CN209885034U - 一种智能微电流刺激仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能微电流刺激仪，包括：主机和一对耳夹电极，主机内置MCU主控电路、脉冲发生电路、稳压电路、恒流电路、电流调节电路、开关机电路、按键电路、LCD显示电路；其中MCU主控电路分别与开关机电路、稳压电路、脉冲发生电路、电流调节电路、按键电路和LCD显示电路连接；开关机电路与稳压电路连接；稳压电路与脉冲发生电路连接；脉冲发生电路与恒流电路连接；恒流电路与电流调节电路连接；脉冲发生电路与两个耳夹电极连接。本实用新型的智能微电流刺激仪，具有输出波形参数可调，且内置电子处方的功能，可以用于治疗和缓解失眠、焦虑和抑郁。

Description

一种智能微电流刺激仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体地是涉及一种智能微电流刺激仪，适用于治疗和缓解失眠、焦虑和抑郁。

背景技术

经颅微电流刺激疗法(Cranial electrotherapy stimulation，简称CES)，是一种与传统药物治疗、电抽搐治疗完全不同的治疗方法，是通过低强度微量电流刺激大脑，改变患者大脑异常的脑电波，促使大脑分泌一系列与焦虑、抑郁、失眠等疾病存在密切联系的神经递质和激素，以此实现对这些疾病的治疗

虽然CES治疗仪作为一种治疗设备是从1981年开始，但CES治疗方法的使用历史却很久远。至少2000年前，医生就开始用电鳐鱼缓解疼痛。克劳迪厄斯盖伦(公元前131-201年)还建议使用电鱼产生的冲击来作为一种治疗方法。

近代使用低强度电刺激的治疗始于1902年，法国博士Leduc和Rouxeau第一次公布了应用低强度电刺激脑部的实验。1949年苏联科学家将CES应用于焦虑和睡眠障碍的治疗。最初使用CES治疗时，医生和研究人员经常选择将电极贴在眼睛上，因为他们认为透过颅骨电流是无法透过的，后来研究者才发现把电极放置在耳垂是更为方便，而且相当有效。

到二十世纪六十年代，美国关于CES的动物实验首先在在美国田纳西大学(现在的威斯康辛医科大学)开始。很快德克萨斯大学医学院在圣安东尼奥开始了人体临床实验，更多的实验开始进行。

目前，市场上涌现出很多微电流刺激仪，其输出的电流波形都是由8个固定正负方波组成一个脉冲群，每个脉冲的时间间隔固定为1秒，占空比固定为50％，每10秒钟输出一组脉冲群，只有电流强度可调，范围0～500uA。但是，由于患者的个性差异很大，这种固定参数的电流信号适用范围很有限，很难广泛适用于广大患者或临床科研工作者的需要。

因此，本实用新型的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种智能微电流刺激仪，其旨在为上述问题的解决提供一种电路上的支撑。

本实用新型的技术方案是：

一种智能微电流刺激仪，包括：主机和一对耳夹电极，主机内置MCU主控电路、脉冲发生电路、稳压电路、恒流电路、电流调节电路、开关机电路、按键电路、LCD显示电路；其中所述MCU主控电路分别与所述开关机电路、所述稳压电路、所述脉冲发生电路、所述电流调节电路、所述按键电路和所述LCD显示电路连接；所述开关机电路与所述稳压电路连接；所述稳压电路与所述脉冲发生电路连接；所述脉冲发生电路与所述恒流电路连接；所述恒流电路与所述电流调节电路连接；所述脉冲发生电路与两个耳夹电极连接。

优选地，所述脉冲发生电路包括三极管Q1、电流输出接口J1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；其中三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极及电阻R4的一端连接，并且接入电流输出接口J1的正极，电阻R4的另一端与三极管Q3的基极连接；三极管Q4的集电极与三极管Q3的集电极及电阻R3的一端连接且接入电流输出接口J1的负极，电阻R3的另一端与三极管Q2的基极连接；三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接后作为输出端再接入到所述恒流电路；电阻R1与三极管Q1的基极及电阻R2连接；电阻R6与三极管Q4的基极及电阻R5连接。

