CN117899384A - 一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头 - Google Patents

一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头 Download PDF

Info

Publication number
CN117899384A
CN117899384A CN202311870922.3A CN202311870922A CN117899384A CN 117899384 A CN117899384 A CN 117899384A CN 202311870922 A CN202311870922 A CN 202311870922A CN 117899384 A CN117899384 A CN 117899384A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultrasonic
treatment head
ultrasonic treatment
current
acoustic coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311870922.3A
Other languages
English (en)
Inventor
曹泽旭
喻子强
张峰
姚龙洋
刘振中
骆威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yinuokang Medical Technology Hefei Co ltd
Original Assignee
Yinuokang Medical Technology Hefei Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yinuokang Medical Technology Hefei Co ltd filed Critical Yinuokang Medical Technology Hefei Co ltd
Priority to CN202311870922.3A priority Critical patent/CN117899384A/zh
Publication of CN117899384A publication Critical patent/CN117899384A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00—Ultrasound therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00—Ultrasound therapy
    • A61N7/02—Localised ultrasound hyperthermia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00—Ultrasound therapy
    • A61N2007/0004—Applications of ultrasound therapy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

本申请实施例提供的超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头，在超声治疗头处于能量输出状态下，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态；当超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出。应用本申请实施例的技术方案，通过判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态，在超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出，避免超声治疗头与皮肤组织不能完全耦合时，存在烫伤皮肤组织的安全隐患，此外，通过实时计算超声治疗头当前输出声功率，当输出声功率变化较大时，调整声功率输出，既使患者治疗过程中有足量的超声剂量，也使患者不会受到超过范围的超声剂量，保证了治疗过程的有效性和安全性。

Description

一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头。
背景技术
超声波不仅用于治疗，还广泛用于诊断、基础及实验医学。超声波的发出依赖于压电超声换能器，压电超声波换能器是一种既可以将电能转换为机械能，又可以将机械能转化为电能的集收发超声波为一体的器件。
现有的超声治疗设备主要包括设备主体和超声头(或超声换能器)，其中超声头是将电能转换为机械能，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，超声换能器主要基于压电晶片来制作。频率和超声头谐振频率相同的超声电信号作用于超声治疗头，超声治疗头将超声电信号的电能转换为超声波机械能输出，机械能透过耦合剂作用于治疗部位的皮肤组织，并进入人体以取得治疗效果。
在实际使用过程中，需要将超声治疗头贴合治疗部位的皮肤组织，并与治疗部位的皮肤组织完全耦合，当使用过程中因为超声治疗头移动，导致超声治疗头与治疗部位的皮肤组织不能完全耦合时，超声治疗头的一部分能量将转换为热能，从而引起超声治疗头发热，存在烫伤皮肤组织的安全隐患。
