第七章治疗用电子仪器 人类对抗疾病的过程分为四个阶段，即：预防、诊 断、治疗及健康。其中治疗除了药物治疗和手术治疗外， 各种新的物理治疗方法及相应的仪器现正发挥着日益重 要的作用。物理治疗（简称理疗）就是利用热、光（包括辐 射)、电、磁、声、机械等物理能量作用于人体，达到治 疗疾病或缓解病痛的且的。 理疗在我国有着悠久的历史。中医中的针炙、按摩、 拔火罐、热疗、磁疗等治疗方法至今仍在使用。现代理 疗技术，是伴随着现代科学技术的发展而兴起的，不仅 出现了利用静电、交直流电、微波、射频电磁波、激光、 红外、紫外、超声波、高能粒子等效应的新型物理治疗 手段和方法，而且给传统的理疗方法注入了现代科学技 术的新内容。本章主要介绍利用电、微波、射频电磁波、 超声波等物理能量的治疗用电子仪器
第七章 治疗用电子仪器 人类对抗疾病的过程分为四个阶段，即：预防、诊 断、治疗及健康。其中治疗除了药物治疗和手术治疗外， 各种新的物理治疗方法及相应的仪器现正发挥着日益重 要的作用。物理治疗 (简称理疗)就是利用热、光 (包括辐 射)、电、磁、声、机械等物理能量作用于人体，达到治 疗疾病或缓解病痛的目的。 理疗在我国有着悠久的历史。中医中的针炙、按摩、 拔火罐、热疗、磁疗等治疗方法至今仍在使用。现代理 疗技术，是伴随着现代科学技术的发展而兴起的，不仅 出现了利用静电、交直流电、微波、射频电磁波、激光、 红外、紫外、超声波、高能粒子等效应的新型物理治疗 手段和方法，而且给传统的理疗方法注入了现代科学技 术的新内容。本章主要介绍利用电、微波、射频电磁波、 超声波等物理能量的治疗用电子仪器
治疗用电子仪器 电刺邀治疗仪 超声治疗仪 心脏除颤器 体外冲击波碎石机 高频电刀 体外反搏装置 微波热疗治癌仪 电化学治癌仪 射频热疗仪 远红外理疗仪
治疗用电子仪器 电刺激治疗仪 心脏除颤器 高频电刀 微波热疗治癌仪 射频热疗仪 超声治疗仪 体外冲击波碎石机 体外反搏装置 电化学治癌仪 远红外理疗仪
7.1电刺激治疗仪 电刺邀治疗仪利用低频 电流强度(mA) 率、小电流及低电压的脉 冲电流来治疗某些类型的 疾病。医学上把频率从 时间(mS) 0一1000Hz的脉冲电流称为 低频电流，常用的低频电流波形有三角波、方波（单向脉冲）、 梯形波、正弦波、双向非对称脉冲和双向对称脉冲。最常用 的是双向对称或不对称脉冲。双向脉冲方向正负变化，在电 极处无电解作用。低频脉冲电流具有兴奋神经肌肉组织、促 进局部血液循环、镇痛和消炎等多种生理作用，在临床理疗 上用来治疗周围神经麻痹、肌肉萎缩、关节肿痛、肩周炎、 偏瘫、肌肉劳损、软组织损伤、神经痛等疾病
7.1 电刺激治疗仪 电刺激治疗仪利用低频 率、小电流及低电压的脉 冲电流来治疗某些类型的 疾病。 医学上把频率从 0~1000Hz的脉冲电流称为 低频电流，常用的低频电流波形有三角波、方波 (单向脉冲)、 梯形波、正弦波、双向非对称脉冲和双向对称脉冲。最常用 的是双向对称或不对称脉冲。双向脉冲方向正负变化，在电 极处无电解作用。低频脉冲电流具有兴奋神经肌肉组织、促 进局部血液循环、镇痛和消炎等多种生理作用，在临床理疗 上用来治疗周围神经麻痹、肌肉萎缩、关节肿痛、肩周炎、 偏瘫、肌肉劳损、软组织损伤、神经痛等疾病
电刺激治疗仪的电路结构形式很多，现 代的电刺邀治疗仪都采用微机控制，由可编 程波形发生器产生各种刺激波形，刺激脉冲 的宽度、频率、幅度以及刺激的起始时间及 持续时间等也都用微机控制。既可以恒压输 出又可恒流输出，恒压输出最大可达士160V, 恒流输出最大可达士100mA
电刺激治疗仪的电路结构形式很多，现 代的电刺激治疗仪都采用微机控制，由可编 程波形发生器产生各种刺激波形，刺激脉冲 的宽度、频率、幅度以及刺激的起始时间及 持续时间等也都用微机控制。既可以恒压输 出又可恒流输出，恒压输出最大可达±160V， 恒流输出最大可达±100mA
单片机 D/A 刺激脉冲合成 功放 脉冲变压器 高频滤波 贵 EPROM 定时器 过载保护 电流检测 A/D 光电耦合 隔离电源 显示 键盘显示接口 键盘 上图是一种电刺激治疗仪的电路原理框图 由单片机、D/A转换器、可编程定时器、刺激脉 冲合成、功率放大器、脉冲变压器、刺激电流检 测及数码显示、过载保护等部分组成
上图是一种电刺激治疗仪的电路原理框图， 由单片机、D/A转换器、可编程定时器、刺激脉 冲合成、功率放大器、脉冲变压器、刺激电流检 测及数码显示、过载保护等部分组成
