NO830008L

NO830008L - Automatisk doseringsmaaler og styrekretsanordning.

Info

Publication number: NO830008L
Application number: NO830008A
Authority: NO
Inventors: Janos Hartl; Laszlo Hancz
Original assignee: Orvosi Mueszer Szovetkezet
Priority date: 1981-05-06
Filing date: 1983-01-03
Publication date: 1983-01-03
Also published as: DK576282A; US4614178A; FI830023L; FI830023A0; FI70518C; FI70518B; DE3152827A1; WO1982003779A1

Description

Automatisk doseringsmåler og styrekretsanordning.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en automatisk doserings-

måler og styrekretsanordning , særlig for ultralyd-terapii

apparatur. |

Ultralyd-terapi - ér en verdenskjent og anvendt metode innenfor

fysioterapien.

Ved ultralyd-terapi sendes ultralydenergi ved hjelp av e,t behandlingshode til den del av kroppen som skal behandles

og dens biologiske virkning avhenger av mengden av ultralydenergi som overføres til pasientens kropp. Ul tralydenerjgien

utøver sin helsegivende virkning i kroppen på to måter: : i Påvirker direkte det bestrålte organ, for det første i formi av mekaniske og varmende virkninger, dernest indirekte, dvs i' formidlet av det sympatiske system. Ul tralyd-terapien kan '> anvendes med særlig fordel i tilfeller av reumatiske sykdom-mer, rygglidelser og noen typer av betennelser.

i >

Virkningen av ultralyd-terapi avhenger i stor grad av den

dose som pasienten mottar. For å sikre at ultralyd vibrasjon-ene som frembringes av behandlingshodet kan trenge inn i pasientens kropp', bør et passende koplingsmedium tilveiebrin-ges mellom pasientens kropp og behandlingshodet som inneholder en piezo-eiektrisk omformer. I det tilfellet når koplingen mellom pasientens kropp og behandlingshodet er feilaktig, vil behandlingens virkningsgrad bli dårligere og selve behandlingen reproduserbar. En feilaktig kopling kan stamme fra et koplingsmedium av for liten ultralyd, ledningsevne, fra den for lille mengde av koplingsmedium materiale, fra luft-bobler i koplingsmediet og ujevnheten hos overflaten av menneskekroppen.

I løpet av behandlingen kan en kontinuerlig optimal kopling| ikke garanteres mellom pasientens kropp og behandlingshodet.

i Dette betyr at intensiteten av ultralydenergien I som måles

i på pasientens kropp (ultralydenergi pr. overflateenhet,

12 ' Wi /cm ) ikke alltid vil være lik intensiteten av den på rni åle-^] hodet målte ultralydenergi. Som en følge derav får pasienten

ikke den forutbestemte dosen. Således kan koplingsfaktoren

I I

■ variere innenfor vide grenser og idet kjente apparat finnes

! det .ingen behandlingstid-korrigering, idet pasienten kun får

-''II

<1>en del av den nødvendige dosen. Slike kjente apparater lages

av firmaene som følger:

(Sistnevnte firma er identisk med søkeren.)

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et apparat, spesielt for ultralyd-terapi, ved anvendelse av hvilket den dose som mottas av pasientens kropp er omtrentlig lik den forutbestemte dosen og hvor volumet av den mottatte dosen kan styres.

Oppfinnelsen tilsikter å tilveiebringe en løsning ved hjelp av hvilke automatiske doseringsmåler- og styrekrets-anordninger omfattende en ultralydgenerator, en effekt-styrekrets og en, tidskrets forbundet med inngangene derav, en detektorkrets,' en delerkrets og et behandlingshode forbundet med ultralyd-generatorens utganger, en klokkegenerator forbundet med ;

utgangen av en styrekrets, hvorved inngangen . hos nevnte effekt-styrekrets er forbundet med en annen utgang av nevnte styrekrets, de tidligere beskrevne vanskeligheter og ulemper kan<1>elimineres.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse løses oppgaven på en slik måte at utgangen av ultralydgeneratoren som tilveiebringer et ut-signal proporsjonalt med intensitetsendringen på pasient-

siden koples via detektorkretsen med en inngang hos en

1 differansekrets, hvor den andre utgangen derav som tilveiebringer et ut-signal proporsjonalt med intensiteten av det

målte ultralydsignal på behandlingshodet er koplet via delerkretsen til den andre inngangen hos differansekretsen og til

inngangen av en andre delerkrets.; utgangen av differans^e-

kretsen er koplet til inngangen hos styrekretsen, idet utgangen, av den andre-deleren er forbundet med den andre innganger<!>hosstyrekretsen, idet utgangen av denne styrekrets er koplet

til klokkegeneratoren.

