CN1156324C - 超声波妇科及皮肤病变治疗仪 - Google Patents

Abstract

一种妇科及皮肤病变超声波治疗仪，是由冷却水箱、治疗枪、主机和面板组成，控制单元分别与电源及功放相连。面板连主机和治疗枪，面板上有显示电路。冷却水箱通过循环泵由电缆连主机。治疗枪分别通过水管连冷却水箱的出水口及水箱盖。由于本装置采用了具有良好聚焦性和穿透性的超声波且频率范围和功率选择合理，超声波到达病变组织后，组织分子产生强烈振动而发热，热量会快速增加甚至在数秒内可产生较高的温升，使病变组织水肿，微循环改善。通过对160只新西兰大白兔和5只香猪实验，以及对数十例妇科外阴白色病变的治疗，结果表明：本装置超声波可穿透皮肤表面进入皮下组织而不损伤表皮，皮下组织的水肿在短时间内很快消失，组织恢复正常。

Description

超声波妇科及皮肤病变治疗仪

技术领域：

本发明涉及一种超声波治疗装置，尤其涉及一种利用聚焦超声波治疗皮肤病装置。该装置将超声波作用于妇科皮肤病变及其他人体病变部位，超声波的热效应和空化效应使病变处皮肤(表皮)及皮下组织水肿，微循环改善，从而达到治疗的目的。

背景技术：

目前用于治疗人体皮肤病变的方式主要有激光、微波、光谱、电离等。这些方式的疗效受到诸多因素的限制。如激光治疗方式容易造成皮肤创伤，而且激光难以透射到皮肤以下组织中去。微波治疗方式中微波的聚焦和方向性难如人意。

发明内容：

本发明的目的在于：超声波具有良好的聚焦性和对组织的穿透性，用其特性来治疗皮肤病变，使皮肤病的治疗更安全有效。高频超声波具有良好的聚焦性，只要频率足够高，超声波的直线传播性能非常好，这时可将超声波用近似于光聚焦的方式来聚焦。超声波经聚焦后在焦点处的能量密度非常高。

超声波具有良好的穿透性。超声波是一种机械波，它在媒质中的传播特性在很多情况下与光波相似。如光波和超声波都可以从一种媒质传到另一种媒质，在两种媒质的界面上两种波都可能形成反射，但是我们通常所见到的很多媒质，光波难以进入而超声波却可以进入。比如人体组织就是其中的一种，人体组织对超声波有传导作用，同时人体组织对超声波也有衰减，从理论上讲频率越高，组织对超声波的衰减越大；频率越低，组织对超声波的衰减越小。在0.5MHz至25MHz频率范围内的超声波满足本发明的设计要求，即超声波具有良好的聚焦性和穿透性，对于不同部位和不同的治疗，可以选择此范围内的不同频率。

本发明是这样实现的：它由冷却水箱、治疗枪、主机和面板组成，主机装有电源及其变压器、插座、控制单元、功放。其中电源同左边的变压器连，中间的控制单元分别与前面的功放和后面的电源相连，面板分别连主机和治疗枪，面板上有显示电路，冷却水箱通过循环泵由一根电缆连主机，冷却水箱通过出水口及水箱盖分别由两根水管连治疗枪。

上述装置所产生的聚焦超声焦距为5mm～50mm，频率范围0.5MHz～25MHz，功率范围0W～150W，产生聚焦的方式有两种，即球面聚焦和弧面聚焦，本装置应用的放大器可设计成宽带和点频放大器，其频率可在0.5MHz～25MHz选择，主机部分的放大带宽为0.5MHz～25MHz，主机有频率调节、功率调节、时间设置、频率值、功率值、时间设置值、脉冲频率值。

所述的治疗枪，在其外套内，超声换能器(可随时更换)前端面或侧面有透声膜固定。换能器后面通过一固定片将电缆连到主机面板上，电缆一侧有出水管，另一侧有进水管，治疗枪内的调节焦距的调焦机构用螺纹连接手柄，手柄外有外套，治疗枪上有焦距刻度。出水管、进水管分别与水管转换头连接后再分别连到冷却水箱的回水口和出水口。冷却水箱包括储水箱和水泵，它们所用的水为纯净水。治疗枪前端(直径为5～80mm)或盖均为可拆下的。

