專利名稱：一種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于醫(yī)用磁療技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種可實(shí)現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)頻率及磁場(chǎng)類型等多參數(shù)控制的低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)人口結(jié)構(gòu)日趨老齡化，骨質(zhì)疏松的發(fā)病率越來(lái)越高，已成為一種嚴(yán)重威脅中老年人健康的常見(jiàn)病和多發(fā)病。骨質(zhì)疏松最常見(jiàn)的癥狀是骨痛，最嚴(yán)重的后果是骨折，這種骨折的愈合速度慢，并發(fā)癥多，其中，髖部骨折可導(dǎo)致1/5的人在一年內(nèi)死亡。目前骨質(zhì)疏松癥的防治以藥物為主，但諸如雙膦酸鹽、降鈣素、雌激素和氟化物等藥物不僅價(jià)格高，且副作用大。近年來(lái)，骨質(zhì)疏松的物理治療研究方興未艾，上世紀(jì)60年代初，我國(guó)出現(xiàn)了低頻交變電磁場(chǎng)治療機(jī)，后來(lái)又研制出了旋轉(zhuǎn)磁療機(jī)，80年代市場(chǎng)上又出現(xiàn)了脈沖電磁場(chǎng)治療床。近20多年來(lái)以螺線管線圈包繞人體特定部位進(jìn)行治療的大型治療設(shè)備得到長(zhǎng)足發(fā)展，再一次大大拓寬了磁療的范圍。已有多種治療床產(chǎn)品或?qū)＠?，如機(jī)械振動(dòng)骨質(zhì)疏松治療床(專利申請(qǐng)?zhí)?00420002429. 6)、磁懸浮振動(dòng)骨質(zhì)疏松治療床、脈沖電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床、智能人工日光浴燈骨質(zhì)疏松治療床和磁懸浮震動(dòng)骨量刺激儀(專利申請(qǐng)?zhí)?00910127518. 0)等。然而，根據(jù)我們的研究發(fā)現(xiàn)，只有特定參數(shù)條件下的磁場(chǎng)才可以發(fā)揮最佳的促進(jìn)骨折愈合的作用，離開(kāi)此參數(shù)條件則療效明顯下降或無(wú)明顯療效，人體組織對(duì)于磁場(chǎng)的治療存在著ー種“窗效應(yīng)”，即存在一個(gè)最佳治療參數(shù)，離開(kāi)此最佳參數(shù)越遠(yuǎn)，則療效越不明顯?，F(xiàn)有的電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床多采用脈沖波，波形單ー且不同廠家產(chǎn)品所采用的頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度參數(shù)也往往有很大差別，并且參數(shù)的設(shè)定缺少有效的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供ー種可實(shí)現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)頻率及磁場(chǎng)類型等多參數(shù)控制的低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床。為此，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案—種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，包括床體，所述床體外周設(shè)置有磁場(chǎng)線圈，所述磁場(chǎng)線圈連接有磁場(chǎng)調(diào)試電路，該低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床還包括控制單元及信號(hào)轉(zhuǎn)換単元，所述控制単元的控制信號(hào)輸出端連接信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的控制信號(hào)輸入端，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的控制信號(hào)輸出端連接磁場(chǎng)調(diào)試電路的輸入端，磁場(chǎng)調(diào)試電路的輸出端連接磁場(chǎng)線圏。所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元接受來(lái)自控制単元的數(shù)字信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后傳輸給磁場(chǎng)產(chǎn)生電路。所述磁場(chǎng)線圈由三組線圈串聯(lián)而成，且中間一組線圈的匝數(shù)多于兩側(cè)的線圈。所述磁場(chǎng)線圈內(nèi)設(shè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器，磁場(chǎng)線圈連接有電流傳感器及電壓傳感器，所述磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器、電流傳感器及電壓傳感器分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的反饋信號(hào)輸入端相連接，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的反饋信號(hào)輸出端與控制單元的反饋信號(hào)輸入端相連接。、[0009]所述磁場(chǎng)線圈的底部設(shè)置有基座，該基座安裝在設(shè)置于床體兩側(cè)的導(dǎo)軌上。所述床體底部設(shè)置有傳動(dòng)推桿，所述傳動(dòng)推桿與基座相連接。所述控制単元包括一人機(jī)操作界面，所述人機(jī)操作界面包括磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)對(duì)話框、頻率選擇對(duì)話框、波形選擇對(duì)話框、波形示意界面及時(shí)間設(shè)置對(duì)話框。所述控制單元設(shè)有存儲(chǔ)患者病歷記錄的后臺(tái)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)。我們經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，低頻范圍內(nèi)連續(xù)的正弦波、三角波、方波或鋸齒波等磁場(chǎng)可以明顯緩解甚至治愈骨痛，并可顯著提高骨密度，防止骨質(zhì)疏松性骨折，此外，找到每種組織或每種疾病的最佳(或敏感)磁場(chǎng)參數(shù)是提高磁療療效的關(guān)鍵。這里所說(shuō)的磁場(chǎng)參數(shù)主要指磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)頻率、磁場(chǎng)波形、磁暴時(shí)間、磁暴方向等，以及脈沖磁場(chǎng)、交變磁場(chǎng)和靜電磁場(chǎng)的比較和選擇等。綜上，本實(shí)用新型提供的低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床的有益效果在干可根據(jù)患者的個(gè)體情況設(shè)定最佳磁場(chǎng)參數(shù)以進(jìn)行磁場(chǎng)治療，不預(yù)設(shè)固定的磁場(chǎng)參數(shù)，能夠視患者實(shí)際情況實(shí)施個(gè)體化針對(duì)性治療；治療磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度及磁場(chǎng)頻率精確可調(diào)，且能夠提供多種磁場(chǎng)類型和磁場(chǎng)波形；磁場(chǎng)線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻，確保了最佳治療效果。本實(shí)用新型提供的低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床可對(duì)人體容易發(fā)生骨質(zhì)疏松的部位如脊椎、股骨和前臂等實(shí)施治療，亦可對(duì)骨折手術(shù)后需長(zhǎng)期臥床的患者實(shí)施預(yù)防性治療，以避免發(fā)生廢用性骨質(zhì)疏松癥。

圖I為本實(shí)用新型低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床的工作原理圖；圖2為本實(shí)用新型低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型磁場(chǎng)調(diào)試電路的主電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型磁場(chǎng)調(diào)試電路的控制電路原理圖；圖5為實(shí)施例中磁場(chǎng)線圈內(nèi)沿軸向-200mm 200mm的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布圖；圖6為實(shí)施例中磁場(chǎng)線圈內(nèi)沿軸向-200mm 200mm的磁場(chǎng)均勻度分布圖。
具體實(shí)施方式
如圖I 2所示，一種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，包括床體1，床體I外周設(shè)置有磁場(chǎng)線圈2，磁場(chǎng)線圈2連接有磁場(chǎng)調(diào)試電路，該低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床還包括控制単元及信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，其中，控制單元的控制信號(hào)輸出端連接信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的控制信號(hào)輸入端，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的控制信號(hào)輸出端連接磁場(chǎng)調(diào)試電路的輸入端，磁場(chǎng)調(diào)試電路的輸出端連接磁場(chǎng)線圈2。磁場(chǎng)線圈2由三組線圈串聯(lián)而成，且中間一組線圈的匝數(shù)多于兩側(cè)的線圈。磁場(chǎng)線圈2內(nèi)設(shè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器，磁場(chǎng)線圈2連接有電流傳感器及電壓傳感器，磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器、電流傳感器及電壓傳感器分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的反饋信號(hào)輸入端相連接，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的反饋信號(hào)輸出端與控制單元的反饋信號(hào)輸入端相連接。磁場(chǎng)線圈2的底部設(shè)置有基座3，該基座3安裝在設(shè)置于床體I兩側(cè)的導(dǎo)軌4上；床體I的底部設(shè)置有傳動(dòng)推桿5，傳動(dòng)推桿5與基座3相連接，利用傳動(dòng)推桿5可方便地推動(dòng)磁場(chǎng)線圈2沿床體I兩側(cè)的導(dǎo)軌4滑動(dòng)。控制單元還包括一人機(jī)操作界面，人機(jī)操作界面包括磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)對(duì)話框、頻率選擇對(duì)話框、波形選擇對(duì)話框、波形示意界面及時(shí)間設(shè)置對(duì)話框；控制單元還設(shè)有存儲(chǔ)患者病歷記錄的后臺(tái)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)。磁場(chǎng)調(diào)試電路包括主電路及控制電路，如圖3 4所示，主電路由兩組串聯(lián)的全H橋電路組成，具體為第一 H橋電路及第ニ H橋電路，其中，第一 H橋電路包括ー個(gè)由變壓器BI構(gòu)成的電源模塊及功率放大模塊T11、T21、T31、T41，第二H橋電路包括ー個(gè)由變壓器B2構(gòu)成的電源模塊及功率放大模塊T12、T22、T32、T42 ；電源模塊與功率放大模塊之間設(shè)有エ況選擇開(kāi)關(guān)US1、US2，用于脈沖工作和連續(xù)波工作的切換；控制電路包括用于驅(qū)動(dòng)功率放大模塊的驅(qū)動(dòng)模塊，該驅(qū)動(dòng)模塊由多路PWM發(fā)生器及多路IGBT驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，PWM發(fā)生器可產(chǎn)生多路脈沖，IGBT驅(qū)動(dòng)器對(duì)PWM發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行放大，然后產(chǎn)生多路驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別去驅(qū)動(dòng)各功率放大模塊。本實(shí)用新型可提供的磁場(chǎng)類型為交變磁場(chǎng)、脈沖磁場(chǎng)或靜磁場(chǎng)，提供的波形為正弦波、三角波、方波或鋸齒波，提供的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(T9mT，磁場(chǎng)頻率為5 100Hz。本實(shí)施例中，磁場(chǎng)線圈縱向長(zhǎng)度為78cm，內(nèi)徑為72cm，可方便地容納人體平躺于磁場(chǎng)線圈2內(nèi)，對(duì)人體的治療范圍包括髖部、腰部和前臂這三個(gè)最容易發(fā)生骨質(zhì)疏松的部位。如圖5 6所不(圖中原點(diǎn)所在位置為磁場(chǎng)線圈中心點(diǎn)),在磁場(chǎng)線圈2中心區(qū)20cmX20cmX20cm的范圍內(nèi)治療磁場(chǎng)是近乎均勻的，在此范圍外磁感應(yīng)強(qiáng)度的下降或升高也是緩慢的，且在軸向±20cm范圍內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻度< 1%。工作時(shí)，通過(guò)人機(jī)操作界面設(shè)定所需的磁場(chǎng)參數(shù)，控制單元將此設(shè)定信息以數(shù)字信號(hào)傳輸給信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，由信號(hào)轉(zhuǎn)換單元將此數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后傳輸給磁場(chǎng)調(diào)試電路，磁場(chǎng)調(diào)試電路將模擬信號(hào)放大并據(jù)此對(duì)磁場(chǎng)線圈2施加一定電壓，由磁場(chǎng)線圈2產(chǎn)生特定的電磁場(chǎng)；磁場(chǎng)線圈2上的電流和電壓信號(hào)及其產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度信號(hào)經(jīng)過(guò) 電流傳感器、電壓傳感器及磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器采集之后，傳輸至信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，該信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后反饋給控制單元并由人機(jī)操作界面進(jìn)行可視化顯示。
權(quán)利要求1.一種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，包括床體(I)，所述床體(I)外周設(shè)置有磁場(chǎng)線圈(2)，所述磁場(chǎng)線圈(2)連接有磁場(chǎng)調(diào)試電路，其特征在于，還包括控制單元及信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，所述控制単元的控制信號(hào)輸出端連接信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的控制信號(hào)輸入端，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的控制信號(hào)輸出端連接磁場(chǎng)調(diào)試電路的輸入端，磁場(chǎng)調(diào)試電路的輸出端連接磁場(chǎng)線圈(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，其特征在于，所述磁場(chǎng)線圈(2)由三組線圈串聯(lián)而成，且中間一組線圈的匝數(shù)多于兩側(cè)的線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，其特征在于，所述磁場(chǎng)線圈(2 )內(nèi)設(shè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器，磁場(chǎng)線圈(2 )連接有電流傳感器及電壓傳感器，所述磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器、電流傳感器及電壓傳感器分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的反饋信號(hào)輸入端相連接，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的反饋信號(hào)輸出端與控制單元的反饋信號(hào)輸入端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，其特征在于，所述磁場(chǎng)線圈(2)的底部設(shè)置有基座(3)，該基座(3)安裝在設(shè)置于床體(I)兩側(cè)的導(dǎo)軌(4)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，其特征在于，所述床體(I)的底部設(shè)置有傳動(dòng)推桿(5)，所述傳動(dòng)推桿(5)與基座(3)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5所述的任意一種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，其特征在于，所述控制單元包括一人機(jī)操作界面，所述人機(jī)操作界面包括磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)對(duì)話框、頻率選擇對(duì)話框、波形選擇對(duì)話框、波形示意界面及時(shí)間設(shè)置對(duì)話框。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 5所述的任意一種低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，其特征在于，所述控制單元設(shè)有存儲(chǔ)患者病歷記錄的后臺(tái)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可實(shí)現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)頻率及磁場(chǎng)類型等多參數(shù)控制的低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床，包括床體，所述床體外周設(shè)置有磁場(chǎng)線圈，所述磁場(chǎng)線圈連接有磁場(chǎng)調(diào)試電路，該低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床還包括控制單元及信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，所述控制單元的控制信號(hào)輸出端連接信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的控制信號(hào)輸入端，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的控制信號(hào)輸出端連接磁場(chǎng)調(diào)試電路的輸入端，磁場(chǎng)調(diào)試電路的輸出端連接磁場(chǎng)線圈。本實(shí)用新型涉及的低頻電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療床可根據(jù)患者的個(gè)體情況選擇最佳磁場(chǎng)治療參數(shù)以進(jìn)行個(gè)體化針對(duì)性治療，治療磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度及磁場(chǎng)頻率精確可調(diào)，可對(duì)骨質(zhì)疏松患者進(jìn)行有效治療或?qū)钦凼中g(shù)后需長(zhǎng)期臥床的患者實(shí)施預(yù)防性治療。
文檔編號(hào)A61N2/04GK202397981SQ20112052858
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者周建, 李志鋒, 葛寶豐, 郭旭紅, 陳克明 申請(qǐng)人:陳克明