CN1184685A - 体检和医疗用光导纤维装置及光导纤维悬臂装置 - Google Patents

Abstract

本发明的体检和医疗用光导纤维装置的一个目的是,通过将光导纤维光导管的尖端制成锥形导管从而无需聚光镜组。光导纤维光导管1具有柔性,并通过柔性导管3将光源(未示出)发出的包括红外线的光线导向位于其尖端的探针4。锥形导管5越靠近尖端直径越小,它使光线聚光,并使光线从探针4的尖端平面发出。直线偏振板8使从锥形导管5尖端平面发出的包括红外线的光线进行直线偏振,并照射在损伤部位上。

Description

体检和医疗用光导纤维装置 及光导纤维悬臂装置

本发明涉及一种体检和医疗所用的光导纤维装置及光导纤维悬臂装置，并具体涉及一种可通过向损伤部位照射红外线从而利用热效应等来治疗损伤部位的体检和医疗所用的光导纤维装置，以及一种可用于夹持光导纤维装置以便方便地操纵的光导纤维悬臂装置。

一般地，这种体检和医疗用的纤维装置类似于日本实用新型出版物，1994年No.27172中公开的体检和医疗用的光导纤维装置，光线包括红外线，从一个光源发射出来，通过一个光导纤维光导管导向，随后通过一聚光透镜组聚光并照射在损伤部位上。

而且，一般的光导纤维悬臂装置加工完成以后，它的两个悬臂有两个或三个接头，因而在操纵装有悬臂装置的光导纤维装置时，悬臂装置可随着其工作而弯曲或转动，从而改善光导纤维装置的工作情况。

由于上述体检和医疗用光导纤维装置的红外线从一个光源发射，通过一个光导纤维光导管导向，然后通过一聚光镜组聚光并照射在损伤的部位上，其中聚光镜组作为一种精密的光学元件是一个不可缺少的因素，因而存在下列问题：产品成本上升，而且其装配比较复杂。

而且对于一般的光导纤维悬臂装置来说，由于两个悬臂长度固定，因而还存在以下问题：灵活性差，无法与工作环境相适应，当悬臂在水平方向伸直时，由于重力的作用会对接头施加额外的载荷，因而悬臂的这种姿势不能保持不变。

鉴于上述各点，因而本发明的一个目的是提供一种体检和医疗用的光导纤维装置，其中无需聚光镜组，方法是将光导纤维光导管的尖端制成锥形，使其直径沿朝向尖端的方向逐渐减小。

本发明的另一个目的是提供一种光导纤维悬臂装置，该装置带有柔性悬臂以及一个可沿一个方向锁定的接头，可与光导纤维装置的工作环境相适应并可保持它的悬臂在水平方向伸直的姿势不变。

本发明的体检和医疗用的光导纤维装置，通过将光源发出的包括红外线在内的光线经由一个柔性光导纤维光导管照射在损伤部位来进行治疗，其特征在于光导纤维光导管的尖端由一锥形导管部分组成，锥形导管部分越靠近尖端直径越小，该部分将包括红外线在内的光线聚光并将其照射在损伤部位。

本发明体检和医疗用的光导纤维装置，由于光导纤维光导管的尖端制成锥形导管因而无需聚光镜组，因此省去价格昂贵的光学元件，从而降低设备的生产成本并使得装配工作更为简便。

进一步讲，本发明的光导纤维悬臂装置的特征在于它包括一个底座，固定在光源机身上；第一接头，可以基座轴为中心转动并且其连接方式使其可通过一个单向离合器在与转动平面相垂直的平面内沿一个方向摇动；第一柔性悬臂，柔性地连接在第一接头上；第二接头，可以第一柔性悬臂的轴为中心转动，并且其连接方式使其可通过一个单向离合器在与转动平面相垂直的平面内沿一个方向摇动；第二柔性悬臂，柔性地连接在第二接头上；第三接头，连接在第二柔性悬臂上并可转动和摇动；以及一个探针夹持器，用于夹紧与第三接头相连接的光导纤维装置的探针。

由于本发明的光导纤维悬臂装置带有两个柔性悬臂、两个带有单向离合器的接头以及一个带有万向节的接头，因此可以移动探针以使悬臂装置与光导纤维装置的工作环境相适应，并且同时可使悬臂装置的姿势保持不变，甚至在悬臂沿水平方向伸直时也可保持不变，因此使光导纤维元件的工作效率明显提高。