优选地，所述恒流电路包括三极管Q5、电位器RW1、电阻R7、电阻R8、电容C1；其中三极管Q5的集电极与来自脉冲发生电路的输出端连接，三极管Q5的发射极与电阻R7连接，三极管Q5的基极与电位器RW1的第二脚连接；电位器RW1的第三脚与电容C1及电阻R8连接。

优选地，所述电流调节电路包括D/A转换集成芯片U1、电阻R9、电阻R10、电容C2和电容C3；其中D/A转换集成芯片U1的第四脚和第五脚分别连接电阻R9和R10，且作为I2C总线的SDA和SCL端连接到所述MCU主控电路；电容C2和电容C3并联设置在D/A转换集成芯片U1的第三脚和第二脚之间；D/A转换集成芯片U1的第一脚与所述恒流电路连接。

优选地，所述主机内还设置有电池、充电电路、充电接口、电量检测电路，其中所述充电电路与所述电池和所述充电接口连接；所述电池与所述电量检测电路连接；所述电量检测电路与所述开关机电路和所述MCU主控电路连接。

优选地，还包括一无线通讯电路，其与所述MCU主控电路连接。

优选地，所述D/A转换集成芯片U1为MAX5711芯片。

优选地，所述三极管Q1和所述三极管Q4均为PNP三极管。

优选地，所述三极管Q2和所述三极管Q3均为NPN三极管。

优选地，所述三极管Q5为PNP三极管。

采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果：

本实用新型所述的智能微电流刺激仪，具有输出波形参数(电流、频率、占空比)可调，且内置电子处方的功能，可以用于治疗和缓解失眠、焦虑和抑郁。

附图说明

图1为本实用新型所述的智能微电流刺激仪的电路结构图；

图2为本实用新型所述的智能微电流刺激仪的脉冲发生电路、恒流电路和电流调节电路的原理图；

图3为本实用新型所述的智能微电流刺激仪的充电电路和充电接口电路的原理图；

图4为本实用新型所述的智能微电流刺激仪的开关机电路和稳压电路的原理图；

图5为本实用新型所述的智能微电流刺激仪的LCD显示电路的原理图；

图6为本实用新型所述的智能微电流刺激仪的按键电路的原理图；

图7为本实用新型所述的智能微电流刺激仪的MCU主控电路的原理图；

图8为本实用新型所述的智能微电流刺激仪的输出电流脉冲波形图。

其中：充电接口1、充电电路2、电池3、电量检测电路4、开关机电路5、稳压电路6、耳夹电极7和8、恒流电路9、电流调节电路10、按键电路11、无线通讯电路12、LCD显示电路13、MCU主控电路14、脉冲发生电路15。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图7所示，为符合本实用新型的一种智能微电流刺激仪，包括：主机和一对耳夹电极7和8，主机内置MCU主控电路14、脉冲发生电路15、稳压电路6、恒流电路9、电流调节电路10、开关机电路5、按键电路11、LCD显示电路13；其中所述MCU主控电路14分别与所述开关机电路5、所述稳压电路6、所述脉冲发生电路15、所述电流调节电路10、所述按键电路11和所述LCD显示电路13连接；所述开关机电路5与所述稳压电路6连接；所述稳压电路6与所述脉冲发生电路15连接；所述脉冲发生电路15与所述恒流电路9连接；所述恒流电路9与所述电流调节电路10连接；所述脉冲发生电路15与两个耳夹电极7和8连接。

