CN112386810B - 冷却式内腔治疗用光动力治疗头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体窄光谱发光阵列、冷却式内腔治疗用光动力治疗头，治疗头包括围绕冷却腔体的外侧壁形成半导体窄光谱发光阵列，在半导体窄光谱发光阵列的外侧设置有透明的治疗头外壳，在冷却腔体内安装有冷却液进液管和冷却液出液管，所述冷却液进液管、冷却液出液管、冷却腔体以及治疗头外壳组成***到人体内腔的治疗部，治疗部的端部连接手柄部，所述手柄部连接治疗端液电分离插头，治疗端液电分离插头设置在连接管的一端，连接管的另一端连接到主机端液电分离插头，所述主机端液电分离插头连接到光动力治疗主机。本发明适用于进行内腔光动力治疗，冷却效果好，解决了内腔光动力治疗中保护粘膜组织的问题，避免造成粘膜组织热损伤。

Description

冷却式内腔治疗用光动力治疗头

技术领域

本发明涉及半导体窄光谱发光阵列，尤其涉及一种采用现代制冷技术进行温度设定和恒温控制的冷却式腔内治疗用治疗头。

背景技术

现代科学技术的进步，不断推进着医学科学的进步和发展。采用光治疗和光动力治疗的无创物理治疗方法不断进步，现代光动力医学的发展及其推广应用，为某些传统疾病的治疗提供了更加安全、有效、便捷的治疗手段，为一些传统医疗方法无法治疗的疾病开辟了新的治疗途径。

近年来，采用光动力疗法不仅在一些体表疾病的治疗中得到了广泛的应用，而且，在治疗恶性肿瘤方面也取得了突破性的进展。例如：在治疗皮肤鳞状细胞癌、口腔鳞状细胞癌、基底细胞癌、妇科宫颈早期癌前病变等恶性肿瘤等方面取得了显著疗效，受到了医学界的一致肯定和重视。

光动力治疗的基本原理是：特定的光敏剂配合特定的波长光谱照射，在生物组织内产生光化学反应，其基本要素是氧、光敏剂和可见光(常用激光)。首先肿瘤组织选择性摄取光敏剂，并储于其内，随后在适当波长光线局部照射后，光敏剂被激活，产生光敏效应。光敏剂是能吸收和重新释放特殊波长的卟啉类分子，具有四吡咯基结构。第一代光敏剂有血卟啉衍生物(HpD)、二血卟啉酯(DHE)。由于肿瘤细胞较正常细胞具有更多的LDL受体，因此光敏剂通过LDL受体介导可较多地进入肿瘤细胞内；卟啉类可被动地弥散入细胞内，而弥散效率与细胞外pH值有关，pH值越低弥散越多。肿瘤组织代谢加速，以致其细胞外pH值比正常组织为低，卟啉类进入瘤细胞也多。从而，光敏剂在特定光谱的作用下迅速形成单态氧，病变组织和肿瘤细胞在这种环境下迅速中毒死亡达到治愈疾病的目的。

在光动力治疗过程中，用于光和光敏剂的结合在照射治疗过程中会产生较大的热量，在人体组织中形成较为强烈的“光热效应”，光热效应的堆积，如不进行散热处理就会形成对治疗部位的“热损伤”。通常，体表的光动力治疗可采用冷风降温和喷射冷却剂的办法实施降温，但是，在进行一些腔内的器官光动力治疗时进行冷却降温就是一个需要解决的课题，特别是在进行如***、宫颈、口腔、***等娇嫩的粘膜组织光动力治疗时，如果不进行行之有效的冷却降温，十分容易造成粘膜组织的热损伤，因此，在人体内腔光动力治疗过程中，有效的防止粘膜组织的光热损伤，是一个必须解决的技术难题，针对这一必要性，研究一套解决内腔光动力治疗中保护粘膜组织，避免造成粘膜组织热损伤的技术方案十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却式内腔治疗用光动力治疗头，有效对治疗头进行降温，避免在进行光动力治疗时造成粘膜组织热损伤。

本发明的技术方案：

一种半导体窄光谱发光阵列，包括半导体窄光谱发光单元，所述半导体窄光谱发光单元以柔性电路板为基板，焊接有半导体窄光谱发光单元的柔性电路板围绕冷却腔体的外侧壁形成半导体窄光谱发光阵列，冷却液通过冷却液进液管强制导流输送到冷却腔体顶端流出，然后经整个冷却腔体充满回流到冷却液出液管，从而为半导体窄光谱发光阵列进行强制冷却。

一种利用以上所述的半导体窄光谱发光阵列制作而成的冷却式内腔治疗用光动力治疗头，包括围绕冷却腔体的外侧壁形成半导体窄光谱发光阵列，在半导体窄光谱发光阵列的外侧设置有透明的治疗头外壳，在冷却腔体内安装有冷却液进液管和冷却液出液管，所述冷却液进液管、冷却液出液管、冷却腔体以及治疗头外壳组成***到人体内腔的治疗部，治疗部的端部连接手柄部，所述手柄部连接治疗端液电分离插头，治疗端液电分离插头设置在连接管的一端，连接管的另一端连接到主机端液电分离插头，所述主机端液电分离插头连接到光动力治疗主机。

