CN113100876A - 一种超声介入治疗多功能同步控制方法、系统及针刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声介入治疗多功能同步控制方法、系统及针刀装置，涉及医疗器械领域，解决了现有的针刀装置使用时内部创口多、功能单一的问题，其技术方案要点是：本发明提供的针刀装置在刺入时，将针刀体置入容纳腔内，超声波发生器输出的超声波作用于针头体，通过针头体进行刺入能够有效减小刺口宽度、提高了刺口的愈合能力；当刺入过程中侧面存在需要切割的部位时，通过控制启动件将呈弧形刀片的针刀体从容纳腔内取出，并通过控制驱动件控制针刀体的切割频率，整体操作过程无需大幅度调整针刀装置的方向，在进行针刀治疗过程中产生的内部创口数量少，减少了患者痛苦。

Description

一种超声介入治疗多功能同步控制方法、系统及针刀装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，更具体地说，它涉及一种超声介入治疗多功能同步控制方法、系统及针刀装置。

背景技术

将超声波作用于人体以达到治疗目的的方法称为超声波疗法，超声波作用于人体组织产生机械作用、热作用和空化作用，导致人体局部组织血流加速，血液循环改善，血管壁蠕动增加，细胞膜通透性加强，离子重新分布，新陈代谢旺盛，组织中氢离子浓度减低，PH值增加，酶活性增强，组织再生修复能力加强，肌肉放松，肌张力下降，疼痛减轻或缓解。

针刀疗法是一种介于手术方法和非手术疗法之间的闭合性松解术。针刀疗法是将东方中医学的基本理论和西方医学的手术解剖基本理论融为一体。针刀大小长度与针灸针相似，但其尖端为平刃，可进行切割松解操作，针刀既有中医针灸的效果，又有手术刀的特点，从中医角度，针刀可以舒筋活络，使风寒湿气排出，让气血经络运行通畅，作用于穴位，达到中医针灸调和阴阳，疏通经脉，调和脏腑、扶正祛邪的作用。针刀治疗的适应症有软组织损伤性病变和骨关节病变、内科病、慢性病、美容等，经过医生多年的临床实践，针刀理论不断充实、完善，疗效不断提高。

然而，现有的针刀装置为了达到刺入、切割双重功能将针刀设计成大小长度与针灸针相似、尖端为平刃的结构，虽然简化了针刀结构、操作方便，但是在针刀刺入人体时平刃结构将使得刺口宽度较宽，愈合能力相对较弱；此外，现有的针刀装置在切割时仅能针对刺入正对方向的部位完成切割，而对于侧壁的部分仅能通过调整针刀位置，使其处于正对位置进行切割，而针刀装置的位置调整必然导致人体内部存在的创口多。基于此，如何研究设计一种超声介入治疗多功能同步控制方法、系统及针刀装置是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种超声介入治疗多功能同步控制方法、系统及针刀装置。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了一种超声介入治疗多功能同步控制的针刀装置，包括依次连接的超声换能器、传导连杆以及针刀装置；

超声换能器远离传导连杆的一端设有调频器和超声波发生器，调频器的输出端与超声波发生器的输入端连接；

针刀装置包括针刀体和针头体，针头体设置有用于放置针刀体的容纳腔，且针刀体与容纳腔的内壁转动连接；

传导连杆内设置有控制针刀体打开的启动件以及控制针刀体切割的驱动件。

进一步的，所述启动件为电动伸缩节，电动伸缩节的两端分别与针刀体、驱动件的输出端部连接，驱动件驱使电动伸缩节做往复摆动。

进一步的，所述驱动件为伸缩杆或往复摆动机构。

进一步的，所述针刀体为刀刃设置在内凹侧的弧形刀片，且针刀体处于关闭状态时刀刃嵌入容纳腔内。

进一步的，所述针刀体的外凸侧设有中间连杆，中间连杆的另一端与电动伸缩节的端部连接；容纳腔靠近中间连杆的一侧设有隔板。

第二方面，提供了一种超声介入治疗多功能同步控制方法，包括以下步骤：

将输入控制信息解析后生成第一信号、第二信号，并根据第一信号调节超声波发生器的工作输入频率、第二信号调节超声波发生器的微调频率以控制超声波发生器传导至针头体的实际工作频率；

根据第一信号的调频值、第二信号的调频值做差值运算后得到超声波发生器的调频模式值，并根据调频模式值的正负信息对应生成控制针刀体的开闭状态的第三信号、第四信号；

以及，响应于第三信号后根据微调频率、倍数因子参数做乘积运算后得到切割参数值，并根据切割参数值生成控制针刀体的切割频率的第五信号。

进一步的，所述第一信号、第二信号的生成过程具体为：

将以二维坐标形式表征的控制信息解析成横坐标信息、纵坐标信息；

根据横坐标信息、纵坐标信息绝对值分别确定工作输入频率、微调频率的调频幅度；

根据横坐标信息、纵坐标信息的正负值分别确定工作输入频率、微调频率的升降模式；

将工作输入频率、微调频率的调频幅度、升降模式融合处理后分别得到第一信号、第二信号。

进一步的，所述第三信号、第四信号的生成过程具体为：

将第一信号、第二信号中表征升降模式、调频幅度的调频值做差值，得到调频模式值；

若调频模式值为正，则生成第三信号；

若调频模式值为负，则生成第四信号。

第三方面，提供了一种超声介入治疗多功能同步控制系统，包括处理器、超声波发生器、工作调频模块以及针刀装置；

针刀装置配置有针刀体、针头体、用于控制针刀体打开的启动件以及用于控制针刀体切割的驱动件；

工作调频模块的输出端与超声波发生器的输入端连接；

处理器的第一输入端外接通信模块；

处理器的第一输出端与工作调频模块的输入端连接，处理器的第二输出端与超声波发生器中微调模块的输入端连接；

处理器的第三输出端与启动件的输入端连接；

处理器的第三输出端与处理器的第二输入端连接，处理器的第四输出端与驱动件的输入端连接。

进一步的，所述处理器包括解析单元、模式分析单元、工作控制单元；

解析单元，配置有处理器的第一输入端、第一输出端、第二输出端，用于将输入控制信息解析后生成第一信号、第二信号，并根据第一信号调节超声波发生器的工作输入频率、第二信号调节超声波发生器的微调频率以控制超声波发生器传导至针头体的实际工作频率；

模式分析单元，配置有处理器的第三输出端，且输入端与解析单元的输出端连接，用于根据第一信号的调频值、第二信号的调频值做差值运算后得到超声波发生器的调频模式值，并根据调频模式值的正负信息对应生成控制针刀体的开闭状态的第三信号、第四信号；

工作控制单元，配置有处理器的第四输出端，且输入端与解析单元的输出端连接，用于响应于第三信号后根据微调频率、倍数因子参数做乘积运算后得到切割参数值，并根据切割参数值生成控制针刀体的切割频率的第五信号。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的针刀装置在刺入时，将针刀体置入容纳腔内，超声波发生器输出的超声波作用于针头体，通过针头体进行刺入能够有效减小刺口宽度、提高了刺口的愈合能力；当刺入过程中侧面存在需要切割的部位时，通过控制启动件将呈弧形刀片的针刀体从容纳腔内取出，并通过控制驱动件控制针刀体的切割频率，整体操作过程无需大幅度调整针刀装置的方向，在进行针刀治疗过程中产生的内部创口数量少，减少了患者痛苦；

2、本发明通过对输入的控制信息解析后能够同时生成五个信号，保证了针头体、针刀体同步使用，无需输入多个控制参数进行分别控制，且保持针头体继续刺入、针刀体开闭以及针刀体的频率控制处于同步控制，有效提高了针刀治疗的精确度；

3、本发明通过对超声波发生器的工作输入频率和微调频率进行同步调整与控制，能够有效对超声波发生器进行校正，有效增强了超声波发生器使用的精确度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明实施例中的流程图；

图2是本发明实施例中的工作原理图；

图3是本发明实施例中针刀装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中针刀体与针头体的连接结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

101、调频器；102、超声波发生器；103、超声换能器；104、传导连杆；105、针头体；106、针刀体；107、容纳腔；108、隔板；109、中间连杆；110、启动件；111、驱动件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图1-4，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：一种超声介入治疗多功能同步控制的针刀装置，如图3与图4所示，包括依次连接的超声换能器103、传导连杆104以及针刀装置。超声换能器103远离传导连杆104的一端设有调频器101和超声波发生器102，调频器101的输出端与超声波发生器102的输入端连接。针刀装置包括针刀体106和针头体105，针头体105设置有用于放置针刀体106的容纳腔107，且针刀体106与容纳腔107的内壁转动连接。传导连杆104内设置有控制针刀体106打开的启动件110以及控制针刀体106切割的驱动件111。

针刀装置在刺入时，将针刀体106置入容纳腔107内，超声波发生器102输出的超声波作用于针头体105，通过针头体105进行刺入能够有效减小刺口宽度、提高了刺口的愈合能力；当刺入过程中侧面存在需要切割的部位时，通过控制启动件110将呈弧形刀片的针刀体106从容纳腔107内取出，并通过控制驱动件111控制针刀体106的切割频率，整体操作过程无需大幅度调整针刀装置的方向，在进行针刀治疗过程中产生的内部创口数量少，减少了患者痛苦；

