一種復(fù)合復(fù)眼透鏡式新生兒黃疸光療照明系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)醫(yī)療儀器技術(shù)領(lǐng)域，涉及的是一種以特定波長(zhǎng)的LED作為光源，通過三種方式實(shí)現(xiàn)均勻度一定，輻照度一定，光斑面積一定的均勻照明系統(tǒng)，具體的是一種復(fù)合復(fù)眼透鏡式新生j L黃疸光療照明系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]黃疸是一種新生兒常見病，據(jù)統(tǒng)計(jì)全球大約70%的嬰兒在出生后一周內(nèi)會(huì)出現(xiàn)不同程度的黃疸癥狀，皮膚呈現(xiàn)病黃褐色。對(duì)于新生兒黃疸，目前主流的治療方法分別有換血法、藥物療法、針灸法、游泳療法、撫觸療法、基因療法和光療法。換血療法主要用于治療溶血性黃疸，但是換血后容易造成血管道阻塞，靜脈血栓等健康問題;藥物遼法是利用傳統(tǒng)中藥、苯巴比妥、蒙脫石散聯(lián)合微生態(tài)制劑等來促使黃疸的消退，但少數(shù)新生兒對(duì)藥物惡心；針灸法療效有限，同時(shí)針灸輕微的刺痛感導(dǎo)致大部分新生兒難以接受;游泳療法是使用游泳器材讓新生兒在干凈的水中游泳來治療黃疸，游泳器材設(shè)備占地，實(shí)施有一定困難;撫觸療法是通過撫摸或觸摸患兒特定部分來進(jìn)行治療，但治療部位僅限腹部，頭部和腳部，不能同時(shí)應(yīng)用于全身;基因療法是采用定點(diǎn)誘變的方法使血紅素加氧酶失去催化活性減少膽紅素合成降低膽紅素水平，此方法目前處于實(shí)驗(yàn)起步階段，技術(shù)不成熟，效果尚無定論;光療法是治療新生兒黃疸最安全，高效，簡(jiǎn)便的方法。459nm的藍(lán)光和膽紅素分子的吸收光譜極其相似，利用藍(lán)光穿透患兒皮膚作用在膽紅素分子上，使其異構(gòu)或氧化，轉(zhuǎn)變成易溶于水的異構(gòu)體。這些水溶性異構(gòu)體通過膽汁、尿液、體液排出體外，使得膽紅素的濃度降低，從而治療黃疸。
[0003]按照光療光源種類的不同，大致分為:熒光光源、鹵素光源和新型LED光源。熒光燈光療儀光譜寬，光能利用率低，治療效率低，光譜范圍中的紫外光對(duì)新生兒有副作用。鹵素?zé)艄獐焹x，加載特定濾光片實(shí)現(xiàn)單色光輸出。鹵素?zé)魤勖L(zhǎng)，光強(qiáng)高，光衰小，光譜范圍中包含較多的紅光黃光成分，如不加以防護(hù)，會(huì)對(duì)嬰兒嬌嫩脆弱的肌膚會(huì)造成光損傷。目前，鹵素?zé)艄獐焹x在國(guó)外臨床應(yīng)用較成熟，國(guó)內(nèi)仍然處于實(shí)驗(yàn)起步階段。LED作為一種高效、便捷、經(jīng)濟(jì)的新型冷光源，從20世紀(jì)末期開始，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家就開始了 LED在黃疸治療中應(yīng)用的研究，如美國(guó)NATUS公司的型號(hào)為NeoBlue LED黃疸光療儀，光源由1200顆LED組成，光照強(qiáng)度無法線性調(diào)節(jié)，電路復(fù)雜不便交互，光均勻度只有30%，工作效率低下；巴西Fanem公司的型號(hào)為Bilitron大功率LED光療儀，采用5個(gè)大功率藍(lán)紫色LED組成，光譜范圍寬，效率底下，治療效果尚無確切定論;飛利浦公司生產(chǎn)的窄波LED藍(lán)光毯Bi I iTx黃疸治療儀，是由光源、光導(dǎo)纖維和光墊三大模塊組成，療效好但價(jià)格昂貴無法大范圍推廣；當(dāng)前我國(guó)LED光療儀的研制技術(shù)仍然不成熟。
[0004]目前市場(chǎng)上以LED為光源的光療設(shè)備均采用藍(lán)光作光源，藍(lán)光退黃的療效雖好，但是藍(lán)光的光生物安全性不夠高。其主要副作用如下:藍(lán)光照射可能影響新生兒膽紅素代謝而引起免疫系統(tǒng)功能失調(diào);藍(lán)光照射導(dǎo)致動(dòng)脈導(dǎo)管未閉(PDA)，出現(xiàn)艾森曼格綜合征就會(huì)失去手術(shù)指征;藍(lán)光可直接損傷人視網(wǎng)膜細(xì)胞;藍(lán)光會(huì)導(dǎo)致睪丸中精子DNA損傷，影響成年個(gè)體生殖能力;藍(lán)光對(duì)紅細(xì)胞葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G-6pD)缺乏性黃疸加重溶血而加重黃疸的作用。膽紅素分子對(duì)380nm?530nm波段的紫藍(lán)綠三色光吸收能力較強(qiáng)，對(duì)波長(zhǎng)為459nm藍(lán)光時(shí)吸收效率達(dá)到最高，而波長(zhǎng)在500nm綠光對(duì)皮膚的穿透能力更強(qiáng)，綠光光療導(dǎo)致新生兒出現(xiàn)副作用的幾率幾乎為零。
