CN106621057A - 用于抗肩关节损伤的柔性可穿戴式光疗仪 - Google Patents

用于抗肩关节损伤的柔性可穿戴式光疗仪 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种用于抗肩关节损伤的柔性可穿戴式光疗仪，该光疗仪包括：用于使用者肩部穿戴的柔性的适形光疗体，构造成层状结构并包括匀光材料层；嵌入在适形光疗体中并集成有控制模块的柔性电路板；由控制模块进行控制的光源，光源均匀分布在适形光疗体中并且光源发出的光线穿过匀光材料层出射；以及设置在适形光疗体中并为控制模块和光源供电的供电电源。本发明的目的在于提供一种能够使辐射光能够垂直、均匀照射在肩部区域的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪。

Description

用于抗肩关节损伤的柔性可穿戴式光疗仪
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，更具体而言，涉及一种用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪。
背景技术
肩关节损伤是指肩袖、韧带等各种肩部组织发生退行性改变，或因反复过度使用、创伤等原因造成的肩关节周围组织的损伤，表现为肩部疼痛，常见的肩关节损伤有肩峰下撞击症、肩袖损伤、冻结肩、肱二头肌长头腱损伤、上盂唇从前到后撕裂损伤、肩关节不稳，在中国有很多人患有因肩关节损伤而引起的病症，典型的就是肩周炎。
对于肩关节损伤可通过使用中药调理或者运动拉伸回复的方法进行治疗，如患者可以服用包含有金银花，金钱草，车前子等45味成分的中药酒或者佩戴肩关节固定器，此外，还可通过一种带有气囊的肩关节矫形器治疗，该矫形器可以有效的对肩关节周围组织提供支持、稳定、保温和缓解疼痛的作用，可以保护肩关节组织免于损伤，类似的医疗器械还包括一种肩关节运动促动康复器，可以实现肩关节运动时动作幅度智能调节功能。但是，但是上述方法或装置都不能很好地治疗肩关节损伤。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明的目的在于提供一种佩戴舒适、匀光照射、且可以对肩部进行贴合的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，包括：用于使用者肩部穿戴的柔性的适形光疗体，构造成层状结构并包括匀光材料层；
嵌入在适形光疗体中并集成有控制模块的柔性电路板；
由控制模块进行控制的光源，光源均匀分布在适形光疗体中并且光源发出的光线穿过匀光材料层出射；以及
设置在适形光疗体中并为控制模块和光源供电的供电电源。
根据本发明的一个实施例，适形光疗体包括：
第一光疗体部件；以及
彼此间隔开地与第一光疗体部件连接的第二光疗体部件，
其中，第二光疗体部件的自由端能够相对于第一光疗体部件弯折并与第一光疗体部件连接，以构成具有供使用者的头部和两肩部穿过的容纳孔的穿戴式结构，
其中，光源至少设置在第一光疗体部件与第二光疗体部件相互连接的区域。
根据本发明的一个实施例，适形光疗体构造成用于贴合在使用者的两肩部之间的条状结构。
根据本发明的一个实施例，其中，光源至少设置在条状结构的对应于使用者肩部的区域内。
根据本发明的一个实施例，适形光疗体构造成层状结构并且具有外观表面和与外观表面相对的光线出射表面，其中，沿外观表面至光线出射表面的方向，层状结构包括：
外部表层，外部表层的外表面构造成外观表面；
电路层，电路层通过柔性电路板形成；
光源层，光源层通过光源形成并且光源嵌入柔性电路板；
匀光材料层；以及
内部贴合层，内部贴合层的外表面构造成光线出射表面并且光源发出的光线穿过匀光材料层且由光线出射表面射出。
根据本发明的一个实施例，光源的出射光线定向为垂直于光线出射表面射出。
根据本发明的一个实施例，光源为贴片式的LED芯片，并且LED芯片的输出光波长在600～780nm范围内，且辐射功率密度在1～20mW/cm2范围内。
根据本发明的一个实施例，外部表层的材料包括布料、纤维材料、织物材料中的一种或多种；匀光材料层的材料包括光扩散剂或有孔状结构的化学纤维材料；内部贴合层的材料包括棉、麻、布料、仿锦中的一种或多种。
根据本发明的一个实施例，外部表层和/或内部贴合层构造成可拆卸的结构。
根据本发明的一个实施例，匀光材料层为至少一层的有孔状结构的化学纤维材料，有孔状结构的化学纤维材料的孔径在0.1mm至5mm的范围内。
根据本发明的一个实施例，供电电源为设置在用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪中的便携式可充电电源，其中，供电电源能够与外部充电器电连接。
根据本发明的一个实施例，柔性电路板为将供电电源提供的恒压源转换成恒流源、控制光源的光照参数、检测人体的理疗参数并传输理疗参数的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的柔性电路板。
根据本发明的一个实施例，其特征在于，还包括应力释放结构，应力释放结构包括沿着用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的两条相对的边排列的多个缺口，多个缺口在用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪佩戴在人体时张开。
根据本发明的另一方面，提供了一种肩部光疗系统。
该肩部光疗系统包括：
如上述任一项用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪；
与用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪通信连接的患者侧终端设备；
与患者侧终端设备通信连接的云端数据库；以及
与云端数据库通信连接的医生侧终端设备。
本发明的有益技术效果在于：
