[发明专利]一种短波红外集成医疗光源及应用

说明书

一种短波红外集成医疗光源，所述医疗光源包括以下部件：封装基板、垂直腔面发射激光器芯片、基板电极、基板定位孔；所述的封装基板，其主体材质为高导热陶瓷材料，或铝板，或铜板；基板上覆盖有高强度导热绝缘薄膜材料，在导热绝缘薄膜上制备有芯片电气连接电路，电路上覆盖有高强度绝缘薄膜；在基板上部覆盖的绝缘薄膜上预留连接电路的正负电极区域；基板的中心区域为垂直腔面发射激光器芯片的放置区域。本发明通过一定的工艺封装成的短波红外集成医疗光源，并提出垂直腔面发射激光器芯片阵列的医用及家用康复治疗设备的短波红外集成医疗光源系统。

技术领域

本发明属于医学保健康复医疗设备领域，尤其涉及一种短波红外集成医疗光源及应用。

背景技术

在现代医学中，把研究和应用天然或人工物理因子作用于人体，并通过人体神经、体液、内分泌和免疫等生理调节机制，达到保健、预防、治疗和康复目的的方法，称为物理治疗法，简称理疗。在理疗手段中又包括按摩疗法、针灸疗法、电疗、光疗及磁疗等。红外线治疗作为光疗的手段之一已经被广泛应用于临床治疗中。

红外线是一种不可见光，在电磁波谱中它的波长范围为760nm-15um。目前医用红外线分为两段，即短波红外线(亦称近红外线，波长760nm-1.5um)和长波红外线(亦称远红外线，波长1.5um-15um)。物理光线随着波长的增加(即光子能量的下降)其穿透人体组织的能力逐渐增强。短波红外线对人体组织的穿透深度为1mm-10mm，可达真皮及皮下组织，而由于长波红外线可以被人体表皮中的水分强力吸收，其对人体组织的穿透深度为0.05mm-1mm，仅达人体表皮的浅层。

红外线光子能量被皮肤及皮下组织吸收后，可以产生如下的治疗作用：引起血管扩张、血流加速、局部血液循环改善、组织营养代谢加强；加快局部渗出物吸收，促进肿胀的消退。使骨骼肌的肌张力降低，胃肠平滑肌松弛，缓解肌痉挛。降低感觉神经兴奋，提高疼痛阈值。同时血液循环的改善、缺血缺氧的好转、渗出物的吸收、肿胀的消退、痉挛的缓解等综合因素可达到镇痛的治疗作用。

从以上的红外线治疗机理可以看出，由于短波红外线对人体组织的穿透深度较大，短波红外线治疗对软组织挫伤(如皮肤、皮下浅深筋膜、肌肉、肌腱、腱鞘、韧带、关节囊、滑膜囊、椎间盘、周围神经血管等组织的病理损害等)具有更好的疗效。

对于一些急性外伤，长波红外线治疗由于产生大量的热是被禁止使用的。通常急性损伤发生后使用冰敷的方法，约24-48小时后待局部出血、渗出停止后才可以使用长波红外线治疗。而短波红外线光子能量不易被人体表皮中的水分吸收，因此治疗过程中不会产生大量的热量，其光子能量被深层组织吸收，起到镇痛等治疗作用。

此外，在使用安全性上，短波红外治疗也具有优势。由于长波红外设备在使用时会产生大量的热量，因此该类治疗设备在使用时都需要专门的治疗师来操作。而患者使用类似的家用治疗设备时还容易被烫伤。

尽管短波红外治疗具有如此多的优势，一直以来短波红外治疗仪并不多见。这主要是由于短波红外光源不易获得。由于水分子对波长在约1um以上的红外光线的吸收系数呈级数增长，因此对人体组织穿透能力最强，或者说对人体组织康复治疗最有效的波长应该在1um左右。目前Nd:YAG激光器(波长为1064nm)已经被医院疼痛科用于患者的康复治疗，取得了良好的疗效。这类激光器价格昂贵，也仅仅在大型医院的疼痛科获得了应用，且使用时必须要专业的医师操作。近年来随着LED(light-emitting diode:光发射二极管)芯片技术获得长足的进步，目前已经可以获得从紫外(365nm)到近红外(1550nm)的LED单色芯片。由于LED芯片其发光角度有120度，因此难以获得具有清晰光斑的光源。尽管使用特殊的组合镜头技术可以获得清晰的光斑，但由于光线通过多重透镜后其透射的光功率密度大幅降低，出射的短波红外光线已经不具备好的医疗价值。