红光光动力治疗系统.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 203253065 U (45)授权公告日 2013.10.30 CN 203253065 U *CN203253065U* (21)申请号 201320016420.X (22)申请日 2013.01.11 A61N 5/067(2006.01) (73)专利权人 武汉博激世纪科技有限公司 地址 430206 湖北省武汉市东湖开发区高新 大道 818 号高科医疗器械园 B8-A5A6 (72)发明人 黄绪华 欧阳文 熊汪洋 张磊 (74)专利代理机构 北京华沛德权律师事务所 11302 代理人 刘丽君 (54) 实用新型名称 红光光动力治疗系统 (57) 摘要 本实。

2、用新型公开了一种红光光动力治疗系 统， 包括 ： 信号控制模块 101、 显示模块 104、 光功 率探测模块103、 电流驱动模块102、 电源模块105 及激光器 205。其中， 信号控制模块 101 分别与显 示模块 104、 光功率探测模块 103、 电流驱动模块 102及电源模块105连接。 激光器205分别与电流 驱动模块 102、 光功率探测模块 103 连接。电源模 块 105 分别与显示模块 104、 光功率探测模块 103 及电流驱动模块 102 连接。本实用新型在实际应 用过程中， 实现了激光器连续出光且输出光功率 稳定， 同时， 具有安全性能高、 激光准确度高的结 构特。

3、点， 使得本实用新型在临床应用中效果更稳 定、 可靠、 显著。 (51)Int.Cl. (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (10)授权公告号 CN 203253065 U CN 203253065 U *CN203253065U* 1/2 页 2 1. 一种红光光动力治疗系统， 其特征在于， 包括 ： 信号控制模块、 显示模块、 光功率探 测模块、 电流驱动模块、 电源模块及激光器 ； 所述信号控制模块分别与所述显示模块、 光功率探测模块。

4、、 电流驱动模块及电源模块 连接 ； 所述激光器分别与所述电流驱动模块、 所述光功率探测模块连接 ； 所述电源模块分别与所述显示模块、 所述光功率探测模块及所述电流驱动模块连接。 2. 根据权利要求 1 所述红光光动力治疗系统， 其特征在于， 所述信号控制模块包括 ： 第 一单片机、 第二单片机 ； 所述第一单片机分别与所述显示模块、 所述光功率探测模块、 所述电源模块及所述电 流驱动模块连接 ； 所述第二单片机分别与所述电流驱动模块、 所述电源模块及所述第一单片机连接。 3.根据权利要求2所述红光光动力治疗系统， 其特征在于， 所述光功率探测模块包括 ： 信号放大变送电路、 PD 探测器及光。

5、信号传递单元 ； 所述信号放大变送电路分别与所述第一单片机、 所述 PD 探测器及所述电源模块连接 ； 所述 PD 探测器与所述电源模块连接， 并通过所述光信号传递单元与所述激光器进行 光信号传递。 4. 根据权利要求 3 所述红光光动力治疗系统， 其特征在于 ： 所述光信号传递单元是光 学腔体 ； 所述光学腔体内壁设有硫酸钡涂层。 5. 根据权利要求 3 所述红光光动力治疗系统， 其特征在于， 所述电流驱动模块包括 ： 恒 温控制单元、 激光二极管驱动电路 ； 所述恒温控制单元分别与所述第二单片机、 所述电源模块、 所述激光二 极管驱动电路 连接 ； 所述激光二极管驱动电路分别与所述第一单片。

6、机、 所述激光器连接。 6. 根据权利要求 5 所述红光光动力治疗系统， 其特征在于， 所述恒温控制单元包括 ： 温 度探测电路、 TEC 驱动电路及 TEC 制冷片 ； 所述温度探测电路通过所述第二单片机与所述 TEC 驱动电路连接， 并与所述激光器连 接进行温度探测 ； 所述 TEC 驱动电路与所述 TEC 制冷片连接， 用于控制所述激光器工作温度 ； 所述 TEC 制冷片与所述电源模块连接。 7. 根据权利要求 6 所述红光光动力治疗系统， 其特征在于， 所述电源模块包括 ： 第一开 关电源、 第二开关电源、 继电器及控制开关 ； 所述第一开关电源与所述激光二极管驱动电路连接， 并通过所。

