專利名稱：血管瘤銅針治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械的控制裝置，尤其是一種具有有效地實(shí)時(shí)采集治療數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、大大提高使用安全性的血管瘤銅針治療儀。
血管瘤及血管畸形性疾病為常見病和多發(fā)病。在治療這些血管性疾病的方法中，有一種銅針治療法。這種治療法以其方法簡單、安全可靠、療效確切、不留疤痕、患者無痛苦等優(yōu)點(diǎn)，目前被醫(yī)學(xué)界認(rèn)為是最安全可靠的方法之一，廣泛地應(yīng)用于臨床。它的基本原理是在特定的通電條件下，銅在血液內(nèi)的解離速度高于其他金屬，正電極端吸引血液中帶負(fù)電荷的紅細(xì)胞、血小板、白細(xì)胞、蛋白等集聚，與解離出的帶正電荷的銅離子結(jié)合形成穩(wěn)定的血栓，而對(duì)血管瘤周圍正常組織無明顯損傷。體內(nèi)游離銅離子在48-72小時(shí)被排除體外。血管瘤腔內(nèi)形成血栓后，腔體閉塞，經(jīng)36個(gè)月后，血管瘤體被機(jī)體機(jī)化吸收，血管瘤因而被治愈。在治療過程中，隨著血栓的形成，銅針回路電阻逐漸增大，在電壓不變的情況下，電流逐漸減小。當(dāng)電流減小到某一特定值時(shí)是形成最牢固血栓的時(shí)刻，此時(shí)再繼續(xù)通電，將可能導(dǎo)致血管瘤周圍正常組織的損傷。因此，在治療時(shí)，必須有精確的電壓、電流和時(shí)間的控制，同時(shí)也必須有全面自動(dòng)檢測(cè)、安全報(bào)警的措施?，F(xiàn)有的產(chǎn)品在啟動(dòng)時(shí)，治療電壓無慢速上升過程，對(duì)人體有明顯的刺激；治療電壓氛圍不能精確穩(wěn)定；不能自動(dòng)停機(jī)，隨時(shí)存在治療超時(shí)的危險(xiǎn)，需要操作人員守侯；而且現(xiàn)有的每根銅針上的治療電壓不能及時(shí)地檢測(cè)出來，以便進(jìn)行閉環(huán)控制；用電安全措施少，對(duì)過電壓、過電流、是否到達(dá)終止電流域值等情況沒有較好的測(cè)量和控制能力；同時(shí)，治療數(shù)據(jù)不能存儲(chǔ)，斷電后數(shù)據(jù)消失，不能進(jìn)行打印或與計(jì)算機(jī)通信，因此不利于后期的分析、處理。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種血管瘤銅針治療儀，它能夠在電壓達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值前，能夠具有緩慢的上升階段，克服加壓的不適感，并且能夠自動(dòng)檢測(cè)每根銅針的電流，依據(jù)要求自動(dòng)停機(jī)，具有過壓過流保護(hù)以及聲音報(bào)警、提示的特點(diǎn)，不需操作人員守侯，使用安全性能高，同時(shí)還具有顯示數(shù)據(jù)、打印數(shù)據(jù)和與計(jì)算機(jī)通訊的能力，集成化程度高，成本低。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種血管瘤銅針治療儀，它由銅針和治療控制電路以及相應(yīng)的電源組成，其中所述的控制電路包括中央處理器(CPU)，CPU輸入端通過銅針接口電路接銅針電流檢測(cè)信號(hào)、鍵盤，輸出端接控制電壓輸出電路、顯示屏，控制電壓輸出電路接銅針，CPU通過控制電壓輸出電路控制銅針的治療電壓和治療電流，CPU的程序控制治療時(shí)間。
所述的CPU還接有非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
所述的銅針接口電路由鎖存器接譯碼器，再接反向器，反向器接連接銅針信號(hào)采樣電路的模擬開關(guān)電路組成。
所述的模擬開關(guān)電路可為一個(gè)以上。
所述的控制電壓輸出電路由D/A轉(zhuǎn)換電路接電壓跟隨電路組成，使治療電壓在達(dá)到預(yù)設(shè)值前，有慢速上升過程。
