用于精準(zhǔn)照射的紫外線光療儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紫外線光療儀，尤其涉及一種用于精準(zhǔn)照射的紫外線光療儀。
【背景技術(shù)】
[0002]紫外線光療法源于本世紀(jì)二十年代，七十年代起由于人工光源技術(shù)的不斷更新而得到迅猛發(fā)展，作為其代表的UVA、UVB及PUVA(又稱為光化學(xué))療法，在歐、美等國的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟。在歐洲，差不多每個城市的每個社區(qū)都設(shè)有專門的光療中心，成為銀肩病(牛皮癬)、白癜風(fēng)等常見皮膚病的首選和常規(guī)治療方式。
[0003]紫外線光療儀包括以下幾種療法:
[0004]UVA療法:輻照光源采用UVA，其光譜范圍為320?400nm，峰值波長為365nm，主要用于治療特應(yīng)性皮炎等皮膚疾病；
[0005]UVB療法:輻照光源采用UVB，其光譜范圍為280?320nm，峰值波長為310nm，主要用于治療銀肩病、白癜風(fēng)等皮膚疾病；
[0006]PUVA療法:輻照光源采用UVA，但病人必須同時口服或者在病灶外涂抹光敏性藥物，藥物在UVA的激發(fā)下對皮膚產(chǎn)生光生物效應(yīng)。
[0007]紫外線光療需要在一個周期內(nèi)進(jìn)行每天或隔天治療，對某些皮膚疾病有良好療效。
[0008]現(xiàn)有的紫外線光療儀在治療時發(fā)出的紫外線光對皮膚表面進(jìn)行照射，由于皮膚病灶是一個不規(guī)則的區(qū)域，紫外線輻照屏是一個固定的尺寸且照射光源有照射角度，因此紫外線在對皮膚病灶進(jìn)行照射的同時也對健康的皮膚進(jìn)行照射，產(chǎn)生一定的危害。目前還沒有可以針對皮膚病灶區(qū)域內(nèi)進(jìn)行照射的紫外線光療儀。
[0009]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種用于精準(zhǔn)照射的紫外線光療，只針對皮膚損傷輪廓內(nèi)進(jìn)行照射治療，從而使其發(fā)出的紫外線不損傷周圍正常皮膚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種紫外線光療儀，包括用于發(fā)出紫外線照射皮膚的病灶區(qū)域的光源，其特征在于，還包括圖像獲取及分析模塊和控制模塊；
[0012]所述光源包括LED陣列，所述LED陣列中的各個LED用于發(fā)出紫外線；
[0013]所述圖像獲取及分析模塊用于獲取所述病灶區(qū)域的圖像以及確定所述病灶區(qū)域的邊緣的位置信息并將所述邊緣位置信息發(fā)送到所述控制模塊；
[0014]所述控制模塊根據(jù)所述位置信息控制所述LED陣列中的各個LED的發(fā)光與否，以使所述光源發(fā)出的紫外線在所述皮膚上的光斑與所述病灶區(qū)域的形狀相同。
[0015]進(jìn)一步地，所述光源發(fā)出的紫外線為平行光。
[0016]進(jìn)一步地，所述光源還包括透鏡陣列，所述透鏡陣列中的各個所述透鏡分別地布置在所述LED陣列中的各個所述LED發(fā)出的紫外線的光路上，以使經(jīng)過所述透鏡的所述紫外線為平行光束。
[0017]進(jìn)一步地，所述圖像獲取及分析模塊包括圖像傳感器和與所述圖像傳感器相連的圖像處理識別單元；所述圖像傳感器為電荷耦合裝置，用于獲取所述圖像，輸出所述圖像的圖像信號；所述圖像處理識別單元對所述圖像信號進(jìn)行包括濾波和增強(qiáng)的預(yù)處理，確定所述圖像中對應(yīng)于所述病灶區(qū)域的所述邊緣的點，將所述點的位置坐標(biāo)作為所述邊緣的所述位置信息輸出到所述控制模塊。
[0018]可選地，所述圖像傳感器輸出的所述圖像為灰度圖像；在確定所述圖像中對應(yīng)于所述邊緣的點時，通過計算所述圖像中各個點的灰度值的梯度幅值，并將所述梯度幅值與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，將所述梯度幅值大于所述閾值的點作為所述邊緣的點。
[0019]可選地，所述圖像傳感器輸出的所述圖像為彩色圖像；所述預(yù)處理還包括灰度化；在確定所述圖像中對應(yīng)于所述邊緣的點時，通過計算所述圖像中各個點的灰度值的梯度幅值，并將所述梯度幅值與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，將所述梯度幅值大于所述閾值的點作為所述邊緣的點
[0020]進(jìn)一步地，所述圖像獲取及分析模塊還包括二維坐標(biāo)尺，所述二維坐標(biāo)尺放置在所述病灶區(qū)域旁，形成二維坐標(biāo)系；所述病灶區(qū)域中的任何一個點的二維坐標(biāo)皆可以從所述二維坐標(biāo)尺上讀出；所述圖像中還包含所述二維坐標(biāo)尺的像。
[0021]進(jìn)一步地，所述控制模塊包括單片機(jī)、多個第一驅(qū)動器和多個第二驅(qū)動器，所述多個第一驅(qū)動器分別地與所述LED陣列的多個行一一對應(yīng)地相連，所述多個第二驅(qū)動器分別地與所述LED陣列的多個列一一對應(yīng)地相連；所述單片機(jī)接收來自于所述圖像獲取及分析模塊的所述位置信息并相應(yīng)地控制所述LED陣列中的各個LED的發(fā)光與否，以使所述光源發(fā)出的紫外線在所述皮膚上的所述光斑與所述病灶區(qū)域的形狀相同。
