CN104941064A - 一种电脉冲偏头痛治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电脉冲偏头痛治疗仪，包括：主体电路和蓝牙控制器，所述主体电路包括：脉冲发生电路、刺激电极和蓝牙信号接收电路；所述的脉冲发生电路与刺激电极相连，所述的脉冲发生电路用于产生预先设定的幅度和频率的合适的双极性电脉冲，所述双极性电脉冲经通过刺激电极流向人体前额的三叉神经；所述的刺激电极贴于人体前额的两眉上方以覆盖三叉神经的第一支末端；所述的蓝牙信号接收电路与脉冲发生电路相连，所述的蓝牙信号接收电路根据接收到的指令控制双极性电脉冲的发生和调节。具有副作用小、方便户外使用和对组织伤害小等优点。

Description

一种电脉冲偏头痛治疗仪

技术领域

本发明涉及一种电刺激治疗技术，具体涉及一种电脉冲偏头痛治疗仪。

背景技术

偏头痛多为一侧或两侧颞部反复发作的搏动性头痛，发作前可伴视觉、体觉先兆，发作时常伴呕吐。对于偏头痛主要的治疗方式为药物治疗，主要包括：非甾体类抗炎药(NSAIDs)、阿片类药物等非特异性止痛药和麦角类制剂、曲普坦类药物等特异性药物。药物治疗的弊端在于副作用明显，常见副作用为消化道症状、心血管症状，如恶心、呕吐、胸闷、气短等，对于孕妇、心肌缺血、高血压、肝肾疾病等需要谨慎用药。

经皮的神经电刺激疗法(Transcuataneous electrical nerve stimulation，简称TENS)是通过皮肤将特定的低频脉冲电流输入人体以治疗疼痛的电疗方法。

目前，研究已经证明，对于感觉神经，10‐200Hz特别是100Hz左右频率的电刺激可以产生较好的镇痛和镇静中枢神经的作用。而偏头痛患者存在三叉神经血管系统的兴奋性增高及脑干神经元功能紊乱的状况，电刺激偏头痛患者的三叉神经能有效降低三叉神经血管兴奋性，达到治疗偏头痛的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中偏头痛的药物治疗方式副作用明显并且国内市场上缺少治疗偏头痛仪器的缺点与不足，提供一种电脉冲偏头痛治疗仪，该治疗仪具有副作用小、方便户外使用、对组织伤害小和能及时反馈电极接触情况，并且能够有效确保治疗效果等特点。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：一种电脉冲偏头痛治疗仪，包括：主体电路和蓝牙控制器，所述主体电路包括：脉冲发生电路、刺激电极和蓝牙信号接收电路；所述的脉冲发生电路与刺激电极相连，所述的脉冲发生电路用于产生预先设定的幅度和频率的双极性电脉冲，所述双极性电脉冲经通过刺激电极流向人体前额的三叉神经；所述的刺激电极贴于人体前额的两眉上方以覆盖三叉神经的第一支末端；所述的蓝牙信号接收电路 与脉冲发生电路相连，所述的蓝牙信号接收电路根据接收到的指令控制双极性电脉冲的发生和调节。

作为优选，所述的脉冲发生电路包括电压控制电路、波形产生电路和接触反馈电路；所述的电压控制电路用于控制输出的双极性脉冲的幅值；所述的波形产生电路与刺激电极相连，所述的波形产生电路用于产生频率范围为100～150Hz、脉宽范围为200～500μs的双极性脉冲；所述的双极性电脉冲的包络具有多变性；所述的接触反馈电路通过测算人体负载的阻值来判断刺激电极的接触情况，所述的接触反馈电路通过蓝牙控制器反馈接触情况；所述的刺激电极的接触情况包括：刺激电极与人体前额皮肤的接触情况和刺激电极与波形产生电路的接触情况。

作为优选，所述的电压控制电路包括：第一电感L1、第二三极管Q2、第一二极管D1、第二电容C2、第三电容C3和第三电阻R17；所述第二三极管Q2的集电极和第一二极管D1的正极均与第一电感L1的一端相连接，所述第二三极管Q2的发射极、第二电容C2的一端和第三电容C3的一端均与第三电阻R17的一端相连接，所述第一二极管D1的负极、第二电容C2的另一端和第三电容C3的另一端均与第三电阻R17的另一端相连接；

