專利名稱：半導(dǎo)體激光治療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于激光醫(yī)學(xué)治療設(shè)備，尤其涉及一種半導(dǎo)體激光治療裝置。
背景技術(shù)：
創(chuàng)傷是造咸人類殘疾和死亡的主要原因之一。特別是某些難愈性創(chuàng)傷，
如重度燒傷、褥瘙等，經(jīng)常是久治不愈，給病AJt成極大的痛苦。人們一直 在尋找能夠促使創(chuàng)傷快速無疤痕愈合的治療方法。應(yīng)用弱激光緩解創(chuàng)傷疼痛 已被廣大研究人員和臨床工作者證實。弱激光療法也常被稱作冷激光療法， 主要是利用弱激光照射生物體產(chǎn)生的生物刺激效應(yīng)調(diào)整才幾體的免疫系統(tǒng)、神 經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)和組織代謝系統(tǒng)等，使之病理狀態(tài)恢復(fù)正常，從而達 到治療疾病的目的。目前，公知的雙波長半導(dǎo)體激光治療裝置包括依次連接 的半導(dǎo)體激光模塊、激光模塊驅(qū)動、工控機、觸摸液晶顯示器，直流穩(wěn)壓電 源及控制軟件系統(tǒng)，其中半導(dǎo)體激光模塊由兩個單波長激光模塊組成，通過 兩根光纖實現(xiàn)雙波長輸出，其中一路是治療用激光( 一般是近紅外光，808nm、 810腿、830nm等)功率較大(500mW—2000mW之間)，另一路僅是用作 指示光(一般是紅光，670nm、 650nm)功率較小(5mW-50mW)。臨床試 驗證明，用于弱激光生物刺激效應(yīng)的光常集中在600~950nih (600~700nm 可見；700 ~ 950nrn近紅外)范圍內(nèi)，足夠功率的紅光(如630nm)與近紅 外光(如808nm)聯(lián)合照射具有明顯的促進創(chuàng)傷愈合作用。由于波長越長， 對組織的穿透深度越深，波長越短，對組織的穿透深度越淺；因此在治療時 則要根據(jù)需要照射的組織深度選擇波長；且不同波長聯(lián)合作用具有更好的治 療效果。目前的半導(dǎo)體激光治療裝置達不到多個波長激光都具有治療作用的 輸出，臨床治療時則不能靈活選擇波長。

實用新型內(nèi)容
本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種半導(dǎo)體激光治療裝 置，采用一個總的控制芯片控制多糾區(qū)動單元，然后由每路驅(qū)動單元分別控 制一個半導(dǎo)體激光芯片的方式進行多路激光輸出控制的驅(qū)動電源電路，波長
3間相互切換更簡便。依據(jù)臨床需要，實現(xiàn)對不同疾病或者同一疾病的不同狀 況，進行波長選擇性的多波長同步(同病灶、同光斑)治療或單波長治療的 目的。
本實用新型為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn) 一種半導(dǎo)體激光 治療裝置，包括帶有激光模塊驅(qū)動單元的驅(qū)動電源、半導(dǎo)體激光才莫塊、工控 機、觸摸液晶顯示器和控制軟件系統(tǒng)、輸出頭，其特征是所述半導(dǎo)體激光
成，所述輸出頭為至少兩種不同激光波長的單路輸出頭，所述單路輸出頭通 過一組輸出光纖分別與若干路光纖耦合器和若干路半導(dǎo)體激光芯片相連接， 各路激光模塊驅(qū)動單元分別與半導(dǎo)體激光模塊中的半導(dǎo)體激光芯片及光纖耦 合器依次連接，所述總控制芯片與驅(qū)動電源連接。
所述輸出光纖通過光纖耦合器與半導(dǎo)體激光芯片呈單獨一對一的耦合。
