CN103949009A - 一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪及其施针方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪及其施针方法，所述治疗仪包括治疗仪主机、第一针灸针以及第二针灸针；所述治疗仪主机包括壳体，所述壳体上设有液晶显示屏、导航按键组、第一输入/输出端口以及第二输入/输出端口；所述壳体内部设有单片机以及与单片机连接的AD转换器、DA转换器和运算放大器，所述第一输入/输出端口与AD转换器连接，或与运算放大器连接，所述第一针灸针连接第二输入/输出端口，所述第二针灸针连接第一输入/输出端口。本发明的治疗仪可以先采集键侧特定穴位相关动作的电信号，再提取键侧相关动作的电信号，并根据患侧症状对该信号进行调节，然后作为治疗电信号输入患侧穴位，从而对患者实施康复治疗。

Description

一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪及其施针方法

技术领域

本发明涉及一种电针灸康复治疗仪，尤其是一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪及其施针方法，属于医疗设备领域。

背景技术

电针灸是在传统针灸的基础上在近代发展起来的一种新的针灸医疗技术，功能康复治疗、减肥等医疗方面有比较广泛的应用。电针灸有电极法和电针法共同的缺陷在于：由于机体运动时，一般都是由神经控制多块特定肌肉的运动来实现的，而机体内的大部分肌肉是以复杂结构肌肉群的形式分布的。

但目前使用的电针灸治疗中，无论是电极法和电针法电刺激都很难实现比较准确的对目标肌肉的控制，其主要原因包括：1)康复治疗电信号取自治疗仪内部固化的特定的电信号，很难适应不同患者的个性差异；2)电刺激作用区域模糊，容易产生对无关肌肉的刺激，影响康复效果；3)没有量化的进针参数检测手段，医生只能凭借个人经验，对穴位进行施针。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，该治疗仪结构简单，使用方便，依据人体结构的对称性特点，可以先对患者键侧特定穴位相关动作的电信号进行采集，再提取键侧相关动作的电信号，并根据患侧症状对该信号进行调节，然后作为治疗电信号输入患侧穴位，从而对患者实施康复治疗。

本发明的另一目的在于提供一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪的施针方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，其特征在于：包括治疗仪主机、用于施加在患者主穴的第一针灸针以及用于施加在患者键侧或患侧穴位的第二针灸针；

所述治疗仪主机包括壳体，所述壳体上设有液晶显示屏、导航按键组、第一输入/输出端口以及第二输入/输出端口；所述壳体内部设有单片机、AD转换器、DA转换器以及运算放大器，所述液晶显示屏、导航按键组、AD转换器和DA转换器分别与单片机连接，所述运算放大器与DA转换器连接；所述第一输入/输出端口在治疗仪主机采集穴位电信号时与AD转换器连接，在治疗仪主机输出治疗电信号时与运算放大器连接，所述第二输入/输出端口接地；所述第一针灸针连接第二输入/输出端口，所述第二针灸针连接第一输入/输出端口。

作为一种优选方案，所述第一针灸针和第二针灸针采用相同的结构，由上至下依次包括针尾、针柄、针身和针尖，所述针身上设有刻度，所述针柄和针身的表面涂覆有一层绝缘材料；所述第一针灸针的针尾上的环连接第二输入/输出端口，所述第二针灸针的针尾上的环连接第一输入/输出端口。

作为一种优选方案，所述绝缘材料采用聚四氟乙烯，其厚度为0.8～1.2μm。

作为一种优选方案，所述液晶显示屏设置在壳体的前部，所述导航按键组设置在壳体的前部并位于液晶显示屏的下方，所述第一输入/输出端口和第二输入/输出端口均设置在壳体的右侧。

作为一种优选方案，所述壳体上还设有用于连接PC机的串行通信接口，所述串行通信接口设置在壳体的顶部并与单片机连接。

作为一种优选方案，所述壳体上还设有扬声器，所述扬声器设置在壳体的前部并位于导航按键组的左右两边，所述扬声器通过语音模块与单片机连接。

作为一种优选方案，所述导航按键组包括电源/功能参数确认键、位于电源/功能参数确认键左右两侧的功能选择键以及位于电源/功能参数确认键上下部的参数设置键，所述电源/功能参数确认键、左右两个功能选择键和上下两个参数设置键分别与单片机连接。