当第二三极管Q2从导通状态变为关闭状态并且第二三极管Q2导通时，从第一电感L1经第二三极管Q2流向地的电流，在第二三极管Q2关闭后通过第一二极管D1对第二电容C2和第三电容C3进行充电；当第二三极管Q2从关闭状态变回导通状态时，电流从第一电感L1再次流经第二三极管Q2后接地；而第二电容C2和第三电容C3则持续向第三电阻R17及波形产生电路放电；

所述的波形产生电路包括：第一三极管Q1、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第九三极管Q9、第十三极管Q10、第十一三极管Q11、第二二极管D2、第三二极管D3和第二电阻R16；所述第一三极管Q1的发射极和第三三极管Q3的发射极均接地，所述第四三极管Q4的发射极与第五三极管Q5的基极相连接，所述第八三极管Q8的发射极与第九三极管Q9的基极相连接，所述第四三极管Q4的集电极、第五三极管Q5的集电极、第八三极管Q8的集电极、第九三极管Q9的集电极和第二电阻R16的一端均与第四稳压管D4的正极相连接，所述第二电阻R16的另一端和第四稳压管D4的负极均接地，所述第五三极管Q5的发射极与第二二极管D2的负极相连接，所述的第十三极管Q10的发射极与第十一三极管Q11的基极相连接，所述的第十三极管Q10的集电极和第十一三极管Q11的集电极均与第二二极管D2的正极相连接，所述的第九三极管Q9的发射极与第三二极管D3的负极相连接，所述第六三极管Q6的发射极与第七三极管Q7的基极相连接，所述第六三极管Q6的集电极和第七三极管Q7的集电极均与第 三二极管D3的正极相连接；

第一三极管Q1、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7及第二二极管D2导通时，第三三极管Q3、第八三极管Q8、第九三极管Q9、第十三极管Q10、第十一三极管Q11和第三二极管D3均关闭，电流从第七三极管Q7流向人体，并流经第二二极管D2、第五三极管Q5流经第二电阻R16后接地；

所述的接触反馈电路包括：第一电阻R15限流和第四稳压管D4，所述第一电阻R15用于限流，所述第四稳压管D4的负极与第二电阻R16的一端相连接，所述第四稳压管D4的正极、第八三极管的集电极Q8和第九三极管的集电极Q9均与第一电阻R15的一端相连接；

所述接触反馈电路通过第一电阻R15限流和第四稳压管D4限压后，反馈第二电阻R16的电压，并通过计算第二电阻R16的电压是否低于阈值，以判断刺激电极连接是否正常。

作为优选，所述的蓝牙控制器包括蓝牙指令发送电路、显示电路和控制按键。

作为优选，所述的蓝牙控制器为手机或笔记本电脑等移动控制设备。

作为优选，本发明的电脉冲偏头痛治疗仪还可以包括便携式头带，所述的主体电路和蓝牙信号接收电路内嵌于便携式头带中。

本发明的目的也可以通过如下技术方案实现：一种电脉冲偏头痛治疗仪，主要包括：脉冲发生电路、刺激电极、蓝牙信号接收电路、便携式头带和蓝牙控制器；其中，所述的脉冲发生电路与刺激电极相连，用于产生幅度和频率合适的双极性电脉冲，双极性电脉冲经由刺激电极流向三叉神经，从而缓解和治疗偏头痛症状；所述的刺激电极贴于两眉毛上方，覆盖三叉神经第一支末端；所述的蓝牙信号接收电路与脉冲发生电路相连，根据接收到的指令控制双极性电脉冲的发生和调节；所述的脉冲发生电路和蓝牙信号接收电路共同构成电脉冲偏头痛治疗仪的主体电路；所述的主体电路内嵌于便携式头带中，通过刺激电极和便携式头带的共同作用而固定于前额；所述的便携式头带，其外观与普通运动型头带无异，但能完全包裹电脉冲偏头痛治疗仪的主体电路及刺激电极。

