CN217988185U - 手持式二合一探头的超声治疗仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种手持式二合一探头的超声治疗仪，包括：手柄；控制器，设置在手柄内，用于产生并输出第一驱动信号和第二驱动信号；超声探头组件，与控制器信号连接，设置在手柄的一端，超声探头组件包括第一超声探头和围设在第一超声探头外侧的第二超声探头，第一超声探头内设置有第一超声换能器，第二超声探头内设置有第二超声换能器；第一超声换能器适于将第一驱动信号转换为第一超声波并发射至人体，第二超声换能器适于将第二驱动信号转换为第二超声波并发射至人体，第一超声波与第二超声波频率不同。本申请的超声治疗仪可以同时发射两种不同频率的超声波，以实现对人体同时进行两种不同的治疗作用，缩短治疗周期，提高治疗效率。

Description

手持式二合一探头的超声治疗仪

技术领域

本实用新型涉及一种手持式二合一探头的超声治疗仪，属于超声波治疗技术领域。

背景技术

超声波技术在医疗方面的独特疗效已得到医学界的普遍认可，超声治疗仪是根据超声波能在人体内能产生温热、理化、震动的功效进行治疗，超声治疗仪将产生的超声波能量作用于人体病变部位，具有的方向性强、能量集中和穿透力强的特点，超声波能量可以进入人体肌肉骨骼深层组织直达病患深处。

随着超声换能器和计算机控制技术的迅速发展，超声治疗仪逐步智能化、小型化，且逐渐进入大众的家庭中，成为大众日常生活中可以随时使用的具有辅助治疗和理疗功能的产品，便利了大众生活。

但是，现有的超声治疗仪通常只具备一个超声探头，使得其在治疗过程中只能发射一种频率的超声波，当需要进行两种不同频率的超声波治疗时，需在一项疗程结束后，重新设定超声波频率，再进行下一疗程，使得疗程周期较长，同时，由于人体病变部位的中心位置与周边位置的病变程度或组织厚度不同，一种频率的超声波不能对病变部位的中心位置与周边位置同时形成较好的治疗效果，不利于用户恢复。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种可同时发射两种不同频率超声波的超声治疗仪。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种手持式二合一探头的超声治疗仪，包括：

手柄；

控制器，设置在所述手柄内，用于产生并输出第一驱动信号和第二驱动信号；及

超声探头组件，与所述控制器信号连接，设置在所述手柄的一端，所述超声探头组件包括第一超声探头和围设在所述第一超声探头外侧的第二超声探头，所述第一超声探头内设置有第一超声换能器，所述第二超声探头内设置有第二超声换能器；

所述第一超声换能器适于将所述第一驱动信号转换为第一超声波并发射至人体，所述第二超声换能器适于将所述第二驱动信号转换为第二超声波并发射至人体，所述第一超声波与所述第二超声波频率不同。

进一步地，所述第一超声探头与所述第二超声探头同轴设置。

进一步地，所述控制器包括：

主控模块；

DDS信号发生模块，与所述主控模块信号连接，用于产生并输出所述第一驱动信号和所述第二驱动信号；及

功率放大模块，与所述DDS信号发生模块信号连接，用于放大所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。

进一步地，所述控制器包括频率跟踪模块，所述频率跟踪模块与所述第一超声换能器、所述第二超声换能器、所述主控模块信号连接；

所述频率跟踪模块采集所述第一超声换能器和所述第二超声换能器的谐振频率，并发送第一反馈信号至所述主控模块，所述主控模块根据所述第一反馈信号控制所述DDS信号发生模块产生并输出调制后的驱动信号。

进一步地，所述控制器还包括温度检测模块，所述温度检测模块与所述第一超声换能器、所述第二超声换能器、所述主控模块信号连接；

所述温度检测模块检测所述第一超声换能器和所述第二超声换能器的温度值，所述温度值大于保护阈值，所述温度检测模块发送第二反馈信号至所述主控模块，所述主控模块根据所述第二反馈信号控制所述DDS信号发生模块停止运行。

