本發(fā)明涉及一種醫(yī)療領域的光學治療儀器，具體的涉及一種模擬太陽光譜的高能短脈沖光學治療儀，其光譜涵蓋可見光和近紅外。

背景技術：

光治療疾病是一種古老而現代的療法，古人利用太陽光來治療疾病和機體康復，而現代人利用各種人造光源來實現疾病治療和機體康復。光學療法是最常見的物理療法之一，目前常用的光療法有：激光療法、紫外線療法、可見光療法、紅外光療法等療法。光療法同其他物理療法一樣都是利用能量守恒定律，利用自身穿透人體時將其各自所攜帶的能量轉化成我們人體不同組織所敏感并能利用的生物能量，線粒體吸收光能，促進ATP轉化、蛋白質合成、白細胞吞噬等，使其能夠增強免疫系統調節(jié)、抑制疼痛、增強組織修復再生能力。

目前，光學療法已廣發(fā)應用于臨床醫(yī)學中，例如：利用808nm激光來進行脫毛；利用980nm的激光來進行溶脂、牙齒美白等；利用1064nm的激光來治療血管性疾??；利用660nm左右的紅光來治療疼痛；也有利用氙光來美白和脫毛的。此外，光療還可以用來進行各種疾病的康復、癌癥的治療、各種皮膚病的治療、眼科疾病的治療等，相比較其他手術、藥物、放療、化療等療法，光學療法更加安全可靠、無副作用。

光學療法的關鍵是根據病癥選擇相應的光譜以及適當的能量，光譜決定著治療的病癥，能量影響著治療敏感度和效果，兩者綜合作用決定了最終的治療效果。目前常用于光學治療的有：紫外線、紅光、藍綠光、可見光以及紅外線，上述光源有一共性：光譜范圍較窄、能量較低、治療病癥單一。而寬光譜有其獨特的天然優(yōu)勢：寬的光譜能涵蓋更多的有效治療波段，能治療更多的病癥，此外，最終的治療效果也取決于光能，大能量能達到更深的穿透深度，得到更好的治療效果。目前市場上的絕大多數光療設備無法將寬光譜和高能量結合在一起。

為了解決上述問題，現有儀器設備經常利用大功率寬光譜的光源作為儀器的主要光源，然后利用濾光片濾光、透鏡聚焦等技術得到最終的治療光譜?，F有的儀器通常使用大功率鹵素燈、大功率LED來作為寬光譜治療儀的光源，得到的光譜雖然較寬，但是能量卻比較有限，因此很難達到很好的治療效果。而以脈沖氙光為光源的治療儀卻有其天然的優(yōu)勢：寬光譜，光譜為最接近太陽光的人造光源。

技術實現要素：

為克服現有儀器的通病，本發(fā)明研發(fā)了一種輸出寬光譜、短脈沖高能量的氙光疼痛治療儀。該治療儀以寬光譜光源氙光為核心，采用特制的脈沖驅動模式，使其產生接近于太陽光的光譜，同時瞬間能量達到數千瓦，最后利用獨特的散熱反光片、濾光技術將光通過出光手具輸出，這種寬光譜、短脈沖高能的光接近太陽光譜，能量可以達到皮下7cm左右，能有效治療多種病癥。

本發(fā)明提出了一種創(chuàng)新性、實用性的技術方案，本發(fā)明通過以下技術方案實現：

一種氙光疼痛治療儀包括脈沖氙燈光源、氙燈驅動電源、智能控制系統、人機交互顯示裝置、氙燈觸發(fā)電路、散熱反光裝置、氙光輸出手具，以及儀器主機，其特征在于：

(1)脈沖氙燈光源為定制的U形氙燈，其結合散熱反光裝置安裝于氙光輸出手具中，構成儀器的治療手具；

(2)氙燈驅動電源、智能控制系統、人機交互顯示裝置及氙燈觸發(fā)電路安裝于儀器主機內，智能控制系統控制整機工作。

進一步的，智能控制系統可以是計算機或CPU或單片機，其與氙燈驅動電源、人機交互顯示裝置及氙燈觸發(fā)電路電連接，且被置于儀器主機內部，智能控制系統、氙燈驅動電源、人機交互顯示裝置及氙燈觸發(fā)電路均與脈沖氙燈光源電連接，且脈沖氙燈光源根據實際需要設置多個，每一個脈沖氙燈光源和散熱反光裝置安裝于氙光輸出手具中，如此形成若干個包括氙光輸出手具、脈沖氙燈光源和散熱反光裝置的結構體，這些結構體可以從儀器主機上插拔連接，方便拆卸、安裝。

