一種觸控式微波消融儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種微波消融儀的人機(jī)操控和顯示方式，用于操作、顯示、控制微 波消融儀器的治療參數(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 微波熱消融技術(shù)是在影像引導(dǎo)下，微波消融針經(jīng)皮穿刺到腫瘤病灶部位。微波消 融儀發(fā)射的微波能量經(jīng)消融治療線傳送到消融針，微波能量通過消融針輻射到腫瘤病灶組 織，微波能量使組織中的極性分子旋轉(zhuǎn)振動而產(chǎn)生熱效應(yīng)，通過熱的形式使腫瘤細(xì)胞滅活， 以達(dá)到腫瘤治療目的。
[0003] 微波熱消融是一種對實(shí)體腫瘤的微創(chuàng)靶向治療，消融治療過程中對組織創(chuàng)傷小、 不出血，使腫瘤原位臨床整體滅活，術(shù)后康復(fù)快，可為患者減少手術(shù)的痛苦及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
[0004] 微波熱消融治療系統(tǒng)包括微波消融儀和微波消融針，微波消融儀為微波消融治療 提供所需的微波功率源，微波消融針將微波消融儀產(chǎn)生的微波能量傳送到治療組織部位并 形成治療所需的輻射熱場。
[0005] 現(xiàn)有的微波消融儀器存在如下不足之處：
[0006] (1)儀器的操控界面均以傳統(tǒng)的薄膜開關(guān)、按鍵開關(guān)，此類開關(guān)存在按鍵壽命短， 可靠性差等問題。
[0007] (2)儀器的治療參數(shù)和狀態(tài)顯示采用段式數(shù)碼管和LED顯示，用戶顯示界面單調(diào)， 參數(shù)顯示不夠豐富和直觀。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，為微波消融儀用戶提供多功能，多 參數(shù)，性能穩(wěn)定，人性化的顯示、操作界面。
[0009] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0010] 本實(shí)用新型包括由觸控模塊1、顯示模塊2、測溫模塊3、功率發(fā)生模塊4、電源控制 模塊5、冷卻系統(tǒng)6、主控模塊7組成，如圖1所示。
[0011] 觸控模塊1接收用戶的操作指令，傳送到主控模塊7進(jìn)行觸控位置、按鍵指令解 析，主控模塊7根據(jù)按鍵指令類型，作出/執(zhí)行相應(yīng)的動作。觸控模塊1連接主控模塊7， 用戶的操作指令通過觸控模塊1傳送給主控模塊7,主控模塊7對操作指令進(jìn)行解析，根據(jù) 按鍵指令類型，控制整機(jī)工作。
[0012] 顯示模塊2顯示儀器的觸控按鍵、工作參數(shù)、曲線、狀態(tài)信息。當(dāng)觸控模塊1相應(yīng) 的位置被按下時(shí)，經(jīng)主控模塊7按鍵解析、處理后，即刻由顯示模塊2顯示觸控按鍵及當(dāng)前 按壓狀態(tài)。顯示模塊2也由主控模塊7驅(qū)動顯示。
[0013] 測溫模塊3為治療區(qū)域溫度或針桿溫度采集、處理模塊，采集的溫度值經(jīng)過濾波、 信號調(diào)理、ADC后，交由主控模塊7分析和處理。
[0014] 冷卻系統(tǒng)6由主控模塊7控制，為消融針針桿提供冷卻循環(huán)，防止針道正常部位組 織被燙傷。
[0015] 電源控制模塊5為功率發(fā)生模塊4提供所需的各組工作電源，并控制功率發(fā)生模 塊4的輸出功率值大小。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0017] 1、本實(shí)用新型將觸控技術(shù)和微波消融產(chǎn)品融合，為用戶提供便捷、人性化的操作 界面。將按鍵和顯示模塊融合，占用空間少，避免的機(jī)械按鍵可靠性差、使用壽命短的問題。
[0018] 2、本實(shí)用新型的顯示模塊采用大屏、高分辨率的顯示器，參數(shù)顯示多樣化、內(nèi)容豐 富、直觀（直接文字顯示），易于分辨。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型的觸控式微波消融儀原理框圖。
[0020] 圖2-1是本實(shí)用新型的觸控模塊原理框圖之一。
[0021] 圖2-2是本實(shí)用新型的觸控模塊原理框圖之二。
[0022] 圖2-3是本實(shí)用新型的觸控模塊原理框圖之三。
[0023] 圖2-4是本實(shí)用新型的觸控模塊原理框圖之四。
[0024] 圖2-5是本實(shí)用新型的觸控模塊原理框圖之五。