发明内容
本申请实施例提供一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头，以超声治疗头与皮肤组织接触过程中，避免超声治疗头与治疗部位的皮肤组织不能完全耦合时，存在烫伤皮肤组织的安全隐患。
本申请实施例第一方面提供一种超声治疗仪声能量输出控制方法，包括：
在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值；
根据超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，确定超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态；
当超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出。
在一种实现方式中，所述根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态的步骤中，包括：
获取声耦合阻抗阈值，若超声治疗头的换能器当前阻抗大于或等于声耦合阻抗阈值，则超声治疗头进入声耦合预设状态；若超声治疗头的换能器当前阻抗小于声耦合阻抗阈值，则超声治疗头未进入声耦合预设状态。
在一种实现方式中，所述根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态的步骤中，包括：
获取声耦合阻抗阈值，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗和声耦合阻抗阈值，确定超声治疗头的当前声耦合状态的值；
若当前声耦合状态的值大于或等于预设值时，超声治疗头进入声耦合预设状态；当前声耦合状态的值小于预设值时，超声治疗头未进入声耦合预设状态。
在一种实现方式中，所述超声治疗头的声耦合状态的值采用以下模型获得：
Scoupling＝Uback/(Iback×Zthres)
其中：Scoupling为声耦合状态的值，Uback为电压有效值；Iback为电流有效值；Zthres为声耦合阻抗阈值。
在一种实现方式中，还包括：在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头的当前输出声功率和设定输出声功率，并确定当前输出声功率相对于设定输出声功率的变化率；
若所述变化率大于设定阈值，则获取超声治疗头的电压有效值，并根据当前输出声功率、设定输出声功率、电压有效值和功率系数，确定新的超声激励电压；
控制激励电压控制模块输出新的超声激励电压。
在一种实现方式中，所述新的超声激励电压采用以下模型获得：
其中：
Uchange为新的超声激励电压，α为功率系数，Uback为电压有效值，Pset为设定输出声功率，Pnow为当前输出声功率。
在一种实现方式中，包括：当超声治疗头未进入声耦合预设状态，声耦合状态指示模块当前超声治疗头未处于声耦合预设状态，当超声治疗头进入声耦合预设状态，声耦合状态指示模块当前超声治疗头处于声耦合预设状态。
在一种实现方式中，包括：获取超声治疗头的特征信息，所述超声治疗头的特征信息至少包括：超声治疗头工作频率，声耦合阻抗阈值，功率系数或机电转换效率；
控制超声频率控制模块产生相应的超声治疗头工作频率，控制激励电压模块产生相应的激励电压，从而产生设定功率的正弦超声激励信号。
在一种实现方式中，当超声治疗头未进入声耦合状态时，还包括：
调节超声治疗头端面控制旋钮，以调节超声治疗头与组织平面贴合角度。
本申请实施例第二方面提供一种超声治疗仪声能量输出控制***，包括：连接超声治疗头的超声激励模块和电压电流反馈模块；
所述电压电流反馈模块通过通信模块连接有主控模块，所述主控模块连接有超声频率控制模块和激励电压控制模块，超声频率控制模块和激励电压控制模块均连接所述超声激励模块；
所述主控模块被配置为：
在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值；
根据超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，确定超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态；
当超声治疗头未进入声耦合预设状态，主控模块控制激励电压控制模块停止电压输出，以使超声激励模块停止功率输出。
本申请实施例第三方面提供一种可调节的吸附式超声治疗头，包括设置于吸盘内部的超声换能器；
所述超声换能器顶部设置有可带动所述超声换能器移动的调节装置，以调整所述超声换能器底部与吸盘底部之间的距离。
在一种实现方式中，所述调节装置包括控制杆，所述控制杆一端处于所述吸盘的外壳外部，另一端贯穿所述吸盘的外壳并连接所述超声换能器；
所述控制杆可相对于所述吸盘的外壳实现轴向运动，所述轴向运动是指沿控制杆的轴向方向运动。
在一种实现方式中，所述控制杆为螺杆，且可与所述吸盘的外壳螺纹连接；所述控制杆末端设置有可分离连接的固定杆，所述固定杆设置在所述超声换能器上。
在一种实现方式中，所述超声换能器底部设置有固定环，且所述固定环的端部突出超声换能器的下表面，以用于固定凝胶片。
在一种实现方式中，所述超声换能器包括相互配合的上盖和下盖；所述下盖的内表面设置有压电元件。