优选地，所述脉冲发生电路15包括三极管Q1、电流输出接口J1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；其中三极管Q1的发射与三极管Q4的发射极及电源V+连接。三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极及电阻R4的一端连接，并且接入电流输出接口J1的正极IOUT+，电阻R4的另一端与三极管Q3的基极连接；三极管Q4的集电极与三极管Q3的集电极及电阻R3的一端连接且接入电流输出接口J1的负极IOUT-，电阻R3的另一端与三极管Q2的基极连接；三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接后作为输出端Hout再接入到所述恒流电路9；电阻R1的一端与电阻R6及电源V+连接，电阻R1的另一端与三极管Q1的基极及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端作为控制端P+与MCU主控电路14连接；电阻R6与三极管Q4的基极及电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端作为控制端P-与MCU主控电路14连接。

优选地，所述恒流电路9包括三极管Q5、电位器RW1、电阻R7、电阻R8、电容C1；其中三极管Q5的集电极与来自脉冲发生电路15的输出端Hout连接，三极管Q5的发射极与电阻R7连接，三极管Q5的基极与电位器RW1的第二脚连接；电位器RW1的第三脚与电容C1及电阻R8连接。电阻R7与电源V-连接；电位器RW1的第一脚与电源V-连接，电容C1与电源V-连接；电阻R8做为电流信号调节端输入端与电流调节电路10连接。

脉冲发生电路15中的控制端P+和P-用于控制输出脉冲的正负方向，当P+端接入低电平且P-端接入高电平时，电流输出接口输出正脉冲；当P+端接入高电平且P-端接入低电平时，电流输出接口输出负脉冲；当P+和P-同时接入高电平时，无电流输出；P+和P-同时接入低电平的情况是禁止出现的，应该通过MCU的控制逻辑实现。

优选地，所述电流调节电路10包括D/A转换集成芯片U1、电阻R9、电阻R10、电容C2和电容C3；其中D/A转换集成芯片U1的第四脚和第五脚分别连接电阻R9和R10，且作为I2C总线的SDA和SCL端连接到所述MCU主控电路14；电阻R9和R10连接到电源VCC；D/A转换集成芯片U1的第三脚脚连接到电源VCC，D/A转换集成芯片U1的第二脚连接到电源GND；电容C2和电容C3并联设置在D/A转换集成芯片U1的第三脚和第二脚之间；D/A转换集成芯片U1的第一脚输出模拟信号D/A作为电流调节信号连接到恒流电路9的电流信号调节端输入端。

优选地，所述主机内还设置有电池3、充电电路2、充电接口1、电量检测电路4，其中所述充电电路2与所述电池3和所述充电接口1连接；所述电池3与所述电量检测电路4连接；所述电量检测电路4与所述开关机电路5和所述MCU主控电路14连接。

优选地，还包括一无线通讯电路12，其与所述MCU主控电路14连接。

优选地，所述D/A转换集成芯片U1为MAX5711芯片或MCP4725芯片。

优选地，所述三极管Q1和所述三极管Q4均为PNP三极管。

优选地，所述三极管Q2和所述三极管Q3均为NPN三极管。

优选地，所述三极管Q5为PNP三极管。

本实施例所述的智能微电流刺激仪，其具有输出波形参数(电流、频率、占空比)可调，且内置电子处方的功能，用于治疗和缓解失眠、焦虑和抑郁。包括主机和一对耳夹电极，主机内置电池3、MCU主控电路14、脉冲发生电路15、稳压电路6、恒流电路9、电流调节电路10、电池3电量检测电路4、LCD显示电路13、开关机电路5、按键电路11、充电电路2、无线通讯电路12；所述的脉冲发生电路15可产生正负双向电流脉冲；所述的电流调节电路10可以精确调节脉冲的电流；所述的MCU主控电路14可以调节电流脉冲的频率和占空比；所述的MCU内部可存储一定数量的波形参数作为电子处方，帮助用户记录适合自己的设置参数。

所述的输出波形为正负双向电流方波脉冲群；如图8所示，所述的脉冲群包括8个脉冲，4个正脉冲，4个负脉冲，正负脉冲交替输出，每个脉冲的占空比、周期和电流强度都可以调节，脉冲群的周期或频率也可调节。

