CN1073862C - 模拟药灸补泄治疗仪 - Google Patents

Abstract

一种模拟药灸补泄治疗仪，由微电脑及控制电路，模拟药灸光源系统、温度检测系统、键盘及显示器组成，特征是：有微电脑、光电隔离、可控硅及模拟药灸光源组成的电路，通过微电脑控制可控硅导向角来控制模拟药灸器件发热。三种模拟药灸器件能模拟各种艾灸燃烧光谱，在不同症型药物配合下，温度传感器自动反馈调节皮肤表面温度 。编制了补泻的治疗程序，可为医生提供不同药物、温度、治疗时间等技术参数，全部过程智能化。

Description

模拟药灸补泄治疗仪

本发明涉及一种医疗仪器，确切说涉及能有效地治疗神经痛、关节炎、肩周炎、胃病、痛经等多种常见病与多发病的一种高科技电子仪器——模拟药灸补泄治疗仪。

针灸治疗在我国已有几千年历史，它是祖国传统中医学中的匮宝，包括有针刺与温灸两种不同的医疗方法，前者采用针具(如金针、银针、不锈钢针等)刺激病灶穴位，配以指压加强针感及调节刺激强度，舒通患者经络；后者则是用灸火的热力给予穴位以温热刺激及药物作用，通过经络传导起到温通气血，扶正祛邪，达到治病和保健的目的。它能治疗针刺效果较差的一些疾病，早在<内经>中就记载：“针所不为，灸之所宜”，因此，灸法在针灸疗法中占有重要地位。

灸法治病虽然历史悠长，但始终没有能摆脱以艾绒条为基础药的烧灼、温熨，这种完全靠人工施行治疗的方法，不但药物燃烧浪费较大，污染环境，易烧伤病人、医护人员耗时费力，而且，由于医生补泻手法不易统一，温度没有统一的量化标准，难于使这种传统疗法得到广泛地推广应用。

本发明的目的是根据我国中医针灸的长期临床经验，利用现代科学技术成果，为广大医务人员和患者创造出一种能供临床和家庭使用的、完全替代人工手施灸法，根据患者病情由微电脑控制自动实施补泄疗法，具有操作简便，使用安全可靠，无环境污染，设备小，移动方便，疗效高的模拟药灸补泄治疗仪。

本发明由模拟药灸的光源系统，温度检测系统，微电脑及控制系统，键盘及状态显示系统，电源等部分组成。

模拟药灸光源系统由三种模拟药灸器件(选用红外发热器件)、红外灯以及装置它们的保护罩和支架组成。三种模拟药灸器件能分别发出0.6μm-1.0μm,1.5μm-4.6μm及8.1μm-10.3μm波段的红外光谱，配以红外灯可以模拟各种艾灸条的燃烧光谱，保护罩内衬以热反射面，以钳夹将发热器件固定在罩内，并由双杆可活动支架支撑。

微电脑及控制系统包括有：

微电脑采用89C₅₁单片机或78E₅₁作CPU，配置GAL₁₆V₈型号的可编程逻辑阵列作译码控制电路。控制电路有五支：一支由电源、整流、光电隔离、电压信号比较、脉冲整形等电路组成，交流220伏50Hz电源信号，经该支电路处理后变成100Hz5伏方波信号，输入到CPU中断1作系统的时钟基准；一支由信号放大电路、A/D模数转换电路组成，将由温度测量系统(温度传感器)获取患者的穴位温度信号，经这个支路输入微电脑；另外三支控制电路均由可控硅开关电路、光电隔离电路组成，并分别接入微电脑，通过微电脑发出的三种不同控制信号，经由这三支电路分别控制着三个具有不同发热光谱的模拟药灸器件。此外，在微电脑芯片与三支控制电路之间设置声音报警装置，避免事故的发生。

本发明的键盘与状态显示系统有9个操作键、2个显示窗、9个指示灯和一个手动调节旋钮。操作键包括启动或停止、手动或自动、补或泄疗法键、治疗时间设定键、控制治疗波段1、2、3键，时间清除及复位键，显示窗显示治疗时间及治疗温度。除自动控制外，本发明还设置了手动控制，将可调电位器电路接入微电脑系统中的A/D转换器上，通过手动调节电位器，可以控制模拟药灸器件的发热温度。

