專利名稱：熱磁輻射治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療儀器，尤其涉及醫(yī)用納米材料和多種能量復(fù)合的前列腺治療儀。
背景技術(shù)：
前列腺炎、前列腺增生是一種常見病，多發(fā)病，疑難病，現(xiàn)在治療此類疾病的儀器種類較多，主要有射頻，微波，熱磁等方面的治療儀。這些儀器能緩解前列腺炎的癥狀，有一定的近期療效，但遠(yuǎn)期效果非常不佳，總有效率也不理想，對(duì)前列腺增生則療效更差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可治療前列腺炎疾病的熱磁輻射治療儀。
本新型熱磁輻射治療儀，包括殼體，殼體上安裝的指示燈、顯示屏、操作鍵盤，殼體內(nèi)安裝的控制電路以及殼體外與控制電路聯(lián)接的治療探頭，控制電路包括單片機(jī)，治療探頭內(nèi)安裝的溫度傳感器通過數(shù)據(jù)線與單片機(jī)雙向聯(lián)接，由單片機(jī)對(duì)治療探頭內(nèi)的加熱線圈進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制，同時(shí)單片機(jī)通過I2C總線的方式與液晶顯示器進(jìn)行雙向聯(lián)接，由單片機(jī)通過I2C總線與液晶顯示器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)溫度、時(shí)間顯示，殼體上安裝的操作鍵盤通過數(shù)據(jù)線與單片機(jī)雙向聯(lián)接實(shí)現(xiàn)時(shí)間、溫度控制量的數(shù)據(jù)輸入，電源電路與單片機(jī)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制電路的電源供應(yīng)。
在單片機(jī)與治療探頭之間同時(shí)并聯(lián)一個(gè)安全控制電路，安全控制電路通過運(yùn)算放大器、外圍電阻和安裝在治療探頭內(nèi)部的熱敏電阻構(gòu)成電壓比較器，熱敏電阻的阻值將產(chǎn)生與溫度成反比的大小變化，這部分的電壓分壓值作為電壓比較器的一路輸入并與電壓比較器的另一路固定電壓值進(jìn)行比較，電壓比較器的輸出端產(chǎn)生一定邏輯的電平信號(hào)，用于控制三極管的導(dǎo)通或飽和狀態(tài)，從而在硬件電路上控制加熱線圈的導(dǎo)通和關(guān)閉。
在治療探頭表面還涂敷有納米材料制成的紅外導(dǎo)熱表層。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)及效果1、本新型根據(jù)增生組織對(duì)熱、電場(chǎng)、磁場(chǎng)均有敏感性的原理，特別設(shè)計(jì)的熱磁輻射治療儀可使前列腺病灶血液循環(huán)加快，供氧改善，可使局部細(xì)菌、毒素及炎癥因子得到清除并激活免疫因子，增強(qiáng)吞噬細(xì)胞活力，從而達(dá)到治療效果。2、本儀器集醫(yī)用納米材料、熱磁、振動(dòng)的復(fù)合能量于一體，作用于前列腺體、神經(jīng)、血管及淋巴管，會(huì)產(chǎn)生以下治療效果a)使細(xì)胞毒素被破壞，促進(jìn)活性組織生成及各種酶類合成，直接加快細(xì)胞的新陳代謝；b)使組織修復(fù)能力提高，白細(xì)胞吞噬機(jī)能加強(qiáng)，增強(qiáng)抗體形成；c)使局部血管擴(kuò)張，血流和細(xì)胞氧化過程加快，降低炎癥部位五色胺，組織胺的含量；d)使腺體處于“活化”狀態(tài)，促進(jìn)微循環(huán)；e)使機(jī)能張力降低，緩解痙攣，形成有效的鎮(zhèn)痛作用；3、安全控制電路部分和計(jì)算機(jī)溫度控制部分共同組成了對(duì)熱磁效應(yīng)的治療頭的溫度控制，計(jì)算機(jī)通過軟件和硬件構(gòu)成實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，在溫度超限的情況下可以關(guān)斷加熱線圈電源。安全控制電路部分是通過硬件電路對(duì)熱磁效應(yīng)治療頭在超過限定溫度的情況下進(jìn)行強(qiáng)制關(guān)斷。采用兩種方式的目的就是為了避免溫度超限，通過雙保險(xiǎn)提高熱磁輻射治療儀的安全系數(shù)。4、具有定時(shí)、顯示、定時(shí)提示、強(qiáng)度可調(diào)、超強(qiáng)度報(bào)警等功能。5、本儀器使用方便，安全，可靠，治療探頭外層為一次性使用的治療套，絕不會(huì)發(fā)生交叉感染，且治愈率高。