•Fortrinnsvis .er utgangen av den andre delerkretsen' koplet til inngangen hos en tredje delerkrets, utgangen av den j

tredje delerkretsen er koplet til inngangen hos en komparator-krets, idet den andre inngangen hos nevnte komparatorkréts j

er koplet til utgangen av differansekretsen og utgangen iderav

er koplet til en indikator-lampe. ii

Det er også fordelaktig når utgangen fra komparatorkretsen

er koplet til inngangen hos en forsinkelseskrets, hvis utgang

er.koplet til en inngang hos ultralydgeneratoren. Utgangen fra differansekretsen er koplet.via en integratorkrets ;til en inngang hos styrekretsen.

Et ytterligere siktemål ved den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en løsning ved hjelp av hvilken ulempene ved det kjente apparatur kan elimineres på den måte at det ovenfor beskrevne apparat kan anvendes i omvekslende opera-s jonsmodus.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse løses denne oppgave på ;

en slik måte at utgangen fra ultralydgeneratoren sonv tilveiebringer et ut-signal som er proporsjonalt med intensitetsendringen i målt ultralydsignal på pasientsiden koples via ;

detektorkretsen med utgangen av en komparatorkréts, hvorved den andre utgangen derav som tilveiebringer et ut-signal proporsjonalt med' intensiteten av det målte ultralydsignalet

i på behandlingshodet koples via delerkretsen til den andre

1 inngangen hos korryparatorkretsen, hvis utgang er koplet til j i inngangen av klokkegeneratoren og til inngangen av en indi-1 katorlampe. 1 Fortrinnsvis er utgangen fra komparatorkretsen koplet til<*>inn gangen hos en forsinkelseskrets, hvis" utgang er koplet .til én

' i av. inngangene_hos ultralydgeneratoren, og utgangen hos kompara-

torkretsen er koplet via en styrekrets til inngangen av j

klokkegeneratoren og til inngangen hosen effektstyrekrets.

Oppfinnelsen vil bli forklart i detalj ved hjelp av kun

eksempel, under henvisning til foretrukne utførelsesformer som er vist i de vedlagte tegninger, hvor: |

Fig. 1 illustrerer skjematisk overflaten av pasientens k'ropp

og behandlingshodet som er festet til denne,

Fig. 2 viser endringen i intensitet som funksjon av tiden, Fig. 3 er et blokkskjema over et automatisk doseringsmåler og styreapparat for omveksling av operasjonsmodus, ■ Fig. 4 er et diagram som viser utspenningen hos behandlingshodet i apparatet med omvekslende operas^jonsmodus, ; Fig. 5' viser utspenningen hos komparatorkretsen i apparatet; i fig. 3, j ; Fig. 6 tilsvarer fig.' 5 kun med basisnivået forskjøvet oppad,.

i

Fig. 7 er et blokkskjema over et automatisk doseringsmåler •

og styreapparat ifølge oppfinnelsen, med analog operasjons-

modus , Fig. 8 viser utspenningen i apparatets ultralydgenerator som funksjon av ultralydintensitet målt på pasienten, Fig. 9 viser utspenningen i apparatets differansekrets som

i funksjon av ultralydintensitet målt på pasienten, og til sist viser

Fig. 10 ut-signalet fra styrekretsen i apparatet som funksjon

av ultralydintensiteten.i i

i

Under henvisning na til fig. 3 som viser et blokkskjema lover

det automatiske doseringsmåle- og styreapparat ifølge foire-liggende oppfinnelse, er et behandlingshode 15 koplet tijl utgangen hos en ultralydgenerator 1, hvis innganger koplet

tlil utgangene hos en tidskrets 8 og en effekt-styrekrets' 6.

Nevnte ultralydgenerators 1 utganger er koplet til inngangene

hos en delerkrets 2 og en detektorkrets 3, hvis utgangeri, er koplet til inngangene hos en differansekrets 4. En styrekrets 5, en forsinkelseskrets 10 og en indikatorlampe 9 !er koplet'til utgangen av nevnte dif f eransekrets 4. Utg.angen

av nevnte styrekrets 5 er koplet til en klokkegenerator \ 1 og

.til inngangen av nevnte effektstyrekrets 6, hvorved utgangen-

av nevnte klokkegenerator 7 er koplet til nevnte tidskrets 8.. Utgangen fra nevnte forsinkelseskrets 10 er koplet til den tredje inngangen hos nevnte ultralydgenerator.

