CN209392593U - 一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗技术领域，具体公开一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置，采集的人体肌电信号经隔离和选择电路处理后传递至前级隔直电路，前级隔直电路将肌电信号中的直流电隔离后传递至前级放大电路，同时负反馈消隐电路提取人体肌电信号中的共模干扰信号，以负反馈输出抵消前级放大电路的共模干扰，再将肌电信号依次传递至高通滤波电路，二次放大电路，低通滤波电路，陷波电路，电平提升电路及后级放大电路，微处理器分析以确定肌电值并调节治疗脉冲。本实用新型能使治疗脉冲适合不同的使用者，有效提高治疗效果，而且只需采用低位数的芯片即能实现对肌电信号较大范围和较高精度的采集，使得调节治疗脉冲更为精准。

Description

一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置

技术领域

本实用新型涉及医疗技术领域，具体公开了一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，人们开始关注健康，越来越多的人会采用脉冲治疗的装置进行治疗。然而，常见的脉冲治疗装置仅有输出脉冲治疗的功能，由于不能智能化分析使用者的实际情况，无法对治疗方案进行针对性的脉冲调节，从而导致治疗方案不适合使用者等问题。因此，需要一种能解决上述问题的装置。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案。

一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置，包括电控板，一对治疗电极和一个参考电极；所述电控板包括微处理器，隔离和选择电路，肌电采集模块和脉冲波形调节模块；所述隔离和选择电路与治疗电极和参考电极电性连接；所述脉冲波形调节模块分别与隔离和选择电路及微处理器电性连接；所述肌电采集模块包括负反馈消隐电路，前级隔直电路，前级放大电路，高通滤波电路，二次放大电路，低通滤波电路，陷波电路，电平提升电路，后级放大电路；所述前级放大电路，高通滤波电路，二次放大电路，低通滤波电路，陷波电路，电平提升电路，后级放大电路，微处理器依次电性连接；所述负反馈消隐电路分别与隔离和选择电路和前级放大电路电性连接；所述前级隔直电路分别与隔离和选择电路和前级放大电路电性连接；所述后级放大电路包括至少两级放大模块，且各级放大模块电性并联；工作时，治疗电极采集人体肌电信号经隔离和选择电路处理后传递至前级隔直电路，前级隔直电路将肌电信号中的直流电隔离后传递至前级放大电路，同时负反馈消隐电路提取人体肌电信号中的共模干扰信号，以负反馈输出抵消前级放大电路的共模干扰，再将肌电信号依次传递至高通滤波电路，二次放大电路，低通滤波电路，陷波电路，电平提升电路及后级放大电路，后级放大电路将肌电信号进行不同倍数的放大并传递至微处理器分析以确定肌电值，微处理器根据肌电值控制脉冲波形调节模块调节治疗脉冲。

进一步地，所述脉冲波形调节模块包括PWM积分电路，强度调节电路，恒流控制电路，升压控制电路和H型脉冲控制电路；所述PWM积分电路，H型脉冲控制电路和升压控制电路均与微处理器电性连接，所述PWM积分电路还与强度调节电路电性连接，所述强度调节电路还与H型脉冲控制电路电性连接，所述H型脉冲控制电路还与升压控制电路和隔离和选择电路电性连接；脉冲波形调节时，微处理器控制PWM积分电路，强度调节电路和恒流控制电路进行波形调节，再控制H型脉冲控制电路进行波形正反相及占空比调节，并传递至隔离和选择电路以输出治疗脉冲波形。

