專利名稱：急性心肌梗塞體外超聲助溶治療儀的制作方法
專利說明 本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種急性心肌梗塞體外超聲助溶治療儀。急性心肌梗塞是臨床上一種發(fā)病率高，死亡率高的心血管疾病，及時再通堵塞的冠脈，再灌注缺血心肌，是迅速恢復(fù)心肌組織活力，挽救心梗病人的根本措施。長期以來，探索更有效，更安全有益于開展的治療方法，救治更多的心梗患者一直是人們關(guān)心和研究的課題。
急性心梗的治療手段有很多種。經(jīng)靜脈藥物溶栓治療是國內(nèi)治療急性心肌梗塞的主要措施，但是藥物溶栓治療中約有30％-35％患者不能恢復(fù)有效的冠脈血供，而且藥物溶栓有引起出血等并發(fā)癥的傾向。一項(xiàng)回顧性研究顯示，藥物溶栓后約5.7％的患者會發(fā)生嚴(yán)重出血，1.1％的患者會發(fā)生腦溢血。心梗病人多為老年人和高血壓患者，該類病人都是出血的危險(xiǎn)因素，故需減少或調(diào)整用藥劑量，這勢必會降低藥物溶栓的效果。一些新的更有效、更安全的溶栓藥物還處于實(shí)驗(yàn)階段的研制和開發(fā)之中，距臨床使用尚有一段距離，臨床上如何提高現(xiàn)有藥物溶栓的有效性和安全性仍是有待解決的問題。
冠狀動脈介入性治療是新迸發(fā)展起來的一種迅速有效的機(jī)械性再灌注措施，但對醫(yī)療技術(shù)條件和醫(yī)療設(shè)備條件的要求高，所需醫(yī)療費(fèi)用也頗高，不易普及推廣。
近年來，超聲亦被應(yīng)運(yùn)于心梗治療領(lǐng)域，主要有兩種方式。一種是血管內(nèi)超聲消融，即通過心導(dǎo)管將頻率為20KHz，強(qiáng)度8-23W/cm2超聲引入血管內(nèi)，直接消融血栓或動脈粥樣硬化斑塊的一種介入性方法。超聲消融的機(jī)制是機(jī)械性的，即將血塊或粥樣斑塊碎裂成比血細(xì)胞還小的碎片，而與纖溶無關(guān)。然而，這是種有創(chuàng)性治療方法，技術(shù)要求高，會引起血管夾層分離甚至穿破等嚴(yán)重并發(fā)癥。組織病理觀察還發(fā)現(xiàn)其對血管內(nèi)膜有一定損傷，有繼發(fā)性血栓形成，血管再閉塞的可能。另一種就是超聲促溶的方法，即體外治療性超聲助溶。該方法中超聲的工作頻率較高(0.5-1MHz)，工作強(qiáng)度低(1-8W/cm2)，其促溶機(jī)制是非機(jī)械性的，具有無創(chuàng)、安全的特點(diǎn)，是一種很有潛力的輔助性融栓治療手段。本實(shí)用新型的目的根據(jù)臨床要求，參照國際權(quán)威醫(yī)療機(jī)構(gòu)提出的技術(shù)參數(shù)，研制出安全、可靠、有效的急性心肌梗塞體外超聲助溶治療儀，為臨床治療急性心肌梗塞疾病提供具有較高技術(shù)水平的醫(yī)療設(shè)備，填補(bǔ)國內(nèi)空白，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種急性心肌梗塞體外超聲助溶治療儀，包括熔斷器、變壓器、機(jī)電器、集成電路等電子元件，其特征在于交流電兩端(1和2)分別連接溶斷器F1與F2(3和4)，熔斷器F1與F2分別連接K1合閘兩端，K1合閘另兩端分別連接隔離變壓器B15和6端，隔離變壓器B19和10端連接直流電源6伏，隔離變壓器B110端上接有中間繼電器JF一端中間繼電器11和12端接有電池供應(yīng)，中間繼電器13端接有直流電供應(yīng)，隔離變壓器B17端和8端分別連接K2合閘兩端，K2合閘兩端(16和17)分別連接熔斷器F3和F4，熔斷器F3和F4連接電源變壓器B2220伏兩端，并抽頭14和15端可連接拖線插座，再熔斷器F4和超聲變壓器一端接有繼電器JT1，電源變壓器B218和19端連接超聲波發(fā)生器，電源變壓器B220端輸出9伏電源、21端輸出零伏電源、22端輸出9伏電源。
急性心肌梗塞體外超聲助溶治療儀，其特征在于超聲波發(fā)生器有振蕩器(4069)、分頻器(74LS74)、鍵盤(DB25)、主機(jī)(0832)系統(tǒng)、運(yùn)算電路(LM318)、數(shù)字集成電路(4052)、隔離電路(1815)、功率放大電路(2SK955)、變壓器(B1-B4)、換能器(Y1-Y4)等組成，振蕩器由集成電路(4069)、電阻R1和R2及晶振電容連接組成的輸出端連接分頻器(74LS74)一端，分頻器Q端連接主機(jī)Rfd端，主機(jī)D10至P17端分別連接鍵盤，主機(jī)Lout1端Lout2端分別連接運(yùn)算電路(LM318)輸入兩端，主機(jī)Vref一端與運(yùn)算電路(LM318)輸出端相連后連接數(shù)字集成電路Y端，數(shù)字集成電路