本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種應(yīng)用于代謝性疾病的光治療裝置。

背景技術(shù)：

人體代謝性疾病的機(jī)理研究與治療方案探索一直是醫(yī)療領(lǐng)域的研究熱門。代謝性疾病包括甲亢、甲旁亢、糖尿病、腎病、骨科類疾病等，目前其較為常見的治療措施有藥物療法、手術(shù)療法等。然而這些治療方法存在使用不便、醫(yī)療成本較高、副作用較大的缺陷。

半導(dǎo)體發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)近年來在各種新光源中最受關(guān)注。由于LED器件本身具有安全長壽、結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡便、光譜覆蓋廣以及屬于自然舒適的冷光源等特點(diǎn)，使得其不僅在通用照明應(yīng)用領(lǐng)域大放異彩，更在顯示、農(nóng)業(yè)以及醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域潛力巨大，前景廣闊。在醫(yī)療領(lǐng)域，目前的應(yīng)用方向主要包括：LED紅光及紅外光部分波段應(yīng)用于女性妊娠紋、手術(shù)傷口與組織愈合、面部痤瘡等的皮膚醫(yī)療領(lǐng)域；LED藍(lán)光用于治療季節(jié)性憂郁癥(SeasonalAffective Disorder，SAD)、牙周疾病等。與之相應(yīng)地出現(xiàn)了一些光治療裝置，例如中國專利文獻(xiàn)CN200510082164.4，公開日2006.11.29，公開了一種牙科光照系統(tǒng)，其包括一可調(diào)節(jié)的自支持構(gòu)架和一燈頭，燈頭聯(lián)接到構(gòu)架上；燈頭包括一罩殼和一帶有一些結(jié)構(gòu)體的擋隔體，擋隔體適于將燈頭與一基準(zhǔn)裝置在機(jī)械上可拆分地聯(lián)接起來，以便于利用設(shè)置在燈頭中的光源對牙齒執(zhí)行光照；擋隔體和燈頭可被制成一體；如果兩部件是單獨(dú)制出的，則燈頭和各擋隔體上可都帶有一些結(jié)構(gòu)體；所述燈具系統(tǒng)包括至少一個(gè)光源，其是從一組光源中選出的，這一組光源包括鹵素?zé)襞?、半?dǎo)體發(fā)光器件、發(fā)光芯片、LED陣列、熒光燈管以及它們的組合體；中國專利文獻(xiàn)CN200910063623.2，公開日2011.03.30，公開了一種半導(dǎo)體窄光譜婦科疾病治療儀，包括主機(jī)和治療頭兩部分，主機(jī)由控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)三部分組成，治療頭是一種由導(dǎo)光罩、聚光鏡、半導(dǎo)體光源、光源冷卻器、安裝支架按照從前至后的次序裝配構(gòu)成頭部呈圓球形的圓柱體聚能治療頭，聚能治療頭與主機(jī)之間通過光源電極及冷卻水管相連，光源電極輸出的光源的長為600-650nm；所述治療頭同時(shí)也是一種從前至后依次由導(dǎo)光罩、半導(dǎo)體發(fā)光管、安裝支架裝配構(gòu)成的頭部呈圓球形的圓柱體的散射治療頭，散射治療頭與主機(jī)之間通過光源電極相連，安裝支架將光源在支架周圍均勻分條狀排列安裝，光源電極輸出的光源的長為600-650nm。

然而，針對一些代謝性疾病如甲亢、膝蓋部分骨質(zhì)疏松等，目前并未見治療針對性強(qiáng)、效果突出、便于使用的半導(dǎo)體發(fā)光二極管光治療裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種應(yīng)用于代謝性疾病的光治療裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于代謝性疾病的光治療裝置，所述的光治療裝置設(shè)有柔性面板，所述的柔性面板為環(huán)狀，且設(shè)有佩戴缺口，柔性面板的內(nèi)壁上設(shè)有呈陣列狀排布的半導(dǎo)體發(fā)光二極管，柔性面板的外壁上設(shè)有控制單元集成裝置，柔性面板的兩端設(shè)有相互匹配的固定帶。

所述的柔性面板在無外力作用下為圓環(huán)狀或橢環(huán)狀。

所述的柔性面板為柔性橡膠板。

所述的半導(dǎo)體發(fā)光二極管采用的是PWM脈沖驅(qū)動(dòng)方式。

所述的半導(dǎo)體發(fā)光二極管發(fā)出的是紫外光、藍(lán)光、黃綠光、橙紅光或上述兩種或兩種以上光色的組合。

所述的固定帶是系帶、粘扣和勾扣或長度可調(diào)的日字扣。

所述的代謝性疾病為甲亢、甲旁亢、I型糖尿病、II型糖尿病、妊娠糖尿病、慢性腎臟病、骨折或骨質(zhì)疏松。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的光治療裝置形狀設(shè)計(jì)以及半導(dǎo)體發(fā)光二極管排布方式的設(shè)計(jì)都十分合理，可給予一些代謝性疾病如甲亢、膝蓋部分骨質(zhì)疏松等光學(xué)治療，針對性更強(qiáng)，治療效果更突出；

