超声治疗仪控制电路的设计与研究

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1、武汉理T大学硕士学位论文摘要超声波是频率高于20KHz的机械波，它可由多种能量转换器转变而成。目前，医用超声波的范围多在】～】5MHz，是由压电晶体在交变电场作用下发生机械振动而产生。适当剂量的超声照射生物组织可以起促进生长、康复和调节机能的作用。例如：用O．5～1W／cm2强度照射心脏，可治疗冠一Ii,病：用0．5W／cm2以下强度照射可治疗眼底出血，加快伤口愈合。早在30年代初，国外就已经将超声用于治疗。我国在这方面起步稍晚，到50年代才在少数几家医院开始应用这项技术，经过几十年的发展，我国在超声治疗领域已经取得显著的成绩。在国内重庆海扶(HIFU

2、)技术有限公司多年来从事超声治疗设备的研制，其海扶刀、海扶妇科超声治疗仪等超声设备一直处在国内的领先地位。此种设备由于精密度高、功能强大，治疗效果明显而受各大医院的青睐。但针对目前流行的家庭治疗，由于其体积大、操作复杂、价格昂贵，很难被家庭采用。目前国内市场上较为流行的针对家庭应用的微型超声治疗仪大多数结构相似，存在着如制作工艺差，自动化程度低，操作繁杂，可调节声功率范围窄，自动保护功能弱等共同缺陷。为此，该课题借鉴美国一种便携式智能型超声治疗设备，研制了一种单片机控制系统，它以AT89C5l单片机为核心控制部件，对超声波治疗仪的输出量、治疗方式及时间

3、进行精确可靠的控制，使之智能化、小型化，从而在临床治疗中更加安全、有效、方便。本论文共分五章。第一章简要介绍了超声医学的发展概况，包括超声波的概述及超声治疗的机理等。第二章对超声治疗中较为重要的超声换能器进行了介绍，列出了换能器的主要性能指标及分类方式等。第三章重点介绍了超声治疗的高频正弦波产生电路的设计与实现，在详细列出了开关电源的技术指标、基本原理、基本电路形式等基础上给出了该系统采取的设计方案。第四章是本论文的一个重点，详细描述了超声治疗仪中功能控制单元的设计与实现方法，详尽的给出了硬件设计原理图和相关的程序流程及说明。第五章作为一个总结，指出了

4、论文所做的工作和存在的不足等。本论文所研究的治疗仪经过设计与调试已形成产品，但针对一个超声治疗领域，许多工作仍有待于进一步的研究。关键词：超声治疗，海扶技术，单片机，开关电源武汉理工大学硕士学位论文AbstractUltrasonicisakindofmechanicalwavethatfrequencyisupper20KHz．Ultrasonicmaybegeneratedbymanyultrasonictransducers．Theiatricalultrasonicisabout1—15MHzatpresent，whichgeneratedby

5、piezoelectricitycrystalatthefunctionofatternantelectricfield，Appropriateultrasonicirradiationwillacceleratetissuegrowth，havethefunctionofhealingandadjustment．Forexample．ultrasonicirradiateheartbyO．5—1W／cm2willhealcoronaryheartdisease；irradiateeyegroundbyO．5W／cm2willacceleratehem

6、ostasia．Ultrasonictreatmentbeginsat1930s．InChina，theaspectbeginsslowly，onlyafewhospitaIsapplythistechniqueat1950s，butalongwiththerapiddeveloplnent，theapplicationsaremoreandmore．Indomestic，ChongqingHaifu(HIFU)TechnologyCo．，Ltdisthebestatthefieldofultrasonictreatment，it’Sproductso

7、fHaifuFocusedUltrasoundTumorTherapeuticSystemandHaifuCZFUltrasoundGynecologyDiseasesTherapeuticDeviceisinthehighestflightinternationally．Theseproductsarewithgoodgracesbymanysuperhospitals，highprecision，strongfunctionandwell-treatedeffectarethemainreasons．Butthosedon’tfittherapyi

8、nfamilies，becauseit’Sbig，expensiveandthemanipul