CN211410116U - 穴位感知和治疗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开的一种穴位感知和治疗设备，包括核心处理器，用于信号数据采集、运算以及控制信号输出；多个穴位刺激监控片，通电后通过核心处理器输出的PWM控制电脉冲的强度，刺激相应穴位，并且针对相应穴位体表处进行检测电导率以及温度变化；无线传输模块，用于信号数据的无线传输；存储模块，对检测到的电导率、湿度以及温度数据进行存储；电源管理模块，对核心处理器、存储模块、无线收发模块和多个足部穴位监控端点供电；多个足部穴位监控端点、存储模块、无线传输模块、电源管理模块均与核心处理模块相连。其结构可获取治疗效果，动态调整治疗方案，并将用户的治疗及健康数据存储并上传云端。

Description

穴位感知和治疗设备

技术领域

本实用新型涉及一种医疗保健设备技术领域，尤其是一种穴位感知和治疗设备。

背景技术

根据我国传统医学理论及实践，我们身体的每一部分，包括面部、手掌、足底、腹部、耳廓等，都可以看做对整个人体的完整映象，在该部位的某一特定区域（穴位）进行刺激，可以对人体产生相应的影响和治疗效果，并据此衍生出包括头针、手针、足针、腹针、耳针等各类针灸疗法。

将中国上千年，大数据量的案例，结合西方生物细胞学说，张颖清教授在1981年第4期的《自然》杂志发表的《生物全息率》，提出生物全息理论。生物体的任一相对独立的部分的每一点的化学组成相对于这一部分的其他位点，都和整体上这点所对应的部分的化学组成相似程度较大，这些点在这一相对独立的部分的分布规律与其所对应的部位在整体的分布规律相同。简言之，生物体每一相对独立的部分在化学组成的模式上与整体相同，是整个生物体的缩小和映射。

目前，应用最广的是对面部、手掌、足底、腹部、耳廓等相关区域进行刺激（包括针灸、按摩、电脉冲等），治疗相应的疾病。

如图1所示，现有技术中医院及家庭广泛采用电脉冲治疗仪，该仪器包含数个电极，对应相应区域（穴位），通过电极产生电脉冲刺激足部穴位进行治疗；该电脉冲治疗仪，只能根据设定的程序，给不同的穴位以固定的刺激时间，以进行固定式穴位刺激治疗，而且穴位经过电刺激后，各个穴位根据身体情况都会有不同的反应，一般来说，如果该穴位对应的身体部位有病痛，刺激后，该穴位会出现不同于其他穴位的反应，比如出现红晕、发热、出汗等等情况，但是现有的治疗仪无法快速得知被刺激穴位是否出现红晕、发热、出汗等等现象，因此，无法根据电刺激穴位后的治疗效果智能调整治疗过程，使得效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种可获取治疗效果，动态调整治疗方案，并将用户的治疗及健康数据存储并上传云端的穴位感知和治疗设备。

本实用新型所设计的穴位感知和治疗设备，包括：

核心处理器，用于信号数据采集、运算以及控制信号输出；

多个穴位刺激监控片，通电后通过核心处理器输出的PWM控制电脉冲的强度，刺激相应穴位，并且针对相应穴位体表处进行检测电导率以及温度变化；

无线传输模块，用于信号数据的无线传输；

存储模块，对检测到的电导率、湿度以及温度数据进行存储；

电源管理模块，对核心处理器、存储模块、无线收发模块和多个足部穴位监控端点供电；

多个足部穴位监控端点、存储模块、无线传输模块、电源管理模块均与核心处理模块相连。

进一步优选，穴位刺激监控片包括电脉冲刺激及监控电路和导电片，且电脉冲刺激及监控电路安装在导电片上。

进一步优选，电脉冲刺激及监控电路包括电阻一、电阻二、场效应晶体管、热敏电阻、导电橡胶圈一和导电橡胶圈二；导电橡胶圈二接地连接；导电橡胶圈一的一端接场效应晶体管的源极；效应晶体管的栅极接核心处理器的PWM电极输出引脚，其漏极、电阻一的一端、电阻二的一端均与电源管理模块相连；电阻二的另一端与热敏电阻的一端相连，热敏电阻的另一端接地，核心处理器的体表温度输入引脚连接在电阻二的另一端与热敏电阻的一端相连的连接线上；核心处理器的体表电导率输入引脚与电阻一的另一端相连，导电片固定在导电橡胶圈一。