所述的脉冲发生电路包括电压控制电路、波形产生电路和接触反馈电路；所述的电压控制电路用于控制输出的双极性脉冲的幅值；所述的波形产生电路直接与刺激电极相连，用于产生频率在100-150Hz,脉宽在200-500μs的双极性脉冲；所述的双极性电脉冲，其波形包络具有多变性，以防止长期使用而使人体产生适应性进而导致疗效消失的情况发生；所述的接触反馈电路能通过测算负载阻值来判断刺激电极接触情况，并通过蓝牙控制器通知使用者；所述的刺激电极接触情况包括：1.刺激电极与人体皮肤的接触情况，2.刺激电极与波形产生电路的接触情况。

所述的蓝牙控制器包括蓝牙指令发送电路、显示电路和控制按键；所述的蓝牙控制器与电脉冲偏头痛治疗仪的主体电路分开，用于与使用者交互；所述的蓝牙控制器可由手机等移动设备代替，所述的移动设备需要支持蓝牙，并安装对应的蓝牙应用。 

本发明的原理：本发明电脉冲偏头痛治疗仪的脉冲发生电路用于产生预先设定的幅度和频率的合适的双极性电脉冲，双极性电脉冲经通过刺激电极流向人体前额的三叉神经；刺激电极贴于人体前额的两眉上方以覆盖三叉神经的第一支末端；蓝牙信号接收电路与脉冲发生电路相连，蓝牙信号接收电路根据接收到的指令控制双极性电脉冲的发生和调节。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明通过对偏头痛患者的三叉神经处进行电刺激来缓解和治疗偏头痛疾病，相比药物治疗，具有副作用小的优点。

2、本发明的实体电路内嵌于便携式头带中，并通过蓝牙控制，外观与普通运动型头带无异，能方便使用者在户外使用；再次，本发明采用双极性电脉冲，满足电荷平衡原则，有利于减少对组织的伤害；最后，本发明具有电极接触反馈功能，能及时反馈电极接触情况，能有效确保治疗的效果。

附图说明

图1为电脉冲偏头痛治疗仪的结构示意图。

图2为电脉冲偏头痛治疗仪的脉冲发生电路图。

图3为电脉冲偏头痛治疗仪的双极性脉冲的基本波形图。

图4a为刺激电极在人体头部的位置关系图。

图4b为主体电路和头带在人体头部的位置关系图。

图5为蓝牙控制器的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，一种电脉冲偏头痛治疗仪主要包括：脉冲发生电路、刺激电极、蓝牙信号接收电路、便携式头带和蓝牙控制器；所述的脉冲发送电路与刺激电极相连，所述的蓝 牙信号接收电路与脉冲发生电路相连，所述的脉冲发生电路和蓝牙信号接收电路共同构成电脉冲偏头痛治疗仪的主体电路；所述的主体电路由便携式头带包裹；所述的蓝牙控制器与电脉冲偏头痛治疗仪的主体电路分开，用于与使用者交互。

所述的脉冲发生电路如图2所示，包括电压控制电路、波形产生电路和接触反馈电路；

所述的电压控制电路控制输出脉冲的幅值，图2中，V3为单片机控制的脉冲输出，当V3从高电平变为低电平时，第二三极管Q2从导通状态变为关闭状态，第二三极管Q2导通时从第一电感L1经第二三极管Q2流向地的电流在第二三极管Q2关闭后经第一二极管D1对第二电容C2和第三电容C3进行充电实现升压；当V3从低电平变回高电平时，第二三极管Q2从关闭状态变回导通状态，电流从第一电感L1再次经第二三极管Q2流向地；而在整个过程中，第二电容C2和第三电容C3一直向第三电阻R17及波形产生电路放电；通过单片机控制V3脉冲的占空比及周期即可控制输出脉冲的幅值；