進一步的，脈沖氙燈光源為U形的脈沖氙燈，所述脈沖氙燈擁有陰極、陽極和觸發(fā)極三極，U形的兩端分別為陰極、陽極，陰極、陽極之間為觸發(fā)極，-陰極和觸發(fā)極之間的距離、陽極和觸發(fā)極之間的距離分別為6-20mm，優(yōu)選8-12mm或10mm；燈管外徑Φ為5-15mm，優(yōu)選6-8mm，燈管長度為65-100mm，優(yōu)選75、80、85、90、95mm，所述脈沖氙燈的觸發(fā)電壓大于等于1000V，所述脈沖氙燈的正常工作電壓為260-340V。

進一步的，氙燈驅動電源為配合脈沖氙燈使用的驅動電源，其能同時驅動多個氙燈光源，輸出電壓為多種脈沖模式，輸出電壓為260-340V。

進一步的，所述氙光輸出手具具有多個，所述智能控制系統控制整機工作，其擁有多路定時器功能，分別控制不同氙光輸出手具的工作，工作時間為0-20min，可以是5、8、10、12、15、18min；所述智能控制系統能控制脈沖氙燈輸出的強弱，低、中、高三檔分別對應著5.4s、4.4s、3.2s的輸出周期；所述智能控制系統能執(zhí)行人機交互顯示裝置發(fā)出的指令，并對人機交互顯示裝置發(fā)出的指令做出反饋；所述智能控制系統能控制氙燈觸發(fā)電路發(fā)出觸發(fā)電壓信號。

進一步的，人機交互顯示裝置為觸摸式顯示屏，其能顯示儀器的工作狀態(tài)，操作者能通過與人機交互顯示裝置的人機交互對儀器發(fā)出工作指令。

進一步的，氙燈觸發(fā)電路為脈沖氙燈光源的預燃電路，在脈沖氙燈正常工作之前，氙燈觸發(fā)電路發(fā)出大于等于1000V的高壓，電離燈管中氙氣，氙燈驅動電源此時發(fā)出正常工作電壓使氙燈正常工作；氙燈觸發(fā)電路發(fā)出的觸發(fā)電壓為500V-2000V，優(yōu)選1000V-2000V，或者1000-1500V，或者1500-1800V。

進一步的，散熱反光裝置集散熱和反光功能于一身；散熱反光裝置由反光片和散熱片復合組成，內層是帶有反光膜的反光片，反光片材料是鋁合金，鍍膜是鏡面膜或橘皮膜，用于匯聚光束，提高光的利用率；外層是帶有翅片和散熱孔的散熱片，材料是鋁合金或銅，散熱孔和翅片用于氙燈發(fā)光的散熱。

進一步的，氙光輸出手具是治療光氙光的最終輸出窗口，包括氙燈、散熱反光片、固定件、出光窗口、治療護墊、外殼、散熱孔；其中，固定件是用來固定脈沖氙燈光源的，材料為耐高溫橡膠或硅膠；出光窗口用來控制氙光的輸出，其材料是光學玻璃或光學樹脂，兼具濾光的功能，通過不同顏色的濾光片控制不同輸出光譜，有效光透光率在90％以上；治療護墊是直接與患者皮膚接觸的部件，其是滿足生物相容性的硅膠或橡膠材料；外殼材料是能抵抗高溫的塑料，且周身布滿散熱孔。

具體的，外殼整體呈現任意形狀、封閉或半封閉結構，形狀可以為長方體，或正方體，或橢球體，或扁平且邊緣帶倒角的形狀；外殼內側底部通過固定件安裝散熱反光裝置，散熱反光裝置上方安裝脈沖氙燈光源，在外殼四周的側面和/或底面均勻或隨機的分布若干散熱孔，在外殼的頂面是出光窗口，出光窗口面積小于外殼的頂面的面積，且出光窗口布設有治療護墊。

通過上述的技術方案，采用特制的脈沖驅動模式，能夠產生寬光譜、高能量的脈沖，其產生接近于太陽光的光譜，同時瞬間能量達到數千瓦，最后利用獨特的散熱反光片、濾光技術將光通過出光手具輸出，這種寬光譜、短脈沖高能的光接近太陽光譜，能量可以達到皮下7cm左右，能有效治療多種病癥。相對于現有技術而言，本發(fā)明能夠用于疼痛、炎癥、傷口愈合等病癥的治療，能夠治療的病癥范圍更廣了，而且治療效果更好了；光譜涵蓋可見光波段和部分近紅外波段，克服了現有產品光譜窄、功能單一、療效差的缺點，實現了寬光譜、多病癥、深穿透的治療，相比較其他手術、藥物、放療、化療等療法，本發(fā)明更加安全可靠、無副作用，治療效果更好，而且設備生產制作價格相對低廉，具有良好的市場應用前景。

