CN113952613A - 智能磁铁手环 - Google Patents
智能磁铁手环 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113952613A CN113952613A CN202111024905.9A CN202111024905A CN113952613A CN 113952613 A CN113952613 A CN 113952613A CN 202111024905 A CN202111024905 A CN 202111024905A CN 113952613 A CN113952613 A CN 113952613A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- type mos
- mos tube
- bracelet
- microcontroller unit
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 8
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 206010015037 epilepsy Diseases 0.000 abstract description 12
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 abstract description 10
- 208000028329 epileptic seizure Diseases 0.000 abstract description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001037 epileptic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 3
- 210000001186 vagus nerve Anatomy 0.000 description 3
- 208000001654 Drug Resistant Epilepsy Diseases 0.000 description 2
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000007383 nerve stimulation Effects 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007428 craniotomy Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 238000013546 non-drug therapy Methods 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000001515 vagal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
- A61N1/36053—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for vagal stimulation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
- A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
- A44C5/00—Bracelets; Wrist-watch straps; Fastenings for bracelets or wrist-watch straps
- A44C5/0007—Bracelets specially adapted for other functions or with means for attaching other articles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
- A61N1/3606—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
- A61N1/36064—Epilepsy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
- A61N1/36128—Control systems
- A61N1/36132—Control systems using patient feedback
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
- A61N1/36128—Control systems
- A61N1/36142—Control systems for improving safety
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Neurology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及植入式医疗器械的技术领域，尤其涉及一种智能磁铁手环。这种智能磁铁手环包括人机交互单元、微控制器单元、电磁转换模块和电池管理单元，人机交互单元与微控制器单元相连，微控制器单元与电磁转换模块相连，电池管理单元与微控制器单元相连。这种智能磁铁手环通过产生可控的静磁场在实现传统磁铁手表功能的同时，最大限度避免的静磁场对患者日常生活的影响。同时，癫痫发作次数记录功能可以帮助临床医生更客观的分析癫痫患者的治疗效果，具有显著的临床应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种手环，尤其涉及一种智能磁铁手环。
背景技术
癫痫影响着全球7000多万人，中国人群的发病率在5‰-7‰之间，全国有650万-910万患者。每年我国会有40万-60万人被新确诊为癫痫患者。由于各种原因，约有1/4的癫痫患者无法通过药物有效控制病情，成为药物难治性/顽固性癫痫。
迷走神经电刺激术（VNS）是最近20年发展起来的针对难治性癫痫的一种非药物疗法。其优点是避免了开颅手术所造成的神经功能损害，副作用少，治疗效果确切、安全，病人容易接受。
国内外现有的迷走神经刺激系统中，都会给患者配套提供一块磁铁手环，用于在紧急情况下关闭刺激，或者在患者预感癫痫即将发作之前快速操作植入体内的脉冲发生器产生一组较强的电脉冲序列，达到抑制癫痫发作和减轻发作症状的目的。
