CN210542915U

CN210542915U - 一种光疗胶囊

Info

Publication number: CN210542915U
Application number: CN201920976018.3U
Authority: CN
Inventors: 阴慧娟; 董晓曦; 黄河; 张健; 李宏霄; 李迎新
Original assignee: Institute of Biomedical Engineering of CAMS and PUMC
Current assignee: Institute of Biomedical Engineering of CAMS and PUMC
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2029-06-25

Abstract

本实用新型提供了一种光疗胶囊和光疗胶囊试剂盒，属于医疗器械技术领域，包括FPC柔性电路板包裹的筒体、分别与所述筒体两端连接的第一LED铝基板线路板和第二LED铝基板线路板；所述FPC柔性电路板外表面设置若干LED发光光源，所述FPC柔性电路板内设置发光电源；所述第一LED铝基板线路板外表面设置LED发光光源，所述第一LED铝基板线路板内表面设置控制板；所述控制板上设置LED驱动电路和LED发光光源的开关；所述第二LED铝基板线路板外表面设置LED发光光源。本实用新型提供的光疗胶囊结构简单、安全、无创治疗；治疗时患者无痛苦，可以大大提升患者的治疗依从性。

Description

一种光疗胶囊

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种光疗胶囊。

背景技术

光动力疗法和光生物调节疗法是光医学领域的最常见且最重要的两种治疗方法，在肿瘤的靶向治疗以及慢性病的调节领域发挥着巨大的作用。光医学疗法中，光源是最重要的元素。

光动力疗法(photodynamic therapy，PDT)是用光敏药物和光活化，治疗肿瘤疾病的一种新方法，具体是用特定波长的光照射肿瘤部位，能使选择性聚集在肿瘤组织的光敏药物活化，引发光化学反应破坏肿瘤。其中，光敏药物会将能量传递给周围的氧，生成活性很强的单线态氧。单线态氧能与附近的生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒性进而杀伤肿瘤细胞。与传统肿瘤疗法相比，PDT的优势在于能够精确进行有效的治疗，副作用较小。目前，传统PDT已经发展至舒缓型光动力疗法(metronomic PDT，mPDT)，即光敏剂和光以低速率和低剂量连续实施治疗，这种疗法主要通过增加细胞凋亡，选择性地杀伤肿瘤细胞，能有效降低传统急性高剂量PDT治疗时机体发生的炎性反应，治疗效果更好且副作用更小。与急性高剂量方案相比，mPDT更能诱导肿瘤细胞凋亡，从而更加安全和有效。

基于实现的细胞凋亡水平和肿瘤生长速率模型，mPDT可能需要多次治疗才能产生足够的肿瘤细胞杀伤效果。而腔体内部(如胃部)的mPDT有2个重大的技术挑战：光敏剂的递送和光的递送。对于光敏剂的递送可以采用静脉注射或口服光敏药物。而对于光的递送，传统方法是采用胃镜的方法。如“CN201010275491.2腔内可视光动力治疗仪”，即采用胃镜+光源+传导光纤的方法实现对胃部的光照。

但是基于胃镜的mPDT有明显的缺点，因为mPDT需要一个较长的治疗过程(单次通常超过30min，往往需要多次治疗)。而内镜是一个介入式的检查/治疗方法，检查时需要受检者喉头喷麻醉剂，且胃镜在通过喉咙时，受检者会有数秒疼痛、呕吐感。多次治疗会给患者带来极大生理与心理压力，导致基于胃镜的mPDT治疗依存性很差，难以有效推广。

光生物调节疗法(photomodulation therapy，PMT)是利用弱光对生物组织包括免疫系统、血液系统、神经系统、损伤组织等的调节，增强或改善生物组织的功能，以达到调节慢性病的目的。PMT的调节作用是一个缓慢的过程，需要用弱光对靶组织进行长时间调节(每天20～30min，连续10天以上)。PMT对慢性病的调节作用效果显著，且无任何副作用。研究表明，PMT对慢性胃炎、胃溃疡等有治疗作用。

现有的光生物调节技术主要是针对体表以及鼻腔、口腔等浅层腔体，暂没有发现有公开的专利报道用于深层腔体(如胃、肠)光生物调节疗法的光源装置。

专利CN201210126434.7公开了一种口腔光疗装置，其光疗头包括透明本体及设于透明本体内的若干光疗光源，光疗时，光疗头被含于人体的口腔内，光疗光源的光线射出透明本体并辐照人体的口腔。专利CN201620053592.8公开了一种关节炎电极光疗仪，其治疗头设有照射光源、电极片和电路控制板，照射光源包括红外线、激光和蓝光。

