CN110975163B - 便携式石墨烯远红外乳腺增生治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式石墨烯远红外乳腺增生治疗仪。所述治疗仪包括控制器和治疗头组，所述控制器连接所述治疗头组，所述治疗头组包括1个以上治疗头，所述治疗头包括导热绝缘层(3)，远红外发射源(2)和粘结层(5)，所述远红外发射源(2)位于所述导热绝缘层(3)内部，所述粘结层(5)位于治疗头的底面。本发明可实现多治疗头输出和独立控制的乳腺治疗仪，对多个不同部位的乳腺增生可以实现同时治疗。

Description

便携式石墨烯远红外乳腺增生治疗仪

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种便携式石墨烯远红外乳腺增生治疗仪。

背景技术

乳腺增生是一种既非肿瘤又非炎症的乳腺病变，其主要临床特征为***肿块和***疼痛，常于月经前期加重，行经后减轻。乳腺增生症中有一小部分有发展为乳腺癌的可能性。

乳腺增生的发病原因不明确，大多认为精神刺激可改变人体内环境，从而影响内分泌***功能，导致某一种或几种激素的分泌出现异常。精神过于紧张、情绪过于激动等不良精神因素，都可能使本来应该复原的乳腺增生组织得不到复原或复原不全，久而久之，便形成乳腺增生。

乳腺增生症病例表现主要有三个方面：其一是乳腺导管的囊性扩张，形成大小不等数量不一的囊肿；其二是乳腺导管上皮表现为不同程度的增生；其三是乳腺小叶内和小叶间纤维组织的增生。

现阶段，对乳腺增生症尚无确切有效或者是特效的治疗方法，在临床上主要治疗方法有：(1)改变不良的生活习惯、舒畅心情、释放压力。(2)西药治疗。西药丹那唑、他莫昔芬和溴隐亭都是治疗乳腺增生症的有效药物，但均有比较大的不良反应。(3)中药治疗。我国乳腺增生症患者大多接受中医中药的治疗。治疗上以行气活血，软坚散结为治则。但是口服中药治疗存在治疗周期长、口服困难、难以长期坚持、起效慢等缺点。(4)外科手术治疗。一般的增生症不存在手术的指证，主要目的是为了避免漏、误诊乳腺癌，或切除可疑病变。而且手术影响美观，不被广大患者接受与认可。(5)物理治疗。近年来多采用针刺、艾灸、远红外等治疗方法，疗效还比较好。但是针刺和艾灸这些方法缺乏统一的操作规范，需要专业的人员进行治疗。而当前所用的远红外设备，要么是体积过大，使用不便；要么是多与药物结合，存在药物过敏的风险。

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。

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。石墨烯远红外线波长为6～14μm，在远红外线波长范围内，石墨烯加热膜发热的红外线谱图和人体的红外线谱图有着相似的谱图特征。石墨烯远红外的能量峰值在9μm左右，更能引起人体共振，在科学界被称为“生命之光”。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有治疗手段由于治疗方式专业性或治疗设备体积大等特点，都不能很好地应用推广。因此提供一种能多部位同时治疗、且具有便携性的乳腺增生治疗仪显得尤其迫切和重要。

本发明提供了一种能够多点独立控温治疗且便携的乳腺增生治疗仪。

具体来说，本发明提出了如下技术方案：

本发明提供了一种远红外乳腺增生治疗仪，所述治疗仪包括控制器1和治疗头组，所述控制器连接所述治疗头组，所述治疗头组包括1个以上治疗头，所述治疗头包括导热绝缘层3，远红外发射源2和粘结层5，所述远红外发射源2位于所述导热绝缘层3内部，所述粘结层5位于治疗头的底面，优选地，所述治疗头组包括2个以上互相独立或连为一体的治疗头。

优选地，上述的治疗仪，其中，所述远红外发射源2包括透明石墨烯电热膜和温度探测器4，所述透明石墨烯电热膜包括绝缘保护层，石墨烯和设置在石墨烯表面的电极；优选地，所述温度探测,4的探头接触所述透明石墨烯电热膜；

更优选地，所述温度探测器4包括第一接线脚和第二接线脚，所述电极包括第一极9和第二极10；所述温度探测器4的第一接线脚与所述电极的第一极9相连，所述温度探测器4的第二接线脚与所述电极不相连；