圖1、熱磁輻射治療儀電路方框圖；圖2、熱磁輻射治療儀安全控制電路部分電聯(lián)接原理圖；圖3、熱磁輻射治療儀電源電路部分電聯(lián)接原理圖；
圖4、熱磁輻射治療儀整個(gè)控制電路電聯(lián)接原理參考圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示，該熱磁輻射治療儀包括殼體，殼體上安裝的指示燈、顯示屏、操作鍵盤，殼體內(nèi)安裝的控制電路以及殼體外與控制電路聯(lián)接的治療探頭(機(jī)械結(jié)構(gòu)圖省略)，控制電路包括單片機(jī)，治療探頭內(nèi)安裝的溫度傳感器通過數(shù)據(jù)線與單片機(jī)雙向聯(lián)接，由單片機(jī)對(duì)治療探頭內(nèi)的加熱線圈進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制，同時(shí)單片機(jī)通過I2C總線的方式與液晶顯示器進(jìn)行雙向聯(lián)接，由單片機(jī)通過I2C總線與液晶顯示器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)溫度、時(shí)間顯示，殼體上安裝的操作鍵盤通過數(shù)據(jù)線與單片機(jī)雙向聯(lián)接實(shí)現(xiàn)時(shí)間、溫度控制量的數(shù)據(jù)輸入，電源電路與單片機(jī)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制電路的電源供應(yīng)。
系統(tǒng)主控部分的計(jì)算機(jī)采用PHILIPS公司生產(chǎn)的P87LPC76單片機(jī)，用于對(duì)熱磁輻射治療儀的治療溫度、治療時(shí)間、系統(tǒng)安全、信號(hào)顯示、數(shù)據(jù)輸入、人機(jī)交互及其它信息處理。[該機(jī)與傳統(tǒng)的8031(8051)相比具有諸多優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，為此經(jīng)考慮決定選用PHILIPS公司的P87LPC76*系列單片機(jī)。P87LPC76*系列單片機(jī)是一種改進(jìn)型MCU，增加了用戶想要的WDT看門狗，I2C總線，二個(gè)摸擬量比較器可組成8位A/D及D/A轉(zhuǎn)換器，上電復(fù)位，欠壓復(fù)位檢測(cè)，保證I/O口驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到20MA，運(yùn)行速度為標(biāo)準(zhǔn)80C51的二倍，而且溫度范圍達(dá)到了工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(-40至+85)，單片機(jī)本身的可靠性即電磁兼容性極好，同時(shí)MCS-51系列已有的特點(diǎn)P87LPC76*也都具備。而且，它的指令系統(tǒng)與8051完全兼容并繼承了PHILIPS半導(dǎo)體的低工耗特性及徹底的不可破譯性，所以選用6*系列單片機(jī)變成為我們的首選目標(biāo)]。
溫度傳感器采用美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器，該傳感器被安裝在熱磁治療頭里用于隨時(shí)檢測(cè)治療溫度，計(jì)算機(jī)將溫度傳感器得到的溫度信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并通過液晶顯示器顯示在屏幕上，溫度傳感器得到的溫度信號(hào)也是控制熱磁輻射治療儀溫度的依據(jù)。(DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器是通過輸出9位(二進(jìn)制)數(shù)字來直接表示所測(cè)量的溫度值，溫度值是通過DS18B20的數(shù)據(jù)總線直接輸入到CPU，無需A/D轉(zhuǎn)換，而且讀寫指令以及溫度轉(zhuǎn)換指令又通過數(shù)據(jù)總線直接傳入DS18B20，可以無需接外部電源。每個(gè)DS18B20都包有一個(gè)唯一的64位ROM編碼，所以可以在一根總線上掛接多個(gè)器件。DS18B20數(shù)字溫度傳感器與AD590，LM35等溫度傳感器相比，除具有相當(dāng)?shù)臏y(cè)溫范圍和精度外，還具有溫度測(cè)量精確，不受外界干擾等。)液晶顯示器采用的是I2C總線的方式，I2C總線以其嚴(yán)格的規(guī)范和眾多帶I2C接口的外圍器件而獲得廣泛的應(yīng)用。I2C總線是PHILIPS公司推出的芯片間串行傳輸總線。它以1根串行數(shù)據(jù)線(SDA)和1根串行時(shí)鐘線(SCL)實(shí)現(xiàn)了全雙工的同步數(shù)據(jù)傳輸。由于PHILIPS公司的P87LPC768及PCF8576都具有SDA、SCL接口，從而溫度、時(shí)間顯示就是由單片機(jī)P87LPC768通過I2C總線與LCD外圍驅(qū)動(dòng)器PCF8576進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹Ｒ騃2C總線是一種用于IC器件之間連接的二線制總線。它通過SDA(串行數(shù)據(jù)線)及SCL(串行時(shí)鐘線)兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件不管是單片機(jī)、存儲(chǔ)器、LCD驅(qū)動(dòng)器還是鍵盤接口。I2C總線的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1)硬件結(jié)構(gòu)上具有相同的硬件接口界面。用戶不必理解每個(gè)I2C總線接口器件的功能如何，只要將器件的SDA和SCL引腳連到I2C總線上，然后對(duì)該器件模塊進(jìn)行獨(dú)立的電路設(shè)計(jì)，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，提高了系統(tǒng)抗干擾的能力，符合EC(Electromagnetic Compatibility)設(shè)計(jì)原則。(2)總線接口器件地址具有很大的獨(dú)立性。MCU與I2C器件之間的通信是通過獨(dú)一無二的器件地址來實(shí)現(xiàn)的。(3)軟件操作的一致性。(4)PHILIPS公司在推出I2C總線的同時(shí)，也為I2C總線制訂了嚴(yán)格的規(guī)范，如接口的電氣特性、信號(hào)時(shí)序、信號(hào)傳輸?shù)亩x等。
安全控制電路單元是治療儀中重要的硬件單元，采用電壓比較器OP07和三級(jí)管2073控制加熱線圈，利用熱敏電阻來控制治療棒的超溫?cái)嚯姟１容^器OP07是一種精密運(yùn)放，輸入補(bǔ)償電平低，輸入范圍可達(dá)±14V，加上高阻抗和開環(huán)放大使得此儀器成為非常有用的高倍放大應(yīng)用儀器。
安全控制電路通過運(yùn)算放大器、外圍電阻和安裝在治療探頭內(nèi)部的熱敏電阻構(gòu)成電壓比較器，熱敏電阻的阻值將產(chǎn)生與溫度成反比的大小變化，這部分的電壓分壓值作為電壓比較器的一路輸入并與電壓比較器的另一路固定電壓值進(jìn)行比較，電壓比較器的輸出端產(chǎn)生一定邏輯的電平信號(hào)，用于控制2073三極管的導(dǎo)通或飽和狀態(tài)，從而在硬件電路上控制加熱線圈的導(dǎo)通和關(guān)閉，見圖2。
操作鍵盤用于對(duì)治療時(shí)間、治療溫度和超溫度報(bào)警限、治療啟止的設(shè)定。采用軟面板微接觸式觸摸摸鍵盤，采用計(jì)算機(jī)中斷工作方式對(duì)鍵盤進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。電源部分為內(nèi)裝220/9v變壓器，采用市電供電。并有隔離變壓器起到安全防護(hù)作用，9v交流經(jīng)過整流分成兩路，一路送給加熱線圈，另一路經(jīng)7805/7806穩(wěn)壓5v供給單片機(jī)及顯示器背光燈使用。電源電路原理圖，見圖3。
