CN1044446C

CN1044446C - 程控电热治疗仪

Info

Publication number: CN1044446C
Application number: CN94115516A
Authority: CN
Inventors: 李威廉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-10
Filing date: 1994-09-10
Publication date: 1999-08-04
Anticipated expiration: 2014-09-10
Also published as: CN1118274A

Abstract

一种程控电热治疗仪，由单片机控制系统22、低中频脉冲电流发生系统23、温度采样系统24、加热系统25和用户操作系统26组成。通过用户操作系统26与单片机控制系统22构成人机对话，低中频脉冲电流发生系统23在单片机2的控制下，产生低频脉冲、等幅中频双向方波和两者的调制波，将其送至脉冲治疗电极板，温度采样系统24将采集的温度变化信号送至单片机控制系统22，由单片机2控制加热系统25输出的电流大小。可以实现电热同步治疗。

Description

程控电热治疗仪

本发明涉及一种程控电热治疗仪，属于通过接触电极施加交变或间歇电流的物理治疗仪。

现有的电热治疗仪大都是由分立元件和中小规模集成电路制成的，如中国专利CN86200242U《热电综合治疗仪》，它由电疗、热疗和计时三部分组成。电疗部分由150、100、50、25Hz调制波及其组成的四种组合波，调制2、4、6KHz载波频率，然后输出波宽为1、2、4ms三种单向或双向方波。热疗部分用继电器的吸、断来控制加热电流的通断。计时部分由电阻和电容(R、C)组成的一个大的时间常数来计时，以告警治疗时间的结束。其不足之处是：1．调制波只有150、100、50、25Hz频率变化，而无波形变化；2．载波频率和调制波宽也分别只有2、4、6KHz和1、2、4ms三种变化，不能满足临床多种变化的治疗要求；3．热疗部分使用继电器控制加热电流，时间久了接点易氧化，从而造成接触不良，影响使用寿命；4．采用R、C时间常数计时，不仅操作麻烦，而且计时不易准确。

本发明的目的是提出一种由医护人员通过用户操作系统与单片机控制系统构成人机对话的、控制整机工作的程控电热治疗仪。

本发明的目的是这样实现的：本程控电热治疗仪由单片机控制系统、低、中频脉冲电流发生系统、温度采样系统、加热系统和用户操作系统等组成。医护人员通过用户操作系统与单片机控制系统构成人机对话，控制整机的工作。低、中频脉冲电流发生系统在单片机控制系统的控制下，产生低频脉冲、等幅中频双向方波和两者的调制波，并将其送至低、中频脉冲电流发生系统中的复合电极中的脉冲治疗电极板，以对患者进行电疗。温度采样系统将采集到的温度变化信号送至单片机控制系统，由单片机控制系统控制加热系统输出的电流大小，从而使温度保持在设置的数值，以达到对患者温热治疗的目的。

本发明的优点是：1．由于采用单片机控制，故可以任意编制多种调制波形，能满足人体不同部位疾病的治疗要求；2．调制频率和载波频率在一个较宽的频带内可以任意选择；3．调制波宽和治疗时间可以任意设置，并且可以把上述参数编制成各种专用治疗程序储存起来，治疗时，可以随时调出；4．有遥控器可由患者自行调节低、中频脉冲电流强度和电极温度，从而克服了治疗过程中人体产生的适应效应，达到最佳的治疗效果；5．热疗、计时和报警都由单片机按程序控制，操作简单，准确可靠。

本发明的附图有

图1程控电热治疗仪总体框图。

图2程控电热治疗仪电路原理框图。

图3程控电热治疗仪结构框图。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为程控电热治疗仪总体框图。本程控电热治疗仪由单片机控制系统22、低、中频脉冲电流发生系统23、温度采样系统24、加热系统25和用户操作系统26等组成。医护人员通过用户操作系统26与单片机控制系统22构成人机对话，控制整机的工作状态。低、中频脉冲电流发生系统23在单片机控制系统22的控制下，产生低频脉冲、等幅中频双向方波和两者的调制波，并将其送至低、中频脉冲电流发生系统23中的复合电极中的脉冲治疗电极板，以对患者进行电疗。温度采样系统24是将采集到的温度变化信号送至单片机控制系统22，由单片机控制系统22控制加热系统25输出的电流大小，从而使温度保持在设置的数值，以达到对患者温热治疗的目的。

