專利名稱：可植入遙控電針刺激儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于針灸科研和醫(yī)療的可植入遙控電針刺激儀。
技術(shù)背景目前的針刺療法所采用的治療裝置分為傳統(tǒng)的金屬針和電針刺激儀。金 屬針分為針柄和針體，針體尖而鋒利，可穿透皮膚到達皮下層組織，包括穴位或非穴位；它的進針方法為手持扎針；刺激方法為手動捻針法和電針刺激法。在開展針剌作用機理的科研工作時，往往需要開展動物實驗，由于動物不 能同病人一樣主動配合針刺，故需將動物束縛固定或麻醉后才能實施進針和捻 針刺激。但被強制固定或被麻醉的動物的生理機能狀態(tài)與平靜的狀態(tài)完全不同， 這樣的狀態(tài)所獲得的針刺研究結(jié)果難以完全說明醫(yī)療上針刺的機理。此現(xiàn)狀使 針灸研究處于低谷徘徊的局面，也消耗了大量的科研資金和人力。由于人的操作的每個動作存在細微差異，醫(yī)生手持捻針動作之間的細微的 差別使得手工捻針刺激的刺激效果比較持久。但是，手工捻針技術(shù)需要比較長 期的臨床實踐鍛煉提高，而且對醫(yī)生而言是需要消耗體力和精力的勞動。電針 刺激儀以節(jié)律性的刺激電脈沖信號代替醫(yī)生的人工手動捻針，減輕了醫(yī)生的體 力消耗。電針時，此信號通過導(dǎo)線被輸送到針體，來實現(xiàn)對穴位或刺激點刺激。 電針刺激代替針灸醫(yī)生的人工手動捻針的另外一個優(yōu)點是使得刺激容易量化， 而且操作儀器比較容易，初級醫(yī)生也可比較容易地掌握。但是，最初的電針刺激儀的刺激信號是固定頻率的，規(guī)律性非常強。醫(yī)學(xué) 研究已經(jīng)證明機體對規(guī)律性刺激經(jīng)一定的時間將產(chǎn)生適應(yīng)，適應(yīng)后該刺激對機 體的控制效應(yīng)將降低，治療作用隨之減弱。為了避免由于刺激的規(guī)律性而產(chǎn)生 機體適應(yīng)的問題，現(xiàn)有的一些電針刺激儀經(jīng)過改進可以發(fā)出固定組合的調(diào)幅調(diào) 頻波，但是這些波形仍然具有規(guī)律性和單調(diào)重復(fù)的特點，故現(xiàn)有電針刺激儀所 發(fā)出的刺激波形仍然未解決刺激適應(yīng)問題。此外，無論是傳統(tǒng)的手工捻針刺激還是現(xiàn)有的電針儀，在完成針刺后，都 不能對所發(fā)生的刺激信號加以保存和復(fù)現(xiàn)，這樣就難以對治療方法和實驗過程 加以總結(jié)和研究，大大影響了臨床療效的提高和針刺機理的闡明。 實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，本實用新型提供了一種可植入遙控 電針刺激儀，它可遙控地控制電針剌激的過程，從而使操作者在不靠近受針刺
動物或人體的情況下，即可對動物或人體進行針剌，而不驚擾動物或人體，使 動物或人體保持清醒、自然而又相對自由活動的狀態(tài)。此外，通過遙控控制既 有利于根據(jù)需要調(diào)節(jié)刺激波形和刺激強度，保持刺激過程的平穩(wěn)性和可控性， 又有利于生成多頻率和多幅度任意組合波形的刺激信號，克服以往的電針儀刺 激信號規(guī)律性和單調(diào)重復(fù)的特點，同時還有助于記錄并完整復(fù)現(xiàn)當(dāng)前的波形， 以便經(jīng)驗總結(jié)和再次使用。