Det ovenfor beskrevne automatiske doseringsmåler- og styre-1 apparat opererer i omvekslende modus, som følger.

Detektorkretsen 3 mottar et ut-signal fra generatoren 1 som. er proporsjonalt med belastningen- (behandlingshodet 15) ;og tilveiebringer et ut-signal som er proporsjonalt med endringen i intensitet hos den målte ultralydenergien på pasientsiden'. Dette signal inneholder videre dessuten en komponent som stammer fra tapene i ultralydgeneratoren 1 og behandlingshodet 15, og signalet som svarer til den ukoblete tilstanden e,r

derfor ikke 0. Delerkretsen 2 deler ut-signalet fra ultra-; - lydgeneratoren 1 - som er proporsjonalt med intensiteten av den målte ultralydenergien på behåndlingenhodet 15 - slik at tilstanden for ut-signalet fra differansekretsen 4 endres

i ved en gitt prosent andel X av koplingen. Ved endring av delingsforholdet, kan tilstandsendringen hos differansekretsen 4 utføres ved en hvilken som helst verdi av koplingen. Dette er illustrert i fig. 4 og 5, hvor U2, U3 og U4 betegner

■ i 1 ut-signalene fra delerkretsen 2, detektorkretsen 3 og like-i

ledes differansekretsen 4. Ut-signalet fra differansekretsen

4 styrer styrekretsen 5, hvis ut-signal U5 er vist i fig'i. 6J

Ut-signalet U5 styrer klokkegeneratoren 7 og likeledes e.ffekt—

styrekretsen 6: under en forutbestemt verdi av koplingen,

forhindrer eller sperrer den målingen av behandlingens varig-'het og innstiller ultralydintensiteten hos behandlingshodetj 15 via effekt-styrekretsen til en forutbestemt minimalverdiJ Denne minimale verdi av ultralydintensitet i behandlingshodet

!

15 bestemmes slik at detektorkretsen 3 og differansekretsen 4 bør være i stand til å behandle endringene .i de elektriske

I

karakteristika for ultralydgeneratoren 1 som stammer fra

belastnings virkningene, dvs. over denne minimale verdi bi'ør

utgangstilstanden hos differansekretsen 4 endre seg. I Idette

sistnevnte tilfellet muliggjør styrekretsen 5 målingen av

behandlingens varighet og samtidig tilbakestiller den ultray

lydintensiteten i behandlingshodet til den verdi som ble satt

ved begynnelsen. Tidskretsen 8 stopper ultralydgeneratoren

ved slutten åv behandlingens varighet, og ultralydgeneratoren

1 vil generere et behandlingssignal kun etter en følgende

start av behandlingen eller intensiteten. Indikatorlampen 9 viser den effektive behandlingstiden, dvs. hvis koplingsverdien ligger over nevnte forutbestemte minimale verdi. Forsinkelseskretsen 10 startes ved å lukke en bryters 16 kontakter (se fig. 3) og en forsinkelsestid av ca. 20 sek. påbegynnes. Hvis behandlingen under denne forsinkelsestid ikke er påbegynt eller koplingen ikke når den forutbestemte! minimale verdi minst en gang, vil nevnte forsinkelseskrets i 10 så sperre ultralydgeneratoren 1 ved utløpet av denne for-sinkelses tid , og på behandlingshodet 15 fremkommer intet-ultralydsignal. Hvis koplingen er lik eller større enn■den forutbestemte minimale verdi, vil tilstanden for ut-signalet fra differansekretsen 4 endre seg og åpner forsinkelseskretsen 10 inntil koplingsverdien blir mindre.enn denne minimale

verdi, eller behandlingens tidsperiode er over.

Ser man nå på fig. 7 er det der vist et blokkskjema over en annen foretrukket utførelsesform av det automatiske doseringsmåler- ogStyreapparat, idet nevnte apparat virker på analog måte. Her er et behandlingshode 15 koplet til en ultralyd-| generators utgang, hvis innganger er koplet til utgangeni ej hos en tidskrets 8 og en ef f ekt-s tyrekrets 6. Utgangene^ fra nevnte ultralyd-generator 1 er koplet til inngangene hosj en delerkrets 2 og en detektorkrets 3, hvis utganger er koplet| til inngangene hos en dif f eransekrets. 4. En integratork're ts 11 og en komparatorkréts 13 er koplet til utgangen av nevnte differansekrets 4. Utgangen av nevnte integratorkrets !l er