图2为程控电热治疗仪电路原理框图。

(一)单片机控制系统22由时钟发生器1、单片机2、地址锁存器3和存储器4组成，它是本发明的控制核心。时钟发生器1由晶体振荡器组成，为单片机2提供系统时钟，并为可编程分频器5提供基准时钟。地址锁存器3从单片机2的数据/地址复用总线上提取，并锁存地址信号送存储器4。存储器4采用EPROM和EEPROM。EPROM中存储监控程序、固化的脉冲电流治疗程序和波形数据；EEPROM中存储用户白编制的脉冲电流治疗程序和波形数据。

(二)中低频脉冲电流发生系统23由可编程分频器5、电平转换器6、D/A转换器7、D/A转换器8、功率放大器9、音频输出变压器10和一对复合电极中的导电橡胶电极板11组成。可编程分频器5在单片机2的控制下，将时钟发生器1送来的基准时钟进行分频输出，送至电平转换器。由运算放大器和若干电阻构成的电平转换器6将接收到的TTL电平方波脉冲转换成正、负双向脉冲，送至D/A转换器7作为参考电压输入。由于D/A转换器7的输出与参考电压输入及单片机2送来的锁存数据成正比，因此，单片机2只要控制改变送到D/A转换器7的锁存数据及参考电压就能在输出端产生低、中频脉冲(低频脉冲、等幅中频双向方波及受低频波调制的中频调幅波)，并且低频频率和波形及中频频率受单片机2控制。D/A转换器7的输出送到D/A转换器8作为参考电压输入，由于D/A转换器8的输出与参考电压输入(即低、中频脉冲)及单片机2送来的锁存数据成正比，因此，单片机2只要控制改变送到D/A转换器8的锁存数据就可控制信号输出幅度，这就是所谓的脉冲电流强度调节。D/A转换器8的输出送至功率放大器9进行功率放大，然后经音频输出变压器10阻抗变换后送至一对复合电极中的导电橡胶电极板11。

(三)温度采样系统24由A/D转换器12和置于复合电极中的精密温度传感器13组成。精密温度传感器13采用LM335集成电路，LM335集成电路能将绝对温度转换成电压，这一电压再由A/D转换器12采样，从而实现电极温度的精确测量。

(四)加热系统25由电源变压器14、桥式整流器15、功率场效应管16和置于复合电极中的电热器17组成。电源变压器14将交流220V转换成交流18V低压，其目的是保证安全，防止高压触电。交流18V电压经桥式整流器15整流成直流电。功率场效应管16受单片机2的控制处于导通或截止，导通时直流电送至复合电极中的电热器17，使复合电极加热；截止复合电极中的电热器17无电流通过，复合电极自然冷却。因此，单片机2依据采样到的复合电极温度及患者指定的温度，以一定的算法控制功率场效应管16的导通与截止时间，就能使复合电极温度达到患者指定的温度。

(五)用户操作系统26由蜂鸣器18、点阵式图形液晶显示模块19、键盘20和遥控器21组成。蜂鸣器18受单片机2控制发出各种证实音和告音等音响，点阵式图形液晶显示模块19受单片机2控制可显示西文字符、汉字和图形，实时显示仪器内的各种信息，如：治疗程序、波形、频率、电流强度、电极温度、时间等。用户在键盘20和遥控器21上的操作指令由单片机2进行接收，单片机2再控制其他部件作出相应的动作。

