[实用新型]一种LED光疗设备照射区域控制装置

说明书

本实用新型公开了一种LED光疗设备照射区域控制装置，包括上位机，所述上位机连接有成像CCD和微型投影仪，所述微型投影仪的出光口设置有光开关阵列，所述光开关阵列正前方设置有用于输出治疗光的LED阵列，所述光开关阵列中光开关和LED阵列中LED灯的数量相等、位置对应，每个光开关一端均串联对应的LED灯，另一端接地，每个LED灯一端均串联对应的光开关，另一端均接电平。本实用新型获取病灶区域图像后，将其转化为高亮图像并将高亮图像投影至光开关阵列上，由光开关阵列控制LED阵列光源点亮，从而形成发光区域形状与高亮图相一致的治疗光源，以实现精准光疗对照射区域控制的需求。

技术领域

本实用新型属于医疗设备领域，更具体的说，是涉及一种LED光疗设备照射区域控制装置。

背景技术

光动力精准治疗取决于激光照射的光斑与病灶的形状是否匹配，光斑与病灶形状匹配越好，正常组织所受伤害越小。

目前，对照射区域形状控制的方法主要是利用光学器件对出光后的光束进行整形，或利用光阑或遮光片等对光束进行局部遮挡，或利用两者相结合，以获得指定形状和照射面积的均匀光斑。

专利CN201420618502.6中介绍了一种利用镜架、扩束输入镜、光阑、扩束输出镜、平顶型衍射光学元件和聚焦镜所组成的激光光斑形状调整装置，可实现特殊形状、光强均匀、光斑边界清晰的平顶光束。而专利CN201020598767.6则采用端面几何形状和尺寸大小均可改变的玻璃棒代替了光阑，以实现任意形状均匀光斑的输出。然而上述方法光学结构复杂，每次改换光斑形状均需调整光学组件，难以适应临床中针对不同几何形状和尺寸大的病变区域实现精准照射的实际需要。

专利CN201510076249.5针对皮肤紫外光疗的实际需要，设计了一种用于精准照射的紫外光疗仪。为实现对照射区域形状和尺寸的控制，该专利采用的技术方法是：利用主要元件为电荷耦合装置的图像获取及分析模块识别皮肤病灶；利用图像识别算法，借助放置于病灶区域旁的标准坐标尺换算出病灶区域坐标值；利用单片机，行驱动器和列驱动器来驱动LED阵列。其阵列驱动方式为行列扫描方式逐行逐列点亮，通过串行通讯向列驱动器传达点亮信息，这样就不可避免的带来了由于扫描时间过长而造成的LED阵列点亮时间不够，从而影响光输出亮度的情况；为避免串行传输中的列数据准备和列数据点亮的时间矛盾问题，该专利采用点亮本行各列数据的同时，利用锁存器传递下一列数据的方法。

该专利能够实现精准光疗，然而并不适合光动力治疗的实际需求。主要原因如下：

(1)该专利采用了传统的图形分割-图像识别方法对病灶区域进行识别，需要采用复杂的图形处理设备和算法进行运算，既增加了系统的复杂程度和成本，同时算法运算会占据大量机器时间，难以做到对照射区域形状和大小的实时更新；

(2)该专利所采用的逐行逐列扫描方式决定了其对LED的利用效率相对较低，出光强度较低。该专利中提到了该工作方式的列数据准备和列数据点亮的时间矛盾问题。即使采用锁存器来缓解该矛盾，在某一时刻也仅有一列LED灯点亮，难以实现和病灶区域形状相似的LED发光面同时点亮。这就造成该光源功率密度较低，无法适应光动力治疗对光功率密度的实际需求；

(3)随着图像精度的提升，LED的数量提升巨大，这就使得该专利所需列锁存器、单片机、行列驱动器等越发复杂，电路难度呈指数提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种LED光疗设备照射区域控制装置，获取病灶区域图像后，将其转化为高亮图像并将高亮图像投影至光开关阵列上，由光开关阵列控制LED阵列光源点亮，从而形成发光区域形状与高亮图相一致的治疗光源，以实现精准光疗对照射区域控制的需求。

本实用新型的目的可通过以下技术方案实现。