下被提供到目标治疗区域。凝胶可被用于热管理，例如使用凝胶的高容量以储存热能(或高的导热性以从凝胶包/向皮肤快速移除由至少一个光源产生的热量)。在一些光照治疗治疗中，高功率的光源(例如高功率的LED)可以是适合的。然而，如果产生的热量没有被管理，高功率的光源可能损害目标治疗区域。提供在光源和目标治疗区域之间的凝胶可充当缓冲/隔离器，其保持产生热量的光源与目标治疗区域相距安全的距离。凝胶还可吸收由光源产生的一些热量。被吸收的热量可感应凝胶材料的相变，从而允许应用到目标治疗的热量维持在特定水平(例如以避免目标治疗区域过热)。
外表面材料可承受热温度，诸如热的、沸腾的或冒蒸汽的水(例如大约45摄氏度到大约110摄氏度)，使得材料在加热凝胶包期间不会熔化或燃烧。外表面材料还可承受冷温度，诸如冰箱或冷藏室(大约-20摄氏度到大约15摄氏度)，使得材料不会在冷却凝胶包期间破裂和/或变得易碎。
第一层101可以是大致上透明的，使得光可穿过凝胶、第一层并且到目标治疗区域的皮肤上。第一层可以是半透明的，使得从至少一个光源发射的一些光可穿过层。第一层可备选地被提供具有涂层或材料，该涂层或材料是多孔的或提供具有裂缝和/或开口，使得光可穿过覆盖物并且到皮肤上。
在一些实施例中，第一层101包括可洗的外表面，以提供容易清洁的第一层。被应用到皮肤的第一层可由汗、污垢、污染物、细菌、乳膏、软膏/凝胶、粉末等变脏或变污。例如，第一层可包括光滑表面，以使清洁能够更容易。可洗的表面有利地提供凝胶包的可再使用性，从而例如允许用户利用清洁溶液清洁凝胶包。第一层还可以是柔性的、有弹性的和/或可伸缩的，以使凝胶包能够良好地配合在目标治疗区域的构造之上。因为第一层可被应用到皮肤，所以对于接触，甚至针对长期使用，材料可以有利地是无毒的、低过敏性的和/或舒适的。抗菌涂层可以被提供到第一层以阻止细菌生长。第一层的外表面可以不容易刺到、抓到和/或粘附到皮肤或头发，使得凝胶包可以舒适地应用和/或从目标治疗区域移除。第一层101可包括沉积在其上的局部处方。局部处方可被手动地沉积，或可以使用可移除(且防水)的密封件被密封到第一层上，使得它在使用期间可暴露于目标治疗区域。
在一些实施例中，光照治疗凝胶包被用在光动力学治疗中。局部处方可被提供在凝胶包和目标治疗区域之间。局部处方可包括光敏剂，凝胶包的闭塞和/或热量便于其吸收。随着增强的吸收，提供的光敏剂的量可降低，从而降低光动力学治疗的成本和副作用。
第二层102可在使用期间远离/背对目标治疗区域(例如不应用到目标治疗区域)，如图1的b)部分所示。第二层可支撑具有至少一个光源的柔性电路。柔性电路可有一侧面向凝胶包中的凝胶(凝胶由第一层保持)，使得从至少一个光源发射的光照耀通过凝胶并且到目标治疗区域上。背对凝胶的另一侧可粘附或键合到第二层。用于提供芳香治疗的物质，例如热激活的、用于发出芳香的物质，可以沉积到第二层上使得芳香有利地从第二层发出到生物上。用于提供芳香治疗的物质可手动沉积，或可以使用可移除的(且防水的)密封件密封到第一层上，使得它可在使用期间暴露于目标治疗区域。
柔性电路嵌入在凝胶包的层内，例如在以防水方式密封的第一层和第二层之间。例如，柔性电路嵌入在第一层和第二层之间形成的腔内，例如在凝胶包中的凝胶中。所述至少一个光源配置用于发射光通过凝胶和第一层，到治疗的目标区域上。通过提供更靠近目标治疗区域的凝胶(与提供抵靠目标治疗区域的至少一个光源相反)，来自热/冷凝胶包的热效应更有效地和/或更直接地递送到目标治疗区域。
