一种基于雾化加热原理的熏蒸治疗仪

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，特别涉及一种基于雾化加热原理的熏蒸治疗仪。

背景技术

中药熏蒸历史悠久，其作用机理是利用熏蒸散发出的含药热蒸汽，使身体毛孔张开和毛细血管网络开放，从而使得含药液蒸汽进入体内进行治疗，是中医治疗区别于西医的显著特点之一。

含药热蒸汽源于中药煎剂，中药煎剂又称作汤剂，以水作溶剂对中药进行煎煮，在煎煮过程中，药材成分中的生物碱盐、甙类、糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、无机盐等被水溶出。现有的熏蒸仪大多是将中药汤剂加热煮至沸腾，产生含药蒸汽进行治疗，这种熏蒸方法弊端较多，药液加热沸腾产生的雾粒直径较大，不利于中药渗透到人体，而且使得汤剂中的一些有效中药成分不能完全进入到蒸汽中，从而影响治疗效果。

由于水的热容较大，对药液直接加热达到设定温度的时间较长，而长时间加热煎煮，会使得某些药液有效成分遭到破坏，如有效成分受热易挥发或受热不稳定的中药，从而导致药效降低。

皮肤具有吸收外界物质的能力，经皮吸收也是皮肤局部药物熏蒸治疗的理论基础。皮肤的吸收功能可受多种因素的影响，如皮肤的结构、部位和条件，被吸收物质的理化性质，外界环境因素(主要为温度、湿度)等。就熏蒸治疗而言，在熏蒸皮肤部位确定、温度给定的情况下，雾化药液的理化性质是影响熏蒸效果的关键因素之一。

被吸收物质的理化性质包括：物质浓度(大多数情况下，物质浓度与皮肤吸收率成正比)、物质颗粒大小(研究确认直径大于40nm的颗粒无法穿透皮肤角质层，穿过了角质层的细胞会通过皮肤细胞扩散，扩散深度与颗粒大小和颗粒形状有关)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题至少包括现有熏蒸仪无法使得所有有效中药成分完全进入到蒸汽，并无法控制雾粒直径，提供一种熏蒸治疗仪，该装置可以实现对药液的空气压缩雾化，并进行均匀快速的加热，可以自动加药，并且可以使熏蒸喷头实现广范围多角度调节，还能精确控制熏蒸治疗强度、雾化温度、熏蒸时间，同时监测人体治疗皮肤温度，能够保证熏蒸仪达到较好的治疗效果。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种熏蒸治疗仪，包括箱体，设置在箱体内部的储药罐、压缩雾化装置、加热装置、控制装置，以及设置在箱体外部的多级中空伸缩杆、熏蒸喷头。

所述储药罐的出药口通过药液导管与压缩雾化装置的进药口连通，压缩雾化装置的雾气出口与加热装置的雾气进口连通，加热装置的出口与多级中空伸缩杆的一端连通，多级中空伸缩杆的另一端接熏蒸喷头。

所述储药罐包括储药罐本体、储药罐盖、液位传感器，药罐本体顶部开有添药口，该添药口伸出箱体，添药口上设有与其活动连接的储药罐盖；液位传感器用于监测储药罐本体内药液液位；

作为优选，所述的储药罐还设有位于储药罐本体底部的支撑底座；

所述压缩雾化装置包括液位开关、雾化室、以及设置在雾化室内的空气压缩雾化器；雾化室侧壁底部开有进药口，顶部开有药雾出口；

所述的空气压缩雾化器内置高效无油活塞式压缩机，工作压力可达0.7～0.8MPa，出雾时间短。

作为优选，所述的压缩雾化装置还设有位于雾化室底部的支撑底座；

作为优选，用于连通压缩雾化装置和储药罐药液导管上设有抽药泵，液位开关用于控制抽药泵将药液输送至压缩雾化装置；

所述加热装置包括加热筒、温度传感器、压力传感器；加热筒内设有加热管；加热筒的一端设有药雾进口，与压缩雾化装置的药雾出口连通，另一端设有药雾喷口；其中药雾进口设有压力传感器，用于实时监测当前药雾压强；药雾喷口设有温度传感器，用于实时监测当前药雾温度；

作为优选，加热筒的外壁设有保温层，保温层的材质可以是纳米保护毡；

作为优选，加热管材质为耐高温不锈钢，均匀内置高温电阻丝，这种结构热效率高，发热均匀，升温迅速，可达10℃/S，热滞小。

所述的多级中空伸缩杆由多根中空的推杆构成，且相邻推杆间设有中空的转轴；转轴与步进电机的输出轴连接。多级中空伸缩杆的一端接加热筒的药雾喷口端，另一端接熏蒸喷头。多级中空伸缩杆内置雾汽管道，用于多级中空伸缩杆内输送雾气；雾汽管道的一端与加热筒的药雾喷口连通，另一端与熏蒸喷头连通。