所述的電壓跟隨電路為電壓放大倍數(shù)為1的電流放大器。
所述的治療電壓可為3-6V。
所述的治療電流分為開機(jī)電流和停機(jī)電流，其中開機(jī)電流0.6-0.8mA，停機(jī)電流為0.1mA。
所述的治療時(shí)間針對(duì)銅針直徑與血管直徑相近似者較佳治療時(shí)間為5.5分鐘到10.5分鐘；銅針直徑小于血管直徑者較佳治療時(shí)間為7.5分鐘-17.5分鐘。
根據(jù)上述技術(shù)方案分析可知，本發(fā)明的特點(diǎn)除了具有操作簡單、使用安全，并具備打印、存儲(chǔ)治療數(shù)據(jù)以及與計(jì)算機(jī)通信、顯示和聲音提示等功能特點(diǎn)外，具體地說還具有1、啟動(dòng)時(shí)治療電壓慢速上升，避免了對(duì)人體的刺激。
2、治療的電壓可以調(diào)節(jié)并精確穩(wěn)定，有助于將儀器的工作電壓調(diào)定在血栓形成的最佳工作點(diǎn)。
3、實(shí)時(shí)檢測(cè)每根銅針的電流，當(dāng)電流減小到預(yù)先設(shè)定的終止值時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。操作人員不用守侯，縮短了療程，避免了超時(shí)治療可能導(dǎo)致的對(duì)血管瘤周圍正常組織的損傷。
4、可長期保存多組治療數(shù)據(jù)，便于后期分析、處理。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1為本發(fā)明構(gòu)成方框圖。
圖2為本發(fā)明電路原理圖之一。
圖3為本發(fā)明的電路原理圖之二。
參見圖1、2、3，本發(fā)明一種血管瘤銅針治療儀，它由銅針和治療控制電路以及相應(yīng)的電源組成，其中控制電路包括中央處理器(CPU)，CPU輸入端通過銅針接口電路接銅針電流檢測(cè)信號(hào)、鍵盤，輸出端接控制電壓輸出電路、顯示屏，控制電壓輸出電路接銅針，CPU通過控制電壓輸出電路控制治療電壓和治療電流，CPU的程序控制治療時(shí)間。CPU還接有非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。銅針接口電路由鎖存器接譯碼器，再接反向器，反向器接連接銅針信號(hào)采樣電路的模擬開關(guān)電路組成。模擬開關(guān)電路可為一個(gè)以上。控制電壓輸出電路由D/A轉(zhuǎn)換電路接電壓跟隨電路組成，使治療電壓在達(dá)到預(yù)設(shè)值前，有慢速上升過程。電壓跟隨電路為電壓放大倍數(shù)為1的電流放大器。
如圖2、3，在本實(shí)施例中，CPU可采用PIC16C73，內(nèi)含A/D轉(zhuǎn)換器以及程序存儲(chǔ)器。CPU端口線RC3、RC4接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器IC7的時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線SCL、SDA，IC7為具有I2C總線的串行EEPROM，記錄預(yù)先設(shè)定的原始參數(shù)和治療過程中的測(cè)量參數(shù)，以便于治療后提供打印數(shù)據(jù)或傳送到計(jì)算機(jī)做進(jìn)一步的處理。CPU的端口線RA5、RB0-RB7接顯示屏TM402A，用于顯示治療的時(shí)間和電壓、電流、電阻等參數(shù)，并在設(shè)定參數(shù)時(shí)做人機(jī)對(duì)話。CPU端口線RC0、RC1、RC5以及MCLR接預(yù)設(shè)定用鍵盤，分別包括啟動(dòng)鍵、終止鍵、增值、減值設(shè)定鍵以及復(fù)位鍵。