第二层可由防水的和/或疏水材料构成，其保护/密封柔性电路免受凝胶包外的湿气和/或水之害(例如材料是防水的)。与第一层一起，由第一和第二层形成的凝胶包大致上是防水的。第二层可具有易于清洁的外部材料。
第二层可由柔性的和/或可伸缩的材料构成，使得柔性被提供以允许凝胶包变形，虽然第一层和第二层的柔性和/或可伸缩性可能不同。在一些实施例中，第二层是更加柔性的/能伸展的，因为当凝胶包被包裹在目标治疗区域周围时，第二层可能比第一层被伸展地相对更多，更远离目标治疗区域的第二层会有更长的弧长。
如果不旨在应用到目标治疗区域，第二层可以由不透明的材料构成。因此，从光源发射的光(其可能对于眼睛或非目标治疗区域来说是有害/不期望的)可被不透明的第二层阻挡。备选地，第二层可以是半透明的，或者大致上透明的，以有利地为用户提供如下可能性：查看/欣赏嵌入的柔性电路，和/或看见至少一个光源在运行中。在一些实施例中，第二层可以印有以下项中的至少一个：贴花、图案、使用说明、温度指示器、即可使用指示器、警告指示器等。
在一些实施例中，第一和第二层两者都可用于被应用到目标治疗区域上，从而提供两面的光照治疗凝胶包。柔性电路也可以是两面的，其中至少一个光源提供在电路的每个侧上。提供两面的凝胶包使用户能够在凝胶包的侧之一的冷或温暖被耗尽时使用凝胶包的不同侧。柔性电路可被配置具有控制模块，其电耦合到柔性电路以用于使光源的一侧打开/关闭和/或使光源的另一侧打开/关闭，以便避免远离目标区域的光长时间照耀，例如进入用户的眼睛内。例如按钮、开关的用户接口部件可以与光照治疗凝胶包一起被提供，以允许用户指导控制模块来配置光源和/或其它电部件(例如，电加热元件、计时器等)。
在一些实施例中，光照治疗凝胶包可包括用于将凝胶包附接到生物上的装置和/或至少一个部分，使得它可以有利地以免提方式使用。用于附接的装置或至少一个部分提供凝胶包的可穿戴性。附接部分103可使凝胶包能够被保持在生物的目标治疗区域上的适当地方，即使当生物正在移动时和/或当生物在身体上不能保持凝胶包时。这样的附接部分可包括附接到第一层和/或第二层或者由第一层和/或第二层保持的至少一条带，使得带可被用于将凝胶包附接到生物上。附接部分可由弹性材料构成(例如弹性织物、乳胶等)，使得它可以紧贴地配合到生物上。附接部分可由纺织材料构成以给生物提供舒适。附接部分可粘附于生物，例如作为可移除的绷带。带可包括至少一个紧固部分，例如钩和环紧固器、扣、夹钳、夹子、粘合剂、钩子或其它合适的紧固部分。附接部分可以在长度上是可调整的，以有利地适应不同尺寸的生物。
如果不是防水的或易洗的，紧固部分可以至少部分可移除地附接到第一层和/或第二层，以便如果凝胶包将例如被清洁、在水中加热、冷却和/或提供给另一个用户，使得用户能够移除(至少部分的)附接部分。如果附接部分是可洗的，则附接部分的可移除性有利地使例如附接部分的机器或研磨清洁/洗涤能够进行。在一些实施例中，附接部分可以可移除地滑动通过在第二层中提供的套筒。附接部分可包括至少一个口袋或套筒以用于保持凝胶包，使得当凝胶包要被洗涤或加热/冷却时其可从附接部分被移除。附接部分可以是一次性的和/或由相对便宜的和/或生物可降解的材料构成，使得附接部分可以成本有效地/高效地被扔弃和替代。
虽然示出的实施例有垫状的形状，其它类型的几何结构可以适于凝胶包。例如，凝胶包可以有大致上圆柱、球形或立方的形状。凝胶包可以是正方形的、矩形的、圆形的、三角形的、梯形的或不规则形状的。例如，针对儿童友好的外观，凝胶包可以是动物、星星、水果、卡通形状的。凝胶包可被成形以配合在特定的身体部分之上，该身体部分可以是崎岖不平的区域，诸如眼睛(例如成形为像眼罩那样，眼罩具有开口以用于眼睛通过眼罩观看)、脸、膝、胸、肩、手等。
