CN115192926A - 一种自适应超声骨修复治疗系统及治疗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自适应超声骨修复治疗系统及治疗方法，包括超声发射模块，用于产生超声波；超声接收模块，用于接收超声波反射信息；数据分析模块，通过反射信息计算分析，超声波在该介质下传播的损耗，计算该介质的厚度；参数调整模块，用于修改系统参数，基于一种系统即可在针对不同患者的不同待治疗部位进行有效治疗，治疗效果好，治疗过程快速方便，解决了治疗方案需要调节大量参数的传统技术方案，能够结合大数据以及云计算的方式实现大量病例参考，实现快速制定治疗方案以及治疗参数。
Description
技术领域
本发明涉及超声波诊断治疗技术领域，具体为一种自适应超声骨修复治疗系统及治疗方法。
背景技术
研究结果表明，特定的超声波频率、功率强度、调制频率和信号的占空比，对骨修复有很好的辅助治疗作用，已得到广泛应用。在这种治疗系统中，通常采用一个圆形直探头作为超声治疗头，这种探头具有确定的尺寸和特定的工作频率，通过设定超声波功率强度和工作时间来进行治疗。
超声治疗应用中，一般不使用连续的超声波，使用的是调制过的超声波，通过调整超声波的输出时间比，来调整总体的超声波功率强度。
特定的超声波频率、功率强度、调制频率和信号的占空比，对骨修复有很好的辅助治疗作用。研究结果同时表明，对于骨修复有效的超声工作频率、功率强度、调制频率和信号的占空比，这几个关键的治疗参数，范围都很窄。
现有的超声治疗设备，参数的设定是按照探头表面，也就是按照与皮肤接触的部分进行设定的。这种设备在实际使用时，患者的体格差异很大，有些患者的肌肉结实，厚度大；有些患者的肌肉量少，厚度薄。因此同一套参数，对于不同的患者，效果会差异很大，这也是不同研究结果差异较大的一个主要因素。
发明内容
基于上述技术缺陷，本发明提供一种自适应超声骨修复治疗系统及治疗方法，解决了上述技术问题中的技术缺陷。
本发明一种自适应超声骨修复治疗系统，包括超声发射模块，用于产生超声波，于相同介质下传播，其具有一超声波探头；超声接收模块，用于接收超声波反射信息，根据反射源，确定待治疗部位；数据分析模块，通过反射信息计算分析，超声波在该介质下传播的损耗，计算该介质的厚度；参数调整模块，用于修改系统参数，所述参数调整模块具有预设参数，所述治疗系统还具有一大数据医疗平台，该大数据医疗平台用于采集并存储患者的疾病信息以及治疗信息，所述大数据医疗平台与治疗系统信息互通。
进一步，所述大数据医疗平台包括病历大数据模块、医疗设备大数据模块、疾病诊断大数据模块，所述病历大数据模块基于采集到的患者疾病信息汇集形成，所述医疗设备大数据模块基于疾病治疗时所采用的各医疗设备，以及该医疗设备对于疾病的治疗效果，所述疾病诊断大数据模块基于疾病的特征病状，进行初步判断的医疗信息，以及后续深入检查后再进行的治疗方案。
进一步，所述超声波探头由敏感单元及贴附在敏感单元的电极片组成，所述电极片具有多片，且间隔设置，每一电极片连接有一控制开关。
进一步，还包括一机箱，所述超声发射模块、超声接收模块、数据分析模块以及参数调整模块设置于机箱内。
进一步，所述机箱一面安装有显示屏，所述显示屏为触摸屏，所述触摸屏上具有触控图标，该触控图标用于辅助调节超声波参数，所述触控图标与参数调整模块电连接。
进一步所述机箱上设有调节件，所述调节件由旋钮以及按钮组成，所述调节件安装在机箱面板上，所述调节件用于辅助调节超声波参数，所述调节件与参数调整模块电连接所述超声波参数包括输出电压、超声波频率、工作时间、调制频率、开机按钮以及关机按钮。
一种自适应超声骨修复治疗方法，包括以下步骤：
（1）操作超声波探头使其移动至待治疗区域上方，超声发射模块启动超声波探头使其发射超声波，超声波以肌肉为介质传播，到达骨质部分，并反射超声波信息；
（2）超声接收模块接收超声波反射信息，并将反射信息输送至数据分析模块，根据超声波既定的传播介质以及反射信息中，超声波的损耗，确定待治疗部位；
（3）步骤（2）中根据超声波损耗，还得出肌肉的厚度，从而确定超声波近场区的长度；
（4）参数调整模块，根据上述信息，自动调整超声波探头的功率参数，保证产生的超声波达到最有效的治疗参数，该参数为工作频率0.5~3MHz、电压0-150V、超声波平均功率强度10~1000mW/cm²、调制脉冲频率0.5-2.0kHz、波宽100-500μs；
（5）产生的超声波近场区长度与待治疗部位相近；