进一步地，所述超声治疗仪包括设置在所述手柄上的控制开关组，所述控制开关组与所述控制器信号连接；

所述控制开关组发出触发信号至所述控制器，所述控制器根据所述触发信号发出所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。

进一步地，所述超声治疗仪还包括设置在所述手柄上的信息提示组件，所述信息提示组件与所述控制器信号连接，所述控制器根据所述触发信号控制所述信息提示组件显示不同信息的提示信号。

进一步地，所述信息提示组件包括时间指示灯、电源指示灯和强度输出指示灯。

进一步地，所述超声治疗仪还包括供电组件，所述供电组件设置在所述手柄内，用于给所述超声治疗仪提供电能。

进一步地，所述超声探头组件的轴线与所述手柄的轴线之间呈角度设置。

本实用新型的有益效果在于：本申请的超声治疗仪包括手柄、控制器和超声探头组件，超声探头组件包括第一超声探头和围设在其外侧的第二超声探头，控制器输出第一驱动信号至第一超声探头，输出第二驱动信号至第二超声探头，第一超声探头内的第一超声换能器将第一驱动信号转换为第一超声波并发射至人体，第二超声探头内的第二超声换能器将第二驱动信号转换为第二超声波并发射至人体，且第一超声波与第二超声波频率不同。通过设置两个超声探头，使得本申请的超声治疗仪可以同时发射两种不同频率的超声波，以实现对人体同时进行两种不同的治疗作用，缩短治疗周期，提高治疗效率。同时第二超声探头围设在第一超声探头的外侧，使得超声探头组件在接触人体病变部位时，可针对同一病变部位的外周和中心同时发射两种不同频率的超声波以对其中心位置与周边位置同时形成较好的治疗作用，从而提高治疗效果。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型一实施例手持式二合一探头的超声治疗仪的正视结构示意图；

图2为图1所示的手持式二合一探头的超声治疗仪的后视结构示意图；

图3为图1所示的手持式二合一探头的超声治疗仪的模块示意图；

图4为图1所示的手持式二合一探头的超声治疗仪的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

超声治疗的治疗原理涉及到超声波的机械效应、温热效应和理化效应。

其中，机械效应是指超声振动可引起组织细胞内物质运动，由于超声的细微按摩，使细胞浆流动、细胞震荡、旋转、摩擦；细胞的按摩作用(称为“内按摩)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、使细胞内部结构发生变化，导致细胞的功能变化，提高再生机能，使坚硬的结缔组织延伸，软化组织，增强渗透。

温热效应指的是人体组织对超声能量有比较大的吸收本领，超声波在人体组织中传播时，其能量不断地被组织吸收而变成热量，其结果是组织细胞的自身温度升高。产热过程是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。即“内生热”。超声温热效应可增加血液循环、加速代谢、改善局部组织营养、增强酶的活力。

理化效应是指超声治疗的机械效应和温热效应又可促发若干物理及化学变化，继而产生五大作用：弥散、触变、解聚、消炎、修复细胞作用。

根据上述三个效应的配合使用，使得超声治疗可以对人体起到消炎、止痛、促进损伤修复、调节内部机制、改善微循环、消肿、促进药物吸收等作用。需要说明的是，上述对超声波的机械效应、温热效应和理化效应以及超声波对人体可起到的治疗作用的描述均为现有技术，在此不做赘述。

本实施例的手持式二合一探头的超声治疗仪适于向人体发射两种不同频率的超声波，以对人体同时起到两种不同的治疗作用，或者对人体病变部位的不同病变位置同时起到相同且较好的治疗作用，可缩短治疗周期，提高治疗效率。本申请不对该治疗作用种类做具体限定，可结合设计需求进行组合应用。

该超声治疗仪包括手柄1、设置在手柄1内的控制器和设置在手柄1一端的超声探头组件2，该超声探头组件2与控制器信号连接。其中，手柄内还设置有供电组件(未图示)，该供电组件用于给所述超声治疗仪提供电能。在本实施例中，该供电组件为可充电电池，为常规设置，在此不做赘述。用户可通过手柄1握持该超声治疗仪，以控制超声探头组件2于人体上移动。控制器用于产生并输第一驱动信号和第二驱动信号，以驱动该超声探头组件2向人体发射两种不同频率的超声波。

具体的，超声探头组件2包括第一超声探头21和围设在第一超声探头21外侧的第二超声探头22，第一超声探头21内设置有第一超声换能器211，第二超声探头22内设置有第二超声换能器221。该第一超声换能器211适于将第一驱动信号转换为第一超声波并发射至人体，第二超声换能器221适于将第二驱动信号转换为第二超声波并发射至人体，第一超声波与第二超声波频率不同。需要说明的是，第一超声探头21和第二超声探头22为现有技术，其内部还设置有阻尼垫衬(未图示)、匹配层(未图示)和声透镜(未图示)等，在此不详细展开。

为了提高治疗效果，本实施例中，第一超声探头21与第二超声探头22同轴设置。使得超声探头组件2在接触人体病变部位时，第一超声探头21与第二超声探头22针对病变部位发射超声波的范围更加均匀，治疗效果也更加稳定。

呈上述，为了提高用户的使用舒适度，本实施例中，超声探头组件2的轴线与手柄1的轴线之间呈角度设置(如图4)。具体的，手柄1的轴线与超声探头组件2的轴线之间的夹角为钝角或直角。本实施例中，手柄1的轴线与超声探头组件2的轴线之间的夹角为直角，以使超声治疗仪整体大致呈L型结构，缩短手部与被治疗位置之间的垂直距离，使得用户在使用超声治疗仪时，手部无需抬高到较高位置，操作更加舒适方便。需要说明的是，超声探头组件2的轴线如图4中箭头a所示，手柄1的轴线如图4中箭头b所示。

由前述可知，控制器用于产生和输出第一驱动信号和第二驱动信号，以驱动第一超声探头21和第二超声探头22向人体发射出两种不同频率的超声波。为了实现控制器的上述功能，其设置有依次信号连接的主控模块3、DDS信号发生模块4和功率放大模块5。

具体的，DDS信号发生模块4的输入端与主控模块3的输出端信号连接，DDS信号发生模块4的输出端与功率放大模块5的输入端连接，功率放大模块5的输出端与第一超声换能器211的输入端、第二超声换能器221的输入端均信号连接。

呈上述，本实施例的超声治疗仪的具体工作流程为：DDS信号发生模块4产生并输出第一驱动信号和第二驱动信号至功率放大模块5，功率放大模块5放大第一驱动信号和第二驱动信号并将放大后的第一驱动信号发送至第一超声换能器211，将第二驱动信号发送至第二超声换能器221，第一超声换能器211将放大后的第一驱动信号转换成第一超声波并发射至人体，第二超声换能器221将放大后的第二驱动信号转换成第二超声波并发射至人体。

本实施例中，该主控模块3采用32位ARM Cortex.M3内核的STM32F103RC芯片为核心控制部件，该芯片集成定时器Timer，CAN，ADC，SPI，I2C，USB，UART等多种外设功能。

DDS信号发生模块4为DDS信号发生器，DDS信号发生器采用直接数字频率合成技术，把信号发生器的频率稳定度、准确度提高到与基准频率相同的水平，并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频率调节。采用这种方法设计的信号源可工作于调制状态，可对输出电平进行调节，也可输出各种波形。

功率放大模块5为功率放大电路，又称为功率放大器，功率放大电路的作用是输出足够的功率，推动负载工作。例如扬声器发声、继电器动作、电动机旋转等。在本实施例中，该功率放大模块5主要用于放大DDS信号发生模块4输出的驱动信号，以推动第一超声换能器211和第二超声换能器221工作。

第一超声换能器211和第二超声换能器221是一种将电磁能转化为机械能(声能)的装置，通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成，当换能器用作发射器时，从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动，向介质中辐射声波。在本实施例中，第一超声换能器211和第二超声换能器221均作为发射器使用。

上述对主控模块3、DDS信号发生模块4、功率放大模块5、第一超声换能器211及第二超声换能器221的描述均为现有技术，主控模块3、DDS信号发生模块4、功率放大模块5、第一超声换能器211及第二超声换能器221的结构及工作原理均采用现有技术。