[0022]進(jìn)一步地，還包括用于確定所述光源和所述皮膚之間的距離的測距單元，所述控制模塊根據(jù)所述距離和所述位置信息，相應(yīng)地控制所述LED陣列中的各個LED的發(fā)光與否，以使所述光源發(fā)出的紫外線在所述皮膚上的所述光斑與所述病灶區(qū)域的形狀相同。
[0023]進(jìn)一步地，所述測距單元應(yīng)用紅外探測的方法測量所述距離。
[0024]進(jìn)一步地，所述LED陣列中，任意一行中任意兩個相鄰的所述LED的中心距離為1.66mm，任意一列中任意兩個相鄰的所述LED的中心距離為1.66mm。
[0025]進(jìn)一步地，所述各個LED的尺寸為1.016mmX0.508mm。。
[0026]在本發(fā)明的較佳實施方式中，提供了一種紫外線光療儀，其光源發(fā)出的紫外線在皮膚上的光斑與病灶區(qū)域的形狀相同，并提供了該紫外線光療儀的門式結(jié)構(gòu)和立式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的紫外線光療儀在治療時發(fā)出的紫外線為平行光。通過先對皮膚的病灶區(qū)域進(jìn)行成像，再進(jìn)行圖像分析，找出病灶區(qū)域的邊緣，通過單片機(jī)控制LED的開關(guān)，使發(fā)光的LED形成與病灶區(qū)域相同的形狀，由此其發(fā)出的紫外線在皮膚上的光斑與病灶區(qū)域的形狀相同，實現(xiàn)只針對皮膚病灶進(jìn)行照射。本發(fā)明在照射時能進(jìn)行實時光強(qiáng)度檢測，從而進(jìn)行時間和劑量控制。
[0027]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0028]圖1是在一個較佳的實施例中，本發(fā)明的紫外線光療儀的圖像獲取及分析模塊的流程圖。
[0029]圖2是在一個較佳的實施例中，本發(fā)明的紫外線光療儀的控制模塊示意框圖，圖中顯示了其和LED陣列的連接。
[0030]圖3顯示了圖2所示的控制模塊和LED陣列的連接的電路圖。
[0031]圖4是在一個較佳的實施例中，本發(fā)明的紫外線光療儀的電源的指示器電路。
[0032]圖5是在一個較佳的實施例中，本發(fā)明的紫外線光療儀的一種應(yīng)用的結(jié)構(gòu)的正視圖。
[0033]圖6是圖5所示的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0034]圖7是在一個較佳的實施例中，本發(fā)明的紫外線光療儀的另一種應(yīng)用的結(jié)構(gòu)的正視圖。
[0035]圖8是圖7所示的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明的紫外線光療儀用于發(fā)出紫外線照射皮膚的病灶區(qū)域的光源，且其發(fā)出的紫外線在皮膚上的光斑與病灶區(qū)域的形狀相同，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)照射病灶區(qū)域，而不會照射到正常皮膚。
[0037]本發(fā)明的紫外線光療儀包括光源、圖像獲取及分析模塊和控制模塊。其中，光源用于發(fā)出紫外線，圖像獲取及分析模塊用于獲取皮膚的病灶區(qū)域的圖像以及確定該病灶區(qū)域的邊緣的位置信息并發(fā)送到控制模塊，控制模塊用于根據(jù)位置信息控制各個LED的發(fā)光與否，以使光源發(fā)出的紫外線在皮膚上的光斑與病灶區(qū)域的形狀相同。
[0038]本實施例中，光源包括由多個LED排列形成的LED陣列，各個LED發(fā)出的光為紫外線。較佳地，各個LED發(fā)出的光是平行光，即光源發(fā)出的紫外線為平行光，這樣紫外線不會由于發(fā)光角度產(chǎn)生對健康皮膚的影響。這可以通過使用能發(fā)出平行光束的LED實現(xiàn)，或者如在本實施例中的，通過在各個LED的出光面處皆放置透鏡或透鏡組，使LED發(fā)出的光束通過該透鏡后成為平行光束。
[0039]在本實施例中，采用的LED的尺寸為1.016mmX0.508mm，這些LED呈縱向和橫向排列，形成LED陣列，其中任意一行中任意兩個相鄰的LED的中心距離以及任意一列中任意兩個相鄰的LED的中心距離為皆為1.66_。由此本實施例中的光源具有矩形輻照點陣面，當(dāng)分別地控制每個LED的開關(guān)，可使輻照面內(nèi)形成一個所需要的LED點亮的區(qū)域，此區(qū)域與患者的所需照射的病灶區(qū)域的形狀基本相同。
[0040]可以知道，當(dāng)LED尺寸越小，在單位面積中LED的數(shù)量越多，照射的精度就越高。本實施例中采用的LED參數(shù)使得其形成的矩形輻照點陣面的像素值可達(dá)到360000個/平方米。這樣，即使在小型的光源的輻照面，如200mmX 300mm的區(qū)域中，其像素值也有120 X 180=21600個，能基本滿足精準(zhǔn)照射的要求。
[0041 ] 本實施例中，圖像獲取及分析模塊包