本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高可靠性醫(yī)用控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

308準(zhǔn)分子光治療技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的皮膚科光治療技術(shù)之一，其單一的308nm波長(zhǎng)被認(rèn)為是紫外光治療白癜風(fēng)最佳波長(zhǎng)。

準(zhǔn)分子光治療儀的光源是以氯化氙(XeCl)為工作物質(zhì)而激發(fā)產(chǎn)生的波長(zhǎng)為308nm的高強(qiáng)度紫外光，可誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡，并促進(jìn)色素的合成，能更準(zhǔn)確針對(duì)患病皮膚進(jìn)行治療，且具有能量高、治療時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。被認(rèn)為是治療白癜風(fēng)、銀屑病等皮膚病的最有效手段。目前在治療此類(lèi)皮膚病的方案中還包括：UVB窄譜紫外光治療儀、308nm準(zhǔn)分子激光治療儀等。

目前市場(chǎng)上治療白癜風(fēng)、銀屑病的皮膚治療儀雖然具有自動(dòng)控制系統(tǒng)，但缺乏對(duì)在光療儀在照射過(guò)程中因輸出強(qiáng)度變化而對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響的考慮，特別是設(shè)備在使用一定時(shí)間后，終端輸出強(qiáng)度會(huì)有一定程度的衰減，若不在控制系統(tǒng)中考慮這些因素，將對(duì)設(shè)備的臨床療效產(chǎn)生影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種使用安全且能夠提高光療儀療效可靠性的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種高可靠性醫(yī)用控制系統(tǒng)，包括控制模塊、供電模塊、外圍接口模塊、人機(jī)交互模塊、高壓電源模塊、治療手柄和水冷循環(huán)；其中所述控制模塊包括STM32芯片、通訊接口電路、供電電路、存儲(chǔ)電路、外圍接口電路；所述供電模塊通過(guò)所述控制模塊的供電電路與所述控制模塊進(jìn)行連接；所述外圍接口模塊通過(guò)所述控制模塊的外圍接口電路進(jìn)行連接和信息交互；所述人機(jī)交換模塊通過(guò)控制模塊的通訊接口電路與所述控制模塊進(jìn)行連接和信息交互；所述高壓電源模塊通過(guò)與控制模塊的通訊接口電路連接實(shí)現(xiàn)對(duì)出光強(qiáng)度檢測(cè)和控制；所述治療手柄與所述高壓電源模塊連接，進(jìn)行照射輸出與控制；所述水冷循環(huán)用于對(duì)使用中的治療手柄進(jìn)行水冷散熱；其特征在于，所述外圍接口模塊包括與所述控制模塊的外圍接口電路連接的開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊和光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊，用于使用過(guò)程中實(shí)施檢測(cè)、反饋和控制從治療手柄照射出的光。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的所述外圍接口模塊還包括手柄溫度檢測(cè)模塊、水箱溫度檢測(cè)模塊、水流速檢測(cè)模塊；所述開(kāi)關(guān)量檢測(cè)與所述控制模塊的外圍接口電路的I/O口連接；所述手柄溫度檢測(cè)模塊和所述光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊與所述控制模塊的外圍接口電路的A/D接口連接；所述水箱溫度檢測(cè)模塊與所述控制模塊的外圍接口電路的1-wire，即單總線通信接口連接；所述水流速檢測(cè)模塊與所述控制模塊的外圍接口電路的脈沖檢測(cè)接口連接。

手柄溫度檢測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)治療手柄的溫度，如果水溫過(guò)高，將使光療儀終止出光，從而保證照射光源工作在合適的溫度溫范圍。水箱溫度檢測(cè)用于水冷循環(huán)水箱里的水溫，如果水溫過(guò)高，將使治療手柄的照射光源停止工作。

