半导体冷冻治疗仪的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种半导体冷冻治疗仪。

背景技术：

冷冻治疗是一种通过对局部组织的冷冻，可控地破坏或切除病变组织以达到治疗目的的治疗方法。现有的冷冻治疗仪大多采用液氮制冷的方法实现，然而液氮的运输极为不便，且具有一定的危险性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种半导体冷冻治疗仪，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种半导体冷冻治疗仪，所述半导体冷冻治疗仪包括治疗仪本体、半导体制冷器和多个具有不同有效面积的冷疗探头；

所述多个冷疗探头活动连接于所述治疗仪本体的一端，所述半导体制冷器设置于所述治疗仪本体内，所述半导体制冷器的冷端紧贴所述治疗仪本体与所述多个冷疗探头活动连接的一端。

优选地，所述半导体制冷器包括多级制冷片，所述多级制冷片并联。

优选地，相邻的两级所述制冷片之间设置有电绝缘导热层。

优选地，每一级所述制冷片包括多个PN结电偶，所述多个PN结电偶串联。

优选地，每个所述PN结电偶的冷端和热端分别设置有导热陶瓷片，所述导热陶瓷片的表面涂抹有导热硅脂。

优选地，每个所述PN结电偶的冷端和热端之间的填充有隔热材料。

优选地，所述治疗仪本体内还设置有散热器和冷却器，所述散热器设置于所述半导体制冷器的热端，所述冷却器设置于所述半导体制冷器的冷端。

优选地，所述半导体冷冻治疗仪还包括设置于所述治疗仪本体的中央处理器和测温单元，所述测温单元和半导体制冷器分别与所述中央处理器电性连接；所述测温单元包括多个温度传感器，所述多个温度传感器设置于所述半导体制冷器的冷端和热端；

所述多个温度传感器用于检测所述半导体制冷器的热端和冷端的温度数据，并发送到所述中央处理器；所述中央处理器用于根据所述温度数据控制所述半导体制冷器的供电电压，以使所述半导体制冷器的冷端和热端的温度达到预设温度值。

优选地，所述半导体冷冻治疗仪还包括设置于所述治疗仪本体的显示单元，所述显示单元与所述中央处理器电性连接，用于从所述中央处理器获取所述温度数据并进行显示。

优选地，所述半导体冷冻治疗仪还包括设置于所述治疗仪本体的报警单元，所述报警单元与所述中央处理器电性连接；

所述报警单元用于从所述中央处理器获取所述温度数据，并将所述半导体制冷器冷端的温度数据与第一预设温度阈值进行比较，将所述半导体制冷器热端的温度数据与第二预设温度阈值进行比较，当所述半导体制冷器冷端的温度数据超过所述第一预设温度阈值或者所述半导体制冷器热端的温度数据超过所述第二预设温度阈值时进行报警。

本发明实施例提供的半导体冷冻治疗仪采用半导体进行制冷，避免了采用液氮制冷带来的运输不便。通过设置多个具有不同有效面积的冷疗探头，可以满足具有不同面积的病灶的冷冻需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种半导体冷冻治疗仪的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种制冷片的内部结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种PN结电偶的内部结构示意图。

图4为本发明实施例提供的一种中央处理器的连接关系示意图。

附图标记：

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

图1为本发明实施例提供的一种半导体冷冻治疗仪100。如图1所示，所述半导体冷冻治疗仪100包括治疗仪本体110、半导体制冷器120和多个冷疗探头130。

其中，所述多个冷疗探头130具有不同的有效面积。需要说明的是，此处所述的有效面积具体指所述冷疗探头130用于与病灶接触从而达到冷冻效果的面积。可选地，每个所述冷疗探头130还可以具有不同的形状。以体表病变的冷冻治疗为例，在实际应用时，需要进行冷冻治疗的的部位大小不一。通过设置多个形状和有效面积不相同的冷疗探头130，能够更好的满足不同病变部位的治疗需求。

所述多个冷疗探头130活动连接于所述治疗仪本体110的一端，所述半导体制冷器120设置于所述治疗仪本体110内，所述半导体制冷器120包括冷端和热端，所述半导体制冷器120的冷端紧贴所述治疗仪本体110与所述多个冷疗探头130活动连接的一端。

可选地，所述多个冷疗探头130与所述治疗仪本体110为可拆卸连接，便于在冷疗探头130出现故障时，将所述冷疗探头130拆卸下来进行维修或者更换，便于所述半导体冷冻治疗仪100的长期使用。

可选地，所述治疗仪本体110可以为内设有空腔的立方体，所述立方体由绝缘导热材料制成，所述多个冷疗探头130通过连接件与所述治疗仪本体110活动连接，所述连接件的内部由导热材料制成，所述连接件的外表面铺设有绝热材料，以便所述半导体制冷器120的冷端产生的冷量仅通过所述连接件的内部的导热材料传递给多个冷疗探头130。可选地，所述连接件可以为细长软管。

