CN115463306A - 一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，属于医疗器械技术领域，用于解决现有穿戴式睡眠障碍治疗仪器会引起不适感以及微电流或电脉冲对人体生物波产生“干扰”刺激副作用的技术问题。设备包括：荷电粒子波形参数控制器及荷电粒子波发射器；荷电粒子波形参数控制器包括波形存储器，波形存储器用于存储θ波和δ慢波的波形参数数据，根据θ波生成指令以及θ波运行时间指令，生成θ波的数字波形信号，并在到达θ波运行时间后，转为持续生成δ慢波对应的数字波形信号；荷电粒子波形参数控制器用于控制荷电粒子波发射器先后依次发射与人脑相关脑区生物波共振的荷电粒子θ波以及δ慢波；荷电粒子波发射器中包括一组或多组无限极负高压电极。

Description

一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备。

背景技术

睡眠障碍症是指睡眠的始发和睡眠维持发生障碍，致使睡眠质量不能满足个体生理需要而明显影响患者白天活动的一种睡眠障碍综合征。全球每年约有 30％的人出现睡眠障碍，且与年龄呈正相关。睡眠障碍是诱发精神障碍、心脑血管、内分泌免疫疾病的危险因素，也是抑郁症心理障碍患者中最常见的躯体症状，88％抑郁障碍患者主要表现为失眠，睡眠障碍已成为迫切需要解决的身心健康问题。

大量研究已证明人的大脑皮层、丘脑、下丘脑前区、脑干、杏仁核、松果体以及额叶关键脑区与睡眠障碍紧密相关。大脑皮层中神经细胞广泛相连，而且大脑皮层与丘脑紧密连接。大脑皮层受到的各种刺激直接作用于丘脑不同的神经核团。丘脑网状核团中的抑制细胞在得到从皮层传导来的兴奋信号后，抑制丘脑传递核团中的兴奋性细胞，从而使整个丘脑-大脑皮层系统达到兴奋/ 抑制的平衡。这在睡眠的起始和维持中起着关键性作用。

目前，临床上应用的安眠药都是通过加强抑制性递质的作用起到改善睡眠效果的。众所周知，安眠药极易成隐，产生依赖及戒断症等严重副作用。安眠药是当今全球消费量最大的药物，这也说明了睡眠障碍疾病的普遍性。而现在的物理治疗法包括介入式电休克治疗、穿戴式经颅微电流刺激、穿戴式经颅电脉冲治疗和经颅磁刺激等。实质上，电流对人脑部刺激本质上仍然是定向流动的高密度荷电粒子的刺激。显然，电休克产生明显的电生理副作用。而经颅电流、电脉冲刺激和经颅磁刺激实质上均是通过电流介入刺激，这种电流刺激显然与细胞离子电位生物波不谐调，而电脉冲刺激频率和脉冲幅值与关键脑区生物波也不谐调，属于一种对生物波的“干扰”刺激。因此，这些刺激都具有不同程度的电生理副作用，更重要的是这些穿戴式物理疗法需要穿戴装置或器件与人体接触，这些接触均会引起具有睡眠障碍的患者有不适感而更难入睡而影响睡眠。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，用于解决如下技术问题：现有穿戴式睡眠障碍治疗仪器会引起不适感以及微电流或电脉冲对人体生物波产生“干扰”刺激副作用。

本申请实施例采用下述技术方案：

一方面，本申请实施例提供了一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，其特征在于，所述设备包括：荷电粒子波形参数控制器以及荷电粒子波发射器；荷电粒子波形参数控制器以及荷电粒子波发射器；所述荷电粒子波形参数控制器包括波形存储器，所述波形存储器用于存储θ波以及δ慢波的波形参数数据；所述荷电粒子波形参数控制器用于根据θ波生成指令以及θ波运行时间指令，生成θ波的数字波形信号，并在到达θ波运行时间后，转为持续生成δ慢波对应的数字波形信号；其中，所述波形参数数据至少包括波形振幅及频率；所述荷电粒子波形参数控制器与所述荷电粒子波发射器的输入端连接，用于控制所述荷电粒子波发射器依次发射与人脑相关脑区生物波共振的荷电粒子θ波以及δ慢波，以及控制两种荷电粒子波的发射持续时间；所述荷电粒子波发射器中包括一组或多组组合或分立的无限极负高压电极。

