專利名稱：具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體激光治療裝置，尤其涉及一種具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置，屬于醫(yī)用激光設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高功率半導(dǎo)體激光廣泛應(yīng)用于各種醫(yī)療和美容實(shí)踐中，尤其是通過(guò)對(duì)皮膚表面的輻射，穿透皮膚，對(duì)皮下組織進(jìn)行作用和治療。具體的應(yīng)用包括:半導(dǎo)體激光脫毛、嫩膚、血管病變治療、關(guān)節(jié)疼痛治療等激光療法。為了保證足夠好的治療效果，技術(shù)上常采用較高的激光器功率，較大的激光輻射功率密度，這樣就有可能對(duì)皮膚表面造成一定的灼傷。因此，為了防止激光治療過(guò)程中造成皮膚灼傷，高功率半導(dǎo)體激光治療裝置一般需要和皮膚冷卻裝置結(jié)合使用。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光治療裝置普遍不具有皮膚冷卻的功能，需要與獨(dú)立的皮膚冷卻裝置配合使用。例如，在美容或治療結(jié)束后，采用冰袋冷敷、冷輥、半導(dǎo)體制冷片與金屬接觸冷敷、藍(lán)寶石接觸冷卻、冷卻噴霧、冷風(fēng)機(jī)等對(duì)皮膚進(jìn)行冷卻?，F(xiàn)有技術(shù)中也存在少量可以對(duì)皮膚進(jìn)行冷卻的半導(dǎo)體激光治療裝置。例如，授權(quán)公告號(hào)為CN2910259Y的中國(guó)實(shí)用新型專利中公開的激光治療機(jī)緩解疼痛冷卻裝置，通過(guò)將半導(dǎo)體制冷器配裝在各種激光治療機(jī)上，再利用鼓風(fēng)機(jī)將其產(chǎn)生的冷氣導(dǎo)送到患者被激光治療的皮膚表面，以減少疼痛。該激光治療機(jī)緩解疼痛冷卻裝置可以獨(dú)立使用，也可以被安裝于激光治療機(jī)內(nèi)，與激光治療機(jī)整合為一體。該激光治療機(jī)緩解疼痛冷卻裝置，是非接觸式的皮膚冷卻裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案:一種具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置，包括設(shè)置于半導(dǎo)體激光器熱沉上方的導(dǎo)光錐金屬套殼和用于與皮膚接觸的圓頭玻璃腔；其中，所述導(dǎo)光錐金屬套殼中設(shè)置有導(dǎo)光錐，所述導(dǎo)光錐的出射端突出于所述導(dǎo)光錐金屬套殼的頂部；所述圓頭玻璃腔的開口一側(cè)設(shè)置在所述導(dǎo)光錐金屬套殼露出所述導(dǎo)光錐的一端；并且，所述導(dǎo)光錐金屬套殼上部設(shè)置有供冷卻液進(jìn)出所述圓頭玻璃腔的第一冷卻液入口和第一冷卻液出口，所述第一冷卻液入口、所述第一冷卻液出口和所述圓頭玻璃腔構(gòu)成用于冷卻皮膚的冷卻液回路。其中較優(yōu)地，所述半導(dǎo)體激光器熱沉上設(shè)置有第二冷卻液入口和第二冷卻液出口 ；在所述半導(dǎo)體激光器熱沉的內(nèi)部，設(shè)置有貫通所述第二冷卻液入口和第二冷卻液出口的冷卻液通道；并且，所述半導(dǎo)體激光器熱沉的上部設(shè)置有兩個(gè)分別與所述冷卻液通道貫通的分流孔，所述導(dǎo)光錐金屬套殼的下部設(shè)置有兩個(gè)分別與所述第一冷卻液入口和所述第一冷卻液出口貫通的引流孔；兩個(gè)所述分流孔與兩個(gè)所述引流孔分別對(duì)齊，并且在所述分流孔與所述引流孔之間分別用O型圈密封。其中較優(yōu)地，所述半導(dǎo)體激光器熱沉固定在所述導(dǎo)光錐金屬套殼的下部，并且，所述導(dǎo)光錐金屬套殼和所述半導(dǎo)體激光器熱沉作為一個(gè)整體灌封在一個(gè)塑料殼體內(nèi)，所述圓頭玻璃腔露出所述塑料殼體的外部。