一种多通道超声装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多通道超声装置，包括；超声驱动电路模块、超声接口板、散热装置以及若干超声换能器；超声驱动电路模块包括至少八块超声驱动PCBA，每块超声驱动PCBA产生两路独立的超声驱动信号；超声驱动电路模块叠放于超声接口板上，每块超声驱动PCBA通过连接器与超声接口板连接；超声接口板对每块超声驱动PCBA产生的每路超声驱动信号进行高频滤波后输出；散热装置包括散热器和散热风扇；散热器吸收产生超声驱动信号时释放的热量，散热风扇驱散散热器吸收的热量；超声接口板的每路输出连接一个超声换能器，超声换能器通过超声接口板输出的超声驱动信号的驱动产生超声波输出。本发明专利技术能够实现16通道的功率超声输出，且满足医疗法规对于电磁辐射的限值要求。规对于电磁辐射的限值要求。规对于电磁辐射的限值要求。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道超声装置


[0001]本专利技术涉及医疗器械的
，具体是涉及一种多通道超声装置。

技术介绍

[0002]超声在医疗器械领域的应用分为两大类，一类为超声影像，另外一类为超声刺激。超声刺激主要是利用超声的机械效应，热效应和空化效应直接作用于人体起到刺激作用，依据超声功率的大小，又可以分为大功率超声刺激设备和普通理疗超声设备两大类。超声刺激中超声是通过超声换能器把电能转化为声能而实现，驱动超声换能器需要较高频率、较大的功率的交流信号，技术门槛较高。并且医用设备需要满足国家强制的电磁辐射限值、安全限值等法规标准，通道数越多，频率越高，功率越大，电磁辐射越严重，电路温度上升就越多，可靠性和安全性就越低，难以满足临床上对于超声治疗多通道，大功率，安全可靠性的技术要求。
[0003]专利申请号为201820490066.7的专利公开了一种超声波医疗装置，其中超声驱动电路所采用的技术方案为由信号发生器产生高频小信号经过调制单元调制后，输出给功率放大器进行功率放大，经由匹配电路后驱动超声换能器产生功率超声信号，信号采集单元实时采集输出电压和电流信号，经过处理后返回处理器单元处理进行闭环控制。专利申请号为201410054819.6的专利公开了一种多通道超声穴位刺激方法及装置，该申请中技术方案为由高频信号器产生高频小信号，输出给功率放大器进行功率放大，功率放大器输出端具有多个输出通道，每个输出通道可以接一路超声换能器，并且控制系统可以通过冷却系统对电路进行冷却及对应的显示和控制。
[0004]专利申请号为202111049818.9的专利公开了一种相控聚焦的多通道超声驱动电路及多通道超声治疗仪，其中的驱动电路中，每一驱动单元电路板包括多通道并联的驱动电路，每通道所述驱动电路用于驱动至少一路超声换能片。但该技术方案中含有较多组件的组合超声换能器，单个组件没有聚焦功能，通过相位叠加才能产生一路聚焦超声，无法实现多通道超声输出。且该技术方案中提供的功放部分采用半桥驱动，属于非线性功率放大器，这种类型的功放高次谐波分量丰富，多路的情况电磁辐射会严重超标，不能用于医疗器械领域。
[0005]现有技术中多通道超声刺激装置基本都在4通道及以下，且输出声功率较小；而超声输出的通道数超过四个的超声刺激装置输出声功率大于1W以上，存在电路复杂，发热严重，电磁辐射超过法规限值等技术难题，难以满足临床上对于超声治疗多部位，大功率的需求。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：针对以上缺点，本专利技术提供一种多通道超声装置，能够实现多达16通道的功率超声输出，各通道之间相互独立可调，且满足医疗法规对于电磁辐射的限值要求。
[0007]技术方案：为解决上述问题，本专利技术采用一种多通道超声装置，包括；超声驱动电
路模块、超声接口板、散热装置以及若干超声换能器；
[0008]所述超声驱动电路模块包括至少八块超声驱动PCBA，每块超声驱动PCBA用于产生两路独立的超声驱动信号；
[0009]每块超声驱动PCBA通过连接器与超声接口板连接，且连接器、超声驱动PCBA、超声接口板自上而下层叠设置；超声接口板用于对每块超声驱动PCBA产生的每路超声驱动信号进行高频滤波后输出；
[0010]所述散热装置包括散热器和分别位于散热器两端的两个散热风扇；散热器用于吸收超声驱动电路模块与超声接口板产生超声驱动信号时释放的热量，其中一个散热风扇用以向超声接口板方向引入气流将散热器吸收的热量带向另一个风扇方向，另一个散热风扇用于将散热器吸收的热量排出；
[0011]超声接口板的每路输出连接一个独立的超声换能器，每个超声换能器通过超声接口板输出的超声驱动信号的驱动产生独立的一路聚焦超声输出，超声接口板同时输出多路聚焦超声。
