СИСТЕМА ГЕНЕРАЦИИ УЛЬРАЗВУКОВЫХ ВОЛН И СПОСОБ КОНФИГУРАЦИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СИСТЕМЫ
ULTRASONIC WAVE GENERATION SYSTEM AND METHOD OF ULTRASONIC SYSTEM CONFIGURATION

Изобретение относится к системе генерации ультразвуковых волн, в частности, для обработки в медицинских и/или эстетических целях, согласно пункту 1 формулы изобретения, а также к системе конфигурации ультразвуковой системы согласно пунктам 12 и 13 формулы.
Ультразвуковые волны применяются для воздействия на биологическую ткань в медицинских, терапевтических и косметических целях, а также в научных исследованиях. Обычно понятие «ультразвуковые волны» означает колебания с частотой свыше 20 кГц. При этом часто применяются, в частности, так называемые высокочастотные ультразвуковые колебания в диапазоне от 0,7 до 20 МГц.
Системы для генерации ультразвуковых волн для обработки биологической ткани содержат обычно блок управления и ультразвуковую головку. Ультразвуковая головка соединена посредством электрического провода с сигнальным выходом блока управления. Кроме того, ультразвуковая головка содержит участок для наложения на биологическую ткань, причем в ультразвуковой головке вблизи участка наложения генерируемые блоком управления периодические электрические сигналы преобразуются в ультразвуковые волны.
Известны системы для генерации ультразвуковых волн, с помощью которых возможно воздействие на ткань только при заданной ультразвуковой частоте.
Из ЕР 1747818 известна система генерации ультразвуковых волн, которая во время обработки позволяет производить чередование нескольких ультразвуковых частот с заданной переменной частотой.
Названные выше системы генерации ультразвуковых волн находят применение при широкой палитре медицинских показаний и/или косметических назначений.
Поэтому в основу изобретения положена задача упрощения пользования известными системами пользователем.
Данная задача решается посредством системы генерации ультразвуковых волн, применяемых, в частности, при обработке в медицинских и/или эстетических целях, согласно пункту 1 формулы изобретения, а также посредством способа конфигурации такой ультразвуковой системы согласно пункту 12 формулы и способа конфигурации ультразвуковой системы согласно пункту 13 формулы. Предпочтительные варианты выполнения системы согласно изобретению приведены в пунктах 2-11 формулы изобретения. Предпочтительный вариант выполнения способа как согласно пункту 12, так и согласно пункту 13 приведен в пункте 14. В результате содержание всей формулы изобретения определенно отражено в описании в результате ссылки на нее.
Изобретение покоится на осознании заявителем того факта, что, хотя широкий диапазон применения ультразвуковых волн для воздействия на биологическую ткань и обеспечивается ранее известными системами генерации ультразвуковых волн, однако присутствует значительный недостаток, проявляющийся во время применения на человеке.
Известные ранее аппараты являются очень затратоемкими и/или требуют из-за сложности обслуживания присутствие специального персонала в целях обеспечения надлежащего применения ультразвуковых волн и, в частности, для предупреждения повреждений биологической ткани в результате применения ультразвуковых волн с неправильными параметрами, в частности неправильно выбранными частотами, показателями интенсивности или продолжительности применения.
В результате причиняется значительное неудобство, так как в каждом случае обработки пациент вынужден обращаться к специальному персоналу. Однако желательно, чтобы в большинстве областей применения при воздействии на биологическую ткань в медицинских, терапевтических или косметических целях ультразвуком на протяжении длительного отрезка времени, например в течение двух или трех недель, проводилось множество сеансов, часто несколько сеансов в течение одного дня. Однако при амбулаторном режиме это почти невозможно, поскольку это очень сильно ограничивает пациента, который для обработки вынужден обращаться к специальному персоналу.
Поэтому отмечается большая необходимость в усовершенствовании известных ранее систем генерации ультразвуковых волн таким образом, чтобы были устранены указанные недостатки при частых амбулаторных обработках.
Также изобретение покоится на осознании заявителем того факта, что, в частности, задание правильных параметров обработки специальным персоналом имеет существенное значение и что, в частности, опасность причинения повреждения пациенту вследствие воздействия на биологическую ткань неправильно параметризированным ультразвуком является соответственно большой.