所述兩個或兩個以上輸出光纖通過陣列式光纖耦合器與兩個或兩個以上 半導(dǎo)體激光芯片耦合。
有益效果利用在一個半導(dǎo)體激光模塊上設(shè)置兩個或兩個以上能產(chǎn)生不同 波長激光的芯片，并通過光纖的耦合實現(xiàn)兩種或兩種以上不同波長激光單路 輸出，依據(jù)臨床需要，實現(xiàn)對不同疾病或者同一疾病的不同狀況，進行波長 選擇性的多波長同步(同病灶、同光斑)治療或單波長治療，且由于采用一 個總的控制芯片控制多路驅(qū)動單元，然后由每路驅(qū)動單元分別控制一個半導(dǎo) 體激光芯片的方式進行多路激光輸出控制的驅(qū)動電源電路，波長間相互切換 更簡便。

圖l是采用光纖耦合器耦合的本實用新型的連接原理框圖； 圖2是采用陳列式光纖耦合器耦合的本實用新型的連接原理框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的具體實施方式
詳述如下。 詳見附圖， 一種半導(dǎo)體激光治療裝置，包括帶有激光模塊驅(qū)動單元的驅(qū)
動電源、半導(dǎo)體激光模塊、工控機、觸摸液晶顯示器和控制軟件系統(tǒng)、輸出頭，所述半導(dǎo)體激光模塊由至少兩個產(chǎn)生不同波長的半導(dǎo)體激光芯片及至少 兩個光纖耦合器組成，所述輸出頭為至少兩種不同激光波長的單路輸出頭， 所述單路輸出頭通過一組輸出光纖分別與若干路光纖耦合器和若干路半導(dǎo)體 激光芯片相連接，各路激光模塊驅(qū)動單元通過半導(dǎo)體激光才莫塊壁上的接線柱 分別與其中的半導(dǎo)體激光芯片及光纖耦合器依次連接，所述總控制芯片與驅(qū) 動電源連接。 實施例1
所述輸出光纖通過光纖耦合器與半導(dǎo)體激光芯片呈單獨一對一的耦合。
兩個或多個光纖耦合器采用的耦合器與光纖一對一耦合的方式，即一個光 纖耦合器將一根光纖與一個半導(dǎo)體激光芯片單獨耦合。當(dāng)應(yīng)用該裝置時，首 先啟動電源，在操作界面中輸入所需的參數(shù)(包括激光波長、功率、治療時 間等)，待調(diào)整好被治療把位后，啟動激光輸出按鈕，啟動激光輸出按鈕后， 控制系統(tǒng)將指令傳達給驅(qū)動電源，驅(qū)動電源再將指令傳達給總的控制芯片控 制下的多路驅(qū)動單元，然后由每路驅(qū)動單元分別控制一個半導(dǎo)體激光芯片輸 出不同的激光，從而實現(xiàn)對不同病灶或者病灶的不同情況實現(xiàn)同步治療。也 可以實現(xiàn)一種波長激光的輸出，只要在操作界面中輸入該種波長參數(shù)，就可 實現(xiàn)。
實施例2
通過單個陣列式光纖耦合器連接方式釆用單個陣列式光纖耦合器與兩 個或兩個以上光纖進行耦合的方式，即單個陣列式光纖耦合器將兩根或兩根 光纖以上的光纖與多個半導(dǎo)體激光芯片耦合。當(dāng)應(yīng)用該裝置時，首先啟動電 源，在控制系統(tǒng)中輸入所需的參數(shù)(包括激光波長、功率、治療時間等)， 待調(diào)整好被治療耙位后，啟動激光輸出按鈕，啟動激光輸出^后，控制系 統(tǒng)將指令傳達給驅(qū)動電源，驅(qū)動電源再將指令傳達給總的控制芯片控制下的 多路驅(qū)動單元，然后由每路驅(qū)動單元分別控制一個半導(dǎo)體激光芯片輸出不同 波長的激光，從而實現(xiàn)對不同病灶或者病灶的不同情況實現(xiàn)同步治療。若在 操作界面中輸入一種波長參數(shù)，也可以實現(xiàn)一種波長激光的輸出。本半導(dǎo)體激光治療裝置的單路輸出頭輸出的激光均為治療用激光，包括
紫外激光與藍激光(波長300nm-450nm，功率在20mW-200mW)之間、紅 激光(波長包含了 630nm、 635nm、 650nm、 670nm，功率在100mW-500mW 之間)和紅外激光(波長780nm-980nm，功率在500mW-3000mW之間)。