请一并参阅图2和图3，图2是本发明实施例提供的由图3所示的PN结电偶122组成的制冷片121。所述半导体制冷器120可以包括多级所述制冷片121，多级所述制冷片121相互并联，相邻的两极所述制冷片121之间设置有电绝缘导热层。请参阅图2，每一级所述制冷片121包括多个PN结电偶122，所述多个PN结电偶122串联。

请再参阅图3，每个所述PN结电偶122的冷端和热端分别设置有导热陶瓷片123，所述导热陶瓷片123的表面涂抹有导热硅脂。每个所述PN结电偶122的冷端和热端之间填充有隔热材料。其中，多个PN结电偶122的冷端构成了所述制冷片121的冷端，所述多个PN结电偶122的热端构成了所述制冷片121的热端。

实施时，电流通过所述PN结电偶122，N型半导体内有多余电子，形成负温差电势。P型半导体内的电子不足，形成正温差电势。当电子从P型半导体流至N型半导体时，相应结点的温度降低，其能量必然增加，并且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反地，当电子从N型半导体流至所述P型半导体时，相应结点的温度会升高。请参阅图3，电流方向为从N到P的结点，温度下降并且吸热，作为冷端。电流方向为从P到N的结点，温度上升并且放热，作为热端。

通过上述设计，实现了半导体制冷，避免了采用液氮制冷带来的运输上的不便。

根据实际需求，可选地，所述半导体冷冻治疗仪100还包括散热器和导冷装置，所述散热器和导冷装置设置于所述治疗仪本体110内。所述散热器设置于所述半导体制冷器120的热端，所述导冷装置设置于所述半导体制冷器120的冷端。

其中，所述散热器可以为热管散热器，利用空气自然对流冷却。可选地，所述热管散热器的管壳材质可以为紫铜。所述导冷装置可以为传热基板和多根间隔排列的制冷热管。所述传热基板的换热面与所述半导体制冷器120的冷端贴合，每根制冷热管的中部与所述传热基板固定连接，每根制冷热管的两端分别沿所述传热基板延伸出预设长度，并分别弯折至述传热基板的两侧面。通过上述设置，可以利用所述多根制冷热管均匀地传导所述半导体制冷器120的冷端的冷量。

可选地，如图4所示，所述半导体冷冻治疗仪100还包括设置于上述治疗仪本体110中的中央处理器140和测温单元150，所述测温单元150和半导体制冷器120分别与所述中央处理器140电性连接。所述测温单元150包括多个温度传感器，所述多个温度传感器分别设置于所述半导体制冷器120的冷端和热端，用于检测所述半导体制冷器120的热端和冷端的温度数据，并发送到所述中央处理器140。所述中央处理器140在接收到所述温度数据后，将所述半导体制冷器120的冷端的温度与预设的冷端温度值进行比对，若两者的差值超过0.5℃，则调整所述半导体制冷器120的供电电压，以使所述半导体制冷器120的冷端的温度达到预设的冷端温度值。由于半导体制冷器120的冷端和热端的温度是相关联的，所述半导体制冷器120的热端的温度也达到相应的预设温度值。

可选地，所述半导体冷冻治疗仪100还包括设置于所述治疗仪本体110的显示单元160，所述显示单元160与所述中央处理器140电性连接。可选地，所述显示单元160设置于所述治疗仪本体110的外侧面。所述显示单元160用于实时获取所述半导体制冷器120的冷端和热端的温度数据，并进行显示，以方便用户根据显示的温度数据进行调节。

需要说明的是，所述半导体冷冻治疗仪100还可以设置有输入单元190，所述输入单元190可以为设置于所述治疗仪本体110的表面的按键，也可以将所述显示单元160设置为触摸屏，以使用户能够通过所述触摸屏输入预设温度值。

可选地，所述半导体冷冻治疗仪100还可以包括报警单元170，所述报警单元170设置于所述治疗仪本体110，并与所述中央处理器140电性连接。

可选地，所述报警单元170可以是LED灯，设置于所述治疗仪本体110的表面。所述报警单元170也可以是蜂鸣器，所述蜂鸣器既可以设置于所述治疗仪本体110的表面也可以设置于所述治疗仪本体110内。

根据实际需求，可选地，所述半导体冷冻治疗仪100还可以包括与所述中央处理器140电性连接的通信单元180，所述通信单元180能够与智能终端进行通信。此处所述的智能终端包括手机、平板电脑等，但不限于此。用户可以通过所述智能终端对所述半导体冷冻治疗仪100进行遥控，也可以通过所述智能终端从中央处理器140实时获取所述半导体制冷器120的冷端和热端的温度数据进行显示。

综上所述，本发明实施例提供的半导体冷冻治疗仪100摒弃了传统的液氮制冷方式，根据珀尔帖效应原理，采用半导体进行制冷，避免了运输液氮带了的诸多不便。通过设置多个具有不同有效面积的冷疗探头130，满足了不同面积的病灶的冷疗需求。通过设置测温单元150、显示单元160以及报警单元170，实现了所述半导体冷冻治疗仪100的自动温度控制，大大提高了所述半导体冷冻治疗仪100的便捷性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，术语“设置”、“连通”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。