Согласно изобретению система генерации ультразвуковых волн, в частности, для обработки в медицинских и/или эстетических целях включает в себя аппарат практического назначения с блоком управления и ультразвуковой головкой. Блок управления выполнен взаимодействующим с ультразвуковой головкой таким образом, что блоком управления могут задаваться параметры обработки для работы ультразвуковой головки. В отношении этой основной конструкции система согласно изобретению соответствует ранее известным системам.
Существенное значение имеет тот факт, что система согласно изобретению содержит блок программирования, выполненный с возможностью программирования блока управления с использованием параметров обработки, при этом:
- блок программирования имеет блок ограничения доступа и/или
- система содержит базовую станцию с блоком программирования, выполненную с возможностью образования канала передачи данных, связанного с аппаратом практического назначения для программирования блока управления с помощью блока программирования, причем аппарат практического назначения и базовая станция выполнены в виде раздельных узлов.
Таким образом впервые с помощью системы генерации ультразвуковых волн стало возможным применение ультразвука самим пациентом, причем, с одной стороны, прибор практического назначения может программироваться для применения во многих разных областях путем задания соответствующих параметров обработки и, с другой стороны, благодаря наличию блока ограничения доступа и/или благодаря раздельному выполнению базовой станции и прибора практического назначения исключается изменение пациентом параметров обработки.
Следовательно, врачом или специально обученным персоналом могут программироваться с помощью блока программирования подходящие для соответствующей обработки параметры в блоке управления и затем прибор практического назначения может быть передан в распоряжение пациента. В частности, пациент может проводить, например, на дому несколько раз обработку с применением прибора практического назначения, при этом пациент при необходимости может приводить в действие прибор практического назначения с помощью расположенного предпочтительно на этом приборе включателя или выключателя, но однако не может изменить и, в частности, ошибочно задать параметры обработки. Следовательно, отпадает необходимость, в частности, в амбулаторной обработке пациента. В результате личное посещение врача или специально обученного персонала может происходить через значительно большие периоды, например через неделю, после которого специальный персонал может оптимизировать при необходимости параметры обработки посредством программирующего блока. Система согласно изобретению может быть выполнена согласно первому варианту таким образом, что блок программирования будет содержать блок ограничения доступа. Этот блок ограничения доступа может быть выполнен известным образом, в частности он может ограничивать доступ путем запроса пароля. Также в рамках изобретения предусмотрено, чтобы доступ ограничивался механически, например посредством запираемой ключом защитной крышки для клавиш управления.
Согласно другому варианту изобретения система содержит базовую станцию с блоком программирования, причем прибор практического назначения и базовая станция выполнены в виде раздельных узлов.
Благодаря этому только в результате пространственного разделения исключается возможность изменения пациентом параметров обработки. Базовая станция находится у врача или специально обученного персонала, а пациенту передается только прибор практического назначения, вследствие чего невозможно изменение параметров обработки.
Также в рамках изобретения предусмотрена комбинация обоих вариантов, при которой базовая станция содержит блок программирования с блоком ограничения доступа, в результате чего дополнительно предупреждается пользование блоком программирования некомпетентными лицами.
Положенная в основу изобретения задача решается также способом конфигурации ультразвуковой системы, в частности, для обработки в медицинских и/или эстетических целях. Способ включает в себя следующие этапы:
На этапе А проводится подготовка базовой станции с блоком программирования. На этапе В задаются программируемые блоком программирования параметры обработки. На этапе С создается канал передачи данных между блоком управления аппарата практического назначения и блоком программирования, при этом аппарат практического назначения содержит ультразвуковую головку, соединенную с блоком управления.
На этапе D проводится программирование блока управления с использованием параметров обработки с помощью блока программирования и на этапе Е прерывают канал передачи данных между блоком управления и блоком программирования.
Следовательно, способ согласно изобретению обеспечивает достижение названных выше преимуществ, поскольку после проведения этапа Е, т.е. после прерывания канала передачи данных, изменение параметров обработки в аппарате практического назначения уже более не возможно.
Также лежащая в основе изобретения задача решается посредством способа конфигурации ультразвуковой системы, в частности, для обработки в медицинских и/или эстетических целях, при этом способ содержит следующие этапы:
На этапе А' проводится приготовление аппарата практического назначения с блоком управления и ультразвуковой головкой, присоединенной к блоку управления. На этапе В' подготавливается блок программирования, присоединенный к блоку управления для обмена данными, причем управление блоком программирования заблокировано блоком ограничения доступа. На этапе С' происходит прерывание ограничения доступа к блоку программирования. На этапе D' задаются параметры обработки, программируемые блоком программирования. На этапе Е' программируется блок управления с использованием параметров обработки посредством блока программирования и на этапе F' снова проводится установление ограничения доступа к блоку программирования.
