CN112043964A - 微波理疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明的微波理疗仪涉及一种通过产生微波进行治疗的装置，目的是为了克服现有微波理疗仪容易温度升高过快，导致烫伤的问题，包括谐振单元、磁控管、连接线、理疗头、低压变压器、高压变压器、固态继电器和整流器；市电与低压变压器原边电连接，低压变压器的第一副边与磁控管灯丝的电源电连接，第二副边与控制电路的电源电连接；市电还通过固态继电器与高压变压器的原边电连接，该高压变压器的副边与整流器交流输入端电连接；整流器的阳极高压输出端通过谐振单元与磁控管的阳极电连接，且整流器的阳极高压输出端接地；控制电路的高压控制信号输出端与固态继电器的高压控制信号输入端电连接。

Description

微波理疗仪

技术领域

本发明涉及一种通过产生微波进行治疗的装置。

背景技术

微波理疗仪，尤其在治疗前列腺疾病和妇科疾病领域备受推崇。而现有的微波理疗仪的微波发射方式都是稳定持续地输出的静态微波，缺点是当微波想透入人体深层组织照射病灶时，就需要加大微波理疗仪的微波发射功率，但此时也容易造成照射部位表面组织不断升温，进而导致患者和医务人员烫伤的情况出现；而当采用安全值范围内的微波释放功率时，又对人体组织穿透力不强，患者机体深处的病灶得不到充分的微波能量和治疗。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有微波理疗仪采用持续静态微波工作时，容易造成温度升高过快，导致烫伤的问题，提供了一种微波理疗仪。

本发明的微波理疗仪，包括微波发生装置、电源电路和控制电路；

微波发生装置包括谐振单元、磁控管、连接线和理疗头；且磁控管的微波输出端通过连接线与理疗头的微波输入端电连接；

电源电路包括低压变压器、高压变压器、固态继电器和整流器；

市电的输出端与低压变压器原边输入端电连接，该低压变压器的第一副边输出端与磁控管灯丝的电源输入端电连接，第二副边输出端与控制电路的电源输入端电连接；

市电的输出端还通过固态继电器与高压变压器的原边输入端电连接，该高压变压器的副边输出端与整流器交流输入端电连接；

整流器的阳极高压输出端通过谐振单元与磁控管的阳极电连接，且整流器的阳极高压输出端接地；

控制电路的高压控制信号输出端与固态继电器的高压控制信号输入端电连接，通过对高压变压器原边侧的电压信号相位进行控制，从而控制加在磁控管上的负高压，进而控制磁控管输出的微波功率，使得磁控管能够以脉冲的方式发射微波。

本发明的有益效果是：

本发明的微波理疗仪是利用理疗头，即腔体内置式微波辐射探头对前列腺和妇科疾病进行治疗，微波可直达病灶起到显著的治疗作用；并且，微波理疗仪采用脉冲方式发射微波，瞬间释放微波功率大对人体穿透力强可直达病灶，与采用的静态连续式发射的微波理疗仪相比，在两者同样达到对人体深层组织一样的穿透深度时，本发明的微波理疗仪可有效地避免静态微波连续发射导致照射部位组织不断升温容易出现烫伤的事故发生。

本发明设置了温度传感器，一旦接受微波治疗的组织的温度超过安全值，理疗仪便会立刻自动停止工作，使接受治疗的组织温度维持在安全值范围之内。

附图说明

图1为本发明的微波理疗仪的电气结构示意图；

图2为本发明的微波理疗仪中微波发生装置和电源电路的电路图；

图3为本发明的微波理疗仪中的一种理疗头结构示意图；

图4为本发明的微波理疗仪中的另一种理疗头结构示意图：

图5为本发明的微波理疗仪的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一，本实施方式的微波理疗仪，包括微波发生装置1、电源电路2和控制电路3；

