专利名称：一种强脉冲光光子治疗仪治疗光头的质量检测系统及方法
技术领域：
本发明属于选择性光谱强光医学的计量测试领域，具体涉及一种强脉冲光 (intense pulsedlight, IPL)光子治疗仪的治疗光头的质量检测系统及方法，主要用于光 子脱毛仪、光子嫩肤仪等IPL光子治疗仪的治疗光头的质量检验控制。
背景技术：
选择性光谱强光医学领域的迅速发展主要得益于“选择性光热作用”理论，其含义 为根据不同组织的生物学特性，只要选择合适的波长、能量、脉冲持续时间，以保证对病变 组织进行有效治疗之同时，尽量避免对周围的正常组织造成损伤。目前用于选择性光谱强 光医学领域的治疗设备主要有激光和强脉冲光。IPL的治疗机制与激光相似，也是依照选择 性光热作用理论。激光与生物组织相互作用后所引起的激光与生物组织的任何变化，都称为激光生 物效应。激光的生物效应是应用于医学的理论基础。通常激光的变化用于诊断，生物组织 的变化则是激光治疗的理论基础。激光生物效应的强弱既与生物组织的性质有关，又与激 光的性能有关。激光生物效应的机制一般认为有热效应、压强效应、光化效应和电磁效应。激光对生物组织的热效应，是光被生物组织吸收后转化为热能，使组织的温度升 高，性质发生变化。激光对生物组织的压强作用，可使悬浮于溶液中的微小粒子以很大的加 速度向四面八方运动，使组织产生机械损伤和破坏。激光对生物组织的光化反应可引起酶、 氨基酸、蛋白质、核酸等活性发生变化，分子的高级结构也会有不同程度的变化，从而产生 如杀菌作用、红斑效应、色素沉着、维生素D合成等生物效应。上述三种效应是光以粒子的 形式与组织作用产生的，激光又是电磁波，激光还以电磁场的形式与生物组织作用。生物组 织在光的作用下会发生电致伸缩，光引起的电致伸缩又可产生超声波，而超声波的空化作 用可使细胞破裂或发生水肿。激光的性能主要包括波长、能量和脉冲持续时间。首先要选择能作用到靶组织并 被靶组织强烈吸收的波长。由于激光在组织中的穿透深度与激光的波长成正比，因此治疗 时激光波长的选择应首先考虑激光穿透力的大小，病变部位越深，则所需的激光波长越长， 尤其是真皮深部的病变一定要选择较长的激光波长，否则激光作用不到病变部位。其次要选择能在靶组织上产生足够的温度，使之破坏的合适能量。足够的激光能 量是保证疗效的前提，现代激光仪都具有强大的功率。实际临床应用时激光的能量密度须 根据靶组织的性质、颜色深浅、大小厚薄和治疗当时的反应等来确定，治疗过程中应不断地 对激光能量进行调试和修正。如选择的激光能量过低达不到疗效，过高则有形成瘢痕的危 险。最后激光的脉冲持续时间应小于或等于靶组织的热弛豫时间。激光的脉冲持续时 间必须足够长，才能引起靶组织的充分破坏，但热传导的多少与脉冲持续时间成正比，时间 越长，热损伤的范围越大。根据光学理论，只要使激光的脉冲持续时间小于或等于靶组织的 热弛豫时间，就不会引起周围组织的热损伤。
IPL光子治疗仪治疗皮肤的原理是皮肤选择性吸收波长为560nm-1200nm的强脉 冲光子，产生不同的光生化、热解反应。其中，短波段光子选择性作用于皮下的色素或血管 病变组织，使其色素和血管病变组织分解、凝固、炭化脱落，达到治疗作用；长波段光子刺激 胶原蛋白和弹性纤维，使胶原蛋白和弹性纤维重新排列并增厚，重塑皮肤弹性。IPL光子治 疗仪的脱毛原理是毛发中的黑色素选择地吸收690nm-1200nm的强脉冲光子，黑色素主要 在毛囊基质细胞中，在毛发生长过程中被传送到毛干部分，毛囊上皮、毛乳头和毛凸中的黑 色素最丰富，这些黑色素吸收光能后，使局部温度升高到65-70°C，从而破坏毛囊，阻碍和终 止毛发的生长。目前由于IPL光子治疗仪在使用的过程中，仪器性能和质量的检验一般是通过临 床效果来实现的。而临床效果的显现需要周期，同时临床效果表现出来的信息是一种综合 信息，即物理性要素和被作用的皮肤生物性要素的综合反映。所以临床效果显现出来的信 息不能直接反映出仪器各项参数是否达到设计要求。很多国产的上述设备，有的不但不能 起到治疗的效果，做完后反而比原来的情况更糟糕，其根本原因就是在生产过程中没有完 善的质量控制体系和检测手段。