Также и здесь обеспечиваются указанные ранее преимущества, так как, в частности, после проведения этапа G' вследствие действующего ограничения доступа исключается изменение параметров обработки некомпетентным лицом.
Предпочтительно аппарат практического назначения выполнен таким образом, что параметры обработки могут быть изменены только с помощью блока программирования.
Это может быть реализовано в предпочтительном варианте выполнения за счет того, что в аппарате практического назначения и в блоке программирования заложен код опознания, а блок управления и блок программирования выполнены таким образом, что только при наличии совпадающего кода опознания может происходить программирование. В результате исключается изменение параметров обработки некомпетентным лицом с помощью дополнительного блока программирования.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения аппарат практического назначения выполнен в виде ручного аппарата. Этим достигается упрощение пользования пациентом.
Предпочтительно аппарат практического назначения содержит аккумулятор для работы, по меньшей мере, блока управления и ультразвуковой головки. Благодаря этому повышается комфорт при пользовании пациентом.
В частности, при этом оптимальном варианте выполнения предпочтительно, чтобы дополнительно было предусмотрено наличие кабеля для зарядки или зарядной станции для зарядки аккумулятора аппарата практического назначения.
Канал передачи данных между блоком управления и блоком программирования может обеспечиваться известным образом без применения кабеля. В частности, предпочтительно, чтобы блок управления и блок программирования содержали соответственно радиоблок для образования канала передачи данных.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения базовая станция содержит вставочное углубление для аппарата практического назначения. В частности, предпочтительно, чтобы аппарат практического назначения и базовая станция содержали соответственно электрические контакты, расположенные так, чтобы при нахождении аппарата практического назначения во вставочном углублении базовой станции они были электрически соединены между собой для обмена данными. В результате возможно особо простое и интуитивное применение врачом или специально обученным персоналом: для программирования аппарат практического назначения вставляют во вставочное углубление базовой станции и уже одним этим создается канал передачи данных между блоком программирования базовой станции и блоком управления аппарата практического назначения.
Предпочтительно базовая станция содержит панель управления для выбора параметров обработки, программируемых блоком программирования. В результате простым способом врач или специально обученный персонал может задавать параметры обработки. Также в рамках изобретения предусмотрено, чтобы базовая станция имела интерфейс для канала передачи данных, соединенного с компьютером, благодаря чему с помощью компьютера могут задаваться параметры обработки.
Другой существенный аспект настоящего изобретения, как уже было описано выше, состоит в том, что аппарат практического назначения выполнен многофункциональным, т.е. путем задания разных параметров обработки аппарат практического назначения применим в разных областях. Поэтому аппарат практического назначения предпочтительно выполнен таким образом, чтобы была возможной генерация ультразвуковых волн в диапазоне от 0,7 до 20 МГц. В частности, предпочтительно, чтобы могли быть генерированы, по меньшей мере, ультразвуковые волны с частотой ок. 10 МГц.
Параметры обработки, задаваемые блоком программирования, включают в себя предпочтительно один или несколько из следующих параметров:
- генерируемая ультразвуковой головкой ультразвуковая частота предпочтительно в диапазоне от 0,7 до 20 МГц;
- последовательность образованных ультразвуковой головкой ультразвуковых частот и продолжительность применения каждой ультразвуковой частоты;
- предпочтительно последовательность, по меньшей мере, из двух частот при соответствующей продолжительности применения, причем после прохождения последовательности частот проводится повторение до момента достижения общей продолжительности применения; при этом предпочтительными последовательностями частот являются 5/10 МГц;
- общая продолжительность обработки предпочтительно в диапазоне от 1 до 30 минут, особо предпочтительно в диапазоне от 1 до 10 минут;
2
- интенсивность ультразвука, генерируемого ультразвуковой головкой; предпочтительно интенсивность лежит в диапазоне от 0,1 до 1 Вт/см;
- последовательность интенсивности генерируемого ультразвука; предпочтительна последовательность, по меньшей мере, из двух интенсивностей, причем после прохождения последовательности интенсивностей проводится повтор до момента достижения общей продолжительности применения;
- длительность импульсов при пульсирующей генерации ультразвука посредством ультразвуковой головки;
- максимальная общая продолжительность всех ультразвуковых обработок в единицу времени, предпочтительно максимальная общая продолжительность всех ультразвуковых обработок в день;
- максимальное количество ультразвуковых обработок в единицу времени, предпочтительно максимальное количество ультразвуковых обработок в день.
