CN109621222B - 一种用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置。本发明所述装置由照射治疗区、动力区和连接区三部分组成；所述照射治疗区由依次设置的织物基底反光层、发光光纤层及保护层三层组成；所述动力区为照射治疗区的发光光纤提供光动力，动力区位于照射治疗区两侧，由依次设置的织物基底固定层、工作层及隔热层组成，工作层包括可移动电源、柔性导线、可变化光源和光纤耦合器；所述连接区位于动力区外侧，用于将照射治疗区固定于创面表面，连接区由织物基底连接层和粘合层组成。本发明能够解决光疗过程中光源发热、光源波长不可调、发光不均匀及特定照射区精准定位的问题，同时具有易随身携带的性能。
Description
技术领域
本发明涉及光疗技术领域，更具体的说，是涉及一种用于光疗的可穿戴发光装置。
背景技术
已知光对人的皮肤有一定的作用，不同的光作用也不尽相同。现有的光疗系统所使用光源一般为LED、荧光灯、卤素灯等。这些光疗系统通常是点式发光，发光不均匀，穿戴可行性很小，而且不能直接适用于创面部位，光源通常不能变换，作用效果单一。创面要与光源相隔在规定的距离，创面固定在一个位置不能随意移动。这是因为(1)光源会产生大量的热量，(2)光源一般处于不好移动或者不方便携带的刚性结构中。部分光疗系统是与织物结合，但织物的发光工作区会或多或少被纱线覆盖，导致发光量变少。
目前，授权公告号为CN1382065的发明专利公开了《用于光疗的柔性发光器》。此发明专利中的光疗系统采用LED发光光源，且治疗时，该光源具有超过50毫瓦的强度，而该发光器将皮肤接触表面的最高温度限制在约110oF左右。LED发光时会产生热量，所以此专利采用了冷却装置和散热装置，并且采用印刷电路板作为导电线路，但是此电路延伸性小且装置结构复杂。如果在佩戴时延伸性过大，冷却装置和散热装置中的其中一个或两个的电路会产生接触不良或者断路，冷却装置和散热装置中的其中一个或两个会失去作用，从而导致婴儿皮肤很可能在家长或医护人员不知情的情况下被烫伤。此外因为使用的光源为LED光源，所以光源的波长不可变，可治疗的疾病范围较小。
授权公告号为CN103405853A的发明专利公开了《一种柔性光疗仪》。此发明专利中的光疗系统同样以LED作为发光光源，但它采用了光电传感器置于发光表面，用于感知发光组件和皮肤之间的距离。当发光组件贴近皮肤时，光电传感器发出工作信号，发光组件开始工作。采用温度传感器置于发光表面上，用于感知皮肤温度。当皮肤表面温度超出安全范围时，温度传感器发出信号，发光组件停止工作。但是此发明不能连续长时间的工作，使被治疗人的治疗时间大大延长。
授权公告号为CN104759034A的发明专利公开了《光疗纺织包被》。此发明专利中的光疗系统是与织物结合形成的。其发光织物层的主体部分是由一条或多条纱线和一条或多条光纤编织在一起而构成。这种编织方法使纱线和光纤编织在一起，光不能很好的从光纤中透射出去，致使发光面发光不均匀。；独立的光纤延伸到主体以外，与外置的光源耦合，被治疗体不能随意移动。
发明内容
本发明旨在解决光疗的不可穿戴性，效果单一性，发光不均匀且热量较大的问题，而提供一种用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，此装置为柔性装置，所述装置由照射治疗区、动力区和连接区三部分组成；
所述照射治疗区由依次设置的织物基底反光层、发光光纤层及保护层三层组成；所述发光光纤层由平行排列的光纤组成，织物基底反光层由织物基底面和反光面组成，反光面与发光光纤层相邻，保护层由柔性透明薄膜组成，
所述动力区为照射治疗区的发光光纤提供光动力，动力区位于照射治疗区两侧，由依次设置的织物基底固定层、工作层及隔热层组成，工作层包括可移动电源、柔性导线、可变化光源和光纤耦合器；
所述连接区位于动力区外侧，用于将照射治疗区固定于创面表面，连接区由织物基底连接层和粘合层组成。
