CN203915796U - 一种可标识和识别超声探头的超声治疗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可标识和识别超声探头的超声治疗设备，该超声治疗设备包括设备主体和超声探头，设备主体包括控制器、功率输出电路和标识访问模块，超声探头包括超声波换能器以及具有唯一标识信息的标识与存储电路，标识与存储电路为可写入和读出数据的存储型电子器件，超声波换能器与功率输出电路相连，标识与存储电路与标识访问模块相连，标识与存储电路的存储空间内设置的写入数据包括控制器通过标识访问模块在所述存储空间内设置的超声探头的使用时长参数信息。该超声治疗设备通过对超声探头进行标识和识别，使得超声探头得到有效的管理，保证治疗期间的效果的稳定性。

Description

一种可标识和识别超声探头的超声治疗设备

技术领域

本实用新型涉及一种超声治疗装置，具体涉及一种可标识和识别超声探头的超声治疗设备。

背景技术

超声治疗是临床中一种重要的物理治疗手段。超声技术在医疗方面的独特疗效已得到医学界的普遍认可，并越来越被临床重视和采用。国内外医学专家利用超声技术在治疗软组织损伤、慢性疼痛康复、肢体运动康复方面积取得了非常好的疗效，并把超声治疗拓展到骨科、外科、内科、儿科、肿瘤科、男科、妇产科等，在临床得以广泛应用，并取得了满意的治疗效果。

医用超声治疗大体上有以下的效果：(1)超声可对组织细胞进行“内按摩”，超声振动引起组织细胞内物质运动，这种机械效应可以改变细胞膜的通透性，刺激细胞半透膜的弥散过程，促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态，改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。(2)超声可使人体组织产生“内生热”，人体组织对超声能量有比较大的吸收能力，因此当超声波在人体组织中传播过程中其能量不断地被组织吸收而变成热量，这种热效应可增加血液循环，加速代谢，改善局部组织营养，增强酶活力。(3)超声的机械效应和温热效应均可促发若干物理化学变化，包括：(a)提高生物膜的通透性的弥散作用；(b)使凝胶转化为溶胶状态的触变作用；(c)改变细胞功能、提高细胞内钙质水平的空化作用；(d)将多个相同或相似的分子合成一个较大分子的聚合作用与将大分子的化学物变成小分子的解聚作用；(e)消炎并修复受损细胞作用。

如图1所示，现有的超声治疗设备主要包括设备主体1和超声探头2(或超声波换能器、简称超声头)，其中超声探头2是电能到声能的转换设备，即可将医用超声物理治疗设备输出的电压/电流转化为超声，通常以插头/插座的形式通过线缆连接至设备主体。超声探头2通过耦合剂与人体的治疗部位接触，设备主体1输出频率和超声探头谐振频率相同的超声电信号作用于超声探头2，超声探头2将超声电信号的电能转换为超声波声能输出，声能透过耦合剂作用于治疗部位，并进入人体以取得治疗效果。

超声探头作为功率输出元件，其本身存在一定的工作“寿命”，随着工作时间的增加，通常会出现超声头的参数漂移、性能恶化甚至失效的情况。作为医用超声物理治疗设备的关键部件之一，超声探头的超期使用将可能影响临床治疗的效果，这相当于治疗剂量的不足、失效或者治疗方式的偏差。然而，传统的超声探头是纯粹的电能到声能的输出转换设备，设备主体无法识别某个具体的超声探头，因此不记录某个具体超声探头的工作时长及性能状态；同时，设备主体不能识别超声探头的生产厂商及型号等参数，且无法识别和反馈在输出端上到底有没有接上超声探头。

鉴于这样的情况，现有技术中设备主体无法发现超声探头是否处于超期使用的状态，同时也无法识别所连接的超声探头的生产厂商及型号是否适用本超声治疗设备。如果在超声探头出现超期使用或故障后，设备主体由于无法标识超声探头的状态，仍然继续使用超声探头，导致难以定量评价治疗质量，最终严重影响超声治疗效果。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提出一种可标识和识别超声探头的超声治疗设备，通过对每一只超声探头设定唯一标识信息，并记录其使用时长，以对超声探头的工作状态进行判断，使得超声探头得到有效的管理，保证治疗期间的效果的稳定性。

