[發明專利]一種半導體激光治療儀的治療頭

無效

• 申請號: 200910177124.6
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN102029020A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 霍建華;杜裕光;江明
• 申請（專利權）人: 北京天佑科儀科技有限公司
• 主分類號: A61N5/067
• 分類號: A61N5/067
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種半導體激光治療儀的治療頭。

背景技術

半導體激光管是治療頭的主要功能器件，也是半導體激光治療儀的核心元器件。半導體激光管的結構特性決定了它存在兩大弱點：

一是易熱損傷。半導體激光管對溫度十分敏感，極易造成熱損壞。半導體激光治療儀依據醫用電氣設備環境要求必須選定一個氣候環境分組，即半導體激光治療儀必須滿足一個規定的工作溫度范圍，而半導體激光管產生的激光功率對于溫度變化十分敏感，通過功率-溫度曲線可以看出，隨著工作溫度的升高，激光功率會快速下降，但作為醫用激光，要保證激光臨床治療效果，就必須保證激光治療照射劑量的準確性，就必須通過反饋控制電路增加工作電流，保持激光功率的相對穩定，這就使得半導體激光管在發射相同激光功率情況下，工作溫度越高，工作電流就越大，激光管產生的熱量也越大，如果半導體激光管對工作溫度選型不周、或治療頭散熱結構設計不當，就會造成激光管的燒蝕損壞。

二是易靜電損傷。半導體激光管對靜電也十分敏感，極易造成靜電損壞。靜電對激光管的損害主要來自人體和與周圍環境的接觸。人體可能帶有數千伏的靜電，而激光管工作電壓僅為幾伏，因此，即便常規情況下的人體接觸，其所帶靜電也足以使激光管產生不可逆轉的功率衰減或擊穿損壞。當激光管被靜電損傷，產生不可逆轉的激光功率衰減后，將會直接影響治療照射劑量，影響激光治療效果。

溫度和靜電是制約當前半導體激光治療儀治療頭激光功率穩定和壽命的主要原因。

同時，現有技術在激光輻照上還缺少安全防護方面的技術方案，如專利號97222500.5，該專利在技術方案和結構設計中未提及半導體激光治療儀的治療頭在臨床應用的安全技術保證方案內容，缺少治療頭對于臨床治療激光發射的安全設計保障。

激光照射治療對于安全性的要求，不是簡單的要求治療頭有一定的功能、結構和壽命，更重要的是對激光輻照功率密度和激光光斑的控制來滿足醫學臨床安全性要求，這與治療頭的技術方案有著密切聯系。

發明內容

本發明的目的是提供一種滿足激光臨床治療有效性和安全性要求的半導體激光治療儀的鼻腔照射治療頭。

本發明所述的鼻腔照射治療頭包括半導體激光管、熱穩定導熱裝置、封裝定位裝置、光導傳輸裝置、激光窗口罩、外殼、鼻夾裝置、電源導線。

所述的半導體激光管激光波長依據臨床試驗的結論為630～670nm，工作溫度滿足醫用電氣設備氣候環境分組要求，PD電流曲線與APC驅動電路匹配。

所述的熱穩定導熱裝置包括定位套、導熱墊片、散熱管；定位套、導熱墊片、散熱管均為導熱良好的材料制成；半導體激光管安裝于定位套內，并被導熱墊片、散熱管充分壓緊，使半導體激光管環面和前后端面被充分接觸，產生的熱量通過定位套、導熱墊片、散熱管被迅速吸收擴散，確保激光管處在較低、穩定的熱平衡溫度下工作。散熱設計應根據半導體激光管功率、溫度曲線和選擇的醫用電氣設備氣候環境分組，采用熱平衡溫度法對熱穩定導熱裝置進行散熱設計，保證治療頭不僅能在寬范圍的溫度下工作，而且有穩定的激光功率輸出和可靠的使用壽命。

所述的封裝定位裝置包括壓盤和后蓋，用于將熱穩定導熱裝置壓緊定位。

所述的光導傳輸裝置包括光導纖維和遮光罩。采用光纖光導傳輸設計，使激光器遠離激光輻照窗口，利于結構設計，同時利用光纖數值孔徑保證散射的半導體激光導入與散射輸出；遮光罩的作用在于能夠使光纖與半導體激光管的對接能夠形成一個間隙隔離對接，該間隙隔離的作用能夠降低反射激光對半導體激光管發射功率的影響，使半導體激光管發射功率不因裝配結構而引起降低。在半導體激光管與光纖無間隙隔離對接情況下，由于光纖端面會有反射光產生，反射光射入激光管內被PD接收，PD的作用是穩定LD激光功率向APC提供反饋信號，由于PD接收到激光管外逆向射入的反射激光，會產生一個錯誤信號，使PD激光功率有一個下降，其下降幅度可達5％以上，采用光纖與半導體激光管的間隙隔離對接技術，可避免治療頭結構設計對半導體激光管發射功率引起下降。

所述的激光窗口罩其出光口形狀及尺寸采用安全輻照功率密度設計、激光發散照射光斑設計，提供激光輻照的安全控制。由于治療頭激光輻照為發散照射，最大激光輻照功率密度為出光口輻照光斑功率密度，此光斑功率密度應低于相關規范規定的安全輻照功率密度，采用對光纖直徑、光纖數值孔徑、光纖端面與出光口距離、激光窗口罩上出光口張角、出光口直徑選配控制，實現控制出光口安全輻照功率密度目的。

所述的外殼采用絕緣材料和進行電磁兼容防靜電設計，用于防止靜電騷擾導致激光功率衰減和激光器損壞。