进一步讲，由于第一接头带有一个用于使单向离合器解除锁定状态的构件，因此可更方便地使柔性悬臂向任一位置倾斜。

更进一步讲，由于第二接头带有一个可将光导纤维装置的柔性导管夹入其间的导入器，因此可以进一步改进光导纤维悬臂装置对光导纤维装置的跟随性。

图1是一个侧视图，示出了本发明第一优选实施方案中体检和医疗用光导纤维装置的上部剖面；

图2是本发明第一优选实施方案中光导纤维悬臂装置的正视图；

图3是优选实施方案中光导纤维悬臂装置的侧视图；

图4是图2所示底座和第一接头的放大图；

图5是图2所示第一接头的剖视图；

图6是图2所示第二接头的放大侧视图；

图7是图2所示第三接头和探针夹持器的放大侧视图；

图8是图2所示第三接头的放大剖面图；

图9是图2所示探针夹持器的放大侧视图；

图10是图2中所示第一接头改进型实施例的放大侧视图；

图11是图10所示第一接头改进型实施例的剖视图。

图1是一个侧视图，示出了本发明第一优选实施方案中体检和医疗所用纤维装置主要部件的上部剖面。本优选实施方案中体检和医疗用光导纤维装置的主要部分包括光导纤维光导管1、保护管2、柔性导管3、探针4、锥形导管5和尖端帽6。

光导纤维光导管1是石英制成的多组分结构，其中大约19,000根光纤被包在一起，每根光纤分别包括具有不同折射率的纤维芯和包层，单根纤维的直径约为50微米。而且光导纤维光导管1使1.6微米以上的长波段红外线不能传导。

保护管2是由铝等材料制成的管子，用于保护光导纤维光导管1的底座。

柔性导管3包括插入其中的光导纤维光导管1，并利用其外层来起保护作用，使得光导纤维光导管不会弯曲超过一定限度。

探针4固定在光导纤维光导管1的尖端，工作时用手指或悬臂装置夹住。探针4离尖端越近直径逐渐减小，与锥形导管5一致，其尖端外周加工有外螺纹，尖端帽6拧在外螺纹上。

锥形导管5比较坚硬，是通过对光导纤维光导管1的尖端进行加热和拉伸加工而成的，直径朝尖端方向逐渐减小。锥形导管5的作用是将光导纤维光导管1的尖端面上发出的光线汇聚成为具有圆形截面、近似于平行光的光束。

尖端帽6的构造使其可以拧在探针4的尖端上并可以拧下来，在其内表面上加工有内螺纹，使其可以拧在探针4的尖端上，弹簧7、直线偏振板8、套筒9和玻璃罩10依次排列。

直线偏振板8经加工后，膜状聚乙烯醇染有碘溶液并且其内外两侧均夹在光学玻璃板当中，其作用是矫直波长段在0.6～1.6微米间或类似波长段的光线偏振面。而且众所周知，经直线偏振的红外线在活化生物聚合物和促进微循环方面具有明显的效果，因而能增强疗效。

下面将对如上述建立的优选实施方案中体检和医疗用光导纤维装置的操作情况进行描述。

从光源(未示出)发出的包括红外线的光线射入光导纤维光导管1的底端平面。

光导纤维光导管1截留长波长段1.6微米以上的红外线，并可能使其它波长段的光线穿过。穿过的光线经各自光导纤维芯上的包层反射到达尖端一侧，由锥形导管5逐渐聚光然后穿出尖端平面。

由光导纤维光导管1尖端平面发出包括红外线在内的光线由直线偏振板8进行直线偏振，然后穿过玻璃罩10照射在损伤部位。

此时，由于光导纤维光导管1具有一定的柔度并可弯曲，因此通过操纵探针4，可以在任何位置上使红外线聚光并照射在损伤部位上，形成一个能量高度集中的光斑。

体检和医疗用光导纤维装置照射在损伤部位上的光线的比率如下：肉眼可看到的红色可见光约占5％，而能够深入人体并产生热效应的非可见近红外光约占95％。能量最为集中的峰值波长在1.0微米附近。波长段约为0.6～1.6微米的光线具有巨大的生物穿透能量，可使人体深处得以加热和活化。

因此，体检和医疗用光导纤维装置在下述所指出的各个方面具有良好效果；

(1)疼痛

肌肉和关节的亚急性和慢性疼痛以及神经痛

(i)颈部…颈椎痛、颈部损伤、睡梦中痛性痉挛

(ii)肩、背…肩关节周炎、背疼、肩关节扭伤

(iii)腰部…骨盘滑脱、坐骨神经痛、椎间盘疝引起的疼痛

(iv)臂…肘关节疼痛、桡肱骨粘液囊炎、板机状拇指

(v)腿…膝关节疼

(2)炎性疼痛、损伤(跟在“急性”词后)

