一种石墨烯远红外乳腺治疗仪
技术领域
本公开涉及医疗器械领域,特别涉及一种石墨烯远红外乳腺治疗仪。
背景技术
乳腺增生症是女性最常见的乳房疾病,其发病率占乳腺疾病的首位,几乎所有女性都有或重或轻的乳腺增生,而情绪不稳定、工作压力大、多次流产、雌激素过高、饮食不规律等易忽视的小细节都可能成为女性乳腺增生的元凶。很多女性朋友缺乏对乳腺疾病的警惕性,容易延误及早治疗乳腺癌的时机。虽然不是所有的乳腺增生都会发展成乳腺癌,但所有的乳腺癌患者都有乳腺增生。4%的乳腺增生久治不愈会导致乳腺癌,70%的乳腺肿块会引发乳腺癌。而且乳腺癌前期很隐秘,乳腺增生的出现到乳腺癌的发生常常会经历四个病程阶段,因此越早发现、越早改善,对身体越有利。
目前,对于乳腺外科常见疾病的治疗一般都采用药物和外科手术的方式,这种治疗方式存在很多的不足之处,其一,采用药物或者外科手术的治疗方式容易给患者的乳房造成一定的伤害,不利于患者以后的身心健康;其二,采用药物或者外科手术的治疗方式容易增加患者的心理负担,使患者产生巨大的精神压力,更加不利于患者的康复,长此以往,大大增加了医务人员的工作难度。
远红外线有较强的渗透力和辐射力,具有显著的温控效应和共振效应,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,增强其它分子间的结合力,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。由于生物细胞产生共振效应,可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分,使深层的温度上升,产生的温热由内向外散发。这种作用,使毛细血管扩张,促进血液循环,强化各组织之间的新陈代谢,增强组织的再生能力,提高机体的免疫能力,调节精神的异常兴奋状态,从而起到医疗保健的作用。因此,远红外在医学领域被誉为“生命之光”,是所有生命保持最佳健康的必要条件。
利用远红外对乳腺外科疾病进行治疗的便携设备目前已有的以治疗贴和理疗胸罩为主。如专利申请CN201910226459.6的治疗贴,使用药物会有产生过敏反应的风险,且无法重复使用。而专利申请CN201511014964.2这类的理疗胸罩,由于不同患者乳腺的外形差异大,因此在尺码的适配上存在局限性。而利用远红外进行治疗的立式设备,如专利申请CN201820992111.9,又对使用场地要求较高,需要专业人员操作,推广普及的难度较大。
从远红外光源的选择来看,当前的电热红外治疗设备中,主要以电阻丝或碳纤维等光源为主,这两种材料发射的红外特性曲线与人体自身的红外主要波段不吻合,能量利用效率也比较低。
石墨烯是一种新型纳米材料,是一种二维层状、单原子厚度的碳单质,由sp2杂化的碳原子在二维平面上有序排列而成。独特的结构赋予了石墨烯优异的电学、光学、机械和热学性能,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的新型纳米材料,导电性能比普通导电介质高出80%。石墨烯发热膜是百分之百的碳,产生的远红外辐射有良好的医疗理疗作用。通电后的石墨烯发热膜中的碳分子做“布朗运动”,在产生热量的同时,会产生85%左右的远红外线来辐射热量。这是最适宜人体的6-14μm生命光波。
实用新型内容
本公开要解决的技术问题是:由于创伤性手术以及药物治疗易对患者造成生理和心理负担,而现有理疗设备则通常因存在过敏风险、专业度要求高、普适性差、操作不便等特点,都不能很好地得到推广使用,因此如何提供一种小巧便携,价格便宜,佩戴舒适且能重复使用的治疗产品来应用于乳腺治疗是本领域亟待解决的问题。
本公开提供了一种石墨烯远红外乳腺治疗仪,操作便携、佩戴方便,并可实现使用者独立操作。
本公开提供一种石墨烯远红外乳腺治疗仪,所述治疗仪包括控制器1、连接导线2和治疗头3,其特征在于,所述控制器1和治疗头3通过连接导线2相接,所述控制器1能够可拆卸的固定在文胸的鸡心处,所述治疗头包括保护膜8、填充物9、加热元件10。
优选地,所述治疗头还包括粘胶层11。
优选地,上述治疗仪,其中,所述控制器1的形状与文胸的鸡心位置相适应。