本申请实施例提供的种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头，应用所述超声治疗仪声能量输出控制方法，在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值；根据超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，确定超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态；当超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出。应用本申请实施例的技术方案，通过实时计算超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态，在超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出，避免超声治疗头与皮肤组织不能完全耦合时，存在烫伤皮肤组织的安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种具有多功能治疗头的超声设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的超声治疗头进入声耦合预设状态的示意图；
图3为本申请实施例提供的超声治疗头未进入声耦合预设状态的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种超声治疗仪声能量输出控制方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种超声治疗仪声能量输出控制方法的另一个实施例的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种超声治疗仪声能量输出控制***的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种可调节的吸附式超声治疗头的结构示意图
图8为本申请实施例提供的超声治疗头未进入声耦合预设状态判断的实验结果图；
图9为本申请实施例提供的超声治疗头进入声耦合预设状态判断的实验结果图。
图中：
1-吸盘，2-超声换能器，21-固定环，22-上盖，23-下盖，24-压电元件，3-调节装置，31-控制杆，32-固定杆，4-主机，41-气管母插头，42-线缆连接器母端，5-手持式大面积超声治疗头，51-第一线缆连接器公端，52-超声治疗头指示灯，6-手持式小面积超声治疗头，61-第二线缆连接器公端，7-吸附式超声治疗头，71-气管公插头，72-第三线缆连接器公端，8-设备发生器；610-主控模块，611-声功率计算模块，612-声耦合状态判断模块，620-电压电流反馈模块，630-通信模块，610-超声频率控制模块，650-激励电压模块，660-超声激励模块。
具体实施方式
为了更清楚的说明本申请实施例提供的超声治疗仪声能量输出控制方法，本申请实施例先介绍可以应用超声治疗仪声能量输出控制方法的超声设备，如图1所示，为一种具有多功能治疗头的超声设备的结构示意图，包括：主机4，主机4输出超声信号至多功能超声治疗头中，控制对应的超声治疗头工作；例如，手持式大面积超声治疗头5的第一线缆连接器公端51可拆卸电连接于主机4的一个线缆连接器母端42；手持式小面积超声治疗头6的第二线缆连接器公端61可拆卸电连接于主机4的另一个线缆连接器母端42；吸附式超声治疗头7的气管公插头71可拆卸机械连接于主机4的气管母插头41，吸附式超声治疗头7的第三线缆连接器公端72可拆卸电连接于设备发生器8的线缆连接器母端42。上述三种超声治疗头均可单独连接至超声治疗设备发生器8，独立驱动工作；也可以两两组合，分别连接至主机4并双通道同时输出治疗。
以手持式大面积超声治疗头5为例，当手持式大面积超声治疗头5在皮肤组织上治疗时，当超声治疗头处于图2状态时，即超声治疗头与皮肤组织完全接触并贴合时，超声治疗头指示灯显示绿色，超声治疗头开启超声能量输出；当超声治疗头处于图3状态时，即超声治疗头与皮肤组织未完全接触时，超声治疗头指示灯显示黄色，超声治疗头停止超声能量输出。
本申请实施例第一方面提供一种超声治疗仪能量输出控制方法，超声治疗仪能量输出控制方法应用于超声治疗仪声能量输出控制***，如图4所示，包括步骤410～步骤430。
步骤410，在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值。
需要说明的是，通过电压电流反馈模块将超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值反馈至主控模块，在实际应用过程中，可以是实时获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，也可以是定时获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，本申请实施例提供的技术方案，优先采用实时获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值的方案。
步骤420，根据超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，确定超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态。