2
2
Примером задания параметров обработки может служить: 10-минутная общая продолжительность обработки; постоянная ультразвуковая частота, составляющая 10 МГц; 1-я интенсивность, составляющая 0,2 Вт/см при продолжительности 5 минут в пульсирующем режиме: соответственно генерация ультразвука в течение 10 мс при перерыве 10 мс, затем 2-я интенсивность, составляющая 0,5 Вт/см при продолжительности 5 минут в пульсирующем режиме, соответственно генерация ультразвука в течение 10 мс при перерыве 20 мс.
Как уже отмечалось выше, предпочтительно, чтобы параметры обработки включали в себя и параметры проведения ультразвуковой обработки самим пользователем, в частности максимальную общую продолжительность обработки и/или максимальное количество ультразвуковых обработок в единицу времени. В результате обеспечивается возможность для врача или специального персонала воспрепятствовать слишком частым случаям применения. Например, предпочтительно, чтобы система согласно изобретению была выполнена такой, чтобы можно было задавать максимальное количество обработок в день. Таким образом пользователь может проводить в течение одного дня не более заданного количества обработок; попытка же проведения обработки, выходящей за пределы максимального количества, пресекается за счет того, что при включении будет отсутствовать ультразвук. Предпочтительно выдается дополнительно визуальное и/или акустическое тревожное сообщение.
В качестве альтернативы и/или дополнения предпочтительно, чтобы система согласно изобретению была выполнена таким образом, чтобы могла задаваться максимальная общая продолжительность обработки в единицу времени. При таком предпочтительном варианте выполнения врач или специальный персонал могут задавать максимальное проведение обработки в выбранную единицу времени при заданной общей продолжительности, независимо от количества обработок. Например, целесообразно задавать максимальную общую продолжительность обработки в день, благодаря чему пользователь за один день, независимо от количества применений, не превысит заданную общую продолжительность обработки и тем самым ткань будет защищена от сильного нагружения. Также и здесь предпочтительно такое выполнение системы согласно изобретению, чтобы попытка проведения обработки, выходящей за рамки максимальной общей продолжительности, пресекалась в результате того, что при включении не будет генерироваться ультразвук. Предпочтительно выдается дополнительно визуальное и/или акустическое тревожное сообщение.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения блок управления содержит блок памяти, выполненный с возможностью хранения данных о случаях применения, предпочтительно для хранения количества проведенных ультразвуковых обработок. Благодаря этому для врача или специального персонала упрощается возможность проверки количества проведенных пользователем обработок.
В частности, предпочтительно, чтобы блок памяти имел функцию даты и/или функцию времени и был выполнен с возможностью хранения даты и/или времени по каждой проведенной ультразвуковой обработке. Таким образом каждый случай применения будет протоколироваться пользователем автоматически с указанием времени и/или даты, предпочтительно с указанием даты и времени, вследствие чего врач или специальный персонал будет в состоянии проверить на соответствие проведенной пользователем обработки заданным параметрам.
Предпочтительно блок памяти выполнен с возможностью передачи хранимых в нем данных в блок программирования, а блок программирования предпочтительно выполнен с возможностью индикации хранимых в памяти данных и/или для последующей передачи хранимых в памяти данных в компьютер.
Способы согласно изобретению созданы предпочтительно для их осуществления с помощью системы согласно изобретению или ее предпочтительного варианта выполнения. Система согласно изобретению выполнена предпочтительно с возможностью осуществления способа согласно изобретению или его оптимального варианта выполнения.
Другие преимущества и предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения дополнительно поясняются ниже с помощью примеров выполнения и фигур, на которых:
фиг.1 изображает аппарат практического назначения согласно первому примеру выполнения системы генерации ультразвуковых волн;
фиг.2 - аппарат практического назначения на фиг.1, вставленный в базовую станцию согласно первому примеру выполнения системы генерации ультразвуковых волн;
фиг.3 - второй пример выполнения системы генерации ультразвуковых волн, в котором аппарат практического назначения содержит блок программирования для блока ограничения доступа.
