一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子醫(yī)療儀器技術領域中的裝置，特別涉及一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀。
【背景技術】
[0002]失眠是無法入睡或無法保持睡眠的狀態(tài)，導致睡眠不足。表現(xiàn)為入睡困難、睡眠深度或頻度過短、早醒及睡眠時間不足或質(zhì)量差等，從而引起人的疲勞感、不安、全身不適、無精打采、反應遲緩、頭痛、注意力不集中等癥狀，給患者帶來極大的痛苦和心理負擔。焦慮障礙又稱焦慮癥或焦慮性疾病，是一組以焦慮為主要臨床表現(xiàn)的精神障礙；包括驚恐障礙、社交焦慮障礙、強迫障礙、廣泛性焦慮障礙、創(chuàng)傷后應激障礙等。抑郁障礙以顯著而持久的心境低落為主要臨床特征，且心境低落與其處境不相稱，臨床表現(xiàn)從悶悶不樂到悲痛欲絕，甚至發(fā)生木僵，可有明顯的焦慮和運動性激越；嚴重者可出現(xiàn)幻覺、妄想等精神病性癥狀。
[0003]研宄顯示，失眠最常見的共病是焦慮和抑郁障礙，失眠與抑郁焦慮的關系是雙向的:在入睡困難型失眠患者中焦慮癥非常常見，其中20%失眠患者存在抑郁癥狀，而75%廣泛性焦慮患者存在失眠，65%抑郁患者出現(xiàn)睡眠困難；另一方面，焦慮癥狀可以預測未來可能出現(xiàn)失眠，抑郁或抑郁癥狀是導致失眠的最大因素之一。與無失眠者比較，失眠患者罹患抑郁障礙和焦慮障礙的風險分別是無失眠者的9.82倍和17.35倍，失眠程度越高患焦慮障礙的比例越高。
[0004]目前，治療失眠的主要手段是藥物治療，對于精神障礙繼發(fā)失眠癥狀，按專科原則治療控制原發(fā)病，焦慮、抑郁癥患者產(chǎn)生繼發(fā)失眠時，優(yōu)先選擇抗焦慮、抑郁治療。焦慮、抑郁癥目前最常用的是藥物治療。藥物經(jīng)消化吸收通過血液循環(huán)進入大腦起作用，但藥物濃度下降需要重新服藥才能發(fā)揮作用。長期使用藥物會使大腦適應藥物環(huán)境，形成藥物依賴性。另外，藥物長期使用在體內(nèi)積累會產(chǎn)生一定副作用。物理療法有明顯療效且副作用小，但是大多需在醫(yī)院治療且成本昂貴。
[0005]經(jīng)顱微電流刺激技術(CES)作為焦慮、抑郁和失眠的治療手段或輔助治療手段具有積極意義。CES傳導電極的安放位置為耳垂、乳突等耳部附近區(qū)。通過微電流刺激主管心理及情緒的下丘腦邊緣系統(tǒng)及網(wǎng)狀機構系統(tǒng)，使其分泌一些與焦慮、抑郁和失眠相關的神經(jīng)遞質(zhì)、激素。經(jīng)顱微電流可以調(diào)節(jié)交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)。另外，經(jīng)顱微電流刺激可以使不同頻段腦電波的增強或減弱，興奮區(qū)域也會發(fā)生改變。
[0006]微電流的頻率和波形不同其治療效果迥異。其中波形頻率0.5Hz和10Hz具有明顯的治療效果，目前經(jīng)顱微電流刺激使用0.5Hz (或100Hz)單一波形電脈沖治療，治療時要對電脈沖幅值及波形的進行選擇，但是設定后的刺激電脈沖幅度和波形都是不變的單一波形，患者接受長時間反復電療后，人體會產(chǎn)生適應性，使用單一頻率固定波形會加快人體的適應性，最終使得療效減弱，對于一些患者甚至完全失效。
[0007]目前，經(jīng)顱微電流刺儀器大多效率底、功耗大，9V電池作為電源供電，儀器體積和質(zhì)量較大，不夠便攜；另外，較大的儀器往往會給患者帶來一定的畏懼心理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀，該治療儀采用多種波形模式組合克服人體產(chǎn)生適應性，使長時間反復治療保持有效。同時采用可充電鋰電池一體化設計和高效的電源管理，很大的減小了儀器的體積和質(zhì)量，完全數(shù)字化按鍵控制，使得儀器小巧、使用簡單、方便攜帶。