所述的波形产生电路用于产生频率范围为100～150Hz、脉宽范围为200～500μs的双极性脉冲，图2中，V1、V2均为单片机控制的脉冲输出，当V1为高电平、V2为低电平时，第一三极管Q1、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7及第二二极管D2导通，而第三三极管Q3、第八三极管Q8、第九三极管Q9、第十三极管Q10、第十一三极管Q11及第三二极管D3关闭，电流从第七三极管Q7经Out1流向人体，从Out2返回经第二二极管D2、第五三极管Q5流向第二电阻R16到地，而当V1为低电平、V2为高电平时三极管和二极管导通情况正好相反，电流从第十一三极管Q11经Out2流向人体，从Out1返回经第三二极管D3、第九三极管Q9流向第二电阻R16到地；进而通过单片机输出V1、V2的脉冲即可实现对双极性电脉冲波的产生和控制，实现多种包络变化的输出；所产生的双极性脉冲的基本波形如图3所示；

所述的接触反馈电路通过测量负载阻值判断电极连接情况，电极连接不好时，负载阻值将增大；图2中，当V1、V2一个高电平一个低电平时，第二电阻R16与Out1、Out2间的负载(人体电阻)可以视作串联关系，当负载增大时，第二电阻R16分压将减少，负载减少时，第二电阻R16分压将增大；通过第一电阻R15限流及第四稳压管D4限压(用于保护单片机)把第二电阻R16的电压反馈回单片机的AD端，通过计算第二电阻R16的电压是否低于阈值即可判断电极连接是否正常。

所述的刺激电极采用贴片电极，贴于两眉毛上方，如图4a所示，电极位置2覆盖三叉神经第一支1(眼支)末端；所述的便携式头带与普通运动型头带无异，仪器的主体电路内嵌于便携式头带中；为减少电路断裂的可能性，把主体电路分成了三个部分，如图4b所 示，包括：电源部分4(采用纽扣电池)、脉冲发生电路部分5和蓝牙信号接收电路部分6，三部分分别内嵌于头带3中，每个部分间通过导线相连；脉冲发生电路部分与刺激电极相连，通过刺激电极和便携式头带共同作用把主体电路固定于前额；

所述的蓝牙控制器如图5所示，包括蓝牙指令发送模块、显示模块、控制按键及声音提示模块，用于与使用者之间进行交互；所述的蓝牙指令发送模块用于与仪器主体电路端的蓝牙信号接收电路通讯，把用户的按键信息传递给仪器主体电路，同时把主体电路的工作状态和电极连接情况通过显示模块及声音提示模块反馈给用户；所述的蓝牙控制器可由手机等移动设备代替，所述的移动设备需要支持蓝牙，并安装对应的蓝牙应用。

以上为本发明的具体实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电脉冲偏头痛治疗仪，其特征在于，包括：主体电路和蓝牙控制器，所述主体电路包括：脉冲发生电路、刺激电极和蓝牙信号接收电路；所述的脉冲发生电路与刺激电极相连，所述的脉冲发生电路用于产生预先设定的幅度和频率的双极性电脉冲，所述双极性电脉冲经通过刺激电极流向人体前额的三叉神经；所述的刺激电极贴于人体前额的两眉上方以覆盖三叉神经的第一支末端；所述的蓝牙信号接收电路与脉冲发生电路相连，所述的蓝牙信号接收电路根据接收到的指令控制双极性电脉冲的发生和调节。

2.根据权利要求1所述的电脉冲偏头痛治疗仪，其特征在于，所述的脉冲发生电路包括电压控制电路、波形产生电路和接触反馈电路；所述的电压控制电路用于控制输出的双极性脉冲的幅值；所述的波形产生电路与刺激电极相连，所述的波形产生电路用于产生频率范围为100～150Hz、脉宽范围为200～500μs的双极性脉冲；所述的双极性电脉冲的包络具有多变性；所述的接触反馈电路通过测算人体负载的阻值来判断刺激电极的接触情况，所述的接触反馈电路通过蓝牙控制器反馈接触情况；所述的刺激电极的接触情况包括：刺激电极与人体前额皮肤的接触情况和刺激电极与波形产生电路的接触情况。

