一种便携式的近红外镇痛治疗仪的制造方法与工艺

本发明属于医疗器械领域,尤其涉及一种便携式的近红外镇痛治疗仪。

背景技术:

目前,红外治疗设备已广泛应用于理疗装置、医疗器械领域,市场上的红外治疗设备都是以大功率远红外光作为治疗光源,通过远红外光照射皮肤表面,皮肤及表皮下组织将红外线能量转化为热,形成的热效应能够降低感觉神经兴奋性,提高疼痛感受度,起到镇痛的作用。

然而现有的红外治疗设备存在着以下缺陷:现有的红外治疗设备都是采用远红外光(1.5μm—15μm)进行治疗,穿透距离短,仅能穿透 0.05mm-1mm,达到皮肤表皮的浅层;现有的红外治疗设备多为台式仪器或立式灯,体型太大,不方便携带随时使用;现有的红外治疗设备功能较为单一,不能同时具有拔罐、近红外照射、热疗等功能。

技术实现要素:

本发明的目的是提供一种便携式的近红外镇痛治疗仪,解决了现有的红外治疗设备不能同时具有拔罐、近红外照射和热疗功能的问题。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种便携式的近红外镇痛治疗仪,包括近红外灯吸附组件,近红外灯吸附组件包括由弹性材料制成的吸球、与吸球连通的吸盘、固定件、近红外灯和与近红外灯连接的缆线,近红外灯以及固定件均位于吸盘内,吸球设有出线孔,缆线从出线孔伸出吸球外,吸盘设有吸口并用于吸附皮肤。

所述吸盘外侧设置与其连通的空心插柱,吸球对应空心插柱设有插口,空心插柱的外侧面设有倒齿,空心插柱插入插口。

所述固定件为一个设置灯孔和透气孔的安装盘,安装盘对应近红外灯的管脚设置管脚槽,近红外灯可以安装插入灯孔,近红外灯的管脚嵌入管脚槽并与缆线连接,安装盘的外圈表面与吸盘的内表面相接触。

所述固定件为一个设置灯孔的安装盘,安装盘对应近红外灯的管脚设置管脚槽,近红外灯插入灯孔,近红外灯的管脚嵌入管脚槽并与缆线连接,安装盘的外圈表面与吸盘的内表面间隔设置,安装盘与吸盘的内表面之间夹设有隔块,安装盘与吸盘内表面之间形成通气空隙。

所述缆线上还设有缆线插头,缆线插头连接主机,主机包括主机外壳和线路板,主机外壳上设有按键模块、指示灯模块和数个缆线插座,所述缆线插头连接缆线插座,所述线路板上设有单片机、电源模块、LED 驱动模块、第一接口和第二接口,所述按键模块通过导线连接所述第一接口,所述指示灯模块通过导线连接所述第二接口,所有所述缆线插座均通过导线连接 LED 驱动模块,LED驱动模块、第一接口和第二接口均连接单片机,电源模块为单片机、电源模块、LED 驱动模块、第一接口和第二接口供电。

所述按键模块由数个按键组成,每一个所述按键均通过导线连接所述第一接口;所述指示灯模块由数个 LED 灯组成,每一个所述 LED灯均通过导线连接所述第二接口。

所述缆线插头的型号为 3.5MM 耳机插头,所述缆线插座的型号为PJ-616,所述线缆与缆线插头的连接处设有保护套,所述保护套为热缩套管。

所述LED驱动模块的型号为PT4115;所述单片机的型号为STM32F070C6T6或STM8S103K3T6。

本发明所述的一种便携式的近红外镇痛治疗仪,解决了现有的红外治疗设备不能同时具有拔罐、近红外照射和热疗功能的问题;吸盘吸附固定在人体上,位点准确,使用过程中不会掉下来,本发明使用近红外灯作为光源,穿透深度为 1mm-10mm,可达真皮及皮下组织,并有热效应,起到镇痛、舒缓的作用;近红外灯安装吸盘内侧,能量聚拢在吸盘内下方皮肤的小空间内,效果显著;本发明成本低,携带方便。

附图说明

图 1 是主机的结构示意图;

图 2 是线路板的硬件原理图框图;

图 3 是吸球的立体图;

图 4 是吸球的剖面图;

图 5 是吸盘的立体图;

图 6 是吸盘的剖面图;

图 7 是近红外灯吸附组件的结构示意图;

图 8 是近红外灯吸附组件的剖面图;

图 9 是近红外灯的结构示意图;

图 10 是固定件的结构示意图;

图 11 是固定件的立体图;

图 12 是近红外灯与固定件和缆线的结构示意图;

图 13 是图 12 中的 A-A 视图;

图 14 是近红外灯吸附组件与缆线插头的结构示意图;

图 15 是图 14中的 B-B 视图;

图 16 是吸球空腔挤压气体的示意图;

图 17 是吸球空腔进气时的示意图;

图 18 是隔块的结构示意图;

图 19 是实施例 2 的结构示意图;

图中:主机外壳 300、按键 301、LED 灯 302、缆线插座 303、电源模块 304、第一接口 305、第二接口 306、单片机 307、LED 驱动模块 308、缆线 3-2、导线 3-2a、套管 3-2b、保护套 3-3、保护套孔 3-3b、吸球 3-4、出线孔 3-4a、吸球空腔 3-4b、插口 3-4c、吸盘 3-5、通孔 3-5a、吸盘空腔 3-5b、空心插柱 3-5c、近红外灯 3-6、灯珠 3-6a、灯座 3-6b、管脚 3-6c、安装盘 3-7、灯孔 3-7b、管脚槽 3-7c、透气孔 3-7d、隔块 3-8。

具体实施方式

实施例 1:

由图 1-图 17 所示的一种便携式的近红外镇痛治疗仪,包括近红外灯吸附组件,近红外灯吸附组件包括由弹性材料制成的吸球 3-4、与吸球 3-4 连通的吸盘空腔 3-5b、固定件、设置在固定件上的近红外灯 3-6 和与近红外灯 3-6 连接的缆线 3-2。

所述吸盘空腔 3-5b 外侧设有与吸盘空腔 3-5b 连通的空心插柱3-5c,吸盘空腔 3-5b 设有吸口并用于吸附皮肤,所述吸盘空腔 3-5b设于吸盘 3-5 上并为吸盘 3-5 自带的空腔,空心插柱 3-5c 同时也设于吸盘 3-5 的外侧,吸口同时也设于吸盘 3-5 上,吸盘空腔 3-5b(或吸盘)为半圆球状并且吸盘空腔 3-5b 的内表面为半圆球面,空心插柱 3-5c 固设在吸盘空腔 3-5b 的外侧,空心插柱 3-5c 设有沿空心插柱 3-5c 纵向或轴向通透的通孔 3-5a,空心插柱 3-5c 呈圆环柱状,吸盘 3-5 设有与空心插柱 3-5c 的通孔 3-5a 连通的连接孔,空心插柱3-5c的通孔3-5a通过所述连接孔与吸盘3-5的吸盘空腔3-5b连通。

优选地,吸盘空腔 3-5b 与空心插柱 3-5c 为一体成型的一体式结构,吸盘 3-5 由刚性的、不会发生形变的材料如铜、铁、聚乙烯等制成。

空心插柱 3-5c 的外侧面外圈表面设有倒齿。

所述吸球 3-4 为内设吸球空腔 3-4b 的吸球球囊,吸球 3-4 是由具有弹性的、有一定硬度的、按压能发生形变、压力消失回复原状的材料如橡胶、硅胶等吹塑形成。吸球 3-4 对应空心插柱 3-5c 设有与吸球空腔 3-4b 连通的插口 3-4c,空心插柱 3-5c 插入插口 3-4c。吸球 3-4 设有用于伸出缆线 3-2 的出线孔 3-4a,出线孔 3-4a、吸球空腔 3-4b 和通孔 3-5a 依次连通,吸球 3-4 外的出线孔 3-4a 处设有保护套 3-3,保护套 3-3 设有保护套孔 3-3b。

将保护套 3-3、吸球 3-4 及吸盘 3-5 安装起来,形成简单的真空吸盘空腔结构,此时在三者的内部形成由依次连通的保护套孔3-3b、吸球空腔 3-4b、吸盘空腔 3-5b 空腔构成的腔体结构。倒齿结构,可以挤入插口 3-4c,并使吸球 3-4 的插口 3-4c 处发生形变,使空心插柱 3-5c 与吸球 3-4 的连接更为紧密。

近红外灯 3-6 由灯珠 3-6a、灯座 3-6b 和管脚 3-6c 共同组成,缆线 3-2 由导线3-2a 及包覆在导线 3-2a 外的套管 3-2b 共同组成。