本实用新型的技术方案如下：

一种可标识和识别超声探头的超声治疗设备，包括设备主体和超声探头，所述设备主体和超声探头通过线缆相连，其特征在于，所述设备主体包括控制器、功率输出电路和标识访问模块，所述控制器分别与功率输出电路和标识访问模块相连，所述超声探头包括超声波换能器以及具有唯一标识信息的标识与存储电路，所述标识与存储电路为可写入和读出数据的存储型电子器件；所述超声波换能器与功率输出电路相连，所述标识与存储电路与标识访问模块相连；所述标识与存储电路的存储空间内设置的写入数据包括控制器通过标识访问模块在所述存储空间内设置的超声探头的使用时长参数信息。

所述控制器通过标识访问模块在标识与存储电路的存储空间内采用超声探头的使用时长的累加或剩余时长的累减来实时设置超声探头的使用时长参数信息，同时所述控制器根据使用时长参数信息控制功率输出电路的信号输出从而实现超声探头的运行监控。

所述标识与存储电路的存储空间内设置的读出数据包括超声探头的配置生产参数信息，所述配置生产参数信息包括生产厂商、批次和生产日期。

所述设备主体还包括数据库，所述数据库与控制器相连，所述控制器通过标识访问模块获取到标识与存储电路中的超声探头的配置生产参数信息后与数据库中的数据进行匹配判断进而控制功率输出电路的信号输出。

所述标识与存储电路的存储空间内设置的读出数据还包括超声探头的配置技术参数信息，所述配置技术参数信息包括超声谐振点、电声转换效率以及不同的电压输出产生的声功率输出对应表；所述控制器根据所述配置技术参数信息控制功率输出电路的信号输出校准。

所述标识与存储电路采用EEPROM芯片，所述唯一标识信息为EEPROM芯片的注册号。

所述标识与存储电路采用DS2431芯片，所述写入和读出数据存储于DS2431芯片的1024位存储空间内。

本实用新型的技术效果如下：

本实用新型涉及的一种可标识和识别超声探头的超声治疗设备，包括设备主体和超声探头，其中，设备主体包括控制器、功率输出电路和标识访问模块，超声探头包括超声波换能器以及具有唯一标识信息的标识与存储电路，标识与存储电路为可写入和读出数据的存储型电子器件；超声波换能器与功率输出电路相连，标识与存储电路与标识访问模块相连；标识与存储电路的存储空间内设置的写入数据包括控制器通过标识访问模块在所述存储空间内设置的超声探头的使用时长参数信息。本实用新型的超声治疗设备由设备主体中的控制器通过标识访问模块对超声探头进行访问，具体包括了对超声探头中的标识与存储电路进行访问，由于标识与存储电路具有唯一标识信息，这样控制器能够通过标识访问模块读取该标识信息，从而实现对超声探头的识别，这样当线缆输出端没有接超声探头时，控制器无法获取超声探头的标识信息，控制器就能够通过是否有访问到超声探头的数据来识别和反馈在设备主体的输出端上到底有没有接上超声探头，从而避免空载。设备主体中的控制器通过标识访问模块读出超声探头的标识与存储电路中有关该超声探头的相关数据，并且能够通过该标识访问模块对超声探头的标识与存储电路的存储空间内写入数据，向不同的超声探头中写入各自的数据，写入的数据包括设置超声探头的使用时长参数信息，通过记录具体超声探头的使用时长，避免超声探头出现超期的情况，一旦控制器发现超期，控制器随即向功率输出电路发出截止信号，功率输出信号停止向超声波换能器输出电压/电流信号，禁止当前超声探头工作，在达到工作寿命时可以提示用户更换超声探头，从而为保证超声治疗质量提供了基础。避免了传统的超声治疗设备由于设备主体无法标识超声探头的状态，在超声探头出现超期使用或故障后仍然继续使用超声探头导致严重影响超声治疗效果的弊端。本实用新型超声治疗设备中的超声探头不再是单纯的输出型的功率转化设备，而是具有自我标识能力的可以读写的智能设备。由于超声探头具有自我标识的能力，因此该超声治疗设备能够鉴别某个具体的超声探头，一方面可防止非指定型号的超声探头接到设备上，并可识别是否有超声探头接到设备上，避免空载；另一方面通过结合对某个超声探头的工作使用时长的记录，以对超声探头的工作状态进行判断，可防止超期使用的超声探头接到设备主体上，使得超声探头得到有效的管理，保证治疗期间的效果的稳定性，还可基于读写的数据对超声探头的使用情况进行监控和溯源，在技术维护、返修中得到第一手的运行时刻资料。