综上，临床上需要一种用于光动力治疗与光生物调节的，无创、安全、简便、直接、高效的光源装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安全、能够进行无创治疗的光疗胶囊和光疗胶囊试剂盒。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种光疗胶囊，包括FPC柔性电路板包裹的筒体、分别与所述筒体两端连接的第一LED铝基板线路板和第二LED铝基板线路板；

所述FPC柔性电路板外表面设置若干LED发光光源，所述FPC柔性电路板内设置发光电源；

所述第一LED铝基板线路板外表面设置LED发光光源，所述第一LED铝基板线路板内表面设置控制板；所述控制板上设置LED驱动电路和LED发光光源的开关；

所述第二LED铝基板线路板外表面设置LED发光光源。

优选的，所述光疗胶囊的筒体直径为10～12mm。

优选的，所述FPC柔性电路板外表面设置15～20个LED发光光源。

优选的，所述第一LED铝基板线路板和所述第二LED铝基板线路板的外表面分别设置包裹LED发光光源的透镜。

优选的，所述LED驱动电路包括LED恒流驱动芯片。

优选的，所述LED驱动电路的电源输入端与发光电源相连，所述LED驱动电路的电源输出端与LED发光光源相连。

优选的，所述LED发光光源的开关为磁控开关。

优选的，所述LED发光光源的驱动电压为1.5～2.5V；所述LED发光光源的电流为8～60mA。

优选的，所述FPC柔性电路板外表面设置的LED发光光源的发光角度为110°～130°；所述第一LED铝基板线路板和所述第二LED铝基板线路板设置的LED发光光源的发光角度为85°～95°。

优选的，所述光疗胶囊采用医用透明树脂封装。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的光疗胶囊包括FPC柔性电路板包裹的筒体，分别与筒体两端连接的第一LED铝基板线路板和第二LED铝基板线路板；所述光疗胶囊在筒体和端面均设置有LED发光光源，可实现光疗胶囊的通体发光；通过控制板上的LED发光光源的开关，启动LED发光光源发光，所述控制板上的LED驱动电路采用恒流驱动，使LED发光光源发光稳定。本实用新型提供的光疗胶囊结构简单、安全、无创治疗；无需外部其他设备，适用性广；治疗时患者无痛苦，可以大大提升患者的治疗依从性。采用mPDT治疗方式，单次的照射剂量低，对正常组织伤害很小，可以有效控制炎性反应的发生。基于光生物调节原理，可对各种胃部慢性疾病(如胃溃疡)进行光疗，促使溃疡面愈合。

进一步的，所述光疗胶囊的筒体直径为10～12mm，能顺利通过食道，到达胃部,安全无风险；所述光疗胶囊采用医用透明树脂封装，安全无毒、通体完全防水。

附图说明

图1为光疗胶囊结构示意图，其中1为第一LED铝基板线路板上的LED发光光源；2为第一LED铝基板线路板；3为FPC柔性电路板上的LED发光光源；4为FPC柔性电路板；5为控制板；6为锂电池，7为医用透明树脂，8为磁控开关；

图2为光疗胶囊控制板上的电路连接图；

图3为光疗胶囊的LED驱动电路原理图；

图4为用光疗胶囊进行胃部光动力治疗的示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种光疗胶囊，包括FPC柔性电路板包裹的筒体、分别与所述筒体两端连接的第一LED铝基板线路板和第二LED铝基板线路板；所述FPC柔性电路板外表面设置若干LED发光光源，所述FPC柔性电路板内设置发光电源；所述第一LED铝基板线路板外表面设置LED发光光源，所述第一LED铝基板线路板内表面设置控制板；所述控制板上设置LED驱动电路和LED发光光源的开关；所述第二LED铝基板线路板外表面设置LED发光光源。

在本实用新型中，所述光疗胶囊包括FPC柔性电路板包裹的筒体。在本实用新型中，所述FPC柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板；具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。在本实用新型中，所述FPC柔性电路板外表面设置若干LED发光光源，优选的设置15～20个LED发光光源，更优选的设置18个LED发光光源；所述LED发光光源优选的均匀分布于FPC柔性电路板上。在本实用新型中，所述LED发光光源优选的通过固定连接的方式设置于所述FPC柔性电路板外表面；所述固定连接的方式优选为焊接。在本实用新型中，所述LED发光光源的驱动电压优选为1.5～2.5V，更优选为2.0V；所述LED发光光源的电流优选为8～12mA，更优选为10mA；所述LED发光光源的发光角度优选为110°～130°，更优选为120°；本实用新型对所述LED发光光源的波长没有特殊限定，根据治疗的需求采用不同的波长，例如635nm或808nm。

