用于治療新生兒黃疸的激光光療屋智能系統的制作方法

本發明涉及一種以激光作為光源的治療新生兒黃疸的光療屋智能系統。本發明的核心部分為激光光源系統。首先使用特定波長的藍光激光器作為光源，進行調制與分配，其次采用光纖傳導藍光至一個或多個治療室的相應病床，然后經過衰減調節功率，通過擴束形成安全光源。用該藍光照射新生兒，可以起到治療新生兒黃疸的作用。輔以配套的監測反饋設施，使用ipad對整個系統和病患狀況進行監控，從而形成標準化、智能化的治療系統。本發明在新生兒黃疸的防治上可廣泛應用。

背景技術：

新生兒黃疸又名高膽紅素血癥，是一種新生兒時期由于膽紅素代謝異常，引起血液中膽紅素水平升高，從而導致鞏膜、皮膚黏膜等出現黃染現象的新生兒疾病。這種疾病可能會產生一系列并發癥例如膽紅素腦病等，嚴重威脅新生兒的神經系統乃至生命健康。

目前對新生兒黃疸進行治療的方案有光照治療、換血治療、藥物治療等。其中，醫院常用光療法治療，其原理為在420-470nm藍光照射下膽紅素發生異構化排出。醫用的藍光儀多采用熒光或led作為光源，在治療過程中，傳統的藍光儀存在以下不足。

1.光波分布范圍大，其他波段的光既影響治療效果，也帶來能量損失，降低了利用率；

2.不同的設備其波峰中心的波長相差大，影響有效治療光的功率；

3.有效治療光的功率難以準確測定，因此醫療人員無法精準調控治療光的功率，只能憑經驗調控光照時間以應對不同程度的病患；

4.有漏電、觸電的可能，存在安全隱患。

技術實現要素：

本發明提出了一種利用激光器產生藍光波段的激光，并集成為智能化系統，從而實現新生兒黃疸高效治療的方法。單色性好、亮度高的激光和智能監測系統，能夠將新生兒黃疸的治療精準化，高效化，緩解新生兒黃疸治療現狀下的床位緊張與護理需求大的壓力。

本發明可通過以下技術措施實現：

1.產生總治療光源。由大型藍光激光器產生對黃疸治療最有效的藍光。激光器產生的光具有精準的波長，可以從根源上減少其他雜光對治療效果和治療效率的影響。

2.將總光源進行分束、傳導。通過直接耦合的方法將藍光激光導入各個光導纖維主分支，對藍光進行分束，從而通過光導纖維傳導至各個光療室；再由光療室的次級分光裝置將藍光分束到達各個治療終端。

3.設定到達病床的藍光功率。不同程度的患兒，需要不同功率的治療方案。本發明對于步驟2中到達終端的激光光束，采用擴束裝置和可調控衰減裝置進行處理，從而產生功率可調的面光源純藍光。可根據患兒的不同需求，在床位終端的光療出口處對功率和輻照面進行調控。

4.智能監測患兒狀態，實時調整治療方案。通過本發明的監測系統，對每一床位的患兒所處狀態進行監測。本發明設計的治療終端集成的監測設備主要包括熱輻射體溫計，濕度計，心跳呼吸監測裝置，經皮膽紅素探測器等。所測得的患兒數據可直接上傳到計算機系統，主治醫師，護士甚至家長可以實時監測患兒的情況。由于患兒的病情會隨時間發生變化，護士可通過手持ipad遠程打開經皮膽紅素探測器等采集數據，得到患兒病情的初步監測數據和分析結果，從而及時對患兒做出有效護理。當查看患兒并確認病情后，可以對光療功率等進行實時調整。

5.智能監測環境參數，保證患兒舒適安全。該智能系統不僅可以對患兒黃疸狀況進行分析，同時也可以監測患兒所處位置的環境參數、舒適度。不同的季節和天氣以及病房空調設施等會影響患兒的舒適。本系統通過溫度計、濕度計可以探測嬰兒附近的溫度、濕度是否有異常；通過手環上的傳感器可以探測嬰兒心跳，呼吸，熟睡程度，舒適度等。若發現有異常，護士可以通過ipad發現情況并及時對患兒進行護理。

與現有藍光儀光療法相比，本發明具有以下優點：

1.治療波段精確，治療功率穩定。本發明采用藍光激光器作為光源，產生的藍光波長精準穩定，功率易于調節；同時由于沒有其他波長的光線的影響，可以提升治療效率，提高治療效果。

2.智能化、高效化。本發明在病床終端設有各種傳感器，既可以實時測量患兒所處的實際環境光功率、濕度、溫度等參數，適時調節以提升患兒的舒適度；又可以對患兒的體溫、膽紅素等指標進行監測，以便醫護人員了解患兒的健康情況。同時，可以根據患兒病情對治療系統的參數進行實時調整，從而使得治療更加智能化和高效化。