本實用新型的技術(shù)方案是這樣構(gòu)成的，它包括遙控刺激控制裝置和刺激終 端，所述的遙控刺激控制裝置包括刺激波形特征量生成裝置、接口電路、無線 數(shù)據(jù)發(fā)射模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊、控制電路、及模擬波形生成電路；所述的 刺激波形特征量生成裝置通過接口電路與無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊連接，實現(xiàn)生成刺 激波形、將該刺激波形轉(zhuǎn)化成波形特征及地址數(shù)據(jù)后發(fā)送的功能；所述的無線 數(shù)據(jù)接收模塊經(jīng)控制電路與模擬波形生成電路連接，無線數(shù)據(jù)接收模塊具有接 收波形特征及地址數(shù)據(jù)的功能，控制電路具有對接收的數(shù)據(jù)進行校驗解碼、并 控制模擬波形生成電路生成對應(yīng)的模擬脈沖波形的功能；所述的模擬波形生成 電路的輸出端通過導(dǎo)線與刺激終端連接，實現(xiàn)輸出模擬脈沖波形的功能；所述 的刺激終端為可安置在皮膚或皮膚下穴位或非穴位位置的導(dǎo)電體。本實用新型在使用時，可將無線數(shù)據(jù)接收模塊、控制電路、模擬波形生成電 路及刺激終端固定在動物身上、或人體身上，使它們隨動物或人體自由移動； 或放置在動物附近、或人體附近。操作者通過刺激波形特征量生成裝置設(shè)置各 種刺激波形特征參數(shù)后，將波形特征參數(shù)及地址數(shù)據(jù)通過接口電路發(fā)送到無線 數(shù)據(jù)發(fā)射模塊，經(jīng)過編碼后通過無線模式發(fā)射；通過無線數(shù)據(jù)接收模塊及控制 電路對無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊發(fā)射的無線信號進行接收解碼并校驗，接著控制模擬 波形生成電路產(chǎn)生對應(yīng)具體的模擬脈沖波形電刺激信號；最后通過導(dǎo)線將該電 刺激信號傳遞給剌激終端，對動物或人體進行電針刺激。較之己有技術(shù)而言，本實用新型上述技術(shù)方案的有益效果是可在不接近受 刺動物體或人體的狀態(tài)下，通過遙控控制方式對動物、或人體產(chǎn)生類似于針灸 的電針刺激作用，從而既不影響動物、或人體的自由活動，又不對動物、或人體 產(chǎn)生驚擾。本實用新型上述技術(shù)方案的進一步改進在于所述的刺激波形特征量生成 裝置為計算機，計算機內(nèi)設(shè)有用高級語言編寫的波形控制程序，該波形控制程 序包括用于設(shè)置各種刺激波形參數(shù)的界面部分、用于生成可控或隨機波形的算 法核心部分、以及用于將上述生成的波形保存和復(fù)現(xiàn)的后臺數(shù)據(jù)庫程序，所述 算法核心部分具有可設(shè)置多頻率和多幅度任意組合的波形特征參數(shù)的功能。采用計算機及其內(nèi)部設(shè)置的波形控制程序作為刺激波形特征量生成裝置，
通過計算機進行遙控控制的方式，有利于調(diào)節(jié)產(chǎn)生更接近中醫(yī)醫(yī)生手動捻針刺 激信號的多頻率和多幅度任意組合波形的刺激信號，從而克服機體易產(chǎn)生適應(yīng) 的問題，使得刺激效應(yīng)持久有效；并可將治療和實驗的剌激過程中產(chǎn)生的刺激 波形信號保存在計算機內(nèi)，以方便后續(xù)針刺科研和臨床研究時復(fù)現(xiàn)，滿足科學(xué) 研究的需要。在臨床上，通過保存每次治療過程的刺激信號，有利于醫(yī)生對治 療效果和病人反應(yīng)做比較和分析，并可以對療效好的波形進行推廣。此外，醫(yī) 生或科研人員還可通過一臺儀器控制多個刺激輸出，同時治療多個病人或同時 刺激多只動物；這樣既提高了療效，又提高了醫(yī)生和科研人員的工作效率，使 得針刺研究和針刺醫(yī)療的水平得到明顯的提升。上述技術(shù)方案中的接口電路采用單片機完成，與計算機采用USB接口或 RS-232C接口連接，并連接到無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊完成數(shù)據(jù)校驗和編碼。