在一种可行的实施方式中，所述设备还包括：操作面板；所述操作面板与所述荷电粒子波形参数控制器的输入端相连；所述操作面板用于接收用户输入的θ波运行时间，并向所述荷电粒子波形参数控制器发送θ波生成指令以及θ波运行时间指令，以使所述荷电粒子波形参数控制器根据所述波形存储器中存储的θ波的波形参数数据，产生对应的数字波形信号；其中，所述θ波的频率范围为4Hz-8Hz，所述δ慢波的频率范围为0.5Hz-4Hz。

在一种可行的实施方式中，所述无限极负高压电极由一个金属片折叠构成的U型夹金属结构以及安装在所述U型夹金属结构中的高密度微纳米碳纤维簇组成；所述高密度微纳米碳纤维簇平行铺满在所述U型夹金属结构的U型槽中；所述高密度微纳米碳纤维簇包含预设数量的微纳米碳纤维，所述微纳米碳纤维的数量为所述U型夹金属结构所能容纳的微纳米碳纤维的最大数量；所述U形夹金属结构的形状为矩形条，或者由矩形条的两条短边相连所围成的任意形状的闭合形状。

在一种可行的实施方式中，所述设备还包括设备壳体、滤网、过滤器、风机组件以及减噪泡沫；所述设备壳体包括前面板、左右两侧滤网盖板、左右侧板以及上盖板；所述前面板中央存在一个方形空洞，用于安装固定所述荷电粒子波发射器；所述风机组件用于将空气经过所述滤网盖板和滤网吸进设备壳体内，形成空气流，益于荷电粒子波的传播；所述过滤器用于过滤吸进设备壳体内的空气中的杂质及尘埃颗粒；所述风机组件包括风机以及风机控制器；所述风机控制器用于调节所述风机的转速、空气流强度及流速；所述减噪泡沫贴附于所述设备壳体内侧，用于消除所述风机组件、空气流以及所述过滤器的运行噪音。

在一种可行的实施方式中，所述荷电粒子波形参数控制器还包括数模转换器以及功率放大器；所述数模转换器的输入端与所述波形存储器的输出端相连，用于将所述数字波形信号转变为模拟波形信号；所述功率放大器的输入端与所述数模转换器的输出端相连，用于对所述模拟波形信号进行功率放大，得到负高压控制波形，并将所述负高压控制波形输出至所述荷电粒子波发射器。

在一种可行的实施方式中，所述荷电粒子波发射器中还包括负高压发生器；所述负高压发生器的输入端与所述功率放大器的输出端连接，以使所述负高压控制波形施加于负高压发生器的输入端，并在负高压发生器的输出端产生与所述负高压控制波形相同频率的负高压波；所述无限极负高压电极的输入端与所述负高压发生器的输出端相连，用于在所述负高压波的作用下，先后依次发射与人脑相关脑区生物波共振的荷电粒子θ波以及δ慢波；其中，所述人脑相关脑区包括大脑皮层、丘脑、下丘脑、脑干、杏仁核、松果体以及额叶。

在一种可行的实施方式中，所述功率放大器包括低频功率放大电路；所述低频功率放大电路包括输入信号放大电路、滤波电路以及功率放大电路；所述输入信号放大电路用于对所述模拟波形信号进行电压放大，并控制电压放大的倍数；所述滤波电路用于对所述信号放大电路输出的信号进行滤波，将不在预设频率范围内的信号衰减过滤；所述功率放大电路用于对所述滤波电路输出的信号进行功率放大，得到所述负高压控制波形。

本申请提供的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备可以向人的头部及全身依次发射与人脑相关脑区生物波共振的高能量和高密度荷电粒子θ波和δ慢波，对人体皮肤神经末梢细胞离子电位波起到共振调节作用，并通过人体神经将这种调节作用传导至引起睡眠障碍的大脑皮层、丘脑、下丘脑、脑干、杏仁核、松果体以及额叶关键脑区，达到对睡眠障碍患者异常的相关脑波进行调节修复和改善的作用。

