一种基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置

本发明涉及电子医学治疗设备，具体涉及一种基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置。

背景技术：

1、骨质疏松防治是一个复杂的生物学重建过程。除了常规的外科手术和药物治疗外，利用物理因子尤其是磁场疗法促进骨修复，因其无创、无痛且副作用小，在临床康复中受到广泛关注。目前的磁疗技术主要包括静态磁场治疗和动态磁场治疗，但在实际应用中，现有的单一技术或传统线圈结构仍存在显著局限。现有技术中，常利用永磁体或直流电磁铁产生恒定的静磁场。结构简单、无需复杂的控制电路，能够提供持续的磁环境，对改善微循环、消炎镇痛有一定效果，但是静磁场缺乏时变特性，难以在组织内产生足以激活成骨细胞的感应电流。此外，人体组织对恒定刺激具有生物适应性，长期单一使用静态磁场，疗效会随时间推移而显著下降。为了解决静态磁场的不足，脉冲电磁场被广泛采用，其通过时变磁场在骨组织内产生感应电流，模拟生物电信号以促进骨愈合。然而，传统脉冲电磁场治疗设备多采用亥姆霍兹线圈结构，其产生的磁场分布范围广、均匀性差，难以实现对骨质疏松受累区域的靶向覆盖与有效剂量调控。磁场能量在空间中过度弥散，不仅造成能量利用率低下，还会使大量电磁能量作用于非靶区组织，难以保证骨质疏松治疗区域获得稳定、可控的有效磁场剂量，进而影响治疗效果与治疗安全性。

2、综上所述，现有技术中，静态磁场易产生耐受，单一动态磁场的大线圈结构存在靶向性差的问题。目前市场上缺乏一种既能有机结合静态磁场稳态调节与动态磁场激活效应，又能利用阵列技术解决磁场聚焦难题的系统。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中的不足，本发明提供一种基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置。本发明根据静态磁场发生装置及动态磁场发生装置，使得在骨骼待治疗区域产生力学刺激、电学刺激和机械振动刺激中的一种，或多种的结合，利用阵列磁元实现了磁场能量的叠加聚焦，能够穿透软组织直达深部骨质疏松区域，提高了能量利用率和治疗的靶向性，从而调节骨代谢过程中的骨吸收和骨形成。

2、本发明目的是提供一种基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，该装置包括多个阵列化排布的磁治疗复合子，以及低频脉冲电磁场发生装置；

3、每个所述磁治疗复合子包括静态偏置永磁体以及所述静态偏置永磁体外周缠绕的电磁励磁绕组；

4、所述低频脉冲电磁场发生装置包括依次电连接的信号发生器、波形发生器、功率放大器以及信号耦合器；

5、所述信号耦合器的输出端与每个所述电磁励磁绕组电连接。

6、在一实施例中，相邻磁治疗复合子的中心间隔距离为2 ~ 3 cm。

7、在一实施例中，每个静态偏置永磁体产生静磁场的磁感应强度均为100 ~ 400mt。

8、在一实施例中，每个电磁励磁绕组均为螺线管结构，其产生的低频电磁场频率为0.1 hz ~ 50 khz。

9、在一实施例中，每个电磁励磁绕组产生低频脉冲电磁场的磁感应强度均小于100mt。

10、在一实施例中，信号发生器用于产生初始低频电信号；

11、波形发生器与信号发生器电连接，用于将初始低频电信号转换为适配骨质疏松治疗的特定低频脉冲波形信号；

12、功率放大器与波形发生器电连接，用于对脉冲波形信号进行功率放大；

13、信号耦合器输入端与功率放大器连接，输出端与每个所述电磁励磁绕组电连接，用于实现电信号与磁场信号的高效耦合传输，减少信号在线路中的传输损耗。

14、在一实施例中，每个静态偏置永磁体均为钕铁硼永磁体，并为圆柱体状；每个电磁励磁绕组均采用1 mm的醇粘铜线紧密缠绕而成。

15、在一实施例中，还包括底座；所述底座上开设有对应放置每个磁治疗复合子的容置槽。

16、在一实施例中，每个磁治疗复合子还包括工字型支撑骨架；

17、所述工字型支撑骨架中心设置有用于轴向嵌入静态偏置永磁体的通孔；

18、所述工字型支撑骨架外周设置有用于缠绕电磁励磁绕组的凹槽；

19、将电磁励磁绕组缠绕于所述工字型支撑骨架的凹槽内，并将静态偏置永磁体嵌入通孔内，随后将工字型支撑骨架安装固定于对应的容置槽内。

20、本发明提供了一种基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

21、本发明通过静磁场与低频脉冲电磁场的共源复合，既能通过时变感应电流激活成骨细胞，又能有效延缓或避免机体对单一磁场刺激产生的生物耐受；利用棋盘状分布的复合子阵列进行波束赋形，将磁场能量精准聚焦于病变靶区，有效减少非靶向区域的电磁暴露，提升了治疗的安全可控性；采用工字型同轴集成设计，极大缩短了磁场发射端至深部骨组织的物理距离，显著提升了电磁耦合效率与刺激深度，保障了连续治疗的稳定性。

1.一种基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，其特征在于，该装置包括多个阵列化排布的磁治疗复合子，以及低频脉冲电磁场发生装置；

2.根据权利要求1所述的基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，其特征在于，相邻磁治疗复合子的中心间隔距离为2 ~ 3 cm。

3.根据权利要求1所述的基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，其特征在于，每个静态偏置永磁体产生静磁场的磁感应强度均为100 ~ 400 mt。

4.根据权利要求1所述的基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，其特征在于，每个电磁励磁绕组均为螺线管结构，其产生的低频电磁场频率为 0.1 hz ~ 50khz。

5.根据权利要求4所述的基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，其特征在于，每个电磁励磁绕组产生低频脉冲电磁场的磁感应强度均小于100 mt。

6.根据权利要求1所述的基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，其特征在于，信号发生器用于产生初始低频电信号；

7.根据权利要求1所述的基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，其特征在于，每个静态偏置永磁体均为钕铁硼永磁体，并为圆柱体状；每个电磁励磁绕组均采用1 mm的醇粘铜线紧密缠绕而成。

8.根据权利要求1所述的基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，其特征在于，还包括底座；所述底座上开设有对应放置每个磁治疗复合子的容置槽。

9.根据权利要求8所述的基于静磁场与低频脉冲电磁场复合的骨质疏松治疗装置，其特征在于，每个磁治疗复合子还包括工字型支撑骨架；