其中較優(yōu)地，所述半導(dǎo)體激光器熱沉的上部封裝有半導(dǎo)體激光器陣列，所述半導(dǎo)體激光器陣列的出光面與所述導(dǎo)光錐的入射端耦合。其中較優(yōu)地，所述導(dǎo)光錐金屬套殼內(nèi)部加工有與所述導(dǎo)光錐尺寸匹配的中空結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)光錐與所述導(dǎo)光錐金屬套殼密封成一整體。其中較優(yōu)地，所述導(dǎo)光錐的入射端的尺寸大于出射端的尺寸。其中較優(yōu)地，在所述導(dǎo)光錐的入射端和出射端，以及所述圓頭玻璃腔的內(nèi)外側(cè)蒸鍍激光增透膜。其中較優(yōu)地，所述圓頭玻璃腔是一個(gè)下部為圓筒形，上部為半球形的空心殼體。其中較優(yōu)地，所述圓頭玻璃腔的內(nèi)部高度略大于所述導(dǎo)光錐露出所述導(dǎo)光錐金屬套殼的高度。其中較優(yōu)地，所述圓頭玻璃腔與所述導(dǎo)光錐金屬套殼之間通過(guò)O型圈固定，并在接合部用膠水進(jìn)一步密封緊固。本實(shí)用新型提供的具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置，通過(guò)在半導(dǎo)體激光器上方設(shè)置的冷卻液回路，在其治療過(guò)程中可以對(duì)皮膚進(jìn)行接觸式的同步冷卻；并且通過(guò)半導(dǎo)體激光器熱沉和導(dǎo)光錐金屬套殼中的分流結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了冷卻液對(duì)半導(dǎo)體激光器陣列和對(duì)患者皮膚的同步冷卻，從而將激光治療裝置和皮膚冷卻裝置集成在一起。

圖1為本實(shí)用新型所提供的半導(dǎo)體激光治療裝置的正視示意圖；圖2為圖1的A-A剖視示意圖；圖3為圖1中圓頭玻璃腔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示圓頭玻璃腔的仰視示意圖；圖5為圖1中導(dǎo)光錐金屬套殼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5所不導(dǎo)光錐金屬套殼的仰視不意圖；圖7為圖1中半導(dǎo)體激光器熱沉的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7所示半導(dǎo)體激光器熱沉的仰視示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。結(jié)合圖1和圖2所示的A-A剖視圖可知，本實(shí)用新型所提供的具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置(以下，簡(jiǎn)稱半導(dǎo)體激光治療裝置)，包括用于與皮膚接觸的圓頭玻璃腔3、導(dǎo)光錐金屬套殼4和半導(dǎo)體激光器熱沉6三部分。其中，導(dǎo)光錐金屬套殼4中設(shè)置有導(dǎo)光錐I。導(dǎo)光錐I具有入射端IA和出射端1B，其中入射端IA的尺寸大于出射端IB的尺寸，可以有效提高激光在單位面積上的能量密度，提高治療效果。在導(dǎo)光錐金屬套殼4內(nèi)部加工有與導(dǎo)光錐I尺寸匹配的中空結(jié)構(gòu)，用于夾持固定導(dǎo)光錐I。該導(dǎo)光錐I夾持在導(dǎo)光錐金屬套殼4的內(nèi)部，并與導(dǎo)光錐金屬套殼4通過(guò)膠水密封成一個(gè)整體。該導(dǎo)光錐I的出射端IB突出于導(dǎo)光錐金屬套殼4的頂部(見圖5)。結(jié)合圖2、圖3和圖4可知，圓頭玻璃腔3是一個(gè)下部為圓筒形，上部為半球形的空心殼體。將該圓頭玻璃腔3的圓筒形的開口一側(cè)設(shè)置在導(dǎo)光錐金屬套殼4上露出導(dǎo)光錐I的一端，即設(shè)置在導(dǎo)光錐I的出射端IB的上方。