專利名稱：干涉電泳離子導入儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療用的離子導入設備，一種利用電泳實現藥物離子導入的醫療儀器，一種干涉電泳離子導入儀。
背景技術：
藥物離子導入技術是一種已有的治療疾病的方法，將藥物涂在電極表面，再與皮膚接觸，通電，使藥物進入體內，或者將藥液灌入體內(例如灌入直腸內)，再在體外貼上電極，通電后使藥物離子到達要治療的器管。然而，使用已有的藥物離子導入儀進行藥物導入時，由于皮膚存在角質層，電阻很高，經皮膚導入藥物很難達到有效藥物濃度和導入深度， 采用將藥液灌入體內再導入的方法，藥物導入的濃度和深度有所提高。然而，這兩種方法由于必需有較大的直流分量通過皮膚引入，會在皮膚產生熱量，并且在電極表面形成酸或堿的積累，引起不適感，嚴重時會引起皮膚表面灼傷。

發明內容
本發明旨在提出一種干涉電泳離子導入儀，在用來進行離子導入冶療時，皮膚表面不產生直流分量。這種干涉電泳離子導入儀包括電源電路、顯控電路、數字電路、驅動電路和輸出電極，顯控電路的電源控制信號輸出輸入端與電源電路的控制信號輸入輸出端相連，顯控電路的驅動控制信號輸出端與數字電路的控制信號輸入端相接。所述的輸出電極為四個，包括第一輸出電極、第二輸出電極、第三輸出電極和第四輸出電極；所述的數字電路有四個控制脈沖輸出端，包括第一脈沖輸出端、第二脈沖輸出端、第三脈沖輸出端和第四脈沖輸出端；所述的驅動電路包括第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件、第四驅動元件、第一隔直電容、第二隔直電容、第三隔直電容和第四隔直電容。第一 MOS管的漏極與電源相連，第一 MOS管的源極與第二 MOS管的漏極相連，第二 MOS管的源極接地，第一輸出電極通過第一隔直電容與第一 MOS管的源極相連；第三MOS管的漏極與電源相連，第三MOS 管的源極與第四MOS管的漏極相連，第四MOS管的源極接地，第二輸出電極通過第二隔直電容與第三MOS管的源極相連；第五MOS管的漏極與電源相連，第五MOS管的源極與第六MOS 管的漏極相連，第六MOS管的源極接地，第三輸出電極通過第三隔直電容與第五MOS管的源極相連；第七MOS管的漏極與電源相連，第七MOS管的源極與第八MOS管的漏極相連，第八 MOS管的源極接地，第四輸出電極通過第四隔直電容與第七MOS管的源極相連。所述的第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件和第四驅動元件皆為IR2101集成塊，第一驅動元件的HO端通過一個電阻與第一 MOS管的柵極相連，第一驅動元件的LO端通過一個電阻與第二 MOS管的柵極相連，第一驅動元件的VSS端與第一 MOS管的源極相連，第二驅動元件的HO端通過一個電阻與第三MOS管的柵極相連，第二驅動元件的LO端通過一個電阻與第四MOS管的柵極相連，第二驅動元件的VSS端與第三MOS管的源極相連，第三驅動元件的HO端通過一個電阻與第五MOS管的柵極相連，第三驅動元件的LO端通過一個電阻與第六MOS 管的柵極相連，第三驅動元件的VSS端與第五MOS管的源極相連，第四驅動元件的HO端通過一個電阻與第七MOS管的柵極相連，第四驅動元件的LO端通過一個電阻與第八MOS管的柵極相連，第四驅動元件的VSS端與第七MOS管的源極相連；第一驅動元件的HIN端與第一脈沖輸入端相連，第一驅動元件的LIN端與第四脈沖輸入端相連，第二驅動元件的HIN端與第二脈沖輸入端相連，第二驅動元件的LIN端與第一脈沖輸入端相連，第三驅動元件的HIN 端與第三脈沖輸入端相連，第三驅動元件的LIN端與第二脈沖輸入端相連，第四驅動元件的HIN端與第四脈沖輸入端相連，第四驅動元件的LIN端與第三脈沖輸入端相連。