图2描绘了依照本发明的一个实施例的可嵌入凝胶包中的说明性柔性电路(横截面)的顶视图和侧视图。柔性电路可以在凝胶包内部粘附/粘贴到第二层(例如在由第一层和第二层形成的腔内)。在一些实施例中，柔性电路在凝胶包内且由形成凝胶包的覆盖物(例如外表面)的一个层支撑。图的a)部分示出了顶视图，且图的b)部分示出了在由点线207指示的横截面处取得的侧视图。在一些实施例中，柔性电路的厚度可从近似0.5毫米到2毫米变动。薄的柔性电路可提供柔韧性。
柔性电路可包括LED阵列。LED阵列可包括多个LED元件，多个LED元件以至少一种图案布置，例如网、网眼、网格和/或行。用于说明，为了简化目的，图在顶视图中示出四个LED，但是其它数量的LED可被使用，诸如一个、一对、几个、直到上千个LED。根据治疗应用，LED可被配置用于发射在特定频率范围内的光。多个LED中的一些可被配置用于发射在不同频率范围内的光，以提供更宽光谱的光治疗。
柔性电路具有不导电的基板层201，其支撑在其上的形成电连接的LED阵列的导电元件。在一些实施例中，不导电的基板可通过孔或其它腔、裂缝、折痕被穿孔，以增加柔韧性。一个或更多LED 203可被安装在例如铜、银等的导电材料202的薄(相对小)板(或基板)上。所述导电材料可以附接到一个或更多轨道204，使得LED阵列可被形成。轨道可包括导电材料，例如铜、银等，其在阵列中电连接LED。特别地，轨道可经由包括例如金的导线205(或线)连接导电材料的薄板。在一些实施例中，绝缘材料206(或基板)可被提供紧挨LED，以使来自一个LED的轨道与下一个LED的导电薄板电绝缘而不电接触，以确保电流的定向流动。轨道可被制造的足够薄以提供电路的柔韧性。轨道可以电连接到电源。
通过薄的导电轨道连接的导电材料薄板的构造使比具有许多层导电材料的电路更柔性的设计成为可能。构造有利地减少要使用的导电和/或金属物质的量。
LED阵列(或其他合适的光源)可包括产热光源，例如由于LED的高功率容量。产热LED可产生可能引起损害的热量，且因此凝胶作为例如热吸收障碍/缓冲被有利地提供在LED和目标治疗区域之间。
在一些实施例中，例如通过在非导电基板的另一侧上提供导电材料的薄板、绝缘材料和导线，柔性电路可在多于一侧上具有LED阵列。因此，光有利地从柔性电路发射到多于一个方向。
在一些实施例中，LED阵列被提供作为凝胶包的薄片状的构件。在特定的实施例中，LED阵列可被提供作为带状构件或绳状构件。LED阵列可有利地包括带状构件的非织造或织造行。如果LED阵列是可卷曲的，LED阵列的薄和柔性的(例如片状或带状的)特性可有利地使制造或运输能够更容易。
图3a描绘了依照本发明的一个实施例的示例性光照治疗凝胶包的示意图。例如为了较不复杂的制造，凝胶包有利地由分层部分组成。分层部分可以被键合或密封(例如在分层部分的表面处键合或在分层部分的接缝处密封)以提供凝胶包的防水结构。凝胶包可包括至少一个光源，其发射光通过凝胶包中的凝胶并到目标治疗区域上。
在一些实施例中，凝胶包通过如下方式来形成：将第一层309和第二层307以防水的方式密封在一起，以形成凝胶包的外表面或覆盖物，以阻止提供在第一层和第二层之间的凝胶310泄漏并保护柔性电路免受外部水或湿气之害。凝胶可通过第一层309被保持在第一层309和第二层307之间。涉及提供凝胶的一般优点至少关于图1进行了描述。
