CN107684670B - 疼痛治疗用超声推拿探头及疼痛治疗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，公开了一种疼痛治疗用超声推拿探头，包括具有容腔的壳体，设置于容腔内的处理器，以及设置于容腔内并分别与处理器电性连接的偏振电机及聚焦超声组件，聚焦超声组件包括多个环绕于壳体的中心轴并朝向壳体底部中心以同一角度倾斜分布的超声波元件。本发明还公开了一种疼痛治疗装置，包括上位机及与其通信连接的疼痛治疗用超声推拿探头。上述疼痛治疗用超声推拿探头及疼痛治疗装置，通过在壳体的容腔内设置偏振电机及由多个超声波元件环设组成的聚焦超声组件，实现了聚焦多频超声设计，同时，结合偏振电机的振动可调节不同的聚焦作用深度，有效提升了疼痛治疗效果，并且，其操作简单方便，无需培训即可操作，便于家用。

Description

疼痛治疗用超声推拿探头及疼痛治疗装置

技术领域

本发明涉及医疗器械的技术领域，尤其涉及一种疼痛治疗用超声推拿探头及疼痛治疗装置。

背景技术

肩周炎、腰椎间盘突出及乳房肿块是家庭多发的一些疾病，而且常常会引发一些慢性疼痛。此类的一些问题在就医的时候多采用物理疗法的手段能得到较好的疗效。而超声疗法作为物理疗法的一种，具有鲜明的特色。超声波在传播时，方向性强，能量易于集中；超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离。临床研究表明，一定剂量的超声波辐照可以导致生物体系不同结构层次上各种各样的生物效应，对一些病症有明确的治疗作用，而且与其他的物理疗法相比较，超声疗法治疗时间短，无创伤，并且治疗的深度可以控制。

现有的疼痛治疗仪器，多采用单一探头，单一作用频率对患处进行照射，其能作用的有效区域和有效时间在没有熟练操作培训的前提下非常难实现，因而使得治疗效果大大降低，无法满足患者使用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种疼痛治疗用超声推拿探头及疼痛治疗装置，旨在解决现有技术中，现有疼痛治疗仪器采用单一探头及单一作用频率对患处进行照射导致作用的有效区域和有效时间在没有熟练操作培训的前提下非常难实现的问题。

本发明实施例提供了一种疼痛治疗用超声推拿探头，包括具有容腔的壳体，以及设置于所述容腔内的处理器，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括设置于所述容腔内并分别与所述处理器电性连接的偏振电机及聚焦超声组件，所述聚焦超声组件包括多个环绕于所述壳体的中心轴并朝向所述壳体底部中心以同一角度倾斜分布的超声波元件。

进一步地，所述偏振电机的中轴线与所述壳体的中轴线垂直。

进一步地，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括用于进行发热治疗的发热组件，所述发热组件设置于所述容腔底部的中心处并与所述处理器电性连接。

进一步地，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括设置于所述容腔内的热沉体，所述热沉体与所述超声波元件热传导接触。

进一步地，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括设置于所述热沉体上并与所述处理器电性连接的半导体制冷模块。

进一步地，所述热沉体上设置有用于采集温度的温度采集模块，所述温度采集模块与所述处理器电性连接。

进一步地，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括设置于所述容腔内并与所述处理器电性连接的电源管理模块，以及与所述电源管理模块电性连接的充电电池。

进一步地，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括用于与上位机处理系统无线通信的蓝牙传输模块，所述蓝牙传输模块设置于所述容腔内并与所述处理器电性连接。

优选地，所述超声波元件的超声信号频率范围为0.5～1MHz，且所述超声波元件的功率密度小于2.5W/cm²。

本发明实施例还提供了一种疼痛治疗装置，包括上位机，所述疼痛治疗装置还包括所述的疼痛治疗用超声推拿探头，所述疼痛治疗用超声推拿探头与所述上位机通信连接。

基于上述技术方案，本发明实施例提出的疼痛治疗用超声推拿探头，通过在壳体的容腔内设置偏振电机以及由多个超声波元件环设组成的聚焦超声组件，实现了聚焦多频超声设计，同时，结合偏振电机的振动可调节不同的聚焦作用深度，有效提升了疼痛治疗效果，且其操作简单方便，无需培训即可操作，便于家庭使用。另外，本发明实施例提出的疼痛治疗装置，采用了上述疼痛治疗用超声推拿探头，通过交错不同频率超声聚焦到作用点，然后结合偏振电机带动探头整体在垂直方向的振动，能够不停的改变与患处皮肤组织的接触面，使得超声治疗在垂直患处进行多方位、多深度的治疗，增强了作用效果，并且降低了对该患处组织可能造成的损伤，而且通过不停的轻微撞击患处表面组织，有效地改善了患处表面组织的微循环，有效缓解了患者的疼痛。

