本發(fā)明屬于超聲診療，涉及到超聲波技術(shù)和控制科學(xué)技術(shù)的交叉領(lǐng)域，并具體涉及到一種超聲引導(dǎo)下改善坐骨神經(jīng)疼痛的超聲刺激系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、超聲波作用于人體組織會(huì)產(chǎn)生一定的生物效應(yīng)，如機(jī)械效應(yīng)、溫?zé)嵝?yīng)、空化效應(yīng)等。超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生的超聲振動(dòng)，可引起組織細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)。這種超聲波所獨(dú)有的治療特性，也被稱為內(nèi)按摩，它可以改變細(xì)胞膜的通透性，刺激細(xì)胞半透膜的彌散過(guò)程，促進(jìn)新陳代謝、加速血液和淋巴循環(huán)、改善細(xì)胞缺血缺氧狀態(tài)，改善組織營(yíng)養(yǎng)、改變蛋白合成率、提高再生機(jī)能等，從而使細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致細(xì)胞的功能變化，使堅(jiān)硬的結(jié)締組織延伸，松軟。超聲機(jī)械效應(yīng)可以達(dá)到軟化組織，增強(qiáng)滲透，促進(jìn)代謝、循環(huán)，刺激神經(jīng)系統(tǒng)和細(xì)胞功能的作用。

2、目前對(duì)于緩解坐骨神經(jīng)疼痛的方法分為保守治療和手術(shù)治療，保守治療一般為吃藥，局部封閉(即打封閉針)，局部按摩或者針灸等治療放法。本發(fā)明開(kāi)創(chuàng)性的將超聲用在了緩解坐骨神經(jīng)疼痛上面，并結(jié)合控制算法去進(jìn)行合適的刺激強(qiáng)度。國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)專家利用超聲技術(shù)在治療肢體軟組織損傷、肢體慢性疼痛康復(fù)、肢體運(yùn)動(dòng)康復(fù)方面積取得了非常好的療效。

