CN215084261U - 一种无创经脊柱直流电刺激仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无创经脊柱直流电刺激仪，包括主控模块、交互模块、电刺激电路以及电极片，主控模块的输出端连接电刺激电路的输入端，电刺激电路的输出端通过导线连接多个电极片；主控模块还连接有有交互模块；在主控芯片与功率放大器之间并联有一过流保护电路。本实用新型提供一种可控式的治疗仪，通过电刺激对脊髓功能进行调控，使脊髓、膀胱和盆底肌相互协调，共同完成排尿功能，与正常人体排尿的调节相同，使排尿障碍得到改善。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗设备，涉及电刺激技术，具体是一种无创经脊柱直流电刺激仪。
背景技术
排尿障碍(尿潴留、尿失禁)是各种原因导致的脊髓损伤后的一种膀胱和/或尿道功能障碍的表现。是导致尿路逆行感染的重要原因。严重影响患者的生活质量，甚至威胁生命。电、磁等物理治疗技术和临床技术的结合正被越来越多的应用在调控脊髓和膀胱功能，进而使排尿障碍得到改善。目前的治疗方法包括手术治疗和非手术治疗，仍没有特效治疗。
脊髓在实现正常的排尿功能中起到不可替代的作用。当前，手术治疗的方法，价格昂贵、有创。排尿障碍的非手术神经调控方法主要是磁刺激。但是磁刺激设备昂贵，体积大，治疗费用也相对高。电刺激作为一种的经典电学治疗方法，由于其设备价格低廉，治疗费用低，操作简单，一直受到关注。其在脊髓功能调控中的作用逐渐被证实。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、设计合理、穿脱方便的无创经脊柱直流电刺激仪。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种无创经脊柱直流电刺激仪，其特征在于：包括主控模块、交互模块、电刺激电路以及电极片，主控模块的输出端连接电刺激电路的输入端，电刺激电路的输出端通过导线连接多个电极片；主控模块还连接有有交互模块；在主控芯片与功率放大器之间并联有一过流保护电路；
主控芯片用于接收、计算以及输出控制指令，主控芯片是通过功率运算放大器的方式来调制电刺激参数；
交互模块用于输入、输出治疗仪控制参数；
电刺激电路接收主控芯片指令，用于产生并输出刺激波；
过流保护电路保证治疗仪运行稳定性防止过流损伤仪器；
电极片用于贴附在脊柱两侧对应神经位置，输出电刺激。
而且，主控模块包括电源、主控芯片、功率放大器以及过流保护电路，主控芯片连接有电源，电源用于给主控芯片供电；主控芯片的输入端连接交互模块用于接收指令，主控芯片的输出端连接功率放大器。
而且，交互模块用于输入、输出治疗仪控制参数，包括液晶屏以及输入模块，液晶屏以及输入模块分别连接主控芯片；
液晶屏用于显示本电刺激治疗仪的必要参数，包括电刺激强度、时间、通道数；
输入模块用于开关仪器以及输入指令，输入模块采用按键结构。
而且，所述电刺激电路包括方波信号发生电路以及三角波信号发生电路。
而且，方波信号发生电路：输入功率放大器输出PWM信号，经过电压跟随器电路生成对应的方波信号输出；
而且，三角波信号发生电路：将方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出，输出三角波信号。
而且，过载保护电路由依次连接的电阻取样部分、同相放大器电路、比较器电路以及驱动继电器电路组成。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型提供一种可控式的治疗仪，通过电刺激对脊髓功能进行调控，使脊髓、膀胱和盆底肌相互协调，共同完成排尿功能，与正常人体排尿的调节相同，使排尿障碍得到改善。
附图说明
图1为本实用新型的使用方法示意图；
图2为本实用新型的逻辑框图；
图3为电刺激电路框图；
图4为方波生成电路；
图5为三角波生成电路；
图6为过载保护电路。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种无创经脊柱直流电刺激仪，包括主控模块、交互模块、电刺激电路以及电极片，主控模块的输出端连接电刺激电路的输入端，电刺激电路的输出端通过导线连接多个电极片；主控模块还连接有有交互模块。
主控模块包括电源、主控芯片、功率放大器以及过流保护电路，主控芯片连接有电源，电源用于给主控芯片供电；主控芯片的输入端连接交互模块用于接收指令，主控芯片的输出端连接功率放大器，主控芯片是通过功率运算放大器的方式来调制电刺激参数；
参数包括：刺激频率为20～50Hz；脉冲宽度为1～5ms；通断比ON/OFF，刺激维持ON状态0.1～5S可调，刺激间歇OFF状态0.1～10S可调；刺激波形为方波、三角波。所有的参数连续可调。
主控芯片(MCU)用于接收、计算以及输出控制指令，MCU可采用STM32F103单片机。