与已应用的电休克人体介入法治疗、经颅电刺激的穿戴式刺激治疗、穿戴式的经颅磁刺激以及穿戴式的电脉冲刺激仪治疗相比，本申请的睡眠障碍治疗设备不像已有这些仪器是通过与关键脑区生物波不谐调的电流或电脉冲“干扰”刺激，而且这些仪器都通过单电极或几个电极接触点将微安或毫安弱电流输入人体或磁场诱导人体生物电流达到干预的目的，而本发明是通过发射到空气中的荷负电粒子波与人体皮肤神经末梢神经元细胞离子电位波发生共振作用，通过神经的电传导功能将荷负电粒子波的调控作用传至与睡眠障碍相关的关键脑区，从而实现干预的，是通过全身皮肤神经末梢，尤其是头部皮肤神经末梢神经元起作用的，并不局限于一个或几个作用点。本申请设备的作用点是较全面的，并且本设备荷电粒子波对人体健康极为有益，克服了已有电休克治疗需要人体介入、经颅电刺激治疗、经颅磁刺激治疗和电脉冲治疗与关键脑区生物波不谐调的电流或电脉冲“干扰”刺激的副作用和穿戴引起的不适感，尤其是克服了市售的各种介入或穿戴式刺激治疗仪对于人体的作用点少，作用效果不佳和具有副作用等问题。本申请提供的睡眠障碍治疗设备性能稳定、安全可靠、便于操作、性价比高，既适用于医院临床、也适用于家庭等场所。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种三角形结构的无限极负高压电极结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备部件具体结构示意图；

附图标记说明：

1、荷电粒子波发射器；2、前面板；3、前固定板；4、风机固定板；5、电源模块；6、左侧板；7、滤网盖板；8、风机支架；9、过滤器；10、后盖； 11、保险丝；12、电源开关；13、耦合器；14、减噪泡沫；15、风机组件；16、上盖板；17、右侧板；18、操作面板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，图1为本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备结构示意图，如图 1所示，设备的核心部分包括：荷电粒子波形参数控制器(图中未示出)以及荷电粒子波发射器1；

其中，荷电粒子波形参数控制器包括波形存储器，波形存储器用于存储θ波以及δ慢波的波形参数数据，根据接收到的θ波生成指令以及θ波运行时间指令，生成θ波的数字波形信号，并在到达θ波运行时间指令指定的时间后，转为持续生成δ慢波对应的数字波形信号。波形参数数据至少包括波形振幅及频率。荷电粒子波形参数控制器与荷电粒子波发射器1的输入端连接，用于控制荷电粒子波发射器先后依次发射与人脑相关脑区生物波共振的荷电粒子θ波以及δ慢波，以及控制两种荷电粒子波的发射时间。

荷电粒子波形参数控制器还包括数模转换器以及功率放大器。数模转换器的输入端与波形存储器的输出端相连，用于将数字波形信号转变为模拟波形信号。功率放大器的输入端与数模转换器的输出端相连，用于对模拟波形信号进行功率放大，得到负高压控制波形，并将负高压控制波形输出到荷电粒子波发射器1中。

作为一种可行的实施方式，荷电粒子波发射器1中可以包括一组单用的无限极负高压电极，或者多组并联或分立的无限极负高压电极，还包括负高压发生器。负高压发生器的输入端与功率放大器的输出端连接，用于接收负高压控制波形，并根据负高压控制波形产生负高压波。无限极负高压电极的输入端与负高压发生器的输出端相连，用于在负高压波的作用下，先后依次发射与人脑相关脑区生物波共振的荷电粒子θ波以及δ慢波。

无限极负高压电极由一个金属片折叠构成的U型夹金属结构以及安装在 U型夹金属结构中的高密度微纳米碳纤维簇组成；高密度微纳米碳纤维簇平行铺满在U型夹金属结构的U型槽中。高密度微纳米碳纤维簇包含大量的微纳米碳纤维，微纳米碳纤维的数量为U型夹金属结构所能容纳的微纳米碳纤维的最大数量。U型夹金属结构的形状为矩形条，或者由矩形条的两条短边相连所围成圆形、椭圆形、矩形、三角形、多边形、棱形等任意形状的闭合环。

需要说明的是，本申请中的微纳米碳纤维，是指横截面直径在100纳米～50 微米之间的碳纤维。

大量密集的微纳米碳纤维电极在与θ波或δ慢波同频的负高压控制波形的作用下，有规律地向外发射高能量、高密度的荷电粒子，从而产生了与θ波或δ慢波同频的荷电粒子波，对人体皮肤神经末梢细胞离子电位波起到共振调节作用，并通过人体神经将这种调节作用传导至引起睡眠障碍的大脑皮层、丘脑、下丘脑、脑干、杏仁核、松果体以及额叶关键脑区，达到对睡眠障碍患者异常的相关脑区生物波进行调节修复和改善的作用。

作为一种可行的实施方式，图2为本申请实施例提供的一种三角形结构的无限极负高压电极结构示意图，如图2所示，无限极负高压电极的U型夹金属结构901是由一片矩形金属片折叠后构成的一个U型夹条形金属结构，然后两端短边相连并弯折成三角形，而形成的一种三角形无限极负高压电极，高密度微纳米碳纤维簇902通过导电胶等方式固定在U型夹条形金属结构的U型槽中，并将折叠后的金属片压紧以使碳纤维更加固定，然后短边相连构成方形微纳复合结构负高压电极。U型夹金属结构901和高密度微纳米碳纤维簇902构成一种三角形的无限极负高压电极。在现有的很多负高压电极设计中，多数是将几根碳纤维束复合金属电极固定于绝缘板上，一般为少于10根金属碳纤维复合电极形成阵列，这种电极中的每束碳纤维束大约有500-1000根碳纤维，碳纤维数量少，产生的荷电粒子能量低、密度低，而本申请中的无限极负高压条形或环形或任意形状的电极中包含大量的微纳米碳纤维，至少在十万以上，这样大量密集的微纳米碳纤维，在特定频率的负高压控制波形的作用下，发射的高能量和高密度电子波与空气分子相互碰撞结合而产生高密度的荷电粒子波。负高压输入电线903用于将负高压控制波形施加于无限极电极的金属结构 901上。除了图2所示的三角形电极之外，还可以制作成任意形状的电极，图 2仅为示例作用。

进一步地，图3为本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备部件具体结构示意图，如图3所示，设备还包括：操作面板18。操作面板18安装于设备壳体的前面板上，并与荷电粒子波形参数控制器的输入端相连。操作面板18用于接收用户输入的θ波运行时间，并向荷电粒子波形参数控制器发送θ波生成指令以及θ波运行时间，以使荷电粒子波形参数控制器在波形存储器中读取θ波的波形参数数据，从而产生对应的数字波形信号，并在到达θ波运行时间后，转为持续生成δ慢波对应的数字波形信号。其中，θ波的频率范围为4Hz-8Hz，δ慢波的频率范围为0.5Hz-4Hz。

根据以往大量研究可知，快波(≥12Hz)和慢波(<12Hz)在睡眠中具有不同的功能特性，均参与大脑功能的学习和记忆，其中以θ波(4Hz～8Hz) 的作用最为显著。快波睡眠和慢波睡眠在睡眠周期中所占时间不同：慢波睡眠在睡眠周期中大约占70％-80％，而快波睡眠仅占20％-30％。因此，本申请提供了一种快波θ波和一种慢波δ波，在用户睡眠初期，通过本申请的睡眠障碍治疗设备发出与θ波同频的荷电粒子，辅助用户快速进入快波睡眠，在一段时间后，设备自动转为发出与δ波同频的荷电粒子，促进用户的慢波睡眠，整个干预过程更加符合睡眠规律。

在一个实施例中，用户在使用本设备时，可将本设备置于距离头部 30cm～150cm的范围内，然后在操作面板上设置θ波运行时间，若设置的θ波运行时间为1小时，那么在用户点击启动按钮后，本设备即在1小时内持续发出与θ波同频的荷电粒子波，并在1小时之后，转为发射与δ慢波同频的荷电粒子波，直至用户关闭设备。