在本实施例中，启动件110为电动伸缩节，电动伸缩节的两端分别与针刀体106、驱动件111的输出端部连接，驱动件111驱使电动伸缩节做往复摆动。

在本实施例中，驱动件111为伸缩杆，还可为往复摆动机构。

在本实施例中，针刀体106为刀刃设置在内凹侧的弧形刀片，且针刀体106处于关闭状态时刀刃嵌入容纳腔107内。

在本实施例中，针刀体106的外凸侧设有中间连杆109，中间连杆109的另一端与电动伸缩节的端部连接；容纳腔107靠近中间连杆109的一侧设有隔板108，可有效减少外部积液渗人的情况发生。需要注意的是，传导连杆104内配置的零件均为高精密器件。

实施例2：一种超声介入治疗多功能同步控制方法，该方法可应用于实施例1描述的针刀装置，如图1所示，包括以下步骤：将输入控制信息解析后生成第一信号、第二信号，并根据第一信号调节超声波发生器102的工作输入频率、第二信号调节超声波发生器102的微调频率以控制超声波发生器102传导至针头体105的实际工作频率；根据第一信号的调频值、第二信号的调频值做差值运算后得到超声波发生器102的调频模式值，并根据调频模式值的正负信息对应生成控制针刀体106的开闭状态的第三信号、第四信号；以及，响应于第三信号后根据微调频率、倍数因子参数做乘积运算后得到切割参数值，并根据切割参数值生成控制针刀体106的切割频率的第五信号。

第一信号、第二信号的生成过程具体为：将以二维坐标形式表征的控制信息解析成横坐标信息、纵坐标信息；根据横坐标信息、纵坐标信息绝对值分别确定工作输入频率、微调频率的调频幅度；根据横坐标信息、纵坐标信息的正负值分别确定工作输入频率、微调频率的升降模式；将工作输入频率、微调频率的调频幅度、升降模式融合处理后分别得到第一信号、第二信号。

第三信号、第四信号的生成过程具体为：将第一信号、第二信号中表征升降模式、调频幅度的调频值做差值，得到调频模式值；若调频模式值为正，则生成第三信号；若调频模式值为负，则生成第四信号。

实施例3：一种超声介入治疗多功能同步控制系统，如图2所示，包括处理器、超声波发生器102、工作调频模块以及针刀装置。针刀装置配置有针刀体106、针头体105、用于控制针刀体106打开的启动件110以及用于控制针刀体106切割的驱动件111。工作调频模块的输出端与超声波发生器102的输入端连接。处理器的第一输入端外接通信模块。处理器的第一输出端与工作调频模块的输入端连接，处理器的第二输出端与超声波发生器102中微调模块的输入端连接。处理器的第三输出端与启动件110的输入端连接。处理器的第三输出端与处理器的第二输入端连接，处理器的第四输出端与驱动件111的输入端连接。

处理器包括解析单元、模式分析单元、工作控制单元。解析单元，配置有处理器的第一输入端、第一输出端、第二输出端，用于将输入控制信息解析后生成第一信号、第二信号，并根据第一信号调节超声波发生器102的工作输入频率、第二信号调节超声波发生器102的微调频率以控制超声波发生器102传导至针头体105的实际工作频率。模式分析单元，配置有处理器的第三输出端，且输入端与解析单元的输出端连接，用于根据第一信号的调频值、第二信号的调频值做差值运算后得到超声波发生器102的调频模式值，并根据调频模式值的正负信息对应生成控制针刀体106的开闭状态的第三信号、第四信号。工作控制单元，配置有处理器的第四输出端，且输入端与解析单元的输出端连接，用于响应于第三信号后根据微调频率、倍数因子参数做乘积运算后得到切割参数值，并根据切割参数值生成控制针刀体106的切割频率的第五信号。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声介入治疗多功能同步控制的针刀装置，其特征是，包括依次连接的超声换能器(103)、传导连杆(104)以及针刀装置；

超声换能器(103)远离传导连杆(104)的一端设有调频器(101)和超声波发生器(102)，调频器(101)的输出端与超声波发生器(102)的输入端连接；

针刀装置包括针刀体(106)和针头体(105)，针头体(105)设置有用于放置针刀体(106)的容纳腔(107)，且针刀体(106)与容纳腔(107)的内壁转动连接；