发光光纤层采用聚合物光纤，聚合物光纤利用正己烷和丙酮的混合溶液来处理光纤以达到光纤侧壁发光的效果，并且发光光纤层完全浮于织物基底上方，不被纱线覆盖。
整个织物基底利用纱线种类为吸湿性和强度都比较好的纱线，例如棉纱。在照射治疗区，基底纱和高亮反光线分别满穿于后梳栉和前梳栉，利用双梳经编结构实现织物的双面效果，反光面光滑，无阻挡，反光效果好。
保护层是利用一种透明材料涂覆与光纤之上，透明材料包括但不限于硅胶、PVC薄膜、UV胶。
在照射治疗区利用针织或机织结构把单根或者多根光纤平行添加到织物基底中以达到固定发光光纤层，并且发光区域完全不受阻挡的目的。
在动力区的工作层中的电源包括但不限于锂电池等可充电的移动电源。电池和光纤耦合器利用刺绣技术固定于织物基底上。
柔性导线包括但不限于液态金属打印的柔性导线。利用衬纬的方式添加到织物结构里。
光源包括但不限于蓝光、红光、紫光、激光等光源。根据实际需求，强度可以通过更换不同功率的光源来实现，光源的波长可以通过不同种类的光源来实现。
隔热层采用柔性隔热材料，包括但不限于气凝胶毡、相变材料，以针织或刺绣的方法结合在织物基地上。
在连接区的织物基底中添加弹性纱一起编织，例如氨纶，可以使此装置在穿戴时根据不同的部位有一定的可伸缩性。编织时，弹性纱处于有一定的张力的状态。
连接层采用易于连接的材料，包括但不限于魔术贴、按扣。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明能够解决光疗过程中光源发热、光源波长不可调、发光不均匀及特定照射区精准定位的问题，同时具有易随身携带的性能，随时随地治疗而不耽误日常活动。
本发明是利用针织结构织物与光纤结合，发光区域为光纤侧发光，并且完全不被纱线覆盖，发光亮度高，发光效果均匀。并且光纤本身不发光，只是用来传递光，所以发光区域不会产生热量，可以使本织物装置紧贴皮肤或者与皮肤相隔很近。发光光纤还可以改变接入的光源，接入不同波长的光源，可以治疗不同的疾病，使治疗的疾病范围扩大，降低经济成本。本发明所用材料均为柔性材料，可实现可穿戴性，治疗可以随时随地进行。
附图说明
图1为本发明装置的俯视图；
图2为织物和光纤结合的俯视图(只显示局部)；
图3为本发明装置照射治疗区横向横截面；
图4为本发明装置的纵向横截面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置示例如图1所示，此装置为柔性装置，由照射治疗区1、动力区2和连接区3三部分组成。如图2所示，照射治疗区1是光纤1-2x发光的区域，如图3所示，照射治疗区包括织物基底反光层1-1、发光光纤层1-2及保护层1-3三层。如图4所示，动力区2是提供动力的区域，位于照射治疗区两侧。连接区3用于固定照射治疗区于创面表面，位于动力区两侧。
在图2中，光照治疗区1的发光光纤层1-2是由完全不被覆盖的x根单根光纤(x＝1、2、3……)组成(本图中为3根光纤：光纤一1-21、光纤二1-22、光纤三1-23)，x根单根光纤(x＝1、2、3……)平行添加到动力区2，实现织物与光纤的一体成型。光照治疗区中的发光光纤层1-2完全浮于织物基底反光层1-1上方，不被纱线2-1’覆盖。
在图2中，整个织物基底的纱线采用吸湿性和强度都比较好的纱线2-1’，可以使织物尺寸稳定。在照射治疗区的纱线采用纱线2-1’和高亮反光线1-1’一起编织，既实现了保护光纤1-2x的作用还实现了反光的作用。
在图2中，光照治疗区1即发光区域可以根据使用需求在织造过程进行设计。发光区域的长度由x根光纤(x＝1、2、3……)的长度控制，发光区域的宽度可以通过改变x根光纤(x＝1、2、3……)衬入的行数进行调节。
如图4所示，动力区2为照射治疗区1的x根光纤(x＝1、2、3……)提供光源的区域，由织物基底固定层1-1、工作层2-1、隔热层2-2组成，工作层2-1位于三层的中间，隔热层2-2和织物基底1-1位于工作层的两侧。连接区3为连接装置，固定照射治疗区于创面表面，位于动力区2两侧，由粘贴层3-1和织物基底连接层3-2组成。
本发明具体的制作方法如下：
