CN114470529A - 一种智能led骨质疏松治疗仪及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能LED骨质疏松治疗仪及其使用方法，其包括穿戴装置、光疗组件、控制器和供电部，光疗组件包括光疗体、实时监测器和发光设定器；实时监测器包括用于监测设备温度的温度传感器一、用于监测被照射区域温度的温度传感器二以及用于监测被照射区域红斑程度的红斑量测定器；发光设定器包括LED面阵发光模块；光疗体分别与控制器、实时监测器和发光设定器数据连接；光疗体与穿戴装置可拆卸连接；控制器包括控制模块、数据处理模块和数据传输模块，控制器与智能终端通过数据传输模块数据连接，控制模块控制光疗体，数据处理模块接收智能终端的数据并进行数据处理；供电部与穿戴装置可拆卸连接。

Description

一种智能LED骨质疏松治疗仪及其使用方法

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及为一种智能LED骨质疏松治疗仪及其使用方法。

背景技术

骨质疏松症是一种以骨量低下,骨微结构破坏,导致骨脆性增加,易发生骨折为特征的全身性骨病。随着社会人口老龄化，骨质疏松症的发病率呈逐年上升趋势，由骨质疏松导致骨折指受到轻微创伤或日常活动中即发生的骨折，是骨质疏松症的严重后果，其发病率高且呈逐年上升的趋势。预防骨质疏松是社会老龄化所面临的重要问题。

药物治疗骨质疏松是主要治疗方式，药物治疗虽有一定疗效但其需要长期服用，且有一定的副作用，这无疑增加了家庭的经济负担。弱光治疗是利用低强度激光或LED光作用于组织，通过无损非热机制的生物反应以达到治疗疾病的一种物理治疗方法。该方法具有安全性好、不良反应低、治疗费用低，可长期重复使用等优点。

目前用于骨质疏松症治疗的研究波长主要分为红光/近红外光和紫光两个波段。暴露于UV-B的紫外光线时，皮肤上的前维生素D3的产生。维生素D是参与骨代谢的关键分子之一，充足的维生素D可增加肠钙吸收，同时补充钙剂和维生素D可降低骨质疏松性骨折风险。此外，使用红光或近红外光照射骨骼时，能够促进成骨细胞的增殖分化并抑制破骨细胞的生成，从而达到缓解骨质疏松的作用。由此可以看出，低强度光疗在骨质疏松症研究中有应用潜力。

市面上的LED设备普遍采用多颗LED灯珠通过阵列或其它方式排列的方式，其样式固定，无法根据不同使用者的体格特征或者使用季节进行治疗面光源输出面的调整。由于光疗设备普遍采用照射皮肤的方式，LED设备容易产生热能，长时间的紫外LED光会对皮肤产生一定的损伤，因此，缺少及时的反馈机制在治疗时容易产生安全隐患。此外，市面上使用LED弱光照射治的医疗设备普遍采用集中阵列供电，当其中部分LED设备出现问题后，治疗效果容易受到影响，减少了设备的使用寿命和周期，在供电和使用稳定性上还有待改善。

本发明针对上述问题，提供一种智能LED骨质疏松治疗仪及其使用方法。

发明内容

为了克服背景技术中提出的问题，本发明采用如下技术方案：

一种智能LED骨质疏松治疗仪，其包括穿戴装置、光疗组件、控制器和供电部，光疗组件包括光疗体、实时监测器和发光设定器；实时监测器包括用于监测设备温度的温度传感器一、用于监测被照射区域温度的温度传感器二以及用于监测被照射区域红斑程度的红斑量测定器；发光设定器包括LED面阵发光模块；光疗体分别与控制器、实时监测器和发光设定器数据连接；光疗体与穿戴装置可拆卸连接；控制器包括控制模块、数据处理模块和数据传输模块，控制器与智能终端通过数据传输模块数据连接，控制模块控制光疗体，数据处理模块接收智能终端的数据并进行数据处理；供电部与穿戴装置可拆卸连接，供电部分别通过导线与光疗体、实时监测器和控制器连接。