2、本發(fā)明的光治療裝置形狀可變，方便佩戴，可調(diào)節(jié)，能適用于不同患者或不同病患部位；

3、半導(dǎo)體發(fā)光二極管采用PWM脈沖驅(qū)動(dòng)方式，在保證治療效果的前提下，確保了本發(fā)明光治療裝置的溫升安全性。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的光治療裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是半導(dǎo)體發(fā)光二極管的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)方式的波形示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

附圖中涉及的附圖標(biāo)記和組成部分如下所示：

1.柔性面板 2.佩戴缺口

3.半導(dǎo)體發(fā)光二極管 4.控制單元集成裝置

5.固定帶

實(shí)施例1本發(fā)明的光治療裝置

請參見圖1，圖1是本發(fā)明的光治療裝置結(jié)構(gòu)示意圖。所述的光治療裝置設(shè)有柔性面板1，在自然無外力作用下所述的柔性面板1為環(huán)狀，且設(shè)有佩戴缺口2。柔性面板1的內(nèi)壁上設(shè)有半導(dǎo)體發(fā)光二極管3，所述的半導(dǎo)體發(fā)光二極管3呈陣列狀排布。柔性面板1的外壁上設(shè)有控制單元集成裝置4。柔性面板1的兩端設(shè)有相互匹配的固定帶5。

請參見圖2，圖2是半導(dǎo)體發(fā)光二極管的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)方式的波形示意圖。由于LED散熱技術(shù)條件的限制，采用恒流方式驅(qū)動(dòng)的LED溫升嚴(yán)重，導(dǎo)致在一定的輸出光功率密度下光治療裝置的表面溫度遠(yuǎn)超國家相關(guān)條例規(guī)定的安全上限溫度。而采用PWM脈沖驅(qū)動(dòng)則可以有效解決此問題。根據(jù)需要，可以將脈沖周期頻率設(shè)置為高于人眼融合頻率，使得患者對兩種驅(qū)動(dòng)方式下的輸出光感受相同。在該電流脈沖信號下，光治療裝置的峰值光功率密度不低于恒流驅(qū)動(dòng)方式下的平均光功率密度輸出值，以保證產(chǎn)生同樣甚至更優(yōu)的治療效果。同時(shí)，可采用低占空比的方式，即在一個(gè)周期中實(shí)際有很長時(shí)間處于不工作的狀態(tài)(t2時(shí)間段內(nèi))，這極大地降低了器件的散熱要求。

需要說明的是，所述的柔性面板1為柔性可形變結(jié)構(gòu)，其在自然無外力作用下為環(huán)狀，且設(shè)有佩戴缺口2，因此可固定在不同的病患部位例如頸部與膝部進(jìn)行光學(xué)治療，能很好地和患者的治療部位相貼合，針對性更強(qiáng)，治療效果更加突出。所述的環(huán)狀可以是圓環(huán)狀或橢環(huán)狀。所述的柔性面板1其材質(zhì)包含但不限于柔性橡膠板。所述的半導(dǎo)體發(fā)光二極管3呈陣列排布，因此對病患部位給予的光照均勻，以提升治療效果。所述的控制單元集成裝置4用于控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管3的照射時(shí)間、照射強(qiáng)度和驅(qū)動(dòng)方式等參數(shù)。所述的固定帶5用于將本發(fā)明的光治療裝置固定于病患部位，如脖頸部位或膝蓋部位，固定帶5可以是系帶、粘扣和勾扣以及長度可調(diào)的日字扣等，方便調(diào)節(jié)，可適用于不同患者以及不同病患部位。

針對半導(dǎo)體發(fā)光二極管3，其光譜成分、出光強(qiáng)度、出光角度、驅(qū)動(dòng)模式等可靈活取決于治療場景；其光譜成分不受限，包含但不限于紫外光、藍(lán)光、黃綠光、橙紅光及上述光色之有機(jī)組合，其中所述紫外光在280nm至435nm的波長范圍中的波長處具有光譜峰，所述單色藍(lán)光在435nm至500nm的波長范圍中的波長處具有光譜峰，所述黃綠光在500nm至600nm的波長范圍中的波長處具有光譜峰，所述橙紅光在600nm至780nm的波長范圍中的波長處具有光譜峰；其驅(qū)動(dòng)模式也并不限于本實(shí)施例，包含恒流驅(qū)動(dòng)與PWM脈沖驅(qū)動(dòng)方式，相應(yīng)的，光源以連續(xù)形式發(fā)射，或以脈沖形式發(fā)射；其出光強(qiáng)度不限，受照皮膚表面的平均輻照度可以靈活變化，具體為0mW/cm²至100mW/cm²；其出光角度不限，包含極窄的出射光束角用于定點(diǎn)照射，以及較寬的出射光束角用于大面積照射。

本發(fā)明的光治療裝置整體結(jié)構(gòu)簡單，便攜性強(qiáng)，使用方便，可發(fā)出具有治療效果的一定強(qiáng)度和波長的光組，為一些代謝性疾病患者提供舒適安全的治療，其所用于治療的代謝類疾病包括但不局限于甲亢、甲旁亢、I型糖尿病、II型糖尿病、妊娠糖尿病、慢性腎臟病、骨折、骨質(zhì)疏松，還包含目前未準(zhǔn)確定義的各種代謝類疾病。

