《光疗装置与光疗系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光疗装置与光疗系统.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103845814 A (43)申请公布日 2014.06.11 CN 103845814 A (21)申请号 201210562448.3 (22)申请日 2012.12.21 101145804 2012.12.06 TW A61N 5/06(2006.01) (71)申请人 财团法人工业技术研究院 地址 中国台湾新竹县 (72)发明人 温俊祥 曾美榕 郑琮达 汤士源 施亭宇 杨永健 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 陈小雯 (54) 发明名称 光疗装置与光疗系统 (57) 摘要 本发明提供一种光疗装置和光疗系统， 其中 光疗装置包括。
2、 ： 面光源 ； 形成于该面光源上的亲 肤层， 其中该亲肤层包括生物兼容材料与光取出 粒子。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103845814 A CN 103845814 A 1/1 页 2 1. 一种光疗装置， 包括 ： 面光源 ； 形成于该面光源上的亲肤层， 其中该亲肤层包括生物兼容材料与光取出粒子。 2. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该面光源包括有机发光二极管 (OLED)、 有机发光 二极管。
3、 (LED) 或雷射。 3. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该面光源的发光波长范围为约 560-680nm。 4. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该面光源的辐射亮度为约 0.06-3mW/cm2Sr。 5. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该面光源包括可挠式或不可挠式面光源。 6. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该面光源包括脉冲式面光源或连续式面光源。 7. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该生物兼容材料包括聚氨酯、 聚乙烯、 聚丙烯、 聚 对苯二甲酸乙二醇酯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 热塑性聚氨酯或上述的组合。 8. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该光取出粒子包括。
4、硫酸钡、 碱式碳酸铋、 氧化铋、 钨、 聚苯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物、 聚碳酸酯、 聚乙烯、 硅树脂、 碳酸钙、 二氧化硅、 二氧化钛或上述的组合。 9. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该光取出粒子的形状包括圆形或不规则形状。 10. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该光取出粒子的粒径为约 6-30 微米。 11. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该生物兼容材料与该光取出粒子的重量比例为 约 1/6-3/1。 12. 权利要求 1 所述的光疗装置， 其中该生物兼容材料与该光取出粒子之间的折射率 差为约 0.02-0.7。 13. 权利要求 1 所。
5、述的光疗装置， 其中该亲肤层之表面为平坦表面或不平坦表面。 14. 一种光疗系统， 包括 ： 权利要求 1 所述的光疗装置 ； 以及 伤口敷料。 15. 权利要求 14 所述的光疗系统， 其中该伤口敷料位于该亲肤层的一侧。 权 利 要 求 书 CN 103845814 A 2 1/5 页 3 光疗装置与光疗系统 技术领域 0001 本发明涉及一种光疗装置， 且特别是涉及一种具有光取出层的光疗装置。 背景技术 0002 光疗 (phototherapy) 可用于治疗某些疾病， 其所使用的光源从早期的雷射、 荧光 灯， 发展到目前的发光二极管 (LED) 光源或有机发光二极管 (OLED) 光源。。
6、 0003 进行光疗时， 光源的短波长会对组织造成直接的破坏， 且光源设备使用时会伴随 热量的产生， 而热量的累积会造成温度上升， 使组织细胞有受损的危险。因此， 目前光疗装 置以定距离或间歇性的照射为主， 以避免温度上升而伤害组织细胞。 0004 当使用点光源作为光源时， 当光源与伤口距离太近， 会造成热伤害， 而距离太远， 照射光的强度又会不足。 0005 因此， 为解决上述问题， 需要发展一种光疗装置， 此光疗装置可与伤口直接接触或 近距离靠近而使用， 可避免造成组织细胞升温的问题。 发明内容 0006 本发明提供一种光疗装置， 包括 ： 面光源 ； 形成于该面光源上的亲肤层， 其中该亲。
7、 肤层包括生物兼容材料与光取出粒子。 0007 本发明另提供一种光疗系统， 包括 ： 本发明所述的光疗装置 ； 以及伤口敷料 (medical dressing)。 0008 为让本发明之上述和其它目的、 特征能更明显易懂， 下文特举诸项实施例， 并配合 所附图式， 作详细说明如下 ： 附图说明 0009 图 1 为剖面图， 用以说明本发明一种实施方式的光疗装置。 0010 图 2 为剖面图， 用以说明本发明另一种实施方式的光疗装置。 0011 图 3 为剖面图， 用以说明本发明一种实施方式的光疗系统。 0012 图 4 显示二氧化硅 (n=1.45)、 聚苯乙烯 (n=1.59)、 二氧化钛。
8、 (n=2.1) 于不同粒径 条件下的光取出效率。 0013 附图中主要组件符号说明 0014 100 光疗装置 ； 0015 102 面光源 ； 0016 104 亲肤层 ； 0017 104a 生物兼容材料 ； 0018 104b 光取出粒子 ； 0019 105、 107 亲肤层之表面 ； 0020 130 伤口敷料 ； 说 明 书 CN 103845814 A 3 2/5 页 4 0021 150 伤口 ； 0022 200 光疗装置 ； 0023 300 光疗系统。 具体实施方式 0024 请参见图 1， 本发明提供一种光疗装置 100， 其包括面光源 102 ； 形成于面光源 10。
9、2 上的亲肤层(skin-friendly layer)104， 其中亲肤层104包括生物兼容材料104a与光取出 粒子 104b。 0025 上述的面光源 102 包括有机发光二极管 (OLED)、 有机发光二极管 (LED) 或雷射。 面光源 102 的发光波长范围为约 560-680nm， 在一种实施方式中例如为 610-640nm， 面光源 102 的辐射亮度 (radiance) 为约 0.06-3mW/cm2 Sr， 在一种实施方式中例如为约 0.2-1mW/ cm2Sr。面光源 102 包括可挠式面光源或不可挠式面光源。另外， 102 面光源包括脉冲式 (pulse) 面光源或连。
10、续式 (continuous) 面光源。 0026 于一种实施方式中， 可使用有机发光二极管 (OLED) 作为面光源 102。 0027 上 述 生 物 兼 容 材 料 104a 包 括 聚 氨 酯 (Polyurethane,PU)、聚 乙 烯 (polyethylene,PE)、 聚丙烯 (Polypropylene,PP)、 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (Polyethylene Terephthalate,PET)、 聚甲基丙烯酸甲酯 (Polymethylmethacrylate,PMMA)、 热塑性聚氨酯 (Thermoplastic Polyurethane,TPU) 或上述的组合。。
11、 0028 此外， 生物兼容性材料 104a 为聚氨酯系列的高分子材料， 例如水性聚氨酯 (water-borne polyurethane)、 脂肪族(aliphatic)聚氨酯、 芳香族(aromatic)聚氨酯、 含 亲水链段 (phdrophilic) 的脂肪族聚氨酯或含亲水链段的芳香族聚氨酯。 0029 上述的光取出粒子 104b 包括硫酸钡 (barium sulfate)、 碱式碳酸铋 (bismuth subcarbonate)、 氧化铋 (bismuth oxide)、 钨 (tungsten)、 聚苯乙烯 (polystyrene,PS)、 聚甲基丙烯酸甲酯 (Polyme。
12、thylmethacrylate,PMMA)、 甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物 (copolymer ofmethyl methaacrylate-styrene)、 聚碳酸酯 (polycarbonate,PC)、 聚乙烯 (polyethylene,PE)、 硅树脂 (silicone resin)、 碳酸钙 (calcium carbonate)、 二氧化硅 (silicon dioxide)、 二氧化钛 (titanium oxide) 或上述的组合。 0030 光取出粒子 104b 的形状包括圆形或不规则形状。生物兼容性材料 104a 与光取出 粒子 104b 间须满足下列关系式 (。
13、I)， 才能有效提高面光源 102 的光取出效率 ： 0031 4x10-6m-1f1m-1- 式 (I)， 0032 其中 f 为遮蔽率， 其定义如下 ： 0033 0034 其中 wp为光取出粒子的总重量、 wr为生物兼容性材料之重量、 dp为光取出粒子直 径、 r为光取出粒子密度、 p为生物兼容性材料密度。 0035 在一种实施方式中， 上述的生物兼容材料 104a 与光取出粒子 104b 的重量比例 为约 1/6-3/1。光取出粒子粒径为约 6-30 微米。另外， 生物兼容材料 104a 与光取出粒子 104b 之间的折射率差为约 0.02-0.7， 当折射率差异越大时， 光疗装置的光。
14、取出效率 (light extraction efficiency) 越好。 说 明 书 CN 103845814 A 4 3/5 页 5 0036 须注意的是， 本发明光疗装置 100 的亲肤层 104 包括生物兼容性材料， 因此， 光疗 装置 100 可直接与伤口贴合或近距离靠近。此外， 当光线进入亲肤层 104 时， 因为光取出粒 子 104b 与生物兼容性材料 104a 之间的折射率差异造成光散射 (scattering)， 进而提高面 光源 102 的光取出效率。 0037 于一种实施方式中， 可使用有机发光二极管 (OLED) 作为面光源 102， 使用热塑性 聚氨酯作为生物兼容材。
15、料 104a， 使用聚甲基丙烯酸甲酯作为光取出粒子 104b。 0038 请参见图 2， 本发明提供另一实施方式的光疗装置 200， 图 2 中标号与图 1 相同者 代表相同组件， 其中图 2 与图 1 的差异在于， 图 1 中的亲肤层 104 的表面 105 为平坦表面， 图 2 中的亲肤层 104 的表面 107 为不平坦表面， 不平坦的表面也可提供光线散射效果， 进而 帮助提升面光源 102 的出光效率。 0039 再者， 请参见图 3， 本发明提供一种光疗系统 300， 其包括图 1 的光疗装置 100 或图 2 的光疗装置 200， 和伤口敷料 130。为了表达光疗系统 300 与伤。
16、口 150 接触的示意图， 其中 伤口敷料 130 位于亲肤层 104 之一侧， 例如位于表面 107， 并且伤口敷料 130 介于光疗装置 100( 或 200) 与伤口 150 之间。 0040 由于本发明的亲肤层具有生物兼容性， 因此， 可直接将光疗装置100(或200)与伤 口 150 贴合， 且由于光取出粒子 104b 与生物兼容性材料 104a 之间的折射率差异造成光取 出效率提升， 因此， 可使用强度较低的面光源， 可避免组织细胞升温的问题。 0041 本发明光疗装置的光取出效率可达到约 40-60%， 若与不含亲肤层的光疗装置相 比， 本发明的光疗装置的光取出增益效率 (lig。
17、ht extraction enhancement efficiency) 为约 50%。此外， 本发明的实验结果显示将光疗装置应用于实际伤口时， 光疗装置确实能有 效帮助伤口愈合 (wound healing)。 0042 实施例 0043 实施例 1 0044 红 光 OLED 的 组 件 结 构 为 ： ITO/TAPC/BAlq:PO-01(10-15%):PT-45-1(0.5%)/ BPhen/BPhen:CsCO3/Al。 0045 红光 OLED 组件在 3.6V 时电流密度为 0.34mA/cm2、 亮度为 55cd/m2， 效率可达 15.95cd/A 和 13.92lm/。
18、W。发光波长在 620nm， CIE 坐标为 (0.64,0.36)。组件寿命采固定 电流方式测试， 初始亮度为 1000cd/m2， 组件的半衰寿命达 900 小时。 0046 实施例 2 生物兼容性材料的毒性 0047 生物兼容性材料选择热塑性聚氨酯系列的材料。 0048 表 1 显示 TPU 系列的材料与其生物兼容性， 由表 1 可知， TPU 系列的 4 种材料皆通 过 ASTM F895 的毒性测试 (Cytotoxicity Assay)。 0049 表 1 0050 说 明 书 CN 103845814 A 5 4/5 页 6 0051 实施例 3 光疗装置的光取出增益效率 00。
19、52 以实施例 1 的红光 OLED 组件作为面光源。 0053 取 EG-80A 作为生物兼容性材料， 其折射率值为约 1.49， 另外取粒径大小为约 30m 的聚甲基丙烯酸甲酯作为光取出粒子， 将两者以重量比 1 ： 1.5 混合， 溶于甲苯中， 以 形成亲肤层。 0054 之后， 将亲肤层涂布于红光 OLED 组件上， 以组成光疗装置。 0055 与实施例 1( 不包括亲肤层 ) 相比， 实施例 3( 包括亲肤层 ) 的光疗装置的光取出 增益效率为 50%。 0056 实施例 4 光疗装置的光取出效率 0057 以实施例 1 的红光 OLED 组件作为面光源。 0058 生物兼容性材料 。
20、： EG-80A， 其折射率值为约 1.49。 0059 光取出粒子 ： 二氧化硅 (n=1.45)、 聚苯乙烯 (n=1.59)、 二氧化钛 (n=2.1)。 0060 将上述生物兼容材料与光取出粒子混合， 溶于甲苯 (toluene) 中， 以形成亲肤层。 0061 之后， 将 40 微米厚度的亲肤层涂布于红光 OLED 组件上， 以组成光疗装置。 0062 图 4 显示二氧化硅 (n=1.45)、 聚苯乙烯 (n=1.59)、 二氧化钛 (n=2.1) 于不同粒径 条件下的光取出增益效率 ( 与实施例 1 相比 )。 0063 由图 4 中可得知， 粒径为约 6-100m 的光取出粒子皆。
21、能提升光取出效率， 特别是 当光取出粒子与生物兼容材料之间的折射率差异越大时， 光取出增益效率越好。 0064 表 2 显示具有不同粒径大小的光取出粒子的光取出效率。由表 2 中可知， 亲肤层 具有粒径范围为约 6-30m 的光取出粒子， 其光取出效率可达 44% 以上。 0065 表 2 0066 说 明 书 CN 103845814 A 6 5/5 页 7 0067 虽然本发明已以诸项实施例揭露如上， 然其并非用以限定本发明， 任何所属技术 领域中具有通常知识者， 在不脱离本发明之精神和范围内， 当可作任意之更动与润饰， 因此 本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。 说 明 书 CN 103845814 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103845814 A 8 2/2 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103845814 A 9 。