CN107019627A - 脊柱脉冲治疗仪及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脊柱脉冲治疗仪及其使用方法，其包括：壳体、治疗头、冲击头、驱动单元与控制单元，所述驱动单元用于驱动所述冲击头做往复运动而进行振动，所述冲击头将所述往复运动传递到治疗头；所述控制单元用于控制所述驱动单元的脉冲频率；在所述冲击头上设置有传感器，所述传感器与控制单元电连接，所述传感器用于收集与治疗仪的脉冲频率相关的信息并且将该信息传递到控制单元；所述控制单元根据从传感器收集的信息调整驱动单元的脉冲频率。本发明同时具备自动与手动频率设定功能，可根据实际情况通过手动选择脉冲频率，也可自动测量待治疗部位的共振频率作为脉冲频率。

Description

脊柱脉冲治疗仪及其使用方法

技术领域

本发明涉及按摩及医疗器械领域，特别涉及一种脊柱脉冲治疗仪及脉冲疗法。

背景技术

人类可能会遭受脊柱半脱位、错位、小关节紊乱，损伤性脊柱病变，侧弯症、腰痛、以及车祸、摔伤和搬运重物造成的急性损伤等病痛的困扰；脊柱及相关的隐蔽性病变，特别是脊柱疾患的发病率愈来愈高，这在按摩及医疗领域中是公知的。人体脊柱、关节、软组织的错位或其他失调或半脱位可导致脊柱、关节、软组织等部位的不适以及各种相关症状。将脊柱调节为健康对位状态可具有实质的治疗效果。目前很多学者与医生认为手术治疗被过分采用，甚至误用。非手术保守治疗正倍受青睐，如传统的整骨推拿，但是骨科医生方面往往存在整骨力量不足，传统单纯的手法整复常常难于奏效等问题。随着医疗手段的发展，国内目前引进了改进的脊柱矫正器。这些保守治疗方法可使脊柱等组织发生反弹或震动，这些疗法具有治疗安全有效，无创伤，费用低的优点。

整脊疗法是以脊椎解剖学、生物力学、X线学为基础，并具有一套规范、科学的矫正手法的独立学科。其疗法是通过自然疗法矫正不正常的脊椎位移，调整脊椎不合理的变形，改变脊柱的生物力学结构，解除可能存在的对脊神经或血管的干扰，从根本上逐渐改变和消除致病因素，从而达到彻底治病、及预防的效果。

在中国专利CN 202136552U、CN201790926与CN 101801326A中公布的技术中可以找到与脊柱脉冲治疗仪相关的信息，上述每个中国专利的内容均整体结合于此作为参考。但是这些作为参考的技术方案中包括以下的一个或者多个缺陷：

缺陷1：只具有自动功能，不可人为调节治疗仪的力度及频率。

缺陷2：LED只能顺次点亮，信息显示单一，不能显示手动模式下的当前频率，以及自动模式下查找频率的个数以及找到的频率等信息。

缺陷3：不能自动检测和采集脊椎各个关节的固有频率。

缺陷4：不具有无线通信模板，不能通过无线方式快速方便地向平板显示器等传输信息。

缺陷5：治疗头单一，不具有多种型号的治疗头，不能适用于人体不同部位。

缺陷6：把手硬度较高，不能有效减轻脊柱脉冲治疗仪的后坐力的作用，不利于有效保护手腕。

综上所述，提供一种能够自动检测和采集脊椎各个关节的固有频率，并且实现手动与自动灵活选择的方便操作的脊柱脉冲治疗仪及治疗方法，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种脊柱脉冲治疗仪及脉冲疗法，所述脊柱脉冲治疗仪及脉冲治疗方法能够自动检测人体具体部位固有的振动频率，并将所述振动频率作为脉冲频率对具体部位进行按摩；还可自由选择自动模式进行自动检测共振频率作为脉冲频率以此进行按摩或者手动模式进行手动选择合适的脉冲频率进行按摩。

本发明脊柱脉冲治疗仪及脉冲疗法还可以通过设置显示设备显示脊柱脉冲治疗仪的工作状态、系统通电与否以及预压是否到位。

为了达到上述目的，本发明提供一种脊柱脉冲治疗仪，其包括：壳体、治疗头、冲击头、驱动单元与控制单元，所述驱动单元用于驱动所述冲击头做往复运动而进行振动，所述冲击头将所述往复运动传递到治疗头；所述控制单元用于控制所述驱动单元的脉冲频率；在所述冲击头上设置有传感器，所述传感器与控制单元电连接，所述传感器用于收集与治疗仪的脉冲频率相关的信息并且将该信息传递到控制单元；所述控制单元根据从传感器收集的信息调整驱动单元的脉冲频率。

