一种半导体激光治疗仪功率校正系统及方法与流程

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种半导体激光治疗仪功率校正系统及方法。


背景技术：

2.激光是20世纪60年代中出现的一种新型光源，具有方向性强、亮度高、单色性和相干性好等特点。1961年美国利用红宝石激光器对剥离的视网膜进行了焊接，从而拉开了激光用于生物学和医学的序幕。目前激光已在医学诊断和治疗方面得到广泛应用，它可以医治包括眼科、妇科、皮肤科、内科、肿瘤科在内的300多种疾病。激光治疗一般可分为激光手术治疗、弱激光治疗和光动力学治疗三大类，激光治疗具有光效应、热效应，可促进炎症扩散、吸收，通过对体表局部照射，不引起组织细胞的损伤，并能刺激局部及全身组织，起到调节和活化作用。所谓弱激光，是指用激光照射生物组织时，不会直接造成该组织的不可逆损伤，包括激光理疗和激光针灸治疗等，激光理疗用弱激光直接照射病灶，以其光刺激引起人体神经系统、血液循环系统和组织代谢系统的某些调整，从而改变体内的病理生理过程，使之恢复正常，起到对有关疾病的治疗作用。激光理疗的生物刺激效应具有广泛而有效的生理和治疗作用，主要表现在消炎作用、促进组织再生作用、镇痛作用。
3.近60年来激光的发展解决了医学中的许多难题，为医学的发展作出了贡献，但是激光的许多重要特性的技术难题需要用新技术去攻克。近年来，半导体激光治疗仪不断应用于炎症反应及皮肤的理疗中，随着科技的发展和治疗的规范化的日益成熟，激光治疗仪的光媒为半导体激光，波长650nm和/或810nm，正处于人体病变组织窗口，易透过皮肤进入组织深处，可以有效地穿入组织7cm。激光以光量子的形式，被组织吸收后，转变为生物能，增加组织的生物活性，促进了细胞的新陈代谢，加快了病变的修复。半导体激光治疗仪主要利用半导体激光二极管产生激光的特性，进行单波段和/或多波段激光治疗，能更有效地促进伤口愈合。半导体激光器的诸多输出参数都与温度和驱动电流有关。如输出功率不仅取决于驱动电流的大小，而且受温度的影响；其输出波长和驱动电流及温度有关，对多数半导体激光器来说，其波长随注入电流的增加而增加，变化的典型值为0.025nm/ma，此外，当半导体激光器内部温度增加时，输出波长也随之增加，其变化的典型值为0.3-0.4nm/℃，而环境温度的变化以及器件运行时发热都会影响激光器的功率输出大小。传统的半导体激光治疗仪的驱动电路使用模拟电路进行驱动调节，当输出的激光功率不准时，需拆开机箱，调节模拟电路中的可调电位器来进行校正调节，调节的时候不方便查看实际的功率值，调节过程缓慢且易于受到干扰，这种调节方式不精准且不方便，且容易存在不稳定的情况。


技术实现要素：

4.针对以上不足，本发明提出了一种半导体激光治疗仪功率校正系统及方法，可以无需打开设备，仅通过人机界面调节就可以实现半导体激光治疗仪的激光功率的精确校正，解决了现有技术中半导体激光治疗仪激光功率校正不精准不方便的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种半导体激光治疗仪功率校正系统，包括人机交互模块，32位arm微控制器、da转换模块、激光输出控制模块、功率反馈模块、激光器模块。所述人机交互模块与32位arm微控制器相连接，所述32位arm微控制器、da转换模块、激光输出控制模块、激光器模块依次连接，所述激光输出控制模块、功率反馈模块、32位arm微控制器依次连接。
6.所述人机交互模块采用触摸屏，用于向所述32位arm微控制器输入预设激光功率值；还用于显示所述功率反馈模块的功率值，所述激光器模块校正后的输出功率值。
7.所述32位arm微控制器将数模转换数据输出给所述da转换模块；接收所述功率反馈模块的功率值后传送给所述人机交互模块；接收所述人机交互模块的预设功率值后连续或脉冲控制所述激光输出控制模块。
8.所述da转换模块将数字信号转换为模拟信号，用于调节所述激光输出控制模块的输出功率大小。
9.所述激光输出控制模块由脉冲调制模块、将电路前后隔离的电压跟随器、将电压放大到需求量的运放模块和控制激光器功率大小的功率控制模块组成，用于控制激光器的脉宽、间隔和激光器输出的功率大小。
10.所述功率反馈模块可实时采集激光器的输出功率值，反馈给所述32位arm微控制器。
11.所述激光器模块由多路激光器组成，用于发射激光束。
12.一种半导体激光治疗仪功率校正方法包括以下步骤：步骤1）、在人机交互模块选择需要校正的激光管；步骤2）、在人机交互模块通过输出功率调节按键设置预校正的功率值；步骤3）、点击人机交互模块上的激光输出起停控制按键，开启激光输出控制模块，开始激光输出；步骤4）、用激光功率计测量激光器模块激光输出的实际功率大小；步骤5）、待激光输出结束以后，通过人机交互模块上的激光功率调节按键，输入实际测量到的输出功率值；步骤6）、点击校正确认按键，将校正补偿值写入32位arm微控制器中，完成功率校正。
13.相较与现有技术，本发明具有如下有益效果：1、一种半导体激光治疗仪功率校正系统及方法简化了电路设计，提高了电路的效率，节约了电路的设计成本。
14.2、一种半导体激光治疗仪功率校正系统及方法无需打开设备，仅通过人机界面调节就可以实现半导体激光治疗仪的激光功率的精确校正。
附图说明
15.图1为本发明提供的半导体激光治疗仪功率校正系统的结构框图。
16.图2为本发明提供的半导体激光治疗仪功率校正方法的流程图。
17.图3为一实施例中对应图1-图2实施例的激光输出控制模块结构图。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
20.如图1所示，本发明提供的一种半导体激光治疗仪功率校正系统，包括：人机交互模块1，32位arm微控制器2、da转换模块3、激光输出控制模块4、功率反馈模块6、激光器模块5。所述人机交互模块1与32位arm微控制器2相连接， 32位arm微控制器2、da转换模块3、激光输出控制模块4、激光器模块5依次连接，激光输出控制模块4、功率反馈模块6、32位arm微控制器2依次连接。
21.人机交互模块1采用触摸屏，用于向所述32位arm微控制器2输入预设激光功率值；还用于显示功率反馈模块6的功率值，激光器模块5校正后的输出功率值。
22.32位arm微控制器2将数模转换数据输出给da转换模块3；接收功率反馈模块6的功率值后传送给人机交互模块1；接收人机交互模块1的预设功率值后连续或脉冲控制激光输出控制模块4。
23.da转换模块3将数字信号转换为模拟信号，用于调节激光输出控制模块4的输出功率大小。
24.如图3所示，激光输出控制模块4由脉冲调制模块41、将电路前后隔离的电压跟随器42、将电压放大到需求量的运放模块43和控制激光器功率大小的功率控制模块44组成，用于控制激光器的脉宽、间隔和激光器输出的功率大小。
25.功率反馈模块6可实时采集激光器的输出功率值，反馈给32位arm微控制器2。
26.激光器模块5由多路激光器组成，用于发射激光束。
27.如图2所示，本发明提供的一种半导体激光治疗仪功率校正方法包括以下步骤：步骤s101,在人机交互模块选择需要校正的激光管；步骤s102,在人机交互模块通过输出功率调节按键设置预校正的功率值；步骤s103,点击人机交互模块上的激光输出起停控制按键，开启激光输出控制模块，开始激光输出；步骤s104,用激光功率计测量激光器模块激光输出的实际功率大小；步骤s105,待激光输出结束以后，通过人机交互模块上的激光功率调节按键，输入实际测量到的输出功率值；步骤s106,点击校正确认按键，将校正补偿值写入32位arm微控制器中，完成功率校正。
28.以上所述仅为本发明的优选实施例，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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明专利的保护范围以所附权利要求为准。