迷走神经刺激系统中的磁铁手表每天的有效使用时间极少，然而目前医疗器械厂商提供的磁铁手环无一例外均由具有较强磁场的永磁材料制成，这种磁铁手表虽然能够达到功能需求，但是不可避免的会给患者的日常生活造成不便，例如：具有强磁的手环会意外吸引周围的金属制品，导致具有磁性的卡片失去功能，影响智能手机的正常工作等。
发明内容
本发明旨在解决上述缺陷，提供一种智能磁铁手环。
为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种智能磁铁手环包括人机交互单元、微控制器单元、电磁转换模块和电池管理单元，人机交互单元与微控制器单元相连，微控制器单元与电磁转换模块相连，电池管理单元与微控制器单元相连。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述人机交互单元包括但不限于物理按键、虚拟按键或带触摸功能的显示屏。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述微控制器单元为一块集成蓝牙协议栈的32位ARM架构的单片机芯片，
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述电磁转换模块由导磁材料、线圈和驱动电路组成，所述线圈缠绕于导磁材料上、并且其两端与驱动电路连接。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述驱动电路由P型MOS管H1、P型MOS管H3、N型MOS管H2和N型MOS管H4组成，所述P型MOS管H1连接N型MOS管H4、P型MOS管H3连接N型MOS管H2组成H桥驱动，P型MOS管H1上连接电流引线S1，N型MOS管H4上连接电流引线S4，P型MOS管H3上连接电流引线S3，N型MOS管H2上连接电流引线S2。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述线圈一端连接于P型MOS管H1与N型MOS管H4的连接线上，线圈另一端连接于P型MOS管H3与N型MOS管H2的连接线。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述电池管理单元包括但不限于微型纽扣电池。
本发明的有益效果是：这种智能磁铁手环通过产生可控的静磁场在实现传统磁铁手表功能的同时，最大限度避免的静磁场对患者日常生活的影响。同时，癫痫发作次数记录功能可以帮助临床医生更客观的分析癫痫患者的治疗效果，具有显著的临床应用价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中电磁转换模块电路的结构示意图；
图3是产生正相磁场时，S1-S4的时序结构示意图；
图4是产生反相磁场时，S1-S4的时序结构示意图；
图5是需要快速撤销已经产生的静磁场时，S1-S4的时序结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，图中包括人机交互单元、微控制器单元、电磁转换模块和电池管理单元，人机交互单元与微控制器单元相连，微控制器单元与电磁转换模块相连，电池管理单元与微控制器单元相连。
优选例，所述人机交互单元包括但不限于物理按键、虚拟按键或带触摸功能的显示屏，人机交互单元采集用户的操作行为，将用户通过物理按键、虚拟按键或带触摸功能的显示屏输入发送给微控制器单元。
优选例，所述微控制器单元为一块集成蓝牙协议栈的32位ARM架构的单片机芯片，接收人机交互单元的请求，产生极性可控的电脉冲，控制电磁转换模块产生磁场。同时微控制器单元统计用户按键的次数和时间，通过低功耗蓝牙技术将统计信息发送给智能手机进行进一步处理。
优选例，所述电磁转换模块由导磁材料、线圈和驱动电路组成，所述线圈缠绕于导磁材料上、并且其两端与驱动电路连接，驱动电路放大微控制器单元产生的电脉冲，驱动线圈和导磁材料产生磁场。。
优选例，所述驱动电路由P型MOS管H1、P型MOS管H3、N型MOS管H2和N型MOS管H4组成，所述P型MOS管H1连接N型MOS管H4、P型MOS管H3连接N型MOS管H2组成H桥驱动，P型MOS管H1上连接电流引线S1，N型MOS管H4上连接电流引线S4，P型MOS管H3上连接电流引线S3，N型MOS管H2上连接电流引线S2。
优选例，所述线圈一端连接于P型MOS管H1与N型MOS管H4的连接线上，线圈另一端连接于P型MOS管H3与N型MOS管H2的连接线。
优选例，所述电池管理单元包括但不限于微型纽扣电池，电池管理单元主要为微控制器单元和驱动电路供电。
实施例1
利用智能磁铁手环紧急开启或关闭电刺激，这种应用与传统的磁铁手表功能一致。如图1所示。用户通过按下智能磁铁手表表面的轻触按钮发送开启指令给微控制器单元，微控制器单元收到人机交互单元的输入操作后，开始产生具有一定特征的脉冲序列，驱动电磁转换模块产生持续的静磁场，用户不需要继续产生磁场时，释放轻触按钮，微控制器单元监测到按钮释放后，停止输出脉冲序列，磁场快速消失。
电磁转换模块由H桥驱动、线圈和导磁材料组成，所述的电磁转换模块原理，如图2-5所示：其中H1、H3为PMOS，H2、H4为NMOS，S1-S4为4个控制信号。
产生正相磁场时，S1-S4的时序如图3所示，电流从S1流入，经过线圈之后，从S2流出，通过控制S2信号的周期、占空比和脉冲个数可以调整产生磁场大小。
产生反相磁场时，S1-S4的时序如图4所示，电流从S3流入，经过线圈之后，从S4流出，通过控制S4信号的周期、占空比和脉冲个数可以调整产生磁场大小。
需要快速撤销已经产生的静磁场时，S1-S4的时序如图5所示，S2和S4输出一段时间的高电平，线圈组件中的电流快速释放到平衡状态。
实施例2：
利用智能磁铁手环进行癫痫发作次数记录，临床应用中，癫痫患者发作次数是衡量迷走神经刺激器治疗效果的一个最直观的标准，智能磁铁手表作为癫痫患者必备的穿戴设备可以随时随地记录患者的癫痫发作次数，用户通过人机交互单元中的按钮进行癫痫发作次数记录，微控制器单元保存用户按钮操作的次数和对应的时间戳。微控制器单元中集成标准的蓝牙协议栈，用户可以通过具有蓝牙功能的移动终端与智能磁铁手表建立连接，获取智能磁铁手表中存储的癫痫发作数据。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能磁铁手环，包括人机交互单元、微控制器单元、电磁转换模块和电池管理单元，其特征在于：所述的人机交互单元与微控制器单元相连，微控制器单元与电磁转换模块相连，电池管理单元与微控制器单元相连。
2.如权利要求1所述的智能磁铁手环，其特征在于：所述人机交互单元包括但不限于物理按键、虚拟按键或带触摸功能的显示屏。
3.如权利要求1所述的智能磁铁手环，其特征在于：所述微控制器单元为一块集成蓝牙协议栈的32位ARM架构的单片机芯片。
