本發(fā)明涉及激光保健治療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀。

背景技術(shù)：

激光血管內(nèi)照射技術(shù)是指采用低強(qiáng)度激光（LLLI）照射循環(huán)血液，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)疾患、心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾患、以及各類感染疾病的物理治療技術(shù)，該技術(shù)開始于60年代初，現(xiàn)在已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。由Lars Hode與Jan Tuner編著的LLLI手冊《Laser Phototherapy-Clinical Practice and Scientific Background》，由SpectraVET公司出版。該手冊詳細(xì)記載了研究和使用激光血管內(nèi)照射、鼻腔激光照射技術(shù)實(shí)現(xiàn)的對各種病痛的治療理論與實(shí)踐。

文獻(xiàn)《激光醫(yī)療手術(shù)》第22卷第281頁到第287頁中，Reddy研究了利用激光的光刺激產(chǎn)生膠原蛋白以治療生物跟腱傷（Reddy GK et. al. laser photo-stimulation of collagen production in healing rabbit Achilles tendons， Lasers Surg. Med.） Vol.22,p.281-287,1998記載，低強(qiáng)度激光的單色生物效應(yīng)是明確的和顯著的。圖3所示為線粒體內(nèi)細(xì)胞色素C氧化酶的吸收譜，通過圖3可以看到，無論是氧化狀態(tài)還是還原狀態(tài)，線粒體內(nèi)細(xì)胞色素C氧化酶或還原酶在綠光區(qū)有強(qiáng)烈的吸收。細(xì)胞色素C氧化酶因吸收光子從基態(tài)被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，增加其反應(yīng)活性。因此，波長為532nm的激光可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的生物化學(xué)反應(yīng)、刺激線粒體呼吸以增強(qiáng)生物血液中原子氧的產(chǎn)生、促進(jìn)三磷酸腺苷（ATP）的合成、促進(jìn)膠原蛋白沉積。也就是說低強(qiáng)度532nm激光可以促使細(xì)胞的增殖。

因此，低強(qiáng)度激光的單色生物效應(yīng)體現(xiàn)在對聽覺增強(qiáng)的應(yīng)用上，低強(qiáng)度激光可以阻止聽覺細(xì)胞毛細(xì)胞的缺失，強(qiáng)化細(xì)胞增殖功能，可以幫助受損的毛細(xì)胞修復(fù)和再生。低強(qiáng)度激光可以促使細(xì)胞的增殖、阻止聽覺細(xì)胞毛細(xì)胞的缺失，強(qiáng)化細(xì)胞增殖功能，可以幫助受損的毛細(xì)胞修復(fù)和再生。

此外，人體血液中的血紅蛋白具有吸收低強(qiáng)度激光能量而增加其自身內(nèi)能的功能，吸收的低強(qiáng)度激光可以增加血紅蛋白攜氧能力及變形能力，圖1所示為氧合血紅蛋白吸收低強(qiáng)度激光的圖譜，圖2所示為脫氧血紅蛋白吸收低強(qiáng)度激光的圖譜。從圖1和圖2可以看出：血液對低強(qiáng)度波長為532nm的激光和波長為810nm的激光較波長為650～670nm的激光具有更強(qiáng)的吸收能力。

此外，低強(qiáng)度激光還可以激活血液中多種酶，例如輔酶A（CoA-SH），輔酶II（NADH），這些酶可以代謝血液中過多的脂肪、糖類、及蛋白質(zhì)，從而降低血脂、血糖。

（1）

公式（1）是血液中及生物體組織中脂肪、糖類、及蛋白重要的代謝反應(yīng)環(huán)節(jié)。無論是糖類代謝、脂肪代謝、蛋白代謝、還是核酸代謝，丙酮酸都是關(guān)鍵的中間環(huán)節(jié)產(chǎn)物。對于丙酮酸的代謝反應(yīng)，輔酶是直接參與代謝的。從公式（1）可以看出，輔酶具有兩種存在的形式，即：還原型的和氧化型的，還原型輔酶活潑，很容易氧化成穩(wěn)定的氧化型輔酶。因此，利用光子能量激發(fā)輔酶，可以有效促進(jìn)氧化型輔酶與還原型輔酶的相互轉(zhuǎn)化。

