1717106 - Ультразвуковой терапевтический аппарат

Ультразвуковой терапевтический аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, генерирующим ультразвуковые колебания в целях воздействия ими на ткани человека при лечении заболеваний в условиях медицинских учреждений, и может найти применение в общей физиотерапии, дерматологии, стоматологии , урологии, офтальмологии. Цель изобретения-повышение точности дозирования ультразвукового излучения на пациента . Указанная цель достигается за счет того, что ультразвуковой терапевтический аппарат, содержащий блок 1 передней панели , задающий параметры излучения через блок 2 управления, связанный с узлом 5 аналоговой отрицательной обратной связи, аналоговым генератором 6 и световым 3 и звуковым 4 индикаторами, и ультразвуковой излучатель 7, снабжен шифратором 8 передаточного коэффициента излучателя, конструктивно введенным в излучатель 7 и соединенным с одним из входов блока 2 управления, который, в свою очередь снабжен регистром передаточного коэффициента и вычислительным блоком и соответствующими связями между блоками аппарата. Точность дозирования ультразвуковой энергии в аппарате достигается за счет учета при регулировании интенсивности излучения по напряжению на входе излучателя передаточного коэффициента излучателя, использованного в схеме аппарата , что обуславливает адекватность полученной на выходе аппарата интенсивности излучения заданному ее значению. 10 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (sa>s А 61 В 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

0 (21) 4693566/14 (22) 18.05.89 (46) 07.03.92, Бюл. N. 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (72) А.И.Труханов, Г,И.Бурова и В,Г.Ермоленко (53) 615.475 (088.8) (56) Патент США М 4368410, кл. Н 02 N 1/00, 1983. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ АППАРАТ. (57) Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, генерирующим ультразвуковые колебания в целях воздействия ими на ткани человека при лечении заболеваний в условиях медицинских учреждений, и может найти применение в общей физиотерапии, дерматологии, стоматологии, урологии, офтальмологии. Цель изобретения вЂ” повышение точности дозирования ультразвукового излучения на пациента. Указанная цель достигается за счет того, что ультразвуковой терапевтический аппарат, содержащий блок 1 передней панели, задающий параметры излучения через блок 2 управления, связанный с узлом 5 аналоговой отрицательной обратной связи, аналоговым генератором 6 и световым 3 и звуковым 4 индикаторами, и ультразвуковой излучатель 7, снабжен шифратором 8 передаточного коэффициента излучателя, конструктивно введенным в излучатель 7 и соединенным с одним из входов блока 2 управления, который, в свою очередь снабжен регистром передаточного коэффициента и вычислительным блоком и соответствующими связями между блоками аппарата, Точность дозирования ультразвуковой энергии в аппарате достигается за Я счет учета при регулировании интенсивности излучения по напряжению на входе излучателя передаточного коаффнпнента излучателя, использованного в схеме аппарата, что обуславливает адекватность полученной на выходе аппарата интенсивности излучения заданному ее значению, 10 ил.

1717106

Целью изобретения является повышение точности дозирования ультразвукового 10 излучения на пациента, На фиг. 1 изображена структурная схема аппарата; на фиг. 2 вЂ” структурная схема блока управления; на фиг. 3 вЂ” принципиальная электрическая схема блока управления; 15 на фиг. 4 вЂ” принципиальная электрическая схема светового индикатора, на фиг, 5вЂ” структурная схема узла аналоговой отрицательной обратной связи; на фиг. 6 вЂ” структурная схема аналогового генератора; на 20 фиг, 7 вЂ” структурная схема ультразвукового излучателя; на фиг, 8 вЂ” принципиальная электрическая схема шифратора; на фиг, 9вЂ” принципиальная электрическая схема клавиатуры; на фиг. 10 вЂ” блок-схема алгоритма 25 работы устройства. Ультразвуковой терапевтический аппарат содержит блок 1 передней панели и с переключателями режимов, к выходу которого подключен вход запуска блока 2 управления, 30

К первому-шестому выходам блока 2 управления подключены соответственно световой 3 и звуковой 4 индикаторы, первый и третий входы узла 5 аналоговой отрицател ьной обратной связи, аналоговый генератор 35

6 и блок 1 передней панели, Вторые вход и выход узла 5 обратной связи соединены с вторыми выходом и входом аналогового генератора 6, к первому выходу которого подключен излучатель 7, 40 включающий шифратор 8 (с индивидуальным блоком питания) передаточного коэффициента излучателя.

Блок 2 управления содержит управляющий таймер 9, блок 10 установки счетчиков, 45 первый вход которой связан с выходом таймера 9, К первому-третьему выходам блока

10 установки счетчиков подключены первые входы счетчика 11 длительности импульсов и частоты их повторения, счетчика 12 интен- 50 сивности излучения и счетчика 13 длительности процедуры, Вторые входы счетчиков

11 и 13 соединены с вторым и третьим выходами таймера 9, а второй вход счетчика 12 соединен с вторым выходом вычислитель- 55 ного блока 14, первый и третий выходы которого связаны с третьими входами счетчиков 11 и 13, а первый-третий входывЂ” с выходами счетчиков 11-13 соответственно к четвертым входу и выходу вычислительного блока 14 подключены соответственно выход и вход регистра 15 передаточного коэффициента, а к пятым входу и выходувЂ” соответственно четвертый выход и второй вход блока, 10 установки счетчиков.

Шестой-одиннадцатый выходы вычислительного блока 14 являются соответственно первым-шестым выходами блока управления 2, а шестой-восьмой его входы вЂ” первым-третьим входами блока управления 2.

Блок 1 передней панели предназначен для задания режима работы аппарата вЂ” непрерывный или импульсный, длительности импульсов в импульсном режиме, значения излучаемой интенсивности, длительности процедуры, запуска и выключения аппара та, Он выполнен по известной схеме и включает набор переключателей, например, типа

BM-4 (фиг.9), сгруппированных в виде матрицы XXV. Четырем переключателям $4, Яз, S>z и S)g на панели 1 соответствует функциональная маркировка "режим", "время", "пуск" и "интенсивность", переключатель S< служит для обнуления всего аппарата, SzвЂ” резервный переключатель, остальные вЂ” информационные. Определение кода нажатого переключателя осуществляется путем циклического опроса матрицы по входным линиям и считывания кода с выходных линий X в случае нажатия одного из переключателей. По значениям Х и Y определяется код соответствующего переключателя. В данной конкретной реализации количество переключателей 16, организованных в виде матрицы 4х4.

Если Si переключатель нажат, то при считывании кода с выходной линии Хь считывается уровень О, остальное 3 линии имеют уровень, равный 1.

Таким образом, каждый переключатель имеет свой код, который по координате Х считывается с выхода блока переключателя панели 1, а по координате Y задается блоком установки счетчиков 10 в соответствии с опрашиваемой линией Уь

Блок управления (БУ) 2 предназначен для организации взаимодействия между всеми блоками аппарата путем считывания текущей информации с блоков 1, 5, 8 и выдачи управляющих воздействий на блоки 1, 3, 4, 5, 6. Конструктивно он может быть выполнен на базе однокристалльной микроЭВМ 16, например, типа KP 1816 BE 48 с параллельным адаптером 17, например, в виде микросхемы КР580ВВ55А и буфером

18, например, в виде микросхемы К555КП4, выполняющими функции согласования ввода-вывода информации с блока управления

1717106

2 на периферийные блоки и промежуточного хранения информации соответственно.

МикроЭВМ 16 имеет в своем составе оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 19, и постоянное запоминающее уст- 5 ройство (ПЗУ) 20, центральное процессорное устройство (ЦП) и три группы восьмиразрядных портов ввода-вывода: порт 0 (шина данных ДО-Д7), порт 1 и порт

2. 10

Все перечисленные блоки микроЭВМ

16, в том числе блоки ОЗУ 19 и ПЗУ 20 объединены внутренней шиной, через которую осуществляются пересылки команд и данных по программе, записанной в ПЗУ20, 15 чем обеспечивается выполнение данной микроЭВМ 16 совместно с параллельным адаптером 17 и буфером 18 функций блока

2 управления. При этом адаптер 17 и буфер

18 взаимодействуют с микроЭВМ 16 через 20 порт 0 по шине данных ДО-Д7, а поключение каждого из этих блоков к шине осуще ствляется через порт 2 по шинам Р26-Р27, являющимся также четвертым выходом БУ

