專利名稱：可視體內光子治療設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光子醫療設備，涉及在內窺鏡引導下的可視體內光子治療，尤 其是采用多芯片集成大功率LED (本文簡稱為芯片集成LED)作為紅光光源，借助內窺鏡的引導進行體內可視光子治療的設備。
技術背景內窺鏡在醫療領域已有廣泛的應用，可分為兩大類一類是用于手術的所謂硬鏡， 如腹腔鏡，宮腔鏡，鼻竇鏡等。另一類是用于觀察和診斷的所謂軟鏡，如胃鏡，腸 鏡，腦室鏡等。另外光子治療俗稱紅光治療，是用于皮膚及體表可見部位的光學治療方法，對 于一些皮膚病如帶狀皰疹，神經性皮炎，斑禿，濕疹，青春痘等，治療效果明顯， 另外光子對一些炎癥如肩周炎、術后感染、扁桃體炎等也有療效。所有光子的治療 目前僅限于體表部分。 '光子治療并和內窺鏡結合用于體內炎癥的治療目前還未見報道。另外，現有光子治療設備都不能用于體內疾病的治療，其原因是所有傳統單顆 二極管功率小，不能直接用于體內照射。二極管面陣可擴大總功率，但因二極管為 球面發光無法經過透鏡匯聚成大功率的小光束而進入體內。申請號200510009880.X 把發光二極管做成平面矩陣，再經透鏡陣列及石英透鏡兩次整形，把光匯聚到光纖 中。這種方法不具有實際臨床治療意義，原因是發光二極管所發生的光為半球面形 狀，經透鏡整形時其光損失非常嚴重。芯片集成LED (功率力5w)現已問世，因其體積小、光功率密度大、照射面大 將是取代普通LED和白熾燈、鹵鎢燈的新一代照明設備，并且已出現了若干照明用 相關專利。到目前為止，人們對芯片集成LED的認識均停留在照明上的應用，卻未想到將 其應用到光治療領域中，尤其是把芯片集成LED作為光子治療光源與內窺鏡結合進 行可視光子治療。發明內容本實用新型旨在針對目前光子治療僅停留在體表部分，而內窺鏡僅用于觀察、 診斷的現狀，提供了一種光子治療與內窺鏡結合的可視體內光子治療設備。為實現本實用新型目的，采用如下技術方案可視體內光子治療設備，其特征在于包括內窺鏡和芯片集成LED光源頭，芯 片集成LED光源頭包括芯片集成LED、散熱器。芯片集成LED背面連接在散熱器 上，其發光面連接內窺鏡光纖。所述芯片集成LED光源頭與內窺鏡光纖設置有匹配接口。所述芯片集成LED光源頭內設置有聚光器，其形狀為匯聚狀錐形，設置在芯片 集成LED與光纖接頭之間。材質為銅、鋁合金并鍍高反光材料，或選用塑料、鐵、 銅合、橡膠等鍍上高反光材料制成。聚光器或者是由一個單凹透鏡和一個凸透鏡構成，其中單凹透鏡位于光源前端， 凹面朝向光源，凸透鏡位于后端；內窺鏡光纖接頭與凸透鏡焦點對應。也可使用非 球面透鏡匯聚光線到光纖中。所述芯片集成LED貼在散熱器上，芯片集成LED與散熱器中間加導熱膠，散 熱器包括散熱片和風扇，風扇安裝在散熱器背面。所述芯片集成LED，其波長為630nm±20nm或670nm±20nm，功率為 25w 1500w，平面或凸平發光，發光面積為5x5mm2 150xl50mm2。本實用新型的有益效果表現在一、 可以對病灶定位治療，對于一些炎癥或^瘍，直接作光子治療。二、 擴大了內窺鏡的功能，不僅用于觀察也可用于光子治療。三、 本設備結構簡單、方便，可在現有內窺鏡的基礎上加配本LED光源。而不 需對內窺鏡系統作任何改動。具很強的實用性。四、 應用面廣，凡是內窺鏡能夠看到的病變部位都可作治療。如消化道，婦科、 泌尿科、神經科、兒科等。把光子治療從體外引入到了體內。五、 LED也^j用于體內照明，而且使用時間遠遠超過鹵素燈和流光燈，可作為 一備用光源使用。