其中，声耦合预设状态是指超声治疗头与皮肤组织完全接触并贴合，具体的，超声治疗头的换能器当前阻抗为电压有效值与电流有效值的比值，在实际应用过程中，可以直接根据换能器当前阻抗，确定超声治疗头是否进入声耦合预设状态，例如，将换能器当前阻抗与声耦合阻抗阈值比较，若超声治疗头的换能器当前阻抗大于或等于声耦合阻抗阈值，则超声治疗头进入声耦合预设状态；若超声治疗头的换能器当前阻抗小于声耦合阻抗阈值，则超声治疗头未进入声耦合预设状态。
其中，在超声治疗头处于能量输出状态下，换能器当前阻抗并不是一个稳定的值，在实际应用过程中，预先测量超声治疗头进入声耦合预设状态下的超声换能器的第一阻抗，以及，超声治疗头未进入声耦合预设状态下的超声换能器的第二阻抗，并，并根据第一阻抗和第二阻抗设定声耦合阻抗阈值。
如图8和图9所示，图中，坐标轴横轴代表超声频率，曲线A代表换能器当前阻抗，曲线B代表相位θ；其中，两幅图的差异点是阻抗的最小值，处于非声耦合预设状态下的阻抗的最小值小于处于声耦合预设状态下阻抗的最小值，这样，取非耦合时阻抗的最小值与耦合时阻抗的最小值之间的某个值，例如，以非耦合时阻抗的最小值与耦合时阻抗的最小值的均值，作为进入耦合状态的阻抗阈值。
在实际应用过程中，可以直接根据换能器当前阻抗，确定超声治疗头的当前声耦合状态的值，并判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态；例如，获取声耦合阻抗阈值，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗和声耦合阻抗阈值，确定超声治疗头的当前声耦合状态的值；若当前声耦合状态的值大于或等于预设值时，超声治疗头进入声耦合预设状态；当前声耦合状态的值小于预设值时，超声治疗头未进入声耦合预设状态。
需要说明的是，也可以直接根据换能器当前阻抗、电压有效值和电流有效值，确定超声治疗头的当前声耦合状态，并根据超声治疗头的当前声耦合状态，确定超声治疗头是否进入声耦合预设状态，其中，当前声耦合状态可以根据模型输出结果获得，也可以根据查表方式获得，其中，采用查表方式获得时，需要提前构建超声治疗头当前声耦合状态与当前状态的电压有效值、电流有效值和声耦合阻抗阈值的关系表。
采用模型输出结果获得声耦合状态的值时，声耦合状态的值采用以下模型获得：
Scoupling＝Uback/(Iback×Zthres)；
其中：Scoupling为声耦合状态的值，Uback为电压有效值；Iback为电流有效值；Zthres为声耦合阻抗阈值。
步骤430，当超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出。
当超声治疗头未进入声耦合预设状态，可能出现图3中，超声治疗头与皮肤组织未完全接触，超声治疗头的一部分能量将转换为热能，从而引起超声治疗头发热，存在烫伤皮肤组织的安全隐患，此时，控制超声激励模块停止功率输出，可以有效避免出现烫伤皮肤组织的情况。
本申请实施例提供的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值；根据超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，确定超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态；当超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出。应用本申请实施例的技术方案，通过实时计算超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态，在超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出，避免超声治疗头与皮肤组织不能完全耦合时，存在烫伤皮肤组织的安全隐患。
图5为本申请实施例提供的一种超声治疗仪声能量输出控制方法的另一个实施例的流程图，该超声治疗仪声能量输出控制方法由超声治疗仪声能量输出控制***执行。如图5所示，该超声治疗仪声能量输出控制方法包括以下步骤：
步骤510，在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头的当前输出声功率和设定输出声功率，并确定当前输出声功率相对于设定输出声功率的变化率。
其中，当前输出声功率根据接收到的电压有效值和电流有效值计算，并计算当前输出声功率相对于设定输出声功率的变化率。其中，当前输出声功率相对于设定输出声功率的变化率是指：当前输出声功率和设定输出声功率的差值与设定输出声功率的比值，当然，在实际应用过程中，也可以直接计算当前输出声功率与设定输出声功率的比值，并用当前输出声功率与设定输出声功率的比值作为判断标准。
需要说明的是，在采用当前输出声功率相对于设定输出声功率的变化率的方案中，变化率的数值可以小于或等于0。
步骤520，若变化率大于设定阈值，则获取超声治疗头的电压有效值，并根据当前输出声功率、设定输出声功率、电压有效值和功率系数，确定新的超声激励电压。
其中，设定阈值需要根据实际设备和使用场景确定，例如，设定阈值为5％、10％或其他符合要求的数值，在变化率大于设定阈值时，表明超声治疗头的输出功率的稳定性较差，此时，据当前输出声功率、设定输出声功率、电压有效值和功率系数，确定新的超声激励电压。