這種干涉電泳離子導入儀使用時，在人體的某個腔體內灌入藥液，將干涉電泳離子導入儀的四個電極貼在人體的皮膚表面，并使其中一對電極的連線穿過灌藥液的腔體， 令數字電路的四個控制脈沖輸出端依次循環輸出觸發脈沖，即可使四個輸出電極中輪流有一對電極輸出電壓，在人體內成一個環形流動的離子導入電流，將藥物離子導入到目標器官內，體表的電極在脈沖的一個周期內各有一次為正，一次為負，互相抵消，使皮膚表面不產生直流分量。


圖
圖
圖
圖
圖
圖
I為這種干涉電泳離子導入儀的基本結構原理2為驅動電路的原理3為數字電路的控制電壓脈沖和輸出電極輸出的電流脈沖的波形圖； 4為干涉電泳離子導入儀的應用原理5為顯控電路的原理框6為數字電路的原理框圖。
具體實施例方式如圖I所示，這種干涉電泳離子導入儀包括電源電路、顯控電路、數字電路、驅動電路和輸出電極，顯控電路的電源控制信號輸出輸入端與電源電路的控制信號輸入輸出端相連，顯控電路的驅動控制信號輸出端與數字電路的控制信號輸入端相接。所述的輸出電極為四個，包括第一輸出電極XS1、第二輸出電極XS2、第三輸出電極XS3和第四輸出電極XS4;所述的數字電路有四個控制脈沖輸出端，包括第一脈沖輸出端P1、第二脈沖輸出端 P2、第三脈沖輸出端P3和第四脈沖輸出端P4。如圖2所示，所述的驅動電路包括第一 MOS 管Q1、第二 MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第七 MOS管Q7、第八MOS管Q8、第一驅動元件NI、第二驅動元件N2、第三驅動元件N3、第四驅動元件N4、第一隔直電容Cl、第二隔直電容C2、第三隔直電容C3和第四隔直電容C4。第一 MOS 管的漏極與電源VCC相連，第一 MOS管的源極與第二 MOS管的漏極相連，第二 MOS管的源極接地，第一輸出電極XSl通過第一隔直電容與第一 MOS管的源極相連。第三MOS管的漏極與電源相連，第三MOS管的源極與第四MOS管的漏極相連，第四MOS管的源極接地，第二輸出電極XS2通過第二隔直電容與第三MOS管的源極相連。第五MOS管的漏極與電源相連， 第五MOS管的源極與第六MOS管的漏極相連，第六MOS管的源極接地，第三輸出電極XS3通過第三隔直電容與第五MOS管的源極相連。第七MOS管的漏極與電源相連，第七MOS管的源極與第八MOS管的漏極相連，第八MOS管的源極接地，第四輸出電極XS4通過第四隔直電容與第七MOS管的源極相連。所述的第一驅動元件NI、第二驅動元件N2、第三驅動元件N3 和第四驅動元件N4皆為IR2101集成塊，第一驅動元件的HO端通過一個電阻與第一 MOS管的柵極相連，第一驅動元件的LO端通過一個電阻與第二 MOS管的柵極相連，第一驅動元件的VSS端與第一 MOS管的源極相連，第二驅動元件的HO端通過一個電阻與第三MOS管的柵極相連，第二驅動元件的LO端通過一個電阻與第四MOS管的柵極相連，第二驅動元件的VSS 端與第三MOS管的源極相連，第三驅動元件的HO端通過一個電阻與第五MOS管的柵極相連，第三驅動元件的LO端通過一個電阻與第六MOS管的柵極相連，第三驅動元件的VSS端與第五MOS管的源極相連，第四驅動元件的HO端通過一個電阻與第七MOS管的柵極相連， 第四驅動元件的LO端通過一個電阻與第八MOS管的柵極相連，第四驅動元件的VSS端與第七MOS管的源極相連；第一驅動元件的HIN端與第一脈沖輸入端Pl相連，第一驅動元件的 LIN端與第四脈沖輸入端P4相連，第二驅動元件的HIN端與第二脈沖輸入端P2相連，第二驅動元件的LIN端與第一脈沖輸入端Pl相連，第三驅動元件的HIN端與第三脈沖輸入端P3 相連，第三驅動元件的LIN端與第二脈沖輸入端P2相連，第四驅動元件的HIN端與第四脈沖輸入端P4相連，第四驅動元件的LIN端與第三脈沖輸入端P3相連。IR2101集成塊的輸入端HIN端與輸出端HO相對應，即HIN為高電位時，HO端也為高電位，HIN為低電位時，HO端也為低電位；IR2101集成塊的輸入端LIN端與輸出端LO也相對應，即LIN為高電位時，LO端也為高電位，LIN為低電位時，LO端也為低電位。因此，圖 2所示電路中當Pl輸入為正時，Ql、Q4的柵極為正，Ql、Q4導通，XSl與VCC通，XS2接地； P2輸入為正時，Q3、Q6的柵極為正，Q3、Q6導通，XS2與VCC通，XS3接地；P3輸入為正時， Q5、Q8的柵極為正，Q5、Q8導通，XS3與VCC通，XS4接地；P4輸入為正時，Q7、Q2的柵極為正，Q7、Q2導通，XS4與VCC通，XSl接地。這種干涉電泳離子導入儀的應用原理如圖4所示。在人體的某個腔體內灌入藥液，例如在直腸內灌入治療前列腺炎的藥液，再將干涉電泳離子導入儀的四個電貼在人體的皮膚表面，例如，貼在腹部和后背的下部，并使其中一對電極的連線穿過灌藥液的腔體， 圖中電極XSl和XS2的連線穿過灌藥液的腔體。令數字電路的四個控制脈沖輸出端依次循環輸出觸發脈沖，如圖3所示，數字電路的四個控制脈沖輸出端各輸出一次為一個周期T。 在第一個1/4周期內，Pl有輸出，使Ql、Q4導通，XSl為正，XS2為負，如圖4(a)所示，體內的電場如圖中箭頭所示，由XSl指向XS2。在第二個1/4周期內，P2有輸出，Q3、Q6導通， XS2為正，XS3為負，如圖4(b)所示，體內的電場如圖中箭頭所示，由XS2指向XS3。在第三個1/4周期內，P3有輸出，Q5、Q8導通，XS3為正，XS4為負，如圖4(c)所示，體內的電場如圖中箭頭所示，由XS3指向XS4。在第四個1/4周期內，P4有輸出，Q7、Q2導通，XS4為正， XSl為負，如圖4(d)所示，體內的電場如圖中箭頭所示，由XS4指向XS1。這樣，在一個周期內，體內的電場單向環行一圈，如此循環進行，能在體內得到一個定向的環形電流，將藥物離子導入到目標器官內，而每個電極的正負極性則交替變換，互相抵消，使皮膚表面不產生直流分量。如圖5所示，這種干涉電泳離子導入儀中的顯控電路可以包括第一單片機、液晶顯示屏、蜂鳴器、LED指示燈、旋鈕開關、按鍵和電源開關。液晶顯示屏、蜂鳴器、LED指示燈、旋鈕開關、按鍵和電源開關分別與第一單片機的一個輸入端相連，第一單片機的電源控制信號輸出輸入端即為此顯控電路的電源控制信號輸出輸入端，與所述的電源電路的控制信號輸入輸出端相接；第一單片機的驅動控制信號輸出端即為所述的顯控電路的驅動控制信號輸出端，與所述的數字電路的控制信號輸入端相接。上述電源開關用來打開/關閉總電源，上述旋鈕開關用來調節電壓和調節調制度參數，上述液晶顯示屏用來顯示電壓、電流、工作時間等信息，上述蜂鳴器用來在定時時間到后發出提示音，上述LED指示燈用來作為電源指示、調制指示和工作指示，按鍵用來設置定時時間、打開/關閉輸出、打開/關閉調制。如圖6所示，所述的數字電路可以包括第二單片機和復雜可編程邏輯器件(CPLD)， 第二單片機的驅動控制信號輸入端即為所述的數字電路的控制信號輸入端。復雜可編程邏輯器件有四個輸出端，即為所述的數字電路的四個控制脈沖輸出端PU P2、P3、P4。上述顯控電路和數字電路中的各部件皆可采用已有的產品，例如，第一單片機和第二單片機可以采用型號為STC12C、STC5A60S2、AT89S51等的單片機，復雜可編程邏輯器件可采用型號為EPM240T100、EPM7256AETI100等元件。電源電路也可以采用已有的產品，如型號為 WZ-420-220的電源，可以給驅動電路提供適用的高壓電源，可選用的電源種類甚多。驅動電路中的驅動元件IR2101集成塊也可以用其它類似的集成塊，例如IR2104、IRS2184等集成塊。這種干涉電泳離子導入儀中的電極可以采用鉛電極，也可以采用無極性鈦鋼電極。這種干涉電泳離子導入儀中的的第一單片機可利用旋鈕開關和按鍵對輸出脈沖的參數、定時時間、電壓強度、調制強度等進行設置。各設定的參數及實際操作的狀態可顯示在液晶顯示屏上。電源電路可根據顯控電路的命令提供0-200V數字可調電壓源。數字電路中的第二單片機通過接受顯控電路傳來的SPI指令，由CPLD產生4路帶調制的干涉脈沖信號。此4路帶調制的干涉脈沖信號是脈沖寬度可調、調制樣式(脈沖頻率)可變的中頻脈沖，4組脈沖相位依次相差90度，脈沖占空比小于1/4 ;所述的調制樣式可取為IOOHz 左右，占空比可選擇為40% 100%。
權利要求
1.一種干涉電泳離子導入儀，包括電源電路、顯控電路、數字電路、驅動電路和輸出電極，顯控電路的電源控制信號輸出輸入端與電源電路的控制信號輸入輸出端相連，顯控電路的驅動控制信號輸出端與數字電路的控制信號輸入端相接，其特征是所述的輸出電極為四個，包括第一輸出電極(XSl)、第二輸出電極(XS2)、第三輸出電極(XS3)和第四輸出電極 (XS4);所述的數字電路有四個控制脈沖輸出端，包括第一脈沖輸出端(P1)、第二脈沖輸出端(P2)、第三脈沖輸出端(P3)和第四脈沖輸出端(P4);所述的驅動電路包括第一 MOS管 (Ql)、第二 MOS管(Q2)、第三MOS管(Q3)、第四MOS管(Q4)、第五MOS管(Q5)、第六MOS管 (Q6)、第七MOS管(Q7)、第八MOS管(Q8)、第一驅動元件(NI)、第二驅動元件(N2)、第三驅動元件(N3)、第四驅動元件(N4)、第一隔直電容(Cl)、第二隔直電容(C2)、第三隔直電容 (C3)和第四隔直電容(C4);第一 MOS管的漏極與電源相連，第一 MOS管的源極與第二 MOS 管的漏極相連，第二 MOS管的源極接地，第一輸出電極通過第一隔直電容與第一 MOS管的源極相連；第三MOS管的漏極與電源相連，第三MOS管的源極與第四MOS管的漏極相連，第四 MOS管的源極接地，第二輸出電極通過第二隔直電容與第三MOS管的源極相連；第五MOS管的漏極與電源相連，第五MOS管的源極與第六MOS管的漏極相連，第六MOS管的源極接地， 