发明内容
为了很好地解决上述问题，本发明中提供了一种用于IPL光子治疗仪的治疗光头 的质量检验控制系统及方法。本发明从光谱学的角度分解该类光学零件的各物理参数，并 对其光谱特性的半成品合格率进行相对检测和质量控制，从根本上保证仪器质量的一致 性，并为针对不同个体的最佳临床效果提供物理层面上的技术基础。为了达到相对检测和质量控制的目的，本发明采取了如下技术方案本发明所提供的一种IPL光子治疗仪的治疗光头的质量检测系统，包括有光源系 统、单色器系统、聚光系统、治疗光头、光电接收部件以及计算机，其中，治疗光头是由蓝宝 石导光晶体制成的，把治疗光头固定在检测平台上，计算机通过步进电机控制检测平台双 向移动，单色器系统的输入端与光源系统相连接，单色器系统的输出端与聚光系统的输入 端相连接，聚光系统的输出端与检测平台相连接，光电接收部件的输入端与检测平台相连 接，光电接收部件的输出端与计算机相连通；本发明所提供的一种IPL光子治疗仪的治疗光头的质量检测方法为，利用上述质 量检测系统，按照如下的步骤进行1)将强脉冲光光子治疗仪的治疗光头放在检测平台上，并将其发光医疗面按照面 积划分为多个检测点；2)打开光源系统使其发出光源，光源经过单色器系统滤光后发出特定波长的光 源，再经过聚光系统聚焦后照射在治疗光头上；3)计算机通过步进电机控制检测平台移动，使其上的治疗光头的发光医疗面上的 第一个检测点对准光源，再通过计算机判断光电检接收部件是否接收到光信号，根据判断 结果显示治疗光头的光谱分布情况；4)计算机通过步进电机控制检测平台X和Y方向移动，重复步骤3)中的检测计算 方法，对其余各个检测点进行检测；5)根据每个检测点的光谱的分布曲线图获得整个工作面上的光谱分布的立体曲线图。本发明是利用相对检测进行的，是以一个已被医疗技术层面上肯定的光学零件为 标准样品，用IPL光子治疗仪的治疗光头的质量检测装置检测得出结果，与被检测样品的 检测结果进行对比，就可了解被检测样品的质量是否合格，同时可根据光谱分布的差别，找 出不合格产品的参数误差。本发明具有的有益效果是能够对IPL光子治疗仪的治疗光头的光谱透过率和光谱分布进行检测研究，从光谱学的角度分解该类光学零件的各物理参数，并对其光谱特性 的半成品合格率进行检测，这样从根本上保证了仪器质量的一致性，并为针对不同个体的 最佳临床效果提供物理层面上的技术基础，为该类光学零件的质量检验提供了一种全新的 实用化手段。
图1本发明的结构示意框2治疗光头4的工作面图中1、光源系统，2、单色器系统，3、聚光系统，4、治疗光头(被检测物品)，5、光 电接收部件，6、计算机。
具体实施例方式下面结合附图1 2详细说明本实施例。本实施例的结构示意框图如图1，IPL光子治疗仪的治疗光头的质量检测装置，包 括有光源系统1、单色器系统2、聚光系统3、治疗光头4、光电接收部件5以及计算机6，其 中，治疗光头4固定在检测平台上，计算机6通过步进电机控制检测平台双向移动，单色器 系统2的输入端与光源系统1相连接，单色器系统2的输出端与聚光系统3的输入端相连 接，聚光系统3的输出端与检测平台相连接，光电接收部件5的输入端与检测平台相连接， 光电接收部件5的输出端与计算机6相连通；光源系统1发出的光源依次经所述单色器系 统2、聚光系统3后照射在治疗光头4上，然后通过计算机6判断光电检接收部件5是否接 收到光信号，根据判断结果显示治疗光头4的光谱分布情况。本发明是利用相对检测进行的，是以一个已被医疗技术层面上肯定的光学零件为 标准样品，用IPL光子治疗仪的治疗光头的质量检测装置检测得出结果，与被检测样品的 检测结果进行对比，就可了解被检测样品的质量是否合格，同时可根据光谱分布的差别，找 出不合格产品的参数误差。IPL光子治疗仪的治疗光头与生物组织的作用是以面阵来工作的，可以把治疗光 头的工作面按照面积划分为多个检测点，如图2所示。按照上述理论，IPL光子治疗仪的治疗光头的质量检测装置对治疗光头进行相对 检测及质量控制的方法是按以下步骤进行的1)将IPL光子治疗仪的治疗光头4放在检测平台上，并将其发光医疗面按照面积 划分为多个检测点；2)打开光源系统1使其发出光源，光源经过单色器系统2滤光后发出特定波长的 光源，再经过聚光系统3聚焦后照射在治疗光头4上；
