嬰兒護(hù)理裝置及其藍(lán)光輻照強(qiáng)度的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種嬰兒護(hù)理裝置及其藍(lán)光輻照強(qiáng)度的控制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)保育設(shè)備的藍(lán)光光源都是直接圍繞著嬰兒床固定的，以使藍(lán)光光斑能夠照射 整個(gè)嬰兒床，而實(shí)際上新生兒較小，其所占的面積僅僅為嬰兒床的一小部分，導(dǎo)致一部分的 藍(lán)光的浪費(fèi)，導(dǎo)致藍(lán)光利用率較低。而嬰兒在接受藍(lán)光治療時(shí)，藍(lán)光輻照強(qiáng)度直接決定了光 療的效果，輻照光斑的大小又直接影響著藍(lán)光輻照強(qiáng)度，然而傳統(tǒng)保育設(shè)備設(shè)定的藍(lán)光輻 照強(qiáng)度都是固定的，當(dāng)輻照光斑的大小發(fā)生變化時(shí)，傳統(tǒng)保育設(shè)備并不能自動(dòng)根據(jù)輻照光 斑的大小來得到合適的輻照強(qiáng)度，從而導(dǎo)致光療時(shí)間的增長或者是輻照強(qiáng)度過高，且直接 影響著光療的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于此，有必要提供一種藍(lán)光利用率較高且能夠根據(jù)輻照光斑的大小控制藍(lán)光輻 照強(qiáng)度的嬰兒護(hù)理裝置。
[0004] 此外，還提供上述嬰兒護(hù)理裝置的藍(lán)光輻照強(qiáng)度的控制方法。
[0005] 一種嬰兒護(hù)理裝置，包括：
[0006] 嬰兒床，用于放置嬰兒；
[0007] 電路控制組件，設(shè)有預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值；
[0008] 藍(lán)光輻照組件，包括藍(lán)光燈、聚光件及準(zhǔn)直透鏡，所述藍(lán)光燈包括藍(lán)光光源，所述 藍(lán)光光源與所述電路控制組件電連接，所述聚光件可改變光線的發(fā)散角度，所述準(zhǔn)直透鏡 可將從所述聚光件射出的光線準(zhǔn)直，且所述準(zhǔn)直透鏡可移動(dòng)以調(diào)節(jié)所述藍(lán)光光源在所述嬰 兒床上形成的輻照光斑的大??；
[0009] 第一探測(cè)器組件，與所述電路控制組件電連接，所述第一探測(cè)器組件可探測(cè)以所 述輻照光斑的中心為原點(diǎn)的二維坐標(biāo)系中的所述嬰兒的各部位的位置坐標(biāo)，并可將所述嬰 兒的各部位的位置坐標(biāo)傳輸給所述電路控制組件；
[0010] 第二探測(cè)器組件，與所述電路控制組件電連接，所述第二探測(cè)器組件可探測(cè)所述 藍(lán)光燈的溫度以獲得一溫度值，且所述第二探測(cè)器組件可將所述溫度值傳輸給所述電路控 制組件；
[0011] 其中，所述電路控制組件可根據(jù)所述嬰兒的各部位的位置坐標(biāo)控制所述準(zhǔn)直透鏡 移動(dòng)而調(diào)節(jié)所述輻照光斑的大小，并使所述嬰兒的各部位的位置坐標(biāo)均位于所述輻照光斑 中，且所述電路控制組件可計(jì)算得到所述輻照光斑的面積；所述電路控制組件可根據(jù)所述 輻照光斑的面積、所述溫度值和所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電流，所述電路控制組 件可用所述驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)所述藍(lán)光光源。
[0012] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二探測(cè)器組件可探測(cè)所述藍(lán)光光源的溫度以獲得 所述溫度值，所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值為膽紅素總輻照度平均值，所述電路控制組件可根據(jù)所 述輻照光斑的面積、所述溫度值和所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值采用如下公式計(jì)算得到所述驅(qū)動(dòng)電 流：
[0013]
[0014] 其中，&為所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值，S為所述輻照光斑的面積，Q為所述藍(lán)光光源的 數(shù)量，P為所述藍(lán)光光源的基準(zhǔn)輻射通量，I為所述驅(qū)動(dòng)電流，f (I)為所述藍(lán)光光源在所述 驅(qū)動(dòng)電流下的相對(duì)輻射通量，Tj為所述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)溫度，其中，T j = T ,+Rj XU (I) X I，Ts 為所述溫度值，R,為所述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)到焊點(diǎn)的熱阻，U(I)為所述藍(lán)光光源在所述驅(qū)動(dòng) 電流下的電壓，fCT,)為所述藍(lán)光光源在所述結(jié)點(diǎn)溫度下的相對(duì)輻射通量，Ii 1為所述聚光 件的反射效率，η n為所述準(zhǔn)直透鏡的表面透光率、η 12為所述準(zhǔn)直透鏡的材料的透過率， η 13為所述準(zhǔn)直透鏡的光學(xué)效率。
[0015] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二探測(cè)器組件可探測(cè)所述藍(lán)光光源的溫度以獲得所 述溫度值，所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值為平均光譜輻照度，所述電路控制組件可根據(jù)所述輻照光 斑的面積、所述藍(lán)光光源的溫度值和所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值采用如下公式計(jì)算得到所述驅(qū)動(dòng) 電流：
