[發明專利]光子晶體光動力治療儀

有效

• 申請號: 201410207315.3
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN104001271A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 李萍;邵國帥;張蘭蘭;雷茂生;宋霄薇;樊婷
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: A61N5/06
• 分類號: A61N5/06
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發明涉及癌癥治療醫學技術領域，具體的說是一種采用光子晶體技術來治療癌癥的光子晶體光動力治療儀。

背景技術

光子晶體是一種介電常數隨空間周期性變化的新型光學微結構材料。從晶體結構來說，晶體內部的原子是周期性有序排列的，正是這種周期勢場的存在，使得運動的電子受到周期勢場的布拉格散射，從而形成能帶結構，帶與帶之間可能存在帶隙，即光子帶隙。光子晶體最顯著的特點是抑制某些頻率電磁波，產生光子禁帶，實現對光的優良濾波性能。

市場上的艾拉光動力治療儀可以用于治療膀胱癌、口腔癌等疾病，具有創傷小、安全高效、恢復快等特點，為患者帶來了一種全新的理想治療方案。但是目前市場上出現的光動力治療儀所使用的照射光源大多采用半導體激光發射器，射出的光往往含有多種波段的光，而且光在傳播時也有許多損耗。采用這種方式得到的照射光雖然也能達到治療的目的，但是由于得到的照射光的色純度不高，光的利用率不高，光的透射率也不高，從而在治療癌癥時需要進行較長的時間，嚴重影響癌癥治療的效率。

發明內容

本發明的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種利用光子晶體技術來大大提高光動力治療儀照射光的色純度和利用率的光子晶體光動力治療儀。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：光子晶體光動力治療儀，包括有電源開關、治療儀控制裝置、泵浦激光器、人機界面操作裝置、機體和支架，在激光發射器的輸出端口處鑲嵌一光子晶體濾波鏡片，光子晶體濾波鏡片的里側覆著有光子晶體膜；所述光子晶體膜由底層、中間層和外層構成，所述的底層和外層均由碲化鎘層和二氧化硅層交替鋪設構成，中間層為五氧化二鉭層，所述外層與底層的結構對稱設置，底層和外層中與中間層相接的一層均為二氧化硅層，底層中與光子晶體濾波鏡片相接的一層為碲化鎘層。

本發明所述光子晶體膜的厚度為微米級。

本發明所述碲化鎘層、二氧化硅層厚度分別為91.1nm、167.8nm。

本發明的有益效果是：本發明利用光子晶體的特性，通過在光子晶體濾波鏡片上覆蓋幾個微米厚度的層片式光子晶體膜，使光子晶體濾波鏡片抑制其他波長的電磁波通過，僅將治療肝癌、胃癌等所需的穿透組織能力強的980nm的近紅外光大量透過，實現對照射光的優良濾波性能，從而提高光動力治療儀照射光源的色純度，將光的透射率提高至99%以上，進而縮短治療癌癥所需要的時間，提高癌癥的治療效率。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是泵浦激光器的結構示意圖。

圖3是本發明光源的光譜分析圖。

圖中標記：1、電源開關，2、治療儀控制裝置，3、泵浦激光器，4、機體，5、人機界面操作裝置，6、支架，7、光纖，301、光子晶體濾波鏡片，302、輸出端口。

具體實施方式

光子晶體光動力治療儀，包括有電源開關1、治療儀控制裝置2、泵浦激光器3、人機界面操作裝置5、機體4和支架6，在激光發射器3的輸出端口302處鑲嵌一光子晶體濾波鏡片301，光子晶體濾波鏡片301的里側覆著有光子晶體膜；所述光子晶體膜由底層、中間層和外層構成，所述的底層和外層均由碲化鎘層和二氧化硅層交替鋪設構成，中間層為五氧化二鉭層，所述外層與底層的結構對稱設置，底層和外層中與中間層相接的一層均為二氧化硅層，底層中與光子晶體濾波鏡片301相接的一層為碲化鎘層。

本發明所述光子晶體膜的厚度為微米級。

本發明所述碲化鎘層、二氧化硅層厚度分別為91.1nm、167.8nm。

本發明主要用于治療一些肝、胃等內臟器官的癌變，因此泵浦激光器采用的照射光為穿透組織能力強的980nm近紅外光，本發明基于光子晶體理論，甄選合適的介質材料碲化鎘和二氧化硅作為光子晶體周期結構介質層，并摻雜一定量五氧化二鉭層，經過大量實驗，確定了最佳的光子晶體周期結構和光子晶體膜層的厚度。同時對本發明結構的光子晶體光動力治療儀做了仿真實驗，其光譜分析結果如圖3所示。從圖中可以看出，波長范圍在800-1250nm內的光中980nm的近紅外光的透射率最高，為0.9914，大大提高照射光的色純度和利用率。?