CN213884755U - 一种新型红外热疗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型红外热疗装置，它主要由舱体构成，舱体包括舱盖和床体两部分，舱盖呈椭圆形半封闭侧围，舱盖侧围与床体合围形成供人体整体进入并平躺的舱室，舱盖底部连接有能驱动舱盖斜上下运动的升降机构，床体配有石墨烯发热膜床垫，所述舱室内安装有温度控制器，所述舱室内还安装有两组近红外能量灯，一组红外能量灯组置于舱盖顶中间，向下照射人体，一组近红外能量灯置于床体透明背板下，照射人体周身，床体中间位置还安装有能量辐射测量仪，用于对人体热辐射进行监测，控制人体热疗时间和强度，本发明能更有效的确定人体热疗照射时间和强度，避免人体灼伤和不适感。

Description

一种新型红外热疗装置

技术领域

本实用新型涉及生物医学工程领域，尤其是一种新型红外热疗装置。

背景技术

随着肿瘤的发病率不断上升，新的治疗模式以及治疗方法相继展开，而热疗可以杀死对放疗不敏感的处在缺氧、营养缺乏、低PH值和肿瘤分期为S期环境中的细胞，热疗的作用机理是通过近红外热源机，在人体耐受的程度范围内，使人体的核心温度快速上升到38度到42度之间，与人体自然发热情况类似，人体自然发热可以激活人体免疫系统，新陈代谢加快，器官与组织循环增强，刺激生长素的分泌，从而增加自然杀伤细胞和淋巴细胞等免疫因子，使神经传导加速，这些被重新激活的免疫细胞利用细胞毒性，可以有针对性地消灭癌细胞，从而达到消除肿瘤的目的。

人体体内主动脉处的温度，称体核温度，它是人体体温测量的基准点，提高体核温度会带来一系列的健康益处，但目前市场上繁多的人体加温装置，均只能根据人体体重大致估计出人体受热时间和强度，没法给出具体的测量方法针对每一个人不同的体质区确定受人时间和强度。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种配有用于监测红外热疗辐射强度的能量辐射测量仪的新型红外热疗装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

第一方面，本实用新型提供一种红外热疗装置，由舱体构成，包括舱盖和床体两部分，舱盖呈椭圆形半封闭侧围，所述舱盖侧围与床体合围形成供人体整体进入并平躺的舱室，所述舱盖底部连接有能驱动舱盖斜上下运动的升降机构，其特征在于，所述舱室内还安装有两组近红外能量灯，一组置于舱盖顶中间，向下照射人体，一组置于床体透明背板下，照射人体周身，所述床体中间位置还安装有用于监测红外热疗辐射强度的能量辐射测量仪。

本实用新型的进一步技术方案是:所述床体配有石墨烯发热膜床垫，所述床体侧边安装有温度控制器，所述温度控制器的感温器之一设于所述石墨烯发热床垫上，所述温度控制器电性连接所述石墨烯发热床垫。

本实用新型的进一步技术方案是:所述近红外能量灯组波长为700nm至1mm。

本实用新型的进一步技术方案是:所述能量辐射测量仪通过测量水在单位时间内的温度上升度来计算红外热疗仓内单位面积的光辐射强度，再通过人体表面积公式计算体表接收的光辐射量。

本实用新型的进一步技术方案是:所述温度控制器的感温器还置于人体直肠、腋窝、中下腹部和腰椎。

本实用新型的进一步技术方案是:所述温度控制器还与血氧、脉搏监测器电性连接，实时监控人体生理参数。

本实用新型的进一步技术方案是:所述温度控制器还连接有舱内通风循环系统，所述的通风循环系统设于舱盖中间，包括一个舱内温度传感器和至少一个风扇，所述的舱内温度传感器和风扇均与温度控制器相连，所述的舱内温度传感器检测到舱内的温度超过预设温度阈值时会发出报警信号给温度控制器；

