专利名称：一种光动力治疗装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光动力治疗装置，尤其涉及一种皮肤病治疗用非相干光源光动力治疗照射装置。
技术背景光动力疗法(photodynamic therapy，PDT)是光和光敏药物相结合治疗皮肤科各种肿瘤和非肿瘤性疾病的方法之一。自1978年采用血卟啉衍生物PDT法第一次成功的大规模治疗了复发性皮肤肿瘤后，PDT在临床上的应用引起了世界范围的广泛关注。二十多年来，有关PDT的光敏药物、照射光源以及基础、临床等方面的研究不断得到迅速发展。
PDT发挥作用的途径为光敏药物选择性聚集于靶组织，经输出波长和药物作用光谱相对应的光源照射，产生活性氧，特别是单态氧，促进靶组织发生光损伤和细胞死亡，最终达到去除病变组织的治疗目的。作用途径中光源、光敏药物和靶组织三者对PDT疗效的发挥至关重要，同时互为关联。另外，PDT光源的输出波长应至少与光敏药物吸收光谱中的一个高峰相对应。波长范围为350-800nm时，波长越长则光线在皮肤中的穿透度越深。理想的PDT治疗应可以根据病变类型和需要穿透皮肤的深度选择相应的光敏药物，继而选择相应输出波长的照射光源。
皮肤科PDT光敏药物的发展经历了数个阶段。为克服最初光敏药物光敏状态持续时间长以及吸收光谱单一的缺陷，近年来不断有新的药物投入临床使用中。治疗的需要以及光敏药物的发展趋势，必然要求照射光源要同步快速发展与之相匹配。理想的照射光源应具有大功率输出、多个输出波长、剂量输出准确，使用方便、易于维护，较低的治疗费用，甚至同一患者不同部位的皮损、不同的患者可同时接受治疗等特点。
目前皮肤科临床上的PDT光源主要包括激光和非相干光源两大类。激光设备是迄今为止应用范围很广的主流光源，它的优点为输出功率较强，剂量输出准确。但同时也存在以下局限性1)由于受激光单色性限制输出波长单一；2)照射野小；3)需要特殊的使用环境和安全防护；4)不易于维护、费用高。而非相干光源中的宽谱光源(如氙弧灯、金属卤素灯等)可以通过滤光器得到需要的不同波长、照射野大、易于维护、费用较低。因此在保证大输出功率、输出剂量准确的前提下，宽谱光源在皮肤科PDT治疗中更具优势。开发大功率宽谱光源是未来PDT治疗中应用光源的发展方向。
我国自20世纪八十年代至今，在发展PDT治疗新药方面做了大量工作，与国外报道的工作相比，其深度和广度并无太大差距。但在照射仪器方面的发展远落后于国外。临床应用的照射光源主要依赖进口设备，而且仍以激光设备占据主流地位，这一现状大大限制了我国皮肤科PDT的进步和发展。同时，PDT治疗虽然已经取得了一定的成就，但仍远未达到成熟和完善的程度，尽管在多种皮肤科癌前期病变、恶性肿瘤的治疗中PDT都卓有成效，但受目前主流光源所提供波长(630nm)和照射野的限制，仍主要用于浅表和小面积病变。
国外已经研制成功的非相干宽光谱光源的典型是美国专利5,961,543号揭示的一种利用非相干光源的光疗设备，目前根据此专利生产和销售的WaldmannPDT 1200L光疗仪在市场上占有主要地位。Waldmann PDT 1200L光疗仪具有非相干光源的治疗优势，除具有较大的照射野外，其输出光谱在600-750nm间，可以在一定范围内针对病变部位的深度选择适当光敏药物，使治疗更为灵活、有效。但这种光源也具有一系列的局限性(1)不适合应用大功率灯管，功率限制在1200W左右，同时直接位于光源后方的滤光器即便是在机器的准备状态，也要接受大量的热量，如使用大功率灯管会直接影响滤光器使用寿命，甚至可能在使用过程中发生滤光器碎裂等事故；(2)使用较大功率灯管时，为使机器达到稳定状态，启动和关闭时间至少需要10分钟以上；(3)更换灯管时需要较为复杂的校准工作，需要专业人员进行操作；(4)输出波段600-750nm，不能适用于吸收光谱不在此范围的光敏药物；(5)手工更换滤光器，容易发生人为差错；(6)输出光路单一，不能同时治疗不同部位的皮损；(7)散热系统噪音大，散热功能有限。以上(1)、(3)条缺陷导致设备使用寿命低，维护费用昂贵，如Waldmann PDT1200L规定使用500小时必须更换灯管和滤光片，更换一次费用为2444英镑，如此大的开销令许多使用者望而却步。
