手持式超声治疗仪的制作方法

1.本实用新型涉及超声治疗仪，尤其涉及一种手持式超声治疗仪。


背景技术：

2.关节炎(arthritis)泛指发生在人体关节及其周围组织，由炎症、感染、退化、创伤或其他因素引起的炎性疾病。2020年全国骨关节问题发病率达15％，年平均花费总量约占国民生产总值的1％。骨关节问题已经成为前十大国民健康困扰之一。
3.目前，治疗关节炎的方法主要有药物治疗、外科疗法、骨髓移植、免疫及生物治疗，还包括一些物理疗法。常见的物理疗法有:中医疗法、热疗、蜡疗、高频脉冲电疗法、激光疗法、超声波疗法、体外冲击波疗法(eswt)、磁疗及脉冲电磁场疗法(pemf)。通过分析市场上主流的膝关节治疗/理疗方案，体验感最好的为采用热疗技术路线的方案，实际具备较好治疗效果的为超声技术路线方案。现有关节治疗设备尚未能够兼顾治疗效果和治疗体验。
4.另外，目前市面上满足需求的骨关节治疗设备主要为医院使用；结构复杂，成本高昂，需要专业人员安装和操作，不适宜家庭环境下使用。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的提供一种手持式超声治疗仪，以兼顾治疗效果和治疗体验，适用于家庭环境下使用。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型技术方案如下：
7.一种手持式超声治疗仪，包括壳体、加热模块和超声换能器，所述超声换能器用于对患者被治疗部位发射超声波，所述加热模块用于对被治疗部位加热，其中，所述加热模块和所述超声换能器均集成在所述壳体内，所述壳体上形成有供操作者握持的握持部，所述壳体内还设置有用于输入远程控制信号的无线通信模块。
8.可选的，所述壳体内伸出有用于与患者被治疗部位接触的治疗接触面；
9.所述治疗接触面具有热疗区域，所述加热模块包括加热元件和导热件，所述导热件安装在所述壳体上，所述加热元件用于对所述导热件加热，所述热疗区域形成于所述导热件上；
10.所述超声换能器的具有朝向所述治疗接触面的发射面，使所述超声换能器发射的超声波穿透所述治疗接触面后形成收敛声场，所述治疗接触面上对应形成声场辐射区域。
11.可选的，所述超声换能器为球面聚焦换能器，所述球面聚焦换能器的发射面为凹球面；
12.其中，所述超声治疗仪还包括声透镜，所述声透镜的内表面与所述发射面对应贴合，所述声透镜的外表面属于所述治疗接触面的部分区域。
13.可选的，所述声透镜的外表面为平面或凸球面。
14.可选的，所述热疗区域为环形区域，所述热疗区域环绕在所述声透镜外围。
15.可选的，所述超声换能器为平面换能器，所述平面换能器的发射面为平面；
16.其中，所述导热件采用透声材料，所述导热件包括中心部位和外围部位，所述中心部位具有与所述发射面对应贴合的内表面和属于所述治疗接触面的外表面，所述外表面为凸球面。
17.可选的，所述手持式超声治疗仪还包括温度采集元件和温控模块，所述温度采集元件用于采集所述导热件的实时温度，所述温控模块用于根据所述温度采集元件采集的温度控制所述加热元件的启停，所述温度采集元件与所述温控模块连接；
18.其中，当所述温度采集元件采集的温度达到预设温度时，所述温控模块控制所述加热元件停止工作；当所述温度采集元件采集的温度低于预设温度时，所述温控模块控制所述加热元件开启。
19.可选的，所述壳体内还集成有光疗模块，所述光疗模块包括用于向被治疗部位发射治疗光线的发光元件和处于所述发光元件对应的光路上的导光件，所述导光件上形成属于所述治疗接触面的光疗区域。
20.可选的，所述光疗区域为环形区域，所述发光元件处于所述加热模块外围，且处于所述超声换能器的外围，使得在所述治疗接触面上，所述热疗区域和所述声场辐射区域均处于所述光疗区域的内圈围成的区域内。
21.可选的，所述发光元件发射的光源为波长为600nm-1500nm的红光及红外光光源。
22.可选的，所述手持式超声治疗仪还包括：
23.光疗模块，所述光疗模块包括用于向被治疗部位发射治疗光线的发光元件和处于所述发光元件对应的光路上的导光件，所述导光件上形成属于所述治疗接触面的光疗区域；
24.换能适配驱动单元，所述换能适配驱动单元用于驱动所述超声换能器工作；
25.输入单元，所述输入单元用于控制超声治疗仪的启停，并输入治疗信息；
26.主控单元，所述主控单元用于根据所述输入单元输入的信息控制所述发光元件、所述换能适配驱动单元、所述温控模块的启停和/或工作参数；
