耳部佩戴經(jīng)顱微電流刺激器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)療保健技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耳部佩戴經(jīng)顱微電流刺激器。
【背景技術(shù)】
[0002] 經(jīng)顱微電流刺激療法是主要用于治療抑郁、焦慮、失眠等精神疾病的電醫(yī)學療 法。目前國內(nèi)市場上（包括從國外引進的）微電流腦電刺激儀普遍存在著一些問題，包括： 1.不同人的大腦的阻值不一樣，需要刺激儀輸出不隨負載變化的電流；2.不同人對刺激強 度、頻率、脈寬、波形的需求不同，需要多種刺激參數(shù)可調(diào)；3.刺激電流強度不能實時反饋， 需要增加電流顯示功能；4.供電方式一般分為兩種，一種是220v交流電供電，另一種是用 9v或5v的干電池供電。交流電供電的適用場合具有局限性，也存在著不安全因素，干電池 供電的一個顯著缺點是續(xù)航時間有限，不能長時間工作。
[0003] 國外的產(chǎn)品在中國也有引進，由南京好樂醫(yī)療科技有限公司代理，產(chǎn)品的參數(shù) 為輸出強度為0-500UA可調(diào)，輸出刺激頻率0. 5Hz，輸出脈沖寬度0. 25s、0. 5s、0. 75s和 Is。刺激波形和頻率單一，可承載能力差。發(fā)明名稱為"一種雙極性恒流源電路及應用該 電路的電刺激治療儀"的國內(nèi)專利，其產(chǎn)生雙極性電流由單片機輸出的差動電壓控制，增 加了單片機的處理負擔；帶負載能力有限，其電源模塊加載到運算放大器的供電電壓只有 +15v，-15v，而實際輸出的電壓受運放放大器自身的限制，只能達到+12v，-12v左右。如果 刺激電流選為500uA，則其最大的帶負載能力僅為12v/500uA= 24kQ，適用條件有限；不能 實時顯示刺激電流大小。目前市場上的刺激儀普遍的不夠便攜，且采用電極貼片來達到刺 激大腦的作用，移動性差，不能用合適的波形刺激大腦，對大腦的記憶力、睡眠等改善效果 不明顯，也不夠美觀。
[0004] 針對上述國內(nèi)外產(chǎn)品及專利現(xiàn)有的問題，本發(fā)明提出了一項新的耳部佩戴經(jīng)顱微 電流刺激器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種耳部佩戴經(jīng)顱微電流刺 激器，功能齊全，性能優(yōu)異，安全可靠的經(jīng)顱微電流刺激儀，其具有四種波形可選、五項參數(shù) 可調(diào)、刺激電流實時顯示、帶負載能力強、供電安全持久的優(yōu)點，且能夠滿足體積小、移動性 強、能使用常用低電壓移動充電設(shè)備供電，并能與耳部裝飾品、耳部佩帶物、耳部通信設(shè)備 結(jié)合。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 一種耳部佩戴經(jīng)顱微電流刺激器，其特征在于包括：
[0008] 復位中斷模塊：可以根據(jù)需要選擇要調(diào)節(jié)的強度、脈寬、定時、頻率和波形，單片機 根據(jù)選擇進入中斷模式或工作運行模式；
[0009] 波形產(chǎn)生模塊：產(chǎn)生不同種類、不同幅度的波形，并根據(jù)復位中斷模塊中選擇的參 數(shù)選擇相應的波形；
[0010] 單極性電流轉(zhuǎn)雙極性恒電流模塊：通過D/A轉(zhuǎn)換模塊接收波形產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的信 號，依次經(jīng)將單極性電流信號轉(zhuǎn)為單極性電壓信號、將單極性電壓信號轉(zhuǎn)為雙極性電壓信 號、通過電壓跟隨電路排除后級電路對雙極性電壓信號的影響、將刺激信號轉(zhuǎn)為恒定的雙 極性電流信號四個過程，最終輸出雙極性恒流信號；
[0011] 電流強度實時檢測模塊：對單極性電流轉(zhuǎn)雙極性恒電流模塊輸出的電壓信號進行 處理，使處理后的數(shù)據(jù)能用于數(shù)碼管的選通；
[0012] 單片機：根據(jù)選擇需要完成相應的指令；
[0013] 供電模塊：用于給整個系統(tǒng)供電。
[0014] 還包括定時報警程序模塊，用于單片機的定時、中斷處理、以及定時時間到時驅(qū)動 蜂鳴器報警；顯示模塊，用于將復位中斷模塊的參數(shù)實時處理并顯示到LCD上，以滿足人機 交互的需要。
