CN113730807A - 一种可穿戴式经皮穴位电刺激装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可穿戴式经皮穴位电刺激装置，包括弹性垫体，所述的垫体呈长方体结构，所述垫体的内部设置有发电装置，所述的发电装置有纳米摩擦发电织物和非导电织物，在所述的垫体内还设置有产生电能的电容器升压元件以及脉冲释放元件，且所述的电容器、升压元件以及脉冲释放元件均与发电装置电性相接；且所述垫体的外表层还设置有电源开关，所述的电源开关与电容器电性连接，所述垫体的内部还设置有若干磁吸式电极贴片，且所述的磁吸式电极贴片与发电装置相连接。其优点表现在：本发明运用纳米摩擦发电的原理收集人体运动呼吸等产生的生物能，来提供可持续的电力能源，给予人体经皮神经电刺激，进而来达到镇痛的效果。
Description
技术领域
本发明涉及医工交叉技术领域，具体地说，是一种可穿戴式经皮穴位电刺激装置。
背景技术
经皮的神经电刺激疗法(周围神经粗纤维电刺激疗法)可通过皮肤电极，也可以通过电针灸刺激十四经穴、经外奇穴和阿是穴穴位，运用针灸学的辨证取穴，穴位配伍方法，将特定的低频脉冲电流作用于人体，对疼痛为主的疾病进行治疗。
而临床上使用较多的有经皮神经电刺激仪，该装置通过电刺激人体穴位处皮肤，通过调节电刺激频率与电刺激电流量大小来达到镇痛效果；而该经皮神经电刺激仪在使用过程中通过运用常规电池能源进行提供其电能，且并无可穿戴式的经皮神经电刺激仪；而对于摩擦电是物体和物体之间相互摩擦时会使一方带上负电，另一方带上正电，这种由于物体间摩擦而产生的电则叫做摩擦电。摩擦电是自然界最常见的现象之一，且摩擦电的产生条件非常宽泛。依据物体摩擦发电现象研制的一类发电机称为摩擦发电机。同时随着新能源时代的开启，越来越多的新能源被逐步开发出来，而纳米摩擦发电也伴随着新能源而被提出，且所述的纳米摩擦发电是由两个现象完成的，接触起电(contactelectrification)和静电感应(electrostatic induction)。
所谓接触起电，就是说任意两种不同的材料，只要接触了，由于原子间距靠近，有些核外电子轨道被共用，而使得电子在两个原子间发生转移的现象。而在接触起电发生后，将两种接触的介电材料分开，由于其是介电材料，不导电，所以之前获得或失去电子的状态得以保留，故此时两种介电材料一个带负电一个带正电。如果将其分别通过外电阻连接到一起，当我们分开或靠拢这两个介电材料做成的板的时候，其之间的电容发生变化，可以束缚的电荷量也会变化。由于它们此时是分开的，不能直接接触，故电子会通过外电路流过负载，以此完成电荷转移。由此实现发电的功能。
检索目前专利申请，并未发现与之类似技术。
所以综上所述，现亟需要一种结构简单，操作方便，能够节省资源，便于进行持续性供电的可穿戴式经皮穴位电刺激装置，但是关这种新型的可穿戴式经皮穴位电刺激装置，目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的是解决上述中所存在的问题，对此特提供一种可穿戴式经皮穴位电刺激装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种可穿戴式经皮穴位电刺激装置，包括弹性垫体，所述的垫体呈长方体结构，所述垫体的内部设置有发电装置，所述的发电装置有纳米摩擦发电织物和非导电织物，在所述的垫体内还设置有产生电能的电容器、升压元件以及脉冲释放元件，且所述的电容器、升压元件以及脉冲释放元件均与发电装置电性相接；且所述垫体的外表层还设置有电源开关，所述的电源开关与电容器电性连接，所述垫体的内部还设置有若干磁吸式电极贴片，且所述的磁吸式电极贴片与发电装置相连接。
在上述所述的可穿戴式经皮穴位电刺激装置中，作为一个优选方案，所述纳米摩擦发电置物由聚偏氟乙烯,聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚二甲基硅氧烷,碳纳米管材料或者石墨烯材料纺织而成。
在上述所述的可穿戴式经皮穴位电刺激装置中，作为一个优选方案，所述的非导电织物可由涤纶、丙纶、氨纶，腈纶，丝，棉织而成。
在上述所述的可穿戴式经皮穴位电刺激装置中，作为一个优选方案，所述的纳米摩擦发电织物和非导电织物相互摩擦形成正负极电路。
在上述所述的可穿戴式经皮穴位电刺激装置中，作为一个优选方案，所述垫体的两端部设置有子母魔术贴，且所述的子母魔术贴设置为足够长。
本发明优点在于：
本发明操作简单，使用方便，制作成本低，便于携带，且以穿戴的形式通过人体的运动来产生源源不断的能源，使得广大慢性疼痛患者在日常活动过程中，通过日常活动产生的电能，从而对相应的关节处进行持久的经皮神经电刺激，从而达到镇痛，保健的作用。
附图说明
附图1是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置的结构示意图(一)。
附图2是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置的结构示意图(二)。
附图3是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置中发电装置的局部结构图。
附图4是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置中电刺激的局部流程图。
附图5是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置的实施图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
| 1.垫体 | 2.发电装置 | 3.纳米摩擦发电织物 |
| 4.非导电织物 | 5.电容器 | 6.电源开关 |
| 7.磁吸式电极贴片 | 8.子母魔术贴 | 9.升压元件 |
| 10.脉冲释放元件 |
实施例1一种可穿戴式经皮穴位电刺激装置
请参见附图1-5所示，附图1是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置的结构示意图(一)。附图2是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置的结构示意图(二)。附图3是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置中发电装置的局部结构图。附图4是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置中电刺激的局部流程图。附图5是本发明中所述可穿戴式经皮穴位电刺激装置的实施图。
本发明主要通过人体的运动来产生源源不断的能源，使得广大慢性疼痛患者在日常活动过程中，以穿戴的形式通过大关节处的活动来收集生物能，然后收集电能，使其在可穿戴式的服装上进行穴位标记，进行穴位刺激，从而达到关节处的镇痛作用；且本发明主要涉及为一种可穿戴式经皮穴位电刺激装置，其主要包括弹性垫体1，所述的垫体1呈长方体结构，所述垫体1的内部设置有发电装置2，所述的发电装置2有纳米摩擦发电织物3和非导电织物4，在所述的垫体1内还设置有产生电能的电容器5，升压元件9，脉冲释放元件10，所述的电容器5主要用于收集纳米摩擦发电织物3和非导电织物4相对运动时摩擦所产生的电能，且所述的电容器5与发电装置2相接，所述的升压元件9用于交变电压的转换，为电容器的蓄电提供充足的动力，所述脉冲释放元件10用于带动两电极之间电流的峰值放电，进而增加对患者神经处的电刺激效果，且所述的升压元件9，脉冲释放元件10与发电装置电性连接；且所述垫体1的外表层还设置有电源开关6，所述的电源开关6与电容器5电性连接，所述的电源开关6用于控制电容器和穴位电刺激的开启，所述垫体1的内部还设置有若干磁吸式电极贴片7，所述的磁吸式电极贴片会根据病人疼痛改善程度与否改变相应穴位位置，选取相应穴位，对患者进行针对性的治疗，且所述的磁吸式电极贴片7与发电装置2相连接，当电源开关6开启后，磁吸式电极贴片7会随着摩擦产生的电流，并以2Hz(疏波)、100Hz(密波)、2/100Hz(疏密波)频率的脉冲电信号进行释放，在所包裹人体的穴位处血海，阴灵泉，足三里，梁丘穴，犊鼻，膝眼进行电刺激治疗，由于纳米摩擦之间能够自发的摩擦起电，所以穿戴者进行，步行，跑步，站起，下蹲等动作或进行相应的康复动作时，产生机械能，能够对相应的关节处进行持久的经皮神经电刺激，从而达到镇痛，保健的作用。
在本实施例中，优选所述纳米摩擦发电织物3由碳纳米管材料(如碳纳米管纱线)或者石墨烯材料(石墨烯纱线)以及聚偏氟乙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚二甲基硅氧烷，纺织而成。
在本实施例中，优选所述的非导电织物4可由涤纶、丙纶、氨纶、腈纶、丝、棉织而成。
在本实施例中，优选所述的纳米摩擦发电织物3和非导电织物4相互摩擦形成正负极电路。
本装置的工作原理：非导电织物与纳米摩擦发电织物间发生相对运动时，就会产生摩擦电荷，该电荷能够在纳米摩擦发电织物之间流动，从而对外产生电流。
在本实施例中，优选所述垫体1的两端部设置有子母魔术贴8，且所述的子母魔术贴8设置为足够长，且所述子母魔术贴8的设置可方便将其固定在患者身体部位，其两端的魔术贴设置为足够长可方便匹配患者的不同部位，提高患者穿戴时的舒适度，同时也可满足于不同患者的使用。
本发明的使用方法：首先将该装置穿戴在穴位标记好的患肢处，然后长摁3s或者3s以上打开电源开关，然后由于患者的关节处的来回活动形成相对运动，进而可以产生一定的电能，因此在电能的作用下能够产生一定的电流，作用在患者的穴位处，对患者的患肢产生穴位电刺激，进而实现对患者患肢处持久的经皮神经电刺激，使用完成后，再次长摁电源开关3s或3s以上便可结束运动。
需要说明的是：本发明操作简单，使用方便，制作成本低，便于携带，且整体运用纳米摩擦发电的原理，使收集人体运动呼吸等产生的生物能，来提供可持续的电力能源，给予人体经皮神经电刺激，来达到镇痛的效果，进而减少能源的浪费；同时根据数据显示人群中慢性疼痛人数十分庞大，在日常生活中，缓解疼痛的方式很少，通过物理电刺激达到镇痛效果的方式简便易行，且对无任何副作用，因此本装置在节约能源的前提下还能够进行相对运动自发产生电能，并作用于患者的肢体，从而通过电刺激达到镇痛、保健的效果，利于广泛推广和使用。
实施例2一种可穿戴式肘关节处的经皮神经电刺激装置
穿戴者在进行屈肘，伸肘，旋内，旋外，摆臂等动作，或进行相应的康复动作时产生机械能，对肘髎、手三里、天井，曲池，尺泽穴位进行刺激。
实施例3一种可穿戴于肩关节处的经皮神经电刺激装置
穿戴者在进行肩部前驱后伸，肩内收外展，肩内旋外旋，或进行相应的康复动作时产生机械能，对肩髎、肩髃、肩贞、中府、缺盆、天宗，心俞、臂臑穴位进行刺激。
实施例4一种可穿戴于腰腹部的经皮神经电刺激装置
穿戴者在进行腹式呼吸运动，腰部前屈，后伸，侧屈时，或进行相应康复动作时产生机械能，对脾俞、肾俞、膈俞、腰阳关、中脘、气海、天枢、神阙、大横穴位进行刺激。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种可穿戴式经皮穴位电刺激装置，其特征在于，包括弹性垫体，所述的垫体呈长方体结构，所述垫体的内部设置有发电装置，所述的发电装置有纳米摩擦发电织物和非导电织物，在所述的垫体内还设置有产生电能的电容器、升压元件以及脉冲释放元件，且所述的电容器、升压元件以及脉冲释放元件均与发电装置电性相接；且所述垫体的外表层还设置有电源开关，所述的电源开关与电容器电性连接，所述垫体的内部还设置有若干磁吸式电极贴片，且所述的磁吸式电极贴片与发电装置相连接。
2.根据权利要求1所述的可穿戴式经皮穴位电刺激装置，其特征在于，所述纳米摩擦发电织物由聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷,、碳纳米管材料或者石墨烯材料纺织而成。
3.根据权利要求1所述的可穿戴式经皮穴位电刺激装置，其特征在于，所述的非导电织物可由涤纶、丙纶、氨纶、腈纶、丝、棉纺织而成。
4.根据权利要求1所述的可穿戴式经皮穴位电刺激装置，其特征在于，所述的纳米摩擦发电织物和非导电织物相互摩擦形成正负极电路。
5.根据权利要求1所述的可穿戴式经皮穴位电刺激装置，其特征在于，所述垫体的两端部设置有子母魔术贴，且所述的子母魔术贴设置为足够长。
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| CN202111165516.8A CN113730807A (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种可穿戴式经皮穴位电刺激装置 |
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| CN113730807A true CN113730807A (zh) | 2021-12-03 |
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| CN (1) | CN113730807A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023184723A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | The Hong Kong Polytechnic University | Zusanli (st-36) locating transcutaneous electrical nerve stimulation and thermal modalities delivering device for treating osteoarthritic pain |
-
2021
- 2021-09-30 CN CN202111165516.8A patent/CN113730807A/zh not_active Withdrawn
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| WO2023184723A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | The Hong Kong Polytechnic University | Zusanli (st-36) locating transcutaneous electrical nerve stimulation and thermal modalities delivering device for treating osteoarthritic pain |
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