作为一种优选方案，所述壳体内部还设有模拟开关和电压基准芯片，所述模拟开关与单片机连接，使所述第一输入/输出端口在治疗仪主机采集穴位电信号时与AD转换器连接，或使所述第一输入/输出端口在治疗仪主机输出治疗电信号时与运算放大器连接，所述电压基准芯片与DA转换器连接，用于为DA转换器提供基准电压。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪的施针方法，其特征在于包括以下步骤：

1)上电后，医生在壳体上通过导航按键组的功能选择键和电源/功能参数确认键将治疗仪主机的功能设置在“采集”状态，此时模拟开关将第一输入/输出端口与AD转换器接通，然后将第一针灸针施加在患者的主穴，并在键侧穴位施加第二针灸针，令第一针灸针、第二针灸针和治疗仪主机形成回路，在施针完成后，患者按照医嘱在键侧执行指定动作，在患者动作过程中，通过第二针灸针采集穴位电信号，经过AD转换器转换后存储到壳体内部的单片机缓存；

2)保持健侧穴位施针状态，患者按照医嘱放松相关健侧，医生在壳体上通过导航按键组的功能选择键和电源/功能参数确认键将治疗仪主机的功能设置在“治疗”状态，此时模拟开关将第一输入/输出端口与运算放大器接通，使壳体内部的单片机提取步骤1)采集到的穴位电信号数据，经过DA转换器转换后，由运算放大器放大得到治疗电信号，并输出到第二针灸针，验证治疗电信号数据的正确性；在验证完成后，医生将穴位名称和施针深度输入治疗仪主机，使健侧穴位名称、施针深度和治疗电信号强度参数保存在单片机内存，然后将正确的治疗电信号数据通过串行通信接口数据线输入到PC机的患者个人治疗档案数据库；

3)经步骤2)验证治疗电信号数据后，若治疗电信号数据正确，保持主穴的第一针灸针不动，医生在患侧对应的穴位施加第二针灸针，在施针完成后，患者配合医嘱执行指定动作，并由医生在壳体上通过导航按键组的参数设置键调整输出治疗电信号的强度，以及执行动作时医嘱指令的速度，待确认治疗作用正常后，按下导航按键组的电源/功能参数确认键，存储资料参数，并根据需要录制医嘱指令在语音模块；

4)正式治疗时，医生开启治疗仪主机，按液晶显示屏的提示施针后，在壳体上通过导航按键组的功能选择键和电源/功能参数确认键将治疗仪主机的功能设置在“治疗”状态，并对第二针灸针的插入深度稍加调整，使患者在语音提示下进行治疗。

作为一种优选方案，步骤2)所述验证治疗电信号数据的正确性，具体如下：

将输出到第二针灸针的治疗电信号再输入到健侧，此时患者不控制健侧动作，由输出的治疗电信号控制，观察动作的还原程度。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明的基于镜像复制的电针灸康复治疗依据人体结构的对称性特点，可以先对患者键侧特定穴位相关动作的电信号进行采集，再提取键侧相关动作的电信号(相当于采用镜像复制的方式)，并根据患侧症状对该信号进行调节，然后作为治疗电信号输入患侧穴位，从而对患者实施康复治疗。

2、本发明的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪在治疗过程中，如果找到良好的治疗电信号及设置参数时，将治疗电信号及设置参数上传到PC机，并保存在PC机的患者个人治疗档案数据库中，以便今后制定治疗方案和提取患者的镜像个性化治疗用信号数据及参数。

3、本发明的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪所使用的针灸针中，针柄和针身的表面涂覆有一层绝缘材料，由于只有针尖导电，使电刺激治疗信号仅作用于目标肌肉，不会误作用于与治疗无关的肌肉，从而达到定点向目标穴位输送治疗信号的目的。

附图说明

图1为本发明的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪结构原理框图。

图2为本发明的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪外部结构示意图。

图3为本发明的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪电路原理图。

图4为本发明的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪中第一针灸针和第二针灸针的结构示意图。

图5为图4在A处的放大示意图。

图6为传统的针灸针在治疗时的作用效果示意图。

图7为本发明的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪中针灸针在治疗时的作用效果示意图。

其中，1-壳体，2-液晶显示屏，3-导航按键组，3-1-电源/功能参数确认键，3-2-功能选择键，3-3-参数设置键，4-扬声器，5-针尾、6-针柄、7-针身，8-针尖，9-刻度，10-绝缘材料，11-肌肉群，11-1-第一层肌肉，11-2-第二层肌肉，11-3-第三层肌肉，12-电刺激治疗信号，CN1-串行通信接口，CN2-1-第一输入/输出端口，CN2-2-第二输入/输出端口，IC1-单片机，IC2-AD转换器，IC3-DA转换器，IC4-运算放大器，IC5-模拟开关，IC6-语音模块，IC7-电压基准芯片。

具体实施方式

实施例1：

如图1～图3所示，本实施例的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，包括治疗仪主机、第一针灸针以及第二针灸针；

所述治疗仪主机包括壳体1，所述壳体1上设有液晶显示屏2、导航按键组3、扬声器4、串行通信接口CN1、第一输入/输出端口CN2-1以及第二输入/输出端口CN2-2，所述壳体1内部设有单片机IC1、AD转换器IC2、DA转换器IC3、运算放大器IC4、模拟开关IC5、语音模块IC6和电压基准芯片IC7，所述AD转换器IC2、DA转换器IC3、模拟开关IC5和语音模块IC6分别与单片机IC1连接，所述运算放大器IC4与DA转换器IC3连接，所述电压基准芯片IC7与DA转换器IC3连接，用于为DA转换器IC3提供基准电压；所述单片机IC1采用P89C669芯片，所述AD转换器IC2采用串行12位AD芯片MAX871，所述DA转换器IC3采用串行12位DA芯片MAX539，所述运算放大器IC4采用TL061放大器芯片，所述模拟开关IC5采用CD4052双四选一模拟开关，所述语音模块IC6采用WT588D模块，所述电压基准芯片IC7采用MAX873芯片，其中：

所述液晶显示屏2设置在壳体1的前部并与单片机IC1连接，用于显示功能菜单、所选功能状态及所设置参数，治疗过程中还用于显示当前信号的强度和相关的动作语音引导；

所述导航按键组3设置在壳体1的前部并位于液晶显示屏2的下方，包括电源/功能参数确认键3-1、位于电源/功能参数确认键3-1左右两侧的功能选择键3-2以及位于电源/功能参数确认键3-1上下部的参数设置键3-3，所述电源/功能参数确认键3-1用于开启电源、确认所选功能或参数，所述功能选择键3-2用于选择液晶显示屏2功能菜单中的选项(如采集、治疗等)，所述参数设置键3-3用于设置相关选项的参数(如为治疗选项，治疗电信号的强度、输出速度和时间)；所述电源/功能参数确认键3-1、左右两个功能选择键3-2和上下两个参数设置键3-3对应图2中的键盘K0～K4，分别与单片机IC1连接；

所述扬声器4设置在壳体1的前部并位于导航按键组3的左右两边，即具有左右声道，通过语音模块IC6与单片机IC1连接，治疗过程中用于播放指定动作的语音命令，以便患者配合治疗，提高了医生的工作效率；在非治疗期间，还可以用于播放MP3音乐；

所述串行通信接口CN1设置在壳体1的顶部并与单片机IC1连接，用于通过串行通信接口数据线与PC机连接，在治疗过程中，如果找到良好的治疗电信号及设置参数时，将治疗电信号及设置参数上传到PC机，并保存在PC机的患者个人治疗档案数据库中，以便今后制定治疗方案和提取患者的镜像个性化治疗用信号数据及参数；

所述第一输入/输出端口CN2-1和第二输入/输出端口CN2-2均设置在壳体1的右侧，所述第一输入/输出端口CN2-1在治疗仪主机采集穴位电信号时通过模拟开关IC5与AD转换器IC2连接，在治疗仪主机输出治疗电信号时通过模拟开关IC5与运算放大器IC4连接，所述第二输入/输出端口CN2-2接地；

如图4和图5所示，所述第一针灸针用于施加在患者主穴，第二针灸针用于施加在患者键侧或患侧穴位，它们采用相同的结构，由上至下依次包括针尾5、针柄6、针身7和针尖8；所述针身7上设有刻度9；所述针柄6和针身7的表面使用静电喷涂技术，在针柄6和针身7的表面涂覆一层绝缘材料10，针尾5在喷涂前预先涂覆一层油脂，使针尾5在静电喷涂时涂料不能附着在上面，所述绝缘材料10可以采用聚四氟乙烯，厚度为1μm，由于涂层极薄，在喷涂完成后需要对针尖8区域稍加打磨，即可磨去针尖8极小区域的绝缘材料，达到使针尖8导电的目的，另外由于涂层极薄，仅限一次使用；所述第一针灸针的针尾5上的环连接第二输入/输出端口CN2-2，所述第二针灸针的针尾5上的环连接第一输入/输出端口CN2-1；在治疗的施针过程中，医生可以根据治疗电信号的强弱等判断施针是否到位，通过刻度9确定施针深度。

如图6所示，传统的针灸针在治疗时，由于传统针灸针通体导电，当其刺入机体肌肉群11时，整个针体经过的第一层肌肉11-1、第二层肌肉11-2、第三层肌肉11-3均受到电刺激治疗信号12的作用，其中第三层肌肉11-3为目标肌肉，从而导致电刺激治疗信号12不能仅作用于第三层肌肉11-3，还误作用于与治疗无关的第一层肌肉11-1和第二层肌肉11-2，导致患者治疗动作不到位，影响治疗效果。

如图7所示，本实施例的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪所采用的针灸针，在针体经过第一层肌肉11-1、第二层肌肉11-2、第三层肌肉11-3时，由于绝缘材料10的电绝缘作用，使电刺激治疗信号12仅作用于第三层肌肉11-3，从而达到精准的治疗的目的。

本实施例的基于镜像复制的电针灸康复治疗仪的施针过程，包括以下步骤：

1)上电后，医生在壳体上通过导航按键组的功能选择键和电源/功能参数确认键将治疗仪主机的功能设置在“采集”状态，此时模拟开关将第一输入/输出端口与AD转换器接通，然后将第一针灸针施加在患者的主穴(相当于电路的公共接地端)，并在键侧穴位施加第二针灸针，令第一针灸针、第二针灸针和治疗仪主机形成回路，在施针完成后，患者按照医嘱在键侧执行指定动作，在患者动作过程中，通过第二针灸针采集穴位电信号，经过AD转换器转换后存储到壳体内部的单片机缓存；

2)保持健侧穴位施针状态，患者按照医嘱放松相关健侧，医生在壳体上通过导航按键组的功能选择键和电源/功能参数确认键将治疗仪主机的功能设置在“治疗”状态，此时模拟开关将第一输入/输出端口与运算放大器接通，使壳体内部的单片机提取步骤1)采集到的穴位电信号数据，经过DA转换器转换后，由运算放大器放大得到治疗电信号，并输出到第二针灸针，验证治疗电信号数据的正确性；在验证完成后，医生将穴位名称和施针深度输入治疗仪主机，使健侧穴位名称、施针深度和治疗电信号强度参数保存在单片机内存，然后将正确的治疗电信号数据通过串行通信接口数据线输入到PC机的患者个人治疗档案数据库；

3)经步骤2)验证治疗电信号数据后，若治疗电信号数据正确，保持主穴的第一针灸针不动，医生在患侧对应的穴位施加第二针灸针，在施针完成后，患者配合医嘱执行指定动作，并由医生在壳体上通过导航按键组的参数设置键调整输出治疗电信号的强度，以及执行动作时医嘱指令的速度，待确认治疗作用正常后，按下导航按键组的电源/功能参数确认键，存储资料参数，并根据需要录制医嘱指令在语音模块；

4)正式治疗时，医生开启治疗仪主机，按液晶显示屏的提示施针后，在壳体上通过导航按键组的功能选择键和电源/功能参数确认键将治疗仪主机的功能设置在“治疗”状态，并对第二针灸针的插入深度稍加调整，使患者在语音提示下进行治疗。

步骤2)所述验证治疗电信号数据的正确性，具体为：将输出到第二针灸针的治疗电信号再输入到健侧，此时患者不控制健侧动作，由输出的治疗电信号控制，观察动作的还原程度。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，其特征在于：包括治疗仪主机、用于施加在患者主穴的第一针灸针以及用于施加在患者键侧或患侧穴位的第二针灸针；

所述治疗仪主机包括壳体，所述壳体上设有液晶显示屏、导航按键组、第一输入/输出端口以及第二输入/输出端口；所述壳体内部设有单片机、AD转换器、DA转换器以及运算放大器，所述液晶显示屏、导航按键组、AD转换器和DA转换器分别与单片机连接，所述运算放大器与DA转换器连接；所述第一输入/输出端口在治疗仪主机采集穴位电信号时与AD转换器连接，在治疗仪主机输出治疗电信号时与运算放大器连接，所述第二输入/输出端口接地；所述第一针灸针连接第二输入/输出端口，所述第二针灸针连接第一输入/输出端口。

2.根据权利要求1所述的一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，其特征在于：所述第一针灸针和第二针灸针采用相同的结构，由上至下依次包括针尾、针柄、针身和针尖，所述针身上设有刻度，所述针柄和针身的表面涂覆有一层绝缘材料；所述第一针灸针的针尾上的环连接第二输入/输出端口，所述第二针灸针的针尾上的环连接第一输入/输出端口。

3.根据权利要求2所述的一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，其特征在于：所述绝缘材料采用聚四氟乙烯，其厚度为0.8～1.2μm。

4.根据权利要求1所述的一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，其特征在于：所述液晶显示屏设置在壳体的前部，所述导航按键组设置在壳体的前部并位于液晶显示屏的下方，所述第一输入/输出端口和第二输入/输出端口均设置在壳体的右侧。

5.根据权利要求4所述的一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，其特征在于：所述壳体上还设有用于连接PC机的串行通信接口，所述串行通信接口设置在壳体的顶部并与单片机连接。

6.根据权利要求4所述的一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，其特征在于：所述壳体上还设有扬声器，所述扬声器设置在壳体的前部并位于导航按键组的左右两边，所述扬声器通过语音模块与单片机连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，其特征在于：所述导航按键组包括电源/功能参数确认键、位于电源/功能参数确认键左右两侧的功能选择键以及位于电源/功能参数确认键上下部的参数设置键，所述电源/功能参数确认键、左右两个功能选择键和上下两个参数设置键分别与单片机连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪，其特征在于：所述壳体内部还设有模拟开关和电压基准芯片，所述模拟开关与单片机连接，使所述第一输入/输出端口在治疗仪主机采集穴位电信号时与AD转换器连接，或使所述第一输入/输出端口在治疗仪主机输出治疗电信号时与运算放大器连接，所述电压基准芯片与DA转换器连接，用于为DA转换器提供基准电压。

9.一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪的施针方法，其特征在于包括以下步骤：

1)上电后，医生在壳体上通过导航按键组的功能选择键和电源/功能参数确认键将治疗仪主机的功能设置在“采集”状态，此时模拟开关将第一输入/输出端口与AD转换器接通，然后将第一针灸针施加在患者的主穴，并在键侧穴位施加第二针灸针，令第一针灸针、第二针灸针和治疗仪主机形成回路，在施针完成后，患者按照医嘱在键侧执行指定动作，在患者动作过程中，通过第二针灸针采集穴位电信号，经过AD转换器转换后存储到壳体内部的单片机缓存；

2)保持健侧穴位施针状态，患者按照医嘱放松相关健侧，医生在壳体上通过导航按键组的功能选择键和电源/功能参数确认键将治疗仪主机的功能设置在“治疗”状态，此时模拟开关将第一输入/输出端口与运算放大器接通，使壳体内部的单片机提取步骤1)采集到的穴位电信号数据，经过DA转换器转换后，由运算放大器放大得到治疗电信号，并输出到第二针灸针，验证治疗电信号数据的正确性；在验证完成后，医生将穴位名称和施针深度输入治疗仪主机，使健侧穴位名称、施针深度和治疗电信号强度参数保存在单片机内存，然后将正确的治疗电信号数据通过串行通信接口数据线输入到PC机的患者个人治疗档案数据库；

3)经步骤2)验证治疗电信号数据后，若治疗电信号数据正确，保持主穴的第一针灸针不动，医生在患侧对应的穴位施加第二针灸针，在施针完成后，患者配合医嘱执行指定动作，并由医生在壳体上通过导航按键组的参数设置键调整输出治疗电信号的强度，以及执行动作时医嘱指令的速度，待确认治疗作用正常后，按下导航按键组的电源/功能参数确认键，存储资料参数，并根据需要录制医嘱指令在语音模块；

4)正式治疗时，医生开启治疗仪主机，按液晶显示屏的提示施针后，在壳体上通过导航按键组的功能选择键和电源/功能参数确认键将治疗仪主机的功能设置在“治疗”状态，并对第二针灸针的插入深度稍加调整，使患者在语音提示下进行治疗。

10.根据权利要求9所述的一种基于镜像复制的电针灸康复治疗仪的施针方法，其特征在于：步骤2)所述验证治疗电信号数据的正确性，具体如下：

将输出到第二针灸针的治疗电信号再输入到健侧，此时患者不控制健侧动作，由输出的治疗电信号控制，观察动作的还原程度。