CN112933417A - 促进维生素d3-胆钙化醇的光生化合成的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种促进维生素D3‑胆钙化醇的光生化合成的装置及方法。该装置包括壳体(1)、位于壳体中的电源部分(2)、用于参数设定和窄带UVB辐射调节的部分(3)、用于可视化的屏幕或触摸屏(4)、用于窄带UVB辐射的源(5)以及用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块(6)，该模块(6)可以与皮肤直接接触。本发明使用UVB范围内的低强度窄带辐射来提供对维生素D3‑胆钙化醇的所需日剂量的合成的促进，这使得可以将维生素D3‑胆钙化醇的浓度增加到所需的日标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种医学技术，具体涉及一种用于促进维生素D3-胆钙化醇的光生化合成的装置。
背景技术
当暴露于皮肤时，太阳辐射的能量被转化为热，并且还消耗在光化学和光生物学反应上，在此期间，在皮肤的表皮中发生各种光生化过程。1935年，建立了维生素D3的化学结构，并且证明了维生素D3是由对7-脱氢胆固醇进行紫外辐射而形成的。取决于UV辐射的剂量和质量，生理效应可以是积极的(维生素D3合成)或负面的(灼伤、DNA损伤、皮肤上出现恶性形成物、光老化等)。人体以如下两种方式供应维生素D：(1)当皮肤暴露于某一光谱的UV辐射时，在皮肤表皮中内源性形成维生素D3；以及(2)通过在肠中从食物吸收外源性维生素D2、D3。在充足和定期的日射下，对维生素D的需求完全被表皮中的光化学合成所满足。膳食来源的维生素D2、D3仅在内源性维生素缺乏的情况下起补偿作用。维生素D3合成的光生化阶段的活性直接取决于UV辐射(UVR)的强度和光谱成分。维生素D3合成的光生化过程仅在皮肤暴露于具有某些特征的紫外辐射能量时发生。7-脱氢胆固醇最有效地吸收UVB范围(280nm至315nm)的紫外辐射。因此，在这些波长下最有效地产生维生素D3。
到达皮肤的UV辐射量对于整个维生素D3合成系统是极其重要的。所需剂量小，认为每天将脸和手暴露于太阳和光下15分钟是足够的。值得注意的是，在身体的较大区域上暴露于UVB范围(280nm至315nm)的较高剂量辐射产生源自UVR的较低的风险和效益比。研究显示了随着身体区域的增加，维生素D的产生处于饱和状态。效益/风险比似乎仅对小剂量的UVB辐射和身体的小区域是有利的，而过度暴露于阳光下不能提供成比例的额外效益。维生素D3在皮肤中的合成在UV辐射下发生，UV辐射仅有效地渗透皮肤的表皮层。影响维生素D3合成的两个最重要的因素是UV辐射的量(强度)和质量(相应的波长)。另一个重要因素是皮肤中7-脱氢胆固醇的量。在正常条件下，皮肤的乳头层和基底层含有足够量的7-脱氢胆固醇(每平方厘米皮肤约为25至50mcg)。体外皮肤样品显示，维生素D3的量在UV辐射后15分钟内达到其最大值，并且在长期暴露期间维生素D3的量保持恒定。因此，为了通过内源性维生素D3完全满足身体的日常需要，在含有UVB射线的开放日光中停留10至20分钟就足够了。
在日光缺乏的情况下，通过用UVB范围的窄带辐射辐射皮肤，使用体内的维生素D3-胆钙化醇合成装置促进维生素D3的光生化合成，可以补偿维生素D缺乏。
在美国专利No.6,851,814和俄罗斯专利No.RU2644752中公开了一些装置，其中在体内合成维生素D是通过使用UVB灯辐射源辐射皮肤来进行的，该UVB灯辐射源发射波长接近用于产生维生素D的生物活性辐射光谱的波长。
在一组基本特征方面最接近的是根据韩国专利申请KR20150082761的装置，其包括发光二极管、光导、控制中央处理器、用于在装置的表面上均匀分布辐射的散射板(所有这些都组装在柔性印刷电路板上)、以及电源。在这种装置中，用280nm波长的高强度UVB辐射获得所需剂量的维生素D，这需要设定和监测最大允许暴露时间(工作轮班、睡眠时间等)以及与长暴露时间相对应的窄带UVB辐射的安全最低剂量，以确保照射过程的安全性。这个缺点对于上述美国专利No.6,851,814和俄罗斯专利No.RU2644752下的技术解决方案也是典型的。