本发明的优点在于：

当一束具有一定参数的聚焦超声波作用于人体的病变部位时，病变部位的组织受到超声波作用，组织分子产生强烈振动而发热，当超声波的能量足够高时，组织所产生的热量就会快速增加，甚至在数秒内就可以产生较高的温升，使组织水肿，微循环改善。适当控制超声波的参数便可控制产生水肿组织的区域和范围。

本发明涉及的装置对160只新西兰大白兔和5只香猪进行了实验。在权利要求所述的参数范围内，用装置对新西兰大白兔或香猪实施治疗，治疗后观察治疗部位的变化情况。结果表明，超声波可以穿透皮肤表面作用于皮下组织而不损伤表皮，皮下组织的水肿很快消失，恢复正常。

本发明的装置在临床应用中已对数十例妇科外阴白色病变实施了治疗。外阴白色病变是指女性外阴生殖器皮肤和粘膜的色素减退、变白，表皮组织生长絮乱和真皮组织变性的一种慢性疾病，也是一种病因不清，病情顽固而又无特效治疗方法的常见妇科疾病，治疗过程中患者无不良反应和不适感觉，治疗后患者治疗部位水肿，水肿在三天之内消失，随后患者症状明显减轻，瘙痒消退，病变部位恢复正常。这表明本发明所述装置对皮肤病变的治疗比目前所采用的其他装置具有优越性。

附图说明：

图1为本发明结构连接图

图2为本发明治疗枪内部结构剖示图

图3为本发明主机方框图

图4为本发明主机电源线路图

图5为本发明水泵电源线路图

图6为本发明主机控制程序流程图

具体实施方式：

如图1所示，本装置由主机、面板、冷却水箱和治疗枪组成。在主机中装有电源变压器1，市电经插座5接到变压器1中，变压器次级接到电源4中。电源4将交流电转成直流电供给功率放大器模块2和控制单元3。另外还输出一组直流电源到插座6，此电源用来驱动水箱中的循环水泵12。电源中的整流器通常由桥式整流电路及稳压块组成，其内部电路如图4所示。控制器3通常由单片机及其他数字集成电路组成，其原理图如图5所示。7为主机面板，8是主机机箱主体，9为机箱盖板。在前面板7上安装有电源开关，调节旋钮和输出插座，这些元件均为标准元件，电气工程师可凭借电气设计手册选择合适的元件，其选择范围和元件类型没有严格的限制。

冷却水箱14选用防锈、防潮的材料制成，15是水位观察窗，可直接通过此窗口观察水位的高低。12是循环水泵，当循环水开启时，水泵将冷却水从出水口13压出，冷却水通过治疗枪16而回到回水口11，回水口上接有一根短塑料管，此管将回水导入水箱。10是水箱盖，用螺钉固定于冷却水箱14上。

治疗枪16如图2所示，治疗枪的主要功能是发射高频聚焦超声波。换能器将电能转换成声能，在转换过程中有部分电能变成热能，因而需要有冷却装置。本发明中采用水作为冷却介质，冷却水由进水管23引入，并由出水管21排出，出水管21、进水管23分别由快速接头26、27转接到手柄套28的腔内，并穿过手柄而引出枪外。快速接头26、27用螺丝紧固于手柄25上，相应的手柄25内部端面上有两个通孔供安装快速接头26、27用。电能由电缆22引入，此电缆22是标准的同轴电缆或两芯电缆，两个电极分别与换能器的两个电极以焊接的方式连接，或采用同轴螺纹接头连接。电缆22直接穿过手柄25端面上的孔和手柄套28的内腔而引出，在手柄套28的出线端安装有保护套，以免电缆受损。换能器18由两根金属电极支撑于换能器固定片19上，固定片19固定在电缆22上，并与外套20松配合，透声膜17用压的方式或粘接的方式固定在外套20的前端面。外套20与调焦机构24通过螺纹连接，外套20可随时取下。调焦机构24与手柄25也通过螺纹连接，调焦机构24与手柄25的连接较松，可以随时转动。手柄套28与手柄25也由螺纹连接，连接处要紧，以免松动。在治疗枪外套20内，换能器18前面有透声膜17固定在治疗枪16的前端头，换能器18后面通过其固定片19将电缆22连到主机面板7上，电缆22的一侧有出水管21，另一侧有进水管23，调焦机构24后面用螺纹连接手柄25，出水管21、进水管23分别与快速接头26、27连接后再分别连至冷却水箱回水口11和出水口13，手柄25在外有手柄套28。

