CN103830823A

CN103830823A - 一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪

Info

Publication number: CN103830823A
Application number: CN201410097224.9A
Authority: CN
Inventors: 董新明; 王鹤云; 白玉; 周鹏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2014-06-04

Abstract

一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，包括有能够通过键盘进行信号输入的上位机和通过变压器进行供电的电源，所述的上位机的信号输出端通过串口通信方式连接由单片机构成的下位机，以及通过蓝牙通信连接用于监护患者睡眠过程中脉搏、血氧、心率生理参数的血氧检测仪，所述的下位机的输出端连接设置有能够输出不同频率强度磁场的磁场线圈的磁场发生电路。本发明能够根据医嘱产生适应于病人的治疗磁场来诱导、调节患者的睡眠中枢的电位活动，同时在磁诱导的过程中辅以体感音乐疗法，为患者营造舒适的睡眠环境，提高睡眠质量；对于整个睡眠过程，加入对患者血氧饱和度的检测，实时监护患者血氧、心率等生理指标，用作治疗效果评价，便于医生调整治疗方案。

Description

一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪

技术领域

本发明涉及一种睡眠康复仪。特别是涉及一种用脉冲磁场诱导大脑产生相应的电位变化进入睡眠状态的基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪。

背景技术

睡眠是人类最为重要的生理之一，是人类认知、代谢、免疫等功能正常运转不可或缺的重要生理过程。然而，我国人群的睡眠状况却不容乐观，据不完全统计，目前我国睡眠障碍患者约有3亿，睡眠不良者高达5亿人，至少超过1/3的成年曾经有失眠的经历，而大约9%到15%的人都患有失眠症。失眠症在临床上多表现为以下几个方面：（1）入睡时间长，超过30分钟；（2）夜间觉醒次数多；（3）睡眠质量差，多梦；（4）早醒，醒后无法再入睡；（5）总睡眠时间少于6小时；（6）次晨感到头昏，精神不振，嗜睡，乏力等。

相关研究表明，正常的睡眠过程分为清醒期、非快速动眼睡眠期（NREM）和快速动眼睡眠期（REM），其中NREM又可分为睡眠Ⅰ期、睡眠Ⅱ期、睡眠Ⅲ期以及睡眠Ⅳ期，期间脑电呈现明显规律性：在清醒兴奋状态下，脑电波以低幅的β波为主，频率范围为14-30Hz；清醒安静时，脑电波以α波为主，频率范围为8-13Hz；刚入睡时进入睡眠Ⅰ期，脑电波中α波逐渐消失，出现θ波并逐渐以θ波为主，频率范围为4-7Hz；当睡眠逐渐加深，进入睡眠Ⅱ期，脑电波在以θ波为主的背景下反复出现持续时间为0.5秒，时间间隔为2.5秒的睡眠纺锤波，频率范围为12-14Hz；随着睡眠进一步加深，进入睡眠Ⅲ期、睡眠Ⅳ期，脑电波频率明显变慢，波幅增高，出现频率为0.5-3Hz的δ波，此为深度睡眠。整个睡眠过程中，深度睡眠最为重要，其所占比例越大，深度睡眠时间越长，睡眠质量越好。但对于睡眠障碍患者、睡眠不良者很难达到或只有少量时间能够达到深度睡眠时间。

为了改变睡眠状况不佳的状态，现在市场上以磁场方式促进睡眠的医疗器械很多，但是多以固定的磁场频率去诱导大脑产生睡眠时的脑电波。并且，没有考虑患者的差异性，没有针对不同患者入睡时间产生不同的磁场频率来诱导脑电产生，治疗效果欠佳。同时，治疗方式单一，不能快速诱导患者进入睡眠状态，对于睡眠过程中患者的生理指标检测不够完善，不能评价治疗效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够根据医嘱产生适应于病人的治疗磁场来诱导、调节患者的睡眠中枢的电位活动，同时在磁诱导的过程中辅以体感音乐疗法，为患者营造舒适的睡眠环境，提高睡眠质量的基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪。

本发明所采用的技术方案是：一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，包括有能够通过键盘进行信号输入的上位机和通过变压器进行供电的电源，所述的上位机的信号输出端通过串口通信方式连接由单片机构成的下位机，以及通过蓝牙通信连接用于监护患者睡眠过程中脉搏、血氧、心率生理参数的血氧检测仪，所述的下位机的输出端连接设置有能够输出不同频率强度磁场的磁场线圈的磁场发生电路。