发明内容
本发明的目的是提供一种装置，其提供UVB范围内的窄带辐射，用于能量有效和安全地促进体内维生素D3-胆钙化醇的合成。
本发明在UVB范围内的低强度窄带辐射下提供对所需日剂量的维生素D3-胆钙化醇的合成的促进，这使得可以将维生素D3-胆钙化醇的浓度增加到所需日标准。
本发明通过用于在身体UVB辐射中促进维生素D3胆钙化醇的合成的方法和装置来实现，该装置包括：(A)壳体，以及位于壳体内的下述构件：(i)电源部分；(ii)用于参数设定和窄带UVB辐射调节的部分；(iii)窄带UVB辐射源；以及(iv)用于使窄带UVB辐射在被辐射表面上均匀分布的模块，该模块位于壳体的与窄带UVB辐射源相对的下部。
可以是触摸屏的屏幕能够用于可视化和输入，并且被放置在壳体的上表面上。也可以存在用于输入的按钮。
上述用于参数设定和窄带UVB辐射调节的部分(ii)包括：(a)用于对输入电压和电流的电参数进行调节的调节模块；(b)用于对窄带UVB辐射的功率控制进行调节的调节模块；(c)用于设定参数以及调节窄带UVB辐射的功率、暴露模式和控制(接通/断开)UVB辐射源的模块，或换言之，用于使用者决定该装置如何操作的控制模块。
用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块(iv)可以是由塑料或其它材料制成的板，该板对UVB辐射是透明的并且在板的整个体积中是各向同性的，并且该板将来自一个或多个UVB辐射源的UVB辐射散射到被辐射表面上。
在其它优选实施例中，用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块(iv)中的板由UVB透明各向同性塑料材料制成。该板的厚度应为约0.5毫米(mm)至约3mm。该塑料在其整个体积内应是各向同性的，并且透射至少50％的UVB辐射。在一些形式中，板可以由胶状硅颗粒和抗沉降添加剂的悬浮液形成，该抗沉降添加剂额外地稳定填料的均匀分布并减少颗粒的大聚集体的形成。然后可以在模具中聚合悬浮液以形成具有所需形状、厚度和体积的板。该板可以替代地是将UVB辐射均匀地散射到被辐射表面上的光学系统，诸如散射透镜、菲涅耳透镜或准直仪。由于材料的各向同性性质，使得来自在UVB范围内辐射的UVB二极管或一组UVB二极管的窄带辐射在板的整个表面上均匀分布，并且因此在模块所接触的皮肤的表面上均匀分布。使用这种窄带UVB辐射分布模块使得可以以最小UVB辐射功率进行辐射。
在期望的实施例中，用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块(iv)应该与人类使用者的皮肤直接接触。
为了确保在体内通过窄带UVB辐射合成维生素D3过程中的安全辐射条件，将波长在290纳米至301纳米(nm)范围内、主波长为298nm的窄带LED UVB辐射源用作窄带UVB辐射源，以产生0.15MED的日辐射剂量。
在一些优选的实施例中，使用辐射发射范围为290nm至301nm、主辐射波长为298nm的窄带发光二极管(LED)作为窄带UVB辐射源。
根据本发明的装置可以是手环的一部分，以及附接到身体的手环，其中，用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块(iv)与身体的皮肤直接接触。
本公开的这些和其它非限制性特征将在下面更具体地公开。
附图说明
下面是附图的简要说明，其被呈现为用于说明在此公开的示例性实施例的目的，而不是用于限制本发明的目的。
图1是根据本发明的用于维生素D3-胆钙化醇的合成的装置的框图。
图2是根据本发明的用于维生素D3-胆钙化醇的合成的窄带UVB辐射生成单元的框图。
图3是示出适用于本发明的装置的295nm UVB LED二极管的相对光谱分布的曲线图。该二极管具有大约280nm到330nm的范围。
图4是示出适用于本发明的装置的290nm UVB LED二极管的相对光谱分布的曲线图。该二极管具有大约275nm到310nm的范围。