2. Функции счетчиков 11, 12 и 13 и регистра 25

15 выполняют внутренние регистры ОЗУ 19 микроЭВМ 16, в которых хранятся заданные значения длительности импульсов, напряжения, обеспечивающего заданное значение интенсивности излучения, дли- 30 тельности процедуры и передаточного коэффициента. Функции вычислительного блока 14 выполняет центральный процессор с портами 0,1 и 2, адаптером 17, включающим порты А, В и С, и буфером 18, 35

Функции блока 10 установки счетчиков и управляющего таймера 9 выполняет ПЗУ

20, в котором хранится в виде последовательности восьмиразрядных слов программа работы БУ 2. 40

Эта программа содержит инструкции и константы, необходимые для настройки аппарата при включении его питания и обеспечения дальнейшего функционирования, При этом в ячейках ПЗУ 20, соответствую- 45 щих блоку 10 установки счетчиков, заложе-, на информация о частоте импульсов импульсного режима излучения, последовательности опроса блока 1 передней панели по линиям Y и соответствующих кодах пе- 50 реключателей по координате Х, а такжекоманда на расчет напряжения, соответствующего заданной интенсивности излучения с учетом передаточного коэффициента излучателя 7. 55

В части ПЗУ 20, выполняющей функции управляющего таймера 9, заложена информация о периоде отсчета длительности процедуры и система команд микроЭВМ 16, Система команд микроЭВМ 16 содержит 96 инструкций языка ассемблера, обеспечивающих выполнение различных арифметических операций, операций пересылок из блока ПЗУ 20 в ОЗУ 19, управления портами ввода-вывода PO-P2, что обеспечивает эффективное выполнение БУ2 его функций.

Взаимодействие вычислительного блока 14 с другими блоками аппарата осуществляется через порты ввода-вывода адаптера

17 и буфера 18. Так, для выдачи управляющего воздействия на узел 5 отрицательной аналоговой обратной связи используют выходы Р10-Р17 порта 1 микроЭВМ 16 (многоразрядный выход 3 БУ2), шина данных

ДО-Д7 порта 0 используется для взаимодействия с буфером 18, через который в вычислительной блок 14 поступает информация от блока отрицательной обратной связи 5, и с параллельным адаптером 17, через порт А которого информация выдается на световой индикатор 3 (многоразрядный выход 1 БУ2).

Через порт В адаптера 17 считывается информация с шифратора передаточного коэффициента 8 (второй вход БУ 2) и выдается управляющая информация в виде постоянного уровня лог. "1" при непрерывном режиме работы аппарата, или в виде последовательности меандров с определенной длительностью при импульсном режиме работы аппарата о выборе режима работы аппарата на блок аналогового генератора 6 (пятый выход БУ2). Через порт С считывается информация с передней панели (шестой выход и первый вход БУ2) и выдается управляющая информация на звуковой индикатор

4 (второй выход БУ2), Световой индикатор 3 (фиг.4) предназначен для отображения в цифровой форме информации о значениях интенсивности излучения,длительности процедуры, длительности импульсов в импульсном режиме.

Световой индикатор 3 состоит из набора индикаторов и схемы их управления. В данной конкретной реализации использованы четыре индикатора по два десятичных разряда на каждый тип данных.

В частности, он содержит дешифратор

21 знакоместа, в качестве которого может использоваться микросхема К555ИД10, дешифратор 22 кода цифры, в качестве которого может быть использована микросхема

КР514ИД2 и четыре индикаторных элемента

23, каждый из которых образован транзистором V1 и светодиодным индикатором V2, в качестве которых могут быть использованы микросхемы, например, КТ209В и АЛСЗЗЗБ.

К четырем входам дешифратора 21 знакоместа подключены выходы порта А вЂ” PAO-РАЗ

1717106 параллельного адаптера 17 БУ2, а к четырем входам дешифратора 22 кода цифры вЂ” выходы порта А вЂ” РА4-РА7, Звуковой индикатор 4 предназначен для формирования звуковых сигналов в сервисных целях: при нажатии на клавиши передней панели 1 в момент окончания процедуры. Звуковой индикатор 4 выполнен по известной схеме на базе динамика типа ЭП-5 и подключен к второму выходу порта С адаптера 17, Узел аналоговой отрицательной обратной связи (ООС) 5 предназначен для управления аналоговым генератором 6 с целью поддержания на заданном уровне напряжения вобуждения излучателя 7 (фиг.5). Он состоит из последовательно соединенных детектора 24 амплитуды напряжения сигнала возбуждения излучателя 7, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 25, преобразующего амплитуду сигнала в цифровое значение, которое вводится в БУ 2 через буфер 18,и последовательно соединенных цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 26, преобразующего цифровое значение управляющего воздействия от БУ2 в аналоговый управляющий сигнал, и регулируемого стабилизатора 27 напряжений, управляющего амплитудой буферного каскада аналогового генератора 6.

