超声治疗仪控制电路的设计与研究

武汉理工大学硕士学位论文超声治疗仪控制电路的设计与研究姓名：王紫峰申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：李志俊;段奇法20040301超声治疗仪控制电路的设计与研究作者：王紫峰学位授予单位：武汉理工大学相似文献(10条)1.期刊论文方蕾.李志俊.王紫峰便携式智能超声治疗仪全程保护系统设计-电工技术2004(5)介绍了一种采用AT89C51单片机控制的便携式智能型超声治疗设备,该设备可根据不同的治疗情况,通过单片机精确可靠地控制所需的治疗剂量(治疗时间和声功率),同时用数字显示出来,而且设有暂停和自动报警装置,有声头空载自动保护功能.本文详细给出了控制单元电路组成、工作原理、抗干扰及软件设计方案.2.期刊论文朱继红.冯丽华.徐红梅.闫金梅聚焦超声治疗外阴尖锐湿疣50例疗效观察-中国妇幼保健2007,22(20)目的:探讨聚焦超声治疗外阴尖锐湿疣的临床疗效.方法:我院收治外阴尖锐湿疣80例,其中20例患者无肉眼可见病灶,为亚临床感染,均经病理证实.患者年龄最大39岁,最小19岁,平均年龄25.8岁,随机分为超声组30例,电刀组30例,超声组采用重庆海扶技术有限公司生产的CZF海极星妇科超声治疗仪,采用连续直线扫描方式;电刀组采用Leep1000电切电凝仪,选用电极刀片在疣体表面及根部治疗,于术后7天、15天、1个月、2个月、3个月及半年各随诊1次.结果:超声组临床治愈26例占86.7%.电刀组临床治愈19例占63.3%.亚临床HPV感染20例患者1次治愈,治疗后半年内未见复发.结论:聚焦超声治疗外阴尖锐湿疣降低了复发率,提高了治愈率,是安全无创的方法.3.期刊论文陈竹林.何慧芬.熊春芳鼻内镜下聚焦超声治疗变应性鼻炎近期疗效观察-航空航天医药2008,19(2)变应性鼻炎是发生在鼻粘膜的变态反应性疾病,是临床常见病,多发病症之一.国内外资料显示变应性鼻炎的发病率正在逐年升高.2007年5月-12月使用CzB型超声波鼻炎治疗仪(重庆海扶技术公司生产),在鼻内镜下对107例常年性变应性鼻炎患者进行治疗,通过对其近期治疗效果及其安全性的观察,探讨聚焦超声治疗变应性鼻炎的临床实用价值.4.学位论文肖青聚焦超声治疗带状疱疹后遗神经痛的实验研究以及临床初步探讨2008带状疱疹后遗神经痛(PostherpeticNeuralgiaPHN)是急性带状疱疹的后遗症，皮损愈合但仍有剧烈的疼痛，患者长期遭受疼痛折磨，情绪低落，甚至有自杀倾向。目前常用药物联合微波、激光、紫外线以及心理治疗等综合疗法，主要是通过镇痛作用来缓解症状，但疗效并不满意，聚焦超声波因定位准确，穿透性强，能改善微循环等特点，很可能是未来治疗PHN的前景方法之一，为此本文进行了聚焦超声治疗PHN的动物实验以及临床试验初步研究。第一部分、聚焦超声辐照离体牛肝的生物学效应观察。目的：观察不同条件下聚焦超声点辐照离体牛肝所形成的生物学焦域(BiologicalFocalRegionBFR)的皮距、长度、宽度和形态，总结形成规律，然后通过直线扫描筛选出适合动物皮肤的安全剂量。方法：(1)用超声治疗样机(重庆海扶技术有限公司生产)对离体牛肝进行定点辐照，所用辐照时间为1s、2s、3s，声功率4.5W、5W，超声频率10.06MHz，肉眼观察生物学焦域的皮距、长度、宽度和形态学变化特征。(2)不同声功率3W、3.5W、4W、4.5W、5W下采用2～4mm/s的速度连续直线扫描，肉眼观察线损伤的皮距和形态学变化特征，筛选出刚好不出现线状损伤的参数，为下一步动物实验做准备。结果：同样的条件下点扫描后牛肝的生物学焦域、皮距、长度、宽度和形态学变化基本上一致，皮距均为5mm左右；功率越大，造成的损伤越严重，生物学焦域越大；同样的参数下扫描时间越长，造成的损伤越严重，生物学焦域越大。功率为3W，速度为2～4mm/s条件下的直线扫描刚好未见肉眼凝固性坏死。