第三輸出電極通過第三隔直電容與第五MOS管的源極相連；第七MOS管的漏極與電源相連， 第七MOS管的源極與第八MOS管的漏極相連，第八MOS管的源極接地，第四輸出電極通過第四隔直電容與第七MOS管的源極相連；所述的第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件和第四驅動元件皆為IR2101集成塊，第一驅動元件的HO端通過一個電阻與第一 MOS管的柵極相連，第一驅動元件的LO端通過一個電阻與第二 MOS管的柵極相連，第一驅動元件的 VSS端與第一 MOS管的源極相連，第二驅動元件的HO端通過一個電阻與第三MOS管的柵極相連，第二驅動元件的LO端通過一個電阻與第四MOS管的柵極相連，第二驅動元件的VSS 端與第三MOS管的源極相連，第三驅動元件的HO端通過一個電阻與第五MOS管的柵極相連，第三驅動元件的LO端通過一個電阻與第六MOS管的柵極相連，第三驅動元件的VSS端與第五MOS管的源極相連，第四驅動元件的HO端通過一個電阻與第七MOS管的柵極相連， 第四驅動元件的LO端通過一個電阻與第八MOS管的柵極相連，第四驅動元件的VSS端與第七MOS管的源極相連；第一驅動元件的HIN端與第一脈沖輸入端相連，第一驅動元件的LIN 端與第四脈沖輸入端相連，第二驅動元件的HIN端與第二脈沖輸入端相連，第二驅動元件的LIN端與第一脈沖輸入端相連，第三驅動元件的HIN端與第三脈沖輸入端相連，第三驅動元件的LIN端與第二脈沖輸入端相連，第四驅動元件的HIN端與第四脈沖輸入端相連，第四驅動元件的LIN端與第三脈沖輸入端相連。
2.如權利要求I所述的干涉電泳離子導入儀，其特征是所述的顯控電路包括第一單片機、液晶顯示屏、蜂鳴器、LED指示燈、旋鈕開關、按鍵和電源開關，液晶顯示屏、蜂鳴器、LED 指示燈、旋鈕開關、按鍵和電源開關分別與第一單片機的一個輸入端相連，第一單片機的電源控制信號輸出輸入端即為所述的顯控電路的電源控制信號輸出輸入端，第一單片機的驅動控制信號輸出端即為顯控電路的驅動控制信號輸出端；所述的數字電路包括第二單片機和復雜可編程邏輯器件，第二單片機的驅動控制信號輸入端即為驅動電路的控制信號輸入端，復雜可編程邏輯器件有四個輸出端，即為所述的數字電路的四個控制脈沖輸出端(PU P2、P3、P4)。
3.如權利要求I或2所述的干涉電泳離子導入儀，其特征是所述的電極為無極性鈦鋼電極。
全文摘要
一種干涉電泳離子導入儀，包括電源電路、顯控電路、數字電路、驅動電路和輸出電極，顯控電路的電源控制信號輸出輸入端與電源電路的控制信號輸入輸出端相連，顯控電路的驅動控制信號輸出端與數字電路的控制信號輸入端相接，輸出電極為四個，與驅動電路相接，數字電路有四個控制脈沖輸出端，與驅動電路相接。數字電路的四個控制脈沖輸出端依次循環輸出觸發脈沖，即可使四個輸出電極中輪流有一對電極輸出電壓。在人體的某個腔體內灌入藥液，將四個電貼在人體的皮膚表面，即可在人體內形成一個環形流動的離子導入電流，將藥物離子導入到目標器官內，體表的電極在脈沖的一個周期內各有一次為正，一次為負，互相抵消，使皮膚表面不產生直流分量。
文檔編號A61N1/30GK102600551SQ20121010254
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者傅石雨 申請人:傅石雨