為了便于發(fā)射和接收波形數(shù)據(jù)，上述無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊可采用無線電、或 超聲波、或紅外線專用模塊；① 采用無線電專用模塊時接口電路傳來的電子信號經(jīng)過單片機編碼處理 后，利用nRF905電路以GFSK形式在IMS頻段發(fā)射數(shù)據(jù)；② 采用紅外線專用模塊時接口電路傳來的電子信號經(jīng)過單片機編碼處理后，調(diào)制紅外線二極管以紅外線光強變化的方式發(fā)射數(shù)據(jù)；③ 采用超聲波專用模塊時接口電路傳來的電子信號經(jīng)過單片機編碼處理 后，控制超聲波發(fā)射器以超聲波強度變化的方式發(fā)射數(shù)據(jù)。上述無線數(shù)據(jù)接收模塊對應(yīng)可采用無線電、或紅外線、或超聲波專用模塊；① 采用無線電專用模塊時利用nRF905電路以GFSK形式在IMS頻段接收波形 特征及地址數(shù)據(jù)，并傳遞給控制電路進行校驗和處理；② 采用紅外線專用模塊時利用紅外線專用模塊接收波形特征及地址數(shù)據(jù)， 并傳遞給控制電路進行校驗和處理；(D采用超聲波專用模塊時利用超聲波模塊和濾波電路接收波形特征及地 址數(shù)據(jù)，并傳遞給控制電路進行校驗和處理。上述技術(shù)方案中的模擬波形生成電路主要由可編程升壓電路、高壓電子開關(guān)組成，用于形成實際電剌激脈沖波形；控制電路對可編程升壓電路編程，以得到不同幅值的電壓；控制電路對高壓電子開關(guān)的通斷進行控制，以得到不同 頻率和不同脈沖寬度的波形。為了將接收信號轉(zhuǎn)化為電壓、頻率、脈沖寬度都可以調(diào)節(jié)的實際電刺激波 形，上述所述模擬波形生成電路采用開關(guān)電路PWM調(diào)壓的方法對可編程升壓電路 的電壓進行控制，并根據(jù)PWM控制波形的持續(xù)時間決定可編程升壓電路輸出高電 平的時間；采用電容儲能，并使電容通過三極管短路放電的方法，實現(xiàn)脈沖高 電平的持續(xù)獲得和下降沿時刻迅速斬波，從而得到電壓、頻率、脈沖寬度都可 以調(diào)節(jié)的電刺激波形。由上述模擬波形生成電路形成的實際電刺激脈沖波形的參數(shù)為頻率范圍0-1000Hz，且每Hz可變；輸出脈沖幅值0-30伏，0. 5V步進可變；脈沖寬度0-1000 毫秒，lms步進可變。為了便于動物隨身攜帶或放置在病人身邊，刺激終端是體積為lmirf"50mirf 的導(dǎo)電體。所述的無線數(shù)據(jù)接收模塊、控制電路、模擬波形生成電路均為微型 部件，其重量為被刺激的動物體或人體的1/4—1/4000，體積小于5x6x8 cirf 。動物攜帶方式可以是多樣的，例如可以用松緊帶系于大鼠背部或粘貼在 動物的頸背部以及其他不易被動物撥動的部位。在動物實驗方面應(yīng)用時，2個刺激終端可事先安置在相鄰或遠隔的欲刺激穴 位(部位)的皮下部位或皮膚，如果采用預(yù)埋，經(jīng)過微創(chuàng)手術(shù)幾天的愈合期后 安置部位可完全無異樣感，微創(chuàng)手術(shù)在醫(yī)學(xué)上是成熟而簡單的。在對病人針刺 治療時，使用時可與現(xiàn)有的電針刺激儀器一樣，將刺激終端直接刺入2個相鄰或 遠隔的不同的穴位(部位)。模擬波形生成電路輸出端采用導(dǎo)線與刺激終端的導(dǎo) 線相連。正式針刺時，如果針刺對象是動物，就可不需要撲捉和固定動物，也不需 強制固定或麻醉動物，而是通過遙控發(fā)出刺激信號，避免了對動物的騷擾驚嚇; 由于刺激的控制在計算機，且是遙控的，因此刺激時以及刺激過程中實驗者都 可不接近動物或受針刺人體，可避免不必要的驚擾；由于刺激信號可從微弱開 始逐漸加大，因此刺激過程可以很平穩(wěn)。