銅針接口電路的電源為單獨(dú)的5V電源，與控制電路的電源不為同一電源。銅針的前端接分壓電阻R13，銅針上的治療電壓由CPU端口線RB0-RB7所接D/A轉(zhuǎn)換器IC2及IC2輸出線I01、I02所接的運(yùn)算放大器IC3B完成數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換后，所輸出的控制電壓接IC3A，IC3A與TR1組成電壓放大倍數(shù)為1的電流放大器，TR1的發(fā)射極接分壓電阻R13，從而使銅針得到治療電壓，此治療電壓可精確跟蹤控制電壓。同時(shí)結(jié)合CPU的控制，實(shí)現(xiàn)了在達(dá)到預(yù)設(shè)置電壓前，加在人體的電壓有一個(gè)緩慢上升的過程，患者沒有被刺激感覺，克服了現(xiàn)有技術(shù)中一直存在的治療電壓加上時(shí)對(duì)患者刺激的不適感。
IC10、IC11等多個(gè)模擬8選1開關(guān)的COM端口線連接到一起接到CPU端口線RA0，端口線RA0是CPU中A/D轉(zhuǎn)換器的模擬電壓輸入端。CPU端口線RA3、RB0-RB7接總線鎖存器IC5的端口線LE以及D0-D7，IC5的輸出線Q0-Q2接3-8譯碼器IC8的地址線A、B、C，譯碼器IC8的輸出線Y0-Y7接反相器IC9的輸入線A1-A4、B1-B4，反相器IC9轉(zhuǎn)換高低電平信號(hào)，通過其輸出線X1-X4、Y1-Y4分別接各模擬8選1開關(guān)IC10、IC11等的EN端口線，滿足高電平被選中的電路邏輯要求；IC5的另3根輸出線Q3-Q5接各個(gè)模擬8選1開關(guān)IC10、IC11等的A0-A2地址線。這樣，CPU可以通過IC5、IC8、IC9、組成的銅針選擇譯碼電路和IC10、IC11等組成的模擬開關(guān)陣列掃描各個(gè)銅針，并在某一時(shí)刻選中某一個(gè)銅針，將其端電壓分壓后采樣到CPU的端口線RA0。因?yàn)镽13上的電壓降代表了銅針的電流大小，而R13前端的電壓為由CPU精確控制的治療電壓，故測(cè)量R13的后端電壓即銅針的端電壓就可以計(jì)算出銅針電流的大小。在銅針前端與電阻R13之間接分壓電路R14、R15，經(jīng)R14、R15分壓后的采樣電壓接到模擬8選1開關(guān)IC10、IC11等的N1、N2等端，由CPU的不斷掃描可得到所有銅針上的電流值信號(hào)，再經(jīng)過程序處理，CPU輸出信號(hào)直接調(diào)整加在銅針上的控制電壓的幅值。
CPU的端口線RB0經(jīng)總線鎖存器IC5接到揚(yáng)聲器的放大三極管TR2，因此當(dāng)發(fā)生超電壓、超電流以及治療進(jìn)程終止而產(chǎn)生報(bào)警或提示信號(hào)時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出聲響通知了操作人員。
為滿足對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔和數(shù)據(jù)分析的要求，CPU端口線RA4、RB0-RB7接打印機(jī)接口DB25。
CPU的端口線TX、RX接有串行通信口IC6以及9針插口，為RS232異步通信口，用于與計(jì)算機(jī)連接，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)傳輸。
另外，使用緩沖器IC5的D6端口線，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)一步擴(kuò)大銅針網(wǎng)絡(luò)的數(shù)目。
本發(fā)明能在銅針電流達(dá)到預(yù)設(shè)的終止值時(shí)，或達(dá)到預(yù)定的治療時(shí)間時(shí)，自動(dòng)停機(jī)并發(fā)出聲音信號(hào)。
本發(fā)明揭示的較佳治療電壓可為3-6V，其中最佳值為4V，這時(shí)通電所導(dǎo)致形成的血栓對(duì)血管瘤周圍正常組織的損傷最?。欢捎陔S著通電時(shí)間的延長電流逐漸下降，趨向0.1mA。為達(dá)到較佳治療效果，治療電流分為開機(jī)電流和停機(jī)電流，因此銅針在開機(jī)時(shí)的電流較佳值為0.6-0.8mA，停機(jī)時(shí)電流為0.1mA，這時(shí)血栓形成較為理想。