27.其中，所述主控单元分别和发光元件、所述换能适配驱动单元、所述温控模块、所述加热模块和所述无线通信模块连接，所述主控单元、所述发光元件、所述换能适配驱动单元、所述温控模块均设置在所述壳体内，所述导光件和所述输入单元均设置在所述壳体上。
28.可选的，所述输入单元包括设置在所述壳体上的按键。
29.可选的，所述手持式超声治疗仪还包括显示器，所述显示器与所述主控单元连接，
30.其中，所述显示器用于显示当前工作参数；或所述显示器既用于显示当前工作参数，也用于输入工作参数。
31.可选的，所述壳体内设置有电源模块和电路板，所述主控单元、所述发光元件、所述换能适配驱动单元均集成在所述电路板上，所述电源模块与所述电路板连接，
32.其中，所述电源模块包括内置充电电池，所述壳体上设置有与所述电路板连接的充电接口；或所述电源模块具有伸出所述壳体的电源线，所述电源模块用于将外接电压转换为额定工作电压。
33.可选的，所述握持部上设置有防滑纹。
34.本实用新型的手持式超声治疗仪，将超声换能器和加热模块都集成在具有握持部的壳体内，兼顾了治疗效果好的超声治疗和治疗体验最好的热疗，在治疗时，可以通过手握
壳体的握持部进行治疗，适用于家用环境，且便于携带。
附图说明
35.图1显示为本实用新型的手持式超声治疗仪的一示例性的结构示意图；
36.图2显示为本实用新型的手持式超声治疗仪的另一示例性的局部结构示意图；
37.图3显示为从图1在仰视方向看到的治疗接触面的示意图；
38.图4显示为从图2在仰视方向看到的治疗接触面的示意图；
39.图5显示为本实用新型的手持式超声治疗仪的又一示例性的结构示意图；
40.图6显示为本实用新型的手持式超声治疗仪的再一示例性的结构示意图；
41.图7显示为本实用新型的手持式超声治疗仪的控制原理框图。
42.实施例中附图标记说明包括：
43.壳体100；
44.导热件220、热疗区域201；
45.超声换能器310、发射面311、声透镜320、声场辐射区域301、换能适配驱动单元330；
46.发光元件410、导光件420、光疗区域401；
47.电源模块500、电源连接线510、充电接口520；
48.电路板600、主控单元610、显示器700、温控模块800、按键900。
具体实施方式
49.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
50.应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，自始至终相同附图标记表示相同的组件。
51.下述各实施例中，手持式超声治疗仪中的“治疗”既指代对已患病症的“治疗”，也指代目的在于保健的“理疗”，下述各实施例中，手持式超声治疗仪应用于对关节炎的治疗或理疗，在实际实施过程中，该手持式超声仪也可以应用于人体其他部位的治疗或理疗。
52.参见图1、图5、图6，本实用新型的手持式超声治疗仪，包括壳体100、加热模块(标号220的导热件属于加热模块)和超声换能器310，加热模块和超声换能器310都集成在壳体100内，超声换能器310用于对患者被治疗部位发生超声波，加热模块用于对患者被治疗部位加热，壳体100上形成有供操作者握持的握持部，壳体100内还设置有用于输入远程控制信号的无线通信模块(图未示)。
53.图1中，手持式超声治疗仪的壳体100呈圆柱状，治疗时，可以握持在壳体100的任意部位进行治疗，图5、图6中，手持试超声治疗仪的壳体100包括圆柱状的握持部和圆锥状的头部；在实际实施过程中，握持部的形状不限于圆柱状，也可以为其他形状，壳体100也可以采用各种各样的形状。
54.此处的无线通信模块采用现有技术，相应的改进点主要在于在壳体内增设该无线通信模块，而不是无线通信模块本身的结构或者传输的数据内容，在实际实施过程中，该无线通信模块可以为蓝牙或wifi、zigbee等，在实际使用过程中，可以利用相应的app或小程序将控制信号传输给接入互联网的该无线通信模块，以控制超声治疗仪工作，也可以利用手机app 将控制信号传输给接入连接局域网(如h-link物联网)的无线通信模块，能够实现对超声治疗仪的控制。
55.相应的app或者小程序可实现对设备更多更复杂功能的操作和控制，并存储和显示更多的工作参数和用户治疗信息。
56.本实用新型的手持式超声治疗仪，将超声换能器310和加热模块都集成在具有握持部的壳体100内，兼顾了治疗效果好的超声治疗和治疗体验最好的热疗，在治疗时，可以通过手握壳体100的握持部进行治疗，适用于家用环境，且便于携带，且能够利用无线通信模块实现远程控制。