圖l是本實用新型的工作原理示意圖；圖2是接口電路及無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊整機電路圖；圖3是無線數(shù)據(jù)接收模塊、控制電路、及模擬波形生成電路整機電路圖； 圖4是模擬波形生成電路原理示意圖； 圖5是刺激終端的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型內(nèi)容進行詳細說明 如圖1所示，本實用新型包括遙控刺激控制裝置和刺激終端2，所述的遙控剌激控制裝置包括刺激波形特征量生成裝置ll、接口電路12、無線數(shù)據(jù)發(fā)射模 塊13、無線數(shù)據(jù)接收模塊14、控制電路15、及模擬波形生成電路16;所述的刺 激波形特征量生成裝置11通過接口電路12與無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊13連接，實現(xiàn)生 成刺激波形、將該刺激波形轉(zhuǎn)化成波形特征及地址數(shù)據(jù)后發(fā)送的功能；所述的
無線數(shù)據(jù)接收模塊14經(jīng)控制電路15與模擬波形生成電路16連接，無線數(shù)據(jù)接收 模塊14具有接收波形特征及地址數(shù)據(jù)的功能，控制電路15具有對接收的數(shù)據(jù)進行校驗解碼、并控制模擬波形生成電路16生成對應(yīng)的模擬脈沖波形的功能；所述的模擬波形生成電路16的輸出端通過導(dǎo)線21與刺激終端2連接，實現(xiàn)輸出模擬 脈沖波形的功能；所述的刺激終端2為可安置在皮膚或皮膚下穴位或非穴位位置 的導(dǎo)電體。所述刺激波形特征量生成裝置11為計算機(也可以為單片機控制裝置)， 計算機內(nèi)設(shè)有用高級語言編寫的波形控制程序，該波形控制程序包括用于設(shè)置 各種剌激波形參數(shù)的界面部分、用于生成可控或隨機波形的算法核心部分、以 及用于將上述生成的波形保存和復(fù)現(xiàn)的后臺數(shù)據(jù)庫程序，所述算法核心部分具 有可設(shè)置多頻率和多幅度任意組合的波形特征參數(shù)的功能。使用時，通過鍵入 參數(shù)或選擇由計算機獲得的偽隨機數(shù)，通過參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整而得到可控的或隨 機的多頻率和多幅度組合波形的具體波形數(shù)據(jù)。計算機上可實現(xiàn)同時發(fā)出多道 不同或相同的波形數(shù)據(jù)。具體應(yīng)用時，可采用高級程序語言編寫用于控制和產(chǎn)生波形的專用計算機 軟件，實現(xiàn)下述功能① 可通過圖形化界面設(shè)置與刺激波形相關(guān)的參數(shù)，包括頻率、電壓、脈沖 寬度等波形數(shù)據(jù)特征，合成多頻率和多幅度組合的任意可控波形數(shù)據(jù)。② 或者選擇由計算機軟件生成多頻率和多幅度組合的任意隨機波形數(shù)據(jù)， 該波形數(shù)據(jù)最終可在模擬波形生成電路得到實際電刺激脈沖波形。③ 對手動設(shè)置或隨機生成的波形數(shù)據(jù)進行記錄，根據(jù)臨床治療或?qū)嶒炓?嚴(yán)格復(fù)現(xiàn)。④ 可同時生成多個不同或相同的波形數(shù)據(jù)，控制多路被遙控的電針刺激終J;山頓o上述接口電路12采用單片機，該單片機與計算機11采用USB接口或RS-232C 接口 (個人計算機標(biāo)準(zhǔn)串行接口)連接，并連接到無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊13完成數(shù) 據(jù)校驗和編碼。