[发明专利]光子晶体光动力治疗仪

说明书

技术领域

本发明涉及癌症治疗医学技术领域，具体的说是一种采用光子晶体技术来治疗癌症的光子晶体光动力治疗仪。

背景技术

光子晶体是一种介电常数随空间周期性变化的新型光学微结构材料。从晶体结构来说，晶体内部的原子是周期性有序排列的，正是这种周期势场的存在，使得运动的电子受到周期势场的布拉格散射，从而形成能带结构，带与带之间可能存在带隙，即光子带隙。光子晶体最显著的特点是抑制某些频率电磁波，产生光子禁带，实现对光的优良滤波性能。

市场上的艾拉光动力治疗仪可以用于治疗膀胱癌、口腔癌等疾病，具有创伤小、安全高效、恢复快等特点，为患者带来了一种全新的理想治疗方案。但是目前市场上出现的光动力治疗仪所使用的照射光源大多采用半导体激光发射器，射出的光往往含有多种波段的光，而且光在传播时也有许多损耗。采用这种方式得到的照射光虽然也能达到治疗的目的，但是由于得到的照射光的色纯度不高，光的利用率不高，光的透射率也不高，从而在治疗癌症时需要进行较长的时间，严重影响癌症治疗的效率。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种利用光子晶体技术来大大提高光动力治疗仪照射光的色纯度和利用率的光子晶体光动力治疗仪。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：光子晶体光动力治疗仪，包括有电源开关、治疗仪控制装置、泵浦激光器、人机界面操作装置、机体和支架，在激光发射器的输出端口处镶嵌一光子晶体滤波镜片，光子晶体滤波镜片的里侧覆着有光子晶体膜；所述光子晶体膜由底层、中间层和外层构成，所述的底层和外层均由碲化镉层和二氧化硅层交替铺设构成，中间层为五氧化二钽层，所述外层与底层的结构对称设置，底层和外层中与中间层相接的一层均为二氧化硅层，底层中与光子晶体滤波镜片相接的一层为碲化镉层。

本发明所述光子晶体膜的厚度为微米级。

本发明所述碲化镉层、二氧化硅层厚度分别为91.1nm、167.8nm。

本发明的有益效果是：本发明利用光子晶体的特性，通过在光子晶体滤波镜片上覆盖几个微米厚度的层片式光子晶体膜，使光子晶体滤波镜片抑制其他波长的电磁波通过，仅将治疗肝癌、胃癌等所需的穿透组织能力强的980nm的近红外光大量透过，实现对照射光的优良滤波性能，从而提高光动力治疗仪照射光源的色纯度，将光的透射率提高至99%以上，进而缩短治疗癌症所需要的时间，提高癌症的治疗效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是泵浦激光器的结构示意图。

图3是本发明光源的光谱分析图。

图中标记：1、电源开关，2、治疗仪控制装置，3、泵浦激光器，4、机体，5、人机界面操作装置，6、支架，7、光纤，301、光子晶体滤波镜片，302、输出端口。

具体实施方式

光子晶体光动力治疗仪，包括有电源开关1、治疗仪控制装置2、泵浦激光器3、人机界面操作装置5、机体4和支架6，在激光发射器3的输出端口302处镶嵌一光子晶体滤波镜片301，光子晶体滤波镜片301的里侧覆着有光子晶体膜；所述光子晶体膜由底层、中间层和外层构成，所述的底层和外层均由碲化镉层和二氧化硅层交替铺设构成，中间层为五氧化二钽层，所述外层与底层的结构对称设置，底层和外层中与中间层相接的一层均为二氧化硅层，底层中与光子晶体滤波镜片301相接的一层为碲化镉层。

本发明所述光子晶体膜的厚度为微米级。

本发明所述碲化镉层、二氧化硅层厚度分别为91.1nm、167.8nm。

本发明主要用于治疗一些肝、胃等内脏器官的癌变，因此泵浦激光器采用的照射光为穿透组织能力强的980nm近红外光，本发明基于光子晶体理论，甄选合适的介质材料碲化镉和二氧化硅作为光子晶体周期结构介质层，并掺杂一定量五氧化二钽层，经过大量实验，确定了最佳的光子晶体周期结构和光子晶体膜层的厚度。同时对本发明结构的光子晶体光动力治疗仪做了仿真实验，其光谱分析结果如图3所示。从图中可以看出，波长范围在800-1250nm内的光中980nm的近红外光的透射率最高，为0.9914，大大提高照射光的色纯度和利用率。