CN1295867A - 一种便携式电针治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种便携式的电针仪。通过计算机的程序控制的硬件平台,产生与针灸临床常用针法相对应的电刺激信号,可以有效地达到目前人工针灸现有的水平。其结构包含单片微计算机,放大驱动电路,升压器,控制键盘,状态显示二极管和电刺激器,由单片微计算机运算合成特定的波形电信号,其特征在于硬件平台采用低电压而不服供电、驱动能力强的CPU芯片,产生以调频为特征且针灸临床中常用的针法相对应的电针信号。

Description

一种便携式电针治疗仪

本发明是一种将现代计算机技术和电子技术与传统中医针灸理论相结合的一种新型便携式电针仪器。它通过计算机对经验数据的处理，以独特的调频方式产生电脉冲，从而达到了针灸临床常用针法的效果。

目前国内外的电针针灸治疗仪一般采用以下几种电刺激信号：1.低频脉冲型：低频脉冲的发生是由简单的电子线路实现，它只能输出简单的无较多变化的电脉冲信号，这种信号存在容易被人体适应的缺点。2.声电信号型：它的信号产生是采用音乐芯片或接收广播音乐信号，驱动变压器得到输出信号。此种信号尽管一定程度上解决了人体适应性问题，但存在采用纯随机电信号不能保证治疗的重复性，和一种声电信号不能对所有疾病取得良好效果的缺点。3.单片机型：它采用定制的单片计算机产生较为复杂的规则输出信号，它虽然提高了自动化程度，但存在没有将被实践证明极为有效的，符合人体调整自然规律的针法集成进去，而且输出的波形多以调幅方式为主，增添了一定的硬件电路。

本案发明人已在“智能电针针灸治疗仪与仿中国古典针刺手法的电针针法产生方法”专利中揭示出针刺手法与电信号频率参数的对应关系。以及进出针操作域与电信号变化域之间的映射关系。中国古典针刺手法与电信号参数映射关系是：传统的针刺单式手法主要有提，插，捻，搓，刮等，其中提插和捻转是最常用的。通过单式手法的组合可以生成复式针刺手法。为了仿中国古典针刺手法的工程实现，必须将这些手法从针刺手法域映射到电信号参数域，建立起一一对应的关系。传统针刺手法中的提插深度对应与电信号的频率。传统针刺进针与出针疾(快)徐(慢)与电信号变化快慢对应。通过最为典型的中国古典针刺手法烧山火和透天凉针法说明性示意图来介绍对应电针针法的产生方法。其他中国古典针法的电针针法产生方法相同。做烧山火针法先将刺入皮肤处按刺入皮肤的深浅分为天，人和地三部，首先刺入天部紧按慢提九次，再刺入人部在人部紧按慢提九次，最后剌入地部紧按慢提九次，反复操作如果将上述的烧山火针法做一个简化，只考虑天人地三部行九数，且采用不同的频率对应不同强度。在一定的频率范围内可以实现烧山火的针法仿真。

如果将上述的透天凉针法做一个简化，只考虑天人地三部行六数，且采用不同的频率对应不同强度。在一定的频率范围内可以实现透天凉的针法仿真。

本发明的目的是研制一种便携式的电针仪。它以低电压的供电的方式，通过计算机的程序控制和极为精简的硬件平台，产生与针灸临床常用针法相对应的不同频率不同功能的电刺激信号，它可以有效地达到目前人工针灸现有的水平，其外形结构如图1示。

本发明是采用如下措施来实现其发明目的。

本发明其结构(硬件平台如图2所述)包含单片微计算机1，以达林顿管为主的放大驱动电路2，升压器3，控制键盘4，状态显示二极管5和电刺激器6，以及存储在CPU中控制、输出程序、经验数据，由单片微计算机运算合成特定的波形电信号，调整至合适的电压幅值，从电刺激器输出，其特征在于硬件平台选择多种采用低电源供电、驱动能力强的CPU芯片，产生以调频为特征且与古典针法相对应的电针信号。

本发明所述的CPU类型的特征在于可以是PIC系列、MCS51系列、MC68系列、COP800系列、Z8系。所述的产生的波形，其特征在于通过不同的特定频率来映射不同的输出强度，按着先慢后快，先快后慢或两种变化组合的原则构成针灸临床常用的补法泻法和平补平泻法。所述的不同频率的波形，其频率是以几种特定频率为基值的连续区间内的任意随机值。所述的特定频率，其值为2HZ、15HZ、50HZ、100HZ、1000HZ。

本发明以低电压供电的方式，通过计算机的程序控制和极为精简的硬件平台，产生与针灸临床常用针法相对应的、不同频率、不同功能的电刺激信号，它可以有效地达到目前人工针灸现有的水平。

本发明解决了电信号刺激适应性问题的方法，我们采用在规则信号上叠加随机信号的方法解决电信号刺激人体适应性问题。

将频率域分成三个子概念集合，每个概念表示不同的刺激强度，为解决人体电刺激适应性问题，在子概念隶属函数等于一频率点对应数据上叠加一个随机扰动信号，最后得到一个即有规律变化又不重复的脉冲输出信号。