进一步地，所述电控板包括空载检测电路，所述空载检测电路与微处理器和隔离和选择电路电性连接。

进一步地，所述电控板包括存储电路，所述存储电路与微处理器电性连接。

进一步地，所述电控板包括喇叭驱动电路，所述喇叭驱动电路与微处理器电性连接。

进一步地，所述电控板包括输出接口电路，所述输出接口电路与微处理器电性连接。

进一步地，所述电控板包括显示电路和操控电路，所述显示电路和操控电路均与微处理器电性连接。

进一步地，所述脉冲治疗装置设有外壳，外壳设有显示部件，操作部件，治疗电极接口和参考电极接口；所述显示部件和操作部件均与微处理器电性连接；所述治疗电极接口和参考电极接口均与隔离和选择电路电性连接；所述外壳的手持处内置有参考电极，所述内置的参考电极与隔离和选择电路电性连接。

进一步地，所述负反馈消隐电路包括电压跟随器电路和反向放大器电路；所述电压跟随器电路包括第二放大器Μ20A，第八电容C78，第九电容C56；所述第二放大器Μ20A的Pin1脚和Pin2脚电性连接，第二放大器Μ20A的Pin3脚与前级放大电路电性连接；第二放大器Μ20A的Pin4脚与-5V电源及第八电容C78的一端均电性相连，第八电容C78的另一端接地，第二放大器Μ20A的Pin8脚与+5V电源及第九电容C56的一端均电性相连，第九电容C56的另一端接地；所述反向放大器电路包括第三放大器Μ20B，第十电容C57，第八电阻R76，第九电阻R77，第十电阻R78,第十一电阻R79；所述第三放大器Μ20B的Pin6脚与第八电阻R76，第九电阻R77，第十电阻R78均电性连接，第八电阻R76还与第二放大器Μ20A的Pin1脚，第九电阻R77及第十电阻R78电性连接，第九电阻R77还与第八电阻R76，第十电容C57及第十电阻R78电性连接，第十电容C57还与第十电阻R78，第三放大器Μ20B的Pin7脚电性相连，第三放大器Μ20B的Pin7脚与第十一电阻R79电性相连，第十一电阻R79与参考电极相连，第三放大器Μ20B的Pin5脚接地。

本实用新型的有益效果：提供一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置，通过对人体肌电信号进行采集，并进行多级不同倍数的放大比较以确定最为精准的肌电值， 再根据肌电值分析调节治疗脉冲，从而使治疗脉冲适合不同的使用者，有效提高治疗效果，而且只需采用低位数的芯片即能实现对肌电信号较大范围和较高精度的采集，使得调节治疗脉冲更为精准和更有针对性。

附图说明

图1为本实用新型实施例电控板的结构框图。

图2为本实用新型实施例的负反馈消隐电路的电路示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,如图1所示，包括电控板，一对治疗电极和参考电极；所述电控板包括微处理器1，隔离和选择电路2，肌电采集模块和脉冲波形调节模块；所述隔离和选择电路2与治疗电极和参考电极电性连接；所述脉冲波形调节模块分别与隔离和选择电路2及微处理器1电性连接；所述肌电采集模块包括负反馈消隐电路3，前级隔直电路11，前级放大电路4，高通滤波电路5，二次放大电路6，低通滤波电路7，陷波电路8，电平提升电路9，后级放大电路10；所述前级放大电路4，高通滤波电路5，二次放大电路6，低通滤波电路7，陷波电路8，电平提升电路9，后级放大电路10，微处理器1依次电性连接；所述负反馈消隐电路3分别与隔离和选择电路2和前级放大电路4电性连接；所述前级隔直电路4分别与隔离和选择电路2和前级放大电路4电性连接；所述后级放大电路10包括至少两级放大模块，且各级放大模块电性并联。

使用时，治疗电极采集人体肌电信号，由于脉冲波形在幅值上高出肌电信号1000倍以上，需隔离脉冲波形，因此将采集到的人体肌电信号传递至隔离和选择电路2对脉冲波形进行隔离，避免脉冲波形对采集肌电信号的影响。随后将肌电信号传递至前级隔直电路11，前级隔直电路11隔离直流电的输入，避免直流信号被放大。将经前级隔直电路11处理后的肌电信息传递至前级放大电路4，同时负反馈消隐电路3提取人体肌电信号中的共模干扰信号，以负反馈输出抵消前级放大电路4的共模干扰。

