[发明专利]一种多功能关节炎检测与治疗系统及其方法

说明书

本发明公开了一种多功能关节炎检测与治疗系统及其方法，系统包括成像激光器、成像激光光纤、二维凹面阵超声换能器、功率放大器、数据采集处理系统、成像系统、函数发生器、治疗激光光纤以及治疗激光器；其中，二维凹面阵超声换能器、功率放大器、数据采集处理系统、成像系统顺序连接；成像激光器与成像激光光纤相连接，成像激光光纤耦合到二维凹面阵超声换能器；治疗激光器与治疗激光光纤相连接，治疗激光光纤耦合到二维凹面阵超声换能器；函数发生器与功率放大器相连接。本发明通过光声成像与超声波成像进行互补，具有实现关节炎的检测、治疗和治疗效果的评估等全方位功能。

技术领域

本发明涉及医学诊断与治疗的技术领域，尤其涉及到一种多功能关节炎检测与治疗系统及其方法。

背景技术

目前，中国的骨关节炎患者越来越多，其发病率远超心脑血管疾病，致残率高，严重损害患者的生活自理能力和劳动能力。其药物治疗止疼不治病，治标不治本；手术治疗创伤较大，关节镜治疗有短期效果，容易复发；激光治疗与超声波治疗具有非侵入性，无副作用，成为最佳选择之一。

超声波机械效应：可引起组织细胞内物质运动，可以改变细胞膜的通透性使细胞内部结构发生变化，导致细胞的功能变化，提高再生机能，使坚硬的结缔组织延伸，软化组织，增强渗透。温热效应：在人体组织中传播时，其能量不断地被组织吸收而变成热量，其结果是组织细胞的自身温度升高。超声波的温热作用对骨和结缔组织尤为显著。超声波可以促进髌前囊前弥散、触变、聚合和解聚、消炎、空化。神经兴奋性降低，神经传导速度减慢，有镇痛、解痉作用。加强组织的血液循环，提高组织的血液循环，提高细胞通透性，改善组织营养，促进水肿吸收。超声波治疗髌前囊炎可以避免上述手术治疗所带来的副作用，具有安全性和高效性。激光作用于人体的作用包括：(1)消炎作用：激光照射后，能刺激机体产生较强的防御免疫功能，增强体液杀菌能力、增强吞噬细胞功能、增加免疫球蛋白、增强肾上腺皮质功能、提高淋巴细胞转化能力等，从而能发挥消炎、消肿作用。(2)止痛作用：激光能降低感觉神经兴奋性，因而可以发挥镇痛作用。(3)促进组织再生：氦-氖激光能增强胶原纤维及毛细血管的再生能力，小功率激光能促进上皮生长，加速溃疡面的修复和愈合。此外，激光还有降低血压等作用。它对伤口感染、关节扭伤、关节挫伤、腰肌劳损、神经痛、肩周炎等均有良好的治疗作用。

超声成像能够提供高分辨率的解剖学成像和识别异常血流的高灵敏度，并且已显示出区分活动性和非活动性滑膜炎以及骨关节炎的能力。但缺氧是作为炎性关节炎的一个重要生物标志物，超声成像不能评估缺氧。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种多功能关节炎检测与治疗系统，由于光声成像的光吸收特异性可以评估充血和缺氧来识别关节炎的程度，本发明的系统通过光声成像与超声波成像进行互补，实现关节软骨定位以及关节内的滑膜充血与水肿进行光声成像定位。接着用选择激光或超声波进行精准治疗。治疗结束后，可用光声成像或超声波成像对治疗的效果进行评估。该系统具有实现关节炎的检测、治疗和治疗效果的评估等全方位功能。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：

一种多功能关节炎检测与治疗系统，包括成像激光器、成像激光光纤、二维凹面阵超声换能器、功率放大器、数据采集处理系统、成像系统、函数发生器、治疗激光光纤以及治疗激光器；

其中，二维凹面阵超声换能器、功率放大器、数据采集处理系统、成像系统顺序连接；成像激光器与成像激光光纤相连接，成像激光光纤耦合到二维凹面阵超声换能器；治疗激光器与治疗激光光纤相连接，治疗激光光纤耦合到二维凹面阵超声换能器；函数发生器与功率放大器相连接；

所述成像激光器，用于产生光声信号；

所述成像激光光纤，用于成像激光从成像激光器到激光靶点的传输；

所述二维凹面阵超声换能器，用于发射治疗与成像超声波，接收成像超声波；

所述功率放大器，用于放大超声波发射脉冲的功率；