本发明涉及一种医疗器械，尤其是涉及一种利用超声加速牙齿正畸移动的治疗系统。
背景技术
在保证外力不会产生副作用的情况下，正畸治疗通常需要18-30个月，如何减少治疗时间、改善治疗效果是人们迫切的需求。低强度脉冲超声作为一种非侵入式的技术能够加速牙齿正畸移动，它可以促进牙周组织的重建、破骨和成骨细胞增殖。现有的加速牙齿正畸装置主要有两种：一、施加机械振动力在牙齿上，这种方法的动力装置复杂，操作不方便，意外情况下会对牙齿造成损伤；二、利用超声波进行治疗，这种方法存在几个缺点：1、部分治疗参数不可调整；2、对输出的能量没有监控；3、人机交互界面简陋，用户没法有效设置参数，并获得更多的有用信息。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用超声加速牙齿正畸移动的治疗系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种利用超声加速牙齿正畸移动的治疗系统，包括设备端，该设备端包括电源模块、用户交互模块、控制模块、治疗能量驱动模块、治疗监控模块和治疗能量施加模块，所述控制模块分别连接用户交互模块、治疗能量驱动模块和治疗监控模块，所述治疗能量施加模块分别连接治疗能量驱动模块和治疗监控模块，所述电源模块分别连接用户交互模块、控制模块、治疗能量驱动模块、治疗监控模块和治疗能量施加模块，实现供电。
进一步地，所述控制模块接收用户交互模块的控制命令，根据所述控制命令控制治疗能量驱动模块产生驱动信号，治疗能量驱动模块根据驱动信号驱动治疗能量驱动模块工作，同时治疗监控模块采集治疗能量驱动模块的工作状态信号和反射信号，控制模块接收所述工作状态信号和反射信号并显示于用户交互模块中，并基于所述工作状态信号和反射信号实现在设定时间内的反馈控制。
进一步地，所述控制命令包括治疗能量参数调节命令，所述治疗能量参数包括功率、输出时长、频率、单次脉冲长度和脉冲重复频率。
进一步地，所述频率的调节范围为30khz-3mhz。
进一步地，所述反馈控制中，当功率超过设定值时，控制模块控制治疗能量驱动模块停止工作；
当反射信号中的时间信息和幅值信息超过限值时，控制模块向用户交互模块发送改变治疗能量参数提示信号。
进一步地，所述电源模块包括电源适配器和充电单元，所述充电单元包括相连接的电池和充电电路。
进一步地，所述用户交互模块包括用于显示治疗时间倒计时、治疗能量参数和参数时间控制界面的显示器。
进一步地，所述治疗能量施加模块为带有超声换能器的可拆卸式牙托，所述超声换能器同时具有超声发射和超声反射信号接收的功能。
进一步地，还包括移动端，该移动端通过无线通讯模块与控制模块连接，通过无线通讯模块向控制模块发送控制命令，同时记录控制模块的反馈数据。
进一步地，所述移动端通过网络分别连接医生数据终端和医院数据终端。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明设置有治疗监控模块，能够监测超声能量的电驱动信号的电压和电流大小，以及反射超声的强度，防止输出能量过大或超声能量照射位置错误而造成意外发生，同时可以根据反射超声回波信号的信息来判断治疗情况。
2、整个治疗过程中，使用者可以随时通过移动端和与设备端的用户交互模块，获取治疗时间、治疗能量等相关信息，也可对治疗过程进行相应的控制，使用控制方便，使用者可自行操作。
3、可以设置30khz-3mhz的频率，对应设置单个脉冲个数从5个到连续波，能够设置脉冲的重复频率，另外可以调节超声强度。
4、具有完善的数据采集、管理和存储功能，便于病人、医生进行回顾，根据情况实时调整治疗方案，提高治疗效率。
5、移动端有很好的人机交互和提醒功能，安全性提高，也便于病人使用；同时，通过移动端，将设备、医生、病人三者联系在一起，比如存储医生规划治疗方案，记录每日治疗情况等，使用更加方便可靠。
6、设备体积小，易于携带，操作方法简单，能够让用户在家里就可以治疗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为实施例中治疗能量驱动模块和治疗监控模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本发明提供一种利用超声加速牙齿正畸移动的治疗系统，包括设备端10，该设备端10包括电源模块11、用户交互模块12、控制模块13、治疗能量驱动模块14、治疗监控模块15和治疗能量施加模块16，控制模块13分别连接用户交互模块12、治疗能量驱动模块14和治疗监控模块15，治疗能量施加模块16分别连接治疗能量驱动模块14和治疗监控模块15，电源模块11分别连接用户交互模块12、控制模块13、治疗能量驱动模块14、治疗监控模块15和治疗能量施加模块16，实现供电。控制模块13接收用户交互模块12的控制命令，根据控制命令控制治疗能量驱动模块14产生驱动信号，治疗能量驱动模块14根据驱动信号驱动治疗能量驱动模块14工作，同时治疗监控模块15采集治疗能量驱动模块14的工作状态信号和反射信号，控制模块13接收工作状态信号和反射信号并显示于用户交互模块12中，并基于工作状态信号和反射信号实现在设定时间内的反馈控制。控制命令包括治疗能量参数调节命令，治疗能量参数包括功率、输出时长、频率、单次脉冲长度和脉冲重复频率，频率的调节范围为30khz-3mhz。
