CN104689483A - 一种光学理疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有体积小、密封强的液体过滤镜的光学理疗仪，该理疗仪以宽光谱光源为发光体，采用特制的反光杯将其产生的光经过上述新型液体过滤镜过滤后，大幅滤过了其中对皮肤易产生热效应的光，从而只保留了病人能够耐受且极具治疗价值的一种高能量光波，涵盖可见光波段和部分近红外光波段。

Description

一种光学理疗仪

技术领域

本发明涉及一种用于医疗领域光疗仪器，尤其涉及一种涵盖可见光和红外光的超宽光谱进行光疗的光学理疗仪。

背景技术

光疗法是利用人工光源或自然光源防治疾病和促进机体康复的治疗方法，光疗法主要有紫外线疗法、可见光疗法、红外线疗法和激光疗法，是物理因子治疗的常用方法。光疗法利用自身穿透人体时将其各自携带的能量转化成我们人体不同组织所敏感并能利用的生物能量，实现对相关病症的治疗作用，其三大治疗领域为组织修复、伤口愈合，免疫调节、慢性炎症、过敏性炎症，止痛。

目前，光疗已成为临床上的一种有效治疗手段，研究表明：峰值波长在425-475nm的蓝光对新生儿高胆红素血症（黄疸）有显著的治疗效果；峰值波长在660nm左右的红光对急性炎症有很好的疗效；波长在311-313nm的窄谱中波紫外线及340-400nm的长波紫外线对某些皮肤病有比较独特的疗效。光疗还广泛应用于运动损伤及外科创伤、溃疡、风湿病、银屑病、皮肤灼伤、急慢性鼻窦炎、痔疮、淋巴腺瘤等疾病的治疗与预防，此外，光疗还可用于戒除烟瘾并具有非常好的效果，与手术、药物、放疗、化疗等治疗手段相比，光疗的副作用小，患者依从性高。

根据症状选择治疗波段以及波段比光能是治疗的关键，现有的紫外线、可见光以及红外线治疗设备其光源单色性低、光谱范围窄、适应症单一，而宽光谱治疗设备的好处在于其天然的宽光谱理疗优势，可同时覆盖多个有效治疗波段。但是绝大多数宽光谱光源所覆盖的近红外光谱较多，该波段极易引起皮肤热灼伤作用，因此无法提高整个光源的能量。

为了解决上述问题，现有技术仪器经常使用一种液体过滤镜对光源进行选择性的滤光，滤除光源不需要的波段和有害波段，但是现有技术的液体过滤镜体积过大，需要很大冷却系统来冷却滤镜中的液体；密封性较差，在温度变化很大时，由于液体膨胀系数大于金属膨胀系数，使得滤镜内部产生较大压力，液体容易外泄；当液体吸收过多热量时，由于液体膨胀压力增大，可能出现爆炸的情况。

发明内容

本发明的目的在于为了解决上述问题而提供一种具有体积小、密封效果好的液体过滤镜的光学理疗仪，该理疗仪以宽光谱光源为发光体，采用特制的反光杯将其产生的光经过上述新型液体过滤镜过滤后，大幅滤过了其中对皮肤易产生热效应的光，从而只保留了病人能够耐受且极具治疗价值的一种高能量光波，涵盖可见光波段和部分的近红外光波段。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

 本发明的光学理疗仪包括：灯头、移动架、移动支座、可调标尺、指示表；所述移动架包括万向俯仰机构和高度调节机构，所述万向俯仰机构由支撑轴、旋转轴和连杆构成；所述灯头被外壳包覆，外壳前端配有可调标尺，底端可伸缩并固定于外壳上，所述指示表位于外壳上，与智能控制系统电连接，用于指示工作状态和显示数据。

所述高度调节机构为单杆伸缩式结构，通过螺旋钮旋接并固定于移动支座上，用于调整灯头位置；所述万向俯仰机构的支撑轴箍紧在移动架的顶端，万向俯仰机构的旋转轴位于灯头的外壳上，用于调整灯头角度，通过连杆和移动架固定，所述移动支座底部配有万向轮，用于所述光学理疗仪的整体移动。

所述灯头内部包括光源、光源底座、异型反光杯、液体过滤镜和静音风扇，所述液体过滤镜为具有温度报警功能的液体过滤镜，由主镜体、螺钉、压环、O形圈、玻璃片、液体、温度开关、顶丝组成，主镜体外部圆周布满散热用的鳍片，镜体上装有用于温度报警的温度开关，内部两侧开有安装O形圈的沟槽，O形圈两侧安装有玻璃片，利用压环和螺钉将玻璃片固定在主镜体上，主镜体圆周开有用于安装顶丝的螺纹孔。