57.在一些实施例中，壳体100内伸出有用于与患者被治疗部位接触的治疗接触面，其中，治疗接触面具有热疗区域201，加热模块包括加热元件(图未示)和导热件220，导热件220 安装在壳体100上，加热元件用于对导热件220加热，热疗区域201形成于导热件220上；超声换能器310具有朝向治疗接触面的发射面311，使超声换能器310发生的超声波穿透治疗接触面后形成收敛声场，治疗接触面上对应形成声场辐射区域301。图1中，可以从a向可以观察到治疗接触面，治疗接触面为图1中手持超声治疗面的底面，图2、图5、图6中，对应的治疗接触面也为图示方向手持超声治疗面的底面。
58.这种结构中，导热体能够将加热元件产生的热量传递至治疗接触面的热疗区域201，治疗时，只需要将治疗接触面接触被治疗部位，就既能够进行热疗，也能同时利用超声换能器310 形成的收敛声场进行超声治疗。在实际实施过程中，当然，超声换能器的发射面也可以不朝向热疗区域所属的治疗接触面，而是朝向其他方向，治疗时，无法对同一部位同时进行热疗和超声治疗，需要改变治疗仪的方位调整治疗方式；而此处，将热疗区域201和声场辐射区域301集成在同一治疗接触面上，则可以同时对同一部位进行热疗和超声治疗，有利于更有效的治疗。
59.在实际实施过程中，该加热元件可以采用电阻式加热、发热膜\丝加热、功率管加热和石墨烯加热等方式。
60.在一些实施例中，结合参见图2、图5，超声换能器310为球面聚焦换能器，球面聚焦换能器的发射面311为凹球面；其中，超声治疗仪还包括声透镜320，声透镜320的内表面与发射面311对应贴合，声透镜320的外表面属于治疗接触面的部分区域。此时，由于发射面 311发射的超声波已经形成了收敛的声场，该声透镜的外表面既可以为平面不再收敛声场(图未示)；也可以为图2、图5中所示的凸球面，以进一步收敛声场。
61.在一些实施例中，结合参见图2、图3、图5，热疗区域201为环形区域，热疗区域201 环绕在声透镜320外围，这种方式相较直接将热疗区域201设置在声透镜320旁的方式，热疗区域201和声透镜320布置更紧凑，更有利于实现手持治疗和随身携带。此处的环形区域包括图中示出的圆环形区域，也可以是其他形状的环形区域。
62.在实际实施过程中，声透镜320可以采用玻璃、金属或其他透声材料，当采用金属时，声透镜320的外表面既属于热疗区域201，也属于声场辐射区域301。
63.在另一些实施例中，结合参见图1、图3、图6，超声换能器310为平面换能器，平面换能器的发射面311为平面；其中，导热件220采用透声材料，导热件220包括中心部位和外围部位，中心部位具有与发射面311对应贴合的内表面和属于治疗接触面的外表面，外表面为凸球面。此时，也就是无需额外设置声透镜，超声换能器310在治疗接触面上产生的声场辐射区域301属于热疗区域201的一部分，这种结构既减少了零部件数量，且相较图中设置声透镜320的方式，这种结构的热疗范围更大，治疗效果和体验都进一步得到提升。
64.在实际实施过程中，可以只将声场辐射区域对应的中心部位的外表面设置成相比其他部位更为凸出的凸球面。在一些实施例中，整个热疗区域201都采用凸球面，一方面更便于加工，另一方面，也更有利于使热量快速直接的传递至关节窝内。
65.在实际实施过程中，无论是否设置声透镜320，治疗接触面上的声场辐射区域301都最好采用凸球面，在治疗时，有利于更好的贴合关节窝，并提供一定的压力来推拿按摩，而不会伤害皮肤组织，有利于提高治疗效果。
66.在实际实施过程中，该超声换能器310可根据治疗需求采用0.5～2.5mhz的平面晶片或者球面晶片。
67.在一些实施例中，结合参见图1、图5、图6，手持式超声治疗仪还包括温度采集元件(图未示)和温控模块800，温度采集元件用于采集所述导热件220的实时温度，温控模块800 用于根据温度采集元件采集的温度控制加热元件的启停，温度采集元件与温控模块连接；
68.其中，当温度采集元件采集的温度达到预设温度时，温控模块800控制加热元件停止工作；当温度采集元件采集的温度低于预设温度时，温控模块800控制加热元件开启。
69.设置该温控模块800有利于防止温度过高探伤皮肤，且有利于将温度保持在适宜温度范围，提高治疗体验。
70.例如，在实际实施过程中，可以将预设温度设定为40℃，使热疗温度始终不超过40℃，治疗体验好。
71.在一些实施例中，壳体100内还集成有光疗模块，光疗模块包括用于向被治疗部位发射治疗光线的发光元件410和处于发光元件410对应的光路上的导光件420，导光件420上形成属于治疗接触面的光疗区域401。
