CN209204497U - 一种可选波长红外线理疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可选波长红外线理疗仪，用于对人体辅助治疗，其包括：光源模块，其特征在于：在光源模块内部设置有红外光源和分光元件；所述分光元件可以将红外光源出射的光按波长分成连续光谱。本实用新型能够挑选对身体有益的波长照射到皮肤上，从而起到保健治疗的效果，并且装置操作简单，使用方便，便于携带。

Description

一种可选波长红外线理疗仪

技术领域

本实用新型涉及一种保健治疗器械，尤其涉及一种医用红外线理疗领域。

背景技术

红外线光疗法是全球医学疼痛管理的重大突破，该科技利用红外线，尤其是近红外线可深入人体组织的特性及红外线温热效应，升高组织温度，扩张毛细血管，促进血液循环，增强物质代谢，提高组织细胞活力及再生能力。红外线治疗慢性炎症时，能改善血液循环，增加细胞的吞噬功能，消除肿胀，促进炎症消散。红外线还经常用于治疗扭挫伤，促进组织肿胀消散以及减轻术后黏连，促进瘢痕软化，减轻瘢痕挛缩等。但是传统红外线理疗仪同时提供近红外线、中红外线和远红外线，并没有选取波长的功能，在实际使用中，由于近红外线和远红外线的疗效并不一致，在需要对人体深处的病灶进行治疗时，不可避免的会因为远红外线的过度照射，而使照射部位温度过高，为避免患者皮肤烫伤，需要间断性进行治疗，影响治疗效果。反之，当需要对表面皮肤进行治疗时，由于近红外线在皮肤中的穿透深度较大，会对皮肤深处健康组织加热，不利于身体健康。所以现有技术中同时向患处供应全波段红外线的方式，虽然有效，但是由于无效波段的加热作用导致，需要频繁的暂停照射，以避免皮肤过热，等降温后再次进行照射，但是如果降低整体辐射功率又会导致疗效不足。为了解决上述问题，需要开发一种能够根据理疗需要，选择最有效波段红外线进行理疗的装置，避免能源浪费，也能避免皮肤上局部过热。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可选波长红外线理疗仪，实现量化控制对患处进行红外线治疗，避免烫伤皮肤，并且针对不同的治疗目的，选择适当的波长，提高治疗效果。

为了实现以上目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种可选波长红外线理疗仪，用于对人体辅助治疗，其包括：光源模块，其特征在于：在光源模块内部设置有红外光源和分光元件；所述分光元件可以将红外光源出射的光按波长分成连续光谱，并通过光阑或者其它挡板使得有效波段的红外光输出，阻挡无效的红外波段。

优选地，所诉光源模块内部还设置有椭圆反射镜、第一光阑、第一反射镜、第二光阑、第二反射镜。优选地，所述红外光源位于椭圆反射镜的一个焦点；所述第一光阑位于椭圆反射镜的另一个焦点。优选地，所述第一反射镜和第二反射镜包括球面镜、抛物面镜以及其它具有聚焦能力的反射镜。优选地，所述第二光阑的宽度根据需要透过的波长范围进行设置。

优选地，所述红外光源包括石英加热管、卤素灯管、陶瓷加热管、碳纤维加热管和发热线圈的一种或两种以上。

优选地，所述连续光谱是指在红外波长范围从700nm到15000nm之间的一个波长或者一段波长范围。

优选地，所述分光元件为截面成三角形，四边形或其它多边形的柱状物体，在不同柱面上设置有不同光栅。

优选地，所述分光元件通过沿垂直于截面的轴旋转，用于选择不同波长或不同光栅。

优选地，所述可选波长红外线理疗仪还包括光传输模块和理疗模块；所述光传输模块设置在光源模块和理疗模块之间；所述理疗模块设置在光传输模块和人体皮肤之间。

优选地，所述光传输模块是光纤或其它类似光传导装置。

优选地，所述光纤是一束光纤或多束光纤，每束光纤与一个理疗模块相连。

优选地，所述光纤与理疗模块相连的端口上设置有向外凸出的半球形透镜。

优选地，所述理疗模块分为上半部和下半部，两者之间通过弹性密封部件相连。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型通过引入分光元件，可以在整个红外波长范围从700nm到15000nm之间，针对不同的治疗目的，选取适当波长的红外线，利用近红外光和远红外光的不同的特性，提高治疗效果。