[0015] 所述復位中斷模塊包括鍵盤掃描程序模塊、參數(shù)設(shè)定調(diào)節(jié)模塊，所述鍵盤掃描程 序通過判斷是哪個鍵按下來執(zhí)行相應的動作，參數(shù)設(shè)定調(diào)節(jié)模塊用于選中要調(diào)節(jié)的強度、 脈寬、定時、頻率和波形，完成增減操作，并將選定的參數(shù)傳給單片機，控制單片機的中斷和 運行。
[0016] 所述波形產(chǎn)生模塊包括波形數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫、頻率選擇程序、波形生成模塊，所述 波形數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫中存儲有仿阿爾法波、方波、三角波、鋸齒波，單片機根據(jù)上述的參數(shù) 設(shè)定調(diào)節(jié)模塊中確定的參數(shù)，從波形數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫中讀取相應的波形數(shù)據(jù)，從頻率選擇 程序中選擇相應的頻率數(shù)據(jù)，由波形生成模塊輸出數(shù)字電平信號。
[0017] 所述單極性電流轉(zhuǎn)雙極性恒流模塊包括單極性電流轉(zhuǎn)單極性電壓模塊、單極性電 壓轉(zhuǎn)雙極性電壓模塊、電壓跟隨電路模塊、U-I恒電流電路模塊，所述單極性電流轉(zhuǎn)單極性 電壓模塊與所述D/A轉(zhuǎn)換模塊連接，用于將得到單極性電流信號轉(zhuǎn)為單極性電壓信號；所 述單極性電壓轉(zhuǎn)雙極性電壓模塊與所述單極性電流轉(zhuǎn)單極性電壓模塊相連，用于將單極性 電壓信號轉(zhuǎn)為雙極性電壓信號；所述電壓跟隨電路模塊與所述單極性電壓轉(zhuǎn)雙極性電壓模 塊相連，可使所述單極性電壓轉(zhuǎn)雙極性電壓模塊輸出的雙極性電壓信號不受后級電路的影 響；所述U-I恒電流電路模塊與所述電壓跟隨電路模塊連接，用于得到恒定的雙極性電流 信號。
[0018] 所述顯示模塊包括IXD顯示程序、IXD顯示模塊，所述IXD顯示程序用于處理從所 述參數(shù)設(shè)定調(diào)節(jié)模塊得到的參數(shù)，所述LCD顯示模塊用于實時顯示參數(shù)。
[0019] 所述電流強度實時檢測模塊包括數(shù)碼管顯示模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電流檢測程序、 數(shù)碼管顯示程序，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述電壓跟隨電路模塊連接，所述電壓跟隨電路模 塊輸出的電壓信號經(jīng)過所述A/D轉(zhuǎn)換模塊變?yōu)閿?shù)字信號；所述電流檢測程序與所述A/D轉(zhuǎn) 換模塊連接，所述電流檢測程序?qū)λ鯝/D轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號進行處理；所述數(shù)碼 管顯示模塊與所述電流控制程序相連，所述數(shù)碼管顯示模塊與所述數(shù)碼管顯示模塊相連， 所述數(shù)碼管顯示模塊將所述電流檢測程序處理后的數(shù)據(jù)用于數(shù)碼管的選通，所述數(shù)碼管顯 示模塊用于顯示所述數(shù)碼管顯示模塊輸出的數(shù)據(jù)。
[0020] 所述供電模塊包括移動電源、負電壓產(chǎn)生模塊、正電壓產(chǎn)生模塊，所述移動電 源分別與所述負電壓產(chǎn)生模塊、正電壓產(chǎn)生模塊連接，所述負電壓產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的電壓 在-5V~-35V之間可調(diào)，其包含-12V電壓模塊、-30V電壓模塊，所述-12V電壓模塊用 于-12V電壓的產(chǎn)生，用于所述單極性電流轉(zhuǎn)單極性電壓模塊、所述單極性電壓轉(zhuǎn)雙極性電 壓模塊、所述電壓跟隨電路模塊的供電，所述-30V電壓模塊用于-30V電壓的產(chǎn)生，為所述 U-I恒流電路模塊供電；
[0021] 所述正電壓產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的電壓在+5V~+35V之間可調(diào)，其包含+12V電壓模塊、 +30V電壓模塊，所述+12V電壓模塊是+12V電壓產(chǎn)生電路，所述+12V電壓模塊的輸出用于 所述單極性電流轉(zhuǎn)單極性電壓模塊、所述單極性電壓轉(zhuǎn)雙極性電壓模塊、所述電壓跟隨電 路模塊的供電，所述+30V電壓模塊的輸出用于所述U-I恒流電路模塊供電。
