CN204445904U - 集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪 - Google Patents

Abstract

集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪，涉及激光治疗仪。设有显示外屏、按键、腕带、反射式血氧传感器、OLED显示屏、透光片和充电接口；显示外屏及按键设在上壳上表面，反射式血氧传感器设在上壳侧面，透光片设在下壳凸块下表面，显示屏设在上壳内；中央处理器MCU输入端分别与按键控制模块、反射式心率和血氧饱和度模块、电源管理模块连接，中央处理器MCU输出端分别与显示模块、激光治疗模块、震动外设电路连接；反射式心率和血氧饱和度检测模块与反射式血氧传感器发射端和接收端连接，激光治疗模块与照射桡动脉激光器连接；显示模块与显示屏连接，震动外设电路与微型电机连接；照射桡动脉激光器和微型电机设在印制电路板上。

Description

集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪

技术领域

本实用新型涉及激光治疗仪，尤其是涉及一种集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪。

背景技术

心脑血管疾病是一种严重威胁人类，特别是50岁以上中老年人健康的常见病，即使应用目前最先进、完善的治疗手段，仍约有50％以上的脑血管意外幸存者生活不能完全自理！全世界每年死于心脑血管疾病的人数高达1500万人，居各种死因首位。心脑血管疾病已成为人类死亡病因最高的头号杀手，也是人们健康的“无声凶煞”！

近年来，应用激光体表照射血液是目前国内外治疗心脑血管类疾病的一种物理疗法。它利用激光的光量子被血液中的血细胞，血浆中的蛋白质(包括酶)、脂类等吸收，引起电子向高能级跃迁，使相应分子进入激发状态，进而发生一系列光化学反应。激光血疗能增强红细胞的变形能力，减低血粘度，降低血沉和红细胞聚集性；改善血液流变性和微循环，提高SOD活力，抗自由基损伤，清除中分子物质，调节免疫功能，抗缺氧，提高血红蛋白携氧能力和血氧饱和度等。

激光血疗法主要用于治疗由缺血缺氧引起的心脑血管疾病，而心率的改善和血氧饱和度的提高是判断其是否具有疗效的两项重要指标。目前市场上大多激光治疗仪都仅仅只有治疗的功能，而缺乏检测血氧饱和度和心率的功能或者仅备有一些扩展设备接口，无法做到检测与治疗为一体。如中国专利CN 203139416 U公开的治疗仪仅有外接扩展设备接口，需要额外的外接血氧饱和度和心率检测头，这些治疗仪都存在以下不足之处：1)便携性不够好，不能做到治疗、检测为一体；2)血氧饱和度及心率的检测头极易损坏，且各个仪器制造商的制造精度和准确度各不相同，造成使用者进行检测时检测值各不相同，会给使用者造成困惑，难于形成统一的评判方式和追踪方式，影响患者的治疗信心；3)操作复杂，特别是老年患者相对难于操作；4)血氧饱和度及心率检测头等仪器与治疗仪分离的方式，使检测头及仪器容易遗失，增加患者购买检测头等仪器的负担。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪。

本实用新型设有显示外屏、按键、治疗仪上壳、腕带、反射式血氧传感器、OLED显示屏、印制电路板、锂电池、治疗仪下壳、透光片和充电接口；

所述治疗仪上壳设在腕带上，显示外屏及按键设在治疗仪上壳的上表面，反射式血氧传感器设在治疗仪上壳的侧面，透光片设在治疗仪下壳的凸块下表面上，充电接口设在治疗仪下壳的表面上，OLED显示屏、印制电路板、锂电池依次设在治疗仪上壳内；所述印制电路板上设有中央处理器MCU、反射式心率和血氧饱和度检测模块、激光治疗模块、电源管理模块、显示模块、按键控制模块、震动外设电路；所述中央处理器MCU的输入端分别与按键控制模块、反射式心率和血氧饱和度模块、电源管理模块连接，中央处理器MCU的输出端分别与显示模块、激光治疗模块、震动外设电路连接；所述反射式心率和血氧饱和度检测模块与反射式血氧传感器发射端和接收端连接，所述电源管理模块与锂电池和外接充电电源接口连接，所述激光治疗模块与照射桡动脉激光器连接；显示模块与OLED显示屏连接，震动外设电路与微型电机连接；照射桡动脉激光器和微型电机设在印制电路板上。

