專利名稱：一種光動力治療裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光動力治療裝置，尤其涉及一種皮膚病治療用非相干光源光動力治療照射裝置。
技術背景光動力療法(photodynamic therapy，PDT)是光和光敏藥物相結合治療皮膚科各種腫瘤和非腫瘤性疾病的方法之一。自1978年采用血卟啉衍生物PDT法第一次成功的大規模治療了復發性皮膚腫瘤后，PDT在臨床上的應用引起了世界范圍的廣泛關注。二十多年來，有關PDT的光敏藥物、照射光源以及基礎、臨床等方面的研究不斷得到迅速發展。
PDT發揮作用的途徑為光敏藥物選擇性聚集于靶組織，經輸出波長和藥物作用光譜相對應的光源照射，產生活性氧，特別是單態氧，促進靶組織發生光損傷和細胞死亡，最終達到去除病變組織的治療目的。作用途徑中光源、光敏藥物和靶組織三者對PDT療效的發揮至關重要，同時互為關聯。另外，PDT光源的輸出波長應至少與光敏藥物吸收光譜中的一個高峰相對應。波長范圍為350-800nm時，波長越長則光線在皮膚中的穿透度越深。理想的PDT治療應可以根據病變類型和需要穿透皮膚的深度選擇相應的光敏藥物，繼而選擇相應輸出波長的照射光源。
皮膚科PDT光敏藥物的發展經歷了數個階段。為克服最初光敏藥物光敏狀態持續時間長以及吸收光譜單一的缺陷，近年來不斷有新的藥物投入臨床使用中。治療的需要以及光敏藥物的發展趨勢，必然要求照射光源要同步快速發展與之相匹配。理想的照射光源應具有大功率輸出、多個輸出波長、劑量輸出準確，使用方便、易于維護，較低的治療費用，甚至同一患者不同部位的皮損、不同的患者可同時接受治療等特點。
目前皮膚科臨床上的PDT光源主要包括激光和非相干光源兩大類。激光設備是迄今為止應用范圍很廣的主流光源，它的優點為輸出功率較強，劑量輸出準確。但同時也存在以下局限性1)由于受激光單色性限制輸出波長單一；2)照射野小；3)需要特殊的使用環境和安全防護；4)不易于維護、費用高。而非相干光源中的寬譜光源(如氙弧燈、金屬鹵素燈等)可以通過濾光器得到需要的不同波長、照射野大、易于維護、費用較低。因此在保證大輸出功率、輸出劑量準確的前提下，寬譜光源在皮膚科PDT治療中更具優勢。開發大功率寬譜光源是未來PDT治療中應用光源的發展方向。
我國自20世紀八十年代至今，在發展PDT治療新藥方面做了大量工作，與國外報道的工作相比，其深度和廣度并無太大差距。但在照射儀器方面的發展遠落后于國外。臨床應用的照射光源主要依賴進口設備，而且仍以激光設備占據主流地位，這一現狀大大限制了我國皮膚科PDT的進步和發展。同時，PDT治療雖然已經取得了一定的成就，但仍遠未達到成熟和完善的程度，盡管在多種皮膚科癌前期病變、惡性腫瘤的治療中PDT都卓有成效，但受目前主流光源所提供波長(630nm)和照射野的限制，仍主要用于淺表和小面積病變。
國外已經研制成功的非相干寬光譜光源的典型是美國專利5,961,543號揭示的一種利用非相干光源的光療設備，目前根據此專利生產和銷售的WaldmannPDT 1200L光療儀在市場上占有主要地位。Waldmann PDT 1200L光療儀具有非相干光源的治療優勢，除具有較大的照射野外，其輸出光譜在600-750nm間，可以在一定范圍內針對病變部位的深度選擇適當光敏藥物，使治療更為靈活、有效。但這種光源也具有一系列的局限性(1)不適合應用大功率燈管，功率限制在1200W左右，同時直接位于光源后方的濾光器即便是在機器的準備狀態，也要接受大量的熱量，如使用大功率燈管會直接影響濾光器使用壽命，甚至可能在使用過程中發生濾光器碎裂等事故；(2)使用較大功率燈管時，為使機器達到穩定狀態，啟動和關閉時間至少需要10分鐘以上；(3)更換燈管時需要較為復雜的校準工作，需要專業人員進行操作；(4)輸出波段600-750nm，不能適用于吸收光譜不在此范圍的光敏藥物；(5)手工更換濾光器，容易發生人為差錯；(6)輸出光路單一，不能同時治療不同部位的皮損；(7)散熱系統噪音大，散熱功能有限。以上(1)、(3)條缺陷導致設備使用壽命低，維護費用昂貴，如Waldmann PDT1200L規定使用500小時必須更換燈管和濾光片，更換一次費用為2444英鎊，如此大的開銷令許多使用者望而卻步。
