CN107126630B - 一种可拉伸柔性红外治疗仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可拉伸柔性红外治疗仪，包括：可拉伸柔性电路基板，包括上表面线路和下表面线路，所述上表面有正极线路、正极焊盘和负极焊盘组成，所述下表面线路为负极线路，上下表面线路为外轮廓上下重合的岛桥结构，所述岛的上表面设有正极焊盘和负极焊盘，所述岛的下表面为全铜覆盖，各岛按阵列排布，岛之间通过可拉伸的曲线形桥连接；红外发光二极管(红外LED)，分别焊接在所述各岛的上表面，且各红外LED互为并联连接；外部连接接口，用于连接外部电源，为所述可拉伸柔性电路基板供电；可拉伸柔性封装层，采用可拉伸柔性透明薄膜封装上述各部件。本发明可拉伸柔性红外治疗仪既可以弯曲，也可以拉伸，同时外形较薄，可以贴合于身体的任意部位，直接照射伤口，避免红外线照射到眼睛造成伤害。
Description
技术领域
本发明涉及医疗领域，特别是涉及一种便携式的具有可拉伸特点的柔性红外线治疗仪。
背景技术
红外线照射具有改善微循环、加速新陈代谢、促进药物吸收、缓解疼痛、消除水肿、抑制炎症、加速伤口愈合等作用，已经得到了医学界认可并被广泛应用。红外线可分为三个部分，即近红外线，波长为0.76-1.5μm；中红外线，波长为1.5-5.6μm；远红外线，波长为5.6-1000μm。近、中、远红外有不同的光生物学性质：近红外线穿透皮肤的程度较深，可以达到10mm，同时皮肤表面不会有明显的升温迹象；中、远红外线只能穿透皮肤0.05-2mm，所以大多数能量被表层皮肤吸收，使皮肤表面温度升高，如使用不当容易产生对皮肤有害的热效应，因此，近红外在实际医疗过程中更有优势。除此之外，大量的文献已经报道近红外具有促进三磷酸腺苷(ATP)合成、调节活性氧自由基(ROS)水平和释放NO的作用，通过对这三种大分子影响增加了细胞活性，有利于细胞的修复和促进伤口的愈合。
目前近红外线的产生可以直接通过LED得到，随着LED制造工业的发展，想得到波长分布集中、峰值波长的辐射能量密度占主导的红外发光二极管(红外LED)已经不再是难题，因此，市面上有多种多样以红外LED阵列形式辐射红外线的医疗设备。目前市面上的红外LED医疗设备多是探头式和手柄式，虽然具有很好的疗效，但是仍存在很多不足之处，主要包括以下几方面：
第一、探头式红外治疗仪由于其仪器构造问题，大多数为硬质设备，不方便携带，因此在使用过程中使用位置固定，进而在治疗过程中限制了个体行动，在使用过程中无法进行其他活动。
第二、探头式的红外治疗仪在使用过程中从光源到治疗部位存在一定的照射距离，如使用不当会照射到眼睛造成伤害。
第三、手柄式的红外线治疗仪在使用过程中可以直接置于治疗部位上，但由于其外形结构为硬质设备，无法适用于身体的任意曲面照射，进一步讲很难在身体的曲面治疗部位进行均匀照射。
第四、手柄式的红外治疗仪通常都是仪器直接与治疗部位接触，存在漏电、触电的安全隐患。另外，其在反复使用过程中会受到污染，但只能对其进行简单清洁，无法彻底清洗。
发明内容
针对市场上红外线治疗仪体积大、使用位置固定、质地较硬、应用不灵活和不易清洗等问题，本申请提供一种便携式的具有可拉伸特点的柔性红外线治疗仪。
特别地，本发明提供一种可拉伸柔性红外治疗仪，其特征在于，包括：
可拉伸柔性电路基板，包括上表面线路和下表面线路，所述上表面线路由正极线路、正极焊盘和负极焊盘组成，所述下表面线路为负极线路，上下表面线路为外轮廓上下重合的岛桥结构，所述岛的上表面设有正极焊盘和负极焊盘，所述岛的下表面为全铜覆盖，各岛按阵列排布，岛之间通过可拉伸的曲线形的桥连接；