第一层可将凝胶保持在多个隔间330a和330b(或多于两个隔间)中，每一个隔间填充有凝胶310以确保凝胶贯穿凝胶包大致均匀/相等的分布。多个隔间可以是有利的，以确保在至少一个光源和目标治疗区域之间的最小距离(例如至少5mm)。发射的光可更均匀地提供给目标治疗区域，从而提供例如更相等的光照分布。对于产热的光源，凝胶在光源和目标治疗区域之间的均匀分布确保热量在目标治疗区域之上更均匀的分布，且在一些实施例中，保持热的光源足够远离目标治疗区域以避免燃烧。
柔性电路可由第二层307支撑。具有至少一个光源的柔性电路(例如图2中看到的柔性电路)可嵌入凝胶包中。因为柔性电路可嵌入凝胶包中在防水层之间，凝胶包和柔性电路一起都是防水的。柔性电路可嵌入在第一层309和第二层307之间。柔性电路具有非导电基板的层301，其支撑在其上的导电元件。一个或更多的LED303可被安装在导电材料302的薄板(或基板)上。所述导电材料可以附接到一个或更多个轨道304，使得LED阵列可以形成。轨道可包括导电材料，且电连接LED阵列中的LED。特别地，轨道可通过导线305(或线)连接导电材料的薄板。在一些实施例中，绝缘材料306(或基板)可被提供紧挨LED，以使来自一个LED的轨道与下一个LED的导电薄板电绝缘而不电接触，以确保电流的定向流动。
凝胶包可包括至少两个柔性且防水的层，该层例如被密封来形成柔性且防水的凝胶包的覆盖物。层中的一个层可支撑所述柔性电路。所述层中的一个层可支撑柔性电路的没有至少一个光源的侧(“背侧”)。柔性电路的具有至少一个光源的侧(“前侧”)可面向被凝胶包保持的凝胶310。由至少一个光源发射的光然后可穿过凝胶，凝胶是大致透明的或半透明的。在治疗期间，凝胶比柔性电路有利地更靠近目标治疗区域，以提供更高效的热治疗的递送。
在一个实施例中，防水且柔性的至少一个层包括提供在柔性电路背侧上的第二层307。层307可包括薄的防水膜。膜可通过如下方式被沉积在具有至少一个光源的柔性电路上：例如化学气相沉积(CVD)过程、浸涂技术、物理气相沉积(PVD)过程或其它合适的技术。例如，防水膜可包括聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯和/或任何其它合适的材料。优选地，膜提供光滑的易于用例如乙醇溶液的清洁溶液清洁或擦拭的表面。进一步，膜提供对柔性电路的保护以减少撕裂和/或刺穿柔性电路的机会。薄的水防护膜用于大量生产可以是相对便宜且简单的过程。膜有效地密封柔性电路和/或使柔性电路嵌入凝胶包中，从而保护柔性电路免受水或湿气之害。由于防水膜，柔性电路还可以是易洗涤或清洁的。此外，膜——作为柔性电路(其可能是易碎的或易撕裂的)的附加层——可通过给柔性电路提供附加的厚度和支撑而提高耐用性。在一些情况下，例如与自由在凝胶包中的凝胶周围移动或流动的柔性电路相比，作为附加层以支撑柔性电路的膜提供了更好的机械稳定性。
备选地或附加地，第二层307可包括柔性防水的片状材料且柔性电路在其上沉积。柔性防水的片状材料有利地便于用户洗涤和/或清洁。柔性电路可以通过在非导电基板301和防水片状材料之间的粘合剂或者其它合适的结合剂或粘合剂而粘附到膜。非导电基板本身可以是粘合剂，其将例如导电元件粘附到柔性防水片状材料。
在一些实施例中，第二层307被着色以提供凝胶包的视觉吸引力或装饰效果。在一些实施例中，层307是不透明的，使得从LED发射的光不能穿过不透明层并且进入用户的眼睛(或针对特定光治疗的其它不期望区域)。在特定的实施例中，第二层307是半透明的和/或大致上透明的，使得用户可欣赏看见柔性电路的能力。
