专利名称：微机控制超声治疗仪的制作方法
技术领域：
本发明是涉及医用理疗仪器的微机控制超声治疗仪。主要由机体、电路结构、声头等组成。
目前使用的超声治疗仪一般在功能上存在以下缺陷输出频率单一、波形少、声头品种少，一般只有800KHz输出频率和连续波及1∶20调制波二种波形，声头品种也只有1～2种。由于以上原因，影响了超声波治疗的效果，尤其是不能满足一些特殊的治疗要求，如体穴治疗、体腔内治疗、体表治疗等。
除上述不足外，在一些辅助功能上也存在不足。如缺少对仪器工作状态的检测、保护功能。在一些非正常工作状态下会造成仪器损坏和人体损伤。
本发明的目的在于提供一种微机控制超声治疗仪，它具有三种输出频率、四种输出波形、八种治疗用声头。同时还具有工作状态检测，对声头空载、声头发热等情况进行自动保护或报警。此外它还采用微机控制电路对工作参数进行检测和处理，并通过面板进行显示，数据准确、直观。对工作电压波动等情况还可自动予以调整。
本发明所说的微机控制超声治疗仪，其主要工作原理是这样的它采用一个可产生三种输出频率的高频振荡器，经调制电路可分别调制为四种输出波形，经功率放大后输出。其输出端可分别连接8种不同的声头，经声头中的PZT晶体将电磁波转换为超声机械振荡波作用于患者，达到治疗作用。
为了实现对工作状态和参数的检测和控制，本发明还采用了微机控制电路，用以检测和控制整机工作中的电压、声头输出功率等参数。同时，本发明还采用了对声头空载和声头温度自动检测和保护电路，在声头空载和过热的情况下可自动予以断电保护和发出声光报警，以防止仪器受损和损伤患者。
下面结合附图进一步阐述本发明的工作原理
图1是本发明的工作原理框图。通过图1我们可以清楚地了解本发明的构成和工作原理。其中1是音乐电路，其作用是当治疗时间达到时，定时器7使该电路工作，通过扬声器2发出音乐，呼唤医护人员。3是面板显示器，用以显示工作状态和参数。4、5、6、8、9、10组成了本发明的声头空载和声头过热检测和保护电路。其中4是闪频振荡器，6是音频振荡器，5是放大电路，三者组成声光报警电路，当治疗中发生声头温度＞45℃或声头脱离人体发生空载时，可予以声光报警或自动关机。11、12、13、14、15、16、17组成了本发明的超声治疗电路，其中11是调制振荡器，它可以输出连续波1∶5，1∶10，1∶20调制波，经调制输出级13迭加到高频振荡器14所产生的高频振荡波上，以产生四种输出波形。高频振荡器14可以产生800KHz、1.6MHz、3.2MHz三种高频振荡波。15是功放电路，17是输出级，12、16分别是级间隔离器。输出级17可连接八种声头。18、19、20、21、22、23是整机工作状态检测和控制电路。整机工作中的工作电压、输出功率等参数均可通过这部分电路自动检测并予以调整。18是整机电源，19是功率输出部分的电压调节电路，20是功率检测电路，21是电源检测电路，23是电压调整电路，22即是该部分的核心-Z80微机。各种工作参数经Z80微机处理后显示在LED上，同时予以跟踪和调整，保持正常工作状态。
图2是本发明所说的声头空载和声头温度检测、保护电路。其中COUP为声头空载检测输入;t°处为声头温度检测输入;IC1为音乐集成块，用以定时发出音乐信号;TG1和TG2分别为G1和G2调制，G1和G2所处的位置将在图5中标出;Jd1为G1、G2栅极控制继电器的工作线圈;Jc为定时控制继电器的触点;Y为扬声器;D1、D2分别为声头空载和声头温度过热报警用发光二极管。当声头空载时，Jd1工作启动Jd1和Jd2(Jd1和Jd2分别是G1和G2控制继电器触点)，切断G1和G2第一栅极直流偏置，使G1和G2处于截止状态，停止输出。而当声头温度≥45℃时和声头空载时，均启动音频和闪频电路ICy和ICd，使扬声器发出声音报警，并在空载时D1发光，超温时D2发光，以区别工作异常状态。图2中最上部分线路为调制线路，所产生的1∶5，1∶10，1∶20调制信号通过TG1和TG2分别迭加到G1、G2输出上，以产生和输出各种频率状态的不同准调制方波供治疗用。
图3是整机电源电路。其中J1、J2、J3是电压调整继电器的触点，分别与图4中的J1L、J2L、J3L相对应，构成整机电压调整电路。
