新四季網

晶片集成led在光動力腫瘤治療中的應用及治療設備的製作方法

2023-05-08 10:04:31 2

專利名稱:晶片集成led在光動力腫瘤治療中的應用及治療設備的製作方法
技術領域:
本發明涉及多晶片集成大功率LED (本文簡稱為晶片集成LED)在光動力腫瘤 治療中的應用,以及晶片集成LED光動力腫瘤治療設備。
背景技術:
光動力治療癌症在臨床中以取得明顯的效果,逐漸成為治療腫瘤的主要方法之 一。目前光動力治療中使用的光源多為波長630nm的雷射光源,LED作為雷射的替 代光源在皮膚腫瘤及鮮紅斑痣中己有應用,但所有的LED在光動力的中的使用均限 於皮膚及肉眼可見部位。專利號ZL200520108617.1 、 ZL98122566.7 、 ZL200620042286.0、申請號02811553.8、申請號200580027021.1等,上述專利把小 功率LED作為面陣排列或聚焦到某一小面積,作為皮膚的光動力治療設備,其缺點 是所有設備均只能用於皮膚治療,不能用體內腫瘤的治療。
申請號200510009880.X,把發光二極體做成平面矩陣,再經透鏡陣列及石英透 鏡兩次整形,把光匯聚到光纖中。這種方法不具有實際臨床治療意義,原因是發光 二極體所發生的光為半球面形狀,經透鏡整形時其光損失嚴重,技術上傳統LED的 發光光效率為10%左右,即1W的LED發光光功率為lOOmw,如再加上透鏡損失, 經透鏡後的光功率為小於lOOmw, 一個4W的發光二極體陣列實際光輸出應小於 400mw。同時二極體陣列的面積不能任意擴大,因為透鏡的尺寸是有限的。
在醫學臨床應用中,要求光纖的未端光功率要大於2000mw才能激活光敏劑殺 死腫瘤細胞,如英國產雷射光動力設備Diomed630,德國產雷射光動力設備Ceralas PDT等所有光纖未端輸出到2000mw以上。
綜上所述,上述專利中所使用的發光二極體用於光動力治療,僅限於皮膚表面 腫瘤,不能用於體內腫瘤治療,雷射二極體可用於體內治療但設備成本太貴,限制 了其廣泛應用。
晶片集成LED (單個功率》5w)現已問世,因其體積小、光功率密度大、照射 面大將是取代普通LED和白熾燈、滷鎢燈的新一代照明設備,並且已出現了若干照 明用相關專利。到目前為止,人們對晶片集成LED的認識均停留在照明上的應用, 稱為第四代半導體照明光源。卻未想到將其應用到光動力治療領域中,以拓展光動
力治療應用範圍和療效。