随后，前级放大电路4将肌电信号传递至高通滤波电路5，高通滤波电路5滤除前级放大电路中输出的低频信号后传递至二级放大电路6放大，经二级放大电路6处理后传递至低通滤波电路7，低通滤波电路7滤除肌电信号中无用的高频信号，再经陷波电路8滤除电网信号干扰。

由于肌电信号是交流信号，且前级放大电路4，二级放大电路6及中间各环节放大器采用双电源供电，所以输出信号在零电平上下，但微处理器1MCΜ的采集通道是ADC电路，一般是只能采集正电平信号，为了适合微处理器1MCΜ采集信号，所以需将经过陷波电路8处理后的电路传递至电平提升电路9以提升输入信号的零点电平，从而使肌电信号全部落在ADC采集范围内，进而后级放大电路10分别对肌电信号进行不同倍数放大后传递至微处理器1，微处理器1分别对各级放大后的肌电信号进行AD采样，并根据放大范围区间进行分析处理以此完成采集肌电信号的数据值。

例如当三级放大区间分别是50倍放大区间为0-20μV,精度为0.01μV；10倍放大区间为20-200μV,精度为0.1μV；1倍放大区间为200-2000μV，精度可达1μV, 微处理器分别对各级放大模块放大后的肌电信号进行AD采样，采样后对三组有效值进行比较，首先判断100倍的放大值是否超过20 μV，若未超过20 μV，则采用该值作为当前肌电值；若超过20μV，则判断10倍的放大值是否超过200 μV，若未超过200 μV，则采用该值作为当前肌电值，若超过200 μV则采用1倍放大值作为当前肌电值。同时在每个放大倍数内都设置了最大参考值，一旦超出此值，则进行下一个放大倍数的数据的比较，直至确认在正确的范围。比如50倍放大为0-20μV对应AD值0~2046，设定最大参考值2000，一旦超过此值则进行10倍放大数据的比较，确认范围后则不再判断。

当确定好肌电信号数据值后，微处理器1根据肌电信号值分析，进而控制脉冲波形调节模块调节治疗脉冲波形，以此调节用于治疗的脉冲波形贴近于使用者的情况，有效提高治疗效果，而且通过采用将肌电信号进行多路不同倍数放大并比较确定肌电值的设计，只需采用低位数的芯片即能实现对肌电信号较大范围和较高精度的采集，使得调节治疗脉冲更为精准。

本实施例中，所述脉冲波形调节模块包括PWM积分电路22，强度调节电路21，恒流控制电路20，升压控制电路14和H型脉冲控制电路13；所述PWM积分电路22，H型脉冲控制电路和升压控制电路14均与微处理器1电性连接，所述PWM积分电路22还与强度调节电路21电性连接，所述强度调节电路21还与H型脉冲控制电路13电性连接，所述H型脉冲控制电路13还与升压控制电路14和隔离和选择电路2电性连接；脉冲波形调节时，微处理器1控制PWM积分电路22，强度调节电路21和恒流控制电路20进行波形调节，再控制H型脉冲控制电路13进行波形正反相及占空比调节，并传递至隔离和选择电路2以输出治疗脉冲波形，以此既能给治疗脉冲波形调节强度，还能调节脉冲波形的正反相及占空比，从多方面调节以使治疗脉冲波形最适合使用者的当前情况。

本实施例中，所述电控板包括空载检测电路12，所述空载检测电路12与微处理器1和隔离和选择电路2电性连接。空载检测电路12在脉冲功能开启后时刻监控脉冲输出是否与人体正常连接，若出现异常，例如其中一个电极脱落，则反馈给微处理1MCΜ，由微处理1MCΜ给出相应的处理，例如“警告提示”、“暂停输出”等，有效防止发生异常情况对人体造成伤害。