更优选地，所述石墨烯的层数为1～5。

优选地，上述的治疗仪，其中，所述远红外发射源2包括导线8，所述导线8包括第一导线，第二导线和第三导线，所述第一导线连接所述温度探测器4的第一接线脚和/或所述电极的第一极9，所述第二导线连接所述温度探测器4的第二接线脚，所述第三导线连接所述电极的第二极10；

优选地，所述温度探测器4的第一接线脚设置第一导电端子11，所述温度探测器4的第二接线脚设置第二导电端子12，所述电极的第一极9和所述温度探测器4共用第一导电端子11，所述电极的第二极10设置第三导电端子13，所述第一导线连接所述第一导电端子11，所述第二导线连接所述第二导电端子12，所述第三导线连接所述第三导电端子13。

优选地，上述的治疗仪，其中，所述导热绝缘层3选自透明软质材料，优选地，所述导热绝缘层3选自透明硅凝胶；更优选地，所述粘结层5选自水凝胶。

优选地，上述的治疗仪，其中，所述治疗头为扇环形。

优选地，上述的治疗仪，其中，所述控制器1内置电源；优选地，所述电源选自锂离子电池。

优选地，上述的治疗仪，其中，所述控制器1包括控制***，所述控制***包括MCU单元；

优选地，所述控制***包括电源管理单元和温度控制单元；更优选地，所述电源管理单元控制所述电源输出的电压和/或电流，更优选地，所述温度控制单元连接远红外发射源2上的温度探测器4。

优选地，上述的治疗仪，其中，所述控制***还包括输入单元、输出单元、通讯接口单元和/或功耗管理单元。

优选地，上述的治疗仪，其中，所述控制器1和治疗头组通过弹性导线连接，优选地，所述弹性导线选自碳纳米管复合材料。

优选地，上述的治疗仪，其中，所述控制器内置卷线器。

本发明的有益效果包括：

1.本发明采用多治疗头，对多个不同的部位的乳腺增生可以实现同时治疗。

2.本发明中的连接线可以实现小范围调节，以适应不同治疗长度的需求。

3.本发明采用具有多个治疗头的治疗头组，相比现有设备具有便携性。

4.本发明采用电池供电，直接佩戴于人体，活动方便。

附图说明

图1为实施例1中的治疗仪示意图；

图2为实施例1中的控制***示意图，包括：输入单元，输出单元，MCU单元，通讯接口单元，电源管理单元，功耗管理单元，温度控制单元；

图3为实施例1中的治疗头21的示意图；

图4为实施例1中的远红外发射源的示意图；

图5为实施例2中的治疗仪示意图；

图中，1-控制***，2-远红外发射源，3-硅凝胶，4-温度探测器，5-水凝胶粘结层，6-加固套，7-加厚部，8-导线，9-电极的第一极，10-电极的第二极，11-第一导电端子，12-第二导电端子，13-第三导电端子，21、22、23-治疗头。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，基于本发明中的具体实施方式，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，都属于本发明保护的范围。

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发明的示例性实施方式。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

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发明和简化描述，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发明的限制。

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“MCU单元”即微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机。

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。

硅凝胶是加成型硅胶的一种，是一种硬度超软硅胶，环保，无毒无味，是一种应用领域越来越广泛的加成型硅橡胶。因为固化后像果冻一样柔软，所以也称果冻胶。

本发明的目的在于提供了一种便携的乳腺增生治疗仪，本发明优选的方案中，所述乳腺增生治疗仪通过控制器、治疗头组以及它们之间的连接线组成。

本发明优选的方案中，所述控制器包括控制***，所述控制***包含输入单元、输出单元、通讯接口单元、电源管理单元、功耗管理单元、温度控制单元和MCU单元，完成输入信号的接收、温度的控制、档位的调节、输出指示等功能。

本发明优选的方案中，所述的输入单元为按键输入单元，包含开关机的按键信号输入、档位调节的信号输入、工作模式的信号输入等。可选地，控制输入单元还可以采用语音输入的方式。

本发明优选的方案中，所述的输出单元为指示灯显示单元，包含电量指示灯显示、工作状态指示灯显示等。可选地，输出单元也可以为屏显，也可以通过APP(应用程序，Application的缩写)完成相关的显示。

