本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種柔性可穿戴式光療儀的層狀結(jié)構(gòu)、柔性可穿戴式光療儀及光療系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代光醫(yī)學(xué)中，使用的光治療儀器包括紅光治療儀，紅外治療儀，紫外治療儀等光治療儀。這些光治療儀器的光源無論是點(diǎn)狀發(fā)光源還是面狀發(fā)光源，大部分都是固定在硬基板上，發(fā)射光源不能彎曲。由于光的直線傳播特性，光療儀發(fā)出的光照射身體皮膚時(shí)，不同角度部位的皮膚接收到的光功率密度是不同的，特別是在病變治療區(qū)域內(nèi)皮膚角度變化較大時(shí)，如頸部、面部、肘部皮膚，照射光斑不能同時(shí)垂直照射不同角度位置的皮膚，導(dǎo)致病灶區(qū)域(即發(fā)生病變的位置，例如，頭部患病區(qū)域、足部患病區(qū)域等)皮膚得到的光功率密度差異很大，影響治療效果。臨床表明，特定波長(zhǎng)的光通過照射病灶區(qū)域，對(duì)治療組織損傷及炎癥、骨關(guān)節(jié)退行性改變、疼痛、部分皮膚病以及體表光動(dòng)力治療均有顯著效果。

在現(xiàn)有技術(shù)中提出一種可以通過去角質(zhì)、刷擦以及光療來實(shí)現(xiàn)對(duì)皮膚健康和美容作用的光療裝置。其特點(diǎn)是可以選擇特定波長(zhǎng)(比如420nm或者550nm)，以及頻率和光量來控制作用于皮膚表面的光劑量。在現(xiàn)有技術(shù)中還提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)型小巧的光療面罩，可以產(chǎn)生特定波長(zhǎng)以治療痤瘡等皮膚病的光療裝置。在現(xiàn)有技術(shù)中還提出一種可以發(fā)射500-680nm低能量窄頻紅光的用于治療鼻炎的光療儀。在現(xiàn)有技術(shù)中還提出一種柔性光療儀，將發(fā)光組件均勻分布于雙層硅橡膠中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)皮膚的有效貼合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種佩戴舒適、勻光照射、且可以對(duì)不同的部位進(jìn)行貼合的柔性可穿戴式光療儀的層狀結(jié)構(gòu)、柔性可穿戴式光療儀及光療系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種用于柔性可穿戴式光療儀的層狀結(jié)構(gòu)，包括：外部表層，外部表層的外表面構(gòu)造成層狀結(jié)構(gòu)的外觀表面；電路層，電路層中設(shè)置集成有控制模塊的柔性電路板；光源層，光源層中設(shè)置通過控制模塊進(jìn)行控制的均勻分布的光源；勻光材料層；以及內(nèi)部貼合層，內(nèi)部貼合層的外表面構(gòu)造成光線出射表面并且光源發(fā)出的光線穿過勻光材料層且由光線出射表面射出。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，外部表層的材料包括布料、纖維材料、織物材料中的一種或多種；勻光材料層的材料包括光擴(kuò)散劑或化學(xué)纖維材料；內(nèi)部貼合層的材料包括棉、麻、布料、仿錦中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，勻光材料層由具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的化學(xué)纖維材料制成，網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的孔徑在0.1mm至5mm的范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，柔性電路板為可彎曲的FPC電路板。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光源為焊接至柔性電路板的貼片式LED芯片，并且貼片式LED芯片的輸出光波長(zhǎng)在600～780nm范圍內(nèi)，且輻射功率密度在1～20mW/cm²范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光源的出射光線定向?yàn)榇怪庇诠饩€出射表面射出。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，外部表層和/或內(nèi)部貼合層構(gòu)造成可拆卸的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光源形成以光源層的中心為基點(diǎn)并由基點(diǎn)徑向向外延伸的發(fā)散式布局；或者光源形成分布在光源層中的多邊形或圓形陣列布局；或者光源形成以光源層的中心為基點(diǎn)并由基點(diǎn)徑向向外且圍繞基點(diǎn)螺旋形延伸的螺旋式布局。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光源層的有效發(fā)光面積為30cm×20cm，并且光源為貼片式LED芯片，LED芯片的數(shù)量為560個(gè)，柔性電路板的厚度為7mm。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，柔性電路板為將供電電源提供的恒壓源轉(zhuǎn)換成恒流源的以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的柔性電路板，控制模塊用于控制光源的光照參數(shù)、檢測(cè)人體的理療參數(shù)并傳輸理療參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還涉及一種柔性可穿戴式光療儀，該柔性可穿戴式光療儀的主體由上述任一實(shí)施例中的層狀結(jié)構(gòu)制成。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種光療系統(tǒng)，包括：根據(jù)上述任一實(shí)施例的柔性可穿戴式光療儀；與柔性可穿戴式光療儀通信連接的患者側(cè)終端設(shè)備；與患者側(cè)終端設(shè)備通信連接的云端數(shù)據(jù)庫(kù)；以及與云端數(shù)據(jù)庫(kù)通信連接的醫(yī)生側(cè)終端設(shè)備。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：

本發(fā)明提供的柔性可穿戴式光療儀的層狀結(jié)構(gòu)及柔性可穿戴式光療儀，通過使用柔性電路板，可自由彎曲，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的部位進(jìn)行貼合；同時(shí)勻光材料層使得光均勻在另一面輸出，從而保證治療的效果；內(nèi)部貼合層可以保證使用者佩戴過程中的舒適度。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例柔性可穿戴式光療儀的層狀結(jié)構(gòu)的截面示意圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的LED分布模擬圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的LED分布模擬圖；

圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例光療系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于柔性可穿戴式光療儀的層狀結(jié)構(gòu)，包括：外部表層10，外部表層10的外表面構(gòu)造成層狀結(jié)構(gòu)的外觀表面；電路層12，電路層12中設(shè)置集成有控制模塊的柔性電路板；光源層14，光源層14中設(shè)置通過控制模塊進(jìn)行控制的均勻分布的光源20；勻光材料層16；以及內(nèi)部貼合層18，內(nèi)部貼合層18的外表面構(gòu)造成光線出射表面并且光源發(fā)出的光線穿過勻光材料層且由光線出射表面射出。

應(yīng)該可以理解，在上述實(shí)施例中，外部表層10的外表面指的是當(dāng)佩戴柔性可穿戴式光療儀時(shí)，暴露在表面的一側(cè)；內(nèi)部貼合層18的外表面指的是當(dāng)佩戴柔性可穿戴式光療儀時(shí)，朝向使用者身體的一側(cè)。也就是說，外部表層10的外表面和內(nèi)部貼合層18的外表面分別是在如圖1所示的方向L上，朝向背離柔性可穿戴式光療儀的層狀結(jié)構(gòu)方向的、方向相反的兩個(gè)表面。

在上述實(shí)施例中，通過使用柔性電路板，可自由彎曲，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的部位進(jìn)行貼合；同時(shí)勻光材料層16使得光均勻在另一面輸出，從而保證治療的效果；內(nèi)部貼合層18可以保證使用者佩戴過程中的舒適度。

根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例，外部表層10通常選擇材質(zhì)高檔以達(dá)到美觀并起一定的支撐作用。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，外部表層10的材料包括布料、纖維材料、織物材料中的一種或多種。應(yīng)該可以理解，外部表層10的材料需要在美觀結(jié)實(shí)的同時(shí)保證光療儀工作產(chǎn)生的熱量能夠較好的擴(kuò)散出去，而不會(huì)對(duì)人體造成傷害。

勻光材料層16可以使得光均勻在朝向使用者的一面輸出，從而保證治療的效果。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，勻光材料層16的材料包括光擴(kuò)散劑或化學(xué)纖維材料，在一個(gè)實(shí)施例中，布料中層可以構(gòu)造為滌綸棉絮片，回彈性高，光的輸出經(jīng)過棉絮片發(fā)生漫反射，可以使光在朝向使用者的一面均勻輸出，達(dá)到較好的使用效果。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)部貼合層18的材料可以包括棉、麻、布料、仿錦中的一種或多種。內(nèi)部貼合層18通常采用合適人體皮膚接觸的布料，以保證使用者在佩戴過程中能夠舒適。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，勻光材料層16由具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的化學(xué)纖維材料制成，網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的孔徑在0.1mm至5mm的范圍內(nèi)。使得光均勻在朝向使用者的一面輸出，從而保證治療的效果。當(dāng)然，在另一個(gè)實(shí)施例中，勻光材料層也可以采用小于0.1mm或大于5mm孔徑的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的化學(xué)纖維材料，這可以根據(jù)具體情況而定，本發(fā)明不局限于此。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，柔性電路板為可彎曲的FPC電路板(Flexible Printed Circuit board，簡(jiǎn)稱FPC電路板)。FPC柔性電路板可自由彎曲，符合柔性體設(shè)計(jì)要求，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的部位進(jìn)行貼合。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光源20為焊接至柔性電路板的貼片式發(fā)光二極管芯片，并且貼片式LED芯片的輸出光波長(zhǎng)在600～780nm范圍內(nèi)，且輻射功率密度在1～20mW/cm²范圍內(nèi)。采用LED作為光源，可以保證光子吸收的效率，達(dá)到促進(jìn)頭發(fā)生長(zhǎng)的效果。

