Результат интеллектуальной деятельности: ФОТОТЕРАПЕВТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО НА ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДАХ

Изобретение касается фототерапевтического устройства для грудных детей и других пациентов, используемого в инкубаторе.

По некоторым оценкам 60% нормальных доношенных новорожденных страдают желтухой (гипербилирубинемией) в течение первой недели жизни. Хотя большинство новорожденных, страдающих желтухой, в остальном здорово, им требуется наблюдение и лечение, если это необходимо, поскольку билирубин потенциально токсичен для центральной нервной системы.

Фототерапия - стандартное лечение неонатальной желтухи. Фототерапия снижает концентрацию билирубина в сыворотке крови путем использования световой энергии для изменения формы и структуры билирубина, преобразуя его в молекулы, которые могут быть выведены из организма. Эффективность Фототерапии главным образом определяется спектром и интенсивностью светового излучения.

В некоторых случаях Фототерапия проводится пациенту в условиях инкубатора, обеспечивающего световое облучение пациента посредством светоизлучающего блока, установленного на кронштейне, расположенном над инкубатором. Однако в таких ныне существующих системах требуется громоздкий наружный светоизлучающий блок. Светоизлучающий блок занимает много места и вызывает затруднения, связанные с технологией его использования. Фототерапевтические устройства имеют также другие недостатки, снижающие их эффективность.

Настоящее изобретение касается устройства для обеспечения фототерапевтического воздействия на пациента с использованием огороженного пространства и светоизлучающего участка, который включает в себя органические светоизлучающие диоды (OLED). Ограждение может определять пространство среды и/или приемное пространство для приема и/или заключения в него пациента, например, такого как грудной ребенок. OLED-диоды могут проецировать свет в контролируемое пространство среды и/или приемное пространство.

Согласно одному варианту заявленного изобретения фототерапевтическое устройство содержит:

участок ограждения, охватывающий приемное пространство, выполненное с возможностью приема грудного ребенка, при этом участок ограждения, по меньшей мере, частично содержит прозрачный материал; и

по меньшей мере, один светоизлучающий участок, установленный на участке ограждения, при этом светоизлучающий участок содержит, по меньшей мере, один участок со светоизлучающими диодами, проецирующий свет с длиной волны от 400 нм до 550 нм и плотностью потока излучения от 10 микроватт/см²/нм до 35 микроватт/см²/нм при подаче на него питания,

при этом участок ограждения выполнен из множества панелей, содержащих панель, которая служит подложкой для слоя анода и слоя катода по меньшей мере одного светоизлучающего участка, причем указанная панель выполнена из прозрачного материала и пропускает внешний свет в приемное пространство через указанную панель.

Согласно другому варианту заявленного изобретения фототерапевтическое устройство содержит:

контролируемую среду, ограничиваемую множеством прозрачных панелей; и

по меньшей мере, один светоизлучающий участок, проецирующий свет с длиной волны от 400 нм до 550 нм и плотностью потока излучения от 10 микроватт/см²/нм до 35 микроватт/см²/нм, при этом светоизлучающий участок содержит, по меньшей мере, один участок со светоизлучающими диодами, проецирующий свет при подаче на него питания.

при этом множество панелей содержит панель, которая служит подложкой для слоя анода и слоя катода по меньшей мере одного светоизлучающего участка, причем указанная панель выполнена из прозрачного материала и пропускает внешний свет в контролируемую среду через указанную панель.

Такое фототерапевтическое устройство преодолевает недостатки уровня техники, не является громоздким, и через прозрачную панель, на которой размещен светоизлучающий участок, в контролируемое приемное пространство (инкубатор) фототерапевтического устройства, выполненное с возможностью приема грудного ребенка, может поступать как излучение из светоизлучающего участка, так и необходимый для грудного пациента дневной свет из окружающей среды.

Ограждение может включать в себя верхний участок, нижний участок и множество боковых участков, каждый из которых может соединяться с верхним участком и нижним участком. В некоторых вариантах осуществления один или несколько из верхнего, нижнего и/или боковых участков ограждения могут включать в себя одну или несколько панелей. В некоторых вариантах осуществления панели могут представлять собой прозрачные панели. В некоторых вариантах осуществления панели или другие участки ограждения, которые требуется выполнить прозрачными, могут быть созданы, например, из стекла, акрилового стекла (например, плексигласа) и/или иного прозрачного материала.

В некоторых вариантах осуществления ограждение может включать в себя одно или несколько отверстий, обеспечивающих доступ в контролируемую среду или к пациенту, который в ней помещен. В некоторых вариантах осуществления один или несколько участков/панелей ограждения могут быть подвижными (например, съемными, шарнирно закрепленными на других участках/панелях и т.д.), так чтобы пациент (например, грудной ребенок) мог быть помещен в контролируемое пространство среды/приемное пространство или извлечен из него.

Светоизлучающий участок устройства проецирует свет в пространство среды/приемное пространство. По настоящему описанию светоизлучающий участок может содержать панель, включающую в себя органический светоизлучающий диод (OLED), излучающий свет при подаче на него питания. В некоторых вариантах осуществления OLED-диоды, используемые для проецирования света при проведении фототерапии, могут обладать прозрачностью, когда на них не подается питание. Органический светоизлучающий диод может включать в себя несколько слоев и любые соответствующие электрические компоненты.

В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок может проецировать в контролируемую среду свет с длиной волны от 400 нм до 550 нм. Длина волны от 400 нм до 550 нм может быть использована потому, что данный диапазон может быть эффективен для лечения желтухи у пациента. В некоторых вариантах осуществления, однако, может быть использован свет с другими длинами волн или в других диапазонах длин волн.

В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок может проецировать в контролируемую среду свет, обеспечивая плотность потока излучения в диапазоне 10-35 микроватт/см²/нм. Плотность потока излучения в диапазоне 10-35 микроватт/см²/нм может соответствовать требуемой плотности потока излучения для лечения желтухи у пациента. Однако могут использоваться и другие плотности потока излучения или их диапазоны.

В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок может проецировать в контролируемую среду свет при световом потоке от 1500 лм до 2000 лм. Однако могут использоваться и другие величины светового потока или их диапазоны.

В некоторых вариантах осуществления в качестве светоизлучающего участка может использоваться единственная OLED-панель. В некоторых вариантах осуществления для достижения необходимой интенсивности света для проведения фототерапии может потребоваться, чтобы OLED-панели, используемые для светоизлучающего участка по изобретению, имели определенную площадь поверхности. Это может зависеть от интенсивности света, достигаемой применением OLED-технологии определенного типа. Например, в некоторых случаях для обеспечения светового потока в 1500-2000 лм может потребоваться площадь поверхности OLED-диодов, равная 0,5 м². В некоторых вариантах осуществления для обеспечения необходимой интенсивности света может потребоваться множество OLED-панелей. Множественные OLED-панели могут также использоваться и для других целей.

В некоторых вариантах осуществления OLED-панели могут крепиться к верхнему участку ограждения. В некоторых вариантах осуществления OLED-панели могут быть помещены на участках ограждения, отличных от верхнего участка (например, нижнем и/или боковых участках).

Эти и другие задачи, признаки и характеристики настоящего изобретения, также как способы работы и функции, связанных с ним элементов конструкции и сочетаний частей, а также экономические аспекты производства станут более понятны после рассмотрения последующего описания и прилагаемой формулы изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые являются частью данного описания, при этом одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие части на различных фигурах чертежей. Следует, однако, понимать, что чертежи приведены лишь в целях иллюстрации и описания и не служат для обозначения границ изобретения. В описании и в формуле изобретения формы единственного числа включают также множественное число, если из содержания явно не следует обратное.

На Фигуре 1 показан пример фототерапевтического устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения.

На Фигуре 2А показан пример фототерапевтического устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения.

