一種微波激光針灸治療儀的制作方法
【專利摘要】微波激光針灸治療儀，屬醫(yī)療器械類。設置了一個頻率和功率均可調(diào)節(jié)的微波發(fā)生器，一個半導體激光器和一個與之連接能同時輻射微波、半導體激光的同心共軸輻射頭或N個同心共軸輻射頭。本實用新型的有益效果是：微波穿透深激光穿透淺，對人體穴位穿透深淺刺激作用，等同于傳統(tǒng)針灸用毫針提插手法的刺激功能。因此，這種通過同心共軸輻射頭產(chǎn)生協(xié)同效應的微波和半導體激光，同時輻射在人體穴位中產(chǎn)生一種有深有淺、深淺互補的刺激，收到類似于毫針針灸的治療效果，達到電子針灸治療的功能。避免了傳統(tǒng)針灸中存在的禁穴和禁忌癥的限制。
【專利說明】一種微波激光針灸治療儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種微波激光針灸治療儀，屬醫(yī)療器械類。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，本人發(fā)明專利96123002.9已公開了一種微波激光治療儀，包括由一個組合式發(fā)生器和一個環(huán)形微帶天線與帶有“反望遠鏡光路系統(tǒng)”的單根石英光纖組成的輻射頭。其中的光路系統(tǒng)由氦氖激光管、會聚透鏡和石英光纖等組成。這種結(jié)構(gòu)的激光輸出功率受到諸多因素的影響，例如，光纖端面射出的激光具有一定的發(fā)散角，與激光入射和射出間存在著折射率匹配、耦合效率問題。兩者同軸線、光纖端面與空氣折射率匹配，耦合效率最高；兩者不同軸線、光纖端面與空氣折射率不匹配，產(chǎn)生菲涅耳反射損耗，耦合效率急劇降低，兩者間不易調(diào)節(jié)到最佳耦合。因此，在上述情形下光纖兩端都不能傳輸激光的全部能量，激光輸出功率難以達到最大化。同時，氦氖激光管是易破碎玻璃制品，激光輸出功率越大其體積也要求越大，不利于結(jié)構(gòu)小型和實用化。導致這種微波激光治療儀在臨床治療中推廣應用受到極大限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型目的在于提供一種新型的微波激光針灸治療儀，它能同時產(chǎn)生同心共軸協(xié)同效應輸出功率連續(xù)可調(diào)的微波和半導體激光。利用微波對穴位刺激，收到類似于針灸療法的功能。利用輸出功率連續(xù)可調(diào)的激光模似毫針插針的深淺，利用激光輸出功率變化快慢模仿毫針插針、提針的緩疾，達到激光針灸療法的功能。從而使微波激光針灸治療儀，實現(xiàn)不需接觸人體、避免刺破皮膚，就能起到電子針灸的治療功能。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案如下。
[0005]一種微波激光針灸治療儀，設置了一個頻率和功率均可調(diào)節(jié)的微波發(fā)生器，一個半導體激光器和一個與之連接能同時輻射微波、半導體激光的同心共軸輻射頭或N個同心共軸輻射頭。
[0006]同心共軸輻射頭是由一個與同軸電纜連接的環(huán)形微帶天線和一個直接與環(huán)形微帶天線背面固定連接的、帶有準直聚焦光路系統(tǒng)的半導體激光二極管組成。環(huán)形微帶天線的輻射元由固體微波低損耗介質(zhì)基片上的圓環(huán)導體制成。同軸電纜一端的屏蔽層與環(huán)形微帶天線的金屬底板連接，同軸電纜芯線垂直穿通環(huán)形微帶天線的金屬底板、圓環(huán)導體，并把芯線與圓環(huán)導體焊接用作饋電。以圓環(huán)導體的圓心為對稱中心點，在與圓環(huán)導體、同軸電纜芯線的焊接點相對稱點上，用銷釘垂直穿通環(huán)形微帶天線的金屬底板、圓環(huán)導體，并把銷釘兩端分別與圓環(huán)導體和金屬底板焊接。同軸電纜另一端的屏蔽層與微波發(fā)生器金屬外殼連接、同軸電纜芯線與微波發(fā)生器內(nèi)的振蕩電路中的微帶阻抗變換器通過耦合電容連接。當微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波，經(jīng)同軸電纜傳輸后，從環(huán)形微帶天線的圓環(huán)導體中心軸線前方輻射。