3.根据权利要求2所述的电脉冲偏头痛治疗仪，其特征在于，所述的电压控制电路包括：第一电感(L1)、第二三极管(Q2)、第一二极管(D1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和第三电阻(R17)；所述第二三极管(Q2)的集电极和第一二极管(D1)的正极均与第一电感(L1)的一端相连接，所述第二三极管(Q2)的发射极、第二电容(C2)的一端和第三电容(C3)的一端均与第三电阻(R17)的一端相连接，所述第一二极管(D1)的负极、第二电容(C2)的另一端和第三电容(C3)的另一端均与第三电阻(R17)的另一端相连接；

当第二三极管(Q2)从导通状态变为关闭状态并且第二三极管(Q2)导通时，从第一电感(L1)经第二三极管(Q2)流向地的电流，在第二三极管(Q2)关闭后通过第一二极管(D1)对第二电容(C2)和第三电容(C3)进行充电；当第二三极管(Q2)从关闭状态变回导通状态时，电流从第一电感(L1)再次流经第二三极管(Q2)后接地；而第二电容(C2)和第三电容(C3)则持续向第三电阻(R17)及波形产生电路放电；

所述的波形产生电路包括：第一三极管(Q1)、第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)、第五三极管(Q5)、第六三极管(Q6)、第七三极管(Q7)、第八三极管(Q8)、第九三极管(Q9)、第十三极管(Q10)、第十一三极管(Q11)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)和第二电阻(R16)；所述第一三极管(Q1)的发射极和第三三极管(Q3)的发射极均接地，所述第四三极管(Q4)的发射极与第五三极管(Q5)的基极相连接，所述第八三极管(Q8)的发射极与第九三极管(Q9)的基极相连接，所述第四三极管(Q4)的集电极、第五三极管(Q5)的集电极、第八三极管(Q8)的集电极、第九三极管(Q9)的集电极和第二电阻(R16)的一端均与第四稳压管(D4)的正极相连接，所述第二电阻(R16)的另一端和第四稳压管(D4)的负极均接地，所述第五三极管(Q5)的发射极与第二二极管(D2)的负极相连接，所述的第十三极管(Q10)的发射极与第十一三极管(Q11)的基极相连接，所述的第十三极管(Q10)的集电极和第十一三极管(Q11)的集电极均与第二二极管(D2)的正极相连接，所述的第九三极管(Q9)的发射极与第三二极管(D3)的负极相连接，所述第六三极管(Q6)的发射极与第七三极管(Q7)的基极相连接，所述第六三极管(Q6)的集电极和第七三极管(Q7)的集电极均与第三二极管(D3)的正极相连接；

第一三极管(Q1)、第四三极管(Q4)、第五三极管(Q5)、第六三极管(Q6)、第七三极管(Q7)及第二二极管(D2)导通时，第三三极管(Q3)、第八三极管(Q8)、第九三极管(Q9)、第十三极管(Q10)、第十一三极管(Q11)和第三二极管(D3)均关闭，电流从第七三极管(Q7)流向人体，并流经第二二极管(D2)、第五三极管(Q5)流经第二电阻(R16)后接地；

所述的接触反馈电路包括：第一电阻(R15)限流和第四稳压管(D4)，所述第一电阻(R15)用于限流，所述第四稳压管(D4)的负极与第二电阻(R16)的一端相连接，所述第四稳压管(D4)的正极、第八三极管的集电极(Q8)和第九三极管的集电极(Q9)均与第一电阻(R15)的一端相连接；

所述接触反馈电路通过第一电阻(R15)限流和第四稳压管(D4)限压后，反馈第二电阻(R16)的电压，并通过计算第二电阻(R16)的电压是否低于阈值，以判断刺激电极连接是否正常。

4.根据权利要求1所述的电脉冲偏头痛治疗仪，其特征在于，所述的蓝牙控制器包括蓝牙指令发送电路、显示电路和控制按键。

5.根据权利要求1所述的电脉冲偏头痛治疗仪，其特征在于，所述的蓝牙控制器为手机或笔记本电脑。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的电脉冲偏头痛治疗仪，其特征在于，还包括便携式头带，所述的主体电路和蓝牙信号接收电路内嵌于便携式头带中。