3.治療個性化，具有針對性。本發明可針對患兒的患病程度，設定到達病床的藍光功率，從而使患兒獲得針對性、個性化治療方案，達到更好的治療效果。

4.安全性高。本發明將光電分離，激光器光源設置在治療房之外，直接將調制好的激光藍光通過光纖傳導至病床處。激光器只要經過正常維護，壽命和穩定性都遠好于傳統光源。光與電的分離使患兒沒有觸電的風險，從而提升了系統的安全性。

5.系統便于擴展，擴展成本低。目前單個出售的光療設備單價十分昂貴，每增加一個床位都要重新購買一套設備。本發明的治療系統則可以一次性解決整個醫院新生兒黃疸治療單元的所有床位治療需求，若需要擴展系統，安排更多床位，只需要在原有激光器總源頭處增加分支并進行智能部件的配置。

6.管理方便，提高效率，節省人力。本發明所提出的系統高度集中，硬件上便于統一管理，軟件上也便于分析各患兒的數據。目前醫院針對新生兒黃疸這一常見疾病，往往病患人數近飽和或超負荷，本發明的系統能更高效地對眾多患兒進行管理和維護。同時在一定程度上減輕了護士的護理壓力。

本發明的技術實施過程可結合以下附圖詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明中藍光治療室的系統示意圖。其中1為藍光激光器，2、4、5、9為光導纖維，3、8為激光分光器，6、7為藍光治療室，10為床位，11為激光耦合為照明光源的裝置。

圖2是本發明中的激光擴束裝置示意圖。1為光纖，2為衰減與耦合裝置，3為光纖與照明裝置的聯接點，4為擴束裝置，5為功率調節按鈕與藍光強度傳感器；6—9為激光擴束燈的內部光路示意圖。其中6為光纖，7為激光，8為開普勒擴束裝置，9為擴束后的藍光。

圖3是本發明中的智能系統治療場景示意圖。1為激光擴束后的藍光治療光源，2為患兒，3為傳感器，4為電子顯示屏與功率調控板，5為手持ipad，6為護士。

具體實施方式

下面是結合附圖對本發明做進一步描述，本發明所示實例是為更完整清楚的展示本發明，而非本發明僅能應用于此實例中，本發明可以應用于多種實施形式。

圖1是本發明中藍光治療室系統示意圖。其中1為435～465nm大功率藍光激光器，2、4、5、9為光導纖維，3、8為激光分光器，6、7為藍光治療室示例，10為床位，11為激光耦合為照明光源的裝置。醫護人員可以根據不同程度病患的需求安排專用治療室，將重度、中度、輕度病患分開，便于管理。

圖2是本發明中的激光擴束光療光源。1為光纖，2為衰減與耦合裝置，3為光纖與照明裝置的聯接點，4為擴束裝置，5為功率調節按鈕與藍光強度傳感器；6—9為激光擴束燈的內部光路示意圖。其中6為光纖，7為激光，8為開普勒擴束裝置，9為擴束后的藍光。目前大多數激光光纖采用側面出光，因此本發明中在對激光進行擴束時，采用側面開普勒擴束透鏡陣列的方式。

圖3是本發明中的智能系統治療場景示意圖。1為激光擴束后的藍光治療光源，2為患兒，3為傳感器，4為床邊的電子顯示屏與功率調控板，用來顯示患兒數據、環境數據與治療光照實時功率。同時護士也可以通過面板對光療環境的參數進行設置。5為手持ipad，可以遠程接收光療環境的參數與該床患兒的實時狀況。6為護士。

本發明包括如下步驟：

第一步，產生光源。由藍光激光器產生精確波長、特定功率的藍光，通過耦合將其導入光纖。

第二步，分配光源。根據不同治療病房所需功率，對光源的功率進行分配。可以將光療屋分為重病屋，普通治療屋，預防康復屋等等，再根據不同病房的床位數，計算該病房所需的總功率，排布次級主光纖，把光纖分光器的輸出端與通往不同治療室的次級主光纖相連。

第三步，輸送光源。次級主光纖將光源輸送到各個治療室后，進行二次功率分配，最終將光源輸送到每個床位。二次分配的分光器末端分別與輸送光纖相連，類似電源線路排布的方式，將光源輸送到每個床位上方。

第四步，激光擴束。光纖中的激光光源橫截面小，光照功率密度大，需要擴束。常見的激光光纖為側面出光，本發明采用開普勒擴束裝置與出光光纖進行對接，排成陣列，完成對光纖中激光的擴束。燈罩內部設計為反光斜鏡面，增強光照效果，使光照覆蓋患兒。

第五步，微調病床處的光功率。醫護人員根據新生兒的實際患病情況，可以設置治療功率，也根據患兒病情的變化，增加或減弱藍光輻照強度，達到精準化治療的目的。

第六步，通過智能系統對患兒的病情進行實時監控，根據病情變化及時調整治療方案。一方面，床位上的顯示屏可以反應患兒所處的狀態、該病床的光功率；另一方面，主治醫師或值班護士可以通過電腦終端或ipad，遠程實時監控各個患兒的狀態。在終端可以添加監測app,實時監測環境與患兒的數據是否正常，以便對患兒的病情做出及時與智能的判斷，從而實現更有針對性的護理。