CN114447931A - 一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，属于电治疗仪领域，包括设备主体；液晶触摸面板，其设置在设备主体上部，并且在液晶触摸面板的后部设置有吸附海绵加热盘；控制模块，其与液晶触摸面板通信相连；控制模块包括MCU、DA转换芯片、两个反相器和减法器；DA转换芯片包括基波波形的输出通道和调制波的输出通道，两个反相器分别与DA转换芯片的调制波输出端和基波波形输出端相连接；DA转换芯片的调制波输出通道通过一个反相器和电阻接入减法器的反向输入端，并且，DA转换芯片的基波波形输出通道通过另一个反相器和电阻接入减法器的同向输入端。本发明可实现任意基波波形与任意调制波形的输出，且基波波形与调制波可随意组合的优点。

Description

一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备

技术领域

本发明是关于电治疗仪领域，特别是关于一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备。

背景技术

电疗法是指采用电能对疾病进行治疗的方法。采用不同频率的电流对人体具有镇痛、改善局部血液循环、软化瘢痕、松解粘连、兴奋神经肌肉组织等作用，是物理治疗中较为重要的一种治疗手段。

医学上把频率超过100000Hz的交流电称为高频电流。应用高频电流防治疾病的方法称高频电疗法。在临床上常用的高频电疗法有短波疗法，超短波疗法，微波疗法。

不同类型电流对人体主要生理作用不同。直流电是方向恒定的电流，可改变体内离子分布，调整机体功能，常用来作药物离子导入；低、中频电流刺激神经肌肉收缩，降低痛阈，缓解粘连，常用于神经肌肉疾病，如损伤、炎症等；高频电以其对人体的热效应和热外效促进循环，消退炎症和水肿，刺激组织再生，止痛，常用以治疗损伤、炎症疼痛症候群，大功率高频电可用于加温治癌；静电主要作用是调节中枢神经和植物功能，常用于神经官能症、高血压早期、更年期症候群。

在电疗的实际应用过程中，人们发现电疗产品输出基波的频率和波形决定了电疗作用的深度，基波的频率越高，人体组织总电阻越低，作用深度越深。基波的波形也是影响治疗效果的一个重要因素，当前各大厂家的基波输出波形以方波为主，因为方波对硬件的要求较低实现难度较小，但是方波的波形是快速突变的，给人体带来的刺激较大。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其能够具有电路实现成本较低，可实现任意基波波形与任意调制波形的输出，且基波波形与调制波可随意组合的优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，包括：

设备主体；

液晶触摸面板，其设置在所述设备主体上部，并且在所述液晶触摸面板的后部设置有吸附海绵加热盘；

控制模块，其与所述液晶触摸面板通信相连，用于接收所述控制模块发送的控制信号；

其中，所述控制模块包括MCU、DA转换芯片、两个反相器和减法器；所述DA转换芯片包括基波波形的输出通道和调制波的输出通道，两个所述反相器分别与所述DA转换芯片的调制波输出端和基波波形输出端相连接；

所述DA转换芯片的调制波输出通道通过一个反相器和电阻接入减法器的反向输入端，并且，DA转换芯片的基波波形输出通道通过另一个反相器和电阻接入减法器的同向输入端。

在本发明的一实施方式中，所述DA转换芯片的A路为基波波形的输出通道，B路为调制波的输出通道；A路和B路两个通道的切换通过MCU控制DA转换芯片的管脚6的高低电平来实现。

在本发明的一实施方式中，所述吸附海绵加热盘为恒温45℃的加热区，所述吸附海绵加热盘中放置有浸湿的海绵。

在本发明的一实施方式中，所述吸附海绵加热盘包括加热板和加热板托盘；所述加热板托盘固定在所述设备主体的上部，并且与所述设备主体之间的连接处设置有下层防水垫圈；所述加热板托盘位于所述加热板的上方，所述加热板托盘与所述设备主体之间设置有上层防垫圈。

在本发明的一实施方式中，还包括与所述控制模块的输出端相连的吸附电极输出端口和自粘电极输出端口，其分别与吸附电极和自粘电极相连。

在本发明的一实施方式中，所述设备主体的底部设置有设备底盘，所述设备底盘的下方设置有四个万向脚轮，所述万向脚轮上设置有脚轮锁死装置。

在本发明的一实施方式中，所述设备底盘中安装有负压泵，所述负压泵与所述吸附电极输出端口相连。

在本发明的一实施方式中，所述负压泵的数量为两个，分别与压力缓冲罐相连，进而为所述吸附电极输出端口提供负压；所述负压泵的进气口与气泵切换气阀相连。

与现有技术相比，根据本发明的一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，通过器件的合理选型与电路优化，本电路可实现任意调制波形与任意基波波形的输出，同时可实现任意基波与任意调制波的任意组合。电路中仅需要使用1片MCU、1片AD转换芯片、2片反相器及简单的外围阻容，即可实现预期功能，电路成本可控制在50元以内，在大幅提高输出波形灵活性与治疗效果的同时，有效的降低了硬件电路的实现成本。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备的前视图；

图2是根据本发明一实施方式的一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备的左视图；

图3是根据本发明一实施方式的一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备的后视图；

图4是根据本发明一实施方式的一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备的俯视图；

图5是根据本发明一实施方式的吸附海绵加热盘的局部放大图；

图6是根据本发明一实施方式的控制模块的电路图；

图7是根据本发明一实施方式的调制波输出波形；

图8是根据本发明一实施方式的正弦波调制单向输出波形；

图9是根据本发明一实施方式的正弦波调制正弦波双向输出波形；

图10是根据本发明一实施方式的方波调制正弦波双向输出波形；

图11是根据本发明一实施方式的指数波调制正弦波双向输出波形；

图12是根据本发明一实施方式的三角波调制正弦波双向输出波形；

图13是根据本发明一实施方式的无调制正弦波双向输出波形。

主要附图标记说明：

1、液晶触摸面板；2、设备把手；3、输出强度调节按钮；4、设备状态指示灯；5、吸附电极输出端口；6、自粘电极输出端口；7、斜拉抽屉；8、设备主体；9、设备底盘；10、脚轮锁死装置；11、万向脚轮；12、负压泵；13、侧面设备状态指示灯；14、电源开关；15、主控板散热孔；16、设备铭牌；17、电源线挂钩；18、电源输入插口；19、废水盘；20、吸附海绵加热盘；201、上层防垫圈；202、加热板；203、下层防水垫圈；204、加热板托盘。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图13所示，根据本发明优选实施方式的一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其包括设备主体8、控制模块、设置在设备主体8上部的液晶触摸面板1、和设置在液晶触摸面板1后部的吸附海绵加热盘20。

控制模块用于输出电流，用于实现电治疗的目的。

液晶触摸面板1为设备操作的核心区域，用于与控制模块通信相连，实现对控制模块的具体操作控制，在液晶触摸面板1的下方设置有输出强度调节按钮3，用于完成设备输出参数设置、输出控制、治疗参数查询等功能。输出强度调节按钮3能够在启动设备后调节输出强度，为防止误操作导致输出强度非预期增大引起患者不适，输出强度调节旋钮设计了自动锁定功能，设备在启动状态下，输出强度调节旋钮在5秒钟内无操作，旋钮将自动锁定，操作前按下旋钮，可重新激活旋钮。

吸附海绵加热盘20为恒温45℃的加热区，用于加热吸附海绵。在使用吸附电极进行治疗时，需要在吸附海绵加热盘20中加入浸湿的海绵，以确保电极与人体皮肤之间导电性能良好，由于海绵为浸湿状态，且使用时紧贴皮肤，所以在设备上设计了海绵加热区，用于在使用前对海绵进行加热，以免海绵温度过低引起患者不适。

另外由于吸附海绵为浸湿状态，所以加热盘设计了防水结构，具体结构如图5所示。吸附海绵加热盘20包括加热板202和加热板托盘204，加热板托盘204固定在设备主体8的上部，并且与设备主体8之间的连接处设置有下层防水垫圈203，用于防水。加热板托盘204位于加热板202的上方，并且加热板托盘204内用于放置吸附海绵，进而加热板202能够对加热板托盘204内的吸附海绵进行加热，加热板托盘204与设备主体8之间设置有上层防垫圈201，以起到防水的作用。通过上层防垫圈201和下层防水垫圈203的双层防水结构，能够有效地防止吸附海绵中的水分进入到设备内部。