进一步优选，无线传输模块包括蓝牙及GPRS双模射频模块、蓝牙天线、GSM天线和SIM卡接口；蓝牙及GPRS双模射频模块的两天线引脚分别与蓝牙天线和GSM天线相连，其SIM卡引脚与SIM卡接口相连。

进一步优选，SIM卡接口的连接线、蓝牙天线的连接线、GSM天线的连接线上均连接有防护模块。

进一步优选，蓝牙及GPRS双模射频模块连接有工作状态指示模块。

进一步优选，核心处理器上连接有用于待机状态时低速运行的晶振模块。

进一步优选，电源管理模块包括隔离稳压开关电源、可调低压差线性稳压器、固定低压差线性稳压器，隔离稳压开关电源通过稳压电解电容一、稳压电解电容二和滤波陶瓷电容一相互并联形成的滤波稳压模块一与可调低压差线性稳压器相连，可调低压差线性稳压器通过稳压电解电容三、稳压电解电容四和滤波陶瓷电容二相互并联形成的滤波稳压模块二与固定低压差线性稳压器相连。

进一步优选，隔离稳压开关电源与滤波稳压模块一的滤波陶瓷电容一之间并联有锂电池，由V1充电，当V1断电则替代V1供电。

进一步优选，还包括PC机和/或移动手持终端，核心处理器得到的电导率数据和温度数据通过无线传输模块的GSM天线和/或蓝牙天线无线传输至PC机和/或移动手持终端。

本实用新型所设计的穴位感知和治疗设备，其设备能感知到进行电刺激的足底穴位参数，获取治疗效果，并动态调整治疗穴位电刺激的强度（增强或降低）和电刺激时间（减少或增加），进一步提升穴位电刺激的治疗效果。同时，对病患处感知获得的数据，还可以进行数据存储以及上传云端，和其他各类医疗器械获得的数据共同构成个人医疗档案，这些数据是组建个人物联网医疗系统的基础材料。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图（一）；

图2是实施例1的整体结构示意图；

图3是实施例1的工作流程示意图（一）；

图4是实施例1的电脉冲刺激及监控电路结构示意图；

图5是实施例1的电源管理模块结构示意图；

图6是实施例1的无线传输模块结构示意图；

图7是实施例1的存储模块结构示意图；

图8是实施例1的核心处理器结构示意图；

图9是实施例1的治疗效果曲线图；

图10是实施例2的整体结构示意图（二）；

图11是实施例2的工作流程示意图（二）。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图2-图9所示，本实施例所描述的穴位感知和治疗设备，包括核心处理器5，多个穴位刺激监控片1，无线传输模块3，存储模块4，电源管理模块2；多个穴位刺激监控片1、存储模块4、无线传输模块3、电源管理模块2均与核心处理模块5相连。多个穴位刺激监控片1分别与核心处理模块5的各引脚进行有线方式连接。核心处理器5采用MCU芯片的STM32F103C芯片，作为计算控制核心部分，可录入程序，利用程序控制各模块的运行。

上述结构的治疗原理：核心处理器输出PWM控制信号来控制贴附于人体体表相应穴位上的多个穴位刺激监控片进行电脉冲刺激穴位的强度，经刺激后，产生汗液以及体表温度进行感应得到相应穴位体表的电导率和温度变化信号，传输至核心处理器进行处理转换得到电导率和温度变化数据，根据电导率变化来解算得知相应穴位的湿度变化数据；将得到的电导率及湿度变化数据、温度变化数据输出至存储模块中进行存储，在存储的同时经无线传输模块将数据上传至云端服务器进行存储，同时上传至PC客户端和移动手持终端上使用户快速得知穴位体表的湿度和温度，其中PC客户端和/或移动手持终端可通过内置的无线传输模块（蓝牙或GPRS信号传输模块）进行获取云端服务器中的数据。

其中考虑到通信的可靠性，将出厂治疗方案，或手机的最后设置的治疗方案，或治疗过程中动态生成的治疗方案保存到本地的存储模块，当无外部设置信号时，调用本地保存的最新的治疗方案进行治疗。此外，治疗过程中监控端点检测到的治疗数据（体表温度、电导率），也缓存在该存储模块，并上传云端，上次云端成功过后再清空本地数据，否则一直保存在本地；而存储模块U3，型号GD25Q32，可存储32M字节，与核心处理器5采用SPI通信。一次治疗结束后，将该次操作流程保存到本地存储模块，同时通过蓝牙上传操作手机，同时通过GPRS上传云平台，以备下次开机后作为默认输出。