На фигурах одинаковые или одинаково действующие элементы обозначены одинаковыми позициями.
Первый пример выполнения системы генерации ультразвуковых волн содержит изображенный на фиг.1 аппарат 1 практического назначения, выполненный в виде ручного аппарата. На фиг.1 частичное изображение а представляет собой аппарат 1 практического назначения и частичное изображение b - аппарат 1 практического назначения в разрезе.
Аппарат 1 практического назначения содержит блок управления 2 и ультразвуковую головку 3.
Также предусмотрен отсек для размещения аккумуляторов 4, посредством которых блок управления 2 и ультразвуковая головка 3 снабжаются электрической энергией.
На противоположной от ультразвуковой головки 3 стороне предусмотрен включатель/выключатель 5 (не показан).
Пользователю остается только включить аппарат 1 практического назначения с помощью включателя/выключателя 5. Затем на ультразвуковую головку 3 подаются блоком управления 2 электрические сигналы таким образом, что хранящиеся в памяти блока управления параметры обработки реализуются в соответствии с ультразвуковыми волнами, генерируемыми ультразвуковой головкой 3. Следовательно, пользователю приходится только наложить ультразвуковую головку 3 на обрабатываемый участок кожи или ткани или же провести по нему.
Аппарат 1 практического назначения в примере выполнения на фиг.1 выполнен с возможностью образования ультразвуковых волн с частотой 10 МГц.
Задаваемые параметры обработки включают в себя общую продолжительность обработки и интенсивность генерируемого ультразвука.
По достижении заданной продолжительности обработки аппарат 1 практического назначения автоматически отключается посредством блока управления 2.
На фиг.2 представлен аппарат 1 для обработки на фиг.1, расположенный во вставочном углублении 6 базовой станции 7.
Базовая станция 7 содержит клавиши 8 управления и индикатор 9.
Посредством (не показанных) электрических контактов аппарата 1 практического назначения и базовой станции 7 создается канал передачи данных между (не показанным) блоком программирования базовой станции 7 и блоком управления 2 аппарата 1 практического назначения после вставления аппарата 1 практического назначения во вставочное углубление 6 базовой станции 7.
Теперь врач или специальный персонал может задавать с помощью клавиш 8 управления параметры обработки, программируемые посредством блока программирования базовой станции 7 в блоке управления 2 аппарата 1 практического назначения.
После этого аппарат 1 практического назначения может быть снова извлечен и передан пользователю для последующей обработки с вновь установленными параметрами обработки.
В целях контроля за заданными параметрами последние появляются на индикаторе 9 при выборе с помощью клавиш 8 управления.
На фиг.3 представлен другой пример выполнения системы генерации ультразвуковых волн согласно изобретению.
В этом примере выполнения предусмотрено наличие аппарата 1' практического назначения, который по основному устройству схож с аппаратом 1 практического назначения на фиг.1.
Аппарат 1' практического назначения содержит ультразвуковую головку 3', блок управления 2', аккумуляторы 4'и включатель/выключатель 5'.
В отличие от первого примера выполнения во втором примере выполнения в аппарат 1' практического назначения встроен также блок программирования вместе с блоком управления V. Кроме того, аппарат 1' практического назначения содержит сенсорно-тактильное индикаторное табло 10', применяемое одновременно для ввода данных и их индикации.
В этом примере выполнения не требуется базовая станция, так как параметры обработки задаются непосредственно через сенсорно-тактильное индикаторное табло (Touch-Display) 10'.
В целях предупреждения изменения параметров обработки некомпетентными лицами и, в частности, самим пользователем, блок программирования аппарата 1' практического назначения содержит блок ограничения доступа. Этот блок выполнен таким образом, что сначала должен быть введен пароль и только после ввода правильного пароля становится возможным изменение параметров обработки.
Следовательно, в этом примере выполнения врач или специально обученный персонал может задавать непосредственно через индикаторное табло 10', после разблокирования ограничения доступа, введением пароля параметры обработки и затем снова активировать ограничение доступа.
Пользователь, которому не известен пароль, может единственно запустить путем включения и выключения аппарата 1' практического назначения с помощью включателя/выключателя 5', как это было описано в первом примере выполнения, генерацию ультразвука с заданными параметрами обработки.