由扭伤、骨折、腱鞘炎、骨盘滑脱、深度肌肉损伤、韧带损伤以及肌肉痉挛性遏抑引起的疼痛

(3)关节炎和风湿病

风湿性关节炎、骨关节炎(急性、亚急性骨关节炎除外)

(4)皮肤病

慢性皮肤病、痤疮、褥疮

图2是一个正视图，所示状态为上述优选实施方案中体检和医疗用光导纤维装置安装在本发明的一个优选实施方案中的光导纤维悬臂装置上。本优选实施方案光导纤维悬臂装置的主要部件包括底座101、第一接头102、第一柔性悬臂103、第二接头104、第二柔性悬臂105、第三接头106以及探针夹持器107。

如图4放大图所示，底座101包括插入并固定在体检和医疗用光导纤维装置的光源设备机身(未示出)上的轴111，和内插有轴111的套筒112。套筒112的底端面开有斜凹槽，因此可固定在光源设备机身的外斜面上而不会转动。

如图5中的剖面图所示，第一接头102包括轴固定架121、轴承座125、轴128和螺钉130，其中轴固定架121通过一个装入底座101内轴111的减震器，由螺钉120安装以防止滑脱并可转动；轴承座125通过制动片122、中间元件123和单向离合器124装配在轴固定架121上并可转动；轴128经板簧126和垫圈127插入轴承座125，并由螺钉129拧在轴固定架121上；螺钉130拧入轴固定架121以限制轴128的转动。由于具有上述结构，可使轴固定架121在水平面内绕轴111转动360度，并可使轴承座125在与轴固定架121垂直的平面内转动大约100度。而且，第一柔性悬臂103由单向离合器124锁定在其下降方向，因而在第一柔性悬臂103竖直返回的方向上没有载荷。

如图3所示，第一柔性悬臂103包括底套131、外管132、内管133、锁紧头134和顶套135。底套131固定在第一接头102的轴承座125上；外管132的底端插入并固定在底套131中；内管133插入外管132中；锁紧头134紧固在外管132的顶端；顶套135固定在第二接头104上，且内管133的顶端插入其中并固定住。通过调节锁紧头134，可使外管132与内管133固定在一起，并且随意调节第一柔性悬臂103的长度。

如图6的放大图所示，第二接头104的结构几乎与第一接头102完全相同。即，第二接头104包括轴固定架141、轴承座145、轴148和螺钉150。轴固定架141装在第一柔性悬臂103的轴上，并经一减震器由螺钉140装配以防止脱落且可转动；轴承座145通过单向离合器144装配在轴固定架141上并可转动；轴148经板簧146和垫圈147插入轴承座145中，并通过螺钉149拧在轴固定架141上；螺钉150拧入轴固定架141以限制轴148的转动。由于具有上述结构，可使轴固定架141以第一柔性悬臂103的轴为中心绕其转动360度，同时也可在与该转动平面相垂直的平面内转动100度左右。而且第二柔性悬臂105由单向离合器144锁定在其下落方向，因而当在水平方向移动第二柔性悬臂105时没有载荷。

除此之外，如图3和图6所示，导向器108紧固在第二接头104的一侧，体检和医疗用光导纤维装置的柔性导管3插入其中。导向器108包括固定在第二接头104的轴148上的扇形板181和两组安装在扇形板181上的滚轮对182、183(参见图2)。

第二柔性悬臂105的结构几乎与第一柔性悬臂103完全相同。即，如图2所示，第二柔性悬臂105包括顶套151、外管152、内管153、锁紧头154和底套155。顶套151固定在第二接头104的轴承座145上；外管152的顶端与顶套151相连；内管153插入外管152内；锁紧头154紧固在外管152的底端；底套155固定在第三接头106上，内管153的底端插入并固定在其中。通过调节锁紧头154，可使外管152与内管153固定在一起，并且可随意调节第二柔性悬臂105的长度。