3、在公開(kāi)號(hào)cn118304388a的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中，公開(kāi)了一種藥物對(duì)坐骨神經(jīng)的治療作用，通過(guò)構(gòu)建坐骨神經(jīng)夾傷模型小鼠，并進(jìn)行了行為學(xué)、形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)方面的檢測(cè)。結(jié)果顯示，tak1激酶可促進(jìn)受損坐骨神經(jīng)髓鞘的修復(fù)，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)平衡能力，對(duì)周圍神經(jīng)髓鞘損傷類疾病有積極的治療作用。并且與野生型模型小鼠相比，tak1的處理促進(jìn)了夾傷后小鼠坐骨神經(jīng)髓鞘再生與修復(fù)。在公開(kāi)號(hào)cn118286357a的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中，明確了天麻鉤藤顆粒具有加快周圍神經(jīng)損傷后的神經(jīng)再生及功能恢復(fù)，該效應(yīng)的有效劑量為1.5g/kg的天麻鉤藤顆粒。本發(fā)明擴(kuò)大了天麻鉤藤顆粒的用藥范圍，為天麻鉤藤顆粒應(yīng)用于臨床治療周圍神經(jīng)損傷提供了理論依據(jù)。在公開(kāi)號(hào)cn117964700a的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中，公開(kāi)了多肽能緩解小鼠福爾馬林誘導(dǎo)的急性炎性痛、醋酸誘導(dǎo)的內(nèi)臟痛，能夠調(diào)節(jié)部分坐骨神經(jīng)結(jié)扎的神經(jīng)病理性疼痛(sparednerve?injury,sni)小鼠前扣帶回皮層(anteriorcingulate?cortex,acc)的突觸可塑性進(jìn)而發(fā)揮鎮(zhèn)痛及抗焦慮作用。在公開(kāi)號(hào)cn112494505a的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中，公開(kāi)了松果菊苷(echinacoside,ech)在制備治療神經(jīng)病理性疼痛藥物中的用途。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在安全劑量范圍內(nèi)使用時(shí)，劑量為200mg/kg的松果菊苷可以顯著緩解坐骨神經(jīng)慢性壓迫性損傷模型誘發(fā)的痛覺(jué)超敏及痛覺(jué)過(guò)敏，改善坐骨神經(jīng)的組織病理學(xué)變化并且調(diào)控炎性細(xì)胞因子的蛋白表達(dá)，證明松果菊苷具有緩解慢性壓迫性損傷所導(dǎo)致的神經(jīng)病理性疼痛并促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)的作用。在公開(kāi)號(hào)cn112043821a的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中，證實(shí)sjmhe1多肽可以明顯提高周圍神經(jīng)損傷動(dòng)物模型中大鼠坐骨神經(jīng)功能恢復(fù)能力，促進(jìn)坐骨神經(jīng)的再生，對(duì)大鼠坐骨神經(jīng)軸突的再生、坐骨神經(jīng)髓鞘的再生均有顯著的有益影響。含有sjmhe1多肽的藥物可以治療周圍神經(jīng)損傷；同時(shí)，sjmhe1多肽是小分子藥物更易機(jī)體吸收且無(wú)毒副作用，其序列已知便于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的合成，將其應(yīng)用于制備治療周圍神經(jīng)損傷的藥物對(duì)造福患者和社會(huì)具有重要意義。在公開(kāi)號(hào)cn85105221的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中，公開(kāi)了線圈場(chǎng)產(chǎn)生的低頻交變磁場(chǎng)和遠(yuǎn)紅外線熱輻射來(lái)對(duì)人體疾病進(jìn)行治療，如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腰肌勞損、肩周炎、頸椎病、坐骨神經(jīng)疼、慢性胃病、某些婦科病等癥。治療顯著，無(wú)副作用。由于制造簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，容易掌握，可普及到家庭為患者使用。同時(shí)還可作為森林、地質(zhì)、中老年人保健應(yīng)用。在公開(kāi)號(hào)cn116963465a的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中，公開(kāi)了一種超聲波磁振熱理療頭及理療儀，涉及理療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括殼體、電理療設(shè)備、風(fēng)冷裝置、超聲理療設(shè)備和循環(huán)冷卻裝置。本發(fā)明通過(guò)殼體、電理療設(shè)備、風(fēng)冷裝置、超聲理療設(shè)備和循環(huán)冷卻裝置等結(jié)構(gòu)間的配合設(shè)置，當(dāng)用戶啟動(dòng)電理療設(shè)備進(jìn)行理療的同時(shí)，能夠帶動(dòng)風(fēng)冷裝置轉(zhuǎn)動(dòng)將外部環(huán)境中的冷空氣吸入殼體內(nèi)部對(duì)殼體內(nèi)部的迎風(fēng)面進(jìn)行風(fēng)冷，同時(shí)安裝于殼體內(nèi)部背風(fēng)面的循環(huán)冷卻裝置能夠在高溫作用下通過(guò)狀態(tài)變化吸熱對(duì)殼體背風(fēng)面進(jìn)行散熱，盡量避免了現(xiàn)有的理療頭僅通過(guò)安裝于理療頭上的散熱片對(duì)理療頭進(jìn)行散熱，散熱效果較差，導(dǎo)致理療頭工作時(shí)長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境，嚴(yán)重影響理療頭的使用壽命的問(wèn)題。在公開(kāi)號(hào)cn113116296a的發(fā)明申請(qǐng)文件中，公開(kāi)了一種光聲超聲協(xié)同診療系統(tǒng)，包括：光聲監(jiān)測(cè)設(shè)備，超聲理療設(shè)備和控制器；所述光聲監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于向目標(biāo)樣本發(fā)送激光信號(hào)，以及在向目標(biāo)樣本發(fā)送激光信號(hào)的同時(shí)向控制器發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；所述超聲理療設(shè)備包括超聲理療探頭，用于根據(jù)控制器預(yù)先存儲(chǔ)的激勵(lì)模式參數(shù)向目標(biāo)樣本發(fā)送超聲激勵(lì)信號(hào)；所述控制器，用于接收光聲監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)送的觸發(fā)信號(hào)，預(yù)先存儲(chǔ)超聲理療設(shè)備的激勵(lì)模式參數(shù)，接收光聲信號(hào)和超聲回波信號(hào)，以及對(duì)光聲信號(hào)和超聲回波信號(hào)進(jìn)行分析，其中所述光聲信號(hào)是所述激光信號(hào)經(jīng)目標(biāo)樣本激發(fā)的，所述超聲回波信號(hào)是所述超聲激勵(lì)信號(hào)經(jīng)目標(biāo)樣本生成的。本發(fā)明提高使用安全性，避免對(duì)損傷組織造成二次損傷。

4、以上引證專利均為不同方式緩解神經(jīng)疼痛和損傷的一些系統(tǒng)，但沒(méi)有用超聲去緩解坐骨神經(jīng)疼痛的實(shí)例。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決目前技術(shù)還沒(méi)有使用超聲去環(huán)節(jié)坐骨神經(jīng)疼痛的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種超聲引導(dǎo)下改善坐骨神經(jīng)疼痛的超聲刺激系統(tǒng)和方法。

2、本發(fā)明一種超聲引導(dǎo)下改善坐骨神經(jīng)疼痛的超聲刺激系統(tǒng)和方法的技術(shù)方案為：

3、一種超聲引導(dǎo)下改善坐骨神經(jīng)疼痛的超聲刺激系統(tǒng)，包括主控模塊，主控模塊的信號(hào)輸出端沿著信號(hào)的傳輸方向依次連接有放大模塊、超聲換能器及試驗(yàn)對(duì)象，還包括超聲引導(dǎo)裝置，超聲引導(dǎo)裝置與主控模塊的輸入端相連接，同時(shí)超聲引導(dǎo)裝置還與試驗(yàn)對(duì)象相連接進(jìn)行雙向信號(hào)傳輸；其中，主控模塊、放大模塊及超聲換能器的外部設(shè)置有用于對(duì)主控模塊、放大模塊及換能器進(jìn)行供電的電源。

4、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述主控模塊發(fā)出初始信號(hào)對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行初始刺激，然后接收超聲引導(dǎo)裝置反饋回來(lái)的信號(hào)并與初始信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，并調(diào)整發(fā)出信號(hào)的大小發(fā)射出準(zhǔn)確的信號(hào)。

5、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述放大模塊包括一級(jí)放大模塊和二級(jí)放大模塊，一級(jí)放大模塊與主控模塊相連接，將主控模塊發(fā)射的信號(hào)先進(jìn)行一級(jí)電壓放大，二級(jí)放大模塊將接收到的一級(jí)放大模塊的信號(hào)進(jìn)行二級(jí)放大。

6、本發(fā)明上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述二級(jí)放大模塊為功率放大模塊，用于將從電源處獲取的直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率。

7、本發(fā)明上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述電源為主控模塊提供低電壓，并為放大模塊提供高電壓，且電源內(nèi)部存在用于轉(zhuǎn)換電壓的電壓轉(zhuǎn)換模塊。

8、本發(fā)明上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述電源分為12v電壓和5v電壓，12v電壓為二級(jí)放大模塊提供直流電壓，5v電壓為主控模塊提供電壓；且12v電壓和5v電壓之間通過(guò)dc-dc降壓電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

9、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述超聲換能器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)，并用于給試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行超聲刺激。

10、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述超聲引導(dǎo)裝置被配置為對(duì)試驗(yàn)對(duì)象的坐骨神經(jīng)進(jìn)行定位并判斷損傷的坐骨神經(jīng)和正常健康狀態(tài)下的坐骨神經(jīng)的區(qū)別，然后將信號(hào)給到主控模塊中，同時(shí)超聲引導(dǎo)裝置還用于反饋試驗(yàn)對(duì)象處的信號(hào)。

11、一種超聲引導(dǎo)下改善坐骨神經(jīng)疼痛的超聲刺激方法，使用上述超聲刺激系統(tǒng)，包括以下步驟：

12、s1、首先根據(jù)超聲引導(dǎo)裝置獲取試驗(yàn)對(duì)象坐骨神經(jīng)的準(zhǔn)確位置，然后主控模塊發(fā)射初始信號(hào)對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行初始的超聲刺激；

13、s2、超聲引導(dǎo)裝置對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，根據(jù)s1所發(fā)射的初始信號(hào)進(jìn)行刺激設(shè)定時(shí)長(zhǎng)，超聲引導(dǎo)裝置將獲得的從試驗(yàn)對(duì)象返回的信號(hào)傳送到主控模塊，經(jīng)過(guò)pid算法對(duì)發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)試驗(yàn)對(duì)象不同的位置和不同的疼痛程度；

14、s3、根據(jù)超聲引導(dǎo)裝置獲得的信號(hào)對(duì)超聲換能器的位置進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最優(yōu)的刺激位點(diǎn)。

15、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的技術(shù)進(jìn)步包括：

16、1、本發(fā)明提供了一種上述的超聲引導(dǎo)下改善坐骨神經(jīng)疼痛的超聲刺激系統(tǒng)和方法，通過(guò)超聲引導(dǎo)裝置對(duì)坐骨神經(jīng)做出精確的定位，然后對(duì)坐骨神經(jīng)處進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以便主控模塊對(duì)刺激的位置和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最優(yōu)的刺激效果。

17、2、本發(fā)明開(kāi)創(chuàng)性的提出將超聲作為緩解坐骨神經(jīng)疼痛的方法，目前緩解坐骨神經(jīng)疼痛的方法分為保守治療和手術(shù)治療，保守治療又分為用藥，按摩和針灸，這些都可以起到一定的緩解作用，超聲波作用于人體組織會(huì)產(chǎn)生一定的生物效應(yīng)，如機(jī)械效應(yīng)、溫?zé)嵝?yīng)、空化效應(yīng)等，國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)專家利用超聲技術(shù)在治療肢體軟組織損傷、肢體慢性疼痛康復(fù)、肢體運(yùn)動(dòng)康復(fù)方面積取得了非常好的療效。因此將超聲作用于坐骨神經(jīng)處用于緩解坐骨神經(jīng)疼痛是有一定的科學(xué)依據(jù)，而且具有開(kāi)創(chuàng)性。

18、3、本發(fā)明可以在上電工作之后通過(guò)pid進(jìn)行控制，根據(jù)超聲引導(dǎo)裝置反饋回來(lái)的信號(hào)對(duì)刺激強(qiáng)度做出相應(yīng)調(diào)整以達(dá)到最佳的刺激效果。