Вход детектора 24 связан с вторым выходом аналогового генератора 6, выход АЦП

25 вЂ” с входом буфера 18 БУ2, а его второй вход подключен к четвертому выходу БУ2.

Вход ЦАП 26 соединен с выходом порта Р1 вычислительного блока 14; а выход регулируемого стабилизатора 27 подключен к второму входу аналогового генератора 6, на который выводится аналоговый сигнал, служащий для возбуждения излучателя 7, Детектор 24 может быть реализован с применением одной из традиционных схем.

В качестве АЦП 25 может быть использована микросхема К1113ПВ1А, вход запуска которой подключен к шинам Р26-Р27 порта 2 микроЭ BM 16 БУ2. Выходом АЦП 25 являются восемь старших разрядов микросхемы. В качестве ЦАП 26 может быть использована микросхема КР572ПА1, подключенная своим выходом к входу операционного усилителя типа КР544УД1А по одной из стандартных схем.

Регулируемый стабилизатор 27 напряжений может быть реализован по одной из традиционных схем.

Аналоговый генератор 6 предназначен для формирования сигналов возбуждения излучателя 7, Он может быть выполнен по одной из известных схем (например, по прототипу). В данной реализации он формирует

55 сигналы с частотой 0,88 МГц и амплитудой, требуемой для возбуждения излучателей типа ИУТ, выпускаемых серийно на МПО ЭМА, r. Москва, для ультразвуковых терапевтических аппаратов типа УЗТ-101Ф. Конструктивно аналоговый генератор 6 (фиг.6) включает последовательно соединенные блок кварцевого генератора 28 с частотой колебаний 0,88 МГц, схему 29 совпадения, второй вход которой связан с пятым выходом БУ 2 (линия порта РВ-PB1), буферный усилитель 30, второй вход которого подключен к выходу регулируемого стабилизатора

27 напряжений схемы 5 обратной связи, усилитель мощности 31, низкочастотный фильтр 32 и согласующий трансформатор

33, первый выход которого связан с входом излучателя 7, а второй выход через делитель напряжения подключен к входу детектора

24.

Все элементы аналогового генератора 6 выполнены по стандартным схемам.

Излучатель 7 предназначены для преобразования электрических сигналов возбуждения от аналогового генератора 6 в механические колебания ультразвуковой частоты, поступающие в тело пациента. В излучатель 7 (фиг.7) конструктивно введен шифратор 8 передаточного коэффициента излучателя в виде последовательно соединенных блока 34 питания, разъема 35, второй вход которого является входом излучателя 7, второй выход вЂ” выходом шифратора 8, соединенным с входом БУ2, а первый выход в свою очередь соединен с ультразвуковым зондом 36, например, ИУТ от аппарата УЗТ-101Ф.

Конструктивно разъем 35 может быть выполнен в виде многоконтактного разьема, например, РС-19ТВ, что позволяет (фиг,8) один из контактов использовать для передачи ультразвукового сигнала, а часть других контактов (например, 3-8) использовать для кодировки передаточного коэффициента излучателя в виде 6-разрядного двоичного кода. На два контакта разъема 35 поступает сигнал лог,"1" или лог."0" (лог."1" соответствует сигналу постоянного тока от

2,4 до 5 В, а лог,"0" вЂ” от 0 до 0,4 В) от блока

34 питания, выполненного по традиционной схеме, Двоичный код передаточного коэффициента реализуется путем установки перемычек между контактами 1,2 (лог."1". или лог. 0") и контактами 3-8 разъема 35, Устанавливаемый код соответствует значению напряжения, которое нужно подать на данный конкретный излучатель (зонд 38) для получения на его выходе интенсивности ультразвукового излучения 1

Вт/см, Данная информация содержится в

1717106

55 паспорте на каждый конкретный излучатель типа ИУТ (завод МПО ЭМА).