YO一端連接隔離電路電容104一端，電容104另一端連接電阻150K、三極管1815基極，電阻150K另一端連接三極管1815集成極并接9伏電源，三極管1815發(fā)射極上接有可變電阻10K和電阻1000Ω，在電阻1000Ω抽頭一端連接電阻620K，電阻620K另一端連接可變電阻150K，可變電阻150K另一端連接電阻150K并接9伏電源，可變電阻150K可調(diào)一端連接電阻1000Ω，電阻1000Ω另一端與發(fā)射極可調(diào)電阻10K一端、電容105、電阻1000Ω相連后連接功率放大電路2SK955基極，集電極上接有變壓器B3，數(shù)字集成電路(4052)Y1、Y2、Y3端分別連接由集成電路(7809)、(7805)、(7909)和八個電容連接組成的換能電路(Z)一端，換能電路(Z)另一端連接變壓器B4、B5、B6各一端，數(shù)字集成電路LNH、A、B分別連接鍵盤，數(shù)字集成電路上接有5伏電源，主機(jī)(0832)上接有5伏電源。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)新穎，安全可靠，滿足臨床技術(shù)要求的PTF壓電換能器及超聲發(fā)生裝置，數(shù)控超聲波形發(fā)生的實(shí)時監(jiān)控，心電信號的三維圖形表示，建立病例與治療參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，能識別超聲換能器故障等，并有一定的抗干擾能力，成本低，投資少，值得推廣和應(yīng)用。


圖1是本實(shí)用新型的電原理圖。
圖2是本實(shí)用新型超聲波發(fā)生器電原理圖。
圖3是本實(shí)用新型工作方框圖。
指定圖3為摘要附圖。
參見
圖1，交流220伏電源通過熔斷器F1、F2的保護(hù)后到達(dá)電源總開關(guān)K1。K1合閘將交流電源導(dǎo)入隔離變壓器B1的初級，在B1的次級得到隔離后的交流220伏電源。隔離后的交流220伏電源再次導(dǎo)入隔離開關(guān)K2，然后通過熔斷器F3、F4保護(hù)后才進(jìn)入電源變壓器B2的初級，在B2的次級得到安全的超聲發(fā)生器電源，然后接入超聲波發(fā)生器。且在熔斷器F3、F4與B2之間還接有中間繼電器JT，它是為備用電源的轉(zhuǎn)換而設(shè)置的。
參見圖2，由集成塊4069、電阻R1、R2以及晶振(3.2M)組成的振蕩源經(jīng)過分頻器74LS74四分頻得到800KHz方波。方波輸入主機(jī)系統(tǒng)，通過0832控制，再經(jīng)過LM318到達(dá)4052，受CPU控制的4052按2秒一次輪流工作，使0832成為數(shù)字電位器調(diào)節(jié)功率密度。4052的輸出端通過由1815及電容(C104)、電阻(620K、150K、10K、1000)組成的隔離電路到達(dá)功率放大電路2SK955，再通過變壓器B最后在換能器上產(chǎn)生需要的超聲功率。
參見圖3，1為標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)，2為傳感器，3為心電信號采集模塊，4為實(shí)時三維心電圖形顯示，5為心電模塊通訊控制接口，6為病歷數(shù)據(jù)庫查詢及備份，7為主控微機(jī)及軟件，8為參數(shù)設(shè)定手動接口，9為打印模塊，10為超聲波形發(fā)生調(diào)制，11為輸出過程監(jiān)控記錄，12為諧振功放，13為壓電換能器，14為液晶顯示器，15為打印機(jī)。圖3給出了本實(shí)用新型的工作方框圖，將超聲發(fā)生及放大器與心電圖儀有機(jī)結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)軟件三維圖形顯示，可視化界面，幫助醫(yī)生根據(jù)心電信號波形的演變，更加直觀有效的判斷醫(yī)療進(jìn)度，同時能進(jìn)行超聲輸出功率的準(zhǔn)確控制，達(dá)到控制和干預(yù)及保證治療效果的目的，使之成為一套完整的具有國際同類水平的醫(yī)療儀器。這種技術(shù)對本專業(yè)的人來說還是比較清楚的。參見圖3，實(shí)施時擬采用如下技術(shù)路線1、根據(jù)臨床治療的經(jīng)驗(yàn)，確定治療超聲的工作頻率及功率密度等技術(shù)參數(shù)(可用頻段基本定為0.5M-1MHz，功率密度1-3W/cm2)，通過臨床試驗(yàn)，最終確定PTF壓電換能器的技術(shù)參數(shù)。
2、根據(jù)PTF的技術(shù)參數(shù)，研究開發(fā)超聲波形發(fā)生裝置。