[0007]半導體激光器是由可調(diào)恒流源、半導體激光二極管、準直聚焦光路系統(tǒng)等組成。準直聚焦光路系統(tǒng)是由兩個口徑為16毫米、相距15毫米、相互平行并且垂直其軸線放置的準直透鏡組成，置于半導體激光二極管輸出端前，兩者相距15毫米。半導體激光二極管出射光斑位于準直透鏡的前焦點(即15毫米處)上，準直聚焦光路系統(tǒng)的出射光斑基本上會聚在聚焦透鏡的前焦點(即25毫米處)上，使得焦點處的輸出激光功率密度最大，增強激光的光生物刺激作用，提高療效。把帶有準直聚焦光路系統(tǒng)的半導體激光二極管，直接固定置于環(huán)形微帶天線背面并調(diào)整正好落在圓環(huán)導體的圓心點處。當可調(diào)恒流源接通半導體激光二極管時，觸發(fā)半導體激光二極管振蕩產(chǎn)生的激光，從環(huán)形微帶天線的圓環(huán)導體中心軸線前方輻射。這種結(jié)構(gòu)的輻射頭稱為同心共軸輻射頭。實現(xiàn)微波和激光同心共軸的同時輻射。用固體微波低損耗介質(zhì)基片的雙靣覆銅板制造環(huán)形微帶天線，其內(nèi)的輻射元由在基片上的圓環(huán)導體制成，它的平均半徑R與欲輻射出的微波工作頻率關(guān)系由下式?jīng)Q定:
[0008]
f λ/^7
[0009]σ是肌肉電導率，一般取1.28/πιΩ，是基片的相對介電常數(shù)，f是微波頻率，單位為GHZ，R是平均半徑，單位為厘米。
[0010]本實用新型的有益效果是:微波穿透深激光穿透淺，對人體穴位穿透深淺刺激作用，等同于傳統(tǒng)針灸用毫針提插手法的刺激功能。因此，這種通過同心共軸輻射頭產(chǎn)生協(xié)同效應的微波和半導體激光，同時輻射在人體穴位中產(chǎn)生一種有深有淺、深淺互補的刺激，收到類似于毫針針灸的治療效果，達到電子針灸治療的功能。避免了傳統(tǒng)針灸中存在的禁穴和禁忌癥的限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1是本實用新型所述同心共軸輻射頭示意圖。
[0012]附圖2是本實用新型所述同心共軸輻射頭中微波、半導體激光電磁場輻射方向性圖。
[0013]附圖3是本實用新型整體結(jié)構(gòu)的電路原理圖。
[0014]附圖4是本實用新型所述N個同心共軸輻射頭示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0016]在附圖1中，同軸電纜I右端的同軸電纜屏蔽層2與環(huán)形微帶天線4的金屬底板8連接、芯線3垂直穿通環(huán)形微帶天線4的金屬底板8、圓環(huán)導體6，并把芯線3與圓環(huán)導體6焊接用作饋電。以圓環(huán)導體6的圓心為對稱中心點，在與圓環(huán)導體6、同軸電纜芯線3的焊接點相對稱點上，用銷釘7垂直穿通環(huán)形微帶天線4的金屬底板8、圓環(huán)導體6，再把銷釘7的兩端分別與圓環(huán)導體6和金屬底板8焊接。同軸電纜I左端的屏蔽層2與微波發(fā)生器10 (附圖3)金屬外殼連接，芯線3與微波發(fā)生器10內(nèi)的微帶阻抗變換器13通過耦合電容C4連接。這樣，當微波發(fā)生器10接通可調(diào)直流穩(wěn)壓電源12時產(chǎn)生的微波，經(jīng)本實用新型的同心共軸輻射頭O中的同軸電纜I傳輸后，從環(huán)形微帶天線4的圓環(huán)導體6中心軸線前方輻射。半導體激光發(fā)生器11 (附圖3)中的半導體激光二極管15的電源正負極與可調(diào)恒流源14的正負極連接，觸發(fā)半導體激光二極管15振蕩產(chǎn)生激光。在半導體激光二極管15輸出端前，放置準直聚焦光路系統(tǒng)9使得輸出的激光聚焦成光點5，把帶有準直聚焦光路系統(tǒng)9的半導體激光二極管15，直接固定置于環(huán)形微帶天線4的背面并調(diào)整正好落在圓環(huán)導體6的圓心點處。這樣，當可調(diào)恒流源14接通半導體激光二極管15時，觸發(fā)半導體激光二極管振蕩產(chǎn)生的激光，從本實用新型的同心共軸輻射頭O中的環(huán)形微帶天線4的圓環(huán)導體6中心軸線前方發(fā)射。因此，這種結(jié)構(gòu)的同心共軸輻射頭0，實現(xiàn)了微波和激光同心共軸的輻射效果。
[0017]附圖2所示為本實用新型的同心共軸輻射頭微波、半導體激光電磁場輻射方向性圖。圖中的方向性圖分別示意出由同心共軸輻射頭O (附圖1)輻射出的微波22和激光21的能量同時沿著環(huán)形微帶天線4的圓環(huán)導體6中心軸線方向分布情況。
