[发明专利]一种基于LED阵列的智能光动力治疗光照系统

说明书

本发明公开了一种基于LED阵列的智能光动力治疗光照系统。系统包括数字图像采集模块、带有数字图像处理分析软件的计算机、单片机系统、LED阵列；所述的数字图像采集工具，对病灶区域进行图像采集，得到带有比例尺的病灶图像；所述的带有数字图像处理分析软件的计算机，用于将采集到的病灶图像进行数字图像处理，得到每个LED的发光时间长度信号；所述的单片机系统根据每个LED的发光时间长度信号，控制LED阵列发光；该系统可使得光源的发光区域根据病患的病灶形状、范围可调，且局部光照剂量根据病灶对应区域的病变程度可调，从而提高光动力治疗过程的精准度。

技术领域

本发明属于光学在医疗领域的应用，具体涉及一种基于LED阵列的智能光动力治疗光照系统。

背景技术

光动力疗法是一种通过光化学反应选择性地破坏生物病变组织来达到治疗目的的新型治疗方法。该方法具有微创、可重复、毒副作用小等优点，因而在皮肤病、肿瘤、牙科、骨科等疾病的治疗领域中都得到了广泛应用，在科学研究领域也备受关注。光动力治疗过程的顺利进行需要光敏剂、光源与氧分子三大要素的互相配合。首先，通过注射或涂抹的方式进入机体的光敏剂可以选择性地在病灶组织区域聚集，一段时间后形成在病灶组织中浓度高、正常组织中浓度低的光敏剂分布。随后，通过使用特定波长的光源对光敏剂进行一定光剂量的照射，潴留于病灶组织中的光敏剂在光的作用下和组织中的氧分子发生光化学反应，从而产生对细胞具有毒性的活性氧，例如Ⅱ型光动力疗法中被广泛认为是最主要毒性物质的单线态氧。单线态氧产生后可以对周围的生物分子进行不可逆的氧化反应从而达到治疗的目的。

该治疗方法的重要优势之一是具有双重选择性：通过注射、涂抹进入机体的光敏剂将会选择性地潴留于病灶组织区域；提供光照条件的光源可根据病灶组织的特点进行选择性照射。因而，光源的选择与设计是光动力治疗过程中至关重要的环节。现今光动力治疗采用的激光光源由于具有不便携、价格昂贵、照射面积受限等缺点，正逐渐被具有体积小、重量轻、寿命长、价格低廉、可设计性强等优点的LED光源所取代。LED通常以阵列的形式作为光源应用于光动力治疗过程中。但当下无论是科学研究还是临床治疗领域所采用的LED阵列光源还存在着以下限制：照射区域不可调节，正常组织在治疗过程中也受到光照，存在造成损伤的可能性，且造成能源浪费；光照剂量不可调节，不同病变程度的病灶区域受到相同光剂量的照射，不满足病灶特异性，影响治疗效率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于LED阵列的智能光动力治疗光照系统。

一种基于LED阵列的智能光动力治疗光照系统，包括图像采集与处理分析系统、光照系统；其中图像采集与处理分析系统包括数字图像采集模块、带有数字图像处理分析软件的计算机；所述的光照系统包括单片机系统、LED阵列；

所述的通过数字图像采集模块，对病灶区域进行图像采集，得到带有比例尺的病灶图像；

所述的带有数字图像处理分析软件的计算机，用于将采集到的病灶图像进行数字图像处理，得到每个LED的发光时间长度信号；

所述的单片机系统根据每个LED的发光时间长度信号，控制LED阵列发光；

所述的LED阵列发光波长采用光动力治疗所用光敏剂对应吸收波长。

其中带有数字图像处理分析软件的计算机对数字图像处理并得到每个LED的发光时间长度信号具体为：