所述無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊13可采用無線電、或超聲波、或紅外線專用模塊；①采用無線電專用模塊時接口電路傳來的電子信號經(jīng)過單片機編碼處理 后，利用nRF905電路以GFSK形式在IMS頻段發(fā)射數(shù)據(jù)(如圖2中U4和RF部分。 nRF905電路是Nordic Semiconductor公司生產(chǎn)的集成無線數(shù)據(jù)通信芯片，它主 要是用來在433/900MHz頻段完成短距離數(shù)據(jù)通信。GFSK形式表示高斯頻率鍵控， 特征是對進行頻移鍵控的調(diào)制信號先進行高斯濾波來獲得更加緊湊的頻譜。MS 頻段表示"工業(yè)/醫(yī)學(xué)/科學(xué)"頻段)。② 采用紅外線專用模塊時接口電路傳來的電子信號經(jīng)過單片機編碼處理 后，調(diào)制紅外線二極管以紅外線光強變化的方式發(fā)射數(shù)據(jù)；③ 采用超聲波專用模塊時接口電路傳來的電子信號經(jīng)過單片機編碼處理后，控制超聲波發(fā)射器以超聲波強度變化的方式發(fā)射數(shù)據(jù)。上述無線數(shù)據(jù)接收模塊14可采用無線電、或紅外線、或超聲波專用模塊；無線接收模塊接收波形特征及地址數(shù)據(jù)后，在控制電路內(nèi)部對數(shù)據(jù)進行校驗從而確認(rèn)波形數(shù)據(jù)的有效性，然后控制電路15再根據(jù)波形特征量對模擬波形生成電路16進行控制，使其發(fā)出對應(yīng)的模擬脈沖波形；① 采用無線電專用模塊時利用nRF905電路以GFSK形式在IMS頻段接收波形 特征及地址數(shù)據(jù)，并傳遞給控制電路15進行校驗和處理(如圖3中U4和RF部 分)；② 采用紅外線專用模塊時利用紅外線專用模塊接收波形特征及地址數(shù)據(jù)， 并傳遞給控制電路15進行校驗和處理；③ 采用超聲波專用模塊時利用超聲波模塊和濾波電路接收波形特征及地址數(shù)據(jù)，并傳遞給控制電路15進行校驗和處理。所述模擬波形生成電路16主要由可編程升壓電路16. 1、高壓電子開關(guān)16. 2 組成(如圖4所示)，用于形成實際電刺激脈沖波形；控制電路15可對可編程 升壓電路編程，以得到不同幅值的電壓；控制電路15可對高壓電子開關(guān)的通斷 進行控制，以得到不同頻率和不同脈沖寬度的波形。由所述模擬波形生成電路 16形成的實際電刺激脈沖波形的參數(shù)為頻率范圍0-1000Hz，且每Hz可變； 輸出脈沖幅值0-30伏，0. 5V步進可變；脈沖寬度0-1000毫秒，lms步進可變。所述模擬波形生成電路16采用開關(guān)電路PWM調(diào)壓的方法對可編程升壓電路16.1的電壓進行控制，并根據(jù)pmi控制波形的持續(xù)時間決定可編程升壓電路輸出高電平的時間；采用電容儲能，并使電容通過三極管短路放電的方法，實現(xiàn) 脈沖高電平的持續(xù)獲得和下降沿時刻迅速斬波，從而得到電壓、頻率、脈沖寬 度都可以調(diào)節(jié)的電刺激波形。因此對于其他的通過改變可編程升壓電路是否工 作、升壓幅值調(diào)整、外接電路的通斷和短路，來獲得預(yù)期電刺激脈沖的方法， 都屬于本方法的各種具體應(yīng)用，在此提出保護要求。如圖3所示，由三極管Q3和電感L1、 二極管D4、電容Cx組成bost升壓 電路；三極管A2、電阻R14、電容C15構(gòu)成PWM驅(qū)動級和波形加速電路；波形 特征量接收部分的控制電路15(單片機)通過更改激勵的PWM波形的脈沖寬度調(diào) 帝i他壓輸出，得到不同幅值的電壓。由單片機調(diào)整PWM波形的脈沖持續(xù)時間以調(diào) 制電刺激脈沖的寬度，同時在刺激高電平結(jié)束后通過Q5對儲能電容的放電完成 瞬間斬波，實現(xiàn)電位迅速回零，從而得到不同頻率和不同脈沖寬度的波形。由
