CN218529556U - 一种脉冲led光穴位照射理疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体为一种脉冲LED光穴位照射理疗仪。本理疗仪包括LED光穴位照射头与驱动器；照射头包括筒身、发射帽；发射帽为可替换用具；驱动器包括驱动电路模块、交互模块；驱动电路模块以脉冲方式驱动LED，并控制LED发光的光参数；交互模块为触控屏幕，可接收控制命令并显示工作状态。本理疗仪使用脉冲LED光对穴位进行光生物刺激，脉冲驱动提高了LED瞬时功率，使LED发出的光能够穿透皮肤到组织深层，实现光生物治疗。脉冲驱动LED发光的热效应被极大降低，对皮肤无损伤。通过对穴位部分皮肤厚度的预估，计算出所需光参数，光参数根据实际需要进行微调。在LED光穴位照射头中内置温度传感器，防止误用导致的潜在风险。

Description

一种脉冲LED光穴位照射理疗仪

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种光疗仪器。

背景技术

基于经络理论的针灸治疗是一种在我国乃至世界范围内取得广泛应用的治疗手段。但针灸治疗是一门专业技术，医生需经过长久训练才能掌握，且实际操作时需格外谨慎，否则可能会对病患造成不必要的伤害，甚至危及生命。

本实用新型主要提供了一种操作方便、安全无风险的LED光穴位器件，根据光疗与中医针灸治疗相结合的方法，通过特殊的电子与结构设计，使得光能够深入到皮肤深层，对穴位产生刺激的同时在皮肤表面不会造成热损伤，从而实现一种安全、便捷、对患者友好的通过光对穴位进行刺激的理疗仪器。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种方便操作、使用安全、对病患友好的脉冲LED光穴位照射理疗仪。

本实用新型提供的脉冲LED光穴位照射理疗仪，包括LED光穴位照射头与LED光穴位照射头驱动器；其中：

所述LED光穴位照射头，参见图1所示，包括照射头筒身11、照射头发射帽12；照射头筒身11为圆筒形，照射头筒身11前端为嵌合面113，照射头筒身11前端中间部位设置若干LED112，用于发光照射；照射头发射帽12也为圆筒形，其前端为发光面/皮肤接触面121，后端为筒身嵌合面122；筒身嵌合面122与照射头嵌合面113匹配嵌合，使照射头筒身11与照射头发射帽12连接，发射帽12为可替换用具，不同患者使用不同的发射帽，确保卫生操作；照射头筒身11外表面设有LED散热器与散热栅栏111，用于散热；

此外，所述照射头筒身11后端引出供电线13与连接插头14，用于连接电源；

所述LED光穴位照射头驱动器，参见图2所示，包括交互模块21、驱动电路模块26；其中，驱动电路模块26包括控制电路模块261与脉冲驱动电路262；所述驱动电路模块26，以脉冲方式驱动LED，并控制LED发光的光参数；光参数包括瞬时功率、频率与占空比；

所述交互模块21为触控屏幕，用于接收所述控制命令并显示所述工作状态。

此外，所述驱动器此外还包括供电模块25、电源线24、LED光穴位照射头输出插座22与开关23等。

本实用新型中，所述LED 112，根据实际需求，可选择不同波长。考虑到穿透性与光照效果，LED选择红光与红外光波段，即λ＞600nm。

本实用新型中，所述驱动电路模块（26）控制LED发光的光参数，其中：

设E为照射头发射光强的峰值辐照功率密度，控制瞬时功率在E1与E2范围内，E1、E2为照射头发射光强的峰值辐照功率密度，E1和E2基于不同患者的不同穴位所处位置皮肤厚度计算得到，一般最大设置范围为0-2W/cm²：光穿透不同厚度的人体组织后衰减情况为E=E1exp(-aL)，其中E1为发光部件发射峰值光强，a为人体皮肤组织的平均吸收系数，L为穿透深度，E为穿透深度为L时剩余光辐射功率大小；要求照射头发出初始光强E1经过皮肤组织厚度L后，剩余光辐射功率E强度要满足对穴位产生光生物刺激的要求；