3、心電信號的三維圖形表示普通傳統(tǒng)心電圖儀的圖形顯示一般均為二維平面曲線，并且輸出在紙帶上，需定量分析時，必須先定標(biāo)校準(zhǔn)，極不方便。而且，用原治療儀時，不便于對照隨時間變化的心電圖波形演變過程，使醫(yī)生難以掌握準(zhǔn)確的治療時機(jī)，若過量施加超聲輻射，易引起組織破壞，影響治療效果。同時，由于心電圖形的特殊性，醫(yī)生希望能將波形周期性的疊加，形成立體“地形圖”，這就有一個心電圖波形同步出發(fā)信號的自動識別問題。
4、數(shù)控超聲波形發(fā)生及實(shí)時監(jiān)控根據(jù)醫(yī)療儀器的安全性要求，必須對本治療儀的輸出部分，也就是超聲輸出功率及頻率等進(jìn)行實(shí)時的反饋及調(diào)節(jié)，力求保持恒定，必要時自動切斷并報(bào)警。
5、病歷與治療參數(shù)數(shù)據(jù)庫充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)對治療的輔助作用，實(shí)現(xiàn)病歷與詳細(xì)治療參數(shù)與過程的存儲、查詢、打印等功能。關(guān)鍵是心電圖形的壓縮存儲算法。
6、系統(tǒng)的安全性、可靠性與易操作性軟件開發(fā)力求高效可靠，能判斷心電導(dǎo)聯(lián)脫落等異常情況，能識別超聲換能器故障等，并有一定的抗干擾能力。
權(quán)利要求1.一種急性心肌梗塞體外超聲助溶治療儀，包括熔斷器、變壓器、機(jī)電器、集成電路等電子元件，其特征在于交流電兩端(1和2)分別連接溶斷器F1與F2(3和4)，熔斷器F1與F2分別連接K1合閘兩端，K1合閘另兩端分別連接隔離變壓器B15和6端，隔離變壓器B19和10端連接直流電源6伏，隔離變壓器B110端上接有中間繼電器JF一端中間繼電器11和12端接有電池供應(yīng)，中間繼電器13端接有直流電供應(yīng)，隔離變壓器B17端和8端分別連接K2合閘兩端，K2合閘兩端(16和17)分別連接熔斷器F3和F4，熔斷器F3和F4連接電源變壓器B2220伏兩端，并抽頭14和15端可連接拖線插座，再熔斷器F4和超聲變壓器一端接有繼電器JT1，電源變壓器B218和19端連接超聲波發(fā)生器，電源變壓器B220端輸出9伏電源、21端輸出零伏電源、22端輸出9伏電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的急性心肌梗塞體外超聲助溶治療儀，其特征在于超聲波發(fā)生器有振蕩器(4069)、分頻器(74LS74)、鍵盤(DB25)、主機(jī)(0832)系統(tǒng)、運(yùn)算電路(LM318)、數(shù)字集成電路(4052)、隔離電路(1815)、功率放大電路(2SK955)、變壓器(B1-B4)、換能器(Y1-Y4)等組成，振蕩器由集成電路(4069)、電阻R1和R2及晶振電容連接組成的輸出端連接分頻器(74LS74)一端，分頻器Q端連接主機(jī)Rfd端，主機(jī)D10至P17端分別連接鍵盤，主機(jī)Lout1端Lout2端分別連接運(yùn)算電路(LM318)輸入兩端，主機(jī)Vref一端與運(yùn)算電路(LM318)輸出端相連后連接數(shù)字集成電路Y端，數(shù)字集成電路YO一端連接隔離電路電容104一端，電容104另一端連接電阻150K、三極管1815基極，電阻150K另一端連接三極管1815集成極并接9伏電源，三極管1815發(fā)射極上接有可變電阻10K和電阻1000Ω，在電阻1000Ω抽頭一端連接電阻620K，電阻620K另一端連接可變電阻150K，可變電阻150K另一端連接電阻150K并接9伏電源，可變電阻150K可調(diào)一端連接電阻1000Ω，電阻1000Ω另一端與發(fā)射極可調(diào)電阻10K一端、電容105、電阻1000Ω相連后連接功率放大電路2SK955基極，集電極上接有變壓器B3，數(shù)字集成電路(4052)Y1、Y2、Y3端分別連接由集成電路(7809)、(7805)、(7909)和八個電容連接組成的換能電路(Z)一端，換能電路(Z)另一端連接變壓器B4、B5、B6各一端，數(shù)字集成電路LNH、A、B分別連接鍵盤，數(shù)字集成電路上接有5伏電源，主機(jī)(0832)上接有5伏電源。
專利摘要本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種急性心肌梗塞體外超聲助溶治療儀。該治療儀由交流220伏電源通過熔斷器F
文檔編號A61B17/22GK2661111SQ0323184
公開日2004年12月8日 申請日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月5日
發(fā)明者程云章 申請人:上海醫(yī)療器械高等?？茖W(xué)校