D/A转换器用来控制刺激脉冲的幅度，即微机 向D/A转换器输出一个数字量，由D/A转换为与 某数字量成正比的模拟电压，此模拟电压的大小 就决定了刺激脉冲的幅度。可编程定时器通过编 程产生的脉冲决定刺激脉冲的频率和宽度。刺邀 脉冲合成电路将上述信号合成为一定幅度的双向 脉冲送功率放大器。在刺激器的输出级采用脉浊 变压器，一方面起升压作用，另一方面起人体安 全隔离作用。在变压器输出端，接有高频滤波器， 以防止上电和关电时对病人可能产生的电冲击
D/A转换器用来控制刺激脉冲的幅度，即微机 向D/A转换器输出一个数字量，由D/A转换为与 某数字量成正比的模拟电压，此模拟电压的大小 就决定了刺激脉冲的幅度。可编程定时器通过编 程产生的脉冲决定刺激脉冲的频率和宽度。刺激 脉冲合成电路将上述信号合成为一定幅度的双向 脉冲送功率放大器。在刺激器的输出级采用脉冲 变压器，一方面起升压作用，另一方面起人体安 全隔离作用。在变压器输出端，接有高频滤波器， 以防止上电和关电时对病人可能产生的电冲击
电流检测电路的用途是检测输出刺激电 流的大小，以进行恒流输出反馈控制以及微 机实时显示刺激电流的实际大小。_其原理是 在脉冲变压器输出回路中串联一个测流电阻， 在这个电阻上可得到与刺激电流成正比的脉 冲电压信号，此信号经光电耦合后送AD转 换器，由微机实时采集电流大小，再由微机 根据刺激电流的大小实时调节D/A输出，从 而调节刺激电流保持恒定，这也就是通过微 机自动控制刺激电流的大小及恒定，而不是 采用电流负反馈电路自动调节。另一方面 微机将电流大小送显示数码管实时显示
电流检测电路的用途是检测输出刺激电 流的大小，以进行恒流输出反馈控制以及微 机实时显示刺激电流的实际大小。其原理是 在脉冲变压器输出回路中串联一个测流电阻， 在这个电阻上可得到与刺激电流成正比的脉 冲电压信号，此信号经光电耦合后送A/D转 换器，由微机实时采集电流大小，再由微机 根据刺激电流的大小实时调节D/A输出，从 而调节刺激电流保持恒定，这也就是通过微 机自动控制刺激电流的大小及恒定，而不是 采用电流负反馈电路自动调节。另一方面， 微机将电流大小送显示数码管实时显示
电流检测的另一个且的是过载保护，当 刺激电流超过一个设定的安全值时，过载 保护电路会停止刺激脉冲合成电路的输出， 从而保证了由于意外情况对病人造成的伤 害 电刺激治疗仪采用光电隔离和变压器隔 离保护措施，以保证人身的电气安全
电流检测的另一个目的是过载保护，当 刺激电流超过一个设定的安全值时，过载 保护电路会停止刺激脉冲合成电路的输出， 从而保证了由于意外情况对病人造成的伤 害。 电刺激治疗仪采用光电隔离和变压器隔 离保护措施，以保证人身的电气安全
7.2心脏除颤器 心脏除颤器是一种能将脉冲电流输入心脏， 以消除心脏颤动，使之恢复窦性心律的近代医 疗电子仪器。心脏发生纤维性颤动（分心房纤维 性颤动和心室纤维性颤动，简称房颤和室颤)， 特别是发生室颤时非常危险，不及时抢救就 会 死亡。而一种有效的抢救方法就是对心脏进 电除颤(defibrillation)。心脏起搏与心脏除颤的 区别是：后者除颤时将一次瞬时高能脉冲作用 于心脏，一般持续时间是4~10ms,电能在 40400焦耳（瓦·秒）内
7.2 心脏除颤器 心脏除颤器是一种能将脉冲电流输入心脏， 以消除心脏颤动，使之恢复窦性心律的近代医 疗电子仪器。心脏发生纤维性颤动 (分心房纤维 性颤动和心室纤维性颤动，简称房颤和室颤)， 特别是发生室颤时非常危险，不及时抢救就会 死亡。而一种有效的抢救方法就是对心脏进行 电除颤 (defibrillation)。心脏起搏与心脏除颤的 区别是：后者除颤时将一次瞬时高能脉冲作用 于心脏，一般持续时间是 4 ~1 0 ms，电能在 40~400焦耳（瓦·秒）内
心脏除颤器的原理 是利用LC电路进行高压 直流充放电。高压发生 15V 器能将+5V的低电压转 高压发生器 除颤电极 变为3.5kV~6kV的直流 高压。经过高压继电器 K的常闭触头向高压电容器C充电。对病人除颤时， 一个电极放在胸前胸骨部位，另一个放在胸前心尖 部位，医生按下放电按钮，高压继电器K动作，使 放电的一对触头闭合，电容C中的电荷迅速通过电 感线圈L和两个电极在人的心脏区域作短时间的放 电，给心脏一个大电流刺激。这样，往往可以纠正 室颤，使心脏恢复正常跳动
心脏除颤器的原理 是利用LC电路进行高压 直流充放电。高压发生 器能将+l5V的低电压转 变为3.5kV~6kV的直流 高压。经过高压继电器 K的常闭触头向高压电容器C充电。对病人除颤时， 一个电极放在胸前胸骨部位，另一个放在胸前心尖 部位，医生按下放电按钮，高压继电器K动作，使 放电的一对触头闭合，电容C中的电荷迅速通过电 感线圈L和两个电极在人的心脏区域作短时间的放 电，给心脏一个大电流刺激。这样，往往可以纠正 室颤，使心脏恢复正常跳动