（6）通过大数据医疗平台快速检索疾病特征，发现病例及治疗方案，结合历史治疗方案与现有疾病匹配，快速制定治疗方案，实现简单操作。
进一步，所述步骤（4）中，输出的电压驱动信号，其信号幅度、频率、占空比、调制频率、工作时间中的一种或多种可调节。
本发明一种自适应超声骨修复治疗系统及治疗方法，基于一种系统即可在针对不同患者的不同待治疗部位进行有效治疗，治疗效果好，治疗过程快速方便，解决了治疗方案需要调节大量参数的传统技术方案，能够结合大数据以及云计算的方式实现大量病例参考，实现快速制定治疗方案以及治疗参数。
附图说明
图1为本发明实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件，附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖向”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”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，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
根据图1所示的，本发明一种自适应超声骨修复治疗系统，包括超声发射模块，用于产生超声波，于相同介质下传播，其具有一超声波探头；超声接收模块，用于接收超声波反射信息，根据反射源，确定待治疗部位；数据分析模块，通过反射信息计算分析，超声波在该介质下传播的损耗，计算该介质的厚度；参数调整模块，用于修改系统参数，所述参数调整模块具有预设参数。
治疗系统还具有一大数据医疗平台，该大数据医疗平台用于采集并存储患者的疾病信息以及治疗信息，大数据医疗平台与治疗系统信息互通。大数据医疗平台包括病历大数据模块、医疗设备大数据模块、疾病诊断大数据模块，病历大数据模块基于采集到的患者疾病信息汇集形成，医疗设备大数据模块基于疾病治疗时所采用的各医疗设备，以及该医疗设备对于疾病的治疗效果，疾病诊断大数据模块基于疾病的特征病状，进行初步判断的医疗信息，以及后续深入检查后再进行的治疗方案。
本实施例中，在疾病的研究与治疗过程中，将已知的疾病信息同步上传至大数据医疗平台，该大数据医疗平台下连接有若干，且分布在不同区域的治疗系统，疾病的特征以及治疗方案在大数据医疗平台汇集，使医疗单位能够做到早发现早治疗，快速查找相应病证及治疗方案，减少了疾病的研究过程，减少了患者的等待时间，提高了治愈率，减少患者痛苦。
超声波探头由敏感单元及贴附在敏感单元的电极片组成，电极片具有多片，且间隔设置，每一电极片连接有一控制开关，还包括一机箱，超声发射模块、超声接收模块、数据分析模块以及参数调整模块设置于机箱内，机箱一面安装有显示屏，显示屏为触摸屏，触摸屏上具有触控图标，该触控图标用于辅助调节超声波参数，触控图标与参数调整模块电连接，机箱上设有调节件，调节件由旋钮以及按钮组成，调节件安装在机箱面板上，调节件用于辅助调节超声波参数，调节件与参数调整模块电连接超声波参数包括输出电压、超声波频率、工作时间、调制频率、开机按钮以及关机按钮。
本发明的机箱，采用触控屏和调节按钮两种方式进行辅助超声波参数的调节，根据应用场景选择其中一方式使用，或同时采用两种调节方式。
超声波通过超声波探头发射，超声波传播路径一直，使用时，该超声波探头被移动至待治疗区域的上方，并与待治疗区域贴紧，一般的，与待治疗部位正上方的皮肤贴紧，然后再通过超声波探头发射超声波，避免超声波距离太远造成无谓的扩散，提高检测效果和治疗效果，超声波在肌肉介质传播，并实时产生反射信息，超声接收模块用于接收该信息，并实时输送至数据分析模块，当超声波传播改变传播介质，到达骨头时，产生异于肌肉介质的反射信号，数据分析模块接收到该反射信息时，停止超声波发射模块发射超声波，并将数据信息与参数调整模块进行信息交换，确定待治疗部位的深度、超声波损耗等信息，并制定最佳治疗参数，然后再次启动超声波发射模块，产生的超声波为最佳治疗参数，优先选择的，参数为工作频率0.5~3MHz、电压0-150V、超声波平均功率强度10~1000mW/cm²、调制脉冲频率0.5-2.0kHz、波宽100-500μs；使超声波近场区长度与待治疗部位相近。
一种自适应超声骨修复治疗方法，包括以下步骤：
（1）操作超声波探头使其移动至待治疗区域上方，超声发射模块启动超声波探头使其发射超声波，超声波以肌肉为介质传播，到达骨质部分，并反射超声波信息；