7、述继电器控制其交流输 入的通断 ； 所述第二开关电源分别与所述显示模块、 所述信号控制模块、 所述恒温控制单元、 所述 光功率探测模块连接， 用于对各模块中各电路单元进行供电 ； 所述控制开关分别与所述第一开关电源、 所述第二开关电源连接， 用于控制所述红光 光动力治疗系统的开启与关闭。 8. 根据权利要求 7 所述红光光动力治疗系统， 其特征在于 ： 权 利 要 求 书 CN 203253065 U 2 2/2 页 3 所述显示模块是触摸屏显示器 ； 所述第一开关电源是 +5V 开关电源 ； 所述第二开关电源是 +12V 开关电源。 9. 根据权利要求 2-8 任一项所述红光光动力治疗系统，。

8、 其特征在于， 还包括 ： 报警模 块 ； 所述报警模块包括 ： 检测单元、 指示单元 ； 所述检测单元、 所述指示单元分别与所述第一单片机连接。 10. 根据权利要求 9 所述红光光动力治疗系统， 其特征在于 ： 所述检测单元包括 ： 电源检测电路、 光纤连接检测电路、 安全连锁检测电路、 脚踏开关 连接检测电路、 光纤温度检测电路、 激光器光温度检测电路及激光器光电流检测电路 ； 所述第一单片机分别与所述检测单元中各电路连接 ； 所述指示单元包括 ： LED 灯、 扬声器 ； 所述第一单片机分别与所述 LED 灯、 所述扬声器连接。 权 利 要 求 书 CN 203253065 U 3 1。

9、/5 页 4 红光光动力治疗系统 技术领域 0001 本实用新型属于医疗设备设计技术领域， 特别涉及一种红光光动力治疗系统。 背景技术 0002 目前随着使用激光光动力治疗仪治疗各种癌症、 顽固性皮肤病， 或作为理疗使用 的临床应用日渐增加， 对激光光动力治疗仪的需求也不断增加。但激光光动力治疗仪主要 以波长 630nm670nm 的红光为工作波长， 因为在这个范围内的红色激光具有较满意的人 体组织穿透功能， 且与光敏剂作用能取得较好的临床治疗效果。激光光动力治疗仪利用波 长 630nm670nm 的红光作为工作波长只是当前技术条件下取得理论治疗效果的前提， 要 想在临床中切实取得预期效果， 。

10、还有多重因素需要考虑， 其中红光激光器连续出光时， 激光 光功率的稳定性是重要的影响之一， 这种影响可以分为激光器驱动电流得波动和激光器温 度波动的影响， 在这两种影响因素中一般温度是主要因素， 因为在红光波长范围内的激光 模块出光功率对温度极敏感， 这种温度的影响在激光治疗仪的设计中应该得到有效处理， 但当前医疗设备市场上的红光激光治疗仪对温度的控制只做了一般医疗激光的温控处理。 另一重要影响因素就是激光治疗仪在临床应用中的人为操作程序。 实用新型内容 0003 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现激光器连续出光且输出光 功率稳定的红光光动力治疗系统。 0004 为解决上述技术问题。

11、， 本实用新型提供了一种红光光动力治疗系统， 包括 ： 信号控 制模块、 显示模块、 光功率探测模块、 电流驱动模块、 电源模块 及激光器 ； 所述信号控制模 块分别与所述显示模块、 光功率探测模块、 电流驱动模块及电源模块连接 ； 所述激光器分别 与所述电流驱动模块、 所述光功率探测模块连接 ； 所述电源模块分别与所述显示模块、 所述 光功率探测模块及所述电流驱动模块连接。 0005 进一步地， 所述信号控制模块包括 ： 第一单片机、 第二单片机 ； 所述第一单片机分 别与所述显示模块、 所述光功率探测模块、 所述电源模块及所述电流驱动模块连接 ； 所述第 二单片机分别与所述电流驱动模块、 。