[0025] 圖3是本實(shí)用新型的測溫模塊原理框圖。
[0026] 圖4是本實(shí)用新型的電源控制模塊原理框圖。
[0027] 圖5是本實(shí)用新型的冷卻系統(tǒng)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029] 觸控模塊1可采用電阻式觸摸屏，電阻式觸摸屏主要由兩層（X層和Y
[0030] 層）鍍有IT0鍍層的薄膜組成，如圖2-2所示。其中一層在屏幕的左右邊緣各有 一條垂直總線，另一層在屏幕的底部和頂部各有一條水平總線，如果在一層薄膜的兩條總 線上施加電壓，在IT0鍍層上就會形成均勻電場，如圖2-1和圖2-3所示。當(dāng)使用者觸擊觸 摸屏?xí)r，如圖2-2按壓點(diǎn)P位置。觸擊點(diǎn)處兩層薄膜就會在按壓點(diǎn)P處接觸，在另一層薄膜 上就可以測量到接觸點(diǎn)的電壓值。為了在X軸方向進(jìn)行測量，將左側(cè)總線偏置為0V，右側(cè)總 線偏置為VCC，將頂部或底部總線連接到ADC，當(dāng)頂層和底層相接觸時(shí)即可作一次測量。為 了在Y軸方向進(jìn)行測量，將頂部總線偏置為VCC，底部總線偏置為0V，將ADC輸入端接左側(cè) 總線或右側(cè)總線，當(dāng)頂層與底層相接觸時(shí)即可對電壓進(jìn)行測量。測量出來的電壓值與接觸 點(diǎn)P1的位置線性相關(guān)，即可以由V PX和VPY分別計(jì)算出接觸點(diǎn)P1的X和Y坐標(biāo)。
[0031] 在實(shí)際測量中，控制電路會交替在X和Y電極組上施加VCC電壓，進(jìn)行電壓測量和 計(jì)算接觸點(diǎn)的坐標(biāo)。測量流程如下：
[0032] 第一步，在X+上施加VCC，X-上施加0V電壓，測量Y+電極上的電壓值VPX，如圖 2-4所3
t算出接觸點(diǎn)P1的X坐標(biāo)值；
[0033] 第二步，在Y+上施加VCC，Y-上施加0V電壓，測量X+電極上的電壓值VPY，如圖 2-5所示。
-算出接觸點(diǎn)P1的Y坐標(biāo)值；
[0034] 其中：Rl、R2、R3、R4為分壓電阻。
[0035] 以上兩步組成一個(gè)測量周期，可以得到一組（X，Y)坐標(biāo)。以上的V PX，VPY分別由AD 轉(zhuǎn)換器采集，發(fā)送給主控模塊7,主控模塊7根據(jù)采集AD值，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和按鍵解析。
[0036]觸控模塊1也可以采用電容式觸控屏，電容式觸摸屏技術(shù)是利用人體的電流感應(yīng) 進(jìn)行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層 IT0,最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層，夾層IT0涂層作為工作面，四個(gè)角上引出四個(gè)電極， 內(nèi)層IT0為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，由于人體電場，用戶 和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容，對于高頻電流來說，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸 點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分別從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè) 電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出 觸摸點(diǎn)的位置。
[0037] 顯示模塊2可選用IXD顯示，也可選用0LED顯示，和觸控模塊1配合使用，作為本 實(shí)用新型的人機(jī)對話接口，由主控模塊7驅(qū)動，顯示用戶操作界面按鍵、工作參數(shù)、狀態(tài)等 fg息。
[0038]測溫模塊3由溫度傳感器31、信號調(diào)理32、ADC32組成，如圖3所示。溫度傳感器 31采集針桿溫度或組織溫度信號后，由信號調(diào)理32把采集的溫度信號轉(zhuǎn)換后電壓信號濾 波、放大處理后，輸出到ADC33進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的信號由主控模塊7進(jìn)行處理。ADC33 為模擬-數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器，把信號調(diào)理32的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，ADC33可以根據(jù)主控 模塊7類型，選用內(nèi)置的ADC。也可選用外置獨(dú)立的ADC芯片，例如AD7724, AD7610, ADS8323 等。