获得的穴位上温度、湿度的变化，构成一条治疗曲线，也缓存到U3中，并通过蓝牙、GPRS上传到后台；如果无线通信暂时失效，则一直保存在U3中，直到通信恢复后上传，上传后台成功后，再清除治疗曲线。

本实施例中，用于通电后通过核心处理器输出的PWM控制电脉冲的强度，刺激相应穴位，并且针对相应穴位体表处进行检测电导率以及温度变化的穴位刺激监控片包括电脉冲刺激及监控电路11和导电片，且电脉冲刺激及监控电路安装在导电片上。导电片由导电橡胶制成，其既做PWM输出，也作为AD输入；导电片的一侧面与人体穴位处的体表接触，经电脉冲刺激及监控电路通电后通过PWM控制电脉冲的强度，刺激相应穴位；电脉冲刺激及监控电路，检测人体穴位体表的电导率，通过AD值的变化即可知道体表电导率变化，根据电导率变化来解算得知相应穴位的湿度变化数据，并且内嵌柔性热敏电阻，和体表接触，测试相应穴位体表温度变化。

本实施例中，电脉冲刺激及监控电路11包括电阻一R11、电阻二R21、场效应晶体管Q1、热敏电阻TR1、导电橡胶圈一T1+和导电橡胶圈二T1-；导电橡胶圈二T1-接地连接；导电橡胶圈一T1+的一端接场效应晶体管Q1的源极；效应晶体管Q1的栅极接核心处理器5的PWM电极输出引脚，其漏极、电阻一R11的一端、电阻二R21的一端均与电源管理模块2相连；电阻二R21的另一端与热敏电阻TR1的一端相连，热敏电阻TR1的另一端接地，核心处理器5的体表温度输入引脚连接在电阻二R21的另一端与热敏电阻TR1的一端相连的连接线上；核心处理器5的体表电导率输入引脚与电阻一R11的另一端相连，导电片固定在导电橡胶圈一T1+。

本实施例中，用于信号数据无线传输的无线传输模块3，该模块为蓝牙，GPRS信号传输模块二合一模块，既能与周围手机联网，用手机蓝牙实现对该设备的控制；还能将数据上传云端，用于后台的健康管理。该模块与核心处理器5通过UART通信；并且包括蓝牙及GPRS双模射频模块U2、蓝牙天线、GSM天线和SIM卡接口；蓝牙及GPRS双模射频模块U2的两天线引脚分别与蓝牙天线和GSM天线相连，其SIM卡引脚与SIM卡接口相连。蓝牙及GPRS双模射频模块采用SIM800，利用SIM卡和GSM天线配合实现联网操作，以实现信号的云端上传和网络信号数据传输，蓝牙天线实现与具有蓝牙收发功能的设备进行近距离对接，完成信号传输。

本实施例中，SIM卡接口的连接线、蓝牙天线的连接线、GSM天线的连接线上均连接有防护模块；SIM卡接口的连接线上防护模块由稳压二极管构成的芯片U6，实现对SIM进行ESD防护的作用；蓝牙天线的连接线和GSM天线上的防护模块由两个用于稳压的隧道二极管构成，对蓝牙天线和GSM天线做ESD防护。

本实施例中，蓝牙及GPRS双模射频模块U2连接有工作状态指示模块，工作状态指示模块由电阻三R4和发光二极管D3组成。

本实施例中，核心处理器5上连接有用于待机状态时低速运行的晶振模块。晶振模块由电容C3、电容C4、晶体振荡器Y1组成，实现低速外部晶振，频率仅32.768K，当仪器处于待机状态，为了省电，启用该晶振模块进入低速工作模式；正常工作模式下，采用核心处理器内部的高速晶振工作。

本实施例中，对核心处理器、存储模块、无线收发模块和多个足部穴位监控端点供电的电源管理模块，采用220V市电供电，考虑到安全性，采用外置适配器转换成安全电压DC36V，分别给足部穴位监控端点（DC36V），无线传输模块（DC4V），核心处理器（DC3.3V），本地存储模块（DC3.3V）供电；并且包括隔离稳压开关电源V1、可调低压差线性稳压器V2、固定低压差线性稳压器V3，隔离稳压开关电源通过稳压电解电容一E1、稳压电解电容二E2和滤波陶瓷电容一C1相互并联形成的滤波稳压模块一与可调低压差线性稳压器V2相连，可调低压差线性稳压器通过稳压电解电容三E3、稳压电解电容四E4和滤波陶瓷电容二C2相互并联形成的滤波稳压模块二与固定低压差线性稳压器V3相连。隔离稳压开关电源V1的AC输入L端和N端接220V市电，并且其输出端输出36V/1A，给电脉冲刺激及监控电路、锂电池BT1、可调低压差线性稳压器V2、固定低压差线性稳压器V3供电；可调低压差线性稳压器V2，输入DC36V，通过电阻R2、电阻R3设置输出DC4V，给无线传输模块供电；固定低压差线性稳压器V3，输入DC4V，输出DC3.3V，给核心处理器、本地存储模块供电。稳压滤波模块使得输出的电压稳定可靠。

