CN107213555A - 用于治疗新生儿黄疸的激光光疗屋智能系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对新生儿黄疸治疗的激光光疗屋智能系统。具体以蓝光激光器为光源，以逐级分配功率的方式将激光通过光纤传送至不同的床位并进行扩束；同时配套智能的监测和控制系统，医护人员通过床位显示屏与远程电子设备实时了解各个患儿的病情，及时做出有效护理。本发明利用蓝光激光器的稳定光源和光纤逐级分束的方法对治疗单元的功率进行调控，实现了针对不同病情的个性化治疗；通过智能系统实时监测病情变化和患儿舒适度，实现了更加人性化的护理方式。本发明的创新点为：采用精准的激光光源，安全高效；使用系统化的治疗室，便于管理；进行远程实时监测，便于及时护理；强调患儿舒适度，实现个性化、智能化的治疗方案。

Description

用于治疗新生儿黄疸的激光光疗屋智能系统

技术领域

本发明涉及一种以激光作为光源的治疗新生儿黄疸的光疗屋智能系统。本发明的核心部分为激光光源系统。首先使用特定波长的蓝光激光器作为光源，进行调制与分配，其次采用光纤传导蓝光至一个或多个治疗室的相应病床，然后经过衰减调节功率，通过扩束形成安全光源。用该蓝光照射新生儿，可以起到治疗新生儿黄疸的作用。辅以配套的监测反馈设施，使用iPad对整个系统和病患状况进行监控，从而形成标准化、智能化的治疗系统。本发明在新生儿黄疸的防治上可广泛应用。

背景技术

新生儿黄疸又名高胆红素血症，是一种新生儿时期由于胆红素代谢异常，引起血液中胆红素水平升高，从而导致巩膜、皮肤黏膜等出现黄染现象的新生儿疾病。这种疾病可能会产生一系列并发症例如胆红素脑病等，严重威胁新生儿的神经系统乃至生命健康。

目前对新生儿黄疸进行治疗的方案有光照治疗、换血治疗、药物治疗等。其中，医院常用光疗法治疗，其原理为在420-470nm蓝光照射下胆红素发生异构化排出。医用的蓝光仪多采用荧光或LED作为光源，在治疗过程中，传统的蓝光仪存在以下不足。

1.光波分布范围大，其他波段的光既影响治疗效果，也带来能量损失，降低了利用率；

2.不同的设备其波峰中心的波长相差大，影响有效治疗光的功率；

3.有效治疗光的功率难以准确测定，因此医疗人员无法精准调控治疗光的功率，只能凭经验调控光照时间以应对不同程度的病患；

4.有漏电、触电的可能，存在安全隐患。

发明内容

本发明提出了一种利用激光器产生蓝光波段的激光，并集成为智能化系统，从而实现新生儿黄疸高效治疗的方法。单色性好、亮度高的激光和智能监测系统，能够将新生儿黄疸的治疗精准化，高效化，缓解新生儿黄疸治疗现状下的床位紧张与护理需求大的压力。

本发明可通过以下技术措施实现：

1.产生总治疗光源。由大型蓝光激光器产生对黄疸治疗最有效的蓝光。激光器产生的光具有精准的波长，可以从根源上减少其他杂光对治疗效果和治疗效率的影响。

2.将总光源进行分束、传导。通过直接耦合的方法将蓝光激光导入各个光导纤维主分支，对蓝光进行分束，从而通过光导纤维传导至各个光疗室；再由光疗室的次级分光装置将蓝光分束到达各个治疗终端。

3.设定到达病床的蓝光功率。不同程度的患儿，需要不同功率的治疗方案。本发明对于步骤2中到达终端的激光光束，采用扩束装置和可调控衰减装置进行处理，从而产生功率可调的面光源纯蓝光。可根据患儿的不同需求，在床位终端的光疗出口处对功率和辐照面进行调控。

4.智能监测患儿状态，实时调整治疗方案。通过本发明的监测系统，对每一床位的患儿所处状态进行监测。本发明设计的治疗终端集成的监测设备主要包括热辐射体温计，湿度计，心跳呼吸监测装置，经皮胆红素探测器等。所测得的患儿数据可直接上传到计算机系统，主治医师，护士甚至家长可以实时监测患儿的情况。由于患儿的病情会随时间发生变化，护士可通过手持iPad远程打开经皮胆红素探测器等采集数据，得到患儿病情的初步监测数据和分析结果，从而及时对患儿做出有效护理。当查看患儿并确认病情后，可以对光疗功率等进行实时调整。

