一种体外冲击波碎石控制装置的制作方法

本实用新型属于医疗设备领域，尤其涉及一种体外冲击波碎石控制装置。

背景技术：

目前，国内外生产厂家在体外冲击波碎石机中普遍采用三极管、可控硅以及继电器等器件实现电气控制。某些厂家虽然能使用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)对体外冲击波碎石机进行逻辑控制，但随着人工智能和人机交互的发展以及市场对医疗产品的智能交互需求越来越迫切，PLC的简单逻辑功能并不能支持更友好的人机交互，导致人机交互过程相对复杂，此外，由于各个功能模块无法通过标准接口替换，还会导致可维护性较差的问题。

因此，现有技术提供的体外冲击波碎石机存在操控灵活性和可维护性差的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种体外冲击波碎石控制装置，旨在解决现有技术所存在的操控灵活性和可维护性差的问题。

本实用新型是这样实现的，一种体外冲击波碎石控制装置，所述体外冲击波碎石控制装置包括第一触控交互模块、第一控制模块、图像显示处理模块、CCD摄像模块、影像增强模块、X光控制模块、X光发生模块、第二触控交互模块、第二控制模块、B超探头模块、主控制模块以及运动模块；

所述第一控制模块与所述第一触控交互模块、所述图像显示处理模块以及所述X光控制模块连接，所述CCD摄像模块与所述影像增强模块和所述图像显示处理模块连接，所述X光发生模块与所述X光控制模块连接，所述第二控制模块与所述第二触控交互模块和所述B超探头模块连接，所述主控制模块的输入输出端与所述第一控制模块和所述第二控制模块连接，所述主控制模块与所述运动模块连接；

所述第一触控交互模块根据用户发出的X光探测操作输出X光探测指令通过所述第一控制模块转发至所述图像显示处理模块和所述X光控制模块，所述X光控制模块根据所述X光探测指令驱动所述X光发生模块向人体发射第一X光；所述影像增强模块接收所述第一X光透射人体后所转换得到的第二X光，并将所述第二X光转换为X光电信号；所述CCD摄像模块根据所述X光电信号生成第一X光图像，所述图像显示处理模块根据所述X光探测指令对所述第一X光图像进行图像处理以生成第二X光图像以进行显示；

所述第二触控交互模块根据用户发出的B超探测操作输出B超探测指令通过所述第二控制模块转发至所述B超探头模块，所述B超探头模块根据所述B超探测指令控制探头伸缩并生成探头位移信号，所述第二控制模块将所述探头位移信号转发至所述第二触控交互模块以进行显示；

所述第一触控交互模块根据用户发出的治疗床移动操作输出第一治疗床移动指令通过所述第一控制模块转发至所述主控制模块；或者所述第二触控交互模块根据用户发出的治疗床移动操作输出第二治疗床移动指令通过所述第二控制模块转发至所述主控制模块；所述主控制模块根据所述第一治疗床移动指令或所述第二治疗床移动指令驱动所述运动模块控制治疗床的移动。

本实用新型提供的技术实用新型带来的有益效果是：本实用新型包括第一触控交互模块、第一控制模块、图像显示处理模块、CCD摄像模块、影像增强模块、X光控制模块、X光发生模块、第二触控交互模块、第二控制模块、B超探头模块、主控制模块以及运动模块；第一触控交互模块根据用户发出的X光探测操作输出X光探测指令通过第一控制模块转发至图像显示处理模块和X光控制模块，X光控制模块根据X光探测指令驱动X光发生模块向人体发射第一X光；影像增强模块接收第一X光透射人体后所转换得到的第二X光，并将第二X光转换为X光电信号；CCD摄像模块根据X光电信号生成第一X光图像，图像显示处理模块根据X光探测指令对第一X光图像进行图像处理以生成第二X光图像以进行显示；第二触控交互模块根据用户发出的B超探测操作输出B超探测指令通过第二控制模块转发至B超探头模块，B超探头模块根据B超探测指令控制探头伸缩并生成探头位移信号，第二控制模块将探头位移信号转发至第二触控交互模块以进行显示；第一触控交互模块根据用户发出的治疗床移动操作输出第一治疗床移动指令通过第一控制模块转发至主控制模块；或者第二触控交互模块根据用户发出的治疗床移动操作输出第二治疗床移动指令通过第二控制模块转发至主控制模块；主控制模块根据第一治疗床移动指令或第二治疗床移动指令驱动运动模块控制治疗床的移动；故提高了操控的灵活性和可维护性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术实用新型，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置的一种模块结构图；