На Фигуре 2В показан пример фототерапевтического устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения.

На Фигуре 3 показан пример органического светоизлучающего устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения.

На Фигуре 4 показан пример фототерапевтического устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения.

На Фигуре 5 показан пример фототерапевтического устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения.

На Фигуре 6 показан пример сечения панели, в которой содержится OLED-устройство, согласно различным вариантам осуществления изобретения.

По одному аспекту изобретения создано устройство для проведения фототерапии пациенту с использованием ограждения и органических светоизлучающих диодов. На Фигуре 1 показано фототерапевтическое устройство 100 по различным вариантам осуществления изобретения. Фототерапевтическое устройство 100 включает в себя ограждение 101 и светоизлучающий участок 103. Ограждение 101 определяет пространство среды и/или приемное пространство 105 для приема и/или заключения в него пациента, например, такого как грудной ребенок. Светоизлучающий участок 103 проецировать свет в пространство среды/приемное пространство 105.

Ограждение 101 может включать в себя верхний участок 107а и нижний участок 107b (т.е. нижнюю сторону ограждения 101, как показано на Фигуре 1). В некоторых вариантах осуществления верхний участок 107а может включать в себя верхнюю панель, параллельную нижнему участку 107b. В некоторых вариантах осуществления верхний участок 107а может включать в себя множество панелей. Например, на Фигуре 2А показано фототерапевтическое устройство 200 по различным вариантам осуществления изобретения, в котором верхний участок 201 включает в себя множество панелей 201а-201е (панель 201b не видна на Фигуре 2А). Как показано на Фигуре 2А, только панель 201а параллельна нижнему участку 203, однако в некоторых вариантах осуществления ни одной из панелей верхнего участка ограждения по изобретению не требуется располагаться параллельно нижнему участку такого ограждения. Например, на Фигуре 2В показано фототерапевтическое устройство 250 согласно различным вариантам осуществления изобретения, в котором верхний участок 251 включает в себя панели 251а-251b, ни одна из которых не параллельна нижнему участку (не показан). Настоящее изобретение также предполагает, что ограждения может иметь любую форму, пригодную для приема пациента.

Возвращаясь к Фигуре 1, в некоторых вариантах осуществления нижний участок 107b может включать в себя нижнюю панель. В некоторых вариантах осуществления в контролируемой среде на верхней поверхности нижнего участка 107b может существовать мягкая подстилка 109 или другие элементы, на которые может быть помещен пациент.

Ограждение 101 может включать в себя боковые участки 107с (т.е. заднюю панель на Фигуре 1), 107d (т.е. переднюю панель на Фигуре 1), 107е (т.е. левую панель на Фигуре 1) и 107f (т.е. правую панель на Фигуре 1), каждый из которых может соединяться с верхним участком 107а и нижним участком 107b. В некоторых вариантах осуществления каждый из боковых участков 107с, 107d, 107е и 107f может включать в себя плоские панели. В некоторых вариантах осуществления один или несколько боковых участков 107с, 107d, 107е и/или 107f может включать в себя множество панелей. В некоторых вариантах осуществления некоторые боковые участки могут быть длиннее других (например, боковые участки 107с и 107d могут быть длиннее боковых участков 107е и 107f), так что ограждение образует прямоугольную форму, если смотреть сверху. В некоторых вариантах осуществления ограждение может образовывать другие формы, если смотреть с этой или других сторон, в силу того что участки ограждения имеют различные размеры/формы.

В некоторых вариантах осуществления одна или несколько из множества панелей 107 ограждения 101 могут представлять собой прозрачные панели. В некоторых вариантах осуществления все панели могут быть прозрачными, так что ограждение 101 представляет собой, в общем, прозрачное ограждение. В некоторых вариантах осуществления панели или другие участки ограждения 101, которые требуется выполнить прозрачными, могут быть выполнены, например, из стекла, акрилового стекла (например, плексигласа) и/или иного прозрачного материала.