[0018]附圖3所示為本實用新型整體結(jié)構(gòu)的電路原理圖。圖中設有準直聚焦光路系統(tǒng)9、微波發(fā)生器10、半導體激光發(fā)生器11、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源12、微帶阻抗變換器13、可調(diào)恒流源14、半導體激光二極管15、微波功率晶體三極管V1、振蕩電路、組合發(fā)生器16、與微波發(fā)生器10連接的同軸電纜I。
[0019]在附圖3中，微波發(fā)生器10的電路制作在微波低損耗介質(zhì)基片上的雙面覆銅板上，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源12通過穿心電容C5、限流電阻Rl與電阻R2、電感LI相接，電容Cl、電阻R2的另一端均接地，電感LI的另一端與微波功率晶體三極管Vl基極相連，再經(jīng)串聯(lián)電感L2、可調(diào)電容C2后接地，微波功率晶體三極管Vl的集電極接地，發(fā)射極的一路經(jīng)電感L3、并聯(lián)的電阻R3、電容C3串聯(lián)后接地，而另一路與微帶阻抗變換器13、耦合電容C4相接后，再與本實用新型的同心共軸輻射頭0(附圖1)中同軸電纜I的芯線3連接，同軸電纜I的屏蔽層2與微波發(fā)生器10的金屬外殼連接。微帶阻抗變換器13寬度按指數(shù)曲線從振蕩電路的連接端，向與通過耦合電容C4連接的同軸電纜I的芯線3端漸小。其作用是，可在較寬頻率范圍將微波功率晶體三極管Vl輸出阻抗變換成50歐同軸電纜的阻抗，獲得較大的微波輸出功率。
[0020]微波發(fā)生器10產(chǎn)生微波的工作過程是這樣的。微波功率晶體三極管Vl及其周圍的電阻R、電容C、電感L組成微波掁蕩電路。當220伏交流電接通可調(diào)直流穩(wěn)壓電源12輸出一定電壓時，微波功率晶體三極管Vl振蕩工作，調(diào)節(jié)可變電容C2電容量或電感L2電感量，即可調(diào)節(jié)到915MHZ或2450MHZ頻率微波；改變可調(diào)直流穩(wěn)圧電源12電壓值，即可調(diào)節(jié)到輸出功率0.1-2.5瓦連續(xù)可調(diào)的微波。同時，微波發(fā)生器10的金屬外殼作為屏蔽層，以保證其自身良好屏蔽并避免向外界泄漏微波，還為微波功率晶體三極管散熱部件。
[0021]半導體激光發(fā)生器11產(chǎn)生激光的工作過程是這樣的。半導體激光發(fā)生器11的電路制作在單面聚四氟乙稀覆銅板上。準直聚焦光路系統(tǒng)9是由兩個口徑為16毫米、相距15毫米、相互平行并且垂直其軸線放置的準直透鏡組成?？烧{(diào)恒流源14的正負極與半導體激光二極管15的正負極連接。當220伏交流電接通可調(diào)恒流源14輸出一定的恒流時，觸發(fā)半導體激光二極管15振蕩產(chǎn)生波長650納米激光。改變可調(diào)恒流源14恒流值，即可調(diào)節(jié)到輸出功率0.05-0.5瓦連續(xù)可調(diào)的激光。在半導體激光二極管15的輸出端前，放置準直聚焦光路系統(tǒng)9使得輸出的激光聚焦成光點5。把帶有準直聚焦光路系統(tǒng)9的半導體激光二極管15，直接固定置于環(huán)形微帶天線4背靣并調(diào)整正好落在圓環(huán)導體6的圓心點處。這樣，當可調(diào)恒流源14接通半導體激光二極管15時，觸發(fā)半導體激光二極管15振蕩產(chǎn)生的激光，沿著環(huán)形微帶天線4的圓環(huán)導體6中心軸線前方發(fā)射。
[0022]微波發(fā)生器10與半導體激光發(fā)生器11構(gòu)成組合發(fā)生器16。微波發(fā)生器10通過同軸電纜I與環(huán)形微帶4連接構(gòu)成微波針灸治療儀。半導體激光發(fā)生器11、準直聚焦光路系統(tǒng)9及環(huán)形微帶4連接構(gòu)成激光針灸治療儀。組合發(fā)生器16與同心共軸輻射頭O構(gòu)成本實用新型的微波激光針灸治療儀。
[0023]附圖4描述了本實用新型另一種實施例的N個同心共軸輻射頭30。圖中設有N根同軸電纜Al、A2…An，N個環(huán)形微帶天線4，N個準直聚焦光路系統(tǒng)9，N個半導體激光二極管 B1、B2、…Bn。