附图说明

图1为本实用新型的一种可选波长红外理疗仪的剖面结构示意图；

图2为本实用新型另一种可选波长红外理疗仪的剖面结构示意图；

图3为本实用新型第三种可选波长红外理疗仪的剖面结构示意图；

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

如图1所示，本实用新型的一种可选波长红外理疗仪100，包括：光源模块114、光传输模块118和理疗模块124。光源模块114内部有红外光源102，可以由包括石英加热管、卤素灯管、陶瓷加热管、碳纤维加热管和发热线圈的一种或两种以上构成，上述红外光源102输出全波段的红外光，包括对人体治疗效果不明显的波段和可用于理疗的波长范围从700nm到15000nm之间的红外光，其中近红外光的波长范围是700nm到3000nm，中红外光的波长范围是3000nm到8000nm，远红外光的波长范围是8000nm到15000nm，近红外光具有穿透深度大的特点，可以治疗皮肤下深处的患处，远红外光具有共振效应，它易被物体吸收并转化为物体的内能。远红外线被人体吸收后，可使体内水分子产生共振，使水分子活化，增强其分子间的结合力，从而活化蛋白质等生物大分子，使生物体细胞处于最高振动能级，可以促进血液循环，强化各组织之间的新陈代谢。中红外线兼顾近红外线和远红外线的特点。光源模块114放置在椭圆反射镜104的一个焦点上，将入射光阑106放置在椭圆反射镜104的另一个焦点P0，由于椭圆反射镜104的光学特性，光源模块104发出的光经过反射，汇聚到入射光阑106中心开口P0处，并从入射光阑106出射到第一反射镜108上，形成光束L1，其中L1具有点光源的特性。第一反射镜108可以是球面镜、抛物面镜以及其它具有聚焦能力的反射镜。入射光阑106放置在第一反射镜108的焦点P0位置，因此光束L1经过第一反射镜108反射后，变成平行光L2，入射到分光元件110上，作为一种实施方式，分光元件是光栅模块110，光栅模块110是截面成等边三角形的柱子结构，在平面110a上设置有工作在近红外波段的光栅，光栅刻线为200-300线/毫米，在平面110b上设置有工作在中红外波段的光栅，光栅刻线为50-100线/毫米，在平面110c上设置有工作在远红外波段的光栅，光栅刻线为1-50线/毫米。光栅模块110并不限于截面为等边三角形，也可以是其它三角形，四边形，五边形，六边形等多边形。当需要更换不同波段的光栅时，可以通过旋转垂直于截面的轴，让相应的光栅面对入射光。平行光L2经过光栅模块110反射后，会依据不同波长，衍射成连续衍射光谱，其衍射规律服从：d(sinθ±sini)＝Kλ，式中d是光栅常数；i是入射角，θ是衍射角；若i与θ在光栅平面法线同侧，式中取正号，反之取负号。于是波长不同的光偏向不同的方向。式中K为光谱级数，如K＝1为一级光谱，K＝2为二级光谱。本实施例中优选选用一级光谱，因为其能量比次级光谱要大。从光栅110上衍射后形成的光束L3入射到出射光阑112上，出射光阑112的开口宽度可根据需要透过的波长范围做了优化，通过调节光阑112中的开口位置和大小和选择最终输出的光谱范围。其中光阑112也可以其它形式的红外挡板，只要挡板上的开口能够使得有效红外波段通过，同时阻挡或吸收其余无效红外波段的能量就可以应用于本实用新型。通过旋转光栅模块110，可以选择不同的光谱段的衍射光出射到光阑112，实现连续选择一定的波长范围的光通过出射光阑112。出射光阑112边缘具有平面112a，其上具有光吸收结构，可以吸收多余的衍射光谱，光阑112边缘内部设有冷却装置(未显示)，可以将出射光阑112冷却，防止出射光阑112温度过高。经过选择后的一定波长范围的光束L4通过出射光阑112后，被第二反射镜116反射为光束L5成像到光传输模块118的端口120上。第二反射镜116可以是球面镜、抛物面镜以及其它具有聚焦能力的反射镜。光传输模块118，可以是光纤或其它类似光传导装置，也可以是单束或者多束光纤，光通过端口120进入光传输模块118，并从端口126出射，端口126成向外凸出的半球形透镜，可以将光投射到皮肤上。一束光纤对应一个端口126，并与一个与理疗模块124相连。理疗模块124可以分为上半部125和下半部130，两者之间通过弹性密封部件128相连，通过挤压下半部130，可以排出在理疗模块124内的空气，当弹性密封部件128恢复原状时，皮肤和理疗模块124共同形成的空间内形成负压，从而将理疗模块124吸附在皮肤上面，达到固定理疗模块124的作用。通过理疗模块125可以使得输出的红外光能够对准皮肤上的特点区域，比如特定的穴位，伤口或者疼痛发生处等。最终，根据不同的治疗目的，选取适当的波长，照射到皮肤上，既可以提高治疗效果，又可以减小患者的不适感。其中光传输模块也可以是多条光缆组成，每条光缆分布连接到一个皮肤理疗模块124，多个皮肤理疗模块124可以对同一个人的不同部位或者不同人的同时进行理疗。

