專利名稱：一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)發(fā)生電路，特別是一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路，能夠生成可調(diào)的直流脈沖信號(hào)以及超聲換能器激勵(lì)信號(hào)，可用于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
經(jīng)皮給藥技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的口服或注射給藥技術(shù)有諸多的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)皮給藥的技術(shù)關(guān)鍵在于藥物需要透過皮膚進(jìn)入毛細(xì)血管，但是人體或動(dòng)物皮膚的角質(zhì)層增加了對(duì)藥物的吸收難度。經(jīng)皮藥物導(dǎo)入設(shè)備允許通過患者的皮膚層吸收藥物化合物，并且允許藥物化合物進(jìn)入血流，已知使用超聲能量和電信號(hào)刺激能夠促進(jìn)皮膚對(duì)藥物化合物的吸收。現(xiàn)有的經(jīng)皮藥物導(dǎo)入設(shè)備通常只有超聲或電信號(hào)的其中一種輔助滲透能量，本實(shí)用新型將二者結(jié)合并設(shè)計(jì)了穩(wěn)定安全的超聲激勵(lì)信號(hào)和電刺激信號(hào)的生成和放大電路。現(xiàn)有的超聲激勵(lì)信號(hào)電路多為推挽式放大電路和變壓器輸出方式，其線路復(fù)雜、所需的饋電電源電壓高，效率較低?，F(xiàn)有的電脈沖信號(hào)生成電路采用DAC的集成電路，新的集成電路引進(jìn)容易受噪聲影響，尤其是串行DAC芯片一點(diǎn)數(shù)據(jù)通信過程中受到噪聲干擾很容易出現(xiàn)較大輸出偏差。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種可生成周期和幅度可調(diào)的直流脈沖信號(hào)，以及周期可調(diào)的超聲換能器激勵(lì)信號(hào)的信號(hào)發(fā)生電路。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路主機(jī)板微控制 器與電脈沖信號(hào)生成電路、電脈沖信號(hào)幅度控制電路、控制面板微控制器和兩個(gè)超聲激勵(lì)信號(hào)生成電路連接；超聲激勵(lì)信號(hào)生成電路用于經(jīng)治療頭輸出插座連接至其對(duì)應(yīng)的治療頭；電脈沖信號(hào)生成電路用于經(jīng)第一個(gè)治療頭輸出插座連接至其對(duì)應(yīng)的治療頭；電脈沖信號(hào)幅度控制電路用于經(jīng)第二個(gè)治療頭輸出插座連接至其對(duì)應(yīng)的治療頭。所述超聲激勵(lì)信號(hào)生成電路包括三極管和超聲換能器；三極管Q2的基極與主控板微控制器的一個(gè)輸出端連接，發(fā)射極通過電阻R58與電源連接，三極管Q2的集電極順序串聯(lián)電阻R59、電感L3和三極管BGl的基極；三極管BGl的發(fā)射極順序串聯(lián)電感L1、L2和地線，電感LI和L2間的連接點(diǎn)通過電容C21與電源連接，該連接點(diǎn)通過電容C22與超聲換能器的一極連接，電源通過電容C24與該超聲換能器的另一極連接。所述超聲換能器置于治療頭內(nèi)。所述電脈沖信號(hào)生成電路包括運(yùn)算放大器、三極管和用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的分壓電路；所述分壓電路的輸入端連接主控板微控制器的輸出端；分壓電路輸出端與運(yùn)算放大器UlA的同相輸入端連接，運(yùn)算放大器UlA的反相輸入端和輸出端均與運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端連接；運(yùn)算放大器U2B的輸出端通過電阻R61與三極管T15的基極連接；三極管T15的發(fā)射極與運(yùn)算放大器U2B的反相輸入端連接，還通過電阻R66接地，三極管T15的集電極與第一個(gè)治療頭表面電極連接。[0008]所述電脈沖信號(hào)幅度控制電路包括運(yùn)算放大器、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、三極管和用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的分壓電路；三極管Tio的基極與主控板微控制器的一個(gè)輸出端連接，其集電極通過電阻R56與場(chǎng)效應(yīng)晶體管T6的源極連接，集電極還與三極管Tll的基極和T12的基極連接，三極管T11、T12的發(fā)射極與第二個(gè)治療頭表面電極連接，三極管TlO的發(fā)射極和三極管Tll的集電極接地；場(chǎng)效應(yīng)晶體管T5的源極和三極管T12的集電極連接，場(chǎng)效應(yīng)晶體管T5的漏極與電源連接，還通過電阻R37與三極管T4的集電極連接；場(chǎng)效應(yīng)晶體管T6的源極通過電容C28接地，其漏極接地，柵極與場(chǎng)效應(yīng)晶體管T5的柵極連接；三極管T4的集電極與T5的柵極連接，三極管T4的基極通過電阻R36與運(yùn)算放大器UlB輸出端連接，發(fā)射極與運(yùn)算放大器UlB的反相輸入端連接后通過電阻R38接地；運(yùn)算放大器UlB的同相輸入端與運(yùn)算放大器U2A輸出端、反相輸入端連接，運(yùn)算放大器U2A的同相輸入端與分壓電路輸出端連接；分壓電路輸入端與主控板微控制器的輸出端連接。