所述红外LED，分别焊接在所述可拉伸柔性电路基板各岛的上表面，且各红外LED互为并联连接；
所述外部连接接口，用于连接外部电源，为所述可拉伸柔性电路基板供电；
柔性封装层，采用可拉伸柔性透明薄膜封装上述各部件。
在本发明的一个实施方式中，所述可拉伸柔性电路基板的厚度为80～120μm。
在本发明的一个实施方式中，所述岛的上表面和下表面之间设置有用于连接负极焊盘和负极线路的导通孔。
在本发明的一个实施方式中，所述岛为矩形或类圆的形状。
在本发明的一个实施方式中，所述外部连接接口处连接有延伸的线缆，在所述线缆上设置有调节输入电流的调节模块。
在本发明的一个实施方式中，所述外部供电单元包括移动电源、市电和蓄电池。
在本发明的一个实施方式中，在所述可拉伸柔性电路基板的岛桥结构四周设置有分别与周边各所述岛连接的外围曲线形导线，外围导线的宽度大于桥宽，所述外部连接接口设置在所述外围曲线形导线上，接口的正极设置在导线的上表面线路上，负极接口设置在导线的下表面线路上。
在本发明的一个实施方式中，所述岛的阵列方式为矩形阵列或是环形阵列。
在本发明的一个实施方式中，所述岛的阵列方式包括由不同排列方式构成的多个阵列结构。
本发明将整个可拉伸柔性电路基板设计成岛桥结构，各岛以阵列形式分布，相互之间采用可拉伸的曲线形的桥连接，使得电路板具备可拉伸和弯曲的功能，方便与患者的治疗部位形成更紧密的贴合接触，提高治疗效果。此外，采用可拉伸柔性结构后，还方便存放。
本发明可拉伸柔性红外治疗仪既可以弯曲，也可以拉伸，其弯曲半径可以达到几毫米，各方向拉伸的长度可以达到原来长度的几倍以上，在未超出柔性板线路的屈服极限时可以快速恢复原型，拉伸收缩多次循环后还可以恢复原状而正常工作。本发明在具备以上特点后，除了将其使用在身体曲度较小的曲面部位外，还可以使其贴附到表面曲度较大的关节上，将其拉伸形成平滑的曲面，无褶皱，完美的贴附于关节上，或是用于运动起来变形较大的肌肉群部位，在保证可拉伸柔性治疗仪紧密贴附的同时还可以随着的肌肉的形变而适形变化，最终更好的达到治疗目的。
本发明可拉伸柔性红外治疗仪可以结合透光性好的伤口敷料使用，比如凝胶敷料等。敷料敷于伤口上，有利于伤口保湿，同时具有防止外物入侵，降低感染机率，吸收渗液的作用。将可拉伸的柔性红外治疗仪贴合于伤口敷料上方，通过敷料将伤口与治疗仪隔离开，避免了治疗仪与伤口的直接接触，这样结合了伤口敷料和红外线的各自优势加速伤口的愈合。将此可拉伸柔性红外治疗仪于药物型伤口敷料结合，红外线又发挥了促药物吸收的优势，进一步起到加速伤口愈合的作用。
本发明可拉伸柔性红外治疗仪可以适形于身体的任意曲面，如用便携式电源供电，可以实现在人体行进或运动中进行随时随地地治疗，
本发明可拉伸柔性透明封装层具有绝缘、防水、易清洗的特点。使其具有以下几点优势：一、完全避免了灯珠或是线路与皮肤接触的可能性，防止漏电触电的危险；二、此封装层上下两层可拉伸弹性透明膜四周用胶粘接密封，将可拉伸柔性红外线电路板和电路板接线端封装到封装膜里面，达到防水的目的，防止在使用过程中电路被汗液或是伤口渗出的血液和组织液侵蚀污染，在需要时可以直接将其用水冲洗清洁；三、如封装膜被污染或是破损，可以随时更换新的封装膜。
本发明可拉伸柔性红外治疗仪既可以弯曲，也可以拉伸，同时外形较薄，可以贴合于身体的任意部位，适形于身体的任意曲面，直接照射伤口，避免红外线照射眼睛造成伤害。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的柔性红外治疗仪的结构示意图；
图2是本发明一个实施方式中岛的上表面电路结构示意图；