中國專利1429636號揭示了一種光動力治療的光照射裝置，其光源采用了半導體發光元件，但其輸出功率小，波長單一。
中國專利1308553號揭示了一種光動力治療用照明器，其光源采用了多個熒光燈管，但仍有熒光燈功率小，同時波長單一的問題。
PCT專利WO 02/30512號揭示了一種用于光動力治療的光照射裝置，含有一個寬光譜的照射源。但其雖稱寬光譜，波長也僅在580-680nm間，主要是紅光。
同時，目前使用非相干光源的光動力治療的光照射裝置，在選擇波長時所使用的方法都是直接將來自光源的光束通過濾光片進行波長選擇后輸出，濾光片將不用波長段的光束所攜能量全部吸收，極易產生高熱，減少濾光片的壽命。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種非相干光源光動力治療裝置，利用二向色反光鏡片組和濾光片組的配合使用，達到自由選擇波長和減少濾光片熱承受量的效果。
本實用新型的另一個目的在于提供一種波長選擇方便、散熱效率高的，使用非相干光源的光動力治療照射裝置。
本實用新型的進一步目的在于提供一種光源功率易于進行大范圍調整、安裝調試方便、啟動快的光動力治療照射裝置。
為實現上述發明目的，本實用新型提供了一種非相干光源光動力治療裝置，包括主機架，安裝在所述主機架內上部的非相干光源裝置，濾光裝置；其特征在于，所述主機架的側部有一個或一個以上的開口，所述各主機架側部開口處均設置有一罩室，所述罩室一側與所述主機架側部開口連通并通向所述主機架內部，另一側通向所述主機架外部；所述濾光裝置安裝在所述各罩室內；還包括安裝在所述主機架內位于所述非相干光源裝置和所述濾光裝置之間的一個分光裝置。
較佳地，所述非相干光源裝置由多個中、小功率燈管以及環罩著所述各燈管且與所述燈管結合一體的多個燈罩構成。
較佳地，所述分光裝置是一組分別能夠分離不同波長區域光束的二向色反光鏡片，各所述二向色反光鏡片分別通過一樞軸連接在所述主機架上，并可繞所述樞軸轉動。所述二向色反光鏡片繞所述樞軸翻轉到與所述非相干光源發出的非相干光束成0°與90°之間的任一角度時，所述非相干光束經由所述二向色反光鏡片，可用波長段的光束被反射、無用波長段的光束被透射，被反射的所述可用波長段的光束繼續前進通過所述濾光裝置后成為有用波長段光束，被透射的所述無用波長段的光束繼續前進為所述散熱裝置吸收。
較佳地，所述二向色反光鏡片可轉動至與所述非相干光束之間的角度設置成45°的位置。
較佳地，所述濾光裝置包括一個濾光片架盤和安裝在所述濾光片架盤上的一個或一個以上的濾光片，所述濾光片架盤的中心設置有一個轉軸，所述濾光光架盤通過所述轉軸安裝在所述罩室內。
較佳地，所述濾光裝置還包括安裝在所述罩室上的一個步進電機和一個定位銷，所述濾光片架盤上對應于各所述濾光片的位置旁設置有卡槽，所述濾光片架盤由所述步進電機帶動繞所述轉軸轉動，所述定位銷可以插入所述卡槽中。
較佳地，所述濾光片架盤上對應于各所述濾光片的位置旁還設有用于濾光片識別的標記，所述罩室上還設有一個用于識別該標記的光電識別器。
較佳地，在所述主機架下部有一開口，所述開口處設有一散熱裝置，該散熱裝置由一散熱板和一排風扇組成，所述散熱板由鋁板制成，所述鋁板的一個表面設有多個蜂窩，所述鋁板蜂窩面與所述主機架的下部開口相對，所述排風扇設置在與所述鋁板蜂窩面相對的另一面。
圖1是本實用新型一種光動力治療裝置中光束走向步驟示意圖；圖2是本實用新型一種光動力治療照射裝置的結構示意圖；圖3是本實用新型一種光動力治療照射裝置工作時的光路示意圖；圖4是本實用新型一種光動力治療照射裝置中濾光裝置的結構示意圖；圖5是本實用新型一種光動力治療照射裝置中濾光裝置結構的剖面示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細描述。