在血栓形成過程中，通電時(shí)間越長，血栓形成就越長，但是通電超過一定時(shí)間，會(huì)使正常組織破壞。由于相同直徑的銅針對(duì)不同直徑的血管通電后，血管內(nèi)血栓形成的時(shí)間不同，對(duì)于銅針直徑與血管直徑相近似者，血栓形成的最短時(shí)間為5.5分鐘，開始出現(xiàn)血管瘤周圍正常組織破壞時(shí)間為10.5分鐘，銅針直徑小于血管直徑者，血栓形成的最短時(shí)間為7.5分鐘，開始出現(xiàn)血管瘤周圍正常組織破壞時(shí)間為17.5分鐘。因此銅針直徑與血管直徑相近似者較佳治療時(shí)間為5.5分鐘到10.5分鐘；銅針直徑小于血管直徑者較佳治療時(shí)間為7.5分鐘-17.5分鐘。
權(quán)利要求
1.一種血管瘤銅針治療儀，它由銅針和治療控制電路以及相應(yīng)的電源組成，其特征在于所述的控制電路包括中央處理器(CPU)，CPU輸入端通過銅針接口電路接銅針電流檢測(cè)信號(hào)、鍵盤，輸出端接控制電壓輸出電路、顯示屏，控制電壓輸出電路接銅針，CPU通過控制電壓輸出電路控制銅針的治療電壓和治療電流，CPU的程序控制治療時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的CPU還接有非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的銅針接口電路由鎖存器接譯碼器，再接反向器，反向器接連接銅針信號(hào)采樣電路的模擬開關(guān)電路組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的模擬開關(guān)電路可為一個(gè)以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的控制電壓輸出電路由D/A轉(zhuǎn)換電路接電壓跟隨電路組成，使治療電壓在達(dá)到預(yù)設(shè)值前，有慢速上升過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的電壓跟隨電路為電壓放大倍數(shù)為1的電流放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的治療電壓可為3-6V。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的治療電流分為開機(jī)電流和停機(jī)電流，其中開機(jī)電流0.6-0.8mA，停機(jī)電流為0.1mA。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的治療時(shí)間針對(duì)銅針直徑與血管直徑相近似者較佳治療時(shí)間為5.5分鐘到10.5分鐘；銅針直徑小于血管直徑者較佳治療時(shí)間為7.5分鐘-17.5分鐘。
全文摘要
一種血管瘤銅針治療儀,它由銅針和治療控制電路以及相應(yīng)的電源組成,其中控制電路的CPU輸入端通過銅針接口電路接銅針電流檢測(cè)信號(hào)、鍵盤,輸出端接控制電壓輸出電路、顯示屏,控制電壓輸出電路接銅針,CPU通過控制電壓輸出電路控制銅針的治療電壓和治療電流,CPU的程序控制治療時(shí)間。本發(fā)明啟動(dòng)時(shí)治療電壓慢速上升,避免了對(duì)人體的刺激,治療的電壓可以調(diào)節(jié)并精確穩(wěn)定,它除了具有操作簡單、使用安全,并具備打印、存儲(chǔ)治療數(shù)據(jù)以及與計(jì)算機(jī)通信、顯示和聲音提示等功能特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61N1/00GK1284386SQ9911140
公開日2001年2月21日 申請(qǐng)日期1999年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月12日
發(fā)明者賈鐵利, 李 東, 孫豫松, 賈光, 孟如松 申請(qǐng)人:中國人民解放軍空軍總醫(yī)院