如图7的放大图所示，第三接头106包括与第二柔性悬臂105相连的万向节基座161。如图8剖面图所示，万向节基座161包括底座162、第一套筒163、第二套筒164、锥形体165、滑块166、盘簧167、万向节168、紧固螺钉169和旋钮170。底座162带有一个螺纹孔，用以与第二柔性悬臂105的底套155固定在一起；第一套筒163套在底座162上；第二套筒164可滑动地装配在第一套筒163上以防滑脱；锥形体165紧固在第一套筒163上；滑块166与锥形体165一起滑动；盘簧167介于锥形体165和滑块166之间；万向节168由于受到滑块166的推压而固定在第二套筒164中；紧固螺钉169拧入第一套筒163中以推压或移动锥形体165；旋钮170与紧固螺钉连在一起。由于具有上述结构，在将万向节移到预想位置后，当通过转动旋钮170拧动紧固螺钉169时，致使锥形体165移动，使得滑块166沿与盘簧167弹力相反的方向滑动，从而推压万向节168并将其固定在第二套管164中。

如图7放大图所示，探针夹持器107包括与万向节底座161相连的夹具171。如图9剖面图所示，夹具171包括底座172、紧固螺钉173、夹板174、175、滑动轴176、螺母177、旋钮178和盘簧179。底座172拧在万向节基座161的万向节168的尖端上；紧固螺母173将底座172固定到万向节168上；一对夹板174、175与底座172安装在一起；滑动轴176固定并穿过夹板对174、175；螺母177固定滑动轴176的一端；旋钮178与滑动轴176的另一端相连，盘簧179压紧滑动轴176。由于具有上述结构，通过转动旋钮178使夹板1 74、175松动，可将体检和医疗用光导纤维装置的探针夹在夹板174、175之间。然后转动旋钮178，使滑动轴176压紧盘簧179，从而使夹板174、175之间的间隙变窄。这样探针4就可夹紧在夹具171上。而且探针夹持器107可相对于万向节底座161的中心转动360度并可倾斜120度左右。

下面将对具有上述结构的本优选实施方案中光导纤维悬臂装置的使用方法进行描述。

首先，使用体检和医疗用光导纤维装置的用户将底座101的轴111插入光源设备机身上所钻的安装孔(未示出)，从而将光导纤维悬臂装置安装到光源设备机身上。然后，从光源设备机身取出体检和医疗用光导纤维装置的柔性导管3，将其夹入与第二接头104固定在一起的导向器108的两组滚轮对182、183之间。下一步，将体检和医疗用光导纤维装置的探针4夹入探针夹持器107的夹板174、175之间，然后通过转动旋钮178将光导纤维装置的探针4夹紧在夹板174、175之间。通过以上各步，可将体检和医疗用光导纤维装置安装在光导纤维悬臂装置上。

在此情况下，使用体检和医疗用光导纤维装置的用户先松开第一柔性悬臂103的锁紧头134，然后将内管133从外管132中抽出再插入其中一定长度，然后锁紧锁紧头134，从而可以随意调节第一柔性悬臂103的长度。同样也可随意调节第二柔性悬臂105的长度。由于柔性导管3可夹入导向器108的两组滚轮对182、183之间，因此柔性导管3也可随第一柔性悬臂103和第二柔性悬臂105的伸长和缩短而移动，甚至在探针104夹紧在探针夹持器107中时也一样。

然后，当使用体检和医疗用光导纤维装置的用户手持探针4水平移动时，第二接头104将沿与单向离合器锁定方向相反的方向转动，以使第二柔性悬臂105在比较小的力作用下沿水平方向抬起并移至预想位置。因此，由于第二接头104由单向离合器144锁定，如果用户在第二柔性悬臂105移到新位置后松开手，第二柔性悬臂105将克服重力的作用停留在该位置，此时探针4也可保持其原来位置。

如果使用体检和医疗用光导纤维装置的用户沿水平方向移动第一柔性悬臂103以使其下落，由于单向离合器124将锁紧力施加在第一接头102上，因此移动第一柔性悬臂103需要相当大的力。但是，可能使第一柔性悬臂在其受压并运动的位置上保持不变的姿势。

此外，如果在第一柔性悬臂103处于任意位置时对其施加一个转动力，可使第一柔性悬臂103与第一接头102一起绕底座101的轴111转动360度。同样，如果在第二柔性悬臂105处于任意位置时对其施加一个转动力，可使第二柔性悬臂105与第二接头103一起绕第一柔性悬臂103的轴转动360度。

因此，由于体检和医疗用光导纤维装置可随光导纤维悬臂装置进行简便地操纵，用户可以比较方便地将探针4移近损伤部位。

另一方面，如果在光导纤维装置使用完毕后，将体检和医疗用光导纤维装置和光导纤维悬臂装置恢复到图2所示的初始位置，首先光导纤维装置的用户要手持探针4并将其移近底座101，此时第二接头104可逆着单向离合器144的锁紧方向转动，第二柔性悬臂105与第一柔性悬臂103之间的夹角变小，而且可使第二柔性悬臂105恢复到接近第一柔性悬臂103的位置。

然后，如果沿第一柔性悬臂103的竖起方向施加一个作用力，可在较小的力作用下将第一柔性悬臂103恢复到竖起位置，从而可使体检和医疗用光导纤维装置和光导纤维悬臂装置恢复到图2所示的初始位置。

图10和图11分别是第一接头102′结构的侧视图和剖视图，第一接头102′是图2和图5中所示第一接头102的改进型实施例。该实施例的第一接头102′包括轴固定架191、空心轴193、轴承座195、斜定位销196、转盘199、滚珠200、解锁销201、杆202、球形手柄203和复位弹簧204。轴固定架191安装在底座101的轴111上并可转动；空心轴193通过螺钉192安装在轴固定架191上，其圆周侧面带有一个凹槽193a，用于安放单向离合器；轴承座195通过一个烧结垫圈194安装到空心轴193上并可转动；斜定位销196嵌入轴承座195并插入轴固定架191的弧形槽191a中；转盘199通过螺钉197安装到空心轴193上并可转动，并由烧结垫圈198固定；滚珠200用于与单向离合器咬合，单向离合器空置地安装在凹槽193a中；解锁销201嵌入转盘199中，用于使与滚珠200咬合的单向离合器解除锁紧状态；杆202固定在转盘199上；球形手柄203和杆202连在一起；复位弹簧204用于使转盘199回复原位。

对于具有上述结构的该实施例的第一接头102′，可以通过设置球形手柄203，手动地解除由空心轴193的凹槽193a和滚珠200组成的单向离合器所实现的锁紧状态。也就是说，尽管轴承座195沿箭头“a”方向转动时，转动轴承座195不受任何载荷，但如果想使轴承座195沿箭头“b”方向转动，滚珠200将与凹槽193a咬合达到锁紧装置。在锁定状态下，当向上推动球形手柄203时，解锁销201通过杆201和转盘199与滚珠200接合，从而解除滚珠200与空心轴193的凹槽193a的啮合状态，因而解除锁紧状态。这样，由于轴固定架191和轴承座195都可自由运动，因而可比较容易地使第一柔性悬臂103向下移到任一预想的倾斜位置。而且如果在第一柔性悬臂103的倾斜位置将手从球形手柄203上松开，则由于复位弹簧104的反弹，转盘199回复原位，使得滚珠200再次与凹槽193a咬合，从而使单向离合器重新锁紧。此外，如果第一柔性悬臂103回到初始竖起位置，由于单向离合器未锁紧，可以在比较小的力的作用下使第一柔性悬臂103回复初始竖起位置。

此外，以图1所示的装有体检和医疗用光导纤维装置的实施例为基础，对上述优选实施方案的光导纤维悬臂装置进行了描述。安装在光导纤维悬臂装置上的光导纤维装置并不必须限用于体检和医疗。用于工业、医学诊断等方面的光导纤维装置，在使用时也可安装到光导纤维悬臂装置上。

Claims (5)

1.一种体检和医疗用光导纤维装置，通过利用一个柔性光导纤维光导管传导光线，将从光源发出的包括红外线的光线照射到损伤部位来进行体检和医疗，

其中该光导纤维光导管的尖端制成锥形导管，其直径靠近尖端逐渐变小，而且该锥形导管使所述包括红外线的光线聚光并照射在损伤部位。

2.权利要求1所述的体检和医疗用光导纤维装置，包括一块直线偏振板，对由该光导纤维光导管的锥形管的尖端平面发出的包括红外线的光线进行直线偏振。

3.一种光导纤维悬臂装置，包括：

底座，固定在光源设备机身上；

第一接头，可绕所述底座的轴转动，并由一个单向离合器连接，以便可在与转动平面垂直的平面内沿一个方向摇动；

第一柔性悬臂，柔性地与所述第一接头相连；

第二接头，可绕所述第一柔性悬臂的轴转动，并由一个单向离合器连接，以便可在与转动平面相垂直的平面内沿一个方向摇动；

第二柔性悬臂，柔性地与所述第二接头相连；

第三接头，与所述第二柔性悬臂相连并可转动、摇动；以及

探针夹持器，与所述第三接头相连，用于夹持所述光导纤维装置的探针。

4.权利要求3所述的光导纤维悬臂装置，其中所述第一接头包括一个用于解除所述单向离合器锁定状态的构件。

5.权利要求3所述的光导纤维悬臂装置，其中所述第二接头包括一个导向器，光导纤维装置的柔性导管夹入其中。

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