附图说明

图1为本发明实施例提出的疼痛治疗用超声推拿探头的局部结构示意图；

图2为本发明实施例提出的疼痛治疗装置的系统示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

如图1至图2所示，本发明实施例提出了一种疼痛治疗用超声推拿探头，该疼痛治疗用超声推拿探头可包括壳体1、处理器2、偏振电机3和聚焦超声组件4，其中，壳体1为具有容腔10的中空件，其底部为圆弧状，处理器2、偏振电机3和聚焦超声组件4均设置在该壳体1的容腔10内，且偏振电机3和聚焦超声组件4通过同轴线缆5与处理器2电性连接。具体地，聚焦超声组件4位于容腔10下部，该聚焦超声组件4包括多个超声波元件41，且多个超声波元件41环绕在壳体1的中心轴周围，并朝向壳体1底部的中心以同一角度倾斜分布，如此，多个超声波元件41发出的超声波可形成聚焦，此处，各个超声波元件41能够发出不同频率的超声波，这样，也就实现了聚焦多频超声的设计。另外，偏振电机3在容腔10并与壳体1固定连接，这样，偏振电机3工作时能够带动整个探头上下振动。当偏振电机3工作时，其带动整个探头上下振动，这样，壳体1底面接触患者疼痛患处的皮肤组织的深度不断变化，所形成的接触面也就不断变化，如此，使得超声治疗在垂直患处进行多方位、多深度的治疗，增强了作用效果。

如上所述，本发明提出的疼痛治疗用超声推拿探头，通过在上述壳体1的容腔10内设置偏振电机3及由多个超声波元件41环设组成的聚焦超声组件4，实现了聚焦多频超声设计，同时，结合偏振电机3的振动可调节不同的聚焦作用深度，有效提升了疼痛治疗效果，且其操作简单方便，无需培训即可操作，便于家庭使用。也就是说，本发明提出的疼痛治疗用超声推拿探头，通过交错不同频率超声聚焦到作用点，然后结合偏振电机3带动探头整体在垂直方向振动，能够不停的改变与患处皮肤组织的接触面，使得超声治疗在垂直患处进行多方位、多深度的治疗，增强了作用效果，并且降低了对该患处组织可能造成的损伤，而且通过不停的轻微撞击患处表面组织，有效地改善了患处表面组织微循环，有效缓解了患者疼痛。

进一步地，在本发明实施例中，上述偏振电机3在上述容腔10内与壳体1一侧内壁固定连接，其中轴线与壳体1的中轴线垂直。这样，当偏振电机3工作时，其将带动整个探头沿垂直方向上下振动，这里的垂直方向是壳体1的中轴线方向。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，上述偏振电机3与上述壳体1之间还可为其他的位置关系，此处不作唯一限定。

进一步地，在本发明的实施例中，上述疼痛治疗用超声推拿探头还可包括发热组件6，其用于发热以对患者患处进行发热治疗，该发热组件6在治疗的时候提供温升，改善作用区域的血流循环，提升治疗效果。具体地，该发热组件6设置在上述容腔10底部的中心处，这里，该中心处即为壳体1与患者患处皮肤接触的接触面所对应的位置。该发热组件6通过上述同轴线缆5与上述处理器2电性连接。如上所述，通过在容腔10底部的中心处设置发热组件6，使得该疼痛治疗用超声推拿探头在具备复合频率聚焦超声治疗功能的基础上，同时又具备了发热治疗的功能，进一步提升了该探头的复合功能性。这里，该发热组件6可包括PTC(Positive Temperature Coefficient)电热元件，当然，根据实际情况和具体需求，在本发明其他实施例中，发热组件6还可为其他发热构件组成，此处不作唯一限定。

进一步地，在本发明的实施例中，上述疼痛治疗用超声推拿探头还包括热沉体71，其设置在上述容腔10内并与超声波元件41热传导接触。此处，该热沉体71优选为导热良好的铜材质制作。上述疼痛治疗用超声推拿探头通过设置热沉体71，及时有效地将超声波元件41工作产生的热量吸收并传导出去，降低了超声波元件41的温度，保持了正常的工作状态。同时，该疼痛治疗用超声推拿探头还包括半导体制冷模块72，该半导体制冷模块72设置在热沉体71背面上，并通过上述同轴线缆5与上述处理器2电性连接。此处，半导体制冷模块72优选为TEC(Thermo electric Cooler)半导体制冷模块，其具体型号可参照现有技术。这里，通过设置半导体制冷模块72，使得热沉体71吸收传导来热量及时被处理，保证了整个探头内适宜的温度，也就保证了探头内各个元器件的正常工作。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明其他实施例中，该疼痛治疗用超声推拿探头还可采取其他制冷方案。