發明內容
有鑑於現有技術的上述缺陷,本發明提供了一種晶片集成LED用於光動力腫瘤 治療的應用,以及晶片集成LED光動力腫瘤治療設備。本發明與雷射光動力設備相 比,結構簡單、成本低廉、設備輕巧、利於推廣,而治療效果完全滿足治療要求, 可替代雷射光動力設備進行人體內部腫瘤治療。
晶片集成LED在光動力腫瘤治療中的應用。
所述晶片集成LED與聚光器、散熱器、外殼組裝成光源頭,再與光纖連接,光 纖的另一端連接光頭,聚光器把晶片集成LED面上發光光線匯聚到光纖中,光線經 光纖導入人體內,通過光纖末端的光頭對病灶照射,配合光敏劑藥物,進行腫瘤治 療,適應症包括體內腫瘤、老年性眼底黃斑、光角化病、尖銳溼疣、頭頸部晚期 磷狀上皮癌。
晶片集成LED光動力腫瘤治療設備,包括晶片集成LED、散熱器、聚光器、 光纖、光頭、控制電路及電源;晶片集成LED、散熱器、聚光器組裝成光源頭,其 前端的聚光器與光纖連接,光纖再連^上光頭,照射的時間和光功率由主機控制。
所述晶片集成LED貼在散熱器上,晶片集成LED與散熱器中間加導熱膠,散 熱器後端設置風扇。
本發明使用的晶片集成LED,其功率為25w 1500w,平面或凸平發光,發光面 積為5x5mm2 150xl50mm2,波長根據光敏劑選擇。
散熱器上開上下相通的通風槽,既可解決通風又可擴,大散熱面積。通常散熱器 上開槽可以是發射狀或網狀形狀。晶片集成LED的熱量通過散熱風扇使其熱量由光 源頭周邊的外殼孔中排出。
所述散熱器的材料為銅、鋁、鋁合金等高導熱率的材料。
本發明晶片集成LED前端聚光器形狀為匯聚狀錐形,可以是圓錐或方錐等。其 材料選用銅、鋁合金並鍍高反光材料,也可選塑料、鐵、銅合、橡膠等鍍上高反光 材料來做聚光器。根據實際情況,也可不選用聚光器,直接將光纖對接在晶片集成 LED上。也可使用非球面透鏡匯聚光線到光纖中。
本發明為保證晶片集成LED的正常工作,裝置器中設有一個檢測LED溫度的 溫度感應器。在溫度超過設定值後,控制臺上報警器會發報警信號和停機。
本發明中有照射表面光功率檢測器,可根據病情調節光功率輸出大小,其調節 可以手動也可自動調節。
本發明釆用晶片集成LED與傳統LED相比優點在於
1、 功率大,晶片集成LED為25W 1500W,傳統LED為0.5W 3W之間。
2、 晶片集成LED為平面或凸面發光,而傳統LED為點光源發光。
3、 電光轉換效率高。晶片集成LED的發光效率為20%左右,而傳統LED為 10%。
4、 高功率密度,晶片集成LED的光功率密度是傳統LED的數倍到數十倍。 本發明與雷射光動力治療設備相比,結構簡單、成本低廉、設備輕巧、利於推
廣,而治療效果完全滿足治療要求,是新一代替代技術。 晶片集成LED光動力治療替代雷射的有益效果表現在
1、 大幅度降低設備成本;
2、 由於成本的降低用戶使用量大大增加;
3、 可增大光功率,目前雷射光功率為2-3W,晶片集成LED光動力治療儀可達 到磨以上;
4、 可擴大照射面積,在保證功率密度的情況下擴大照射範圍,對於體內的一些 大體積腫瘤提供了治療的可能。
下面結合附圖對本發明f^進一步詳細闡述。


