本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高可靠性醫(yī)用控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

308準分子光治療技術(shù)是目前世界上最先進的皮膚科光治療技術(shù)之一，其單一的308nm波長被認為是紫外光治療白癜風最佳波長。

準分子光治療儀的光源是以氯化氙(XeCl)為工作物質(zhì)而激發(fā)產(chǎn)生的波長為308nm的高強度紫外光，可誘導(dǎo)T細胞凋亡，并促進色素的合成，能更準確針對患病皮膚進行治療，且具有能量高、治療時間短的優(yōu)點。被認為是治療白癜風、銀屑病等皮膚病的最有效手段。目前在治療此類皮膚病的方案中還包括：UVB窄譜紫外光治療儀、308nm準分子激光治療儀等。

目前市場上治療白癜風、銀屑病的皮膚治療儀雖然具有自動控制系統(tǒng)，但缺乏對在光療儀在照射過程中因輸出強度變化而對結(jié)果產(chǎn)生影響的考慮，特別是設(shè)備在使用一定時間后，終端輸出強度會有一定程度的衰減，若不在控制系統(tǒng)中考慮這些因素，將對設(shè)備的臨床療效產(chǎn)生影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種使用安全且能夠提高光療儀療效可靠性的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種高可靠性醫(yī)用控制系統(tǒng)，包括控制模塊、供電模塊、外圍接口模塊、人機交互模塊、高壓電源模塊、治療手柄和水冷循環(huán)；其中所述控制模塊包括STM32芯片、通訊接口電路、供電電路、存儲電路、外圍接口電路；所述供電模塊通過所述控制模塊的供電電路與所述控制模塊進行連接；所述外圍接口模塊通過所述控制模塊的外圍接口電路進行連接和信息交互；所述人機交換模塊通過控制模塊的通訊接口電路與所述控制模塊進行連接和信息交互；所述高壓電源模塊通過與控制模塊的通訊接口電路連接實現(xiàn)對出光強度檢測和控制；所述治療手柄與所述高壓電源模塊連接，進行照射輸出與控制；所述水冷循環(huán)用于對使用中的治療手柄進行水冷散熱；其特征在于，所述外圍接口模塊包括與所述控制模塊的外圍接口電路連接的開關(guān)量檢測模塊和光照強度檢測模塊，用于使用過程中實施檢測、反饋和控制從治療手柄照射出的光。

進一步的，本發(fā)明的所述外圍接口模塊還包括手柄溫度檢測模塊、水箱溫度檢測模塊、水流速檢測模塊；所述開關(guān)量檢測與所述控制模塊的外圍接口電路的I/O口連接；所述手柄溫度檢測模塊和所述光照強度檢測模塊與所述控制模塊的外圍接口電路的A/D接口連接；所述水箱溫度檢測模塊與所述控制模塊的外圍接口電路的1-wire，即單總線通信接口連接；所述水流速檢測模塊與所述控制模塊的外圍接口電路的脈沖檢測接口連接。

手柄溫度檢測模塊用于監(jiān)測治療手柄的溫度，如果水溫過高，將使光療儀終止出光，從而保證照射光源工作在合適的溫度溫范圍。水箱溫度檢測用于水冷循環(huán)水箱里的水溫，如果水溫過高，將使治療手柄的照射光源停止工作。

更進一步的，本發(fā)明的所述開關(guān)量檢測模塊使用微動開關(guān)進行出光控制。

進一步的，本發(fā)明的所述光照強度檢測模塊使用紫外線光電二極管進行檢測。

進一步的，本發(fā)明的所述通訊接口電路包括JTAG/SWD接口，用于控制板芯片程序下載和調(diào)試；還包括SPI接口用于數(shù)據(jù)存儲通訊連接；還包括兩路USART接口，分別與人機交互模塊、高壓電源模塊進行通訊連接。

進一步的，本發(fā)明的所述供電模塊為醫(yī)用開關(guān)電源，開關(guān)電源的輸出為+12V和+5V，其中+12V通過電源隔離電路提供給人機交互模塊，+5V通過供電電路轉(zhuǎn)換為+3.3V提供給控制模塊中的STM32芯片。

進一步的，本發(fā)明的所述的存儲電路主要包括SDRAM和FLASH兩部分。

進一步的，本發(fā)明的人機交互模塊為顯示觸摸屏。

進一步的，本發(fā)明的高壓電源模塊為高頻高壓電源。

進一步的，本發(fā)明的治療手柄包含準分子燈管。

本發(fā)明的工作流程為：在使用時，用戶通過人機交互模塊即顯示觸摸屏輸入照射劑量值，該值被反饋至控制模塊，然后控制模塊根據(jù)默認強度或機存值計算照射時間，用戶按下治療手柄上的照射開關(guān)，開始出光照射。在照射過程中，設(shè)置在治療手柄內(nèi)部的光照強度檢測模塊實時檢測光照強度，并和默認強度或機存值進行對比，如果出光強度不等于默認強度或機存值，控制模塊會根據(jù)當前出光強度計算剩余出光時間，從而保證患者實際得到的照射劑量和設(shè)定劑量一致。同時本發(fā)明中包含兩路溫度檢測，一路檢測手柄出光位置的溫度，一路檢測水溫溫度，其中任一路出現(xiàn)溫度過高情況，系統(tǒng)均會終止出光，并報警提示。另外水冷循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過治療手柄對準分子燈管進行散熱，使光源處在一個合適的溫度，從而確保發(fā)光穩(wěn)定。另外通過水流速檢測模塊對水流速度進行檢測，如果水流速異常，系統(tǒng)終止出光，并報警提示。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明通過光照強度檢測模塊對出光強度進行實時檢測，并與默認強度或機存值進行對比，如果出光強度不等于默認強度或機存值，根據(jù)用戶輸入的照射劑量值，系統(tǒng)會自動計算剩余出光時間，從而確保實際照射劑量與設(shè)定劑量一致，提高治療的可靠性。

