柔性可穿戴式生发、助眠仪及头部光疗系统的制作方法

本发明涉及一种医疗设备，更具体地，涉及一种可穿戴式生发、助眠仪及头部光疗系统。

背景技术：

中国20％的男性有脱发问题，而受环境、生活方式和工作压力等因素的影响，脱发人群的年龄段也从中老年人覆盖到青年人。当头皮毛细血管收缩，营养不能充分到达发根时，就有可能引起头皮发痒及脱发。目前有多种方法可以用于治疗脱发。第一种方法是通过化学药剂，比如使用一种包括薰衣草精油，生姜精油，迷迭香精油和基础油成分的生发精油，涂抹于需要改善的部位，以刺激头发生长。或者将生发剂置于带有夹层的假发当中，患者在佩戴这样的假发时，可对患病部位进行治疗。但是大部分药物治疗都很难取得满意的效果。第二种方法是通过移植头发，比如将正常头发的头皮组织或者头发移植到脱发的部位，可以在一定程度上达到美观的效果。同时也有人提出，将毛乳头细胞移植到脱发区域，提高该区域的毛乳头密度，促进使毛发高效生长，从而诱导生发。但是这种方法过程复杂，成本高，在治疗过程中会增加病人的痛苦。最新的研究表明，弱激光能够改善局部血流循环，促进头皮组织下微血管扩张，改善头部新陈代谢，从而实现人体头部毛发生长，治疗脱发。基于该原理，目前已经有相关产品出现。松下知识产权经营株式会社提出一种具有生发功能的光发生装置，其结构包括发光装置及控制器等。在患者佩戴后，该装置对患者头部辐射近红外光，从而改善脱发症状。而另一种类似的光疗器，其结构为头盔式设计，将红光LED灯与红外LED等交替间隔排列，用于治疗脱发。但是这两种装置不能够很好地贴合头皮，导致不同照射区域的光功率密度不均，影响效果。同时，由于两种装置的硬式材料设计，导致病人佩戴时感觉不舒适，影响使用。

技术实现要素：

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够使辐射光能够垂直、均匀照射在脱发区域的可穿戴式生发、助眠仪。

本发明的一方面提供一种可穿戴式生发、助眠仪，包括：头部柔性适形光疗体，构造成层状结构并包括匀光材料层；嵌入在头部柔性适形光疗体中的柔性电路板；均匀分布在头部柔性适形光疗体中并与柔性电路板电连接的光源，并且光源发出的光线穿过匀光材料层出射；以及设置在头部柔性适形光疗体中并与柔性电路板电连接的电源。

根据本发明，头部柔性适形光疗体构造成适合人体头部形状的帽子。

根据本发明，头部柔性适形光疗体包括由外向内依次设置的外部表层、匀光材料层和内部贴合层，柔性电路板设置在外部表层和匀光材料层之间，光源均匀地设置在柔性电路板上。

根据本发明，光源的照射方向垂直朝向匀光材料层。

根据本发明，光源包括从头部柔性适形光疗体的中心向外呈辐射状布局排列的LED灯。

根据本发明，光源包括以头部柔性适形光疗体的中心为圆心呈同心环绕布局等间隔排列的LED灯。

根据本发明，LED灯是输出光波长为600-780nm，辐射功率密度为1-20mW/cm²的LED灯。

根据本发明，电源包括便携式电池以及为便携式电池充电的充电器。

根据本发明，头部柔性适形光疗体由硅橡胶或有孔状结构的化学纤维材料制成。

根据本发明，柔性电路板为将电源提供的恒压源转换成恒流源、控制光源的光照参数、检测人体的理疗参数并传输理疗参数的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的柔性电路板。

本发明的另一方面提供一种头部光疗系统，包括：

如上所述的可穿戴式生发、助眠仪；

与所述可穿戴式生发、助眠仪通信连接的患者侧终端设备；

与所述患者侧终端设备通信连接的云端数据库；以及

与所述云端数据库通信连接的医生侧终端设备。

本发明的有益技术效果在于：

本发明的可穿戴式生发、助眠仪采用头部柔性适形光疗体和柔性电路板，能够使得该光疗仪很好地贴合头部，从而保证光源的辐射光能够垂直、均匀照射在脱发区域，从而保证光子吸收的效率，达到促进头发生长的效果。另一方面，头部柔性适形光疗体和柔性电路板的使用既可以减轻该光疗仪的重量，也可以保证患者佩戴过程的舒适性。