图2为本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置中的主控制模块的一种模块结构图；

图3为本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置中的主控制模块第三串口单元的示例电路结构图；

图4为本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置的另一种模块结构图；

图5为图4所示的体外冲击波碎石控制装置中的主控制模块的另一种模块结构图；

图6为本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置的另一种模块结构图；

图7为图6所示的体外冲击波碎石控制装置中的主控制模块的另一种模块结构图；

图8为本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置的另一种模块结构图；

图9为图8所示的体外冲击波碎石控制装置中的主控制模块的另一种模块结构图；

图10为本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置中的第一控制模块的一种模块结构图；

图11为本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置中的第二控制模块的一种模块结构图；

图12为本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置中的第二控制模块所包括的位移信号隔离单元的示例电路结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

体外冲击波碎石控制装置包括第一触控交互模块01、第一控制模块02、图像显示处理模块03、CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)摄像模块04、影像增强模块05、X光控制模块06、X光发生模块07、第二触控交互模块08、第二控制模块09、B超探头模块10、主控制模块11以及运动模块12。

其中，第一控制模块02与第一触控交互模块01、图像显示处理模块03以及X光控制模块06连接，CCD摄像模块04与影像增强模块05和图像显示处理模块03连接，X光发生模块07与X光控制模块06连接，第二控制模块09与第二触控交互模块08和B超探头模块10连接，主控制模块11的输入输出端与第一控制模块02和第二控制模块09连接，主控制模块11与运动模块12连接。

在上述体外冲击波碎石控制装置中，第一触控交互模块01根据用户发出的X光探测操作输出X光探测指令通过第一控制模块02转发至图像显示处理模块03和X光控制模块06，X光控制模块06根据X光探测指令驱动X光发生模块07根据X光控制信号向外部发射第一X光，影像增强模块05接收第一X光透射人体后所转换得到的第二X光，并将第二X光转换为X光电信号，CCD摄像模块04根据X光电信号生成第一X光图像，图像显示处理模块03根据X光探测指令对第一X光图像进行图像处理以生成第二X光图像以进行显示。

第二触控交互模块08根据用户发出的B超探测操作输出B超探测指令通过第二控制模块09转发至B超探头模块10，B超探头模块10根据B超探测指令控制探头伸缩并生成探头位移信号，第二控制模块09将探头位移信号转发至第二触控交互模块08以进行显示。

第一触控交互模块01根据用户发出的治疗床移动操作输出第一治疗床移动指令通过第一控制模块02转发至主控制模块11，或这第二触控交互模块08根据用户发出的治疗床移动操作输出第二治疗床移动指令通过第二控制模块09转发至主控制模块11，主控制模块11根据第一治疗床移动指令或第二治疗床移动指令驱动运动模块12控制治疗床的移动。

具体实施中，如图2所示，主控制模块11包括第一主控制单元111、床信号隔离单元112以及第三串口单元113。

第一主控制单元111与床信号隔离单元112以及第三串口单元113连接。

第三串口单元113接收第一治疗床移动指令或第二治疗床移动指令，并将第一治疗床移动指令或第二治疗床移动指令转发至第一主控制单元111，第一主控制单元111根据第一治疗床移动指令或第二治疗床移动指令生成包含治疗床移动指令的第一移动信号，床信号隔离单元112对第一移动信号进行放大和隔离以生成第二移动信号。

图3示出了本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置主控制模块11第三串口单元113的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

第三串口单元113包括第一光耦合器U1、第二光耦合器U2、总线收发器U3、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第一稳压管Z1、第二稳压管Z2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5。