圓頭玻璃腔3與導(dǎo)光錐金屬套殼4之間通過(guò)O型圈固定，并在接合部用膠水進(jìn)一步密封緊固。為了防止使用過(guò)程中導(dǎo)光錐I對(duì)圓頭玻璃腔3的磕碰損壞，圓頭玻璃腔3與導(dǎo)光錐I之間可以留有一定的間隙，即，可以使圓頭玻璃腔3的內(nèi)部高度略大于導(dǎo)光錐I露出導(dǎo)光錐金屬套殼4的高度。結(jié)合圖2、圖5和圖6可知，在導(dǎo)光錐金屬套殼4上部開設(shè)有冷卻液入口 41和冷卻液出口 42，在導(dǎo)光錐金屬套殼4的內(nèi)部設(shè)置有分別與冷卻液入口 41和冷卻液出口 42連通的通道，具體見圖2中設(shè)置于導(dǎo)光錐金屬套殼4中的兩條豎直通道。在該半導(dǎo)體激光治療裝置使用過(guò)程中，冷卻液2從冷卻液入口 41進(jìn)入圓頭玻璃腔3，并在充滿圓頭玻璃腔3后，從冷卻液出口 42流出圓頭玻璃腔3，從而在圓頭玻璃腔3、導(dǎo)光錐金屬套殼4和導(dǎo)光錐I之間形成一個(gè)由冷卻液入口 41、冷卻液出口 42和圓頭玻璃腔3構(gòu)成的冷卻液回路。通過(guò)將圓頭玻璃腔3的圓頭部分按壓在皮膚上，形成皮膚接觸點(diǎn)9，圓頭玻璃腔3中的冷卻液2對(duì)皮膚進(jìn)行冷卻，從而達(dá)到在激光輻射治療同時(shí)有效冷卻皮膚的目的。結(jié)合圖1、圖2、圖7和圖8可知，半導(dǎo)體激光器熱沉6設(shè)置在導(dǎo)光錐金屬套殼4的下方，在半導(dǎo)體激光器熱沉6的上端封裝有半導(dǎo)體激光器陣列5，半導(dǎo)體激光器陣列5的正極12和負(fù)極13分別設(shè)置于半導(dǎo)體激光器熱沉6的兩側(cè)，半導(dǎo)體激光器陣列5的出光面與導(dǎo)光錐I的入射端IB耦合。通過(guò)將半導(dǎo)體激光器熱沉6設(shè)置在導(dǎo)光錐金屬套殼4的下方，并且，將導(dǎo)光錐金屬套殼4和半導(dǎo)體激光器熱沉6作為一個(gè)整體灌封在一個(gè)塑料殼體內(nèi)，并將圓頭玻璃腔3露出塑料殼體的外部，制得一個(gè)完整的具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置。該塑料外殼可以避免低溫冷卻時(shí)產(chǎn)生的凝露滲透到激光器上，產(chǎn)生不必要的損傷。結(jié)合圖2、圖7和圖8可知，在半導(dǎo)體激光器熱沉6的下部開設(shè)有冷卻液入口 70和冷卻液出口 80 ;在半導(dǎo)體激光器熱沉6的內(nèi)部，設(shè)置有貫通冷卻液入口 70和冷卻液出口 80的冷卻液通道。該冷卻液通道的形狀見圖2中半導(dǎo)體激光器熱沉6內(nèi)部的豎直的冷卻液進(jìn)水通道7和冷卻液出水通道8，以及連接冷卻液進(jìn)水通道7和冷卻液出水通道8的水平通道。當(dāng)冷卻液流經(jīng)該水平通道時(shí)，可以帶走半導(dǎo)體激光器陣列5產(chǎn)生的熱量。如圖2所示，在導(dǎo)光錐金屬套殼4和半導(dǎo)體激光器熱沉6之間設(shè)置有冷卻液分流處10和11，用于將冷卻液通道中的部分冷卻液分流出來(lái)，用于皮膚冷卻。結(jié)合圖2、圖5至圖8可知，在半導(dǎo)體激光器熱沉6的上部設(shè)置有兩個(gè)分別與冷卻液通道貫通的分流孔60，在導(dǎo)光錐金屬套殼4的下部設(shè)置兩個(gè)分別與冷卻液入口 41和冷卻液出口 42貫通的引流孔40 ;兩個(gè)分流孔60與兩個(gè)引流孔40分別對(duì)齊，并且在分流孔60與引流孔40之間分別用O型圈密封。從而，在該半導(dǎo)體激光治療裝置內(nèi)部，形成一條從冷卻液通道分流出的用于皮膚冷卻的冷卻液回路。在該冷卻液回路中，導(dǎo)光錐金屬套殼4充當(dāng)了冷卻液的分流器，冷卻液2經(jīng)過(guò)導(dǎo)光錐金屬套殼4中的一條通道，從冷卻液入口 41進(jìn)入圓頭玻璃腔3，并從冷卻液出口 42流出圓頭玻璃腔3，進(jìn)入導(dǎo)光錐金屬套殼4中的另一條通道，并最終回到半導(dǎo)體激光器熱沉6內(nèi)的冷卻液通道中。