i

koplet til inngangen hos en styrekrets 5, hvis utgang erj

koplet til en klokkegenerator 7. Utgangen av nevnte klokke-

i

generator er koplet til inngangen hos nevnte tidskrets 8. Utgangene av nevnte ultralydgenerator 1 som er koplet til

i

inngangen hos nevnte delerkrets 2 er koplet.til inngangen hos en andre delerkrets 14, hvis utgang er koplet til inngangene

hos nevnte styrekrets 5 og en tredje delerkrets 12. Utgangen

av nevnte delerkrets 12 er koplet til en andre inngang hos nevnte komparatorkréts 13, hvis utgang er koplet til en ! indikator lampe 9- og til inngangen hos en forsinkelseskrets<:>10. Utgangen av nevnte forsinkelseskrets 10 er koplet til en

tredje inngang hos nevnte ultralydgenerator.

Det ovenfor beskrevne automatiske doseringsmåler og styreapparat virker på analog måte som følger.

Detektorkretsen 3 mottar et ut-signal fra ultralyd-generatoren

1 som.er proporsjonalt med belastningen (dvs. intensiteten av ultralydenergien som måles på pasientens kropp). , Ultralydgeneratoren 1 tilveiebringer et ut-signal som er proporsjonalt med intensiteten av ultralydenergien som måles på behandlingeshodet 15, og dette.signalet deles på delerkretsen 2 slik at dens ut-signal bør være lik ut-signalet fra detektorkretsen i det tilfellet når det ikke foreligger!noen kopling mellom behandlingshodet 15 og pasientens kropp: I dette tilfellet er ut-signalet fra differansekretsen 4

proporsjonalt med intensiteten av den ultralydenergi sommåles på pasientens kropp.

Dette signal integreres på integratorkretsen 11, hvilket! betyr at ut-signalet fra nevnte integratorkrets 11 er proporsjbnart

m' ed ' den dose som pasienten får under behandlingsper- iodenji. Ut-signalet fra nevnte integratorkrets 11 mates til en inn-

gang hos styrekretsen 5 hvis andre inngang mates av ut-signal-'li et fra nevnte ultralydgenerator 1 proporsjonalt med intensi-

teten av ultralydenergien som måles på behandlingshodet !l5. Dette signal påtrykkes ikke direkte på inngangen hos styrekretsen 5, men via delerkretsen 14, hvis delingsforhold ; innstilles slik at signalet som fremkommer på dens utgang

bør være lik ut-signalet ' fra nevnte differansekrets 4, i

tilfellet av full kopling (100 %).

De to inngangssignalene sammenlignes ved hjelp av styrekretsen

i

5, som tilveiebringer et styresigrtal proporsjonalt med dif-feransen for basis-oscillatoren i nevnte klokkegenerator 7.

Ut-signalet fra nevnte styrekrets 5 er uavhengig av ultralydenergiens intensitet, den avhenger kun av koplingen. Man vil se at på denne måte vil pasienten få den forutbestemte dosen med en høy nøyaktighet.og uavhengig av koplingen.

Ut-signalene U3, U4 og U5 fra detektorekretsen 3, differansekretsen 4 og styrekretsen 5 er vist i fig. 8, 9 og 10 som funksjon av ultralydenergiens intensitet 1^.

Inngangene hos nevnte komparatorkréts 13 mates ved hjelp av ' signal som er proporsjonalt med intensiteten av den målte ultralydenergi på pasientens kropp og en delt verdi av signalet proporsjonalt med intensiteten av ultralydenergien målt på pasientens kropp ved full kopling (100 %). Komparatorens utgangstilstand endrer seg ved en forutbestemt koplingsverdi, og denne verdi kan innstilles ved å variere delingsforholdet i delerkretsen 12. Utgangssignalet fra nevnte komparatorkréts 13 styrer indikator-lampen 9 og forsinkelseskretsen 10, som beskrevet i forbindelse med omvekslingsmodusen for den automatiske doseringsmåler. j For å sikre'en bedre forståelse, viser fig. 1 skjematiskpasientens kropp P, behandlingshodet 15 og et koplingsmedium i K mellom disse, hvor I, betyr ultralydenergiens intensitet i , målt på behandlingshodet 15 og ±T intensiteten av ultralyd-

!energien målt på pasientens kropp. Fig. 2 viser intensiteten i ! a! v ultralydenergien som funksjon av tiden t. Det er klaI r- t ait

i

dosen som mottas av pasienten under behandlingsperioden mellom tidspunktene ti og t2- kan uttrykkes som følger:

hvor D = dose.