图1为本发明的外形结构图

图2为本发明的工作原理图。

图3为本发明的针法执行流程图。

图4为本发明的程序控制流程图。

图5为本发明的实施例一原理图。

图6为本发明的实施例二、三原理图。

图7为本发明的实施例四原理图。

图8为本发明的实施例五原理图。

图9为本发明的实施例六原理图。

图10为本发明的实施例七原理图。

本发明由单片微计算机1，放大驱动电路2，升压器3，控制键盘4，状态显示二极管5和信号刺激器6组成的硬件平台及单片机中的软件控制、输出指令构成。其特征是：可选择不同类型CPU芯片来组成结构相似，功能相同的硬件平台。芯片可以是PIC系列，MCS51系列，MC68系列，COP800系列，Z8系列等。CPU芯片输出特定的针法信号，刺激信号的输出主要是利用等幅不同频率的脉冲波形。

其硬件工作原理为：单片机1根据控键4的输入作出相应的指令输出，驱动LED5发光，同时输出特定的针法信号，经放大驱动电路2的功率放大，再由升压器3升至合适的电压值，从信号刺激器输出给患者。本治疗仪的刺激信号的输出主要是利用等幅不同频率的脉冲波形来产生不同的强度。在一定频率范围内，对于特定波形，输出频率高则产生强度大，频率低则强度小。经临床验证，在1000HZ以内频率的电脉冲如2HZ产生的强度较小，15HZ产生的强度较大，100HZ产生的强度很大。根据这一特性，可将从前通过调幅方式来改变强度转为通过调频来改变强度，由此可结合古典针法如烧山火，透天凉等所采用的天人地三部刺激不同的理论以及九六补泻理论，产生针灸临床中常用的针法。为克服人体的适应性和电信号的纯随机性，针法的频率采用了以特定频率为基准，在其左右区间分布的随机值，从宏观上保证了频率的确定性，微观上实现了频率的不重复性，较好地解决了上述存在的问题。各种针法的主要执行流程见图3。频率的基值主要使用2HZ、15HZ、50HZ、100HZ、1000HZ，因为上述频率的电脉冲信号加于人体可以激发体内多种肽类物质，有利于人体的正常新陈代谢和血液循环。产生刺激信号的控制程序步骤如下，首先进行整机初始化，然后进行针法类型选择，同时驱动相应的LED发亮，等待启动键按下，启动后则针法程序开始运行，并且循环执行该针法程序，直到针法选择键按下，跳出循环，针法下移，再次重复上述操作，如图4所示。

实施例一：本实施例的硬件电路结构如图5所示，它由PIC12C5XX系列中的508/509型单片机1，以TIP122为核心的驱动放大电路2，升压变压器3，键盘控制器4，状态显示二极管5，电信号刺激器6构成。其波形产生原理为CPU从按键处得到控制信息，根据经验数据作出一定的高低电平输出，被驱动放大后，经升压器升压的同时感应出一定幅值的负电压脉冲，从而构成完整的脉冲刺激信号，由电位器调整到合适的幅值后，经电刺激器输入给患者。

实施例二：本实施例采用的芯片为PIC16C5X系列中的PIC16C54，可同时作二路输出，软件控制原理同实施例一，其硬件结构如图6所示。

实施例三：本实施例与实施例二的区别在于采用的CPU芯片为PIC16C7X中的PIC16C71，同时在软件控制程序中采用了键盘中断处理方式。

实施例四：本实施例与实施例一的区别在于所采用的CPU芯片为MCS51系列中层的8051(或89C51、80C52、87C52)，其硬件结构如图7示。软件控制原理同上。

实施例五：本实施例与实施例一的区别在于所采用的CPU芯片为MC68系列的HC11A8，其硬件结构如图8所示。软件控制原理同上。

实施例六：本实施例与实施例一的区别在于所采用的CPU芯片为Z8系列的8601，其硬件结构如图9所示。软件控制原理同上。

实施例七：本实施例与实施例一的区别在于所采用的CPU芯片为COP800系列的880，其硬件结构如图10所示。软件控制原理同上。

Claims (5)

1．一种便携式电针治疗仪器，其结构包含单片微计算机(1)，以达林顿管为主的放大驱动电路(2)，升压器(3)，控制键盘(4)，状态显示二极管(5)和电刺激器(6)，以及存储在CPU中控制、输出程序、经验数据，由单片微计算机运算合成特定的波形电信号，经调整至合适的电压幅值后，从电刺激器输出，其特征在于硬件平台采用低电压供电、驱动能力强的CPU芯片，产生以调频为特征的，与针灸临床中常用的针法(补法，泻法，平补平泻)相对应的电针信号。

2．根据权利要求1所述的便携式电针治疗仪器，所述的CPU类型的特征在于包含PIC系列、MCS51系列、MC68系列、COP800系列、Z8系列等到。

3．根据权利要求1便携式电针治疗仪器，所述的产生的波形，其特征在于通过不同的特定频率来映射不同的输出强度，按照先慢后快、先快后慢，或两种变化相组合的原理，从而实现针灸临床中的常用针法。

4．根据权利要求1所述便携式电针治疗仪器，其特征在于所述的不同频率的波形，其频率是以几种特定频率为基值的连续区间内的任意随机值。

5．根据权利要求4所述的便携式电针治疗仪器，其特征在于所述的特征频率，其值为2HZ、15HZ、50HZ、100HZ、1000HZ。

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