步骤530，控制激励电压控制模块输出新的超声激励电压。
其中，在超声治疗头处于能量输出状态下，可以实时获取超声治疗头的当前输出声功率和设定输出声功率，也可以定时获取超声治疗头的当前输出声功率和设定输出声功率，本申请实施例中，优先采用实时获取超声治疗头的当前输出声功率和设定输出声功率的方案，从而尽可能的保证超声治疗头输出功率的稳定性。
其中，新的超声激励电压采用以下模型获得：
其中：
Uchange为新的超声激励电压，α为功率系数，Uback为电压有效值，Pset为设定输出声功率，Pnow为当前输出声功率。
当然，本申请实施例提供的技术方案中，并不局限于利用模型获得新的超声激励电压，也可以通过预先建立的数据表确定新的超声激励电压。
本申请实施例提供的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，通过实时计算超声治疗头当前输出声功率，当输出声功率变化较大时，调整声功率输出，既使患者治疗过程中有足量的超声剂量，也使患者不会受到超过范围的超声剂量，保证了治疗过程的有效性和安全性。
需要说明的是，由于本申请实施例应用的超声设备具备多个不同功能的超声治疗头，在使用之前，需要先从治疗头特征参数模块中获取超声治疗头的特征信息，超声治疗头的特征信息至少包括：超声治疗头工作频率，声耦合阻抗阈值，功率系数或机电转换效率；然后，控制超声频率控制模块产生相应的超声治疗头工作频率，控制激励电压模块产生相应的激励电压，从而产生设定功率的正弦超声激励信号。
需要说明的是，在实际应用过程中，为了便于使用，保证操作人员能够及时获知超声治疗头是否进入声耦合预设状态，在本申请实施例中，在易于操作人员观察的位置设置有声耦合状态指示模块，当超声治疗头未进入声耦合预设状态，声耦合状态未进入声耦合预设状态，当超声治疗头进入声耦合预设状态，声耦合状态指示模块当前超声治疗头进入声耦合预设状态。例如，通过两个不同的指示灯分别表示超声治疗头未进入声耦合预设状态或超声治疗头进入声耦合预设状态，又或者，通过一个指示灯的不同显示颜色分别表示超声治疗头未进入声耦合预设状态或超声治疗头进入声耦合预设状态，对应的，超声治疗头上设置于端面调平旋钮，以在超声治疗头未进入声耦合状态时，调节超声治疗头端面调平旋钮，从而调节超声治疗头与组织平面贴合角度。
这样，通过声耦合状态指示超声治疗头与患处接触情况，及时在患处补充耦合剂或调整超声治疗头端面与患处的接触角度，方便操作人员使用，通过超声治疗头端面调平旋钮调节超声治疗头端面位置，并通过声耦合状态指示模块实时指示当前耦合状态，确保操作人员使用吸附超声治疗头时快速进入声耦合状态，操作人员使用吸附超声治疗头更加便捷。
本申请实施例第二方面提供一种超声治疗仪声能量输出控制***，如图6所示，该超声治疗仪声能量输出控制***600包括：主控模块610、电压电流反馈模块620、通信模块630、超声频率控制模块640、激励电压模块650和超声激励模块660。
超声激励模块660和电压电流反馈模块620连接超声治疗头；主控模块610通过通信模块630连接电压电流反馈模块620，主控模块610连接超声频率控制模块640和激励电压模块650，超声频率控制模块640和激励电压模块650的输出端连接超声激励模块660。
主控模块610被配置为：
在超声治疗头处于能量输出状态下，通过电压电流反馈模块实时获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值。
根据超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，确定超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态。
当超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出。
在一种可选的方式中，主控模块610还包括声功率计算模块611和声耦合状态判断模块612。
声功率计算模块611用于计算超声治疗头的当前输出声功率，以及，计算当前输出声功率相对于设定输出声功率的变化率。
声耦合状态判断模块612用于根据超声治疗头当前状态的电压有效值、电流有效值和声耦合阻抗阈值，确定超声治疗头当前声耦合状态，并根据超声治疗头当前声耦合状态，判断疗头是否进入声耦合预设状态。
本申请实施例第三方面提供一种可调节的吸附式超声治疗头，如图7所示，可调节的吸附式超声治疗头包括设置于吸盘1内部的超声换能器2；超声换能器2顶部设置有可带动超声换能器2移动的调节装置3，以调整超声换能器2底部与吸盘1底部之间的距离。
这样，在需要调节超声治疗头与皮肤组织的耦合状态时，通过调节装置3带动超声换能器2移动，从而调整超声换能器2底部与吸盘1底部之间的距离。
如图7所示，超声换能器2包括相互配合的上盖22和下盖23；下盖23的内表面设置有压电元件24。
具体的，调节装置3包括控制杆31，控制杆31一端处于吸盘1的外壳外部，另一端贯穿吸盘1的外壳并连接超声换能器2的上盖22；控制杆31可相对于吸盘1的外壳实现轴向运动，轴向运动是指沿控制杆31的轴向方向运动。
为了实现控制杆31相对于吸盘1的外壳实现轴向运动，在本申请的部分实施例中，控制杆31为可与吸盘1的外壳螺纹连接为螺杆；控制杆31末端设置有可分离连接的固定杆32，固定杆32设置在超声换能器2上。
在实际应用过程中，为了便于旋转控制杆31，如图7所示，调节装置3还包括控制旋钮33，控制旋钮33连接在控制杆31的端部，或者，控制旋钮33一体成型在控制杆31的端部，这样，在需要调整超声换能器2的位置时，通过旋转控制旋钮33，带动超声换能器2移动。