Таким образом, по информации, содержащейся в паспорте на ультразвуковой зонд, которая определяется при процедуре 5 калибровки зонда 36, определяется значение его передаточного коэффициента (в данном случае вЂ” значение напряжения на входе излучателя при интенсивности излучения 1 Вт/см ), которое кодируется. íà 10 шифраторе 8 ультразвукового излучателя 7, что позволяет в начале работы аппарата ввести эту информацию в блок управления и использовать ее для минимизации расхождения между значениями требуемой ин- 15 тенсивности ультразвуковых излучений, задаваемой на волоке 1 передней панели, и действительной интенсивности ультразвуковых излучений, получаемой на выходе излучателя 7 в результате подачи на его вход сигнала возбуждения с определенной амплитудой, поступающей с выхода аналогового генератора 6. При этом амплитуда сигнала возбуждения поддерживается на уровне, рассчитанном в вычислительном блоке 14 с учетом значения передаточного коэффициента излучателя.

Аппарат имеет два режима работы: непрерывный и импульсный, каждый из которых в свою очередь условно можно разделить на два подрежима (см. блок-схема алгоритма работы аппарата, на фиг. 10)вЂ” инициализация и установившийся режим.

Инициализация проводится после включения питания аппарата идентично для 35 обоих (непрерывный, импульсный) режимов и заключается в первоначальной настройке аппарата на работу, включающей инициализацию центрального процессора (ЦП) микроЭВМ 16, параллельного адаптера 17 и

ОЗУ 19, Центральный процессор начинает автоматически наращивать программный счетчик в соответствии с программой, записанной в ПЗУ 20, и выполнять программу инициализации. Порт PA параллельно адаптера 17 включается на вывод информации на световой индикатор 3, порт PB вЂ” на ввод информации о передаточном коэффициенте в ЦП, порт PC вЂ” на ввод-вывод информации с передней панели, Инициализация ОЗУ 19 заключается в обнулении его регистров, соответствующих счетчикам 11-13 по команде с таймера 9, считывании кода Ni с выхода шифратора 8, соответствующего значению передаточного коэффициента, использованного в схеме зонда 36, и записи передаточного коэффициента в регистр ОЗУ 19, соответствующий регистру 15. После этого на звуковой индикатор 4 через порт С параллельного адаптера 17 подается считанный из ПЗУ 20 центральным процесором микроЭВМ 16 сигнал о готовности прибора к работе, на дешифратор 21 знакоместа блока светового индикатора 3 от ЦП через порт А (PAO-PÀÇ) параллельного адаптера 17 подается код знакоместа, а через порт А (РА4-РА7) на дешифратор 22 вЂ” код цифры: в режиме инициализации этот код равен 0 в двух разрядах с маркировкой " Время и в двух разрядах с маркировкой "Интенсивность".

Далее по команде таймера 9, ЦП микроЭВМ 16 перепрограммирует через порт 0 (ДО-Д7) режим работы порта В параллельного адаптера 17 на вывод информации. На этом инициализация заканчивается и аппарат переходит в установившийся режим.

Установившийся режим работы реализуется двумя программами: программа

"Подготовка данных" для рабты аппарата и программа "Выполнение процедуры".

Программа "Подготовка данных" заключается в задании параметров процедуры блоком 1 передней панели. По сигналу таймера 9 блок 10 установки счетчиков начинает последовательный опрос клавиатуры блока 1 передней панели по входным линиямY, нажатием переключателя "Режим" ($16) устанавливают выбранный режим работы: однократное нажатие переключателя "Режим" задает непрерывный режим рабты, а повторными нажатиями на этот переключатель задают необходимую длительность импульсов выбранного импульсного режима (при двухкратном нажатии переключателявЂ” длительность импульсов вЂ” 2 мс, трехкратном вЂ” 4 мс, четырехкратном вЂ” 10 мс). При этом информация, считанная с выхода блока

1 передней панели, поступает через порт С адаптера 17 в ЦП микроЭВМ 16, который считывает с блока 10 (ПЗУ20) информацию об опрашиваемой входной линии Y передней панели, формируетдвоичный кодзаданного параметра и заносит его в регистр счетчика 11 длительности и частоты повторения импульсов ОЗУ 19, Длительность процедуры задают нажатием переключателя "Время" ($12) блока 1 и набором цифр (инфоргиационными переключателями). Считанная с блока 1 информация аналогично описанному через порт С адаптера 17, ЦП микроЭВМ 16 заносится в регистр счетчика 13 длительности процедуры, Интенсивность излучения задают нажатием на переключатель "Интенсивность" (Яз) и набором цифр (информационные пе1717106

