專利名稱：頸動脈斑塊超聲治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及超聲治療頸動脈斑塊設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種頸動脈斑塊超聲治療儀。
背景技術(shù)：
頸動脈是較粗大的血管，其頸內(nèi)動脈直接向腦組織供應(yīng)血和氧，其頸外動脈則向目艮、耳、鼻、口腔等五官供給血和氧。頸動脈斑塊是沉積在血管壁上的炎癥介質(zhì)和脂質(zhì)，由于脂質(zhì)的沉積，斑塊會逐漸增大。研究表明，頸動脈內(nèi)膜中層厚度每增加0.1毫米，心肌梗死危險增加10-15%，卒中危險增加13-18%。尤其是超聲顯示低回聲的軟斑塊即不穩(wěn)定斑塊， 更容易脫落導(dǎo)致腦卒中和心梗。在臨床上，雖然他汀類、貝特類等藥物可消除不穩(wěn)定斑塊， 降低心腦血管疾病的死亡率，但長期服用毒副作用大。應(yīng)用頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)和介入治療不但有手術(shù)風(fēng)險還有較多的手術(shù)禁忌癥并且需要達到一定的手術(shù)指征且費用不菲。超聲波治療無入侵性，無輻射，可重復(fù)操作，如何更好的利用這些特性有效的消斑融斑為眾所期
待
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的提供一種頸動脈斑塊超聲治療儀， 通過計算機程序使其更容易控制超聲波的特性，更精確治療時間和更方便患者。能實現(xiàn)超聲波更精確的定位和保持在頸動脈斑塊上，對頸動脈斑塊的更有效治療。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種頸動脈斑塊超聲治療儀，包括治療主機、治療體件和TCD圖像儀，所述治療主機由計算機控制器、超聲波發(fā)生器和顯示器構(gòu)成，所述計算機控制器數(shù)據(jù)接口端通過電纜與超聲波發(fā)生器相連，超聲波發(fā)生器輸出端通過電纜與治療體件相連；計算機控制器傳輸圖像接口端通過電纜與顯示器相連；所述顯示器上設(shè)置有TCD圖像接口端通過電纜與 TCD圖像儀相連；所述治療儀體件由固定肩托上連接的超聲波換能器組成。所述的頸動脈斑塊超聲治療儀，所述超聲波發(fā)生器由微處理器MPU串行發(fā)送數(shù)據(jù)通過振蕩電路、頻率控制電路與推挽功率放大電路相連；所述推挽功率放大電路通過高頻變壓器與超聲換能器相連，所述推挽功率放大電路通過反映超聲振蕩電信號強弱的電流取樣反饋電路與微處理器MPU相連；其中，微處理器IC6為芯片PIC16F73，且與數(shù)字電位器IC4芯片MCP41010、電位器 Rw相連構(gòu)成頻率的粗調(diào)和細(xì)調(diào)電路；所述細(xì)調(diào)電路的數(shù)字電位器IC4采用總阻值10 kQ， 256級的可調(diào)芯片；其中，超聲振蕩電信號強弱的強度控制電路由微處理器IC6內(nèi)部A / D轉(zhuǎn)換電路輸入端RAl腳與電位器Rwl相連，微處理器IC6的A / D轉(zhuǎn)換電路輸出端CCPl經(jīng)濾波與 IC5芯片TL494的2腳相連；其中，芯片IC5的9腳和10腳通過電阻R11、R12與場效應(yīng)管A1、A2組成的推挽功率放大電路、高頻變壓器輸入端相連，高頻變壓器輸出端與超聲波換能器相連；其 中，電流取樣反饋電路由場效應(yīng)管A1、A2組成的推挽功率放大電路的電阻Ra通過IC3芯片MCP602與微處理器PIC16F73的RAO腳相連構(gòu)成，超聲波發(fā)生器工作用電源為 +5V、+12V、+24V。所述的頸動脈斑塊超聲治療儀，所述微處理器PIC16F73與IC4數(shù)字電位器 MCP41010芯片的通信為SPI方式，調(diào)節(jié)壓電陶瓷片諧振頻率帶寬的電路由數(shù)字電位器 MCP41010與芯片TL494相連構(gòu)成。