本发明的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪采用柔性的适形光疗体和柔性电路板，能够使得该光疗仪很好地贴合肩部，从而保证光源的辐射光能够垂直、均匀照射在损伤区域，从而保证光子吸收的效率，达到治疗肩关节损伤的效果。另一方面，柔性的适形光疗体和柔性电路板的使用既可以减轻该光疗仪的重量，也可以保证使用者佩戴过程的舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明一个实施例用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的示意图；
图2是根据本发明一个实施例用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的LED分布模拟图；
图3是根据本发明另一个实施例用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的LED分布模拟图；
图4是本发明的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的另一实施例的平面示意图；
图5是本发明的肩部光疗系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明一个实施例，提供了一种用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，如图1所示，包括：用于使用者肩部穿戴的柔性的适形光疗体10，构造成层状结构并包括匀光材料层；嵌入在适形光疗体10中并集成有控制模块的柔性电路板20；由控制模块进行控制的光源30，光源30均匀分布在适形光疗体10中并且光源30发出的光线穿过匀光材料层出射；以及设置在适形光疗体10中并为控制模块和光源30供电的供电电源。
本发明的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪通过采用柔性的适形光疗体和柔性电路板，能够使得该光疗仪很好地贴合肩部，从而保证光源的辐射光能够垂直、均匀照射在损伤区域，从而保证光子吸收的效率，达到治疗肩关节损伤的效果。另一方面，柔性的适形光疗体和柔性电路板的使用既可以减轻该光疗仪的重量，也可以保证使用者佩戴过程的舒适性。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，该适形光疗体包括：第一光疗体部件50；以及彼此间隔开地与第一光疗体部件50连接的第二光疗体部件60，其中，第二光疗体部件60的自由端能够相对于第一光疗体部件50弯折并与第一光疗体部件50连接，以构成具有供使用者的头部和两肩部穿过的容纳孔的穿戴式结构，其中，光源至少设置在第一光疗体部件50与第二光疗体部件60相互连接的区域70。该适形光疗提根据人体肩部的形状，可以将光源30按照特定布局(如图2所示)固定在用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的连接区域70中，保证光源30照射区域内不同位置的皮肤都能垂直接受光照射，照射区内光功率密度分布均匀，从而进行快捷舒适的光理疗。
根据本发明的一个实施例，适形光疗体构造成用于贴合在使用者的两肩部之间的条状结构90。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，光源30至少设置在条状结构90的对应于使用者肩部的区域100内。可以理解，可以将光源30按照特定布局(如图3所示)固定在肩部的区域100内，保证光源30照射区域内不同位置的皮肤都能垂直接受光照射，照射区内光功率密度分布均匀，从而进行快捷舒适的光理疗。
根据本发明的一个实施例，适形光疗体10构造成层状结构并且具有外观表面和与外观表面相对的光线出射表面，其中，沿外观表面至光线出射表面的方向，层状结构包括：外部表层，外部表层的外表面构造成外观表面；电路层，电路层通过柔性电路板形成；光源层，光源层通过光源30形成并且光源30嵌入柔性电路板；匀光材料层；以及内部贴合层，内部贴合层的外表面构造成光线出射表面并且光源30发出的光线穿过匀光材料层且由光线出射表面射出。
在上述实施例中，外观表层通常选择材质高档以达到美观并起一定的支撑作用；电路层构造为柔性电路板，可自由弯曲，打破传统的直硬电路板，符合柔性体设计要求，从而实现肩部的贴合；光源层嵌入柔性电路板嵌入，根据使用者的具体情况设计好光源50之间的间距和个数，依次嵌入，作为垂直照射光源30；匀光材料层采用光扩散剂或者有孔状结构的化学纤维材料布料(布料中层是涤纶棉絮片，回弹性高，光的输出经过棉絮片发生漫反射)，使得光均匀在另一面输出，从而保证治疗的效果；内部贴合层采用纯棉、麻或者是更合适人体皮肤接触的布料，以保证使用者在佩戴过程中能够舒适。
根据本发明的一个实施例，光源的出射光线定向为垂直于光线出射表面射出。这样，可以进一步确保光源30的辐射光能够垂直、均匀照射在肩部区域。
根据本发明的一个实施例，光源为贴片式的发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)芯片，并且LED芯片的输出光波长在600～780nm范围内，且辐射功率密度在1～20mW/cm2范围内。采用LED作为光源30，可以保证光子吸收的效率，达到治疗肩关节损伤的效果。
根据本发明的一个实施例，外部表层的材料包括布料、纤维材料、织物材料中的一种或多种；匀光材料层的材料包括光扩散剂或有孔状结构的化学纤维材料；内部贴合层的材料包括棉、麻、布料中的一种或多种。
根据本发明的一个实施例，外部表层和/或内部贴合层构造成可拆卸的结构。这样，可以方便对外部表层和/或内部贴合层进行拆卸和清洗，并且当外部表层和/或内部贴合层损坏时也可以仅对外部表层和/或内部贴合层进行更换，延长用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的使用寿命。