5.智能监测环境参数，保证患儿舒适安全。该智能系统不仅可以对患儿黄疸状况进行分析，同时也可以监测患儿所处位置的环境参数、舒适度。不同的季节和天气以及病房空调设施等会影响患儿的舒适。本系统通过温度计、湿度计可以探测婴儿附近的温度、湿度是否有异常；通过手环上的传感器可以探测婴儿心跳，呼吸，熟睡程度，舒适度等。若发现有异常，护士可以通过iPad发现情况并及时对患儿进行护理。

与现有蓝光仪光疗法相比，本发明具有以下优点：

1.治疗波段精确，治疗功率稳定。本发明采用蓝光激光器作为光源，产生的蓝光波长精准稳定，功率易于调节；同时由于没有其他波长的光线的影响，可以提升治疗效率，提高治疗效果。

2.智能化、高效化。本发明在病床终端设有各种传感器，既可以实时测量患儿所处的实际环境光功率、湿度、温度等参数，适时调节以提升患儿的舒适度；又可以对患儿的体温、胆红素等指标进行监测，以便医护人员了解患儿的健康情况。同时，可以根据患儿病情对治疗系统的参数进行实时调整，从而使得治疗更加智能化和高效化。

3.治疗个性化，具有针对性。本发明可针对患儿的患病程度，设定到达病床的蓝光功率，从而使患儿获得针对性、个性化治疗方案，达到更好的治疗效果。

4.安全性高。本发明将光电分离，激光器光源设置在治疗房之外，直接将调制好的激光蓝光通过光纤传导至病床处。激光器只要经过正常维护，寿命和稳定性都远好于传统光源。光与电的分离使患儿没有触电的风险，从而提升了系统的安全性。

5.系统便于扩展，扩展成本低。目前单个出售的光疗设备单价十分昂贵，每增加一个床位都要重新购买一套设备。本发明的治疗系统则可以一次性解决整个医院新生儿黄疸治疗单元的所有床位治疗需求，若需要扩展系统，安排更多床位，只需要在原有激光器总源头处增加分支并进行智能部件的配置。

6.管理方便，提高效率，节省人力。本发明所提出的系统高度集中，硬件上便于统一管理，软件上也便于分析各患儿的数据。目前医院针对新生儿黄疸这一常见疾病，往往病患人数近饱和或超负荷，本发明的系统能更高效地对众多患儿进行管理和维护。同时在一定程度上减轻了护士的护理压力。

本发明的技术实施过程可结合以下附图详细说明。

附图说明

图1是本发明中蓝光治疗室的系统示意图。其中1为蓝光激光器，2、4、5、9为光导纤维，3、8为激光分光器，6、7为蓝光治疗室，10为床位，11为激光耦合为照明光源的装置。

图2是本发明中的激光扩束装置示意图。1为光纤，2为衰减与耦合装置，3为光纤与照明装置的联接点，4为扩束装置，5为功率调节按钮与蓝光强度传感器；6—9为激光扩束灯的内部光路示意图。其中6为光纤，7为激光，8为开普勒扩束装置，9为扩束后的蓝光。

图3是本发明中的智能系统治疗场景示意图。1为激光扩束后的蓝光治疗光源，2为患儿，3为传感器，4为电子显示屏与功率调控板，5为手持iPad，6为护士。

具体实施方式

下面是结合附图对本发明做进一步描述，本发明所示实例是为更完整清楚的展示本发明，而非本发明仅能应用于此实例中，本发明可以应用于多种实施形式。

图1是本发明中蓝光治疗室系统示意图。其中1为435～465nm大功率蓝光激光器，2、4、5、9为光导纤维，3、8为激光分光器，6、7为蓝光治疗室示例，10为床位，11为激光耦合为照明光源的装置。医护人员可以根据不同程度病患的需求安排专用治疗室，将重度、中度、轻度病患分开，便于管理。

图2是本发明中的激光扩束光疗光源。1为光纤，2为衰减与耦合装置，3为光纤与照明装置的联接点，4为扩束装置，5为功率调节按钮与蓝光强度传感器；6—9为激光扩束灯的内部光路示意图。其中6为光纤，7为激光，8为开普勒扩束装置，9为扩束后的蓝光。目前大多数激光光纤采用侧面出光，因此本发明中在对激光进行扩束时，采用侧面开普勒扩束透镜阵列的方式。