實(shí)施例2應(yīng)用本發(fā)明的光治療裝置治療糖尿病

將30例糖尿病病例分為三組，每組10人，應(yīng)用本發(fā)明的光治療裝置給予光學(xué)治療。A組接受光療的光源為峰值波長為340nm的紫外LED，B組接受光療的光源為峰值波長為430nm的藍(lán)光LED，C組接受光療的光源為峰值波長為635nm的紅光LED。在接受光療照射之前，病患的隨機(jī)血糖濃度平均值為17.5mmol/L，空腹血糖濃度平均值為9.8mmol/L。在周期為14天，每天30分鐘的光學(xué)療程后，A組病患的隨機(jī)血糖濃度為14.9mmol/L，空腹血糖濃度為8.4mmol/L；B組病患的隨機(jī)血糖濃度為12.8mmol/L，空腹血糖濃度為7.5mmol/L；C組病患的隨機(jī)血糖濃度為17.3mmol/L，空腹血糖濃度為9.5mmol/L，可見B組治療效果最優(yōu)。此外，A組與B組病患也普遍表示頭暈現(xiàn)象緩解，睡眠質(zhì)量好轉(zhuǎn)，而C組則無。因此，各表征指標(biāo)的顯著改善證明了光學(xué)療法對糖尿病這一代謝性疾病的治療有效性，且藍(lán)光LED的治療效果最優(yōu)。

實(shí)施例3應(yīng)用本發(fā)明的光治療裝置治療甲亢

將18例甲亢病例分為三組，每組6人，給予光學(xué)治療。A組接受光療的光源為峰值波長為340nm的紫外LED，B組接受光療的光源為峰值波長為430nm的藍(lán)光LED，C組接受光療的光源為峰值波長為635nm的紅光LED。在接受光療照射之前，病患的總T3濃度平均值為3.75nmol/L，總T4濃度平均值為185nmol/L，游離T3濃度平均值為13.53pmol/L，游離T4濃度平均值為28pmol/L。在周期為30天，每天20分鐘的光學(xué)療程后，A組病患的總T3濃度平均值為3.13nmol/L，總T4濃度平均值為166nmol/L，游離T3濃度平均值為11.77pmol/L，游離T4濃度平均值為23pmol/L；B組病患的總T3濃度平均值為2.84nmol/L，總T4濃度平均值為154nmol/L，游離T3濃度平均值為10.64pmol/L，游離T4濃度平均值為22pmol/L；C組病患的總T3濃度平均值為3.64nmol/L，總T4濃度平均值為179nmol/L，游離T3濃度平均值為13.28pmol/L，游離T4濃度平均值為27pmol/L，可見B組治療效果最優(yōu)。此外，A組與B組病患也普遍表示手顫、多汗、心悸、情緒易激動(dòng)、多食現(xiàn)象有所緩解，而C組僅有部分病患有類似感受。因此，各表征指標(biāo)的顯著改善證明了光學(xué)療法對甲亢這一代謝性疾病的治療有效性，且藍(lán)光LED的治療效果最優(yōu)。

實(shí)施例4應(yīng)用本發(fā)明的光治療裝置治療骨質(zhì)疏松

對于100例骨量嚴(yán)重減少病例(T值在-2.0到-2.5之間)給予光學(xué)治療。其中60例為照射組，分為三組，每組20人。A組接受光療的光源為峰值波長為340nm的紫外LED，B組接受光療的光源為峰值波長為430nm的藍(lán)光LED，C組接受光療的光源為峰值波長為635nm的紅光LED，而另60例為未照射組以作為對照。在接受周期為6個(gè)月，每天45分鐘的光學(xué)療程后，未照射組病患的平均骨量流失為38％，照射組病患的平均骨量流失為23％。具體的，在照射組中，B組的骨量流失率最低。此外，被照射組的病患也普遍表示腰酸背疼現(xiàn)象減輕，睡眠質(zhì)量好轉(zhuǎn)。

實(shí)施例5應(yīng)用本發(fā)明的光治療裝置治療慢性腎病

對于24例慢性腎病病例給予光學(xué)治療。其中12例為照射組，分為三組，每組4人。A組接受光療的光源為峰值波長為340nm的紫外LED，B組接受光療的光源為峰值波長為430nm的藍(lán)光LED，C組接受光療的光源為峰值波長為635nm的紅光LED，而另12例為未照射組以作為對照。在接受周期為2個(gè)月，每天20分鐘的光學(xué)療程后，未照射組病患的平均腎小球?yàn)V過率為58ml·min-1·1.73m²，照射組病患的平均腎小球?yàn)V過率為89ml·min-1·1.73m²。具體的，在照射組中，B組的平均腎小球?yàn)V過率最高。表征指標(biāo)的顯著改善證明了光學(xué)療法對慢性腎病這一代謝性疾病的治療有效性，尤其是藍(lán)光的重要療效。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。