本实施例中，隔离稳压开关电源与滤波稳压模块一的滤波陶瓷电容一之间并联有锂电池，由V1充电，当V1断电则替代V1供电。

基于上述技术手段实现的功能如下：

一、穴位状态感知

身体某部位有病痛，在对应的穴位电脉冲刺激后，该穴位会出现红晕、发热、出汗等等现象，因此，我们可以通过测量穴位温度、湿度的变化来获得疗效反馈。

温度的变化很小，一般在0.5℃左右，因此我们采用高精度的热敏电阻测量，精度可以在0.1℃。考虑到个人体温的差异，本系统重点关注的是温度的变化率，而非温度的绝对值。

电导的变化，我们可以通过测量体表皮肤的电导率来获得，精度可以在1%-5%。考虑到个人体表以及环境湿度的差异，本系统重点关注的是电导的变化率，而不是电导的绝对值。

二、治疗过程中动态调整治疗方案

治疗以默认设置启动，即出厂设置，或本地储存的上次工作模式，或手机设置的模式，对穴位的刺激时间、刺激强度进行一轮固定输出。一段时间后，某些穴位温度升高，电导率变大，意味着该穴位对电刺激有反应，即该穴位对应身体部位有病患，则持续增加该穴位的治疗时间及治疗强度。直到达到最大治疗时间，或治疗曲线到达平台区，治疗效果进入稳定期，此时再进行治疗已经没有效果了，则关闭输出，并将整个治疗过程记录保存，以备下次治疗参考，治疗曲线如图3所示。

三、穴位状态数据发送及使用

一次治疗结束后，将该次操作所获得的数据保存到本地存储模块，同时通过蓝牙数据传输至移动手持终端，利用移动手持终端的GPRS信号传输模块进行上传至云端存储数据，或者GPRS信号传输模块上传至云端存储数据，用于健康管理云平台可直接读取云端数据，便于用户或医疗机构建立健康电子档案，也便于延续针对性治疗。

此外，获得的穴位上温度、湿度的变化，构成一条治疗曲线，该曲线通过蓝牙、GPRS上传到后台，建立个人治疗数据库，该数据库由全科医生及AI维护，医院、地方防疫部门、健康管理公司共同参与。

实施例2：

如图10-图11，本实施例中，还包括PC机7和/或移动手持终端6，核心处理器5得到的电导率数据和温度数据通过无线传输模块3的GSM天线和/或蓝牙天线无线传输至PC机7和/或移动手持终端6，PC机7和移动手持终端6均内置有对应控制治疗仪器的程序应用软件，程序应用软件根据治疗仪器上传的人体穴位体表电导率及湿度变化数据和温度变化数据进行分析后下穿最新生成的电刺激控制信号，以进行动态调整式对相应穴位进行电刺激操作，并将该用户所有的健康信息及治疗信息进行云端服务器中存储。

本设备的对人体穴位的电刺激治疗可设置多台仪器对头部、耳穴、面部、腹部、背部、手掌、足底等进行治疗操作，可持续扩展，即插即用。

其中PC机内还内置有健康管理平台，通过SIM卡的4G通讯来收集用户所有信息，并将信息汇总，再通过健康管理平台将获得的穴位上温度、湿度的变化，构成一条治疗曲线，该曲线通过蓝牙、GPRS上传到后台，建立个人治疗数据库，该数据库由全科医生及AI维护，医院、地方防疫部门、健康管理公司共同参与，从而对群体健康进行有效监控。

移动手持终端均内置程序软件功能如下：

1）设备连接和选择

作为用户本地路由，可以与任意多台智能治疗终端通过蓝牙连接，连上后在操作界面可以出现该设备名称，使用时将该智能治疗终端通电，界面选中该设备即可。使用过程，可以多台设备同时使用。

2）设备使用、监控及调整

每台智能治疗终端包含多个穴位传感器及电脉冲发生器，安装在体表固定穴位区。使用过程中，首先按照默认即上次运行的顺序、时间和强度运行，也可以用户自行设置顺序、时间和强度；接着运行中，会检测到该穴位的温度、电导率，当该穴位温度、电导率明显升高，意味着该穴位治疗有效，也意味着该穴位对应的身体部位有病患；特别是当多台设备同时使用，都指向某一区域有反应，则意味着身体该部位大概率有病患。

