一种超声波骨折治疗仪制造技术

本发明专利技术是一种超声波骨折治疗仪，涉及医疗器械领域。本发明专利技术所要解决的问题是在治疗过程中超声波的频率及辐射强度固定不可调的，无法适应更多的治疗需要。本发明专利技术包括电源、超声波发生器、与超声波发生器相连的换能器，其特征是它有一控制该治疗仪的处理器，该处理器与所述的超声波发生器相连，超声波发生器带有增益可编程放大电路。通过增益可编程放大电路来进行补偿超声波经过软组织时的衰减，适应了不同部位和不同人群（胖瘦、种族等），确保了疗效，提高了各种骨不连接的治愈率；该仪器体积小，方便使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械领域，特别是一种用于骨折愈合的超声波治疗仪。
技术介绍
超声波本身是一个有相当长历史的技术，在工业上有着广泛的应用，在医疗上已有近五十年历史。中国专利申请号为93107355.3的“超声波骨折愈合仪”公开了一种用超声波技术治疗骨折的仪器，该仪器的超声波工作频率为60KHZ至0.8MHZ，其空间辐射强度设置在4W/cm2至10W/cm2。但在治疗过程中超声波的频率及辐射强度是固定不可调的，无法适应更多的治疗需要。近年来，基础研究文献表明脉冲低能量超声波能影响骨骼恢复，使愈合组织显著生长。动物实验表明脉冲低能量超声波使得愈合组织的数量、机械强度和硬度显著提高。运用低能量超声波且超声辐射功率、频率、脉冲宽度、治疗时间可自动调节的以及兼有理疗作用的超声波骨折治疗仪还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种输出相对低能量超声波用以治疗的超声波骨折治疗仪，超声辐射功率、频率、脉冲宽度、治疗时间可通过程序控制自动调节，以适应不同的治疗或理疗需要；针对不同病例选择不同的频率、不同的调制脉冲及不同的能量、不同的治疗时间，以取得更好的疗效；通过向骨折部位传递相应低能量超声能量，促进骨组织生长，缩短骨折的痊愈时间，提高各种骨不连的治愈率。针对超声波输出功率在脂肪，肌肉，血管等软组织中有衰减的情况，本专利技术通过软组织厚度检测电路进行检测，测出其各种组织厚度，再由处理器据它计算出衰减功率，于是采用带有增益可编程的放大电路进行补偿，从而使得治疗仪可适应不同部位和不同人群(胖瘦、种族等)，这是本专利技术的一个重要目的。换能器耦合检测电路能测试换能器与人体耦合情况，当耦合不佳时，报警器发出报警声，以确保换能器耦合状况最佳，达到稳定正确的治疗效果，这是本专利技术的又一目的。本专利技术的再一目的是提供一种体积小、结构紧凑的便携式仪器，使病人无论在医院、家中、工作中或在学习中都能方便使用。本专利技术通过以下方式实现一种超声波骨折治疗仪，包括电源、超声波发生器、与超声波发生器相连的换能器，其特征是它有一控制该治疗仪的处理器，所述的处理器与超声波发生器相连，超声波发生器带有增益可编程放大电路。增益可编程放大电路实现输出功率可调，它是对超声波信号产生模块所产生的较弱超声正弦波信号进行可变倍数的信号放大，该放大过的信号再经功率放大得到不同功率，这样超声波的频率及功率均可通过程序控制自动调节。超声波骨折治疗仪的处理器上接有换能器耦合检测电路和软组织厚度检测电路。软组织厚度检测电路包括依次串联的探测超声发生电路、发射/接收切换电路、回波接收电路和回波鉴相测量电路，探测超声发生电路由超声产生电路及放大驱动电路组成，回波接收电路由回波信号放大电路及信号整形电路组成，探测超声发生电路的输入与处理器相接，回波鉴相测量电路的输出与处理器相接，发射/接收切换电路与治疗探头相连。换能器耦合检测电路由电感、二极管检波及滤波电路、报警电路组成。换能器耦合检测电路能测试换能器与人体耦合情况，当耦合不佳时，报警器发出声光报警，以确保换能器耦合状况最佳。在治疗前，超声发生电路发出超声波信号，经放大驱动至发射/接收切换电路(此时切换电路在发射档)，再经治疗探头发射至所需治疗部位，然后切换电路到接收档，接收从治疗探头处检测到的探测声波穿过软组织后经由骨头反射来的回波信号，经放大整形至鉴相测量电路，再经处理器处理后确定该弥补的功率衰减，由处理器向增益可编程放大电路发出控制信号，确定放大的倍数，使实际到达骨患处的功率为恒定值，从而保证疗效。