音乐调制的经皮电神经刺激疼痛治疗仪的制作方法

文档序号:1185489阅读:318来源:国知局
专利名称:音乐调制的经皮电神经刺激疼痛治疗仪的制作方法
技术领域
本发明涉及的是为人类治病的医疗仪器,特别是应用于疼痛治疗的音乐调制的经 皮电神经刺激疼痛治疗仪。
背景技术
根据医疗原理,刺激人体穴位时会激活内源性阿片系统,促使释放内源性阿片肽; 刺激粗神经纤维,关闭间门,抑制痛觉传入;改善局部血液循环,加速清除致痛物质。目前使 用的TENS镇痛仪存在下述问题,1)程序模式固定,人体很容易产生适应性和耐受性,影响 治疗效果;2)刺激单调,不能满足患者的个性化要求。使用单纯音乐疗法对于中度以上疼 痛效果欠佳。

发明内容
本发明的目的是提出一种音乐调制的经皮电神经刺激疼痛治疗仪,它是由机盒、 按键电路、单片机电路、升压电路、输出电路、音频处理电路和电源电路组成。图1为方框原 理图,图2为电路原理图,单片机电路是以单片机芯片为核心,按键电路的Kl接入单片机 芯片的10脚,单片机芯片的11、12、13、14脚接输出电路的输入端,输出电路的输出端接插 孔J3再外接输出探头,升压电路的输入与单片机芯片的18脚相连接,升压电路的输出通过 R19、R20中间头与输出电路Ql 1、Q13的发射极相连接,升压电路的输出通过R19、R20与音 频处理电路的输出相连接,音频处理电路的输入通过插孔Jl与外接MP3相连接,电源电路 的12V稳压电路的输入端与单片机芯片的8脚相连接。下面详述各电路的结构。1、单片机电路如图3所示,单片机是仪器的核心,本仪表选用Microchip公司的 28dsPIC30F2010单片机芯片,该芯片是改进的哈弗结构,优化过的C编译器指令集,具有84 跳具备灵活寻址模式的基本指令,片内16位闪存数字信号控制器,1KB片内EEPR0M,具有4 个占空比发生器,具有4种工作模式的专用时基,6个PWM输出通道,每个通道有互补或者独 立的输出模式。本仪器使用了 4个PWM输出通道和一个定时器做波形输出,PA+、PA-、PB+ 和PB-为PWM输出,PV2为定时器输出。以一路波形输出为例,PA+和PA-交替输出高电平 一次,完成一次电刺激,这种交替为固定频率。PV2输出电平从本次高电平到来,至下次高电 平到来为一个周期,PV2的变化频率即是仪器的波形频率,波形时序图如图4所示2、升压电路如图5所示,升压电路由Q2、D3、L2和C6组成,其中Q2为晶体管9013, D3为1N4007,它把输入的周期脉冲信号幅度放大,升至53V。D4、D6单向导通,使C6只能通 过D3充电。电路中Vright和Vleft分别连接音频处理电路的左声道和右声道的输出,它 用来调制升压电路的幅度。VDl和VD2分别是这两路调制脉冲的输出。3、输出电路如图6所示,输出电路由4个2N5551和2个2N5401组成,它对升压电 路的输出电压信号扩流,其中Q3、Q4和Qll为一组,对应插孔J3的第2脚,Q8、Q9和Q13为 一组,对应插孔J3的第1脚,当VDl为高PA+也为高时Q3、Q11导通,J3输出是2脚高,1脚低。当PA-为高时Q8、Q13导通,J3输出是1脚高,2脚低。通过调节分压电路中的R19和 R20可以调整输出的强度。PB支路的原理与PA完全一致。4、音频处理电路如图7所示,音频处理电路由三个OPl 13运放组成,其中1个运放 接成电压基准,另外两路接成比较器,比较器放大基准电压Vref和从插孔输入的MP3音频 电压信号的差值,使音乐电压信号有足够的幅值推动输出电路的晶体管Qll和Q13。5、电源电路如图8所示,在本仪器中除音频处理电路使用12V电源电压以外,其它 电路均为5V直流供电,所以电源电路为两路电源设计,其中一路为全局电源,从插孔接入 6V直流电源,由LM7805线性稳压模块稳压成5V输出;另外一组电源是直流12V电源,它由 LM7812组成,LM7812为12V线性稳压器,由于输入电源为5V,达不到LM7812的最小输入电 压,则由Ql、Ll和Dl组成升压电路,将单片机给出的PVl信号放大至22V以上,为LM7812 提供足够的输入电压。当单片机将PVl为高电平时,升压电路工作,当PVl为低电平时,升 压电路不工作,为LM7812半波供电,LM7812输出12V。本发明的工作过程是这样的。疼痛不仅是生理的,它包括心理成分。音乐对人的身心具有显著的调节作用。人 体正常细胞的生长、繁殖及内脏、大脑等都有特定的振动节律,那些使人感到舒畅的音乐, 实际上正好与人们的生理振动节律合拍、协调;音乐还可以作用于大脑,提高神经细胞的兴 奋性,改变情绪状态,唤起积极、健康的情绪;通过神经及神经体液的调节,促进机体分泌一 些对健康有益的激素。患者通过MP3播放器可以选择自己喜欢的音乐欣赏,辅以音乐治疗, 双管齐下。本发明是在单片机控制下产生电脉冲波,并用患者喜好的MP3输出的音乐进行调 制,使作用在人体上的电脉冲波产生非常多的变化,在MP3音乐的配合下大大增强疼痛治 疗的效果。本发明的有益效果1.复合物理、音乐等多种模式平衡镇痛,通过多途径综合发挥作用,符合最现代的 疼痛治疗理念。2.通过调整机体自身神经功能,减少外源性镇痛药的需求,提高了医疗安全,故社 会和经济效益广阔。3.电刺激脉冲振幅随着音乐的强弱而变化,而且音乐的左右声道分别对应两路输 出,使两路输出脉冲各不相同,特殊的音乐调制经皮神经电刺激(TENS)电信号与患者自己 所选音乐同步作用,提高了疗效,以上均在胃肠手术病人术后临床应用中表现出显著地镇 痛效果。这种变化的刺激不仅最大程度解决了机体对TENS的适应性和耐受性的问题,也 实现了镇痛的个体化需求。