單片機提供PWM波用于控制形成實際電刺激脈沖波形；單片機控制PWM的輸出 時間間隔完成電刺激脈沖頻率的調(diào)制。上述刺激終端2是體積為lmm3K)mm3的導(dǎo)電體，導(dǎo)電體可以是各種形狀的， 其形狀可以是圓球體形、橢圓球體形、或柱形等，通用形狀是球體形狀。剌激 終端可直接刺入或植入穴位或刺激部位皮下。與模擬波形生成電路15的輸出端 通過導(dǎo)線21連接，實現(xiàn)刺激信號傳送到刺激部位。導(dǎo)線外部包有絕緣材料。所述的無線數(shù)據(jù)接收模塊14、控制電路15、模擬波形生成電路16均為微型 部件，外形上可以結(jié)合為一整體，其重量為被刺激的動物體或人體的 1/4—1/4000，體積小于5x6x8 cn 。下面提供一個具體應(yīng)用實例進行說明 實施例l由刺激波形特征量生成裝置ll、接口電路12、無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊13、無線 數(shù)據(jù)接收模塊14、控制電路15、模擬波形生成電路16、及刺激終端組成，各部 分分別如下(1 )刺激波形特征量生成裝置:采用可視化€++語言編寫界面及控制程序， 界面上可以通過輸入對話框設(shè)置波形得頻率10bit、脈沖寬度(百分比形式，可 自動計算出對應(yīng)脈沖寬度的實際值)10bit、脈沖幅度6bit、本設(shè)置延續(xù)時間 14bit，每次設(shè)置共生成5個字節(jié)的波形特征數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)多組不同設(shè)置的組合 波形設(shè)置；軟件界面可為手繪波形直接輸入。當(dāng)選擇由計算機決定某些參數(shù)隨 機設(shè)置時，采用偽隨機函數(shù)通過時間因子獲取設(shè)定范圍內(nèi)的偽隨機數(shù)，作為該 次設(shè)置的波形特征數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)以數(shù)組的形式暫時存放于內(nèi)存之中，當(dāng)所有設(shè)置 完成后點擊確認(rèn)計算機將自動保存該設(shè)定波形到磁盤以便日后調(diào)用，同時通過 USB接口電路發(fā)送波形特征數(shù)據(jù)、以及電針儀編號(地址信息)到無線數(shù)據(jù)發(fā)射模 塊。(2)接口電路和無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊采用USB-UART集成芯片(如PL2003) 完成USB-單片機接口的電平、數(shù)據(jù)格式等轉(zhuǎn)換，單片機接收到數(shù)據(jù)后即進行數(shù) 據(jù)完整性分析，如數(shù)據(jù)錯誤，返回錯誤信息給計算機軟件顯示于屏幕，同時發(fā) 出錯誤提示音；如數(shù)據(jù)正確則發(fā)送，指示燈亮起并進行無線數(shù)據(jù)封裝，根據(jù)采 用的無線數(shù)據(jù)傳輸方式的不同數(shù)據(jù)，封裝略有區(qū)別，目的都是為了進行容錯編 碼如CRC校驗算法等。單片機再把編碼后的波形數(shù)據(jù)傳遞給無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊。 無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊，可采用無線電、超聲波、紅外線等專用模塊。本例是無線 電方式的發(fā)送和接收實例。如圖2是接口電路和無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊整機電路圖。圖中Ul為 PL2003USB-232接口芯片，完成USB和單片機U4的通信，U4采用AT Mega8單