当然，在实际应用过程中，并不局限于采用控制杆31控制超声换能器2的运动，还可以通过其他方式实现，例如，通过牵引绳控制超声换能器2的运动，此时，由于牵引绳属于软性材料，需要在超声换能器2的两个方向上均设置牵引绳。
此外，超声换能器2底部设置有固定环21，且固定环21的端部突出超声换能器2的下表面，以用于固定凝胶片。
本申请实施例提供的一种可调节的吸附式超声治疗头，当吸附式超声治疗头应用于手臂或者腿部等比较容易固定的位置时，一般会采用低负压(0～20Kpa)状态，此时通过声耦合功能判断是否进入声耦合预设状态，若未进入声耦合预设状态，通过调节装置3控制超声换能器2移动，使得超声换能器2与皮肤组织表面充分接触，从而使吸附式超声治疗头进入声耦合预设状态；而当吸附式超声治疗头应用于胸背部等不容易固定的位置时，一般会采用高负压(20～35Kpa)状态，此时通过声耦合功能判断是否进入声耦合预设状态，若已进入声耦合预设状态，此时，通过调节装置3控制超声换能器2移动，使得超声换能器2不会紧贴于皮肤组织表面，在减少吸附的疼痛感的同时也防止硅胶吸盘下部支撑层发生变形。
以上的具体实施方式，对本申请的目的、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，以上仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种超声治疗仪声能量输出控制方法，其特征在于，包括：
在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值；
根据超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，确定超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态；
当超声治疗头未进入声耦合预设状态，控制超声激励模块停止功率输出。
2.根据权利要求1所述的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，其特征在于，所述根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态的步骤中，包括：
获取声耦合阻抗阈值，若超声治疗头的换能器当前阻抗大于或等于声耦合阻抗阈值，则超声治疗头进入声耦合预设状态；若超声治疗头的换能器当前阻抗小于声耦合阻抗阈值，则超声治疗头未进入声耦合预设状态。
3.根据权利要求1所述的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，其特征在于，所述根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态的步骤中，包括：
获取声耦合阻抗阈值，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗和声耦合阻抗阈值，确定超声治疗头的当前声耦合状态的值；
若当前声耦合状态的值大于或等于预设值时，超声治疗头进入声耦合预设状态；当前声耦合状态的值小于预设值时，超声治疗头未进入声耦合预设状态。
4.根据权利要求3所述的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，其特征在于，所述超声治疗头的当前声耦合状态的值采用以下模型获得：
Scoupling＝Uback/(Iback×Zthres)
其中：Scoupling为声耦合状态的值，Uback为电压有效值；Iback为电流有效值；Zthres为声耦合阻抗阈值。
5.根据权利要求1所述的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，其特征在于，还包括：
在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头的当前输出声功率和设定输出声功率，并确定当前输出声功率相对于设定输出声功率的变化率；
若所述变化率大于设定阈值，则获取超声治疗头的电压有效值，并根据当前输出声功率、设定输出声功率、电压有效值和功率系数，确定新的超声激励电压；
控制激励电压控制模块输出新的超声激励电压。
6.根据权利要求5所述的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，其特征在于，所述新的超声激励电压采用以下模型获得：
其中：Uchange为新的超声激励电压，α为功率系数，Uback为电压有效值，Pset为设定输出声功率，Pnow为当前输出声功率。
7.根据权利要求1所述的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，其特征在于，包括：
当超声治疗头未进入声耦合预设状态，声耦合状态指示模块当前超声治疗头未处于声耦合预设状态，当超声治疗头进入声耦合预设状态，声耦合状态指示模块当前超声治疗头处于声耦合预设状态。
8.根据权利要求1所述的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，其特征在于，包括：
获取超声治疗头的特征信息，所述超声治疗头的特征信息至少包括：超声治疗头工作频率，声耦合阻抗阈值，功率系数或机电转换效率；