第一光耦合器U1的正极数据输入端IN+与第一电源VKK连接，第一光耦合器U1的负极数据输入端IN-与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端为第三串口单元113的数据输入端，第一光耦合器U1的电源端Vcc、第一光耦合器U1的使能端Vc、第二电阻R2的第一端、第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端、总线收发器U3的电源端VCC以及第二光耦合器U2的正极数据输入端IN+均与第二电源VAA连接，第一光耦合器U1的数据输出端Vo与总线收发器U3的数据输入端TXD和第一发光二极管LED1的负极连接，第二电阻R2的第二端与第一发光二极管LED1的正极连接，第二光耦合器U2负极数据输入端IN-与第五电阻R5的第一端连接，总线收发器U3的数据输出端RXD与第五电阻R5的第二端连接，总线收发器U3的输入输出正极端CANH、第四电阻R4的第一端以及第一稳压器Z1的负极为第三串口单元113的第一输入输出端，总线收发器U3的输入输出负极端CANL、第四电阻R4的第二端以及第二稳压器Z2的负极为第三串口单元113的第二输入输出端，第二光耦合器U2的电源端Vcc、第二光耦合器U2的使能端Vc、第三电阻R3的第一端以及第三电容C3的第一端均与第三电源VBB连接，第二光耦合器U2的数据输出端Vo和第二发光二极管LED2的负极为第三串口单元的数据输出端，第三电阻R3的第二端与第二发光二极管LED2的正极连接，第二光耦合器U2的接地端GND和第三电容C3的第二端共接于数字电源地，第一稳压器Z2的正极、第二稳压器Z2的正极、总线收发器U3的电阻接入端Rs、总线收发器U3的接地端GND、第一电容C1的第二端、第二电容C2的第二端、第一光耦合器U1的接地端GND共接于模拟电源地。

第三串口单元的第一输入输出端和第三串口单元的第二输入输出端共同构成主控制模块的输入输出端

具体实施中，上述第一光耦合器U1和第二光耦合器U2可以是型号为6N137的光耦合器，上述总线收发器U3可以是型号为82C250的总线收发器。

以下结合工作原理对图3所示的体外冲击波碎石控制装置主控制模块11第三串口单元113作进一步说明：

在具体实施过程中，总线收发器U3的输入输出负极端CANL和总线收发器U3的输入输出正极端CANH通过COM总线接收第一治疗床移动指令或第二治疗床移动指令，并由总线收发器U3的的数据输出端RXD转发至第二光耦合器U2负极数据输入端IN-，再由第二光耦合器U2的数据输出端Vo输出至第一主控制单元111；或者第一主控制单元111将数据通过第一电阻R1发送至第一光耦合器U1的负极数据输入端IN-，且由第一光耦合器U1的数据输出端Vo输出至总线收发器U3的数据输入端TXD，最后通过总线收发器U3的输入输出负极端CANL和总线收发器U3的输入输出正极端CANH输出。

具体实施中，如图4所示，体外冲击波碎石控制装置还包括高压储能模块15、高压发生模块16以及冲击波发生模块17；

其中，高压储能模块15与主控制模块11、高压发生模块16以及冲击波发生模块17连接；

在如图4所示的体外冲击波碎石控制装置中，第一触控交互模块01根据用户发出的冲击波生成控制操作输出第一冲击波发生指令通过第一控制模块02转发至主控制模块11，或者第二触控交互模块08根据用户发出的冲击波生成控制操作输出第二冲击波发生指令通过第二控制模块09转发至主控制模块11，主控制模块11根据第一冲击波发生指令或第二冲击波发生指令生成冲击波发生指令，高压储能模块15将冲击波发生指令转发至冲击波发生模块17，高压发生模块16产生高压电压，高压储能模块15根据高压电压存储电能，发生模块根据冲击波发生指令和电能生成冲击波。

如图5所示，体外冲击波碎石控制装置的主控制模块11可以包括第二主控制单元111、第四串口单元112、点火信号隔离单元113、高压采样信号单元114、高压信号驱动单元115以及高压开启信号隔离单元116；其中，第二主控制单元111与第四串口单元112、点火信号隔离单元113、高压采样信号单元114、高压信号驱动单元115以及高压开启信号隔离单元116连接；高压采样信号单元114对高压存储模块的电压进行采样并生成采样信号，第四串口单元112将接收的第一冲击波发生指令或第二冲击波发生指令转发至第二主控制单元111，第二主控制单元111根据采样信号、第一冲击波发生指令或第二冲击波发生指令生成包含冲击波发生指令的点火信号、高压信号以及高压开启信号，点火信号隔离单元113对点火信号进行隔离和放大，高压信号驱动单元115对高压信号进行放大，高压开启信号隔离单元116对高压开启信号进行隔离和放大。