[0035]在該半導(dǎo)體激光治療裝置中，為了達(dá)到較好的冷卻效果，冷卻液的溫度建議保持在O度 15度之間。該冷卻液可以通過(guò)專業(yè)冷水機(jī)獲得，如通過(guò)小型氟利昂制冷機(jī)或者半導(dǎo)體制冷的冷水機(jī)制得，該冷卻液的溫度可控。最簡(jiǎn)單常見的冷卻液是水，當(dāng)然，為了防止冷卻液對(duì)半導(dǎo)體激光器熱沉的電離腐蝕，也可以使用其它類型的冷卻液。在實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)光錐I的出射端IB和圓頭玻璃腔3之間充滿冷卻液，這種冷卻液具有一定的折射率匹配功能，相對(duì)于通過(guò)空氣界面而言，一定程度上減少了激光傳輸過(guò)程中的損失。而為了進(jìn)一步提高激光的傳輸效率，可以選擇性地在導(dǎo)光錐I的入射端1A、出射端1B，以及圓頭玻璃腔3的圓頭內(nèi)外側(cè)蒸鍍激光增透膜。綜上所述，該半導(dǎo)體激光治療裝置，通過(guò)在半導(dǎo)體激光治療設(shè)備中設(shè)置用于冷卻皮膚的冷卻液回路，可以將皮膚冷卻裝置和激光治療裝置集成為一體。具體來(lái)說(shuō)，在該半導(dǎo)體激光治療裝置中，通過(guò)在半導(dǎo)體激光器上方設(shè)置的冷卻液回路，在其治療過(guò)程中可以對(duì)皮膚進(jìn)行接觸式的同步冷卻，而通過(guò)半導(dǎo)體激光器熱沉和導(dǎo)光錐金屬套殼中的分流結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了冷卻液對(duì)半導(dǎo)體激光器陣列和對(duì)患者皮膚的同步冷卻，從而將激光治療裝置和皮膚冷卻裝置集成在一起。這種將激光器冷卻和皮膚冷卻簡(jiǎn)單地集成在一起的結(jié)構(gòu)，有效解決了傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光治療裝置和皮膚冷卻裝置集成使用時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的矛盾，做到了簡(jiǎn)單有效、體積小巧、生產(chǎn)成本極其低廉，具有良好的新穎性和實(shí)用性，在市場(chǎng)中具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。以上是對(duì)本實(shí)用新型所提供的具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置的詳細(xì)介紹，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求1.一種具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于包括設(shè)置于半導(dǎo)體激光器熱沉上方的導(dǎo)光錐金屬套殼和用于與皮膚接觸的圓頭玻璃腔； 其中，所述導(dǎo)光錐金屬套殼中設(shè)置有導(dǎo)光錐，所述導(dǎo)光錐的出射端突出于所述導(dǎo)光錐金屬套殼的頂部；所述圓頭玻璃腔的開口 一側(cè)設(shè)置在所述導(dǎo)光錐金屬套殼露出所述導(dǎo)光錐的一端；并且，所述導(dǎo)光錐金屬套殼上部設(shè)置有供冷卻液進(jìn)出所述圓頭玻璃腔的第一冷卻液入口和第一冷卻液出口，所述第一冷卻液入口、所述第一冷卻液出口和所述圓頭玻璃腔構(gòu)成用于冷卻皮膚的冷卻液回路。