优选地,上述治疗仪,其中,所述控制器1包括外壳、PCBA和电池,所述外壳包括上壳和下壳;优选地,所述外壳上设置有充电插口7;更优选地,所述上壳包含按键4和指示灯5,所述下壳包含固定夹6,所述充电插口7设置于上下壳的边缘,所述固定夹6可以将控制器固定在文胸的鸡心处。
优选地,上述治疗仪,其中,所述治疗头为扇环形,所述治疗头的个数为一个或多个。
优选地,上述治疗仪,其中,所述治疗头由保护膜8内的填充物9填充,且所述填充物9包裹所述加热元件10;优选地,所述粘胶层11位于治疗头2的底面;优选地,所述填充物9为透明液体硅胶。
优选地,上述治疗仪,其中,所述加热元件10包含石墨烯发热层,所述石墨烯发热层为石墨烯材料,且所述加热元件发射的光波波长范围为6-14μm;优选地,所述加热元件被控制在填充物9中,优选地,该位置可以在生产治疗仪时依据使用需要而具体确定。
优选地,所述石墨烯发热层为1~5层石墨烯,更优选地,所述石墨烯发热层为1~2层石墨烯。
优选地,所述加热元件还包含温控系统,所述温控系统能够控制加热元件工作温度与设定温度误差范围为±0.5℃;优选地,所述温控系统包含热敏电阻。
优选地,上述治疗仪,所述连接导线3使用超软硅胶排线;优选地,在连接导线3和治疗头2连接的位置设置有出线槽加固装置。
优选地,上述治疗仪,所述治疗头包括有控制系统,所述控制系统包括MCU中央处理器;优选地,所述MCU中央处理器由按键输入单元、温度控制单元、电量检测单元、计时单元和无线通讯单元构成。
优选地,上述治疗仪,其中,所述治疗头2为防水设计。
优选地,上述治疗仪,其中,所述治疗仪还包括无线接口和/或蓝牙,通过所述无线接口或蓝牙与控制器1相连,以实现远程控制所述治疗仪。
本公开的有益效果包括:
1)本公开有远红外理疗功能,对乳腺增生有治疗效果。
2)本公开未使用药物,不存在副作用以及患者过敏的风险。
3)本公开为便携式设备,可独立操作。使用期间不影响使用者正常生活和工作。
4)本公开治疗头支持水洗清洁,并可以通过电池供电,可以多次使用。
5)本公开治疗头造型更加符合人体乳腺形状,佩戴方便,同一款式能够支持不同个体使用。
6)本公开采用石墨烯电热膜作为远红外热源,发热均匀,节能环保。
附图说明
图1为结构框图;
图2为结构示意图;
图3为控制器结构示意图;
图4为治疗头结构示意图;
图5为控制系统原理框图;
图中的标识分别为:1-控制器,2-治疗头,3-连接导线,4-按键,5-指示灯,6-固定夹,7-充电插口,8-保护膜,9-液体硅胶填充,10-加热元件,11-粘胶层。
具体实施方式
I.定义
下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,基于本公开中的具体实施方式,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方式,都属于本公开保护的范围。
需要注意的是,本文所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。
在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
未特别指明时,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。
术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为相对重要性。
术语“PCBA”即成品电路板(Printed Circuit Board Assembly;PCBA),是已对印刷电路板(PCB)完成电子元器件上件的电路板。
术语“MCU单元”即微控制单元(Microcontroller Unit;MCU),又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或单片机。
术语“APP”即手机软件(Application),主要指安装在智能手机上的软件,完善原始系统的不足与个性化。根据手机App安装来源不同,又可分为手机预装软件和用户自己安装的第三方应用软件。手机预装软件一般指手机出厂自带、或第三方刷机渠道预装到消费者手机当中、且消费者无法自行删除的应用或软件。除了手机预装软件之外,还有用户从手机应用市场自己下载安装的第三方手机App应用,下载类型主要集中在社交社区类软件。