①将纱线满穿于前后两个梳栉，在照射治疗区，基底纱和高亮反光线分别满穿于后梳栉和前梳栉，动力区前后梳栉全部用基底纱线，连接区基底纱和弹性纱分别满穿于后梳栉和前梳栉
②在织造过程中，利用手工全幅衬纬的方式将一根或多根光纤衬入到织物中，实现光纤被完全固定且发光光纤层完全浮于织物基底上方的目的。
③在动力区，将柔性电线全幅衬纬衬入到织物基底中，根据柔性电线的位置将电池和光纤耦合器利用刺绣技术固定于织物基底上。以针织或刺绣的方法将柔性隔热材料结合在织物基地上。光纤耦合器连接光纤
④在连接区，把魔术贴或者按扣刺绣的方法将柔性隔热材料结合在织物基地上
⑤利用正己烷和丙酮的混合溶液均匀涂覆到光纤表皮上，处理光纤。
Claims (9)
1.一种用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，其特征是，所述装置由照射治疗区、动力区和连接区三部分组成；
所述照射治疗区由依次设置的织物基底反光层、发光光纤层及保护层三层组成；所述发光光纤层由平行排列的光纤组成，织物基底反光层由织物基底面和反光面组成，反光面与发光光纤层相邻，保护层由柔性透明薄膜组成，
所述动力区为照射治疗区的发光光纤提供光动力，动力区位于照射治疗区两侧，由依次设置的织物基底固定层、工作层及隔热层组成，工作层包括可移动电源、柔性导线、可变化光源和光纤耦合器；
所述连接区位于动力区外侧，用于将照射治疗区固定于创面表面，连接区由织物基底连接层和粘合层组成。
2.根据权利要求1所述的用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，其特征是，所述发光光纤层采用聚合物光纤，聚合物光纤利用正己烷和丙酮的混合溶液来均匀涂覆光纤以达到光纤侧壁发光的效果，并且发光光纤层完全浮于织物基底上方，不被纱线覆盖。
3.根据权利要求1所述的用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，其特征是，织物基底反光层的织物基底面、织物基底固定层和织物基底连接层棉纱。
4.根据权利要求1所述的用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，其特征是，织物基底反光层的织物基底面纱线和反光面纱线分别满穿于后梳栉和前梳栉，利用双梳经编结构实现织物的双面效果。
5.根据权利要求1所述的用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，其特征是，保护层是利用一种透明材料涂覆于光纤之上，透明材料包括但不限于硅胶、PVC薄膜、UV胶。
6.根据权利要求1所述的用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，其特征是，在照射治疗区利用针织或机织结构把单根或者多根光纤平行添加到织物基底中用以固定光纤，保证发光区域完全不受遮盖。
7.根据权利要求1所述的用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，其特征是，在动力区工作层中的电源为可充电的移动电源，电源和光纤耦合器利用刺绣技术固定于织物基底上；柔性导线利用衬纬的方式添加到织物结构中。
8.根据权利要求1所述的用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，其特征是，连接层的织物基底连接层可添加弹性纱一起编织，粘合层采用魔术贴或按扣。
9.根据权利要求1所述的用于光疗创面的可穿戴光纤发光装置，其特征是，隔热层采用柔性隔热材料，以针织或刺绣的方法与织物基底相结合。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109621222A (zh) | 2019-04-16 |
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