本专利技术的一种超声波骨折治疗仪，其超声波发生器与处理器相连，超声波发生器由超声波信号发生电路、调制模块及功率放大电路串接而成，超声波信号发生电路及调制模块与处理器相连，超声波功率放大电路的输出接换能器。超声波信号的产生由直接数字频率合成电路实现，所述的数字频率合成电路它由N位相位累加器、正弦波数据ROM和D/A以及低通滤波电路构成，也可采用现有的市售集成DDS芯片。直接数字频率合成电路可以合成出各种频率出来，在程序控制下该电路可以产生从0HZ-10MHZ(甚至更宽)的所有超声信号，这样在治疗过程中可以根据病情需要采用不同频率做治疗，可以很方便变频，达到超声频率可调的目的。超声波功率放大电路带有增益可编程放大电路，实现对经过软组织时功率衰减的弥补。调制模块由来自处理器的可编程脉宽调制信号(即PWM)控制高速低阻抗的调制模拟开关实现，即由处理器控制输出PWM信号，高速低阻抗的调制模拟开关采用市售芯片。PWM脉宽调制脉冲完全由处理器在程序协调下产生，可输出0％到100％占空比，调制频率在0HZ-100KHZ(甚至更宽)的调制脉冲信号(此处调制波形也可是包括方波在内的各种波形)，调制脉冲频率及脉宽，以及上述的直接数字频率合成电路可合成出各种治疗用超声，两者结合可以针对不同病例取得更有效的疗效。功率调节有两层含意，一层含意是针对不同病情情况，比如旧伤或新伤的差异需要到达骨患处的功率要调节，比如某部位的旧伤需要治疗功率为40mW/cm2而该部位的新伤需要为30mW/cm2。另外一层意思是人体差异调节可以保证弥补软组织厚度的差异，从而保证到达骨患处的功率是所需值，如同一部位同一类伤情，正常需要30mW/cm2的功率，但对某些人可能该部位软组织过厚，衰减了10mW/cm2，那么设备输出的原始功率就应该是40mW/cm2。本专利技术采用的换能器呈圆盘形，该换能器通过螺纹置于一固定附件内的底部，所述的固定附件包括底座、与底座盖合的圆盖和连接在圆盖上的引线，底座的外壁设有螺纹，使用十分方便，只要将固定附件旋入治疗窗口的螺纹处即可。换能器的又一结构，换能器与一绷带连为一体，形状为带式或套式，依照治疗部位的形状，将治疗探头更好地安装到患处，且不需要另加绷带。换能器的另一结构，换能器底部有粘性胶，可以直接将换能器固定在治疗部位并耦合超声波到治疗部位。本专利技术的一种超声波骨折治疗仪，其处理器不仅对超声波发生器的输出频率、信号强度进行控制，对波形进行调制，还接有控制超声波发生时间的实时时钟电路，存贮参数、记录工作数据的内存及显示器。作为本专利技术的进一步优化，处理器的输入端接有通讯口，可通过所配备通信线与计算机相连，有通信口RS-232(或者并口，USB等都行)的好处是方便下载方案及管理监督治疗效果。针对不同病例或者针对不同人在实践积累过程中会发现有更适合的治疗方案，这时我们可以下载相应的治疗方案(主要是功率，频率，调制脉冲，治疗时间等参数，甚至组合方案，还有相应患者信息，治疗指导信息等)从而使得患者得到更专业恰当的治疗。另外也方便对患者治疗状况进行监护，备份其信息也方便统一管理。还可将治疗仪记录下载的治疗信息上传，以便分析跟踪治疗状况。本专利技术可接有多个治疗探头，便于同时对多个人进行治疗。本专利技术的有益效果是1)治疗仪的超声辐射功率，频率，调制脉冲宽度，治疗时间的长度的自动调节，可以根据病情需要采用不同频率及辐射能量做治疗，通过向骨折部位传递相应低能量超声能量，可以减少病人的痊愈时间，缩短骨折的治疗时间，加速康复，提高骨折或骨不连的治愈率；2)带有软组织厚度检测电路，及增益可编程放大电路来进行补偿超声波经过软组织时的衰减，适应不同部位和不同人群(胖瘦、种族等)，确保疗效；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波骨折治疗仪，包括电源、超声波发生器、与超声波发生器相连的换能器，其特征是它有一控制该治疗仪的处理器，该处理器与所述的超声波发生器相连，超声波发生器带有增益可编程放大电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：易峥，方云才，陈启章，汪炬，姚银峰，潘传义，
申请(专利权)人：杭州核新生物医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]