术语“石墨烯”或“单层石墨烯”指的是仅一层碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,包括掺杂或不掺杂的石墨烯。
“液体硅胶”相对于固体高温硫化硅橡胶,流动性好,硫化快,更安全环保,具有优异的透明度、抗撕裂强度、回弹性、抗黄变性、热稳定性,且耐水、透气性好、耐热老化性和耐候性,同时粘度适中、便于操作,制品透明性高,广泛应用于婴幼儿用品、医疗用品制备。
术语“负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)热敏电阻”是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和空穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流、测温、控温等方面。
“NTC温度传感器”一般由NTC热敏电阻、探头(金属壳或塑胶壳等)、延长引线及金属端子或连端器组成。利用NTC热敏电阻在一定的测量功率下,电阻值随着温度上升而迅速下降的特性,可将NTC热敏电阻通过测量其电阻值来确定相应的温度,从而达到检测和控制温度的目的。
II.本公开的优选实施方案
本公开的目的在于提供了一种石墨烯远红外乳腺治疗仪,本公开优选地方案中,所述治疗仪由控制器、连接导线和治疗头组成,所述控制器和治疗头通过连接导线相接。
本公开优选地方案中,所述控制器形状与文胸的鸡心位置相适应,例如所述控制器整体外形为方形,顶部的左右两个角根据文胸形状进行了内凹设计,此外形方便在使用期间将控制器固定在文胸的鸡心位置。
优选地,所述控制器在控制方面起到开关、调节档位、供电、温度控制和电量指示的功能,在结构上起到了保护内部电路结构和固定的作用。
优选地,所述控制器结构上由外壳、PCBA和电池构成,其中外壳分为上壳和下壳两部分,上壳包含按键和指示灯,下壳包含固定夹,在上下壳的边缘存在充电插口。按键用于控制开关和档位、指示灯指示当前电池的电量情况和设备的工作状态、固定夹可以将控制器固定在文胸的鸡心处。
优选地,所述控制器还可通过本领域已知的任意其它方式固定于文胸的鸡心处,例如粘贴、系带等。
本公开优选地方案中,治疗头起到承载发热元件,贴附乳房皮肤,传导热量和远红外线的作用。优选地,治疗头形状为扇形结构,能够对乳房进行包裹的同时漏出乳头,保证了使用时的舒适性。
优选地,所述治疗头为一个。
优选地,所述治疗头为多个,优选为二个、四个,以实现分区域治疗;可选地,每个治疗头分别通过连接导线和控制器连接;或者,可选地,多个治疗头也可以做成一个一体式的但是包含多个分区的治疗头,每个区可以独立控温;一体式的好处是佩戴更方便,但是治疗部位的适应性没有独立的多个小治疗头好。
更优选地,治疗头由保护膜内透明液体硅胶填充,并包裹所述加热元件,硅胶垫透明效果能够减少对远红外光源的遮挡、柔软的特点可适用于不同的胸型、良好的导热可以节约设备耗电。
所述治疗头可选地包含粘胶层,贴肤效果良好,佩戴舒适,安全无毒。
优选地,所述加热元件包含石墨烯发热层,所述石墨烯发热层为石墨烯材料,具有升温快、面发热、温度均匀、能耗低等特性;优选地,所述石墨烯发热层为1~5层石墨烯,更优选地,所述石墨烯发热层为1~2层石墨烯。
更优选地,所述石墨烯发热膜包含电极;更优选地,所述电极设置第一极和第二极。
优选地,所述加热元件发射的远红外光谱处于最适宜人体的6-14μm。
优选地,加热元件被控制在硅胶垫中,保证发热元件与皮肤间隔的距离稳定,优选地,该位置可以在生产治疗仪时依据使用需要而具体确定。
优选地,所述加热元件还包含温控系统,所述温控系统的传感器使用热敏电阻,可以控制加热元件工作温度与设定温度误差为±0.5℃,保证使用过程中设备的稳定运行,保证接触皮肤的位置一直处于适宜人体治疗的温度,避免出现温度过低造成的治疗效果不理想或温度过高造成的烫伤等情况。
优选地,所述温控系统还包含温度探测器,所述温度探测器的探头接触所述石墨烯发热膜。
例如,可以使用负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)热敏电阻传感器,基于既设的温度,当检测到的NTC热敏电阻传感器温度值达到了设定的温度值的时候,停止发热片的供电,当检测到NTC热敏电阻传感器温度值低于设定的温度值的时候,开启发热片的供电。本领域的技术人员知晓,在停止供电和开启供电这个过程中,会产生温度偏差,该偏差一般在既设温度的±0.5℃范围。
更优选地,所述温度探测器具有探头,第一接线脚和第二接线脚。所述温度探测器的探头接触所述石墨烯电热膜;优选地,所述温度探测器的第一接线脚设置第一导电端子,所述温度探测器的第二接线脚设置第二导电端子;优选地,所述石墨烯发热膜的电极的第一极和所述温度探测器的第一接线脚共用所述第一导电端子,所述电极的第二极设置第三导电端子。第一导电端子、第二导电端子和第三导线端子分别与导线连接,从而在使用时连通电源。端子为导体,将导线、温度探测器和石墨烯电热膜固定在一起,既保证了膜片的供电、又满足温度探测器电信号的传输,同时又解决了温度探测器的固定问题。
本公开优选地方案中,所述连接导线起到发热元件的供电、控制器与传感器的通讯以及结构上将控制器与治疗头连接的作用。
优选地,所述连接导线使用超软硅胶排线,线材柔韧性良好,不会影响使用时治疗头位置的调整,包材材质柔软,皮肤接触时不会感觉明显不适。
优选地,在连接导线和治疗头连接的位置进行了出线槽加固处理,有效的降低了因拉扯导致的设备损坏的风险。
进一步地,本公开的石墨烯远红外乳腺治疗仪的控制系统包括MCU中央处理器,所述MCU中央处理器实现相关数据的存储、处理和传输。MCU中央处理器根据输入单元的输入数据,设定相关的工作状态,包括工作的温度、工作的时长、工作的区域等,然后反馈给相应工作单元。
优选地,本公开的控制系统由MCU中央处理器、按键输入单元、温度控制单元、电量检测单元、计时单元和无线通讯单元构成;通过按键输入单元实现设备的开关和工作模式的选择,通过温度控制单元保证工作温度的稳定,通过电量检测单元反映工作中电池的放电状况以及充电时的电池的电量情况,通过计时单元来保证治疗时间符合预设值,通过通讯单元来实现与移动设备的连接,实现远程控制。
本公开优选地方案中,所述治疗仪通过电池供电,在电池充满状态下可至少支持两次完整的治疗过程。
本公开优选地方案中,所述治疗仪的治疗头为防水设计,可以水洗清洁,重复使用。
本公开优选地方案中,为了方便控制操作,所述治疗仪还可选地设置有APP操作,通过无线接口或蓝牙和控制器相连,通过APP可以控制设备的开关,加热温度和治疗时间等。
实施例1:
一种石墨烯远红外乳腺治疗仪,其包括控制器1、连接导线2和治疗头3,所述控制器1整体外形为方形,顶部的左右两个角根据文胸形状进行了内凹设计,此外形方便在使用期间将控制器固定在文胸的鸡心位置。所述治疗头2形状为扇形结构,能够对乳房进行包裹的同时漏出乳头,保证了使用时的舒适性。所述连接导线3起到发热元件的供电、控制器与传感器的通讯以及结构上将控制器与治疗头连接的作用,使用超软硅胶排线,线材柔韧性良好,不会影响使用时治疗头位置的调整,包材材质柔软,皮肤接触时不会感觉明显不适(图1)。
所述控制器1结构上由外壳、PCBA和电池构成,其中外壳分为上壳和下壳两部分,上壳包含按键4和指示灯5,下壳包含固定夹6,在上下壳的边缘存在充电插口7。按键4用于控制开关和档位、指示灯5指示当前电池的电量情况、固定夹6可以将控制器固定在文胸的鸡心处(图2)。
所述治疗头2由保护膜8内透明液体硅胶9填充,并包裹加热元件10,粘胶层11设置于治疗头的底端。所述加热元件10包含石墨烯发热层,所述石墨烯发热层包含1-2层石墨烯材料,所述石墨烯发热膜还包含电极,通电后所述石墨烯发热膜能够发射波长为6-14μm的远红外光。同时,加热元件被控制在硅胶垫的固定中,保证发热元件与皮肤间隔的距离稳定,所述位置可以在生产治疗仪时依据使用需要而具体确定。同时,在连接导线3和治疗头2连接的位置还进行了出线槽加固处理,有效的降低了因拉扯导致的设备损坏的风险(图4)。