图5是示出适用于本发明的装置的300nm UVB LED二极管的相对光谱分布的曲线图。该二极管具有大约280nm到330nm的范围。
图6是用使用者腕上的手环的图示。
具体实施方式
通过参考附图，可以获得对本文所公开的部件、过程和装置的更完整的理解。这些附图仅仅是基于方便和容易地展示本公开的示意性表示，并且因此不旨在指示装置或其部件的相对大小和尺寸和/或限定或限制示例性实施例的范围。
尽管为了清楚起见，在以下描述中使用了特定术语，但是这些术语仅旨在表示为了在附图中为了说明而选择的实施例的特定结构，并且不旨在限定或限制本公开的范围。在附图和以下描述中，应当理解，相同的附图标记表示具有相同功能的部件。
单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象，除非上下文另外明确指出。
如在说明书和权利要求中所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“能够”、“含有”及其变体，如在此所使用的，旨在作为开放式的过渡短语、术语或词语，其需要存在指定的部件/步骤并允许存在其它部件/步骤。然而，这样的描述应当被解释为还将系统或装置或组合物或方法描述为“由所列举的部件/步骤组成”和“基本上由所列举的部件/步骤组成”，其允许仅存在指定的部件/步骤，连同可能由其产生的任何不可避免的杂质，并且排除其他部件/步骤。
本申请的说明书和权利要求书中的数值应理解为包括当减少至相同数量的有效数字时相同的数值以及与所述值的差异小于为确定该值本申请中所述类型的常规测量技术的实验误差的数值。
本文公开的所有范围包括所述端点并且可独立地组合(例如，“2克至10克”的范围包括端点2克和10克，以及所有中间值)。
由诸如“约”和“基本上”等一个或多个术语修饰的值可以不限于所指定的精确值。修饰语“约”也应被认为公开了由两个端点的绝对值所限定的范围。例如，表述“从约2至约4”也公开了范围“从2至4”。术语“约”可以指所示数字的±10％。
如本文所用，术语“窄带”是指其中辐射的所有光谱分量被分组在中央波长的±30nm内的波长范围。
透光率是指透射光与入射光的比率，以百分比表示，并且可根据ASTM D1003-13测量。
本文所用的术语“UVB”是指280纳米至315纳米(二百八十至三百一十五nm)范围内的辐射。当在本申请中提及UVB辐射时，只有中央波长必须在该范围内。
本文所用术语“MED”是指最小红斑剂量。红斑本身是由真皮血管扩张引起的有限的皮肤强烈发红。MED对应于在波长298nm(红斑的最大光谱有效波长)下约150J/m2至约2000J/m2的能量暴露(取决于皮肤类型)。
图1示出了根据本发明的用于维生素D3-胆钙化醇的合成的装置的框图。该装置包括壳体1，该壳体容纳有：用于供电的部分2、用于参数设定和窄带UVB辐射调节的部分3、用于可视化和装置模式输入的屏幕或触摸屏4、用于窄带UVB辐射的源5、以及用于使窄带UVB辐射均匀分布在被辐射表面上的模块6。用于供电的部分2、用于参数设定和窄带UVB辐射调节的部分3和用于窄带UVB辐射的源5位于电路板7上。
作为窄带UVB辐射的源，可以使用UVB范围内的窄带发光二极管(LED)辐射源。可以使用一个窄带UVB二极管，或者可以将几个窄带UVB二极管均匀地放置在使窄带UVB辐射均匀分布的模块的对面。由一个或多个窄带UVB二极管源提供的辐射剂量假定为0.15MED/天。如果使用单个窄带UVB辐射源，则日辐射剂量(能量)应该为0.15MED或者窄带UVB辐射源的组合剂量应该为0.15MED。应当注意，通常，这种窄带UVB辐射源也不提供在窄带之外的显著量的辐射。
图2示出UVB辐射生成单元的框图。电源2向生成具有所需参数的UVB辐射的装置的部件提供电能。作为电源，可以使用安装在电源的隔室中的电池。为了对电池充电，电源隔室可以配备有充电端口(例如，迷你USB端口)，或者可以从直流源进行充电。
用于参数设定和窄带UVB辐射调节的部分3提供窄带UVB辐射的功率调节，并且包含模块9和模块10，模块9调节窄带UVB辐射的输出，模块10设定参数并调节窄带UVB辐射的功率、暴露模式和源控制窄带UVB辐射。该模块10包括用于设定装置操作参数的软件节点，并且可以尤其被制作为调节电流强度或PWM(脉宽调制)，即辐射功率的控制器(例如芯片)。通过模块8提供所述模块9和10的电源，模块8用于调节输入电压和电流的电参数。模块8可以是例如输入电压转换器。
模块10接收设定在屏幕或触摸屏上的由窄带UVB辐射功率控制的模块9指定的辐射性能参数的数据，并通过集成软件模块产生提供给窄带UVB辐射的源5的输出信号。该模块还提供了根据指定的辐射周期接通/断开窄带UVB辐射源5的模式，该模式是通过模块10与窄带UVB辐射的源5的接通/断开工具的通信来提供的。UVB辐射功率通过电流调节或PWM来调节，并经由装置的屏幕界面来设定。当需要改变辐射时间(增加/减少)时，调节辐射功率。例如，通过模块10的电流控制允许控制UVB源5的放射辐射功率(radiometricradiation power)。可以使用脉宽调制处理以1mA的步长进行电流强度的调节。该处理不会引起其它电参数的变化。充电值可在屏幕界面4上显示为电池容量的百分比。放射辐射功率的值也可以通过(+)和(-)按钮(触摸屏上的物理按钮或虚拟按钮)来控制/改变，该按钮以1％的步长减少或增加放射辐射功率百分比。所需的辐射功率可以基于0.15MED的值，即获得内源性维生素D3每日增加所需的UVB辐射的最小值。
所述模块8、模块9和模块10可以放置在同一印刷电路板上或集成到单个芯片中。模块9和10可以在一个或多个通用计算机、专用计算机、编程的微处理器或微控制器和外围集成电路元件、ASIC或其它集成电路、数字信号处理器、硬连线电子或逻辑电路(诸如分立元件电路等)、可编程逻辑器件(诸如PLD、PLA、FPGA、图形卡CPU(GPU)或PAL)等上实现。这些模块能够被实现为硬件、软件或其任何合适的组合。通常，能够实现有限状态机的任何装置都可以用于这些模块。
用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块6可以由板或光学系统制成。该板可具有约0.5mm至约3mm的厚度。该板可以由例如塑料材料制成，该塑料材料对UVB辐射透明，在其整个体积中是各向同性的，并且具有至少50％的透射率。该板可以由例如胶状硅颗粒(即直径高达约100nm)和抗沉降添加剂的悬浮液制成，该抗沉降添加剂额外地稳定填料的均匀分布并减少大的颗粒聚集体的形成。然后可以在模具中聚合悬浮液以形成具有所需形状、厚度和体积的板。所有组分均匀地分布在整个体积中。或者，使用光学系统在模块6所放置的辐射表面上均匀地散射UVB辐射。这种光学系统可以包括散射透镜、菲涅耳透镜、准直器等。由于模块6中所用材料的各向同性，提供来自UVB范围内辐射的UVB发光二极管或一组UVB发光二极管(其可用作辐射源5)的窄带辐射在该模块的整个面向外部的表面上的均匀分布，并且由此提供在该模块所接触的皮肤表面上的均匀分布。通过使用这种窄带UVB辐射分布模块，可以以最小的所需UVB辐射功率进行辐射。用于塑料材料的合适材料的实例是可从Wacker Silicones获得的SILGEL 612。
来自电源2的电能被供应给用于调节输入电压和电流的电参数的模块8，并且进一步被供应给用于窄带UVB辐射功率控制的模块9，并被供应给用于设定参数以及调节UV辐射功率、辐射模式和控制UV辐射源的模块10。
壳体例如由耐用塑料或金属制成，并且限定辐射区，该辐射区由壳体本身的尺寸或者同时由壳体和手环的尺寸限制，而辐射区被制成具有将身体的一部分放置在该辐射区下方的可能性。辐射区的面积优选为约8至约30平方厘米(cm2)，包括约10至约20平方厘米(cm2)，或者甚至更大的面积，这基于1cm2包含约25至50微克(mcg)7-脱氢胆固醇的事实。换句话说，UVB辐射从其中逸出的装置的模块6的表面积为约8cm2至约30cm2，或约10cm2至约20cm2。
如前所述，该装置包括屏幕或触摸屏。屏幕或触摸屏4接收来自用于窄带UVB辐射功率控制的模块9和电源2的反馈，以监测操作参数。诸如按钮或拨号盘或触摸屏本身等已知的输入装置可以用于根据需要设定各种参数。
根据本发明的装置还可配备有用于遥控信号的接收器，该遥控信号用于设定与由用于设定辐射参数的模块10操作的软件相关联的辐射模式参数。
上述用于促进人体内维生素D3-胆钙化醇的合成的装置和方法可以用于辐射身体的各个部分。在优选实施例中，这种装置可以是附接到手臂或腿上的手环的一部分或整个手环。手环呈环形，具有上表面和接触人类使用者的皮肤的下表面。在这种情况下，用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块6与身体的皮肤直接接触。
配置该装置包括根据皮肤类型设定常规的辐射剂量。基于紫外线辐射研究的数据，每日推荐的辐射剂量能量为0.15MED。根据辐射功率来设定暴露时间(辐射)。在例如与手环集成的装置的屏幕上，将设定暴露时间。当选择不同的暴露时间时，辐射功率将成比例地改变(通过减小/增加电流或PWM)。对于具有高黑色素含量的其它皮肤类型，可以增加辐射功率。根据本发明的该装置用于根据菲氏(Fitzpatrick)量表的所有皮肤类型。以具有298nm主波长的290nm至301nm的波长进行辐射。在这些波长下，提供了体内维生素D3合成的最有效处理—相对于298nm高达90％，具有低水平的辐射负作用，特别是红斑，这通过下表中所示的ICO(国际照明委员会)的数据证实。同时，用于使辐射均匀分布的模块6的直接接触实际上消除了其对使用者周围的人的影响。该表以粗体示出了298nm波长的辐射光谱，其允许获得维生素D3合成的最佳结果。
表：根据波长的红斑水平和维生素D合成(CIE174:2006国际照明委员会(Commission Internationale de l'Eclairage)的人皮肤标准中用于生产前维生素D3的作用光谱，01/01/2006)。
| 编号 | 波长，nm | 红斑(％) | 维生素D(％) |
| 1 | 290.90 | 1.0000000 | 0.9005000 |
| 2 | 292.00 | 1.0000000 | 0.9280000 |
| 3 | 293.00 | 1.0000000 | 0.9520000 |
| 4 | 294.00 | 1.0000000 | 0.9760000 |
| 5 | 295.00 | 1.0000000 | 0.9830000 |
| 6 | 296.00 | 1.0000000 | 0.9900000 |
| 7 | 297.00 | 1.0000000 | 0.9960000 |
| 8 | 298.00 | 1.0000000 | 1.0000000 |
| 9 | 299.00 | 0.8053780 | 0.9770000 |
| 10 | 300.00 | 0.6486340 | 0.9510000 |
| 11 | 301.00 | 0.5223960 | 0.9170000 |
| 12 | 301.40 | 0.4790720 | 0.9014000 |
在体内实验中测试该装置。使用来自Dongguan Houke电子有限公司的UVB发光二极管用于皮肤辐射。LED的峰值波长为295nm，并且其光谱在图3被示出。
在医学实验室中通过在辐射前后、在辐射期结束后≥24小时，对25(OH)D3浓度进行血液测试来进行测量。获得以下结果：
1.关于使用腕带装置的辐射暴露的第一次研究(选项1)的结果。在阳光不足的条件下进行5天的辐射。每天进行一次辐射，暴露时间为900秒。辐射结束后，在接下来的24小时内没有辐射以完成维生素D3-胆钙化醇的产生。考虑到通过散射层的UVB辐射损失约20％，通过用于将辐射均匀分布到人皮肤的模块透射的生物活性辐射光谱的能量为0.005J/cm2(5mJ/cm2)。24小时后，使用促进维生素D3-胆钙化醇的光生化合成的装置、使用窄带UVB辐射，在辐射5天后，血液中25-羟基胆钙化醇(25(OH)D3)的浓度从12.82ng/ml增加到17.52ng/ml，这增加了4.7ng/ml或32.9微克，或1293IU。血液中25-羟基胆钙化醇浓度的每日增加量为6.58mcg或263.2IU。