12、所述电源模块及所述第一单片机连接。 0006 进一步地， 所述光功率探测模块包括 ： 信号放大变送电路、 PD 探测器及光信号传 递单元 ； 所述信号放大变送电路分别与所述第一单片机、 所述 PD 探测器及所述电源模块连 接 ； 所述 PD 探测器与所述电源模块连接， 并通过所述光信号传递单元 （经由光纤） 与所述激 光器进行光信号传递。 0007 进一步地， 所述光信号传递单元是光学腔体 ； 所述光学腔体内壁设有硫酸钡涂层。 0008 进一步地， 所述电流驱动模块包括 ： 恒温控制单元、 激光二极管驱动电路 ； 所述恒 温控制单元分别与所述第二单片机、 所述电源模块、 所述激光二极管驱动电路。

13、连接 ； 所述激 光二极管驱动电路分别与所述第一单片机、 所述激光器连接。 0009 进一步地， 所述恒温控制单元包括 ： 温度探测电路、 TEC驱动电路及TEC制冷片 ； 所 说 明 书 CN 203253065 U 4 2/5 页 5 述温度探测电路通过所述第二单片机与所述 TEC 驱动电路连接， 并与所述激光器连接进行 温度探测 ； 所述 TEC 驱动电路与所述 TEC 制冷片连接， 用于控制所述激光器温度 ； 所述 TEC 制冷片与所述电源模块连接。 0010 进一步地， 所述电源模块包括 ： 第一开关电源、 第二开关电源、 继电器及控制开关 ； 所述第一开关电源与所述激光二极管驱动电。

14、路连接， 并由信号控制模块通过所述继电器控 制其交流输入的通断 ； 所述第二开关电源分别与所述显示模块、 所述信号控制模块、 所述恒 温控制单元、 所述光功率探测模 块连接， 用于对各模块中各电路单元进行供电 ； 所述控制 开关分别与所述第一开关电源、 所述第二开关电源连接， 用于控制所述红光光动力治疗系 统的开启与关闭。 0011 进一步地， 所述显示模块是触摸屏显示器 ； 所述第一开关电源是 +5V 开关电源 ； 所 述第二开关电源是 +12V 开关电源。 0012 进一步地， 还包括 ： 报警模块 ； 所述报警模块包括 ： 检测单元、 指示单元 ； 所述检测 单元、 所述指示单元分别与所。

15、述第一单片机连接。 0013 进一步地， 所述检测单元包括 ： 电源检测电路、 光纤连接检测电路、 安全连锁检测 电路、 脚踏开关连接检测电路、 光纤温度检测电路、 激光器光温度检测电路及激光器光电 流检测电路 ； 所述第一单片机分别与所述检测单元中各电路连接 ； 所述指示单元包括 ： LED 灯、 扬声器 ； 所述第一单片机分别与所述 LED 灯、 所述扬声器连接。 0014 本实用新型提供的红光光动力治疗系统， 通过信号控制模块分别与显示模块、 光 功率探测模块、 电流驱动模块及电源模块连接 ； 激光器分别与电流驱动模块、 光功率探测模 块连接 ； 电源模块分别与显示模块、 光功率探测模块。

16、及电流驱动模块连接 ； 实现了激光器 连续出光且输出光功率稳定， 同时， 还具有安全性能高、 激光准确度高的结构特点， 使得本 实用新型在临床应用中效果更稳定、 可靠、 显著。 附图说明 0015 图 1 为本实用新型实施例提供的红光光动力治疗系统原理结构框图。 0016 图 2 为本实用新型实施例提供的红光光动力治疗系统工作过程中的线路连接关 系示意图。 0017 图 3 为本实用新型实施例提供的红光光动力治疗系统中光功率调节闭环回路框 图。 0018 图 4 为本实用新型实施例提供的红光光动力治疗系统操作流程图。 具体实施方式 0019 下面结合附图， 对本实用新型提供的具体实施方式作进一。

