一种超声透药电致孔电路的制作方法

本实用新型涉及超声透药技术，尤其是一种超声透药电致孔电路。

背景技术：

超声透药疗法是指利用超声波促进药物经皮或粘膜吸收，通过物理方法将药物通过皮肤进入病变的器官和组织，在局部形成浓集，达到靶向治疗的目的，被称为第三代给药方式。超声透药能使靶器官保留稳定的与静脉给药相近或较高的药物浓度,且持续时间更长，而且血药浓度极低，大大减少了药物的全身效应和不良反应。超声透药是综合利用电致孔、超声波和离子导入三者有机的结合在一起，实现药物的经皮透入。采用定向药透仪瞬时的高电压脉冲电场在角质层细胞间脂质和角化细胞膜间产生新的可逆的亲水性通道，增加细胞及细胞膜的渗透性的过程，超声透药疗法具有以下优点：1、电致孔是采用瞬时高电压脉冲，对皮肤无损伤，形成的孔道是暂时的、可逆的；2、采用脉冲方式给药，有利于实现大分子药物的经皮渗透给药；3、药物分子可进入人体较深处，给药深度5到10厘米，可以极大增加药物透皮给药的速度和数量；4、在电致孔条件下，可将药物的经皮渗透量提高到5～100倍。

电致孔电路是超声透药仪器中一个重要电路组成部分，其特点是最高需要大于100V的直流电压，并且在治疗时因患者个体差异需要进行调节。但现有市面上的超声透药仪器中的电致孔电路这一直流电压值通常是一个固定值，其调节是调节脉冲个数，不能调节直流电压值，在治疗过程中可能引起患者不适、体验差。如申请号为201810038238.1、公开日为2018.06.29的中国专利文件公开的一种超声药物辅助治疗装置，包括集成在一起的超声激励脉冲产生电路、电致孔脉冲产生电路、电刺激信号产生电路和单片机，该文件公开的电致孔脉冲产生电路同样存在上述不能调节直流电压值的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种超声透药电致孔电路，用于解决现有超声透药仪器的电致孔电路只能调节脉冲个数、不能调节直流电压值而造成患者治疗过程中出现不适感的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种超声透药电致孔电路，包括输出电压为8V的直流电源，所述直流电源连接有稳压模块、升压模块，所述稳压模块为单片机、运放模块供电；所述单片机的第一输出端与所述运放模块的反相输入端相连，所述升压模块的输出端与所述运放模块的同相输入端相连，所述运放模块的输出端与所述升压模块的反馈信号输入端相连；所述升压模块的输出端连接有二倍压电路，所述二倍压电路与脉冲调制电路相连；所述单片机还分别与所述升压模块、所述二倍压电路、所述脉冲调制电路相连以提供控制信号；所述升压模块的升压使能端与所述单片机相连，所述升压模块可以接收所述单片机的控制信号并输出8V至55V的输出电压，所述单片机通过第一输出端可以向所述运放模块输入电压大小在0V—3.3V之间的控制信号，所述运放模块可以在比较反相输入端、同相输入端的电压后向所述升压模块的反馈信号输入端输出反馈信号以控制所述升压模块的输出电压。

本实用新型提供的超声透药电致孔电路还具有以下技术特征：

进一步地，所述升压模块采用XL6007升压芯片，所述运放模块采用LWV358芯片，所述稳压模块采用HI7533芯片。

进一步地，所述升压模块的输出端依次连接有续流二极管、滤波电容，所述续流二极管的输出端依次连接有第一分压电阻、第二分压电阻，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻之间设有与所述运放模块的同相输入端相连的接线端子，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的电阻值比值为17:1 。

进一步地，所述二倍压电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容和第三电容；所述第一三极管采用PNP型三极管，所述第二三极管、所述第三三极管采用NPN型三极管；所述续流二极管的输出端与所述第三二极管的输入端相连，所述第三二极管的输出端通过第三电容接地，所述第三二极管的输出端通过第一电阻与所述第一三极管的基极、第二三极管的集电极、第三三极管的基极相连，所述第一三极管的集电极接地，所述第一二极管的发射极与所述第三三极管的发射极相连后与所述第一电容的负极相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极通过第二电阻与单片机相连，所述第三三极管的集电极与所述第三二极管的输出端相连，所述第三二极管的输出端还连接有第一二极管，所述第一二极管的输出端与所述第一电容的正极相连，所述第一电容的正极与所述第三电容之间还依次连接有第二二极管、第二电容，所述第二二极管的输出端与所述脉冲调制电路相连。