所述治疗仪上壳和治疗仪下壳可采用材质较轻且导热性较好的金属合金制成，金属合金可采用镁铝合金。材质较轻的镁铝合金的外壳不仅可以使整个治疗仪重量减轻，而且可以提高照射桡动脉激光器的散热效率，使照射桡动脉激光器可以稳定工作并延长其使用寿命。

所述照射桡动脉激光器可采用一组排列整齐的4个照射桡动脉激光器。

所述治疗仪下壳背面可采用弧形凸块结构，它既可作为照射桡动脉的激光的出射窗口，又可作为桡动脉的定位装置，凸块的凸出侧面既可以帮助使用者准确感知激光器在手腕的位置，方便而准确地使治疗者对准桡动脉进行照射治疗，减少激光的盲目照射，又可以避免激光泄漏造成光污染。

所述反射式血氧传感器可设有双波长光电发射管和光频接收管，其中双波长光电发射管用于发射660nm的红光和940nm的红外光，光频接收管用于将接收到的光信息转换成频率信号。

所述印制电路板可采用双层印制电路板，印制电路板靠OLED显示屏的一侧布有贴片式电阻、电容等元器件，靠锂电池的一侧则布有中央处理器MCU、照射桡动脉激光器、微型电机和其他一些贴片式元器件，这样合理的布局可以减小仪器整体大小，使治疗仪更便携和美观。

所述照射桡动脉激光器按照人体桡动脉的相对位置排成一列布置在印制电路板上，照射桡动脉激光器在正常工作时，输出激光波长为650nm，单支照射桡动脉激光器的输出功率不超过5mw。

按键控制模块可设有第一按键、第二按键和第三按键，第一按键用于治疗仪开启与关闭、照射桡动脉激光器的启停及血氧饱和度和心率的启停控制；第二按键用于控制治疗仪的激光治疗模式、血氧饱和度及心率检测模式切换；第三按键用于控制治疗仪的激光治疗模式、血氧饱和度及心率检测模式的返回。

所述印制电路板可采用双层印制电路板，将元器件合理布局在印制电路板的两侧可以减小仪器整体大小，使治疗仪更便携和美观。

本实用新型在传统的腕式激光治疗仪上集成一个反射式血氧饱和度和心率检测装置，其有益技术效果是：便携性好，集治疗与检测为一体，方便使用者实时检测自己治疗效果，避免盲目治疗；使用者可以对自己的健康状态形成一体的评判方式和追踪方式，增加使用者的治疗信心；采用反射式的血氧饱和度和心率检测装置使患者操作简单，只需将任意一手指轻触检测口即可得到检测值，从而告别传统指夹式血氧仪的操作不方便且复杂；避免血氧饱和度和心率检测头及仪器的遗失，降低患者购买检测头等仪器的负担。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构分解示意图。

图2是本实用新型实施例的电路原理组成框图。

图3是本实用新型实施例的内部电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型实施例设有显示外屏1、按键2、治疗仪上壳3、腕带4、反射式血氧传感器5、OLED显示屏6、印制电路板7、锂电池10、治疗仪下壳11、透光片12和充电接口13；

所述治疗仪上壳3设在腕带4上，显示外屏1及按键2设在治疗仪上壳3的上表面，反射式血氧传感器5设在治疗仪上壳3的侧面，透光片12设在治疗仪下壳11的凸块下表面上，充电接口13设在治疗仪下壳11的表面上，OLED显示屏6、印制电路板7、锂电池10依次设在治疗仪上壳3内；所述印制电路板7上设有中央处理器MCU 14、反射式心率和血氧饱和度检测模块18、激光治疗模块19、电源管理模块22、显示模块15、按键控制模块16、震动外设电路17；所述中央处理器MCU 14的输入端分别与按键控制模块16、反射式心率和血氧饱和度模块18、电源管理模块22连接，中央处理器MCU 14的输出端分别与显示模块15、激光治疗模块19、震动外设电路17连接；所述反射式心率和血氧饱和度检测模块18与反射式血氧传感器5发射端和接收端连接，所述电源管理模块22与锂电池10和外接充电电源接口13连接，所述激光治疗模块19与照射桡动脉激光器8连接；显示模块15与OLED显示屏6连接，震动外设电路17与微型电机9连接；照射桡动脉激光器8和微型电机9设在印制电路板7上。

所述治疗仪上壳3和治疗仪下壳11可采用材质较轻且导热性较好的金属合金制成，金属合金可采用镁铝合金。材质较轻的镁铝合金的外壳不仅可以使整个治疗仪重量减轻，而且可以提高照射桡动脉激光器8的散热效率，使照射桡动脉激光器8可以稳定工作并延长其使用寿命。

所述照射桡动脉激光器8可采用一组排列整齐的4个照射桡动脉激光器。

所述治疗仪下壳11背面可采用弧形凸块结构，它既可作为照射桡动脉的激光的出射窗口，又可作为桡动脉的定位装置，凸块的凸出侧面既可以帮助使用者准确感知激光器在手腕的位置，方便而准确地使治疗者对准桡动脉进行照射治疗，减少激光的盲目照射，又可以避免激光泄漏造成光污染。

所述反射式血氧传感器5可设有双波长光电发射管20和光频接收管21，其中双波长光电发射管20用于发射660nm的红光和940nm的红外光，光频接收管21用于将接收到的光信息转换成频率信号。

所述印制电路板7可采用双层印制电路板，印制电路板7靠OLED显示屏6的一侧布有贴片式电阻、电容等元器件，靠锂电池10的一侧则布有中央处理器MCU 14、照射桡动脉激光器8、微型电机9和其他一些贴片式元器件，这样合理的布局可以减小仪器整体大小，使治疗仪更便携和美观。

所述照射桡动脉激光器8按照人体桡动脉的相对位置排成一列布置在印制电路板7上，照射桡动脉激光器8在正常工作时，输出激光波长为650nm，单支照射桡动脉激光器8的输出功率不超过5mw。

按键控制模块16可设有第一按键、第二按键和第三按键，第一按键用于治疗仪开启与关闭、照射桡动脉激光器8的启停及血氧饱和度和心率的启停控制；第二按键用于控制治疗仪的激光治疗模式、血氧饱和度及心率检测模式切换；第三按键用于控制治疗仪的激光治疗模式、血氧饱和度及心率检测模式的返回。

第一按键S1按下后三极管Q4导通进而触发限流稳压器V2给微处理器14供电，微处理器14通过检测I/O输入端P1.6来判断按键按下的时间，如果超过3s，微处理器14将通过I/O口P5.4输出低电平来控制三极管Q3导通，促使治疗仪开机，反之微处理器14可以通过三极管Q3截止来使治疗仪关机，在开机状态时，第一按键S1短按一下时，可供微处理器14通过检测I/O输入端P1.6一个脉冲信号，经过微处理器14判断处理后来开启和关停治疗仪的激光治疗模块19和血氧饱和度及心率检测模块18，实现治疗仪的开关机、激光器的启停及血氧饱和度和心率的启停控制；另外,第二按键S2和第三按键S3同样是通过按键按下时给微处理器14通过检测I/O输入端P2.0、P2.1一个低电平脉冲信号，经过微处理器14处理后，分别控制治疗仪的切换激光治疗模式、血氧饱和度及心率检测模式及返回的操作；反射式心率和血氧饱和度检测模块18的双波长光电发射管20与双向单刀双掷模拟开关U4的COM1与COM2角相连接，双波长光电发射管20以一定频率交替发射660nm和940nm的光则是通过微处理器14的输出I/O端P6.1、P6.2来控制的，光频接收管21则将接收的光信息转换成频率信号通过与微处理器14的捕获I/O口传输进入微处理器14，然后微处理器14通过内部的数字滤波程序计算出血氧饱和度值和心率值；激光治疗模块19的的输出终端(照射桡动脉激光器8)，则是通过限流电路和延时软启动电路连接在一起，其中稳压限流电路主要是通过超低噪声，快速响应的线性稳压器V5来限定照射桡动脉激光器8的输入电流，该稳压器内置固定参考电压源，误差修正电路限流电路相位补偿电路及内置低内阻MOSFET，达到高波纹抑制，低输出噪声，超快速响应低压差，使照射桡动脉激光器8可以稳定的工作，延时软启动电路，则是利用RC电路的充放电，实现时间上的延时开关，具体过程为：照射桡动脉激光器8上电时,从线性稳压器V5出来的电流经电阻R47向电容C24充电,三极管Q7基极(b)电压逐渐升高。随着电容C24的充电以及三极管Q7的导通,照射桡动脉激光器8的输入电压实现了从0到最大的缓慢上升,直到电容充电饱和后,此时电压和电流趋于稳定。限流电路和延时软启动电路的组合使用，可使减少电路中的浪涌电流和突然上电或断开电源时对激光器的冲击，提高激光器的稳定性和使用寿命；电源管理模块22通过锂电池10充电管理芯片U1来控制充电电流，防止锂电池10过充、过放、短路，电量的检测则是通过微处理器14的I/O端P5.3输出高电平来打开三极管Q2使锂电池10即时的电量通过微处理器14的D/A端口输入到微处理器14中，然后微处理器14在进行数模转换成电量值，电源管理模块22与外部电源的连接则是通过治疗仪下壳11的充电接口13连接的，该充电接口13为磁性接触式充电接口，可以使充电更为简便美观；震动外设电路17输出端连接微型电机9，当接收到微处理器14发出的高或低电平信号时，连接微处理器的三极管Q5将开启，使微型电机9开启工作。

上述按键控制模块16中的按键S1、S2、S3分别与微处理器14的I/O输入口P1.7、P2.0、P2.1连接在一起，开机控制端直接与微处理器14的I/O输出口P5.4连接在一起；反射式血氧饱和度及心率检测模块18的双波长光电发射管20两端通过双向单刀双掷模拟开关芯片U4与微处理器的I/O输出P6.1、P6.2连接在一起，光频接收管21直接与微处理器14的捕获输入P4.3连接在一起；激光输出模块19的输出终端(照射桡动脉激光器8)通过三级管Q7和线性稳压器V5与微处理器14的I/O输出口P5.2连接在一起；电源管理模块22中的锂电池10通过锂电池充电管理芯片U1连接在一起，电量监控的与微处理器14的D/A输入P6.0连接在一起，电量监控的开光与微处理器14的I/O输出P5.3连接在一起；震动外设电路17的微型电机9通过三极管Q5与微处理器14的I/O输出P5.0连接在一起；显示控制模块15的数据传送端直接与微处理器14的I/O输出口P2.3-P2.7、P3.0-P3.7连接在一起，OLED屏幕6开关与背光控制端分别与微处理器14的I/O输出口P4.7和P5.5连接在一起；数据下载端直接与微处理器14的TCK、TMS、TDI、TDO连接在一起。

Claims (7)

1.集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪，其特征在于设有显示外屏、按键、治疗仪上壳、腕带、反射式血氧传感器、OLED显示屏、印制电路板、锂电池、治疗仪下壳、透光片和充电接口；所述治疗仪上壳设在腕带上，显示外屏及按键设在治疗仪上壳的上表面，反射式血氧传感器设在治疗仪上壳的侧面，透光片设在治疗仪下壳的凸块下表面上，充电接口设在治疗仪下壳的表面上，OLED显示屏、印制电路板、锂电池依次设在治疗仪上壳内；所述印制电路板上设有中央处理器MCU、反射式心率和血氧饱和度检测模块、激光治疗模块、电源管理模块、显示模块、按键控制模块、震动外设电路；所述中央处理器MCU的输入端分别与按键控制模块、反射式心率和血氧饱和度模块、电源管理模块连接，中央处理器MCU的输出端分别与显示模块、激光治疗模块、震动外设电路连接；所述反射式心率和血氧饱和度检测模块与反射式血氧传感器发射端和接收端连接，所述电源管理模块与锂电池和外接充电电源接口连接，所述激光治疗模块与照射桡动脉激光器连接；显示模块与OLED显示屏连接，震动外设电路与微型电机连接；照射桡动脉激光器和微型电机设在印制电路板上。

2.如权利要求1所述集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪，其特征在于所述照射桡动脉激光器采用一组排列整齐的4个照射桡动脉激光器。

3.如权利要求1所述集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪，其特征在于所述治疗仪下壳背面采用弧形凸块结构。

4.如权利要求1所述集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪，其特征在于所述反射式血氧传感器设有双波长光电发射管和光频接收管，双波长光电发射管用于发射660nm的红光和940nm的红外光，光频接收管用于将接收到的光信息转换成频率信号。

5.如权利要求1所述集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪，其特征在于所述印制电路板采用双层印制电路板，印制电路板靠OLED显示屏的一侧布有贴片式电阻、电容，靠锂电池的一侧则布有中央处理器MCU、照射桡动脉激光器、微型电机。

6.如权利要求1所述集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪，其特征在于所述照射桡动脉激光器按照人体桡动脉的相对位置排成一列布置在印制电路板上。

7.如权利要求1所述集检测和治疗为一体的腕式激光治疗仪，其特征在于按键控制模块设有第一按键、第二按键和第三按键，第一按键用于治疗仪开启与关闭、照射桡动脉激光器的启停及血氧饱和度和心率的启停控制；第二按键用于控制治疗仪的激光治疗模式、血氧饱和度及心率检测模式切换；第三按键用于控制治疗仪的激光治疗模式、血氧饱和度及心率检测模式的返回。