12 реключатели) блока 1, После считывания соответствующего кода с выходной цепи Х блока 1 передней панели и идентификации этой информации по его входной линии Y центральный процессор микроЭВМ 16 по 5 команде блока 10 установки счетчиков считывает значение передаточного коэффициента излучателя из регистра 15 и осуществляет расчет значения напряжения

U»ä.i, необходимого для возбуждения ульт- 10 развукового излучения заданной интенсивности, Расчет осуществляют по формуле

15 где N; вЂ” значение передаточного коэффициента для i-го излучателя, зафиксированное в регистре 15 на стадии инициализации;

1М вЂ” заданное на передней панели 1 значение интенсивности ультразвуковых 20 колебаний (оно задается в диапазоне 0,11,0 Вт/см ), Рассчитанное значение напряжения

U»ä.i заносится в регистр счетчика 12 интенсивность/мощность излучения, после 25 чего ЦП микроЭВМ 16, считывая через внутреннюю шину из ОЗУ 19 значения времени и интенсивности, выдает их через порт А параллельного адаптера 17 на световой индикатор 3, где высвечиваются значения за- 30 данных длительности процедуры и интенсивности излучения, Все параметры подготовлены к работе аппарата по программе "Выполнение процедуры", ЦП, считывая по внутренней шине 35 из ПЗУ 20 (таймер 9) очередную команду, переходит в состояние ожидания сигнала запуска процедуры с передней панели, Как только ЦП получит через порт РС сигнал с переключателя "Пуск" (переключа- 40 тель S4) блока 1 передней панели, ЦП переходит к выполнению программы "Процедура", С этого момента управляющий таймер 9 отсчитывает заданное в программе

"Подготовка данных" время процедуры, Че- 45 рез каждую минуту(период отсчета длительности процедуры) по его сигналу значение времени в счетчике 13 (ОЗУ 19) уменьшается на единицу и выводится на световой индикатор 3 по описанной выше цепи через де- 50 шифраторы 21, 22.

Одновременно, при включении программы "Процедура" ЦП выдает сигналы запуска на вход АЦП 25 узла 5 и на первый 55 вход (схема 29 совпадения) аналогового генератора 6, Последний сигнал в зависимости от выбранного режима работы аппарата, может быть непрерывным или импульсным, Кроме того, в момент нажатия переключателя "Пуск" через порт Р1 (Р10-Р17) ЦП выдает считанное из счетчика 12 ОЗУ 19

8-разрядное расчетное значение напряжения 0»д.i в ЦАП 26 узла 5 обратной связи, Этот сигнал преобразуется в ЦАП 26 в аналоговый управляющий сигнал, который служит для возбуждения излучателя 7 напряжением, вырабатываемым аналоговым генератором 6, и поступает через регулируемый стабилизатор 27 напряжения, который устанавливает на своем выходе необходимый уровень напряжения, пропорциональный сигналу с выхода ЦАП 26, на вход буферного усилителя 30 аналогового генератора 6.

Кварцевый генератор 28 аналогового генератора 6 вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения с определенной частотой их следования и длительностью. Схема 29 совпадения, при поступлении на второй ее вход сигнала "запуск" с выхода БУ

2, пропускает сигнал с кварцевого генератора 28 на свой выход либо постоянно (в непрерывном режиме), либо с частотой и длительностью импульсов, параметры которых заданы блоком 1 передней панели и

ПЗУ 20 и хранятся в счетчике 11 (в импульсном режиме).

Буферный усилитель 30 усиливает импульсы, поступившие с выхода генератора

28 через схему 29 совпадения, по напряжению пропорционально регулирующему напряжению на его втором входе и преобразует их из прямоугольной формы в синусоидальную. На его выходе устанавливается переменный синусоидальный сигнал с амплитудой, пропорциональной амплитуде напряжения на выходе узла 5.

Усилитель 31 мощности усиливает этот сигнал по напряжению и по току. На его выходе создается мощный синусоидальный сигнал, который подается на низкочастотный фильтр 32, фильтрующий высокочастотные гармоники, и дале на согласующий трансформатор 33, обеспечивающий согласование выходного сопротивления усилителя 31 с входными сопротивлениями ультразвукового зонда 36 и детектора 24 узла 5.