具体实施中，如图6所示，体外冲击波碎石控制装置还包括水系统模块13，水系统模块13包括水系统。

其中，水系统模块13与主控制模块11连接。

在如图6所示的体外冲击波碎石控制装置中，第二触控交互模块08根据用户发出的水系统控制操作输出水系统控制指令通过第二控制模块09和主控制模块11转发至水系统模块13，水系统模块13根据水系统控制指令控制水系统的进水和排水。

如图7所示，主控制模块11包括第三主控制单元111、第五串口单元113以及水系统信号隔离单元112；第三主控制单元111与第五串口单元113和水系统信号隔离单元112连接；第五串口单元113将接收的水系统控制指令转发至第三主控制单元111，第三主控制单元111根据水系统控制指令生成包含水系统控制指令的水系统信号，水系统信号隔离单元112对水系统信号进行隔离和放大。

具体实施中，如图8所示，体外冲击波碎石控制装置还包括真空负压模块14，真空负压模块包括磁盘。

其中，真空负压模块14与主控制模块11连接。

在如图8所示的体外冲击波碎石控制装置中，第二触控交互模块08根据用户发出的真空控制操作输出真空控制指令通过第二控制模块09和主控制模块11转发至真空负压模块14，真空负压模块14根据真空控制指令控制磁盘的真空度。

如图9所示，主控制模块11包括第四主控制单元111、第六串口单元112、真空报警单元113、真空信号处理单元114以及真空开启信号隔离单元115；第四主控制单元111与第六串口单元112、真空报警单元113、真空信号处理单元114以及真空开启信号隔离单元115连接；第六串口单元112将接收的真空控制指令转发至第四主控制单元111，第四主控制单元111根据真空控制指令生成包含真空控制指令的真空信号和真空开启信号，真空开启信号隔离单元115对真空开启信号进行隔离和放大，真空信号处理单元114对真空信号进行放大和滤波，真空报警单元113对真空负压模块14的真空度进行检测，并根据检测结果进行报警。

具体实施中，如图10所示，第一控制模块02包括第一控制单元021、第一电源单元022、第一通信单元023以及第一串口单元024。

其中，第一控制单元021与第一电源单元022、第一通信单元023以及第一串口单元024连接。

在第一控制模块02中，第一电源单元022对第一控制单元021进行供电，第一通信单元023将接收的X光探测指令和第一治疗床移动指令转发至第一控制单元021，第一控制单元021将X光探测指令转发至图像显示处理模块03和第一通信单元023，第一通信单元023将X光探测指令转发至X光控制模块06，第一控制单元021和第一串口单元024将第一治疗床移动指令转发至主控制模块11。

具体实施中，如图11所示，第二控制模块09包括第二控制单元091、第二电源单元092、第二通信单元093、第二串口单元094、位移信号放大单元095以及位移信号隔离单元096。

其中，第二控制单元091与第二电源单元092、第二通信单元093、第二串口单元094、位移信号放大单元095以及位移信号隔离单元096。

在第二控制模块09中，第二电源单元092对第二控制单元091进行供电，第二通信单元093将接收的B超探测指令和第二治疗床移动指令转发至第二控制单元091，第二控制单元091将B超探测指令转发至B超探头模块10，位移信号放大单元095接收探头位移信号并对探头位移信号进行放大和滤波，位移信号隔离单元096对探头位移信号进行隔离，第二控制单元091和第二通信单元093将探头位移信号转发至第二触控交互单元，第二控制单元091和第二串口单元094将第二治疗床移动指令转发至主控制模块11。

图12示出了本实用新型实施例提供的体外冲击波碎石控制装置第二控制模块09位移信号隔离单元096的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

