一种骨质疏松激光治疗仪
阅读说明：本技术 一种骨质疏松激光治疗仪 (Osteoporosis laser therapeutic instrument ) 是由 曹军胜 刘磊 贺小焕 于 2021-01-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种骨质疏松激光治疗仪,包括：激光单元、输出单元；激光单元包括至少两个波长不同的单波长激光器,输出单元对激光单元发出的激光进行光束整形,输出均匀光斑激光。本发明将低功率密度激光(通常在红外至近红外波段范围内)应用于病变组织或单层细胞,引起用于治疗目的的非破坏性和非热生物反应,具有安全性高和成本低的特点,适合长期使用；本发明整体结构紧凑,占用体积小,通过光纤输出激光,可通过移动光纤来改变治疗位置,方便快捷,适宜于日常使用。(The invention provides a laser therapeutic apparatus for osteoporosis, comprising: a laser unit and an output unit; the laser unit comprises at least two single-wavelength lasers with different wavelengths, and the output unit performs beam shaping on the laser emitted by the laser unit and outputs uniform spot laser. The invention applies low-power density laser (usually in the range of infrared to near-infrared wave band) to pathological change tissue or single-layer cells to cause non-destructive and non-thermal biological reaction for treatment purpose, has the characteristics of high safety and low cost, and is suitable for long-term use; the invention has compact integral structure and small occupied volume, outputs laser through the optical fiber, can change the treatment position by moving the optical fiber, is convenient and quick, and is suitable for daily use.)
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种骨质疏松激光治疗仪。
背景技术
随着社会人口老龄化的加速，骨质疏松症(osteoporosis,OP)的发病率越来越高，严重影响老年人的生活质量并最终危及生命。根据2010年发布的《骨质疏松症防治中国白皮书》统计，我国目前有约7千多万人患骨质疏松症，另有2.1亿人骨量低于正常标准。我国老年人在70岁以后患老年人OP的几率将增加30％，80岁以上的老人患病率高达50％，骨质疏松症导致的骨折会给家庭和社会带来沉重的负担。
现有骨质疏松的治疗方案以药物和物理疗法为主：药物治疗的疗效较为确切，但是均需要长期服药且存在各种不良反应；脉冲电磁场、超声波、体外冲击波等物理疗法相对安全且有一定疗效，但价格昂贵，临床最佳剂量还不十分清楚，具体机制仍处于探索阶段。
弱激光疗法(Low level laser therapy,LLLT)是近年来的一种新兴治疗方法。它是将低功率密度激光(通常在红外至近红外波段范围内)应用于病变组织或单层细胞以引起用于治疗目的的非破坏性和非热生物反应。物理治疗意味着它具有高安全性和低成本，适合长期使用。国内外众多动物实验研究已经表明，LLLT治疗可激活成骨细胞，促进骨修复，增强骨结构，增加骨密度，有望成为中老年骨质疏松患者安全有效的干预措施。
在专利号CN207591118U《一种骨质疏松用激光治疗仪》中，公开了一种用于治疗骨质疏松的激光治疗仪，该治疗仪体积较大，难以移动，不适宜于日常使用。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种小型，便于日常使用的骨质疏松激光治疗仪。
为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
一种骨质疏松激光治疗仪，包括：激光单元、输出单元；激光单元包括至少两个波长不同的单波长激光器，输出单元对激光单元发出的激光进行光束整形，输出均匀光斑激光。
优选地，输出单元包括：光纤耦合器、医用光纤、光束整形模块；光纤耦合器的输入端连接激光单元的激光输出端，其输出端连接医用光纤的输入端；医用光纤的输出端连接光束整形模块；光束整形模块输出均匀光斑激光。
优选地，激光单元还包括：温度检测器、激光器驱动模块；温度检测器检测激光器的环境温度；激光器驱动模块控制激光器的开关状态。
优选地，激光器驱动模块包括与激光单元包含激光器数量相同的压控电流源，每个压控电流源连接对应激光器；改变驱动的压控电流源，激光单元的工作激光器改变。
优选地，还包括控制单元，控制单元包括主控制器、数据接收模块；数据接收模块收集输入数据，将其传递至主控制器；主控制器根据输入数据和温度检测器检测到的环境温度控制激光单元或骨质疏松激光治疗仪。
优选地，数据接收模块包括参数接收模块和信号接收模块；参数接收模块接收激光器的工作参数，工作参数包括工作激光器、激光脉宽、激光功率、工作时间、工作模式；信号接收模块接收开关信号，控制骨质疏松激光治疗仪的开启或关闭。