进一步地，在本发明的实施例中，上述热沉体71上设置有用于采集温度的温度采集模块73，该温度采集模块73通过上述同轴线缆5与处理器2电性连接，此处，该温度采集模块73优选为热敏电阻。工作时，上述超声波元件41中的超声晶体会有一定的温升，由于温度较高时会损坏超声晶体的寿命，因此，为了延长其使用寿命并保证正常工作，通过热沉体71将超声晶体产生的热量传导到其背后，然后通过热敏电阻(即温度采集模块73)收集热沉体71表面温度后传入处理器2，当温度过热时，开启贴近热沉体71的TEC半导体制冷模块(即半导体制冷模块72)工作，让热沉体71保持较低的温度。

进一步地，为了方便手持操作，本发明实施例提出的疼痛治疗用超声推拿探头采用了便携电池设计，并对电池的容量进行了监测，当电量低于10％时会自动报警，提醒使用者进行充电，电量和模式选择信息及剩余时间信息通过液晶显示器M显示提醒。具体地，该疼痛治疗用超声推拿探头包括设置在上容腔内10的充电电池81和电源管理模块82，充电电池81与电源管理模块82电性连接，电源管理模块8通过上述同轴线缆5与处理器2电性连接。如此，通过设置充电电池81和电源管理模块82，使得该疼痛治疗用超声推拿探头实现了便携式使用，即无需电源线连接外部电源即可使用，当充电电池81电量不够时，可通过充电实现循环使用。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，该疼痛治疗用超声推拿探头还可通过电源线连接外部电源进行工作，此处不作唯一限定。

进一步地，在本发明的实施例中，上述疼痛治疗用超声推拿探头还可包括用于与上位机处理系统无线通信的蓝牙传输模块9，该蓝牙传输模块9设置在上述容腔10内并与处理器2电性连接。此处，上位机处理系统发出指令，该疼痛治疗用超声推拿探头通过其内的蓝牙传输模块9接收指令信号并传送至处理器2，然后处理器2再控制各个功能件进行对应工作。这里，处理器2可以为PCL(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，或者单片机，本实施例中，该处理器2属于现有技术，故此处不作详述。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，上述疼痛治疗用超声推拿探头还可包括其他构件，此处不作进一步限定。

在本发明实施例中，上述疼痛治疗用超声推拿探头可提供强度及频率都可以调整的两个或者多个超声治疗，其聚焦在皮下0.3～1.5cm之间，其深度可以调节。调节的办法之一是，通过两个或多个聚焦超声形成的一个聚焦夹角，调节的办法二是，通过偏振电机3的振动使得整个探头沿竖直轴方向垂直患处振动。此处，偏振电机3与壳体1相连，其轴芯(即中轴线)与作用面平行，这样，偏振电机3在振动时，使得整个探头与接触面产生垂直方向的接触力，既能改变其超声的聚焦点，又能通过振动来刺激皮肤表面，通过振动疗法来缓解疼痛。这里，偏振电机3主要特点在于设计在探头的头部，其轴长决定了整个探头的振动幅度，其力矩决定了相关的力度情况。皮肤对振动刺激的感受有两种主要的感受器：Meissner小体与Pacinian小体，前者主要感受10～50Hz的振动刺激，后者主要感受100～300Hz的振动刺激，而神经的反应(血液动力学的反应)对35Hz与150Hz的振动刺激也有不同。本实施例中，该疼痛治疗用超声推拿探头采用了变化的振动频率疗法，偏振电机3的频率为10～35Hz，从慢到快在整个治疗时间中缓慢变化。振动疗法治疗以后，可使局部皮温升高，改善皮肤组织的代谢及营养，改善神经部分炎症反应，使疼痛得到大大的缓解。

在本发明实施例中，上述疼痛治疗用超声推拿探头的超声治疗部分进行的是低频治疗设计，超声波元件41产生的超声信号频率范围为0.5～1MHz，且该超声波元件41的功率密度小于2.5W/cm²，最大功率密度为2.5W/cm²。另外，本实施例中的疼痛治疗用超声推拿探头采用固定调制与脉冲调制相结合的方法，能够实现时间自动匹配预设功能。自动设定为连续输出功率为0.3W/cm²，当设计为连续状态时，自动预设时间为最大20分钟，这是复合超声疗法的一般剂量；当20分钟后，自动关闭。脉冲输出为1.0W/cm²，其占空比可调制档位分1档、2档、3档，对应的治疗时间为25分钟，到时间后自动关闭。另外，治疗时，疼痛治疗用超声推拿探头与患者体表直接接触进行治疗，其治疗头(即壳体1底部)与患者皮肤之间须用有一定粘滞性的超声耦合剂。

如图1至图2所示，本发明实施例还提出了一种疼痛治疗装置，其包括上位机A，以及上述疼痛治疗用超声推拿探头，该疼痛治疗用超声推拿探头与上位机A通信连接。

本发明实施例中，用户可在该疼痛治疗用超声推拿探头的处理器2中预设脊柱疼痛干预的常用参数。在治疗操作时，用户仅仅需要开启开关即可使用，当用户使用该装置进行其他的功能细微操作时，可通过下载配套的APP，进入APP操作相关界面以进行微调。上位机接收到了需要修改的参数设定后，通过蓝牙传输模块9连接到处理器2，改变其预订参数设置。

本发明实施例中，处理器2主要连接各大功能模块，对其进行控制。处理器2的一数模转换接口(A/D)连接压控振荡器，压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator，简称VCO)是一种频率可控的振荡器，它的振荡频率随输入控制电压的变化而改变，这样，可通过单片机控制每个探头的输出频率，并且可以通过占空比的办法来调整输出的强度，后面分别连接功放对晶体需要的电压进行合理的放大，后驱动超声晶体工作。

基于上述技术方案，本发明实施例提出的疼痛治疗装置，采用了聚焦多频超声探头设计并且结合合理的接触面设计，通过结合振动来调节不同的聚焦作用深度，并且配合了加热和振动功能，增强了作用效果。另外，通过结合远程控制，使得用户可以直接通过手机或者电脑等设备来对一些细微参数进行微调，这样，简化了操作难度，使得上手使用变得简洁实用。

以上所述实施例，仅为本发明具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改、替换和改进都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.疼痛治疗用超声推拿探头，包括具有容腔的壳体，以及设置于所述容腔内的处理器，其特征在于，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括设置于所述容腔内并分别与所述处理器电性连接的偏振电机及聚焦超声组件，所述聚焦超声组件包括多个环绕于所述壳体的中心轴并朝向所述壳体底部中心以同一角度倾斜分布的超声波元件，各所述超声波元件能够发出不同频率的超声波，所述壳体底部外侧用于与患者体表直接接触进行治疗。

2.如权利要求1所述的疼痛治疗用超声推拿探头，其特征在于，所述偏振电机的中轴线与所述壳体的中轴线垂直。

3.如权利要求1所述的疼痛治疗用超声推拿探头，其特征在于，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括用于进行发热治疗的发热组件，所述发热组件设置于所述容腔底部的中心处并与所述处理器电性连接。

4.如权利要求1所述的疼痛治疗用超声推拿探头，其特征在于，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括设置于所述容腔内的热沉体，所述热沉体与所述超声波元件热传导接触。

5.如权利要求4所述的疼痛治疗用超声推拿探头，其特征在于，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括设置于所述热沉体上并与所述处理器电性连接的半导体制冷模块。

6.如权利要求5所述的疼痛治疗用超声推拿探头，其特征在于，所述热沉体上设置有用于采集温度的温度采集模块，所述温度采集模块与所述处理器电性连接。

7.如权利要求1至6任一项所述的疼痛治疗用超声推拿探头，其特征在于，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括设置于所述容腔内并与所述处理器电性连接的电源管理模块，以及与所述电源管理模块电性连接的充电电池。

8.如权利要求1至6任一项所述的疼痛治疗用超声推拿探头，其特征在于，所述疼痛治疗用超声推拿探头还包括用于与上位机处理系统无线通信的蓝牙传输模块，所述蓝牙传输模块设置于所述容腔内并与所述处理器电性连接。

9.如权利要求1至6任一项所述的疼痛治疗用超声推拿探头，其特征在于，所述超声波元件的超声信号频率范围为0.5～1MHz，且所述超声波元件的功率密度小于2.5W/cm²。

10.疼痛治疗装置，包括上位机，其特征在于，所述疼痛治疗装置还包括权利要求1至9任一项所述的疼痛治疗用超声推拿探头，所述疼痛治疗用超声推拿探头与所述上位机通信连接。