可选地，柔性电路的前侧可以设置有柔性防水膜312。膜可以是透明的使得从前侧上的LED发射的光可穿过。在一些实施例中，膜可由用于过滤从LED发射的光的材料或结构构成，以实现特定频率的光或特定图案的光。膜有利地保护导电元件免受来自凝胶310的湿气或水或其它干扰之害。
在一些实施例中，具有至少一个光源的柔性电路的侧可通过例如硅凝胶的密封材料308而密封，以为柔性电路提供(进一步的)结构或化学保护。密封材料308可被应用在膜312之前或之后。密封材料308或膜312被设置抵靠由层309保持的凝胶。通过提供保持凝胶310并将柔性电路嵌入在凝胶包内在第一层309和第二层307之间的密封材料308和/或膜312，层状(或三明治)结构可有利地提供防水凝胶包。密封材料和/或膜可使柔性电路能够将自身粘附并密封到凝胶和第一层，从而提供水密设计。因此，用户可将凝胶包(具有柔性电路)置于温/热水浴中以加热凝胶。凝胶包然后可在光治疗期间释放储存的热量，以提供光治疗和热治疗的协同效应。在一些实施例中，层状结构的接缝使用合适的诸如织造接缝、热密封件、粘合剂等之类的密封件被附加地或备选地密封。
虽然没有示出，要理解的是，其它层可沉积或提供到第一层309和第二层307(例如在柔性电路上的薄的、防水的膜)。例如，包括贴花、颜色、书写的字、商标、使用说明、警告等中的至少一个的层可被提供到防水膜上。在一些实施例中，凝胶和其它层可提供到膜307，使得凝胶包被提供在柔性电路的另一侧上。
凝胶包可进一步包括附接部分或可移除地提供有诸如钩和环闭合部分、扣、夹子、结等之类的附接部分，以允许用户穿戴和/或将凝胶包束缚到用户上在目标治疗区域之上。如果部分不是从凝胶包可移除的，附接部分可以是防水的。附接部分可以是一次性的，以使可穿戴凝胶包的附接部分能够更容易重新使用和替代。
一个或更多的轨道304可电耦合和/或连接到电源。所述电源(未示出)可以至少部分在凝胶包内(内置)，或者所述电源可以在凝胶包的外部，通过防水连接器311电耦合到一个或更多个轨道。电源可以可移除地耦合到一个或更多个轨道，且当电源被连接或已从防水连接器断开时，所述防水连接器是防水的。各种涉及电源的实施例关于图4a、图4b、图5a和图5b进行讨论。
在一些实施例中，凝胶310通过吸收可以由柔性电路的至少一个光源产生的热量来提供热管理。一个或几个热敏电阻器320(见图3b)可与柔性电路一起提供，与光源电耦合。热敏电阻器可测量凝胶、光源、第一层和/或凝胶包的其它合适地方的温度，使得如果达到特定温度或阈值温度，热敏电阻器可关闭或减少由至少一个光源发射的光。热敏电阻器可用于保护目标治疗区域免受过热和/或过度治疗之害。热敏电阻器可以充当计时器以控制治疗的持续时间。治疗的持续时间可以通过凝胶的热容量来确定，且一旦凝胶已达到了特定的温度，柔性电路和/或在其上的部件就可被控制和/或关闭。
取决于应用，可以提供不同厚度的凝胶。在其中优选更高柔韧性的实施例中，凝胶可有更小的厚度。具有更小厚度的凝胶可能由于质量小而改变温度过快。例如，如果使用产热光源，或者如果提供了电加热元件，那么凝胶的厚度应该基于被凝胶有利地吸收的热量的量而确定，以确保在目标治疗区域上适当的热效应，和/或以避免目标治疗区域过热。具有更小质量的凝胶还可能在冷治疗中不太有效，因为凝胶会变暖地过快。相反，如果柔韧性是次优选的，凝胶可有更大的厚度，使得凝胶包可使冷/热停留更久或能够吸收/缓冲更多的来自产热光源和/或电加热元件的热量。凝胶的厚度可在近似0.4厘米到近似2厘米的范围内，其中所述厚度大致上是目标治疗区域和至少一个光源之间的距离。