本发明的用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备包括吸附电极输出端口5和自粘电极输出端口6，其能够与控制模块的输出端相连，以实现电治疗的目的，并且吸附电极输出端口5和自粘电极输出端口6分别与吸附电极和自粘电极相连，以实现吸附电极和自粘电极两种输出方式。吸附电极是利用负压泵产生负压，将电极吸附在患者体表，吸附压力的大小可通过液晶触摸面板1进行设置，自粘电极是通过导电凝胶直接粘贴在患者体表，每组输出电极均包含吸附电极输出端口、自粘电极输出端口、压力缓冲罐、排气阀、负压泵切换阀组成。其中压力缓冲罐为每路吸附电极输出的气路核心，每个压力缓冲罐包含四个连接与吸附电极输出端的输出接口、1个连接到负压泵切换阀的负压抽吸接口，1个连接到排气阀的排气接口、1个连接到排水阀的排水接口、1个连接到负压传感器的压力检测端口。

设备主体的底部设置有设备底盘9。设备底盘9的下方设置有四个万向脚轮11，能够实现整个设备的自由移动，万向脚轮11上设置有脚轮锁死装置10，能够锁死万向脚轮11，实现整个设备的固定就位。

设备底盘9中安装有负压泵12，与吸附电极输出端口5相连，用于为吸附电极提供负压。负压泵12的数量为两个，分别为对应两个吸附电极输出端口5的两个压力缓冲罐提供负压，负压泵的进气口与气泵切换气阀相连，通过液晶触摸面板1可控制切换气阀在两个输出通道间进行切换。负压泵的出气口与气泵消音器相连，经过消音器，可有效降低气泵在工作时产生的噪音。在设备底盘9中还设置有废水盘19，废水盘19上方设计有多个废水接口，废水接口通过硅胶软管与压力缓冲罐的排水接口相连，每次治疗完成后设备将自动进行排水操作。

设备主体8的侧面设置有用于显示整个设备的工作状态的侧面设备状态指示灯13、用于控制整个设备开关的电源开关14、用于主控制板散热的主控板散热孔15、和用于与外部电源相连的电源输入插口18。在电源输入插口18的附近设置有电源线挂钩17，用于悬挂电源线，防止再移动整个设备时产生干扰。设备主体8的侧面还设置有设备铭牌16，供使用者查看整个设备的信息。

本发明的控制模块设置在设备主体8的内部，控制模块包括MCU、DA转换芯片、两个反相器和减法器U2B。

MCU是控制模块的控制核心，优选为32位的MCU，MCU的主频需要大于等于168M。本发明中选择的MCU为意法半导体的STM32F407VET6，MCU内部存储基波与调制波的波形数据，波形数据可以为任意波形，波形的取点密度决定了输出波形的平滑程度，波形取点密度越高，速度越快，输出波形的平滑程度就越高。

32位的MCU与DA转换芯片相连，DA转换芯片包括基波波形的输出通道和调制波的输出通道。本发明中，选用的是8位DA转换芯片TLC7528CDWRG4，如果希望提高输出波形的精度，可选择12位、16位或精度更高的DA转换芯片，本发明以8位DA转换芯片TLC7528CDWRG4为例予以说明。DA转换芯片支持A\B两路输出，本发明将A路作为基波波形的输出通道，B路作为调制波的输出通道，A\B两个通道的切换通过MCU控制DA转换芯片的管脚6的高低电平来实现，A\B两路的切换速度对输出波形的精度有较大影响，所以需要在MCU主频允许的前提下，尽量调高A\B两路的切换速度。

两个反相器分别与DA转换芯片的调制波输出端和基波波形输出端相连接。DA转换芯片的调制波输出通道通过反相器U1_1D和电阻接入减法器U2B的反向输入端，并且，DA转换芯片的基波波形输出通道通过反相器U1_1A和电阻接入减法器U2B的同向输入端。