片機完成數(shù)據(jù)編碼及發(fā)送的功能，電路中一個蜂鳴器作為提示音指示，2個LED 作為功能/狀態(tài)指示，-一個復(fù)位按鍵， 一個功能擴展按鍵。該圖為采用nRF905 無線電模塊的無線方式。(3) 無線數(shù)據(jù)接收模塊和控制電路采用專用模塊接收無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊 發(fā)送的波形數(shù)據(jù)量，并對其進行數(shù)據(jù)解包和校驗。對于錯誤的數(shù)據(jù)不予處理，同時讓工作指示燈和信號指示燈繼續(xù)保持熄滅，并發(fā)出錯誤提示音；對于正確的數(shù)據(jù)，通過輸出不同的PWM波和開關(guān)信號，對模擬波形生成電路發(fā)出電壓控 制和頻率脈沖等相關(guān)指令，在數(shù)據(jù)正確的情況下信號指示燈閃爍2次，在模擬 波形生成電路工作時工作指示燈亮。(4) 模擬波形生成電路采用改良型b0St升壓電路完成高壓形成，通過更 改P麗波形的脈沖寬度調(diào)制電壓輸出，通過P麗波形的脈沖持續(xù)時間完成電刺激脈沖寬度的調(diào)制，通過對儲能電容的放電完成瞬間斬波，通過控制PWM的輸出間隔時間完成電刺激脈沖頻率的調(diào)制，從而得到電壓幅值、頻率、脈沖寬度 都可調(diào)整的電刺激脈沖。如圖3所示為無線數(shù)據(jù)接收模塊、控制電路、及模擬波形生成電路整機電路 圖，圖中U4為AT Mega8單片機，完成數(shù)據(jù)解碼、校驗斤毫及控制后繼電路輸 出對應(yīng)波形的功能，電路中一個蜂鳴器作為提示音指示，2個LED作為功能/狀 態(tài)指示， 一個復(fù)位按鍵， 一個功能擴展按鍵，另外有2路A/D輸入用于擴展功 能，電路中Q3和外圍電路構(gòu)成自激升壓模塊，A2和Q5構(gòu)成高壓電子開關(guān)完成 脈沖波形生成。該圖為采用nRF905無線電模塊的無線方式。(5) 刺激終端采用金屬或非金屬的導(dǎo)電體為材料，其形狀體積可以是圓 形、橢圓形、柱形等多種形狀不限制的導(dǎo)電體。體積為lmn!K)iMi'，該導(dǎo)電體 與外包絕緣材料的導(dǎo)線相連(如圖5)，導(dǎo)線端的一端與刺激端相連，另一端末 端無包裹絕緣材料，可與模擬波形生成電路的輸出端相連。使用時，刺激端可 以埋置于皮膚下或粘貼在皮膚表面，導(dǎo)線端從模擬波形生成電路的輸出端接收 刺激信號。
權(quán)利要求1.一種可植入遙控電針刺激儀，其特征在于它包括遙控刺激控制裝置和刺激終端(2)，所述的遙控刺激控制裝置包括刺激波形特征量生成裝置(11)、接口電路(12)、無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊(13)、無線數(shù)據(jù)接收模塊(14)、控制電路(15)、及模擬波形生成電路(16)；所述的刺激波形特征量生成裝置(11)通過接口電路(12)與無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊(13)連接，實現(xiàn)生成刺激波形、將該刺激波形轉(zhuǎn)化成波形特征及地址數(shù)據(jù)后發(fā)送的功能；所述的無線數(shù)據(jù)接收模塊(14)經(jīng)控制電路(15)與模擬波形生成電路(16)連接，無線數(shù)據(jù)接收模塊(14)具有接收波形特征及地址數(shù)據