[0016]
[0017] 其中，友為所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值，S為所述輻照光斑的面積，Q為所述藍(lán)光光源的 數(shù)量，P定義所述藍(lán)光光源的基準(zhǔn)輻射通量，I為所述驅(qū)動(dòng)電流，f (I)為所述藍(lán)光光源在所 述驅(qū)動(dòng)電流下的相對(duì)輻射通量，Tj為所述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)溫度，其中，T j = T ,+Rj XU (I) X I， Ts為所述溫度值，R ,為所述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)到焊點(diǎn)的熱阻，U(I)為所述藍(lán)光光源在所述驅(qū) 動(dòng)電流下的電壓，fCT,)為所述藍(lán)光光源在所述結(jié)點(diǎn)溫度下的相對(duì)輻射通量，η:為所述聚 光件的反射效率，η η為所述準(zhǔn)直透鏡的表面透光率、η 12為所述準(zhǔn)直透鏡的材料的透過 率，η 13為所述準(zhǔn)直透鏡的光學(xué)效率，ρ(λ)為所述藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光歸一化的相對(duì)光譜 功率分布曲線函數(shù)，
為所述藍(lán)光光源發(fā)出的波長為430~490納米的藍(lán)光的相對(duì) 光譜功率占總的所述藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光的相對(duì)光譜功率的比例。
[0018] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光燈還包括基板，所述基板與所述電路控制組件電 連接，所述藍(lán)光光源安裝于所述基板上，所述第二探測(cè)器組件可探測(cè)所述基板的溫度以獲 得所述溫度值，所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值為膽紅素總輻照度平均值，所述電路控制組件可根據(jù) 所述輻照光斑的面積、所述藍(lán)光光源的溫度值和所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值采用如下公式得到所 述驅(qū)動(dòng)電流：
[0019] UiN 丄 丄 J I· O/ 丄 I X
[0020] 其中，[為所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值，S為所述輻照光斑的面積，Q為所述藍(lán)光光 源的數(shù)量，史為所述藍(lán)光光源的基準(zhǔn)輻射通量，I為所述驅(qū)動(dòng)電流，f (I)為所述藍(lán)光 光源在所述驅(qū)動(dòng)電流下的相對(duì)輻射通量，T,為所述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)溫度，其中，T,= V(VRj) XU(I) X I，Tb為所述溫度值，Rb為所述藍(lán)光光源的焊點(diǎn)到所述基板的熱阻，R』為 所述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)到焊點(diǎn)的熱阻，U(I)為所述藍(lán)光光源在所述驅(qū)動(dòng)電流下的電壓，fCT,) 為所述藍(lán)光光源在所述結(jié)點(diǎn)溫度下的相對(duì)輻射通量，H 1為所述聚光件的反射效率，η η為 所述準(zhǔn)直透鏡的表面透光率，η 12為所述準(zhǔn)直透鏡的材料的透過率，η 13為所述準(zhǔn)直透鏡的 光學(xué)效率。
[0021] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光燈還包括基板，所述基板與所述電路控制組件電 連接，所述藍(lán)光光源安裝于所述基板上，所述第二探測(cè)器組件可探測(cè)所述基板的溫度以獲 得所述溫度值，所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值為平均光譜輻照度，所述電路控制組件可根據(jù)所述輻 照光斑的面積、所述藍(lán)光光源的溫度值和所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值采用如下公式得到所述驅(qū)動(dòng) 電流：
[0022]
[0023] 其中，互為所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值，S為所述輻照光斑的面積，Q為所述藍(lán)光光 源的數(shù)量，？^定義所述藍(lán)光光源的基準(zhǔn)輻射通量，I為所述驅(qū)動(dòng)電流，f (I)為所述藍(lán)光 光源在所述驅(qū)動(dòng)電流下的相對(duì)輻射通量，T,為所述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)溫度，其中，T,= V(RfRj) XU(I) X I，Tb為所述溫度值，Rb為所述藍(lán)光光源的焊點(diǎn)到所述基板的熱阻，R』為 所述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)到焊點(diǎn)的熱阻，U(I)為所述藍(lán)光光源在所述驅(qū)動(dòng)電流下的電壓，fCT,) 為所述藍(lán)光光源在所述結(jié)點(diǎn)溫度下的相對(duì)輻射通量，H 1為所述聚光件的反射效率，H11 為所述準(zhǔn)直透鏡的表面透光率，η 12為所述準(zhǔn)直透鏡的材料的透過率，η 13為所述準(zhǔn)直透 鏡的光學(xué)效率，ρ(λ)為所述藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光歸一化的相對(duì)光譜功率分布曲線函數(shù)，