所述治療頭為兩個(gè)；每個(gè)治療頭表面有一個(gè)電極，內(nèi)部有一個(gè)超聲換能器。所述控制面板微控制器與數(shù)碼管顯示電路、蜂鳴器電路、按鍵電路連接。本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的超聲激勵(lì)信號(hào)電路生成的超聲信號(hào)經(jīng)由治療頭接口輸出到超聲換能器，換能器將電能轉(zhuǎn)化為超聲能量，從而促進(jìn)皮膚對(duì)藥物的吸收；并且超聲激勵(lì)信號(hào)電路中振蕩器的調(diào)試簡(jiǎn)單方便。2.電脈沖信號(hào)生成電路中運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，同時(shí)減小電脈沖信號(hào)可能產(chǎn)生的干擾對(duì)微控制器的影響。3.本實(shí)用新型采用的電阻分壓式脈沖生成電路簡(jiǎn)單實(shí)用，且輸出穩(wěn)定。將此電路應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域具有更高的安全性。4.本實(shí)用新型同時(shí)使用超聲和電流脈沖兩種能量輔助藥物滲透，使用了穩(wěn)定的超聲激勵(lì)信號(hào)及電刺激信號(hào)的生成和放大電路，信號(hào)安全可靠。5.電脈沖信號(hào)幅度控制電路與電脈沖信號(hào)生成電路的輸出點(diǎn)經(jīng)治療頭電極與人體皮膚串聯(lián)后形成環(huán)路，電脈沖放大電路將流經(jīng)其輸出點(diǎn)的電流放大，在兩個(gè)治療頭的電極之間就形成了，能夠促進(jìn)藥物吸收的電流脈沖刺激信號(hào)。
圖1是經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器電路結(jié)構(gòu)框圖；圖3是超聲激勵(lì)/[目號(hào)電路圖；圖4是電脈沖信號(hào)生成電路圖；圖5是電脈沖信號(hào)幅度控制電路圖；其中，1、220V電源線；2、鍵盤接口 ；3、電源變壓器；4、電源插座；5、治療頭接口 ；
6、治療頭；7、控制面板；8、治療儀機(jī)箱；9、主機(jī)電路板；10、主機(jī)板微處理器芯片；11、治療頭輸出插座、12、超聲激勵(lì)信號(hào)電路；13、主機(jī)板微控制器；14、電脈沖信號(hào)生成電路；15、電脈沖信號(hào)幅度控制電路； 16、數(shù)碼管顯示電路；17、控制面板微控制器；18、蜂鳴器電路；19、按鍵電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器，并設(shè)計(jì)了一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的超聲激勵(lì)信號(hào)電路、電刺激信號(hào)生成和放大電路。如圖1所示，本實(shí)用新型主機(jī)電路板根據(jù)控制面板傳送來的控制信息，生成頻率和強(qiáng)度可調(diào)的直流電脈沖和超聲激勵(lì)信號(hào)。如圖2所示，由使用者通過控制面板7上的按鍵電路19輸入控制信息，根據(jù)數(shù)碼管顯示電路16顯示的信息，選擇直流電脈沖信號(hào)和超聲激勵(lì)信號(hào)波群的出現(xiàn)頻率、波群的持續(xù)時(shí)間、電刺激信號(hào)的強(qiáng)度，設(shè)置治療時(shí)間等，由控制面板微控制器17產(chǎn)生控制指令，指令經(jīng)數(shù)據(jù)線發(fā)給主機(jī)板微控制器13。其主機(jī)電路板9收到控制面板7的指令后，主機(jī)板微控制器13發(fā)出信號(hào)給電脈沖信號(hào)生成電路14，生成電脈沖信號(hào)。幅度控制電路15由微控制器發(fā)出的信號(hào)控制電脈沖信號(hào)幅度。直流電脈沖信號(hào)和超聲激勵(lì)信號(hào)通過治療頭輸出插座11和治療頭6相連接。兩個(gè)治療頭6內(nèi)分別具有超聲換能器，兩個(gè)治療頭6表面具有導(dǎo)電電極，通過藥物與人體皮膚相接觸，形成閉合電流環(huán)路，超聲換能器產(chǎn)生的超聲能量和電流能量刺激皮膚，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)皮膚對(duì)藥物的有效吸收的功能。