本实用新型的进一步技术方案是:所述温度控制器包括壳体、按键面板，内接有PCB板和温控接头以及与PCB板芯片连接的微控制单元，所述按键面板用于操控系统以及系统参数输入，所述PCB板内设有功率控制芯片，由过零检测获取同步信号，所述温控接头接收包括目标人体五个感温器温度、舱内温度传感器以及血氧、脉搏监测器临界值报警信号，所述微控制单元是通过软件控制可控硅的导通和关断时间来调节输出功率。

本实用新型的有益效果是：通过提供一种配有用于监测红外热疗辐射强度的能量辐射测量仪的新型红外热疗装置，能有效测量辐射的强度，根据辐射强度和人体表面积就能确定人体单位时间内接受的热量，从而更好的控制辐射强度和时间设置，同时温度控制器能控制两组红外能量灯照射功率以及石墨烯发热床垫发热功率，避免造成人体烧伤。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种红外热疗装置示意图；

图2是本实用新型实施例一种红外热疗床温度控制模块示意图；

图3是本实用新型实施例一种红外热疗床温度控制流程示意图；

附图标记说明：1、舱盖；2、床体；3、红外能量灯组；4、床垫；5、温度控制器；6、能量辐射测量仪；7、通风系统；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1，本发明专利具体实施方式是：一种新型红外热疗装置，由舱体构成，包括舱盖 1和床体2两部分，舱盖呈椭圆形半封闭侧围，所述舱盖1侧围与床体合围形成供人体整体进入并平躺的舱室，所述舱盖1底部连接有能驱动舱盖斜上下运动的升降机构，其特征在于，所述舱室内还安装有两组近红外能量灯3，一组置于舱盖1顶中间，向下照射人体，一组置于床体2透明背板下，照射人体周身，所述床体中间位置还安装有用于监测红外热疗辐射强度的能量辐射测量仪6。

所述床体2配有石墨烯发热膜床垫4，石墨烯发热膜是由石墨纳米片制成的水性聚氨酯复合膜。

所述床体2侧边安装有温度控制器5，所述温度控制器5的感温器之一设于所述石墨烯发热床垫4上，所述温度控制器5电性连接所述石墨烯发热床垫4。

所述近红外能量灯组3波长为700nm至1mm。

所述温度控制器5的感温器还置于人体直肠、腋窝、中下腹部和腰椎，用于测量人体体核温度和表皮温度进行监控，避免皮肤表皮烧伤。

所述温度控制器5还与血氧、脉搏监测器电性连接，实时监控人体生理参数，避免因体核温度上升导致并发症。

所述温度控制器5还连接有舱室内通风循环系统7，所述的通风循环系统7设床体2中间，包括一个舱内温度传感器和至少一个风扇，所述的舱内温度传感器和风扇均与温度控制器5相连，所述的舱内温度传感器检测到舱内的温度超过预设温度阈值时会发出报警信号给温度控制器5。

所述温度控制器5包括壳体、按键面板，内接有PCB板和温控接头以及与PCB板芯片连接的微控制单元，所述按键面板用于操控系统以及系统参数输入，所述PCB板内设有功率控制芯片，由过零检测获取同步信号，所述温控接头接收包括目标人体五个感温器温度、舱内温度传感器以及血氧、脉搏监测器临界值报警信号，所述微控制单元是通过软件控制可控硅的导通和关断时间来调节输出功率。

所述能量辐射测量仪6通过测量水在单位时间内的温度上升度来计算红外热疗仓内单位面积的光辐射强度，再通过人体表面积公式计算体表接收的光辐射量，具体实施过程为：

能量辐射测量仪中带有水袋以及实时测量水温的温度传感器，单位时间内将水温传送给能量辐射测量仪处理芯片，水在单位时间内的温升用来计算热量仓内单位面积的光辐射强度 Q，Q＝cm t，其中c为水的比热容，m为水袋中水的质量，t为单位时间内水升温度，人体表面积计算公式为：S_男＝0.0057*身高(cm)+0.0124*体重(kg)-0.2106；S_女＝0.0061*身高 (cm)+0.0124*体重(kg)-0.0099，则人体单位面积和单位时间内接收的光辐射量GV为：GV_男＝QS_男；GV_女＝QS_女，根据光辐射量的值设置人体受热时间T:T＝GV/Δc,其中，Δc为预设的人体温差。

