用于光疗的柔性发光器制造技术

一种用于外部光疗的柔性发光器，在一柔性基底上具有至少一个发光源，最好多个发光源。该柔性基底可以是一印刷电路板，而该发光源可以是安装有ＬＥＤ的表面。设有自离散光源散射光的结构和／或使热自皮肤的接触表面传递出去的系统。该发光器可以以一个围绕婴儿或成人的肢体裹绕的垫的形式制成，或可以以一个较大的结构设置，例如席子。该发光器可以被动或主动冷却，从而使皮肤的接触表面保持在所需温度之下。ＬＥＤ最好是蓝色或绿色的，且可以提供紫外线过滤器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及外部光疗的装置和方法，特别是涉及很靠近或接触患者的皮肤使用的光疗装置。更具体地，本专利技术提供了一种可以安全而舒适地佩戴的柔性、高强度的柔性光疗装置。
技术介绍
“光疗”一词指的是光在治疗方面的应用，而本文所用“发光器”指的是要在体外使用且为了治疗的目的将光导入皮肤的装置。与其相反，有些光疗装置提供有探头且设计成在体内使用。体外光疗已经在处理许多病症中表现出效果。例如，研究表明，特定的光谱在治疗易饿病、疱疹、牛皮癣、季节性情感障碍、睡眠障碍、痤疮和其它病症时有效果。最普遍地采用光疗处理的一种疾病是新生婴儿的高胆红素血症，该病表现为新生儿血液中被称之为“胆红素”的有毒分子的水平升高。在人体从称之为“亚铁血红素”的物质中清除铁的自然过程中产生胆红素。正常情况下，胆红素在肝脏内呈结合胆红素并排泄掉。但是，胎儿不能结合胆红素，所以它是通过胎盘清理的。在新生儿的最初一段时间，婴儿的肝脏可能还不太成熟，以致于不能结合胆红素。如果保持这种状态不处理，由于没有有效的排泄通道，所以血浆中的胆红素水平可能增高，出现黄疸的临床症状。婴儿的胆红素水平高可能造成不可逆的脑损伤，甚至死亡。在生命第一周，大约60％的新生儿有时在临床上会出现黄疸。结果，高胆红素血症成为新生儿再次入院的主要原因之一。对于新生儿的未结合高胆红素血症，光疗是一种治疗选择，而且在世界范围内已经应用了数十年，未见明显的副作用。用光疗来治疗高胆红素血症是将胆红素从其非水溶形式转变成水溶型副产物，这种副产物可以与白蛋白结合，输送到肝脏，并排泄出去。作为微黄色色素，胆红素吸收蓝色、紫色和绿色光谱的可见光，且最容易吸收的波长范围在400nm～500nm，最大吸收峰在450nm～460nm范围，即蓝光。绿光在光疗中也有效，因为波长较长的光能更深地透入皮肤。在光疗的功效中存在一个剂量响应关系。亦即，对于较大剂量的治疗光存在增强响应，表现为胆红素水平降低。在本
内众所周知的光疗用发光器不外乎两大类排灯和光纤发光器。早期的光疗发光器包括置于育婴箱上方、摇篮上方，处于护罩或透明支架下的排灯。一般用荧光管或金属卤化物灯作为光源，尽管采用数排LED(发光二极管)在本
中也是已知的。这些光源与婴儿间隔一段距离并照射婴儿的整个身体。采用排灯发光器有许多缺点。因为强烈的光线可造成眼睛的永久性损伤，所以在治疗时婴儿有时必须佩戴不舒服的眼睛保护装置，要么采用适用的屏蔽罩或护目镜，要么甚至是用带使眼睛闭上。设备的体积较大，会挤占通常较狭窄的新生儿病房的宝贵空间。排灯产生所不希望有的热，妨碍医务人员护理患者。所产生的热在婴儿的光疗中是生死攸关的。新生婴儿对热极端敏感，而且人们已经发现，当环境温度较体温正常值仅仅提高五摄氏度时，新生婴儿的心率显著增加。高热可并发心率不齐、中暑、和婴儿猝死综合征。结果，当婴儿处在一排光疗灯下时，必须定时监测婴儿的体温。再者，笨重的设备不适合于家庭使用，因此新生婴儿必须在医院内滞留较长时间。最初是为了迎合父母要将其新生婴儿尽早带回家的需要，开发了便携式光纤垫或包裹布。这些光纤发光器将光自远处的光源通过光缆传送到具有可紧挨患者的皮肤佩戴的具有光纤织物的柔性垫。因为光纤发光器仅仅围绕婴儿的一部分或布置在婴儿的一部分之下，所以婴儿的眼睛不暴露在强烈的光线下，而不需要对眼睛进行保护。因为光源远离紧挨患者的柔性垫，所以可以用滤光装置来减弱所有可感知的热。最重要的，由于在进行光疗的同时可以抱起或护理婴儿，所以光纤发光器可以在生命最初的数周内促进较好亲子关系的形成。商业化的光纤光疗发光器包括Ohmeda的BiliBlanket和Respironics的Wallaby II型，它们分别采用卤素钨灯和卤素石英灯作为光源。