3）用户治疗信息保存及上传

用户治疗过程数据保存，成为该用户的健康日历，即为下一次治疗提供依据，同时数据通过手机上传健康管理平台。

健康管理平台模块的功能如下：

1）信息收集

注册用户的信息上传保存，按用户建档，并设置一定使用权限。

2）信息整理

信息可以按照任意的方式检索、排序，方便医师、医院、疾控部门等使用。

基于实施例2技术方案的描述，解决了：1）现有治疗仪器现有仪器各自独立工作，实现单一的某个功效，相互之间没有交集，与用户、医生、医疗机构没有互动；2）每次治疗没有获取数据，即使获取数据也未进行后续处理，使得每次治疗相对独立，没有延续性；导致治疗效果差的技术问题。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种穴位感知和治疗设备，其特征在于，包括：

核心处理器，用于信号数据采集、运算以及控制信号输出；

多个穴位刺激监控片，通电后通过核心处理器输出的PWM控制电脉冲的强度，刺激相应穴位，并且针对相应穴位体表处进行检测电导率以及温度变化；

无线传输模块，用于信号数据的无线传输；

存储模块，对检测到的电导率、湿度以及温度数据进行存储；

电源管理模块，对核心处理器、存储模块、无线收发模块和多个足部穴位监控端点供电；

多个足部穴位监控端点、存储模块、无线传输模块、电源管理模块均与核心处理模块相连。

2.根据权利要求1所述的穴位感知和治疗设备，其特征在于，穴位刺激监控片包括电脉冲刺激及监控电路和导电片，且电脉冲刺激及监控电路安装在导电片上。

3.根据权利要求2所述的穴位感知和治疗设备，其特征在于，电脉冲刺激及监控电路包括电阻一、电阻二、场效应晶体管、热敏电阻、导电橡胶圈一和导电橡胶圈二；导电橡胶圈二接地连接；导电橡胶圈一的一端接场效应晶体管的源极；效应晶体管的栅极接核心处理器的PWM电极输出引脚，其漏极、电阻一的一端、电阻二的一端均与电源管理模块相连；电阻二的另一端与热敏电阻的一端相连，热敏电阻的另一端接地，核心处理器的体表温度输入引脚连接在电阻二的另一端与热敏电阻的一端相连的连接线上；核心处理器的体表电导率输入引脚与电阻一的另一端相连，导电片固定在导电橡胶圈一。

4.根据权利要求1所述的穴位感知和治疗设备，其特征在于，无线传输模块包括蓝牙及GPRS双模射频模块、蓝牙天线、GSM天线和SIM卡接口；蓝牙及GPRS双模射频模块的两天线引脚分别与蓝牙天线和GSM天线相连，其SIM卡引脚与SIM卡接口相连。

5.根据权利要求4所述的穴位感知和治疗设备，其特征在于，SIM卡接口的连接线、蓝牙天线的连接线、GSM天线的连接线上均连接有防护模块。

6.根据权利要求4或5所述的穴位感知和治疗设备，其特征在于，蓝牙及GPRS双模射频模块连接有工作状态指示模块。

7.根据权利要求1所述的穴位感知和治疗设备，其特征在于，核心处理器上连接有用于待机状态时低速运行的晶振模块。

8.根据权利要求1所述的穴位感知和治疗设备，其特征在于，电源管理模块包括隔离稳压开关电源、可调低压差线性稳压器、固定低压差线性稳压器，隔离稳压开关电源通过稳压电解电容一、稳压电解电容二和滤波陶瓷电容一相互并联形成的滤波稳压模块一与可调低压差线性稳压器相连，可调低压差线性稳压器通过稳压电解电容三、稳压电解电容四和滤波陶瓷电容二相互并联形成的滤波稳压模块二与固定低压差线性稳压器相连。

9.根据权利要求8所述的穴位感知和治疗设备，其特征在于，隔离稳压开关电源与滤波稳压模块一的滤波陶瓷电容一之间并联有锂电池，由V1充电，当V1断电则替代V1供电。

10.根据权利要求6所述的穴位感知和治疗设备，其特征在于，还包括PC机和/或移动手持终端，核心处理器得到的电导率数据和温度数据通过无线传输模块的GSM天线和/或蓝牙天线无线传输至PC机和/或移动手持终端。

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