CN201418863Y - 用于人体头部的半导体治疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于人体头部的半导体治疗仪，包括致冷头盔及专用电源，所述致冷头盔还包括一个半导体热电偶的顶部治疗电堆；所述专用电源还包括一个电流调节器，该电流调节器包括电容C2、第一、二电阻R2、R4、电位器W、双向触发二极管DIAC、双向触发晶闸管T1，第一电阻R2串联电位器W构成电流调节器的第一支路，第二电阻R4依次串联双向触发二极管DIAC以及双向触发晶闸管T1构成电流调节器的第二支路，第一支路并联第二支路后串联电容器C2，双向触发晶闸管T1连接电容C2。本实用新型对人体头部的三大穴位同时进行致冷治疗，治疗效果好，并且便于携带，能够改变致冷器的致冷量和致冷速度。

Description

用于人体头部的半导体治疗仪

技术领域

本实用新型涉及一种医疗装置，具体涉及一种用于人体头部的半导体治疗仪。

背景技术

低温疗法有助于保护脑细胞，为其功能恢复创造了有利条件。自1958年Wiliams等采用能32℃-34℃低温抢救1例循环骤停4-6分钟病人成功之后，低温疗法已成为抢救重不可逆性休克、高血压、脑溢血、中枢性或顽固性高热、中暑、脑水肿等病人的不可缺少的治疗措施之一。目前低温疗法已用于冷冻外科、急救复苏和康复理疗等。低温疗法是通过在患者头上带上一个与人的头部形状相符的致冷头盔，该致冷头盔以半导体为材料，由热电偶额部治疗电堆、颞部治疗电堆和散热筋翅连接装置以及尼龙搭扣组成。致冷器在工作时必须与专用电源连接，通过专用电源供给的电信号才能达到治疗效果，但目前的致冷头盔只能对太阳穴及印堂穴位进行致冷，对于人体头部的三大穴位还不能同时进行致冷治疗。目前所采用的致冷器电源，由变压器、整流器、电位器以及滤波器组成；同时还配置了用于防止电压升高的保护电路，该保护电路通过热继电器进行控制。这种电源体积大，移动和携带不方便，致冷器的适用范围小，并且，电流调节器只由电位器构成，在对输出电流进行调节时，使得输出电流的调节范围有限，不利于输出电流精度控致。此外，该电源的输出端采用了电容进行滤波，由于电容对整流电路输出电流的抗冲击能力较弱，容易使电容遭受损坏，降低了输出端携带负载的能力，因此，只能适用于电流较小的电路中。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于人体头部的半导体治疗仪，它能够对人体头部的三大穴位同时进行致冷治疗，利于提高治疗效果。它的专用电源不但体积小，便于移动或携带，并且能够随意调节电流的大小以改变致冷器的致冷量以及致冷速度。

本实用新型的目的是这样实现的：包括致冷头盔及为该致冷头盔供电的专用电源，所述致冷头盔包括半导体热电偶的额部治疗电堆、颞部治疗电堆、散热筋翅连接装置以及尼龙搭扣；所述专用电源包括用于接通或断开交流电源的电源开关，以及一串联电源开关的用于降低输出电压的单相变压器，以及连接于该单相变压器二次侧绕组的整流器，以及一个连接于整流器的输出端的滤波电路，所述致冷头盔还包括一个半导体热电偶的顶部治疗电堆；所述专用电源还包括一个串联单相变压器的一次侧绕组的电流调节器，该电流调节器包括电容、第一电阻、第二电阻、电位器、双向触发二极管、双向触发晶闸管，第一电阻串联电位器构成电流调节器的第一支路，第二电阻依次串联双向触发二极管以及双向触发晶闸管构成电流调节器的第二支路，第一支路并联第二支路后串联电容器，双向触发晶闸管连接电容。

