一种全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪的制作方法

本发明涉及激光保健治疗技术领域，尤其涉及一种全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪。

背景技术：

激光血管内照射技术是指采用低强度激光（LLLI）照射循环血液，实现神经系统疾患、心血管疾病、呼吸系统疾患、以及各类感染疾病的物理治疗技术，该技术开始于60年代初，现在已经得到广泛应用。由Lars Hode与Jan Tuner编著的LLLI手册《Laser Phototherapy-Clinical Practice and Scientific Background》，由SpectraVET公司出版。该手册详细记载了研究和使用激光血管内照射、鼻腔激光照射技术实现的对各种病痛的治疗理论与实践。

文献《激光医疗手术》第22卷第281页到第287页中，Reddy研究了利用激光的光刺激产生胶原蛋白以治疗生物跟腱伤（Reddy GK et. al. laser photo-stimulation of collagen production in healing rabbit Achilles tendons， Lasers Surg. Med.） Vol.22,p.281-287,1998记载，低强度激光的单色生物效应是明确的和显著的。图3所示为线粒体内细胞色素C氧化酶的吸收谱，通过图3可以看到，无论是氧化状态还是还原状态，线粒体内细胞色素C氧化酶或还原酶在绿光区有强烈的吸收。细胞色素C氧化酶因吸收光子从基态被激发到激发态，增加其反应活性。因此，波长为532nm的激光可以调节细胞的生物化学反应、刺激线粒体呼吸以增强生物血液中原子氧的产生、促进三磷酸腺苷（ATP）的合成、促进胶原蛋白沉积。也就是说低强度532nm激光可以促使细胞的增殖。

因此，低强度激光的单色生物效应体现在对听觉增强的应用上，低强度激光可以阻止听觉细胞毛细胞的缺失，强化细胞增殖功能，可以帮助受损的毛细胞修复和再生。低强度激光可以促使细胞的增殖、阻止听觉细胞毛细胞的缺失，强化细胞增殖功能，可以帮助受损的毛细胞修复和再生。

此外，人体血液中的血红蛋白具有吸收低强度激光能量而增加其自身内能的功能，吸收的低强度激光可以增加血红蛋白携氧能力及变形能力，图1所示为氧合血红蛋白吸收低强度激光的图谱，图2所示为脱氧血红蛋白吸收低强度激光的图谱。从图1和图2可以看出：血液对低强度波长为532nm的激光和波长为810nm的激光较波长为650～670nm的激光具有更强的吸收能力。

此外，低强度激光还可以激活血液中多种酶，例如辅酶A（CoA-SH），辅酶II（NADH），这些酶可以代谢血液中过多的脂肪、糖类、及蛋白质，从而降低血脂、血糖。

（1）

公式（1）是血液中及生物体组织中脂肪、糖类、及蛋白重要的代谢反应环节。无论是糖类代谢、脂肪代谢、蛋白代谢、还是核酸代谢，丙酮酸都是关键的中间环节产物。对于丙酮酸的代谢反应，辅酶是直接参与代谢的。从公式（1）可以看出，辅酶具有两种存在的形式，即：还原型的和氧化型的，还原型辅酶活泼，很容易氧化成稳定的氧化型辅酶。因此，利用光子能量激发辅酶，可以有效促进氧化型辅酶与还原型辅酶的相互转化。

图4为辅酶II NADH的紫外吸收谱，从图中可见在波长为260nm处，有相对较宽的紫外吸收峰，有利于低强度波长为532nm的激光产生双光子共振吸收。

由于血液流经脑部的流速为每分钟1200ml，脑部的血流量占全身血流量绝大部分。因此，若以低强度激光照射耳部，通过低强度激光透过耳朵对流经脑部血液及组织的照射，进而会产生低强度激光照射流经脑部血液及组织的生物反应效果。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，通过低强度激光对耳部血液的照射，实现提高人体免疫机能；同时也能对耳部听觉功能起到保健治疗功效。

于是，本发明提供了一种全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，包括：用于发射激光的多波长激光器、用于控制多波长激光器以连续或脉冲方式进行工作的激光调制电路、用于控制多波长激光器输出功率的激光功率控制电路、用于控制多波长激光器工作时间的时间控制电路、用于驱动多波长激光器的激光驱动电路、以及激光输出窗口，多波长激光器以合束或非合束的方式同时或分时发射出的不同波长的激光直接通过激光输出窗口输出或者通过激光耦合装置耦合到光纤，再经由光纤传输到激光输出窗口输出，输出的激光照射耳部组织及流经耳部的脑部血液。

其中，所述激光调制电路使多波长激光器以连续或脉冲的方式进行工作的频率为0~20MHz，激光功率控制电路控制多波长激光器的输出功率为0~499mW，时间控制电路控制多波长激光器的工作时间为0~60min。

所述激光波长包括在400nm-550nm、600nm-755nm、780nm-1640nm三个波长频段范围内，相应的各波长所对应的激光功率在5微瓦到499毫瓦之间。

优选的，第一激光波长为532nm±1nm，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

优选的，第一激光波长为405nm±2nm，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

优选的，第一激光波长为450nm±4nm，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

优选的，第一激光波长为510nm±3nm ，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

优选的，第一激光波长为515nm±3nm ，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

优选的，第一激光波长为520nm±3nm，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

优选的，第一激光波长为532nm±1nm，第二激光波长为670nm±10nm，第三激光波长为830nm±4nm。

上述耳机式激光保健治疗仪，还包括：与移动终端连接的接口，所述时间控制电路置于移动终端，在移动终端设置用于实现控制多波长激光器输出时间的APP，由移动终端作为控制中心控制所述耳机式激光保健治疗仪的工作模式和工作时间。

本发明所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，通过激光调制电路、激光功率控制电路、时间控制电路、激光驱动电路、多波长激光器发射出的不同波长的激光直接通过激光输出窗口输出或者通过激光耦合装置耦合到光纤，再经由光纤传输到激光输出窗口输出的方式，将输出的激光照射耳部组织及流经耳部的脑部血液。由于通过低强度激光的照射，可以激活血液中多种酶，例如辅酶A，辅酶II，以及细胞色素氧化酶，利用双光子共振激发技术，使之从氧化状态恢复到还原状态，增加血液中酶的活性，以利于血液中糖类，脂类，蛋白以及核酸的代谢，对耳鸣耳聋具有治疗作用。又由于血液中的血红蛋白可以有效地吸收低强度激光的激光能量，进而增加血红蛋白自身内能，增加血红蛋白携氧能力及变形能力，以利于血液中糖类，脂类，蛋白以及核酸的代谢，进而促进细胞代谢与更新，清除人体内自由基，提高机体免疫力和抗氧化损伤能力，缓解血管紧张，有利于免疫失调和心脑血管疾病的治疗和预防，同时，也使得本实施例所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪对耳部听觉功能具有保健、治疗功能。

附图说明

图1为氧合血红蛋白吸收低强度激光的图谱；

图2所示为脱氧血红蛋白吸收低强度激光的图谱；

图3细胞色素C氧化酶的吸收谱；

图4为氧化型辅酶A的紫外吸收谱；

图5为辅酶II NADH的紫外吸收谱；

图6为实施例一所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪电路结构框图；

图7为实施例二所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪电路结构框图；

图8为实施例三所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪电路结构框图；

图9为实施例四所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪电路结构框图；

图10为实施例五所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪电路结构框图；

图11为实施例六所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪电路结构框图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明进行详细描述。

实施例一

如图6所示，本实施例提供了一种全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，该治疗仪包括：激光调制电路11、激光功率控制电路12、时间控制电路13、激光驱动电路15、用于发射激光的多波长激光器16和激光输出窗口17。

其中，激光调制电路11使多波长激光器16以连续或脉冲的方式进行工作，频率从0~20MHz；激光功率控制电路12控制多波长激光器16输出功率，输出功率0~499mW可调；时间控制电路13控制激光器16的工作时间，0~60min; 多波长激光器16以合束或非合束的方式同时或分时发射出的不同波长的激光，多波长激光器16发出的激光直接通过激光输出窗口17输出，输出的激光照射耳部组织及流经耳部的脑部血液。

耳机连接线14用于连接激光控制部分与激光耳塞部分，给激光驱动电路15提供电流，激光调制电路11、激光功率控制电路12和时间控制电路13组成为激光控制部分，激光驱动电路15、多波长激光器16和激光输出窗口17设置在耳塞部分中。

当耳部至耳蜗的血液被上述耳机式激光保健治疗仪发出的低强度激光照射时，低强度激光会激活血液中多种酶，例如辅酶A，辅酶II，利用双光子共振激发技术，使之从氧化状态恢复到还原状态，增加血液中酶的活性，以利于血液中糖类，脂类，蛋白以及核酸的代谢，对耳鸣耳聋有治疗作用。

当耳部至耳蜗的血液被上述耳机式激光保健治疗仪发出的低强度激光照射时，血液中的血红蛋白可以有效地吸收低强度激光的激光能量，进而增加血红蛋白自身内能，增加血红蛋白携氧能力及变形能力，以利于血液中糖类，脂类，蛋白以及核酸的代谢，进而促进细胞代谢与更新，清除人体内自由基，提高机体免疫力和抗氧化损伤能力，缓解血管紧张，有利于免疫失调和心脑血管疾病的治疗和预防，使得本实施例所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪对耳部听觉功能具有保健、治疗功能。

实施例二

如图7所示，与实施例相比，本实施例将激光驱动电路15和多波长激光器16放入到激光控制部分，并在激光控制部分增加激光耦合装置19，耳塞部分仅剩下激光输出窗口17。

多波长激光器16发射出的激光经过激光耦合装置19后，将激光耦合到光纤18中，光纤18再将激光输出给激光输出窗口17，激光输出窗口17输出的激光照射耳部组织及流经耳部的脑部血液。

实施例三

如图8所示，本实施例所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，是基于智能手机系统的一种实现方式。

在手机上设置有所述耳机式激光保健治疗仪的APP，手机通过USB口为激光保健治疗仪提供电源、及进行时间管理和信息管理。

与实施例一相比，本实施例将所述时间控制电路13功能由移动终端手机通过APP控制其输出端USB实现，在移动终端手机内设置一用于实现控制多波长激光器16工作输出时间的APP，由移动终端手机作为控制中心控制所述耳机式激光保健治疗仪的工作模式和工作时间。

实施例四

如图9所示，本实施例所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，是基于智能手机系统的一种实现方式。

与实施例三相比，本实施例使用激光耦合装置17进行激光的传输。即，多波长激光器16发射的激光经激光耦合装置17耦合到光纤中，由光纤将激光传输给激光输出窗口19。并将激光驱动电路15和多波长激光器16置于激光控制部分，耳塞部分仅剩激光输出窗口17。

实施例五

如图10所示，本实施例所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，是基于其它独立系统，例如单片机，DSP，ARM等微电脑系统的一种实现方式。

与实施例一相比，本实施例将激光控制部分和电源部分做成一个主机，电源部分包括电池和充放电管理电路。

实施例六

如图11所示，本实施例所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，是基于其它独立系统例如单片机，DSP，ARM等微电脑系统的一种实现方式。

与实施例二相比，本实施例将激光控制部分和电源部分做成一个主机，电源部分包括电池和充放电管理电路。

上述实施例一至实施例六所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，其激光波长包括在400nm-550nm、600nm-750nm、780nm-1640nm三个波长频段范围内，相应的各波长所对应的激光功率在5微瓦到499毫瓦之间。

作为优选方案之一，第一激光波长为532nm±1nm，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

作为优选方案之二，第一激光波长为405nm±2nm，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

作为优选方案之三，第一激光波长为450nm±4nm，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

作为优选方案之四，第一激光波长为510nm±3nm ，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

作为优选方案之五，第一激光波长为515nm±3nm ，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

作为优选方案之六，第一激光波长为520nm±3nm，第二激光波长为808nm±4nm，第三激光波长为1064nm±1nm。

作为优选方案之七，第一激光波长为532nm±1nm，第二激光波长为670nm±10nm，第三激光波长为830nm±4nm。

上述波长的激光由对应波长的激光发生器产生，多个激光发生器集成在多波长激光器16中。

作为方便实现的特例，在耳塞部分内，所输出三波长激光器的实现上，采用了半导体激光器泵浦晶体的方式，产生三个波长的激光输出。我们选定的半导体激光器工作波长为：808nm±4nm，所泵浦晶体为Nd：YVO4+KTP以产生波长为532nm±1nm的激光输出和波长为：1064nm±1nm的激光输出；作为优选的方案，我们选定的半导体激光器工作波长为：808nm±4nm，所泵浦晶体为Nd：YAG+KTP以产生波长为532nm±1nm的激光输出和波长为：1064nm±1nm的激光输出；作为优选的方案，我们选定的半导体激光器工作波长范围为：785nm-812nm，所泵浦晶体为Nd：YCOB或Nd：GdCOB或Nd：GdYCOB以产生波长为530nm±1nm的激光输出和波长为：1060nm±2nm的激光输出。

上述实施例所述耳机式激光保健治疗仪，采用多工作波长低强度激光照射血液，使得血液中不同性质的物质得到不同激光波长的能量激发。例如：血红蛋白采用蓝绿波段光波激发，会比通常采用的波长为650nm附近的红光激发效率提高两个数量级以上。近红外对有机体组织有较深的穿透深度，同时考虑到在氨基酸中肽键能为84-125KJ/mol，相当于波长为1.06um~1.38um波长，所以当低强度激光照射到血液时，有机组织产生活跃的各类代谢反应，有利于清除有机体内产生的自由基。利用低强度激光作用到生物体血液中的氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白、二氧化碳血红蛋白等对蓝绿段激光的强烈吸收，使得氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白等分子的内能增加，活性增加，从而增加血红蛋白的携氧能力。

综上所述，上述实施例所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪，通过激光调制电路、激光功率控制电路、时间控制电路、激光驱动电路、多波长激光器发射出的不同波长的激光直接通过激光输出窗口输出或者通过激光耦合装置耦合到光纤，再经由光纤传输到激光输出窗口输出的方式，将输出的激光照射耳部组织及流经耳部的脑部血液。由于低强度激光作用于耳部毛细胞及组织时，耳部毛细胞及组织会在光电效应、光声效应、光热效应、光生物效应、光神经刺激效应等因素的作用下，对耳鸣耳聋具有治疗作用。又由于血液中的血红蛋白可以有效地吸收低强度激光的激光能量，进而增加血红蛋白自身内能，增加血红蛋白携氧能力及变形能力，以利于血液中糖类，脂类，蛋白以及核酸的代谢，进而促进细胞代谢与更新，清除人体内自由基，提高机体免疫力和抗氧化损伤能力，缓解血管紧张，有利于免疫失调和心脑血管疾病的治疗和预防，同时，也使得本实施例所述全新型多工作波长的耳机式激光保健治疗仪对耳部听觉功能具有保健、治疗功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。