圖1本發明晶片集成LED光動力腫瘤治療設備結構簡圖 圖2為本發明設備外形圖
具體實施例方式
為解決大功率體內治療腫瘤的問題,本發明使用了新型單顆晶片集成LED,又 稱多晶片集成大功率LED,或多晶片模組,或超大功率晶片等。本發明中簡稱晶片 集成LED。晶片集成LED是利用多個晶片組裝(Multi-Chip Module Assembly)技 術和倒裝焊技術(Flip-Chip Techology),將一個或者多個LED晶片,信號控制芯 片與防靜電晶片(Electrostatic Discharge)通過工藝集成和組裝,形成一個大的可以 防靜電,可以控制的LED模組。其中LED晶片,可以是不同波長,不同尺寸的LED 晶片。根據需要倒裝於不同尺寸,不同形狀、不同材質的底板上面。省略了繁複的 封裝工序, 一次性解決了LED的散熱問題。
本發明使用晶片集成LED (25W-1500W),使用特別設計的聚光器,把超大 功率的光經聚光器後直接耦合到光纖中。實際測量,即25W的晶片集成LED光輸
出為25WX20。/。-5W,經聚光器後(光損失<50%)耦合在光纖中,在光纖末端光功 率為5WX50%=2.5W。 2500mw的光纖末端輸出已能滿足臨床治療要求,使單顆大 功率LED替代雷射體內治療能為可能。
本發明使用25W 1500W單顆晶片集成LED,波長根據光敏劑選擇。使用圓錐 形聚光器,直接把耦合到光纖中,也可先用大面積光纖束直接貼在LED發光面上, 在大面積光纖束後加聚光器,還可使用非球面透鏡匯聚光線到光纖中。光纖直徑從 400nm 20mm,根據部位不同而有所變化。如支氣管用400nm,陰道用20mm等。
如圖所示,l為散熱器,2為晶片集成LED,與散熱器之間有導熱膠。3為聚光 器,4為光纖,5為給LED供電的開關電源等,裝在機殼6內,7為光輸出孔,光 纖4通過7和主機6相接。8為主要電源開關。光纖接口釆用WMA905標準接上。
下面給出晶片集成LED和藥物配合治療疾病的對應表
英文名中文名適應症
Photofrin血口卜啉體內腫瘤
Visudyne維替泊芬老年性眼底黃斑
Levulan (5-ALA)5氨基酮戊酸光角化病
ALA '艾拉尖銳溼疣 '
HpD血卟啉衍生物體內腫瘤
PsD-007癌光啉體內腫瘤
YHpD光葉啉體內腫瘤
Poscan替莫泊芬頭頸部晚期磷狀上皮癌
權利要求
1、晶片集成LED在光動力腫瘤治療中的應用。
2、 根據權利要求1所述的晶片集成LED在光動力腫瘤治療中的應用,其特徵 在於所述晶片集成LED與聚光器、散熱器、外殼組裝成光源頭,再與光纖連接, 光纖的另一端連接光頭,聚光器把晶片集成LED面上發光光線匯聚到光纖中,光線 經光纖導入人體內,通過光纖末端的光頭對病灶照射,配合光敏劑藥物,進行腫瘤 治療,適應症包括體內腫瘤、老年性眼底黃斑、光角化病、尖銳溼疣、頭頸部晚 期磷狀上皮癌。
3、 晶片集成LED光動力腫瘤治療設備,其特徵在於包括晶片集成LED、散 熱器、光纖、光頭、控制電路及電源;晶片集成LED、散熱器組裝成光源頭,其前 端與光纖連接,光纖再連接上光頭。
4、 根據權利要求3所述的晶片集成LED光動力腫瘤治療設備,其特徵在於 所述晶片集成LED貼在散熱器上,晶片集成LED與散熱器中間加導熱膠,散熱器 後端設置風扇。
5、 '根據權利要求3所述的晶片集成LED光動力腫瘤;臺療設備,其特徵在於 所述晶片集成LED,其功率為25w 1500w,平面或凸面發光,發光面積為5x5mm2 150xl50mm2,波長為630nm±20nm或波長根據光敏劑選擇。
6、 根據權利要求3所述的晶片集成LED光動力腫瘤治療設備,其特徵在於 散熱器上開上下相通的通風槽,通風槽為發射狀或網狀形狀。
7、 根據權利要求3所,述的晶片集成LED光動力腫瘤治療設備,其特徵李於 晶片集成LED前端與光纖之間設置聚光器,形狀為匯聚狀錐形,為圓錐或方錐。
8、 根據權利要求3所述的晶片集成LED光動力腫瘤治療設備,其特徵在於 晶片集成LED前端與光纖之間設置聚光器,聚光器為非球面透鏡,匯聚光線到光纖 中。
9、 根據權利要求3所述的晶片集成LED光動力腫瘤治療設備,其特徵在於-設備中設有一個檢測LED溫度的溫度感應器,和調節光功率輸出大小的光功率檢測 器。
全文摘要
本發明公開了一種晶片集成LED在光動力腫瘤治療中的應用,及其晶片集成LED光動力腫瘤治療設備,配合光敏劑可用於腫瘤的光動力治療。設備包括晶片集成LED,聚光器、散熱器、光纖、電源等。採用晶片集成LED及聚光器使光纖末端光輸出>2000mw,LED替代雷射二極體使治療體內腫瘤成為可能,並大大降低了設備成本。
文檔編號A61N5/06GK101185793SQ200710050668
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月30日 優先權日2007年11月30日
發明者劉先成, 巖 徐 申請人:徐 巖;劉先成

同类文章

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法【專利摘要】本實用新型公開了一種新型多功能組合攝影箱,包括敞開式箱體和前攝影蓋,在箱體頂部設有移動式光源盒,在箱體底部設有LED脫影板,LED脫影板放置在底板上;移動式光源盒包括上蓋,上蓋內設有光源,上蓋部設有磨沙透光片,磨沙透光片將光源封閉在上蓋內;所述LED脫影

壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置與流程

本發明涉及通信領域,特別涉及一種壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置。背景技術:在寬帶碼分多址(WCDMA,WidebandCodeDivisionMultipleAccess)系統頻分復用(FDD,FrequencyDivisionDuplex)模式下,為了進行異頻硬切換、FDD到時分復用(TDD,Ti

個性化檯曆的製作方法

專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