В некоторых вариантах осуществления ограждение 101 может включать в себя одно или несколько отверстий, обеспечивающих доступ в контролируемую среду и/или к любому пациенту, который в нее помещен. Например, на Фигуре 1 показано, что боковой участок 107d может включать в себя отверстия 111а и 111b. В некоторых вариантах осуществления отверстия на участке ограждения могут быть оборудованы выполненными заодно перчатками, которые продолжаются в ограждение, как известно в данной области техники. Например, на Фигуре 5 показано фототерапевтическое устройство 500, имеющее отверстия 501а и 501b. С отверстиями 501а и 501b соотносятся соответственно перчатки 503а и 503b, так что пользователь (например, медицинский работник, родитель, лицо, осуществляющее уход, и т.д.) может иметь доступ в контролируемую среду и/или осуществлять в ней манипуляции (например, с ребенком и его одеждой и/или с устройствами), не инфицируя предметы и/или контролируемую среду (т.е. раскрытые участки перчаток 503а и 503b герметично примыкают к отверстиям 501а и 501b соответственно, так что кожный покров кистей рук не выставлен в контролируемую среду).

В некоторых вариантах осуществления один или несколько участков/панелей ограждения 101 могут быть подвижными (например, съемными, шарнирно закрепленными на других участках/панелях и т.д.), так чтобы пациент (например, грудной ребенок) мог быть помещен в контролируемую среду 105 или извлечен из нее. Например, верхняя панель 107а может быть соединена с любой боковой панелью (например, панелями 107с, 107d, 107е или 107f), например, с помощью одной или нескольких шарнирных петель. На Фигуре 5 показано фототерапевтическое устройство 500, которое может включать в себя верхний участок 505а, соединенный с задним участком (на Фигуре 5 не виден) с помощью шарнирной петли 507, так что может обеспечиваться проем 509, чтобы можно было поместить грудного ребенка и/или любой соответствующий инструмент (например, медицинское оборудование или его части) в контролируемую среду (или извлечь из нее).

Светоизлучающий участок 103 проецирует свет в контролируемую среду 105. В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок 103 может содержать, по меньшей мере, одну панель с органическими светоизлучающими диодами (OLED), излучающую свет при подаче на нее питания. Светоизлучающий участок 103 может включать в себя подводящие провода 113, которые могут обеспечивать питание, по меньшей мере, одной OLED-панели. В некоторых вариантах осуществления подводящие провода 113 могут соединять, по меньшей мере, одну OLED-панель с соединительным звеном 115, способным обеспечить электрическое соединение с источником питания (например, электрической розеткой в сети переменного тока, батарейкой или другим источником питания постоянного тока, или иным источником питания), так чтобы подать питание, по меньшей мере, на одну OLED-панель. В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок 103 может включать в себя переключатель (не показан), чтобы выборочно подавать питание, по меньшей мере, на одну OLED-панель или отключать ее питание. В вариантах осуществления, в которых используется множество OLED-панелей, каждая из множества OLED-панелей может включать в себя отдельный переключатель или другой механизм для включения/отключения питания OLED-панели, так чтобы можно было включать/отключать питание каждой OLED-панели по отдельности.

Количество и пространственное положение OLED-диодов может варьироваться и настоящее изобретение в этом отношении не имеет ограничений. В некоторых вариантах осуществления OLED-диоды, используемые для проецирования света при проведении фототерапии, могут обладать прозрачностью, когда на них не подается питание (т.е. каждый из компонентных слоев OLED-диодов может обладать прозрачностью, когда не него не подается питание). Органический светоизлучающий диод может включать в себя несколько слоев и любые соответствующие электрические компоненты. На Фигуре 3 показан пример OLED-диода 300 по одному варианту осуществления изобретения. OLED-диод 300 показан не в масштабе по отношению к другим фигурам в данном документе. OLED-диод 300 может включать в себя множество слоев, таких как, например, катод 301, эмиссионный слой 303 (который может содержать в себе органические молекулы или полимеры), проводящий слой 305 (который может содержать в себе органические молекулы или полимеры), анод 307, подложка 309 (например, стеклянная) и/или другие слои или компоненты. OLED-диоды, используемые в фототерапевтических устройствах по изобретению, могут также включать в себя любые необходимые провода, источники питания и/или другие компоненты, требующиеся для создания светового излучения.

В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок 103 может проецировать в контролируемую среду свет с длиной волны от 400 нм до 550 нм. Длина волны от 400 нм до 550 нм может быть использована потому, что данный диапазон может быть эффективен для лечения желтухи у пациента. В некоторых вариантах осуществления, однако, может быть использован свет с другими длинами волн или в других диапазонах длин волн.

В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок может проецировать в контролируемую среду свет, обеспечивая плотность потока излучения в диапазоне 10-35 микроватт/см²/нм. Плотность потока излучения в диапазоне 10-35 микроватт/см²/нм может соответствовать требуемой плотности потока излучения для лечения желтухи у пациента. Однако могут использоваться и другие плотности потока излучения или их диапазоны.

В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок 103 может проецировать в контролируемое пространство свет при световом потоке от 1500 лм до 2000 лм. Однако могут использоваться и другие величины светового потока или их диапазоны.

В некоторых вариантах осуществления в качестве светоизлучающего участка может использоваться единственная OLED-панель. Например, на Фигуре 1 показано, что в качестве светоизлучающего участка 103 используется единственная OLED-панель. OLED-панель светоизлучающего участка 103 включает в себя, по меньшей мере, одну светоизлучающую поверхность. В некоторых вариантах осуществления OLED-панель может включать в себя две поверхности, эмитирующие, по меньшей мере, некоторое количество светового излучения, однако одна из поверхностей может представлять собой первичную светоизлучающую поверхность, а вторая может рассматриваться как «темная» поверхность (хотя эта поверхность может обладать некоторым уровнем светового излучения). В некоторых вариантах осуществления «темная» поверхность OLED-панели может быть установлена на внутренней поверхности панели ограждения 101 (например, панели 107а, показанной на Фигуре 1), так что светоизлучающая поверхность OLED-панели непосредственно открыта в контролируемую среду и, следовательно, световое излучение от OLED-панели проецируется непосредственно в контролируемое пространство 105.

В некоторых вариантах осуществления, в частности тех, в которых, по меньшей мере, один участок ограждения 101 выполнен из прозрачного материала, светоизлучающая поверхность OLED-панели может устанавливаться на наружной поверхности, по меньшей мере, одного прозрачного участка ограждения 101 (например, панели 107а, показанной на Фигуре 1), так что световое излучение, проецируемое OLED-панелью, должно полностью проходить, по меньшей мере, сквозь один прозрачный участок перед поступлением в контролируемую среду 105. Установка OLED-панели на наружной поверхности ограждения может предоставлять преимущество в том, что OLED-панель можно легко демонтировать и заменить (например, при замене поврежденных OLED-панелей). Разумеется, установка OLED-панели на внутренней поверхности ограждения 101 может быть столь же удобной, если к внутренней поверхности обеспечен легкий доступ (например, при шарнирном креплении к другому участку ограждения 101).

В некоторых вариантах осуществления OLED-панель может быть встроена или интегрирована в слой участка ограждения 101 или между его слоями (например, панели 107а, показанной на Фигуре 1), так что световое излучение от светоизлучающей поверхности OLED-панели светоизлучающего участка 103 должно проходить сквозь прозрачный участок ограждения 101 перед поступлением в контролируемую среду 105. На Фигуре 6 показано сечение панели 600 ограждения фототерапевтического устройства по различным вариантам осуществления изобретения. Панель 600 показана не в масштабе по отношению к другим фигурам в данном документе. Панель 600 включает в себя внутренний участок 601, который выполнен из прозрачного материала (например, стекла, акрилового стекла и т.д.) и может служить в качестве подложки для OLED-панели 603. OLED-панель 603 может включать в себя анод 605, проводящий слой 607, эмиссионный слой 609, катод 611 и подводящие провода 613 (которые могут служить для достраивания цепи OLED-диодов 603. Панель 600 может также включать в себя наружный участок 615, который также может быть выполнен из прозрачного материала. В некоторых вариантах осуществления OLED-панель, интегрированная в ограждение, может иметь подложку, отдельную от самого ограждения. Это может обеспечить замену или настройку OLED-панели более удобным и/или менее дорогостоящим способом.

Таким образом, предполагается, что в некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок 103 может быть интегрирован с одной из панелей или составлять часть одной из панелей (например, верхней панели 107а). В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий участок может представлять собой отдельный блок, помещенный наверх одной из панелей (например, верхней панели 107а), или установленный на внутренней поверхности одной из панелей (например, установленный на нижней поверхности верхней панели 107а). Такая установка отдельного светоизлучающего участка 103 может быть осуществлена с помощью адгезионного соединения, болтов, винтов, креплений и/или иного соединения. В любом из этих вариантов осуществления, выполнен ли светоизлучающий участок 103 как единое целое с панелью ограждения, либо выполнен отдельно, а затем присоединен к ограждению, считается, что светоизлучающий участок 103 обеспечен «на» ограждении 101.

В некоторых вариантах осуществления для достижения необходимой интенсивности света для проведения фототерапии может потребоваться, чтобы OLED-панели, используемые для светоизлучающего участка по изобретению, имели определенную площадь поверхности. Это может зависеть от интенсивности света, достигаемой применением OLED-технологии определенного типа. Например, в некоторых случаях для обеспечения светового потока в 1500-2000 лм может потребоваться площадь поверхности OLED-диодов, равная 0,5 м². В некоторых вариантах осуществления для обеспечения необходимой интенсивности света может потребоваться множество OLED-панелей. Множественные OLED-панели могут также использоваться и для других целей. Хотя на Фигуре 1 показана одна OLED-панель, вдоль верхнего участка 107а может быть разнесено множество OLED-панелей. На Фигуре 2А показано, что светоизлучающий участок 203 фототерапевтического устройства 200 включает в себя OLED-панели 203а-203е (OLED-панель 203b не видна, а потому не обозначена на Фигуре 2А). На Фигуре 2В показано, что светоизлучающий участок 253 фототерапевтического устройства 250 включает в себя OLED-панели 253а и 253b.

В некоторых вариантах осуществления OLED-панели могут быть помещены на участках ограждения 101, отличных от верхнего участка. В одном примере при расположении OLED-панели на нижнем участке 107b световому излучению может подвергаться более значительная площадь поверхности кожи пациента, что повышает эффективность лечения. В некоторых вариантах осуществления один или несколько участков ограждения 101 (например, участки 107а-107f) могут включать в себя поверхности, расположенные под углом и/или ориентированные для улучшения проецирования светового излучения от одной или нескольких OLED-панелей на пациента. На Фигуре 4 показано фототерапевтическое устройство 400, в котором светоизлучающий участок 403а включает в себя первую OLED-панель 403а, установленную на верхнем участке 401а ограждения 401, и дополнительные OLED-панели 403c-403f, установленные на боковых участках 401c-401f, смещенные в направлении нижнего участка 401b. Такое расположение дополнительных OLED-панелей обеспечивает большее воздействие светового излучения на пациента и не мешает размещению отверстий 405а-405b доступа.

Хотя изобретение было подробно описано с целью иллюстрации на основе вариантов осуществления, которые в настоящий момент считаются наиболее практичными и предпочтительными, следует понимать, что подобные детали служат исключительно указанной цели, при этом изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, а, наоборот, должно охватывать модификации и эквивалентные схемы, не выходящие за рамки объема притязаний прилагаемой формулы изобретения. Например, следует понимать, что настоящее изобретение предполагает, что, насколько это возможно, один или более признаков любого варианта осуществления могут быть объединены с одним или более признаками любого другого варианта осуществления.