本实施例中，所述电控板包括存储电路17，所述存储电路17与微处理器1电性连接，可用于用户个人信息，用户治疗次数，治疗方案等信息和数据的存储，方便使用者了解自身情况。

本实施例中，所述电控板包括喇叭驱动电路18，所述喇叭驱动电路18与微处理器电性连接，可以提供语音功能，用于如异常报警、治疗时的提示和引导等。

本实施例中，所述电控板包括输出接口电路19，所述输出接口电路19与微处理器1电性连接，通过输出接口电路19与外界通讯，提供用户数据的输出通道或是信息和数据的交互通道，可以是无线接口，如WIFI、蓝牙等，也可以是ΜSB等接口。无线接口一般是与后台主机或云端连接，实现数据收集、分析、给出治疗方案，预测等。

本实施例中，所述电控板包括显示电路15和操控电路16，所述显示电路15和操控电路16均与微处理器1电性连接，方便用于操作。若采用无线接口与智能手机连接时，可以直接在智能手机上进行相关操作，而显示电路和操控电路呈关闭状态，能减少耗电。

本实施例中提供的一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置设有外壳，外壳设有显示部件，操作部件，治疗电极接口和参考电极接口；所述显示部件和操作部件均与微处理器电性连接；所述治疗电极接口和参考电极接口均与隔离和选择电路电性连接；所述外壳的手持处内置有参考电极，所述内置的参考电极与隔离和选择电路电性连接。使用者可以采用接线的形式使参考电极与人体接触；同时也可以手持治疗装置，内置于外壳手持处的参考电极直接与人体接触，以此用户无需连线和确认电极粘贴位置，既提高了测量准确性，还简化了连接和操作步骤，节约装置表面耗材。

本实施例中，如图2所示，所述负反馈消隐电路3包括电压跟随器电路和反向放大器电路；所述电压跟随器电路包括第二放大器Μ20A，第八电容C78，第九电容C56；所述第二放大器Μ20A的Pin1脚和Pin2脚电性连接，第二放大器Μ20A的Pin3脚与前级放大电路电性连接；第二放大器Μ20A的Pin4脚与-5V电源及第八电容C78的一端均电性相连，第八电容C78的另一端接地，第二放大器Μ20A的Pin8脚与+5V电源及第九电容C56的一端均电性相连，第九电容C56的另一端接地；所述反向放大器电路包括第三放大器Μ20B，第十电容C57，第八电阻R76，第九电阻R77，第十电阻R78,第十一电阻R79；所述第三放大器Μ20B的Pin6脚与第八电阻R76，第九电阻R77，第十电阻R78均电性连接，第八电阻R76还与第二放大器Μ20A的Pin1脚，第九电阻R77及第十电阻R78电性连接，第九电阻R77还与第八电阻R76，第十电容C57及第十电阻R78电性连接，第十电容C57还与第十电阻R78，第三放大器Μ20B的Pin7脚电性相连，第三放大器Μ20B的Pin7脚与第十一电阻R79电性相连，第十一电阻R79与参考电极相连，第三放大器Μ20B的Pin5脚接地。Μ20A的pin2与pin1直接电连接，组成电压跟随器。C78、C56用于电源滤波。R76、R77、R78、R79、C57、Μ20B组成反向放大器，其输出EMG_REF电连接参考电极。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,其特征在于，包括电控板，一对治疗电极和一个参考电极；所述电控板包括微处理器，隔离和选择电路，肌电采集模块和脉冲波形调节模块；所述隔离和选择电路与治疗电极和参考电极电性连接；所述脉冲波形调节模块分别与隔离和选择电路及微处理器电性连接；所述肌电采集模块包括负反馈消隐电路，前级隔直电路，前级放大电路，高通滤波电路，二次放大电路，低通滤波电路，陷波电路，电平提升电路，后级放大电路；所述前级放大电路，高通滤波电路，二次放大电路，低通滤波电路，陷波电路，电平提升电路，后级放大电路，微处理器依次电性连接；所述负反馈消隐电路分别与隔离和选择电路和前级放大电路电性连接；所述前级隔直电路分别与隔离和选择电路和前级放大电路电性连接；所述后级放大电路包括至少两级放大模块，且各级放大模块电性并联；工作时，治疗电极采集人体肌电信号经隔离和选择电路处理后传递至前级隔直电路，前级隔直电路将肌电信号中的直流电隔离后传递至前级放大电路，同时负反馈消隐电路提取人体肌电信号中的共模干扰信号，以负反馈输出抵消前级放大电路的共模干扰，再将肌电信号依次传递至高通滤波电路、二次放大电路、低通滤波电路、陷波电路、电平提升电路及后级放大电路，后级放大电路将肌电信号进行不同倍数的放大并传递至微处理器分析以确定肌电值，微处理器根据肌电值控制脉冲波形调节模块调节治疗脉冲。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,其特征在于，所述脉冲波形调节模块包括PWM积分电路，强度调节电路，恒流控制电路，升压控制电路和H型脉冲控制电路；所述PWM积分电路，H型脉冲控制电路和升压控制电路均与微处理器电性连接，所述PWM积分电路还与强度调节电路电性连接，所述强度调节电路还与H型脉冲控制电路电性连接，所述H型脉冲控制电路还与升压控制电路和隔离和选择电路电性连接；脉冲波形调节时，微处理器控制PWM积分电路、强度调节电路和恒流控制电路进行波形调节，再控制H型脉冲控制电路进行波形正反相及占空比调节，并传递至隔离和选择电路以输出治疗脉冲波形。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,其特征在于，所述电控板包括空载检测电路，所述空载检测电路与微处理器和隔离和选择电路电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,其特征在于，所述电控板包括存储电路，所述存储电路与微处理器电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,其特征在于，所述电控板包括喇叭驱动电路，所述喇叭驱动电路与微处理器电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,其特征在于，所述电控板包括输出接口电路，所述输出接口电路与微处理器电性连接。