占空比Dr为在一个脉冲周期内照射头发光时长占比，控制占空比在Dr1-Dr2范围内，通常在0.01%-50%；

控制频率范围为0.2Hz-20KHz。

本实用新型中，由于采用脉冲方式驱动LED，LED瞬时光功率极高，发出强光从而穿透到组织深层，但由于占空比选取，平均发光功率并不会太高，从而避免强光与LED在高功率工作下产生的热量对人皮肤产生的伤害。

本实用新型中，所述驱动电路模块26中，所述控制电路模块261用于输出控制信号，所述控制信号包括PWM信号与电压信号；所述PWM信号幅值为2-20V，频率范围为0.2Hz-20KHz，占空比范围为0.01%-50%。所述脉冲驱动电路262包括驱动芯片，驱动芯片用于根据控制电路模块261的控制信号输出对应脉冲激励，驱动LED。

本实用新型中，所述照射头发射帽12内部可采用单球面透镜，使其具备聚光功能。

本实用新型中，所述照射头发射帽12内部应设置温度传感器，用于监测发射帽与皮肤接触面温度，当温度到达设定值后自动切断照射头内LED供电。

本实用新型中，所述交互模块21可输入的控制命令，包括对LED工作开关、定时打开时间、定时关闭时间、瞬时峰值功率E1、频率f与占空比Dr进行调控的命令。

优选的，在系统中对不同瞬时峰值功率E1与频率f对应的占空比Dr设置强制安全上限为50%。

优选的，照射头筒身11与照射头发射帽12的直径不超过3cm，例如为2-3 cm。

优选的，照射头发射帽12的发光面/皮肤接触面121应具备皮肤贴合固定功能，如可用于贴合皮肤的脱敏贴合面或真空吸附等。

优选的，照射头发射帽12除发光面/皮肤接触面121外其余部分应采取部分遮光或全遮光处理。

优选的，LED112颗粒数应根据不同发光波长、实际使用功率范围进行调整。

优选的，LED光穴位照射头驱动器（图2）可以是单路专用驱动，也可具备多路驱动能力，根据实际需求，可对输出路数进行调整，将照射头连接插座与输出插座连接，调整对应路输出参数即可。

本实用新型使用LED发出的光来对穴位进行光生物刺激，并采用脉冲驱动的方式来提高LED瞬时功率，使LED发出的光能够穿透皮肤到组织深层，从而实现光生物治疗。通过脉冲驱动，LED发光的热效应被极大降低，对皮肤无损伤。通过对穴位部分皮肤厚度的预估，驱动器可自行计算出所需光参数，用户可对部分光参数根据实际需要进行微调。此外，在LED光穴位照射头中内置温度传感器，防止使用者误用导致的潜在风险。本实用新型实现了安全、便捷、对患者友好的通过光对穴位进行刺激的理疗。

目前的光针灸与LED光穴位仪器大多采取光热治疗的方式，或采取激光等强光照射，使光深入到组织深层，但这导致照射时间通常较短，否则强光会对皮肤造成严重损伤。本实用新型通过特殊的设计，包括通过特殊的脉冲控制使LED发光，实现光强高，足以穿透深层组织的同时，产生热量较低，能够进行长时间的照射治疗。

附图说明

图1是本实用新型脉冲LED光穴位仪器中LED光穴位照射头外部结构图。

图2是本实用新型脉冲LED光穴位仪器中LED光穴位照射头驱动部分外部结构图。

图3是本实用新型脉冲LED光穴位仪器中驱动部分的电路框图。

图中标号：11为LED光穴位照射头，111为LED散热与散热栅栏，112为LED，113为照射头嵌合面，12为照射头发射帽，121为发光面/皮肤接触面，122为筒身嵌合面，13为照射头供电线，14为连接插头，21为交互模块，22为LED光穴位照射头输出插座，23为开关，24为电源线，25为供电模块，26为驱动电路模块，261为控制电路模块，262 为脉冲驱动电路。

