一种便携式制造技术

本发明专利技术涉及一种便携式

【技术实现步骤摘要】
一种便携式LIPUS超声脉冲治疗系统


[0001]本专利技术涉及超声医疗
，具体地说，是一种便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统
。

技术介绍

[0002]LIPUS
超声波治疗方法对骨折
、
软骨损伤等自愈难的症状有较好的治疗效果，但如何针对不同的症状寻找合适的
LIPUS“治疗剂量”是临床医学上非常关注的一个问题
。
[0003]所谓
LIPUS“治疗剂量”是指：超声波中心频率，声强，脉冲模式和治疗时间等4个关键参数
。
而如何设计一款多参数可调的
LIPUS
治疗仪的难点在于：
[0004]1、mW
级的超声波能量精密控制
。
[0005]2、
在同一块
PCB
印刷线路板上，多个频点和多个档位的超声波信号发生，放大单元电路之间会产生相互耦合和干涉
。
[0006]同时，
LIPUS
治疗仪所提供的可调参数非常有限，如何在临床治疗中针对不同的症状筛选出合适的
LIPUS
频率
、
声强和脉冲模式治疗方案是业界亟需解决的一个问题
。
[0007]针对上述问题，本专利技术通过建立
LIPUS
能量转换模型，借助高频电子技术和嵌入式软件技术提出了一种频率
、
声强和脉冲模式多参数可调
LIPUS
治疗仪架构，并给出了关键单元电路的设计方法
。
可望为
LIPUS
治疗临床医学试验提供支持，并有助于对不同的症状选择出合适的
LIPUS
治疗参数，具有重要的理论研究与医学应用价值
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是解决上述中所存在的问题，对于此特提供一种便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统
。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0010]一种便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，包括治疗仪，所述治疗仪还包括壳体
、
壳体内的单元单路
、
壳体上的触控面板
、
以及位于壳体一端的电压采样电路接口和位于壳体另一端的多个超声波探头接口；其中，所述触控面板
、
所述电压采样电路接口
、
以及所述超声波探头接口分别与所述单元电路电性相接
。
[0011]本专利技术提供的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，还可以具有这样的技术特征：所述单元电路包括微控制器单元
、
信号发生器单元
、
程控放大器单元
、PA
功率发大器单元以及压电换能器单元；其中，所述微处理器单元采用
PWM
技术通过输出脉冲方波控制调制信号频率和脉宽获得不同占空比的输出信号经电压
、
微处理器通过
A/D
转换接口连接电压采样电路监控输出信号电压变化并在超声探头空载情况下启动报警电路及切断输出信号；此外，所述微处理器单元还控制信号发生器单元
、
程控放大器单元
、PA
功率发大器单元以及压电换能器单元的数据运算输出和输入
。
[0012]本专利技术提供的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，还可以具有这样的技术特征：所述信号发生器单元是采用
DDS
芯片直接数字式频率合成技术，其可控输出5个不同频点的稳定
超声波脉冲
1.0MHz、1.5MHz、2.0MHz、2.5MHz
和
3.0MHz
的高频正弦波信号发生器；其中，每个频点的超声波脉冲均包含有7档声强
。
[0013]本专利技术提供的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，还可以具有这样的技术特征：所述信号发生器单元是脉冲占空比为
20
％
‑
50
％连续可调的高频正弦波信号发生器
。
[0014]本专利技术提供的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，还可以具有这样的技术特征：所述程控放大器用于对产生的高频正弦波信号进行程控放大，其所述程控放大器的放大倍数为2倍或3倍
。
[0015]本专利技术提供的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，还可以具有这样的技术特征：，所述
PA
功率发大器单元包括无输出变压器的推挽功率放大电路
。
[0016]本专利技术提供的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，还可以具有这样的技术特征：所述压电换能器单元采用压电陶瓷片的逆压电效应，用于将输入的高频正弦波脉冲信号转换为正弦脉冲超声波能量进行输出；其中，每个频率档位采用效应谐振频率的压电换能器；对应地，在所述压电换能器单元上还连接有与之相匹配的抗阻匹配电路单元
。
[0017]本专利技术提供的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，还可以具有这样的技术特征：所述压电换能器单元的静态电容为
Cp
，在所述压电换能器单元的两端还并联有电感
L
，使其构成
LC
并联谐振网络；其中，将静态电容
Cp
调谐在所述压电换能器单元的谐振频率
fo
处，即可实现从容性负载向纯电阻负载的转换，且转换后的负载电阻值为
Rp
；
[0018]LC
并联谐振频率公式如下：
[0019][0020]由于并联电感值的单位多为
uH
级
(
微亨
)
，为了便于计算将
LC
并联谐振频率公式变换为：
[0021][0022]其中，
Cp
代表静态电容，
fo
代表静态电容
Cp
调谐在所述压电换能器单元的谐振频率
。
[0023]本专利技术提供的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，还可以具有这样的技术特征：所述触控面板为
OLED
液晶触摸显示器，可通过触摸所述触控面板完成参数调节以及治疗系统上各种状态标志的显示
。
[0024]本专利技术优点在于：
[0025]本专利技术通过建立
LIPUS
能量转换模型，并借助高频电子技术和嵌入式软件技术，从而能够实现对
LIPUS
治疗仪的频率
、
声强和脉冲模式的多参数调节，为
LIPUS
治疗临床医学试验提供支持，并有助于对不同的症状选择出合适的
LIPUS
治疗参数，具有重要的理论研究与医学应用价值
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，其特征在于，包括治疗仪，所述治疗仪还包括壳体
、
壳体内的单元单路
、
壳体上的触控面板
、
以及位于壳体一端的电压采样电路接口和位于壳体另一端的多个超声波探头接口；其中，所述触控面板
、
所述电压采样电路接口
、
以及所述超声波探头接口分别与所述单元电路电性相接
。2.
根据权利要求1所述的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，其特征在于，所述单元电路包括微控制器单元
、
信号发生器单元
、
程控放大器单元
、PA
功率发大器单元以及压电换能器单元；其中，所述微处理器单元采用
PWM
技术通过输出脉冲方波控制调制信号频率和脉宽获得不同占空比的输出信号经电压
、
微处理器通过
A/D
转换接口连接电压采样电路监控输出信号电压变化并在超声探头空载情况下启动报警电路及切断输出信号；此外，所述微处理器单元还控制信号发生器单元
、
程控放大器单元
、PA
功率发大器单元以及压电换能器单元的数据运算输出和输入
。3.
根据权利要求1所述的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，其特征在于，所述信号发生器单元是采用
DDS
芯片直接数字式频率合成技术，其可控输出5个不同频点的稳定超声波脉冲
1.0MHz、1.5MHz、2.0MHz、2.5MHz
和
3.0MHz
的高频正弦波信号发生器；其中，每个频点的超声波脉冲均包含有7档声强
。4.
根据权利要求1所述的便携式
LIPUS
超声脉冲治疗系统，其特征在于，所述信号发生器单元是脉冲占空比为
20
％
‑
50
％连续可调的高频正弦波信号发生器
。5.

【专利技术属性】
技术研发人员：魏显招，周潇逸，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：