本发明优选的方案中，所述的通讯接口单元，包括了蓝牙接口、串口等。蓝牙接口用于语音输入、APP连接等功能。串口用于调试等。

本发明优选的方案中，所述的电源管理单元主要完成电源的充放电控制，以及电量的监测，低电量时产生报警信号上报至MCU单元，由MCU单元输出指示。本发明采用锂电池供电，安全、便携。锂电池的充电口采用的是通用的Mini USB接口。

本发明优选的方案中，所述的功耗管理单元采用脉冲宽度调制(PWM)的控制方式，分时控制不同治疗头的工作时间段，降低***的功耗峰值，同时也满足控制温度的要求。

本发明优选的方案中，所述的温度控制单元主要收集和管理治疗头2内嵌的的ntc(negative temperature coefficient，随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数)热敏电阻采集到的温度信息，将有效的温度信息反馈给MCU单元，从而控制治疗头的工作电压和电流。

本发明优选的方案中，所述的MCU单元实现相关数据的存储、处理和传输。MCU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，然后反馈给温度控制单元、输出单元、电源管理单元、功耗管理单元。

本发明优选的方案中，所述的治疗头组，包括独立的N(N≥1)个小的治疗头，实现的是分区域的治疗，分别通过连接线和控制***连接，如图3所示。可选地，治疗头也可以做成一个一体式的但是包含N(N≥1)个分区的治疗头，每个区可以独立控温，如图4所示。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。

本发明优选的方案中，治疗头采用的是医疗硅胶内嵌远红外发射源的方式，增加治疗头的柔软性以及舒适度。治疗头贴合皮肤的一侧有医用凝胶，可以使治疗头很好地贴敷在皮肤上。

本发明优选的方案中，所述远红外发射源包括透明石墨烯电热膜和温度探测器，所述透明石墨烯电热膜包括绝缘保护层、石墨烯和设置在石墨烯表面的电极，所述温度探测器的探头连接所述透明石墨烯电热膜。

透明石墨烯电热膜以大尺寸石墨烯为发热层。通常来说，只有较大尺寸(例如2cm×2cm，10cm×20cm)的石墨烯作为发热材料才能制得透明的石墨烯电热膜，而小尺寸(例如毫米级或微米级)的石墨烯微片通过堆叠形成的石墨烯膜片透光率很低，一般只能制成黑膜。通过调整石墨烯电热膜中的石墨烯层数，可以改变石墨烯电热膜的阻值，从而调整发热功率。

可选地，大尺寸的石墨烯可采用化学气相沉积法制备，透明石墨烯电热膜可通过CN105517215B的方法制备。

本发明优选的方案中，当远红外发射源连通电源后，各个部件将区分正负极，其中与电源正极相连的部位成为正极，而与电源负极相连的部位成为负极。所述温度探测器的负极接线脚设置负极端子，所述温度探测器的正极接线脚设置第一正极端子，所述电极的负极和所述温度探测器共用一个负极端子，所述电极的正极设置第二正极端子，负极端子连接负极导线，正极端子连接正极导线。端子为导体，将导线、温度探测器和透明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。

控制器和治疗头之间的连接线3实现的是信号的传输以及供电。为了适应不同治疗区域和控制***之间的距离，连接线采用的是具有弹性的导线，如橡胶复合碳纳米管材料制作的导线，可以小范围内(<15cm)不影响信号传输和供电的情况下，调节连接线的长度。可选地，也可以通过在控制器内置微型卷线器的方式，控制连接线的长短，可以根据使用需要来调节控制器和治疗头的距离。避免了采用普通的导线，要么长度不能适应所有的治疗场景，要么就是多余的线长会造成佩戴的不适感。