DA转换芯片的B路为调制波的输出通道，A路为基波的输出通道，两路波形的输出流程为：

1、DA转换芯片的管脚6的电平拉高；

2、MCU输出调制波数据；

3、DA转换芯片的管脚16的电平拉低，输出调制波对应的电压值；

4、DA转换芯片的管脚6的电平拉低；

5、MCU输出基波数据；

6、DA转换芯片的管脚16的电平拉低，输出基波对应的电压值；

7、MCU判断波形输出是否完成，如果没有完成，则重复步骤1-6。

本发明中，为实现调制波对基波的调制，需要将B路调制波的输出波形经反相器U1_1D反向后，作为A通道基波的基准源，通过限流电阻连接至DA转换芯片的管脚4，以正弦调制波为例，调制波波形如图7所示。

电疗波形是一种正负交替变化的电流，在正半周内，离子向一个方向移动；而在负半周内，离子向相反方向移动，故无极性之分。因此在电极下就不会发生酸碱反应，避免了对皮肤的化学性刺激。经过上面的波形的输出步骤之后，输出的波形如图7和图8所示，均为单向波形，不是正负对称波形。

为实现波形的正负对称输出，将调制波形经反相器U1_1D反向后，经过电阻接入减法器U2B的反向输入端，将调制后的基波波形经反相器U1_1A反向后，经电阻接入减法器U2B的同向输入端，经过减法器后，可得到如图9所示的正负半轴对称的调制波。

控制模块通过MCU可实现任意调制波形与任意基波波形的输出，需要什么波形，就通过MCU输出对应波形的数据，之后通过DA转换芯片以及反相器来实现波形的输出；同时可实现任意基波与任意调制波的任意组合，如方波、三角波、指数波等，也可实现无调制的基波波形输出，如图10、图11、图12、图13所示。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其特征在于，包括：

设备主体；

液晶触摸面板，其设置在所述设备主体上部，并且在所述液晶触摸面板的后部设置有吸附海绵加热盘；

控制模块，其与所述液晶触摸面板通信相连，用于接收所述控制模块发送的控制信号；

其中，所述控制模块包括MCU、DA转换芯片、两个反相器和减法器；所述DA转换芯片包括基波波形的输出通道和调制波的输出通道，两个所述反相器分别与所述DA转换芯片的调制波输出端和基波波形输出端相连接；

所述DA转换芯片的调制波输出通道通过一个反相器和电阻接入减法器的反向输入端，并且，DA转换芯片的基波波形输出通道通过另一个反相器和电阻接入减法器的同向输入端。

2.如权利要求1所述的用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其特征在于，所述DA转换芯片的A路为基波波形的输出通道，B路为调制波的输出通道；所述DA转换芯片的A路和B路两个通道的切换通过MCU控制所述DA转换芯片的管脚6的高低电平来实现。

3.如权利要求1所述的用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其特征在于，所述吸附海绵加热盘为恒温45℃的加热区，所述吸附海绵加热盘中放置有浸湿的海绵。

4.如权利要求1所述的用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其特征在于，所述吸附海绵加热盘包括加热板和加热板托盘；所述加热板托盘固定在所述设备主体的上部，并且与所述设备主体之间的连接处设置有下层防水垫圈；所述加热板托盘位于所述加热板的上方，所述加热板托盘与所述设备主体之间设置有上层防垫圈。

5.如权利要求1所述的用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其特征在于，还包括与所述控制模块的输出端相连的吸附电极输出端口和自粘电极输出端口，其分别与吸附电极和自粘电极相连。

6.如权利要求5所述的用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其特征在于，所述设备主体的底部设置有设备底盘，所述设备底盘的下方设置有四个万向脚轮，所述万向脚轮上设置有脚轮锁死装置。

7.如权利要求6所述的用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其特征在于，所述设备底盘中安装有负压泵，所述负压泵与所述吸附电极输出端口相连。

8.如权利要求7所述的用于动态干扰电治疗仪的治疗控制设备，其特征在于，所述负压泵的数量为两个，分别与压力缓冲罐相连，进而为所述吸附电极输出端口提供负压；所述负压泵的进气口与气泵切换气阀相连。

Images