從圖1可見，本實用新型的一種光動力治療裝置中光束走向步驟是，首先由非相干光源發出一束非相干光束，然后將所述非相干光束通過一分光裝置分離成可用波長段光束和無用波長段光束，接下來將所述可用波長段光束通過一濾光裝置分成有用波長段光束和不用波長段光束，最后將所述有用波長段光束輸出光動力治療裝置，即送往患者治療部位；同時，對經分光裝置分出的無用波長段光束，通過一散熱裝置進行吸收。
圖2是本實用新型一種光動力治療照射裝置的結構示意圖，該裝置包括主機架1，在主機架1內上部設置有由多個中、小功率燈管3以及環罩著所述各燈管3的多個燈罩4組成所述非相干光源裝置2，所述燈管3與燈罩4是結合成一體的；在主機架1的四面側部各有一開口13，該開口13處各設置有一個罩室1A，該罩室1A兩端各有開口13A和13B；四個分別可透射和反射不同區段波長光波的二向色反光鏡片5通過樞軸6安裝在主機架1內中部靠近四個開口13處并可繞樞軸6轉動，以構成一分光裝置；罩室1A內設置一濾光片架盤7，如圖3所示，該濾光片架盤上裝有多個分別可透射不同波長段光波的濾光片8和一個轉軸9，并通過該轉軸9安裝在該罩室1A內以構成一濾光裝置；該罩室1A上還安裝有一步進馬達15，該步進馬達15帶動濾光片架7繞轉軸9轉動；主機架1下部設置有一開口14，該開口14處設置有一散熱板11和一排風扇12，以構成一散熱裝置10，所述散熱板11可由鋁板制成且在一個表面上設有多個蜂窩，所述鋁板蜂窩面貼近主機架下部開口14，排風扇12設置在與所述鋁板蜂窩面相對的另一面。
上述照射裝置中所采用的二向色反光鏡片5的特性是可將寬光譜波長的非相干光中一部分波長段的光反射并將其它波長段的光透射，本身吸收的光能極小，因此幾乎不會發熱。上述照射裝置在工作時，按患者所需要的照射光波長，首先在分光裝置中選擇一個合適的二向色反光鏡片5，將其繞樞軸6轉至與該非相干光束前進方向成45°；然后在濾光裝置中再選擇一個合適的濾光片8，利用步進馬達15將濾光片架繞轉軸9將該濾光片8轉到對準開口13A的位置；再開啟非相干光源裝置2中的燈管3，發出非相干光束，所述非相干光束前進至二向色反光鏡片5時，其中大部分無用波長段光透射過該二向色反光鏡片5，并繼續前進至散熱片14，其能量被散熱片14吸收，排風扇12輔助散熱片14散熱，所述非相干光束中的另一部分可用波長段光被該二向色反光鏡片5反射后前進至濾光片8，其中患者所需要的有用波長段光透射過該濾光片8，其中不用波長段光被該濾光片8所吸收。
從以上敘述中可見，由于非相干光束中的大部分無用波長段的光已經經過二向色反光鏡片5的透射而未進入濾光片8，因此濾光片8吸收的光能已經很少，有效地減少了濾光片8因吸收光能而發熱致損的情況。
如圖3所示，由非相干光源裝置2發出的非相干光束21經由所述二向色反光鏡片5后，可用波長段的光束23被反射、無用波長段的光束22被透射，被透射的所述無用波長段的光束22繼續前進為所述散熱裝置10吸收，被反射的所述可用波長段的光束23繼續前進通過濾光片8后成為有用波長段光束24從開口13A處輸出。
如圖4所示，所述濾光裝置是包括一個濾光片架7，安裝在該濾光片架7上的濾光片8以及一個轉軸9，該濾光片架7通過該轉軸9安裝在罩室1A上并可繞該轉軸9轉動，如圖1所示將所需使用的濾光片8轉至罩室1A的開口13B處；在罩室1A上還可設置一個步進電機15，濾光片架7的轉動可由該步進電機15帶動；在該濾光片架上對應于濾光片8的位置上還可設置識別標記16，在罩室1A上設置一光電識別器，用于對該標記16進行識別；所述濾光片架盤7上對應于各所述濾光片8的位置旁還可設置卡槽18，在所述罩室1A上設置定位銷19，所述濾光片架盤7由所述步進電機15帶動繞所述轉軸9轉動，根據光電識別器17對標記16的識別，所需使用的濾光片8到達開口13B處時濾光片架7停止轉動，所述定位銷19卡入所述卡槽中，使整個濾光片架7定位。