进一步地，如图3所示，设备还包括：设备壳体、过滤器9以及风机组件 15。其中，设备壳体包括前面板2、前固定板3、左侧板6、滤网盖板7、后盖 10、上盖板16以及右侧板17。前面板2的中央存在一个圆形空洞，用于安装固定荷电粒子波发射器1。滤网盖板7安置于左右两侧面板上。风机组件15 通过风机支架8固定，用于将空气经过滤网盖板吸进设备壳体内，形成空气流，并由过滤器过滤掉尘埃及颗粒。风机组件15包括风机以及风机控制器，风机控制器用于调节风机的转速、空气流强度及流速。

进一步地，设备还包括：减噪泡沫。减噪泡沫贴附于设备壳体内侧，用于降低风机组件、空气流以及过滤器的运行噪音。以防设备运行时噪音太大，影响设备的睡眠障碍治疗效果。设备还包括电源模块5、保险丝11、电源开关12 以及耦合器13。

进一步地，功率放大器包括低频功率放大电路；所述低频功率放大电路包括输入信号放大电路、滤波电路以及功率放大电路；所述输入信号放大电路用于对所述模拟波形信号进行电压放大，并控制电压放大的倍数；所述滤波电路用于对所述信号放大电路输出的信号进行滤波，将不在预设频率范围内的信号衰减过滤；所述功率放大电路用于对所述滤波电路输出的信号进行功率放大，得到所述负高压控制波形。

在一个实施例中，输入信号放大电路包括放大器NE5532，滤波电路包括两个LM324芯片，功率放大电路包括TDA2030芯片。本申请采用的低频功率放大电路更适用于本申请中发射的低频θ波以及δ慢波的功率放大，能够保证放大后的信号的稳定性。

为证明本申请提出的基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备确实能够发射荷电粒子波能在空气中传播并被人体所接收，本申请设备研制前进行了发射荷电粒子波在空气中传播仍然为荷电粒子波的原理性验证实验：将本申请设备中的荷电粒子波参数控制器与一个荷电粒子波发射器放置在荷电粒子检测标准实验室空间中，并将示波器探头作为荷电粒子波感应探测器，将其放置于一个头部模型的后脑处，用于感应经由空气中传播至模型后脑处的荷电粒子波，并将感应到的波形输送至示波器中在荧光屏上显示，通过读取示波器上的波形频率与电压，即可判断本申请的设备是否真实有效地能够发射出特定频率的荷电粒子波。

本申请在荷电粒子检测标准控制实验空间内且无其他任何电干扰信号或电磁波的条件下，进行了多次验证实验。虽然在实验中，荷电粒子波中的荷电粒子在空间传播中略有弥散，这导致观察到示波器接收到的波形信号荧光轨迹较宽。实验结果表明，荷电粒子波在空间传播中完全保持荷电粒子发射器发射的特征荷电粒子波参数，在示波器上读取的波形参数与发射的波形参数基本吻合，证明本申请所设计的荷电粒子波发射器确实可以发射出预设的特定波形电压幅值和频率、具有预设功率的荷电粒子波，并仍然特征地在空气中传播。可以根据应用的实际需要情况调整发射的荷电粒子波的频率、功率等参数。本申请设置的验证原理性实验装置简单易操作，任何本领域技术人员均可通过自行设计此装置验证本申请设备的有效性，本申请中不再赘述详细的实验数据。

本申请将电子学最基础的技术创新地应用于向空气中发射荷电粒子技术中，使其以设定的波形参数发射到空间中，在空间中保持荷电粒子以特定波形的规律传播，这是我们的首创技术和方法，具有重要的实用意义。

为了证明本申请提供的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备对睡眠障碍的临床应用效果，上海长征医院参照中国精神基本分类方案与诊断标准 (CCMD-3)，应用本申请的设备对具有睡眠障碍的患者进行了干预评价，临床有效评价结果如下：

1.研究标准：

(1)受试者入选标准：自愿参加本试验，并符合知情同意原则。分别根据国际通用的阿森斯量表(AIS)和匹兹堡量表(PSQI)对被试者评分。年龄在 18-65岁之间，性别不限。

(2)排除标准：一周内使用其他催眠药或者中枢神经系统抑制药物，入组前三个月内参加了或正在参加其他临床试验的受试者；妊娠或哺乳妇女、对受试样品过敏者；患有严重的原发心、肝、肾、血液或影响其生存的严重疾病；肾功能异常；胆红素超过正常值1倍；职业驾驶员、高空作业者；由于精神障碍不能给予充分知情同意者；怀疑或确证有酒精、药物滥史者；根据研究者的判断、具有降低入组可能性或使入组复杂化的因素，如工作环境经常变动等易造成失访的情况；过敏体质，如对两种以上药物或食物过敏者。

