CN102989080B - 中医定向透药治疗仪功率放大系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种中医定向透药治疗仪功率放大系统，包括：可调电源控制模块、波形及输出强度控制模块、电源输出监控模块、控制接口、反馈接口、过流保护器、可变占空比脉冲信号正模块、可变占空比脉冲信号负模块、正向脉冲驱动管、负向脉冲驱动管、隔离升压变压器、可控反峰脉冲抑制器、光电隔离模块、输出端口、导入电流检测模块。本发明提供的中医定向透药治疗仪功率放大系统电能转换高效、波形控制灵活，可有选择控制输出信号的极性，在单向输出时能够可靠抑制反峰信号，透药电流可以实时跟踪，功能模块状态实时监控，有利于提高药物透入的效率，提升中医定向透药治疗技术的有效性和安全性。

Description

中医定向透药治疗仪功率放大系统

技术领域

本发明涉及中医定向透药治疗仪技术领域，尤其涉及一种中医定向透药治疗仪功率放大系统。

背景技术

中医定向透药治疗仪是根据生物电药导理论、仿生学、热敷医学、中国古典中医医学及现代微电脑技术，在结合多年临床实践和大量用户反馈意见的基础上研制开发的新一代医疗仪器。仪器在设计上引用了先进的中频技术，成功的把药物定向导入和中频仿生按摩治疗技术及热治疗技术融为一体，因而该机具有定向药物导入和中频仿生按摩及热治疗的多重功能，调制的中频电流能促进皮肤电阻下降，扩张小动脉和毛细血管，改善局部血液循环，比低频电流更能到达人体组织的深部，并且皮肤感觉舒适，其镇痛和消炎的作用明显优于单一中频电疗和低频电疗，该仪器通过非对称中频电流产生的电场，对药物离子产生定向的推动力，使药物中的有效成分更深入、更有效地透过皮肤粘膜快速的进入人体，靶向作用于患者病灶。

中药材中的有效成分，往往是带电离子，对中药采用经皮吸收治疗技术经临床证明安全有效，目前已得到广泛使用。配合药物离子定向导入电流，可以进一步提高患者对药物的吸收能力。

但是现在使用的药物离子导入仪器，一般为直流电或者准单向脉冲电流，由于大多采用可调直流稳压电路或者A类、B类模拟功率放大电路，临床应用中存在电源转换效率低、控制能力单一、波形畸变严重、患者刺痛感强、实际导入电流不能监测的不足。

有鉴于此，有必要提供一种中医定向透药治疗仪功率放大系统。

发明内容

本发明提供了一种波形及强度控制灵活、输出极性可以任意选择、电路状态和电流实时监控的中医定向透药治疗仪功率放大系统。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下。

一种中医定向透药治疗仪功率放大系统，所述系统包括：

电源控制单元，包括用于接收直流电源的可调电源控制模块、与所述可调电源控制模块相连用于提供波形和幅度可变的工作电源的波形及输出强度控制模块、以及与所述波形及输出强度控制模块相连的控制接口；

与所述电源控制单元相连的信号放大单元，包括用于接收脉冲信号的可变占空比脉冲信号正模块和可变占空比脉冲信号负模块、分别与所述可变占空比脉冲信号正模块和可变占空比脉冲信号负模块相连的正向脉冲驱动管和负向脉冲驱动管以及与所述正向脉冲驱动管和负向脉冲驱动管相连的隔离升压变压器，所述隔离升压变压器与所述可调电源控制模块相连；

输出控制单元，包括可控反峰脉冲抑制器、光电隔离模块以及与所述可控反峰脉冲抑制器相连的输出端口，可控反峰脉冲抑制器、光电隔离模块同步接收可变占空比脉冲信号正、可变占空比脉冲信号负以及一个附加信号，根据需要的波形决定可变占空比脉冲信号正、可变占空比脉冲信号负以及附加信号的组合关系，所述可控反峰脉冲抑制器与所述隔离升压变压器相连。

作为本发明的进一步改进，所述电源控制单元还包括：

电源输出监控模块，与所述可调电源控制模块相连，用于对可调电源控制模块的实际输出电压通过分压取样进行实施监测，如果大于控制接口的输入信号，则立即关闭正向脉冲驱动管、负向脉冲驱动管，保证不会输出超标的治疗信号；