更進(jìn)一步的，本發(fā)明的所述開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊使用微動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行出光控制。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的所述光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊使用紫外線光電二極管進(jìn)行檢測(cè)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的所述通訊接口電路包括JTAG/SWD接口，用于控制板芯片程序下載和調(diào)試；還包括SPI接口用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通訊連接；還包括兩路USART接口，分別與人機(jī)交互模塊、高壓電源模塊進(jìn)行通訊連接。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的所述供電模塊為醫(yī)用開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源的輸出為+12V和+5V，其中+12V通過(guò)電源隔離電路提供給人機(jī)交互模塊，+5V通過(guò)供電電路轉(zhuǎn)換為+3.3V提供給控制模塊中的STM32芯片。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的所述的存儲(chǔ)電路主要包括SDRAM和FLASH兩部分。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的人機(jī)交互模塊為顯示觸摸屏。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的高壓電源模塊為高頻高壓電源。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的治療手柄包含準(zhǔn)分子燈管。

本發(fā)明的工作流程為：在使用時(shí)，用戶(hù)通過(guò)人機(jī)交互模塊即顯示觸摸屏輸入照射劑量值，該值被反饋至控制模塊，然后控制模塊根據(jù)默認(rèn)強(qiáng)度或機(jī)存值計(jì)算照射時(shí)間，用戶(hù)按下治療手柄上的照射開(kāi)關(guān)，開(kāi)始出光照射。在照射過(guò)程中，設(shè)置在治療手柄內(nèi)部的光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)光照強(qiáng)度，并和默認(rèn)強(qiáng)度或機(jī)存值進(jìn)行對(duì)比，如果出光強(qiáng)度不等于默認(rèn)強(qiáng)度或機(jī)存值，控制模塊會(huì)根據(jù)當(dāng)前出光強(qiáng)度計(jì)算剩余出光時(shí)間，從而保證患者實(shí)際得到的照射劑量和設(shè)定劑量一致。同時(shí)本發(fā)明中包含兩路溫度檢測(cè)，一路檢測(cè)手柄出光位置的溫度，一路檢測(cè)水溫溫度，其中任一路出現(xiàn)溫度過(guò)高情況，系統(tǒng)均會(huì)終止出光，并報(bào)警提示。另外水冷循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)治療手柄對(duì)準(zhǔn)分子燈管進(jìn)行散熱，使光源處在一個(gè)合適的溫度，從而確保發(fā)光穩(wěn)定。另外通過(guò)水流速檢測(cè)模塊對(duì)水流速度進(jìn)行檢測(cè)，如果水流速異常，系統(tǒng)終止出光，并報(bào)警提示。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明通過(guò)光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊對(duì)出光強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并與默認(rèn)強(qiáng)度或機(jī)存值進(jìn)行對(duì)比，如果出光強(qiáng)度不等于默認(rèn)強(qiáng)度或機(jī)存值，根據(jù)用戶(hù)輸入的照射劑量值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算剩余出光時(shí)間，從而確保實(shí)際照射劑量與設(shè)定劑量一致，提高治療的可靠性。

本發(fā)明通過(guò)與控制模塊連接的開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊和光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)照射劑量的預(yù)先設(shè)定、實(shí)施檢測(cè)、對(duì)比分析和及時(shí)調(diào)整，保證照射劑量準(zhǔn)確；同時(shí)通過(guò)顯示屏進(jìn)行人機(jī)交互，實(shí)用方便，增加了普適性。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種高可靠性醫(yī)用控制系統(tǒng)，包括控制模塊1、供電模塊2、外圍接口模塊3、人機(jī)交互模塊4、高壓電源模塊5、治療手柄6和水冷循環(huán)。

控制模塊1包括STM32芯片11、通訊接口電路12、供電電路13、存儲(chǔ)電路14、外圍接口電路15；其中通訊接口電路12包括JTAG/SWD接口，用于控制板芯片程序下載和調(diào)試；還包括SPI接口，用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通訊連接；還包括兩路USART接口，分別與人機(jī)交互模塊4、高壓電源模塊5進(jìn)行通訊連接，而存儲(chǔ)電路14主要包括SDRAM和FLASH兩部分。

