芯片集成LED在光子体内腔道炎症治疗的应用及治疗设备制造技术

本发明专利技术公开了一种芯片集成ＬＥＤ为光源在体内腔道炎症治疗中的应用及其设备，可用于阴道炎、盆腔炎、胃溃疡，食管炎等腔道疾病的治疗。该设备包括芯片集成ＬＥＤ，聚光器，光纤，开关电源等。解决了传统光子治疗设备不能用于体内治疗的问题，可替代药物对一些腔道炎症等疾病进行治疗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多芯片集成大功率LED (本文简称为芯片集成LED)单色光源的 在光子体内腔道炎症治疗中的应用，以及采用芯片集成LED的光子体内腔道炎症治疗设备。
技术介绍
目前光子用于皮肤病的治疗已取得明显效果，对带状疱疹，斑秃、皮炎、湿疣、 伤口感染等表皮疾病应用广泛。但是以上所有专利及市场所售设备都不能用于体内炎症的治疗，其原因是所有 传统单颗二极管功率小，不能直接用于体内照射。二极管面阵可扩大总功率，但因 二极管为球面发光无法经过透镜汇聚成大功率的小光束而进入体内。申请号 200510009880.X把发光二极管做成平面矩阵，再经透镜阵列及石英透镜两次整形， 把光汇聚到光纤中。这种方法不具有实际临床治疗意义，原因是发光二极管所发生 的光为半球面形状，经透镜整形时其光损失严重，技术上传统LED的发光光效率为 10%左右，即1W的LED发光光功率为lOOmw，如再加上透镜损失，经透镜后的光 功率为小于lOOmw， 一个4W的发光二极管阵列实际光输出应小于400mw。不能满 足治疗要求。同时二极管阵列的面积不能任意扩大，因为透镜的尺寸是有限的。在医学临床应用中，要求光功率密度必须大于40mw/cm2才能达到治疗及消炎 的效果，例如德国Woldman皮肤治疗仪，光功率密度为50mw/cm2~200mw/cm2，激 光可以有很高的光功率密度，但光斑面积小，对大面积炎症和溃疡无能为力，故激 光也末用于体内炎症治疗。综上所述，上述专利所使用的发光二极管阵列及激光不能用于体内腔道炎症等 疾病的治疗。传统二极管功率小，汇聚时光损失大，激光器成本高，光斑小。目前 体内光治疗还是空白。芯片集成LED (功率〉25w)现已问世，因其体积小、光功率密度大、照射面大 将是取代普通LED和白炽灯、卤钨灯的新一代照明设备，并且已出现了若干照明用 相关专利。到目前为止，人们对芯片集成LED的认识均停留在照明上的应用，称为第四代半导体照明光源。却未想到将其应用到光治疗领域中，以拓展光治疗应用范 围和疗效。
技术实现思路
本专利技术针对现有红光治疗中存在的光功率密度小、光斑小、光功率损耗大等问 题，而不能实现体内腔道炎症光治疗的现状，提出芯片集成LED在光子体内腔道炎 症治疗中的应用，以及光子体内腔道炎症治疗设备，拓展光治疗应用范围和疗效， 提供了一种新的光源及治疗手段，真正实现体内腔道炎症的红光治疗。芯片集成LED在光子体内腔道炎症治疗中的应用。所述芯片集成LED与聚光器、散热器、外壳组装成光源头，再与光纤连接，光 纤的另一端连接光头，聚光器把芯片集成LED面上发光光线汇聚到光纤中，光线经 光纤导入人体腔道内，通过光纤末端的光头对病灶照射，适用于体内各类腔道炎症 及溃疡，包括-内科胃炎，气管炎、支气管哮喘等；妇科阴道炎、盆腔炎等；消化科食管炎、结肠炎、咽'炎等；口腔科牙周炎、口腔溃疡等； 耳鼻喉科中耳炎等。芯片集成LED光子体内腔道炎症治疗设备，包括芯片集成LED、散热器、聚 光器、光纤、光头、控制电路及电源；芯片集成LED、散热器、聚光器组装成光源 头，其前端的聚光器与光纤连接，光纤再连接上光头，照射的时间和光功率由主机所述芯片集成LED直接贴在散热器上，芯片集成LED与散热器中间加导热胶， 散热器后端设置风扇。本专利技术使用的芯片集成LED，其功率为25w 1500w，平面或凸平发光，发光面 积为5x5mm2 150xl50mm2，波长较佳地选为630nm士20nm，也可采用670nm士20nm 的波长。散热器上开上下相通的通风槽，既可解决通风又可扩大散热面积。通常散热器 上开槽可以是发射状或网状形状。芯片集成LED的热量通过散热风扇使其热量由光 源头周边的外壳孔中排出。所述散热器的材料为铜、铝、铝合金等高导热率的材料。本专利技术芯片集成LED前端聚光器形状为汇聚状锥形，可以是圆锥或方锥等。其材料选用铜、铝合金并镀高反光材料，也可选塑料、铁、铜合、橡胶等镀上高反光 材料来做聚光器。根据实际情况，也可不选用聚光器，直接将光纤对接在芯片集成 LED上。也可使用非球面透镜汇聚光线到光纤中。本专利技术为保证芯片集成LED的正常工作，装置器中设有一个检测LED温度的 温度感应器。在温度超过设定值后，控制台上报警器会发报警信号和停机。本专利技术中有照射表面光功率检测器，可根据病情调节光功率输出大小，其调节 可以手动也可自动调节。 本专利技术为解决大光功率密度和大面积的矛盾，使用了新型多芯片集成LED为治 疗光源。多芯片集成LED又称单颗超芯片集成LED或多芯片LED模组等。本专利技术 中简称芯片集成LED。芯片集成LED是利用多个芯片组装(Multi-Chip Module Assembly)技术和倒装焊技术(Flip-Chip Techology)，将一个或者多个LED芯片， 信号控制芯片,与防静电芯片(Electrostatic Discharge)通过工艺集成和组装，形成一 个大的可以防静电，可以控制的LED模组，其中LED芯片可以是不同波长不同尺 寸的LED芯片。根据需要倒装于不同尺寸，不同形状、不同材质的底板上面。省略 了繁复的封装工序， 一次性解决了 LED的散热问题，主要的封装形成为COB (Chip on Board)和Sip (System in Package)等。芯片集成LED和传统意义的L'ED的区 别在于1、功率大，^片集成LED为25W 1500W，传统LED为0.5W 3W之间。 2、芯片集成LED为平面或凸面发光，而传统LED为点光源发光。3、'电光转换效 率高。芯片集成LED的发光效率为20%左右，而传统LED为10%。 4、高功率密 度，芯片集成LED的光功率密度是传统LED的数倍到数十倍。本专利技术使用芯片集成LED (25W 1500W),使用特别设计的聚光器，把超大 功率的光经聚光器后直接耦合到光纤中。实际测量，'即25W的LED光输出为 25Wx20%=5W，经聚光器后(光损失<50%)耦合在光纤中，在光纤末端光功率为 5Wx50%=2.5W。 2500mw的光纤末端输出己能满足临床治疗要求，使单颗芯片集成 LED体内治疗能为可能。下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。 附图说明图1为本专利技术芯片集成LED光子体内腔道炎症治疗设备结构简图图中标记1为芯片集成LED， 2为导热胶，3为散热器，4为外壳内空腔，5为风扇，6为外壳，7为光纤，8为光头具体实施例方式本专利技术使用25W 1500W单颗超芯片集成LED,波长选用630±20nm，也可采 用670nm士20mn的波长。使用圆锥形聚光器，直接把耦合到光纤中，也可先用大面 积光纤束直接贴在LED发光面上，在大面积光纤束后加聚光器。光纤直径从 400nm 20mm，根据部位不同而有所变化。如支气管用400nm，阴道用20mm等。特别地，在体内治疗中随着治疗部位的不同光纤的形状有不同的设计。如附图 所示。例如在治疗消化道炎症时，使用了光纤为圆柱形的光纤。为便于进入消化道， 光纤头的末端设计为半圆球置于圆柱体上。形状也可变为圆柱体或平头。在治疗中 耳炎、鼻炎等腔体时可用球形光头。球的直径可随病人的年龄有所改变，如小儿， 婴儿可选用小直径的光发头，成年人选用大直径的发射头。经直肠本文档来自技高网...

