科创中国
一种用于高强度聚焦超声的水处理装置及控制系统
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2022-11-09 09:39:40
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 门松 | 2022-11-09 16:50:51
本实用新型公开一种用于高强度聚焦超声的水处理装置及控制系统，包括水净化处理设备、水脱气处理设备和流量控制设备，水净化处理设备连接水脱气处理设备，水脱气处理设备连接流量控制设备，其中，水净化处理设备至少包括用于过滤的滤芯和用于净化的若干个反渗透膜；水脱气处理设备至少包括脱气膜。该技术方案不仅实现了实时制备脱气水的功能，而且减少了水处理设备的体积，实现了水处理设备的小型化。另外，还实现了对治疗水箱进水量和出水量的精确控制，实时监测采集净化水中含氧量、电导率、温度等数据，保证水处理装置安全、可靠、稳定运行。
一种用于高强度聚焦超声的水处理装置及控制系统，包括水净化处理设备(100)、水脱气处理设备(200)和流量控制设备(300)，所述水净化处理设备(100)连接所述水脱气处理设备(200)，所述水脱气处理设备(200)连接所述流量控制设备(300)，其特征在于，所述水净化处理设备(100)至少包括用于过滤的滤芯(120)和用于净化的若干个反渗透膜(150)；所述水脱气处理设备(200)至少包括脱气膜(210)。
高强聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)技术被认为是 21 世纪无创治疗肿瘤的新技术，在临床应用中已成功“消融”多种肿瘤。它的工作原理为:通过换能器将电能转换为聚焦于检测对象的超声波束，使检测对象的待测部位温度在短时间内高于65°，从而使肿瘤细胞变性、坏死，达到热消融治疗肿瘤的目的。
在产生超声波束时，HIFU技术需要采用水作为能量耦合介质，实现能量转换耦合至检测对象。但是，传统的HIFU治疗系统的水处理设备在手术中常常不能满足HIFU治疗系统的需求，存在以下问题:首先，传统的HIFU治疗系统的水处理设备每个阀门需要人工控制，水经过一次恒温处理，很难达到使用要求；其次，水压难以控制，导致手术时水流速不恒定，水位难以控制，不能实现实时水净化处理，也不能定量的控制治疗水箱中的水量，水处理设备的自动化程度较低；最后，传统的HIFU治疗系统的水处理设备体积较大，占用手术室空间较大，给手术过程带来不便。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
本实用新型提供的一种用于高强度聚焦超声的水处理装置及控制系统，采用多个反渗透膜通过并联的方式进行纯水的制备，即保证了出水流速和质量，又不会增加HIFU系统的体积。同时，采用脱气膜的方式进行脱气处理，不仅实现了实时制备脱气水的功能，而且减少了水处理设备的体积，实现了水处理设备的小型化。另外，该控制系统采用主控芯片搭建外围电路方法对水处理装置进行控制，提供了人机交互界面和远程操作功能，通过流量控制模块控制流量计实现了对治疗水箱进水量和出水量的精确控制，通过氧溶解传感器、电导率传感器和温度传感器，主控芯片可以实时采集净化水中含氧量、电导率、温度等数据，保证水处理装置安全、可靠、稳定运行。
技术合作
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
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