72.治疗时，只需要将治疗接触面接触被治疗部位，就既能够同时进行热疗、光疗和超声治疗，易于操作，有利于进一步提高疗效。
73.在一些实施例中，结合参见图1至图6，光疗区域401为环形区域，发光元件410处于加热模块外围，且处于超声换能器310的外围，使得在治疗接触面上，热疗区域201和声场辐射区域301均处于光疗区域401的内圈围成的区域内。这种方式有利于在集成光疗、热疗和超声治疗后，整个治疗仪的体积仍然较小，便于手持治疗和随身携带。
74.在一些实施例中，发光元件410发射的光源为波长为600nm-1500nm的红光及红外光光源。例如，发射元件的发射光源的波长可以为650nm。
75.在一些实施例中，参见图1至7，手持式超声治疗中设置有光疗模块、超声换能器310、加热模块和温控模块800时，该手持式超声治疗仪还包括：
76.换能适配驱动单元330，换能适配驱动单元用于驱动超声换能器310工作；
77.输入单元，输入单元用于控制超声治疗仪的启停，并输入治疗信息(或输入治疗模式和工作参数)；
78.主控单元610，主控单元用于根据输入单元输入的信息控制发光元件410、换能适配驱动单元330和温控模块800的启停和/或工作参数；
79.其中，主控单元610分别和发光元件410、换能适配驱动单元330、温控模块800、加热模块、无线通信模块连接，主控单元610、发光元件410、换能适配驱动单元330、温控模块 800均设置在壳体100内，导光件420和所述输入单元均设置在壳体100上。
80.需要治疗时，通过输入单元输入开启信号，并通过输入单元输入治疗信息(此处的治疗系信息可以仅包括治疗模式，也可以既包括治疗模式，也包括工作参数)，主控单元610读取输入单元输入的治疗信息，并发光元件410、换能适配驱动单元330、温控模块800、加热模块按相应方式和参数工作。
81.具体的，此处的治疗模式是指：在实际使用治疗仪的过程中，选择治疗方式，也即热疗、超声治疗和光疗中的一种方式进行治疗、或者其中任意两种治疗方式组合治疗、或者三种治疗方式同时进行，此处的工作参数可以包括目标温度、治疗时间、治疗能量强度，壳体内还可以设置数据存储模块，存储历史治疗数据等。
82.上述的主控单元可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signalprocessing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
83.在一些实施例中，输入单元包括设置在壳体100上的按键900，该按键900通过按压选择工作模式和/或设定工作参数。
84.在一些实施例中，输入单元还包括语音模块，所述语音模块和主控单元610连接。
85.在一些实施例中，手持式超声治疗仪还包括显示器700，显示器700与主控单元连接，显示器700用于显示当前工作参数或历史治疗数据，此时，显示器700只有显示作用。在另一些实施例中，该显示器700也可以既用于显示当前工作参数、历史治疗数据，也用于输入工作参数，此时显示器700也属于输入单元的一部分。
86.在一些实施例中，壳体100内设置有电路板600，主控单元610、发光元件410、换能适配驱动单元330均集成在电路板600上。
87.在一些实施例中，壳体100内还设置有电源模块500，电源模块500与电路板600连接，其中，所述电源模块500包括内置充电电池，所述壳体100上设置有与所述电路板600连接的充电接口520，当需要充电时，在充电接口520处连接电源线进行充电，或者边充电边治疗。图中，电源模块500通过电源连接线510与电路板600连接。
88.当然，在实际实施过程中，电源模块500也可以具有伸出所述壳体100的电源线，而不设置充电接口520，直接所述电源模块500用于将外接电压转换为额定工作电压；或者，也可以在电源模块500中设置无线充电单元，采用无线充电的方式充电。
89.在一些实施例中，握持部上设置有防滑纹(图未示)，该防滑纹有利于操作者使用过程中可靠的握持住治疗仪。
90.在本实用新型描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
91.本实用新型的描述中，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、组件、部件和/或组的存在或添加。
92.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。