一种可穿戴柔性光动力治疗装置的制作方法

本公开涉及医疗器械领域，尤其涉及一种可穿戴柔性光动力治疗装置。

背景技术：

现有的光动力治疗设备由体积较大的控制设备及光发射部分组成。对于光的作用区域的调控主要依靠操作者手持治疗器械，操作者需要具备一定技术。而且，光作用区域的面积和位置不可调控，存在对病变周围正常组织造成损伤的可能。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开提出了一种可穿戴柔性光动力治疗装置，使用者可以将该装置穿戴在身上，该装置能够对治疗部位的光作用区域实现调控，避免对健康部位的伤害。

根据本公开的一方面，提供了一种可穿戴柔性光动力治疗装置，所述装置包括：至少一个光调节组件和柔性封装层，所述光调节组件包括光源模块、声光作用模块和超声信号产生模块；其中，

所述光源模块，用于产生光信号；

所述超声信号产生模块，用于产生超声信号；

所述声光作用模块中包括声光材料，所述声光作用模块接收所述光信号和超声信号，并且，所述声光材料基于所述超声信号的作用形成光栅，所述光信号经过所述光栅时被调节，所述声光作用模块输出通过所述光栅调节后的光信号；

所述至少一个光调节组件被封装在所述柔性封装层内。

在一种可能的实现方式中，所述光调节组件中的光源模块、声光作用模块和超声信号产生模块中的至少一个模块被布置在柔性封装层的不同位置。

在一种可能的实现方式中，其特征在于，所述柔性封装层包括多个封装部，所述封装部构造为具有容纳所述光源模块、声光作用模块和超声信号产生模块中的至少一个模块的容纳腔。

在一种可能的实现方式中，每个所述光调节组件被布置在一个封装部内。

在一种可能的实现方式中，所述声光作用模块设置在所述光源模块和所述超声信号产生模块之间，或者，所述光源模块和超声信号产生模块同时设置在所述声光作用模块的一侧。

在一种可能的实现方式中，所述光源模块和所述声光作用模块之间连接有导光介质，和/或所述超声信号产生模块和所述声光作用模块之间连接有超声传导介质。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括控制模块，所述控制模块分别与所述光源模块和所述超声信号产生模块中的至少一个连接，以控制所述光源模块产生光信号，和/或控制所述超声信号产生模块产生超声信号。

在一种可能的实现方式中，光源模块产生的光信号通过所述光栅时发生声光偏转或声光调制。

在一种可能的实现方式中，所述超声信号产生模块包括压电换能器。

在一种可能的实现方式中，所述声光材料包括以下材料中的一种或多种：钇铝石榴石，氧化碲，锗。

在一种可能的实现方式中，所述光源模块包括一个或多个发光单元，所述发光单元包括led阵列或激光阵列。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：可延展连接线，用于电性连接所述控制模块和超声信号产生模块、控制模块和光源模块、超声信号产生模块和声光作用模块、光源模块和声光作用模块；所述柔性封装层为可延展的生物兼容性材料。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括设置在封装层的表面上的至少一部分上的粘贴层，所述粘贴层用于将所述装置固定在治疗部位。

在一种可能的实现方式中，所述柔性封装层中包括用于固定所述光调节组件的固定件。

通过将可穿戴柔性光动力治疗装置穿戴在患者的身体上，且该可穿戴柔性光动力治疗装置的声光作用模块中的声光材料被超声信号作用后形成光栅，光信号经过所述光栅时被调节，利用超声调控光的传播方向，从而调节光作用的治疗目标区域。根据本公开的各方面的可穿戴柔性光动力治疗装置能够对治疗部位的光作用区域的位置和面积实现调控，避免对病变周围组织的损伤，避免了外部供电设备及大型控制设备的使用，且将各种模块集成于柔性器械上，柔性装置与皮肤贴合良好，操作方便，避免大型器械对治疗者生活产生不便。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据一示例性实施例示出的一种可穿戴柔性光动力治疗装置的示意图。

图2示出根据本公开一实施例的控制模块的原理框图。

图3示出根据一示例性实施例示出的一种可穿戴柔性光动力治疗装置的侧面图。

图4示出根据一示例性实施例示出的超声信号产生模块阵列的示意图。

图5示出根据一示例性实施例示出的s形粘贴层的平面形状示意图。

图6示出根据一示例性实施例示出的x形导线的平面形状示意图。

图7示出根据一示例性实施例示出的三角形可延展连接线示意图。

图8示出根据一示例性实施例示出的六边形可延展连接线示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

实施例1

图1示出根据本公开一实施例的一种可穿戴柔性光动力治疗装置的示意图。如图1所示，该装置包括：至少一个光调节组件和柔性封装层5，所述光调节组件包括光源模块3、声光作用模块4和超声信号产生模块2；其中，

所述光源模块3，用于产生光信号；

所述超声信号产生模块2，用于产生超声信号；

所述声光作用模块4中包括声光材料，所述声光作用模块4接收所述光信号和超声信号，并且，所述声光材料基于所述超声信号的作用形成光栅，所述光信号经过所述光栅时被调节，所述声光作用模块4输出通过所述光栅调节后的光信号；所述至少一个光调节组件被封装在所述柔性封装层5内。

所述可穿戴柔性光动力治疗装置中的光调节组件可以为一个或多个，而且，每一个所述光调节组件包括的各个光源模块3、声光作用模块4和超声信号产生模块2可以分别为一个或多个。

举例来说，超声信号产生模块2产生超声信号作用在声光作用模块4中包括的声光材料上，在所述声光材料上形成与所述超声信号特性密切相关的光栅，即所述光栅会随着超声信号的变化而变化，所述光源模块3产生的光信号经过所述光栅后发生光的调制或偏转。

通过将可穿戴柔性光动力治疗装置穿戴在患者的身体上，且该可穿戴柔性光动力治疗装置的声光作用模块4中的声光材料被超声信号作用后形成光栅，光信号经过所述光栅时被调节，利用超声调控光的传播方向，从而调节光作用的治疗目标区域。根据本公开的各方面的可穿戴柔性光动力治疗装置能够对治疗部位的光作用区域的位置和面积实现调控，避免对病变周围组织的损伤，避免了外部供电设备及大型控制设备的使用，且将各种模块集成于柔性器械上，柔性装置与皮肤贴合良好，操作方便，避免大型器械对治疗者生活产生不便。

在一种可能实现方式中，所述光调节组件中的光源模块3、声光作用模块4和超声信号产生模块2中的至少一个模块被布置在柔性封装层的不同位置。例如，光调节组件中的光源模块3、声光作用模块4和超声信号产生模块2互相之间存在一定的物理距离布置，该距离的设置可以根据实际可穿戴柔性光动力治疗装置的体积大小而设定。例如，所述光源模块3与声光作用模块存在一定的物理距离时，可以通过光纤将光源模块3的光信号输出的声光作用模块；光源模块3与声光作用模块贴合设置时，可以将光源模块3的光信号直接投射到声光作用模块。

在一种可能实现方式中，所述柔性封装层5包括多个封装部，所述封装部构造为具有容纳所述光源模块3、声光作用模块4和超声信号产生模块2中的至少一个模块的容纳腔。所述容纳腔的大小可以根据光源模块3、声光作用模块4和超声信号产生模块2的大小来设置。

在一种可能实现方式中，当所述光源模块3、声光作用模块4和超声信号产生模块2布置在一个封装部内时，可以使光源模块3的光信号直接投射在声光作用模块4，以及超声信号直接传播进入声光作用模块4。

在一种可能实现方式中，当所述光源模块3、声光作用模块4和超声信号产生模块2中的一个或两个模块布置在一个封装部内时，可以通过导光介质或超声传导介质传输光信号或超声信号。

其中，通过将柔性封装层的上表面和下表面相应位置连接可以形成上述封装部，并且不同的封装部之间可以具有线路连接，也可以相互隔离，具体可以根据封装部内包括的模块类型设定。例如，在每个封装部均包括独立的光调节组件时，各封装部之间可以不进行连接，或者，在一个封装部中包括光源模块3，另一个封装部中包括声光作用模块4时，此时可以通过光导介质建立两个封装部内的模块之间的光信号传输。对于不同的结构，封装部内模块之间的连接可以具有不同的形式，本公开对此不作具体限定。

在一种可能实现方式中，每个所述光调节组件被布置在一个封装部内。这样，将一个光调节组件设置在一个封装部内有利于超声信号直接传播进入声光作用材料，减少超声信号经过封装介质传播后产生功率损耗。

在一种可能实现方式中，所述声光作用模块4设置在所述光源模块3和所述超声信号产生模块2之间，或者，所述光源模块3和超声信号产生模块2同时设置在所述声光作用模块4的一侧。例如，光源模块3覆盖在声光作用模块上，光源模块3产生的光信号直接照射在声光作用模块4上。

在一种可能实现方式中，所述光源模块3和所述声光作用模块4之间连接有导光介质，和/或所述超声信号产生模块2和所述声光作用模块4之间连接有超声传导介质。一种可能的实现方式中，所述光源模块3和所述声光作用模块4之间通过光纤来实现光信号的传输；所述超声信号产生模块2和所述声光作用模块4之间的传导介质可以是所述柔性封装层5的材料介质。

在一种可能实现方式中，图2示出根据本公开一实施例的控制模块的原理框图，所述装置还包括控制模块8，所述控制模块8分别与所述光源模块3和所述超声信号产生模块2中的至少一个连接，以控制所述光源模块3产生光信号，和/或控制所述超声信号产生模块2产生超声信号。

在一种可能的实施方式中，控制模块8的作用为生成控制信号或者接受外部设备无线传输的控制信号，所述控制信号实现对超声信号产生模块2的控制，从而产生特定的超声信号。在一种可能实现方式中，所述超声信号产生模块2包括压电换能器，控制模块8输出的控制信号为作用在压电换能器的交流信号，在所述交流信号的作用下压电换能器输出超声信号，在所述控制信号的控制下压电换能器输出的超声信号的频率、相位和功率可变。不同的超声信号在所述声光材料上形成不同宽度及位置的光栅，光信号通过所述变化的光栅后照射到治疗部位的区域也会随之变化。从而达到调控光动力治疗装置作用在治疗部位的位置。减少对周围健康组织的不良影响。

在一种可能实现方式中，光源模块3产生的光信号通过所述光栅时发生声光偏转或声光调制。例如，通过调节超声信号的频率来调节通过光栅的光信号偏转角，通过调节超声信号的功率来调节通过光栅的光信号的强度。

在一种可能实现方式中，控制模块8可以控制光源信号产生的时间比超声信号产生时间滞后一预设时间，例如，所述预设时间可以为1毫秒-10毫秒，该预设时间的设定使得超声信号先在声光材料中形成光栅，而后光信号再通过光栅。

在一种可能实现方式中，所述超声信号产生模块2包括压电换能器。所述压电换能器在控制信号的控制下产生不同频率、相位和功率的超声信号。通过调节超声信号的频率、相位和功率来调节声光材料中形成的光栅，从而可以实现对光作用的治疗部位的精确控制，避免对周围健康组织的损害。

在一种可能实现方式中，所述声光材料包括以下材料中的一种或多种：钇铝石榴石，氧化碲，锗。声光材料可以根据实际需要采用现有技术中的工艺使用单一材料加工或者几种材料混合加工而成，本公开的实施例不对此做特殊的限制。

在一种可能实现方式中，所述光源模块包括一个或多个发光单元，所述发光单元包括led阵列或激光阵列。

在一种可能实现方式中，所述装置还包括：可延展连接线，用于电性连接所述控制模块和超声信号产生模块2、控制模块和光源模块、超声信号产生模块2和声光作用模块4、光源模块3和声光作用模块4；所述柔性封装层5为可延展的生物兼容性材料，其厚度小于2mm，其最小弯曲半径可达2mm。

例如，当光源组件为led阵列时，可延展连接线还用于连接所述led阵列中的led光源。通过可延展连接线连接光源组件中的各个发光单元，可以隔离应变，使装置整体柔性可延展。

在一种可能实现方式中，所述柔性封装层5中包括用于固定所述光调节组件的固定件。其中，固定件可以包括在柔性封装层的内表面设置的粘贴部，光调节组件中的各模块可以通过粘贴层的粘贴作用固定在封装材料中，或者，固定件也可以包括从柔性材料的上表面的内侧向下表面延伸并与下表面连接的杆状延伸部，所述光调节组件的各模块上可以设有穿孔，所述延伸部穿过所述穿孔使得光调节组件固定在柔性封装层中。或者，在一些可能的实施方式中，如上述实施例所述，柔性材料中可以包括多个封装部，光调节组件的各封装部之间仅留有用于穿过传输电信号、光信号、超声波信号的介质线路的通道，通过将封装部大小设置为恰好容纳其内的模块，也可以使得光调节组件的各模块稳定的设置在柔性封装层的封装部中。

图3示出根据一示例性实施例示出的一种可穿戴柔性光动力治疗装置的侧面图。所述装置包括电源模块1、超声信号产生模块2、光源模块3、声光作用模块4、柔性封装层5、粘贴层6、可延展连接线7以及控制模块8。

电源模块1通过可延展连接线7为所述为对器件的电路部分供电，避免了使用外部的供电设备；超声信号产生模块2在控制模块8的控制下产生超声波，使超声波作用于声光作用模块4，所述超声波在声光作用模块4中的声光材料中产生光栅，光源模块3的光信号经过所述光栅后发生衍射和调制的光信号可控作用于光动力治疗部位，在特定的位置发生衍射增强。声光作用模块4实现了声波对光信号的控制；柔性封装层5实现了电路器件的封装，提高了器件的使用寿命及安全性；粘贴材料6功能为实现所述装置在治疗部位的固定，在一种可能实现方式中，所述装置还包括设置在封装层的表面上的至少一部分上的粘贴层6，所述粘贴层6用于将所述装置固定在治疗部位。例如，固定在待治疗部位。通过所述粘附层6可以实现与病患皮肤的紧密贴合，防止所述可穿戴柔性光动力治疗装置在使用过程中脱落或移动。

图4示出根据一示例性实施例示出的超声信号产生模块阵列的示意图，所述超声信号产生模块2可以为压电器件，例如，选用小尺寸的压电陶瓷作为压电器件的核心，将压电陶瓷器件阵列采用柔性封装层5进行封装，各独立的压电器件与电源模块1通过可延展的柔性器件导线7相连接。柔性压电模块2整体具有柔性和一定的延展性，可满足器械与皮肤表面良好贴合的要求。

图5示出根据一示例性实施例示出的s形粘贴层的平面形状示意图，该粘贴层6导线区域61不是连续的平面分布，导线形状呈s形网络布局，分布在器件导线区域的边界62内，通过离散的s形粘贴材料6实现器械与皮肤贴合的紧密性与舒适性。通过在各个模块之间的导线连接，柔性封装层5可以构成网状结构，该网状结构一方面可以增大柔性封装层的面积，另一方面，可以方便的与治疗部位贴合。

图6示出根据一示例性实施例示出的x形导线的平面形状示意图，该粘贴层6导线区域61不是连续的平面分布，其形状呈x形网络布局，分布在器件导线区域的边界62内，通过离散的x形粘贴材料6实现器械与皮肤贴合的紧密性与舒适性。

图7示出根据一示例性实施例示出的三角形可延展连接线示意图，导线区域71不是连续的平面分布，其形状呈三角形网络布局，分布在器件导线区域的边界72内，通过离散的三角形器件导线7实现电路各器件的连接。

图8示出根据一示例性实施例示出的六边形可延展连接线示意图，导线区域71不是连续的平面分布，其形状呈柔性六边形网络布局，分布在器件导线区域的边界72内，通过离散的柔性六边形器件导线7实现电路各器件的连接。

通过将可穿戴柔性光动力治疗装置穿戴在患者的身体上，且该可穿戴柔性光动力治疗装置的声光作用模块4中的声光材料被超声信号作用后形成光栅，光信号经过所述光栅时被调节，利用超声调控光的传播方向，从而调节光作用的治疗目标区域。根据本公开的各方面的可穿戴柔性光动力治疗装置能够对治疗部位的光作用区域的位置和面积实现调控，避免对病变周围组织的损伤，避免了外部供电设备及大型控制设备的使用，且将各种模块集成于柔性器械上，柔性装置与皮肤贴合良好，操作方便，避免大型器械对治疗者生活产生不便。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。