устройство для световой терапии

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЕТОВОЙ ТЕРАПИИ, содержащее блок управления, подключенный выходами к входам источников светового излучения, фотометрические датчики и блок индикации и сигнализации, отличающееся тем, что в него введен калиброванный отражатель с заданным коэффициентом отражения, при этом в каждом канале источник излучения объединен конструктивно с фотометрическим датчиком в один блок, в котором они установлены согласованно, с постоянной апертурой и постоянным расстоянием от поверхности калиброванного отражателя, причем управляющие входы источников излучения подключены к выходам цифроаналоговых преобразователей, входящих в состав блока управления, а выходы фотометрических датчиков подключены к входам аналого-цифровых преобразователей, входящих в состав блока управления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к способам и устройствам для светового (в том числе лазерного) терапевтического воздействия.

Известно устройство, предназначенное для светового лазерного воздействия на патологические очаги в терапевтических целях заявка Японии N 1-13386, А 61 N 5/06, 1989 г.

Известно также терапевтическое лазерное устройство для воздействия на патологические очаги, содержащее блок управления и несколько лазерных зондов, селективно возбуждаемых электрическим током, патент ФРГ N 3720742, кл. А 61 N 5/06, 1988 г.

Наиболее близким техническим решением является устройство для световой терапии патент Франции N 2513522, кл. А 61 N 5/06, 1988 г. Устройство содержит блок управления, источник излучения, подключенный входом к выходу блока управления, контрольный фотометрический датчик, на который при процедуре контроля работоспособности направлен выход источника излучения, а также подключенные последовательно к выходу фотометрического датчика усилитель и блок индикации.

Недостатком прототипа является низкая достоверность контроля, не позволяющая оценить степень работоспособности устройства и обеспечить необходимую точность дозировки (эффективность лечения) при неполной работоспособности устройства.

Задачей заявленного технического решения является повышение точности световой терапии путем осуществления глубины контроля работоспособности светотерапевтических устройств в условиях их клинического применения.

Указанная задача достигается тем, что в устройстве для световой терапии, содержащем блок управления, подключенный выходами ко входам источников светового излучения, фотометрические датчики и блок индикации и сигнализации, введен калиброванный отражатель с заданным коэффициентом отражения, при этом в каждом канале источник излучения объединен конструктивно с фотометрическим датчиком в один блок, в котором они установлены согласованно, с постоянной апертурой и постоянным расстоянием от поверхности калиброванного отражателя, причем управляющие входы источников излучения подключены к выходам цифро-аналоговых преобразователей, входящих в состав блока управления, а выходы фотометрических датчиков подключены ко входам аналого-цифровых преобразователей, входящих в состав блока управления.

Блок-схема заявленного устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит блок управления 1, источники излучения 2, подключенные входами к управляющим выходам блока управления 1, фотометрический датчик 3, объединенный с источником излучения 2 конструктивно в один блок 6. Выход фотометрического датчика 3 подключен к измерительному входу блока управления 1, к сигнальному выходу блока управления 1 подключен блок индикации и сигнализации 5, а раскрыв апертуры блока 6 помещен при контроле на отражающую поверхность калиброванного отражателя 7 с известным коэффициентом отражения, причем источники излучения 2 и фотометрический датчик 3 расположены конструктивно в составе блока 6 таким образом, что их оптические оси максимально совмещены по направлению, направлены в сторону раскрыва апертуры, а корпус блока 6 обеспечивает совпадение зоны S₃ обзора фотометрического датчика 3 с зонами облучения источников 2, а также постоянство расстояния R от центров источников 2 и фотометрического датчика 3 до облучаемой поверхности (в том числе до отражающей поверхности отражателя 7 при контроле).

Устройство для световой терапии может работать в режимах контроля работоспособности, диагностики неисправностей и терапевтического воздействия.

При заводском изготовлении на стадии сертификации производят однократную калибровку характеристики чувствительности фотометрического датчика, устанавливающей табличную зависимость между плотностью потока П излучения от каждого источника 2 на отражающей поверхности 7 в раскрыве апертуры блока 6 и эквивалентными значениями U₃ сигналов отклика на выходе фотометрического датчика 3. Калибровку характеристики чувствительности (Uf(П) ) производят в частном диапазоне каждого источника излучения 2, входящего в блок 6 устройства ( а также других источников, входящих в комплект устройства, при необходимости), во всем рабочем диапазоне значений интенсивности излучения П с учетом известного значения коэффициентов отражения К_отр. калиброванного отражателя, входящего в комплект устройства фиг.1. Таблицы значений характеристики чувствительности фотометрического датчика 3 (U f(П)) при известном коэффициенте отражения калиброванного отражателя 7 позволяют по измеренному в блоке управления 1 сигналу отклика U с выхода фотометрического датчика 3 определять текущее значение мощности Р источника излучения