如圖5所示，所述定位銷19包括卡銷191，卡銷桿192，彈簧轉軸193和電磁鐵194，電磁鐵194通電時，定位銷19是常開的，電磁鐵194斷電時，通過彈簧轉軸193的作用，卡銷191卡入卡槽18中起到定位作用。
在本實施例中，二向色反光鏡片5在工作時與非相干光束21前進方向成45°是根據實施例中濾光裝置的安裝位置設定的，該安裝位置與非相干光束21前進方向是平行的；如果根據實際情況，該濾光裝置的安裝位置與非相干光束的前進方向不平行，則二向色反光鏡片在工作時的角度只要調整至反射光能夠透過濾光裝置即可。
從上述實施例中可見，使用本實用新型所揭示的光動力治療裝置，首先，通過采用多個中、小功率光源，大大降低了成本，也省去了在安裝和調換光源時反光罩的調整步驟；其次，經過分光裝置的分光，濾光片上所承受的光能大大減少，提高了濾光片的壽命；再次，由于各二向色鏡反光片和各濾片均可分別設計成透射和/或反射不同波長段的光，因此，通過其組合可在一臺裝置上就得到多種所需波長段的光，大大提高了光選擇的靈活性和大大降低了設備成本。
以上所述，僅為本實用新型的較佳具體實施例而已，凡依本實用新型的構思所做的均等變化或修飾，皆應在本實用新型的權利要求保護范圍內。
權利要求1.一種光動力治療裝置，包括主機架；安裝在所述主機架內上部的非相干光源裝置；以及濾光裝置；其特征在于，所述主機架的側部有一個或一個以上的開口，所述各主機架側部開口處均設置有一罩室，所述罩室一側與所述主機架側部開口連通并通向所述主機架內部，另一側通向所述主機架外部；所述濾光裝置安裝在所述各罩室內；還包括安裝在所述主機架內位于所述非相干光源裝置和所述濾光裝置之間的一個分光裝置。
2.如權利要求1所述的光動力治療裝置，其特征在于，所述非相干光源裝置由多個中、小功率燈管以及環罩著所述各燈管且與所述燈管結合一體的的多個燈罩構成。
3.如權利要求1所述的光動力治療裝置，其特征在于，所述分光裝置是一組分別能夠分離不同波長區域光束的二向色反光鏡片，各所述二向色反光鏡片分別通過一樞軸連接在所述主機架上，并可繞所述樞軸翻轉。
4.如權利要求1所述的光動力治療裝置，其特征在于，所述濾光裝置包括一個濾光片架盤和安裝在所述濾光片架盤上的一個或一個以上的濾光片，所述濾光片架盤的中心設置有一個轉軸，所述濾光光架盤通過所述轉軸安裝在所述罩室內。
5.如權利要求4所述的光動力治療裝置，其特征在于，所述濾光裝置還包括安裝在所述罩室上的一個步進電機和一個定位銷，所述濾光片架盤上對應于各所述濾光片的位置旁設置有卡槽，所述濾光片架盤由所述步進電機帶動繞所述轉軸轉動，所述定位銷可以插入所述卡槽中。
6.如權利要求4所述的光動力治療裝置，其特征在于，所述濾光片架盤上對應于各所述濾光片的位置旁還設有用于濾光片識別的標記，所述罩室上還設有一用于識別所述標記的光電識別器。
7.如權利要求1所述的光動力治療裝置，其特征在于，所述主機架的下部有一個開口，所述開口處設有一散熱裝置，所述散熱裝置由一散熱板和一排風扇組成，所述散熱板由鋁板制成，所述鋁板的一個表面設有多個蜂窩，所述鋁板蜂窩面與所述主機架的下部開口相對，所述排風扇設置在與所述鋁板蜂窩面相對的另一面。
專利摘要提供一種非相干光源光動力治療裝置，通過采用多個中、小功率光源，大大降低了成本，也省去了在安裝和調換光源時反光罩的調整步驟；利用二向色反光鏡片和濾光片組的配合使用，減少濾光片熱承受量的效果，提高了濾光片的壽命；再次，由于各二向色鏡反光片和各濾光片均可分別設計成透射和/或反射不同波長段的光，因此，通過其組合可在一臺裝置上就得到多種所需波長段的光，達到自由選擇波長的目的，并大大提高了光選擇的靈活性和大大降低了設備成本。
文檔編號A61N5/06GK2746924SQ20042008272
公開日2005年12月21日 申請日期2004年9月9日 優先權日2004年9月9日
發明者遲寶義, 馮勝, 王麗英, 張佑陵 申請人:上海希格瑪高技術有限公司