3)计算机6通过步进电机控制检测平台移动，使其上的治疗光头4的发光医疗面 上的第一个检测点对准光源，再通过计算机6判断光电检接收部件5是否接收到光信号，根 据判断结果显示治疗光头4的光谱分布情况；4)计算机6通过步进电机控制检测平台X和Y方向移动，重复步骤3)中的检测计 算方法，对其余各个检测点进行检测；5)根据每个检测点的光谱的分布曲线图获得整个工作面上的光谱分布的立体曲 线图。经实验验证，使用本发明可实现对IPL光子治疗仪的治疗光头的光谱透过率和光 谱分布进行检测研究，从光谱学的角度分解该类光学零件的各物理参数，对其光谱特性的 半成品合格率进行检测，这样从根本上保证了仪器质量的一致性，并为针对不同个体的最 佳临床效果提供物理层面上的技术基础，为该类光学零件的质量检验提供了一种全新的实 用化手段。以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。
权利要求
一种强脉冲光光子治疗仪治疗光头的质量检测系统，其特征在于包括有光源系统(1)、单色器系统(2)、聚光系统(3)、治疗光头(4)、光电接收部件(5)以及计算机(6)，其中，治疗光头(4)是由蓝宝石导光晶体制成的，把治疗光头(4)固定在检测平台上，计算机(6)通过步进电机控制检测平台双向移动，单色器系统(2)的输入端与光源系统(1)相连接，单色器系统(2)的输出端与聚光系统(3)的输入端相连接，聚光系统(3)的输出端与检测平台相连接，光电接收部件(5)的输入端与检测平台相连接，光电接收部件(5)的输出端与计算机(6)相连通。
2.一种强脉冲光光子治疗仪治疗光头的质量检测方法，其特征在于，利用权利要求1 所述的质量检测系统，按照如下的步骤进行的1)将强脉冲光光子治疗仪的治疗光头(4)放在检测平台上，并将其发光医疗面按照面 积划分为多个检测点；2)打开光源系统(1)使其发出光源，光源经过单色器系统(2)滤光后发出特定波长的 光源，再经过聚光系统(3)聚焦后照射在治疗光头(4)上；3)计算机(6)通过步进电机控制检测平台移动，使其上的治疗光头(4)的发光医疗面 上的第一个检测点对准光源，再通过计算机判断光电检接收部件(5)是否接收到光信号， 根据判断结果显示治疗光头的光谱分布情况；4)计算机通过步进电机控制检测平台X和Y方向移动，重复步骤3)中的检测计算方 法，对其余各个检测点进行检测；5)根据每个检测点的光谱的分布曲线图获得整个工作面上的光谱分布的立体曲线图。
全文摘要
本发明涉及一种强脉冲光光子治疗仪的治疗光头的质量检测系统及方法，属于选择性光谱强光医学的计量测试领域。包括有光源系统、单色器系统、聚光系统、治疗光头、光电接收部件以及计算机。其中，把治疗光头固定在检测平台上，计算机通过步进电机控制检测平台双向移动，光源系统发出的光源依次经所述单色器系统、聚光系统后照射在治疗光头上，然后通过计算机判断光电接收部件是否接收到光信号，根据判断结果显示治疗光头的光谱分布情况。本发明的质量检测方法可以得到每个点的光谱分布的曲线图，进而获得整个工作面的光谱分布的立体曲线图，从根本上保证了仪器质量的一致性，并为针对不同个体的最佳临床效果提供物理层面上的技术基础。
文档编号A61N5/06GK101829406SQ20101016700
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者刘世炳, 吴坚, 谢霞, 陈涛 申请人:北京工业大学