近红外灯 3-6 设有管脚 3-6c,近红外灯 3-6 与缆线 3-2 通过近红外灯 3-6 的管脚 3-6c 与缆线 3-2 的导线 3-2a 相连接。更优的,缆线3-2 可采用一拖二/一拖多的形式,通过分线盘,一条缆线 3-2 可分成两条/多条并连接两个/多个近红外灯 3-6,当缆线 3-2 连接两个或者多个近红外灯 3-6 时,缆线 3-2 的分线处可设置分线盘。

近红外灯 3-6 设置在固定件上,近红外灯 3-6 以及固定件均位于吸盘空腔 3-5b 内,所述固定件为一个设置灯孔 3-7b 和透气孔 3-7d的安装盘 3-7,安装盘 3-7 为圆环状,灯孔 3-7b 为安装盘 3-7 的中心孔,透气孔 3-7d 围绕中心孔周圈设置多个,安装盘 3-7 对应近红外灯 3-6 的管脚 3-6c 设置管脚槽 3-7c,近红外灯3-6 安装并插入灯孔 3-7b,灯珠 3-6a 向吸盘空腔 3-5b 吸口一侧伸出灯孔 3-7b 之外,近红外灯3-6的管脚3-6c 嵌入管脚槽3-7c 后进行固定并与缆线3-2连接,这样近红外灯 3-6 与固定件连接固定在一起。缆线 3-2 从出线孔 3-4a 伸出吸球 3-4 外。

安装盘 3-7的外圈表面与吸盘空腔 3-5b 的内表面接触贴合并粘接固定在一起,安装盘 3-7 的外圈表面为一条圆弧线围绕安装盘 3-7中心孔周圈的回转面,安装盘 3-7 的外圈表面可以与吸盘空腔 3-5b内表面契合。

缆线 3-2 穿过保护套 3-3 的保护套孔 3-3b、吸球空腔 3-4b、空心插柱的通孔、吸盘空腔3-5b 空腔并与近红外灯3-6的管脚 3-6c 连接,并把保护套孔 3-3b 及吸球空腔 3-4b 顶端的出线孔3-4a 完全堵死。

近红外灯 3-6 的管脚 3-6c 卡在固定件的管脚槽 3-7c 内,并将灯珠 3-6a 露出在朝向吸口一侧的固定件下方。固定件的安装盘 3-7 的外径与吸盘空腔 3-5b 空腔的内径相匹配,将近红外灯 3-6 固定在指定位置。

更优的,为了进一步保证吸球 3-4-吸盘空腔 3-5b 结构起到真空吸盘空腔 3-5b 的作用,将保护套 3-3 用胶粘合在吸球 3-4 上,完全堵住保护套 3-3 与吸球 3-4 之间的缝隙。

更优的,可以固定件上挖一个槽,嵌入磁铁将其填满,在近红外治疗的同时起到磁疗的效果。

由于吸球 3-4 与保护套 3-3 的连接处的空隙已经封死,我们将吸盘空腔 3-5b 空腔的气体压力定义为 P 腔,将大气压力定义为 P 0 。吸盘空腔 3-5b 固定在人体的原理如图 6a 所示,将其分解为如下步骤:

步骤一:吸盘空腔 3-5b 空腔压力与大气压力相等,即 P 腔 = P 0 ;

步骤二:如图 6a 所示,当有外力挤压吸球 3-4 时,吸球 3-4 发生形变,并将吸球空腔 3-4b 内的气体向外排出。由于吸球 3-4 与保护套3-3的连接处已经封死,所以气流方向如图6,途径吸球空腔3-4b、吸盘空腔 3-5b 空腔、固定件上的透气孔 3-7d 向外排出,此时吸球空腔 3-4b 的空气密度极低。

步骤三:如图6b所示,将吸盘空腔3-5b放置在人体的某个位点,并将吸盘空腔 3-5b 的吸口端按压在皮肤表面,松手放掉吸球 3-4,此时吸盘空腔 3-5b 内的空气迅速填满吸球 3-4 内腔,吸球 3-4 内腔与吸盘空腔 3-5b内腔压力小于大气压力,即 P 腔 < P0,形成负压环境,此时吸球 3-4 被固定在人体上。

步骤四:治疗完毕后,再次挤压吸球 3-4,吸球 3-4 内气体再次向吸盘空腔 3-5b方向排出,吸盘空腔 3-5b 空腔内压力再次与大气压力相等,即 P 腔 = P 0 ,可取下吸盘空腔 3-5b,完成治疗。