根据本发明的一个实施例，匀光材料层为至少一层的有孔状结构的化学纤维材料，有孔状结构的化学纤维材料的孔径在0.1mm至5mm的范围内。这使得光均匀的输出，从而保证用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的治疗的效果。当然，在另一个实施例中，匀光材料层也可以采用小于0.5mm或大于2mm孔径的有孔状结构的化学纤维材料，这可以根据具体情况而定，本发明不局限于此。
据本发明的一个实施例，如图1所示，供电电源为设置在用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪中的便携式可充电电源，其中，供电电源能够与外部充电器电连接。在一个实施例中，便携式可充电电源为便携式电池，并且外部充电器为用于给便携式电池充电的充电器；或者可以采用220V交流电直接为设备供电。
根据本发明的一个实施例，柔性电路板20为将供电电源提供的恒压源转换成恒流源、控制光源的光照参数、检测人体的理疗参数并传输理疗参数的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的柔性电路板。
在该实施例中，柔性电路板20一方面将供电电源提供的恒压源转换成恒流源，驱动光源30发光，实时控制光源30的发光强度、光照时间，检测人体皮肤表面的温度等理疗参数，并将理疗参数通过蓝牙无线传输给移动设备；柔性电路板20另一方面还具有高温保护功能，当人体皮肤表面温度超过一定值时，柔性电路板20能自动断开电源与光源之间的连接。从该角度来看，柔性电路板20也是一种控制电路。当然可以理解，在其他实施例中，柔性电路板20也可以替换为由硬质电路加工而成的多块电路板拼接在一起的适合人体肩部的电路。
根据本发明的一个实施例，其特征在于，还包括应力释放结构，应力释放结构包括沿着用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的两条相对的边排列的多个缺口，多个缺口在用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪佩戴在人体时张开。
在该实施例中，用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪还包括应力释放结构，应力释放结构包括沿着用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的两条相对的边排列的多个缺口，多个缺口在用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪佩戴在人体时张开。该应力释放结构设置在有效治疗区域，保证其在受力弯折时不受损伤。具体而言，多个缺口为沿着条带状用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的短边方向在其长边上剪出多条狭长的缝隙。这些缺口可等距离排列，也可不等距离排列，只要在用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪佩戴在人体时，这些缺口能够随着人体肩部的曲线或扭动而自由张开或闭合，以消除弯折时的应力。在如图4所示的实施例中，整个用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的长度g为30cm，宽度f为20cm。
根据本发明的另一方面，提供了一种肩部光疗系统。
该肩部光疗系统包括：
如上述任一项用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪；
与用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪通信连接的患者侧终端设备；
与患者侧终端设备通信连接的云端数据库；以及
与云端数据库通信连接的医生侧终端设备。
在该实施例中，参照图5，本发明的另一方面提供一种腰部光疗系统，包括：如上所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪1；与用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪1通信连接的患者侧终端设备2；与患者侧终端设备2通信连接的云端数据库3；以及与云端数据库3通信连接的医生侧终端设备4。其中，患者侧终端设备2和医生侧终端设备4可以为例如手机等的移动设备，也可以为例如电脑等的固定设备；患者侧终端设备2与用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪1之间的通信连接和云端数据库3与患者侧终端设备2之间的通信连接实际上是一种信息交互。
本发明所描述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪具有例如温度传感器和计时器等的测量装置和例如蓝牙、红外线等的无线数据传输装置，可以测量患者在使用过程的相关参数，包括温升，照射时间等。所有数据可以通过患者侧终端设备2实时收集用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的理疗参数，并通过无线传输的方式将理疗参数汇聚到云端数据库3当中。医生可以通过医生侧终端设备4查询系统内每一位患者的理疗参数，并通过大数据系统对众多患者的治疗效果进行分析，从而改进用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的参数与性能，并为每一个病人提供包括给出指导建议的个性化的服务。以上提及的各种测量装置、数据传输装置、云端数据库和大数据系统等均为现有技术中常见的硬件或软件，本发明旨在将这些现有的硬件或软件进行具有创造性的有机结合，以实现更便捷的用户体验和更优良的光疗效果。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过采用柔性的适形光疗体和柔性电路板，能够使得该光疗仪很好地贴合肩部，从而保证光源的辐射光能够垂直、均匀照射在损伤区域，从而保证光子吸收的效率，达到治疗肩关节损伤的效果。另一方面，柔性的适形光疗体和柔性电路板的使用既可以减轻该光疗仪的重量，也可以保证使用者佩戴过程的舒适性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种用于抗肩关节损伤的柔性可穿戴式光疗仪，其特征在于，包括：
