柔性可穿戴式光疗仪及光疗系统的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体而言，涉及一种柔性可穿戴式光疗仪及光疗系统。

背景技术：

现代光医学中，使用的光治疗仪器包括红光治疗仪，红外治疗仪，紫外治疗仪等光治疗仪。这些光治疗仪器的光源无论是点状发光源还是面状发光源，大部分都是固定在硬基板上，发射光源不能弯曲。由于光的直线传播特性，光疗仪发出的光照射身体皮肤时，不同角度部位的皮肤接收到的光功率密度是不同的，特别是在病变治疗区域内皮肤角度变化较大时，如颈部、面部、肘部皮肤，照射光斑不能同时垂直照射不同角度位置的皮肤，导致病灶区域(即发生病变的位置，例如，头部患病区域、足部患病区域等)皮肤得到的光功率密度差异很大，影响治疗效果。临床表明，特定波长的光通过照射病灶区域，对治疗组织损伤及炎症、骨关节退行性改变、疼痛、部分皮肤病以及体表光动力治疗均有显著效果。

在现有技术中提出一种可以通过去角质、刷擦以及光疗来实现对皮肤健康和美容作用的光疗装置。其特点是可以选择特定波长(比如420nm或者550nm)，以及频率和光量来控制作用于皮肤表面的光剂量。在现有技术中还提出一种结构简单、机型小巧的光疗面罩，可以产生特定波长以治疗痤疮等皮肤病的光疗装置。在现有技术中还提出一种可以发射500-680nm低能量窄频红光的用于治疗鼻炎的光疗仪。

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良好贴合患处并舒适度较高的柔性可穿戴式光疗仪及光疗系统。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种柔性可穿戴式光疗仪，包括：柔性的适形光疗体，构造成层状结构并包括匀光材料层；设置在适形光疗体中并集成有控制模块的柔性电路板；由控制模块进行控制的光源，光源均匀分布在适形光疗体中，并且光源发出的光线穿过匀光材料层出射；以及为控制模块和光源供电的供电电源。

根据本发明的一个实施例，光源形成以适形光疗体的中心为基点并由基点径向向外延伸的发散式布局；或者光源形成分布在适形光疗体中的多边形或圆形阵列布局；或者光源形成以适形光疗体的中心为基点并由基点径向向外且围绕基点螺旋形延伸的螺旋式布局。

根据本发明的一个实施例，适形光疗体构造成：半球形帽状结构、多边形条带状结构、中空套筒状结构、椭圆形结构、靴状结构中的任一种。

根据本发明的一个实施例，适形光疗体构造成层状结构并且具有外观表面和与外观表面相对的光线出射表面，其中，沿外观表面至光线出射表面的方向，层状结构包括：外部表层，外部表层的外表面构造成外观表面；电路层，电路层通过柔性电路板形成；光源层，光源层通过光源形成并且光源嵌入柔性电路板；匀光材料层；以及内部贴合层，内部贴合层的外表面构造成光线出射表面并且光源发出的光线穿过匀光材料层且由光线出射表面射出。

根据本发明的一个实施例，光源的出射光线定向为垂直于光线出射表面射出。

根据本发明的一个实施例，光源为贴片式的LED芯片，并且LED芯片的输出光波长在600～780nm范围内，且辐射功率密度在1～20mW/cm²范围内。

根据本发明的一个实施例，外部表层的材料包括布料、纤维材料、织物材料中的一种或多种；匀光材料层的材料包括光扩散剂或化学纤维材料；内部贴合层的材料包括棉、麻、布料、仿锦中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，外部表层和/或内部贴合层构造成可拆卸的结构。

根据本发明的一个实施例，匀光材料层由具有网孔结构的化学纤维材料制成，网孔结构的孔径在0.1mm至5mm的范围内。

根据本发明的一个实施例，供电电源为设置在柔性可穿戴式光疗仪中的便携式可充电电源，其中，供电电源能够与外部充电器电连接。

根据本发明的一个实施例，柔性电路板为将供电电源提供的恒压源转换成恒流源的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的可挠性柔性电路板，控制模块用于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。

根据本发明的另一个方面，还提供一种光疗系统，包括：根据上述任一实施例的柔性可穿戴式光疗仪；与柔性可穿戴式光疗仪通信连接的患者侧终端设备；与患者侧终端设备通信连接的云端数据库；以及与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：

本发明提供的柔性可穿戴式光疗仪，通过使用柔性的适形光疗体，可以很好贴合病灶，从而保证辐射光能够垂直、均匀照射在病灶区域；同时柔性材料的使用既可以减轻光疗仪的重量，又可以保证使用者佩戴过程的舒适性。

附图说明

图1是本发明一个实施例的LED分布模拟图；

图2是本发明一个实施例的LED分布模拟图；

图3是本发明一个实施例层的示意图；

图4是本发明一个实施例光疗系统的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的实施例进行进一步详细描述。

根据本发明一个实施例，提供了一种柔性可穿戴式光疗仪，包括：柔性的适形光疗体，构造成层状结构并包括匀光材料层；设置在适形光疗体中并集成有控制模块的柔性电路板；由控制模块进行控制的光源10，光源10均匀分布在适形光疗体中，并且光源10发出的光线穿过匀光材料层出射；以及为控制模块和光源10供电的供电电源。

需要注意的是，上述适形光疗体能够随着病灶形状变化而弯曲，在光疗仪正常工作过程中，软基适形光疗体贴合在人体病灶皮肤表面。其作用包括为光源10提供支撑，保护其内部电路和光源10免受外界的破坏。根据人体病灶形状，可以将光源10按照特定布局(如图1至图2所示)固定在柔性适形光疗体中，保证光源10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。