所述的頸動脈斑塊超聲治療儀，超聲波發(fā)生器工作用電源由變壓器CHI通過整流器Bl得+24V，經(jīng)ICl芯片MC34063與由電感L、二極管D2、電容C5組成的濾波得+12V，經(jīng)電感LTl、IC2芯片7805得+5V電源。所述的頸動脈斑塊超聲治療儀，所述固定肩托上的超聲波換能器至少為一個用于頸動脈斑塊超聲照射治療換能器，固定肩托由兩條肩帶與胸帶連接構(gòu)成，肩帶上設(shè)置有移動的固定肩墊夾，固定肩墊夾通過多方位轉(zhuǎn)換的螺旋伸縮桿與超聲波換能器連接成一體， 所述超聲波換能器的聲頭卡具有移動定位機構(gòu)。所述的頸動脈斑塊超聲治療儀，所述螺旋伸縮桿采用金屬帶材或塑料片材卷制成型的可伸縮空心圓柱體桿。所述的頸動脈斑塊超聲治療儀，所述超聲波發(fā)生器通過超聲換能器發(fā)出的超聲頻率設(shè)置在0. 25-lMHz之間，超聲波發(fā)生器通過設(shè)置的程序使入射波功率小于0. 9ff/cm2。所述的頸動脈斑塊超聲治療儀，所述的顯示器具有同步顯示計算機控制器程序所控制的治療時間、超聲功率的觸摸屏，觸摸屏上設(shè)置有控制治療時間和超聲功率微調(diào)的觸摸按鍵；所述的顯示器設(shè)置有便于操作者通過顯示診斷設(shè)備TCD對病變部位識別和定位的信號視頻連接接口。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本實用新型具有如下優(yōu)越性一種頸動脈斑塊超聲治療儀，能夠控制超聲波的頻率、功率和工作時間，并能提示開停機時的振鈴時間，本實用新型中超聲波發(fā)生器能被計算機程序控制，把超聲頻率控制在0. 25-lMHz，入射波功率控制在0. 25-0. 9ff/cm2。固定肩托通過聚乙烯肩架、尼龍背帶和可移動聲頭卡構(gòu)成。本實用新型定時精準(zhǔn)，定位明確，操作簡單，病患舒服。臨床資料如下尤XX，男，65歲發(fā)現(xiàn)糖尿病10年，，彩超檢查在左頸動脈后壁有一復(fù)合型斑塊，(在硬斑上出現(xiàn)了軟斑和血栓)，經(jīng)頸動脈斑塊超聲治療儀治療30次后，軟斑和血栓消失。患者白XX，女，62歲，患高血壓12年，彩超顯示左頸動脈有一長23. Imm高2. 5mm 的斑塊，經(jīng)超聲治療30次后，頸動脈硬化斑塊由原來的長度23. 1縮減到20mm，高度由原來的2. 5降至1. 9mm。

圖1為超聲治療頸動脈斑塊的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為超聲波發(fā)生器的電路方框圖；圖3為超聲波換能器和固定肩托連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為超聲波發(fā)生器的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1、2、3、4所示，一種頸動脈斑塊超聲治療儀，包括治療主機、治療體件和TCD 圖像儀，所述治療主機由計算機控制器、超聲波發(fā)生器和顯示器構(gòu)成，所述計算機控制器數(shù)據(jù)接口端通過電纜與超聲波發(fā)生器相連，超聲波發(fā)生器輸出端通過電纜與治療體件相連； 計算機控制器傳輸圖像接口端通過電纜與顯示器相連；所述顯示器上設(shè)置有TCD圖像接口端通過電纜與TCD圖像儀相連；所述治療儀體件由固定肩托上連接的超聲波換能器組成。