具体实施方式

下本实用新型中的用语尽可能选择现在广泛使用的一般用语，特定情况下也存在申请人任意选定的用语，在这种情况下并非单纯的用语名称，而实对发明详细说明的部分或考虑到其语义并掌握其意义。

以下参照附图对本实用新型的技术构成做一个详细的说明。

但本实用新型的实施并不只局限于此处的说明，所述实施例中任何变化和进一步的改进，以及本文所示的对于本实用新型所涉及领域的技术人员而言是很容易被想到的本实用新型原理的任何进一步应用也包括在内。整篇说明中出现的同一个编号对应同一构成要素。

如图1至图3所示，本实施例提供的脉冲LED光穴位仪器包括LED光穴位照射头与LED光穴位照射头驱动器。发光部件的控制驱动部分（图2）可以产生脉冲驱动，使LED光穴位照射头（图1）中的LED112产生脉冲光照，脉冲光照具有基于人体皮肤组织的光透射系数计算得到的光参数。

其中，脉冲光投射的计算包括以下步骤：当设置频率为f，发光部件光照光功率为E1的脉冲光时，由于人体组织对光存在吸收，当光照射并穿透厚度为L的人体组织后，剩余光功率为E=E1exp(-aL)，E为满足对穴位产生光生物刺激要求的光强度；LED功率过高时自身发热严重，且光热效应较强，因此占空比Dr应小于LED产生的热效应对人体造成影响最小时的占空比Dr0。当设置不同频率f与功率E1时，应在系统中预设其对应Dr0的强制上限值。

图1是本实用新型中LED光穴位照射头的整体示意图，包括照射头筒身11，照射头发射帽12，照射头供电线13与连接插头14，照射头筒身11包括LED散热器与散热栅栏111，LED112与照射头嵌合面113，照射头发射帽12包括筒身嵌合面122与发光面/皮肤接触面121；其照射头发射帽为可替换用具。根据实际需要，可采用不同波长不同功率LED，对应LED应根据功率采取不同分布，满足光照强度与散热的要求。照射头发射帽12根据实际需要可采用单球面透镜，具备一定聚光功能，实现对特定瞬时功率强度的要求。照射头发射帽12与筒身11通过筒身嵌合面122与照射头嵌合面113连接，两嵌合面可通过旋转卡扣或者磁吸的方式连接。发光面/皮肤接触面121应采取特殊处理，保证其对皮肤温和无刺激性，并且其应具备一定的吸附功能，保证其牢靠的吸附在皮肤表面。照射头发射帽12中设置的温度传感器应能准确测量发光面/皮肤接触面121的实时温度，并通过交互模块实时进行反馈。

图2为本实用新型中LED光穴位仪器的控制驱动器，包括触控屏21，电源线24，供电模块2，LED光穴位照射头输出插座22与开关23，其内部的驱动电路模块26包括控制电路模块261与脉冲驱动电路262，如图3，通过触控屏21实现信息的输入与系统工作状态的输出显示，通过触控屏21输出患者穴位部分皮肤组织的预估厚度，控制电路模块261会根据皮肤组织厚度自动计算得到所需脉冲功率峰值E1对应的最大占空比Drm，实际设置占空比Dr必须小于或等于Drm；输入组织厚度与占空比后，控制电路模块261进而控制脉冲驱动电路262输出对应的电驱动，进而点亮LED112。使用过程中，照射头发射帽12中设置的温度传感器实时监测发光面/皮肤接触面121的温度，若温度过高则系统将强制断电，并提醒使用者正确佩戴LED光穴位照射头或正确设置占空比Dr。

本实施例的LED光穴位仪器使用流程如下：打开发光部件控制驱动开关23，触控屏21接受用户的设置，包括患者穴位部分皮肤组织预估厚度、占空比Dr取值、预定工作时长与电驱动输出状态，LED光穴位仪器控制驱动通过LED光穴位照射头输出插座22输出对应的电驱动。将LED光穴位照射头的连接插头14与控制驱动的输出插座22连接后，将LED光穴位照射头吸附在对应穴位上方皮肤表面，而后输入电驱动输出指令，此时LED光穴位照射头即被点亮。

