光学伤口治疗仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗器械，尤其涉及伤口治疗仪。适用于瘫痪病人、糖尿病人的皮肤溃疡及各种常见烧伤、烫伤、创伤、外伤的临床康复治疗。
【背景技术】
[0002]生物创面溃疡愈合是一个非常复杂的过程，包括炎性期、增生期和修复期3个阶段，各个阶段互相重叠、互相影响，涉及到的细胞包括血小板、炎性细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等。愈合期间经常由于治疗护理不当，伤口强度降低，血管生成减少，伤口愈合不良，小溃疡导致更深溃疡的事情时有发生，甚至还会进一步引发并发症，这样，不仅会导致病程延长，耗费巨大，还会面临截肢以切断感染的基本组织和骨头的危险。难以愈合的伤口严重影响个人的生活质量，也可以导致情绪受损。皮肤伤口在成年人中比较常见。伤口的发生率似乎随着人口预期寿命的增长而增加。这类病患近年来在中老年人群中呈上升趋势。如何促进创面快速愈合，降低其致残率和治疗费用，是医学领域研究的课题之一。
[0003]作为伤口管理重要助手，超声波治疗和电疗等物理治疗同样在临床中被引用。这些疗法似乎是有利的，但它们有局限性，并不能总是取得令人满意的结果。在治疗这些病变的方法中低强度的光疗是一个很显著的治疗途径。
[0004]该疗法主要是采用了低能量激光(LASER)或发光二极管(LED)作为光设备，选用适当波长、适当剂量的光照射生物组织，经激光照射后，可使细胞内Ca2+浓度增高，进而激活细胞内蛋白质的合成。不同细胞(白细胞、成纤维细胞、角化细胞等)被激活后会产生不同生理效应(杀菌活性、合成蛋白质和细胞因子、细胞增生)，达到不同方面的临床治疗效果。同时激光照射亚硝酰基血红蛋白复合物(NO —血红蛋白及细胞色素C 一 NO)可以使其释放出游离的NO，NO能够使血管扩张，增加血流，改善血液循环，这也有利于伤口的愈合。
[0005]目前，关于低强度激光照射在伤口愈合等方面的应用还存在争议，一方面因为其作用效果不稳定性，这与其本身强烈依赖光学参数有关，包括不同的波长、功率密度、能量密度、辐照频率(连续波还是脉冲波)、辐照时间以及在临床上的治疗次数、治疗间隔等，也可能与生物机体自身的光学性质、机能特点等有关，或者与这两方面都有关系，而针对于不同生物机体或机体的不同状态、不同症状如何选择合适的照射参数，则需要进一步研究低强度光的生物作用机制和规律。另一方面也因为现在激光居高不下，影响普及。
【发明内容】
[0006]—般来说，光波长越长穿透能力越强，不同的波长可以穿透皮肤组织到达不同的位置，同时被人体组织中不同的色基所吸收。
[0007]研究表明，150nm?380nm(紫外线)穿透距离小于0.1mm，390?470nm(蓝紫色到深蓝色)穿透距离约0.3mm，475?545nm(蓝色到绿色)穿透距离约0.3mm?0.5mm，545?600nm(黄色到澄色)穿透距离约0.5mm?Imm，600?650nm(红色)穿透距离约Imm?2mm，650?950nm(深红-近红外线)穿透距离约2mm?3mm，950?1200nm(近红外线)穿透距离约Imm0
[0008]光的吸收主要是依赖于波长和主要组织的发色团(血红蛋白和黑色素)。红色光被线粒体内细胞色素C氧化酶吸收，而红外波长是由特定的蛋白质的细胞膜直接吸收，两种途径导致相同的光生物反应。吸收波长小于600nm。因为这些原因，红光和近红外光的光谱中存在有一个治疗窗口。在对580?860nm光谱进行分析时，发现了四个活跃的光谱区域，2个红色(613.5?623.5nm，667.5?683.7nm)和个2近红外(峰从750.7?772.3nm，812.5?846nm)。人体组织的血红蛋白对这些波段的附近的光吸收是红外线最少，光的组织穿透性强。这些光可最大化的深入组织内部发挥治疗作用，对加速伤口愈合有积极的作用，而波长730和980nm则影响较小，这可以用发色团对不同波长光具有不同的吸收特性来解释。在临床上它们常被用于治疗深层的皮肤组织结构，例如皮脂腺。
