CN1034715C - 神经肌肉损伤治疗仪 - Google Patents

Abstract

神经肌肉治疗仪是根据老年病，慢性病特点设计制造的一种新型理疗康复仪器，其信号发生器为三角波发生器，输出端接到一药导控制电路的输入端，药导控制电路的输出端接到一个调制器，一个中频信号发生器，其输出端连接调制器的输入端，调制器输出信号经一个放大电路输出中频调制电流，该仪器具有功能多、操作简单、安全有效等特点。

Description

神经肌肉损伤治疗仪

本发明涉及一种理康复治疗仪，特别是一种神经肌肉损伤治疗仪。

近二、三十年来，低、中频电理论，应用范围，应用技术都有了很大的发展，各种低、中频电疗机相继出现。近年来国内已出现脉冲中频电流治疗仪，其调制波用方波、微分波、积分波，调制频率1.5-150HZ，载波电流为梯形波，如《中华理疗杂志》1984年第1期“低/中频电疗”中所述。它们在防治疾病过程中发挥着重要作用。但也存在着某些不足之处，有的治疗机功能单一使用范围小，有的治疗机结构复杂、体积过大，价格昂贵，广泛使用受到限制。如正弦调制中频电疗机，它由两组中频正弦振荡电路汇入混频电路，经过不同的组合方式和输出形式的变化，产生12种调制波形。操作复杂，非专业技术人员难以掌握。

本发明的目的是研制一种结构简单，功能多，成本低，疗效好操作简便，非专业人员也会使用的神经肌肉损伤治疗仪。

本发明的目的是这样实现的：一个由运算放大器组成的三角波发生器，其输出端与一个药导控制电路的输入端相接；药导控制电路的输出端接到一个调制器；一个中频发生器，其输出端连接调制器的输入端；调制器的输出端经一个剂量控制电位器接到一个功率放大器的输入端；功率放大器输出三角波脉冲调制中频电流。

三角波发生器由一个比较器和一个积分器组成，积分器的同相输入端接一正的参考电压，反相输入端与比较器的输出端之间接有一组不同阻值的电阻器，比较器的输出端经一电阻接到另一运算放大器的同相输入端，该运入的反相输入端经一电阻与比较器的反相输入端相接，该运入的输出端输出同步信号。

药导控制运算放大器的反相输入端经一开关与另一运算放大器的输出端相接，该运算放大器的同相输入端接零，反相输入端与三角波发生器的输出端相接，同时经电阻与一个NPN三极管的集电极相接，该三极管的发射极与另一个NPN三极管的发射极相接，NPN三极管的集电极与药导控制运算放大器的输出端相接，两个三极管的基极分别与分频器的2分频信号输出端相接。

调制器由两个VMOS管组成，它们的源极相接，并经一电阻与它们的栅极相接；一个VMOS管的漏极与药导控制电路中两个三极管的发射极相接；另一个VMOS管的漏极经一变阻器与功率放大器的输入端相接；VMOS管的栅极分别与中频脉冲信号的输出端和分频器1∶1占空比信号输出端或1∶3占空比信号输出端相接。

通过选择键选择三角波发生器积分器反相输入端与比较器输出端之间的电阻阻值及分频器的占空比信号，可使用治疗仪输出如下的电流波形：

A.频率：0.5HZ，占/空间：500MS/1500MS；

B.频率：0.75HZ，占/空间：333MS/999MS；

C.频率：5HZ，占/空间：100MS/100MS；

D.频率：10HZ，占/空间：50MS/50MS；

E.频率：25HZ，占/空间：20MS/20MS；

F.频率：50HZ，占/空间：10MS/10MS；

其中，全波波形A适用于完全失神经支配肌肉肌的治疗；波形B适用于部分失神经支配肌的治疗；波形C适用于正常神经支配肌的治疗；波形D适用于轻度疼痛治疗；波形E适用于中度疼痛治疗；波形F适用于剧烈疼痛治疗；半波波形C适用于以麻木为主要症状的骨关节病药导治疗。

本发明的优点是：

(1)功能多：本发明具有解痉镇痛、锻炼肌肉，、药物离子导入，穴位刺激，电诊断检查等功能。

(2)体积小：重量轻，价格低，便于携带。

(3)操作简单：按说明书要求选好处方键，打开电源开关，调节电流强度，即可治疗。

(4)性能稳定：经1年的临床使用，性能稳定，安全可靠，未发生机器故障和皮肤损伤等。

(5)疗效期显：经392例观察，疗效优于同类理疗机，有推广应用的临床价值。

下面结合附图给出本发明的实施例。

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明三角波发生器电路图(A1、A2、A3、A4为一块四运放LM324)。

图3为本发明药导控制电路、分频电路、中频脉冲发生电路、调制器电路图(A5、A6、A7、A8为一块四运放LM324)。

图4、图5为本发明功率放大电路，电源电路图。

如图1所示：A1为一比较器，输出是方波。A2是一积分器，输出是三角波。比较器的基准电平是+5V，电源经R01、R02分压后得到的2.5V加在A1的反相输入端2脚上，A1的同相输入端接在由R4、R5组成的分压器上，得到A2输出的三角波电压，当这个电压高于2.5V时，A1输出一个约3.5V的方波，当A2输出的三角波低于2.5V时，A1输出一个约1.5V的方波，A1的输出电压经过R03限流，D01、D02的控压限幅送入K1-1处方选择开关上，经过选择处方相应的电阻，送到A2的反向输入端6脚，并向C21充电，A2是一积分器，同相输入端5脚，接到2.5V基准电压上，A2的输出端7脚输出以2.5V为0、线性良好的连续正负三角波电压，这个电压送到A3电压跟随器同相输入端10脚上，经隔离从A3的输出端8脚送到图2中R1(15K)。A5是放大器。通过调整W1(68K)微调电位器，使A5输出端7脚的三角波上峰点与0V靠齐，这样就得到了一个上峰点为0V负三角波。

在治疗某些疾病时需要进行药物离子导入，这样上述上峰点靠0的单边带连续三角波再经占空比控制、调制、功率放大、剂量调节就可以实现治疗了。但有些病不需要药物导入而需要正负双边带三角波进行治疗。因此通过K2药导开关将负三角波经过A6反相器变成正三角波，这样就有了一正一负对称的三角波。这是不能用于治病的，因为一正一负对称波相互抵消了，所以必须从时间上分别把正负三角波屏敝再将其合成，才能实现从时间上一个正三角波接一个负三角波的连续双边带三角波。图1中A1输出的方波，大于2.5V时A2的三角波向负积分，小于2.5V时A2的三角波向正积分。从时间上是一一对应而且同步，如果将A1的方波二分频后，控制一个门让三角波通过一个正三角波后屏敝正三角波，而让负三角波通过，就能够合成有用电波形，A1输出端1脚的方波经R31、D01、D02限幅后送入A4同相输入端12脚，A4为一同相输入比例放大器，主要是为了减小对函数发生器的影响，同时将方波放大到TTL数字电路能正常工作的电平，从A4的输出端14脚送到图3中IC174LS93的输入端14脚上，74LS93为2、8频器，从2分频输出端12脚输出的信号送入IC2 74LS27或非门的输入端13脚倒相后从12脚输出经R8送到V1 9015的基极，V1 9015是一个PNP型晶体管，它的发射极接到+5V，集电极通过R9接到-5V，它的作用是将IC212脚输出的正逻辑电平转为负逻辑电平，然后从集电极输出给R5和R6，R5控制V3 9015PNP管的基极，R6控制V4 9014NPN管的基极，这样V3、V4就相当于两个门，当V1正电平到时V4导通，门打开让正的三角波通过，与此同时V3反偏截止门关闭，负三角波不能通过，当V1负电平到时V3导通门打开负三角波通过，与此同时V4截止门关闭，正三角波不能通过。这样在V3、V4的发射极就得到了从时间上分别一正一负连续的双边带三角波，值得一提的是函数发生器由于上述原因不能采用正负电源供电，否则将无法采用波形合成法实现药导所需的波形。