所述主镜体为一工字形结构，镜体外部周围布满用于散热的鳍片，主镜体圆周上具有用于充注液体和安装顶丝的螺纹孔；所述液体为水、四氯化碳、甲醇、乙醇、丙三醇、三氯乙烯等混合溶液或单独溶液；所述玻璃片为能够通过250nm-3000nm光谱的光学玻璃或石英玻璃。

具体地，还包括智能控制系统和皮肤过温防护系统，所述智能控制系统的主控制器模块的核心元件选用STC89C52单片机，当主控制器模块监测到主镜体的温度超过预设的值时，控制所述温度开关发出报警信号，并通过所述指示表进行指示，同时通过皮肤过温防护系统反馈给主控制器模块，发出警示信息，所述皮肤过温防护系统由非接触式红外测温装置、红外距离测量装置和温度控制电路构成，所述非接触式红外测温装置包括非接触式红外测温探头、光学聚焦系统、滤光片、信号调理电路。

具体地，所述温度控制电路包括第一热敏电阻、第二热敏电阻、第一电阻至第九电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第一发光二极管、第二发光二极管、稳压管和电池，所述电池的正极同时与所述第一电阻的第一端和所述第一运算放大器的正极连接，所述电池的负极同时与所述第一发光二极管的负极、所述第一热敏电阻的第一端、所述第二发光二极管的负极、所述第二运算放大器的负极、所述第二热敏电阻的第一端、所述第三电阻的第一端和所述稳压管的正极连接，所述稳压管的负极同时与所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端、所述第四电阻的第一端和所述第五电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端同时与所述第三电阻的第二端、所述第一运算放大器的正相信号输入端、所述第六电阻的第一端、所述第二运算放大器的正相信号输入端和所述第七电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端同时与所述第一热敏电阻的第二端和所述第一运算放大器的反相信号输入端连接，所述第五电阻的第二端同时与所述第二热敏电阻的第二端和所述第二运算放大器的反相信号输入端连接，所述第一运算放大器的信号输出端同时与所述第八电阻的第一端和所述第六电阻的第二端连接，所述第二运算放大器的信号输出端同时与所述第九电阻的第一端和所述第七电阻的第二端连接，所述第八电阻的第二端与所述第一发光二极管的正极连接，所述第九电阻的第二端与所述第二发光二极管的正极连接。

所述滤光片为可插拔式滤光片；所述光源为宽光谱光源（如碳素灯、卤素灯、红外灯等）；且所述灯头为柱形结构，所述可调标尺顶端为球体突触，用于接触病患。

本发明的有益效果在于：在使用本液体过滤镜时，由于布满圆周的鳍片的存在，使得液体在吸收大量光源的热量后，能及时将热量散出，免除了体积庞大的冷却装置；另外有温度开关的存在，在温度过高时，能及时报警，避免了安全问题；此外，但由于主镜体两侧安装O形圈的沟槽存在空隙，液体的膨胀首先压缩空气，减缓了对O形圈的压力，从而保证了腔内结构的长久密封和安全。

附图说明

图1是本发明的治疗仪示意图。

图2为本发明的内部剖视图。

图3为本发明的外部结构图。

 图4为本发明主镜体的鳍片示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

1.主镜体、2.螺钉、3.压环、4.O形圈、5.玻璃片、6.液体、7.温度开关、8.顶丝；9.智能控制系统；10.大孔径镜筒；11.工字型液体过滤镜；12.可插拔式滤光片；13.异型反光杯；14. 静音风扇；15.万向俯仰机构；16.高度调节机构；17.移动支座；18.可调标尺。

本发明的异型反光杯，为侧置式抛物面反光杯，其特征在于，包括：杯体、杯底、压环、前盖和底座，所述杯体为碗型结构，切面形状为抛物线，大碗口处为阶梯成型的安装边，用于固定所述压环和前盖，碗底部靠近杯底的杯体侧面处开口，设计为光源底座，底座与杯体一体成型，底座内壁切面为矩形，端口处设有安装基板，用于光源的固定和安装，且光源的灯丝中轴线恰好位于所述杯体碗型结构的中轴线位置。

所述灯头被多翅片金属外罩包覆，在安装使用本发明时，首先将O形圈（4）安装于主镜体（1）内部的两侧凹槽内，然后将玻璃片（5）安装于O形圈两侧，利用压环（3）和螺钉（2）将玻璃片紧固于主镜体的内侧，形成一密闭空间，在使用时利用主镜体圆周上的螺孔将液体注入密闭空间中，并利用顶丝（8）将螺孔密封，使液体不外流。