[0009]实验研究表明，清除创面分泌物，生理盐水清洁创面，然后调整光学参数并选用直径4cm的光斑以连续波方式照射创面进行弱光治疗。根据伤口创面大小分区照射，每个光斑照射5分钟，照射完毕以无菌敷料包扎创面。治疗每日I次，10日为一个疗程，疗程间间隔5日。研究结果证实，功率密度范围为3.5mW/cm2?(5mW/cm2?12.38mW/cm2?)20mW/cm2，能量密度范围为2.IJ/cm2?(3J/cm2?7.43J/cm2?)12J/cm2,波长分别选633nm/635nm/688nm/810nm/833nm照射伤口可改善创面肉芽组织的微循环，使肉芽组织血流量以及毛细血管长度和面积密度增加，这些都使血管生长因子分泌量增高，从而促进创面新生血管的生长与创伤的愈合。并以10mW/cm2，2.1?2.4J/cm2效应最佳。另外实验表明，照射次数与治疗效果呈现抛物线效应，即当照射次数达到极大值后，再继续增加次数，刺激作用反而减弱，甚至变成抑制作用。
[0010]糖尿病伤口因为血流量下降，伤口感染是一个主要问题。最近研究发现，蓝色光照射也可以显著地影响生物系统，蓝色光在光动力学治疗(PDT)中用于治疗位于表皮的皮损。蓝紫光波长410nm具有清除感染效果，预防与治疗伤口感染和缓解疼痛。蓝色光波长主峰425nm?475nm，至今仍然是光疗最好的光源，波长450?460nm光线能被胆红素能充分吸收，470nm波长光线明显降低耐甲氧西林金黄色葡萄球菌均数(MRSA)，具有抑制细菌效果。
[0011]在治疗感染伤口时，建议采用多种色光综合照射方式来提高疗效，400?490nm蓝色光进行杀菌，清除感染;600?690nm红色光进行浅层组织修复，加快组织愈合过程;780?970nm近红外光进行深层组织修复。
[0012]由于光刺激效应主要与波长、照射剂量和照射方式有关，而相干光的条件不是必须的。所以在相干性、光强、波长、实用性、和价格等方面，LED以它固有的优势，完全有可能在未来的生物学领域逐步替代目前的低能量半导体LASER光疗。
[0013]为了解决现有技术中问题，结合上述研究成果，本发明提供了一种光学伤口治疗仪。包括壳体及设置在壳体内或壳体上的控制器主体、光源以及散热片等。控制器主体设有微处理器和光学参数调节键，根据不同生物机体或机体的不同状态、不同症状，灵活选择合适的光照射参数。光源为低功率激光灯或超亮LED灯。所述光源包括三种色光:第一种为蓝色可见光，波段为400nm?490nm，杀菌，清除感染；第二种为红色可见光，波段为600?690nm，浅层受伤组织修复，促进肉芽组织成熟，加快愈合;第三种为近红外光，波段为780?970nm，改善血液循环，深层受伤组织修复，促进肉芽组织成熟，提升愈合。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述光源为低功率激光灯源或超亮LED灯源。
[0〇15] 作为本发明的进一步改进，第一种光源的波长为405nm或410nm或415nm或425nm或435nm 或 442nm 或或445nm\4 或 447 或或 450 或454nm 或457nm 或 460nm 或 465nm 或 470nm 或480nm或488nm。
[0016]作为本发明的进一步改进，第二种光源的波长为607nm或615nm或622nm或627nm或633nm 或 635nmnm 或 640nm 或 655nm 或 660nm 或 670nm 或 685nm 或 690nm 或 700nm。
[0017]作为本发明的进一步改进，第三种光源的波长为785nm或810nm或825nm或830nm或845nm或 852nm或 880nm或 885nm或 915nm或 940nm或 946nm或 965nm。
[0018]作为本发明的进一步改进，采用三种色光综合照射方式，400?490nm蓝色光，清除感染、抑制杀菌，促进炎症吸收；600?690nm红色光，修复浅层受伤组织，促进肉芽组织成熟，加快愈合过程;780?970nm近红外光，改善血液循环，修复深层受伤组织，促进肉芽组织成熟，提升愈合速度。
[0019]作为本发明的进一步改进，设有微处理器和光学参数选择调节键。可根据不同生物机体或机体的不同状态、不同症状，灵活选择合适的功率密度、能量密度、光照频率(连续波还是脉冲波)、光照时间等光照参数去照射受伤组织部位即而影响生物系统。
[0020]作为本发明的进一步改进，光照频率