供電模塊2通過(guò)控制模塊1的供電電路13與控制模塊1進(jìn)行連接，供電模塊2為醫(yī)用開(kāi)關(guān)電源，醫(yī)用開(kāi)關(guān)電源的輸出為+12V和+5V，其中+12V通過(guò)電源隔離電路提供給人機(jī)交互模塊4，+5V通過(guò)供電電路轉(zhuǎn)換為+3.3V提供給控制模塊1中的STM32芯片。

外圍接口模塊3總體上通過(guò)控制模塊1的外圍接口電路15與控制模塊1進(jìn)行連接和信息交互；外圍接口模塊3包括開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊31、手柄溫度檢測(cè)模塊32、光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊33、水箱溫度檢測(cè)模塊34、水流速檢測(cè)模塊35，其中開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊31和光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊33用于實(shí)時(shí)檢測(cè)、反饋和控制從治療手柄6照射出的光的量和實(shí)時(shí)強(qiáng)度，手柄溫度檢測(cè)模塊32用于檢測(cè)治療手柄6的溫度，從而通過(guò)控制模塊1控制治療手柄6的光照射開(kāi)關(guān)及水冷循環(huán)，水箱溫度檢測(cè)模塊34和水流速檢測(cè)模塊35用于檢測(cè)和控制水冷循環(huán)測(cè)工作，因此，具體地，開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊31使用微動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行出光控制，它與控制模塊1的外圍接口電路15的I/O口連接；手柄溫度檢測(cè)模塊32和光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊33與控制模塊1的外圍接口電路15的A/D接口連接，其中光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊33使用紫外線光電二極管進(jìn)行檢測(cè)；水箱溫度檢測(cè)模塊34與控制模塊1的外圍接口電路15的1-wire，即單總線通信接口連接；水流速檢測(cè)模塊35與控制模塊1的外圍接口電路15的脈沖檢測(cè)接口連接。

人機(jī)交換模塊4通過(guò)控制模塊1的通訊接口電路12與控制模塊1進(jìn)行連接和信息交互，人機(jī)交互模塊4為顯示觸摸屏。

高壓電源模塊5通過(guò)與控制模塊1的通訊接口電路12連接實(shí)現(xiàn)對(duì)出光強(qiáng)度控制，它為高頻高壓電源。

治療手柄6與高壓電源模塊5連接，進(jìn)行照射輸出與控制，它包含準(zhǔn)分子燈管。

水冷循環(huán)用于對(duì)使用中的治療手柄6進(jìn)行水冷散熱。

該系統(tǒng)大致工作流程為：用戶(hù)通過(guò)人機(jī)交互模塊4，即顯示觸摸屏輸入照射劑量值，然后控制模塊1根據(jù)默認(rèn)強(qiáng)度或機(jī)存值計(jì)算照射時(shí)間，按下治療手柄6上的照射開(kāi)關(guān)，開(kāi)始出光照射。在照射過(guò)程中，安置在治療手柄6內(nèi)部的光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊33會(huì)實(shí)時(shí)檢測(cè)出光強(qiáng)度，并和默認(rèn)強(qiáng)度或機(jī)存值進(jìn)行對(duì)比，如果出光強(qiáng)度不等于默認(rèn)強(qiáng)度或機(jī)存值，控制模塊1會(huì)根據(jù)當(dāng)前出光強(qiáng)度計(jì)算剩余出光時(shí)間，從而保證患者實(shí)際照射劑量和設(shè)定劑量一致。同時(shí)系統(tǒng)包含兩路溫度檢測(cè)，一路檢測(cè)治療手柄6出光位置的溫度，一路檢測(cè)水箱溫度，其中任一路出現(xiàn)溫度過(guò)高情況，控制模塊1均會(huì)控制高壓電源模塊5使治療手柄6終止出光，并報(bào)警提示。另外水冷循環(huán)經(jīng)過(guò)治療手柄6對(duì)準(zhǔn)分子燈管進(jìn)行散熱，使光源處在一個(gè)合適的溫度，從而確保發(fā)光穩(wěn)定。另外通過(guò)水流速檢測(cè)模塊35對(duì)水流速度進(jìn)行檢測(cè)，如果水流速異常，控制模塊1也會(huì)控制高壓電源模塊5使治療手柄6終止出光，并報(bào)警提示。