在本实用新型中，所述FPC柔性电路板内设置发光电源；所述发光电源优选为电池，所述电池优选为锂电池或氧化银电池。在本实用新型中，所述发光电源由FPC柔性电路板包裹，位于所述光疗胶囊的中部；所述发光电源与所述控制板上的电源输入端相连。

在本实用新型中，与所述筒体的一端连接有第一LED铝基板线路板；所述第一LED铝基板线路板外表面设置LED发光光源，所述第一LED铝基板线路板内表面设置控制板；所述控制板上设置LED驱动电路和LED发光光源的开关。在本实用新型中，所述第一LED铝基板线路板外表面优选的设置一个LED发光光源；所述LED发光光源的驱动电压优选为1.5～2.5V，更优选为2.0V；所述LED发光光源的电流优选为40～60mA，更优选为50mA；所述LED发光光源的发光角度优选为85°～95°，更优选为90°。在本实用新型中，优选的在所述LED发光光源外设置包裹LED发光光源的透镜；所述透镜的作用为控制所述LED发光光源的发光角度在85°～95°之间；本实用新型对所述透镜的来源和规格没有特殊要求，采用本领域常规透镜即可。

在本实用新型中，所述第一LED铝基板线路板内表面设置控制板。在本实用新型中，所述控制板上设置LED驱动电路和LED发光光源的开关。在本实用新型中，所述LED驱动电路优选的包括LED恒流驱动芯片，更优选为QX5231芯片，所述QX5231芯片可靠性高、效率高、外围电路少，电压范围0.9V～3.2V，效率为85％。本实用新型对所述QX5231芯片的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。在本实用新型中，所述LED驱动电路的电源输入端优选的包括正极触点和负极触点；所述LED驱动电路的正极触点通过所述LED发光光源的开关与发光电源的正极相连，所述LED驱动电路的负极触点与发光电源的负极相连；所述LED驱动电路的电源输出端优选的与LED发光光源相连。在本实用新型中，所述LED发光光源的开关优选为磁控开关，更优选为干簧管，在本实用新型具体实施过程中，优选的采用美国COTO公司的RI-70微型常闭型干簧管；所述RI-70微型常闭型干簧管的体积为1.8×7mm。在本实用新型中，所述光疗胶囊在体外待机时，在所述光疗胶囊的固定位下部设置磁铁，所述磁铁使干簧管处于开路状态，光疗胶囊不工作；当使所述光疗胶囊脱离固定位时，磁控管闭合，胶囊开始工作。

在本实用新型中，与所述筒体的另一端连接有第二LED铝基板线路板。在本实用新型中，所述第二LED铝基板线路板外表面设置LED发光光源。在本实用新型中，所述第二LED铝基板线路板外表面优选的设置一个LED发光光源；所述LED发光光源的驱动电压优选为1.5～2.5V，更优选为2.0V；所述LED发光光源的电流优选为40～60mA，更优选为50mA；所述LED发光光源的发光角度优选为85°～95°，更优选为90°。在本实用新型中，优选的在所述LED发光光源外设置包裹LED发光光源的透镜；所述透镜的作用为控制所述LED发光光源的发光角度在85°～95°之间；本实用新型对所述透镜的来源和规格没有特殊要求，采用本领域常规透镜即可。

在本实用新型中，所述光疗胶囊优选的采用医用透明树脂封装，安全无毒、通体完全防水。在本实用新型中，所述光疗胶囊优选的适用于胃部光疗，用于治疗胃部疾病，例如胃癌、慢性胃溃疡等；所述光疗胶囊适用于光动力治疗(PDT)和光生物调节治疗(PMT)。

下面结合实施例对本实用新型提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

实施例1

一种光疗胶囊，胶囊外形呈球形，直径为11mm(能顺利通过食道，到达胃部)；胶囊采用医用透明树脂封装(安全无毒、通体完全防水)。

具体结构如附图1所示，其中1为第一LED铝基板线路板上的LED发光光源；2为第一LED铝基板线路板；3为FPC柔性电路板上的LED发光光源；4为FPC柔性电路板；5为控制板；6为锂电池，7为医用透明树脂，8为磁控开关干簧管。

第一LED铝基板线路板的LED焊接在第一LED铝基板线路板外表面中心，并设置透镜包裹，第二LED铝基板线路板上LED焊接在第二LED铝基板线路板外表面中心并设置透镜包裹；光疗胶囊侧面的LED均匀焊接在2片FPC柔性电路板上，每片FPC柔性电路板可覆盖胶囊侧面一半面积，每片FPC上均匀排布9颗LED单元。FPC柔性电路板内包裹5颗氧化银电池。