优选地，所述传感器为加速度传感器；所述传感器设置于所述冲击头内部；所述治疗仪还包括套环，套环设置壳体上用于支撑所述冲击头并且使冲击头能够沿前后方向往复运动；所述驱动单元包括电磁线圈与铁芯，所述电磁线圈设置于壳体内部的容置空间中并且与所述控制单元电连接，所述铁芯设置在电磁线圈的内部并且能够相对于电磁线圈沿前后方向往复运动。

优选地，在冲击头与铁芯之间设置有连接杆，连接杆的一端与铁芯相连，另一端设置有连接盘，在连接盘与电磁线圈之间设置有第一弹簧以用于将铁芯沿向后方向推动；在连接盘与冲击头之间设置有第二弹簧。

优选地，所述治疗头为具有一个治疗端头的柱形或者为具有两个治疗端头的“Y”形，所述治疗头为可拆卸地安装在冲击头上的弹性体。

优选地，所述壳体包括手持部，所述手持部用于操作人员手持所述脊柱脉冲治疗仪，并且所述手持部设有弹性层用于减震。

优选地，所述控制单元还包括脉冲输出模块；所述自动模块包括所述传感器与数据处理模块，所述传感器收集的数据传送给所述数据处理模块；所述数据处理模块对所收集的数据进行处理从而得到待治疗部位固有的共振频率并将所述共振频率传输给脉冲输出模块，其中所述数据处理模块包括共振频率计算模块，所述共振频率计算模块用于计算待治疗部位的固有的共振频率；所述脉冲输出模块将所述共振频率作为脉冲频率输出给所述驱动单元以控制驱动单元的运动。

优选地，所述壳体上设置有状态指示灯、显示单元与滑动开关；所述状态指示灯，用于显示所述脊柱脉冲治疗仪的工作状态；所述显示单元与所述控制单元连接用于显示手动模式下的当前频率与自动模式下采样个数以及采样频率；所述滑动开关用以调节不同的脉冲力；述自动模块设置有声波模块，所述声波模块用于在自动模块不能正常工作时发出提示声音；所述控制单元还包括无线通信模块，所述无线通信模块通过无线传输模式与外部控制设备进行通信，由此能够通过外部控制设备控制所述控制单元。

本发明还提供一种脊柱脉冲治疗仪的使用方法，其中，所述脊柱脉冲疗法包括：

A)根据待治疗部位的状况选择触发自动模式；

B)所述自动模块工作进行以下步骤：

B1)数据初始化，设定初始采样频率与初始脉冲频率，通过脉冲输出模块将初始脉冲输出给驱动单元，所述驱动单元接收到初始脉冲频率后驱动所述冲击头振动并通过所述冲击头带动治疗头振动，所述治疗头对所述待治疗部位进行刺激使其发生振动；

B2)通过所述传感器采集所述冲击头的振动特征的振动数据，并将采集的振动数据传输给数据处理模块；

B3)所述数据处理模块进行数据处理，在数据处理过程中通过共振频率计算模块计算所述待治疗部位固有的共振频率；

B4)所述共振频率计算模块将计算得出的共振频率传输给所述脉冲输出模块，脉冲输出模块将所述共振频率作为脉冲频率输出给所述驱动单元；

C)所述驱动单元被所述脉冲频率驱动从而致动冲击头，由冲击头以此脉冲频率带动治疗头，通过所述治疗头接触待治疗部位，对待治疗部位进行脉冲治疗。

优选地，在步骤B2)与B3)之间还包括以下步骤：

a)通过所述传感器采集所述待治疗部位的振动数据，读取初始采样数的振动数据并计算其平均值；

b)通过控制单元将所述振动数据平均值与预设的阈值相比较，由此判断自动模式能否正常工作，如果所述振动数据平均值不在所述阈值范围内，则判断为自动模式无法正常工作；如果所述振动数据平均值在所述阈值范围内，则判断为自动模式能够正常工作，继续采集振动数据并且进行数据处理计算所述共振频率。

