便攜式光療裝置的制造方法
【專利說明】便攜式光療裝置
[0001]交叉引用
[0002]本申請要求享有2012年7月26日提交的美國臨時專利申請61/676137的權(quán)益，在此通過引用將其全部內(nèi)容并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種便攜式光發(fā)射裝置，能夠向受試者傳送一定數(shù)量的和波長的電磁輻射(EMR)，足夠?qū)崿F(xiàn)受試者期望的效果。
【背景技術(shù)】
[0004]受試者曝光于電磁輻射具有廣泛多樣的效果。已開發(fā)了廣泛多樣的裝置和“治療”(曝光方式，或定量給料)，通常稱為“光照”或“光”治療或者“光照”或“光”療法。這些治療范圍從成像，到殺菌，到組織修復(fù)或組織生長，到各種疾病和障礙的治療。期望的光療效果通常是電磁輻射曝光特性的結(jié)果；包括但不限于波長、強(qiáng)度、持續(xù)時間和曝光頻率。
[0005]光療被認(rèn)為對人類有用的情況的示例包括但不限于曬黑、創(chuàng)面修復(fù)、防腐處理、痤瘡、皰瘆、牛皮癬、季節(jié)性情感障礙(SAD)、神經(jīng)性貪食癥、睡眠障礙和皮膚癌。
[0006]作為具體實(shí)例，光療法長久以來都可有效治療黃疸病(或高膽紅素血癥)。黃疸病由血液中膽紅素的過量累積引起。如果不治療，這樣的情況可快速使人衰弱并且威脅生命；特別是在新生嬰兒當(dāng)中(影響到所有新生兒的60%)。將新生兒曝光在特定類型的(藍(lán))光下可有效降解(也就是，將化合物轉(zhuǎn)換成更容易降解的異構(gòu)體)過量的血膽紅素。這樣的光療通常僅需要幾天(直到嬰兒的肝臟更能生物處理膽紅素)。
[0007]當(dāng)前的光療裝置呈現(xiàn)出若干缺陷，其阻礙了它們的功效和/或使用范圍。這些裝置缺陷包括它們不能控制并且不能引導(dǎo)朝向治療受試者的光的質(zhì)量和數(shù)量。不合需要的和/或過度的溫度曝光問題是常見的。許多光療裝置都很巨大、笨重和難操縱，需要特殊設(shè)施來維護(hù)和操作該光療裝置。
[0008]在黃疸病光療治療期間，當(dāng)治療新生兒時，所有這些缺陷都是非常明顯的:此類受試者代表了需要光療的受試者中最無助、脆弱和敏感的受試者。對新生兒黃疸病的傳統(tǒng)光療治療包含將嬰兒放置在直接使用大功率光照的早產(chǎn)嬰兒保育箱或恒溫箱中。實(shí)際上，這些裝置是次優(yōu)的，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生不合需要的熱量，是笨重的、刺眼的并且不是便攜式的。此夕卜，當(dāng)受試者四處移動并移出早產(chǎn)嬰兒保育箱中合適的曝光區(qū)域時，或者當(dāng)護(hù)理者在照料受試者過程中移動裝置但隨后沒有返回到他們合適的位置時，很容易導(dǎo)致這些裝置失效。
[0009]一些改進(jìn)針對包著的、馬甲式的或其他服裝類的光療裝置。其他裝置被改進(jìn)成用于將嬰兒安置和保持在光療裝置中。不幸的是，這些裝置過度地限制和管制嬰兒，導(dǎo)致受試者不舒服和有壓力的體驗(yàn)。此外，這些服裝類的裝置會物理接觸和覆蓋到嬰兒，導(dǎo)致降低的空氣通風(fēng)和血液循環(huán)，并且還可能危害衛(wèi)生。此外，這種服裝類的裝置阻止給受試者使用可能需要或期望的任何其他的局部接觸、治療、監(jiān)視或護(hù)理。已經(jīng)建議和嘗試了各種光療裝置(參見例如美國專利號:3877437 ；4955876 ；5339223 ；5400425 ；5792214 ；5835648 ；6045575 ；6290713 ；6596016 ；6811563 ；6872220 ；6955684 ；7131990 ；7274844 ；7305163 ；7306620 ；7438719 ；7686839 ；7824435 ；8026528 ；8048136 ；8069857 ；8212473 ；8246666)。
[0010]本發(fā)明解決了這些問題甚至更多。本發(fā)明是對傳統(tǒng)光療裝置的改進(jìn)，使其成為便攜式的。本發(fā)明是輕量的，能夠展平、對折、卷起、壓縮或以其他方式折疊，達(dá)到尺寸小于它的工作尺寸。本發(fā)明不需要特殊的設(shè)施來使用；并且容許方便的運(yùn)輸和裝運(yùn)，以及“在家”或“現(xiàn)場”應(yīng)用。本發(fā)明不受其功率源限制或約束，并且可由許多源供電，包括線路功率、電池和光電。本發(fā)明容許直接的和不間斷的光療，而無需過度限制或約束受試者。便攜的同時，本發(fā)明適于配合使用在任何先前存在的結(jié)構(gòu)、框架或裝置(例如，嬰兒恒溫箱、小兒床或嬰兒車)上。不像包著的或服裝類的光療裝置，本發(fā)明并不物理接觸到受試者，而是離受試者一定距離進(jìn)行操作，因而避免給受試者造成任何物理痛苦、傷害或不舒適，并且容許適當(dāng)?shù)目諝饬魍ê脱h(huán)。通過離受試者一定距離進(jìn)行操作，本發(fā)明還容許護(hù)理者接近受試者，而不中斷光療。本發(fā)明避免不合需要的情況，例如對受試者過度加熱和/或干燥。
[0011]最后，本發(fā)明是方便的，并且可便宜地制造、運(yùn)輸和裝運(yùn)。本發(fā)明不需要特殊的設(shè)施、設(shè)備、功率需求、維護(hù)、或者組裝和操作培訓(xùn)，因此使得它特別有用于偏遠(yuǎn)地區(qū)、第三世界和發(fā)展中國家，在那里特殊需求可能是最大問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本文提供的是新型便攜式光療裝置，其可便宜并且方便的制造、運(yùn)輸、裝運(yùn)和使用。本發(fā)明對終端用戶在其選擇或需要的領(lǐng)域具有最大的功效。