圖4為輔酶II NADH的紫外吸收譜，從圖中可見在波長為260nm處，有相對較寬的紫外吸收峰，有利于低強(qiáng)度波長為532nm的激光產(chǎn)生雙光子共振吸收。

由于血液流經(jīng)腦部的流速為每分鐘1200ml，腦部的血流量占全身血流量絕大部分。因此，若以低強(qiáng)度激光照射耳部，通過低強(qiáng)度激光透過耳朵對流經(jīng)腦部血液及組織的照射，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生低強(qiáng)度激光照射流經(jīng)腦部血液及組織的生物反應(yīng)效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，通過低強(qiáng)度激光對耳部血液的照射，實(shí)現(xiàn)提高人體免疫機(jī)能；同時(shí)也能對耳部聽覺功能起到保健治療功效。

于是，本發(fā)明提供了一種全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，包括：用于發(fā)射激光的多波長激光器、用于控制多波長激光器以連續(xù)或脈沖方式進(jìn)行工作的激光調(diào)制電路、用于控制多波長激光器輸出功率的激光功率控制電路、用于控制多波長激光器工作時(shí)間的時(shí)間控制電路、用于驅(qū)動(dòng)多波長激光器的激光驅(qū)動(dòng)電路、以及激光輸出窗口，多波長激光器以合束或非合束的方式同時(shí)或分時(shí)發(fā)射出的不同波長的激光直接通過激光輸出窗口輸出或者通過激光耦合裝置耦合到光纖，再經(jīng)由光纖傳輸?shù)郊す廨敵龃翱谳敵?，輸出的激光照射耳部組織及流經(jīng)耳部的腦部血液。

其中，所述激光調(diào)制電路使多波長激光器以連續(xù)或脈沖的方式進(jìn)行工作的頻率為0~20MHz，激光功率控制電路控制多波長激光器的輸出功率為0~499mW，時(shí)間控制電路控制多波長激光器的工作時(shí)間為0~60min。

所述激光波長包括在400nm-550nm、600nm-755nm、780nm-1640nm三個(gè)波長頻段范圍內(nèi)，相應(yīng)的各波長所對應(yīng)的激光功率在5微瓦到499毫瓦之間。

優(yōu)選的，第一激光波長為532nm±1nm，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

優(yōu)選的，第一激光波長為405nm±2nm，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

優(yōu)選的，第一激光波長為450nm±4nm，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

優(yōu)選的，第一激光波長為510nm±3nm ，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

優(yōu)選的，第一激光波長為515nm±3nm ，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

優(yōu)選的，第一激光波長為520nm±3nm，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

優(yōu)選的，第一激光波長為532nm±1nm，第二激光波長為670nm±10nm，第三激光波長為830nm±4nm。

上述耳機(jī)式激光保健治療儀，還包括：與移動(dòng)終端連接的接口，所述時(shí)間控制電路置于移動(dòng)終端，在移動(dòng)終端設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)控制多波長激光器輸出時(shí)間的APP，由移動(dòng)終端作為控制中心控制所述耳機(jī)式激光保健治療儀的工作模式和工作時(shí)間。

本發(fā)明所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，通過激光調(diào)制電路、激光功率控制電路、時(shí)間控制電路、激光驅(qū)動(dòng)電路、多波長激光器發(fā)射出的不同波長的激光直接通過激光輸出窗口輸出或者通過激光耦合裝置耦合到光纖，再經(jīng)由光纖傳輸?shù)郊す廨敵龃翱谳敵龅姆绞?，將輸出的激光照射耳部組織及流經(jīng)耳部的腦部血液。由于通過低強(qiáng)度激光的照射，可以激活血液中多種酶，例如輔酶A，輔酶II，以及細(xì)胞色素氧化酶，利用雙光子共振激發(fā)技術(shù)，使之從氧化狀態(tài)恢復(fù)到還原狀態(tài)，增加血液中酶的活性，以利于血液中糖類，脂類，蛋白以及核酸的代謝，對耳鳴耳聾具有治療作用。又由于血液中的血紅蛋白可以有效地吸收低強(qiáng)度激光的激光能量，進(jìn)而增加血紅蛋白自身內(nèi)能，增加血紅蛋白攜氧能力及變形能力，以利于血液中糖類，脂類，蛋白以及核酸的代謝，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞代謝與更新，清除人體內(nèi)自由基，提高機(jī)體免疫力和抗氧化損傷能力，緩解血管緊張，有利于免疫失調(diào)和心腦血管疾病的治療和預(yù)防，同時(shí)，也使得本實(shí)施例所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀對耳部聽覺功能具有保健、治療功能。

附圖說明

圖1為氧合血紅蛋白吸收低強(qiáng)度激光的圖譜；

圖2所示為脫氧血紅蛋白吸收低強(qiáng)度激光的圖譜；

圖3細(xì)胞色素C氧化酶的吸收譜；

圖4為氧化型輔酶A的紫外吸收譜；

圖5為輔酶II NADH的紫外吸收譜；

圖6為實(shí)施例一所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖7為實(shí)施例二所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖8為實(shí)施例三所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖9為實(shí)施例四所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖10為實(shí)施例五所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖11為實(shí)施例六所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀電路結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

如圖6所示，本實(shí)施例提供了一種全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，該治療儀包括：激光調(diào)制電路11、激光功率控制電路12、時(shí)間控制電路13、激光驅(qū)動(dòng)電路15、用于發(fā)射激光的多波長激光器16和激光輸出窗口17。

其中，激光調(diào)制電路11使多波長激光器16以連續(xù)或脈沖的方式進(jìn)行工作，頻率從0~20MHz；激光功率控制電路12控制多波長激光器16輸出功率，輸出功率0~499mW可調(diào)；時(shí)間控制電路13控制激光器16的工作時(shí)間，0~60min; 多波長激光器16以合束或非合束的方式同時(shí)或分時(shí)發(fā)射出的不同波長的激光，多波長激光器16發(fā)出的激光直接通過激光輸出窗口17輸出，輸出的激光照射耳部組織及流經(jīng)耳部的腦部血液。

耳機(jī)連接線14用于連接激光控制部分與激光耳塞部分，給激光驅(qū)動(dòng)電路15提供電流，激光調(diào)制電路11、激光功率控制電路12和時(shí)間控制電路13組成為激光控制部分，激光驅(qū)動(dòng)電路15、多波長激光器16和激光輸出窗口17設(shè)置在耳塞部分中。

當(dāng)耳部至耳蝸的血液被上述耳機(jī)式激光保健治療儀發(fā)出的低強(qiáng)度激光照射時(shí)，低強(qiáng)度激光會(huì)激活血液中多種酶，例如輔酶A，輔酶II，利用雙光子共振激發(fā)技術(shù)，使之從氧化狀態(tài)恢復(fù)到還原狀態(tài)，增加血液中酶的活性，以利于血液中糖類，脂類，蛋白以及核酸的代謝，對耳鳴耳聾有治療作用。

當(dāng)耳部至耳蝸的血液被上述耳機(jī)式激光保健治療儀發(fā)出的低強(qiáng)度激光照射時(shí)，血液中的血紅蛋白可以有效地吸收低強(qiáng)度激光的激光能量，進(jìn)而增加血紅蛋白自身內(nèi)能，增加血紅蛋白攜氧能力及變形能力，以利于血液中糖類，脂類，蛋白以及核酸的代謝，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞代謝與更新，清除人體內(nèi)自由基，提高機(jī)體免疫力和抗氧化損傷能力，緩解血管緊張，有利于免疫失調(diào)和心腦血管疾病的治療和預(yù)防，使得本實(shí)施例所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀對耳部聽覺功能具有保健、治療功能。