附图说明

图1是本发明的可穿戴式生发、助眠仪的示意图。

图2是本发明的可穿戴式生发、助眠仪的一个实施例的LED灯布局图。

图3是本发明的可穿戴式生发、助眠仪的另一个实施例的LED灯布局图。

图4是本发明的可穿戴式生发、助眠仪的剖面示意图。

图5是本发明的头部光疗系统的示意图。

具体实施方式

参考附图公开示出的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅为可以以各种和替代形式显示的实施例。附图未必按比例绘制，并且可能放大或缩小一些特征来显示特定部件的细节。所公开的具体结构和功能性细节不应解释为限制，而是作为用于教导本领域技术人员如何实践本公开的代表性基础。

参照图1，本发明的可穿戴式生发、助眠仪1，包括：头部柔性适形光疗体10，构造成层状结构并包括匀光材料层；嵌入在头部柔性适形光疗体10中的柔性电路板20；均匀分布在头部柔性适形光疗体10中并与柔性电路板20电连接的光源30，并且光源30发出的光线穿过匀光材料层出射；以及设置在头部柔性适形光疗体10中并与柔性电路板20电连接的电源40。本发明的可穿戴式生发、助眠仪采用头部柔性适形光疗体10和柔性电路板20，能够使得该光疗仪很好地贴合头部，从而保证光源的辐射光能够垂直、均匀照射在脱发区域，从而保证光子吸收的效率，达到促进头发生长的效果。另一方面，头部柔性适形光疗体和柔性电路板的使用既可以减轻该光疗仪的重量，也可以保证患者佩戴过程的舒适性。概括而言，柔性电路板20、光源30、电源40集成在头部柔性适形光疗体10的内部，构成可穿戴式生发、助眠仪1，其中光源30为脱发部位提供辐射光照，柔性电路板20用于设定光源30及治疗过程的参数，光源40为柔性电路板20供电，从而间接为光源30供电。

在优选的实施例中，头部柔性适形光疗体10由硅橡胶或有孔状结构的化学纤维材料制成。柔性电路板20为将电源30提供的恒压源转换成恒流源、控制光源30的光照参数、检测人体的理疗参数并传输理疗参数的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的柔性电路板，该柔性电路板是可剪裁的，可使光疗仪更容易弯曲并适应人体表面，同时也能够减轻重量。具体而言，柔性电路板20一方面将电源40提供的恒压源转换成恒流源，驱动光源30发光，实时控制光源30的发光强度、光照时间，检测人体皮肤表面的温度等理疗参数，并将理疗参数通过蓝牙无线传输给移动设备；柔性电路板20另一方面还具有高温保护功能，当人体皮肤表面温度超过一定值时，柔性电路板20能自动断开电源与光源之间的连接。从该角度来看，柔性电路板20也是一种控制电路。当然可以理解，在其他实施例中，柔性电路板20也可以替换为由硬质电路加工而成的多块电路板拼接在一起的适合人体头部的电路。

在图1示出的实施例中，电源40包括便携式电池以及为便携式电池充电的充电器或者直接为设备供电的220V交流电，充电器通过可穿戴式生发、助眠仪1表面的USB接口或者充电接口为便携式电池充电。便携式电池为可穿戴式生发、助眠仪提供电力，以便该设备正常工作。便携式电池一次充电结束，需满足可穿戴式生发、助眠仪正常工作2～3疗程，便携式电池需集成在头部柔性适形体10内部，便于病人随时开展理疗。充电器可以为可穿戴式生发、助眠仪内部的便携式电池充电，可以是移动电源(充电宝)或220V交流电。

如果将光疗仪放置在帽子中，患者在办公室，家中或者外出时都可以佩戴使用，舒适方便。该产品安全可靠，价格便宜，便于携带，特别适合家庭理疗。适应症人群包括具有脱发症的人群。

应当理解，在其他可选的实施例中，柔性适形光疗体10不限于由硅橡胶或有孔状结构的化学纤维材料制成，也可以由其他能够很好贴合人体头部的纤维、布料等柔性材料制成；柔性电路板30可以为其他现有技术中使用的柔性电路板；电源40可以为生活用交流电。本发明不局限于此。

参照图2至图3，头部柔性适形光疗体10构造成适合人体头部形状的帽子。头部柔性适形光疗体10能够随着头部形状变化而弯曲。在光疗仪正常工作过程中，头部柔性适形光疗体10贴合在人体头部皮肤表面，其作用包括为光源30提供支撑，保护其内部柔性电路板20和光源30免受外界的破坏。根据人体头部形状，可以将LED灯31按照特定布局(如图2或图3所示)固定在头部柔性适形光疗体10中，保证光源照射区域内不同位置的皮肤都能垂直接受光照射，照射区内光功率密度分布均匀，从而进行快捷舒适的光理疗。