Синусоидальный сигнал, поступающий с выхода аналогового генератора 6 на вход излучателя, возбуждает ультразвуковые колебания, интенсивность которых определяется напряжением на входе излучателя.

Сигнал с второго выхода трансформатора 33 (уменьшенный в пять раз) поступает на детектор 24, где он преобразуется в постоянное напряжение с амплитудой, соответствующей амплитуде входного

1717106

55 переменного напряжения, преобразуется

АЦП 25 в цифровую форму и считывается в

ЦП через буфер 18, Этот сигнал сохраняется в буфере 18 до момента поступления в него новой информации с выхода узла 5 и несет 5 информацию о текущем значении 0ф напряжения на входе ультразвукового зонда 36. В процессоре микроЭВМ 16 значение 0ф сравнивается с расчетным значением 0ззд.i.

Если 0ф больше 0зад., то в ЦАП 26 через 10 порт Р1 (Р10-Р17) БУ 2 подают его уменьшенное на единицу значение вЂ” управляющий сигнал Uynp, если 0ф меньше 0зад., то его значение для формирования управляющего сигнала Uynp увеличивают на единицу 15

0удр = 0зад.! + 1). Коррекция выходного сигнала Uypp llo описанной выше схеме осуществляется до тех пор, пока значение сигнала

0ф с выхода узла 5 обратной связи не станет равно 0ззд.l, после чего значение управляю- 20 щего сигнала Uynp на входе ЦАП 26 сохраняется.

По истечении 1 мин таймер 9 подает через внутреннюю шину в ЦП сигнал, по которому в счетчике 13 (ОЗУ 19) время 25 уменьшается на единицу и информация с него выводится на световой индикатор 3, после чего процесс коррекции повторяется, как это описано выше. Весь цикл работы

"Выполнение процедуры" повторяется до 30 тех пор, пока в счетчике 13 значение времени не станет равным О. В этот момент ЦП микроЭВМ 16 выдает через ее порт 1 на

ЦАП 26 узла 5 8-разрядный код, равный О,вЂ” управляющий сигнал, подаваемый через 35 узел 5 на аналоговый генератор 6 снят. Излучение прекращено.

ЦП выдает считанную из ПЗУ 20 звуковую сигнализацию через порт PC параллельного адаптера 17 на звуковой 40 индикатор 4 и, считывая из ПЗУ 20 текущую команду, переводит аппарат в фазу инициализации, по окончании которой аппарат находится в состоянии ожидания до задания врачом параметров следующей процедуры. 45

Таким образом, описываемый аппарат позволяет повысить точность дозирования ультразвукового воздействия на пациента благодаря адекватности значения акустической энергии на выходе аппарата значению, 50 задаваемому на блоке передней панели.

Формула изобретения

Ультразвуковой терапевтический аппарат, содержащий блок управления, включающий управляющий таймер, блок установки счетчиков, к выходам которого подключены первые входы счетчиков длительности импульсов и частоты их повторения, длительности процедуры, вторые входы которых связаны с выходами таймера и счетчика интенсивности/мощности, причем первый вход блока установки счетчиков соединен с выходом таймера, блок передней панели, выход которого связан с входом запуска блока управления, первый-пятый выходы которого соединены соответственно с входами светового и звукового индикаторов, с первым и третьим входами узла отрицательной аналоговой обратной связи и с первым входом аналогового генератора, второй выход и вход которого соединены соответственно с вторым входом и выходом узла обратной связи, а первый выход подключен к ультразвуковому излучателю, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности дозирования ультразвукового излучения на пациента, он снабжен шифратором передаточного коэффициента излучателя, установленным непосредственно внутри корпуса излучателя, выход которого связан с вторым входом блока управления, который в свою очередь снабжен вычислительным блоком и регистром передаточного коэффициента, причем с первого по пятый входы и выходы вычислительного блока соединены с соответствующими выходами и входами счетчиков, регистра передаточного коэффициента и блока установки счетчиков, а выходы с шестого по десятый вычислительного блока являются первым-пятым выходами блока управления, одиннадцатый выход вычислительного блока является шестым выходом блока управления, подключенным к входу блока передней панели, шестой и седьмой входы вычислительного блока являются входом запуска и вторым входом блока управления, а восьмой вход вычислительного блока является третьим входом блока управления, подключенным к выходу узла обратной связи.

1717106

Эиг. 6

1717106

Ультразвуковой терапевтический аппарат

Патент 1717106