为了保证超声治疗仪的工作效率和稳定性，超声治疗仪还包括频率跟踪模块6，频率跟踪模块6与第一超声换能器211、第二超声换能器221、主控模块3信号连接。

具体的，该频率跟踪模块6采集第一超声换能器211和第二超声换能器221的谐振频率，并发送第一反馈信号至主控模块3，主控模块3根据第一反馈信号控制DDS信号发生模块4产生并输出调制后的驱动信号。以此调节第一超声换能器211与第二超声换能器221的输出频率，使第一超声换能器211与第二超声换能器221始终工作在谐振点上。需要说明的是，频率跟踪模块6为频率跟踪电路，为常规设置，在此不作赘述。

习知的，由于超声换能器自身功率损耗，其在使用时无法将所有的高频电能量完全转化，一部分损耗的能量必然会转化成热量，从而导致温度升高，以改变超声换能器的参数，使其偏离最佳的匹配状态。当温度过高时，还会导致压电陶瓷晶片的性能下降，此时温度升高的速度将再次变快，甚至最终导致超声换能器损坏。

呈上述，为了避免第一超声换能器211与第二超声换能器221温度过高损坏，该超声治疗仪还包括温度检测模块7，温度检测模块7与第一超声换能器211、第二超声换能器221、主控模块3信号连接。

具体的，温度检测模块7检测第一超声换能器211和第二超声换能器221的温度值，并发送第二反馈信号至主控模块3，主控模块3根据第二反馈信号控制DDS信号发生模块4停止运行。

通过设置温度检测模块7以对第一超声换能器211和第二超声换能器221的温度实时进行检测及控制，可以充分保护第一超声换能器211和第二超声换能器221的阵子器件，防止温度过高导致器件损坏。其中，温度检测模块7为温度传感器，为常规设置，在此不做详细展开。

请参见图2并结合图4，为了便于用户对超声治疗仪的控制与使用，超声治疗仪还包括设置在手柄1上的控制开关组8，控制开关组8与控制器信号连接，控制开关组8发出触发信号至控制器，控制器根据触发信号发出第一驱动信号和第二驱动信号，以形成选择控制回路。

具体的，该控制开关组8包括时间选择开关81、电源开关83、强度选择开关82以及切换开关84。电源开关83用于控制超声治疗仪的启动和关闭。切换开关84用于切换第一超声换能器211或第二超声换能器221接入该选择控制回路，以通过时间选择开关81和强度选择开关82分别对第一超声换能器211或第二超声换能器221发射超声波的时长和发射频率进行设定。

在本实施例中，切换开关84为单刀双掷开关，电源开关83、时间选择开关81和强度选择开关82可以为拨杆开关、按钮开关或按键开关，为常规设置，在此不做具体说明。

为了便于用户了解超声治疗仪的使用状态，超声治疗仪还包括设置在手柄1上的信息提示组件9，信息提示组件9与控制器信号连接，控制器根据触发信号控制信息提示组件9显示不同信息的提示信号。

具体的，信息提示组件9包括时间指示灯91、电源指示灯93、强度输出指示灯92和切换指示灯94。该时间指示灯91、电源指示灯93、强度输出指示灯92和切换指示灯94分别与上述时间选择开关81、电源开关83、强度选择开关82和切换开关84呈一对一设置。

在本实施例中，切换指示灯94的数量为两个，依次命名第一和第二切换指示灯94，切换开关84的第一触点连通，第一切换指示灯94点亮，第二切换指示灯94熄灭，此时第一超声换能器211接入上述选择控制回路，切换开关84的第二触点连通，第二超声换能器221接入上述选择控制回路。