作为优选，雾汽管道由中空芯管和设于芯管外周的雾气保温层构成；

作为优选，熏蒸喷头的药雾进口处设有过滤膜；

作为优选，熏蒸喷头的喷头处设有非接触式皮肤温度传感器；

作为优选，加热管将所需要的雾气流从初始温度加热到设定的雾气温度值，为了避免某些药液有效成分因长时间加热而遭到破坏，应在达到设定温度的前提下尽量缩短加热时间。加热时间计算公式如下：

式中，T为加热时间(s)，C为药液雾气颗粒的比热(J/g.℃)，ρ为药液雾气颗粒的密度(g/cm

加热器功率15KW，热效率大于0.95，雾化加热等待时间小于10s。

所述的控制装置用于接收液位传感器、温度传感器、压力传感器、非接触式皮肤温度传感器的数据，并控制空气压缩雾化器、抽药泵、加热管、步进电机工作。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1)药效最大化。由于本发明采用先雾化后加热的方法，使得中药所有有效成分均可转化为雾气送入到加热管；并且有助于中药受热均匀，使得有效成分最大化提炼。

2)药雾粒径合适，易于人体皮肤吸收。由于本发明采用先雾化后加热的方法，使得中药所有有效成分转化为药雾粒径较小(平均粒径在5μm以内)，便于后期加热受热均匀。

3)出药雾时间快。由于本发明采用先雾化后加热的方法，使得加热所需时间较短，避免长时间加热煎煮使得某些药液有效成分遭到破坏。

4)本发明可以采用水煎剂原药，无需稀释可直接进行雾化，并用雾化加压的方式将药液雾化颗粒喷出，保证了药物浓度，提高了皮肤对药物有效成分的吸收率。

5)本发明优选适合的加热条件，满足公式(1)，使得最终加热时间短，且药液有效成分保留最大化。

附图说明

图1为本发明装置立体结构图；

图2为本发明装置剖面图。

其中，1——箱体；2——储药罐；3——压缩雾化装置；4——加热装置；5——多级中空伸缩杆；6——显示屏；7——滚轮；8——储药罐盖；9——液位传感器；10——支撑底座；11——药液导管；12——抽药泵；13——雾化室；14——压缩雾化支撑底座；15——空气压缩雾化器；16——液位开关；17——压力传感器；18——加热筒；19——保温层；20——温度传感器；21——雾汽管道；22——过滤膜；23——熏蒸喷头；24——非接触式皮肤温度传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的分析。

如图1-2一种熏蒸治疗仪，包括箱体，设置在箱体1内部的储药罐2、压缩雾化装置3、加热装置4、控制装置，以及设置在箱体外部的多级中空伸缩杆5、熏蒸喷头23。

所述储药罐1的出药口通过药液导管11与压缩雾化装置3的进药口连通，压缩雾化装置3的雾气出口与加热装置4的雾气进口连通，加热装置4的出口与多级中空伸缩杆的一端连通，多级中空伸缩杆的另一端接熏蒸喷头。

所述储药罐包括储药罐本体、储药罐盖8、液位传感器9、位于储药罐本体底部的支撑底座10，药罐本体顶部开有添药口，该添药口伸出箱体，添药口上设有与其活动连接的储药罐盖8；液位传感器9用于监测储药罐本体内药液液位；

所述压缩雾化装置包括液位开关16、雾化室13、以及设置在雾化室13内的空气压缩雾化器15；雾化室侧壁底部开有进药口，顶部开有药雾出口；雾化室为体积8L圆柱体；

所述的空气压缩雾化器内置高效无油活塞式压缩机，工作压力可达0.7～0.8MPa，出雾时间短。

所述的压缩雾化装置还设有位于雾化室底部的支撑底座15；

用于连通压缩雾化装置和储药罐的药液导管上设有抽药泵12，液位开关用于控制抽药泵将药液输送至压缩雾化装置；

所述加热装置4包括加热筒18、温度传感器20、压力传感器17；加热筒为体积5L圆柱体，内设有加热管；加热筒的一端设有药雾进口，另一端设有药雾喷口；其中药雾进口设有压力传感器，用于实时监测当前药雾压强；药雾喷口设有温度传感器，用于实时监测当前药雾温度；药雾喷口为0.7mm圆形管道；