进一步，所述光疗体包括LED光源，LED光源呈规则图形的阵列；光疗体规则的安装在穿戴装置上。此种设置中，每一个光疗体是独立的单元，使用时根据需求安装数量合适的光疗体，多个光疗体组成了治疗面光源。

进一步，所述LED光源包括红外发光LED灯珠和/或紫外发光LED灯珠。

进一步，所述LED灯珠包括波长为297nm的LED灯珠和/或波长为810nm的LED灯珠；其中，不同波长的LED灯珠交替排列。不同波长的LED光源具有不同的治疗效果，交替排列可以达到更好的治疗效果。

进一步，在所述穿戴装置上至少安装一个光疗体；所述控制模块控制每一个LED灯珠，LED灯珠发出的光源组成光源面，控制模块通过控制LED灯珠的开闭来控制光源面的输出形状。此种设置，实现了根据需求来调整光源面的功能，不同的治疗部位可以选择不同的光源面和照射模式。

进一步，所述智能终端可以为智能手机、智能平板电脑或电脑终端；智能终端发出指令，控制器通过数据传输模块接收所述指令。使用时，使用者将智能终端与光疗组件连接，通过智能终端发出指令，根据需求进行个性化设置。

进一步，所述红斑量测定器包括CCD图像传感器和补偿光源，所述补偿光源设置在CCD图像采集器的周围；红斑量测定器与数据处理模块数据连接，数据处理模块对红斑量进行计算；通过控制模块预先设定红斑量等级的阈值，所述控制器还包括预警模块，当红斑量超过阈值时，预警模块发出预警信号。此种设置，在治疗的同时保护患者的皮肤，提高设备的安全性。

进一步，所述穿戴装置包括胸腹部固定件、肩部固定件和腰部固定件，胸腹部固定件、肩部固定件和腰部固定件一体成型，所述光疗体安装在胸腹部固定件上。

进一步，所述胸腹部固定件符合人体肩背部的形状，肩部固定件为肩带，腰部固定件为带状腰带，带状腰带的两个自由端通过锁紧件一相连。使用时，将肩部固定件穿戴于使用者的肩部，带状腰带固定于使用者的腰部，通过锁紧件一可以调节带状腰带的松紧。

进一步，所述锁紧件一为魔术贴一或调节扣。

进一步，所述光疗体包括连接件，光疗件与连接件可拆卸连接，光疗体通过连接件与胸腹部固定件可拆卸连接。

进一步，所述连接件包括固定框架、插扣和插槽，插扣与插槽插接，插扣与固定框架固定连接，插槽与胸腹部固定件固定连接。使用时，将光疗件与连接件组合连接，将固定框架的插扣与胸腹部固定件的插槽组合连接，通过此种设置实现了光疗体与胸腹部固定件的可拆卸连接。

进一步，所述光疗体包括拼装组件，相邻的光疗体通过拼装组件相连。

进一步，所述拼装组件包括设置在光疗体上的插接板和设置在所述固定框架上的插接槽，插接板与光疗体一体连接，插接板与插接槽插接。

或者，所述穿戴装置为带状的固定带，所述光疗体安装在固定带上。

进一步，所述固定带包括锁紧件二，锁紧件二设置在固定带的自由端；锁紧件二为绑带或魔术贴二。

进一步，所述光疗体包括连接件，光疗件与连接件可拆卸连接，光疗体通过连接件固定带可拆卸连接。

一种智能LED骨质疏松治疗仪的使用方法，其包括：

步骤S1、安装数量合适的光疗体至穿戴装置上；

步骤S2、佩戴穿戴装置于合适的位置；

步骤S3、智能终端获取操作指令，智能终端发送调整光照模式和光照强度的指令，控制器接收所述指令并发送至LED面阵发光模块；

步骤S4、供电部接收控制器发送的信号，并调整电流大小，以实现光疗体不同模式的照射；

步骤S5、红斑量测定器监测被照射区域的红斑量，并向控制器发送红斑量数据；温度传感器一监测设备的温度，并向控制发送设别温度数据；温度传感器二监测被照射区域的温度，并向控制器发送被照射区域温度数据；控制器接收并处理上述数据，当红斑量超过阈值时，预警模块发出预警信号。