由上可见，本实用新型公开了一种LED光穴位仪器，实现对穴位的光生物刺激的同时避免产生过强的光热效应。

最后需要强调，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。例如，将LED光穴位仪器驱动小型化，进而将照射头与电驱动一体化也是可行的，此时的LED光穴位仪器可仅针对单个穴位进行刺激。凡是在本实用新型的精神与原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于，包括LED光穴位照射头与LED光穴位照射头驱动器；其中：

所述LED光穴位照射头，包括照射头筒身（11）、照射头发射帽（12）；照射头筒身（11）为圆筒形，照射头筒身（11）前端为嵌合面（113），照射头筒身（11）前端中间部位设置若干LED（112），用于发光照射；照射头发射帽（12）也为圆筒形，其前端为发光面/皮肤接触面（121），后端为筒身嵌合面（122）；筒身嵌合面（122）与照射头嵌合面（113）匹配嵌合，使照射头筒身（11）与照射头发射帽（12）连接，发射帽（12）为可替换用具，不同患者使用不同的发射帽，确保卫生操作；照射头筒身（11）外表面设有LED散热器与散热栅栏（111），用于散热；

所述LED光穴位照射头驱动器，包括驱动电路模块（26）、交互模块（21）；其中，驱动电路模块（26）包括控制电路模块（261）与脉冲驱动电路（262）；所述驱动电路模块（26），以脉冲方式驱动LED，并控制LED发光的光参数；光参数包括瞬时功率、频率与占空比；

所述交互模块（21）为触控屏幕，用于接收所述控制命令并显示所述工作状态。

2.根据权利要求1所述的脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于，所述照射头筒身（11）后端引出供电线（13）与连接插头（14），用于连接电源；所述驱动器此外还包括供电模块（25）、电源线（24）、LED光穴位照射头输出插座（22）与开关（23）。

3.根据权利要求2所述的脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于，考虑到穿透性与光照效果，LED选择红光与红外光波段，即λ＞600nm。

4.根据权利要求3所述的脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于，所述驱动电路模块（26）控制LED发光的光参数，其中，控制瞬时功率为0-2W/cm²；控制占空比在0.01%-50%；控制频率为0.2Hz-20KHz。

5.根据权利要求4所述的脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于，所述驱动电路模块（26）中控制电路模块（261）用于输出控制信号，所述控制信号包括PWM信号与电压信号；所述PWM信号幅值为2-20V，频率范围为0.2Hz-20KHz，占空比范围为0.01%-50%；所述脉冲驱动电路（262）包括驱动芯片，驱动芯片用于根据控制电路模块（261）的控制信号输出对应脉冲激励，驱动LED。

6.根据权利要求5所述的脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于，所述交互模块（21）可输入的控制命令包括对LED工作开关、定时打开时间、定时关闭时间、瞬时峰值功率E1、频率f与占空比Dr进行调控的命令。

7.根据权利要求6所述的脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于，所述照射头发射帽（12）内部应设置温度传感器，用于监测发射帽与皮肤接触面温度，当温度到达设定值后自动切断照射头内LED供电。

8.根据权利要求1-7之一所述的脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于，所述照射头发射帽（12）内部采用单球面透镜，使其具备聚光功能。

9.根据权利要求1-7之一所述的脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于，对不同瞬时峰值功率E1与频率f对应的占空比Dr设置强制安全上限值，Dr最大不得超过50%。

10.根据权利要求1-7之一所述的脉冲LED光穴位照射理疗仪，其特征在于：

所述照射头筒身（11）与照射头发射帽（12）的直径不超过3cm；

所述照射头发射帽（12）的发光面/皮肤接触面（121）应具备皮肤贴合固定功能，包括可用于贴合皮肤的脱敏贴合面或真空吸附；

所述照射头发射帽（12）除发光面/皮肤接触面（121）外，其余部分应采取部分遮光或全遮光处理。

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