申請日2015.09.02

　　公開(公告)日2016.02.24

　　IPC分類號C02F9/02

　　摘要

　　一種高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，包括管路系統(tǒng)和與管路系統(tǒng)耦合的監(jiān)控系統(tǒng)，所述的管路系統(tǒng)包括水路單元、氣路單元，以及用于脫氣并實(shí)現(xiàn)水路單元與氣路單元耦合的脫氣裝置，所述的水路單元內(nèi)設(shè)有用于穩(wěn)定水壓的水壓穩(wěn)壓裝置，所述的氣路單元內(nèi)設(shè)有用于穩(wěn)定氣壓的氣壓穩(wěn)壓裝置。通過水壓穩(wěn)壓裝置和氣壓穩(wěn)壓裝置穩(wěn)定管路系統(tǒng)中水壓與氣壓之間的壓力差，脫氣效率高，脫氣及潔凈處理效果好。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，包括管路系統(tǒng)和與管路系統(tǒng)耦合的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的管路系統(tǒng)包括水路單元(1)、氣路單元(2)，以及用于脫氣并實(shí)現(xiàn)水路單元(1)與氣路單元(2)耦合的脫氣裝置(4)，所述的水路單元(1)內(nèi)設(shè)有用于穩(wěn)定水壓的水壓穩(wěn)壓裝置(11)，所述的氣路單元(2)內(nèi)設(shè)有用于穩(wěn)定氣壓的氣壓穩(wěn)壓裝置(21)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，其特征在于：所述的水路單元(1)包括從進(jìn)水口(R)依次連接的水壓穩(wěn)壓裝置(11)、超濾凈水裝置(12)的前置過濾器(121)、超濾凈水裝置(12)的超濾凈水器 (122)、脫氣裝置(4)、加熱模塊(3W)、溫度傳感器(3Wc)和出水口(C);超濾凈水器(122)的過濾等級高于前置過濾器(121)的過濾等級。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，其特征在于：所述的水路單元(1)還包括連接在超濾凈水器(122)和脫氣裝置(4) 之間的入水閥(13)、比例電磁閥(3Sk)、流量傳感器(3Sc)、水壓表(3Sx) 和與水壓穩(wěn)壓裝置(11)構(gòu)成雙重保護(hù)的安全閥(14)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，其特征在于：所述的脫氣裝置(4)包括與水路單元(1)聯(lián)通耦合的水腔(41)、與氣路單元(2)聯(lián)通耦合的空腔(42)以及密封地設(shè)置在所述的水腔(41)與空腔(42)之間的脫氣膜(43)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，其特征在于：所述的氣路單元(2)包括從脫氣裝置(4)的抽氣口依次連接的氣壓穩(wěn)壓裝置(21)和真空泵(22)，所述的氣壓穩(wěn)壓裝置(21)采用既能穩(wěn)壓又能暫存溢水的穩(wěn)壓罐結(jié)構(gòu);所述的氣壓穩(wěn)壓裝置(21)的底部(21d)依次與排溢閥(23)、止回閥(24)和廢水口(F)聯(lián)通，氣壓穩(wěn)壓裝置(21)的上部(21s) 與真空泵(22)、壓力傳感器(3Qc)、壓力表(3Qx)和進(jìn)氣閥(25)聯(lián)通。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，其特征在于：所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控單元(31)和執(zhí)行單元(33)，執(zhí)行單元(33) 與水路單元(1)耦合連接，執(zhí)行單元(33)包括設(shè)置在水路單元(1)中的用于自動控制水溫的加熱模塊(3W)和溫度傳感器(3Wc)，調(diào)節(jié)水流量的比例電磁閥(3Sk)和流量傳感器(3Sc)，防止水壓超壓的水壓表(3Sx)和安全閥(14)。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，其特征在于：所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控單元(31)、人機(jī)對話單元(32)和執(zhí)行單元 (33)，監(jiān)控單元(31)分別與人機(jī)對話單元(32)和執(zhí)行單元(33)進(jìn)行信息交互，監(jiān)控單元(31)通過數(shù)據(jù)通信模塊(312)與上位機(jī)連接，執(zhí)行單元(33) 分別與水路單元(1)、氣路單元(2)耦合連接。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，其特征在于：所述的氣路單元(2)的氣壓穩(wěn)壓裝置(21)與真空泵(22)之間的氣管路(20)采用能將真空泵(22)引向別處以隔離噪音的長度大于20m的長管路。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，其特征在于：所述的水路單元(1)為無循環(huán)水、無水泵的單向直流結(jié)構(gòu)。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，其特征在于：在加熱模塊(3W)與出水口(C)之間還設(shè)有溫控開關(guān)(3Ws)，溫控開關(guān)(3Ws)的觸點(diǎn)串聯(lián)在加熱裝置(3W)的電源電路上，當(dāng)溫度超過規(guī)定溫度值時(shí)，溫控開關(guān)(3Ws)切斷加熱裝置(3W)的電源。