圖1為本實用新型所采用的芯片集成LED光源頭結構示意圖圖2為本實用新型結構原理圖圖3為本實用新型光源頭外形示意圖圖中標記1為芯片集成LED， 2為導熱膠，3為散熱器，4為外殼內空腔，5為風 扇，6為外殼，7為光纖，9為芯片集成LED光源頭與光纖接口， IO為鹵素燈接口， 11為氙光燈接口具體實施方式
本實用新型提供了一種可視體內光子治療設備，包括內窺鏡和芯片集成LED光 源頭，芯片集成LED光源頭包括芯片集成LED、散熱器。芯片集成LED背面連接在散熱器上，其發光面連接內窺鏡光纖。芯片集成LED光源頭與內窺鏡光纖設置有 匹配接口。芯片集成LED光源頭內設置有聚光器，其形狀為匯聚狀錐形，設置在芯 片集成LED與光纖接頭之間。材質為銅、鋁合金并鍍高反光材料，或選用塑料、鐵、 銅合、橡膠等鍍上高反光材料制成。聚光器是由一個單凹透鏡和一個凸透鏡構成， 其中單凹透鏡位于光源前端，凹面朝向光源，凸透鏡位于后端；內窺鏡光纖接頭與 凸透鏡焦點對應。也可使用非球面透鏡匯聚光線到光纖中。所述芯片集成LED貼在 散熱器上，芯片集成LED與散熱器中間加導熱膠，散熱器包括散熱片和風扇，風扇 安裝在散熱器背面。所述芯片集成LED,其波長為630nm±20nm或670nm±20nm， 功率為25w 1500w，平面或凸平發光，發光面積為5x5mm2 150xl50mm2。內窺鏡的結構如圖所示(硬鏡)，由CCD、光源、鏡體等組成。光源為鹵素燈 或氤燈。為解決體內光子治療，本實用新型采用多芯片集成大功率LED為光源。芯片集 成LED芯片是利用多個芯片組裝(Multi-Chip Module Assembly)技術和倒裝焊技 術(Flip-Chip Techology)，將一個或者多個LED芯片，信號控制芯片與防靜電芯 片(Electrostatic Discharge)通過工藝集成和組裝，形成一個大的可以防靜電，可以 控制的LED模組。其中LED芯片，可以是不同波長，不同尺寸的LED芯片，根據 需要倒裝于不同尺寸，不同形狀、不同材質的底板上面，省略了繁雜的封裝工序， 一次性解決了 LED的散熱問題。主要的封裝形成為COB (Chip on Board)和Sip (System in Package)等。芯片集成LED和傳統意義的LED的區別在于1、功率 大，芯片集成LED為25W 1500W，傳統LED為0.5W 3W之間。2、芯片集成LED 為平面或凸面發光，而傳統LED為點光源發光。3、電光轉換效率高。芯片集成LED 的發光效率為20%左右，而傳統LED為10°/。。 4、高功率密度，芯片集成LED的 光功率密度是傳統LED的數倍到數十倍。本發明使用芯片集成LED (25W 1500W)，使用特別設計的聚光器，把超大 功率的光經聚光器后直接耦合到光纖中。實際測量，用25W的LED光輸出為例 25Wx20%=5W，經聚光器后(光損失<50%)耦合在光纖中，在光纖末端光功率為 5Wx50%=2.5W。 2500mw的光纖末端輸出己能滿足臨床治療要求。本發明使用25W-1500W LED,波長選用630±20nm，也可釆用670nm±20nm 的波長。