电脑多功能超声治疗仪的研制_曾屹

医 疗卫 生装备 年第 期 灵敏度 线性范 围 一 固有振荡频率 工作温度范围 ℃ 一 ℃ 传感器的测试方法 应变片经 过 高 、 低 温 老 化 实 验 , 仔细 地 挑 选 配 对 , 应使它们的阻值和 温度 系数尽量相 等 。 灵 敏 度 及线性工作范围可用加法码的方法来进行测试 。 悬 臂梁的固有频率可通过在示波器上观察梁的 自由振 荡频率来决定 。 我们制作的脉像传感器 与 一 型 脉像仪和 微型 计 算 机 相 配 合 , 已 成 功 地 应 用 于 临 床 。 经 过 多个病例的实 际应 用 , 证 明性 能 良好 。 该 系统 能捕捉到冠心病 、 心肌炎 的早期发病信息 , 提高了冠 心病 、心肌炎的早期诊 断率 。 · 本传感器是 中医 脉像 客观化研究的理想 工具 , 特别适 用 于 中医 对脉像 图 谱的收集 , 同时也 为无创伤检测 心 血管疾病提供 了 一种新的手段 , 具有广阔的推广应用前景 。 参考文献 图 传感器的测试方法 实验结果和讨论 费兆馥 中国脉诊研究 上 海 上 海 中医学 院出版社 , 一 , 机械振动学 北 京 机械工业 出版社 , 一 , , 一 一 一 收稿 电脑多功能超声治疗仪的研制 曾 屹 湖南 医 科大学 长沙市 摘要 介绍 一种单片机与超 声波和 电疗技术相结合的 多功 能治 疗仪 , 简述其组成功 能和软硬件设 计 。 经 临床证 明 , 操作 高度智能化 , 安全可靠 。 关键词 单片计算机 超声波 电疗 , , , 一 , 一 应用超 声波治疗 脑 部疾病 在 我 国 已 较 广 泛 开 展 , 传统的超声治疗仪使用 不 方便 , 探 头要 人 工 手 持 , 连续移动 , 治疗 剂量不 易 掌握 , 在治疗 波形 的多 样性及选用提示等方面均感不足 。 我们将单片计算 机技术与超声波和 电疗技术 相结合 , 研 制成 功 一 种 新型 电脑多功能超声治疗仪 。 系统硬件组成及工作原理 多功能超声治疗仪系统硬件 由单片计算机 、 超 声治疗和 电疗 大部分组成 。 系统硬件结构框图如 图 所示 。 阿词 月超声 头 ⋯ 鲍鲍鲍鲍 通 道选择择七 放放放放放放放 大大 辐辐辐辐度调节节 放 大大 键键盘盘盘盘盘盘盘盘盘盘盘盘 月福屈庵网 厘画 俩不河 丁龟丽蔽 图 系统硬件结构 单片机 部分 以 为核 心 , 是 医 疗 卫生 装 备 年第 期 公 司 生 产 的 一 种 低 功 耗 、 高 性 能 的 位 微处理器芯 片 , 片 内带 有 的 闪速 可 编 程 及 可 擦 除 只 读 存 储 器 , 简 写 为 , 与 工 业 标 准 的 指 令 集 与管脚 分 布兼 容 。 将功 能 多样的 位 与 结合在 同一个芯 片上 , 使单片计算机的性能跃上一个新 台阶 。 键盘 由 个 按键组成 , 键盘输 人 信号经缓 冲器 送 至 的 口 。 显示 器 由 位 段 组 成 , 可 显 示 超 声 处 方 、 电疗处方 、 电疗强度 和 时 间 。 发 光二 极 管管分 别指示超声输 出和 电疗输 出 , 显示 器 由 口 低 位 控制 。 超声治疗部分采用多探头扫描技术 , 由 控 制循环扫描 。 的 口 发 出控制信号 , 经译 码 器 译码 , 再 经 两 级 缓 冲放 大 。 其 中一 级 驱动 个继 电器 , 控制 个超声头轮流工作 , 实现循 环扫描 另一级驱动 个 与超声 头 同步 的工 作指示 发光二极管 , 以 指示 超声头 的工作状 态 。 