图4是本发明的整机工作状态的检测和控字调整电路。其中LED是面板显示器;LM8361、JCL等组成钟控系统，用以控制治疗时间;CON为时间选择输入，其操作在面板上进行。本图中间部分电路是功率检测显示电路，用以检测显示仪器各种工作状态下的输出功率。当调制状态开关K1∶5、K1∶10、K1∶20以及频道选择开关K1～K7选定后，其工作状态就选定3，由Z80微机在0～5V输入电压的范围内，检测功放部分的输入电流，经过微机比较处理后得出输出功率，并在LED上显示出来。本图下部是电源电压检测电路，在A、B之前输入不稳压的220V电源，经Z80微机进行比较处理后分别启动电压调整继电器线圈J1L、J2L、J3L并使图3中J1、J2、J3工作，达到自动调整电压的目的。图5是本发明的高频振荡、调制、功率放大电路。其中TG1、和TG2分别与图2中的TG1和TG2对应构成调制电路;G1和G2为功放部分的中功率发射管，之所以选用电子管作为功放管，是因为电子管的高功率和高功率状态下的稳定性好。Jd1和Jd2分别为G1和G2控制，CON为面板控制选择。OUT为输出端插口，用以连接不同的声头。a、b、c、d、e、f为频率选择继电器，通过其不同的闭合状态，选择不同电感量，产生不同振荡频率。其中，a、e合时，产生0.8MHz频率;f接上触头，b、c合时产生1.6MHz频率。CON和调制选择开关一起使用，当输出连续波时CON处于5、6及3、2触点闭合状态，当选择1∶5、1∶10、1∶20调制脉冲波输出时，CON处于1、2闭合状态。
图6是本发明所说的微机控制超声治疗仪所述的治疗用声头的三种结构型式。其中6-1是一般治疗用声头，6-2是耳穴治疗用声头;6-3是体穴治疗用声头。它们主要均由头部1、晶片2、簧片3、绝缘片4等组成，只是具体结构形势不同而已，这一点将在实施例中阐述。
图7是本发明所说的微机控制超声治疗仪的直肠声头的结构示意图。主要用于直肠内作前列腺疾病治疗。该声头已由本发明的申请人以“直肠超声换能器”为名称向中国专利局申请专称并已获准实用新型专利，专利号为90203748.X。
作为本发明的实施例，有关主要元件的选用已在图中示出。功放部分G1和G2分别选用FU19中功率发射管。所说声头结构具体如下作为一般治疗用声头，共有四种不同尺寸，其头部直径一般为ψ20～30mm，晶片为PZT晶体，厚度为0.8～2mm，用环氧胶粘在头部上。作为耳穴治疗用声头，其头部直径为ψ1.0mm，晶片厚度约1mm左右;作为体穴治疗用声，其头部直径为ψ5mm，晶片厚度约1mm。另外有一种雾化用声头，在1.6MHz频率下使用，其声头头部尺寸为ψ20mm，具体形式与市面常用的超声雾化器相同。
经过临床实践证明，本机治疗范围广，功能多效果好，性能稳定。尤其是使用了微机控制电路，使工作参数更为准确。同时由于采用了声头温度控制，声头空载保护等措施，防止了治疗事故发生。经临床使用证明其有效率达90%以上。
权利要求
1.一种微机控制超声治疗仪。主要由机体、电路、声头等组成。其主要技术特征在于A.它可产生0.8MHz、1.6MHz、3.2MHz三种治疗频率；B.它可以自动检测并调整工作电压，测定并显示、输出功率；C.它具有声头温度和声头空载检测保护功能；D.它有8种治疗用声头。
2.如权利要求1所说的装置，其特征是如A所述的三种治疗频率经调制电路调制后，可以产生四种输出波形，分别为连续波，1∶5、1∶10、1∶20准调制方波。
3.如权利要求1所说的装置，其特征是B所说的自动检测并调整工作电压，测定并显示输出功率功能是由一个由Z80微机组成的电路系统来实现的;
4.如权利要求1所说的装置，其C中所说声头温度检测保护功能，其特征是当声头温度≥45℃时，可自动发出声光报警;
5.如权利要求1所说的装置，其C中所述的声头空载保护功能，特征是当声头在治疗中脱离人体时即发出声光报警并自动切断输出。
全文摘要
一种医用微机控制超声治疗仪，主要由机体、电路、声头等组成。该机可产生三种频率、四种波形、有八种治疗用声头。同时具有自动检测调整电压、显示输出功率、声头超温及声头空载报警保护功能。是目前超声治疗仪中多功能的新产品。
文档编号A61H23/02GK1087811SQ9211433
公开日1994年6月15日 申请日期1992年12月5日 优先权日1992年12月5日
发明者周冠军, 曾立源, 莫裕孟 申请人:周冠军, 曾立源, 莫裕孟