專利名稱：血管瘤銅針治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械的控制裝置，尤其是一種具有有效地實時采集治療數(shù)據(jù)、實現(xiàn)自動控制、大大提高使用安全性的血管瘤銅針治療儀。
血管瘤及血管畸形性疾病為常見病和多發(fā)病。在治療這些血管性疾病的方法中，有一種銅針治療法。這種治療法以其方法簡單、安全可靠、療效確切、不留疤痕、患者無痛苦等優(yōu)點，目前被醫(yī)學(xué)界認為是最安全可靠的方法之一，廣泛地應(yīng)用于臨床。它的基本原理是在特定的通電條件下，銅在血液內(nèi)的解離速度高于其他金屬，正電極端吸引血液中帶負電荷的紅細胞、血小板、白細胞、蛋白等集聚，與解離出的帶正電荷的銅離子結(jié)合形成穩(wěn)定的血栓，而對血管瘤周圍正常組織無明顯損傷。體內(nèi)游離銅離子在48-72小時被排除體外。血管瘤腔內(nèi)形成血栓后，腔體閉塞，經(jīng)36個月后，血管瘤體被機體機化吸收，血管瘤因而被治愈。在治療過程中，隨著血栓的形成，銅針回路電阻逐漸增大，在電壓不變的情況下，電流逐漸減小。當電流減小到某一特定值時是形成最牢固血栓的時刻，此時再繼續(xù)通電，將可能導(dǎo)致血管瘤周圍正常組織的損傷。因此，在治療時，必須有精確的電壓、電流和時間的控制，同時也必須有全面自動檢測、安全報警的措施?，F(xiàn)有的產(chǎn)品在啟動時，治療電壓無慢速上升過程，對人體有明顯的刺激；治療電壓氛圍不能精確穩(wěn)定；不能自動停機，隨時存在治療超時的危險，需要操作人員守侯；而且現(xiàn)有的每根銅針上的治療電壓不能及時地檢測出來，以便進行閉環(huán)控制；用電安全措施少，對過電壓、過電流、是否到達終止電流域值等情況沒有較好的測量和控制能力；同時，治療數(shù)據(jù)不能存儲，斷電后數(shù)據(jù)消失，不能進行打印或與計算機通信，因此不利于后期的分析、處理。
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種血管瘤銅針治療儀，它能夠在電壓達到預(yù)先設(shè)定的值前，能夠具有緩慢的上升階段，克服加壓的不適感，并且能夠自動檢測每根銅針的電流，依據(jù)要求自動停機，具有過壓過流保護以及聲音報警、提示的特點，不需操作人員守侯，使用安全性能高，同時還具有顯示數(shù)據(jù)、打印數(shù)據(jù)和與計算機通訊的能力，集成化程度高，成本低。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種血管瘤銅針治療儀，它由銅針和治療控制電路以及相應(yīng)的電源組成，其中所述的控制電路包括中央處理器(CPU)，CPU輸入端通過銅針接口電路接銅針電流檢測信號、鍵盤，輸出端接控制電壓輸出電路、顯示屏，控制電壓輸出電路接銅針，CPU通過控制電壓輸出電路控制銅針的治療電壓和治療電流，CPU的程序控制治療時間。
所述的CPU還接有非易失性數(shù)據(jù)存儲器。
所述的銅針接口電路由鎖存器接譯碼器，再接反向器，反向器接連接銅針信號采樣電路的模擬開關(guān)電路組成。
所述的模擬開關(guān)電路可為一個以上。
所述的控制電壓輸出電路由D/A轉(zhuǎn)換電路接電壓跟隨電路組成，使治療電壓在達到預(yù)設(shè)值前，有慢速上升過程。
所述的電壓跟隨電路為電壓放大倍數(shù)為1的電流放大器。
所述的治療電壓可為3-6V。
所述的治療電流分為開機電流和停機電流，其中開機電流0.6-0.8mA，停機電流為0.1mA。
所述的治療時間針對銅針直徑與血管直徑相近似者較佳治療時間為5.5分鐘到10.5分鐘；銅針直徑小于血管直徑者較佳治療時間為7.5分鐘-17.5分鐘。
根據(jù)上述技術(shù)方案分析可知，本發(fā)明的特點除了具有操作簡單、使用安全，并具備打印、存儲治療數(shù)據(jù)以及與計算機通信、顯示和聲音提示等功能特點外，具體地說還具有1、啟動時治療電壓慢速上升，避免了對人體的刺激。
2、治療的電壓可以調(diào)節(jié)并精確穩(wěn)定，有助于將儀器的工作電壓調(diào)定在血栓形成的最佳工作點。
3、實時檢測每根銅針的電流，當電流減小到預(yù)先設(shè)定的終止值時，自動停機。操作人員不用守侯，縮短了療程，避免了超時治療可能導(dǎo)致的對血管瘤周圍正常組織的損傷。
4、可長期保存多組治療數(shù)據(jù)，便于后期分析、處理。
下面結(jié)合附圖和具體實施方案對本發(fā)明做進一步的詳細說明。