【技术保护点】
芯片集成ＬＥＤ在光子体内腔道炎症治疗中的应用。

【技术特征摘要】
1、芯片集成LED在光子体内腔道炎症治疗中的应用。2、 根据权利要求1所述的芯片集成LED在光子体内腔道炎症治疗中的应用， 其特征在于所述芯片集成LED与聚光器、散热器、外壳组装成光源头，再与光纤 连接，光纤的另一端连接光头，聚光器把芯片集成LED面上发光光线汇聚到光纤中， 光线经光纤导入人体腔道内，通过光纤末端的光头对病灶照射，适用于体内各类腔 道炎症及溃疡，包括内科胃炎，气管炎、支气管哮喘； 妇科阴道炎、盆腔炎； 消化科食管炎、结肠炎、咽炎； 口腔科牙周炎、口腔溃疡； 耳鼻喉科中耳炎。3、 芯片集成LED光子体内腔道炎症治疗设备，其特征在于:包括芯片集成LED、 散热器、光纤、光头、控制电路及电源；芯片集成LED、散热器组装成光源头，其 前立k与光纤连fe，光纤再连接上光头。4、 根据权利要求3所述的芯片集成LED光子体内腔道炎症治疗设备，其特征 在于所述芯片集成LED贴在散热器上，芯片集成LED与散热器中间加导热胶， 散热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐岩，刘先成，
申请(专利权)人：徐岩，刘先成，
类型：发明
国别省市：90[]