本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域,具體而言,涉及一種半導(dǎo)體冷凍治療儀。
背景技術(shù):
冷凍治療是一種通過(guò)對(duì)局部組織的冷凍,可控地破壞或切除病變組織以達(dá)到治療目的的治療方法。現(xiàn)有的冷凍治療儀大多采用液氮制冷的方法實(shí)現(xiàn),然而液氮的運(yùn)輸極為不便,且具有一定的危險(xiǎn)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體冷凍治療儀,以解決上述問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
一種半導(dǎo)體冷凍治療儀,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀包括治療儀本體、半導(dǎo)體制冷器和多個(gè)具有不同有效面積的冷療探頭;
所述多個(gè)冷療探頭活動(dòng)連接于所述治療儀本體的一端,所述半導(dǎo)體制冷器設(shè)置于所述治療儀本體內(nèi),所述半導(dǎo)體制冷器的冷端緊貼所述治療儀本體與所述多個(gè)冷療探頭活動(dòng)連接的一端。
優(yōu)選地,所述半導(dǎo)體制冷器包括多級(jí)制冷片,所述多級(jí)制冷片并聯(lián)。
優(yōu)選地,相鄰的兩級(jí)所述制冷片之間設(shè)置有電絕緣導(dǎo)熱層。
優(yōu)選地,每一級(jí)所述制冷片包括多個(gè)PN結(jié)電偶,所述多個(gè)PN結(jié)電偶串聯(lián)。
優(yōu)選地,每個(gè)所述PN結(jié)電偶的冷端和熱端分別設(shè)置有導(dǎo)熱陶瓷片,所述導(dǎo)熱陶瓷片的表面涂抹有導(dǎo)熱硅脂。
優(yōu)選地,每個(gè)所述PN結(jié)電偶的冷端和熱端之間的填充有隔熱材料。
優(yōu)選地,所述治療儀本體內(nèi)還設(shè)置有散熱器和冷卻器,所述散熱器設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷器的熱端,所述冷卻器設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷器的冷端。
優(yōu)選地,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀還包括設(shè)置于所述治療儀本體的中央處理器和測(cè)溫單元,所述測(cè)溫單元和半導(dǎo)體制冷器分別與所述中央處理器電性連接;所述測(cè)溫單元包括多個(gè)溫度傳感器,所述多個(gè)溫度傳感器設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷器的冷端和熱端;
所述多個(gè)溫度傳感器用于檢測(cè)所述半導(dǎo)體制冷器的熱端和冷端的溫度數(shù)據(jù),并發(fā)送到所述中央處理器;所述中央處理器用于根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)控制所述半導(dǎo)體制冷器的供電電壓,以使所述半導(dǎo)體制冷器的冷端和熱端的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度值。
優(yōu)選地,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀還包括設(shè)置于所述治療儀本體的顯示單元,所述顯示單元與所述中央處理器電性連接,用于從所述中央處理器獲取所述溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示。
優(yōu)選地,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀還包括設(shè)置于所述治療儀本體的報(bào)警單元,所述報(bào)警單元與所述中央處理器電性連接;
所述報(bào)警單元用于從所述中央處理器獲取所述溫度數(shù)據(jù),并將所述半導(dǎo)體制冷器冷端的溫度數(shù)據(jù)與第一預(yù)設(shè)溫度閾值進(jìn)行比較,將所述半導(dǎo)體制冷器熱端的溫度數(shù)據(jù)與第二預(yù)設(shè)溫度閾值進(jìn)行比較,當(dāng)所述半導(dǎo)體制冷器冷端的溫度數(shù)據(jù)超過(guò)所述第一預(yù)設(shè)溫度閾值或者所述半導(dǎo)體制冷器熱端的溫度數(shù)據(jù)超過(guò)所述第二預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。
本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體冷凍治療儀采用半導(dǎo)體進(jìn)行制冷,避免了采用液氮制冷帶來(lái)的運(yùn)輸不便。通過(guò)設(shè)置多個(gè)具有不同有效面積的冷療探頭,可以滿足具有不同面積的病灶的冷凍需求。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種半導(dǎo)體冷凍治療儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制冷片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PN結(jié)電偶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種中央處理器的連接關(guān)系示意圖。
附圖標(biāo)記:
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。
因此,以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種半導(dǎo)體冷凍治療儀100。如圖1所示,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100包括治療儀本體110、半導(dǎo)體制冷器120和多個(gè)冷療探頭130。
其中,所述多個(gè)冷療探頭130具有不同的有效面積。需要說(shuō)明的是,此處所述的有效面積具體指所述冷療探頭130用于與病灶接觸從而達(dá)到冷凍效果的面積??蛇x地,每個(gè)所述冷療探頭130還可以具有不同的形狀。以體表病變的冷凍治療為例,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),需要進(jìn)行冷凍治療的的部位大小不一。通過(guò)設(shè)置多個(gè)形狀和有效面積不相同的冷療探頭130,能夠更好的滿足不同病變部位的治療需求。
所述多個(gè)冷療探頭130活動(dòng)連接于所述治療儀本體110的一端,所述半導(dǎo)體制冷器120設(shè)置于所述治療儀本體110內(nèi),所述半導(dǎo)體制冷器120包括冷端和熱端,所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端緊貼所述治療儀本體110與所述多個(gè)冷療探頭130活動(dòng)連接的一端。
可選地,所述多個(gè)冷療探頭130與所述治療儀本體110為可拆卸連接,便于在冷療探頭130出現(xiàn)故障時(shí),將所述冷療探頭130拆卸下來(lái)進(jìn)行維修或者更換,便于所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100的長(zhǎng)期使用。
可選地,所述治療儀本體110可以為內(nèi)設(shè)有空腔的立方體,所述立方體由絕緣導(dǎo)熱材料制成,所述多個(gè)冷療探頭130通過(guò)連接件與所述治療儀本體110活動(dòng)連接,所述連接件的內(nèi)部由導(dǎo)熱材料制成,所述連接件的外表面鋪設(shè)有絕熱材料,以便所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端產(chǎn)生的冷量?jī)H通過(guò)所述連接件的內(nèi)部的導(dǎo)熱材料傳遞給多個(gè)冷療探頭130??蛇x地,所述連接件可以為細(xì)長(zhǎng)軟管。
請(qǐng)一并參閱圖2和圖3,圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的由圖3所示的PN結(jié)電偶122組成的制冷片121。所述半導(dǎo)體制冷器120可以包括多級(jí)所述制冷片121,多級(jí)所述制冷片121相互并聯(lián),相鄰的兩極所述制冷片121之間設(shè)置有電絕緣導(dǎo)熱層。請(qǐng)參閱圖2,每一級(jí)所述制冷片121包括多個(gè)PN結(jié)電偶122,所述多個(gè)PN結(jié)電偶122串聯(lián)。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3,每個(gè)所述PN結(jié)電偶122的冷端和熱端分別設(shè)置有導(dǎo)熱陶瓷片123,所述導(dǎo)熱陶瓷片123的表面涂抹有導(dǎo)熱硅脂。每個(gè)所述PN結(jié)電偶122的冷端和熱端之間填充有隔熱材料。其中,多個(gè)PN結(jié)電偶122的冷端構(gòu)成了所述制冷片121的冷端,所述多個(gè)PN結(jié)電偶122的熱端構(gòu)成了所述制冷片121的熱端。
實(shí)施時(shí),電流通過(guò)所述PN結(jié)電偶122,N型半導(dǎo)體內(nèi)有多余電子,形成負(fù)溫差電勢(shì)。P型半導(dǎo)體內(nèi)的電子不足,形成正溫差電勢(shì)。當(dāng)電子從P型半導(dǎo)體流至N型半導(dǎo)體時(shí),相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的溫度降低,其能量必然增加,并且增加的能量相當(dāng)于結(jié)點(diǎn)所消耗的能量。相反地,當(dāng)電子從N型半導(dǎo)體流至所述P型半導(dǎo)體時(shí),相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的溫度會(huì)升高。請(qǐng)參閱圖3,電流方向?yàn)閺腘到P的結(jié)點(diǎn),溫度下降并且吸熱,作為冷端。電流方向?yàn)閺腜到N的結(jié)點(diǎn),溫度上升并且放熱,作為熱端。
通過(guò)上述設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體制冷,避免了采用液氮制冷帶來(lái)的運(yùn)輸上的不便。
根據(jù)實(shí)際需求,可選地,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100還包括散熱器和導(dǎo)冷裝置,所述散熱器和導(dǎo)冷裝置設(shè)置于所述治療儀本體110內(nèi)。所述散熱器設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷器120的熱端,所述導(dǎo)冷裝置設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端。