本发明的温度检测系统，为连接于温度信号放大器前级的温度传感器电路；电源为220伏市电。

本发明有以下附图：

图1为整机结构框图。

图2为模拟药灸光源系统结构示意图。

图3为微电脑及控制系统电路框图。

图4为电路原理及实施例电路图。

图5为操作程序流程图。

图6为实施例机壳上的面板控制键、时间、温度显示窗，以及各种操作指示灯布置图。

其中，图2中标记：1为支架底座、2为固定支撑杆、3为可活动支架连杆、4为可调保护罩臂、5为保护罩、6模拟药灸器件、7为热反射面。

图3中大的虚线方框表示本发明中微电脑及控制电路、键盘、显示器以及手动控制系统；小的虚线方框表示模拟药灸光源系统。

主要程序模块说明：

1、初始化：完成78E₅₁单片机各输入、输出口的初始化，工作模式设定，时间显示清零等。

2、输入参数：通过面板按键完成治疗时间、波段选择、补泄方法选择、自动手动选择等设定。

3、补法程序：根据面板设定的参数，通过78E₅₁的P_1.4、P_1.5和P_1.6口，控制双向可控硅To₁、To₂和To₃的导通和截止的占空比，达到控制三种红外发热元件发热强弱之目的。在本程序中，红外发热元件每30秒钟热量强弱的变化顺序为：最弱、慢加热至最强，保持，快速减至最弱。

4、泄法程序：控制发热元件方式与补法程序相同。本程序中，红外发热元件每30秒钟热量强弱的变化顺序为：快速加热至最强、保持、慢速降低加热强度至最弱。

5、平补平泄程序：控制发热元件方式与补法程序相同，在自动操作中，不控制发热元件发热强弱变化，一直保持最强。在手动操作中，根据手动调节旋钮信号，发出相应强度的热量。

6、温度检测程序：温度传感器信号经LM₃₂₄放大为电压信号，78E₅₁通过ADC₀₈₀₉采集该电压信号，并判断是否超过设定的温度界值，如超过则发出声音报警，并通过78E₅₁的P_1.4、P_1.5和P_1.6口控制双向可控硅不导通，切断红外发热元件电源。

7、时间检查程序：78E₅₁内部计时器完成对设定时间的倒计数，当倒计数到0时，表示设定治疗时间已到，切断发热元件电源并发出声音报警。

8、手动操作程序：在手动操作状态下，调节面板上的电位计旋钮，改变ADC₀₈₀₉的27脚端(inl)的电压信号，78E₅₁通过ADC₀₈₀₉实时采集的该电压信号，控制相应发热元件的发热强弱。

下面结合实施例图4、图5，详述本发明电路结构特征、工作原理、灸法补泄的程序设计思想及操作程序。

图中微电脑选用78E₅₁集成模块，译码器选用可编程逻辑阵列GAL₁₆V₈，其优点是程序存贮器在78E₅₁片内，具有所用器件少，可靠性高，程序修改方便，保密性好等特点，采用可编程逻辑阵列GAL₁₆V₈用来代替普通译码电路，具有硬件调试修改方便，可靠性高，成本低等优点，在传感器温度信号放大、模数转换一支控制电路中，用ADC₀₈₀₉作为A/D转换器芯片，其输出8位数字量，通过总线输入78E₅₁微电脑中，锁存在两个373输出锁存器之中，一个SEG-373锁存器，锁存四位七段LED数码管的段码显示信号：另一个LAMP₃₇₃锁存器，输出本仪器机壳面板上的操作指示灯控制信号；控制总线上的第三个KEY-373锁存器与键盘P₃匹配，锁存按键输入信号，并由78E₅₁微电脑控制读入，以实施治疗程序控制；在电路中与SEG₃₇₃锁存器输出口连接的一个SEG-2003驱动器是用以放大锁存器的输出信号，驱动LED数码管显示器，在电源、整流光电隔离、电压信号比较、脉冲整形一支控制电路中，用7407芯片作波形整形，输入到78E₅₁微电脑的INTI口，作为可控硅的控制基准和系统的时钟基准用，同时，该7407芯片也兼作驱动器用，由微电脑P_1.0-P_1.3口输出信号，经7407驱动放大后，作LED显示器的位码控制信号。电压整流电路用1 N₄₀₀₇型桥式二极管整流，光电隔离部分均用光电耦合器，与整流相接的光电耦合器用4 N₂₅型，与可控硅控制电路连接的三个光电耦合器选用MOC₃₀₆₁型：并且在信号电压放大电路和电压比较器电路中的运算放大器皆选用LM₃₂₄型。

本发明电路结构的特征是：具有由微电脑、光电隔离、可控硅及模拟药灸光源组成的，可通过微电脑控制可控硅导向角来控制模拟药灸器件发光强度的电子电路。在本实施例中，采用78E₅₁微电脑控制可控硅导向角，利用特殊的三种红外发热器件及红外灯作红外光源，可以模拟各种不同艾灸条的燃烧光谱，在不同症型药物配合下，作用于患处，皮肤温度控制由温度传感器自动反馈调节。同时，根据中医的临床经验，编制模拟治疗的补泻手法，并能提供不同药物、温度、治疗时间、补泻手法等技术参数供医务人员选择，其全部过程均为智能化。

本发明模拟药灸补泄方法的程序设计思想、电路工作原理及操作程序如下：

利用78E₅₁集成块作微处理器，模拟名老中医利用灸条进行补法和泄法治疗时对患者穴位的加热过程，将加热过程的红外光谱温度、加热时间和加热速率进行量化，并将此过程转换成程序语言(如汇编语言)固化在微电脑ROM存贮器中。医生根据临床辨证不同，通过键盘选择输入相应的红外波段、设定治疗时间和治疗方法(补法、泄法、平补平泄法)，启动仪器，微电脑就根据仪器面板上设定的治疗时间和治疗方法，控制发热元件按程序设定的发热方式发出红外辐射光谱，同时微电脑又通过放在患者穴位处的温度传感器实时地检测患者被照射处的表面温度，并将该温度值显示在仪器面板上，传感器探测到温度变化经过信号放大，模数转换后输入到微电脑中，微电脑则根据信号反馈，发出控制信号1或2或3或其纽合，经光电隔离后控制可控硅，达到自动控制模拟药灸器件发热的目的。如果患者被照射处表面温度超过设定值，则微电脑将切断发热元件电源并发出报警声音以提示医务人员及患者注意以免灼伤。仪器启动后自动实时显示所剩治疗时间，治疗完成后会发出报警声音并切断电源。

本发明设置有自动控制与手动控制选择功能。选择手动控制时，医生通过仪器面板上的手动调节旋钮控制红外光源的强弱变化。

本发明的积极效果在于：

(1)三种模拟药灸器件，通过单片机控制，可以模拟目前国内各类灸条的燃烧光谱，根据临床辩证选出最佳光谱进行治疗，效果好；(2)在医学史上，突破了传统的工人手施药灸的补泄治疗方法而首次为仪器所替代，大大地减轻了医护人员的劳动强度；(3)由于用模拟药灸器件代替了灸条燃烧，不但节约了中药材而且不污染环境；(4)通过温度反馈系统控制患者皮肤表面温度，不会烧伤病人，治疗过程安全可靠；(5)仪器无预热时间，启动快，使用寿命长；(6)仪器设备小，移动方便，操作简便，可用于传统灸法治疗的各种常见病，多发病，特别适于医院及家庭使用。

Claims (4)

1、一种模拟药灸补泄治疗仪，包括有温度检测系统、键盘、显示器和控制电路及电源，其特征是具有由微电脑、光电隔离、可控硅及模拟药灸光源组成的，可通过微电脑控制可控硅导角来控制模拟药灸器件发热状况的电子电路；电源通过整流电路、光电隔离、电压信号比较、脉冲整形电路接微电脑；温度传感器经信号放大电路、A/D转换器将由温度测量系统获取患者的穴位温度信号输入到微电脑；微电脑发出三种不同的控制信号，经光电隔离电路和三个可控硅电路接具有不同发热光谱的模拟药灸器件(1、2、3)。

2、根据权利要求1所述的模拟药灸补泄治疗仪，其特征是微电脑采用78E51或89C51系列单片机模块，模拟药灸光源中的模拟药灸器件采用分别能发出0.6μm-1μm,1.5μm-4.6μm,8.1μm-10.3μm波段光谱的三种红外发热器件。

3、根据权利要求1所述的模拟药灸补泄治疗仪，其特征是具有与微电脑及控制电路中的A/D转换器输入口相连结的，通过手动对模拟药灸光源实施控制的可调电位器电路。

4、根据权利要求1、2或3所述的模拟药灸补泄治疗仪，其特征是在微电脑采用78E51或89C51系列单片机模块的存储器中，固化有模拟药灸补泄及平补平泄方法程序。

Images