治疗类仪器设计原理ppt课件

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1、治疗类仪器设计原理9.1概述现代临床医学对疾病的治疗的方法主要有以下几种：药物治疗手术治疗仪器治疗心理治疗人类对抗疾病的过程分为四个阶段，即：预防、诊断、治疗及健康。其中治疗除了药物治疗和手术治疗外，各种新的物理治疗方法及相应的仪器现正发挥着日益重要的作用。物理治疗(简称理疗)就是利用热、光(包括辐射)、电、磁、声、机械等物理能量作用于人体，达到治疗疾病或缓解病痛的目的。理疗在我国有着悠久的历史。中医中的针炙、按摩、拔火罐、热疗、磁疗等治疗方法至今仍在使用。现代理疗技术，是伴随着现代科学技术的发展而

2、兴起的，不仅出现了利用静电、交直流电、微波、射频电磁波、激光、红外、紫外、超声波、高能粒子等效应的新型物理治疗手段和方法，而且给传统的理疗方法注入了现代科学技术的新内容。本章主要介绍利用电、微波、射频电磁波、超声波等物理能量的治疗用电子仪器。仪器治疗包括手术治疗和非手术治疗。手术治疗是指用激光、高频电磁波、放射线、微波、超声等单独的或配合传统手术的治疗。而非手术治疗则是用电疗、磁疗、热疗、放疗等宏观无创的方式进行治疗。治疗类仪器的设计原理是基于各种物理因子对人体不同的生理和生物效应。电磁辐射的特点：

3、根据近代物理学的观点，所有的电磁辐射不仅具有波动性而且具有粒子性。根据量子能量的大小，在考虑实际问题中分别考虑波动性和粒子性。量子能量足够大的电磁辐射与某种物质相作用时，可将其原子或分子中的束缚电子击出。电治疗类仪器设计原理频率小于1kHz时的电流对人体细胞的作用主要是以刺激效应为主。神经肌肉电刺激治疗类仪器应用TENS（TranscutaneousElectricalNerveStimulation）疗法原理，使用恒流或恒压、一定频率的波形施加于人体肌肉组织，在人体肌肉组织中产生电阻性发热、神经肌

4、肉的电兴奋及其他生化反应，从而具有解痉镇痛、消炎、改善血液循环等疗效。此类仪器根据其电原理又分为许多种类型，有直流电离子导入治疗仪、低频电刺激治疗仪、中频电刺激治疗仪、高频电刺激治疗仪、温热脉冲电流刺激治疗仪、差频电疗仪、电针灸治疗仪等。为了适应人体的各生理部位，以及人体的个体差异和病症不同等特点，电刺激信号的频率、脉宽、幅度均设计成有较广泛的调节范围。为了避免人体组织对电刺激的生理适应性反应，电刺激信号的波形也设计成各种各样，有脉冲波、尖峰波、三角波、锯齿波、正弦波等，并有多种疗程选择。低频电刺

5、激频率范围为0~1kHz，中频范围为1k~100kHz，高于100kHz属高频范围。现在电刺激频率向中高频发展，因为中高频使人体容抗减少，治疗电流量增加，不适感减小，但由于中频电流的周期性会使人产生适应性，所以有人设计出随机中频电刺激治疗仪。电针灸治疗仪是根据中医针灸原理结合电刺激的治疗仪器，它产生频率为几十至几百Hz的双向脉冲波，通过针电极刺激人体穴位。有人还研制出专用的（如专治哮喘病）电针灸治疗仪。此类仪器早期大都采用电子线路控制，功能比较单一。现在一般采用单片机控制，功能较多，不但有多档参数选

6、择，而且有刺激参数显示。有的仪器还做成治疗诊断两用型的，即不但可用来电刺激治疗，而且具有强度-时间曲线检查和时值测定等诊断功能。电刺激方式：电刺激系统通常由三部分组成：１、脉冲发生器，产生使神经去极化的脉冲序列；２、导联线，把脉冲传输到刺激位置；３、电极，把刺激脉冲安全、有效地传输到可兴奋组织。按照电刺激部位，刺激类型可划分如下：１、表面刺激２、经皮刺激３、植入式刺激电刺激的生物效应：阳极中断刺激的电化学效应脑组织的刺激与效应周围神经的刺激与效应肌肉组织的刺激与效应电极腐蚀组织损伤植入式电子仪器的基

7、本要求：1、植入式电子仪器的封装要求2、导联和电极设计3、植入是刺激器的安全设计治疗用电子仪器电刺激治疗仪心脏除颤器高频电刀微波热疗治癌仪射频热疗仪超声治疗仪体外冲击波碎石机体外反搏装置电化学治癌仪远红外理疗仪电刺激治疗仪电刺激治疗仪利用低频率、小电流及低电压的脉冲电流来治疗某些类型的疾病。医学上把频率从0~1000Hz的脉冲电流称为低频电流，常用的低频电流波形有三角波、方波(单向脉冲)、梯形波、正弦波、双向非对称脉冲和双向对称脉冲。最常用的是双向对称或不对称脉冲。双向脉冲方向正负变化，在电极处无电

8、解作用。低频脉冲电流具有兴奋神经肌肉组织、促进局部血液循环、镇痛和消炎等多种生理作用，在临床理疗上用来治疗周围神经麻痹、肌肉萎缩、关节肿痛、肩周炎、偏瘫、肌肉劳损、软组织损伤、神经痛等疾病。电刺激治疗仪的电路结构形式很多，现代的电刺激治疗仪都采用微机控制，由可编程波形发生器产生各种刺激波形，刺激脉冲的宽度、频率、幅度以及刺激的起始时间及持续时间等也都用微机控制。既可以恒压输出又可恒流输出，恒压输出最大可达±160V，恒流输出最大可达±100mA。上图是一种电刺激治疗仪