所述的电子处方是脉冲群中8个脉冲的脉冲宽度和脉冲群的周期，共9个数据，存储于MCU的内部存储空间里，且可以通过按键调出任意一个处方的数据，并输出相应的波形。

即本实施例所述的智能微电流刺激仪，可以根据患者的情况，调整出更具有针对性的治疗波形，且作为一个处方存储在刺激仪内，患者使用时只需输入相应的处方号，就能开始治疗。这样就拓宽了微电流刺激仪的适用范围，即可以广泛的适用于广大患者，也可以应用于的睡眠临床科研工作者便于研究不同治疗波形对不同患者的作用效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种智能微电流刺激仪，其特征在于，包括：主机和一对耳夹电极，主机内置MCU主控电路、脉冲发生电路、稳压电路、恒流电路、电流调节电路、开关机电路、按键电路、LCD显示电路；其中所述MCU主控电路分别与所述开关机电路、所述稳压电路、所述脉冲发生电路、所述电流调节电路、所述按键电路和所述LCD显示电路连接；所述开关机电路与所述稳压电路连接；所述稳压电路与所述脉冲发生电路连接；所述脉冲发生电路与所述恒流电路连接；所述恒流电路与所述电流调节电路连接；所述脉冲发生电路与两个耳夹电极连接。

2.如权利要求1所述的智能微电流刺激仪，其特征在于：所述脉冲发生电路包括三极管Q1、电流输出接口J1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；其中三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极及电阻R4的一端连接，并且接入电流输出接口J1的正极，电阻R4的另一端与三极管Q3的基极连接；三极管Q4的集电极与三极管Q3的集电极及电阻R3的一端连接且接入电流输出接口J1的负极，电阻R3的另一端与三极管Q2的基极连接；三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接后作为输出端再接入到所述恒流电路；电阻R1与三极管Q1的基极及电阻R2连接；电阻R6与三极管Q4的基极及电阻R5连接。

3.如权利要求1所述的智能微电流刺激仪，其特征在于：所述恒流电路包括三极管Q5、电位器RW1、电阻R7、电阻R8、电容C1；其中三极管Q5的集电极与来自脉冲发生电路的输出端连接，三极管Q5的发射极与电阻R7连接，三极管Q5的基极与电位器RW1的第二脚连接；电位器RW1的第三脚与电容C1及电阻R8连接。

4.如权利要求1所述的智能微电流刺激仪，其特征在于：所述电流调节电路包括D/A转换集成芯片U1、电阻R9、电阻R10、电容C2和电容C3；其中D/A转换集成芯片U1的第四脚和第五脚分别连接电阻R9和R10，且作为I2C总线的SDA和SCL端连接到所述MCU主控电路；电容C2和电容C3并联设置在D/A转换集成芯片U1的第三脚和第二脚之间；D/A转换集成芯片U1的第一脚与所述恒流电路连接。

5.如权利要求1-4任一所述的智能微电流刺激仪，其特征在于：所述主机内还设置有电池、充电电路、充电接口、电量检测电路，其中所述充电电路与所述电池和所述充电接口连接；所述电池与所述电量检测电路连接；所述电量检测电路与所述开关机电路和所述MCU主控电路连接。

6.如权利要求1所述的智能微电流刺激仪，其特征在于：还包括一无线通讯电路，其与所述MCU主控电路连接。

7.如权利要求4所述的智能微电流刺激仪，其特征在于：所述D/A转换集成芯片U1为MAX5711芯片。

8.如权利要求2所述的智能微电流刺激仪，其特征在于：所述三极管Q1和所述三极管Q4均为PNP三极管。

9.如权利要求2所述的智能微电流刺激仪，其特征在于：所述三极管Q2和所述三极管Q3均为NPN三极管。

10.如权利要求3所述的智能微电流刺激仪，其特征在于：所述三极管Q5为PNP三极管。

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