光源30用于照射人体头部皮肤表面，光源30发出的为某一特定的波长或者几种波长的组合，例如在优选的实施例中，光源30输出光的波长为600-780nm，辐射功率密度为1-20mW/cm²。在图2示出的实施例中，光源30包括从头部柔性适形光疗体10的中心向外呈辐射状布局排列的LED灯31。换言之，LED灯31从头部柔性适形光疗体10的中心开始沿着头部柔性适形光疗体10的径向排列，从而在头部柔性适形光疗体10包覆人体头部时，LED灯31发出的光能够均匀且垂直地照射脱发区域，以促进疗效。

在图3示出的实施例中，光源30包括以头部柔性适形光疗体10的中心为圆心呈同心环绕布局等间隔排列的LED灯31。换言之，LED灯31以头部柔性适形光疗体10的中心为圆心沿着头部柔性适形光疗体10的周向一圈一圈地同心环绕，而且相邻的两个LED灯31之间的间距是相等的，LED间距在5mm-20mm，优选实施例中为10mm。应当理解，图3旨在示意性地示出这种布局，并非严格按照等尺寸绘制。

在优选的实施例中，LED灯31是输出光波长为600-780nm，辐射功率密度为1-20mW/cm²的LED灯。更优选地，LED灯31可以为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)，以在促进光疗效果的同时减轻本光疗仪的重量并节省能源。

在其他可选的实施例中，可以在设计时优化光源的选型、光源的排布及对光源的发光进行光学整形，保证光源均匀照射到人体头部病变区域，以达到最佳的理疗效果。

参照图4，头部柔性适形光疗体10包括由外向内依次设置的外部表层11、匀光材料层12和内部贴合层13，柔性电路板20设置在外部表层11和匀光材料层12之间，光源30均匀地设置在柔性电路板20上。换言之，本发明的可穿戴式生发、助眠仪的结构为：第一层：外部表层11，选择材质高档以达到美观并起一定的支撑作用。第二层：柔性电路板20，可自由弯曲，打破传统的直硬电路板，符合柔性体设计要求，从而实现对不同的部位进行贴合。第三层：LED灯31，预先设计好LED之间的间距和个数，依次镶嵌在柔性电路板20上，作为垂直照射光源。第四层：匀光材料层12，采用光扩散剂或者有孔状结构的化学纤维材料回弹性高，光的输出经过匀光材料层发生漫反射，使得光均匀在另一面输出，从而保证治疗的效果。第五层：内部贴合层13，其贴近皮肤，采用纯棉、麻或者是更合适人体皮肤接触的布料，以保证患者佩戴过程中的舒适度。

根据本发明，作为光源30的LED灯31的照射方向垂直朝向匀光材料层12，使光线在匀光材料层12中发生漫反射，从而均匀且垂直地照射到脱发区域。

参照图5，本发明的另一方面提供一种头部光疗系统，包括：如上所述的可穿戴式生发、助眠仪1；与可穿戴式生发、助眠仪1通信连接的患者侧终端设备2；与患者侧终端设备2通信连接的云端数据库3；以及与云端数据库3通信连接的医生侧终端设备4。其中，患者侧终端设备2和医生侧终端设备4可以为例如手机等的移动设备，也可以为例如电脑等的固定设备；患者侧终端设备2与可穿戴式生发、助眠仪1之间的通信连接和云端数据库3与患者侧终端设备2之间的通信连接实际上是一种信息交互。本发明所描述的可穿戴式生发、助眠仪具有例如温度传感器和计时器等的测量装置和例如蓝牙、红外线等的无线数据传输装置，可以测量患者在使用过程的相关参数，包括温升，照射时间等。所有数据可以通过患者侧终端设备2实时收集可穿戴式生发、助眠仪的理疗参数，并通过无线传输的方式将理疗参数汇聚到云端数据库3当中。医生可以通过医生侧终端设备4查询系统内每一位患者的理疗参数，并通过大数据系统对众多患者的治疗效果进行分析，从而改进可穿戴式生发、助眠仪的参数与性能，并为每一个病人提供包括给出指导建议的个性化的服务。以上提及的各种测量装置、数据传输装置、云端数据库和大数据系统等均为现有技术中常见的硬件或软件，本发明旨在将这些现有的硬件或软件进行具有创造性的有机结合，以实现更便捷的用户体验和更优良的光疗效果。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。