专利名称：新生儿黄疸治疗系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗器械，更具体地，本发明涉及一种结合数字摄像技术与图像识别技术的新生儿黄疸治疗系统。
背景技术：
胆红素在血液、组织以及组织间液中积累使在皮肤、粘膜、巩膜以及某些体液中出现黄染，临床上称之为黄疸。新生儿黄疸是新生儿的常见疾病，通常来说新生儿黄疸可区分为生理性和病理性。从生理性上说，生理性黄疸是指新生儿的血清总胆红素含量未超出一个允许的范围，在出生后短时间内会自行消退。对超过生理性所允许范围的，则称为病理性黄疸。在新生儿期，新生儿的血脑屏障，引发黄疸，对新生儿脑部造成损伤，严重影响其智力发育，甚至可能导致新生儿的死亡。·
目前，新生儿黄疸治疗主要采用蓝光照射的方法进行。即利用具有一定强度的蓝光对新生儿除眼睛和生殖器官外的身体皮肤进行照射。现有技术中新生儿黄疸治疗仪主要有以下几种I、蓝光箱主要包括电源、温控器、加热装置、照射蓝色光源、透明或不透明的箱体外壳。使用时将戴上护眼罩和护阴罩的新生儿放到箱体内，对暴露的新生儿身体进行照射；属于封闭式照射治疗设备。例如CN202105327U公开的舱式黄疸治疗仪就属于箱式封闭照射治疗设备。2、蓝光床主要包括电源、照射蓝色光源、床体等。使用时将戴上护眼罩和护阴罩的新生儿放在可透过照射光的床体上面，背部裸露进行照射治疗。例如CN102327671A公开的可编程控制的婴儿黄疸治疗床。蓝光床属于开放式治疗设备，除存在对周围人员有影响外还存在单面治疗效率低，治疗时间长的缺点。3、蓝光毯主要包括电源、照射蓝色光源、输出光纤、光纤毯等。使用时将戴上护眼罩和护阴罩的新生儿放在铺在床上的光纤毯上，背部裸露进行照射治疗。例如，CN102327672A公开了一种婴儿黄疸蓝光治疗毯。蓝光毯属于开放式治疗设备，蓝光对周围人员无伤害，但是存在治疗效率低，治疗时间长的缺点。现有技术中的黄疸治疗仪还存在以下缺陷(I)蓝光照射的区域通常只能人工进行预先设置确定，难以及时进行调整；(2)蓝光照射的强度和时间只能人工进行预先设置确定研究表明，蓝光照射的强度与患儿血液中每小时的胆红素的下降值和下降率有直接关系。光疗效应随光强度的增加而增加，使用高强度光疗可避免无效光疗及减少光疗时间。而已有的治疗仪通常难以根据患儿黄疸的程度和根据照射的区域不同而为医护人员提供可供参考的优化的蓝光照射参数的设定；(3)对于照射的效果难以及时进行定量的测量和评价；新生儿从出生开始身体的颜色会随着血液中胆红素的变化而发生变化，实验证明血液中的胆红素与患儿皮肤的颜色存在一定的对应关系。对于患儿的光疗效果的评价，目前采取的最常用的办法是在照射前或照射一段时间后，由医护人员利用光学色度检测的设备-经皮黄疸检测仪进行黄疸指数的测量，以评价照射效果。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种新生儿黄疸治疗仪。本发明的新生儿黄疸治疗仪包括黄疸检测单元和光照控制单元，能够动态检测新生儿身体各部分的黄疸指数变化并及时依据检测结果输出控制信号给光照控制单元，从而能够根据检测结果及时调整照射光信号，提高光治疗的效果，并且更加安全和有效，避免因过度治疗而导致的对新生儿的伤害。