(3)剔除标准：入组后发现病例选择不符合入选标准或符合排除标准者；治疗期间未曾使用试验样本者；使用依从性小于80％或大于120％者；在随机化之后没有任何数据者。

(4)脱落标准：现不良事件或严重不良事件，根据研究者判断不宜继续参加试验者；试者在临床试验期间失访；试者在临床试验过程中不愿意继续进行，向研究者要求退出者；研究者从医学角度考虑受试者不宜继续用试验样本治疗者。生活节律不规律，客观上不能保证睡眠节律，根据研究者判断不宜继续参加试验者。

2.试验：

(1)试验方法：从某公司194人中筛选获得的参与试验人数为31人。每天20：00-次日8：00期间使用本设备6-10小时，连续使用28天。

(2)试验环境及仪器：睡眠室配置遮光窗帘、温湿度计检测。受试者个人卧室满足要求者优先选用。提供本申请的基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备31台。

3.试验结果：

被试AIS基本情况：31位被试者在干预前、后两次AIS平均得分如下表：并应用excel的数据分析软件对本项“学生配对t实验”结果进行分析。

表1. 31位被试者干预前、后AIS量表得分平均值和标准偏差

被试者PSQI基本情况：31位被试在干预前、后两次PSQI平均得分如下表：

表2. 31位被试者干预前、后PSQI量表得分平均值和标准偏差

根据表1和表2的实验结果，得到31名入选者被试前、后试验AIS和PSQI 量表得分结果如下表：

表3.干预前、后AIS得分和PSQI量表得分与下降百分比(n＝31)

为了检验本设备整体干预是否有效，依据表2干预前后的得分，并利用国际上普遍采用的SPSS软件进行本项配对样本t检验的结果进行数据分析，分析评价结果如下：

检验结果显示，对于AIS量表，t_A＝2.0423，P_A＝0.00000000003<0.05。而对于PSQI量表，t_P＝2.0423，P_P＝0.000000000008<0.05。

这里的t_A值是在本项配对t实验检验中自由度数30的条件下，对于AIS 和PSQI量表数据，通过SPSS软件计算出来的统计量值t_A＝2.0484；而P_A值是 t分布在t_A>2.0484时的概率。同理，通过SPSS软件计算出来的量值t_P＝2.0423，而P_P值是t分布在t_P>2.0423时的概率。当p值越小，说明被试前、后两组数据差异越显著。

根据表3中的AIS量表结果显示：与day0比较，day28日治疗后的AIS 量表评分除8号被试者降低9.52％之外，其他30位被试者AIS评分都降低20％以上，总有效率96.77％。根据PSQI量表结果显示：与day0比较，day28日 PSQI量表评分除8号被试者出现增高1％异常现象之外，其他30位被试者PSQI 评分都降低20％以上，总有效率96.77％。

4.结论：本申请提供的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，可干预改善被试的睡眠质量：根据干预结果，可以看到，除一名被试者前、后两次干预效果不够显著或轻微异常之外，其余30位被试者在干预前、后两次的测评数据差异显著，干预后的AIS和PSQI量表分别评分显著低于干预之前的数据。说明基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备对睡眠障碍的改善有一定效果。本实验通过AIS、PSQI量表和连续的荷电粒子波物理方法干预，初步验证了基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备对睡眠障碍具有较好的改善作用，是继药物、心理干预之外的一种新型有效的干预设备。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请的实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，其特征在于，所述设备包括：荷电粒子波形参数控制器以及荷电粒子波发射器；

荷电粒子波形参数控制器以及荷电粒子波发射器；

所述荷电粒子波形参数控制器包括波形存储器，所述波形存储器用于存储θ波以及δ慢波的波形参数数据；

所述荷电粒子波形参数控制器用于根据θ波生成指令以及θ波运行时间指令，生成θ波的数字波形信号，并在到达θ波运行时间后，转为持续生成δ慢波对应的数字波形信号；其中，所述波形参数数据至少包括波形振幅及频率；