如图2，温控接头包括目标温度的测量和舱内温度的测量。目标温度通过前端的光学系统滤波和聚焦，将有用的远红外辐射信号聚焦到热电堆传感器上，然后将热电堆输出的电压信号经放大滤波，由A/D转换得到。舱内温度通过热敏电阻直接经电阻电压转换，由A/D转换得到，PCB板内有功率控制，主要由过零检测获取同步信号，通过软件控制可控硅的通断时间来实现，具体为在50Hz的交流电压通过零点时产生一个高电平脉冲，利用此脉冲产生的单片外部中断启动单片机定时器，由此来控制可控硅的导通和关断时间比值，以达到调节输出功率的目的，从而控制热疗温度。

如图3，微控制单元为软件控制为核心，设置好温度值和持续时间值后，通过不断地读取当前体核温度，计算出温度偏差k(设定值与测量所得的温度差)和温度偏差变化率kc(前后两次采样温差/时间间隔)，当上升偏差变化率kc大于设定值kc0(实施例为0.05)时，停止加热，并提示加热过快；当下降偏差变化率kc大于设定值kc0时，通过数字滤波判断是由于患者移动造成的干扰还是患者更换了理疗部位，并作出相应的丢弃或更新处理；当温度偏差k大于设定值k0(实施例为0.5摄氏度)时，改变功率档位，尽快消除误差，为了防止系统超调，当温度偏差k接近设定值k0时，根据偏差变化率kc的大小来改变功率档位，当偏差变化率kc大时，将功率调小，当偏差变化率kc小时，则功率保持不变，这种输出控制简单明了。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种新型红外热疗装置，由舱体构成，包括舱盖和床体两部分，舱盖呈椭圆形半封闭侧围，所述舱盖侧围与床体合围形成供人体整体进入并平躺的舱室，所述舱盖底部连接有能驱动舱盖斜上下运动的升降机构，其特征在于，所述舱室内还安装有两组近红外能量灯，一组置于舱盖顶中间，一组置于床体透明背板下，所述床体中间位置还安装有用于监测红外热疗辐射强度的能量辐射测量仪。

2.根据权利要求1所述的一种新型红外热疗装置，其特征在于，所述床体侧边安装有温度控制器，所述床体配有石墨烯发热膜床垫，所述温度控制器的感温器之一设于所述石墨烯发热床垫上，所述温度控制器电性连接有石墨烯发热床垫。

3.根据权利要求1所述的一种新型红外热疗装置，其特征在于，所述近红外能量灯组波长为700nm至1mm。

4.根据权利要求1所述的一种新型红外热疗装置，其特征在于，所述能量辐射测量仪通过测量水在单位时间内的温度上升度来计算红外热疗仓内单位面积的光辐射强度，再根据人体表面积公式计算体表接收的光辐射量。

5.根据权利要求2所述的一种新型红外热疗装置，其特征在于，所述温度控制器的感温器还置于人体直肠、腋窝、中下腹部和腰椎。

6.根据权利要求2所述的一种新型红外热疗装置，其特征在于，所述温度控制器还与血氧、脉搏监测器电性连接。

7.根据权利要求2所述的一种新型红外热疗装置，其特征在于，所述温度控制器还连接有舱内通风循环系统，所述的通风循环系统设于舱盖中间，包括一个舱内温度传感器和至少一个风扇，所述的舱内温度传感器和风扇均与温度控制器相连，所述的舱内温度传感器检测到舱内的温度超过预设温度阈值时会发出报警信号给温度控制器。

8.根据权利要求2所述的一种新型红外热疗装置，其特征在于，所述温度控制器包括壳体、按键面板，内接有PCB板和温控接头以及与PCB板芯片连接的微控制单元，所述PCB板内设有功率控制芯片，由过零检测获取同步信号，所述微控制单元是通过控制可控硅的导通和关断时间来调节输出功率。

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