本發(fā)明通過與控制模塊連接的開關(guān)量檢測模塊和光照強度檢測模塊，實現(xiàn)了對照射劑量的預(yù)先設(shè)定、實施檢測、對比分析和及時調(diào)整，保證照射劑量準確；同時通過顯示屏進行人機交互，實用方便，增加了普適性。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明具體實施例的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

一種高可靠性醫(yī)用控制系統(tǒng)，包括控制模塊1、供電模塊2、外圍接口模塊3、人機交互模塊4、高壓電源模塊5、治療手柄6和水冷循環(huán)。

控制模塊1包括STM32芯片11、通訊接口電路12、供電電路13、存儲電路14、外圍接口電路15；其中通訊接口電路12包括JTAG/SWD接口，用于控制板芯片程序下載和調(diào)試；還包括SPI接口，用于數(shù)據(jù)存儲通訊連接；還包括兩路USART接口，分別與人機交互模塊4、高壓電源模塊5進行通訊連接，而存儲電路14主要包括SDRAM和FLASH兩部分。

供電模塊2通過控制模塊1的供電電路13與控制模塊1進行連接，供電模塊2為醫(yī)用開關(guān)電源，醫(yī)用開關(guān)電源的輸出為+12V和+5V，其中+12V通過電源隔離電路提供給人機交互模塊4，+5V通過供電電路轉(zhuǎn)換為+3.3V提供給控制模塊1中的STM32芯片。

外圍接口模塊3總體上通過控制模塊1的外圍接口電路15與控制模塊1進行連接和信息交互；外圍接口模塊3包括開關(guān)量檢測模塊31、手柄溫度檢測模塊32、光照強度檢測模塊33、水箱溫度檢測模塊34、水流速檢測模塊35，其中開關(guān)量檢測模塊31和光照強度檢測模塊33用于實時檢測、反饋和控制從治療手柄6照射出的光的量和實時強度，手柄溫度檢測模塊32用于檢測治療手柄6的溫度，從而通過控制模塊1控制治療手柄6的光照射開關(guān)及水冷循環(huán)，水箱溫度檢測模塊34和水流速檢測模塊35用于檢測和控制水冷循環(huán)測工作，因此，具體地，開關(guān)量檢測模塊31使用微動開關(guān)進行出光控制，它與控制模塊1的外圍接口電路15的I/O口連接；手柄溫度檢測模塊32和光照強度檢測模塊33與控制模塊1的外圍接口電路15的A/D接口連接，其中光照強度檢測模塊33使用紫外線光電二極管進行檢測；水箱溫度檢測模塊34與控制模塊1的外圍接口電路15的1-wire，即單總線通信接口連接；水流速檢測模塊35與控制模塊1的外圍接口電路15的脈沖檢測接口連接。

人機交換模塊4通過控制模塊1的通訊接口電路12與控制模塊1進行連接和信息交互，人機交互模塊4為顯示觸摸屏。

高壓電源模塊5通過與控制模塊1的通訊接口電路12連接實現(xiàn)對出光強度控制，它為高頻高壓電源。

治療手柄6與高壓電源模塊5連接，進行照射輸出與控制，它包含準分子燈管。

水冷循環(huán)用于對使用中的治療手柄6進行水冷散熱。

該系統(tǒng)大致工作流程為：用戶通過人機交互模塊4，即顯示觸摸屏輸入照射劑量值，然后控制模塊1根據(jù)默認強度或機存值計算照射時間，按下治療手柄6上的照射開關(guān)，開始出光照射。在照射過程中，安置在治療手柄6內(nèi)部的光照強度檢測模塊33會實時檢測出光強度，并和默認強度或機存值進行對比，如果出光強度不等于默認強度或機存值，控制模塊1會根據(jù)當前出光強度計算剩余出光時間，從而保證患者實際照射劑量和設(shè)定劑量一致。同時系統(tǒng)包含兩路溫度檢測，一路檢測治療手柄6出光位置的溫度，一路檢測水箱溫度，其中任一路出現(xiàn)溫度過高情況，控制模塊1均會控制高壓電源模塊5使治療手柄6終止出光，并報警提示。另外水冷循環(huán)經(jīng)過治療手柄6對準分子燈管進行散熱，使光源處在一個合適的溫度，從而確保發(fā)光穩(wěn)定。另外通過水流速檢測模塊35對水流速度進行檢測，如果水流速異常，控制模塊1也會控制高壓電源模塊5使治療手柄6終止出光，并報警提示。