[實用新型]便攜式可穿戴的超聲理療儀

有效

• 申請號: 201420212059.2
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN203971212U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 顧華東;陳瑞濤;楊杰;鄭陳琪
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: A61N7/00
• 分類號: A61N7/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及一種智能超聲理療儀，具體涉及一種用于器質性心血管病患者、運動創傷性患者體外物理治療的高科技超聲理療儀。

背景技術

超聲波作用于人體組織會產生一定的生物效應，如機械效應、溫熱效應、空化效應等，利用這些效應可以達到某種治療目的，也就是所謂的超聲理療。

超聲波在生物組織中的衰減值隨頻率近乎線性增加,?即頻率越大,?衰減系數越大,?衰減越快，不同的超聲頻率將會導致超聲信號進入人體深度有所不同；另一方面，過量的超聲波輻射會對人體造成傷害，針對不同的治療部位應考慮采用不同劑量的超聲信號。

目前國內市場上較為流行的超聲治療儀大多數結構相似，存在自動化程度低，操作繁雜，可調節聲功率范圍窄，自動保護功能弱等共同缺陷。

超聲理療儀目前多采用單頻、固定頻率的技術方案,這種頻率是固定的,?不可變的。單一頻率其治療部位有限，患者需要多個部位治療時，就需要另外的設備來完成。在治療過程中，由于溫度、環境等不同，導致超聲治療頭的諧振頻率發生改變，由于目前的超聲理療設備不具備頻率自動跟蹤功能，就會出現頻率失調，從而會導致阻抗失配，降低效率，嚴重的不能正常工作。

現有的超聲理療儀大多操作繁雜，沒有專家療方功能，治療頻率多為單一且固定的1MHz或3MHz，輸出聲功率在2W/cm2以內，單一治療頭，治療頭有效面積比較小。偶見雙頻雙治療頭的理療儀，其1MHz和3MHz治療頭的有效治療面積相差較大，輸出聲功率較小，不具備自動頻率跟蹤功能。

發明內容

為克服現有技術中的不足，本實用新型的目的在于提供一種智能雙頻或多頻率的超聲理療儀，該智能超聲理療儀可以有效避免現有技術中的缺點。

為了解決上述技術問題，實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種智能超聲理療儀，包括供電模塊、人機交互模塊、主控模塊、DDS模塊、功放模塊、治療頭模塊、頻率跟蹤模塊、和/或溫度控制模塊；

所述供電模塊包括一220V交流轉直流15V電源模塊，所述220V交流轉直流15V電源模塊分別連接有一電平轉換模塊和推挽功放電路；220V交流轉直流15V電源模塊將交流220V轉換成直流15V用于給推挽功放電路提供電源；電平轉換模塊，將直流15V電壓轉換為主控模塊和人機交互模塊所需的各種電壓。在另一實施方式中，供電模塊可包括可充電的聚合物電池。

所述人機交互模塊包括觸摸屏和狀態顯示燈；通過觸摸屏可以設定各種治療參數，同時還可以調用專家療方功能，操作方便、直觀、簡潔；狀態指示燈用于實時顯示理療儀的運行狀態。

所述主控模塊包括一微處理器，所述微處理器連接有一DDS電路、占空比調節電路、數字電位計、頻率切換與匹配電路、相位差檢測電路、溫度采樣電路和過溫保護電路；微處理器主要根據用戶設定的治療參數，在設備的總體技術指標范圍內，控制超聲治療頭模塊輸出滿足要求的超聲波信號，并使其穩定、可靠地工作；

所述DDS模塊包括一DDS發生電路，所述DDS發生電路的輸出端連接一低通濾波電路，所述低通濾波電路的輸出端連接一占空比調節電路，所述占空比調節電路與微處理器相連；DDS發生電路用于產生原始的超聲激勵信號，采用直接數字頻率合成器實現，具有頻率調整方便、分辨率高、頻率轉換時間短、輸出相位連續、全數字化和控制方便等優點；低通濾波電路用于濾除DDS發生電路輸出的諧波干擾，諧波干擾主要來自參考時鐘，選擇7階巴特沃茲低通濾波器，巴特沃茲濾波器在通頻帶內具有最平坦的幅頻特性，且衰減速率比較快；占空比調節電路用于控制輸出超聲波信號的占空比，微控制器通過控制占空比調節電路調節超聲激勵信號的占空比，從而實現對輸出超聲信號占空比的控制。

所述的功放模塊包括一級放大電路，所述一級放大電路的同相輸入端連接占空比調節電路的輸出端，實現對占空比調制后的激勵信號進行初步放大；所述一級放大電路的反相輸入端連接一數字電位計，通過調整接入反相端電阻的大小，控制輸出信號的大小，經過后續放大以最終實現對治療強度的控制，所述的數字電位計與微處理器相連，所述一級放大電路的輸出端連接二級放大電路，所述二級放大電路輸出端連接一推挽功放電路；DDS發生電路產生的激勵信號很微弱，需要經過功率放大才能驅動超聲換能器；一級放大電路實現對激勵信號的初步放大，二級放大電路對一級放大電路輸出進行進一步放大，輸出幾W功率，最終再通過推挽功放電路進行放大，輸出功率驅動信號，推動換能器工作；微控制器通過控制一級功放的放大倍數（反相端接入電阻大小），來實現對輸出功率的調整。