控制超声频率控制模块产生相应的超声治疗头工作频率，控制激励电压模块产生相应的激励电压，从而产生设定功率的正弦超声激励信号。
9.根据权利要求1所述的一种超声治疗仪声能量输出控制方法，其特征在于，当超声治疗头未进入声耦合状态时，还包括：
调节超声治疗头端面控制旋钮，以调节超声治疗头与组织平面贴合角度。
10.一种超声治疗仪声能量输出控制***，其特征在于，包括：连接超声治疗头的超声激励模块和电压电流反馈模块；
所述电压电流反馈模块通过通信模块连接有主控模块，所述主控模块连接有超声频率控制模块和激励电压控制模块，超声频率控制模块和激励电压控制模块均连接所述超声激励模块；
所述主控模块被配置为：
在超声治疗头处于能量输出状态下，获取超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值；
根据超声治疗头当前状态的电压有效值和电流有效值，确定超声治疗头的换能器当前阻抗，并根据超声治疗头的换能器当前阻抗，判断超声治疗头是否进入声耦合预设状态；
当超声治疗头未进入声耦合预设状态，主控模块控制激励电压控制模块停止电压输出，以使超声激励模块停止功率输出。
11.一种可调节的吸附式超声治疗头，其特征在于，包括设置于吸盘(1)内部的超声换能器(2)；
所述超声换能器(2)顶部设置有可带动所述超声换能器(2)移动的调节装置(3)，以调整所述超声换能器(2)底部与吸盘(1)底部之间的距离。
12.根据权利要求11所述的一种可调节的吸附式超声治疗头，其特征在于，所述调节装置(3)包括控制杆(31)，所述控制杆(31)一端处于所述吸盘(1)的外壳外部，另一端贯穿所述吸盘(1)的外壳并连接所述超声换能器(2)；
所述控制杆(31)可相对于所述吸盘(1)的外壳实现轴向运动，所述轴向运动是指沿控制杆(31)的轴向方向运动。
13.根据权利要求12所述的一种可调节的吸附式超声治疗头，其特征在于，所述控制杆(31)为螺杆，且可与所述吸盘(1)的外壳螺纹连接；所述控制杆(31)末端设置有可分离连接的固定杆(32)，所述固定杆(32)设置在所述超声换能器(2)上。
14.根据权利要求11所述的一种可调节的吸附式超声治疗头，其特征在于，所述超声换能器(2)底部设置有固定环(21)，且所述固定环的端部(21)突出超声换能器(2)的下表面，以用于固定凝胶片。
15.根据权利要求11所述的一种可调节的吸附式超声治疗头，其特征在于，所述超声换能器(2)包括相互配合的上盖(22)和下盖(23)；所述下盖(23)的内表面设置有压电元件(24)。
CN202311870922.3A 2023-12-29 2023-12-29 一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头 Pending CN117899384A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311870922.3A CN117899384A (zh) 2023-12-29 2023-12-29 一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311870922.3A CN117899384A (zh) 2023-12-29 2023-12-29 一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117899384A true CN117899384A (zh) 2024-04-19

Family

ID=90687292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311870922.3A Pending CN117899384A (zh) 2023-12-29 2023-12-29 一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117899384A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050020967A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-27 Olympus Corporation Ultrasonic surgical system and probe
CN109310883A (zh) * 2016-05-16 2019-02-05 科莱希思有限公司 超声波套筒及利用其的超声波治疗头
US20190167296A1 (en) * 2016-07-26 2019-06-06 Olympus Corporation Energy control device, treatment system, and actuating method of energy control device
CN112618972A (zh) * 2020-12-28 2021-04-09 中聚科技股份有限公司 一种超声波换能器驱动方法、***和装置
CN215537820U (zh) * 2021-07-19 2022-01-18 山东第一医科大学(山东省医学科学院) 一种可穿戴的经颅超声、电刺激治疗头固定装置
CN114287962A (zh) * 2021-12-29 2022-04-08 福州圣泓大数据科技有限公司 一种用于肿瘤治疗的低频超声换能器装置