加热筒的外壁设有保温层19，保温层的材质可以是纳米保护毡；

加热管材质为耐高温不锈钢，均匀内置高温电阻丝，这种结构热效率高，发热均匀，升温迅速，可达10℃/S，热滞小。

所述的多级中空伸缩杆由多根中空的推杆构成，且相邻推杆间设有中空的转轴；转轴与步进电机的输出轴连接；多级中空伸缩杆的一端接加热筒的药雾喷口端，另一端接熏蒸喷头。多级中空伸缩杆内置雾汽管道21，用于多级中空伸缩杆内输送雾气；雾汽管道的一端与加热筒的药雾喷口连通，另一端与熏蒸喷头连通。

雾汽管道由中空芯管和设于芯管外周的雾气保温层构成；雾汽管道为柔性管道。

熏蒸喷头的药雾进口处设有过滤膜22；

熏蒸喷头的喷头处设有非接触式皮肤温度传感器24；

加热管将所需要的雾气流从初始温度加热到设定的雾气温度值，为了避免某些药液有效成分因长时间加热而遭到破坏，应在达到设定温度的前提下尽量缩短加热时间。加热时间计算公式如下：

式中，T为加热时间(s)，C为药液雾气颗粒的比热(J/g.℃)，ρ为药液雾气颗粒的密度(g/cm

加热器功率15KW，热效率大于0.95，雾化加热时间T≤10s。

所述的控制装置用于接收液位传感器、温度传感器、压力传感器、非接触式皮肤温度传感器的数据，并控制空气压缩雾化器、抽药泵、加热管、步进电机工作；同时将数据传送至箱体上的显示屏6进行显示；并可以根据显示屏6输入熏蒸治疗设定温度传送至控制装置。

对比例1不同熏蒸治疗(加热蒸汽与雾化加热)对鹤草芽有效成分的影响

鹤草芽：蔷薇科多年生草本，具有杀滴虫、消炎、止痒、解毒消肿功效，属活血化瘀药。其有效化学成分为鹤草酚、仙鹤草醇、儿茶酚等，主治绦虫病，阴道滴虫病，疮疡疥癣，疖肿，赤白痢疾等。本实用例比较了传统的加热蒸汽熏蒸与本发明专利雾化加热熏蒸对有效成分鹤草酚含量的影响。

由于中药材鹤草芽主要成分鹤草酚几乎不溶于水，不宜入煎剂。在中医治疗中可将鹤草芽研磨成粉溶解于水形成药液采用熏蒸方法进行治疗，其治疗效果主要取决于熏蒸气流中鹤草酚的含量。

本实施例比较了传统加热沸腾产生蒸汽(需5min完成升温)和本发明雾化加热法(采用空气压缩雾化，压缩机工作压力达0.7MPa，平均雾粒直径小于5μm；加热至35℃，约0.5min内完成升温)进行熏蒸治疗时蒸汽或雾粒中鹤草酚的含量，采用气相色谱法测定鹤草酚的含量。

结果表明：使用本发明中雾化加热的方法，鹤草酚的平均回收率较加热沸腾产生蒸汽的方法高约40％。其原因是鹤草芽不易随水蒸气带出，传统加热沸腾产生蒸汽鹤草芽含量低，因此，本发明雾化加热法优于传统加热沸腾蒸汽法。

对比例2不同雾化熏蒸治疗(加热雾化与雾化加热)对番泻叶有效成分的影响

豆科植物番泻叶，主治泻热行滞，通便，利水，用于热结积滞，便秘腹痛，水肿胀满。其有效化学成分为番泻甙A及番泻甙B、葱酮衍生物、大黄酚等，具有泻下作用及抗菌作用。本实用例比较了加热时间较长的先加热后雾化熏蒸与本发明专利雾化后加热熏蒸对有效成分番泻苷A含量的影响。

由于中药材番泻叶中的主要活性成分番泻苷A、番泻苷B受热不稳定，长时间加热煎煮会水解转化为活性较低或者无活性的化学成分，因此番泻叶不仅在煎煮时需要后下，在熏蒸治疗时也不宜长时间加热。

本实施例将番泻叶水煎剂分别用两种方法进行雾化熏蒸治疗：加热后进行雾化(加热时间至少需要3min)、本发明中雾化后加热(约0.5min内完成升温)，雾化均采用空气压缩雾化(压缩机工作压力达0.7MPa，平均雾粒直径小于5μm)，且治疗温度均设定为35℃，并采用高效液相色谱测定雾粒中有效成分番泻苷A的含量。

结果表明：使用本发明雾化后能快速加热的方法，番泻苷A的降解率较低，较加热时间较长的加热雾化的方法含量高约25％。因此，本发明雾化加热法优于加热雾化的方法。