位移信号隔离单元096包括第三光耦合器U5、第一运算放大器U4、第二运算放大器U6、第三稳压管Z3、第四稳压管Z4、第一可调电阻R01、第二可调电阻R02、跳线K1、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及第十电阻R10。

第四电容C4的第一端与第五电容C5的第一端、第六电阻R6的第一端以及第四电源VCC连接，第六电阻R6的第二端与第一可调电阻R01的第一端和跳线K1的第一端连接，第一可调电阻R01的第二端与第五电源正极VDD+连接，跳线K1的第二端与第二可调电阻R02的第一端和第五电源的负极VDD-连接，第三稳压管Z3的负极与第四电源连接，第九电容C9的第一端、第四稳压管Z4的负极以及第七电阻R7的第一端为位移信号隔离单元096的输入端，第七电阻R7的第二端与第一运算放大器U4的反相输入端和第三光耦合器U5的第一负极输出端PD1-连接，第一运算放大器U4的输出端与第八电阻R8的第一端连接，第一运算放大器U4的电源端与第六电容C6的第一端、第七电容C7的第一端、第三光耦合器U5的数据正极输入端LED+以及第六电源VEE连接，第八电阻R8的第二端与第三光耦合器U5的数据负极输入端LED-连接，第三光耦合器U5的第二正极输出端PD1+与第二运算放大器U6的正相输入端连接，第三光耦合器U5的第二负极输出端PD1-与第二运算放大器U6的反相输入端和第九电阻R9的第一端连接，第二运算放大器U6的输出端与第九电阻R9的第二端和第十电阻R10的第一端连接，第二运算放大器U6的电源端与第七电源连接，第十电阻R10的第二端和第八电容C8的第一端为位移信号隔离单元096的输出端，第二运算放大器U6的接地端和第八电容C8的第二端共接于数字电源地，第三光耦合器U5的第一正极输出端PD1+、第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端、第一运算放大器U4的正相输入端、第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端、第二可调电阻R02的第二端、第三稳压管Z3的正极、第四稳压管Z4的正极以及第九电容C9的第二端共接于模拟电源地。

具体实施中，上述第三光耦合器U5可以是型号为HCNR201的光耦合器。

以下结合工作原理对图3所示的体外冲击波碎石控制装置第二控制模块09位移信号隔离单元096作进一步说明：

在具体实施过程中，位移信号由第七电阻R7发送至第一运算放大器U4的反相输入端，经放大后输出至第三光耦合器U5的数据负极输入端LED-，经隔离后由第三光耦合器U5的第一正极输出端PD1+和第三光耦合器U5的第二负极输出端PD1-发送至第二运算放大器U6的反相输入端和第二运算放大器U6的正相输入端，在经过放大后由第二运算放大器U6的输出端输出。

综上，本实用新型实施例包括第一触控交互模块、第一控制模块、图像显示处理模块、CCD摄像模块、影像增强模块、X光控制模块、X光发生模块、第二触控交互模块、第二控制模块、B超探头模块、主控制模块以及运动模块；第一触控交互模块根据用户发出的X光探测操作输出X光探测指令通过第一控制模块转发至图像显示处理模块和X光控制模块，X光控制模块根据X光探测指令驱动X光发生模块向人体发射第一X光；影像增强模块接收第一X光透射人体后所转换得到的第二X光，并将第二X光转换为X光电信号；CCD摄像模块根据X光电信号生成第一X光图像，图像显示处理模块根据X光探测指令对第一X光图像进行图像处理以生成第二X光图像以进行显示；第二触控交互模块根据用户发出的B超探测操作输出B超探测指令通过第二控制模块转发至B超探头模块，B超探头模块根据B超探测指令控制探头伸缩并生成探头位移信号，第二控制模块将探头位移信号转发至第二触控交互模块以进行显示；第一触控交互模块根据用户发出的治疗床移动操作输出第一治疗床移动指令通过第一控制模块转发至主控制模块；或者第二触控交互模块根据用户发出的治疗床移动操作输出输出第二治疗床移动指令通过第二控制模块转发至主控制模块；主控制模块根据第一治疗床移动指令或第二治疗床移动指令驱动运动模块控制治疗床的移动；故提高了操控的灵活性和可维护性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。