如圖3所示，超聲激勵(lì)信號(hào)電路12，生成的超聲激勵(lì)信號(hào)由輸出點(diǎn)I和輸出點(diǎn)2連接至治療頭6的其中一個(gè)里面的超聲換能器兩極，經(jīng)由治療頭輸出插座11輸出到超聲換能器，換能器將電能轉(zhuǎn)化為超聲能量，從而促進(jìn)皮膚對(duì)藥物的吸收。儀器具有兩組相同結(jié)構(gòu)的超聲激勵(lì)信號(hào)電路。超聲激勵(lì)信號(hào)電路12由振蕩電路組成，電路中的振蕩器是一種由超聲換能器(高頻壓電陶瓷片)組成的振蕩器，其振蕩頻率決定于選定的超聲換能器。晶體管BGl (BU406)和電容器C21、C22等構(gòu)成電容三點(diǎn)式振蕩器電路。C21和電感LI等效并聯(lián)的諧振頻率比工作頻率低，其作用是決定 工作振蕩器的振蕩幅度；C22和電感L2等效串聯(lián)的諧振頻率比工作頻率高，其作用是決定工作振蕩器的反饋量，以保證振蕩器起振和維持電路的可靠振蕩。主控板微控制器13輸出端口 P4. 3 (兩組超聲激勵(lì)信號(hào)電路12都由此輸出端口控制)產(chǎn)生邏輯信號(hào)控制Q2的通斷，從而控制超聲激勵(lì)信號(hào)持續(xù)時(shí)間和波群出現(xiàn)周期。調(diào)整電阻R59的阻值，可以直接改變BGl管的偏置電流，所以在本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電路，振蕩器的調(diào)試簡(jiǎn)單和方便。如圖4、圖5所示，圖5中電脈沖信號(hào)幅度控制電路的輸出點(diǎn)4與圖4中電脈沖信號(hào)生成電路的信號(hào)輸出點(diǎn)3經(jīng)治療頭電極與人體皮膚串聯(lián)后形成環(huán)路，電脈沖放大電路將流經(jīng)輸出點(diǎn)4的電流放大，在兩個(gè)治療頭6的電極之間就形成了，能夠促進(jìn)藥物吸收的電流脈沖刺激信號(hào)。如圖4所示，電脈沖信號(hào)生成電路14，主機(jī)板微控制器13的輸出端口 P2. O P2. 7發(fā)出數(shù)字邏輯信號(hào)，此數(shù)字信號(hào)由電阻Rl R9和R18 R23組成的分壓電路轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，再經(jīng)過UlA和U2B兩個(gè)運(yùn)算放大器，此電路中運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，同時(shí)減小電脈沖信號(hào)可能產(chǎn)生的干擾對(duì)微控制器的影響。電脈沖信號(hào)生成電路14，產(chǎn)生的信號(hào)決定了電脈沖的基本波形。如圖5所示的電脈沖信號(hào)幅度控制電路15，主機(jī)板微控制器13的輸出端口Pl. O Pl. 4發(fā)出數(shù)字邏輯信號(hào)，此數(shù)字信號(hào)由電阻Rll R16和R24 R28組成的分壓電路轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，再經(jīng)過U2A和UlB兩個(gè)運(yùn)算放大器，此電路與電脈沖生成電路的原理相同。T4輸出的信號(hào)用于調(diào)節(jié)電脈沖信號(hào)的放大幅度。電脈沖信號(hào)幅度控制電路15中T5和T6為增強(qiáng)型娃柵功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,主機(jī)板微控制器13輸出端口 P3. 5輸出邏輯信號(hào)，此邏輯信號(hào)控制TlO的通斷，進(jìn)而控制T5晶體管FR9220和T6晶體管FR220的通斷控制脈沖信號(hào)波形的周期和波群的出現(xiàn)頻率。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)方式并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其 他 場(chǎng)合的，聚在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路，其特征在于主機(jī)板微控制器(13)與電脈沖信號(hào)生成電路(14)、電脈沖信號(hào)幅度控制電路(15)、控制面板微控制器(17)和兩個(gè)超聲激勵(lì)信號(hào)生成電路(12)連接；超聲激勵(lì)信號(hào)生成電路(12)用于經(jīng)治療頭輸出插座(11)連接至其對(duì)應(yīng)的治療頭(6);電脈沖信號(hào)生成電路(14)用于經(jīng)第一個(gè)治療頭輸出插座(11)連接至其對(duì)應(yīng)的治療頭(6);電脈沖信號(hào)幅度控制電路(15)用于經(jīng)第二個(gè)治療頭輸出插座(11)連接至其對(duì)應(yīng)的治療頭(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路，其特征在于所述超聲激勵(lì)信號(hào)生成電路(12)包括三極管和超聲換能器；三極管Q2