实施例1

如图1所示，本实施例的治疗仪包括控制器1，扇环形状的治疗头21和治疗头22，控制器和治疗头之间通过橡胶复合碳纳米管材料制作的弹性导线8相连。控制器1包括控制***，如图2所示，控制***包含输入单元、输出单元、通讯接口单元、电源管理单元、功耗管理单元、温度控制单元和MCU单元，完成输入信号的接收、温度的控制、档位的调节、输出指示等功能。如图3所示，治疗头21包括远红外发射源2，导热绝缘透明的硅凝胶3，水凝胶粘结层5。远红外发射源2位于所述硅凝胶3内部，所述远红外发射源2包括弹性导线8，所述弹性导线8从硅凝胶3的一端穿出，所述水凝胶粘结层5位于电热贴片的底面。所述导线8与硅凝胶3的连接部位设置加固套6，硅凝胶3与导线8连接的一侧设置加厚部7。如图4所示，远红外发射源2包括透明石墨烯电热膜和温度探测器4，所述透明石墨烯电热膜包括绝缘保护层、3层石墨烯和设置在石墨烯表面的电极，所述电极包括第一极9和第二极10，所述温度探测器4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透明石墨烯电热膜。所述温度探测器4的第一接线脚设置第一导电端子11，所述温度探测器4的第二接线脚设置第二导电端子12，所述电极的第一极9和所述温度探测器4的第一接线脚共用第一导电端子11，所述电极的第二极10设置第三导电端子13。第一导电端子11、第二导电端子12和第三导线端子13分别与导线连接(图中未绘制导线)，从而在使用时连通电源。

实施例2

如图5所示，本实施例的治疗仪包括控制器1，扇环形状的治疗头21，治疗头22和治疗头23，控制器和治疗头之间通过橡胶复合碳纳米管材料制作的弹性导线8相连。治疗头21，治疗头22和治疗头23通过硅凝胶3连接为一体，每个治疗头的内部设置了与实施例1相同的远红外发射源2。治疗头21、治疗头22和治疗头23之间以并联的方式连接，使得控制器可分别控制每个治疗头的功率。

Claims (9)

1.一种远红外乳腺增生治疗仪，其特征在于，所述治疗仪包括控制器(1)和治疗头组，所述控制器(1)连接所述治疗头组，所述治疗头组包括1个以上治疗头，所述治疗头包括导热绝缘层(3)、远红外发射源(2)和粘结层(5)，所述治疗头为扇环形，所述远红外发射源(2)位于所述导热绝缘层(3)内部，所述粘结层(5)位于治疗头的底面，所述导热绝缘层(3)为透明硅凝胶；

所述远红外发射源(2)包括透明石墨烯电热膜和温度探测器(4)，所述透明石墨烯电热膜包括绝缘保护层、石墨烯和设置在石墨烯表面的电极，所述温度探测器(4)的探头接触所述透明石墨烯电热膜；

所述温度探测器(4)包括第一接线脚和第二接线脚，所述电极包括第一极(9)和第二极(10)；所述温度探测器(4)的第一接线脚与所述电极的第一极(9)相连，所述温度探测器(4)的第二接线脚与所述电极不相连；所述远红外发射源(2)包括导线(8)，所述导线(8)包括第一导线、第二导线和第三导线，所述第一导线连接所述温度探测器(4)的第一接线脚和/或所述电极的第一极(9)，所述第二导线连接所述温度探测器(4)的第二接线脚，所述第三导线连接所述电极的第二极(10)；所述温度探测器(4)的第一接线脚设置第一导电端子(11)，所述温度探测器(4)的第二接线脚设置第二导电端子(12)，所述电极的第一极(9)和所述温度探测器(4)共用第一导电端子(11)，所述电极的第二极(10)设置第三导电端子(13)，所述第一导线连接所述第一导电端子(11)，所述第二导线连接所述第二导电端子(12)，所述第三导线连接所述第三导电端子(13)。

2.根据权利要求1所述的治疗仪，其中，所述治疗头组包括2个以上互相独立或连为一体的治疗头。

3.根据权利要求1所述的治疗仪，其中，所述石墨烯的层数为1～5。

4.根据权利要求1-3任一项所述的治疗仪，其中，所述粘结层(5)为水凝胶。

5.根据权利要求1-3任一项所述的治疗仪，其中，所述控制器(1)内置电源。

6.根据权利要求5所述的治疗仪，其中，所述电源选自锂离子电池。

7.根据权利要求1-3任一项所述的治疗仪，其中，所述控制器(1)和治疗头组通过弹性导线连接。

8.根据权利要求7所述的治疗仪，其中，所述弹性导线选自碳纳米管复合材料。

9.根据权利要求1-3任一项所述的治疗仪，其中，所述控制器(1)内置卷线器。

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