上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。本發(fā)明多處僅僅對做出改進的部分進行描述，而其他未說明部分可以借助本領域的現有技術實現，亦即未說明部分通過現有技術實現，在此不進行詳細說明。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的氙光治療儀示意圖。

圖2為本發(fā)明的脈沖氙燈光源圖。

圖3為本發(fā)明的氙光輸出手具圖。

附圖標記：001-脈沖氙燈光源，002-氙燈驅動電源，003-智能控制系統，004-人機交互顯示裝置，005-氙燈觸發(fā)電路，006-散熱反光裝置，007-氙光輸出手具，008-儀器主機，009-陰極，010-觸發(fā)極，011-陽極，012-散熱孔，013-出光窗口，014-治療護墊，015-外殼，016-散熱反光片，017--固定件。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的技術實施過程做進一步說明。

實施例1：

本實施例主要介紹一種氙光疼痛治療儀的基本構成，以及該系統及其相關部件的具體構成，其中的未特殊說明部分采用現有技術實現。特殊說明包括在后的實施例中的相關說明和相關技術方案。

如附圖1所示，所述氙光疼痛治療儀包括脈沖氙燈光源(001)、氙燈驅動電源(002)、智能控制系統(003)、人機交互顯示裝置(004)、氙燈觸發(fā)電路(005)、散熱反光裝置(006)、氙光輸出手具(007)，以及儀器主機(008)。

作為一種選擇，脈沖氙燈光源為定制的U形氙燈，其結合散熱反光裝置安裝于氙光輸出手具中，構成儀器的治療手具；氙燈驅動電源、智能控制系統、人機交互顯示裝置及氙燈觸發(fā)電路安裝于儀器主機內，智能控制系統控制整機工作。

作為一種選擇，智能控制系統可以是計算機或CPU或單片機，其與氙燈驅動電源、人機交互顯示裝置及氙燈觸發(fā)電路電連接，且被置于儀器主機內部，智能控制系統、氙燈驅動電源、人機交互顯示裝置及氙燈觸發(fā)電路均與脈沖氙燈光源電連接，且脈沖氙燈光源根據實際需要設置多個，每一個脈沖氙燈光源和散熱反光裝置安裝于氙光輸出手具中，如此形成若干個包括氙光輸出手具、脈沖氙燈光源和散熱反光裝置的結構體，這些結構體可以從儀器主機上插拔連接，方便拆卸、安裝。

作為一種選擇，所述氙光輸出手具具有多個，所述智能控制系統控制整機工作，其擁有多路定時器功能，分別控制不同氙光輸出手具的工作，工作時間為0-20min，可以是5、8、10、12、15、18min；所述智能控制系統能控制脈沖氙燈輸出的強弱，低、中、高三檔分別對應著5.4s、4.4s、3.2s的輸出周期；所述智能控制系統能執(zhí)行人機交互顯示裝置發(fā)出的指令，并對人機交互顯示裝置發(fā)出的指令做出反饋；所述智能控制系統能控制氙燈觸發(fā)電路發(fā)出觸發(fā)電壓信號。

如附圖2所示，所述脈沖氙燈光源(001)為U形特制氙燈，由陽極、陰極、觸發(fā)極、U形玻璃管組成，陽極、陰極、觸發(fā)極材料為鎢合金，陰陽兩極封于U形玻璃(或石英玻璃管)的兩端，觸發(fā)極位于陰陽兩極之間并由纏繞于燈管上的金屬絲連接，U形玻璃管內充滿氙氣。陰極和觸發(fā)極之間的距離、陽極和觸發(fā)極之間的距離分別為6-20mm，優(yōu)選8-12mm或10mm；燈管外徑Φ為5-15mm，優(yōu)選6-8mm，燈管長度為65-100mm，優(yōu)選75、80、85、90、95mm，所述脈沖氙燈的觸發(fā)電壓大于等于1000V，所述脈沖氙燈的正常工作電壓為260-340V。

所述氙燈驅動電源(002)能輸出多路脈沖電壓，輸出電壓為260-340V，能同時驅動多個氙燈光源，各路脈沖電壓之間互相獨立、互不干擾，輸出的脈沖電壓控制脈沖氙燈的正常工作；所述氙燈觸發(fā)電路能為脈沖氙燈提供觸發(fā)電壓，觸發(fā)電壓將陰陽兩極之間的氣體電離導通，然后在陰陽兩極之間加上驅動電源使氙燈正常工作，因此觸發(fā)電路集成于驅動電源之中，兩個配合使用。

作為一種選擇，氙燈觸發(fā)電路為脈沖氙燈光源的預燃電路，在脈沖氙燈正常工作之前，氙燈觸發(fā)電路發(fā)出大于等于1000V的高壓，電離燈管中氙氣，氙燈驅動電源此時發(fā)出正常工作電壓使氙燈正常工作；氙燈觸發(fā)電路發(fā)出的觸發(fā)電壓為500V-2000V，優(yōu)選1000V-2000V，或者1000-1500V，或者1500-1800V。