　　說明書

　　高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型屬于醫(yī)用超聲波治療儀器，涉及一種高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤的醫(yī)療設(shè)備，特別是一種高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備。

　　背景技術(shù)

　　高強(qiáng)度聚焦超聲波治療腫瘤的醫(yī)療設(shè)備主要利用聚焦于生物組織中的高強(qiáng)度超聲產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使焦域處的腫瘤組織瞬間凝固性壞死，對焦域以外的組織無顯著損傷，從而達(dá)到治療腫瘤的目的。與傳統(tǒng)手術(shù)相比，具有安全、快速、無創(chuàng)傷、不開刀等一系列優(yōu)點(diǎn)。由于超聲波在空氣中傳播時(shí)其能量衰減很快，所以在高強(qiáng)度聚焦超聲波腫瘤治療主機(jī)工作時(shí)，一般需用脫氣水作為人體與超聲波發(fā)生器之間的耦合劑，避免超聲波在空氣中衰減。于是，要求用作耦合劑的脫氣水應(yīng)當(dāng)滿足嚴(yán)格的脫氣、溫度或潔凈要求，為此，需要一種水處理設(shè)備，用它將生活用的自來水，處理成為符合超聲治療腫瘤用的脫氣水。

　　然而，現(xiàn)有的脫氣水處理設(shè)備處理的脫氣水，在脫氣、水質(zhì)凈化和水溫舒適三方面，都還不能達(dá)到理想的等級，從而影響療效，甚至有可能增加手術(shù)的副作用。例如，目前普遍采用的基于循環(huán)水脫氣原理的系統(tǒng)，由于其必須依靠水泵驅(qū)動水循環(huán)和水罐儲存脫氣水，因此必然會導(dǎo)致出現(xiàn)脫氣水的二次進(jìn)氣和水溫難以控制的問題。又如，目前普遍采用的基于脫氣管脫氣原理的系統(tǒng)，由于其真空泵與脫氣外管(負(fù)壓腔)直接連接，從而會因負(fù)壓腔內(nèi)的負(fù)壓不穩(wěn)定和溢水排泄不暢而影響脫氣效率和脫氣水的質(zhì)量。再如，由于進(jìn)水口的水源和系統(tǒng)內(nèi)的水泵所致，系統(tǒng)中的水容易存在水壓不穩(wěn)、水流沖擊的問題，因而影響脫氣膜的脫氣效率、過濾器的過濾效率和脫氣水的脫氣與凈化質(zhì)量，導(dǎo)致脫氣膜和過濾器的易損失效，而且只能適配的過濾器的最高過濾等級約為0.1um，不能適配如0.01um過濾等級的過濾器，所以脫氣水的凈化質(zhì)量等級無法再提高。此外，由于現(xiàn)有的脫氣水處理設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，有的是欠缺必要的控制節(jié)點(diǎn)(如閥門、水泵等)和監(jiān)測節(jié)點(diǎn)(如溫度傳感器、壓力傳感器等)，有的是控制節(jié)點(diǎn)和監(jiān)測節(jié)點(diǎn)過多，占用空間大，還有的是控制節(jié)點(diǎn)和監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的布局欠合理，導(dǎo)致操作復(fù)雜，時(shí)間周期過長，或者缺少信號反饋，需要人工控制環(huán)節(jié)多，從而影響系統(tǒng)的自動控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測和便于人機(jī)對話的信息化水平，制約了其產(chǎn)品的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和市場競爭力的提升。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單脫氣及潔凈處理效果好、占用空間小、安全可靠的高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備。

　　一種高強(qiáng)度聚焦超聲治療腫瘤用的水處理設(shè)備，包括管路系統(tǒng)和與管路系統(tǒng)耦合的監(jiān)控系統(tǒng)，所述的管路系統(tǒng)包括水路單元1、氣路單元2，以及用于脫氣并實(shí)現(xiàn)水路單元1與氣路單元2耦合的脫氣裝置4，所述的水路單元1內(nèi)設(shè)有用于穩(wěn)定水壓的水壓穩(wěn)壓裝置11，所述的氣路單元2內(nèi)設(shè)有用于穩(wěn)定氣壓的氣壓穩(wěn)壓裝置21。通過水壓穩(wěn)壓裝置和氣壓穩(wěn)壓裝置穩(wěn)定管路系統(tǒng)中水壓與氣壓之間的壓力差，脫氣效率高，脫氣及潔凈處理效果好。

　　優(yōu)選的，所述的水路單元1包括從進(jìn)水口R依次連接的水壓穩(wěn)壓裝置11、超濾凈水裝置12的前置過濾器121、超濾凈水裝置12的超濾凈水器122、脫氣裝置4、加熱模塊3W、溫度傳感器3Wc和出水口C;超濾凈水器122的過濾等級高于前置過濾器121的過濾等級。基于水壓穩(wěn)壓裝置和氣壓穩(wěn)壓裝置的設(shè)置可以采用雙過濾器進(jìn)行水的潔凈處理，超濾凈水器122的過濾等級可以達(dá)到0.01um 等級。