(jù)的功能，控制電路(15)具有對接收的數(shù)據(jù)進行校驗解碼、并控制模擬波形生成電路(16)生成對應(yīng)的模擬脈沖波形的功能；所述的模擬波形生成電路(16)的輸出端通過導(dǎo)線(21)與刺激終端(2)連接，實現(xiàn)輸出模擬脈沖波形的功能；所述的刺激終端(2)為可安置在皮膚或皮膚下穴位或非穴位位置的導(dǎo)電體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的可植入遙控電針刺激儀，其特征在于所述模擬波形生成電路(16)主要由可編程升壓電路(16.1)、高壓電子開關(guān) (16.2)組成，用于形成實際電刺激脈沖波形；控制電路(15)對可編程升壓 電路編程，以得到不同幅值的電壓；控制電路(15)對高壓電子開關(guān)的通斷進 行控制，以得到不同頻率和不同脈沖寬度的波形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可植入遙控電針刺激儀，其特征在于所述模擬波形生成電路(16)采用開關(guān)電路P麗調(diào)壓的方法對可編程升壓電路(16.1)的電 壓進行控制，并根據(jù)PWM控制波形的持續(xù)時間決定可編程升壓電路輸出高電平的 時間；采用電容儲能，并使電容通過三極管短路放電的方法，實現(xiàn)脈沖高電平 的持續(xù)獲得和下降沿時刻迅速斬波，從而得到電壓、頻率、脈沖寬度都可以調(diào) 節(jié)的電刺激波形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可植入遙控電針刺激儀，其特征在于所述模擬波形生成電路(16)形成的實際電刺激脈沖波形的參數(shù)為頻率范圍0-1000Hz， 且每Hz可變；輸出脈沖幅值0-30伏，0.5V步進可變；脈沖寬度0-IOOO毫秒，lms 步進可變。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的可植入遙控電針刺激儀，其特征在于 刺激終端(2)是體積為lrraf—50mrrf的導(dǎo)電體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的可植入遙控電針刺激儀，其特征在 于所述的無線數(shù)據(jù)接收模塊(14)、控制電路(15)、模擬波形生成電路(16) 均為微型部件，其重量為被刺激的動物體或人體的1/4一1/4000，體積小于5x6x8 cm 。
專利摘要本實用新型涉及可植入遙控電針刺激儀，其特征在于它包括遙控刺激控制裝置和刺激終端，遙控刺激控制裝置包括刺激波形特征量生成裝置、接口電路、無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊、控制電路、及模擬波形生成電路；刺激波形特征量生成裝置通過接口電路與無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊連接；無線數(shù)據(jù)接收模塊經(jīng)控制電路與模擬波形生成電路連接；模擬波形生成電路的輸出端通過導(dǎo)線與刺激終端連接；刺激終端為導(dǎo)電體。本實用新型可遙控地控制電針刺激過程，從而既可使操作者在不靠近受針刺對象的情況下實施針刺，而不驚擾受針刺對象，又有利于根據(jù)需要調(diào)節(jié)刺激波形和強度，生成多頻率和多幅度任意組合波形的刺激信號，同時還有助于記錄并完整復(fù)現(xiàn)當(dāng)前的波形。
文檔編號A61N1/36GK201033214SQ200620156620
公開日2008年3月12日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者鄭忠楷, 黃曉卿 申請人:黃曉卿;鄭忠楷