17、步详细说明。 0020 参见图 1-2， 本实用新型实施例提供的一种红光光动力治疗系统， 包括 ： 信号控制 模块 101、 显示模块 104、 光功率探测模块 103、 电流驱动模块 102、 电源模块 105 及激光器 205。 其中， 信号控制模块101分别与显示模块104、 光功率探测模块103、 电流驱动模块102 及电源模块 105 连接。激光器 205 分别与电流驱动模块 102、 光功率探测模块 103 连接。电 源模块 105 分别与显示模块 104、 光功率探测模块 103 及电流驱动模块 102 连接。 0021 本实施例中， 信号控制模块 101 包括 ： 第一单片机 。

18、201（核心控制单片机） 、 第二单 说 明 书 CN 203253065 U 5 3/5 页 6 片机 202（恒温控制单片机） 。其中， 第一单片机 201 通过触摸屏显示接口与显示模块 104 连接， 通过光功率探测接口与光功率探测模块 103 连接， 通过电源接口与电源模块 105 连 接， 通过电流驱动电路接口与电流驱动模块 102 连接。同时， 第二单片机 202 也通过电流驱 动电路接口与电流驱动模块102连接， 通过电源接口与电源模块105连接， 并与第一单片机 201 连接。 0022 本实施例中， 光功率探测模块 103 包括 ： 信号放大变送电路 209、 PD 探测器 。

19、210 及 光信号传递单元。其中， 信号放大变送电路 209 分别与第一单片机 201、 PD 探测器 210 及电 源模块 105 连接 ； PD 探测器 210 与电源模块 105 连接， 并通过光信号传递单元 （经由光纤） 与激光器 205 进行光信号传递。 0023 优选地， 光信号传递单元是光学腔体 211 （光学反射混合腔体结构） 。同时， 光学腔 体 211 内壁设有硫酸钡涂层。在实际应用过程中， 先将光纤 S0 末端柱状发光体完全插入光 学腔体 211， 在激光器 205 出光时， 进入光学腔体 211 内的红色激光经过内壁设置的硫酸钡 涂层有效反射， 并集中照射到 PD 探测。

20、器 210 上， PD 探测器 210 产生的电信号经过信号放大 变送电路 209 的变送处理， 被送到第一单片机 201 上， 再经过第一单片机 201 进行运算处理 后传输至显示模块 104， 显示模块 104 就能显示出当前激光器 205 输出的光功率。 0024 本实施例中， 电流驱动模块102包括 ： 恒温控制单元、 激光二极管驱动电路212。 其 中， 恒温控制单元分别与第二单片机 202、 电源模块 105、 激光二极管驱动电路 212 连接 ； 激 光二极管驱动电路 212 分别与第一单片机 201、 激光器 205 连接。 0025 优选地， 恒温控制单元包括 ： 温度探测电。

21、路 208、 TEC 驱动电路 206 及 TEC 制冷片 207。其中， 温度探测电路 208 通过第二单片机 202 与 TEC 驱动电路 206 连接， 并与激光器 205 连接进行实时温度探测。同时， TEC 驱动电路 206 与 TEC 制冷片 207 连接， 用于控制激 光器 205 工作温度 ； TEC 制冷片 207 还与电源模块 105 连接。在实际应用中， 温度探测电路 208 将激光器 205 的温度电信号传递给第二单片机 202， 经过第二单片机 202 运算处理后输 出温度控制信号给 TEC 驱动电路 206， 再通过 TEC 驱动电路 206 驱动 TEC 制冷片 。