本发明的有益效果如下：

1)利用传感器结合可编程的控制单元，检测人体脊柱等部位固有的共振频率，从而按照人体所需施加经过特别设计的高速低幅脉冲力，引起人体作用部位共振，以较小的作用力使脊柱、关节等产生较大位移，达到最佳的治疗效果。

2)通过自动模式与手动模式的灵活使用，能够根据不同的人群、不同部位的需求，自动给予最合适的频率。

3)手持部特有弹力设计，减轻后坐力，保护手腕。

4)手持式设计，人机工程学原理全方位贴合手掌，无需手腕发力，操作方便省力。

5)多型号的治疗头适用于不同部位，符合颈椎、胸椎、腰椎等不同部位的需求。

6)特有声波模块的提醒功能以及显示模块的显示功能，提示治疗效果与机器状态。

7)设备与病人脱离接触时，自动中断输出电流，停止工作。

8)可通过蓝牙等无线通信方式连接平板电脑或其他外部控制设备，实现无线远程控制。

附图说明

通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式，本发明所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

图1为本发明的脊柱脉冲治疗仪的实施例一总体结构示意图。

图2为本发明的脊柱脉冲治疗仪的实施例一的治疗头结构示意图。

图3A为本发明的脊柱脉冲治疗仪的实施例一的振动数据图。

图3B为本发明的脊柱脉冲治疗仪的实施例一的极大值数据图。

图4为本发明的脉冲治疗方法实施例一的自动模式的脉冲疗法流程图。

图5为上述自动模式的数据处理流程图。

图6本发明的脊柱脉冲治疗仪的实施例二的总体结构示意图。

图7为本发明的脊柱脉冲治疗仪的实施例二的治疗头结构示意图。

图8A为本发明的脊柱脉冲治疗仪的实施例二的振动数据图。

图8B为本发明的脊柱脉冲治疗仪的实施例二的极大值数据图。

图9A为离散傅立叶变换图。

图9B为图9A去除直流分量与高频分量后的离散傅立叶变换图。

图10为本发明的脉冲治疗方法实施例二的自动模式的脉冲疗法的流程图。

图11为其他治疗头实施例的结构示意图。

应当了解，说明书附图并不一定按比例地显示本发明的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在说明书附图的多幅附图中，相同的附图标记表示本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明提供的脊柱脉冲治疗仪能够对人体进行脉冲治疗，尤其对脊椎半脱位、错位、小关节紊乱有直接效果，对于损伤性脊椎病变，如颈椎病、腰椎间盘突出症、某些损伤性截瘫等也有较好的疗效。该设备还适用于侧弯症、腰痛以及车祸、摔伤和搬运重物造成的急性损伤。脊柱脉冲治疗仪作为一种自然疗法，能够对脊柱及相关的隐蔽性病变提供保健性治疗。

虽然在下面的实施例中，是以人体脊柱作为例子进行了说明，但是本领域技术人员应当理解，该治疗仪也可以使用人体的其他部位，例如四肢、胸部、头部，其治疗仪以及使用方法没有任何变化。

下面，结合附图对本发明的脊柱脉冲治疗仪的具体实施例对进行描述。

请参阅图1-3所示，本发明的脊柱脉冲治疗仪的实施例一的形状为一手枪形状，包括有本体与把手。

所述把手为手持部，所述手持部设有弹性层用于减震。该弹性层可以设置在把手的四周，也可以仅设置的把手的前后两侧中一侧或者两侧。

脊柱脉冲治疗仪外部由壳体构成，壳体的内部设置有控制单元、驱动单元和冲击单元。

壳体19由两个对称的半壳体扣接而成，两个半壳体之间的容置空间包括水平方向的本体空间与垂直方向的把手空间(如图1所示)。

控制单元用于脊柱脉冲治疗仪进行控制，其可以包括自动模块、手动模块、脉冲输出模块、控制开关、切换开关与脉冲信号输出端，所述脉冲信号输出端与所述驱动单元电性连接，控制单元能够提供脉冲频率以驱动所述驱动单元；所述自动模块包括传感器、数据处理模块与声波模块，所述声波模块用于在自动模块不能正常工作时发出提示声音；所述传感器设置于所述冲击头用于采集所述冲击头即所述治疗头的振动特征的振动数据，并且将所述振动数据通过传感器的信息输出端输出给所述数据处理模块；所述数据处理模块的数据输入端与所述信息输出端电性连接，所述数据处理模块用以接收传感器所采集的振动数据并进行数据处理得到待治疗部位固有的共振频率并将所述共振频率传输给所述脉冲输出模块，所述数据处理模块包括共振频率计算模块，所述共振频率计算模块用于计算治疗部位固有的共振频率；所述脉冲输出模块将所述共振频率作为脉冲频率通过脉冲信号输出端输出给所述驱动单元。