所述超聲波發(fā)生器由微處理器MPU串行發(fā)送數(shù)據(jù)通過振蕩電路、頻率控制電路與推挽功率放大電路相連；所述推挽功率放大電路通過高頻變壓器與超聲換能器相連，所述推挽功率放大電路通過反映超聲振蕩電信號強弱的電流取樣反饋電路與微處理器MPU相連；其中，微處理器IC6為芯片PIC16F73，且與數(shù)字電位器IC4芯片MCP41010、電位器 Rw相連構(gòu)成頻率的粗調(diào)和細(xì)調(diào)電路；所述細(xì)調(diào)電路的數(shù)字電位器IC4采用總阻值10 kQ， 256級的可調(diào)芯片；其中，超聲振蕩電信號強弱的強度控制電路由微處理器IC6內(nèi)部A / D轉(zhuǎn)換電路輸入端RAl腳與電位器Rwl相連，微處理器IC6的A / D轉(zhuǎn)換電路輸出端CCPl經(jīng)濾波與 IC5芯片TL494的2腳相連；其中，芯片IC5的9腳和10腳通過電阻R11、R12與場效應(yīng)管A1、A2組成的推挽功率放大電路、高頻變壓器輸入端相連，高頻變壓器輸出端與超聲波換能器相連；其中，電流取樣反饋電路由場效應(yīng)管A1、A2組成的推挽功率放大電路的電阻Ra通過IC3芯片MCP602與微處理器PIC16F73的RAO腳相連構(gòu)成，超聲波發(fā)生器工作用電源為 +5V、+12V、+24V。所述微處理器PIC16F73與IC4數(shù)字電位器MCP41010芯片的通信采用SPI方式， 采用數(shù)字電位器MCP41010控制TL494工作方式調(diào)節(jié)壓電陶瓷片諧振頻率的帶寬。調(diào)節(jié)壓電陶瓷片諧振頻率帶寬的電路由數(shù)字電位器MCP41010與芯片TL494相連構(gòu)成。所述超聲波發(fā)生器工作用電源由變壓器CHI通過整流器Bl得+24V，經(jīng)ICl芯片 MC34063與由電感L、二極管D2、電容C5組成的濾波得+12V，經(jīng)電感LT1、IC2芯片7805得 +5V電源。所述固定肩托上的超聲波換能器至少為一個用于頸動脈斑塊超聲照射治療換能器，通過這個換能器提供治療所用的超聲波，并且入射波的超聲波特性被微處理器MPU設(shè)定的程序控制在相應(yīng)的范圍。固定肩托由兩條肩帶4與胸帶6連接構(gòu)成，肩帶4上設(shè)置有移動的固定肩墊夾3，固定肩墊夾3通過多方位轉(zhuǎn)換的螺旋伸縮桿2與超聲波換能器1連接成一體，超聲波換能器的聲頭卡具有移動定位機構(gòu)。所述頸動脈斑塊治療設(shè)備的超聲波換能器1聲頭可通過聲頭卡固定在肩帶4上， 其聲頭兼顧活動性和定位性。其中超聲波換能器1聲頭卡和肩帶4之間通過螺旋伸縮桿2、 固定肩墊夾3連接接，螺旋伸縮桿2采用金屬帶材或塑料片材卷制而成的可伸縮空心圓柱體桿，從而滿足超聲換能器活動定位的需求。所述計算機控制器設(shè)置有驅(qū)動超聲波發(fā)生器的程序和漏電保護程序。即計算機提供一個程序驅(qū)動超聲波發(fā)生器刺激換能器發(fā)出的超聲頻率控制在0. 25-lMHz之間并通過程序使入射波功率始終不超過0. 9ff/cm2。所述和生物接觸的設(shè)備，該儀器還在微處理器MPU上設(shè)計了漏電保護 程序。所述超聲波發(fā)生器通過超聲換能器發(fā)出的超聲頻率設(shè)置在 0. 25-lMHz之間，超聲波發(fā)生器通過設(shè)置的程序使入射波功率小于0. 9ff/cm2。所述的顯示器具有同步顯示計算機控制器程序所控制的治療時間、超聲功率的觸摸屏，觸摸屏上設(shè)置有控制治療時間和超聲功率微調(diào)的觸摸按鍵；所述的顯示器設(shè)置有便于操作者通過顯示診斷設(shè)備TCD對病變部位識別和定位的信號視頻連接接口?！N頸動脈斑塊超聲治療儀的工作方法，是在計算機控制器控制超聲波發(fā)生器產(chǎn)生占空比可控的推挽脈沖輸出超聲振蕩信號工作的，即核心振蕩電路在微處理器MPU控制下產(chǎn)生占空比可控的推挽脈沖輸出，由超聲波發(fā)生器的微處理器MPU串行發(fā)送數(shù)據(jù)到振蕩電路、頻率控制電路產(chǎn)生超聲振蕩信號，產(chǎn)生電路的振蕩頻率，所述超聲振蕩信號的占空比和頻率受微處理器MPU控制；使振蕩電路產(chǎn)生的振蕩信號的占空比和頻率受MPU控制，超聲振蕩信號經(jīng)推挽功率放大電路傳輸至高頻變壓器升壓，升壓后的超聲振蕩電信號通過驅(qū)動超聲換能器，超聲換能器采用壓電陶瓷片，經(jīng)壓電轉(zhuǎn)換把超聲振蕩電信號轉(zhuǎn)為超聲機械振動信號，發(fā)射出去；同時，反饋電路對超聲振蕩電信號的強弱通過電流取樣反饋電路傳輸至微處理器MPU，控制發(fā)射功率在0. 