（2）超声接收模块接收超声波反射信息，并将反射信息输送至数据分析模块，根据超声波既定的传播介质以及反射信息中，超声波的损耗，确定待治疗部位；
（3）步骤（2）中根据超声波损耗，还得出肌肉的厚度，从而确定超声波近场区的长度；
（4）参数调整模块，根据上述信息，自动调整超声波探头的功率参数，保证产生的超声波达到最有效的治疗参数，该参数为工作频率0.5~3MHz、电压0-150V、超声波平均功率强度10~1000mW/cm²、调制脉冲频率0.5-2.0kHz、波宽100-500μs；
（5）产生的超声波近场区长度与待治疗部位相近；
（6）通过大数据医疗平台快速检索疾病特征，发现病例及治疗方案，结合历史治疗方案与现有疾病匹配，快速制定治疗方案，实现简单操作。
步骤（4）中，输出的电压驱动信号，其信号幅度、频率、占空比、调制频率、工作时间中的一种或多种可调节。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种自适应超声骨修复治疗系统，其特征在于：所述治疗系统包括超声发射模块，用于产生超声波，于相同介质下传播，其具有一超声波探头；超声接收模块，用于接收超声波反射信息，根据反射源，确定待治疗部位；数据分析模块，通过反射信息计算分析，超声波在该介质下传播的损耗，计算该介质的厚度；参数调整模块，用于修改系统参数，所述参数调整模块具有预设参数，所述治疗系统还具有一大数据医疗平台，该大数据医疗平台用于采集并存储患者的疾病信息以及治疗信息，所述大数据医疗平台与治疗系统信息互通。
2.根据权利要求1所述的自适应超声骨修复治疗系统，其特征在于：所述大数据医疗平台包括病历大数据模块、医疗设备大数据模块、疾病诊断大数据模块，所述病历大数据模块基于采集到的患者疾病信息汇集形成，所述医疗设备大数据模块基于疾病治疗时所采用的各医疗设备，以及该医疗设备对于疾病的治疗效果，所述疾病诊断大数据模块基于疾病的特征病状，进行初步判断的医疗信息，以及后续深入检查后再进行的治疗方案。
3.根据权利要求1所述的自适应超声骨修复治疗系统，其特征在于：所述超声波探头由敏感单元及贴附在敏感单元的电极片组成，所述电极片具有多片，且间隔设置，每一电极片连接有一控制开关，所述超声发射模块、超声接收模块、数据分析模块以及参数调整模块安装在一机箱内。
4.根据权利要求3所述的自适应超声骨修复治疗系统，其特征在于：所述机箱一面安装有显示屏，所述显示屏为触摸屏，所述触摸屏上具有触控图标，该触控图标用于辅助调节超声波参数，所述触控图标与参数调整模块电连接。
5.根据权利要求4所述的自适应超声骨修复治疗系统，其特征在于：所述机箱上设有调节件，所述调节件由旋钮以及按钮组成，所述调节件安装在机箱面板上，所述调节件用于辅助调节超声波参数，所述调节件与参数调整模块电连接所述超声波参数包括输出电压、超声波频率、工作时间、调制频率、开机按钮以及关机按钮。
6.一种自适应超声骨修复治疗方法，基于权利要求1-5任一项所述的自适应超声骨修复治疗系统，其特征在于：包括以下步骤：
（1）操作超声波探头使其移动至待治疗区域上方，超声发射模块启动超声波探头使其发射超声波，超声波以肌肉为介质传播，到达骨质部分，并反射超声波信息；
（2）超声接收模块接收超声波反射信息，并将反射信息输送至数据分析模块，根据超声波既定的传播介质以及反射信息中，超声波的损耗，确定待治疗部位；
（3）步骤（2）中根据超声波损耗，还得出肌肉的厚度，从而确定超声波近场区的长度；
（4）参数调整模块，根据上述信息，自动调整超声波探头的功率参数，保证产生的超声波达到最有效的治疗参数，该参数为工作频率0.5~3MHz、电压0-150V、超声波平均功率强度10~1000mW/cm²调制脉冲频率0.5-2.0kHz、波宽100-500μs；
（5）产生的超声波近场区长度与待治疗部位相近；
（6）通过大数据医疗平台快速检索疾病特征，发现病例及治疗方案，结合历史治疗方案与现有疾病匹配，快速制定治疗方案，实现简单操作。
7.如权利要求6所述的自适应超声骨修复治疗方法，其特征在于：所述步骤（4）中，输出的电压驱动信号，其信号幅度、频率、占空比、调制频率、工作时间中的一种或多种可调节。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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