采用了上述方案，致冷头盔还包括一个半导体热电偶的顶部治疗电堆，该顶部治疗电堆治疗过程中用于白会穴位冷刺激治疗，由于额部治疗电堆用于印堂穴位冷刺激治疗，以及颞部治疗电堆用于太阳穴位冷刺激治疗，因此，人体头部三大穴位分别或同时获得局部致冷治疗，有以下优点：

第一、可以阻断或减慢病理性疼痛刺激中枢传导，使感觉和运动神经传导阻滞，同时神经肌肉运动装置的效应也随温度下降而下降，肌肉的电兴奋性减弱，减轻了肌紧张，从而减轻神经性或紧张性头痛。

第二、可显著降低皮肤局部温度降低血压、降低颞动脉压，改善脑血管的紧张程度和供血情况，提高脑电阻图波幅的左右对称度，对于大部分血管性头痛、偏头痛、神经性头痛或精神紧张并有头痛和高血压患者有明显的辅助治疗效果。

第三、能使组织细胞代谢下降、组织氧耗下降，减轻了代谢性酸中毒，提高脑组织对缺氧的耐受性。可保护脑细胞免受“严重不可逆性缺氧性脑死亡实验模型”的损害，明显减轻了动物乳酸丙酮酸血症，大大提高了皮层自发电和海马电的复现率，脑复苏率显著提高。

第四、脑部三大穴位在低温刺激下容易形成兴奋作用，它传导向中枢形成新的兴奋灶。掩盖了原有的疼痛或破坏了原有的病理反射弧，从而起到镇痛作用。血浆粘度、全血粘度、血浆渗透压明显下降，症状明显改善。

专用电源还包括一个串联单相变压器的一次侧绕组的电流调节器，电流调节器将交流电源的电压在可调范围内进行调节后输出到单相变压器，电流调节器中包含有双向触发二极管和电位器，当调整电位器的阻值时，可以改变双向触发二极管的导通角，对流过回路的电流大小进行调节，从而对通过变压器一次侧绕组的电流进行调节，即对变压器一次侧绕组的电压进行调节控制，迫使变压器二次侧输出不同大小的电压和电流，因此，最终使得致冷头盔上的电流产生变化，以改变致冷头盔的致冷量以及致冷速度。第二电阻依次串联第一、双向触发晶闸管、构成电流调节器的第二支路，由双向触发二极管和双向晶闸管组成的过压保护电路。当交流电源的瞬时电压超过双向触发二极管的正向转折电压时，双向触发二极管迅速导通并触发双向晶闸管也导通，使后面的负载免受过压损害，同时也使流过致冷头盔的电流过高，使患者避免受到冲击。本实用新型中的专用电源不但零部件少，而且各零部件占用的空间小，因此，使专用电源的体积减小，使得本治疗仪有便于移动和携带的优点。

滤波电路由电感L和电容C3构成的LC滤波电路，LC滤波电路可抵抗较大的冲击电流，以及携带负载能力强，并能滤除整流电路输出电流中较多的脉动成分，而且对于大电流或小电流输出的场合都很适用。

本实用新型适用于神经内科、理疗科、神经外科、儿科和医院监护病房，可用于中老年保健，治疗头痛及高血压，有大量的病人资源，市场数以千万计。以每个医院购买100台(含病人购买)，全国有3500家医院计算，可销售350000台，每台赢利200元，每年就可赢利7000万。

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的致冷头盔结构示意图；

图2为本实用新型的专用电源的电路结构图。

具体实施方式

参照图1及图2，本实用新型的半导体治疗仪由致冷头盔和专用电源构成。致冷头盔由半导体热电偶的额部治疗电堆1、颞部治疗电堆2、顶部治疗电堆3，散热筋翅4连接装置以及尼龙搭扣5组成，各治疗电堆上引出有电源线用于连接专用电源。将致冷头盔戴在头上后，额部治疗电堆1与印堂穴接触，颞部治疗电堆2与太阳穴接触，顶部治疗电堆3与白会穴接触。构成各治疗电堆的热电偶由P型和N型的半导体构成。本实施例中，额部和顶部治疗电堆由30对体积为20mm³的热电偶构成，其中每个热电偶的长、宽、高分别为：2mm、2mm、5mm；颞部治疗电堆由30对体积为20mm³的热电偶构成，其中每个热电偶的长、宽、高分别为：2mm、2mm、5mm；额部和顶部治疗电堆均为12对，分别构成35×45mm和25×20mm的致冷治疗面积。筋翅散热的长为1mm，高为12mm，片间距为2mm。致冷头盔的冷端温度在15-30℃范围内连续可调。

