[发明专利]基于超声理疗仪的专家系统

摘要

本发明公开了一种基于超声理疗仪的专家系统，包括超声治疗仪和专家控制模块，其中，超声治疗仪包括供电模块、人机交互模块、主控模块、DDS模块、功放模块、治疗头模块、频率跟踪模块。治疗头的每个超声治疗头由2‑5个超声发射头组合而成，且每个发射头由主控模块独立控制。专家控制模块包括预先设置的专家疗方，可通过人机交互模块进行调用，专家疗方针对不同的疾病预设置不同的频率或频率组合、功率大小、治疗时间参数。治疗头模块具有多个治疗头，且具有吸附结构，治疗头的吸附部件为近似锥形的吸附罩。所述的专家疗方可对每个超声发射头的输出频率和功率进行不同的设置，以使得围绕中心治疗部位作用的深度、截面、截面大小最优化。

主权项

一种基于超声理疗仪的专家系统，其特征在于：包括超声治疗仪和专家控制模块，其中，超声治疗仪包括供电模块、人机交互模块、主控模块、DDS模块、功放模块、治疗头模块、频率跟踪模块；所述的专家控制模块包括预先设置的专家疗方，可通过人机交互模块进行调用，专家疗方针对不同的疾病预设置不同的参数，所述参数包括频率或频率组合、功率大小、治疗时间；所述治疗头模块包括一频率切换与匹配电路，所述频率切换与匹配电路的输入端连接推挽功放电路的输出端；所述频率切换与匹配电路的输入端还连接微处理器；所述频率切换与匹配电路的输出端连接一换能器；治疗头模块具有多个治疗头，且每个治疗头具有吸附部件，治疗头的吸附部件为近似锥形的吸附罩；每个超声治疗头由2‑5个超声发射头组合而成，且每个发射头由主控模块独立控制；所述的专家疗方可对每个超声发射头的输出频率和功率进行不同的设置，以使得围绕中心治疗部位作用的深度、截面大小最优化；该治疗仪器可输出具有多个中心频率的超声波，且在0.5‑3.5MHz范围内连续可调，用于器质性心血管病患者、运动创伤性患者的治疗；超声治疗头有效辐射面积为3‑9cm2，有效输出声强≤3W/cm2；治疗头上设置有回波传感器，用以监测超声的聚焦深度；所述频率跟踪模块包括一电流电压采样电路，所述电流电压采样电路的输入端连接换能器；所述电流电压采样电路的输出端连接一相位差检测电路，所述相位差检测电路的输出端连接微控制器，微控制器根据相位差的大小，调整频率，从而实现频率的自动跟踪；所述DDS模块包括一DDS发生电路，所述DDS发生电路的输出端连接一低通滤波电路，所述低通滤波电路的输出端连接一占空比调节电路，所述占空比调节电路与微处理器相连；DDS发生电路用于产生原始的超声激励信号，采用直接数字频率合成器实现；低通滤波电路用于滤除DDS发生电路输出的谐波干扰，谐波干扰主要来自参考时钟，选择7阶巴特沃兹低通滤波器；占空比调节电路用于控制输出超声波信号的占空比，微控制器通过控制占空比调节电路调节超声激励信号的占空比，从而实现对输出超声信号占空比的控制；所述的功放模块包括一级放大电路，所述一级放大电路的同相输入端连接占空比调节电路的输出端，实现对占空比调制后的激励信号进行初步放大；所述一级放大电路的反相输入端连接一数字电位计，通过调整接入反相端电阻的大小，控制输出信号的大小，经过后续放大以最终实现对治疗强度的控制，所述的数字电位计与微处理器相连，所述一级放大电路的输出端连接二级放大电路，所述二级放大电路输出端连接一推挽功放电路；DDS发生电路产生的激励信号很微弱，需要经过功率放大才能驱动超声换能器；一级放大电路实现对激励信号的初步放大，二级放大电路对一级放大电路输出进行进一步放大，最终再通过推挽功放电路进行放大，输出功率驱动信号，推动换能器工作；微控制器通过控制一级功放的放大倍数(反相端接入电阻大小)，来实现对输出功率的调整。