4.如权利要求1所述的智能磁铁手环，其特征在于：所述电磁转换模块由导磁材料、线圈和驱动电路组成，所述线圈缠绕于导磁材料上、并且其两端与驱动电路连接。
5.如权利要求4所述的智能磁铁手环，其特征在于：所述驱动电路由P型MOS管H1、P型MOS管H3、N型MOS管H2和N型MOS管H4组成，所述P型MOS管H1连接N型MOS管H4、P型MOS管H3连接N型MOS管H2组成H桥驱动，P型MOS管H1上连接电流引线S1，N型MOS管H4上连接电流引线S4，P型MOS管H3上连接电流引线S3，N型MOS管H2上连接电流引线S2。
6.如权利要求4所述的智能磁铁手环，其特征在于：所述线圈一端连接于P型MOS管H1与N型MOS管H4的连接线上，线圈另一端连接于P型MOS管H3与N型MOS管H2的连接线。
7.如权利要求1所述的智能磁铁手环，其特征在于：所述电池管理单元包括但不限于微型纽扣电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111024905.9A CN113952613A (zh) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | 智能磁铁手环 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111024905.9A CN113952613A (zh) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | 智能磁铁手环 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113952613A true CN113952613A (zh) | 2022-01-21 |
Family
ID=79461002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111024905.9A Pending CN113952613A (zh) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | 智能磁铁手环 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113952613A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103801000A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 苏州景昱医疗器械有限公司 | 一种体外控制器及其通信方法 |
| CN103830838A (zh) * | 2012-11-22 | 2014-06-04 | 苏州景昱医疗器械有限公司 | 一种病人控制器及植入式医疗系统 |
| CN110855188A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-28 | 山东省计算中心（国家超级计算济南中心） | 一种数字下推式磁悬浮装置及其控制方法 |
-
2021
- 2021-09-02 CN CN202111024905.9A patent/CN113952613A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103801000A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 苏州景昱医疗器械有限公司 | 一种体外控制器及其通信方法 |
| CN103830838A (zh) * | 2012-11-22 | 2014-06-04 | 苏州景昱医疗器械有限公司 | 一种病人控制器及植入式医疗系统 |
| CN110855188A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-28 | 山东省计算中心（国家超级计算济南中心） | 一种数字下推式磁悬浮装置及其控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204543277U (zh) | 生物反馈治疗装置及系统 | |
| CN105342606A (zh) | 通过中枢神经调节治疗睡眠障碍的方法 | |
| CN212307036U (zh) | 一种低功耗带语音通话的手环 | |
| CN117991906A (zh) | 一种用于脑-机接口的微型振动刺激发生器 | |
| CN102697623B (zh) | 穿戴式报警助行器 | |
| CN113952613A (zh) | 智能磁铁手环 | |
| CN109045468B (zh) | 一种耳部迷走神经刺激系统及其装置 | |
| CN203280903U (zh) | 一种经皮迷走神经刺激系统 | |
| CN203060587U (zh) | 一种节能型植入式有源电子装置及植入式医疗系统 | |
| JP2017221417A (ja) | ウェアラブルデバイス | |
| CN202933391U (zh) | 一种体外控制器及植入式医疗系统 | |
| CN103830838A (zh) | 一种病人控制器及植入式医疗系统 | |
| CN211427073U (zh) | 一种微电流电刺激手环闹钟 | |
| JP6646177B2 (ja) | ウェアラブルデバイス | |
| CN107942833A (zh) | 一种基于电磁驱动的凸点式触觉手表及其实现方法 | |
| CN203060585U (zh) | 一种具有计时功能的病人控制器及植入式医疗系统 | |
| CN103801000B (zh) | 一种体外控制器及其通信方法 | |
| CN206301467U (zh) | 一种新型互动手环 | |
| CN218684375U (zh) | 帕金森运动康复多功能管理装置 | |
| CN207898766U (zh) | 一种人工耳蜗装置 | |
| CN220654945U (zh) | 一种有助于睡眠的香薰智能手环 | |
| CN219251415U (zh) | 经皮耳穴电刺激益智系统 | |
| CN217908027U (zh) | 一种定制式智能矫治器 | |
| CN212723682U (zh) | 一种新型智能监护手表 | |
| US20240325746A1 (en) | User interfaces of a hearing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220121 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |