用于精准照射的紫外线光疗仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种紫外线光疗仪，尤其涉及一种用于精准照射的紫外线光疗仪。
【背景技术】
[0002]紫外线光疗法源于本世纪二十年代，七十年代起由于人工光源技术的不断更新而得到迅猛发展，作为其代表的UVA、UVB及PUVA(又称为光化学)疗法，在欧、美等国的应用已经相当成熟。在欧洲，差不多每个城市的每个社区都设有专门的光疗中心，成为银肩病(牛皮癣)、白癜风等常见皮肤病的首选和常规治疗方式。
[0003]紫外线光疗仪包括以下几种疗法:
[0004]UVA疗法:辐照光源采用UVA，其光谱范围为320?400nm，峰值波长为365nm，主要用于治疗特应性皮炎等皮肤疾病；
[0005]UVB疗法:辐照光源采用UVB，其光谱范围为280?320nm，峰值波长为310nm，主要用于治疗银肩病、白癜风等皮肤疾病；
[0006]PUVA疗法:辐照光源采用UVA，但病人必须同时口服或者在病灶外涂抹光敏性药物，药物在UVA的激发下对皮肤产生光生物效应。
[0007]紫外线光疗需要在一个周期内进行每天或隔天治疗，对某些皮肤疾病有良好疗效。
[0008]现有的紫外线光疗仪在治疗时发出的紫外线光对皮肤表面进行照射，由于皮肤病灶是一个不规则的区域，紫外线辐照屏是一个固定的尺寸且照射光源有照射角度，因此紫外线在对皮肤病灶进行照射的同时也对健康的皮肤进行照射，产生一定的危害。目前还没有可以针对皮肤病灶区域内进行照射的紫外线光疗仪。
[0009]因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于精准照射的紫外线光疗，只针对皮肤损伤轮廓内进行照射治疗，从而使其发出的紫外线不损伤周围正常皮肤。
【发明内容】
[0010]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种。
[0011]为实现上述目的，本发明提供了一种紫外线光疗仪，包括用于发出紫外线照射皮肤的病灶区域的光源，其特征在于，还包括图像获取及分析模块和控制模块；
[0012]所述光源包括LED阵列，所述LED阵列中的各个LED用于发出紫外线；
[0013]所述图像获取及分析模块用于获取所述病灶区域的图像以及确定所述病灶区域的边缘的位置信息并将所述边缘位置信息发送到所述控制模块；
[0014]所述控制模块根据所述位置信息控制所述LED阵列中的各个LED的发光与否，以使所述光源发出的紫外线在所述皮肤上的光斑与所述病灶区域的形状相同。
[0015]进一步地，所述光源发出的紫外线为平行光。
[0016]进一步地，所述光源还包括透镜阵列，所述透镜阵列中的各个所述透镜分别地布置在所述LED阵列中的各个所述LED发出的紫外线的光路上，以使经过所述透镜的所述紫外线为平行光束。
[0017]进一步地，所述图像获取及分析模块包括图像传感器和与所述图像传感器相连的图像处理识别单元；所述图像传感器为电荷耦合装置，用于获取所述图像，输出所述图像的图像信号；所述图像处理识别单元对所述图像信号进行包括滤波和增强的预处理，确定所述图像中对应于所述病灶区域的所述边缘的点，将所述点的位置坐标作为所述边缘的所述位置信息输出到所述控制模块。
[0018]可选地，所述图像传感器输出的所述图像为灰度图像；在确定所述图像中对应于所述边缘的点时，通过计算所述图像中各个点的灰度值的梯度幅值，并将所述梯度幅值与预先设定的阈值进行比较，将所述梯度幅值大于所述阈值的点作为所述边缘的点。
[0019]可选地，所述图像传感器输出的所述图像为彩色图像；所述预处理还包括灰度化；在确定所述图像中对应于所述边缘的点时，通过计算所述图像中各个点的灰度值的梯度幅值，并将所述梯度幅值与预先设定的阈值进行比较，将所述梯度幅值大于所述阈值的点作为所述边缘的点
[0020]进一步地，所述图像获取及分析模块还包括二维坐标尺，所述二维坐标尺放置在所述病灶区域旁，形成二维坐标系；所述病灶区域中的任何一个点的二维坐标皆可以从所述二维坐标尺上读出；所述图像中还包含所述二维坐标尺的像。
[0021]进一步地，所述控制模块包括单片机、多个第一驱动器和多个第二驱动器，所述多个第一驱动器分别地与所述LED阵列的多个行一一对应地相连，所述多个第二驱动器分别地与所述LED阵列的多个列一一对应地相连；所述单片机接收来自于所述图像获取及分析模块的所述位置信息并相应地控制所述LED阵列中的各个LED的发光与否，以使所述光源发出的紫外线在所述皮肤上的所述光斑与所述病灶区域的形状相同。
[0022]进一步地，还包括用于确定所述光源和所述皮肤之间的距离的测距单元，所述控制模块根据所述距离和所述位置信息，相应地控制所述LED阵列中的各个LED的发光与否，以使所述光源发出的紫外线在所述皮肤上的所述光斑与所述病灶区域的形状相同。
[0023]进一步地，所述测距单元应用红外探测的方法测量所述距离。
[0024]进一步地，所述LED阵列中，任意一行中任意两个相邻的所述LED的中心距离为1.66mm，任意一列中任意两个相邻的所述LED的中心距离为1.66mm。
[0025]进一步地，所述各个LED的尺寸为1.016mmX0.508mm。。
[0026]在本发明的较佳实施方式中，提供了一种紫外线光疗仪，其光源发出的紫外线在皮肤上的光斑与病灶区域的形状相同，并提供了该紫外线光疗仪的门式结构和立式结构。本发明的紫外线光疗仪在治疗时发出的紫外线为平行光。通过先对皮肤的病灶区域进行成像，再进行图像分析，找出病灶区域的边缘，通过单片机控制LED的开关，使发光的LED形成与病灶区域相同的形状，由此其发出的紫外线在皮肤上的光斑与病灶区域的形状相同，实现只针对皮肤病灶进行照射。本发明在照射时能进行实时光强度检测，从而进行时间和剂量控制。
[0027]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【附图说明】
[0028]图1是在一个较佳的实施例中，本发明的紫外线光疗仪的图像获取及分析模块的流程图。
[0029]图2是在一个较佳的实施例中，本发明的紫外线光疗仪的控制模块示意框图，图中显示了其和LED阵列的连接。
[0030]图3显示了图2所示的控制模块和LED阵列的连接的电路图。
[0031]图4是在一个较佳的实施例中，本发明的紫外线光疗仪的电源的指示器电路。
[0032]图5是在一个较佳的实施例中，本发明的紫外线光疗仪的一种应用的结构的正视图。
[0033]图6是图5所示的结构的侧视图。
[0034]图7是在一个较佳的实施例中，本发明的紫外线光疗仪的另一种应用的结构的正视图。
[0035]图8是图7所示的结构的侧视图。
【具体实施方式】
[0036]本发明的紫外线光疗仪用于发出紫外线照射皮肤的病灶区域的光源，且其发出的紫外线在皮肤上的光斑与病灶区域的形状相同，这样能够实现精准照射病灶区域，而不会照射到正常皮肤。
[0037]本发明的紫外线光疗仪包括光源、图像获取及分析模块和控制模块。其中，光源用于发出紫外线，图像获取及分析模块用于获取皮肤的病灶区域的图像以及确定该病灶区域的边缘的位置信息并发送到控制模块，控制模块用于根据位置信息控制各个LED的发光与否，以使光源发出的紫外线在皮肤上的光斑与病灶区域的形状相同。
[0038]本实施例中，光源包括由多个LED排列形成的LED阵列，各个LED发出的光为紫外线。较佳地，各个LED发出的光是平行光，即光源发出的紫外线为平行光，这样紫外线不会由于发光角度产生对健康皮肤的影响。这可以通过使用能发出平行光束的LED实现，或者如在本实施例中的，通过在各个LED的出光面处皆放置透镜或透镜组，使LED发出的光束通过该透镜后成为平行光束。
[0039]在本实施例中，采用的LED的尺寸为1.016mmX0.508mm，这些LED呈纵向和横向排列，形成LED阵列，其中任意一行中任意两个相邻的LED的中心距离以及任意一列中任意两个相邻的LED的中心距离为皆为1.66_。由此本实施例中的光源具有矩形辐照点阵面，当分别地控制每个LED的开关，可使辐照面内形成一个所需要的LED点亮的区域，此区域与患者的所需照射的病灶区域的形状基本相同。
[0040]可以知道，当LED尺寸越小，在单位面积中LED的数量越多，照射的精度就越高。本实施例中采用的LED参数使得其形成的矩形辐照点阵面的像素值可达到360000个/平方米。这样，即使在小型的光源的辐照面，如200mmX 300mm的区域中，其像素值也有120 X 180=21600个，能基本满足精准照射的要求。
[0041 ] 本实施例中，图像获取及分析模块包