结论：超声治疗样机可控性好，性能稳定，速度为2～4mm/s，功率小于3W的条件下，提示可能为动物皮肤安全剂量。第二部分、聚焦超声辐照香猪皮肤的生物学效应研究。1.聚焦超声辐照香猪皮肤的剂量学研究。目的：观察不同辐照参数下聚焦超声辐照香猪皮肤的生物学效应，筛选安全剂量。方法：从3W开始依次递减0.5W，不同的功率下分别辐照小香猪(5只)背部皮肤，速度2～4mm/s,观察不同参数下的皮肤表面的形态学变化以及愈合时间，分别取标本做病理切片检查，光镜下观察微观结构的变化。结果：声功率为0.5～3W，速度2～4mm/s的条件下肉眼观察到充血水肿恢复的时间逐渐增加，病理上观察到由轻到重的充血水肿，未出现明显的凝固性坏死。结论：速度为2～4mm/s，声功率小于3W的条件下可能为临床应用的安全剂量。2.聚焦超声辐照香猪皮肤轻度损伤后的病理学转归的研究。目的：研究聚焦超声对皮肤微观结构发展变化的影响，探索聚焦超声应用于临床的安全性。方法：频率10.06MHz，声功率2W，扫描速度2～4mm/s的条件下采用自身对照法，用超声治疗样机对香猪皮肤进行连续直线辐照，于辐照后即刻、第3、7和14天取材送光镜和电镜检查。结果：超声辐照后即刻香猪皮肤充血水肿，表皮完整，稍硬，皮温升高；第3天皮肤充血水肿减轻，仍然突出皮面，稍硬，皮温正常；第7天后仍然有少许水肿，与正常皮肤平；第14天皮肤外观完全恢复正常。组织学变化：超声辐照后即刻取材，可见真皮层充血水肿明显；第3天可见毛细血管扩张以及慢性炎症浸润；第7天可见新生毛细血管增生以及炎症浸润；第14天完全恢复正常。超微结构变化：即刻、第3、7天可见血管内皮细胞线粒体肿胀，微吞饮小泡数量增多，成纤维细胞线粒体肿胀，粗面内质网扩张，神经纤维内线粒体肿胀，第14天完全恢复正常。结论：声功率2W，扫描速度2～4mm/s的条件下聚焦超声对香猪皮肤真皮层产生可逆性损伤，并使毛细血管扩张，微循环得到改善，促进神经末梢增生和修复。3.聚焦超声对香猪皮肤重复辐照的组织病理学变化的研究目的：探讨聚焦超声对香猪皮肤重复辐照的组织病理学变化的影响，为临床重复治疗带状疱疹后遗神经痛(PHN)的安全性和有效性提供实验依据。方法：声功率2W，频率10.06MHz的参数下对香猪皮肤进行直线扫描，扫描速度2～4mm/s，隔日相同的条件下再次扫描，共3次，光电镜下观察皮肤变化的情况。结果：肉眼可见皮肤充血水肿明显；光镜下可见皮肤真皮层充血水肿，毛细血管扩张增生，炎症细胞浸润，均未见凝固性坏死；电镜下血管内皮细胞线粒体肿胀，微吞饮小泡数量增多，成纤维细胞线粒体肿胀，粗面内质网扩张，神经纤维内线粒体肿胀。结论：(1)声功率2W，扫描速度2～4mm/s的条件下聚焦超声重复辐照对皮肤真皮层产生可逆性损伤.(2)一定剂量一定时间间隔的重复辐照不会引起皮肤的积累损伤，说明超声用于皮肤的重复治疗是安全的。第三部分、聚焦超声治疗PHN的临床初步研究。目的：初步探讨聚焦超声治疗PHN的可行性与有效性。方法：40例PHN患者分别采用超声和微波治疗，超声组采用接触式连续直线扫描进行治疗，声功率2～4W，扫描速度为6～8mm/s,隔日1次，治疗3次后评价效果，比较两组疗效。结果：超声组与微波相比短期效果好，超声组和微波组有效率经x2检验，x2=4.44，P＜0.05，两者之间比较差异有统计学意义；远期效果超声组和微波组疗效改善情况经x2检验，x2=0.125，P＞0.05，两者之间差异无统计学意义。2～3天后两组部分患者逐渐出现疼痛，但程度较治疗前明显减轻。结论：聚焦超声治疗PHN有效、可行，但相比于其他物理方式，目前其远期疗效还有待提高，这需要进一步进行生物学效应和治疗方案研究，提高其远期疗效。5.学位论文柯丹低强度脉冲超声对皮肤成纤维细胞增殖的影响2007超声波被广泛应用于医学治疗和诊断领域，高强度聚焦超声作为一种无创性治疗手段正日益受到人们的重视。