在另一個(gè)實(shí)施例中，光源層14可以嵌入柔性電路板，根據(jù)使用者的具體情況設(shè)計(jì)好光源之間的間距和個(gè)數(shù)，依次嵌入，作為照射光源。其中，在可選的實(shí)施例中，LED的間距為5～20mm，在一個(gè)實(shí)施例中該間距可以為10mm。此外，光源20用于照射人體病灶皮膚表面，光源20發(fā)出的為某一特定的波長(zhǎng)或者幾種波長(zhǎng)的組合，設(shè)計(jì)時(shí)需優(yōu)化光源20的選型、光源20的排布及對(duì)光源20的發(fā)光進(jìn)行光學(xué)整形，保證光源均勻照射到人體病變區(qū)域，以達(dá)到最佳的理療效果。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光源20的出射光線定向?yàn)榇怪庇诠饩€出射表面射出。根據(jù)人體病灶形狀，可以將光源20按照特定布局(如圖2至圖3所示)固定在光源層14中，保證光源20照射區(qū)域內(nèi)不同位置的皮膚都能垂直接受光照射，照射區(qū)內(nèi)光功率密度分布均勻，從而進(jìn)行快捷舒適的光理療。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，外部表層10和/或內(nèi)部貼合層18構(gòu)造成可拆卸的結(jié)構(gòu)。這樣，可以方便對(duì)外部表層10和/或內(nèi)部貼合層18進(jìn)行拆卸和清洗，并且當(dāng)外部表層10和/或內(nèi)部貼合層18損壞時(shí)也可以僅對(duì)外部表層10和/或內(nèi)部貼合層18進(jìn)行更換，延長(zhǎng)柔性可穿戴式光療儀的使用壽命。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光源20可以形成以光源層14的中心為基點(diǎn)并由基點(diǎn)徑向向外延伸的發(fā)散式布局。或者,光源20可以形成分布在光源層中的多邊形或圓形陣列布局。例如，在如圖3所示的實(shí)施例中，光源構(gòu)造成形成在光源層14上的矩形布局。或者，光源20也可以形成以光源層的中心為基點(diǎn)并由基點(diǎn)徑向向外且圍繞基點(diǎn)螺旋形延伸的螺旋式布局。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光源層14的有效發(fā)光面積為30cm×20cm，并且光源為貼片式LED芯片，LED芯片的數(shù)量為560個(gè)，柔性電路板的厚度為7mm。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，柔性電路板為將供電電源提供的恒壓源轉(zhuǎn)換成恒流源的以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的柔性電路板，控制模塊用于控制光源的光照參數(shù)、檢測(cè)人體的理療參數(shù)并傳輸理療參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，供電電源為便攜式電池，并且外部充電器為用于給便攜式電池充電的充電器；或者可以采用220V交流電直接為設(shè)備供電。在該實(shí)施例中，供電電源可為12V鋰電池供電，如將3個(gè)12V鋰電池串聯(lián)連接，使得供電電源的供電電壓低于人體安全電壓36V，并且產(chǎn)品無可碰觸電氣聯(lián)結(jié)點(diǎn)，使用期內(nèi)可保證工作穩(wěn)定并且無泄露事故，當(dāng)然理解，供電電壓在12～36V的范圍內(nèi)，從而保證人體安全。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還涉及一種柔性可穿戴式光療儀，該柔性可穿戴式光療儀的主體由上述任一實(shí)施例中的層狀結(jié)構(gòu)制成。

在上述實(shí)施例中，通過使用柔性電路板，可自由彎曲，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的部位進(jìn)行貼合；同時(shí)勻光材料層使得光均勻在另一面輸出，從而保證治療的效果；內(nèi)部貼合層可以保證使用者佩戴過程中的舒適度。

如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種光療系統(tǒng)，包括：根據(jù)上述任一實(shí)施例的柔性可穿戴式光療儀1；與柔性可穿戴式光療儀1通信連接的患者側(cè)終端設(shè)備2；與患者側(cè)終端設(shè)備2通信連接的云端數(shù)據(jù)庫(kù)3；以及與云端數(shù)據(jù)庫(kù)3通信連接的醫(yī)生側(cè)終端設(shè)備4。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。