所述手动模块能够通过所述控制开关循序设定不同的频率作为脉冲频率通过所述脉冲信号输出端输出给所述驱动单元，并且所述控制开关设置于所述壳体的外部，所述切换开关设于壳体的外部用于控制单元的自动模块与手动模块的切换。

所述壳体上设置有状态指示灯、显示单元与滑动开关，所述状态指示灯与所述切换开关电性连接，用于显示所述脊柱脉冲治疗仪的工作状态为自动模式或者是手动模式，所述状态指示灯还能显示系统通电与否以及预压是否到位；所述显示单元与所述控制单元连接用于显示手动模式下的当前频率与自动模式下采样个数以及采样频率；所述滑动开关用以调节不同的脉冲力。

所述控制单元还包括无线通信模块，其可以通过无线传输模式与外部控制设备进行通信，由此能够通过外部控制设备控制所述控制单元。

优选地，所述脊柱脉冲治疗仪的脉冲频率设定为4HZ-12HZ之间，脉冲力设定为60N、120N、200N等多个的档位。当然本领域技术人员可以根据需要对脉冲频率和脉冲力进行不同的设置，这属于本领域的常规设置，在此不进行详细说明。

控制单元10设置于把手空间中，且与电源相连接，控制单元10包括无线通信模块可以通过无线传输模式与外部控制的控制部件(例如，平板电脑)进行通信。控制单元10的控制开关16设置于本体空间与把手空间相接处的扣击部(类似于手枪的扳机)，扣击部包括触点18、复位弹簧17，触点18与控制单元10相接触，复位弹簧17与把手相连接。内置电源模块15位于所述控制单元10的下方，置于把手底部。

冲击单元包括治疗头1、冲击头2和套环3。

所述治疗端头为可拆卸的弹性体(如图2所示)。所述治疗头用于作用于人体的待治疗部位，其包括治疗端头与连接端，所述连接端连接于冲击头的凸出端，所述治疗头能够随着冲击头的凸出端的运动而运动以产生振动，从而对人体进行脉冲按摩。在具体实施例中治疗头为具有一个治疗端头的柱形或者为具有两个治疗端头的“Y”形，并且所述治疗端头为可拆卸的，可以通过将治疗头从冲击头卸下或者安装到冲击头上而安装或者更换治疗头。

所述冲击头2包括伸出壳体的凸出端与伸入壳体内部的致动端。治疗端头插入冲击头的凸出端。

所述壳体19的本体前部设有固定筋21，两个半壳体的固定筋相接形成固定腔211，套环3设于固定腔211内，以用于支撑冲击头2。

冲击头2穿过套环3，从能够沿本体的前后方向(即，图中的水平方向)往复运动地穿设于所述套环3。冲击头2内部设置有空间，其中加速度传感器4设置在该空间中，以检测冲击头的加速度，并且将该加速度信号传递给控制单元，从而得到与人体脊柱相关的信息。作为一个实施例，冲击头2在其右端设有开口，加速度传感器3从该开口插入到冲击头2内部的空间中。然后将该开口封住。当然，加速度传感器2也可以设置在治疗仪的其他部件上，例如治疗头1上。

本发明的实施例中采用的是加速度传感器，其传感器固设于冲击头，并且能够将冲击头的振动特征转化为电压或者电流信号并作为振动数据输出。传感器可采用其他能够感测振动数据的传感器。

驱动单元用于产生振动，该驱动单元振动的脉冲频率为4HZ-12HZ，以与人体的固有频率相适应。所述驱动单元的一端连接冲击头的致动端。驱动单元受控制单元输出的脉冲频率驱动，并驱动所述冲击头相对于壳体前后往复运动。

所述驱动单元包括电磁线圈7与铁芯8，壳体19的本体中部设有限位筋20，两个半壳体的限位筋一起形成限位腔201，电磁线圈7装设于限位腔201内，且与控制单元的驱动信号输出端电性连接。