所述荷电粒子波形参数控制器与所述荷电粒子波发射器的输入端连接，用于控制所述荷电粒子波发射器依次发射与人脑相关脑区生物波共振的荷电粒子θ波以及δ慢波，以及控制两种荷电粒子波的发射持续时间；

所述荷电粒子波发射器中包括一组或多组组合或分立的无限极负高压电极。

2.根据权利要求1所述的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，其特征在于，所述设备还包括：操作面板；

所述操作面板与所述荷电粒子波形参数控制器的输入端相连；

所述操作面板用于接收用户输入的θ波运行时间，并向所述荷电粒子波形参数控制器发送θ波生成指令以及θ波运行时间指令，以使所述荷电粒子波形参数控制器根据所述波形存储器中存储的θ波的波形参数数据，产生对应的数字波形信号；其中，所述θ波的频率范围为4Hz-8Hz，所述δ慢波的频率范围为0.5Hz-4Hz。

3.根据权利要求1所述的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，其特征在于，

所述无限极负高压电极由一个金属片折叠构成的U型夹金属结构以及安装在所述U型夹金属结构中的高密度微纳米碳纤维簇组成；所述高密度微纳米碳纤维簇平行铺满在所述U型夹金属结构的U型槽中；

所述高密度微纳米碳纤维簇包含预设数量的微纳米碳纤维，所述微纳米碳纤维的数量为所述U型夹金属结构所能容纳的微纳米碳纤维的最大数量；

所述U形夹金属结构的形状为矩形条，或者由矩形条的两条短边相连所围成的任意形状的闭合形状。

4.根据权利要求1所述的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，其特征在于，所述设备还包括设备壳体、滤网、过滤器、风机组件以及减噪泡沫；

所述设备壳体包括前面板、左右两侧滤网盖板、左右侧板以及上盖板；

所述前面板中央存在一个方形空洞，用于安装固定所述荷电粒子波发射器；

所述风机组件用于将空气经过所述滤网盖板和滤网吸进设备壳体内，形成空气流，益于荷电粒子波的传播；

所述过滤器用于过滤吸进设备壳体内的空气中的杂质及尘埃颗粒；

所述风机组件包括风机以及风机控制器；所述风机控制器用于调节所述风机的转速、空气流强度及流速；

所述减噪泡沫贴附于所述设备壳体内侧，用于消除所述风机组件、空气流以及所述过滤器的运行噪音。

5.根据权利要求1所述的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，其特征在于，所述荷电粒子波形参数控制器还包括数模转换器以及功率放大器；

所述数模转换器的输入端与所述波形存储器的输出端相连，用于将所述数字波形信号转变为模拟波形信号；

所述功率放大器的输入端与所述数模转换器的输出端相连，用于对所述模拟波形信号进行功率放大，得到负高压控制波形，并将所述负高压控制波形输出至所述荷电粒子波发射器。

6.根据权利要求5所述的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，其特征在于，所述荷电粒子波发射器中还包括负高压发生器；

所述负高压发生器的输入端与所述功率放大器的输出端连接，以使所述负高压控制波形施加于负高压发生器的输入端，并在负高压发生器的输出端产生与所述负高压控制波形相同频率的负高压波；

所述无限极负高压电极的输入端与所述负高压发生器的输出端相连，用于在所述负高压波的作用下，先后依次发射与人脑相关脑区生物波共振的荷电粒子θ波以及δ慢波；其中，所述人脑相关脑区包括大脑皮层、丘脑、下丘脑、脑干、杏仁核、松果体以及额叶。

7.根据权利要求5所述的一种基于荷电粒子波的睡眠障碍治疗设备，其特征在于，所述功率放大器包括低频功率放大电路；

所述低频功率放大电路包括输入信号放大电路、滤波电路以及功率放大电路；

所述输入信号放大电路用于对所述模拟波形信号进行电压放大，并控制电压放大的倍数；

所述滤波电路用于对所述信号放大电路输出的信号进行滤波，将不在预设频率范围内的信号衰减过滤；

所述功率放大电路用于对所述滤波电路输出的信号进行功率放大，得到所述负高压控制波形。

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