25-0. 9ff/cm2范圍，使用時，連接好設(shè)備電源，根據(jù)病情選擇好超聲功率初始值，如超聲波發(fā)生器的超聲功率初始值設(shè)置為0. 15w/cm2 ；病人患側(cè)均勻涂抹超聲耦合劑，然后調(diào)整肩托固定架將聲頭緊貼于患者皮膚，注意防止超聲聲頭和皮膚中間存在空氣，在本治療儀上設(shè)定治療時間，并根據(jù)患者診斷資料調(diào)整治療超聲發(fā)射強度。該頸動脈斑塊超聲治療儀的基本工作過程如下1)、頻率控制，為滿足壓電陶瓷片振蕩頻率設(shè)定為0.25-lMHz，步進頻率設(shè)定為 (0. 25MHz的要求，如電路圖中的電位器Rw是阻值可變的頻率粗調(diào)電位器，數(shù)字電位器芯片IC4是微處理器PIC16F73控制下的頻率細(xì)調(diào)電位器。經(jīng)電位器Rw粗調(diào)，使超聲頻率fosc 調(diào)節(jié)的變化范圍為0. 25MHz 0. 275MHz，滿足要求。細(xì)調(diào)的數(shù)字電位器IC4選用總阻值10 kQ ,256 級可調(diào)的 MCP41010,2)、強度控制，該頸動脈斑塊超聲治療儀設(shè)計了靈敏的強度控制電路。由微處理器 PIC16F73的RAl腳外接的電位器Rwl調(diào)節(jié)，調(diào)IC6微處理器RAl輸入的模擬電壓，當(dāng)調(diào)在不同位置則RAl輸入的模擬電壓不同，經(jīng)微處理器PIC16F73內(nèi)部A / D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，該數(shù)字信號決定微處理器CCPl輸出的PWM信號的占空比，PWM信號經(jīng)濾波后送到芯片TL494 的2腳，與1腳送入的參考電壓比較，從而使TL494的9腳和10腳輸出的振蕩信號脈寬在 0 48% ；當(dāng)微處理器PIC16F73判斷到RC3輸入為高電平，則微處理器PIC16F73的PWM輸出占空比為0，TL494的9腳和10腳輸出振蕩信號占空比為0，從而控制頸動脈斑塊超聲治療儀停止機械振蕩輸出。
權(quán)利要求1.一種頸動脈斑塊超聲治療儀，包括治療主機、治療體件和TCD圖像儀，其特征在于 所述治療主機由計算機控制器、超聲波發(fā)生器和顯示器構(gòu)成，所述計算機控制器數(shù)據(jù)接口端通過電纜與超聲波發(fā)生器相連，超聲波發(fā)生器輸出端通過電纜與治療體件相連；計算機控制器傳輸圖像接口端通過電纜與顯示器相連；所述顯示器上設(shè)置有TCD圖像接口端通過電纜與TCD圖像儀相連；所述治療儀體件由固定肩托上連接的超聲波換能器組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頸動脈斑塊超聲治療儀，其特征在于所述超聲波發(fā)生器由微處理器MPU串行發(fā)送數(shù)據(jù)通過振蕩電路、頻率控制電路與推挽功率放大電路相連； 所述推挽功率放大電路通過高頻變壓器與超聲換能器相連，所述推挽功率放大電路通過反映超聲振蕩電信號強弱的電流取樣反饋電路與微處理器MPU相連；其中，微處理器IC6為芯片PIC16F73，且與數(shù)字電位器IC4芯片MCP41010、電位器Rw 相連構(gòu)成頻率的粗調(diào)和細(xì)調(diào)電路；所述細(xì)調(diào)電路的數(shù)字電位器IC4采用總阻值10 kQ,256 級的可調(diào)芯片；其中，超聲振蕩電信號強弱的強度控制電路由微處理器IC6內(nèi)部A / D轉(zhuǎn)換電路輸入端RAl腳與電位器Rwl相連，微處理器IC6的A / D轉(zhuǎn)換電路輸出端CCPl經(jīng)濾波與IC5 芯片TL494的2腳相連；其中，推挽功率放大電路由芯片IC5的9腳和10腳通過電阻R11、R12與場效應(yīng)管Al、 A2組成，與高頻變壓器輸入端相連，高頻變壓器輸出端與超聲波換能器相連；其中，電流取樣反饋電路由場效應(yīng)管Al、A2組成的推挽功率放大電路的電阻Ra通過 IC3芯片MCP602與微處理器PIC16F73的RAO腳相連構(gòu)成，超聲波發(fā)生器工作用電源為+5V、 +12V、+24V。