[0005]根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外光療設(shè)備現(xiàn)狀分析，其中照明系統(tǒng)主要存在副作用多、光均勻性低下、療效差等種種缺陷，仍有很大的進(jìn)步空間。因此，研制大功率高亮度藍(lán)綠光LED新生兒黃疸光療照明系統(tǒng)是黃疸光療設(shè)備趨勢(shì)所向，必將在國(guó)內(nèi)甚至是國(guó)際市場(chǎng)具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種復(fù)合復(fù)眼透鏡式新生兒黃疸光療照明系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種復(fù)合復(fù)眼透鏡式新生兒黃疸光療照明系統(tǒng)，包括由左至右設(shè)置在同一光軸上的LED光源、準(zhǔn)直透鏡Z、復(fù)眼透鏡Fl、復(fù)眼透鏡F2和聚焦透鏡F3，由LED光源發(fā)出的單色光通過準(zhǔn)直透鏡Z后變?yōu)槠叫泄馐?，平行光束?jīng)過由復(fù)眼透鏡Fl及復(fù)眼透鏡F2構(gòu)成的復(fù)合復(fù)眼透鏡后照射到聚焦透鏡F3上，光線經(jīng)聚焦透鏡F3聚焦后在光軸的右側(cè)形成聚焦的照明平面，
[0009]其中，LED光源進(jìn)一步包括圓形燈板，在圓形燈板的中心處、以圓心向外發(fā)散的圓形燈板邊緣處，以及中心與燈板邊緣之間的中間環(huán)形處均制有距間相同的燈孔，在燈板邊緣的一周燈孔內(nèi)，間隔安裝有相同功率的藍(lán)綠LED組合燈珠和單個(gè)綠色LED燈珠，同樣，在中間環(huán)形的一周燈孔內(nèi)，也間隔安裝有相同功率的藍(lán)綠LED組合燈珠和單個(gè)綠色LED燈珠，在中心燈孔內(nèi)安裝相同功率的藍(lán)綠LED組合燈珠，其中，藍(lán)色LED為波長(zhǎng)是459nm的藍(lán)光LED，綠色LED為波長(zhǎng)是500nm的綠光LED ；
[0010]其中，復(fù)眼透鏡Fl和復(fù)眼透鏡F2為在同一光軸上且參數(shù)完全相同的兩個(gè)透鏡，復(fù)眼透鏡Fl和復(fù)眼透鏡F2都是由多個(gè)長(zhǎng)方形微透鏡構(gòu)成的長(zhǎng)方形透鏡陣列，兩個(gè)長(zhǎng)方形透鏡陣列中的微透鏡位置一一對(duì)應(yīng)，復(fù)眼透鏡F2中每一個(gè)微透鏡的幾何中心均處在復(fù)眼透鏡Fl中每一個(gè)對(duì)應(yīng)微透鏡的焦距f處。
[0011]而且，所述圓形燈板邊緣的一周燈孔具體有8個(gè)，所述中間環(huán)形的一周燈孔具體有6個(gè)，這樣，安裝在整個(gè)圓形燈板上的藍(lán)色LED燈珠共有8個(gè)，綠色LED燈珠共有15個(gè)，所有LED燈珠均采用型號(hào)為Cree xp-e的大功率LED燈珠。
[0012]而且，在圓形燈板的LED燈珠反向側(cè)焊接有發(fā)散型散熱片，發(fā)散型散熱片由單個(gè)金屬長(zhǎng)片折疊成多個(gè)肋片型散熱板，然后多個(gè)肋片型散熱板同心構(gòu)成中心發(fā)散的陽(yáng)光輻射式結(jié)構(gòu)。
[0013]而且，所述復(fù)眼透鏡Fl和復(fù)眼透鏡F2的長(zhǎng)方形透鏡陣列，具體由參數(shù)相同的橫向4塊和縱向5塊微透鏡構(gòu)成，其中，每塊微透鏡長(zhǎng)寬比為2:1，厚度和曲率半徑比為1:4。
[0014]而且，聚焦透鏡F3和右側(cè)照明平面的距離在400mm± 10mm范圍內(nèi)，照明平面構(gòu)成的照明面積為:(250mm±25mm) X (500mm±50mm)。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0016]1、本發(fā)明使用10顆459nm的藍(lán)光LED和15顆500nm的綠光LED作為光療光源代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源，治療療效更好，生物安全性更高，副作用更少。
[0017]2、本發(fā)明采用型號(hào)為Cree xp_e的大功率LED燈珠通過特殊陣列排布實(shí)現(xiàn)一定輻照度和光照面積，摒棄了傳統(tǒng)光療系統(tǒng)中上千顆引腳式LED作為光源的模式，更加經(jīng)濟(jì)高效。
[0018]3、本發(fā)明將復(fù)眼透鏡陣列應(yīng)用于黃疸光療系統(tǒng)，極大得提高了光能利用率，實(shí)現(xiàn)了高度均勻的光療效果，使得退黃速度幾乎達(dá)到一致，提高了黃疸治療效率，縮小了系統(tǒng)占用空間。
[0019]4、本發(fā)明在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上特別對(duì)光源、照明系統(tǒng)做了小型化設(shè)計(jì)，整套設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2是本發(fā)明中圓形燈板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明中圓形燈板結(jié)合散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明中散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明中復(fù)眼透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的