Р₂ K ^.S₂ ^.П₂^. К_отр ^.U₃ или U₃ f₃ (П₂), где K коэффициент пропорциональности, устанавливаемый при калибровке блока 6;

S₂ облучаемая и воспринимаемая датчиком поверхность;

П₂ плотность потока излучения от источника 2 на облучаемой поверхности;

К_отр. коэффициент отражения облучаемой поверхности;

U₃ сигнал отклика с выхода датчика 3.

Аналогичным образом калибруют характеристику управления источника излучения 2, в результате чего получают табличную зависимость между значениями сигнала управления U₂ и мощностью излучения Р₂ (плотностью потока облучения П₂).

U₂ f^"₂(Р₂) f^""(П₂)

В режиме контроля блок 6 устанавливают апертурой на отражающую поверхность отражателя 7, подают с блока управления 1 последовательные значения сигналов управления U₂ на соответствующие излучатели 2. Отраженный от поверхности 7 поток излучения К_отр. x П₂ воздействует на вход датчика 3, на выходе которого вырабатывается сигнал отклика U₃, поступающий в блок управления 1. В блоке управления 1 сравниваются значения потоков излучения П₂ на основе таблиц калибровки. Если их различие не превышает допустимых, значит блок 6 находится в работоспособном состоянии. Контроль производят для всего рабочего диапазона плотности потока излучения (П_min < <П < П_maх). В блоках 6 с несколькими источниками излучения 2 может быть обнаружен отказ отдельных излучателей. В этом случае устройство для световой терапии работоспособно только в тех пределах дозы облучения, которую обеспечивают работоспособные излучатели. Это ограничение запоминается в блоке контроля 1 по результатам контроля и учитывается автоматически при задании дозы облучения (увеличением продолжительности сеанса) с соответствующей индикацией врачу причины изменения.

В устройствах, содержащих несколько одноименно работающих блоков 6 (многоканальные световые воздействия) могут быть перекрестные отказы, при которых в одном из блоков может быть отказ источника 2, в другом фотометрического датчика 3. В этом случае блоки 6 (после первого этапа контроля ранее рассмотренным способом) устанавливают апертурами друг к другу и включают режим углубленного контроля. В этом случае управляющие сигналы U₂ подают на источник 2 одного блока 6-1, а сигналы отклика U₃ cнимают с выхода датчика 3 второго блока 6-2( при многоканальном варианте устройства). Потом порядок включения датчика 3 и источника 2 меняют местами. В результате выявляют наличие канала (блока 6) с исправным источником 2, который может быть использован в лечебном процессе. Этим значительно снижается вероятность полного отказа устройства и обеспечивается более высокая достоверность дозировки светового терапевтического воздействия.

Кроме повышения контролепригодности, заявленное устройство для световой терапии расширяет функциональные возможности светового терапевтического воздействия, т. к. калиброванные характеристики (U₂ f₂(П₂)) источника 2 и (U₃ f₃(П₂)) датчика 3 позволяют учитывать реальную отражающую способность поверхности патологического очага и повысить точность дозировки воздействия способом, составляющим предмет самостоятельного изобретения.

Для упрощения реализации процедур контроля и световой терапии эти режимы должны выполняться автоматически по программе. С этой целью блок управления 1 строится на основе известного микропроцессора (микроЭВМ), интерфейсная шина которого является системной шиной устройства. На системную шину подключены модули постоянного запоминающего устройства (ППЗУ), хранящие программу управления и калибровки таблицы, многоканальный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) для выработки сигналов управления U₂ источниками излучения 2 и многоканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для измерения сигналов отклика U₃ c выхода датчиков 3. МикроЭВМ и АЦП являются известными устройствами, выполняют присущие им известные функции.

Таким образом, заявленное устройство обладает по сравнению с известными устройствами для световой (в том числе лазерной) терапии более высокой достоверностью за счет более точной оценки степени работоспособности устройства, что достигается объединением источников излучения 2 и фотометрического датчика 3 в одном блоке 6, введением калиброванного отражателя 7, предварительной калибровкой характеристик управления источников излучения 2 и характеристик чувствительности датчиков 3, занесением калибровочных таблиц в память блока управления 1 и выполнением процедуры контроля автоматически по программе.