如图3所示是主机的方框图，它由控制单元3连电源4和功放2及面板7的显示电路组成的。其中控制单元是由单片机(可选用型号89C51)和控制器的控制开关和A/D转换器(可选用ADC0809)构成的，显示电路是由显示驱动器(可选用82C79)连接显示器LED数码管构成，单片机包括幅度控制分别连信号发生器、调幅器、脉冲调节器，脉冲调节器连脉冲发生器和控制器的开关(可选用继电器)和A/D转换器，脉冲发生器分别连脉冲调节器和显示电路，单片机还包括连到显示电路的定时器，控制器的开关和A/D转换器均和功放2连接，功放2接输出。控制单元的主要器件是单片机，所有控制功能均通过程序控制，所编程序固化在单片机中。图中单片机89C51对装置各功能进行控制，如定时、启动、停止等。装置的控制程序被固化在89C51中，单片机通过继电器和A/D转换器与功率放大器相接。功率放大器可采用市售标准功率放大器，如美国生产的VDS系列产品等。

图中4是电源部分，由整流二极管、稳压器等组成。电源部分给各部分提供所需电源，其中一路输出到后面板上作为水泵的电源，其原理图如图4和图5所示。图4为主机供电电路。S1、S2、S3接变压器次级绕组，S6、S7接到功率模块2电源端，S8、S9、S10接到控制单元3的电源端。

图5是水泵电源电路。S4、S5接到变压器的次级绕组。这一绕组与前面所述次级绕组是隔离的。S11、S12接到水泵电源插座6上。

以上实施例中的电路板装入图1中的机箱内，工程技术人员可根据图3的原理作相应的改进，只要能达到相同的功能即可。控制器件及控制电路的方式很多，图3给出的实施例是采用通用的器件和方法制作的。

Claims (5)

1.一种妇科及皮肤病变超声波治疗仪，其特征在于：是由冷却水箱、治疗枪、主机和面板组成：主机装有电源及其变压器、插座、控制单元、功效，其中，电源同左边的变压器相连，中间的控制单元分别与前面的功效及后面的电源相连；面板分别连主机和治疗枪，面板上有显示电路、冷却水箱通过循环泵由电缆连主机，治疗枪分别通过水管连冷却水箱的出水口及水箱盖；所述的治疗枪在其外套内超声换能器前端面有透声膜固定，换能器后面有一固定片通过电缆连到主机面板上，电缆一侧有出水管，另侧有进水管，治疗枪内的调节焦距的调焦机构用螺纹连接手柄，手柄外有外套，治疗枪上有焦距刻度，出水管、进水管分别与转换头连接后再分别连到冷却水箱的回水口和出水口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的主机其带宽为0.5MHz-25MHz，主机有频率调节、功率调节、时间设置、频率值、功率值、时间设置值、脉冲频率值；产生的聚焦超声波焦距为5mm-50mm，可在频率范围0.5MHz-25MHz调节，功率范围为0-150W，功率放大器是点频放大器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述超声波换能器聚焦方式为球面聚焦、弧面聚焦两种，其谐振频率范围为0.5MHz-25MHz；所述功率广大器是宽频放大器，其带宽为0.5MHz-25MHz。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述治疗枪的冷却水箱包括储水箱和水泵，它们所用的水为纯净水；治疗枪前端、治疗枪盖可拆下。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的超声换能器可随时更换，在超声换能器侧面有透声膜固定，治疗枪前端直径为5mm-80mm。

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