图3是本发明中的智能系统治疗场景示意图。1为激光扩束后的蓝光治疗光源，2为患儿，3为传感器，4为床边的电子显示屏与功率调控板，用来显示患儿数据、环境数据与治疗光照实时功率。同时护士也可以通过面板对光疗环境的参数进行设置。5为手持iPad，可以远程接收光疗环境的参数与该床患儿的实时状况。6为护士。

本发明包括如下步骤：

第一步，产生光源。由蓝光激光器产生精确波长、特定功率的蓝光，通过耦合将其导入光纤。

第二步，分配光源。根据不同治疗病房所需功率，对光源的功率进行分配。可以将光疗屋分为重病屋，普通治疗屋，预防康复屋等等，再根据不同病房的床位数，计算该病房所需的总功率，排布次级主光纤，把光纤分光器的输出端与通往不同治疗室的次级主光纤相连。

第三步，输送光源。次级主光纤将光源输送到各个治疗室后，进行二次功率分配，最终将光源输送到每个床位。二次分配的分光器末端分别与输送光纤相连，类似电源线路排布的方式，将光源输送到每个床位上方。

第四步，激光扩束。光纤中的激光光源横截面小，光照功率密度大，需要扩束。常见的激光光纤为侧面出光，本发明采用开普勒扩束装置与出光光纤进行对接，排成阵列，完成对光纤中激光的扩束。灯罩内部设计为反光斜镜面，增强光照效果，使光照覆盖患儿。

第五步，微调病床处的光功率。医护人员根据新生儿的实际患病情况，可以设置治疗功率，也根据患儿病情的变化，增加或减弱蓝光辐照强度，达到精准化治疗的目的。

第六步，通过智能系统对患儿的病情进行实时监控，根据病情变化及时调整治疗方案。一方面，床位上的显示屏可以反应患儿所处的状态、该病床的光功率；另一方面，主治医师或值班护士可以通过电脑终端或iPad，远程实时监控各个患儿的状态。在终端可以添加监测APP,实时监测环境与患儿的数据是否正常，以便对患儿的病情做出及时与智能的判断，从而实现更有针对性的护理。

Claims (6)

1.本发明为一种由通过大功率蓝光激光器产生光源，基于逐级光纤传送系统输送光源，基于智能监测手段护理患儿的系统化新生儿黄疸治疗方案，其治疗过程主要为：

第一步，由蓝光光纤激光器产生精准波长和功率的蓝光；

第二步，通过光纤耦合对激光进行功率分配，分别由光导纤维及次级分光系统传至光疗屋相应病床；

第三步，把传导至病床处的蓝光通过扩束装置进行处理，使蓝光覆盖整个床位，并根据患儿情况调控光照功率；

第四步，通过智能监测与反馈系统，实时关注患儿病况，及时调整治疗功率等参数，实现个性化、智能化的治疗。

2.如权利要求1所使用的通过大功率蓝光激光器产生光源，将其进行特定的功率分配与逐级的光纤传输，并在病床处通过开普勒扩束阵列进行扩束，产生指定功率的光照的治疗方案，其特征在于光源纯度高，功率大，波长与功率稳定可控。凡采用蓝光激光作为光源，进行转化与分配，用作新生儿黄疸治疗的方案，属于本专利保护范围。

3.如权利要求1，2所使用的逐级激光功率分配方案，其特征在于通过激光耦合与分光器，将总光源逐级输送到不同治疗病房与单个床位，实现光与电的分离，以及治疗光源的统一管理。使用激光总光源进行逐级分配，通过光纤传输到达不同病房与病床的光路系统，属于本专利的保护范围。

4.如权利要求1，2所使用的激光传导与分配方法，采用了扩束透镜组合阵列的方案进行扩束，并辅以内斜面反光灯罩，其特征在于简单高效地将激光转化为照明光，损耗小，覆盖准确。采用透镜阵列进行激光扩束辅以内部倾斜镜面反光增强的光路，属于本专利的保护范围。

5.如权利要求1，2，3，4到达病床后所使用的智能反馈调节装置，其特征在于能够监测患儿被照射蓝光的功率和波长，并对蓝光功率和波长进行调节，同时能在蓝光功率太高时给予警示。该调节系统属于本专利的保护范围。

6.如权利要求1，2，3，4，5中的光疗系统，在患儿病床处配以温度、湿度、光照强度等环境探测器，以及患儿体温、皮测黄疸值、心跳呼吸与运动的监测传感器，并将信号显示在面板上，同时远程传输到医生护士的电子终端的设计，其特征在于，智能地监测患儿所处状况，并进行实时反馈。该智能监测系统属于本专利的保护范围。