[0024]附圖4中，采用制作附圖1中的同心共軸輻射頭O的工藝方法，制作成N個同心共軸福射頭O。N個微波發(fā)生器10 (附圖3)金屬外殼分別與N根同軸電纜A1、A2…An的屏蔽層2連接，N個微波發(fā)生器10中的微帶阻抗變換器13通過耦合電容C4輸出端分別與N根同軸電纜Al、A2…An的芯線3連接。N根同軸電纜Al、A2、…An的屏蔽層2分別與N個環(huán)形微帶天線4的金屬底板8連接，而芯線3與微帶天線4的圓環(huán)導體6焊接用作饋電。實現(xiàn)N束微波能量沿著環(huán)形微帶天線4的圓環(huán)導體6中心軸線前方輻謝。
[0025]N個半導體激光二極管B1、B2、…Bn的輸出端前，放置N個準直聚焦光路系統(tǒng)9使得輸出的激光聚焦成N個光點5，把帶有N個準直聚焦光路系統(tǒng)9的N個半導體激光二極管B1、B2、一Bn，直接固定置于環(huán)形微帶天線4背面并調(diào)整正好落在圓環(huán)導體6的圓心點處。實現(xiàn)N朿半導體激光能量沿著環(huán)形微帶天線4的圓環(huán)導體6中心軸線前方發(fā)射。
[0026]這樣，N根同軸電纜A1、A2…An、帶有N個準直聚焦光路系統(tǒng)9的N個半導體激光二極管B1、B2…Bn、N個環(huán)形微帶天線4共同構(gòu)成N個同心共軸輻射頭30。這一實施例有效地擴大了本實用新型的使用范圍，達到單人多點或多人單點、多點同時治療的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種微波激光針灸治療儀，由一個能同時產(chǎn)生微波的微波發(fā)生器(10)及激光的半導體激光發(fā)生器(11)所構(gòu)成的組合發(fā)生器(16)或N個組合發(fā)生器(16)和一個與之連接能同時輻射微波、激光的同心共軸輻射頭(O)或N個同心共軸輻射頭(O)構(gòu)成，其特征在于，所述同心共軸輻射頭(O)是由一個與同軸電纜(I)連接的環(huán)形微帶天線(4)和一個直接與環(huán)形微帶天線(4)背面固定連接的、帶有準直聚焦光路系統(tǒng)(9)的半導體激光二極管(15)構(gòu)成；所述的微波發(fā)生器(10)通過同軸電纜(I)與環(huán)形微帶天線(4)連接構(gòu)成微波針灸治療儀；半導體激光發(fā)生器(11)及準直聚焦光路系統(tǒng)(9)與環(huán)形微帶天線(4)連接構(gòu)成激光針灸治療儀；組合發(fā)生器(16)、同軸電纜(I)、準直聚焦光路系統(tǒng)(9)分別與同心共軸輻射頭(O)連接構(gòu)成微波激光針灸治療儀；N個組合發(fā)生器(16)與N個同心共軸輻射頭(O)構(gòu)成N個同心共軸輻射頭的微波激光針灸治療儀。
2.如權(quán)利要求1所述的一種微波激光針灸治療儀，其特征在于:所述的半導體激光發(fā)生器(11)是由帶有準直聚焦光路系統(tǒng)(9)的半導體激光二極管(15)和可調(diào)恒流源(14)等組成；準直聚焦光路系統(tǒng)(9)是由兩個口徑為16毫米、相距15毫米、相互平行并且垂直其軸線放置的準直透鏡組成；半導體激光發(fā)生器(11)產(chǎn)生并能同時向同心共軸輻射頭(O)輸出波長650納米、0.05-0.5瓦連續(xù)可調(diào)的半導體激光。
3.如權(quán)利要求1所述的一種微波激光針灸治療儀，其特征在于:所述的微波發(fā)生器(10)是由可調(diào)直流穩(wěn)壓電源(12)、微波功率晶體三極管V1、振蕩電路、微帶阻抗變換器(13)組成；微波發(fā)生器(10)產(chǎn)生并能同時向同心共軸輻射頭(O)輸出915MHZ或2450MHZ頻率、0.1-2.5瓦連續(xù)可調(diào)的微波。
4.如權(quán)利要求1所述的一種微波激光針灸治療儀，其特征在于:所述的同心共軸輻射頭(O)內(nèi)的環(huán)形微帶天線(4)輻射元是由固體微波低損耗介質(zhì)基片上的圓環(huán)導體(6)制成，其平均半徑R應符合下式關(guān)系:
CT R = -一~T= O為肌肉電導率取為1.28/m Ω，ε r為基片的相對介電常數(shù)，f是
f λΚ微波頻率，單位GHZ，R單位為厘米。
【文檔編號】A61H39/00GK203989502SQ201420342019
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】詹鼎 申請人:詹鼎