图3为程控电热治疗仪结构框图。它由液晶显示器27、键盘20、治疗线28、遥控器21、遥控线29和复合电极30等组成。在本程控电热治疗仪的面板上设有键盘20和液晶显示器27，通过治疗线28和遥控线29与复合电极30和遥控器21相连接，其它电路部分装在本程控电热治疗仪的内部。在患者治疗时，操作键盘20和液晶显示器27显示的数据可以选择所患病症的治疗程序、中频频率和复合电极30的温度数值。然后将复合电极30固定于患病部位，再操作键盘20，启动本程控电热治疗仪输出低、中频脉冲电流的组合波(治疗程序)和复合电极30的加热电流，这时液晶显示器27显示出所选用治疗程序的治疗时间，低、中频脉冲电流的输出大小和复合电极30的加热温度。如果患者由于身体位置(如卧在床上)不能操作键盘20，则可通过操作遥控器21调整低、中频脉冲电流的输出强度和复合电极30的温度，使治疗达到最佳的效果。治疗时间结束时(即本程控电热治疗仪显示的治疗时间递减为零)，本程控电热治疗仪发出警告信号，同时自动停止低、中脉冲电流和复合电极30加热电流的输出，然后将复合电极30从患病部位取下，即完成整个治疗过程。

Claims

1．一种程控电热治疗仪，其特征在于：由单片机控制系统(22)、低、中频脉冲电流发生系统(23)、温度采样系统(24)、加热系统(25)和用户操作系统(26)组成，通过用户操作系统(26)与单片机控制系统(22)构成人机对话，低、中频脉冲电流发生系统(23)在单片机控制系统(22)的控制下，产生低频脉冲、等幅中频双向方波和两者的调制波，送至低、中频脉冲电流发生系统(23)中的脉冲治疗电极板，温度采样系统(24)将采集的温度变化信号送至单片机控制系统(22)，由单片机控制系统(22)控制加热系统(25)输出的电流大小。

2．根据权利要求1所述的程控电热治疗仪，其特征在于上述的单片机控制系统(22)由时钟发生器(1)、单片机(2)、地址锁存器(3)和存储器(4)组成，时钟发生器(1)为单片机(2)提供系统时钟，为可编程分频器(5)提供基准时钟，地址锁存器(3)从单片机(2)的数据/地址复用总线上提取并锁存地址信号送存储器(4)。

3．根据权利要求1所述的程控电热治疗仪，其特征在于上述的低、中频脉冲电流发生系统(23)由可编程分频器(5)、电平转换器(6)、D/A转换器(7)、D/A转换器(8)、功率放大器(9)、音频输出变压器(10)和一对复合电极中的导电橡胶电极板(11)组成，可编程分频器(5)在单片机(2)的控制下，将时钟发生器(1)送来的基准时钟送电平转换器(6)，电平转换器(6)将接收到的TTL电平方波脉冲转换成正、负双向脉冲，送至D/A转换器(7),D/A转换器(8)的输出送功率放大器(9)，经音频输出变压器(10)送至导电橡胶电极板(11)。

4．根据权利要求1所述的程控电热治疗仪，其特征在于上述的温度采样系统(24)由实现电极温度精确测量的A/D转换器(12)和置于复合电极中的精密温度传感器(13)相连，精密温度传感器(13)采用LM335集成电路。

5．根据权利要求1所述的程控电热治疗仪，其特征在于上述的加热系统(25)由电源变压器(14)、桥式整流器(15)、功率场效应管(16)和置于复合电极中的电热器(17)组成，电热器(17)加热用的直流电由电源变压器(14)通过桥式整流器(15)供给，电热器(17)直流的通断由单片机(2)通过功率场效应管(16)控制。

6．根据权利要求1所述的程控电热治疗仪，其特征在于上述的用户操作系统(26)由蜂鸣器(18)、点阵式图形液晶显示模块(19)、键盘(20)和遥控器(21)组成，蜂鸣器(18)受单片机(2)控制发出各种音响，可显示字符和图形的点阵式图形液晶显示模块(19)受单片机(2)控制，键盘(20)和遥控器(21)上的操作指令由单片机(2)进行接收，单片机(2)再控制其他部件。