[发明专利]一种可进行超声探头接触状态监测的超声治疗设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声治疗装置，具体涉及一种可进行超声探头接触状态监测的超声治疗设备。

背景技术

超声治疗是临床中一种重要的物理治疗手段。超声技术在医疗方面的独特疗效已得到医学界的普遍认可，并越来越被临床重视和采用。国内外医学专家利用超声技术在治疗软组织损伤、慢性疼痛康复、肢体运动康复方面积取得了非常好的疗效，并把超声治疗拓展到骨科、外科、内科、儿科、肿瘤科、男科、妇产科等，在临床得以广泛应用，并取得了满意的治疗效果。

医用超声治疗大体上有以下的效果：(1)超声可对组织细胞进行“内按摩”，超声振动引起组织细胞内物质运动，这种机械效应可以改变细胞膜的通透性，刺激细胞半透膜的弥散过程，促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态，改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。(2)超声可使人体组织产生“内生热”，人体组织对超声能量有比较大的吸收能力，因此当超声波在人体组织中传播过程中其能量不断地被组织吸收而变成热量，这种热效应可增加血液循环，加速代谢，改善局部组织营养，增强酶活力。(3)超声的机械效应和温热效应均可促发若干物理化学变化，包括：a.提高生物膜的通透性的弥散作用，b.使凝胶转化为溶胶状态的触变作用，c.改变细胞功能、提高细胞内钙质水平的空化作用，d.将多个相同或相似的分子合成一个较大分子的聚合作用与将大分子的化学物变成小分子的解聚作用，e.消炎并修复受损细胞作用。

如图1所示，现有的超声治疗设备主要包括设备主体和超声探头(或超声换能器、简称超声头)，其中超声探头是电能到声能的转换设备，即可将医用超声物理治疗设备输出的电压/电流转化为超声。之后超声探头通过耦合剂与人体的治疗部位接触，设备主体输出频率和超声探头谐振频率相同的超声电信号作用于超声探头，超声探头将超声电信号的电能转换为超声波声能输出，声能透过耦合剂作用于治疗部位，并进入人体以取得治疗效果。

超声治疗的效果取决于最终进入人体的超声强度，超声强度与设备主体输出的电信号强度、超声探头电声转换效率、耦合剂以及超声探头与人体之间的接触压力有关。现有的超声治疗设备可以比较精确地控制输出的电信号强度，并通过测量获取超声探头的电声转换效率。但是由于耦合剂的涂抹情况和超声探头通过耦合剂与人体之间的接触状态与治疗环境、医护人员操作习惯、患者姿态和耦合剂材料组成等静态因素相关，并与治疗过程中耦合剂性状改变和患者移动等动态因素相关。

鉴于上述情况，在超声治疗过程中，患者最终得到的超声治疗剂量受到多种因素的影响，而其中的超声探头与人体接触情况是一种动态变化并难以定量评价，最终严重影响超声治疗效果。极端情况下，发生超声探头从人体上脱落的情况都难以得到有效监测。同时，当超声探头没有与人体治疗部位进行有效接触时，还将导致探头过热，进而烫伤患者或者造成探头损坏。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提出一种可有效监测超声探头与治疗部位的接触情况，并实时地在发生超声探头脱落、超声探头与人体接触压力过小以及耦合剂失效等情况时给出警示的可进行超声探头接触状态监测的超声治疗设备。

本发明的技术方案如下：

一种可进行超声探头接触状态监测的超声治疗设备，包括设备主体和超声探头，其中所述设备主体的输出端连接所述超声探头的输入端，其特征在于：它还包括连接在所述设备主体电信号输出接口与所述超声探头之间的监测模块；所述监测模块包括用于采集实时电压幅度的电压监测电路和/或用于采集实时电流幅度的电流监测电路，以及数据分析电路；所述实时电流幅度和/或实时电压幅度输入至数据分析电路中；所述数据分析电路中预置典型接触状态下的对比阈值，通过所述对比阈值与所述实时电流幅度和/或实时电压幅度进行对比，判断当前超声探头的接触状态。

所述电压监测电路包括第一电压采样电阻、第二电压采样电阻、第一滤波器和第一模数转换器，所述第一电压采样电阻和第二电压采样电阻串联后并联连接在所述电信号输出接口的两输出端之间，所述第二电压采样电阻两端分别连接所述第一滤波器的两输入端，进行电压采样；所述第一滤波器的输出端连接所述第一模数转换器；所述第一模数转换器的输出端连接所述数据分析电路。

所述电流监测电路包括电流采样电阻、第二滤波器和第二模数转换器，所述电流采样电阻串联连接在所述设备主体的电信号输出接口的任一输出端，所述电流采样电阻的两端分别连接所述第二滤波器的两输入端，进行电流采样；所述第二滤波器的输出端连接所述第二模数转换器；所述第二模数转换器的输出端连接所述数据分析电路。

所述数据分析电路为处理器或FPGA。