第一LED铝基板线路板内表面设置控制板，所述控制板上设置LED驱动电路和LED发光光源的开关。LED驱动电路的电路连接图如图2所示，其中1为电源输入端的正极触点，2为干簧管，3为电源正极，4为电源负极，5为负极触点，6为电源输出端，7为LED发光光源，8为QX5231芯片。

LED驱动电路原理图如图3所示，LED驱动电路为QX5231芯片，QX5231芯片的电源输入端包括正极触点和负极触点；正极触点通过干簧管与电池的正极相连，负极触点与电池的负极相连；QX5231芯片的电源输出端与LED发光光源相连。干簧管采用美国COTO公司的RI-70微型常闭型干簧管，体积为1.8×7mm。

第一LED铝基板线路板和第二LED铝基板线路板上的LED的驱动电压2V，电流50mA；表面有一个透镜，控制其发光角度保持在90°。筒体侧面LED的驱动电压2V，电流10mA；表面没有透镜结构，每一LED发光光源的发光角度为120°。

在本实用新型中，所述光疗胶囊在体外待机时，在所述光疗胶囊的固定位下部设置磁铁，所述磁铁使干簧管处于开路状态，光疗胶囊不工作；当使所述光疗胶囊脱离固定位时，磁控管闭合，胶囊开始工作。

实施例3

应用所述光疗胶囊进行光动力治疗

以胃癌的光动力治疗为例，所述光疗胶囊的结构与实施例1一致，所用的光疗胶囊内的LED为中心波长为630nm。

(1)胃癌患者首先使用胃镜进行检查并进行病理取样，确诊后由医生确定病灶位置并制定mPDT治疗方案。

(2)治疗前至少8h患者不得进食；治疗前，患者先注射光敏药物，待药物在胃癌组织富集后，进行光动力治疗。

(3)进行mPDT治疗时，患者从试剂盒中取出光疗胶囊并用1.5～2L水吞服。

(4)1.5～2L会使胃充盈，以便能最大限度的使光照射病灶。

(5)医生根据胃镜探查的结果，调整患者体位，使光疗胶囊处于有利于治疗的位置。

(5)治疗30～40min后，胶囊内部电源耗尽，胶囊会在1～2天内经小肠、大肠、肛门排出体外。

胃部光动力治疗光疗胶囊治疗示意图如图4所示。

实施例4

应用所述光疗胶囊进行光生物调节治疗

以慢性胃溃疡光疗为例，所述光疗胶囊的结构与实施例1一致，所用的光疗胶囊内的LED为中心波长为800nm。

(1)患者在空腹状态下，从试剂盒中取出光疗胶囊并用适量水吞服；

(2)光疗胶囊在胃中会对各部位进行光照，从而达到光生物调节治疗效果；

(3)治疗30～40min后，胶囊内部电源耗尽，胶囊会在1～2天内经小肠、大肠、肛门排出体外。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种光疗胶囊，其特征在于，包括FPC柔性电路板包裹的筒体、分别与所述筒体两端连接的第一LED铝基板线路板和第二LED铝基板线路板；

所述第二LED铝基板线路板外表面设置LED发光光源。

2.根据权利要求1所述的光疗胶囊，其特征在于，所述光疗胶囊的筒体直径为10～12mm。

3.根据权利要求1或2所述的光疗胶囊，其特征在于，所述FPC柔性电路板外表面设置15～20个LED发光光源。

4.根据权利要求1所述的光疗胶囊，其特征在于，所述第一LED铝基板线路板和所述第二LED铝基板线路板的外表面分别设置包裹LED发光光源的透镜。

5.根据权利要求1所述的光疗胶囊，其特征在于，所述LED驱动电路包括LED恒流驱动芯片。

6.根据权利要求1或5所述的光疗胶囊，其特征在于，所述LED驱动电路的电源输入端与发光电源相连，所述LED驱动电路的电源输出端与LED发光光源相连。

7.根据权利要求1或5所述的光疗胶囊，其特征在于，所述LED发光光源的开关为磁控开关。

8.根据权利要求1所述的光疗胶囊，其特征在于，所述LED发光光源的驱动电压为1.5～2.5V；所述LED发光光源的电流为8～60mA。

9.根据权利要求1所述的光疗胶囊，其特征在于，所述FPC柔性电路板外表面设置的LED发光光源的发光角度为110°～130°；所述第一LED铝基板线路板和所述第二LED铝基板线路板设置的LED发光光源的发光角度为85°～95°。

10.根据权利要求1所述的光疗胶囊，其特征在于，所述光疗胶囊采用医用透明树脂封装。