本发明的有益效果：

(1)便携式、可穿戴，能够随身穿戴，保持持续治疗；

(2)采用了自定义发光面积的方式，能够针对使用者的体格、环境等不同需求，安装不同数量的光疗体，或者根据使用者不同身体部位的区域照射出可自定义形状的治疗面光源输出面型；

(3)采用以光疗体为单位进行组成治疗面光源，本申请在使用时，能够针对各个光疗体实行单独供电，互不影响，光疗体可更换使用，不仅提高了治疗的效率，也提升了本申请在使用时的稳定性并一定程度上延长使用寿命；

(4)采用两种不同的波长的光的组合进行治疗，能够从两种不同的治疗原理上缓解骨质疏松的症状；LED光源可以切换不同的照射模式，可以采用不同的光源比例、脉冲光持续光照明切换，做到针对不同的使用者的不同部位，可采用不同的模式，做到适用性广泛；

(5)由于LED光珠在进行发光时会产生热，且长时间的紫外照射也对皮肤存在一定损伤，本申请在其中采用了多种温度传感和检测的传感器，在治疗时以进行实时监测，并设置了安全防护措施，保证使用者治疗的同时也保证使用者的安全。

附图说明

图1为本发明的使用状体示意图；

图2为本发明光疗组件的整体结构示意图；

图3为本发明光疗体的结构示意图；

图4为本发明LED灯珠分布示意图；

图5为本发明光疗组件安装在固定带上的结构示意图；

图6为本发明的控制原理框图；

图7为本发明的光照模式设置界面示意图；

图8为本发明另一种光照模式设置界面示意图；

图中，1、光疗体；11、橡胶垫；12、插接板；13、LED灯珠；14、匀光层；2、固定框架；21、插扣；22、插槽；23、插接槽；31、胸腹部固定件；32、肩部固定件；33、腰部固定件；4、固定带；51、控制器；52、供电部；53、智能终端。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例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，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例中的一种智能LED骨质疏松治疗仪及其使用方法，其包括穿戴装置、光疗组件、控制器51和供电部52，光疗组件包括光疗体1、实时监测器和发光设定器；实时监测器包括用于监测设备温度的温度传感器一、用于监测被照射区域温度的温度传感器二以及用于监测被照射区域红斑程度的红斑量测定器；发光设定器包括LED面阵发光模块；光疗体1分别与控制器51、实时监测器和发光设定器数据连接；光疗体1与穿戴装置可拆卸连接；控制器51包括控制模块、数据处理模块和数据传输模块，控制器51与智能终端53通过数据传输模块数据连接，控制模块控制光疗体1，数据处理模块接收智能终端53的数据并进行数据处理；供电部52与穿戴装置可拆卸连接，供电部52分别通过导线与光疗体1、实时监测器和控制器51连接。

在穿戴装置上至少安装一个光疗体1；控制模块控制每一个LED灯珠13，LED灯珠13发出的光源组成光源面，控制模块通过控制LED灯珠13的开闭来控制光源面的输出形状。此种设置，实现了根据需求来调整光源面的功能，不同的治疗部位可以选择不同的光源面和照射模式。使用时，使用者可以依据自己的体型和需要治疗的大致位置在穿戴装置上安装数量合适的光疗体1。

设置分别适用于冬季和夏季的穿戴装置。

供电部52分为家用220V交流电供电模块直接供电与可移动式的便携锂电池供电模块，同时在配备便携式可充电锂电池时接入交流电电源也可以在供电的同时对锂电池进行充电。

实施例2

光疗体1包括LED光源，LED光源呈规则图形的阵列；光疗体1规则的安装在穿戴装置上。此种设置中，每一个光疗体1是独立的单元，使用时根据需求安装数量合适的光疗体1，多个光疗体1组成了治疗面光源。光疗体1包括绝缘底座，以此防止使用者触电。光疗体1还包括橡胶垫11，橡胶垫11设置在光疗体1与患者接触的一面，橡胶垫11用于增加光源和人体皮肤表面距离。