与所述电源输出监控模块相连的反馈接口，用于在可调电源控制模块的实际输出电压大于控制接口的输入信号时向主控系统反馈故障信息。

作为本发明的进一步改进，所述控制接口接收的输入信号为直流0~10KHz之内的信号。

作为本发明的进一步改进，所述可调电源控制模块包括三端稳压集成电路。

作为本发明的进一步改进，所述隔离升压变压器与可调电源控制模块之间还包括过流保护器。

作为本发明的进一步改进，所述过流保护器为自恢复保险管，若出现正向脉冲驱动管或负向脉冲驱动管击穿造成电流过大时，自恢复保险管能截断可调电源控制模块向隔离升压变压器供电。

作为本发明的进一步改进，所述隔离升压变压器包括隔离升压脉冲变压器初级及隔离升压脉冲变压器次级。

作为本发明的进一步改进，所述输出端口还连接有导入电流检测模块，导入电流检测模块采用电流互感器实时监测通过患者的导入电流，并提供给系统。

本发明提供的医定向透药治疗仪功率放大系统电能转换高效、波形控制灵活，可有选择控制输出信号的极性，在单向输出时能够可靠抑制反峰信号，透药电流可以实时跟踪，功能模块状态实时监控，有利于提高药物透入的效率，提升中医定向透药治疗技术的有效性和安全性。

附图说明

图1为本发明一种中医定向透药治疗仪功率放大系统的模块示意图；

图2为本发明一实施方式中可调电源控制模块、波形及输出强度控制模块及控制接口的电路图；

图3为本发明一实施方式中电源输出监控模块及反馈接口的电路图；

图4为本发明一实施方式中可变占空比脉冲信号正模块、可变占空比脉冲信号负模块、隔离升压脉冲变压器驱动电路、输出反峰抑制器、导入电流检测模块和输出端口的电路图。

其中：

1、可调电源控制模块；

2、波形及输出强度控制模块；

3、电源输出监控模块；

4、控制接口；

5、反馈接口；

6、过流保护器；

7、可变占空比脉冲信号正模块；

8、可变占空比脉冲信号负模块；

9、正向脉冲驱动管；

10、负向脉冲驱动管；

11、隔离升压变压器；

12、可控反峰脉冲抑制器；

13、光电隔离模块；

14、输出端口；

15、导入电流检测模块。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参图1所示，本发明的一种中医定向透药治疗仪功率放大系统，包括：

电源控制单元，包括：

用于接收直流电源的可调电源控制模块1；

与可调电源控制模块1相连用于提供波形和幅度可变的工作电源的波形及输出强度控制模块2；

与波形及输出强度控制模块2相连的控制接口4；

电源输出监控模块3，与可调电源控制模块1相连，用于对可调电源控制模块1的实际输出电压通过分压取样进行实施监测；

与电源输出监控模块3相连的反馈接口5，用于在可调电源控制模块1的实际输出电压大于控制接口的输入信号时向主控系统反馈故障信息；

与电源控制单元相连的信号放大单元，包括：

用于接收脉冲信号的可变占空比脉冲信号正模块7和可变占空比脉冲信号负模块8；

分别与可变占空比脉冲信号正模块7和可变占空比脉冲信号负模块8相连的正向脉冲驱动管9和负向脉冲驱动管10；

与正向脉冲驱动管9和负向脉冲驱动管10相连的隔离升压变压器11，隔离升压变压器11与可调电源控制模块1相连，其中隔离升压变压器11包括隔离升压脉冲变压器初级及隔离升压脉冲变压器次级；

输出控制单元，包括：

可控反峰脉冲抑制器12；

光电隔离模块13；

与可控反峰脉冲抑制器12相连的输出端口14，可控反峰脉冲抑制器12、光电隔离模块13同步接收可变占空比脉冲信号正、可变占空比脉冲信号负以及一个附加信号，根据需要的波形决定可变占空比脉冲信号正、可变占空比脉冲信号负以及附加信号的组合关系，可控反峰脉冲抑制器12与隔离升压变压器11相连；

输出端口14还连接有导入电流检测模块15，导入电流检测模块15采用电流互感器实时监测通过患者的导入电流，并提供给系统。

进一步地，隔离升压变压器11与可调电源控制模块1之间还包括过流保护器6，本实施方式中过流保护器6为自恢复保险管，若出现正向脉冲驱动管或负向脉冲驱动管击穿造成电流过大时，自恢复保险管能截断可调电源控制模块向隔离升压变压器供电。