优选地，工作参数通过触摸屏和/或移动终端APP进行输入。
优选地，还包括散热单元，散热单元包括：散热模块、散热驱动模块；散热模块用于降低激光器的环境温度，使其满足激光器的额定工作温度；主控制器根据温度检测器检测到的环境温度进行散热计算，并将计算结果传递至散热驱动模块，散热驱动模块根据该计算结果调节散热模块的散热功率。
优选地，散热模块包括：半导体制冷器、热管、风扇；半导体制冷器的热端连接热管，其冷端连接风扇；通过调节风扇的转速改变散热模块的散热功率。
优选地，还包括电源单元，电源单元连接激光单元、控制单元和散热单元。
本发明能够取得以下技术效果：
(1)将低功率密度激光(通常在红外至近红外波段范围内)应用于病变组织或单层细胞，引起用于治疗目的的非破坏性和非热生物反应，具有安全性高和成本低的特点，适合长期使用；
(2)整体结构紧凑，占用体积小，通过光纤输出激光，可通过移动光纤来改变治疗位置，方便快捷，适宜于日常使用。
附图说明
图1是本发明实施例的结构框图。
其中的附图标记包括：激光单元1、输出单元2、控制单元3、散热单元4、电源单元5、激光器组11、温度检测器12、激光器驱动模块13、光纤耦合器21、医用光纤22、光束整形模块23、主控制器31、数据接收模块32、散热模块41、散热驱动模块42、参数接收模块321、信号接收模块322、半导体制冷器411、热管412、风扇413。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，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用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
如图1所示，一种骨质疏松激光治疗仪，包括：激光单元1、输出单元2；激光单元1包括至少两个波长不同的单波长激光器，组成激光器组11，输出单元2对激光单元1发出的激光进行光束整形，输出均匀光斑激光；不同波长的激光的治疗效果不同，通过改变工作的激光器来改变输出激光的波长；输出单元2对激光器组11的多个单波长激光器输出的多道激光束进行耦合，使多道激光束耦合为一道激光束，并将该激光束整形为均匀光斑激光，作为治疗输出激光。例如，该治疗仪采用635nm、808nm、980nm、1470nm四种波长的半导体激光器。
在本发明的一个实施例中，输出单元2包括：光纤耦合器21、医用光纤22、光束整形模块23；光纤耦合器21的输入端连接激光单元1的激光输出端，其输出端连接医用光纤22的输入端；医用光纤22的输出端连接光束整形模块23；光束整形模块23输出形状固定的均匀激光束；光纤耦合器21将多个激光器射出的激光进行耦合，耦合后的光束输出至医用光纤22；医用光纤22可在一定范围内移动，便于使用；光束整形模块23对医用光纤22的出射激光进行整形，使其形状固定，光斑均匀，例如，输出一束2.5cm×10.0cm的长条形均匀光斑激光。
在本发明的一个实施例中，激光单元1还包括：温度检测器12、激光器驱动模块13；温度检测器12检测激光器的环境温度；激光器驱动模块12控制激光器的开关状态；温度检测器12持续检测激光器的环境温度，作为后续控制依据；激光器驱动模块12改变驱动状态，进而改变工作的激光器。
在本发明的一个实施例中，激光器驱动模块13包括与激光器组11包含激光器数量相同的压控电流源，每个压控电流源连接对应激光器；改变驱动的压控电流源，激光器单元1的工作激光器改变；激光器与压控电流源一一对应，通过改变激光器对应的压控电流源的状态来控制其开关。
在本发明的一个实施例中，还包括控制单元3，控制单元3包括主控制器31、数据接收模块32；数据接收模块32收集输入数据，将其传递至主控制器31；主控制器31根据输入数据和温度检测器12检测到的环境温度控制激光单元1或骨质疏松激光治疗仪；主控制器31控制激光器的激光参数，通过改变驱动的压控电流源来改变激光器单元1的工作激光器，控制骨质疏松激光治疗仪的整体开关。
在本发明的一个实施例中，数据接收模块32包括参数接收模块321和信号接收模块322；参数接收模块321接收激光器模块的工作参数，工作参数包括工作激光器、激光脉宽、激光功率、工作时间、工作模式；工作激光器参数为需要工作的激光器，工作模式为激光器的脉冲形式，分为连续、单脉冲、重复脉冲三种；信号接收模块322接收开关信号，控制骨质疏松激光治疗仪的开启或关闭。
在本发明的一个实施例中，工作参数通过触摸屏和/或移动终端APP进行输入；触摸屏电连接主控制器31，移动终端APP通过蓝牙连接主控制器31，两者均可输入工作参数，便于操作。
在本发明的一个实施例中，还包括散热单元4，散热单元4包括：散热模块41、散热驱动模块42；散热模块41用于降低激光器的环境温度，使其满足激光器的额定工作温度；主控制器31根据温度检测器12检测到的环境温度进行散热计算，并将计算结果传递至散热驱动模块42，散热驱动模块42根据该计算结果调节散热模块41的散热功率；激光器在工作中会持续产生大量的热量，提高环境温度，过高的环境温度会影响激光器的工作状态甚至破坏激光器，散热模块41持续散热，降低环境温度，保证激光器的工作状态；通过散热驱动模块42调节散热模块41的散热功率，使其随着环境温度的变化而变化，使环境温度更加稳定。
在本发明的一个实施例中，散热模块41包括：半导体制冷器411、热管412、风扇413；半导体制冷器411的热端连接热管412，其冷端连接风扇413；通过调节风扇413的转速改变散热模块41的散热功率；三个器件组合形成散热模块41，散热效果更好，提高降温速率。
在本发明的一个实施例中，还包括电源单元5，电源单元5连接激光单元1、控制单元3和散热单元4，为它们提供电能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
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