图1为本发明方框原理图;图2为本发明总电路原理图;图3为本发明单片机电路原理图;图4为本发明波形时序图5为本发明升压电路原理图;图6为本发明输出电路原理图;图7为本发明音频处理电路原理图;图8为本发明电源电路原理图。
具体实施例方式从图2看出,本发明是由机盒、按键电路2、单片机电路1、升压电路5、输出电路3、 音频处理电路4和电源电路6组成,其特征在于按键电路的Kl接入单片机芯片的10脚,单 片机芯片的11、12、13、14脚接输出电路的输入端,输出电路的输出端接插孔J3再外接输出 探头,升压电路的输入与单片机芯片的18脚相连接,升压电路的输出通过R19、R20中间头 与输出电路Qll、Q13的发射极相连接,升压电路的输出通过R19、R20与音频处理电路的输 出相连接,音频处理电路的输入通过插孔Jl与外接MP3相连接,电源电路的12V稳压电路 的输入端与单片机芯片的8脚相连接。
权利要求
一种音乐调制的经皮电神经刺激疼痛治疗仪,它主要由机盒、按键电路(2)、单片机电路(1)、升压电路(5)、输出电路(3)、音频处理电路(4)和电源电路(6)组成,其特征在于按键电路的K1接入单片机芯片的10脚,单片机芯片的11、12、13、14脚接输出电路的输入端,输出电路的输出端接插孔J3再外接输出探头,升压电路的输入与单片机芯片的18脚相连接,升压电路的输出通过R19、R20中间头与输出电路Q11、Q13的发射极相连接,升压电路的输出通过R19、R20与音频处理电路的输出相连接,音频处理电路的输入通过插孔J1与外接MP3相连接,电源电路的12V稳压电路的输入端与单片机芯片的8脚相连接。
全文摘要
本发明的目的是提出一种音乐调制的经皮电神经刺激疼痛治疗仪,它是由机盒、按键电路、单片机电路、升压电路、输出电路、音频处理电路和电源电路组成。本发明是在单片机控制下产生电脉冲波,并用患者喜好的MP3输出的音乐进行调制,使作用在人体上的电刺激脉冲振幅随着音乐的强弱而变化,而且音乐的左右声道分别对应两路输出,使两路输出脉冲各不相同,特殊的音乐调制经皮神经电刺激(TENS)电信号与患者自己所选音乐同步作用,提高了疗效。这种变化的刺激不仅最大程度解决了机体对TENS的适应性和耐受性的问题,也实现了镇痛的个体化需求。
文档编号A61N1/36GK101905060SQ201010222358
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者张咸伟, 邓乾, 陈志军 申请人:华中科技大学同济医学院附属同济医院
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