中国专利1429636号揭示了一种光动力治疗的光照射装置，其光源采用了半导体发光元件，但其输出功率小，波长单一。
中国专利1308553号揭示了一种光动力治疗用照明器，其光源采用了多个荧光灯管，但仍有荧光灯功率小，同时波长单一的问题。
PCT专利WO 02/30512号揭示了一种用于光动力治疗的光照射装置，含有一个宽光谱的照射源。但其虽称宽光谱，波长也仅在580-680nm间，主要是红光。
同时，目前使用非相干光源的光动力治疗的光照射装置，在选择波长时所使用的方法都是直接将来自光源的光束通过滤光片进行波长选择后输出，滤光片将不用波长段的光束所携能量全部吸收，极易产生高热，减少滤光片的寿命。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种非相干光源光动力治疗装置，利用二向色反光镜片组和滤光片组的配合使用，达到自由选择波长和减少滤光片热承受量的效果。
本实用新型的另一个目的在于提供一种波长选择方便、散热效率高的，使用非相干光源的光动力治疗照射装置。
本实用新型的进一步目的在于提供一种光源功率易于进行大范围调整、安装调试方便、启动快的光动力治疗照射装置。
为实现上述发明目的，本实用新型提供了一种非相干光源光动力治疗装置，包括主机架，安装在所述主机架内上部的非相干光源装置，滤光装置；其特征在于，所述主机架的侧部有一个或一个以上的开口，所述各主机架侧部开口处均设置有一罩室，所述罩室一侧与所述主机架侧部开口连通并通向所述主机架内部，另一侧通向所述主机架外部；所述滤光装置安装在所述各罩室内；还包括安装在所述主机架内位于所述非相干光源装置和所述滤光装置之间的一个分光装置。
较佳地，所述非相干光源装置由多个中、小功率灯管以及环罩着所述各灯管且与所述灯管结合一体的多个灯罩构成。
较佳地，所述分光装置是一组分别能够分离不同波长区域光束的二向色反光镜片，各所述二向色反光镜片分别通过一枢轴连接在所述主机架上，并可绕所述枢轴转动。所述二向色反光镜片绕所述枢轴翻转到与所述非相干光源发出的非相干光束成0°与90°之间的任一角度时，所述非相干光束经由所述二向色反光镜片，可用波长段的光束被反射、无用波长段的光束被透射，被反射的所述可用波长段的光束继续前进通过所述滤光装置后成为有用波长段光束，被透射的所述无用波长段的光束继续前进为所述散热装置吸收。
较佳地，所述二向色反光镜片可转动至与所述非相干光束之间的角度设置成45°的位置。
较佳地，所述滤光装置包括一个滤光片架盘和安装在所述滤光片架盘上的一个或一个以上的滤光片，所述滤光片架盘的中心设置有一个转轴，所述滤光光架盘通过所述转轴安装在所述罩室内。
较佳地，所述滤光装置还包括安装在所述罩室上的一个步进电机和一个定位销，所述滤光片架盘上对应于各所述滤光片的位置旁设置有卡槽，所述滤光片架盘由所述步进电机带动绕所述转轴转动，所述定位销可以插入所述卡槽中。
较佳地，所述滤光片架盘上对应于各所述滤光片的位置旁还设有用于滤光片识别的标记，所述罩室上还设有一个用于识别该标记的光电识别器。
较佳地，在所述主机架下部有一开口，所述开口处设有一散热装置，该散热装置由一散热板和一排风扇组成，所述散热板由铝板制成，所述铝板的一个表面设有多个蜂窝，所述铝板蜂窝面与所述主机架的下部开口相对，所述排风扇设置在与所述铝板蜂窝面相对的另一面。
图1是本实用新型一种光动力治疗装置中光束走向步骤示意图；图2是本实用新型一种光动力治疗照射装置的结构示意图；图3是本实用新型一种光动力治疗照射装置工作时的光路示意图；图4是本实用新型一种光动力治疗照射装置中滤光装置的结构示意图；图5是本实用新型一种光动力治疗照射装置中滤光装置结构的剖面示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细描述。
从图1可见，本实用新型的一种光动力治疗装置中光束走向步骤是，首先由非相干光源发出一束非相干光束，然后将所述非相干光束通过一分光装置分离成可用波长段光束和无用波长段光束，接下来将所述可用波长段光束通过一滤光装置分成有用波长段光束和不用波长段光束，最后将所述有用波长段光束输出光动力治疗装置，即送往患者治疗部位；同时，对经分光装置分出的无用波长段光束，通过一散热装置进行吸收。
图2是本实用新型一种光动力治疗照射装置的结构示意图，该装置包括主机架1，在主机架1内上部设置有由多个中、小功率灯管3以及环罩着所述各灯管3的多个灯罩4组成所述非相干光源装置2，所述灯管3与灯罩4是结合成一体的；在主机架1的四面侧部各有一开口13，该开口13处各设置有一个罩室1A，该罩室1A两端各有开口13A和13B；四个分别可透射和反射不同区段波长光波的二向色反光镜片5通过枢轴6安装在主机架1内中部靠近四个开口13处并可绕枢轴6转动，以构成一分光装置；罩室1A内设置一滤光片架盘7，如图3所示，该滤光片架盘上装有多个分别可透射不同波长段光波的滤光片8和一个转轴9，并通过该转轴9安装在该罩室1A内以构成一滤光装置；该罩室1A上还安装有一步进马达15，该步进马达15带动滤光片架7绕转轴9转动；主机架1下部设置有一开口14，该开口14处设置有一散热板11和一排风扇12，以构成一散热装置10，所述散热板11可由铝板制成且在一个表面上设有多个蜂窝，所述铝板蜂窝面贴近主机架下部开口14，排风扇12设置在与所述铝板蜂窝面相对的另一面。
上述照射装置中所采用的二向色反光镜片5的特性是可将宽光谱波长的非相干光中一部分波长段的光反射并将其它波长段的光透射，本身吸收的光能极小，因此几乎不会发热。上述照射装置在工作时，按患者所需要的照射光波长，首先在分光装置中选择一个合适的二向色反光镜片5，将其绕枢轴6转至与该非相干光束前进方向成45°；然后在滤光装置中再选择一个合适的滤光片8，利用步进马达15将滤光片架绕转轴9将该滤光片8转到对准开口13A的位置；再开启非相干光源装置2中的灯管3，发出非相干光束，所述非相干光束前进至二向色反光镜片5时，其中大部分无用波长段光透射过该二向色反光镜片5，并继续前进至散热片14，其能量被散热片14吸收，排风扇12辅助散热片14散热，所述非相干光束中的另一部分可用波长段光被该二向色反光镜片5反射后前进至滤光片8，其中患者所需要的有用波长段光透射过该滤光片8，其中不用波长段光被该滤光片8所吸收。
从以上叙述中可见，由于非相干光束中的大部分无用波长段的光已经经过二向色反光镜片5的透射而未进入滤光片8，因此滤光片8吸收的光能已经很少，有效地减少了滤光片8因吸收光能而发热致损的情况。
如图3所示，由非相干光源装置2发出的非相干光束21经由所述二向色反光镜片5后，可用波长段的光束23被反射、无用波长段的光束22被透射，被透射的所述无用波长段的光束22继续前进为所述散热装置10吸收，被反射的所述可用波长段的光束23继续前进通过滤光片8后成为有用波长段光束24从开口13A处输出。
如图4所示，所述滤光装置是包括一个滤光片架7，安装在该滤光片架7上的滤光片8以及一个转轴9，该滤光片架7通过该转轴9安装在罩室1A上并可绕该转轴9转动，如图1所示将所需使用的滤光片8转至罩室1A的开口13B处；在罩室1A上还可设置一个步进电机15，滤光片架7的转动可由该步进电机15带动；在该滤光片架上对应于滤光片8的位置上还可设置识别标记16，在罩室1A上设置一光电识别器，用于对该标记16进行识别；所述滤光片架盘7上对应于各所述滤光片8的位置旁还可设置卡槽18，在所述罩室1A上设置定位销19，所述滤光片架盘7由所述步进电机15带动绕所述转轴9转动，根据光电识别器17对标记16的识别，所需使用的滤光片8到达开口13B处时滤光片架7停止转动，所述定位销19卡入所述卡槽中，使整个滤光片架7定位。
如图5所示，所述定位销19包括卡销191，卡销杆192，弹簧转轴193和电磁铁194，电磁铁194通电时，定位销19是常开的，电磁铁194断电时，通过弹簧转轴193的作用，卡销191卡入卡槽18中起到定位作用。