所述铁芯8能够沿本体的前后方向往复运动地设置于电磁线圈7内。铁芯8的右端与所述固定部之间设置有减震片9；所述铁芯8的左端连接有连接杆6，连接杆6的一端与铁芯固定相连，另一端设置有连接盘。在连接盘与线圈之间设置有第一弹簧，弹簧位于连接杆的外部，从而将连接盘向图中向左的方向推动。当电磁线圈通电时，铁芯在电磁线圈的作用下向右移动时，连接盘也向右移动，从而使位于电磁线圈与连接盘之间的第一弹簧被压缩；而当电磁线圈断电时，第一弹簧将连接盘向左推动，从而带动铁芯也向左移动。因此，通过对电磁线圈进行有规则地通电断电，而使铁芯以一定频率往复运动，从而带动冲击头以及治疗头以一定频率进行振动。

连接盘的左端部与冲击头的右端部连接，从而将由铁芯产生的振动传递给冲击头。

冲击头的右端部为一个尺寸减小的部分，其外周设置有第二弹簧。该第二弹簧的左端抵靠在该减小部分的阶梯面上，其右端抵靠在连接盘的表面上，从而对冲击头产生向左的推力。

本发明的治疗仪的切换开关13位于本体的尾端用于切换手动与自动工作模式。切换开关13的下方设有状态指示灯14，所述状态指示灯14用于显示所述脊柱脉冲治疗仪的工作状态为自动模式或者是手动模式，还能显示系统通电与否以及预压是否到位；所述显示单元包括位于本体的尾部顶端的LED显示屏11，显示单元用于显示手动模式下的当前频率与自动模式下采样个数以及采样频率。在LED显示屏11的右边设置有滑动开关12，所述滑动开关12用以调节不同的脉冲力。

请参阅图6-7所示，说明本发明的实施例二。本实施例与上述实施例一的主要区别如下：

本实施例的脊柱脉冲治疗仪是一包括水平部分与垂直部分的“T”字形状，所述水平部分为手持部，所述水平部分与垂直部分相交处设置有方便手持的内凹部23(如图6所示)，在实施例中设于把手空间的各部件在本实施例中设置于容置空间的水平部分。实施例一中设于本体空间的各部件在本实施例中设置于容置空间的垂直部分。所述控制单元通过电源端27的导线22与外部电源相连接。所述控制开关16为设置于水平部分一端，其包括触点与复位弹簧，复位弹簧与水平部分的壳体相连接(图中未示)。本实施例二采用的是具有两个可拆卸的治疗端头24的“Y”形治疗头25(如图7所示)。所述壳体19通过固定所述套环3、电磁线圈7与固定部26。所述LED显示屏11、滑动开关12、切换开关13与状态指示灯14均设置与水平部分。其它与实施例一相同。

下面，对本发明的脉冲疗法的使用过程进行描述。

由于人体不同部位都有本身的固有频率，例如脊柱的不同的部位也有不同的固有频率，如果以与该部位相同的频率对该部位施加振动按摩，则可以以较小的冲击力产生较大作用，从而既可以达到较好的治疗效果又可以防止由于冲击力过大而对人体造成的可能的损伤。因此，本发明的治疗方法采取了如下的方法。

首先，使用一个预定频率(例如6HZ)通电，使治疗头以该频率冲击人体的脊柱上，由于人体脊柱有一个反作用力作用在治疗头上，因此对于治疗头的往复运动会产生一个作用，并且脊柱的不同部位作用的力不同，因此对于治疗头的运动产生影响也会不同。而位于冲击头2内部的加速度传感器4收集冲击头的运动信息，并且将这个信息传送到控制主板10上，控制主板10通过得到的信息计算出人体脊柱的固有频率，并且按照这个固有频率控制电磁线圈的通电，从而使冲击头(由此使治疗头)以固有频率冲击人体的脊柱，从而使冲击频率与人体的固有频率一致，而达到最佳的治疗效果。

该预定频率例如为6HZ，但是本领域技术人员也可以根据需要设置不同的初始频率，例如，7HZ、8HZ、9HZ、10HZ等等。

下面，结合图4-图5所示，对实施例一的具体脉冲疗法的治疗过程进行描述。所述脉冲疗法包括以下步骤：

A)提供上述实施例一的脉冲治疗仪，并将其接通内部电源；

B)根据待治疗部位的状况选择触发自动模式或者是手动模式，如果选用手动模式，则通过所述控制开关选择所需频率作为治疗用的脉冲频率，如果选择自动模式则检测待治疗部位的共振频率作为治疗用的脉冲频率；