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于: 所述半導(dǎo)體激光器熱沉上設(shè)置有第二冷卻液入口和第二冷卻液出口 ；在所述半導(dǎo)體激光器熱沉的內(nèi)部，設(shè)置有貫通所述第二冷卻液入口和第二冷卻液出口的冷卻液通道；并且，所述半導(dǎo)體激光器熱沉的上部設(shè)置有兩個(gè)分別與所述冷卻液通道貫通的分流孔，所述導(dǎo)光錐金屬套殼的下部設(shè)置有兩個(gè)分別與所述第一冷卻液入口和所述第一冷卻液出口貫通的引流孔；兩個(gè)所述分流孔與兩個(gè)所述引流孔分別對(duì)齊，并且在所述分流孔與所述引流孔之間分別用O型圈密封。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于: 所述半導(dǎo)體激光器熱沉固定在所述導(dǎo)光錐金屬套殼的下部，并且，所述導(dǎo)光錐金屬套殼和所述半導(dǎo)體激光器熱沉作為一個(gè)整體灌封在一個(gè)塑料殼體內(nèi)，所述圓頭玻璃腔露出所述塑料殼體的外部。
4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于: 所述半導(dǎo)體激光器熱沉的上部封裝有半導(dǎo)體激光器陣列，所述半導(dǎo)體激光器陣列的出光面與所述導(dǎo)光錐的入射端耦合。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于: 所述導(dǎo)光錐金屬套殼內(nèi)部加工有與所述導(dǎo)光錐尺寸匹配的中空結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)光錐與所述導(dǎo)光錐金屬套殼密封成一整體。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于: 所述導(dǎo)光錐的入射端的尺寸大于出射端的尺寸。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于: 在所述導(dǎo)光錐的入射端和出射端，以及所述圓頭玻璃腔的內(nèi)外側(cè)蒸鍍激光增透膜。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于: 所述圓頭玻璃腔是一個(gè)下部為圓筒形，上部為半球形的空心殼體。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于: 所述圓頭玻璃腔的內(nèi)部高度略大于所述導(dǎo)光錐露出所述導(dǎo)光錐金屬套殼的高度。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光治療裝置，其特征在于: 所述圓頭玻璃腔與所述導(dǎo)光錐金屬套殼之間通過(guò)O型圈固定，并在接合部用膠水進(jìn)一步密封緊固。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有皮膚冷卻功能的半導(dǎo)體激光治療裝置，包括設(shè)置于半導(dǎo)體激光器熱沉上方的導(dǎo)光錐金屬套殼和用于與皮膚接觸的圓頭玻璃腔，其中，導(dǎo)光錐金屬套殼中設(shè)置有導(dǎo)光錐，導(dǎo)光錐的出射端突出于導(dǎo)光錐金屬套殼的頂部；圓頭玻璃腔的開口一側(cè)設(shè)置在導(dǎo)光錐金屬套殼露出導(dǎo)光錐的一端；并且，導(dǎo)光錐金屬套殼上部設(shè)置有供冷卻液進(jìn)出圓頭玻璃腔的第一冷卻液入口和第一冷卻液出口，第一冷卻液入口、第一冷卻液出口和圓頭玻璃腔構(gòu)成用于冷卻皮膚的冷卻液回路。該半導(dǎo)體激光治療裝置，通過(guò)在半導(dǎo)體激光治療設(shè)備中設(shè)置用于冷卻皮膚的冷卻液回路，將皮膚冷卻功能和激光治療功能集成為一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。
文檔編號(hào)A61N5/067GK203060609SQ20122073102
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者李陽(yáng), 李德龍 申請(qǐng)人:北京瑞通科悅科技有限公司