CN106823156A - 一种光动力脑功能治疗仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光动力脑功能治疗仪，属于脑功能治疗设备领域，本发明为了解决现有技术的脑功能治疗设备属于接触式治疗，易造成人体不适，可能对人体造成负面影响的缺点，而提出一种光动力脑功能治疗仪，包括：壳体；设置在所述壳体表面的显示屏；设置在所述壳体表面的功能按键；以及设置在壳体内部的治疗电路；其中，所述治疗电路包括主控单元以及与主控单元连接的FPGA芯片、治疗函数存储器、温湿度传感器以及人机交互接口，还包括与FPGA芯片依次连接的数模转换器、频率调制器、电流驱动器以及LED阵列，所述LED阵列用于产生以治疗函数为频率的光，所述光用于照射体表上距离大脑感光区较近的区域。本发明适用于基于光动力原理的脑功能治疗仪。
Description
技术领域
本发明涉及一种光动力脑功能治疗仪，属于脑功能治疗设备领域。
背景技术
脑功能治疗仪是用于治疗和恢复脑的认知能力和脑神经功能的治疗仪。可以治疗的症状例如：脑神经元衰弱、脑神经功能损害、手足徐动症、神经症性反应、认知神经功能丧失、童样痴呆、进行性痴呆、老年性痴呆、癫痫、阿尔茨海默症、脑神经功能紊乱等。
目前的治疗仪采用磁疗、超声、电疗三种方式进行治疗，并辅助药物治疗。现有技术的治疗设备有：
1、常州雅思医疗器械有限公司(YS7004C)脑功能(障碍)治疗仪：脑功能(障碍)治疗仪运用交变电磁场仿照人体大脑生物电磁场的设计原理开发研制而成。
2、石家庄渡康医疗器械有限公司：经颅超声电疗仪(经颅超声溶栓治疗仪)是采用经颅超声溶栓和仿真生物电刺激协同作用改善脑血管病变。
3、奥博脑复康治疗仪，奥博脑复康治疗仪由脑电模拟发生器和皮肤电极组成，皮肤电极系指头部电极带、电极棒、自粘电极、嗅球、耳针、首针、足针等。
上述治疗设备的缺点为：①均属于接触式治疗，需要将治疗用具接触、介入人体皮肤，易导致人体出现不适反映；②需要穿戴设备方面的耗材，使用时需要佩戴，不够方便；③使用电磁治疗有可能对人体循环、免疫、生殖系统造成负面影响，例如，有关动物细胞和组织的实验室研究有关材料中发现，低频电磁场可能影响组织细胞的离子流向、干扰DNA合成与RNA转录，还可能干扰癌细胞在生物医学方面的动力学。当达到一定能量的电磁辐射污染后，会影响人类的循环系统以及免疫、生殖和代谢功能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的脑功能治疗设备属于接触式治疗，易造成人体不适，可能对人体造成负面影响的缺点，而提出一种光动力脑功能治疗仪。
一种光动力脑功能治疗仪，包括：壳体；设置在所述壳体表面的显示屏；设置在所述壳体表面的功能按键；以及设置在壳体内部的治疗电路；其中，所述治疗电路包括主控单元以及与主控单元连接的FPGA芯片、治疗函数存储器、温湿度传感器以及人机交互接口，还包括与FPGA芯片依次连接的数模转换器、频率调制器、电流驱动器以及LED阵列，所述LED阵列用于产生以治疗函数为频率的光，所述光用于照射体表上距离大脑感光区较近的区域。
本发明的有益效果为：1、本发明为非接触式治疗，不会由于接触、介入使人体产生不适；2、节省了穿戴设备相关的耗材，使用时无需穿戴，更方便；3、治疗原理不同于电磁辐射治疗，不会影响人体的免疫、代谢系统。4、本发明在使用时无禁忌症，应用广泛、使用方便。
附图说明
图1为本发明的光动力脑功能治疗仪的结构图；
图2为本发明的治疗电路的原理示意图；
图3为本发明的一个实施例的电路原理图。
具体实施方式
本发明的光动力脑功能障碍治疗仪是是一种无创伤的脑神经障碍疾病的治疗和康复仪器。应用调制可见光和近红外光合成光动力原理治疗脑功能障碍。实验证明人脑通过某些波形调制的LED(可见光和红外光)照射，可以对脑功能障碍患者的病情有一定的治疗和缓解作用。
具体实施方式一：本实施方式的光动力脑功能治疗仪，如图1所示，包括：壳体1；设置在所述壳体1表面的显示屏13；设置在所述壳体1表面的功能按键12；以及设置在壳体1内部的治疗电路；如图2所示，治疗电路包括主控单元2以及与主控单元2连接的FPGA芯片5、治疗函数存储器3、温湿度传感器9以及与功能按键12连接的人机交互接口21，还包括与FPGA芯片5依次连接的数模转换器8、频率调制器7、电流驱动器6以及LED阵列9，所述LED阵列9用于产生以治疗函数为频率的光，所述光用于照射体表上距离大脑感光区较近的区域。
本发明的主要部分为治疗电路，其中的主控单元可以是嵌入式芯片，治疗函数存储器用于存储治疗函数。治疗函数表示光的频率，FPGA芯片用于根据治疗函数产生扫频信号，再经过数模转换、频率调制、电流驱动使LED阵列发出可见光或红外光。治疗函数的主要目的是，将预先存储好的治疗函数经过调制后形成与其所表示的频率对应的光，再使用这种光对人体的特定部分进行照射，达到治疗的目的。
照射的部位为人体体表上距离大脑感光区较近的区域，例如，可以是耳道、眼睑或者是额头的皮肤。由于耳道是比较靠近大脑感光区的器官，通过耳道进行照射可以达到比较好的治疗效果。也可以通过照射眼睑使得光能够到达视网膜，通过视网膜使大脑接收光信息。也可以照射头部的血管，利用激光的生物效应，改变红细胞的携氧能力等。上述照射部位都有助于脑功能的治疗与恢复。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：壳体1的表面还设置有光纤连接接口14、光纤15、以及探头16，探头16上设置有出光孔，光纤15用于将LED阵列发出的光传导至出光孔处以形成可向外照射的激光束。