22、207 制冷 （包括加热） ， 最终使激光器 205 始终保持恒温。 0026 本实施例中， 电源模块 105 包括 ： 第一开关电源 301、 第二开关电源 302、 继电器 304 及控制开关 303。其中， 第一开关电源 301 与激光二极管驱动电路 212 连接， 用于驱动 激光二极管驱动电路 212 为激光器 205 供电， 并由信号控制模块 101 通过继电器 304 控制 第一开关电源301交流输入的通断， 进而有效控制激光器205电源供给。 第二开关电源302 分别与显示模块 104、 信号控制模块 101、 恒温控制单元、 光功率探测模块 103 连接， 用于对 各模块中各电。

23、路单元进行供电。控制开关分别与第一开关电源 301、 第二开关电源 302 连 接， 用于控制本实施例提供的红光光动力治疗系统的开启与关闭。 0027 优选地， 继电器 304 是固态继电器。 0028 优选地， 控制开关303包括 ： 急停开关、 钥匙开关。 其中， 急停开关用于紧急停止治 疗系统的运作 ； 钥匙开关用于正常情况下控制治疗系统的运作。 0029 优选地， 第一开关电源 301 是 +5V 开关电源 ； 第二开关电源是 +12V 开关电源。同 时， 与电源模块 105 连接的电源接口包含了两个 DC-DC 转换模块， 即能够实现电源模块 105 输出 +12V、 -12V、 +。

24、5V（隔离） 三种电压为上述各 模块中电路单元进行供电。 0030 优选地， 显示模块 104 是由液晶显示屏与触摸屏 （电阻式） 构成的触摸屏显示器 说 明 书 CN 203253065 U 6 4/5 页 7 203 ； 并通过触摸屏显示接口与第一单片机 201 连接， 实现操作者对治疗系统的准确控制。 0031 本实施例中， 为了提高治疗系统在操作工程中的安全性能， 还包括 ： 报警模块 204。其中， 报警模块 204 包括 ： 检测单元、 指示单元。同时， 检测单元、 指示单元分别通过安 全报警接口与第一单片机 201 连接。 0032 优选地， 检测单元包括 ： 电源检测电路、 光。

25、纤连接检测电路、 安全连锁检测电路、 脚 踏开关连接检测电路、 光纤温度检测电路、 激光器光温度检测电路及激光器光电流检测电 路。第一单片机 201 分别与上述检测单元中各电路连接， 以实时获取各检测电路输出的电 信号， 并在软件或硬件处理后送至指示单元进行安全指示。指示单元包括 ： LED 灯、 扬声器 及其他软件操作信息指示。第一单片机 201 也分别与上述 LED 灯、 扬声器及其他软件操作 信息指示连接。 0033 下面参加图 3-4， 通过对本实施例的操控方法进行介绍进而对本实用新型提供的 红光光动力治疗系统作进一步详细说明 ： 0034 步骤 S401 ： 开机系统自检 ； 其包含。

26、激光器供电电源检测、 光纤连接检测、 安全连锁 检测、 脚踏开关连接检测、 光纤温度检测、 激光器光温度检测及激光器光电流检测。 0035 1、 自检不通过时， 治疗系统自动作出对应安全处理 （如关闭固态继电器 304） ， 并通 过指示单元报警提示 ； 0036 2、 自检通过时， 则自动进入下一步骤。 0037 步骤 S402 ： 选择弥散光纤类型并测试最大功率 ； 0038 1、 将选用的光纤S0插入光学腔体211， 并根据所选用光纤S0的类型在触摸屏显示 器 203 上选择弥散光纤类型 （如发光端存在各种长短或形状） ； 0039 2、 操作者做好必要的防护措施 （如带护目镜） ； 0。