本实施例中，电源模块11包括电源适配器1a和充电单元1b，充电单元1b包括相连接的电池和充电电路，电源适配器可直接给设备供电，也可通过充电电路给电池充电。用户交互模块12包括用于显示治疗时间倒计时、治疗能量参数和参数时间控制界面的显示器。控制模块13可以采用cpu或单片机，为设备端的控制中心，用于处理各种控制命令和反馈信息。治疗能量驱动模块14根据控制命令产生驱动超声能量的电信号。治疗监控模块15用于监控、采集超声能量的电驱动信号的电压和电流、以及超声换能器所测得的反射声波。监控包括两个方面，一个是监控输出功率，另个是通过分析换能器所接受的牙齿或牙床反射的回波信号，当回波信号中的时间信息和幅值信息超过限值时，改变治疗参数。治疗能量施加模块16包含超声换能器和符合不同患者牙齿、牙床形态的基座，可以采用带有超声换能器的可拆卸式牙托，可更换，其中换能器负责电能、机械能的相互转换，发射特定参数的超声波同时接受由于组织反射回的超声波，通过特制的基座形状能够保证治疗能量可以准确的发射到收拾部位同时确保检测。
如图2所示，治疗能量驱动模块14可包括依次连接的hvdriver(高压驱动器)、mosfet(功率场效晶体管)和t/rswitch(传输/接收开关)，治疗监控模块15包括依次连接的t/rswitch、lna(低噪声放大器)和vca(增益控制放大器)。治疗能量驱动模块14和治疗监控模块15可共用一个t/rswitch，通过该t/rswitch与治疗能量施加模块16的超声换能器(transducer)连接。
在某些实施例中，该系统还包括移动端20，移动端20通过一无线通讯模块17与控制模块13连接，通过无线通讯模块17向控制模块13发送控制命令，同时记录控制模块13的反馈数据。无线通讯模块17的无线通讯方式包括蓝牙、wifi等，用于传输控制命令和治疗状态信息等。移动端20可以作为另一人机交互的界面，使用者可以通过该界面控制整个系统，调整超声参数，同时记录系统运行情况，存储和管理数据，具有指定治疗计划、定时提醒、定时与位于医生或医院处的数据终端进行数据上传、管理等功能。
上述系统的工作原理具体为：
该系统可以直接接电工作，也可以由电池供电。
受试者将治疗能量施加模块含入嘴中，使牙齿牙床与治疗能量发射部位相贴合；受试者开启硬件设备，可通过移动端或设备端的用户交互模块调整治疗能量参数，确认后可开始治疗，其中可调整的治疗能量参数至少包括总能量，频率，单次脉冲长度，脉冲重复频率等，或者为以上参数特定值的组合。
在治疗开始后，治疗能量驱动模块由电源模块供电，接收来自于控制模块的控制命令，产生相应的电驱动信号，经过该模块的滤波、缓冲、放大后输入到治疗能量施加模块，治疗能量施加模块的超声换能器发射符合用户所设定参数的超声波。
在治疗能量施加的过程中，治疗监控模块实时监控电路中的电压和电流大小，确保整个硬件正常输出，同时由于牙齿、软组织等组织界面会反射超声波，治疗能量施加模块的超声换能器接收这些反射声波，治疗监控模块将采集、存储这些反射回波信号，控制模块通过分析回波信号能量、相对于治疗脉冲的回波时间、回波频率分量等信息，判断治疗能量是否被正常施加于治疗位置，或治疗能量是否过大或过小，并将信息通过实时反馈至硬件端和移动端的用户交互模块，若能量过大，治疗可以被设备自动停止，确保安全。治疗过程中的设备信息和治疗信息，可将由控制模块通过无线通讯模块传至移动端。
整个治疗过程中，使用者可以随时通过移动端和设备端的用户交互模块，获取治疗时间、治疗能量等相关信息，也可对治疗过程进行相应的控制。
治疗时间倒计时结束后，硬件设备将自动关闭治疗能量输出，之后治疗能量施加模块中的超声换能器发出短时间的低能量超声脉冲，并接收、采集回波信号，硬件系统将通过分析回波信号的时间信息等，从中判断牙齿位移的距离，作为此次治疗过程的效果评估，用于后续治疗方案的修改。之后设备端的用户交互模块和移动端都会发出治疗完成的提醒，同时，评估信息数据将上传至移动端软件。
使用者也可通过移动端制定治疗计划，移动端可以记录系统运行情况，存储和管理硬件上传来的如治疗时间、能量等相关数据。移动端将根据所制定的治疗计划发出定时提醒，也可以定时与位于医生或医院处的数据终端进行通讯，实现数据上传、管理等功能。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。