图1给出了先有技术发光器的光纤垫的型式。该发光器包括通过光缆12连接到一外壳14的织造光纤垫10。联接器16固定在光缆12的一端，并插入到外壳14内接受光能。外壳14包括在其上可安装电源开关20的前面24、控制显示器22和指示灯26和28。垫10包括多个光纤织造物，从而自垫的一侧发射光能。尽管比辐射型发光器有许多优点，但是从几个因素看光纤发光器还是不理想。很明显，由于光自远处的光源传送到较小的光纤垫，所以光纤发光器输出的光的总量一般较高架排灯的低。再者，即使是为了输出此量值有限的光，光纤发光器也需要诸如卤素灯的高强度光源，以及昂贵的光纤滤光器，来消除所不希望有的热和紫外光。光纤垫一般依赖各种纤维照射层的几何形状来控制光的照射水平。由于患者与光纤垫直接接触，所以会有可能改变其几何形状的压力施加在上面，从而改变光的强弱。最后，同垫的其它端相比光强可能更集中在靠近光源之处。近来，斯坦福大学的研究人员研究了高强度发光二极管(LED)对高胆红素血症光疗的功效。测量了在LED和传统光源下人类血清白蛋白中的胆红素在玻璃试管中的光降解，得出LED效果更好的结论。提到了在家用光疗装置中LED的使用。但是，没有公开具体的装置结构，对进行光疗时的患者，例如新生婴儿的安全性和舒适性也没有任何考虑。总之，光纤发光器较传统的高架光疗发光器的效率低，两者均有明显的缺点。另外，对于在家用光疗装置中采用LED还存在几个障碍，例如，在患者的安全性和舒适性，以及治疗效果方面。因此需要这样的光疗发光器，它发出的治疗光要强于现有的光纤发光器，同时保留柔性发光垫的优点，且在使用中安全和舒适。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，公开了一种用于向皮肤输送光能进行光疗的发光器。该发光器包括一个薄的、重量轻的柔性基底，它具有多条附接其上、适于连接到电源的导电轨迹。至少一个离散的发光源，最好是至少两个离散的发光源，设置在基底上且与该导电轨迹相连。最后，一覆盖层至少部分地包围该基底且具有一个与发光源间隔开的、适于与患者的皮肤接触的外表面。该发光器最好足够轻、足够柔软，以紧靠新生婴儿的皮肤佩戴而不致使其受伤。该发光器最好包括一个光线弥散装置，使来自离散发光源的光能更加均匀。另外，最好设置一冷却装置，使该外表面的温度低于预定值。在另一个实施例中，本专利技术提供一个用于向皮肤输送光能进行光疗的发光器，其包括一个薄的、重量轻的柔性基底，多条附接该基底上、适于连接到电源的导电轨迹。至少一个设置在基底上且与该导电轨迹相连的离散的发光源，和在该基底上有一个至少覆盖或邻接该发光源的界面。本文所用“界面”一词指的是本发光器的一个区域，该区域位于至少部分围绕和/或至少部分邻接发光源或发光器的光源。该界面可包括中空或开放的空间或通道。该界面最好提供或适于携带一有效的传热装置或介质，以便消散发光源或各发光源所产生的热，使得该发光器能够安全地接触患者，例如新生儿的皮肤。在一有用的实施例中，该发光器包括一个覆盖层，且在该覆盖层和该基底之间，该界面提供或适于携带一个冷却装置或介质。例如，该界面可在覆盖层和基底之间构成一个空间，用于进行主动或被动的热传导。该发光器可以设在与一个或多个携带电线和冷却液介质的导管相连的柔性席垫上。在又一个实施例中，本专利技术的用于向皮肤输送光能进行光疗的发光器，其包括一个薄的、重量轻的柔性基底和多条附接在该基底上、适于连接到电源的导电轨迹。设置在基底上的至少一个离散的发光源，最好是至少两个离散的发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向患者的皮肤发送光能进行光疗的发光器，该发光器包括： 一个薄、轻的柔性基底； 多个附接到该基底上且适于连接到电源的导电轨迹； 至少一个设置在该基底上且与该导电轨迹相连的离散发光源；和 一个至少部分包围基底且具有一与发光源间隔开的外表面的覆盖层，该外表面适于与患者的皮肤接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯A拉塞尔，
申请(专利权)人：托马斯A拉塞尔，
类型：发明
国别省市：US[美国]