C)通过所述控制单元输出脉冲频率作为驱动信息控制驱动单元运动，由驱动单元致动冲击单元，再由冲击单元带动治疗头，由此通过所述治疗头接触待治疗部位，便可对待治疗部位进行脉冲治疗。

在步骤B)如果选用自动模式，则脉冲疗法的流程还包括以下步骤(如图5所示)：

B1)数据初始化，设定初始采样频率20KHz与初始脉冲频率f＝6(脉冲/秒)，通过所述治疗头对所述待治疗部位进行刺激，使其振动。

B2)通过所述传感器采集所述待治疗部位的振动数据，读取初始采样数100的振动数据并计算其平均值AverSg。

B3)通过控制单元将所述振动数据平均值与预设的阈值(2V-3V)相比较，由此判断自动模式能否正常工作。

B4)如果所述振动数据平均值AverSg不在所述阈值(2V-3V)范围内，则判断为自动模式无法正常工作，由状态指示灯闪烁红光提示故障。

B5)如果所述振动数据平均值AverSg在所述阈值(2V-3V)范围内，则判断为自动模式能够正常工作，继续采集振动数据并且进行数据处理计算所述共振频率，由状态指示灯显示正常工作。继续进行数据处理过程002计算所述共振频率，此过程包括以下步骤：

记录所述预压弹簧5被触发振动的时间作为预压触发时刻tp，设定第一采样频率，延迟第一预设时间，读取第二采样数的传感器采集的振动数据Sg，并计算并存储其平均值作为第一预压振动平均值AverSg1，计算并存储振动数据Sg的信号样本标准差δ；

记录所述待治疗部位被触发振动的时间作为脉冲触发时刻ts，设定第二采样频率，并在所述脉冲触发时刻至所述脉冲触发时刻加上第二预设时间的时间范围内，读取第三采样数的传感器采集的振动数据的波形，计算振动数据的极大值的数量m，所述极大值的绝对值满足：|Sg|>(AverSg1+3*δ)，在计算极大值同时存储极大值的及其发生的时刻；

当所述极大值的数量m≤1时，采集的振动数据未得到有效波形，则检测失败，由声波模块发出蜂鸣声提示设备停止工作；

当所述极大值的数量m≥1时，采集的振动数据得到有效波形，则通过第1个极大值的时刻t_SgP1与第m个极大值的时刻t_SgPm，计算所得波形的衰减周期Δt，共振频率与所述衰减周期互为倒数，由此计算得出共振频率Fr，所述衰减周期满足：Δt＝2*(t_SgPm-t_SgP1)/(m-1)；

B6)将所述共振频率Fr作为脉冲频率F输出，在实际操作中还要满足5Hz≤F≤12Hz，当检测到Fr<5Hz，取F＝5Hz；当检测到Fr>12Hz，取F＝12Hz。

在本实施例中，自动模式触发后，数据组初始化，设定采样频率为20kHz与脉冲频率f＝6脉冲/秒。读取100个传感器信号(实际取数据文件中第1-100个信号数据)，得到图4的数据。计算样本平均值AverSg＝2.813V，2.0V≤AverSg≤3V，状态指示灯正常闪烁，继续进行数据采集处理：

当tp时刻预压触发，延迟5ms读取500个传感器信号样本(实际取第101-200个信号样本)，记录信号平均值AverSg1＝2.8142V与标准差δ＝0.0154V。

当ts时刻脉冲触发，设置采样率为1000Hz，计算并存储在ts～(ts+500ms)范围内绝对值大于(AverSg1+3*σ)的极大值信SgPm与t_SgPm，计算得m＝15，t_SgPm＝5.446，t_SgP1＝5.011，可得Δt＝2*(5.446-5.011)/15＝0.058s，即得到共振频率Fr＝1/Δt＝17.2Hz。

因为输出的脉冲频率F需要满足：5Hz≤F≤12Hz，所以输出的脉冲频率F＝12Hz。

下面，结合图8A-图10所示，对实施例二的具体脉冲疗法的治疗过程进行描述。对于实施例二总的治疗过程与实施例一的治疗过程相同，开始过程也如图5所示。主要区别在于数据处理过程。实施例二计算共振频率的数据处理过程步骤如下：