圖1為本發(fā)明構(gòu)成方框圖。
圖2為本發(fā)明電路原理圖之一。
圖3為本發(fā)明的電路原理圖之二。
參見圖1、2、3，本發(fā)明一種血管瘤銅針治療儀，它由銅針和治療控制電路以及相應(yīng)的電源組成，其中控制電路包括中央處理器(CPU)，CPU輸入端通過銅針接口電路接銅針電流檢測信號、鍵盤，輸出端接控制電壓輸出電路、顯示屏，控制電壓輸出電路接銅針，CPU通過控制電壓輸出電路控制治療電壓和治療電流，CPU的程序控制治療時間。CPU還接有非易失性數(shù)據(jù)存儲器。銅針接口電路由鎖存器接譯碼器，再接反向器，反向器接連接銅針信號采樣電路的模擬開關(guān)電路組成。模擬開關(guān)電路可為一個以上?？刂齐妷狠敵鲭娐酚蒁/A轉(zhuǎn)換電路接電壓跟隨電路組成，使治療電壓在達到預(yù)設(shè)值前，有慢速上升過程。電壓跟隨電路為電壓放大倍數(shù)為1的電流放大器。
如圖2、3，在本實施例中，CPU可采用PIC16C73，內(nèi)含A/D轉(zhuǎn)換器以及程序存儲器。CPU端口線RC3、RC4接有數(shù)據(jù)存儲器IC7的時鐘線和數(shù)據(jù)線SCL、SDA，IC7為具有I2C總線的串行EEPROM，記錄預(yù)先設(shè)定的原始參數(shù)和治療過程中的測量參數(shù)，以便于治療后提供打印數(shù)據(jù)或傳送到計算機做進一步的處理。CPU的端口線RA5、RB0-RB7接顯示屏TM402A，用于顯示治療的時間和電壓、電流、電阻等參數(shù)，并在設(shè)定參數(shù)時做人機對話。CPU端口線RC0、RC1、RC5以及MCLR接預(yù)設(shè)定用鍵盤，分別包括啟動鍵、終止鍵、增值、減值設(shè)定鍵以及復(fù)位鍵。
銅針接口電路的電源為單獨的5V電源，與控制電路的電源不為同一電源。銅針的前端接分壓電阻R13，銅針上的治療電壓由CPU端口線RB0-RB7所接D/A轉(zhuǎn)換器IC2及IC2輸出線I01、I02所接的運算放大器IC3B完成數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換后，所輸出的控制電壓接IC3A，IC3A與TR1組成電壓放大倍數(shù)為1的電流放大器，TR1的發(fā)射極接分壓電阻R13，從而使銅針得到治療電壓，此治療電壓可精確跟蹤控制電壓。同時結(jié)合CPU的控制，實現(xiàn)了在達到預(yù)設(shè)置電壓前，加在人體的電壓有一個緩慢上升的過程，患者沒有被刺激感覺，克服了現(xiàn)有技術(shù)中一直存在的治療電壓加上時對患者刺激的不適感。
IC10、IC11等多個模擬8選1開關(guān)的COM端口線連接到一起接到CPU端口線RA0，端口線RA0是CPU中A/D轉(zhuǎn)換器的模擬電壓輸入端。CPU端口線RA3、RB0-RB7接總線鎖存器IC5的端口線LE以及D0-D7，IC5的輸出線Q0-Q2接3-8譯碼器IC8的地址線A、B、C，譯碼器IC8的輸出線Y0-Y7接反相器IC9的輸入線A1-A4、B1-B4，反相器IC9轉(zhuǎn)換高低電平信號，通過其輸出線X1-X4、Y1-Y4分別接各模擬8選1開關(guān)IC10、IC11等的EN端口線，滿足高電平被選中的電路邏輯要求；IC5的另3根輸出線Q3-Q5接各個模擬8選1開關(guān)IC10、IC11等的A0-A2地址線。這樣，CPU可以通過IC5、IC8、IC9、組成的銅針選擇譯碼電路和IC10、IC11等組成的模擬開關(guān)陣列掃描各個銅針，并在某一時刻選中某一個銅針，將其端電壓分壓后采樣到CPU的端口線RA0。因為R13上的電壓降代表了銅針的電流大小，而R13前端的電壓為由CPU精確控制的治療電壓，故測量R13的后端電壓即銅針的端電壓就可以計算出銅針電流的大小。在銅針前端與電阻R13之間接分壓電路R14、R15，經(jīng)R14、R15分壓后的采樣電壓接到模擬8選1開關(guān)IC10、IC11等的N1、N2等端，由CPU的不斷掃描可得到所有銅針上的電流值信號，再經(jīng)過程序處理，CPU輸出信號直接調(diào)整加在銅針上的控制電壓的幅值。
CPU的端口線RB0經(jīng)總線鎖存器IC5接到揚聲器的放大三極管TR2，因此當發(fā)生超電壓、超電流以及治療進程終止而產(chǎn)生報警或提示信號時，揚聲器發(fā)出聲響通知了操作人員。
為滿足對數(shù)據(jù)進行存檔和數(shù)據(jù)分析的要求，CPU端口線RA4、RB0-RB7接打印機接口DB25。