设置标识与存储电路的存储空间内设置的读出数据包括超声探头的生产厂商、批次和生产日期等配置生产参数信息，控制器通过标识访问模块读取配置生产参数信息后，可直接与设备主体预存的可匹配的超声探头的型号等生产参数信息进行匹配判断，或者通过在设备主体内单独设置的数据库中进行型号等相关信息的检索，进而处理得出该超声探头是否与设备主体所兼容，或者说是能够识别出所连接的超声探头的生产厂商及型号等信息是否适用本实用新型的超声治疗设备，当连接了不适用的超声探头时，控制器控制功率输出电路停止信号输出。避免了传统的超声设备由于无法标记和识别超声探头在使用不适合的超声探头时导致的设备损坏和影响治疗效果的问题，还可以对超声探头的质量进行追踪，并使得本实用新型形成可进一步追溯超声探头的质量及参数变化的可标识和识别超声探头的超声治疗设备。

设置标识与存储电路的存储空间内设置的读出数据还包括超声探头的超声谐振点、电声转换效率以及不同的电压输出产生的声功率输出对应表等配置技术参数信息，控制器通过标识访问模块读取这些配置技术参数信息后，控制器可以基于该配置技术参数信息控制功率输出电路的信号输出进而实现技术参数不一致的超声探头经由超声治疗设备进行最终的输出校准。

本实用新型超声治疗设备中的标识与存储电路采用EEPROM芯片，优选采用DS2431芯片，可使用其内置的不能更改的、唯一的64位ROM注册号作为每个超声探头的标识信息，因此可以单独为超声探头设置标识信息，可节省生产成本。此外，DS2431芯片具有1024bit的可以读写的数据存储能力，用于方便存储只读的超声探头的生产型号、批次、生产日期等配置生产参数信息和超声探头的配置技术参数信息(含超声谐振点、电声转换效率等)，以及读写的使用时长等信息。

附图说明

图1是现有技术中超声治疗设备结构示意图。

图2是本实用新型可标识和识别超声探头的超声治疗设备的结构示意图。

图3是本实用新型可标识和识别超声探头的超声治疗设备的优选结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行说明。

在以下描述中，一些具体细节为计算机领域的技术人员提供对本实用新型的整体理解。在实施例中，以示意图或者框图的形式表明实现具体功能的元件，以便突出技术重点，而不会在不必要的细节方面模糊本实用新型。比如，由于本领域普通技术人员的理解范围中涵盖了关于网络通信、电磁信号指令技术、接口或输入/输出技术等本领域中公开的、常识性的细节，因而在实施例中最大程度上省略了上述技术细节，而不认为这些细节是获得本实用新型完整的技术方案所必须的特征。

本实用新型涉及一种可标识和识别超声探头的超声治疗设备，其结构如图2所示，包括设备主体1和超声探头2，设备主体1和超声探头2通过线缆相连。其中，设备主体1中包括控制器11、功率输出电路12和标识访问模块13，控制器11分别与功率输出电路12和标识访问模块13连接，并进行数据交换。本实用新型超声治疗设备的超声探头2不再是单纯的输出型的功率转化设备，而是具有自我标识能力的可以读写的智能设备，包括超声波换能器21以及具有唯一标识信息的标识与存储电路22，标识与存储电路22为可写入和读出数据的存储型电子器件，超声波换能器21与功率输出电路12相连，标识与存储电路22与标识访问模块13相连，标识与存储电路22的存储空间内设置的写入数据包括控制器11通过标识访问模块13在所述存储空间内设置的超声探头2的使用时长参数信息，由此超声探头2具备了自我标识和数据记录的能力。