所述智能控制系統(003)為控制整機的各項工作，包括：氙燈的輸出、人機交互、各種防護警報處理等，主要控制模塊的核心元件為單片機或ARM處理器；所述人機交互顯示裝置(004)為8寸液晶顯示屏以及內部的獨創(chuàng)操作界面和控制軟件，人機交互顯示裝置(004)與智能控制系統(003)相互配合使用，操作人員通過人機交互顯示裝置(004)輸入操作指令，然后智能控制系統(003)對儀器發(fā)出各種指令，儀器執(zhí)行的各種指令又反饋到人工交互顯示裝置(004)，如：工作狀態(tài)顯示、各種監(jiān)視數據、工作參數顯示、報警顯示等。

所述散熱反光裝置(006)集散熱和反光功能于一身，包括反光片和散熱片，由反光片和散熱片復合組成；反光片是鍍膜的鋁合金薄片，鍍膜是鏡面膜或橘皮膜，用于匯聚光束，提高光的利用率；散熱片是帶有翅片和散熱孔的鋁合金(或銅)薄片，用于氙燈發(fā)光的散熱；反光片和散熱片分別是內層和外層，兩者利用導熱硅脂緊密結合在一起，用于光源的反光聚光和散熱。

如附圖3所示，所述氙光輸出手具(007)包括氙燈光源、散熱反光片、固定件、出光窗口、治療護墊、外殼、過溫保護裝置等。所述固定件用于固定脈沖氙燈光源(001)，為耐高溫橡膠或硅膠；所述出光窗口為能通過250nm-1500nm光譜的光學玻璃或光學樹脂，兼具濾光的功能，通過不同顏色的濾光片控制不同輸出光譜，有效光透光率在90％以上；實踐中還能根據需要截取光譜，如250nm-550nm、550nm-850nm、850nm-1050nm、1050nm-1250nm、1250nm-1500nm；所述治療護墊為出光窗口一圈接觸患者皮膚的非金屬材料，其是滿足生物相容性要求的硅膠或橡膠；所述過溫保護裝置為一溫度保險絲，當氙光輸出手具(007)內溫度高于其額定溫度時立即切斷輸出，防止出現燙傷。固定件是用來固定脈沖氙燈光源的，材料為耐高溫橡膠或硅膠；外殼材料是能抵抗高溫的塑料，且周身布滿散熱孔。

作為一種選擇，外殼整體呈現任意形狀、封閉或半封閉結構，形狀可以為長方體，或正方體，或橢球體，或扁平且邊緣帶倒角的形狀；外殼內側底部通過固定件安裝散熱反光裝置，散熱反光裝置上方安裝脈沖氙燈光源，在外殼四周的側面和/或底面均勻或隨機的分布若干散熱孔，在外殼的頂面是出光窗口，出光窗口面積小于外殼的頂面的面積，且出光窗口布設有治療護墊。

實施例2：

本實施例在前述實施例1的基礎上實現的，主要介紹本發(fā)明的氙光疼痛治療儀的工作模式。

本發(fā)明的脈沖氙燈有多種工作模式，儀器工作時可以通過人機交互顯示裝置(004)輸入不同的工作指令使其工作于不同的模式，得到多模式的氙光輸出，不同的工作模式可以治療不同的病癥。

本發(fā)明的氙光輸出手具(007)帶有出光窗口，在安裝氙光輸出手具(007)時，首先將脈沖氙燈光源(001)利用固定件將其固定于散熱反光片上，然后將帶有溫度保險絲的PCB板安裝于散熱反光片上，然后再將上步的散熱反光片安裝于手具外殼的下半部分，最后將安裝有出光窗口和治療護墊的上半部分裝配于下半部分。

本發(fā)明的整機工作原理及過程如下：

操作人員通過人機交互裝置將指令輸入儀器，儀器通過智能控制系統(003)執(zhí)行指令，當控制系統得到指令后，首先觸發(fā)電路輸出觸發(fā)電壓，電離氙燈中氙氣，隨后氙燈驅動電源(002)輸出驅動電壓加在氙燈兩極使其正常工作，最后治療氙光通過氙光輸出手具(007)達到病患部分治療病癥。操作人員可以根據病癥的不同和輕重情況選擇不同的工作模式，各種工作模式可以通過人機交互顯示裝置(004)來切換。

同種出光模式下氙光的輸出頻率前后不同，當開始工作時氙光的輸出頻率較高，當手具達到一定溫度平衡時，氙光的出光頻率降為一較低的固定頻率。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。