在液体过滤镜工作时，滤镜中的液体（6）吸收光源的热量，液体将大量热量传递给主镜体，通过主镜体圆周上的鳍片将热量散出去；另外，由于液体的温度升高和膨胀系数的不同，液体的温升会使液体内部产生较大的压力，产生的压力由于安装O形圈凹槽的存在，会首先压缩空气，减小了对O形圈的压力，增加了寿命；此外，由于吸热和散热的存在，最终将形成一个热平衡，此时温度不会高于温度开关的报警值，假使温度超过报警值，仪器将会立刻断电来保证安全。

本发明的电路工作原理如下：

当达到两种不同的温度时，本发明能够使两个发光二极管分别发光，从而指示两种不同的温度，热敏电阻相邻的第四电阻R4和第五电阻R5均采用10千欧的电阻，当热敏电阻的阻值随温度而改变时，两个运算放大器的反相信号输入端随之改变，两个运算放大器的反相信号输入端均有一个基准电压，即短路阀值电压。

本发明的元器件参数选择如下：

第一热敏电阻和第二热敏电阻均采用2千欧的热敏电阻；第一电阻R1采用470欧的电阻，第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5第六电阻R6和第七电阻R7均采用10千欧的电阻；第三电阻R3采用1千欧电阻，第八电阻R8至第九电阻R9均采用390欧的电阻，第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2均采用型号TIL220且温度为95℃的发光二极管，稳压管DW采用9.1V稳压管，电池E采用12V电池。

Claims (6)

1.一种光学理疗仪，其特征在于，包括：灯头、移动架、移动支座、可调标尺、指示表；所述移动架包括万向俯仰机构和高度调节机构，所述万向俯仰机构由支撑轴、旋转轴和连杆构成；所述灯头被外壳包覆，外壳前端配有可调标尺，底端可伸缩并固定于外壳上，所述指示表位于外壳上，与智能控制系统电连接，用于指示工作状态和显示数据。

2.根据权利要求1所述的一种光学理疗仪，其特征在于：所述高度调节机构为单杆伸缩式结构，通过螺旋钮旋接并固定于移动支座上，用于调整灯头位置；所述万向俯仰机构的支撑轴箍紧在移动架的顶端，万向俯仰机构的旋转轴位于灯头的外壳上，用于调整灯头角度，通过连杆和移动架固定，所述移动支座底部配有万向轮，用于所述光学理疗仪的整体移动。

3.根据权利要求2所述的一种光学理疗仪，其特征在于：所述灯头内部包括光源、光源底座、异型反光杯、液体过滤镜和静音风扇，所述液体过滤镜为具有温度报警功能的液体过滤镜，由主镜体、螺钉、压环、O形圈、玻璃片、液体、温度开关、顶丝组成，主镜体外部圆周布满散热用的鳍片，镜体上装有用于温度报警的温度开关，内部两侧开有安装O形圈的沟槽，O形圈两侧安装有玻璃片，利用压环和螺钉将玻璃片固定在主镜体上，主镜体圆周开有用于安装顶丝的螺纹孔。

4.根据权利要求2或3所述的一种光学理疗仪，其特征在于，所述主镜体为一工字形结构，镜体外部周围布满用于散热的鳍片，主镜体圆周上具有用于充注液体和安装顶丝的螺纹孔；所述液体为水、四氯化碳、甲醇、乙醇、丙三醇、三氯乙烯等混合溶液或单独溶液；所述玻璃片为能够通过250nm-3000nm光谱的光学玻璃或石英玻璃。

5.根据权利要求4所述的一种光学理疗仪，其特征在于：还包括智能控制系统和皮肤过温防护系统，所述智能控制系统的主控制器模块的核心元件选用STC89C52单片机，当主控制器模块监测到主镜体的温度超过预设的值时，控制所述温度开关发出报警信号，并通过所述指示表进行指示，同时通过皮肤过温防护系统反馈给主控制器模块，发出警示信息，所述皮肤过温防护系统由非接触式红外测温装置、红外距离测量装置和温度控制电路构成，所述非接触式红外测温装置包括非接触式红外测温探头、光学聚焦系统、滤光片、信号调理电路；所述温度控制电路包括第一热敏电阻、第二热敏电阻、第一电阻至第九电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第一发光二极管、第二发光二极管、稳压管和电池。

6.根据权利要求5所述的一种光学理疗仪，其特征在于：所述滤光片为可插拔式滤光片；所述光源为大功率宽光谱光源，包括碳素灯或卤素灯或红外灯中的任一种，且所述灯头为柱形结构，所述可调标尺顶端为球体突触，用于接触病患。