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種頸動脈斑塊超聲治療儀，其特征在于所述微處理器 PIC16F73與IC4數(shù)字電位器MCP41010芯片的通信為SPI方式，調(diào)節(jié)壓電陶瓷片諧振頻率帶寬的電路由數(shù)字電位器MCP41010與芯片TL494相連構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種頸動脈斑塊超聲治療儀，其特征在于超聲波發(fā)生器工作用電源由變壓器CHI通過整流器Bl得+24V，經(jīng)ICl芯片MC34063與由電感L、二極管D2、 電容C5組成的濾波得+12V，經(jīng)電感LT1、IC2芯片7805得+5V電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頸動脈斑塊超聲治療儀，其特征在于所述固定肩托上的超聲波換能器至少為一個用于頸動脈斑塊超聲照射治療換能器，固定肩托由兩條肩帶 (4)與胸帶(6)連接構(gòu)成，肩帶(4)上設(shè)置有移動的固定肩墊夾(3)，固定肩墊夾(3)通過多方位轉(zhuǎn)換的螺旋伸縮桿(2)與超聲波換能器(1)連接成一體，所述超聲波換能器(1)的聲頭卡具有移動定位機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種頸動脈斑塊超聲治療儀，所述螺旋伸縮桿(2)為金屬帶材或塑料片材卷制成型的可伸縮空心圓柱體桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頸動脈斑塊超聲治療儀，其特征在于所述超聲波發(fā)生器通過超聲換能器發(fā)出的超聲頻率設(shè)置在0. 25-lMHz之間，超聲波發(fā)生器通過設(shè)置的程序使入射波功率小于0. 9ff/cm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頸動脈斑塊超聲治療儀，其特征在于所述的顯示器具有同步顯示計算機控制器程序所控制的治療時間、超聲功率的觸摸屏，觸摸屏上設(shè)置有控制治療時間和超聲功率微調(diào)的觸摸按鍵；所述的顯示器設(shè)置有便于操作者通過顯示診斷設(shè)備TCD對病變部位識別和定位的信號視頻連接接口 。
專利摘要本實用新型涉及超聲治療頸動脈斑塊設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，公開一種頸動脈斑塊超聲治療儀，包括治療主機、治療體件和TCD圖像儀，所述治療主機由計算機控制器、超聲波發(fā)生器和顯示器構(gòu)成，所述計算機控制器數(shù)據(jù)接口端通過電纜與超聲波發(fā)生器相連，超聲波發(fā)生器輸出端通過電纜與治療體件相連；計算機控制器傳輸圖像接口端通過電纜與顯示器相連；所述顯示器上設(shè)置有TCD圖像接口端通過電纜與TCD圖像儀相連；本實用新型能夠控制超聲波的頻率、功率和工作時間，能夠通過計算機程序控制把超聲頻率控制在0.25-1MHz，入射波功率控制在0.25-0.9W/cm2。本實用新型具有定時精準(zhǔn)，定位明確，操作簡單的功能。
文檔編號A61N7/00GK202113504SQ201120178610
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者郎鴻志 申請人:郎鴻志