所述缆线 3-2上还设有缆线插头 3-1,缆线插头 3-1 连接主机,主机包括主机外壳 300 和线路板,主机外壳 300 上设有按键模块、指示灯模块和数个缆线插座303,其中一个缆线插座 303为电源充电口,电源充电口与电源模块 304 连接,所述缆线插头连接缆线插座 303,所述线路板上设有单片机 307、电源模块 304、LED 驱动模块 308、第一接口 305 和第二接口 306,所述按键模块通过导线 3-2a 连接所述第一接口305,所述指示灯模块通过导线3-2a连接所述第二接口306,所有所述缆线插座 303 均通过导线 3-2a 连接 LED驱动模块 308,LED驱动模块 308、第一接口 305 和第二接口 306 均连接单片机 307,电源模块 304 为单片机 307、电源模块 304、LED 驱动模块 308、第一接口 305 和第二接口 306 供电。

所述按键模块由数个按键 301 组成,每一个所述按键 301 均通过导线 3-2a 连接所述第一接口 305;所述指示灯模块由数个 LED 灯 302组成,每一个所述LED灯302均通过导线3-2a连接所述第二接口306。

所述缆线插头的型号为 3.5MM 耳机插头,所述缆线插座 303 的型号为 PJ-616,所述线缆与缆线插头的连接处设有所述保护套 3-3,所述保护套 3-3 为热缩套管。

所述 LED 驱动模块 308 的型号为 PT4115;所述单片机 307 的型号为 STM32F070C6T6 或 STM8S103K3T6。

使用时,首先将主机与外部电源通过电源充电口相连,主机通电;然后将缆线插头插入一个缆线插座 303 中,然后用手捏紧吸球 3-4,将其中空气排出,选中即将需要治疗的人体位点,将吸盘空腔 3-5b按压在人体皮肤表面,手松开,此时吸盘空腔 3-5b 牢固固定在人体皮肤表面,然后用户通过按键模块向单片机 307 输入作用条件,作用条件包括作用时长和作用强度,作用时长包括 3 分钟、5 分钟、和 10分钟;作用强度包括低温、中温和高温;然后通过按键模块选择开始,单片机 307 根据用户输入的作用时长来设置其内部的定时器进行计时,并同时根据用户输入的作用强度来调整 LED 驱动模块 308 的输出功率,使 LED 驱动模块 308 输出低功率、中功率或高功率,从而控制近红外灯 3-6 的照射强度,LED 驱动模块 308 驱动近红外灯 3-6 开始照射吸盘空腔 3-5b 内部的皮肤表面;当用户需要停止治疗过程时,只需通过按键模块选择停止,即可停止近红外灯 3-6 的照射,并且同时单片机 307 令其内部的定时器重置。

实施例 2:

由图 18 和图19 所示的一种便携式的近红外镇痛治疗仪,与实施例 1 的不同之处在于:安装盘 3-7 的外圈表面与吸盘空腔 3-5b(或吸盘3-5)的内表面间隔设置,安装盘3-7的外圈表面与吸盘空腔3-5b内表面之间夹设有两个隔块 3-8,安装盘 3-7 与吸盘空腔 3-5b 内表面之间形成通气空隙,两隔块 3-8 为一对有粘性的弧形体,隔块 3-8可设置数对,隔块 3-8 的外侧与吸盘空腔 3-5b 内表面紧密贴合、内侧有粘性,隔块与吸盘空腔 3-5b 内表面、与安装盘均为粘接,两隔块 3-8分别将近红外灯3-6 的两管脚 3-6c 牢牢固定在吸盘空腔3-5b上。隔块 3-8 隔在近红外灯 3-6 与吸盘空腔 3-5b 之间,拉远两者距离,让吸球空腔 3-4b 与吸盘空腔 3-5b 空腔之间的空气流通。

本发明所述的一种便携式的近红外镇痛治疗仪,解决了现有的红外治疗设备不能同时具有拔罐、近红外照射和热疗功能的问题;吸盘吸附固定在人体上,位点准确,使用过程中不会掉下来,本发明使用大功率近红外灯照明,穿透深度为为 1mm-10mm,可达真皮及皮下组织,并有热效应,起到镇痛、舒缓的作用;近红外灯安装吸盘内侧,能量聚拢在吸盘内下方皮肤的小空间内,效果显著;本发明成本低,携带方便。

(聊城荣恒医疗器械有限公司)