在主控芯片与功率放大器之间并联有一过流保护电路保证治疗仪运行稳定性防止过流损伤仪器。本实施例的过载保护电路采用带自锁的过流保护电路属于常规电路，参见附图6所示，由依次连接的电阻取样部分、同相放大器电路、比较器电路以及驱动继电器电路组成：
1.电阻取样部分中，负载和R1串联，串联的电流相等，R2上的电压随着负载的电流变化而变化，电流大，R2两端电压也高，R3 D1组成运放保护电路，防止过高的电压进入运放导致运放损坏，C1防止干扰；
2.同相放大器电路，由于前级的电阻取样的信号很小，要用放大电路放大才能进行比较，放大倍数由VR1 R4决定；
3.比较器电路，放大器把取样的信号放大，然后经过比较，从而去控制后级的动作，是否切断电源或别的操作，比较器是开路输出，需要加上上位电阻，从而保证能够输出高电平；
4.驱动继电器的电路，本段电路为自锁电路，一段保护信号过来后，这个电路就会一直工作，直到断掉电源再开机。
交互模块用于输入、输出治疗仪控制参数，包括液晶屏以及输入模块，液晶屏以及输入模块分别连接主控芯片。
液晶屏用于显示本电刺激治疗仪的必要参数，如电刺激强度、时间、通道数；
输入模块用于开关仪器以及输入指令，输入模块采用按键结构。
液晶屏及输入模块可联合采用触摸屏结构。
电刺激电路参见附图3至5所示：
1.MCU通过识别按键信息指令，选择不同的I/O口输出PWM控制信号，PWM信号的频率、占空比由按键决定；
2.PWM控制信号经功率放大器输入到方波输出电路或三角波输出电路，输出对应的电刺激信号；
3.方波信号发生电路：功率放大器输出PWM信号，经过电压跟随器电路生成对应的方波信号输出。
三角波信号发生电路：将方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出，即可得到三角波信号。
电极片用于输出电刺激，贴附脊髓位置因症状不同而不同，若患者表现尿潴留，则将磁极片贴敷于B部的脊髓骶2-骶4两侧(体表位置约胸12棘突下缘至腰3椎体棘突上缘，可参考患儿本人脊椎核磁成像定位)；若患者表现尿失禁，则将磁极片贴敷于A部的脊髓胸11-腰2两侧(体表位置约胸10棘突下缘至胸12椎体棘突下缘，可参考患儿本人脊椎核磁成像定位)。采用常规的医用电极片即可，电极片的大小依据年龄不同而不同，长度大约在20～50mm。
脊髓神经共31对，每对脊神经连于一个脊髓节段，由上向下具体为：
颈神经8对，由上向下依次惯用标记为C1-C8；
胸神经12对，由上向下依次惯用标记为T1-T12
腰神经5对，由上向下依次惯用标记为L1-L5
骶神经5对，由上向下依次惯用标记为S1-S5
尾神经1对，惯用标记为Co。
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (7)
1.一种无创经脊柱直流电刺激仪，其特征在于：包括主控模块、交互模块、电刺激电路以及电极片，主控模块的输出端连接电刺激电路的输入端，电刺激电路的输出端通过导线连接多个电极片；主控模块还连接有交互模块；在主控芯片与功率放大器之间并联有一过流保护电路；
主控芯片用于接收、计算以及输出控制指令，主控芯片是通过功率运算放大器的方式来调制电刺激参数；
交互模块用于输入、输出治疗仪控制参数；
电刺激电路接收主控芯片指令，用于产生并输出刺激波；
过流保护电路保证治疗仪运行稳定性防止过流损伤仪器；
电极片用于贴附在脊柱两侧对应神经位置，输出电刺激。
2.根据权利要求1所述的无创经脊柱直流电刺激仪，其特征在于：主控模块包括电源、主控芯片、功率放大器以及过流保护电路，主控芯片连接有电源，电源用于给主控芯片供电；主控芯片的输入端连接交互模块用于接收指令，主控芯片的输出端连接功率放大器。
3.根据权利要求1所述的无创经脊柱直流电刺激仪，其特征在于：交互模块用于输入、输出治疗仪控制参数，包括液晶屏以及输入模块，液晶屏以及输入模块分别连接主控芯片；
液晶屏用于显示本电刺激治疗仪的必要参数，包括电刺激强度、时间、通道数；
输入模块用于开关仪器以及输入指令，输入模块采用按键结构。
4.根据权利要求1所述的无创经脊柱直流电刺激仪，其特征在于：所述电刺激电路包括方波信号发生电路以及三角波信号发生电路。
5.根据权利要求4所述的无创经脊柱直流电刺激仪，其特征在于：方波信号发生电路：输入功率放大器输出PWM信号，经过电压跟随器电路生成对应的方波信号输出。
6.根据权利要求4所述的无创经脊柱直流电刺激仪，其特征在于：三角波信号发生电路：将方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出，输出三角波信号。
7.根据权利要求1所述的无创经脊柱直流电刺激仪，其特征在于：过载保护电路由依次连接的电阻取样部分、同相放大器电路、比较器电路以及驱动继电器电路组成。
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