微波发生装置1包括谐振单元1-1、磁控管1-2、连接线1-3和理疗头1-4；且磁控管1-2的微波输出端通过连接线1-3与理疗头1-4的微波输入端电连接。

电源电路2包括低压变压器2-1、高压变压器2-2、固态继电器2-3和整流器2-4；

市电的输出端与低压变压器2-1原边输入端电连接，该低压变压器2-1的第一副边输出端与磁控管1-2灯丝的电源输入端电连接，第二副边输出端与控制电路3的电源输入端电连接；

市电的输出端还通过固态继电器2-3与高压变压器2-2的原边输入端电连接，该高压变压器2-2的副边输出端与整流器2-4交流输入端电连接；

整流器2-4的阳极高压输出端通过谐振单元1-1与所述磁控管1-2的阳极电连接，且整流器2-4的阳极高压输出端接地；

控制电路3的高压控制信号输出端与固态继电器2-3的高压控制信号输入端电连接，通过对高压变压器2-2原边侧的电压信号相位进行控制，从而控制加在磁控管1-2上的负高压，进而控制磁控管1-2输出的微波功率，使得磁控管1-2能够以脉冲的方式发射微波。

具体地，如图1所示，本实施方式的微波理疗仪主要由微波发生装置1、电源电路2和控制电路3三部分组成。

微波理疗仪，内置闭环调节电路将直流高压和大电流的灯丝电压施加在磁控管1-2上，使磁控管1-2产生微波，通过连接线1-3(微波理疗线)和理疗头1-4(微波辐射器)，将产生的微波导出到待治疗的病灶。

其中，微波发生装置1的核心部件是磁控管1-2，磁控管1-2是利用在一定磁场和外加阳极电压的作用下，产生微波振荡的二极管。阴极发射电子由阳极高压取得能量变为高速运动的电子，恒定磁场使电子做旋转运动，回旋运动电子激发耦合腔链(谐振单元1-1等效于RC谐振单元)谐振，产生高频微波，将电子动能转化为微波能。微波能通过磁环耦合经波导和同轴线，从辐射器(天线)输出至人体治疗部位。通过对高压直流电流的反馈控制，来稳定磁控管1-2输出功率。

控制电路3由现有的单片机芯片组成，如8098单片机、AT89C2051单片机等。控制电路3的主要功能是：

(1)磁控管1-2的开机预热处理功能：主要用于开机之后使磁控管1-2在灯丝电源的作用下的充分预热(一般10～20s)，以保证磁控管1-2的使用寿命。

(2)功率控制和参数显示功能：主要包括:根据设定参数控制磁控管1-2的微波发射及发射功率、治疗时间、病人患部治疗微波功率和温度的采集处理以及显示；

(3)保护和故障报警指示功能：主要用于过压(如图1所示，高压变压器副边输出的阳极电源的电压反馈)、超温和断电等处理。

电源电路2的功能是：提供磁控管1-2的灯丝工作电源、磁控管1-2的阳极高压电源和控制电路3所需的电源。如图2所示，闭合电源开关K后，低压变压器2-1向磁控管1-2的灯丝和控制电路3供电。在上位机或微处理器(单片机芯片)的控制下，磁控管1-2开始预热，由于此时控制上位机或微处理器没有向固态继电器2-3(常闭)发出触发控制信号(高压控制信号)，因此，固态继电器2-3截止，高压变压器2-2无高压输出。预热完成后，上位机或微处理器通过现有治疗方案对人工设定的参数和阳极高压、患部治疗微波功率和温度进行综合计算，输出固态继电器2-3的触发控制信号(高压控制信号)，通过对固态继电器2-3的输入触发电压信号相位的控制，从而控制加在磁控管1-2上的负高压，进而实现对磁控管1-2输出的微波功率的控制。

本发明的装置发射的脉冲式微波在效果上比静态微波对组织的穿透力更强，效果更快。脉冲式微波在每个脉冲周期内，输出微波功率最大达到100W左右，间歇式的输出不但保证了平均功率不变，而穿透深度要远远大于传统静态微波。