标识与存储电路22是可以在超声探头2内部或连接超声探头2的线缆中设置的具有唯一标识信息的电子器件，所述唯一标识信息的表现形式可以是唯一标识代码，唯一标识代码可以由设备主体1中的控制器11通过标识访问模块13读出用于区别不同的超声探头2。标识与存储电路22为可写入和读出数据的存储型电子器件，可由设备主体1中的控制器11通过标识访问模块13写入和读出数据，用于向不同的超声探头2中写入各自的数据。标识与存储电路22通过自身的存储空间存储唯一标识代码的标识信息和其它参数信息，标识与存储电路22的标识(只读)和存储(读写)功能可以是相互独立的，根据超声治疗设备的情况拥有其中之一或兼有。仅具备标识功能不能实现治疗过程中的时间记录和过程记录，因此也无法防止超声探头2的超时使用；存储功能由于是可读写的存储，因此标识信息也可以存储于此，完成所有的功能。

在本实用新型超声治疗设备的实施例中，标识与存储电路22单元优选Maxim的DS2431芯片，DS2431芯片是一款1024位的EEPROM芯片，每个EEPROM芯片都有不能更改的、唯一的64位ROM注册号，该注册号由工厂光刻写入芯片中。在设备主体1中增加了该芯片的访问控制，因而64位的唯一ROM号可以作为超声探头2的标识信息，即本实用新型所述的唯一标识信息，并利用1024位的存储空间写入超声探头2的工作时长等参数信息，当然，该存储空间内也存储读出数据以及其它写入数据。DS2431芯片具有体积小的特点，可以附着在超声探头2内部或连接超声探头2的线缆中，形成具有自我标识和存储能力的“智能”超声探头。标识访问控制模块13实质为访问芯片，可采用ARM访问芯片电路实现。

在正常工作情况下，控制器11用于根据设定参数向功率输出电路12输出控制信号，控制功率输出电路12向超声波换能器21输出电压/电流信号。控制器11还可通过标识访问模块13访问超声探头2的标识与存储电路22，从中读取标识超声探头2的唯一的二进制数据的标识信息。如果该标识信息与控制器11中预置的数据匹配(如该标识信息符合特定编码)，则控制器11可判定该超声探头2是符合超声治疗设备规格的超声探头。设备主体1中还可设置用于存储参数信息的数据库，如图3所示的本实用新型超声治疗设备的优选结构，设备主体1还包括数据库14，该数据库14与控制器11相连；如果控制器11通过标识访问模块获取的标识信息与存储在数据库14中的某条记录相符，则控制器11可以判定该超声探头2是符合超声治疗设备规格的超声探头。

超声探头2的标识与存储电路22的存储空间内设置的读出数据优选还包括超声探头2的配置生产参数信息，如生产厂商、批次和生产日期等生产相关的参数信息，对超声探头的质量进行追踪。控制器11通过标识访问模块13获取到标识与存储电路22中的超声探头2的配置生产参数信息后与数据库14中的数据进行匹配判断进而控制功率输出电路12的信号输出。当设备主体1连接了不适用的超声探头2时，控制器11控制功率输出电路12停止信号输出，以禁止该超声探头2工作。

超声探头2的标识与存储电路22的存储空间内设置的读出数据优选还包括超声探头2的配置技术参数信息，如超声谐振点、电声转换效率以及不同的电压输出产生的声功率输出对应表等技术相关的参数信息；控制器11根据配置技术参数信息控制功率输出电路12的信号输出进而实现技术参数不一致的超声探头2经由超声治疗设备进行最终的输出校准。

控制器11可以对所读入的唯一的标识信息进行检索，或者直接读取预存在标识与存储电路22中的参数信息，根据上述标识信息或上述配置生产参数信息则可进一步确定超声探头2的生产厂商、生产时间、技术指标等有关的内容，实现超声探头的溯源。研发人员可根据标识访问模块13中记录的参数信息进行进一步分析挖掘，追溯产品质量周期中的性能参数变化，实现超声探头2的使用过程的记录。

控制器11通过标识访问模块13将超声探头2使用时长等参数信息写入标识与存储电路22的存储空间中，并每隔一段时间修改标识与存储电路22中的参数信息，通常是进行使用时长的累加操作或者剩余时间的累减操作，因而超声探头2的使用时长和剩余时长是可知的，实现超声探头2使用时长的即时记录，在运行过程中不断刷新不同工作状态下的使用时长等参数信息。同时，控制器11根据使用时长等参数信息控制功率输出电路12的信号输出从而实现超声探头2的运行监控，在达到工作寿命时可以提示用户更换。一旦控制器11发现超声探头2使用时长超过其设定时长，或剩余时间为0，则判定当前超声探头2为超期使用，控制器11随即向功率输出电路12输出截止信号，功率输出电路12停止向超声波换能器21输出电压/电流信号，禁止当前超声探头2工作，同时通知操作人员更换新的超声探头2。

本实用新型的超声治疗设备中的设备主体1和超声探头2通过两条线缆相连，具体连接可参考图3所示，设备主体1中的功率输出电路12通过传递电功率的信号输出线缆与超声探头2中的超声波换能器21相连，设备主体1中的标识访问模块13通过数据读写信号线缆和标识与存储电路22相连，信号输出线缆和数据读写信号线缆构成超声探头接口，该超声探头接口可以采用异步串行接口(UART接口)、同步设备接口(SPI接口)、两线式串行总线接口(IIC接口)或单总线接口(1-Wire接口)。其中，在选用1-Wire接口的电子器件——标识与存储电路22时，可以选用Maxim公司的DS2431集成电路芯片设置于超声探头2内部或连接超声探头2的线缆中。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种可标识和识别超声探头的超声治疗设备，包括设备主体和超声探头，所述设备主体和超声探头通过线缆相连，其特征在于，所述设备主体包括控制器、功率输出电路和标识访问模块，所述控制器分别与功率输出电路和标识访问模块相连，所述超声探头包括超声波换能器以及具有唯一标识信息的标识与存储电路，所述标识与存储电路为可写入和读出数据的存储型电子器件；所述超声波换能器与功率输出电路相连，所述标识与存储电路与标识访问模块相连；所述标识与存储电路的存储空间内设置的写入数据包括控制器通过标识访问模块在所述存储空间内设置的超声探头的使用时长参数信息。

2.根据权利要求1所述的可标识和识别超声探头的超声治疗设备，其特征在于，所述控制器通过标识访问模块在标识与存储电路的存储空间内采用超声探头的使用时长的累加或剩余时长的累减来实时设置超声探头的使用时长参数信息，同时所述控制器根据使用时长参数信息控制功率输出电路的信号输出从而实现超声探头的运行监控。

3.根据权利要求2所述的可标识和识别超声探头的超声治疗设备，其特征在于，所述标识与存储电路的存储空间内设置的读出数据包括超声探头的配置生产参数信息，所述配置生产参数信息包括生产厂商、批次和生产日期。

4.根据权利要求3所述的可标识和识别超声探头的超声治疗设备，其特征在于，所述设备主体还包括数据库，所述数据库与控制器相连，所述控制器通过标识访问模块获取到标识与存储电路中的超声探头的配置生产参数信息后与数据库中的数据进行匹配判断进而控制功率输出电路的信号输出。

5.根据权利要求3或4所述的可标识和识别超声探头的超声治疗设备，其特征在于，所述标识与存储电路的存储空间内设置的读出数据还包括超声探头的配置技术参数信息，所述配置技术参数信息包括超声谐振点、电声转换效率以及不同的电压输出产生的声功率输出对应表。

6.根据权利要求1所述的可标识和识别超声探头的超声治疗设备，其特征在于，所述标识与存储电路采用EEPROM芯片，所述唯一标识信息为EEPROM芯片的注册号。

7.根据权利要求6所述的可标识和识别超声探头的超声治疗设备，其特征在于，所述标识与存储电路采用DS2431芯片，所述写入和读出数据存储于DS2431芯片的1024位存储空间内。

8.根据权利要求1所述的可标识和识别超声探头的超声治疗设备，其特征在于，所述设备主体中的功率输出电路通过信号输出线缆与超声探头中的超声波换能器相连，所述设备主体中的标识访问模块通过数据读写信号线缆和标识与存储电路相连，信号输出线缆和数据读写信号线缆构成超声探头接口，所述超声探头接口采用异步串行接口或同步设备接口或两线式串行总线接口或单总线接口。