根据一个实施例，柔性适形光疗体可以由纤维、布料编织成，也可以是由柔性材料加工而成。

此外，光源10用于照射人体病灶部位皮肤表面，光源10发出的为某一特定的波长或者几种波长的组合，设计时需优化光源10的选型、光源10的排布及对光源10的发光进行光学整形，保证光源10均匀照射到人体病变区域，以达到最佳的理疗效果。

在上述实施例中，通过使用柔性的适形光疗体，可以使柔性可穿戴式光疗仪很好贴合病灶，从而保证辐射光能够垂直、均匀照射在病灶区域；同时柔性材料的使用既可以减轻光疗仪的重量，又可以保证使用者佩戴过程的舒适性。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，光源10可以形成以适形光疗体的中心为基点并由基点径向向外延伸的发散式布局。或者，光源10可以形成分布在适形光疗体中的多边形或圆形阵列布局。例如，在如图2所示的实施例中，光源10构造成适形光疗体中的矩形布局。在本发明的一个实施例中，光源10也可以形成以适形光疗体的中心为基点并由基点径向向外且围绕基点螺旋形延伸的螺旋式布局。当然，根据具体情况，光源10也可以是能够实现垂直、均匀照射的其他布局，这可以根据具体情况而定，本发明不局限于此。

根据本发明的一个实施例，适形光疗体构造成：半球形帽状结构、多边形条带状结构、中空套筒状结构、椭圆形结构、靴状结构中的任一种。可就是说，根据脱发的位置不同，可以将适形光疗体构造成可以覆盖病灶区域的合适形状，而无需覆盖整个病灶，以降低制作成本，并增加使用者在佩戴过程中的舒适性。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，适形光疗体构造成层状结构并且具有外观表面和与外观表面相对的光线出射表面，其中，沿外观表面至光线出射表面的方向M，层状结构包括：外部表层20，外部表层20的外表面构造成外观表面；电路层22，电路层22通过柔性电路板形成；光源层，光源层通过光源10形成并且光源10嵌入柔性电路板；匀光材料层24；以及内部贴合层26，内部贴合层26的外表面构造成光线出射表面并且光源10发出的光线穿过匀光材料层24且由光线出射表面射出。

在上述实施例中，外观表层20通常选择材质高档以达到美观并起一定的支撑作用；电路层22构造为柔性电路板，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；光源层嵌入柔性电路板嵌入，根据使用者的具体情况设计好光源10之间的间距和个数，依次嵌入，作为垂直照射光源10；匀光材料层24采用光扩散剂或化学纤维材料，使得光均匀在另一面输出，从而保证治疗的效果；内部贴合层26采用纯棉、麻或者是更合适人体皮肤接触的布料，以保证使用者在佩戴过程中能够舒适。

根据本发明的一个实施例，光源10的出射光线定向为垂直于光线出射表面射出。这样，可以进一步确保光源10的辐射光能够垂直、均匀照射在病灶区域。

根据本发明的一个实施例，光源10为贴片式的发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)芯片，并且LED芯片的输出光波长在600～780nm范围内，且辐射功率密度在1～20mW/cm²范围内。其中，在可选的实施例中，LED的间距为5～20mm，在一个实施例中该间距可以为10mm。采用LED作为光源10，可以保证光子吸收的效率，达到促进头发生长的效果。

根据本发明的一个实施例，外部表层的材料包括布料、纤维材料、织物材料中的一种或多种；匀光材料层24的材料包括光扩散剂或化学纤维材料；内部贴合层26的材料包括棉、麻、布料、仿锦中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，外部表层20和/或内部贴合层26构造成可拆卸的结构。这样，可以方便对外部表层20和/或内部贴合层26进行拆卸和清洗，并且当外部表层20和/或内部贴合层26损坏时也可以仅对外部表层20和/或内部贴合26层进行更换，延长柔性可穿戴式光疗仪的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，匀光材料层24由具有网孔结构的化学纤维材料制成，网孔结构的孔径在0.1mm至5mm的范围内。这使得光均匀在朝向患处的一面输出，从而保证柔性可穿戴式光疗仪的治疗的效果。当然，在另一个实施例中，匀光材料层24也可以采用小于0.1mm或大于5mm孔径的具有网孔结构的化学纤维材料制成，这可以根据具体情况而定，本发明不局限于此。

根据本发明的一个实施例，供电电源为设置在柔性可穿戴式光疗仪中的便携式可充电电源，其中，供电电源能够与外部充电器电连接。在一个实施例中，便携式可充电电源为便携式电池，并且外部充电器为用于给便携式电池充电的充电器；或者可以采用220V交流电直接为设备供电。在该实施例中，供电电源可为12V锂电池供电，如将3个12V锂电池串联连接，使得供电电源的供电电压低于人体安全电压36V，并且产品无可碰触电气联结点，使用期内可保证工作稳定并且无泄露事故，当然理解，供电电压在12～36V的范围内，从而保证人体安全。

根据本发明的一个实施例，柔性电路板为将供电电源提供的恒压源转换成恒流源的以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的可挠性柔性电路板，控制模块用于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。

如图4所示，根据本发明的另一个方面，还提供一种光疗系统，包括：根据上述任一实施例的柔性可穿戴式光疗仪1；与柔性可穿戴式光疗仪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。

以上所述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。