1) 光纖主要是單芯石英光纖，也可用塑料光纖。
2) 激光器驅(qū)動電路
半導(dǎo)體激光模塊是一種對電流、電壓變化十分敏感的精密器件，過高的 電流、電壓和開關(guān)電流的沖擊都會導(dǎo)致激光二極管不可恢復(fù)的損壞，因此要 求驅(qū)動電路輸出電流穩(wěn)定，輸出電流開、關(guān)和調(diào)節(jié)時不會產(chǎn)生尖峰脈沖，不 受外界干擾的影響。經(jīng)過比較和篩選，可選用由National Semiconductor公司 生產(chǎn)的高效5A降壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源芯片LM2679T-ADJ作為核心，
3) 控制芯片各類單片機芯片、CPU、 ARM芯片等，如LPC2114、 nRF卯5。
4) 光纖耦合器常用的SMA905、 FC等。
5 )激光模塊選用天津濱海華醫(yī)光電技術(shù)有限公司研制的 K81/63S12M-2.00/0,20W雙波長半導(dǎo)體激光模塊，該才莫塊的主要技術(shù)指標(biāo)如 下
雙波長半導(dǎo)體激光模塊技術(shù)參數(shù)
單位LD635nmLD808腿
光纖輸出功率mW2002000
波長nm635 ±5808 ±5
閾值電流mA480400
工作電流mA7702500
工作電壓V2.21.84
PD檢測電流uA340394
連接器SMA卯5-265jim
熱敏電阻kQ B12(20X:) \ 3477 ± 3% \
內(nèi)置半導(dǎo)體制冷片(TEC)的額定工作電流是2A，額定工作電壓是2.7V。 一、 弱激光的生物刺激作用主要有三個方面對血液系統(tǒng)的作用、對神經(jīng)系統(tǒng)的作用、對淋巴系統(tǒng)的作用。
l)對血液系統(tǒng)的作用對血液的有形成分(白細胞white cell、紅細胞red cdl、血小板)和無形成分(血漿中的葡萄糖、酶、激素、補體等)產(chǎn)生多方 面的刺激和調(diào)節(jié)作用。從而可激活血液細胞免疫活性物質(zhì)，改善血液流變學(xué) 指標(biāo)，促進血循環(huán)，恢復(fù)血流的生理功能(輸送營養(yǎng)、氧氣，帶走廢物、廢 氣)。
2)對神經(jīng)系統(tǒng)的作用激光照射到神經(jīng)細胞，進而刺激中樞神經(jīng)，起動 神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)機制，提高生物活性物質(zhì)內(nèi)阿片肽的含量，對鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)代謝 和免疫活性等功能有重要作用。
3)對淋巴系統(tǒng)的作用激光照射到淋巴細胞(組織或液)，可以調(diào)節(jié) 機體的免疫功能，防止感染，消除炎癥等，維持自身穩(wěn)定和免疫監(jiān)視作用。
弱激光臨床應(yīng)用l)用于治療潰爛創(chuàng)口，殺菌清創(chuàng)，采用紫外或藍光 (300nm-450nm);用于光針灸，治療各種適宜針灸治療的疾病，如面神 經(jīng)麻痹、心腦血管疾病等，采用紅光(600nm—-700nm);用于促進傷口愈 合促進神經(jīng)修復(fù)、消炎等，采用紅色半導(dǎo)體激光(600nm--700nm);用 于治療帶狀皰滲、肩周炎、各關(guān)節(jié)痛等疼痛疾病，采用近紅外半導(dǎo)體激光 (700nrn…lOOOnm)，以照射病灶為主。針對不同病癥，采用多種波長聯(lián)合 作用，可大大提高治療效果。