27、040 3、 踩脚踏， 激光器 205 出光， 触摸屏显示器 203 上显示激光最大功率， 当最大功率 测试通过时， 则操作者通过触摸屏显示器 203 键入 “下一步” 指令进入下一步骤。 0041 步骤 S403 ： 设置激光功率并检测光功率 ； 操作者通过触摸屏或飞梭键， 设置治疗 所需功率。此时光纤 S0 末端柱状发光体应完全插入光学腔体 211 （若没有则重新插入） ， 踩 脚踏， 激光器 205 出光， 触摸屏显示器 203 上显示激光实时功率， 并与设定功率比较 ； 0042 1、 若显示功率 ( 激光器 205 实际出光功率 ) 与设定功率一致， 则操作者通过触摸 屏显示器 20。

28、3 键入 “下一步” 指令进入下一步骤 ； 0043 2、 若显示功率 （激光器 205 实际出光功率） 与设定功率不一致， 则治疗系统内部构 成的光功率调节闭环回路 （参见图 3） 自动调节激光器 205 输出的光功率， 使其达到设定功 率。光功率调节闭环回路由光通路加电通路构成。其中， 光通路包括 ： 激光器 205 出光部 分、 光纤S0、 光学腔体211 ； 电通路包括 ： PD探测器210、 信号放大变送电路209、 第一单片机 201、 激光二极管驱动电路 212 及激光器 205 电路部分。光功率调节闭环回路检测光功率完 成后， 操作者通过触摸屏显示器 203 键入 “下一步” 。

29、指令进入下一步骤。 0044 步骤S404 ： 设置治疗时间 ； 操作者通过触摸屏或飞梭键， 设置治疗所需的时间。 并 通过触摸屏显示器 203 键入 “下一步” 指令进入下一步骤。 0045 步骤 S405 ： 治疗主页治疗 ； 通过触摸屏或飞梭键调节激光指示光， 准备好实际治 疗条件 （如将光纤 S0 插入病人体内） ， 通过触摸屏和脚踏配合操作， 治疗系统出光， 治疗开 始。触摸屏显示器 203 显示激光功率、 使用时间、 剩余时间及治疗能量。通过触摸屏显示器 说 明 书 CN 203253065 U 7 5/5 页 8 203 键入 “重设治疗参数” 命令返回步骤 S403， 重复参数。

30、设置。同时， 也可通过触摸屏显示 器 203 键入 “系统设置” 命令进入系统设置页。 0046 步骤 S406 ： 系统设置 ； 操作者通过触摸屏或飞梭键， 设置系统声音指示音量、 显示 屏背景亮度。 0047 其中， 步骤 S404 与步骤 S405 之间， 操作者可对治疗参数 （激光功率、 治疗时间、 总 能量等） 进行确认， 若治疗参数不符合治疗要求， 则操作者通过触摸屏显示器203键入 “上一 步” 指令可从步骤 S405 进入步骤 S404 重新设置治疗时间。 （步骤 S402 与步骤 S403 之间、 步骤 S403 与步骤 S403 之间、 步骤 S405 与步骤 S406 之。

31、间均可通过操作指令进行切换。 ） 0048 本实用新型提供的红光光动力治疗系统， 通过信号控制模块 101 分别与显示模块 104、 光功率探测模块 103、 电流驱动模块 102 及电源模块 105 连接。激光器 205 分别与电流 驱动模块 102、 光功率探测模块 103 连接。电源模块 105 分别与显示模块 104、 光功率探测 模块 103 及电流驱动模块 102 连接 ； 实现了激光器 205 连续出光且输出光功率稳定， 同时， 还具有安全性能高、 激光准确度高的结构特点， 使得本实用新型在临床应用中效果更稳定、 可靠、 显著。 0049 最后所应说明的是， 以上具体实施方式仅用。

32、以说明本实用新型的技术方案而非限 制， 尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对 本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本实用新型技术方案的精神和范 围， 其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 说 明 书 CN 203253065 U 8 1/4 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 203253065 U 9 2/4 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 203253065 U 10 3/4 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 203253065 U 11 4/4 页 12 图 4 说 明 书 附 图 CN 203253065 U 12 。