为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案一种新生儿黄疸治疗系统，包括照射蓝色光源阵列、辅助白色光源、图像采集装置、数据分析与处理单元和光照控制单元；其中，照射蓝色光源阵列由强度可调的mXn个独立蓝光单元组成，用于提供黄疸治疗用的蓝色光；辅助白色光源用于提供图像采集所需的辅助白光；图像采集装置，用于在照射蓝色光源阵列关闭并且辅助白色光源开启的条件下，采集新生儿皮肤反射光束形成图像并得到新生儿身体部位的MXN个矩形方格图像，并且各个方格图像的颜色对应相应位置处的皮肤颜色；数据分析与处理单元，利用颜色与黄 疸指数的对应关系计算检测得到各个方格所对应的身体部位的黄疸指数，并输出控制信号给光照控制单元；光照控制单元通过数据分析与处理单元输入的控制信号控制照射蓝色光源阵列和辅助白色光源的开启和闭合，并调节射蓝色光源阵列中各独立蓝光单元的照射强度；并且m兰M兰2, η兰NS 2。其中，所述的新生儿黄疸治疗系统还包括输入与输出单元；所述的输入单元用于输入初始照射强度以及人工辅助控制信号；所述输出单元用于输出数字图像以及参数数据。其中，所述的图像采集装置优选为彩色数字摄像机。其中，所述的蓝光单元为蓝光LED光源。其中，所述的辅助白色光源由多个独立白光LED光源组成。其中，m兰M兰5，η兰N兰5。其中，输出单元为LED显示屏或者液晶显示屏。与现有技术相比，本发明的新生儿黄疸治疗系统具有以下有益效果本发明的新生儿黄疸治疗仪通过设置图像采集装置、数据分析与处理单元和光照控制单元，另外采用了由多个独立蓝光光源构成的治疗用照射蓝色光源阵列；从而能够实现动态检测新生儿身体各部分的黄疸指数变化并及时依据检测结果输出控制信号给光照控制单元，并对治疗用照射光源进行精确控制，从而能够根据检测结果及时调整照射光信号，显著地提高光治疗的效果，并且更加安全和有效，避免因过度治疗而导致的对新生儿的伤害。
图I是实施例I所述的新生儿黄痕治疗系统的结构不意图；图2是图像采集装置采集的新生儿身体部位的MXN个矩形方格图像示意图；图3是新生儿皮肤表面黄疸指数随治疗时间的变化曲线。
具体实施方式
以下将结合具体实施方式
对本发明的新生儿黄疸治疗系统进行详细的阐述。实施例1如附图I所示，本实施例的新生儿黄疸治疗系统包括照射蓝色光源阵列10、辅助白色光源20、图像采集装置30、治疗床70、数据分析与处理单元40、光照控制单元50和输入与输出单元60 ;其中，照射蓝色光源阵列10由强度可调的mXn个独立蓝光单元组成，用于提供黄疸治疗用的蓝色光；辅助白色光源20用于提供图像采集所需的辅助白光；图像采集装置30，用于在照射蓝色光源阵列关闭并且辅助白色光源开启的条件下，采集新生儿皮肤反射光束形成的图像并得到如附图2所示的新生儿身体部位的MXN个矩形方格图像，并且各个方格图像的颜色对应相应位置处的皮肤颜色；数据分析与处理单元40，利用颜色与黄疸指数的对应关系计算检测得到各个方格所对应的身体部位的黄疸指数，所述的数据分析与处理单元可以是微处理器，其借助算法(例如根据照射得到的颜色与黄疸指数的对应关系编制的算法)计算得到各个网格区域内的黄疸指数，并输出控制信号给光照控制单元；光照控制单元50通过数据分析与处理单元输入的控制信号控制照射蓝色光源阵列和辅助白色光源的开启和闭合，然后根据如图3示例性的黄疸指数随治疗时间的变化曲线，随时间而变化的黄疸指数曲线的曲率随光强变化不同而不同，高的照射光强引起黄疸指数更快的降低，(图中Pl < P2，Px表示照射的光强)，通过调节照射蓝光单元的照射强度，可以实现优化的更高效率地降低黄疸指数的治疗效果。为达到较好的光疗效果，根据香农采样定理，要求m兰2M ^ IOn ^ 2N ^ 10 ;与新生儿身体部位对应的MXN个矩形方格中的每一个方格具有相同的边长，并且其边长小于或等于在光疗时照射的最小皮肤方格的边长(例如可设定最小的照射皮肤的边长为2CM)。