低强度脉冲超声波(lowintensitypulsedultrasound，LIPUS)具有刺激细胞增殖和细胞外基质合成增加的作用，已逐渐应用于骨与软组织创伤的愈合和神经修复治疗中。目前，LIPUS对人皮肤成纤维细胞的影响研究还较少，为了探讨超声治疗皮肤疾病的应用前景，我们研究了LIPUS对人皮肤成纤维细胞的增殖及胶原蛋白合成的影响，为LIPUS治疗皮肤疾病提供理论依据。并开展了聚焦超声治疗神经性皮炎和慢性湿疹的临床研究，进行了超声治疗皮肤疾病的初步探讨。一、LlPUS促进皮肤成纤维细胞增殖的适宜辐照参数筛选用辐照参数为1MHz、1.2MHz、1.7MHZ，每一频率下四种不同声强的LIPUS，同一声强分别辐照0min(假照组)、5min、10min、15min、20min和30min体外培养的成纤维细胞，辐照24h后观察成纤维细的生长增殖情况，采用MTT法测定其吸光光度值，计算其相对成活值，通过比较不同辐照参数对细胞的相对成活率的影响，筛选出促进皮肤成纤维细胞生长的最适宜频率、声强和辐照时间。结果：(1)用MTT法测定三种频率(1MHz、1.2MHz、1.7MHz)，每一频率下四种声强的LIPUS辐照成纤维细胞5min，24h后吸光光度值均增加，辐照成纤维细胞10min，24h后吸光光度值增加最高，较对照组都有显著性差异(P0.05)。超过一定辐照时间后，吸光光度值下降，且随着辐照时间的延长，吸光光度值下降显著。(2)比较细胞的相对成活率发现，频率1MHz、声强0.1W/cm'2、辐照时间5min时细胞相对成活率为1.195，10min时达1.325，与其它辐照参数组比较差异有统计学意义(P0.05)，两者之间比较P0.05，有统计学意义。10min时的细胞相对成活率最高，与对照组比较差异有统计学意义(P0.05)。结论：(1)不同频率、不同声强的LIPUS辐照一定时间均能促进人真皮成纤维细胞增殖，超过一定辐照时间则会抑制细胞生长。(2)频率1MHz、声强0.1W/cm'2、辐照时间10min为促进成纤维细胞增殖较为适宜的辐照参数。二、低强度脉冲超声对皮肤成纤维细胞增殖及胶原蛋白合成的影响采用最适宜声参数——频率1MHz、声强0.1W/cm'2的LIPUS辐照体外培养的人皮肤成纤维细胞，分别辐照5min，10min及20min，采用H'3-胸腺嘧啶核苷掺入试验检测其对细胞合成DNA的影响，H'3-脯胺酸掺入试验检测其对细胞合成胶原蛋白的影响，并用流式细胞仪检测其对细胞周期的影响。结果：频率1MHz、声强0.1W/cm'2的LIPUS辐照成纤维细胞5min，24h后细胞H'3-胸腺嘧啶核苷H'3-TdR掺入量为对照组的1.27倍、H'3-脯胺酸掺入量为对照组的2.22倍，辐照10min，24h后H'3-TdR掺入量为对照组的1.55倍、H'3-脯胺酸掺入量为对照组的2.31倍，与对照组比较均有统计学差异(P0.05)，而辐照10min时掺入量达最高，较5min组有显著性差异(P0.05)，随着辐照时间进一步增加掺入量反而下降。LIPUS辐照5min，S期细胞为(13.84±1.77)％，较对照组增加(P0.05)；辐照10min后S期细胞为(20.56±3.56)％，较对照组增加(P0.05)；而辐照10minG,2/M期细胞(15.89±1.75)％，较对照组下降(P0.05)。结论：LIPUS辐照一定时间能够促进人皮肤成纤维细胞DNA及胶原蛋白合成增加，并可以使细胞的周期发生改变，促进细胞从G,2/M期进入S期，从而促进细胞的增殖。三．聚焦超声治疗神经性皮炎和慢性湿疹的初步探讨采用自身对照法对聚焦超声治疗51例神经性皮炎患者和51例慢性湿疹患者进行了疗效观察和安全性评价。治疗组采用重庆海扶技术有限公司研制生产的CZP型皮肤超声治疗仪进行治疗，对照组治疗采用安慰剂(白凡士林)外涂，每日2次。治疗后一月观察病人的主观症状、体征以及出现的其他不良反应，评价超声治疗的有效性和安全性，并进行统计分析。结果：治疗后1月，治疗组神经性皮炎患者和慢性湿疹患者各项瘙痒/