的基極與主控板微控制器(13)的一個(gè)輸出端連接，發(fā)射極通過電阻R58與電源連接，三極管Q2的集電極順序串聯(lián)電阻R59、電感L3和三極管BGl的基極；三極管BGl的發(fā)射極順序串聯(lián)電感L1、L2和地線，電感LI和L2間的連接點(diǎn)通過電容C21與電源連接，該連接點(diǎn)通過電容C22與超聲換能器的一極連接，電源通過電容C24與該超聲換能器的另一極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路，其特征在于所述超聲換能器置于治療頭(6)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路，其特征在于所述電脈沖信號(hào)生成電路(14)包括運(yùn)算放大器、三極管和用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的分壓電路；所述分壓電路的輸入端連接主控板微控制器(13)的輸出端；分壓電路輸出端與運(yùn)算放大器UlA的同相輸入端連接，運(yùn)算放大器UlA的反相輸入端和輸出端均與運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端連接；運(yùn)算放大器U2B的輸出端通過電阻R61與三極管T15的基極連接；三極管T15的發(fā)射極與運(yùn)算放大器U2B的反相輸入端連接，還通過電阻R66接地，三極管T15的集電極與第一個(gè)治療頭(6)表面電極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路，其特征在于所述電脈沖信號(hào)幅度控制電路(15)包括運(yùn)算放大器、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、三極管和用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的分壓電路；三極管TlO的基極與主控板微控制器(13)的一個(gè)輸出端連接，其集電極通過電阻R56與場(chǎng)效應(yīng)晶體管T6的源極連接，集電極還與三極管Tll的基極和T12的基極連接，三極管Til、T12的發(fā)射極與第二個(gè)治療頭(6)表面電極連接，三極管TlO的發(fā)射極和三極管Tll的集電極接地；場(chǎng)效應(yīng)晶體管T5的源極和三極管T12的集電極連接，場(chǎng)效應(yīng)晶體管T5的漏極與電源連接，還通過電阻R37與三極管T4的集電極連接；場(chǎng)效應(yīng)晶體管T6的源極通過電容C28接地，其漏極接地，柵極與場(chǎng)效應(yīng)晶體管T5的柵極連接；三極管T4的集電極與T5的柵極連接，三極管T4的基極通過電阻R36與運(yùn)算放大器UlB輸出端連接，發(fā)射極與運(yùn)算放大器UlB的反相輸入端連接后通過電阻R38接地；運(yùn)算放大器UlB的同相輸入端與運(yùn)算放大器U2A輸出端、反相輸入端連接，運(yùn)算放大器U2A的同相輸入端與分壓電路輸出端連接；分壓電路輸入端與主控板微控制器(13)的輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路，其特征在于所述治療頭(6)為兩個(gè)；每個(gè)治療頭(6)表面有一個(gè)電極，內(nèi)部有一個(gè)超聲換能器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路，其特征在于所述控制面板微控制器(17)與數(shù)碼管顯示電路(16)、蜂鳴器電路(18)、按鍵電路(19)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種經(jīng)皮藥物導(dǎo)入儀器的信號(hào)發(fā)生電路，主機(jī)板微控制器與電脈沖信號(hào)生成電路、電脈沖信號(hào)幅度控制電路、控制面板微控制器和兩個(gè)超聲激勵(lì)信號(hào)生成電路連接；超聲激勵(lì)信號(hào)生成電路用于經(jīng)治療頭輸出插座連接至其對(duì)應(yīng)的治療頭；電脈沖信號(hào)生成電路用于經(jīng)第一個(gè)治療頭輸出插座連接至其對(duì)應(yīng)的治療頭；電脈沖信號(hào)幅度控制電路經(jīng)第二個(gè)治療頭輸出插座連接至其對(duì)應(yīng)的治療頭。本實(shí)用新型生成的超聲信號(hào)經(jīng)由治療頭接口輸出到超聲換能器，換能器將電能轉(zhuǎn)化為超聲能量，從而促進(jìn)皮膚對(duì)藥物的吸收；減小電脈沖信號(hào)可能產(chǎn)生的干擾對(duì)微控制器的影響；振蕩器的調(diào)試簡(jiǎn)單且方便；信號(hào)安全可靠。
文檔編號(hào)A61M37/00GK202892654SQ201220565629
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者張紅武 申請(qǐng)人:沈陽中康世創(chuàng)科技有限公司