[0039] 功率發(fā)生模塊4為本實(shí)用新型的微波功率源，用于產(chǎn)生微波消融所需的微波功率 信號。功率發(fā)生模塊4可以采用固態(tài)微波源，也可以采用磁控管。
[0040] 電源控制模塊5由功率控制51和電源發(fā)生模塊52組成，如圖4所示。電源控制 模塊5為功率發(fā)生模塊4提供所需的工作電源，調(diào)諧和控制微波功率能量大小的輸出。電 源發(fā)生模塊52產(chǎn)生的各組工作電源均采用全開關(guān)電源式激勵(lì)源技術(shù)。
[0041]冷卻系統(tǒng)6由監(jiān)控模塊61、驅(qū)動模塊62、電機(jī)63、栗頭64組成，如圖5所示。監(jiān)控 模塊61接收主控模塊7冷卻控制指令，產(chǎn)生電機(jī)驅(qū)動信號給驅(qū)動模塊62,驅(qū)動模塊62驅(qū)動 電機(jī)63以指定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。電機(jī)63主軸帶動栗頭64轉(zhuǎn)動，栗頭64為！ll需動栗栗頭。監(jiān)控 模塊61實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制電機(jī)63轉(zhuǎn)速及冷卻系統(tǒng)的流量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種觸控式微波消融儀，由主控模塊（7)、顯示模塊（2)、測溫模塊（3)、功率發(fā)生模 塊（4)、電源控制模塊（5)和冷卻系統(tǒng)（6)組成； 其特征在于還包含有觸控模塊（1)，觸控模塊（1)連接主控模塊（7)，用戶的操作指令 通過觸控模塊（1)傳送給主控模塊（7)，主控模塊（7)對操作指令進(jìn)行解析，根據(jù)按鍵指令 類型，控制整機(jī)工作； 顯示模塊⑵顯示儀器的觸控按鍵、工作參數(shù)、曲線、狀態(tài)信息，當(dāng)觸控模塊⑴相應(yīng)的 位置被按下時(shí)，經(jīng)主控模塊（7)按鍵解析、處理后，即刻由顯示模塊（2)顯示觸控按鍵及當(dāng) 前按壓狀態(tài)，顯示模塊（2)也由主控模塊（7)驅(qū)動顯示； 測溫模塊（3)是治療區(qū)域溫度或針桿溫度采集、處理模塊，采集的溫度值經(jīng)過濾波、信 號調(diào)理、ADC后，交由主控模塊（7)分析和處理； 冷卻系統(tǒng)（6)由主控模塊（7)控制，為消融針針桿提供冷卻循環(huán)，防止針道正常部位組 織被燙傷； 電源控制模塊（5)為功率發(fā)生模塊（4)提供所需的各組工作電源，并控制功率發(fā)生模 塊⑷的輸出功率值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種觸控式微波消融儀，其特征在于：觸控模塊（1)可采用 電阻式觸摸屏。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種觸控式微波消融儀，其特征在于：觸控模塊（1)可采用 電容式觸控屏。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種觸控式微波消融儀。包含由觸控模塊（1）、主控模塊（7）、顯示模塊（2）、測溫模塊（3）、功率發(fā)生模塊（4）、電源控制模塊（5）和冷卻系統(tǒng)（6）組成。觸控模塊（1）連接主控模塊（7），用戶的操作指令通過觸控模塊（1）傳送給主控模塊（7），主控模塊（7）控制整機(jī)工作；顯示模塊（2）顯示儀器的觸控按鍵、工作參數(shù)、曲線、狀態(tài)信息；測溫模塊（3）是治療區(qū)域溫度或針桿溫度采集、處理模塊，采集的溫度值交由主控模塊（7）分析和處理；冷卻系統(tǒng)（6）由主控模塊（7）控制，為消融針針桿提供冷卻循環(huán)，防止針道正常部位組織被燙傷。采用按鍵和顯示模塊融合，占用空間少，解決了機(jī)械按鍵可靠性差、使用壽命短的問題。
【IPC分類】A61B18/12
【公開號】CN204814164
【申請?zhí)枴緾N201520230076
【發(fā)明人】江榮華, 房留琴
【申請人】南京康友醫(yī)療科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年4月16日