所述手柄部设置有光源工作电极插座和信号检测电极插座。

所述半导体窄光谱发光阵列连接光源工作电极插座。

所述冷却腔体的侧壁内还安装有用以检测冷却腔体温度的检测探头。

所述检测探头连接到信号检测电极插座。

所述冷却腔体为靠近手柄部的一端开口，远离手柄部的一端封闭的圆柱体结构，并且冷却腔体的封闭端采用圆弧形设计。

所述冷却液进液管的进液口设在手柄部，所述冷却液进液管的出液口延伸到冷却腔体封闭端用以将冷却液输送到整个冷却腔体内，所述冷却液出液管用以将冷却腔体内的冷却液完全排出。

所述冷却液进液管的横截面积大于冷却液出液管的横截面积。

所述冷却液进液管和冷却液出液管连接到主机的冷媒发生器，所述光源工作电极插座连接到主机的光源能量控制单元，信号检测电极插座连接到主机的PID温度调整单元，所述冷媒发生器、光源能量控制单元以及PID温度调整单元均连接到主机的CPU单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：焊接有半导体窄光谱发光单元的柔性电路板围绕冷却腔体的外侧壁形成半导体窄光谱发光阵列，冷却液在治疗头的冷却腔内部，从发光阵列的底部流过进行冷却，结构新颖，能够确保光治疗时的光照强度和目标性，同时冷却液的流动不会对光照产生影响，特别是在嵌入式温度探头的监控下能对治疗头的温度实施精准控制，彻底解决了光源工作时产生的工作温度，更重要的是冷却液能有效吸收治疗时光和光敏剂产生的“光热效应”，冷却腔体保证了冷却液在治疗头冷却腔内无死角，无气泡流动使之冷却效率最大化，检测探头均匀的检测治疗头的温度变化，其电极引出的温度信号方便的可供计算机进行温度调节和恒温控制，本发明结构简单，适用于进行内腔光动力治疗，冷却效果好，从根本上解决了内腔光动力治疗中保护粘膜组织的问题，避免造成粘膜组织热损伤。为光动力医疗技术在内腔治疗的应用解决了亟待解决的拦路虎问题。必将为光动力医学的发展做出巨大的贡献。

附图说明

图1是本发明的治疗头整体结构示意图。

图2是本发明的治疗头剖面结构示意图。

图3是本发明的治疗头横断面结构示意图。

图4是本发明的治疗头连接示意图。

图5是本发明的控制原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

如图3所示，一种半导体窄光谱发光阵列，包括半导体窄光谱发光单元10，所述半导体窄光谱发光单元10以柔性电路板为基板，焊接有半导体窄光谱发光单元10的柔性电路板围绕冷却腔体11的外侧壁形成半导体窄光谱发光阵列，冷却液通过冷却液进液管15强制导流输送到冷却腔体11顶端流出，然后经整个冷却腔体11充满回流到冷却液出液管16，从而为半导体窄光谱发光阵列进行强制冷却，所述半导体窄光谱发光单元10发出的光的波根据所匹配的光敏剂波长可为400nm-800nm或其他特定波长。

如图1-图5所示，一种利用以上所述的半导体窄光谱发光阵列制作而成的冷却式内腔治疗用光动力治疗头，以高导热效率的金属材料制成治疗头柱状冷却腔，包括围绕冷却腔体11的外侧壁形成半导体窄光谱发光阵列，在半导体窄光谱发光阵列的外侧设置有治疗头外壳12，治疗头外壳12采用不阻挡半导体窄光谱光线的透明材质制作而成，在冷却腔体11内安装有冷却液进液管15和冷却液出液管16，所述冷却液进液管15、冷却液出液管16、冷却腔体11以及治疗头外壳12组成***到人体内腔的治疗部1，治疗部1的端部连接手柄部2，所述手柄部2连接治疗端液电分离插头3，治疗端液电分离插头3设置在连接管4的一端，连接管4的另一端连接到主机端液电分离插头5，所述主机端液电分离插头5连接到光动力治疗主机。所述手柄部2设置有光源工作电极插座14和信号检测电极插座13。

所述半导体窄光谱发光阵列连接光源工作电极插座14。

所述冷却腔体11的侧壁内还安装有用以检测冷却腔体11温度的检测探头17。检测探头17采用高精度微型嵌入式温度探测器，直接将检测探头17镶嵌于治疗头冷却腔体11的中心部位的囊壁中，均匀的检测治疗头的温度变化，其电极引出的温度信号方便的可供计算机进行温度调节和恒温控制。