2.关于使用腕带形式的装置对辐射暴露的第二次研究(选项2)的结果。在阳光不足的条件下进行6天的辐射。每天进行一次辐射，暴露时间为900秒。辐射结束后，在接下来的24小时内没有辐射以完成维生素D3-胆钙化醇的产生。考虑到通过散射层的UVB辐射损失约20％，通过用于将辐射均匀分布到人皮肤的模块透射的生物活性辐射光谱的能量为0.005J/cm2(5mJ/cm2)。24小时后，使用促进维生素D3的光生化合成的装置、使用窄带UVB辐射，在辐射6天后，25-羟基胆钙化醇的血液浓度从23.79ng/ml增加到33.17ng/ml，这增加了9.38ng/ml或65.66mcg，或2626.4IU。血液中25-羟基胆钙化醇浓度的每日增加量为10.943mcg或437.73IU。
本发明的实施例示出了在上表中列出的所有波长间隔中获得技术结果的可能性。
使用UVB二极管在290nm和300nm波长下进行另外的体内实验。每次实验中使用来自Dongguan Houke电子有限公司的UVB发光二极管用于皮肤辐射。LED的峰值波长为290nm和300nm，它们的光谱分别示于图4和图5中。在医学实验室中通过在辐射前后、在辐射期结束后≥24小时，对25(OH)D3浓度进行血液测试来进行测量。
3.发射290nm波长的UVB二极管(选项3)。对使用手腕上的手环形式的装置的辐射暴露进行研究的结果。在阳光不足的条件下进行2天的辐射。每天进行一次辐射，暴露时间为900秒。辐射结束后，在接下来的24小时内没有辐射以完成维生素D3-胆钙化醇的产生。290nm下的经调节的窄带UVB辐射源的能量为0.005J/cm2，辐射面积为20cm2。当通过用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块时，散射能量的损失为约20％。24小时后，使用促进维生素D3-胆钙化醇的光生化合成的装置、使用窄带UVB辐射，在辐射2天后，血液中25-羟基胆钙化醇的浓度从21.27ng/ml增加到23.75ng/ml，这增加了2.48ng/ml或17.36mcg、或694.4IU。血液中25-羟基胆钙化醇浓度的每日增加量为8.68mcg或347.2IU。
4.发射300nm波长的UVB二极管(选项4)。对使用手腕上的手环形式的装置的辐射暴露进行研究的结果。在阳光不足的条件下进行2天的辐射。每天进行一次辐射，暴露时间为900秒。辐射结束后，在接下来的两天内没有辐射以完成维生素D3-胆钙化醇的产生。300nm下的经调节的窄带UVB辐射源的能量为0.005J/cm2，辐射面积为20cm2。当通过用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块时，存在约20％的散射能量损失。24小时后，使用促进维生素D3-胆钙化醇的光生化合成的装置、使用窄带UVB辐射，在辐射2天后，血液中25-羟基胆钙化醇的浓度从23.41ng/ml增加到26.18ng/ml，这增加了2.77ng/ml或19.39mcg，或775.6IU。血液中25-羟基胆钙化醇浓度的每日增加量为9.695mcg或387.8IU。
这些研究被示出在表1中：
表1
对于塑料板，通过实验获得了具有至少50％的透射率的装置的可接受的厚度范围为约0.5mm至约3mm。在该范围内，当窄带辐射在290nm至301nm的波长范围内和在提供最低强度的窄带UVB辐射的受控辐射能0.005J/cm2(5mJ/cm2)下通过板时，获得了维生素D3合成的可接受的指标。当使用具有特定厚度范围的板时，对于来自LED的UVB辐射的整个波长范围提供0.15MED的最小日剂量。在这些板厚度的情况下，手环形装置具有这样的壳体尺寸：其高度不超过可穿戴电子装置(诸如智能手表或用于健康监测的装置)的尺寸。
本发明不限于上述形式的体内合成维生素D3的装置。
例如，可以同时使用UVB辐射源和二极管IR辐射源。在同时进行紫外和红外辐射的情况下，短波辐射叠加在长波辐射上。由紫外辐射调制的红外通量是紫外能量的载体，使其更深地穿透到皮下层中，确保其与生物化学过程(例如维生素D3的合成)的能量相互作用。