专用电源包括用于接通或断开交流电源的电源开关K；串接电源开关的用于降低输出电压的单相变压器T；串联单相变压器的一次侧绕组的电流调节器6，电流调节器将交流电源的电压在可调范围内进行调节后输出到单相变压器。电流调节器包括电容C2、第一电阻R2、第二电阻R4、电位器W、双向触发二极管DIAC、双向触发晶闸管T1，第一电阻R2串联电位器W构成电流调节器的第一支路，第二电阻R4依次串联双向触发晶闸管DIAC、双向触发晶闸管T1构成电流调节器的第二支路，其中双向触发晶闸管DIAC、双向触发晶闸管T1构成过压保护电路，电流调节器的第一支路并联第二支路后串联电容器C2，双向触发晶闸管T1连接电容C2。电源开关与单相变压器T之间连接有限流电阻R6。电源设有与电流调节器并联的第一支路和第二支路，其中第一支路由电阻R5串联电容C4构成；第二支路由电容C1串联电阻R1构成；第一支路并联变压器一次侧绕组，第二支路串联单相变压器一次侧绕组。电容C1与电容C2之间连接有电阻R3，电容C1、C2以及电阻R3构成RC“π”型滤波电路。单相变压器二次侧绕组与连接整流器连接，整流器是由两支二极管D1、D2构成的单相全波整流器，整流器将经过降压的交流电变换为单向脉动的直流电信号，该直流电的电压为0-5V，电流为0-3A。整流器7的输出端与滤波电路8连接，滤波电路由电感L和电容C3构成的LC滤波电路，滤波电路将整流器输出的直流电信号滤波后提供给终端的半导体致冷器。滤波电路的输出端并联有专用电源的工作指示灯，该工作指示灯为一个发光二极管D3。

使用本实用新型时，合上电源开关后，220V的交流电源电压经电阻R6限流后，经单相变压器降压输出到整流器，由整流变换成单向脉动的直流电信号输出到滤波电路，直流电信号经滤波电路滤波后得到质量较高的直流电，并将该直流电提供给终端的致冷头盔。在治疗过程中，如需对致冷头盔的致冷量或致冷速度进行调节，通过改变电位器W的阻值，改变双向触发二极管的导通角，即可产生不同大小的电流用于控致致冷量或致冷速度。

下面以具体实施例对进行说明：

实施例1，低温脑保护效应的研究：

捕捉成年健康家兔40只，分为两组，“脑保护组”20只，“脑死亡组”20只。采用1％箭毒(1mg/kg)静脉注射造成呼吸肌麻痹致呼吸停止，继之紫绀、皮层自发电消失、海马自发电位消失，血压为0，心电消失或出现心电房室分离、室扑、室颤等频死性心电改变直至以及停搏，造成了严重的不可逆性缺血、缺氧性脑损害模塑，动物无自主呼吸、无反射性、皮层电呈平波脑电，以及停搏，即“脑死亡模型”确定。造型成功后立即按常规开始心脏复苏，开启呼吸机，进行以及体外按摩，注射1组-1.5组强心三联，氟美松一支，5％NaHCO，5-10ml，咖啡一支，复苏直至动物心跳恢复，血压升至70mmHg以上，维持血压呼吸并继续观察6小时，“脑保护组”家兔在缺氧性实验模型之前，先利用半导体致冷器给动物降温，冷疗头分别入在腹股沟、腋窝、颈动肪走行处，以及相当于额部和双颞区，当动物肛温降至32℃左右，颅温降至28℃左右时，再按“脑死亡模型”造型，其余条件两组相同。