图3c描绘了依照本发明的一个实施例的另一个示例性光照治疗凝胶包的示意图。为了改进目标治疗区域的舒适性，可选覆盖物313可用于保持防水凝胶包。说明性的开口314被示出。开口允许用户将凝胶包插入到可选覆盖物中。开口可进一步包括钩和环闭合部分或其他合适的闭合部分，以将凝胶包保持在可选覆盖物中。
当有由热/冷治疗感应的汗或湿气时，诸如软塑料状的材料之类的防水材料趋向于粘到目标治疗区域和/或粘附到体毛或皮肤。材料可引起目标治疗区域的不适，其中当目标治疗区域已经需要医疗护理时缺点会更加显著。此外，在一些情况下，热或冷治疗在凝胶包的治疗起步时可能太强而不能直接地接触目标治疗区域。可选覆盖物可提供附加的屏障来保护目标治疗区域免受凝胶包的防水外表面/材料的强热或冷治疗之害。
在一个实施例中，当允许至少一些由柔性电路上至少一个光源发射的光穿过可选覆盖物并到目标治疗区域上的同时，可选覆盖物的至少部分可由软的、加衬垫的、纺织的和/或织造的材料构成以提供改善的舒适性。在一些实施例中，可选覆盖物可以被构成具有孔、腔、裂缝、大致透明的区域、半透明区域、过滤区域，使得穿过的光可被配置用于特定治疗。
可选覆盖物可以是相对便宜的，使得覆盖物可以是一次性的。可选覆盖物的一次使用性提供了附加的卫生益处，以允许凝胶包容易重新使用而无需大量清洁凝胶包(减少清洁的频率)。
可选覆盖物可提供(预)沉积在可选覆盖物或其它合适的治疗上的芳香、气味、软膏、乳膏、凝胶、光敏剂或任何合适的局部治疗/处方，使得附加的治疗益处可在光治疗和热/冷治疗期间被提供。例如，当目标治疗区域正同时用光治疗处理时，软膏、乳膏和/或凝胶可在热治疗期间更高效地被目标治疗区域吸收。芳香和/或气味可通过热治疗变得更强，以给用户提供附加的芳香治疗的益处。乳膏、凝胶和/或软膏可被用于在目标治疗区域处抚慰冷治疗的严酷。可选覆盖物可提供温和地粘附材料，以允许具有可选覆盖物的凝胶包容易地粘附到目标治疗区域，以保持凝胶包在合适的位置。
可选覆盖物可进一步包括附接部分或可移除地设置有附接部分，诸如钩和环闭合部分、扣、夹子、结等，以允许用户穿戴和/或将凝胶包束缚到用户上在目标治疗区域之上。
图4a描绘了依照本发明的一个实施例的可连接到电源的示例性光照治疗凝胶包的示意图。凝胶包401设置有凝胶402(或任何合适的凝胶状的材料以用于储存热或冷和/或缓慢地释放在其中储存的热量或寒冷)。至少一个电部件403被嵌入在凝胶内。
在一个实施例中，至少一个电部件包括柔性电路，例如诸如图2中所见的柔性电路，且所述至少一个电部件由外部电源405供电，外部电源405可以通过连接(或连接器)404与至少一个电部件电(且可移除地)耦合。连接和外部电源可以是有利地防水的，使得包括外部电源的装配件可以是例如可浸入在水中的。具体地，连接可以包括电连接部分和防水罩，在外部电源与连接衔接时，防水罩覆盖电连接部分。即使在电源断开时，连接可以是有利地防水的。例如，当电源断开时，连接可包括用于密封和/或保护连接免受水之害的帽。
在一些实施例中，至少一个电部件可包括电加热元件(例如焦耳加热)，使得凝胶可使用来自电源405的功率而被加热。根据实施方式，电源可在用户正接受光治疗的同时递送功率以加热凝胶，和/或电源可在使用前递送功率以加热凝胶。在后者实施方式中，一旦凝胶已被充分地加热，凝胶包401中的传感器或热敏电阻器(未示出)可用于自动切断和/或调整从电源到加热元件的电流。传感器还可打开或调整凝胶包中的指示器(未示出)，以向用户指示凝胶包已被充分加热，例如使得用户可断开在连接器404处的电源。凝胶中储存的热量然后可在光治疗期间被缓慢释放到目标治疗区域。