熱磁效應(yīng)的治療探頭的熱源是由一纏繞在永磁體上的加熱線圈產(chǎn)生，利用單片機(jī)對(duì)加熱線圈進(jìn)行脈寬調(diào)制控制，一方面可以精確地對(duì)治療溫度進(jìn)行智能控制，另一方面可以通過脈動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生一定效果的脈動(dòng)磁場(chǎng)。使治療溫度保持在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。治療探頭表面還涂敷有納米材料制成的紅外導(dǎo)熱表層。治療儀整個(gè)控制電路電聯(lián)接原理圖參考圖4。
使用時(shí)，治療探頭通過人體直腸壁作用于前列腺部位，對(duì)治療前列腺炎及增生等起到特殊治療效果。
權(quán)利要求1.一種熱磁輻射治療儀，包括殼體，殼體上安裝的指示燈、顯示屏、操作鍵盤，殼體內(nèi)安裝的控制電路以及殼體外與控制電路聯(lián)接的治療探頭，其特征是控制電路包括單片機(jī)，治療探頭內(nèi)安裝的溫度傳感器通過數(shù)據(jù)線與單片機(jī)雙向聯(lián)接，由單片機(jī)對(duì)治療探頭內(nèi)的加熱線圈進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制，同時(shí)單片機(jī)通過I2C總線的方式與液晶顯示器進(jìn)行雙向聯(lián)接，由單片機(jī)通過I2C總線與液晶顯示器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)溫度、時(shí)間顯示，殼體上安裝的操作鍵盤通過數(shù)據(jù)線與單片機(jī)雙向聯(lián)接實(shí)現(xiàn)時(shí)間、溫度控制量的數(shù)據(jù)輸入，電源電路與單片機(jī)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制電路的電源供應(yīng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的熱磁輻射治療儀，其特征是在單片機(jī)與治療探頭之間并聯(lián)一個(gè)安全控制電路，安全控制電路通過運(yùn)算放大器、外圍電阻和安裝在治療探頭內(nèi)部的熱敏電阻構(gòu)成電壓比較器，熱敏電阻的阻值將產(chǎn)生與溫度成反比的大小變化，這部分的電壓分壓值作為電壓比較器的一路輸入并與電壓比較器的另一路固定電壓值進(jìn)行比較，電壓比較器的輸出端產(chǎn)生一定邏輯的電平信號(hào)，用于控制三極管的導(dǎo)通或飽和狀態(tài)，從而在硬件電路上控制加熱線圈的導(dǎo)通和關(guān)閉。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的熱磁輻射治療儀，其特征是治療探頭表面涂敷有納米材料制成的紅外導(dǎo)熱表層。
專利摘要一種熱磁輻射治療儀，包括殼體，殼體上安裝的指示燈、顯示屏、操作鍵盤，殼體內(nèi)的控制電路，治療探頭，控制電路包括單片機(jī)，治療探頭內(nèi)安裝的溫度傳感器、加熱線圈，液晶顯示器，電源電路和安全控制電路。本新型集醫(yī)用納米材料、熱磁、振動(dòng)的復(fù)合能量于一體，作用于前列腺體、神經(jīng)、血管及淋巴管，可使前列腺病灶血液循環(huán)加快，供氧改善，可使局部細(xì)菌、毒素及炎癥因子得到清除并激活免疫因子，增強(qiáng)吞噬細(xì)胞活力，從而達(dá)到治療效果。通過雙路控制加熱線圈，提高治療儀的安全系數(shù)。具有定時(shí)、顯示、定時(shí)提示、強(qiáng)度可調(diào)、超強(qiáng)度報(bào)警等功能。本儀器使用方便，安全，可靠，治療探頭外層為一次性使用的治療套，絕不會(huì)發(fā)生交叉感染，且治愈率高。
文檔編號(hào)A61N2/00GK2638765SQ0325812
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
發(fā)明者李傳良, 徐得勝, 葉茂森 申請(qǐng)人:黃德玉, 李傳良, 馬際春