实验结果如表1、表2，结果说明运用半导体治疗仪对头部降温，同时伴以全身降温可达到通常临床的预期要求，即肛温32-33℃，颅温28℃左右，半导体治疗仪降温“脑保护组”动物皮层电、海马电复现率显著高于“脑死亡组”(P＜0.01)。半导体治疗仪对于呼吸停止、以及停搏所引起的严重的不可逆性脑缺氧性模型的家兔，有明显的低温脑保护效应，它阻止和减轻了缺氧性脑损害，减少了组织氧耗，减轻了酸中毒，保护了脑细胞，为脑功能的恢复创造了有利条件。

实施例2，家兔高烧降温效应：

捕捉体重2公斤左右，兔龄约3个月左右健康雄性家兔60只。头部、腹股沟、腋窝、颈部剪毛，臀大肌注射10％蛋白胨，致造家兔发烧实验模型。于注射蛋白胨后2小时分别用空冷型半导体治疗仪对家兔进行降温。实验分为三组：发烧对照组空冷组和水冷组，空冷组所用致冷头盔热端用散热片散热，水冷组所用致冷头盔热端用循环水散热。水冷组的半导体治疗仪可使高烧动物有效降温，可部分减轻乳酸血症丙酮酸血症，其降温效果完全可与临床用冰袋的物理效果比拟。空冷组的半导体治疗仪对发烧动物效果不明显，用于部分病原体人证明平均只能降低高热病人的体温0.5-0.9℃。

结果说明空冷型半导体治疗仪可轻度降低动物体温，但效果不显著，水冷型半导体治疗仪可有效降低动物体温，明显减轻乳酸、丙酮酸血症。由实验研究可见本实用新型的半导体治疗仪采用头部选择性降温，对于降低脑代谢，减少脑氧耗，增加脑组织对缺氧的耐受性，保护脑细胞等方面均有十分重要的意义。

通过以上实施例可以得出本实用新型与以前的治疗器相比，其治疗效果得到提升。

Claims (6)

1.一种用于人体头部的半导体治疗仪，包括致冷头盔及为致冷头盔供电的专用电源，所述致冷头盔包括半导体热电偶的额部治疗电堆、颞部治疗电堆、散热筋翅连接装置以及尼龙搭扣；所述专用电源包括用于接通或断开交流电源的电源开关，以及一串联电源开关的用于降低输出电压的单相变压器，连接于该单相变压器二次侧绕组的整流器，以及一个连接于整流器的输出端的滤波电路，其特征在于：所述致冷头盔还包括一个半导体热电偶的顶部治疗电堆；所述专用电源还包括一个串联单相变压器的一次侧绕组的电流调节器，该电流调节器包括电容C2、第一电阻R2、第二电阻R4、电位器W、双向触发二极管DIAC、双向触发晶闸管T1，第一电阻R2串联电位器W构成电流调节器的第一支路，第二电阻R4依次串联双向触发二极管DIAC以及双向触发晶闸管T1构成电流调节器的第二支路，第一支路并联第二支路后串联电容器C2，双向触发晶闸管T1连接电容C2。

2.根据权利要求1所述的用于人体头部的半导体治疗仪，其特征在于：所述构成各治疗电堆的热电偶由P型和N型的半导体构成。

3.根据权利要求1所述的用于人体头部的半导体治疗仪，其特征在于：所述顶部治疗电堆由30对体积为20mm3的热电偶构成。

4.根据权利要求1所述的用于人体头部的半导体治疗仪，其特征在于：所述滤波电路由电感L和电容C3构成的LC滤波电路。

5.根据权利要求1所述的用于人体头部的半导体治疗仪，其特征在于：所述整流器是由两支二极管构成的单相全波整流器。

6.根据权利要求1所述的用于人体头部的半导体治疗仪，其特征在于：所述电源开关与单相变压器之间串接有限流电阻R6。

Images