关于调制占空比控制：要求用1KHZ脉冲调三角波。A8组成了一个1KHZ振荡器，由于与A5、A6、A7同在一芯片上共电源产生出的1KHZ脉冲是双边带正负逻辑的脉冲，这个脉冲从A8输出端经R12送到V8 9014晶体管的基极V8，作用将1KHZ脉冲转变为正的单边脉冲，从电平上配合V5、V6组成的调制器，V8集电极输出的单边正脉冲通过R16送到V99015的晶体管的基极，倒相后从集电极将1KHZ脉冲到V5、V6的栅极和源极，R7(300K)的作用是产生压差，就可使V5、V6导通，V5、V6是VMOS管，利用VMOS反相集导通不受控，而正向导通必须在栅极另正电压的特点，所以不论V5漏极加的是正三角波还是负三角波在正脉冲的下V6的源极可输出心正负双边带三角波为包络的调制波。占空比的实现是将IC1输出的4分频波，8分频波再通过IC2组合得到了1∶1及1∶3的占空比方波。1∶3的方波再经V29014晶体管倒相后，变为3∶1占空比的方波，与1∶1的方波加到K1-2的开关上，由于K1-2与图2中的K1-1是同一级开关，当改变处方时K1-2也自动改变了占空比，占空比信号经过K1-2后送入V7 VMOS管的栅极，当高电平来时，V7导通，利用VMOS导通电阻非常小，将R12送来的1KHZ信号短路而V8射极基极短路截止，调制器无正脉冲，不能导通，所以在剂量调节电位器上端得到了全部所需波形，另外A7为一电压跟随器将V5漏极得到的三角波信号隔离后送到D1、D2发光二极管，当有负三角波出现时红色发光管亮，当有正三角波出现时缘色发光管亮，起到了处方及药导状态的显示作用。

最后，将图中所示的电路元件参数列表如下：

R1＝15K    R2＝20K   R3＝20K     R4＝20K

R5＝51K    R6＝51K   R7＝300K    R8＝10K

R9＝510Ω    R10＝10K  R11＝1K     R12＝10KR13＝5.1K    R14＝5.1K    R15＝1K     R16＝10KR21＝7.1K    R22＝7.2K    R31＝6.2K   R32＝300KR41＝10K     R42＝20K     R51＝20K    R52＝510ΩR62＝20K     R72＝10Ω        R82＝10Ω       R92＝20KR102＝20K    R112＝510Ω    R121＝3.3K  R122＝3.9KR131＝15K    R01＝510Ω      R02＝510ΩW1＝68K      W2＝10K      W3＝47K     W11＝1KC1＝0.01u    C2＝470u     C4＝470u    C5＝470uC6＝470u     C7＝470u     C8＝470u    C9＝470uC11＝0.01u   C12＝0.02u   C21＝0.1u   C22＝5PC32＝0.1uD01＝1N4148  D02＝1N4148

Claims (2)

1.一种神经肌肉损伤治疗仪，由信号发生器，调制器，功率放大器组成，其特征是：信号发生器是一个由运算放大器组成的三角波发生器，其输出端与一个药导控制电路的输入端相接，药导控制电路的输出端接到一个调制器；一个中频发生器，其输出端连接调制器的输入端；调制器的输出端经一个剂量控制电位器接到一个功率放大器的输入端；功率放大器可输出如下三角波脉冲调制中频电流：

A.频率：0.5HZ，占/空间：500MS/1500MS；

B.频率：0.75HZ，占/空间：333MS/999MS；

C.频率：5HZ，占/空间：100MS/100MS；

D.频率：10HZ，占/空间：50MS/50MS；

E.频率：25HZ，占/空间：20MS/20MS；

F.频率：50HZ，占/空间：10MS/10MS；

2.根据权利要求1所述的神经肌肉损伤治疗仪，其特征是：三角波发生器由一个比较器和一个积分器组成，积分器的同相输入端接一正的参考电压，反相输入端与比较器的输出端之间接有一组不同阻值的电阻器，比较器的输出端经一电阻接到另一运算放大器的同相输入端，该运放的反相输入端经一电阻与比较器的反相输入端相接，该运放的输出端输出同步信号；

药导控制运算放大器的反相输入端经一开关与与另一运算放大器的输出端相接，该运算放大器的同相输入端接零，反相输入端与三角波发生器的输出端相接，同时经电阻与一个PNP三极管的集电级相接，该三极管的发射极与另一个NPN三极管的发射极相接，NPN三极管的集电极与药导控制运算放大器的输出端相接，两个三极管的基极分别与分频器的2分频信号输出端相接；

调制器由两个VMOS管组成，它们的源极相接，并经一电阻与它们的栅极相接；一个VMOS管的漏极与药导控制电路中两个三极管的发射极相接；另一个VMOS管的漏极经一变阻器与功率放大器的输入端相接；VMOS管的栅极分别与中频脉冲信号的输出端和分频器1∶1占空比信号比信号输出端或1∶3占空比信号输出端相接。

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