传导连杆(104)内设置有控制针刀体(106)打开的启动件(110)以及控制针刀体(106)切割的驱动件(111)。

2.根据权利要求1所述的一种超声介入治疗多功能同步控制的针刀装置，其特征是，所述启动件(110)为电动伸缩节，电动伸缩节的两端分别与针刀体(106)、驱动件(111)的输出端部连接，驱动件(111)驱使电动伸缩节做往复摆动。

3.根据权利要求2所述的一种超声介入治疗多功能同步控制的针刀装置，其特征是，所述驱动件(111)为伸缩杆或往复摆动机构。

4.根据权利要求3所述的一种超声介入治疗多功能同步控制的针刀装置，其特征是，所述针刀体(106)为刀刃设置在内凹侧的弧形刀片，且针刀体(106)处于关闭状态时刀刃嵌入容纳腔(107)内。

5.根据权利要求4所述的一种超声介入治疗多功能同步控制的针刀装置，其特征是，所述针刀体(106)的外凸侧设有中间连杆(109)，中间连杆(109)的另一端与电动伸缩节的端部连接；容纳腔(107)靠近中间连杆(109)的一侧设有隔板(108)。

6.一种超声介入治疗多功能同步控制方法，其特征是，包括以下步骤：

将输入控制信息解析后生成第一信号、第二信号，并根据第一信号调节超声波发生器(102)的工作输入频率、第二信号调节超声波发生器(102)的微调频率以控制超声波发生器(102)传导至针头体(105)的实际工作频率；

根据第一信号的调频值、第二信号的调频值做差值运算后得到超声波发生器(102)的调频模式值，并根据调频模式值的正负信息对应生成控制针刀体(106)的开闭状态的第三信号、第四信号；

以及，响应于第三信号后根据微调频率、倍数因子参数做乘积运算后得到切割参数值，并根据切割参数值生成控制针刀体(106)的切割频率的第五信号。

7.根据权利要求6所述的一种超声介入治疗多功能同步控制方法，其特征是，所述第一信号、第二信号的生成过程具体为：

将以二维坐标形式表征的控制信息解析成横坐标信息、纵坐标信息；

根据横坐标信息、纵坐标信息绝对值分别确定工作输入频率、微调频率的调频幅度；

根据横坐标信息、纵坐标信息的正负值分别确定工作输入频率、微调频率的升降模式；

将工作输入频率、微调频率的调频幅度、升降模式融合处理后分别得到第一信号、第二信号。

8.根据权利要求6所述的一种超声介入治疗多功能同步控制方法，其特征是，所述第三信号、第四信号的生成过程具体为：

将第一信号、第二信号中表征升降模式、调频幅度的调频值做差值，得到调频模式值；

若调频模式值为正，则生成第三信号；

若调频模式值为负，则生成第四信号。

9.一种超声介入治疗多功能同步控制系统，其特征是，包括处理器、超声波发生器(102)、工作调频模块以及针刀装置；

针刀装置配置有针刀体(106)、针头体(105)、用于控制针刀体(106)打开的启动件(110)以及用于控制针刀体(106)切割的驱动件(111)；

工作调频模块的输出端与超声波发生器(102)的输入端连接；

处理器的第一输入端外接通信模块；

处理器的第一输出端与工作调频模块的输入端连接，处理器的第二输出端与超声波发生器(102)中微调模块的输入端连接；

处理器的第三输出端与启动件(110)的输入端连接；

处理器的第三输出端与处理器的第二输入端连接，处理器的第四输出端与驱动件(111)的输入端连接。

10.根据权利要求9所述的一种超声介入治疗多功能同步控制系统，其特征是，所述处理器包括解析单元、模式分析单元、工作控制单元；

解析单元，配置有处理器的第一输入端、第一输出端、第二输出端，用于将输入控制信息解析后生成第一信号、第二信号，并根据第一信号调节超声波发生器(102)的工作输入频率、第二信号调节超声波发生器(102)的微调频率以控制超声波发生器(102)传导至针头体(105)的实际工作频率；

模式分析单元，配置有处理器的第三输出端，且输入端与解析单元的输出端连接，用于根据第一信号的调频值、第二信号的调频值做差值运算后得到超声波发生器(102)的调频模式值，并根据调频模式值的正负信息对应生成控制针刀体(106)的开闭状态的第三信号、第四信号；

工作控制单元，配置有处理器的第四输出端，且输入端与解析单元的输出端连接，用于响应于第三信号后根据微调频率、倍数因子参数做乘积运算后得到切割参数值，并根据切割参数值生成控制针刀体(106)的切割频率的第五信号。

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