所述的上位机的信号输出端还通过USB接口连接音乐治疗装置。

所述的磁场发生电路包括有单刀双制继电器J、输入端与所述的继电器J的电压输出端脚3相连接的储能电路以及可控硅SCR，所述的继电器J线圈的端脚1连接下位机的电源输出端，继电器J线圈的端脚5连接下位机的I/O接口端，所述继电器J的电压输入端脚4连接所述与电源相连的变压器的输出端，所述的储能电路的电压输出端连接所述的磁场线圈的电压输入端，所述磁场线圈的控制端连接可控硅SCR的一端，所述可控硅SCR的另一端接地，所述可控硅SCR的触发端通过一个光电隔离器连接下位机的I/O接口端。

所述的储能电路包括有一端连接继电器J的电压输出端脚3的电容C1，所述电容C1的另一端分别连接二极管D3和二极管D4，所述二极管D4的另一端接地，所述二极管D3的另一端分别连接电容C2的一端以及所述的磁场线圈的电源输入端，所述电容C2的另一端接地。

所述的磁场线圈输出的磁场是频率为0-40Hz之间的能够选择的10个不同强度的磁场。

所述的磁场线圈产生的磁场最高200Gs，最低为50Gs，具有5cm的穿透深度。

本发明的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，能够根据医嘱产生适应于病人的治疗磁场来诱导、调节患者的睡眠中枢的电位活动，同时在磁诱导的过程中辅以体感音乐疗法，为患者营造舒适的睡眠环境，提高睡眠质量；对于整个睡眠过程，加入对患者血氧饱和度的检测，实时监护患者血氧、心率等生理指标，用作治疗效果评价，便于医生调整治疗方案。本发明采用多种治疗手段结合的方式，以磁诱导治疗为主，音乐疗法为辅，共同参与配合治疗，起效快，并结合了血氧监护系统，对治疗效果进行客观评价，治疗失眠具有很高的时效性及针对性，治疗模式多变具有很强的适应性。

附图说明

图1是本发明的整体构成框图；

图2是本发明的磁场发生电路的电路图。

图中

1：上位机 2：下位机

3：磁场发生电路 4：磁场线圈

5：电源 6：血氧检测仪

7：音乐治疗装置

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪做出详细说明。

本发明的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，控制系统可实现对磁场刺激强度、刺激频率、刺激时间、模态下的持续时间、唤醒时间；体感音乐治疗方案；血氧脉搏记录与监测等多项参数的控制功能。当磁场发生电路、体感音乐治疗系统、脉搏血氧监护系统收到上位机下达的治疗指令后，共同执行治疗方案。每次治疗后还可以将对治疗效果进行评测，由医师调整治疗方案，修改医嘱。

磁场产生系统由下位机控制产生共10种不同强度、0-40Hz之间任意频率可调的脉冲磁场。该穿透深度为5cm，对磁诱导治疗有很好的效果。

体感音乐治疗系统是一个集中医五音治疗理论和现代医学共振音乐原理为一体的功能音乐处方平台。该模块的床垫含有八个超低频体感震动换能器，能够忠实地再现超低频音乐正弦波，伴随音乐的波动而产生数百至数千帧米的精密震动，该系统将配合磁场发生电路，为患者营造良好的睡眠环境，打到辅助治疗的目的。

血氧脉搏监护系统采用光电血氧检测技术结合容积脉搏描记技术，通过手指检测人的血氧饱和度和脉搏，具有体积小重量轻便于携带的优势，其检测到的数值可以在仪器自带的屏幕上显示，也可通过蓝牙传输到上位机并在治疗方案控制系统中显示、存储、打印。

如图1所示，本发明的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，具体包括有能够通过键盘进行信号输入的上位机1和通过变压器（图中未示出）进行供电的电源5，所述的上位机1的信号输出端通过串口通信方式连接由单片机构成的下位机2，以及通过蓝牙通信连接用于监护患者睡眠过程中脉搏、血氧、心率等重要生理参数的血氧检测仪6，还可以通过USB接口连接由体感音乐床垫构成的音乐治疗装置7。所述的下位机2的输出端连接设置有能够输出不同频率强度磁场的磁场线圈4的磁场发生电路3。所述的磁场线圈4输出的磁场是频率为0-40Hz之间的能够选择的10个不同强度的磁场。即，所述的磁场线圈4产生的磁场最高200Gs，最低为50Gs，具有5cm的穿透深度。

本发明中所述的下位机2可以选择型号为C8051F340单片机，或型号为C8051F341的单片机，或型号为C8051F342的单片机。所述的血氧检测仪6是采用康泰公司生产的CMS50FW型号为CMS50IW的检测仪。所述的音乐治疗装置7可以采用任何厂家生产的或深圳宏视康公司生产体感音乐床垫。

如图2所示，所述的磁场发生电路3包括有单刀双制继电器J、输入端与所述的继电器J的电压输出端脚3相连接的储能电路以及可控硅SCR，所述的继电器J线圈的端脚1连接下位机2的电源输出端，继电器J线圈的端脚5连接下位机2的I/O接口端，所述继电器J的电压输入端脚4连接所述与电源5相连的变压器的输出端，所述的储能电路的电压输出端连接所述的磁场线圈4的电压输入端，所述磁场线圈4的控制端连接可控硅SCR的一端，所述可控硅SCR的另一端接地，所述可控硅SCR的触发端通过一个光电隔离器（图中未示出）连接下位机2的I/O接口端。

所述的储能电路包括有一端连接继电器J的电压输出端脚3的电容C1，所述电容C1的另一端分别连接二极管D3和二极管D4，所述二极管D4的另一端接地，所述二极管D3的另一端分别连接电容C2的一端以及所述的磁场线圈4的电源输入端，所述电容C2的另一端接地。

本发明的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪的工作原理是：由医师将病人病历通过键盘输入到治疗方控制系统中，下达医嘱并选择合适的治疗方案。上述内容将录入数据库，用以控制磁场发生电路、由体感音乐床垫构成的音乐治疗装置和血氧检测仪共同工作。磁场发生电路根据上位机发送的指令产生相应强度和频率的磁场来诱导、调节患者的睡眠中枢的电位活动，体感音乐床垫会根据上位机选择的音乐配方将音乐节奏通过声音换能器转换成有节奏的低频振动作用于患者，血氧监护模块将通过蓝牙传输的方式将所检测到的患者脉搏血氧数据实时的传输到上位机控制系统中记录保存。在单次治疗结束后，医师录入患者该次治疗方案用作效果评估，根据治疗效果改进治疗方案。

磁场发生电路通过单片机产生脉冲信号直接控制继电器开关，完成对电容的充放电过程。此充放电过程使磁场线圈产生10种不同强度、0-40Hz之间任意频率的脉冲磁场，保证了产生磁场的多模态。在磁场线圈的设计上，磁场穿透深度为5cm，能够很好的诱发脑部电位，达到治疗失眠症的作用。

音乐治疗装置是一种基于现代体感音乐治疗基础上的新兴生态疗法。它将音乐中对人体有益的16～150Hz的低频信号分拣出来并经增幅放大，通过换能器转化为物理微幅振动作用于人体。这种完美谐振对人体能产生深度的放松与理疗作用：即通过骨骼和神经传导等作用，能大大激活大脑皮质功能区，有效调整人的植物神经系统功能、促进人体微循环和带来全身性的基础改善（譬如血压、心率、呼吸、皮温等），使音乐治疗的生物干预度大幅提升。体感音乐对失眠症的治疗有辅助作用。

脉搏血氧监护系统主要用于监护患者睡眠过程中脉搏、血氧、心率等重要生理参数的变化情况，实时了解患者状态。同时帮助分析患者睡眠结构，调整治疗方案。

Claims

1.一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，包括有能够通过键盘进行信号输入的上位机（1）和通过变压器进行供电的电源（5），其特征在于，所述的上位机（1）的信号输出端通过串口通信方式连接由单片机构成的下位机（2），以及通过蓝牙通信连接用于监护患者睡眠过程中脉搏、血氧、心率生理参数的血氧检测仪（6），所述的下位机（2）的输出端连接设置有能够输出不同频率强度磁场的磁场线圈（4）的磁场发生电路（3）。

2.根据权利要求1所述的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，其特征在于，所述的上位机（1）的信号输出端还通过USB接口连接音乐治疗装置（7）。

3.根据权利要求1所述的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，其特征在于，所述的磁场发生电路（3）包括有单刀双制继电器J、输入端与所述的继电器J的电压输出端脚3相连接的储能电路以及可控硅SCR，所述的继电器J线圈的端脚1连接下位机（2）的电源输出端，继电器J线圈的端脚5连接下位机（2）的I/O接口端，所述继电器J的电压输入端脚4连接所述与电源（5）相连的变压器的输出端，所述的储能电路的电压输出端连接所述的磁场线圈（4）的电压输入端，所述磁场线圈（4）的控制端连接可控硅SCR的一端，所述可控硅SCR的另一端接地，所述可控硅SCR的触发端通过一个光电隔离器连接下位机（2）的I/O接口端。

4.根据权利要求1所述的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，其特征在于，所述的储能电路包括有一端连接继电器J的电压输出端脚3的电容C1，所述电容C1的另一端分别连接二极管D3和二极管D4，所述二极管D4的另一端接地，所述二极管D3的另一端分别连接电容C2的一端以及所述的磁场线圈（4）的电源输入端，所述电容C2的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，其特征在于，所述的磁场线圈（4）输出的磁场是频率为0-40Hz之间的能够选择的10个不同强度的磁场。

6.根据权利要求1所述的一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪，其特征在于，所述的磁场线圈（4）产生的磁场最高200Gs，最低为50Gs，具有5cm的穿透深度。