　　優(yōu)選的，所述的水路單元1還包括連接在超濾凈水器122和脫氣裝置4之間的入水閥13、比例電磁閥3Sk、流量傳感器3Sc、水壓表3Sx和與水壓穩(wěn)壓裝置11構(gòu)成雙重保護(hù)的安全閥14�？蓪�(shí)現(xiàn)水量的調(diào)節(jié)，以及通過安全閥14與水壓穩(wěn)壓裝置11實(shí)現(xiàn)對脫氣裝置4的雙重保護(hù)。

　　優(yōu)選的，所述的脫氣裝置4包括與水路單元1聯(lián)通耦合的水腔41、與氣路單元2聯(lián)通耦合的空腔42以及密封地設(shè)置在所述的水腔41與空腔42之間的脫氣膜43。

　　優(yōu)選的，所述的氣路單元2包括從脫氣裝置4的抽氣口依次連接的氣壓穩(wěn)壓裝置21和真空泵22，所述的氣壓穩(wěn)壓裝置21采用既能穩(wěn)壓又能暫存溢水的穩(wěn)壓罐結(jié)構(gòu);所述的氣壓穩(wěn)壓裝置21的底部21d依次與排溢閥23、止回閥24 和廢水口F聯(lián)通，氣壓穩(wěn)壓裝置21的上部21s與真空泵22、壓力傳感器3Qc、壓力表3Qx和進(jìn)氣閥25聯(lián)通。通過氣壓穩(wěn)壓裝置21可有效控制真空泵22的使用間隔，易于保持氣壓的穩(wěn)定。

　　優(yōu)選的，所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控單元31和執(zhí)行單元33，執(zhí)行單元33與水路單元1耦合連接，執(zhí)行單元33包括設(shè)置在水路單元1中的用于自動控制水溫的加熱模塊3W和溫度傳感器3Wc，調(diào)節(jié)水流量的比例電磁閥3Sk和流量傳感器3Sc，防止水壓超壓的水壓表3Sx和安全閥14。通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水溫的自動化控制、水流和水壓的自動化控制。

　　優(yōu)選的，所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控單元31、人機(jī)對話單元32和執(zhí)行單元 33，監(jiān)控單元31分別與人機(jī)對話單元32和執(zhí)行單元33進(jìn)行信息交互，監(jiān)控單元31通過數(shù)據(jù)通信模塊312與上位機(jī)連接，執(zhí)行單元33分別與水路單元1、氣路單元2耦合連接。可與遠(yuǎn)程上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，設(shè)有操作方面的人機(jī)對話單元。

　　優(yōu)選的，所述的氣路單元2的氣壓穩(wěn)壓裝置21與真空泵22之間的氣管路 20采用能將真空泵22引向別處以隔離噪音的長度大于20m的長管路。由于氣壓穩(wěn)壓裝置21的設(shè)置使可以將真空泵22設(shè)置在遠(yuǎn)離治療主機(jī)的位置，避免噪音的影響。

　　優(yōu)選的，所述的水路單元1為無循環(huán)水、無水泵的單向直流結(jié)構(gòu)。采用既無噪音又無擾壓的無泵擾結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，簡化水路結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)水溫的精細(xì)化控制及有利于水溫響應(yīng)的靈敏度的提高，同時(shí)可以使所述的水路單元1采用無二次進(jìn)氣風(fēng)險(xiǎn)的無儲水罐結(jié)構(gòu)。

　　優(yōu)選的，在加熱模塊3W與出水口C之間還設(shè)有溫控開關(guān)3Ws，溫控開關(guān)3Ws 的觸點(diǎn)串聯(lián)在加熱裝置3W的電源電路上，當(dāng)溫度超過規(guī)定溫度值時(shí)，溫控開關(guān) 3Ws切斷加熱裝置3W的電源。

　　本實(shí)用新型的有益效果是通過水壓穩(wěn)壓裝置和氣壓穩(wěn)壓裝置穩(wěn)定管路系統(tǒng)中水壓與氣壓之間的壓力差，實(shí)現(xiàn)高效的脫氣效率和脫氣質(zhì)量。通過含有人機(jī)對話單元的監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)置在水路單元與氣路單元上的執(zhí)行部件實(shí)現(xiàn)高效的自動化，水溫恒定和多點(diǎn)操控，而且無需循環(huán)脫氣水、無需采用水泵通過整個(gè)設(shè)備基于優(yōu)化設(shè)計(jì)的運(yùn)行流程的合理操作控制，不僅能有效提高脫氣水的脫氣質(zhì)量、潔凈質(zhì)量、水溫舒適度及流量合適度的等級，而且還能極大地方便設(shè)備的操作使用和提升與上位機(jī)通信、譯碼監(jiān)測、多部件、遠(yuǎn)距離聯(lián)動操作的效率和準(zhǔn)確性，用戶可隨時(shí)通過人機(jī)界面查看該設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)值，通過鍵組對設(shè)備進(jìn)行相關(guān)操作，控制整個(gè)水處理設(shè)備運(yùn)行流程。