實(shí)施例二

如圖7所示，與實(shí)施例相比，本實(shí)施例將激光驅(qū)動(dòng)電路15和多波長激光器16放入到激光控制部分，并在激光控制部分增加激光耦合裝置19，耳塞部分僅剩下激光輸出窗口17。

多波長激光器16發(fā)射出的激光經(jīng)過激光耦合裝置19后，將激光耦合到光纖18中，光纖18再將激光輸出給激光輸出窗口17，激光輸出窗口17輸出的激光照射耳部組織及流經(jīng)耳部的腦部血液。

實(shí)施例三

如圖8所示，本實(shí)施例所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，是基于智能手機(jī)系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方式。

在手機(jī)上設(shè)置有所述耳機(jī)式激光保健治療儀的APP，手機(jī)通過USB口為激光保健治療儀提供電源、及進(jìn)行時(shí)間管理和信息管理。

與實(shí)施例一相比，本實(shí)施例將所述時(shí)間控制電路13功能由移動(dòng)終端手機(jī)通過APP控制其輸出端USB實(shí)現(xiàn)，在移動(dòng)終端手機(jī)內(nèi)設(shè)置一用于實(shí)現(xiàn)控制多波長激光器16工作輸出時(shí)間的APP，由移動(dòng)終端手機(jī)作為控制中心控制所述耳機(jī)式激光保健治療儀的工作模式和工作時(shí)間。

實(shí)施例四

如圖9所示，本實(shí)施例所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，是基于智能手機(jī)系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方式。

與實(shí)施例三相比，本實(shí)施例使用激光耦合裝置17進(jìn)行激光的傳輸。即，多波長激光器16發(fā)射的激光經(jīng)激光耦合裝置17耦合到光纖中，由光纖將激光傳輸給激光輸出窗口19。并將激光驅(qū)動(dòng)電路15和多波長激光器16置于激光控制部分，耳塞部分僅剩激光輸出窗口17。

實(shí)施例五

如圖10所示，本實(shí)施例所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，是基于其它獨(dú)立系統(tǒng)，例如單片機(jī)，DSP，ARM等微電腦系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方式。

與實(shí)施例一相比，本實(shí)施例將激光控制部分和電源部分做成一個(gè)主機(jī)，電源部分包括電池和充放電管理電路。

實(shí)施例六

如圖11所示，本實(shí)施例所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，是基于其它獨(dú)立系統(tǒng)例如單片機(jī)，DSP，ARM等微電腦系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方式。

與實(shí)施例二相比，本實(shí)施例將激光控制部分和電源部分做成一個(gè)主機(jī)，電源部分包括電池和充放電管理電路。

上述實(shí)施例一至實(shí)施例六所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，其激光波長包括在400nm-550nm、600nm-750nm、780nm-1640nm三個(gè)波長頻段范圍內(nèi)，相應(yīng)的各波長所對應(yīng)的激光功率在5微瓦到499毫瓦之間。

作為優(yōu)選方案之一，第一激光波長為532nm±1nm，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

作為優(yōu)選方案之二，第一激光波長為405nm±2nm，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

作為優(yōu)選方案之三，第一激光波長為450nm±4nm，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

作為優(yōu)選方案之四，第一激光波長為510nm±3nm ，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

作為優(yōu)選方案之五，第一激光波長為515nm±3nm ，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

作為優(yōu)選方案之六，第一激光波長為520nm±3nm，第二激光波長為808nm±4nm，第三激光波長為1064nm±1nm。

作為優(yōu)選方案之七，第一激光波長為532nm±1nm，第二激光波長為670nm±10nm，第三激光波長為830nm±4nm。

上述波長的激光由對應(yīng)波長的激光發(fā)生器產(chǎn)生，多個(gè)激光發(fā)生器集成在多波長激光器16中。

作為方便實(shí)現(xiàn)的特例，在耳塞部分內(nèi)，所輸出三波長激光器的實(shí)現(xiàn)上，采用了半導(dǎo)體激光器泵浦晶體的方式，產(chǎn)生三個(gè)波長的激光輸出。我們選定的半導(dǎo)體激光器工作波長為：808nm±4nm，所泵浦晶體為Nd：YVO4+KTP以產(chǎn)生波長為532nm±1nm的激光輸出和波長為：1064nm±1nm的激光輸出；作為優(yōu)選的方案，我們選定的半導(dǎo)體激光器工作波長為：808nm±4nm，所泵浦晶體為Nd：YAG+KTP以產(chǎn)生波長為532nm±1nm的激光輸出和波長為：1064nm±1nm的激光輸出；作為優(yōu)選的方案，我們選定的半導(dǎo)體激光器工作波長范圍為：785nm-812nm，所泵浦晶體為Nd：YCOB或Nd：GdCOB或Nd：GdYCOB以產(chǎn)生波長為530nm±1nm的激光輸出和波長為：1060nm±2nm的激光輸出。

上述實(shí)施例所述耳機(jī)式激光保健治療儀，采用多工作波長低強(qiáng)度激光照射血液，使得血液中不同性質(zhì)的物質(zhì)得到不同激光波長的能量激發(fā)。例如：血紅蛋白采用藍(lán)綠波段光波激發(fā)，會(huì)比通常采用的波長為650nm附近的紅光激發(fā)效率提高兩個(gè)數(shù)量級以上。近紅外對有機(jī)體組織有較深的穿透深度，同時(shí)考慮到在氨基酸中肽鍵能為84-125KJ/mol，相當(dāng)于波長為1.06um~1.38um波長，所以當(dāng)?shù)蛷?qiáng)度激光照射到血液時(shí)，有機(jī)組織產(chǎn)生活躍的各類代謝反應(yīng)，有利于清除有機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的自由基。利用低強(qiáng)度激光作用到生物體血液中的氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白、二氧化碳血紅蛋白等對藍(lán)綠段激光的強(qiáng)烈吸收，使得氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白等分子的內(nèi)能增加，活性增加，從而增加血紅蛋白的攜氧能力。

綜上所述，上述實(shí)施例所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀，通過激光調(diào)制電路、激光功率控制電路、時(shí)間控制電路、激光驅(qū)動(dòng)電路、多波長激光器發(fā)射出的不同波長的激光直接通過激光輸出窗口輸出或者通過激光耦合裝置耦合到光纖，再經(jīng)由光纖傳輸?shù)郊す廨敵龃翱谳敵龅姆绞?，將輸出的激光照射耳部組織及流經(jīng)耳部的腦部血液。由于低強(qiáng)度激光作用于耳部毛細(xì)胞及組織時(shí)，耳部毛細(xì)胞及組織會(huì)在光電效應(yīng)、光聲效應(yīng)、光熱效應(yīng)、光生物效應(yīng)、光神經(jīng)刺激效應(yīng)等因素的作用下，對耳鳴耳聾具有治療作用。又由于血液中的血紅蛋白可以有效地吸收低強(qiáng)度激光的激光能量，進(jìn)而增加血紅蛋白自身內(nèi)能，增加血紅蛋白攜氧能力及變形能力，以利于血液中糖類，脂類，蛋白以及核酸的代謝，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞代謝與更新，清除人體內(nèi)自由基，提高機(jī)體免疫力和抗氧化損傷能力，緩解血管緊張，有利于免疫失調(diào)和心腦血管疾病的治療和預(yù)防，同時(shí)，也使得本實(shí)施例所述全新型多工作波長的耳機(jī)式激光保健治療儀對耳部聽覺功能具有保健、治療功能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。