使用圓錐形聚光器，直接把耦合到光纖中，也可先用大面積光纖束直接貼 在LED發光面上，在大面積光纖束后加聚光器。在內窺鏡發現病灶部位后，把原來用于照明的鹵素燈或氣燈，切換到LED光源。 利用內窺鏡的光纖傳輸，就能在可視病灶的情況下對病變部分進行體內光子治療，照射時間和光功率可由光源主機控制。本光源可以是單獨的LED光源系統，也可是 鹵素燈或氙燈和LED在一個設備里的組合。如圖所示。本LED光源包括如下部分大功率LED,散熱器，聚光器，控制電路及電源 組成。為保證大功率LED的散熱，LED直接貼在散熱器上，LED和散熱器中間加 導熱膠，散熱器后面加風扇，聚光器把大功率LED面上發光光線匯聚到光纖中，光 線經光纖導入人體，通過光纖末端對病人照射。照射的時間和光功率由主機控制。設備的光纖輸出端是一種和現有內窺鏡光纖相匹配的標準接口，使內窺鏡光纖 插入設備時自動對準。
權利要求1、可視體內光子治療設備，其特征在于包括內窺鏡和芯片集成LED光源頭，芯片集成LED光源頭包括芯片集成LED、散熱器，芯片集成LED背面連接在散熱器上，其發光面連接內窺鏡光纖。
2、 根據權利要求1所述的可視體內光子治療設備，其特征在于所述芯片集成 LED光源頭內設置有聚光器，其形狀為匯聚狀錐形，設置在；材質為銅、鋁合金并 鍍高反光材料，或選用塑料、鐵、銅合、橡膠等鍍上高反光材料制成。
3、 根據權利要求1所述的可視體內光子治療設備，其特征在于所述芯片集成 LED光源頭內設置有聚光器，聚光器由一個單凹透鏡和一個凸透鏡構成，位于芯片 集成LED與光纖接頭之間或光纖末端光頭上；其中單凹透鏡位于光源前端，凹面朝 向光源，凸透鏡位于后端；內窺鏡光纖接頭與凸透鏡焦點對應。
4、 根據權利要求1所述的可視體內光子治療設備，其特征在于所述芯片集成 LED光源頭內設置有聚光器，聚光器為非球面透鏡，匯聚光線到光纖中。
5、 根據權利要求l、 2、 3或4所述的可視體內光子治療設備，其特征在于所 述芯片集成LED光源頭與內窺鏡光纖設置有匹配接口 。
6、 喊據權利要求5所述的可視體內光子治療設備，其^征在于所述芯片集成 LED貼在散熱器上，芯片集成LED與散熱器中間加導熱膠，散熱器包括散熱片和 風扇，風扇安裝在散熱器背面。
7、 根據權利要求6所述的可視體內光子治療設備，其特征在于所述芯片集成 LED，其波長為630nm士20nm或670nm士20nm，功率為25w 1500w,平面或凸面發 光，發光面積為5x5mm2 150xl50mm2。
專利摘要本實用新型提供了一種在內窺鏡引導下的可視體內光子治療設備。包括內窺鏡和芯片集成LED光源頭，芯片集成LED光源頭包括芯片集成LED、散熱器。芯片集成LED背面連接在散熱器上，其發光面連接內窺鏡光纖。本實用新型把內窺鏡和光子治療相結合，在不改動內窺鏡系統結構的情況下，把多芯片集成大功率LED光源所發的光通過內窺鏡光纖和光路導入體內，對體內進行光子治療。擴大了內窺鏡的應用領域，為內窺該提供了一個備用光源，結構簡單，應用面廣，實用性好。
文檔編號A61N5/06GK201168350SQ20072008221
公開日2008年12月24日 申請日期2007年11月30日 優先權日2007年11月30日
發明者劉先成, 巖 徐 申請人:深圳普門科技有限公司