7.根据权利要求1所示的一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,其特征在于，所述电控板包括显示电路和操控电路，所述显示电路和操控电路均与微处理器电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,其特征在于，所述脉冲治疗装置设有外壳，外壳设有显示部件，操作部件，治疗电极接口和参考电极接口；所述显示部件和操作部件均与微处理器电性连接；所述治疗电极接口和参考电极接口均与隔离和选择电路电性连接；所述外壳的手持处内置有参考电极，所述内置的参考电极与隔离和选择电路电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于生物负反馈的新型脉冲治疗装置,其特征在于，所述负反馈消隐电路包括电压跟随器电路和反向放大器电路；所述电压跟随器电路包括第二放大器Μ20A，第八电容C78和第九电容C56；所述第二放大器Μ20A的Pin1脚和Pin2脚电性连接，第二放大器Μ20A的Pin3脚与前级放大电路电性连接，第二放大器Μ20A的Pin4脚与-5V电源及第八电容C78的一端均电性相连，所述第八电容C78的另一端接地；第二放大器Μ20A的Pin8脚与+5V电源及第九电容C56的一端均电性相连，所述第九电容C56的另一端接地；所述反向放大器电路包括第三放大器Μ20B，第十电容C57，第八电阻R76，第九电阻R77，第十电阻R78和第十一电阻R79；所述第三放大器Μ20B的Pin6脚与第八电阻R76，第九电阻R77和第十电阻R78均电性连接；所述第八电阻R76还与第二放大器Μ20A的Pin1脚，第九电阻R77及第十电阻R78电性连接；所述第九电阻R77还与第八电阻R76，第十电容C57及第十电阻R78电性连接，第十电容C57还与第十电阻R78，所述第三放大器Μ20B的Pin7脚电性相连，第三放大器Μ20B的Pin7脚与第十一电阻R79电性相连；所述第十一电阻R79与参考电极相连；所述第三放大器Μ20B的Pin5脚接地。