治疗系统在使用时，在关闭照射蓝色光源阵列开启辅助白色光源照明的条件下，首先利用安装在辅助白色光源同侧的图像采集装置拍摄并采集新生患儿的图像，并且计算得到患儿身体各个部位的黄色分布状况，依据颜色与黄疸指数所建立的算法关系取得各矩形方格内的黄疸指数，并且在对患儿进行照射时对不同照射区域的蓝光强度进行初始自动设定或为医护人员通过输入单元修改照射强度参数的初始值。在对患儿进行了预定时间的蓝光照射后，系统短时间停止蓝光照射开启辅助白光照射，拍摄患儿身体的图像，计算得到患儿身体各个部位的黄色色度分布状况，将此分布状况的相关参数结合照射开始时取得的身体各个分布区域的黄色的分布状况，可以计算得到在确定的时间内，由于照射而对患儿身体的不同区域的黄色的改变(黄疸指标)造成的实际效果，主要是色度变化的绝对值及色度变化的速率；以此为基础对照射患儿不同区域的照射蓝光的强度进行自动调整，或者停止部分区域的照射，实现最优化的照射强度；反复进行上述调整以完成整个治疗步骤，从而可以提高光疗效果和效率。以上所述，仅为本发明的优选实施方式，不能解释为以此限定本发明的保护范围，凡在本发明的权利要求书要求保护的范围内所做出的等同的变形和改变的实施方式均在本发明所要求保护的范围内。
权利要求
1.一种新生儿黄疸治疗系统，包括照射蓝色光源阵列、辅助白色光源、图像采集装置、数据分析与处理单元和光照控制单元；其特征在于照射蓝色光源阵列由强度可调的mXn个独立蓝光单元组成，用于提供黄疸治疗用的蓝色光；辅助白色光源用于提供图像采集所需的辅助白光；图像采集装置，用于在照射蓝色光源阵列关闭并且辅助白色光源开启的条件下，采集新生儿皮肤反射光束形成图像并得到新生儿身体部位的MXN个矩形方格图像，并且各个方格图像的颜色对应相应位置处的皮肤颜色；数据分析与处理单元，利用颜色与黄疸指数的对应关系计算检测得到各个方格所对应的身体部位的黄疸指数，并输出控制信号给光照控制单元；光照控制单元通过数据分析与处理单元输入的控制信号控制照射蓝色光源阵列和辅助白色光源的开启和闭合，并调节照射蓝色光源阵列中各独立蓝光单元的照射强度；并且m芎M芎2，η芎N芎2。
2.权利要求I所述的新生儿黄疸治疗系统，其特征在于所述的新生儿黄疸治疗系统还包括输入与输出单元；所述的输入单元用于输入初始照射强度以及人工辅助控制信号；所述输出单元用于输出数字图像以及参数数据。
3.权利要求I所述的新生儿黄疸治疗系统，其特征在于所述的图像采集装置优选为彩色数字摄像机。
4.权利要求I所述的新生儿黄疸治疗系统，其特征在于所述的蓝光单元为蓝光LED光源。
5.权利要求I所述的新生儿黄疸治疗系统，其特征在于所述的辅助白色光源由多个独立白光LED光源组成。
6.权利要求I所述的新生儿黄疸治疗系统，其特征在于m兰M兰5，η兰N兰5。
7.权利要求I所述的新生儿黄疸治疗系统，其特征在于输出单元为LED显示屏或者液晶显示屏。
全文摘要
本发明涉及一种新生儿黄疸治疗系统，包括照射蓝色光源阵列、辅助白色光源、图像采集装置、数据分析与处理单元和光照控制单元。所述的新生儿黄疸治疗仪能够实现动态检测新生儿身体各部分的黄疸指数变化并及时依据检测结果输出控制信号给光照控制单元，并对治疗用照射光源进行精确控制，从而能够根据检测结果及时调整照射光信号，显著地提高光治疗的效果，并且更加安全和有效，避免因过度治疗而导致的对新生儿的伤害。
文档编号A61N5/06GK102861379SQ20121032128
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者江卫强, 刘建 申请人:北京天助基业科技发展有限公司