图3是本发明一个实施方式中岛的下表面电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一个实施方式的可拉伸柔性红外治疗仪一般性地包括可拉伸柔性电路基板10，和安装在可拉伸柔性电路基板10上的红外LED20，连接外部供电单元50为可拉伸柔性电路基板10供电的外部供电接口40，和封装上述部件的可拉伸柔性封装层30。
该可拉伸柔性电路基板10包括组成上表面线路和下表面线路，所述上表面线路由正极线路和正负极焊盘组成，所述下表面线路为负极线路，上下表面线路为外轮廓上下重合的岛桥结构，所述岛11的上表面设有正极焊盘和负极焊盘，所述岛11的下表面为全铜覆盖，各岛11按阵列排布，岛11之间通过可拉伸的桥12连接。
红外LED20有多个且分别焊接在每一个岛11的上表面上。外部供电接口40的正负极分别在上下表面电路上。可拉伸柔性封装层30可以采用透明薄膜，将整个可拉伸柔性电路基板上的岛桥结构线路、红外LED20、外部供电接口40全部封装在内，形成一个可卷放的片状可拉伸柔性红外线治疗仪。
在使用时，通过外部供电接口40与外部供电单元50连接，这里的外部供电单元50可以是市电、移动电源(充电宝)或蓄电池中的一种或多种。通电后，各岛11上的红外LED20即可发射红外线，由于各岛11之间的连接采用可拉伸的桥12，因此可以随可拉伸柔性封装层30拉伸或卷曲，此时，将可拉伸柔性电路基板10上红外LED20发射红外线的一面采用贴合或包覆的方式与需要治疗的部位接触，即可实现相应的治疗目的。
本发明将整个可拉伸柔性电路基板设计成岛桥结构，各岛以阵列方式排布11，相互之间采用可拉伸的桥12连接，使得电路板具备可拉伸和弯曲的功能，方便与患者的治疗部分形成更紧密的贴合接触，提高治疗效果。此外，红外治疗仪采用可拉伸柔性结构后，还方便存放。
在本发明的一个实施方式中，为方便治疗，该可拉伸柔性电路基板10的厚度可以为80～120μm，优选100μm。此外，红外LED20可以采用厚度尽量薄、体积小、功率大的产品，如：厚度为0.8～1.2mm。具体的红外LED20可以为红外线发射管，如亿光0805型的红外发射管，厚度为1mm。
如图2、3所示，在本发明的一个实施方式中，首先选用Cu/PI/Cu的双层板作为基础板，通过典型的FPCB工艺腐蚀出预设的岛桥结构外形线路、外部供电接口40，以及岛的上表面上焊接红外LED20的正极焊盘和负极焊盘，上下表面线路通过在岛11的负极焊盘与岛的下表面之间的导通孔111连接；然后采用测试架装置对连接后的可拉伸柔性电路基板进行通电测试，以保证各岛11之间、岛11上表面正负极焊盘间，以及岛11上表面的负极焊盘与岛下表面间正常工作。
本实施方式中的岛11形状可以为矩形或类圆的形状，预设岛桥结构外形之外的PI可以利用激光进行切除。所有岛11整体形成的可拉伸柔性电路基板10的形状也可以为矩形或类圆的形状，或是任意预定的其他形状。
在本发明的一个实施方式中，与可拉伸柔性电路基板10连接的外部供电接口40可以是一个插头，也可以连接一根向外延伸的线缆41。针对不同的外部供电单元50和治疗效果，可以在线缆41上设置调节输入电流的调节模块42，如电流调节器。
在本发明的一个实施方式中，为实现可拉伸柔性电路基板10的可拉伸性能，岛11与岛11之间用可拉伸曲线形桥12连接，相邻岛11之间的可拉伸曲线形桥12可以采用S形的排布方式，然后被可拉伸柔性封装层30封闭。
在本发明的一个实施方式中，为方便为阵列中各岛11供电，可以在可拉伸柔性电路基板10的岛桥结构四周设置分别与位于可拉伸柔性电路基板10周边各岛11连接的外围曲线形导线13，外围曲线形导线13的线宽度大于桥12宽，而外部供电接口40与该外围曲线形导线13连接。由于各岛11采用全并联结构，这样可以避免某处线路或红外LED20故障而导致相邻岛11的供电中断。