Claims

1i . Automatisk doseringsmåler - og styrekretsanordning med <1> analog operasjonsmodus, særlig for ultralyd-terapeutisk Ii apparatur, omfattende en' ultralydgenerator, en effektstyrekrets og en tidskrets koplet til inngangene hos nevnte ultra-lI ydgenerator, en detektorkrets, en dele. rkrets og et beha; nd-i;

lingshode koplet til utgangene.av nevnte ultralydgenerator, j en klokkegenerator koplet til inngangen hos nevnte tidskrets og utgangen av en styrekrets, hvorved inngangen hos nevnte effektstyrekrets er koplét til utgangen av nevnte styrekrets,

og utgangene av nevnte detektorkrets og nevnte delerkrets er

i i forbindelse med inngangen hos nevnte styrekrets, i karakterisert ved at utgangen av nevnte ultralydgenerator (1) som tilveiebringer et ut-signal proporsjonalt med endringen i intensitet av ultralydenergien målt' på pasientens kropp er koplet via nevnte detektorkrets (' 3) i til en inngang hos en differansekrets (4), idet den andre utgangen av nevnte ultralydgenerator (1) som tilveiebringer ■ et ut-signal proporsjonalt med intensiteten av ultralydenergien målt på behandlingshodet (15) er koplet via nevnte' delerkrets (2) til inngangen av nevnte differansekrets og til en andre delerkrets (1.4), utgangen av nevnte dif feranse-krets (4) er koplet til inngangen hos nevnte styrekrets :(5), idet utgangen av nevnte andre delerkrets (14) er koplet til' den andre inngangen av nevnte styrekrets■(5).

2. Automatisk doseringsmåler- og styrekretsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at utgangen av nevnte andre delerkrets (14) er koplet til inngangen hos en tredje delerkrets (12), utgangen av nevnte tredje delerkrets (12) er koplet til inngangen hos en komparatorkréts (13), idet den andre inngangen hos nevnte komparatorkréts er koplet til utgangen av nevnte differansekrets (4) og dennes utgang er koplet til en indikator-lampe (9).

3. Automatisk doseringsmåler- og styrekretsanordnirtg som j angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at utgangen av nevnte komparatorkréts (13) er koplet til inngangen hos en forsinkelseskrets (10), hvis utgang er koplet til en inngang hos nevnte ultralydgenerator (1).

4i . Automatisk doseringsmåler-og styrekretsanordning so;m angitt i et hvilket som helst av kravene 1, 2 eller 3,

karakterisert ved at utgangen av nevnte dif f eransekrets. (4) er koplet via en integratorkrets (11;)

, tiiil inngangen hos nevnte styrekre.ts (5) . iI

5. Automatisk doseringsmåler- og styrekretsanordning med omvekslende operasjonsmodus særlig for ultralyd-terapeutisk i apparatur, omfattende en ultralydgenerator, en .effektstyrekrets og en tidskrets koplet til inngangene hos nevnte ultralydgenerator, en detektorkrets, en delerkrets og et behandlingshode koplet til utgangene av nevnte ultralydgenerator,

en klokkegenerator•koplet til inngangen hos nevnte tidskrets og utgangen av en■styrekrets, hvorved inngangen hos nevnte effektstyrekrets er koplet til utgangen av nevnte styrekrets,

utgangen av nevnte detektorkrets og nevnte delerkrets er i .

forbindelse med inngangen hos nevnte styrekrets,

karakterisert ved at utgangen av nevnte ultralydgenerator (1) som tilveiebringer et ut-signal proporsjonalt med endringen i intensitet av ultralydenergien målt på pasientens kropp er koplet via nevnte detektorkrets <:>

(3) med en inngang hos en dif f eransekrets (4) , den andre utgangen av nevnte ultralydgenerator ' (1) som tilveiebringer' et ut-signal proporsjonalt med intensiteten av ultralydenergien målt på behandlingshodet (15) er koplet via nevnte jdeler-krets (2) til inngangen av nevnte differansekrets (4), og utgangen av nevnte di fferansekrets (4) er koplet til inngangen hos nevnte styrekrets (5) .

6. Automatisk doseringsmåler- og styrekretsanordning som angitt i krav 5, karakterisert ved lat ;

utgangen av nevnte differansekrets (4) er koplet til inngangen hos en forsinkelseskrets (10), utgangen av nevnte forsini kelsies-krets (10) fer koplet til en av inngangene hos nevnte ultralyd- generator (1), og utgangen .av nevnte dif f eransekrets (4)j er koplet via nevnte styrekrets (5) til inngangene hos nevn te klokkegenerator og nevnte effektstyrekrets (6).