專利名稱：一種混頻激光治療儀及其工作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療設備，特別是涉及一種激光治療儀。
技術背景
激光治療儀能夠通過低強度激光對患部組織進行照射，使照射到的人體患部組織產生一系列應答反應，同時引起生物學效應，達到治療患部組織的效果，應用十分廣泛。治療儀產生的激光照射到患部組織時，主要的療效作用是患部組織對特定波長激光的強烈光吸收，激光的光能會轉化為熱能和機械能，其中熱能會在患部組織處積累熱量，機械能則會讓患部組織產生形變；這樣在高強度激光光線要求的治療環境中，激光對患部組織的連續照射，容易造成熱損傷，唯有采用間隔照射或脈沖照射，然而這樣一來會大大延長照射時間，治療效率低下；此外目前的激光治療，通常采用單一頻率的激光光線，照射到患部組織處，會對患部組織產生固定的形變，而過長時間的照射后，患部組織因長時間處在一個固定的形變，會較難恢復，留下疤痕及色素。可見目前的激光治療儀及其激光照射方案有進一步改進的必要。發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種混頻激光治療儀，能夠產生混頻激光，減少患部組織的熱積累，并且能使得患部組織的恢復更為容易。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是 一種混頻激光治療儀，包括主機，該主機上設置有 一電源；一激光源；一連接所述電源及激光源的驅動電路，驅動所述激光源；一連接所述電源及驅動電路的調制電路，調制所述激光源交替產生至少兩組激光，該至少兩組激光的頻率各不相同，且其中每一組激光的頻率相比其他組越大，則其脈寬相比其他組越小。
上述混頻激光治療儀的工作方法，其特征在于包括以下步驟步驟1 通過驅動電路控制激光源越過其激光閾值電流，使激光源處于啟動狀態； 步驟2 調制電路調制輸出至少兩個交替信號，通過驅動電路使激光源交替產生至少兩組激光，該至少兩組激光的脈寬各不相同，且其中每一組激光的脈寬相比其他組越大，則其頻率相比其他組越低；步驟3:重復步驟2，直至結束。
為了使患部組織吸收足夠的能量，而且又能夠及時將多余熱量散發出去，以不至于積累過多熱量，本發明采用至少兩種頻率的激光，即第一組激光及第二組激光，其中第一組激光可采用較大脈寬，由于其能量較高，對患部組織的治療起到主要作用，但伴隨著較高的熱量，人體會感覺不適，且容易燒傷，因此不宜持續用較大脈寬的光波照射；配合脈寬較窄，頻率較高的第二組激光，用第二組激光調節患部組織的散熱時間，同時保證激光的持續性照射達到合理的治療效果。
進一步，上述激光源出光側通過一透光介質連接到治療頭，所述透光介質外包覆有反射膜。
作為一種可選方案，上述透光介質為硬質晶體材料。
作為一種可選方案，上述所述透光介質由熔接的光纖組成。
作為上述方案的進一步改進，所述治療頭外鍍有金屬膜，該金屬膜上貼裝有半導體制冷片，該半導體制冷片的冷面與所述金屬膜相接觸。
上述治療頭除進光側及出光側外的所有位置均鍍有金屬膜。
作為上述方案的進一步改進，透光介質具有分叉，將該透光介質分為至少兩個出光側，該至少兩個出光側分別連接一所述治療頭。
本發明的有益效果本發明能夠有效解決激光治療時，患部組織過熱問題，同時達到高效的治療效果，并能讓患部組織快速恢復，因此適合于各種激光醫療使用；此外，本發明可采用透光介質配合反射膜形成的光導來傳輸激光，能夠在射出的激光光線的傳遞路徑上對激光光線多次反射，最終是射出治療頭的激光光線更為均勻，可以得到等光強分布的輻射面，并且可以通過光導出光端的形狀對光斑進行整形，提高照射效率和減小非患部組織被照射的影響；而使用固定尺寸和端面形狀的光導，可以控制激光傳輸任意距離之后的光斑大小，使得激光光線的效果更為出色，使用也更為精確、安全、可靠；而且，本發明在治療頭金屬膜，能夠達到良好的熱傳導效果，而半導體制冷片的主動散熱，則能夠將金屬膜上的熱量快速散出，因此在使用過程中，治療頭上積累的熱量，能夠得到及時散發，使治療頭長期保持在較低溫度，通過與患部組織的接觸能夠達到對患部組織較好的制冷效果；另外，本發明可采用分叉結構，將出射激光分為兩束或以上，激光源的光線經傳導后， 從每一出光側射出，如此每一出光側均可以射出激光，供操作者針對特定的部位進行照射。