[0009]本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀，包括:單片機控制器、按鍵輸入、電源管理單元、可充電鋰電池、顯示單元、微電流輸出電路和儀器與人體連接的耳夾電極。所述按鍵輸入與單片機控制器連接，單片機控制器輸出與微電流輸出電路連接，微電流輸出電路輸出通過電極線連接耳夾電極，電源管理單元和顯示單元和單片機控制器連接；單片機接收按鍵輸入的開/關機、模式轉(zhuǎn)換、檔位加、檔位減控制信號；單片機控制器根據(jù)控制開/關機控制信號進入工作/休眠狀態(tài)，并將控制信號傳輸至電源管理單元，電源管理單元根據(jù)控制信號開啟/關閉微電流輸出電路電源供給；根據(jù)模式轉(zhuǎn)換信號切換輸出模式，根據(jù)檔位加、檔位減信號增大、減小輸出波形幅度；同時在工作狀態(tài)下將狀態(tài)信號傳輸至顯示單元，顯示單元根據(jù)狀態(tài)信號顯示輸出強度、治療剩余時間、剩余電量；其中:按鍵輸入包括電源開關、模式轉(zhuǎn)換、檔位增、檔位減；顯示單元顯示當前狀態(tài)檔位、模式、治療剩余時間和剩余電量；微電流(即:刺激電流)波形形狀和大小由單片機控制器控制。
[0010]所述單片機控制器具有數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(D/A)，且在休眠狀態(tài)下低功耗的特點，單片機控制器的D/A輸出雙極性電路參考電壓和波形信號，最終輸出的輸出微電流信號形狀和D/A輸出的波形信號形狀一致，最終輸出的輸出微電流大小和D/A輸出的波形幅值成正比。
[0011]所述電源管理單元采用內(nèi)置可充電鋰電池供電，所述電源管理單元包括充電電路、3.3V輸出電路、±12V電源管理電路。所述充電電路使用5V輸出電源適配器輸入；3.3V輸出電路供給單片機控制器和顯示單元，±12V電源管理電路供給微電流輸出電路；其中單片機控制器連接與±12V電源管理電路連接，±12V電源管理電路的輸出與微電流輸出電路連接；開機單片機控制器輸出開啟控制信號至±12V電源管理電路，±12V電源管理電路輸出±12V電源電壓，關機或治療結束時輸出制關閉控制信號至±12V電源管理電路，±12V電源管理電路根據(jù)控制信號關閉輸出±12V電源電壓，單片機控制器進入休眠狀態(tài)。
[0012]所述微電流輸出電路包括雙極性電路、恒流控制電路，將單片機控制器數(shù)字/模擬端輸出的正向電壓波形信號轉(zhuǎn)換為對應波形的恒定微電流，單片機控制器波形輸出與雙極性電路連接，雙極性電路與恒流控制電路連接；單片機控制器輸出單向波形至雙極性電路，雙極性電路根據(jù)單向波形輸出雙極性波形，恒流控制電路將電壓波形轉(zhuǎn)換為恒定電流波形輸出，輸出電流大小不隨人體阻抗變化。所述雙極性電路是一個正向加法器，將正向電壓信號轉(zhuǎn)換為雙極性電壓信號；所述恒流控制電路由對稱反向放大器和電壓跟隨器組成，電壓跟隨器構成負反饋，將電源信號轉(zhuǎn)換為對應波形的微電流輸出，輸出微電流大小是不隨人體電阻變化的恒定電流。
[0013]所述耳夾電極包括兩個，分別夾在人體左右耳垂，其中一個電極與恒流控制電路連接，另一個電極與電路中參考地連接。
[0014]所述輸出電流波形包括三種波形；所述波形一為頻率為0.5Hz的可變脈寬的帶延遲雙向脈沖，脈寬由0.25s,0.5s,0.75s、ls、0.75s,0.5s,0.25s順序依次變化；所述波形二為頻率為10Hz的可變脈寬的帶延遲雙向脈沖，脈寬由1.25ms、2.5ms,3.75ms,5ms,3.75ms,2.5ms、l.25ms順序依次變化；所述波形三為頻率為0.5Hz的帶延遲雙向脈沖序列，前四分之一周期內(nèi)由正向帶延遲脈沖序列組成，二分之一至四分之三周期內(nèi)由負向帶延遲脈沖序列組成，脈沖序列脈寬由1.25ms、2.5ms、3.75ms、5ms、3.75ms、2.5ms、1.25ms順序依次變化。
[0015]所述治療模式包括三種，分別是治療20分鐘、30分鐘和50分鐘，按模式轉(zhuǎn)換鍵依次切換。其中模式一是治療20分鐘，前3.5分鐘輸出波形一，3.5-13分鐘輸出波形二，14-20分鐘輸出波形一；模式二是治療30分鐘，前3.5分鐘輸出波形一，3.5-23分鐘交替輸出波形二和波形三，24-30分鐘輸出波形一；模式三是治療50分鐘，前3.5分鐘輸出波形一，3.5-13分鐘交替輸出波形二和波形三，14-20分鐘輸出波形一，21-40.5分鐘交替輸出波形二和波形三，40.5-50分鐘輸出波形一。
[0016]所述輸出微電流大小在100μΑ、200 μΑ、300 μΑ、400 μΑ、500 μΑ五個檔位間調(diào)
-K-T。
[0017]所述焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀，工作流程是:按下開機鍵單片機控制器由休眠狀態(tài)進入組成工作狀態(tài)，并開啟微電流輸出電路電源供給，默認治療模式為20分鐘，輸出電流強度O μ Α，按下模式轉(zhuǎn)換鍵可以切換改變治療模式；當按下檔位加鍵時單片機控制器輸出電壓增加，通過微電流輸出電路輸出的恒定輸出微電流增加，增加到最大檔位時不再增加；同樣的，當當前檔位非零檔時，按下檔位減鍵，單片機控制器輸出電壓減小，通過微電流輸出電路輸出的恒定輸出微電流減?。划斨委煏r間結束，單片機控制器關閉微電流輸出電路電源供給，單片機控制器進入休眠狀態(tài)；在治療過程中按下電源鍵關機結束治療。
[0018]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果:采用三種0.5Hz和10Hz的復雜波形交替輸出，克服人體產(chǎn)生適應性，使長時間反復治療保持有效；輸出電流大小數(shù)字化控制，每次開機輸出處于零檔，防止剛開機時因電流過大造成患者不適；優(yōu)化的電源管理，使得整體功耗降低；采用可充電鋰電池供電，使用5V輸出電源適配器輸入，大部分手機充電器滿足要求，使患者使用更加方便；一體化設計很大的減小了儀器的體積和質(zhì)量，使得儀器小巧、使用簡單、方便攜帶。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的儀器控制電路結構框圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的儀器結構框圖；其中，I表示儀器外殼，2表示顯示屏，3表示電極線插口，4表示電源開關，5表示模式轉(zhuǎn)換鍵，6表示檔位加鍵，7表示檔位減鍵，8表示當前模式，9表示輸出強度，10表示治療剩余時間，11表示剩余電量。
[0021]圖3是本發(fā)明的儀器微電流輸出電路原理圖。
[0022]圖4是本發(fā)明的儀器模式一刺激電流波形。
[0023]圖5是本發(fā)明的儀器模式二刺激電流波形。
[0024]圖6是本發(fā)明的儀器模式三刺激電流波形。
[0025]圖7是本發(fā)明的儀器模式三刺激電流正向脈沖序列波形。
[0026]圖8是本發(fā)明的儀器模式三刺激電流負向脈沖序列波形。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例及附圖對發(fā)明作進一步詳細的描述，但發(fā)明的實施方式不限于此。
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