用于使用者肩部穿戴的柔性的适形光疗体，构造成层状结构并包括匀光材料层；
嵌入在所述适形光疗体中并集成有控制模块的柔性电路板；
由所述控制模块进行控制的光源，所述光源均匀分布在所述适形光疗体中并且所述光源发出的光线穿过所述匀光材料层出射；以及
设置在所述适形光疗体中并为所述控制模块和所述光源供电的供电电源。
2.根据权利要求1所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，所述适形光疗体包括：
第一光疗体部件；以及
彼此间隔开地与所述第一光疗体部件连接的第二光疗体部件，
其中，所述第二光疗体部件的自由端能够相对于所述第一光疗体部件弯折并与所述第一光疗体部件连接，以构成具有供所述使用者的头部和两肩部穿过的容纳孔的穿戴式结构，
其中，所述光源至少设置在所述第一光疗体部件与所述第二光疗体部件相互连接的区域。
3.根据权利要求2所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，所述适形光疗体构造成用于贴合在所述使用者的两肩部之间的条状结构。
4.根据权利要求2所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，其中，所述光源至少设置在所述条状结构的对应于所述使用者肩部的区域内。
5.根据权利要求2所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，
所述适形光疗体构造成层状结构并且具有外观表面和与所述外观表面相对的光线出射表面，其中，沿所述外观表面至所述光线出射表面的方向，所述层状结构包括：
外部表层，所述外部表层的外表面构造成所述外观表面；
电路层，所述电路层通过所述柔性电路板形成；
光源层，所述光源层通过所述光源形成并且所述光源嵌入所述柔性电路板；
所述匀光材料层；以及
内部贴合层，所述内部贴合层的外表面构造成所述光线出射表面并且所述光源发出的光线穿过所述匀光材料层且由所述光线出射表面射出。
6.根据权利要求5所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，
所述光源的出射光线定向为垂直于所述光线出射表面射出。
7.根据权利要求5所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，
所述光源为贴片式的发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)芯片，并且所述发光二极管芯片的输出光波长在600～780nm范围内，且辐射功率密度在1～20mW/cm2范围内。
8.根据权利要求5所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，
所述外部表层的材料包括布料、纤维材料、织物材料中的一种或多种；所述匀光材料层的材料包括光扩散剂或有孔状结构的化学纤维材料；所述内部贴合层的材料包括棉、麻、布料、仿锦中的一种或多种。
9.根据权利要求5所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，
所述外部表层和/或所述内部贴合层构造成可拆卸的结构。
10.根据权利要求5所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，
所述匀光材料层为至少一层的有孔状结构的化学纤维材料，所述有孔状结构的化学纤维材料的孔径在0.1-5mm的范围内。
11.根据权利要求5所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，
所述供电电源为设置在所述用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪中的便携式可充电电源，其中，所述供电电源能够与外部充电器电连接。
12.根据权利要求1所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，所述柔性电路板为将供电电源提供的恒压源转换成恒流源、控制光源的光照参数、检测人体的理疗参数并传输所述理疗参数的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的柔性电路板。
13.根据权利要求1所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪，其特征在于，还包括应力释放结构，所述应力释放结构包括沿着所述用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪的两条相对的边排列的多个缺口，所述多个缺口在所述用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪佩戴在人体时张开。
14.一种肩部光疗系统，其特征在于，包括：
如权利要求1-13中的任一项所述的用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪；
与所述用于抗肩关节损伤的可穿戴式光疗仪通信连接的患者侧终端设备；
与所述患者侧终端设备通信连接的云端数据库；以及
与所述云端数据库通信连接的医生侧终端设备。
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