其中,所述散熱器可以為熱管散熱器,利用空氣自然對(duì)流冷卻??蛇x地,所述熱管散熱器的管殼材質(zhì)可以為紫銅。所述導(dǎo)冷裝置可以為傳熱基板和多根間隔排列的制冷熱管。所述傳熱基板的換熱面與所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端貼合,每根制冷熱管的中部與所述傳熱基板固定連接,每根制冷熱管的兩端分別沿所述傳熱基板延伸出預(yù)設(shè)長(zhǎng)度,并分別彎折至述傳熱基板的兩側(cè)面。通過(guò)上述設(shè)置,可以利用所述多根制冷熱管均勻地傳導(dǎo)所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端的冷量。
可選地,如圖4所示,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100還包括設(shè)置于上述治療儀本體110中的中央處理器140和測(cè)溫單元150,所述測(cè)溫單元150和半導(dǎo)體制冷器120分別與所述中央處理器140電性連接。所述測(cè)溫單元150包括多個(gè)溫度傳感器,所述多個(gè)溫度傳感器分別設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端和熱端,用于檢測(cè)所述半導(dǎo)體制冷器120的熱端和冷端的溫度數(shù)據(jù),并發(fā)送到所述中央處理器140。所述中央處理器140在接收到所述溫度數(shù)據(jù)后,將所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端的溫度與預(yù)設(shè)的冷端溫度值進(jìn)行比對(duì),若兩者的差值超過(guò)0.5℃,則調(diào)整所述半導(dǎo)體制冷器120的供電電壓,以使所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的冷端溫度值。由于半導(dǎo)體制冷器120的冷端和熱端的溫度是相關(guān)聯(lián)的,所述半導(dǎo)體制冷器120的熱端的溫度也達(dá)到相應(yīng)的預(yù)設(shè)溫度值。
可選地,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100還包括設(shè)置于所述治療儀本體110的顯示單元160,所述顯示單元160與所述中央處理器140電性連接??蛇x地,所述顯示單元160設(shè)置于所述治療儀本體110的外側(cè)面。所述顯示單元160用于實(shí)時(shí)獲取所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端和熱端的溫度數(shù)據(jù),并進(jìn)行顯示,以方便用戶根據(jù)顯示的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
需要說(shuō)明的是,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100還可以設(shè)置有輸入單元190,所述輸入單元190可以為設(shè)置于所述治療儀本體110的表面的按鍵,也可以將所述顯示單元160設(shè)置為觸摸屏,以使用戶能夠通過(guò)所述觸摸屏輸入預(yù)設(shè)溫度值。
可選地,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100還可以包括報(bào)警單元170,所述報(bào)警單元170設(shè)置于所述治療儀本體110,并與所述中央處理器140電性連接。
可選地,所述報(bào)警單元170可以是LED燈,設(shè)置于所述治療儀本體110的表面。所述報(bào)警單元170也可以是蜂鳴器,所述蜂鳴器既可以設(shè)置于所述治療儀本體110的表面也可以設(shè)置于所述治療儀本體110內(nèi)。
根據(jù)實(shí)際需求,可選地,所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100還可以包括與所述中央處理器140電性連接的通信單元180,所述通信單元180能夠與智能終端進(jìn)行通信。此處所述的智能終端包括手機(jī)、平板電腦等,但不限于此。用戶可以通過(guò)所述智能終端對(duì)所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100進(jìn)行遙控,也可以通過(guò)所述智能終端從中央處理器140實(shí)時(shí)獲取所述半導(dǎo)體制冷器120的冷端和熱端的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體冷凍治療儀100摒棄了傳統(tǒng)的液氮制冷方式,根據(jù)珀?duì)柼?yīng)原理,采用半導(dǎo)體進(jìn)行制冷,避免了運(yùn)輸液氮帶了的諸多不便。通過(guò)設(shè)置多個(gè)具有不同有效面積的冷療探頭130,滿足了不同面積的病灶的冷療需求。通過(guò)設(shè)置測(cè)溫單元150、顯示單元160以及報(bào)警單元170,實(shí)現(xiàn)了所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100的自動(dòng)溫度控制,大大提高了所述半導(dǎo)體冷凍治療儀100的便捷性。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本發(fā)明的描述中,還需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“連通”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。