[0012]进一步的，所述的超声驱动PCBA中的超声驱动电路包括第一通信单元、第一嵌入式处理器单元、信号产生单元、信号调制单元、一级功率放大单元、二级功率放大单元、匹配单元、取样反馈单元；
[0013]第一嵌入式处理器单元用于接收来自第一通信单元的控制指令并根据指令控制信号产生单元产生高频小信号、控制信号调制单元进行信号调制、控制一级功率放大单元的放大倍数、接受取样反馈单元输出的信号形成闭环控制；
[0014]信号产生单元用于产生高频小信号并对高频小信号进行滤波；
[0015]信号调制单元用于对信号产生单元输出信号进行调制；
[0016]一级功率放大单元用于将信号调制单元输出的信号进行功率放大并对放大后的信号进行滤波；
[0017]二级功率放大单元用于对一级功率放大单元输出的信号进行功率放大；
[0018]匹配单元用于对二级功率放大单元输出的信号进行信号匹配，输出超声驱动信号；
[0019]取样反馈单元用于将匹配单元输出超声驱动信号进行无损取样，处理后传输至嵌入式处理器单元。
[0020]进一步的，所述的超声接口板包括第二通信单元、第二嵌入式处理器单元、总线通信单元、信号处理单元；
[0021]第二通信单元用于向第二嵌入式处理器单元传送控制指令；
[0022]第二嵌入式处理器单元用于对接受的控制指令进行译码处理并通过总线通信单元控制超声驱动电路模块中每块超声驱动PCBA产生超声驱动信号；
[0023]信号处理单元用于对每块超声驱动PCBA产生超声驱动信号进行高频滤波后输出。
[0024]进一步的，所述超声驱动电路模块包括八块超声驱动PCBA，八块超声驱动PCBA中每四块超声驱动PCBA呈一列分布，每列PCBA沿超声接口板宽度方向叠放于超声接口板上，两列超声驱动PCBA沿超声接口板中线对称分布。
[0025]进一步的，一级功率放大单元和二级功率放大单元均为采用线性功放。
[0026]进一步的，所述散热风扇位于散热器的两端且风向一致。
[0027]有益效果：本专利技术所述一种相对于现有技术，其显著优点是：1、本专利技术通过设计八块能够独立驱动两路功率信号输出的PCBA实现对于16通道的超声驱动信号的生成，并通过超声驱动电路和接口板的设计形成单个组件的独立自聚焦超声换能器，在输入足够的电驱动信号的情况下，使每个独立的超声换能器能够直接产生聚焦超声，使超声接口板能够直接输出多路聚焦超声；2、连接器、超声驱动PCBA、超声接口板自上而下层叠设置以保证高频超声信号的走线最短，最优化，同时对信号走线进行处理，最大化降低对外的电磁辐射能量，从而满足电磁辐射限值要求。3、功放部分采用线性功放技术，高次谐波能量非常低，再通过超声接口板上的设计对于超声驱动信号进行处理，降低电磁辐射，。本专利技术技术方案中的电路设计部分、层叠设计部分和散热设计部分为满足电磁辐射限值要求互相配合、缺一不可。使得整体系统在能够提供多达16路聚焦超声输出的同时，依然装置运行正常并且能满足电磁辐射限值要求。相对于现有技术中超声输出通道数量小且电路复杂、发热严重、电磁辐射超标的多种技术问题均具有明显优势。
附图说明
[0028]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道超声装置，其特征在于，包括；超声驱动电路模块、超声接口板、散热装置以及若干超声换能器；所述超声驱动电路模块包括至少八块超声驱动PCBA，每块超声驱动PCBA用于产生两路独立的超声驱动信号；每块超声驱动PCBA通过连接器与超声接口板连接，且连接器、超声驱动PCBA、超声接口板自上而下层叠设置；超声接口板用于对每块超声驱动PCBA产生的每路超声驱动信号进行高频滤波后输出；所述散热装置包括散热器和分别位于散热器两端的两个散热风扇；散热器用于吸收超声驱动电路模块与超声接口板产生超声驱动信号时释放的热量，其中一个散热风扇用以向超声接口板方向引入气流将散热器吸收的热量带向另一个风扇方向，另一个散热风扇用于将散热器吸收的热量排出；超声接口板的每路输出连接一个独立的超声换能器，每个超声换能器通过超声接口板输出的超声驱动信号的驱动产生独立的一路聚焦超声输出，超声接口板同时输出多路聚焦超声。2.根据权利要求1所述的多通道超声装置，其特征在于，所述的超声驱动PCBA中的超声驱动电路包括第一通信单元、第一嵌入式处理器单元、信号产生单元、信号调制单元、一级功率放大单元、二级功率放大单元、匹配单元、取样反馈单元；第一嵌入式处理器单元用于接收来自第一通信单元的控制指令并根据指令控制信号产生单元产生高频小信号、控制信号调制单元进行信号调制、控制一级功率放大单元的放大倍数、接受取样反馈单元输出的信号形成闭环控制；信号产生单元用于产生高频小信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海胜，万佳丽，
申请(专利权)人：南京麦澜德医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：