进一步地，所述脉冲调制电路包括第四三极管、第五三极管，所述第四三极管采用PNP型三极管，所述第五三极管采用NPN型三极管；所述第四三极管的发射极与所述二倍压电路相连，所述第四三极管的发射极与基极之间连接有第三电阻，所述第四三极管的基极通过第五电阻与所述第五三极管的集电极相连，所述第四三极管的集电极输出电致孔脉冲；所述第五三极管的基极通过第四电阻与所述单片机相连以通过单片机控制作用到人体的脉冲数量，所述第五三极管的发射极接地。

本实用新型具有如下有益效果：该电路中的稳压模块、升压模块、单片机、运放模块，单片机可通过第一输出端向运放模块输入电压大小在0V—3.3V之间的控制信号，根据单片机的第一输出端的输出的不同电压值，可控制升压模块的输出电压的大小，实现升压模块的输出电压在8V至55V之间可根据单片机的控制无级连续可调；升压模块的输出电压经二倍压电路放大后经脉冲调制电路产生16V至110V电致孔脉冲，单片机可通过脉冲调制电路控制输出的电致孔脉冲数量；该电路能可由单片机控制电致孔脉冲的电压大小，实现电致孔脉冲电压大小的无级连续调节，可在治疗过程中根据患者的个体差异调整电致孔脉冲的电压大小，减轻患者的不适感。

附图说明

图1为本实用新型实施例的超声透药电致孔电路的电路原理图；

图2为本实用新型实施例中的超声透药电致孔电路的的电路结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图2所示的本实用新型的超声透药电致孔电路的一个实施例中，该超声透药电致孔电路包括输出电压为8V的直流电源10，直流电源10连接有稳压模块20、升压模块30，稳压模块20为单片机40、运放模块50提供3.3V的直流电压；单片机40的第一输出端A3与运放模块50的反相输入端相连，升压模块30的输出端与运放模块50的同相输入端相连，运放模块50的输出端与升压模块30的反馈信号输入端相连；升压模块30的输出端连接有二倍压电路60，二倍压电路60与脉冲调制电路70相连；单片机40还分别与升压模块30、二倍压电路60、脉冲调制电路70相连以提供控制信号；升压模块30的升压使能端A1与单片机40相连，升压模块30接收单片机40的控制信号并输出8V至55V的输出电压，单片机40通过第一输出端可以向运放模块50输入电压大小在0V—3.3V之间的控制信号，运放模块50可以在比较反相输入端、同相输入端的电压后向升压模块30的反馈信号输入端A4输出反馈信号以控制升压模块30的输出电压。具体而言，该电路中包含稳压模块、升压模块、单片机、运放模块，直流电源10可以采用蓄电池、锂电池，也可以采用电源电路将市电转换为直流电源，只要能保证稳定的8V直流电压输出即可；单片机可通过第一输出端向运放模块输入电压大小在0V—3.3V之间的控制信号，根据单片机的第一输出端的输出的不同电压值，可控制升压模块的输出电压的大小，实现升压模块的输出电压在8V至55V之间可根据单片机的控制无级连续可调；升压模块的输出电压经二倍压电路放大后经脉冲调制电路产生16V至110V电致孔脉冲，单片机可通过脉冲调制电路控制输出的电致孔脉冲数量；该电路能可由单片机控制电致孔脉冲的电压大小，实现电致孔脉冲电压大小的无级连续调节，可在治疗过程中根据患者的个体差异调整电致孔脉冲的电压大小，减轻患者的不适感。

在本申请的一个实施例中，升压模块30采用XL6007升压芯片，运放模块50采用LWV358芯片，稳压模块20采用HI7533芯片。该实施例中，8V的直流电源经稳压模块的HI7533芯片（VR1）降压后为单片机40和运放模块50提供3.3V的直流电压供电，8V的直流电源另一路进入升压模块30进行升压，升压模块30采用XL6007升压芯片是上海龙芯公司生产的开关升压型 DC-DC 转换芯片，该芯片具有出色的线性调整率与负载调整率，最大输出电压可达60V，该芯片内部集成过流保护、过温保护、SW 过压保护等可靠性模块， XL6007升压芯片采用的是SOP-8L 封装，采用标准外部元器件，应用灵活。