CPU的端口線TX、RX接有串行通信口IC6以及9針插口，為RS232異步通信口，用于與計算機連接，進行必要的數(shù)據(jù)傳輸。
另外，使用緩沖器IC5的D6端口線，可根據(jù)實際需要進一步擴大銅針網(wǎng)絡(luò)的數(shù)目。
本發(fā)明能在銅針電流達到預(yù)設(shè)的終止值時，或達到預(yù)定的治療時間時，自動停機并發(fā)出聲音信號。
本發(fā)明揭示的較佳治療電壓可為3-6V，其中最佳值為4V，這時通電所導(dǎo)致形成的血栓對血管瘤周圍正常組織的損傷最小；而由于隨著通電時間的延長電流逐漸下降，趨向0.1mA。為達到較佳治療效果，治療電流分為開機電流和停機電流，因此銅針在開機時的電流較佳值為0.6-0.8mA，停機時電流為0.1mA，這時血栓形成較為理想。
在血栓形成過程中，通電時間越長，血栓形成就越長，但是通電超過一定時間，會使正常組織破壞。由于相同直徑的銅針對不同直徑的血管通電后，血管內(nèi)血栓形成的時間不同，對于銅針直徑與血管直徑相近似者，血栓形成的最短時間為5.5分鐘，開始出現(xiàn)血管瘤周圍正常組織破壞時間為10.5分鐘，銅針直徑小于血管直徑者，血栓形成的最短時間為7.5分鐘，開始出現(xiàn)血管瘤周圍正常組織破壞時間為17.5分鐘。因此銅針直徑與血管直徑相近似者較佳治療時間為5.5分鐘到10.5分鐘；銅針直徑小于血管直徑者較佳治療時間為7.5分鐘-17.5分鐘。
權(quán)利要求
1.一種血管瘤銅針治療儀，它由銅針和治療控制電路以及相應(yīng)的電源組成，其特征在于所述的控制電路包括中央處理器(CPU)，CPU輸入端通過銅針接口電路接銅針電流檢測信號、鍵盤，輸出端接控制電壓輸出電路、顯示屏，控制電壓輸出電路接銅針，CPU通過控制電壓輸出電路控制銅針的治療電壓和治療電流，CPU的程序控制治療時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的CPU還接有非易失性數(shù)據(jù)存儲器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的銅針接口電路由鎖存器接譯碼器，再接反向器，反向器接連接銅針信號采樣電路的模擬開關(guān)電路組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的模擬開關(guān)電路可為一個以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的控制電壓輸出電路由D/A轉(zhuǎn)換電路接電壓跟隨電路組成，使治療電壓在達到預(yù)設(shè)值前，有慢速上升過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的電壓跟隨電路為電壓放大倍數(shù)為1的電流放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的治療電壓可為3-6V。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的治療電流分為開機電流和停機電流，其中開機電流0.6-0.8mA，停機電流為0.1mA。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血管瘤銅針治療儀，其特征在于所述的治療時間針對銅針直徑與血管直徑相近似者較佳治療時間為5.5分鐘到10.5分鐘；銅針直徑小于血管直徑者較佳治療時間為7.5分鐘-17.5分鐘。
全文摘要
一種血管瘤銅針治療儀,它由銅針和治療控制電路以及相應(yīng)的電源組成,其中控制電路的CPU輸入端通過銅針接口電路接銅針電流檢測信號、鍵盤,輸出端接控制電壓輸出電路、顯示屏,控制電壓輸出電路接銅針,CPU通過控制電壓輸出電路控制銅針的治療電壓和治療電流,CPU的程序控制治療時間。本發(fā)明啟動時治療電壓慢速上升,避免了對人體的刺激,治療的電壓可以調(diào)節(jié)并精確穩(wěn)定,它除了具有操作簡單、使用安全,并具備打印、存儲治療數(shù)據(jù)以及與計算機通信、顯示和聲音提示等功能特點。
文檔編號A61N1/00GK1284386SQ9911140
公開日2001年2月21日 申請日期1999年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月12日
發(fā)明者賈鐵利, 李 東, 孫豫松, 賈光, 孟如松 申請人:中國人民解放軍空軍總醫(yī)院