[0013]本發(fā)明的光療裝置包含光源、電路、外殼和功率源。光源通過提供的電路可操作連接到功率源，并且附接到外殼。光源能夠發(fā)射足夠強(qiáng)度和波長的光從而提供受試者期望的光療效果，而無需直接物理接觸到所述受試者。
[0014]光療裝置的外殼，如在這里更加完整地公開和描述的，并不限制其尺寸、形狀或物質(zhì)組成。重要的是，外殼能夠被展平、對折、卷起、壓縮或以其他方式折疊，達(dá)到尺寸小于組裝好的和可操作的光療裝置的工作空間。在本發(fā)明的一個方面，外殼包含反射表面。在本發(fā)明的另一方面，外殼是柔韌的。在本發(fā)明的另一方面，外殼包含布料層。在本發(fā)明的再一方面，外殼包含透明塑料層。
[0015]光療裝置的光源，如在這里更加完整地公開和描述的，并不限制其組成或操作，而指的是能夠發(fā)射可檢測量的任何范圍或特殊波長的電磁輻射(EMR)的任何源。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，光包含多個光源。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，多個光源遍及光療裝置的外殼的表面(例如內(nèi)部表面)進(jìn)行分布。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光源包含發(fā)光二極管(LED)裝置。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，光源發(fā)射(人類)可見光范圍內(nèi)的電磁輻射。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光源發(fā)射藍(lán)光。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光源發(fā)射波長范圍在大約400至大約550nm的EMR。
[0016]光療裝置的功率源，如在這里更加完整地公開和描述的，并不限制其設(shè)計(jì)或構(gòu)造，而指的是能夠向光療裝置的光源提供足夠質(zhì)量和數(shù)量(例如伏特?cái)?shù)、瓦特?cái)?shù)、安培數(shù))的可用能量的任何源，使得光源發(fā)射EMR。通常，功率源實(shí)質(zhì)上是電的，并且可提供為交流電(AC)或直流電(DC)，或者兩者的某種組合/變換。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，功率源是線路功率。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，功率源來自發(fā)電機(jī)(例如生物氣、熱電)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，功率源來自一個或多個電池或者燃料電池，其可以是可充電的或者一次性的。在一個實(shí)施例中，電池是12伏電池。在本發(fā)明的一個方面，功率源實(shí)質(zhì)上是光電的。
[0017]光療裝置的電路，如在這里更加完整地公開和描述的，并不限制其設(shè)計(jì)或構(gòu)造，而指的是從功率源向光源傳送可用能量的任何可操作部件。通常，這樣的電路使用能夠?qū)щ姷木€。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，電路還可包含各種控制裝置，包括但不限于開關(guān)、可變電阻、電位計(jì)、變壓器、調(diào)壓器、電阻器、電容器以及任何數(shù)目和種類的專用集成電路。
[0018]本發(fā)明的光療裝置被設(shè)計(jì)成離受試者一定距離進(jìn)行操作。不像其他光療裝置，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成無需直接物理接觸到光療受試者而進(jìn)行操作，因此避免了由于物理接觸造成受試者的物理限制、危害或其他損傷的情況，并且容許不受阻礙的接近光療受試者。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果，本發(fā)明的光療裝置可被制成由一些外部和/或先前存在的結(jié)構(gòu)或框架支撐。例如，在嬰兒光療的情況下，裝置可被成形或安裝成由新生嬰兒保育箱、恒溫箱、嬰兒床或嬰兒車支撐。光療裝置的其他特征可包括期望的按扣、緊固件、插槽或砝碼，從而保持光療裝置在合適的位置。
[0019]在一個實(shí)施例中，本發(fā)明的光療裝置還包含框架支撐。這樣的框架支撐并不限制其組成、尺寸或形狀，但重要的是，其是半剛性到剛性的，足以支撐光療外殼。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，框架支撐包含一個或多個柔性棒。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，框架支撐可附接到外殼。利用本領(lǐng)域已知的許多附接設(shè)計(jì)和裝置，該附接可以是永久性的或者被設(shè)計(jì)成可去除的，即可附接(或插入)和可拆卸的。
[0020]本發(fā)明的另一方面包括用本發(fā)明的光療裝置治療受試者的方法。這樣的方法包含將光療和受試者彼此相對安置，使得受試者能夠曝光在光療裝置的發(fā)射光下，以及將受試者曝光在發(fā)射光下足夠的時間從而實(shí)