光疗体1采用橡胶或有机材料等软质绝缘材质，将LED面阵发光模块和实时监测器内嵌其上。

LED光源包括红外发光LED灯珠13和/或紫外发光LED灯珠13。

光疗体1包括匀光层，匀光层覆盖LED灯珠13。此种设置可以保证红外发光LED灯珠13和/或紫外发光LED灯珠13的光照均匀。

LED灯珠13包括波长为297nm的LED灯珠13和/或波长为810nm的LED灯珠13；其中，不同波长的LED灯珠13交替排列。不同波长的LED光源具有不同的治疗效果，交替排列可以达到更好的治疗效果。在智能设备上进行设定，并向控制模块发出指令，设置波长297nm的紫外光线和波长810nm的红外光线的照射比例为4：1，以85％的光照强度进行治疗并选择光照模式为持续光。控制模块会对每个光疗体1中的单个LED灯珠13进行控制，根据使用者设定的面积和形状控制单个LED灯珠13的开和关，使得治疗面光源输出面型为菱形。或者，设置波长297nm的紫外光线和波长810nm的红外光线的照射比例为0：1，仅使用810nm的红外光线进行治疗，以90％的光照强度进行治疗并选择光照模式为脉冲光。控制模块会对每个光疗体1中的单个LED灯珠13进行控制，根据使用者设定的面积和形状控制单个LED灯珠13的开和关和控制便携式锂电池模块的电流强度和信号使得治疗面光源输出面型为矩形，光照模式为脉冲光，以脉冲光照射或者在1～15mW/cm²光照强度范围内持续照射。

智能终端53可以为智能手机、智能平板电脑或电脑终端；智能终端53发出指令，控制器51通过数据传输模块接收指令。使用时，使用者将智能终端53与光疗组件连接，通过智能终端53发出指令，根据需求进行个性化设置。

红斑量测定器包括CCD图像传感器和补偿光源，补偿光源设置在CCD图像采集器的周围；红斑量测定器与数据处理模块数据连接，数据处理模块对红斑量进行计算；通过控制模块预先设定红斑量等级的阈值，控制器51还包括预警模块，当红斑量超过阈值时，预警模块发出预警信号。此种设置，在治疗的同时保护患者的皮肤，提高设备的安全性。

控制模块通过数据传输模块发送治疗信息，智能设备接收所述治疗信息；智能设备发出调节照射模式。

控制模块可以依据温度传感器二和红斑量测定器的CCD图像传感器的数据控制供电部52，调整电源的电流大小和信号以实现调节光疗体1不同模式的照射。

实施例3

穿戴装置包括胸腹部固定件31、肩部固定件32和腰部固定件33，胸腹部固定件31、肩部固定件32和腰部固定件33一体成型，光疗体1安装在胸腹部固定件31上。

胸腹部固定件31符合人体肩背部的形状，肩部固定件32为肩带，腰部固定件33为带状腰带，带状腰带的两个自由端通过锁紧件一相连。肩带和带状腰带采用弹性材料制作，具有舒适性，且能牢固地穿戴在使用者身上，同时可以有效地将治疗面光源主体产生的部分热量进行散热。使用时，将肩部固定件32穿戴于使用者的肩部，带状腰带固定于使用者的腰部，通过锁紧件一可以调节带状腰带的松紧。

锁紧件一为魔术贴一或调节扣。

光疗体1包括连接件，光疗件与连接件可拆卸连接，光疗体1通过连接件与胸腹部固定件31可拆卸连接。

连接件包括固定框架2、插扣21和插槽22，插扣21与插槽22插接，插扣21与固定框架2固定连接，插槽22与胸腹部固定件31固定连接。使用时，将光疗件与连接件组合连接，将固定框架2的插扣21与胸腹部固定件31的插槽22组合连接，通过此种设置实现了光疗体1与胸腹部固定件31的可拆卸连接。