经过光阑112输出的红外光已经经过了光栅模块110进行的波段分离和光阑112对波段的选择，可以直接输出。所以光传输模块118也可不使用光纤，而是直接将分离后的红外光通过一个镜头直接输出到外部用于照射皮肤。如图2所示，光阑112后端连接着一个圆桶形的导光通道140，导光通道的内壁上涂覆有反射红外线的材料。从光阑112输出的光束L4经过导光通道引导后，大部分红外线到达皮肤表面。也可以在导光通道内进一步设置一个凸透镜150，使得发散的光束L4变为平行光束L6到达皮肤表面，平行的光束有利于红外辐射能量在皮肤表面均匀分布，防止局部过热点的出现。

本实用新型中的光栅模块110也可以是如图3所示的包括大面积的一块光栅板，但是在光栅板上包括第一光栅区域110a和第二光栅区域110b，其中区域110a中设置有工作在近红外波段的光栅，光栅刻线为200-300线/毫米，在平面110b上设置有工作在中红外波段的光栅，光栅刻线为50-100线/毫米。在需要切换不同的红外波段输出时可以通过移动下方的第一反射镜108，比如使得反射镜108向右移动，使得反射后的光束L2从110a区域移动到110b区域，最终使得从光栅110b区域反射出来的光束L3的波段也发生变化。或者也可以通过移动光栅110的方式实现不同波段的分离，比如使得110沿着光栅所在平面倾斜的左右移动，选择性的使110a/110b区域接收光束L2的照射。

所以本实用新型通过一个椭圆球体将一个位于椭圆中体积较大的发散光源转变为点光源L1，然后经过反射镜108使得光束L2变为平行光源，再通过光栅模块110中的多个光栅区域将红外线不同波段分离，最终通过光阑将不需要输出的波段遮挡，只输出理疗需要的波段。

对于部分只需要很窄的波段进行理疗的应用，光栅装置中也可以只包括110a/110b/110c中的一个，而且也不需要额外的驱动装置，驱动光栅110旋转/平移或者驱动反射镜移动。只需要将平行的红外光束L2直接照射到单一的光栅区域上，直接通过光阑选择输出所需要的窄波段红外光。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种可选波长红外线理疗仪，用于对人体辅助治疗，其包括：光源模块，其特征在于：在光源模块内部设置有红外光源、红外光源准直器和分光元件；

其中所述红外光源准直器将红外光源发出的全波段红外光转变为平行红外光输出到所述分光元件；

所述分光元件接收所述平行的红外光并输出分波段排列的红外光，所述分光元件中还包括一红外光挡板，所述红外光挡板上包括一开口，经过所述开口可以将所述分波段排列的红外光中的部分红外波段输出，同时阻挡其余波段。

2.如权利要求1所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述红外光源准直器包括一椭圆反射镜、第一光阑、第一反射镜，其中所述红外光源设置于所述椭圆反射镜的一个中心，所述第一光阑位于所述椭圆反射镜的第二个中心，所述第一反射镜将穿过第一光阑的发散光转换为平行光输出。

3.如权利要求1所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述红外光源包括石英加热管、卤素灯管、陶瓷加热管、碳纤维加热管和发热线圈的一种或两种以上。

4.如权利要求1所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述分光元件用于分离红外波长范围从700nm到15000nm之间的一段波长范围。

5.如权利要求1所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述分光元件为包括多个光栅的光栅模块，每个光栅上设置有不同刻线，用于分离不同波段的红外线，一个驱动装置驱动所述光栅模块旋转或者平移，使得来自红外光准直器的所述平行红外光照射到不同光栅上。

6.如权利要求2所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述第一反射镜选自球面镜、抛物面镜之一。

7.如权利要求2所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述红外光挡板为第二光阑，第二光阑的开口宽度根据需要透过的波长范围进行设置。

8.如权利要求1所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述可选波长红外线理疗仪还包括光传输模块和理疗模块；所述光传输模块设置在光源模块和理疗模块之间；所述理疗模块设置用于将来自光传输模块的光照射到人体皮肤的特定区域。

9.如权利要求8所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述光传输模块是光纤，所述光纤是一束光纤或多束光纤，每束光纤与一个理疗模块相连。

10.如权利要求9所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述光纤与理疗模块相连的端口上设置有向外凸出的半球形透镜。

11.如权利要求8所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述理疗模块分为上半部和下半部，两者之间通过弹性密封部件相连。

12.如权利要求1所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述可选波长红外线理疗仪还包括一导光通道面向所述红外光挡板的开口，使得红外光挡板输出的部分红外波段经过所述光通道向外照射到达人体皮肤。

13.如权利要求12所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述导光通道中还设置有一个凸透镜。

14.如权利要求2所述的一种可选波长红外线理疗仪，其特征在于：所述分光元件为一个光栅，所述光栅上不同区域设置有不同刻线，用于分离不同波段的红外线，一个驱动装置驱动所述光栅或者所述第一反射镜平移，使得来自红外光准直器的所述平行红外光照射到光栅不同区域上。