LED阵列产生的光可以通过光纤的传导经过出光孔向外发射，使用时可以通过操作探头，来方便地使光照射在不同的体表位置。
其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：治疗电路中还包括与频率调制器连接的30至90Hz方波发生电路。
其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：功能按键与所述主控单元连接，用于选择与功能按键对应的模式，每个模式对应于一种LED阵列发出的光的频率值。
例如，根据被治疗对象症状严重不同，可以通过选择功能按键来选择光的强度，来适应不同的对象和症状。
其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：主控单元用于根据所述温湿度传感器检测到的温湿度信息，向FPGA芯片发出控制信号，使FPGA芯片发出与所述温湿度信息相适应的频率的光。
不同的温度、湿度环境下，可以使用不同频率的光来达到最佳治疗效果，因此可以通过传感器检测到的值实时地调整治疗函数，使治疗用的光适应当前的环境。
其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：距离大脑感光区域较近的区域为耳道、眼睑或额头皮肤。
其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：LED阵列发出的光包含可见光和/或红外光。
其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：光动力脑功能治疗仪还包括与主控单元连接的心率检测接口，用于将检测到的心率数据发送至主控单元，使主控单元控制FPGA芯片按照与心率数据相匹配的脉冲方式产生治疗函数。
即用于治疗的光束可以随着使用者的心率进行改变，即光束的光强可以随着心率或呼吸频率进行脉冲式的变化，以达到最佳的治疗效果。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：治疗函数为其中f0＝1000，k＝9000，t0＝0.33。
<实施例>
本发明的一个实施例的电路原理图如图3所示，本实施例中，存储器3使用Intel2114芯片，人机交互接口12为按键，主控单元2使用Atmega16单片机，FPGA芯片5选择EP2C8系列芯片，其中Atmega16单片机2和EP2C8系列芯片5通过数据总线DATA、WCLK引脚、FQ引脚连接；数模转换器8使用DAC0832芯片，电流驱动器6选用LM3404芯片。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种光动力脑功能治疗仪，其特征在于，包括：
壳体(1)；
设置在所述壳体(1)表面的显示屏(13)；
设置在所述壳体(1)表面的功能按键(12)；以及
设置在壳体(1)内部的治疗电路；其中，所述治疗电路包括主控单元(2)以及与主控单元(2)连接的FPGA芯片(5)、治疗函数存储器(3)、温湿度传感器(21)以及与功能按键(12)连接的人机交互接口(12)，还包括与FPGA芯片(5)依次连接的数模转换器(8)、频率调制器(7)、电流驱动器(6)以及LED阵列(9)，所述LED阵列(9)用于产生以治疗函数为频率的光，所述光用于照射体表上距离大脑感光区较近的区域。
2.根据权利要求1所述的光动力脑功能治疗仪，其特征在于，所述壳体(1)的表面还设置有光纤连接接口(14)、光纤(15)、以及探头(16)，所述探头(16)上设置有出光孔，所述光纤(15)用于将所述LED阵列(9)发出的光传导至出光孔处以形成可向外照射的激光束。
3.根据权利要求1所述的光动力脑功能治疗仪，其特征在于，还包括与频率调制器(7)连接的30至90Hz方波发生电路。
4.根据权利要求1所述的光动力脑功能治疗仪，其特征在于，所述功能按键(12)与所述主控单元(2)连接，用于选择与功能按键(12)对应的模式，每个模式对应于一种LED阵列(9)发出的光的频率值。
5.根据权利要求1所述的光动力脑功能治疗仪，其特征在于，所述主控单元(2)用于根据所述温湿度传感器检测到的温湿度信息，向FPGA芯片发出控制信号，使FPGA芯片发出与所述温湿度信息相适应的频率的光。
6.根据权利要求1所述的光动力脑功能治疗仪，其特征在于，所述距离大脑感光区域较近的区域为耳道、眼睑或额头皮肤。
7.根据权利要求1所述的光动力脑功能治疗仪，其特征在于，所述LED阵列(9)发出的光包含可见光和/或红外光。
8.根据权利要求1所述的光动力脑功能治疗仪，其特征在于，还包括与主控单元(2)连接的心率检测接口，用于将检测到的心率数据发送至主控单元(2)，使主控单元(2)控制FPGA芯片(5)按照与心率数据相匹配的脉冲方式产生治疗函数。
9.根据权利要求1所述的光动力脑功能治疗仪，其特征在于，所述治疗函数S为其中f0＝1000，k＝9000，t0＝0.33，A为幅值调节参数，k为时间比例调节参数，t为时间，int表示取整。
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