根据本发明的装置的模块6的材料的各向同性和主波长为298nm的UVB二极管的从290nm到301nm的辐射范围的组合确保了装置在低强度UVB辐射下的操作，这使得可以增加其能量效率和对于使用者和周围的人的安全性。
已经参考示例性实施例描述了本公开。在阅读和理解了前面的详细描述之后，其他人将想到修改和变更。本公开内容旨在被解释为包括所有这样的修改和变更，只要它们落在所附权利要求或其等同物的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年12月11日提交的俄国专利申请No.2019140870(现在为俄国专利No.2730551)的优先权，该俄国专利申请通过引用全部并入本文。
Claims (14)
1.一种用于促进维生素D3-胆钙化醇的光生化合成的装置，包括：
壳体(1)，以及位于所述壳体内的下述构件：
电源部分(2)；
窄带UVB辐射的源(5)；
用于控制所述窄带UVB辐射的部分(3)；以及
用于使所述窄带UVB辐射均匀分布的模块(6)，其位于所述壳体(1)的底表面；
其中，所述用于控制所述窄带UVB辐射的部分(3)包括：
用于调节输入电压和电流的模块(8)；
用于控制所述窄带UVB辐射功率的模块(9)；以及
用于设定UVB辐射暴露参数的模块(10)。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用于使所述窄带UVB辐射均匀分布的模块(6)包括板，所述板对UVB辐射是透明的并且在所述板的整个体积上是各向同性的，并且所述板构造为与使用者的皮肤直接接触。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述板透射至少50％的所述窄带UVB辐射。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述板由胶状硅颗粒和抗沉降添加剂的悬浮液形成，所述悬浮液以给定体积被聚合。
5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述板的厚度为约0.5mm至约3mm。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用于使所述窄带UVB辐射均匀分布的模块(6)是将UVB辐射均匀地散射在被辐射表面上的光学系统的形式。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述模块(6)具有约8cm2至约30cm2的辐射发射面积。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述窄带UVB辐射的源(5)是具有298(-8/+3)nm的主波长的LED。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述窄带UVB辐射的源(5)是多个LED，每个LED具有298(-8/+3)nm的主波长。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电源部分(2)、所述窄带UVB辐射的源(5)和所述用于控制所述窄带UVB辐射的部分(3)位于电路板(7)上。
11.根据权利要求1所述的装置，还包括在所述壳体的上表面上的屏幕或触摸屏(4)。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置是手环的形式。
13.一种用于促进维生素D3-胆钙化醇的光生化合成的方法，包括：
佩戴根据权利要求1所述的装置；以及
启动所述装置以产生促进维生素D3-胆钙化醇的合成的窄带UVB辐射。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述装置提供0.15MED的每日窄带UVB辐射剂量。
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