电源指示灯93的数量为一个，控制器根据电源开关83的开启或者关断控制电源指示灯93点亮或者熄灭。

时间指示灯91的数量为三个，将三个时间指示灯91依次命名为第一至第三时间指示灯91，控制器根据时间选择开关81触发次数控制对应的时间指示灯91点亮，并控制其余时间指示灯91熄灭，具体的，时间选择开关81触发一次，超声波发射时长设置为5分钟，第一时间指示灯91点亮，第二、第三时间指示灯91熄灭；时间选择开关81触发两次，时长设置为十分钟，第二时间指示灯91点亮，第一、第三时间指示灯91熄灭；时间选择开关81触发三次，时长设置为十五分钟，第三时间指示灯91点亮，第一、第二时间指示灯91熄灭；再次触发选择开关81，第一时间指示灯91点亮，第二、第三时间指示灯91熄灭，超声波发射时长再次被设置为5分钟，并以此循环。

强度输出指示灯92的数量也为三个，超声波输出频率分为低档、中档和高档，控制方式与时间选择开关81和时间指示灯91的控制方式相同，在此不做赘述。

需要说明的是，上述对时间选择开关81选择超声波的发射时长、强度选择开关82选择超声波的频率、切换开关84切换第一超声探头21或第二超声探头22连入选择控制回路以及电源开关83控制超声波治疗仪启动或关闭的描述均为现有技术。

本实施例中，时间指示灯91、电源指示灯93和强度输出指示灯92均为发光二极管，发光二极管是由一个PN结组成，具有单向导电性，当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。

最后应说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，包括：

手柄；

控制器，设置在所述手柄内，用于产生并输出第一驱动信号和第二驱动信号；及

超声探头组件，与所述控制器信号连接，设置在所述手柄的一端，所述超声探头组件包括第一超声探头和围设在所述第一超声探头外侧的第二超声探头，所述第一超声探头内设置有第一超声换能器，所述第二超声探头内设置有第二超声换能器；

所述第一超声换能器适于将所述第一驱动信号转换为第一超声波并发射至人体，所述第二超声换能器适于将所述第二驱动信号转换为第二超声波并发射至人体，所述第一超声波与所述第二超声波频率不同。

2.如权利要求1所述的手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，所述第一超声探头与所述第二超声探头同轴设置。

3.如权利要求1所述的手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，所述控制器包括：

主控模块；

DDS信号发生模块，与所述主控模块信号连接，用于产生并输出所述第一驱动信号和所述第二驱动信号；及

功率放大模块，与所述DDS信号发生模块信号连接，用于放大所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。

4.如权利要求3所述的手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，所述控制器包括频率跟踪模块，所述频率跟踪模块与所述第一超声换能器、所述第二超声换能器、所述主控模块信号连接；

所述频率跟踪模块采集所述第一超声换能器和所述第二超声换能器的谐振频率，并发送第一反馈信号至所述主控模块，所述主控模块根据所述第一反馈信号控制所述DDS信号发生模块产生并输出调制后的驱动信号。

5.如权利要求3所述的手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，所述控制器还包括温度检测模块，所述温度检测模块与所述第一超声换能器、所述第二超声换能器、所述主控模块信号连接；

所述温度检测模块检测所述第一超声换能器和所述第二超声换能器的温度值，所述温度值大于保护阈值，所述温度检测模块发送第二反馈信号至所述主控模块，所述主控模块根据所述第二反馈信号控制所述DDS信号发生模块停止运行。

6.如权利要求1所述的手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，所述超声治疗仪包括设置在所述手柄上的控制开关组，所述控制开关组与所述控制器信号连接；

所述控制开关组发出触发信号至所述控制器，所述控制器根据所述触发信号发出所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。

7.如权利要求6所述的手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，所述超声治疗仪还包括设置在所述手柄上的信息提示组件，所述信息提示组件与所述控制器信号连接，所述控制器根据所述触发信号控制所述信息提示组件显示不同信息的提示信号。

8.如权利要求7所述的手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，所述信息提示组件包括时间指示灯、电源指示灯和强度输出指示灯。

9.如权利要求1所述的手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，所述超声治疗仪还包括供电组件，所述供电组件设置在所述手柄内，用于给所述超声治疗仪提供电能。

10.如权利要求1所述的手持式二合一探头的超声治疗仪，其特征在于，所述超声探头组件的轴线与所述手柄的轴线之间呈角度设置。

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