微波理疗仪的主要技术指标：

1、微波理疗仪工作频率2450MHZ±20MHZ

2、微波发射功率：10-100W

3、理疗模式：本项目微波理疗仪输出模式包括持续模式和脉冲模式两种，可随时切换。

(1)持续模式：就是微波能量是以恒定值连续输出的模式，这种模式理疗时能量一般集中在人体组织1.7厘米的深度范围内，适合浅表性的炎性疾病的康复。

(2)脉冲模式：微波能量以大功率的形式间歇式输出，这种模式的优势就是在同等有效功率下，由于允许微波以大功率形式短暂性输出，所以大大提高了微波穿透力。

本实施方式的微波理疗仪主要用于急、慢性前列腺炎和前列腺增生及妇科疾病的治疗。本装置是选择最佳理疗点的方式对前列腺和妇科疾病进行治疗。治疗前列腺疾病的具体方式是将前列腺专用理疗探头放置于肛门里5-7厘米处最靠近前列腺的部位，采用脉冲波调制治疗前列腺疾病。本仪器创新点是其采用的微波发射方式为脉冲间断式发射与其他同类产品采用的静态连续式发射的微波理疗仪相比，两者在同样达到对人体深层组织一样的穿透深度时，我们的产品可有效的避免传统静态微波连续发射导致照射部位组织不断升温容易出现烫伤的事故发生的缺点。

本实施方式的微波理疗仪采用微波的频率是2450MHZ，在人体上其作用深度为3～5cm，对局部作用一定时间后，深5cm处的温度可升至40℃，微波产生的热效应穿透力强，有效率高，这是红外、短波、超短波的致热所无法比拟的，它的穿透力可通过脂肪层到肌肉层，因此利用微波能量可以活血、消炎、止痛，对各种炎症具有显著疗效。

本新型还配有电脑显示屏工控型一体机，具有USB接口。

本产品拟解决的关键技术问题为现阶段的同类理疗仪微波功率都是稳定持续地输出，即静态微波，在大功率时容易造成组织烫伤的现象，所以都用小功率而这又使较深病灶得不到充分的微波能量，而本新型采用的脉冲式微波在疗效上比静态微波更确定，效果更快。脉冲式微波在每个脉冲周期内，输出微波功率最大达到100W左右，间歇式的输出不但保证了平均功率不变，而穿透深度要远远大于传统微波。

具体实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，还包括温度传感器4；

温度传感器4设于理疗头1-4内，该温度传感器4的温度信号输出端与控制电路3的温度信号输出端电气连接。

具体地，本实施例中，如图3或图4所示，在放置肛门里的前列腺专用微波理疗探头和放置在阴道里的专用微波理疗探头中，设置了高灵敏度的温度传感器4，一旦接受微波辐射的治疗组织温度超过了人体组织能承受的安全值40摄氏度，温度传感器4便会启动发送温度信号，控制电路3接收到温度信号，根据预设值的阈值进行比较，发现超过阈值，则本微波理疗仪便会立刻自动停止工作，在产品性能安全、稳定在同样的发射功率下，比现有市场上的静态微波理疗仪穿透力更强，疗效更好。