所述检测探头17连接到信号检测电极插座13。

所述冷却腔体11采用金属导温材料，冷却腔体11为靠近手柄部2的一端开口，远离手柄部2的一端封闭的圆柱体结构，并且冷却腔体11的封闭端采用圆弧形设计。

所述冷却液进液管15的进液口设在手柄部2，所述冷却液进液管15的出液口延伸到冷却腔体11封闭端用以将冷却液输送到整个冷却腔体11内，所述冷却液出液管16用以将冷却腔体11内的冷却液完全排出。

治疗头的冷却方式采用可控温的制冷液强制冷却；在治疗头内部，发明了冷却液“单管强制输送”方式，冷却流道发明了“差流道”结构，即将冷却液通过冷却液进液管15强制导流输送到治疗头的冷却腔体11顶端流出，然后经整个冷却腔体11充满回流到冷却液出液管16，冷却液进液管15的横截面积大于冷却液出液管16的横截面积，冷却液出液管16的横截面积为冷却腔体11内空腔的横截面积减去冷却液进液管15的横截面积，由于冷却液进液管15的横截面积大于冷却液出液管16的横截面积，即形成“差流道”输送，从而保证了冷却液在治疗头冷却腔体11内无死角，无气泡流动使之冷却效率最大化。

所述冷却液进液管15和冷却液出液管16连接到主机的冷媒发生器，所述光源工作电极插座14连接到主机的光源能量控制单元，信号检测电极插座13连接到主机的PID温度调整单元，所述冷媒发生器、光源能量控制单元以及PID温度调整单元均连接到主机的CPU单元。光源能量控制单元控制半导体窄光谱发光阵列的发光强度，根据不同需要调整光的强弱，从而确保治疗的准确的性。PID温度调整单元能够根据检测探头17检测到的温度数值，通过控制冷却液的流量和流速来进行温度的调节控制精度高，冷却效果好，有效避免在进行内腔光动力治疗时造成粘膜组织热损伤。

治疗头的电极线信号检测线等采用接插件引出，便于与使用主机连接；冷却液输送管采用柔软的耐高低温的复合材料制成，并在管子表面包裹高效保温材料以防温度散发造成能源浪费和温度控制不准，将冷却液输送管、工作电极、检测电极集成为一条连接管，采用液电分离插头分别连接应用主机和治疗头，治疗头一端可以任意插拔，便于更换不同波长和不同规格的治疗头。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种冷却式内腔治疗用光动力治疗头，其特征在于，包括围绕冷却腔体（11）的外侧壁形成的半导体窄光谱发光阵列，半导体窄光谱发光阵列包括半导体窄光谱发光单元（10），所述半导体窄光谱发光单元（10）以柔性电路板为基板，焊接有半导体窄光谱发光单元（10）的柔性电路板围绕冷却腔体（11）的外侧壁形成半导体窄光谱发光阵列，在冷却腔体（11）上安装有冷却液进液管（15）和冷却液出液管（16），冷却液通过冷却液进液管（15）强制导流输送到冷却腔体（11）顶端流出，然后经整个冷却腔体（11）充满回流到冷却液出液管（16），从而为半导体窄光谱发光阵列进行强制冷却，所述冷却液进液管（15）的横截面积大于冷却液出液管（16）的横截面积，在半导体窄光谱发光阵列的外侧设置有透明的治疗头外壳（12），所述冷却液进液管（15）、冷却液出液管（16）、冷却腔体（11）以及治疗头外壳（12）组成***到人体内腔的治疗部（1），治疗部（1）的端部连接手柄部（2），所述手柄部（2）连接治疗端液电分离插头（3），治疗端液电分离插头（3）设置在连接管（4）的一端，连接管（4）的另一端连接到主机端液电分离插头（5），所述主机端液电分离插头（5）连接到光动力治疗主机；

所述手柄部（2）设置有光源工作电极插座（14）和信号检测电极插座（13）；

所述半导体窄光谱发光阵列连接光源工作电极插座（14）；

所述冷却腔体（11）的侧壁内还安装有用以检测冷却腔体（11）温度的检测探头（17）；

所述检测探头（17）连接到信号检测电极插座（13）。

2.根据权利要求1所述的冷却式内腔治疗用光动力治疗头，其特征在于，所述冷却腔体（11）为靠近手柄部（2）的一端开口，远离手柄部（2）的一端封闭的圆柱体结构，并且冷却腔体（11）的封闭端采用圆弧形设计。

3.根据权利要求2所述的冷却式内腔治疗用光动力治疗头，其特征在于，所述冷却液进液管（15）的进液口设在手柄部（2），所述冷却液进液管（15）的出液口延伸到冷却腔体（11）封闭端用以将冷却液输送到整个冷却腔体（11）内，所述冷却液出液管（16）用以将冷却腔体（11）内的冷却液完全排出。

4.根据权利要求2所述的冷却式内腔治疗用光动力治疗头，其特征在于，所述冷却液进液管（15）和冷却液出液管（16）连接到主机的冷媒发生器，所述光源工作电极插座（14）连接到主机的光源能量控制单元，信号检测电极插座（13）连接到主机的PID温度调整单元，所述冷媒发生器、光源能量控制单元以及PID温度调整单元均连接到主机的CPU单元。

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