CN115227991A (zh) * 2022-09-21 2022-10-25 苏州好博医疗器械股份有限公司 一种具有自主固定功能的超声波治疗头
CN115317814A (zh) * 2022-09-13 2022-11-11 南京庆慈医疗科技有限公司 一种带手臂支撑装置的超声理疗仪
KR20230054085A (ko) * 2021-10-15 2023-04-24 주식회사 루트로닉 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050020967A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-27 Olympus Corporation Ultrasonic surgical system and probe
CN109310883A (zh) * 2016-05-16 2019-02-05 科莱希思有限公司 超声波套筒及利用其的超声波治疗头
US20190167296A1 (en) * 2016-07-26 2019-06-06 Olympus Corporation Energy control device, treatment system, and actuating method of energy control device
CN112618972A (zh) * 2020-12-28 2021-04-09 中聚科技股份有限公司 一种超声波换能器驱动方法、***和装置
CN215537820U (zh) * 2021-07-19 2022-01-18 山东第一医科大学(山东省医学科学院) 一种可穿戴的经颅超声、电刺激治疗头固定装置
KR20230054085A (ko) * 2021-10-15 2023-04-24 주식회사 루트로닉 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법
CN114287962A (zh) * 2021-12-29 2022-04-08 福州圣泓大数据科技有限公司 一种用于肿瘤治疗的低频超声换能器装置
CN115317814A (zh) * 2022-09-13 2022-11-11 南京庆慈医疗科技有限公司 一种带手臂支撑装置的超声理疗仪
CN115227991A (zh) * 2022-09-21 2022-10-25 苏州好博医疗器械股份有限公司 一种具有自主固定功能的超声波治疗头

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150374333A1 (en) Systems for cosmetic treatment
US20150217141A1 (en) Energy-based tissue tightening system
US20120330194A1 (en) Apparatus and method for treating tissue with ultrasound
WO1999037364A1 (fr) Systeme de traitement de tumeurs par balayage par ultrasons focalises a haute intensite
CN109646109A (zh) 一种超声刀组织自适应切割止血控制方法及装置
KR101554846B1 (ko) 초음파 통증치료기
CN205795773U (zh) 一种超声骨科精细手术刀
KR101463210B1 (ko) 고강도 집속 초음파 생성장치
US20150073311A1 (en) Method and device for treating pathological conditions associated with bone and musculoskeletal environments
CN103720492A (zh) 一种可精准操控的超声吸引手术***
KR20180052490A (ko) 하이푸 에너지 기반의 휴대용 스킨 및 비만 케어 장치
CN115317814A (zh) 一种带手臂支撑装置的超声理疗仪
CN117899384A (zh) 一种超声治疗仪声能量输出控制方法、***及超声治疗头
CN208065234U (zh) 一种手术刀片
CN116712674A (zh) 一种智能盆底自动化治疗装置及其控制方法
CN211798320U (zh) 一种超声诊疗***
WO2024045571A1 (zh) 超声治疗仪的控制方法及超声治疗仪
WO2020096197A1 (ko) 초음파 프로브용 카트리지
CN209204484U (zh) 盆底康复仪装置
CN108096704B (zh) 用于治疗***不育的装置、***以及进行体液调节、神经经络调节的方法
KR20180014930A (ko) 초음파 및 고주파를 이용한 의료장치
WO2003053521A1 (fr) Dispositif therapeutique a ultrasons
WO2012055316A1 (zh) 超声诊断仪波束发射方法及超声诊断仪
CN117653940B (zh) 超声治疗头、超声治疗设备及控制方法
KR102123536B1 (ko) Hifu 푸시풀 카트리지 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination