一種微波激光針灸治療儀的制作方法
【專利摘要】微波激光針灸治療儀，屬醫療器械類。設置了一個頻率和功率均可調節的微波發生器，一個半導體激光器和一個與之連接能同時輻射微波、半導體激光的同心共軸輻射頭或N個同心共軸輻射頭。本實用新型的有益效果是：微波穿透深激光穿透淺，對人體穴位穿透深淺刺激作用，等同于傳統針灸用毫針提插手法的刺激功能。因此，這種通過同心共軸輻射頭產生協同效應的微波和半導體激光，同時輻射在人體穴位中產生一種有深有淺、深淺互補的刺激，收到類似于毫針針灸的治療效果，達到電子針灸治療的功能。避免了傳統針灸中存在的禁穴和禁忌癥的限制。
【專利說明】一種微波激光針灸治療儀

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種微波激光針灸治療儀，屬醫療器械類。

【背景技術】
[0002]現有技術中，本人發明專利96123002.9已公開了一種微波激光治療儀，包括由一個組合式發生器和一個環形微帶天線與帶有“反望遠鏡光路系統”的單根石英光纖組成的輻射頭。其中的光路系統由氦氖激光管、會聚透鏡和石英光纖等組成。這種結構的激光輸出功率受到諸多因素的影響，例如，光纖端面射出的激光具有一定的發散角，與激光入射和射出間存在著折射率匹配、耦合效率問題。兩者同軸線、光纖端面與空氣折射率匹配，耦合效率最高；兩者不同軸線、光纖端面與空氣折射率不匹配，產生菲涅耳反射損耗，耦合效率急劇降低，兩者間不易調節到最佳耦合。因此，在上述情形下光纖兩端都不能傳輸激光的全部能量，激光輸出功率難以達到最大化。同時，氦氖激光管是易破碎玻璃制品，激光輸出功率越大其體積也要求越大，不利于結構小型和實用化。導致這種微波激光治療儀在臨床治療中推廣應用受到極大限制。


【發明內容】

[0003]本實用新型目的在于提供一種新型的微波激光針灸治療儀，它能同時產生同心共軸協同效應輸出功率連續可調的微波和半導體激光。利用微波對穴位刺激，收到類似于針灸療法的功能。利用輸出功率連續可調的激光模似毫針插針的深淺，利用激光輸出功率變化快慢模仿毫針插針、提針的緩疾，達到激光針灸療法的功能。從而使微波激光針灸治療儀，實現不需接觸人體、避免刺破皮膚，就能起到電子針灸的治療功能。
[0004]本實用新型的技術方案如下。
[0005]一種微波激光針灸治療儀，設置了一個頻率和功率均可調節的微波發生器，一個半導體激光器和一個與之連接能同時輻射微波、半導體激光的同心共軸輻射頭或N個同心共軸輻射頭。
[0006]同心共軸輻射頭是由一個與同軸電纜連接的環形微帶天線和一個直接與環形微帶天線背面固定連接的、帶有準直聚焦光路系統的半導體激光二極管組成。環形微帶天線的輻射元由固體微波低損耗介質基片上的圓環導體制成。同軸電纜一端的屏蔽層與環形微帶天線的金屬底板連接，同軸電纜芯線垂直穿通環形微帶天線的金屬底板、圓環導體，并把芯線與圓環導體焊接用作饋電。以圓環導體的圓心為對稱中心點，在與圓環導體、同軸電纜芯線的焊接點相對稱點上，用銷釘垂直穿通環形微帶天線的金屬底板、圓環導體，并把銷釘兩端分別與圓環導體和金屬底板焊接。同軸電纜另一端的屏蔽層與微波發生器金屬外殼連接、同軸電纜芯線與微波發生器內的振蕩電路中的微帶阻抗變換器通過耦合電容連接。當微波發生器產生的微波，經同軸電纜傳輸后，從環形微帶天線的圓環導體中心軸線前方輻射。
[0007]半導體激光器是由可調恒流源、半導體激光二極管、準直聚焦光路系統等組成。準直聚焦光路系統是由兩個口徑為16毫米、相距15毫米、相互平行并且垂直其軸線放置的準直透鏡組成，置于半導體激光二極管輸出端前，兩者相距15毫米。半導體激光二極管出射光斑位于準直透鏡的前焦點(即15毫米處)上，準直聚焦光路系統的出射光斑基本上會聚在聚焦透鏡的前焦點(即25毫米處)上，使得焦點處的輸出激光功率密度最大，增強激光的光生物刺激作用，提高療效。把帶有準直聚焦光路系統的半導體激光二極管，直接固定置于環形微帶天線背面并調整正好落在圓環導體的圓心點處。當可調恒流源接通半導體激光二極管時，觸發半導體激光二極管振蕩產生的激光，從環形微帶天線的圓環導體中心軸線前方輻射。這種結構的輻射頭稱為同心共軸輻射頭。實現微波和激光同心共軸的同時輻射。用固體微波低損耗介質基片的雙靣覆銅板制造環形微帶天線，其內的輻射元由在基片上的圓環導體制成，它的平均半徑R與欲輻射出的微波工作頻率關系由下式決定:
[0008]
f λ/^7
[0009]σ是肌肉電導率，一般取1.28/πιΩ，是基片的相對介電常數，f是微波頻率，單位為GHZ，R是平均半徑，單位為厘米。
[0010]本實用新型的有益效果是:微波穿透深激光穿透淺，對人體穴位穿透深淺刺激作用，等同于傳統針灸用毫針提插手法的刺激功能。因此，這種通過同心共軸輻射頭產生協同效應的微波和半導體激光，同時輻射在人體穴位中產生一種有深有淺、深淺互補的刺激，收到類似于毫針針灸的治療效果，達到電子針灸治療的功能。避免了傳統針灸中存在的禁穴和禁忌癥的限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1是本實用新型所述同心共軸輻射頭示意圖。
[0012]附圖2是本實用新型所述同心共軸輻射頭中微波、半導體激光電磁場輻射方向性圖。
[0013]附圖3是本實用新型整體結構的電路原理圖。
[0014]附圖4是本實用新型所述N個同心共軸輻射頭示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0016]在附圖1中，同軸電纜I右端的同軸電纜屏蔽層2與環形微帶天線4的金屬底板8連接、芯線3垂直穿通環形微帶天線4的金屬底板8、圓環導體6，并把芯線3與圓環導體6焊接用作饋電。以圓環導體6的圓心為對稱中心點，在與圓環導體6、同軸電纜芯線3的焊接點相對稱點上，用銷釘7垂直穿通環形微帶天線4的金屬底板8、圓環導體6，再把銷釘7的兩端分別與圓環導體6和金屬底板8焊接。同軸電纜I左端的屏蔽層2與微波發生器10 (附圖3)金屬外殼連接，芯線3與微波發生器10內的微帶阻抗變換器13通過耦合電容C4連接。這樣，當微波發生器10接通可調直流穩壓電源12時產生的微波，經本實用新型的同心共軸輻射頭O中的同軸電纜I傳輸后，從環形微帶天線4的圓環導體6中心軸線前方輻射。半導體激光發生器11 (附圖3)中的半導體激光二極管15的電源正負極與可調恒流源14的正負極連接，觸發半導體激光二極管15振蕩產生激光。在半導體激光二極管15輸出端前，放置準直聚焦光路系統9使得輸出的激光聚焦成光點5，把帶有準直聚焦光路系統9的半導體激光二極管15，直接固定置于環形微帶天線4的背面并調整正好落在圓環導體6的圓心點處。這樣，當可調恒流源14接通半導體激光二極管15時，觸發半導體激光二極管振蕩產生的激光，從本實用新型的同心共軸輻射頭O中的環形微帶天線4的圓環導體6中心軸線前方發射。因此，這種結構的同心共軸輻射頭0，實現了微波和激光同心共軸的輻射效果。
[0017]附圖2所示為本實用新型的同心共軸輻射頭微波、半導體激光電磁場輻射方向性圖。圖中的方向性圖分別示意出由同心共軸輻射頭O (附圖1)輻射出的微波22和激光21的能量同時沿著環形微帶天線4的圓環導體6中心軸線方向分布情況。
[0018]附圖3所示為本實用新型整體結構的電路原理圖。圖中設有準直聚焦光路系統9、微波發生器10、半導體激光發生器11、可調直流穩壓電源12、微帶阻抗變換器13、可調恒流源14、半導體激光二極管15、微波功率晶體三極管V1、振蕩電路、組合發生器16、與微波發生器10連接的同軸電纜I。
[0019]在附圖3中，微波發生器10的電路制作在微波低損耗介質基片上的雙面覆銅板上，可調直流穩壓電源12通過穿心電容C5、限流電阻Rl與電阻R2、電感LI相接，電容Cl、電阻R2的另一端均接地，電感LI的另一端與微波功率晶體三極管Vl基極相連，再經串聯電感L2、可調電容C2后接地，微波功率晶體三極管Vl的集電極接地，發射極的一路經電感L3、并聯的電阻R3、電容C3串聯后接地，而另一路與微帶阻抗變換器13、耦合電容C4相接后，再與本實用新型的同心共軸輻射頭0(附圖1)中同軸電纜I的芯線3連接，同軸電纜I的屏蔽層2與微波發生器10的金屬外殼連接。微帶阻抗變換器13寬度按指數曲線從振蕩電路的連接端，向與通過耦合電容C4連接的同軸電纜I的芯線3端漸小。其作用是，可在較寬頻率范圍將微波功率晶體三極管Vl輸出阻抗變換成50歐同軸電纜的阻抗，獲得較大的微波輸出功率。
[0020]微波發生器10產生微波的工作過程是這樣的。微波功率晶體三極管Vl及其周圍的電阻R、電容C、電感L組成微波掁蕩電路。當220伏交流電接通可調直流穩壓電源12輸出一定電壓時，微波功率晶體三極管Vl振蕩工作，調節可變電容C2電容量或電感L2電感量，即可調節到915MHZ或2450MHZ頻率微波；改變可調直流穩圧電源12電壓值，即可調節到輸出功率0.1-2.5瓦連續可調的微波。同時，微波發生器10的金屬外殼作為屏蔽層，以保證其自身良好屏蔽并避免向外界泄漏微波，還為微波功率晶體三極管散熱部件。
[0021]半導體激光發生器11產生激光的工作過程是這樣的。半導體激光發生器11的電路制作在單面聚四氟乙稀覆銅板上。準直聚焦光路系統9是由兩個口徑為16毫米、相距15毫米、相互平行并且垂直其軸線放置的準直透鏡組成?？烧{恒流源14的正負極與半導體激光二極管15的正負極連接。當220伏交流電接通可調恒流源14輸出一定的恒流時，觸發半導體激光二極管15振蕩產生波長650納米激光。改變可調恒流源14恒流值，即可調節到輸出功率0.05-0.5瓦連續可調的激光。在半導體激光二極管15的輸出端前，放置準直聚焦光路系統9使得輸出的激光聚焦成光點5。把帶有準直聚焦光路系統9的半導體激光二極管15，直接固定置于環形微帶天線4背靣并調整正好落在圓環導體6的圓心點處。這樣，當可調恒流源14接通半導體激光二極管15時，觸發半導體激光二極管15振蕩產生的激光，沿著環形微帶天線4的圓環導體6中心軸線前方發射。
[0022]微波發生器10與半導體激光發生器11構成組合發生器16。微波發生器10通過同軸電纜I與環形微帶4連接構成微波針灸治療儀。半導體激光發生器11、準直聚焦光路系統9及環形微帶4連接構成激光針灸治療儀。組合發生器16與同心共軸輻射頭O構成本實用新型的微波激光針灸治療儀。
[0023]附圖4描述了本實用新型另一種實施例的N個同心共軸輻射頭30。圖中設有N根同軸電纜Al、A2…An，N個環形微帶天線4，N個準直聚焦光路系統9，N個半導體激光二極管 B1、B2、…Bn。
[0024]附圖4中，采用制作附圖1中的同心共軸輻射頭O的工藝方法，制作成N個同心共軸福射頭O。N個微波發生器10 (附圖3)金屬外殼分別與N根同軸電纜A1、A2…An的屏蔽層2連接，N個微波發生器10中的微帶阻抗變換器13通過耦合電容C4輸出端分別與N根同軸電纜Al、A2…An的芯線3連接。N根同軸電纜Al、A2、…An的屏蔽層2分別與N個環形微帶天線4的金屬底板8連接，而芯線3與微帶天線4的圓環導體6焊接用作饋電。實現N束微波能量沿著環形微帶天線4的圓環導體6中心軸線前方輻謝。
[0025]N個半導體激光二極管B1、B2、…Bn的輸出端前，放置N個準直聚焦光路系統9使得輸出的激光聚焦成N個光點5，把帶有N個準直聚焦光路系統9的N個半導體激光二極管B1、B2、一Bn，直接固定置于環形微帶天線4背面并調整正好落在圓環導體6的圓心點處。實現N朿半導體激光能量沿著環形微帶天線4的圓環導體6中心軸線前方發射。
[0026]這樣，N根同軸電纜A1、A2…An、帶有N個準直聚焦光路系統9的N個半導體激光二極管B1、B2…Bn、N個環形微帶天線4共同構成N個同心共軸輻射頭30。這一實施例有效地擴大了本實用新型的使用范圍，達到單人多點或多人單點、多點同時治療的效果。
【權利要求】
1.一種微波激光針灸治療儀，由一個能同時產生微波的微波發生器(10)及激光的半導體激光發生器(11)所構成的組合發生器(16)或N個組合發生器(16)和一個與之連接能同時輻射微波、激光的同心共軸輻射頭(O)或N個同心共軸輻射頭(O)構成，其特征在于，所述同心共軸輻射頭(O)是由一個與同軸電纜(I)連接的環形微帶天線(4)和一個直接與環形微帶天線(4)背面固定連接的、帶有準直聚焦光路系統(9)的半導體激光二極管(15)構成；所述的微波發生器(10)通過同軸電纜(I)與環形微帶天線(4)連接構成微波針灸治療儀；半導體激光發生器(11)及準直聚焦光路系統(9)與環形微帶天線(4)連接構成激光針灸治療儀；組合發生器(16)、同軸電纜(I)、準直聚焦光路系統(9)分別與同心共軸輻射頭(O)連接構成微波激光針灸治療儀；N個組合發生器(16)與N個同心共軸輻射頭(O)構成N個同心共軸輻射頭的微波激光針灸治療儀。
2.如權利要求1所述的一種微波激光針灸治療儀，其特征在于:所述的半導體激光發生器(11)是由帶有準直聚焦光路系統(9)的半導體激光二極管(15)和可調恒流源(14)等組成；準直聚焦光路系統(9)是由兩個口徑為16毫米、相距15毫米、相互平行并且垂直其軸線放置的準直透鏡組成；半導體激光發生器(11)產生并能同時向同心共軸輻射頭(O)輸出波長650納米、0.05-0.5瓦連續可調的半導體激光。
3.如權利要求1所述的一種微波激光針灸治療儀，其特征在于:所述的微波發生器(10)是由可調直流穩壓電源(12)、微波功率晶體三極管V1、振蕩電路、微帶阻抗變換器(13)組成；微波發生器(10)產生并能同時向同心共軸輻射頭(O)輸出915MHZ或2450MHZ頻率、0.1-2.5瓦連續可調的微波。
4.如權利要求1所述的一種微波激光針灸治療儀，其特征在于:所述的同心共軸輻射頭(O)內的環形微帶天線(4)輻射元是由固體微波低損耗介質基片上的圓環導體(6)制成，其平均半徑R應符合下式關系:
CT R = -一~T= O為肌肉電導率取為1.28/m Ω，ε r為基片的相對介電常數，f是
f λΚ微波頻率，單位GHZ，R單位為厘米。
【文檔編號】A61H39/00GK203989502SQ201420342019
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】詹鼎 申請人:詹鼎