参图2所示为本发明一实施方式中可调电源控制模块、波形及输出强度控制模块及控制接口的电路图。本实施方式中，PV为功率放大系统的主电源，U5为电源调整芯片，第3端输出电压受第2端的控制，关系为Vout = 12 + 第二端的控制信号电压幅度。VREF1为U5的调零信号，在WTINS信号为0时，保证Vout等于0V。当WTINS信号按照设定的规律进行变化时，Vout就会输出相同波形的电源电压，提供给隔离升压变压器，从而产生经过放大的对应波形的脉冲信号。

可调电源控制模块1采用三端稳压集成电路，接受波形及输出强度控制模块2（U3C）的控制信号，负责向隔离升压变压器11提供波形和幅度可变的工作电源。

波形及输出强度控制模块2接受控制接口4的输入信号，能够接受直流10KHz之内的任意信号，从而实现功放电路的输出信号包络形状达到任意波形的应用需求。

参图3所示为本发明一实施方式中电源输出监控模块及反馈接口的电路图。本实施方式中，F1为熔断器，可以防止脉冲驱动管出现击穿故障时电源电流超标。R24和R25对电源调整芯片输出的实际电压进行连续监测，并根据设定的波形信号幅度进行实施比较，如果电源调整芯片输出电压大于设定值的4.6%，U2的13脚立即变为低电平，从而切断脉冲驱动信号；同时U2的14脚变为高电平，提供给控制系统作为状态检测。

电源输出监控模块3对可调电源控制模块1的实际输出电压通过分压取样进行实施监测，如果大于控制接口4的输入信号，将立即关闭正向脉冲驱动管9、负向脉冲驱动管10，保证不会输出超标的治疗信号，同时通过反馈接口5（U2C）向主控系统反馈故障信息，采用这种功放电路的主控系统就可以采取关闭输出措施，防止出现治疗电流过大的现象。

参图4所示为本发明一实施方式中可变占空比脉冲信号正模块、可变占空比脉冲信号负模块、隔离升压脉冲变压器驱动电路、输出反峰抑制器、导入电流检测模块和输出端口的电路图。本实施方式中，TR1为隔离脉冲升压变压器，Q1、Q2为变压器提供的脉冲驱动信号，脉冲驱动信号同步连接至光电隔离器U。当输出正向脉冲时，T3打开，T2、T3关闭，当输出负向脉冲时，T2打开，T1、T3关闭，从而实现双向脉冲输出。当只需要单向脉冲时，对应的脉冲驱动信号同步触发光电隔离器的对应通道，而另一方向因无脉冲驱动信号，因为也不会导通。

在双向信号的第二个脉冲结束时，以及单向信号脉冲结束时，升压变压器将产生反峰信号。因此在脉冲驱动信号结束时刻，PULP1和PULN1信号无效，T2和T3截止，PULCR1将立即通过U触发T1导通，从而将变压器的反峰信号导入R7负载而不会输出到治疗电极上，使到达患者的信号电压为纯净的脉冲信号。

只有通过患者的治疗电流才能通过电流互感器L，经耦合滤波处理后由RP校准从而提供给外围控制器，以实现治疗电流的实时检测。

可变占空比脉冲信号正模块7、可变占空比脉冲信号负模块8、正向脉冲驱动管9、负向脉冲驱动管10、隔离升压变压器11共同组成了治疗脉冲信号的功率放大电路，可变占空比脉冲信号正模块7、可变占空比脉冲信号负模块8由主控系统控制，可以实现单向正、单向负或者双向交替触发隔离升压变压器11，从而得到放大了的单向正、单向负或者双向交替治疗脉冲信号。

可控反峰脉冲抑制器12、光电隔离模块13同步接收可变占空比脉冲信号正、可变占空比脉冲信号负以及一个附加信号，由主控系统根据需要的波形决可变占空比脉冲信号正、可变占空比脉冲信号负以及附加信号的组合关系，不但能够实现单向正、单向负或者双向交替治疗脉冲信号，还可以在脉冲截止时消除变压器突然断电时造成反向无用信号。

导入电流检测模块15串接与输出电路中，采用电流互感器实时监测通过患者的导入电流，并提供给主控系统，从而实现治疗电流的监测功能。

当可变占空比脉冲信号正模块7、可变占空比脉冲信号负模块8接上控制系统的脉冲信号时，就会在隔离升压变压器11的次级感应出对应的升压脉冲，而升压脉冲的幅度取决于可调电源控制模块1输出的电源大小，正向脉冲驱动管9、负向脉冲驱动管10工作在开关状态，导通时无管压降，截止时无管电流，相对于工作于A类或者B类的功放电路，不但大幅度降低了电源的无用功耗，而且能够对输出脉冲波形进行精确调整。

进一步地，在本实施方式中，隔离升压变压器11与可调电源控制模块1之间还串联有过流保护器6，优选地，过流保护器6为自恢复保险管，假如出现正向脉冲驱动管9或者负向脉冲驱动管10击穿造成电流过大时，可以截断可调电源控制模块1向隔离升压变压器11供电。

与现有技术相比，本发明提供的医定向透药治疗仪功率放大系统电能转换高效、波形控制灵活，可有选择控制输出信号的极性，在单向输出时能够可靠抑制反峰信号，透药电流可以实时跟踪，功能模块状态实时监控，有利于提高药物透入的效率，提升中医定向透药治疗技术的有效性和安全性。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种中医定向透药治疗仪功率放大系统，其特征在于，所述系统包括：

电源控制单元，包括用于接收直流电源的可调电源控制模块、与所述可调电源控制模块相连用于提供波形和幅度可变的工作电源的波形及输出强度控制模块、以及与所述波形及输出强度控制模块相连的控制接口；

与所述电源控制单元相连的信号放大单元，包括用于接收脉冲信号的可变占空比脉冲信号正模块和可变占空比脉冲信号负模块、分别与所述可变占空比脉冲信号正模块和可变占空比脉冲信号负模块相连的正向脉冲驱动管和负向脉冲驱动管以及与所述正向脉冲驱动管和负向脉冲驱动管相连的隔离升压变压器，所述隔离升压变压器与所述可调电源控制模块相连；

输出控制单元，包括可控反峰脉冲抑制器、光电隔离模块以及与所述可控反峰脉冲抑制器相连的输出端口，可控反峰脉冲抑制器、光电隔离模块同步接收可变占空比脉冲信号正、可变占空比脉冲信号负以及一个附加信号，根据需要的波形决定可变占空比脉冲信号正、可变占空比脉冲信号负以及附加信号的组合关系，所述可控反峰脉冲抑制器与所述隔离升压变压器相连。

2.根据权利要求1所述的中医定向透药治疗仪功率放大系统，其特征在于，所述电源控制单元还包括：

电源输出监控模块，与所述可调电源控制模块相连，用于对可调电源控制模块的实际输出电压通过分压取样进行实时监测，如果大于控制接口的输入信号，则立即关闭正向脉冲驱动管、负向脉冲驱动管，保证不会输出超标的治疗信号；

与所述电源输出监控模块相连的反馈接口，用于在可调电源控制模块的实际输出电压大于控制接口的输入信号时向主控系统反馈故障信息。

3.根据权利要求1所述的中医定向透药治疗仪功率放大系统，其特征在于，所述控制接口接收的输入信号为直流0~10KHz之内的信号。

4.根据权利要求1所述的中医定向透药治疗仪功率放大系统，其特征在于，所述可调电源控制模块包括三端稳压集成电路。

5.根据权利要求1所述的中医定向透药治疗仪功率放大系统，其特征在于，所述隔离升压变压器与可调电源控制模块之间还包括过流保护器。

6.根据权利要求5所述的中医定向透药治疗仪功率放大系统，其特征在于，所述过流保护器为自恢复保险管，若出现正向脉冲驱动管或负向脉冲驱动管击穿造成电流过大时，自恢复保险管能截断可调电源控制模块向隔离升压变压器供电。

7.根据权利要求1所述的中医定向透药治疗仪功率放大系统，其特征在于，所述隔离升压变压器包括隔离升压脉冲变压器初级及隔离升压脉冲变压器次级。

8.根据权利要求1所述的中医定向透药治疗仪功率放大系统，其特征在于，所述输出端口还连接有导入电流检测模块，导入电流检测模块采用电流互感器实时监测通过患者的导入电流，并提供给系统。

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