超 声信号 取 自 的晶振频率 , 经分频 , 再经两级放大 , 输 出 穿透能力强的 超声波 。 每个超声头连续扫 描时间不 大于 , 超声输 出强 度 用指针 表头指示 , 输 出剂量在 一 范围 内 , 并可 由幅度 调节旋钮在 一 之间连续调节 。 电疗部分 由 口 输 出数字信号 , 分 成相 同二 路 , 经锁存缓 冲器送至数模转换 , 数模转换选用 位 转换器 , 输出 一 的载波信号 , 在 控制下 可实现载波的频率和幅度调节 。 载波信号送 放大器放大 , 并通 过调 制器 在放大环 节 中加人 同样 受 控制其频率和 幅度的调制信号 , 从而得到完 整 的电疗波形 。 电疗和超声治疗输 出均采用 隔离变压器 , 以浮 地方式输出 , 可确保病人的安全 。 程序功能 程序功能包括超声治疗 、 电疗和计时 大模块 。 程序软件系统具有实 时完成多 任务 的特点 , 满足 了 临床上多部位 、 不 同物理 因子 同时作用 的要求 。 主 程序框图见 图 。 键盘输入 以查询方式实现 , 主程序连续扫描刷 新显示器和键盘 , 以保证显示 稳定和及 时接收键盘 命令 。 超声治疗功能模块 中固化有 种处方 , 电疗模 块 中固化有 种处方 。 这些处方均 由康复 医学专家 选定 , 各种处方的适应症在使用说明书中列表提示 , 供临床应用时参考 。 模块 化 的操 作程 序设计 , 简化 了操作手续 , 提 高 了疗效 。 临床医 师亦 可 根 据实 际 情况适 当调 整某些参数 , 使疗效更佳 。 初 始化 】 清益示 ⋯ 扫描 显 示 与键盘 醚一育薪聂幕冬 图 主程序框图 系统 软件设计考虑 到 , 要 尽 可 能 充分利用单 片 机系统资源 , 简化硬件电路 , 能用软件实现的功能就 不用硬 件 。 有些 过 去 采 用 硬 件 电路 很 难 实现 的 功 能 , 而 用软件则 比较容易实现 。 例 如 , 超声处方 中涉 及到 占空 比 、 波形 、输 出功率等参数变化 , 采用 硬件 与软件相 结合 的 方 法 设计 , 使 电路结 构 大 为 简 化 。 电疗处方中频率 、 波形和 幅度等参数变化范围较宽 , 并包含有载波和调制波都变频的“ 双动态 ”波等复杂 波形 。 其中 , 载波设计为频率可调 的方波 调制波 的 波形 , 如正 弦波 、锯齿波和指数曲线等 , 采用查表法 , 由 点细 分构成 。 由 计数 器 等 , 产 生 一 时钟脉冲 , 通 过端 口 来实现低频 波 对 中频 载 波 的调制 以 及 转换器 的输 出控制 用 的 定 时 中断来实现调制波及 载波 的定 时改 变 采 用 分 时法 改变载波的频率和 幅度 以及调制波的频率来实现处 方 。 在运行 中时钟 不 仅能 改 变时钟 的 时 间 常数 , 同时也不断改变本身的时 间常数 , 通 过 和 的中断配合可 产生灵 活多变的输出波形 。 小结 应用单 片机 与传统 医疗 电子技 术相结合 , 此前 已有许多成功 的经验 。 我们研制 电脑多功能超声治 疗仪 , 精心选择性能价格 比最优的新器件 , 充分发挥 单片机系统资源 的优势 , 着力开发软件功能 , 提高应 用程序设计水平 , 使整机性能 的优化 、硬件电路的简 化和成本的降低可 同时兼顾 , 相得益彰 。 该仪器可 同时治疗脑组织和 肢体肌 肉组 织 , 操 作高度智能 化 , 简便 安 全 可 靠 , 经 多 家 医 院临床使 用 , 反映 良好 。 一 一 收稿