记录所述预压弹簧被触发振动的时间作为预压触发时刻tp，设定第三采样频率，延迟第三预设时间，读取第三采样数的传感器采集的数据信息Sg，并计算存储其平均值作为第二预压振动平均值AverSg2，计算并存储振动数据Sg的信号样本标准差δ；

记录所述待治疗部位被触发振动的时间作为脉冲触发时刻ts，设定第四采样频率，延迟第四预设时间，读取第四采样数的传感器采集的振动数据，计算振动数据的极大值的数量m；

当所述极大值的数量m≤1时，采集的数据信息未得到有效波形，则检测失败，由声波模块发出蜂鸣声提示设备停止工作；

当所述极大值的数量m≥1时，采集的数据信息得到有效波形Sg(n)，则计算所得波形Sg(n)的离散傅立叶变换得其频域函数X(k)，再通过计算频域函数的峰值X(i)对应的频率i得到共振频率Fr，所述频域函数的峰值满足：X(i)＝Max(|X(k)|)其中(k为自然数，且1≤k≤n-1)。根据采样间隔、采样点数(决定频率密度)，剔除直流分量(主要在傅立叶变换后序列的第1个点)与高频分量(傅立叶变换后序列的后半部分)后计算峰值频率i(傅立叶变换后的最大值所对应的频率)，即当k＝i时，X(k)的幅值取得最大值，则共振频率Fr＝i。其中所述波形的离散傅立叶变换公式如下：

X(k)＝DFT[Sg(n)]，(0≤k≤n-1)。

在本实施例中，自动模式触发后，数据组初始化，设定采样频率为20kHz与脉冲频率f＝6脉冲/秒。读取100个传感器信号(实际取数据文件中第1-100个信号数据)，得到图8A的数据。计算样本平均值AverSg＝2.813V，2.0≤AverSg≤3，状态指示灯正常闪烁，继续进行数据采集处理：

当tp时刻预压触发，延迟5ms读取500个传感器信号样本(实际取第101-200个信号样本)，记录信号平均值AverSg2＝2.8142V。

当ts时刻脉冲触发，设置采样率为1000Hz，延时10ms，记录500个传感器信号样本值Sg(n)(实际示例中记录了n＝100个点)。计算传感器信号样本的离散傅立叶变换。记录在(ts+10ms)～(ts+510ms)范围内绝对值大于(AverSg2+3*σ)的极大值信号m＝15，如图8B所示。

根据图9A与9B所示，剔除直流分量(第1个点)后，因实际采样时间为0.005s，采样点数为100，计算得到的频率i＝10/(0.005*100)＝20Hz＝Fr(i是根据f＝1/T计算的，从图9B中的波形中可以看i＝10)。因为输出的脉冲频率F需要满足：5Hz≤F≤12Hz，所以输出的脉冲频率F＝12Hz。

在某些实施例中，所述治疗头可采用如图11所示的两个治疗端头间距较大的“Y”形。

综上所述，本发明是一种利用智能芯片，自动检测和采集人体脊柱等部位的固有的共振频率，从而能够按照人体所需施加经过特别设计的高速低幅脉冲力，引起人体作用部位共振，以较小的作用力使脊柱、关节等产生最大的位移，达到最佳治疗效果的脊柱脉冲治疗仪。

上述实施例是用于例示性说明本发明的原理及其功效，但是本发明并不限于上述实施方式。本领域的技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，在权利要求保护范围内，对上述实施例进行修改。因此本发明的保护范围，应如本发明的权利要求书覆盖。

Claims (9)

1.一种脊柱脉冲治疗仪，其包括：壳体、治疗头、冲击头、驱动单元与控制单元，所述驱动单元用于驱动所述冲击头做往复运动而进行振动，所述冲击头将所述往复运动传递到治疗头；所述控制单元用于控制所述驱动单元的脉冲频率；其特征在于：

在所述冲击头上设置有传感器，所述传感器与控制单元电连接，所述传感器用于收集与治疗仪的脉冲频率相关的信息并且将该信息传递到控制单元；

所述控制单元根据从传感器收集的信息调整驱动单元的脉冲频率，所述控制单元包括自动模块。

2.根据权利要求1所述的脊柱脉冲治疗仪，其特征在于：

所述传感器为加速度传感器；所述传感器设置于所述冲击头内部；

所述治疗仪还包括套环，套环设置壳体上用于支撑所述冲击头并且使冲击头能够沿前后方向往复运动；

所述驱动单元包括电磁线圈与铁芯，所述电磁线圈设置于壳体内部的容置空间中并且与所述控制单元电连接，所述铁芯设置在电磁线圈的内部并且能够相对于电磁线圈沿前后方向往复运动。

3.根据权利要求2所述的脊柱脉冲治疗仪，其特征在于：在冲击头与铁芯之间设置有连接杆，连接杆的一端与铁芯相连，另一端设置有连接盘，在连接盘与电磁线圈之间设置有第一弹簧以用于将铁芯沿向后方向推动；

在连接盘与冲击头之间设置有第二弹簧。

4.根据权利要求1所述的脊柱脉冲治疗仪，其特征在于：所述治疗头为具有一个治疗端头的柱形或者为具有两个治疗端头的“Y”形，所述治疗头为可拆卸地安装在冲击头上的弹性体。

5.根据权利要求1所述的脊柱脉冲治疗仪，其特征在于：所述壳体包括手持部，所述手持部用于操作人员手持所述脊柱脉冲治疗仪，并且所述手持部设有弹性层用于减震。

6.根据权利要求1所述的脊柱脉冲治疗仪，其特征在于：所述控制单元还包括脉冲输出模块；

所述自动模块包括所述传感器与数据处理模块，所述传感器收集的数据传送给所述数据处理模块；所述数据处理模块对所收集的数据进行处理从而得到待治疗部位固有的共振频率并将所述共振频率传输给脉冲输出模块，其中所述数据处理模块包括共振频率计算模块，所述共振频率计算模块用于计算待治疗部位的固有的共振频率；

所述脉冲输出模块将所述共振频率作为脉冲频率输出给所述驱动单元以控制驱动单元的运动。

7.根据权利要求6所述的脊柱脉冲治疗仪，其特征在于：

所述壳体上设置有状态指示灯、显示单元与滑动开关；

所述状态指示灯，用于显示所述脊柱脉冲治疗仪的工作状态；

所述显示单元与所述控制单元连接用于显示手动模式下的当前频率与自动模式下采样个数以及采样频率；

所述滑动开关用以调节不同的脉冲力；

所述自动模块设置有声波模块，所述声波模块用于在自动模块不能正常工作时发出提示声音；

所述控制单元还包括无线通信模块，所述无线通信模块通过无线传输模式与外部控制设备进行通信，由此能够通过外部控制设备控制所述控制单元。

8.一种如权利要求1-7所述的脊柱脉冲治疗仪的使用方法，其中，所述脊柱脉冲疗法包括：

A)根据待治疗部位的状况选择触发自动模式；

B)自动模块工作进行以下步骤：

B1)数据初始化，设定初始采样频率与初始脉冲频率，通过脉冲输出模块将初始脉冲输出给驱动单元，所述驱动单元接收到初始脉冲频率后驱动所述冲击头振动并通过所述冲击头带动治疗头振动，所述治疗头对所述待治疗部位进行刺激使其发生振动；

B2)通过所述传感器采集所述冲击头的振动特征的振动数据，并将采集的振动数据传输给数据处理模块；

B3)所述数据处理模块进行数据处理，在数据处理过程中通过共振频率计算模块计算所述待治疗部位固有的共振频率；

B4)所述共振频率计算模块将计算得出的共振频率传输给所述脉冲输出模块，脉冲输出模块将所述共振频率作为脉冲频率输出给所述驱动单元；

C)所述驱动单元被所述脉冲频率驱动从而致动冲击头，由冲击头以此脉冲频率带动治疗头，通过所述治疗头接触待治疗部位，对待治疗部位进行脉冲治疗。

9.根据权利要求8所述的脊柱脉冲治疗仪的使用方法，其中：在步骤B2)与B3)之间还包括以下步骤：

a)通过所述传感器采集所述待治疗部位的振动数据，读取初始采样数的振动数据并计算其平均值；

b)通过控制单元将所述振动数据平均值与预设的阈值相比较，由此判断自动模式能否正常工作，如果所述振动数据平均值不在所述阈值的范围内，则判断为自动模式无法正常工作；如果所述振动数据平均值在所述阈值范围内，则判断为自动模式能够正常工作，继续采集振动数据并且进行数据处理计算所述共振频率。