二、針對不同的光敏劑，配合選用不同波長的激光，可以用于光動力療 法治療不同的疾病。如對治療各種惡性腫瘤選用血卟啉類光敏劑時，要選 用530nm-650nm的激光；對治療鮮紅斑痣等疾病時，要選用450nm-570nm 的激光。
工作原理啟動電源，在操作界面中的"波長"項中輸入如635nm(該 波長激光具有消炎、促進傷口愈合等作用)和如808nm (該波長激光具有 止痛、促進神經(jīng)修復(fù)等作用)及其他所需參數(shù)，調(diào)整好被治療耙位，啟動激 光輸出按鈕，控制系統(tǒng)將指令傳*驅(qū)動電源，驅(qū)動電源再將指令傳達給總的控制芯片控制下的兩路驅(qū)動單元，然后由每路驅(qū)動單元分別控制一個半導(dǎo)
體激光芯片輸出波長為635nrn和808nrn的激光，在同一手術(shù)中起到同步的 消炎、促進傷口愈合、止痛、促進神經(jīng)修復(fù)等作用。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的結(jié) 構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作 的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種半導(dǎo)體激光治療裝置，包括帶有激光模塊驅(qū)動單元的驅(qū)動電源、半導(dǎo)體激光模塊、工控機、觸摸液晶顯示器和控制軟件系統(tǒng)、輸出頭，其特征是所述半導(dǎo)體激光模塊由至少兩個產(chǎn)生不同波長的半導(dǎo)體激光芯片及至少兩個光纖耦合器組成，所述輸出頭為至少兩種不同激光波長的單路輸出頭，所述單路輸出頭通過一組輸出光纖分別與若干路光纖耦合器和若干路半導(dǎo)體激光芯片相連接，各路激光模塊驅(qū)動單元分別與半導(dǎo)體激光模塊中的半導(dǎo)體激光芯片及光纖耦合器依次連接，所述總控制芯片與驅(qū)動電源連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征是所述輸出光 纖通過光纖耦合器與半導(dǎo)體激光芯片呈單獨一對一的耦合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征是所述兩個或 兩個以上輸出光纖通過陣列式光纖耦合器與兩個或兩個以上半導(dǎo)體激光芯片 耦合。
專利摘要本實用新型涉及一種半導(dǎo)體激光治療裝置，包括帶有激光模塊驅(qū)動單元的驅(qū)動電源、半導(dǎo)體激光模塊、輸出頭，其特征是所述半導(dǎo)體激光模塊由至少兩個產(chǎn)生不同波長的半導(dǎo)體激光芯片及至少兩個光纖耦合器組成，所述輸出頭為至少兩種不同激光波長的單路輸出頭，所述單路輸出頭通過一組輸出光纖分別與若干路光纖耦合器和若干路半導(dǎo)體激光芯片相連接，各路激光模塊驅(qū)動單元分別與半導(dǎo)體激光模塊中的半導(dǎo)體激光芯片及光纖耦合器依次連接。有益效果利用在一個半導(dǎo)體激光模塊上設(shè)置兩個或兩個以上能產(chǎn)生不同波長激光的芯片，并通過光纖的耦合實現(xiàn)兩種或兩種以上不同波長激光單路輸出，依據(jù)臨床需要，實現(xiàn)針對不同疾病進行波長的選擇。
文檔編號A61N5/067GK201389272SQ20092009667
公開日2010年1月27日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者張瑞峰, 李迎新, 楊久敏, 范軍峰, 陳謙銳 申請人:天津濱海華醫(yī)光電技術(shù)有限公司