电源405可包括电源插座、变压器、发电机、电池或其它用于储存/提供电能的部分。合适的电池可以是使用一次的电池或可充电的电池。电源可以可选地提供功率到凝胶包中的另一个电源(例如电池)409，使得电源409可以用于向至少一个没有连接到电源405的电部件403供电(例如使无线使用能够进行)。
图4b描绘了依照本发明的一个实施例的具有内部电源的另一个示例性光照治疗凝胶包的示意图。内部电源408有利地通过内部地给至少一个电部件407提供功率而提供凝胶包的无线使用。具有可能需要相对少的功率的LED的电部件407有利地由这样的内部电源408供电。包括电源和电部件的自包含凝胶包提高了凝胶包的可携带性，从而允许凝胶包甚至在没有好的或任何电力的地方使用。整个凝胶包(具有嵌入的内部电源)虽然仅可用有限量的时间，可以是完全地防水的，以使凝胶包能够在水中加热和洗涤。
图5a描绘了依照本发明的一个实施例的可连接到站的示例性光照治疗凝胶包的示意图。站可使内部电源512能够在使用前被充电和/或预加热/冷却凝胶包501。如在图4a相似的凝胶包中所见，凝胶包501具有至少一个电部件502嵌入在其中。至少一个电部件可以通过(防水的)连接器503电耦合到外部电源504。在一些实施例中，如果期望无线使用，凝胶包包括内部电源512，使得外部电源504可以断开(在连接器503处)且功率仍然可通过内部电源递送给至少一个电部件。
在一些实施例中，凝胶包可在治疗前被加热和/或冷却以提供热/冷治疗，使得凝胶可在光治疗期间释放热/冷到目标治疗区域。为了能够方便的加热凝胶包，插接站505被提供以允许凝胶包通过加热和/或冷却部分506而被加热和/或冷却。外部电源506可以与充电站一起被提供。凝胶包501和/或插接站505中的至少一个传感器(未示出)可以检测何时凝胶包已被充分地加热和/或冷却。当凝胶包准备就绪时(例如，充满电、足够热或冷可供使用等)，来自至少一个传感器的数据可被用于打开/关闭/调整指示器以指示用户。
图5b描绘了依照本发明的一个实施例的具有内部电源的另一个示例性光照治疗凝胶包的示意图，所述凝胶包可连接到站。凝胶包507(类似于图4b中所见的凝胶包)，具有用于给至少一个电部件508供电的内部电源509，还可通过插接站510的加热/冷却元件511被加热/冷却。凝胶包507和/或插接站510中的至少一个传感器(未示出)可以检测何时凝胶包已被充分地加热和/或冷却。当凝胶包准备就绪时(例如，充满电、足够热或冷可供使用等)，来自至少一个传感器的数据可被用于打开/关闭/调整指示器以指示用户。
对所公开的实施例的其它变化可以由本领域的技术人员通过研究附图、公开内容和所附权利要求在实践请求保护的发明中理解和实现。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可实现一些在权利要求书中记载的若干条款的功能。仅凭某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中的事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。计算机程序可在合适的介质上储存/分布，诸如一起供应有其它硬件或者作为其它硬件的部分的光学存储介质或固态介质，但还可以其它形式分布，诸如经由因特网或其它有线或无线远程通信系统。在权利要求中，任何引用符号不应被解释为限制范围。
要理解的是，关于任何一个实施例描述的任何特征可被单独使用，或与描述的其它特征组合使用，并且还可以与任何其它实施例或任何其它实施例的任何组合的一个或多个特征组合使用。此外，本发明不限于上面描述的实施例，其可在所附权利要求的范围内变化。