具体实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，还包括显示屏5和控制按键6；

显示屏5的显示信号输入端与控制电路3的显示信号输出端电连接；

控制按键6的设定信号输出端与控制电路3的设定信号输入端电连接。

具体地，显示屏5用于显示设定的各种参数和计算结果，以及设定过程中的参数显示。

而控制按键6则由操作人员进行操控，用于输入设定指令至控制电路3中，令控制电路3根据内置程序进行下一步动作，如灯丝加热等。

具体实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，还包括壳体7；

谐振单元1-1、磁控管1-2、电源电路2和控制电路3均设置与壳体7内；

显示屏5和控制按键6均设置于壳体7的外侧壁；

连接线1-3位于壳体7外，该连接线1-3的一端进入壳体与磁控管1-2电连接，另一端与理疗头1-4电连接。

具体地，如图5所示，显示屏5和控制按键6均设置于壳体7的前面板。

连接线1-3一端进入壳体7，另一端与理疗头1-4连接。

具体实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，理疗头1-4为轴向微波能量输出器。

具体地，本新型的微波理疗仪是采用如图3所示的直肠置入式微波理疗探头，或如图4所示的阴道置入式微波理疗探头，插入患者体内微波理疗探头以脉冲微波的形式产生热量，使得前列腺或阴道部位的温度升高，从而促进局部的血液循环，带来更多的营养物质和免疫因子，同时排泄掉蓄积的炎性产物，以利于前列腺炎和阴道炎的恢复。在治疗时微波的治疗功率范围在10W～100W，此时主要表现为温热效应。

理疗头1-4为可拆卸式，能够与连接线1-3通过螺纹拆装，连接线1-3为同轴线缆，而理疗头1-4为轴向微波能量输出器，即微波天线，外部罩设有壳体，温度传感器4位于壳体内头部。温度传感器4可以采用热敏电阻等温度传感装置。

Claims (5)

1.微波理疗仪，其特征在于，包括微波发生装置(1)、电源电路(2)和控制电路(3)；

所述微波发生装置(1)包括谐振单元(1-1)、磁控管(1-2)、连接线(1-3)和理疗头(1-4)；且所述磁控管(1-2)的微波输出端通过连接线(1-3)与理疗头(1-4)的微波输入端电连接；

所述电源电路(2)包括低压变压器(2-1)、高压变压器(2-2)、固态继电器(2-3)和整流器(2-4)；

市电的输出端与低压变压器(2-1)原边输入端电连接，该低压变压器(2-1)的第一副边输出端与磁控管(1-2)灯丝的电源输入端电连接，第二副边输出端与控制电路(3)的电源输入端电连接；

市电的输出端还通过固态继电器(2-3)与高压变压器(2-2)的原边输入端电连接，该高压变压器(2-2)的负边输出端与所述整流器(2-4)交流输入端电连接；

所述整流器(2-4)的阳极高压输出端通过所述谐振单元(1-1)与所述磁控管(1-2)的阳极电连接，且所述整流器(2-4)的阳极高压输出端接地；

所述控制电路(3)的高压控制信号输出端与所述固态继电器(2-3)的高压控制信号输入端电连接，通过对高压变压器(2-2)原边侧的电压信号相位进行控制，从而控制加在磁控管(1-2)上的负高压，进而控制磁控管(1-2)输出的微波功率，使得磁控管(1-2)能够以脉冲的方式发射微波。

2.根据权利要求1所述的微波理疗仪，其特征在于，还包括温度传感器(4)；

所述温度传感器(4)设于理疗头(1-4)内，该温度传感器(4)的温度信号输出端与所述控制电路(3)的温度信号输出端电气连接。

3.根据权利要求1或2所述的微波理疗仪，其特征在于，还包括显示屏(5)和控制按键(6)；

所述显示屏(5)的显示信号输入端与控制电路(3)的显示信号输出端电连接；

所述控制按键(6)的设定信号输出端与控制电路(3)的设定信号输入端电连接。

4.根据权利要求3所述的微波理疗仪，其特征在于，还包括壳体(7)；

所述谐振单元(1-1)、磁控管(1-2)、电源电路(2)和控制电路(3)均设置与所述壳体(7)内；

所述显示屏(5)和控制按键(6)均设置于所述壳体(7)的外侧壁；

所述连接线(1-3)位于所述壳体(7)外，该连接线(1-3)的一端进入壳体与磁控管(1-2)电连接，另一端与所述理疗头(1-4)电连接。

5.根据权利要求1、2或4所述的微波理疗仪，其特征在于，所述理疗头(1-4)为轴向微波能量输出器。

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