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得的其他設計方案和附圖圖1是本發明第一種實施例的原理方框圖； 圖2是本發明第二種實施例的結構示意圖； 圖3是本發明第二種實施例中光導的截面結構示意圖； 圖4是本發明第三種實施例中治療頭的截面結構示意圖； 圖5是本發明第四種實施例的結構示意圖。
具體實施方式
以下將結合實施例和附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發明的實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發明保護的范圍。
參照圖1，本發明的混頻激光治療儀，包括主機1，該主機1上設置有產生激光的激光源2，連接激光源2的驅動電路31，、連接驅動電路31及激光源2的電源4，以及連接電源 4及驅動電路的調制電路32，電源4外接電網，為治療儀提供電能，驅動電路31驅動激光源 2，使得激光源2的產生略高于其閥值的電流，半導體的激光源2在發射閾值以上的一段區域，輸入電流與輸出功率呈線性關系，因此可通過調制輸入電流對其輸出直接調制，并可達到響應速度快，調制頻率范圍廣的效果，據此，本發明可通過調制電路32可調制產生至少兩個交替信號，作用給驅動電路31，使得激光源2交替產生至少兩組激光，該至少兩組激光的頻率各不相同，且其中一組激光的脈寬相比其他組越大，則其頻率相比其他組越低，使得其脈寬及頻率互成反比關系。
例如最基本的實施例，激光源2可收調制產生兩組激光，我們可稱其為第一組激光及第二組激光，其中該第一組激光的脈寬為300ms，頻率為3Hz，持續時間ls，第一組激光能夠提供較高的能量，照射到患部組織能夠起到主要治療作用，然而高能量伴隨的是較高的熱量，照射時造成較高熱量的積累，需要及時散熱，否則會讓人體感覺不適，甚至灼傷患部組織，為了達到散出熱量的效果，同時亦不至于影響激光連續照射及患部組織的治療，可以設置第二組激光的頻率為1000Hz，脈寬為300 μ s，持續時間ls，同時令該激光與較低頻率的第一組激光相互交替；兩組激光的間隔可設定在50ms左右，不會影響連續照射及治療效果，在第二組激光照射過程中，既保證了患部組織能受到持續照射并吸收足夠的有用光能，同時也因為第二組激光脈寬較窄，脈寬間隔相對較大，給患部組織提供了足夠的散熱時間，使得患部組織能夠將第一組激光照射時積累的多余熱量散發出去。此外，由于兩組或以上不同頻率的激光交替對患部組織照射，患部組織吸收激光功率產生的機械能各不相同， 不會長時間處于一個固定的形變，如此在治療之后的恢復時期，會更為迅速，不容易留下疤痕或者色素。
因此可見，兩組或兩組以上的激光依次交替，其治療效果要比單純頻率的光線連續照射或是間隔照射要好，同時對患部組織的傷害，也比單純頻率的光線連續照射或是間隔照射要低。
如圖2及圖3所示，作為本發明的優選方案，在激光源2出光側通過一透光介質5 連接到治療頭7，其中的透光介質5外包覆有反射膜6，形成光導8，透光介質5的材料，可以采用為硬質晶體或是由大量熔接的光纖組成。激光源2射出的光線，首先傳遞到光導8，在光導8內配合反射膜6，經多次反射最終傳遞到治療頭7，由治療頭7射出(而透光介質4為多根光纖組成的光纖束的實施例，則激光的反射亦存在于各光纖內部)。在此過程中，由于透光介質5及其反射膜6的作用，因此通過光導8的形狀(比如透光介質5為圓柱形)與光導8的尺寸改變光傳輸的路徑，激光經過多次反射，得到一個光強分布均勻的激光，最終照射到患部組織上，能夠得到光強分布均勻的輻射面，這樣不但方便于操作者對激光的照射進行控制，而且不容易出現溫度過高灼傷。此外，還可以針對不同患部組織，將光導8出光端面制作成適當的形狀(比如針對牙齒照射，做成邊1:1. 5的長方形)，激光經過光導8中的傳輸之后，在治療部位將形成匹配患部組織的形狀。
顯然，通過光導8的尺寸，可以將激光控制在合適的范圍之內傳輸，因此可以決定出射光斑的尺寸。
此外，在激光治療過程中，治療頭7會因激光的熱輻射而積累熱量，為解決該問題，可如圖4所示，在治療頭7外鍍上金屬膜71，通常技術中，治療頭7為晶體材料制成，為了將金屬膜71穩定鍍在治療頭7上，可以采用金屬濺射或者電子束蒸發或其他鍍膜工藝， 穩定鍍于治療頭7上，這樣因與治療頭7完全貼合及良好的導熱性，能夠及時有效地傳遞治療頭7上的熱量，而為了將金屬膜71傳遞的熱量及時散出，可在金屬膜71上貼裝有一片或多片半導體制冷片72，其中半導體制冷片72的冷面與金屬膜71相接觸，熱面朝外，在半導體制冷片72接電狀態下，即會和金屬膜71產生快速的熱交換，使得金屬膜71迅速降溫，如此一來，就形成了治療頭7、金屬膜71到半導體制冷片72的散熱路徑，治療頭7就能夠始終處于較低溫度。在優選方案中，治療頭7除進光側及出光側外的所有位置均可鍍有金屬膜71，這樣治療頭7的散熱面積得到最大化，并且半導體制冷片72的裝配位置也便于調整。 在激光治療過程中，半導體制冷片72需接電進行主動散熱，使得整個治療頭7達到良好散熱效果，而且由于治療頭7溫度較低，因此也可以用于貼近患部組織，對因激光照射升溫的患部組織進行降溫。
在某些治療激光治療流程中，人體的兩個或以上患部都需要激光照射，例如治療雙耳，雙眼，或者是同一患部上的不同部位，因此通常需要采用兩個激光治療儀共同工作來完成，而如此一來勢必會增加設備成本，并且不同激光治療儀同時使用也會產生控制及治療一致性較差的問題；為解決該問題，本發明可如圖5所示，將透光介質5設計出分叉51， 通過該分叉51將透光介質5分為至少兩個出光側52，而該至少兩個出光側52則分別連接一個治療頭7。可見采用該結構后，一個激光源2，就可以根據透光介質5的分叉51分出的叉部及出光側52的數量，從每一出光側52射出激光，在實際使用時，可以采用較大功率的激光源2，由于分叉51對激光的分光，從出光側52射出的激光功率，僅為激光源2功率的一部分，而所有出光側52射出的激光功率合并，才等于激光源2的功率；此外作為進一步的優化，由分叉51分出的幾個叉部的截面積可以各不相同，如此從相應出光側52射出的激光功率也各不相同，一般其橫截面積大的比率大致和其射出的激光功率的比率相同；這樣一來， 廠家及操作者就很容易對不同出光側52的功率進行調配。
可見，通過上述方案，本發明采用同一個激光治療儀，就可以同時針對不同的部位進行照射，使用效果十分理想。
當然，本發明創造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。權利要求
1.一種混頻激光治療儀，包括主機(1)，其特征在于該主機(1)上設置有一電源(4)；一激光源(2)；一連接所述電源(4)及激光源(2)的驅動電路(31)；一連接所述電源(4)及驅動電路(31)的調制電路(32)，調制輸出至少兩個交替信號， 使所述激光源(2)交替產生至少兩組激光，該至少兩組激光的脈寬各不相同，且其中每一組激光的脈寬相比其他組越大，則其頻率相比其他組越低。
2.根據權利要求1所述的一種混頻激光治療儀，其特征在于所述激光源(2)出光側通過一透光介質(5 )連接到治療頭(7 )，所述透光介質(5 )外包覆有反射膜(6 )。
3.根據權利要求2所述的一種混頻激光治療儀，其特征在于所述透光介質(5)為硬質晶體材料。
4.根據權利要求2所述的一種混頻激光治療儀，其特征在于所述透光介質(5)由熔接的光纖組成。
5.根據權利要求2所述的一種混頻激光治療儀，其特征在于所述治療頭(7)外鍍有金屬膜(71)，該金屬膜(71)上貼裝有半導體制冷片(72)，該半導體制冷片(72)的冷面與所述金屬膜(71)相接觸。
6.根據權利要求5所述的一種混頻激光治療儀，其特征在于所述治療頭(7)除進光側及出光側外的所有位置均鍍有金屬膜(71)。
7.根據權利要求2所述的一種混頻激光治療儀，其特征在于所述透光介質(5)具有分叉(51)，將該透光介質(5)分為至少兩個出光側(52)，該至少兩個出光側(52)分別連接一所述治療頭(7)。
8.—種如權利要求1所述混頻激光治療儀的工作方法，其特征在于包括以下步驟步驟1 通過驅動電路(31)控制激光源(2 )越過其激光閾值電流，使激光源(2 )處于啟動狀態；步驟2 調制電路(32)調制輸出至少兩個交替信號，通過驅動電路(31)使激光源(2) 交替產生至少兩組激光，該至少兩組激光的脈寬各不相同，且其中每一組激光的脈寬相比其他組越大，則其頻率相比其他組越低；步驟3:重復步驟2，直至結束。
全文摘要
本發明公開了一種混頻激光治療儀，包括主機，該主機上設置有 一產生激光的激光源；一連接激光源的驅動電路，控制激光源至少交替產生第一組激光及第二組激光，其中該第一組激光的頻率高于該第二組激光的頻率，且該第一組激光的脈寬小于該第二組激光的脈寬；以及一電源，連接所述驅動電路及激光源。本發明能夠有效解決激光治療時，患部組織過熱問題，同時達到高效的治療效果，并能讓患部組織快速恢復，因此適合于各種激光醫療使用。
文檔編號A61N5/067GK102488976SQ20111038702
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者李絡 申請人:宋增榮, 李絡