為所述藍(lán)光光源發(fā)出的波長為430~490納米的藍(lán)光的相對(duì)光譜功率占總的所 述藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光的相對(duì)光譜功率的比例。
[0024] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輻照光斑為橢圓形，定義所述輻照光斑的長半軸和短 半軸分別為a和b，則a:b = 1.0~1.5,且所述二維坐標(biāo)系的橫軸與所述輻照光斑的短半 軸所在的直線重合，縱軸與所述輻照光斑的長半軸所在的直線重合。
[0025] -種上述嬰兒護(hù)理裝置的藍(lán)光輻照強(qiáng)度的控制方法，包括如下步驟：
[0026] 所述第一探測(cè)器組件探測(cè)以所述輻照光斑的中心為原點(diǎn)的二維坐標(biāo)系中的所述 嬰兒床上的嬰兒的各部位的位置坐標(biāo)，并將所述嬰兒的各部位的位置坐標(biāo)傳輸給所述電路 控制組件；
[0027] 所述電路控制組件根據(jù)所述嬰兒的各部位的位置坐標(biāo)控制所述準(zhǔn)直透鏡移動(dòng)，以 調(diào)整所述輻照光斑的大小，以使所述嬰兒的各部分的位置坐標(biāo)均位于所述輻照光斑中，且 所述電路控制組件計(jì)算出所述輻照光斑的面積；
[0028] 所述第二探測(cè)器組件探測(cè)所述藍(lán)光燈的溫度，并獲得一溫度值，且所述第二探測(cè) 器組件將所述溫度值傳輸給所述電路控制組件；
[0029] 所述電路控制組件根據(jù)所述輻照光斑的面積、所述溫度值和所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值 計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)電流；及
[0030] 所述電路控制組件以所述驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)所述藍(lán)光光源。
[0031] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輻照光斑為橢圓形，定義所述輻照光斑的長半軸和短 半軸分別為a和b，且所述電路控制組件預(yù)設(shè)a:b = I. 0~1. 5,且所述二維坐標(biāo)系的橫軸與 所述輻照光斑的短半軸所在的直線重合，縱軸與所述輻照光斑的長半軸所在的直線重合； 其中，所述電路控制組件根據(jù)所述嬰兒的各部位的位置坐標(biāo)控制所述準(zhǔn)直透鏡移動(dòng)的步驟 具體為：
[0032] 所述電路控制組件比較所述嬰兒的各部位的位置坐標(biāo)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的絕對(duì) 值，選取含絕對(duì)值最大的橫坐標(biāo)的位置坐標(biāo)和含絕對(duì)值最大的縱坐標(biāo)的位置坐標(biāo)；
[0033] 所述電路控制組件根據(jù)橢圓方程、所述含絕對(duì)值最大的橫坐標(biāo)的位置坐標(biāo)和所述 含絕對(duì)值最大的縱坐標(biāo)的位置坐標(biāo)，計(jì)算得到滿足所述橢圓方程的長半軸a'和短半軸b' ；
[0034] 所述電路控制組件根據(jù)所述a:b = I. 0~1. 5、所述a'和所述b'，分別計(jì)算得到 所述a'對(duì)應(yīng)的b和所述b'對(duì)應(yīng)的a ;及
[0035] 所述電路控制組件比較所述a'對(duì)應(yīng)的b和所述b'，若所述a'對(duì)應(yīng)的b大于所述 b'，則所述輻照光斑以所述a'為長半軸，以所述a'對(duì)應(yīng)的b為短半軸，若所述a'對(duì)應(yīng)的b 小于所述b'，則所述輻照光斑以所述b'對(duì)應(yīng)的a為長半軸，以所述b'為短半軸；或者所述 電路控制組件比較所述b'對(duì)應(yīng)的a和所述a'，若所述b'對(duì)應(yīng)的a大于所述a'，則所述輻 照光斑以所述b'對(duì)應(yīng)的a為長半軸，以所述b'為短半軸，若所述b'對(duì)應(yīng)的a小于所述a'， 則所述輻照光斑以所述a'為長半軸，以所述a'對(duì)應(yīng)的b為短半軸。
[0036] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二探測(cè)器組件探測(cè)所述藍(lán)光燈的溫度，并獲得所述 溫度值的步驟具體為：所述第二探測(cè)器組件探測(cè)所述藍(lán)光光源的溫度，并獲得所述溫度值； 所述電路控制組件根據(jù)所述輻照光斑的面積、所述溫度值和所述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值計(jì)算得到 所述驅(qū)動(dòng)電流的步驟中所使用的公式為
> 其中，私為所 述預(yù)設(shè)輻照強(qiáng)度值，S為所述輻照光斑的面積，Q為所述藍(lán)光光源的數(shù)量，P為所述藍(lán)光光源 的基準(zhǔn)輻射通量，I為所述驅(qū)動(dòng)電流，f (I)為所述藍(lán)光光源在所述驅(qū)動(dòng)電流下的相對(duì)輻射 通量，Tj為所述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)溫度，其中，T T JRjXU(I) X I，Ts為所述溫度值，R j為所 述藍(lán)光光源的結(jié)點(diǎn)到焊點(diǎn)的熱阻，U(I)為