本发明中，各岛11之间的并联排列可以是矩形或是类圆的形状。
此外，在本发明的一个实施方式中，同一个可拉伸柔性电路基板10上各岛11之间还可以形成多种不同方式的阵列排布，如矩形阵列或是环形阵列，保证红外LED发射的红外线可以覆盖到整个治疗区域并能达到所需求的辐射强度即可，本方案可以针对不同部位或不同治疗要求，采用不同型号的红外LED来进行针对性的治疗，避免治疗盲区，并提高治疗效果。
在其他方案中，在同一个可拉伸柔性电路基板10上的各岛11之间还可以形成多种不同的陈列排布方式，在保证红外LED灯珠的辐射范围能全部覆盖的前提下，可以设置为密集区、正常区和疏离区，用于针对不同面积或是部位的治疗。各个区可以分别作为一个独立区域，而各独立区域之内的红外LED可以采用独立的控制电路，使各个独立区域既可以实现分别治疗，也可以统一治疗。或者从电源端可以引出多根线缆，每根线缆连接一个红外可拉伸柔性电路板，实现多处病灶部位同时治疗的作用。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (7)
1.一种可拉伸柔性红外治疗仪，其特征在于，所述治疗仪包括：可拉伸柔性电路基板、红外LED、外部连接接口、可拉伸柔性封装层；其中，
所述可拉伸柔性电路基板，包括上表面线路和下表面线路，所述上表面线路由正极线路、正极焊盘和负极焊盘组成，所述下表面线路为负极线路，上下表面线路为外轮廓上下重合的岛桥结构，所述岛的上表面设有正极焊盘和负极焊盘，所述岛的下表面为全铜覆盖，各岛按阵列排布并且采用全并联结构，岛之间通过可拉伸的曲线形的桥连接，所述岛的上表面和下表面之间设置有用于连接负极焊盘和负极线路的导通孔；
所述红外LED，分别焊接在所述可拉伸柔性电路基板各岛的上表面，且各红外LED互为并联连接；
所述外部连接接口，用于连接外部电源，为所述可拉伸柔性电路基板供电；
所述可拉伸柔性封装层，采用可拉伸柔性透明薄膜封装上述各部件；
在所述可拉伸柔性电路基板的岛桥结构四周设置有分别与周边各所述岛连接的外围曲线形导线，外围曲线形导线的宽度大于桥宽，所述外部连接接口设置在所述外围曲线形导线上，所述外部连接接口的正极设置在导线的上表面线路上，所述外部连接接口的负极设置在导线的下表面线路上。
2.根据权利要求1所述的可拉伸柔性红外治疗仪，其特征在于，
所述岛的阵列方式包括由不同排列方式构成的多个阵列结构；
在保证红外LED的辐射范围能全部覆盖的前提下：
所述岛的阵列方式设置为密集区、正常区和疏离区，用于针对不同面积或者部位的治疗，密集区、正常区和疏离区分别作为独立区域，而各独立区域之内的红外LED采用独立的控制电路；或者从外部连接接口引出多根线缆，每根线缆连接一个所述可拉伸柔性电路基板。
3.根据权利要求1所述的可拉伸柔性红外治疗仪，其特征在于，
所述可拉伸柔性电路基板的厚度为80～120μm。
4.根据权利要求1所述的可拉伸柔性红外治疗仪，其特征在于，
所述岛为矩形或类圆的形状。
5.根据权利要求1所述的可拉伸柔性红外治疗仪，其特征在于，
所述外部连接接口处连接有延伸的线缆，在所述线缆上设置有调节输入电流的调节模块。
6.根据权利要求1所述的可拉伸柔性红外治疗仪，其特征在于，
所述外部电源包括移动电源、市电和蓄电池。
7.根据权利要求1所述的可拉伸柔性红外治疗仪，其特征在于，
所述岛的阵列方式为矩形阵列或者环形阵列。
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