光疗体1包括拼装组件，相邻的光疗体1通过拼装组件相连。

拼装组件包括设置在光疗体1上的插接板12和设置在固定框架2上的插接槽23，插接板12与光疗体1一体连接，插接板12与插接槽23插接。

实施例4

穿戴装置为带状的固定带4，光疗体1安装在固定带4上。

固定带4包括锁紧件二，锁紧件二设置在固定带4的自由端；锁紧件二为绑带或魔术贴二。

光疗体1包括连接件，光疗件与连接件可拆卸连接，光疗体1通过连接件固定带4可拆卸连接。使用时，将固定带4固定在患者的四肢或躯干都可。

上述实施例的说明只是用于理解本发明。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进，这些改进也将落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能LED骨质疏松治疗仪，其包括穿戴装置、光疗组件、控制器和供电部，光疗组件包括光疗体、实时监测器和发光设定器，其特征在于，实时监测器包括用于监测设备温度的温度传感器一、用于监测被照射区域温度的温度传感器二以及用于监测被照射区域红斑程度的红斑量测定器；发光设定器包括LED面阵发光模块；光疗体分别与控制器、实时监测器和发光设定器数据连接；光疗体与穿戴装置可拆卸连接；控制器包括控制模块、数据处理模块和数据传输模块，控制器与智能终端通过数据传输模块数据连接，控制模块控制光疗体，数据处理模块接收智能终端的数据并进行数据处理；供电部与穿戴装置可拆卸连接，供电部分别通过导线与光疗体、实时监测器和控制器连接。

2.根据权利要求1所述的智能LED骨质疏松治疗仪，其特征在于，所述光疗体包括LED光源，LED光源呈规则图形的阵列；光疗体规则的安装在穿戴装置上。

3.根据权利要求2所述的智能LED骨质疏松治疗仪，其特征在于，所述LED灯珠包括波长为297nm的LED灯珠和/或波长为810nm的LED灯珠；其中，不同波长的LED灯珠交替排列。

4.根据权利要求3所述的智能LED骨质疏松治疗仪，其特征在于，在所述穿戴装置上至少安装一个光疗体；所述控制模块控制每一个LED灯珠，LED灯珠发出的光源组成光源面，控制模块通过控制LED灯珠的开闭来控制光源面的输出形状。

5.根据权利要求4所述的智能LED骨质疏松治疗仪，其特征在于，所述红斑量测定器包括CCD图像传感器和补偿光源，所述补偿光源设置在CCD图像采集器的周围；红斑量测定器与数据处理模块数据连接，数据处理模块对红斑量进行计算；通过控制模块预先设定红斑量等级的阈值，所述控制器还包括预警模块，当红斑量超过阈值时，预警模块发出预警信号。此种设置，在治疗的同时保护患者的皮肤，提高设备的安全性。

6.根据权利要求1-5任一项所述的智能LED骨质疏松治疗仪，其特征在于，所述穿戴装置包括胸腹部固定件、肩部固定件和腰部固定件，胸腹部固定件、肩部固定件和腰部固定件一体成型，所述光疗体安装在胸腹部固定件上。

7.根据权利要求6所述的智能LED骨质疏松治疗仪，其特征在于，所述胸腹部固定件符合人体肩背部的形状，肩部固定件为肩带，腰部固定件为带状腰带，带状腰带的两个自由端通过锁紧件一相连。使用时，将肩部固定件穿戴于使用者的肩部，带状腰带固定于使用者的腰部，通过锁紧件一可以调节带状腰带的松紧。

8.根据权利要求7所述的智能LED骨质疏松治疗仪，其特征在于，所述光疗体包括连接件，光疗件与连接件可拆卸连接，光疗体通过连接件与胸腹部固定件可拆卸连接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的智能LED骨质疏松治疗仪，其特征在于，所述穿戴装置为带状的固定带，所述光疗体安装在固定带上。

10.一种智能LED骨质疏松治疗仪的使用方法，其特征在于，包括：

步骤S1、安装数量合适的光疗体至穿戴装置上；

步骤S2、佩戴穿戴装置于合适的位置；

步骤S3、智能终端获取操作指令，智能终端发送调整光照模式和光照强度的指令，控制器接收所述指令并发送至LED面阵发光模块；

步骤S4、供电部接收控制器发送的信号，并调整电流大小，以实现光疗体不同模式的照射；

步骤S5、红斑量测定器监测被照射区域的红斑量，并向控制器发送红斑量数据；温度传感器一监测设备的温度，并向控制发送设别温度数据；温度传感器二监测被照射区域的温度，并向控制器发送被照射区域温度数据；控制器接收并处理上述数据，当红斑量超过阈值时，预警模块发出预警信号。

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