[0022] 本發(fā)明的有益效果是：比起交流電源供電，移動電源不僅能夠使用通用移動電源 達到正常供電的目的，而且供電安全持久，便攜，擴大了產(chǎn)品的應用場合；本具有多種波形 可選、多項參數(shù)可調(diào)，可以適應不同人對刺激強度、頻率、脈寬、波形的不同需求；刺激電流 能夠?qū)崟r顯示，電壓供電電壓范圍增大，帶負載能力強，常用的200uA的電流強度其負載阻 值最大可達175kQ;可提高設(shè)備在日常生活中的被接受度。更主要的是，本發(fā)明采用獨創(chuàng) 性的仿阿爾法波形用于經(jīng)顱微電流刺激的波形，能夠在耳部裝飾佩戴、使用裝飾物和進行 娛樂與通信的同時進行微電流刺激，從而達到改善睡眠、調(diào)整注意力、改善記憶、緩解頭痛 等功效，治療效果非常明顯，并可隨時隨地在允許的時間進行微電流刺激。本發(fā)明是功能齊 全，性能優(yōu)異，安全可靠的經(jīng)顱微電流刺激儀，且能夠滿足體積小、移動性強、能使用常用低 電壓移動充電設(shè)備供電。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的整體原理圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明各模塊的連接關(guān)系圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明波形參數(shù)設(shè)定的工作流程圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明正電壓產(chǎn)生模塊的電路圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明負電壓產(chǎn)生模塊的電路圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明單極性電流轉(zhuǎn)單極性電壓模塊的電路圖；
[0029] 圖7為本發(fā)明單極性電壓轉(zhuǎn)雙極性電壓模塊的電路圖；
[0030] 圖8為本發(fā)明電壓跟隨電路模塊的電路圖；
[0031] 圖9為本發(fā)明U-I恒電流電路模塊的電路圖。
[0032] 圖中，1、復位中斷模塊，2、波形產(chǎn)生模塊，3、單極性電流轉(zhuǎn)雙極性恒電流模塊，4、 電流強度實時檢測模塊，5、單片機，6、定時報警程序模塊，7、鍵盤掃描程序模塊，8、參數(shù)設(shè) 定調(diào)節(jié)模塊，9、波形數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫，10、頻率選擇程序，11、波形生成模塊，12、單極性電流 轉(zhuǎn)單極性電壓模塊，13、單極性電壓轉(zhuǎn)雙極性電壓模塊，14、電壓跟隨電路模塊，15、U-I恒電 流電路模塊，16、IXD顯示程序，17、IXD顯示模塊，18、數(shù)碼管顯示模塊，19、A/D轉(zhuǎn)換模塊， 20、電流檢測程序，21、數(shù)碼管顯示程序，22、D/A轉(zhuǎn)換模塊，23、移動電源，24、-12V電壓模 塊，25、-30V電壓模塊，26、+12V電壓模塊，27、+30V電壓模塊。
【具體實施方式】
[0033] 在對本發(fā)明描述前，有必要對本領(lǐng)域的一些專業(yè)用語進行解釋。
[0034] 經(jīng)顏微電流刺激：經(jīng)顏微電流刺激療法（Cranialelectrotherapystimulation， 簡稱CES)，是一種與傳統(tǒng)藥物治療、電抽搐治療完全不同的治療方法，是通過低強度微量電 流刺激大腦，改變患者大腦異常的腦電波，促使大腦分泌一系列與焦慮、抑郁、失眠等疾病 存在密切聯(lián)系的神經(jīng)遞質(zhì)和激素，以此實現(xiàn)對這些疾病的治療。
[0035] 腦電波：腦電波是一些自發(fā)的有節(jié)律的神經(jīng)電活動，其頻率變動范圍在每秒1-30 次之間的，可劃分為四個波段，S卩S(l-3Hz)、0 (4-8Hz)、a(8-13Hz)、M14-30HZ)。（這 幾種波的頻率邊界，在學界還沒有完全統(tǒng)一的標準。
[0036] 阿爾法（a)腦電波：a波，頻率為每秒8-13次，平均數(shù)為10次左右，它是正常人 腦電波的基本節(jié)律，如果沒有外加的刺激，其頻率是相當恒定的，a波通常是正弦波形。當 人們的大腦頻率處于a波時，人的意識清醒，但身體卻是放松的，它提供意識與潛意識的 "橋梁"。在這種狀態(tài)下，身心能量耗費最少，相對的腦部獲得的能量較高，運作就會更加快 速、順暢、敏銳。a波被認為是人們學習與思考的最佳腦波狀態(tài)。
[0037] 脈寬：脈寬是脈沖寬度的縮寫，脈