Claims (13)

1.一种光照治疗装配件，包括：
第一层(309)，能够应用到目标治疗区域上，所述第一层是防水且柔性的；
第二层(307)，所述第二层是防水且柔性的；
凝胶(310)，在所述第一层和所述第二层之间；
柔性电路(301，302，304，305，306)，在所述第一层和所述第二层之间；以及
至少一个光源，用于向生物的目标治疗区域提供治疗效应，所述至少一个光源与所述柔性电路耦合；
其中：
所述第一层和所述第二层被密封以提供防水凝胶包，所述防水凝胶包具有嵌入在所述防水凝胶包中的所述柔性电路；以及
所述至少一个光源发射光通过所述凝胶和所述第一层并且到所述目标治疗区域(104)上。
2.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，其中所述第二层支撑所述柔性电路。
3.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，其中所述第一层、所述凝胶、所述第二层和所述柔性电路被一起密封在层状结构中。
4.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，进一步包括在所述柔性电路和所述凝胶之间的密封材料，所述密封材料用所述第一层密封所述凝胶并且用所述第一层和所述凝胶密封所述柔性电路。
5.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，进一步包括密封所述第一层和所述第二层的接缝的密封件，以提供所述防水凝胶包。
6.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，其中所述第二层包括沉积在所述柔性电路的第一侧上的第一水防护膜。
7.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，进一步包括沉积在所述柔性电路的第二侧上的第二水防护膜，所述柔性电路的所述第二侧具有所述至少一个光源。
8.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，其中：
所述柔性电路进一步包括至少一个电加热部分；和/或
所述至少一个光源包括至少一个产热光源。
9.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，其中所述凝胶由在多个隔间中的所述第一层保持，以提供所述凝胶在所述柔性电路之上基本上均匀的分布。
10.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，进一步包括：
内部电源，被嵌入在所述凝胶包中并且与所述柔性电路电耦合；和/或
防水连接器和外部电源，所述外部电源能够连接到所述防水连接器以给所述柔性电路供电。
11.根据权利要求1所述的光照治疗装配件，进一步包括：
沉积在所述第一层上的局部处方，所述局部处方能够应用于所述目标治疗区域。
12.一种光照治疗系统，包括根据权利要求1的光照治疗装配件和插接站，所述插接站包括：
至少一个加热和/或冷却元件，用于加热所述凝胶包的所述凝胶；和/或
电源，用于对所述凝胶包的至少一个储能部分进行充电。
13.一种光照治疗系统，包括：
权利要求1到11中任一项所述的光照治疗装配件；以及
能够应用于所述目标治疗区域的局部处方。
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