CN106237531A - 光疗仪的层状结构、柔性可穿戴式光疗仪及光疗*** - Google Patents
光疗仪的层状结构、柔性可穿戴式光疗仪及光疗*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于柔性可穿戴式光疗仪的层状结构,包括:外部表层,外部表层的外表面构造成层状结构的外观表面;电路层,电路层中设置集成有控制模块的柔性电路板;光源层,光源层中设置通过控制模块进行控制的均匀分布的光源;匀光材料层;以及内部贴合层,内部贴合层的外表面构造成光线出射表面并且光源发出的光线穿过匀光材料层且由光线出射表面射出。本发明还提供一种佩戴舒适、匀光照射、且可以对不同的部位进行贴合的柔性可穿戴式光疗仪以及光疗***。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,更具体而言,涉及一种柔性可穿戴式光疗仪的层状结构、柔性可穿戴式光疗仪及光疗***。
背景技术
现代光医学中,使用的光治疗仪器包括红光治疗仪,红外治疗仪,紫外治疗仪等光治疗仪。这些光治疗仪器的光源无论是点状发光源还是面状发光源,大部分都是固定在硬基板上,发射光源不能弯曲。由于光的直线传播特性,光疗仪发出的光照射身体皮肤时,不同角度部位的皮肤接收到的光功率密度是不同的,特别是在病变治疗区域内皮肤角度变化较大时,如颈部、面部、肘部皮肤,照射光斑不能同时垂直照射不同角度位置的皮肤,导致病灶区域(即发生病变的位置,例如,头部患病区域、足部患病区域等)皮肤得到的光功率密度差异很大,影响治疗效果。临床表明,特定波长的光通过照射病灶区域,对治疗组织损伤及炎症、骨关节退行性改变、疼痛、部分皮肤病以及体表光动力治疗均有显著效果。
在现有技术中提出一种可以通过去角质、刷擦以及光疗来实现对皮肤健康和美容作用的光疗装置。其特点是可以选择特定波长(比如420nm或者550nm),以及频率和光量来控制作用于皮肤表面的光剂量。在现有技术中还提出一种结构简单、机型小巧的光疗面罩,可以产生特定波长以治疗痤疮等皮肤病的光疗装置。在现有技术中还提出一种可以发射500-680nm低能量窄频红光的用于治疗鼻炎的光疗仪。在现有技术中还提出一种柔性光疗仪,将发光组件均匀分布于双层硅橡胶中,以实现对皮肤的有效贴合。
发明内容
针对相关技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种佩戴舒适、匀光照射、且可以对不同的部位进行贴合的柔性可穿戴式光疗仪的层状结构、柔性可穿戴式光疗仪及光疗***。
为实现上述目的,本发明一方面提供了一种用于柔性可穿戴式光疗仪的层状结构,包括:外部表层,外部表层的外表面构造成层状结构的外观表面;电路层,电路层中设置集成有控制模块的柔性电路板;光源层,光源层中设置通过控制模块进行控制的均匀分布的光源;匀光材料层;以及内部贴合层,内部贴合层的外表面构造成光线出射表面并且光源发出的光线穿过匀光材料层且由光线出射表面射出。
根据本发明的一个实施例,外部表层的材料包括布料、纤维材料、织物材料中的一种或多种;匀光材料层的材料包括光扩散剂或化学纤维材料;内部贴合层的材料包括棉、麻、布料、仿锦中的一种或多种。
根据本发明的一个实施例,匀光材料层由具有网孔结构的化学纤维材料制成,网孔结构的孔径在0.1mm至5mm的范围内。
根据本发明的一个实施例,柔性电路板为可弯曲的FPC电路板。
根据本发明的一个实施例,光源为焊接至柔性电路板的贴片式LED芯片,并且贴片式LED芯片的输出光波长在600~780nm范围内,且辐射功率密度在1~20mW/cm2范围内。
根据本发明的一个实施例,光源的出射光线定向为垂直于光线出射表面射出。
根据本发明的一个实施例,外部表层和/或内部贴合层构造成可拆卸的结构。
根据本发明的一个实施例,光源形成以光源层的中心为基点并由基点径向向外延伸的发散式布局;或者光源形成分布在光源层中的多边形或圆形阵列布局;或者光源形成以光源层的中心为基点并由基点径向向外且围绕基点螺旋形延伸的螺旋式布局。
根据本发明的一个实施例,光源层的有效发光面积为30cm×20cm,并且光源为贴片式LED芯片,LED芯片的数量为560个,柔性电路板的厚度为7mm。
根据本发明的一个实施例,柔性电路板为将供电电源提供的恒压源转换成恒流源的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的柔性电路板,控制模块用于控制光源的光照参数、检测人体的理疗参数并传输理疗参数。
根据本发明的另一个方面,还涉及一种柔性可穿戴式光疗仪,该柔性可穿戴式光疗仪的主体由上述任一实施例中的层状结构制成。
根据本发明的另一个方面,还提供一种光疗***,包括:根据上述任一实施例的柔性可穿戴式光疗仪;与柔性可穿戴式光疗仪通信连接的患者侧终端设备;与患者侧终端设备通信连接的云端数据库;以及与云端数据库通信连接的医生侧终端设备。
本发明的有益技术效果在于:
本发明提供的柔性可穿戴式光疗仪的层状结构及柔性可穿戴式光疗仪,通过使用柔性电路板,可自由弯曲,从而实现对不同的部位进行贴合;同时匀光材料层使得光均匀在另一面输出,从而保证治疗的效果;内部贴合层可以保证使用者佩戴过程中的舒适度。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例柔性可穿戴式光疗仪的层状结构的截面示意图;
图2是本发明一个实施例的LED分布模拟图;
图3是本发明一个实施例的LED分布模拟图;
图4是本发明一个实施例光疗***的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的实施例进行进一步详细描述。
如图1所示,根据本发明的一个实施例,提供了一种用于柔性可穿戴式光疗仪的层状结构,包括:外部表层10,外部表层10的外表面构造成层状结构的外观表面;电路层12,电路层12中设置集成有控制模块的柔性电路板;光源层14,光源层14中设置通过控制模块进行控制的均匀分布的光源20;匀光材料层16;以及内部贴合层18,内部贴合层18的外表面构造成光线出射表面并且光源发出的光线穿过匀光材料层且由光线出射表面射出。
应该可以理解,在上述实施例中,外部表层10的外表面指的是当佩戴柔性可穿戴式光疗仪时,暴露在表面的一侧;内部贴合层18的外表面指的是当佩戴柔性可穿戴式光疗仪时,朝向使用者身体的一侧。也就是说,外部表层10的外表面和内部贴合层18的外表面分别是在如图1所示的方向L上,朝向背离柔性可穿戴式光疗仪的层状结构方向的、方向相反的两个表面。
在上述实施例中,通过使用柔性电路板,可自由弯曲,从而可以实现对不同的部位进行贴合;同时匀光材料层16使得光均匀在另一面输出,从而保证治疗的效果;内部贴合层18可以保证使用者佩戴过程中的舒适度。
根据本发明的进一步实施例,外部表层10通常选择材质高档以达到美观并起一定的支撑作用。例如,在本发明的一个实施例中,外部表层10的材料包括布料、纤维材料、织物材料中的一种或多种。应该可以理解,外部表层10的材料需要在美观结实的同时保证光疗仪工作产生的热量能够较好的扩散出去,而不会对人体造成伤害。
匀光材料层16可以使得光均匀在朝向使用者的一面输出,从而保证治疗的效果。例如,在本发明的一个实施例中,匀光材料层16的材料包括光扩散剂或化学纤维材料,在一个实施例中,布料中层可以构造为涤纶棉絮片,回弹性高,光的输出经过棉絮片发生漫反射,可以使光在朝向使用者的一面均匀输出,达到较好的使用效果。
根据本发明的一个实施例,内部贴合层18的材料可以包括棉、麻、布料、仿锦中的一种或多种。内部贴合层18通常采用合适人体皮肤接触的布料,以保证使用者在佩戴过程中能够舒适。
优选地,根据本发明的一个实施例,匀光材料层16由具有网孔结构的化学纤维材料制成,网孔结构的孔径在0.1mm至5mm的范围内。使得光均匀在朝向使用者的一面输出,从而保证治疗的效果。当然,在另一个实施例中,匀光材料层也可以采用小于0.1mm或大于5mm孔径的网孔结构的化学纤维材料,这可以根据具体情况而定,本发明不局限于此。
根据本发明的一个实施例,柔性电路板为可弯曲的FPC电路板(Flexible PrintedCircuit board,简称FPC电路板)。FPC柔性电路板可自由弯曲,符合柔性体设计要求,从而实现对不同的部位进行贴合。
根据本发明的一个实施例,光源20为焊接至柔性电路板的贴片式发光二极管芯片,并且贴片式LED芯片的输出光波长在600~780nm范围内,且辐射功率密度在1~20mW/cm2范围内。采用LED作为光源,可以保证光子吸收的效率,达到促进头发生长的效果。
在另一个实施例中,光源层14可以嵌入柔性电路板,根据使用者的具体情况设计好光源之间的间距和个数,依次嵌入,作为照射光源。其中,在可选的实施例中,LED的间距为5~20mm,在一个实施例中该间距可以为10mm。此外,光源20用于照射人体病灶皮肤表面,光源20发出的为某一特定的波长或者几种波长的组合,设计时需优化光源20的选型、光源20的排布及对光源20的发光进行光学整形,保证光源均匀照射到人体病变区域,以达到最佳的理疗效果。
根据本发明的一个实施例,光源20的出射光线定向为垂直于光线出射表面射出。根据人体病灶形状,可以将光源20按照特定布局(如图2至图3所示)固定在光源层14中,保证光源20照射区域内不同位置的皮肤都能垂直接受光照射,照射区内光功率密度分布均匀,从而进行快捷舒适的光理疗。
根据本发明的一个实施例,外部表层10和/或内部贴合层18构造成可拆卸的结构。这样,可以方便对外部表层10和/或内部贴合层18进行拆卸和清洗,并且当外部表层10和/或内部贴合层18损坏时也可以仅对外部表层10和/或内部贴合层18进行更换,延长柔性可穿戴式光疗仪的使用寿命。
如图2所示,根据本发明的一个实施例,光源20可以形成以光源层14的中心为基点并由基点径向向外延伸的发散式布局。或者,光源20可以形成分布在光源层中的多边形或圆形阵列布局。例如,在如图3所示的实施例中,光源构造成形成在光源层14上的矩形布局。或者,光源20也可以形成以光源层的中心为基点并由基点径向向外且围绕基点螺旋形延伸的螺旋式布局。
根据本发明的一个实施例,光源层14的有效发光面积为30cm×20cm,并且光源为贴片式LED芯片,LED芯片的数量为560个,柔性电路板的厚度为7mm。
根据本发明的一个实施例,柔性电路板为将供电电源提供的恒压源转换成恒流源的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的柔性电路板,控制模块用于控制光源的光照参数、检测人体的理疗参数并传输理疗参数。在一个实施例中,供电电源为便携式电池,并且外部充电器为用于给便携式电池充电的充电器;或者可以采用220V交流电直接为设备供电。在该实施例中,供电电源可为12V锂电池供电,如将3个12V锂电池串联连接,使得供电电源的供电电压低于人体安全电压36V,并且产品无可碰触电气联结点,使用期内可保证工作稳定并且无泄露事故,当然理解,供电电压在12~36V的范围内,从而保证人体安全。
根据本发明的另一个方面,还涉及一种柔性可穿戴式光疗仪,该柔性可穿戴式光疗仪的主体由上述任一实施例中的层状结构制成。
在上述实施例中,通过使用柔性电路板,可自由弯曲,从而可以实现对不同的部位进行贴合;同时匀光材料层使得光均匀在另一面输出,从而保证治疗的效果;内部贴合层可以保证使用者佩戴过程中的舒适度。
如图4所示,根据本发明的另一个方面,还提供一种光疗***,包括:根据上述任一实施例的柔性可穿戴式光疗仪1;与柔性可穿戴式光疗仪1通信连接的患者侧终端设备2;与患者侧终端设备2通信连接的云端数据库3;以及与云端数据库3通信连接的医生侧终端设备4。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种用于柔性可穿戴式光疗仪的层状结构,其特征在于,包括:
外部表层,所述外部表层的外表面构造成所述层状结构的外观表面;
电路层,所述电路层中设置集成有控制模块的柔性电路板;
光源层,所述光源层中设置通过所述控制模块进行控制的均匀分布的光源;
匀光材料层;以及
内部贴合层,所述内部贴合层的外表面构造成光线出射表面并且所述光源发出的光线穿过所述匀光材料层且由所述光线出射表面射出。
2.根据权利要求1所述的层状结构,其特征在于,
所述外部表层的材料包括布料、纤维材料、织物材料中的一种或多种;所述匀光材料层的材料包括光扩散剂或化学纤维材料;所述内部贴合层的材料包括棉、麻、布料、仿锦中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的层状结构,其特征在于,
所述匀光材料层由具有网孔结构的化学纤维材料制成,所述网孔结构的孔径在0.1mm至mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的层状结构,其特征在于,
所述柔性电路板为可弯曲的FPC(Flexible Printed Circuit board,简称FPC)电路板。
5.根据权利要求1所述的层状结构,其特征在于,
所述光源为焊接至所述柔性电路板的贴片式发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)芯片,并且所述贴片式LED芯片的输出光波长在600~780nm范围内,且辐射功率密度在1~20mW/cm2范围内。
6.根据权利要求1所述的层状结构,其特征在于,
所述光源的出射光线定向为垂直于所述光线出射表面射出。
7.根据权利要求1所述的层状结构,其特征在于,
所述外部表层和/或所述内部贴合层构造成可拆卸的结构。
8.根据权利要求1所述的层状结构,其特征在于,
所述光源形成以所述光源层的中心为基点并由所述基点径向向外延伸的发散式布局;或者
所述光源形成分布在所述光源层中的多边形或圆形阵列布局;或者
所述光源形成以所述光源层的中心为基点并由所述基点径向向外且围绕所述基点螺旋形延伸的螺旋式布局。
9.根据权利要求1所述的层状结构,其特征在于,
所述光源层的有效发光面积为30cm×20cm,并且光源为贴片式LED芯片,所述LED芯片的数量为560个,所述柔性电路板的厚度为7mm。
10.根据权利要求1所述的层状结构,其特征在于,所述柔性电路板为将所述供电电源提供的恒压源转换成恒流源的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的柔性电路板,所述控制模块用于控制光源的光照参数、检测人体的理疗参数并传输所述理疗参数。
11.一种柔性可穿戴式光疗仪,其特征在于,所述柔性可穿戴式光疗仪的主体由权利要求1至10中任一项所述的层状结构制成。
12.一种光疗***,其特征在于,包括:
如权利要求11所述的柔性可穿戴式光疗仪;
与所述柔性可穿戴式光疗仪通信连接的患者侧终端设备;
与所述患者侧终端设备通信连接的云端数据库;以及
与所述云端数据库通信连接的医生侧终端设备。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |