CN104485926A

CN104485926A - 一种用于微电流治疗的超射波形发生系统及其使用方法

Info

Publication number: CN104485926A
Application number: CN201410770380.7A
Authority: CN
Inventors: 朱惠友
Original assignee: HANGZHOU AISIMI MEDICAL DEVICES Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU AISIMI MEDICAL DEVICES Co Ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2034-12-12
Also published as: CN104485926B

Abstract

本发明提出了一种输出波形产生的系统和方法来增强或扩展微电流疗法的有效性。输出波形包括把一个超射信号叠加到恒定电流以刺激细胞或神经来达到快速治愈。该系统包括一个振荡器来产生一个参考信号，方波脉冲发生器来产生一个基于参考信号的脉冲波形，超射发生器来产生一个基于参考信号的超射信号，和一个输出模块产生基于方波脉冲波形和超射信号的复合输出波形信号。其中复合输出波形包括一个或多个脉冲波形，每个脉冲波形都具有一个或多个脉冲的超射信号，超射信号的宽度可延伸到每个脉冲的宽度。该系统的复合输出波形可由用户根据疾病、状态，或用户要求来进行调控。

Description

一种用于微电流治疗的超射波形发生系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于微电流治疗的超射波形发生系统及其使用方法。

背景技术

人体是一个完整的带有电荷的生物磁场，每个机体都存在着不同强度的，自身感觉不到的生物微电流。微电流技术是现代仿生技术的应用，机理为模仿人体中的生物微电流，通过其作用端与人体皮肤接触后，产生热能，触发和增强人体皮肤细胞的析透性，同时促进皮肤的新陈代谢，提高胶原蛋白合成能力，对皮肤的抗衰老治疗与修复治疗均有极佳效果，随着微电子技术的进步，以及人类对自身构造更深入的了解，微电流治疗将会有广阔的应用前景。

在微电流治疗中，方波波形通常是用于产生低电压幅值的恒定电流。科学研究发现这种方波波形对细胞或兴奋神经的刺激不太有效。虽然对细胞或兴奋神经的刺激可通过调高电压幅值和频率来提高刺激度，但这样的调整可能会抵消微电流疗法的有效性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于微电流治疗的超射波形发生系统及其使用方法，该系统的复合输出波形可由用户根据疾病、状态，或用户要求来进行调控。

为解决上述技术问题，本发明用于微电流治疗的超射波形发生系统包括：

振荡器，所述振荡器用来配置产生一个参考信号；

方波脉冲发生器，所述方波脉冲发生器用来配置产生基于所述参考信号的脉冲波形，所述脉冲波形的频率作为第一频率，所述脉冲波形的振幅作为第一振幅，所述脉冲波形的频率从0.1赫兹到200赫兹，所述脉冲波形的振幅从1微安到200微安；

超射发生器，所述超射发生器用于产生基于参考信号的超射信号，所述超射信号的频率作为第二频率，所述超射信号的振幅作为第二振幅，所述超射信号的频率从1赫兹到5000赫兹，所述超射信号的幅度从1微安到600微安；所述第二频率将至少两倍快于所述第一频率；

输出模块，所述输出模块用于配置为产生基于所述超射信号和所述脉冲波形基础上的复合输出波形信号，所述复合输出波形信号包括一个或多个脉冲波形，所述每个脉冲波形至少具有两个超射信号，所述超射信号的宽度可延伸过每个脉冲波形的宽度。

进一步地，所述脉冲波形信号和超射信号为数字信号；所述输出模块包括混频器，所述混频器用来产生基于脉冲波形信号和超射信号的数字复合信号；

还包括数字模拟转换器，所述数字模拟转换器用于将产生的数字复合波形信号转化为模拟复合输出波形信号。

进一步地，所述输出模块还包括电平移动器，所述电平移动器用来于调整所述模拟复合输出波形信号的电平，调整后的波形信号为最终输出的模拟输出波形信号。

进一步地，所述输出模块还包括放大器，所述放大器用来于调整模拟复合输出波形信号的振幅，调整后的波形信号为最终输出的模拟输出波形信号。

进一步地，所述复合输出波形信号是能够诱导细胞进入极性化阶段，所述细胞为肌电细胞或神经细胞。

进一步地，所述脉冲波形信号的第一频率在0.2赫兹和100赫兹，在所述复合输出波形信号的每一个超射信号都有一个上升沿，并在2毫秒内达到峰值。

进一步地，在所述复合输出波形信号的每一个超射信号都有一个比上升沿缓的下降沿。

进一步地，还包括输入装置和处理器，所述输入装置可接受用户对第一频率，第一振幅，第二频率，第二振幅等的调整请求，并交予处理器，所述处理器用以接受输入和执行调整。

进一步地，本发明还包括一种用于微电流治疗的超射波形发生系统的使用方法，从人体接收调整复合输出输入请求并由系统调整复合输出波形信号，所述复合输出波形信号经由系统转化为模拟复合输出波形信号，所述模拟复合输出波形信号应用于人体来促使细胞兴奋，从而提高人体自愈。

进一步地，所述的输出输入请求可以为年龄有关的肌肉退化，伤口，或肌腱损伤一种或几种。

本发明提供可产生适合微电流治疗的人体波形输出系统和方法，基于微电流的电疗设备通常采用来自方波波形的恒定电流来刺激人体部分，其波形输出可以刺激可兴奋细胞和神经在人体内的有效和快速愈合，这种波形通常呈现为低振幅和低频的单相或双相形态来刺激生理细胞的生长以达到治疗效果。

附图说明

作为本发明的实施例附图起举例说明，而不是局限于此，其中：

图1为传统的方波波形；

图2为本发明用于微电流治疗的超射波形发生系统实施例中的输出复合波形，其中包括一个矩形波形叠加超射信号；

图3为本发明用于微电流治疗的超射波形发生系统实施例的结构示意图；

图4所示为应用了本发明用于微电流治疗的超射波形发生系统实施例诱导细胞或神经进入极性化的过程；

图5所示为本发明用于微电流治疗的超射波形发生系统实施例中超射信号的形状；

应当认识到，部分或全部的图形是举例的示意图，因此，它们不一定需要描绘相对的实际元素尺寸或位置。图中所给出是用实施例进行明确的说明与理解，而不是对权利要求的使用范围和本意进行限制。

具体实施方式

通过下面给出的本发明的具体实施例以及比较实施例可以进一步了解本发明，但不是对本发明的限定。

图1表示了用于微电流疗法的一个传统方形波形，其极性可单相，正或负极；或双相，在一定频率下通过交变正和负极性而产生。

图2表示了带有超射信号的方波波形或带有超射信号的一般脉冲来提高刺激细胞能力和改善治疗效果。波形如图1所示，每个阶段的波形应该基本恒定，变化在5％内。

波形201强度可调，如从1微安到200微安，或从5微安到100微安、从20微安到80微安、从30微安到60微安、或从30微安到50微安。202显示超射信号的快速上升阶段并通过了触发细胞和神经的极性化阈值电位。203显示了超射信号的慢速下降阶段并调整至基本波形201的电位。在一个单向极性阶段，根据细胞和极性的类别，超射信号可发生一次或多次。

通过一个输入模块，用户也可对基本脉冲波形的频率进行调整，一般从1个到200个Hz。一方面，频率可大于0.1Hz，0.2Hz，0.5Hz，1Hz，2Hz，5Hz，10Hz或20Hz。另一方面，频率可低于200Hz，180Hz，150Hz，100Hz，90Hz，80Hz，70Hz，60Hz，50Hz，40Hz，30Hz，20Hz，10Hz或5Hz。

基本脉冲波形可以是双向的或单相的波形，如图2所示，该基本脉冲波形可以是一个方波脉冲波形。

本发明的波形可以被用来产生人体内适宜刺激兴奋细胞的电压并使细胞进入极性化阶段。要触发像神经细胞这样的细胞进入极性化阶段，一个电压电位的变化必须足够大以达到阈值，如图4所示，通常在-20mV和65mV之间，取决于细胞或神经型。

为避免增加脉冲波形的振幅，这里以增加超射至基本脉冲波形以确保峰值幅度大到足以达到阈值。

图5显示了一个适合产生复合输出波形的超射信号。超射信号的上升沿，即左峰，比下降沿，即右峰为陡，上升时间更短。一方面，上升沿在2毫秒内达到峰值，或者在0.1毫秒，0.2毫秒，0.3毫秒，0.4毫秒，0.5毫秒，0.6毫秒，0.7毫秒，0.8毫秒，0.9毫秒，1毫秒，1.2毫秒，1.5毫秒，1.8毫秒。

另一方面，下降沿显示了一个持续从0.5毫秒到10毫秒高原。一方面，下降沿的时间跨度，即从高峰回到脉冲幅度的时间跨度，至少2倍于上升沿的时间跨度，即从一个脉冲幅度到高峰的时间跨度。逐渐下降的超射信号幅度帮助进入极化的静息状态以避免在完成该极化阶段前触发阈值而进入新的极化阶段。

一方面，二个超射信号之间有一个静息时期。静息时期至少为0.5毫秒、或者至少1毫秒、1.5毫秒、2毫秒、3毫秒、4毫秒或5毫秒，静息期不长于20毫秒、10毫秒、5毫秒、4毫秒、3毫秒或2毫秒，静息期至少占据超射信号的50％的时间跨度，或者至少超射信号的75％，100％，150％，2，3，4或5倍的时间跨度。另一个方面，静息时期应不超过2倍，3倍，4倍，5倍，10倍或20倍的信号时间跨度。

超射信号的频率、形状和振幅是可以调整。一般来说，峰值电压幅度在0到100mV就足够了，或在-20mV和65mV间就足够了，取决于涉及的细胞或神经类型。超射信号的振幅是在1微安到600微安之间，即大于1微安，2微安，3微安，4微安，5微安，或10微安，而另一方面，该超射信号的振幅可小于500微安，400微安，300微安，200微安，100微安，90微安，80微安，70微安，60微安，50微安，40微安，30微安，20微安，或10微安。超射信号振幅至少是基本脉冲信号幅度的10％、或者至少20％、30％、40％、50％、75％、100％、150％、200％或250％。超射信号振幅应不大于基本脉冲信号幅度的10倍、9倍、8倍、7倍、6倍、5倍、4倍、3倍或2倍。

超射信号频率可以高于基本脉冲波形的频率，使每个脉冲波形阶段可具有或叠加至少一个超调信号。一方面，超射信号频率至少为1赫兹，或者至少是2赫兹，5赫兹，10赫兹，15赫兹，20赫兹，30赫兹，40赫兹，50赫兹，100赫兹，150赫兹和200赫兹。另一方面，超射信号频率不大于5千赫，2千赫，1千赫，500赫兹，200赫兹，150赫兹和100赫兹。

上述任何波形或信号的频率，振幅，形状，静息期都可以在治疗期自动或用户输入触发而进行动态调整。

图3显示了一个用于产生本发明所描述的输出波形的系统。基于微处理机组件超射信号发生器301可根据请求参数302动态产生数字化的超射信号303。可编程组件脉冲方波发生器304可根据请求参数305产生数字化的基本脉冲方波信号306。超射信号发生器301和脉冲方波发生器304连接到振荡信号307进行同步。数字化信号303和306将被发送到组件308进行复合，并发送到数字模拟转换器(DAC)转换成模拟信号、将模拟信号310通过电位提升309输出预期的叠加到脉冲上的超射波形311。

在电子电路中振荡器用于同步数字化的脉冲波形和超射波形的生成。数字模拟转换器(DAC)是一个将数字数据，通常是二进制，转换为一个模拟信号的功能，模拟信号可以为电流，电压，或电荷。模数转换器(ADC)执行相反的功能。

该系统还包括电线和/或电极用于连接到人体皮肤或其他器官，从而将输出电流波形至人体。该系统还包括一个输入模块或设备以接受用户的输入如启动，停止或调整应用到人体的波形。一个方面，输入模块连接到系统，另一方面，输入模块与系统无线通信。输入模块包括一个图形用户界面。该系统还包括一个处理器以接受输入和执行调整。

本发明实施例中还提供了一种用于微电流治疗的超射波形发生系统的使用方法，系统生成的输出波形被应用于人体，波形的各种参数可以进行调整以适合特定的疾病或状态，如背部疼痛，膝关节炎，或皮肤伤口等。

微电流疗法需要发送相对微弱的电子信号到人体以进行治疗。这种疗法应用很小的电流，例如1到50微安之间，通过放置在皮肤上的电极来刺激细胞和神经。微电流的电疗可用于治疗疼痛，老年性黄斑变性，伤口愈合，肌腱修复等等。许多微电流治疗集中于疼痛和/或加速愈合和恢复。微电流疗法常被专业运动员用于急性疼痛和/或肌肉扭伤，并为他们避免了药物测试和恢复问题、因为他们使用了无药物和非侵入性的治疗方法。此外，微电流疗法也可以用来作为美容治疗。

尽管以上讨论可能是指一个特定的顺序和步骤组成，但这些步骤和顺序也可能不同于所描述的。例如，两个或两个以上的步骤可以同时执行的或部分同时执行。同时，一些方法的离散的步骤可以合并，或一个合并的步骤可以分为离散的步骤进行，某些过程的顺序可以颠倒或改变，离散过程的性质或数目可以改变或变化。任何设备或元素的顺序或序列可以更改或取代根据另一实施例中。因此，所有这些修改都应包括在本发明的范围。这样的变化将取决于软件和硬件系统的选择和设计的选择。所有这些变化都在公开范围。除非另有规定，在此使用的所有的技术和科学术语用都具有相同常用的含义和理解。

Claims

1.一种用于微电流治疗的超射波形发生系统，其包括：

振荡器，所述振荡器用来配置产生一个参考信号；

2.根据权利要求1所述的一种用于微电流治疗的超射波形发生系统，其特征在于：所述脉冲波形信号和超射信号为数字信号，所述输出模块包括混频器，所述混频器用来产生基于脉冲波形信号和超射信号的数字复合信号；

3.根据权利要求2所述的一种用于微电流治疗的超射波形发生系统，其特征在于：所述输出模块还包括电平移动器，所述电平移动器用来于调整所述模拟复合输出波形信号的电平，调整后的波形信号为最终输出的模拟输出波形信号。

4.根据权利要求2所述的一种用于微电流治疗的超射波形发生系统，其特征在于：所述输出模块还包括放大器，所述放大器用来于调整模拟复合输出波形信号的振幅，调整后的波形信号为最终输出的模拟输出波形信号。

5.根据权利要求1所述的一种用于微电流治疗的超射波形发生系统，其特征在于：所述复合输出波形信号是能够诱导细胞进入极性化阶段，所述细胞为肌电细胞或神经细胞。

6.根据权利要求5所述的一种用于微电流治疗的超射波形发生系统，其特征在于：所述脉冲波形信号的第一频率在0.2赫兹和100赫兹，在所述复合输出波形信号的每一个超射信号都有一个上升沿，并在2毫秒内达到峰值。

7.根据权利要求6所述的一种用于微电流治疗的超射波形发生系统，其特征在于：在所述复合输出波形信号的每一个超射信号都有一个比上升沿缓的下降沿。

8.根据权利要求1所述的一种用于微电流治疗的超射波形发生系统，其特征在于：还包括输入装置和处理器，所述输入装置可接受用户对第一频率，第一振幅，第二频率，第二振幅等的调整请求，并交予处理器，所述处理器用以接受输入和执行调整。

9.一种根据权利要求1所述的一种用于微电流治疗的超射波形发生系统的使用方法，其特征在于：从人体接收调整复合输出输入请求并由系统调整复合输出波形信号，所述复合输出波形信号经由系统转化为模拟复合输出波形信号，所述模拟复合输出波形信号应用于人体来促使细胞兴奋，从而提高人体自愈。

10.根据权利要求9所述的用于微电流治疗的超射波形发生系统的使用方法，其特征在于：所述的输出输入请求可以为年龄有关的肌肉退化，伤口，或肌腱损伤一种或几种。