在本实施例中，二向色反光镜片5在工作时与非相干光束21前进方向成45°是根据实施例中滤光装置的安装位置设定的，该安装位置与非相干光束21前进方向是平行的；如果根据实际情况，该滤光装置的安装位置与非相干光束的前进方向不平行，则二向色反光镜片在工作时的角度只要调整至反射光能够透过滤光装置即可。
从上述实施例中可见，使用本实用新型所揭示的光动力治疗装置，首先，通过采用多个中、小功率光源，大大降低了成本，也省去了在安装和调换光源时反光罩的调整步骤；其次，经过分光装置的分光，滤光片上所承受的光能大大减少，提高了滤光片的寿命；再次，由于各二向色镜反光片和各滤片均可分别设计成透射和/或反射不同波长段的光，因此，通过其组合可在一台装置上就得到多种所需波长段的光，大大提高了光选择的灵活性和大大降低了设备成本。
以上所述，仅为本实用新型的较佳具体实施例而已，凡依本实用新型的构思所做的均等变化或修饰，皆应在本实用新型的权利要求保护范围内。
权利要求1.一种光动力治疗装置，包括主机架；安装在所述主机架内上部的非相干光源装置；以及滤光装置；其特征在于，所述主机架的侧部有一个或一个以上的开口，所述各主机架侧部开口处均设置有一罩室，所述罩室一侧与所述主机架侧部开口连通并通向所述主机架内部，另一侧通向所述主机架外部；所述滤光装置安装在所述各罩室内；还包括安装在所述主机架内位于所述非相干光源装置和所述滤光装置之间的一个分光装置。
2.如权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于，所述非相干光源装置由多个中、小功率灯管以及环罩着所述各灯管且与所述灯管结合一体的的多个灯罩构成。
3.如权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于，所述分光装置是一组分别能够分离不同波长区域光束的二向色反光镜片，各所述二向色反光镜片分别通过一枢轴连接在所述主机架上，并可绕所述枢轴翻转。
4.如权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于，所述滤光装置包括一个滤光片架盘和安装在所述滤光片架盘上的一个或一个以上的滤光片，所述滤光片架盘的中心设置有一个转轴，所述滤光光架盘通过所述转轴安装在所述罩室内。
5.如权利要求4所述的光动力治疗装置，其特征在于，所述滤光装置还包括安装在所述罩室上的一个步进电机和一个定位销，所述滤光片架盘上对应于各所述滤光片的位置旁设置有卡槽，所述滤光片架盘由所述步进电机带动绕所述转轴转动，所述定位销可以插入所述卡槽中。
6.如权利要求4所述的光动力治疗装置，其特征在于，所述滤光片架盘上对应于各所述滤光片的位置旁还设有用于滤光片识别的标记，所述罩室上还设有一用于识别所述标记的光电识别器。
7.如权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于，所述主机架的下部有一个开口，所述开口处设有一散热装置，所述散热装置由一散热板和一排风扇组成，所述散热板由铝板制成，所述铝板的一个表面设有多个蜂窝，所述铝板蜂窝面与所述主机架的下部开口相对，所述排风扇设置在与所述铝板蜂窝面相对的另一面。
专利摘要提供一种非相干光源光动力治疗装置，通过采用多个中、小功率光源，大大降低了成本，也省去了在安装和调换光源时反光罩的调整步骤；利用二向色反光镜片和滤光片组的配合使用，减少滤光片热承受量的效果，提高了滤光片的寿命；再次，由于各二向色镜反光片和各滤光片均可分别设计成透射和/或反射不同波长段的光，因此，通过其组合可在一台装置上就得到多种所需波长段的光，达到自由选择波长的目的，并大大提高了光选择的灵活性和大大降低了设备成本。
文档编号A61N5/06GK2746924SQ20042008272
公开日2005年12月21日 申请日期2004年9月9日 优先权日2004年9月9日
发明者迟宝义, 冯胜, 王丽英, 张佑陵 申请人:上海希格玛高技术有限公司