在本申请的一个实施例中，升压模块30的输出端依次连接有续流二极管D4、滤波电容C4，续流二极管D4的输出端依次连接有第一分压电阻R8、第二分压电阻R7，第一分压电阻R8与第二分压电阻R7之间设有与运放模块50的同相输入端相连的接线端子，第二分压电阻R7接地，第一分压电阻R8与第二分压电阻R7的电阻值比值为17:1，具体而言，第一分压电阻R8的电阻值为34KΩ，第二分压电阻R7的电阻值为2KΩ；通过设置续流二极管D4、滤波电容C4可保证在续流二极管D4、滤波电容C4之间的连接点A2获得稳定的输出电压；将升压模块30的输出电压通过第一分压电阻R8、第二分压电阻R7分压后输入运放模块50的同相输入端，运放模块在比较同相输入端、反相输入端的信号后输出高、低电平信号给升压模块30的反馈信号输入端A4，由此可进一步保证升压模块稳定、可靠地输出需要的输出电压。在该实施例中，与运放模块50的反相输入端相连的单片机的第一输出端A3输出的可以是单片机DA模块输出的电压，也可以是单片机输出PWM脉冲经处理后的电压，第一输出端A3的电压输出幅度在0V至3.3V之间且由单片机控制确定；运放模块50在该实施例中作为比较器使用，其同相输入端电压与反相输入端电压经比较器后在输出端得到一个高、低电平信号，同相端高于反相端时输出高电平，反之输出低电平，这一电平经反馈信号输入端A4输入升压模块30的反馈脚，从而由升压模块30控制连接点A2处的输出电压。

在本申请的一个实施例中，优选地，二倍压电路30包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；第一三极管Q1采用PNP型三极管，第二三极管Q2、第三三极管Q3采用NPN型三极管；续流二极管D4的输出端设有与第三二极管D3的输入端相连的连接点A2，第三二极管D3的输出端通过第三电容C3接地，第三二极管D3的输出端通过第一电阻R1与第一三极管Q1的基极、第二三极管Q2的集电极、第三三极管Q3的基极相连，第一三极管Q1的集电极接地，第一二极管D1的发射极与第三三极管Q3的发射极相连后与第一电容C1的负极相连，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的基极通过第二电阻R2与单片机相连，第二电阻R2连接有用于与单片机相连的接线端A5，第三三极管Q5的集电极与第三二极管D3的输出端相连，第三二极管D3的输出端还连接有第一二极管D1，第一二极管D1的输出端与第一电容C1的正极相连，第一电容C1的正极与第三电容C3之间还依次连接有第二二极管D2、第二电容C2，第二二极管D2的输出端与脉冲调制电路相连；具体而言，单片机的PWM脉冲从接线端A5输入，使Q2间歇导通，从而导致Q1和Q3交替导通，最终在第一电容C1的正极得到了2倍于连接点A2处的电压，即在第一电容C1的正极得到16V至110V范围内根据需要输出的电压值。

在本申请的一个实施例中，优选地，脉冲调制电路70包括第四三极管Q4、第五三极管Q5，第四三极管Q4采用PNP型三极管，第五三极管Q5采用NPN型三极管；第四三极管Q4的发射极与二倍压电路中的第二二极管D2的输出端相连，第四三极管Q4的发射极与基极之间连接有第三电阻R3，第四三极管Q4的基极通过第五电阻R5与第五三极管Q5的集电极相连，第四三极管Q4的集电极连接有用于输出电致孔脉冲的接线端A7；第五三极管Q5的基极通过第四电阻R4与单片机相连以通过单片机控制作用到人体的脉冲数量，第四电阻设有用于与单片机相连的接线端A6，第五三极管Q5的发射极接地；由此可将二倍压电路产生的电压信号调制成电致孔脉冲，由单片机通过接线端A6控制、调节输出的脉冲数量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。