CN2432948Y - 一种便携式疼痛治疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型便携式疼痛治疗仪是采用数字集成电路技术,产生一组连续的类似神经细胞生理电信号的脉冲信号,用于抑制和缓解人体疼痛。其结构主要是由直流电源、信号发生电路、直流电压变换电路、开关控制电路、脉冲调幅电路、推挽输出电路、粘性导电橡胶电极和特殊设计的外壳所组成。特别是采用电压变换集成电路将输出信号从4V提升至20－100V,具有显著的疼痛抑制作用,疗效确切。本实用新型外形小巧轻便,电路工作稳定可靠,功耗极低。可随意固定在内外衣上,操作简单、价格低廉,适宜作为家庭常备医疗仪器推广使用。

Description

一种便携式疼痛治疗仪

本实用新型属医疗器械领域，具体涉及一种抑制和缓解人体疼痛的便携式疼痛治疗仪器。

人体疼痛是医疗实践中经常会碰到的症状。根据流行病学的调查，各种生理和病理性疼痛患者约占我国人口25％-30％。目前，临床上治疗疼痛的方法有以下几种：1)药物镇痛；2)神经手术切断；3)放射治疗；4)射频热凝；5)激光治疗；6)电针或电极埋入法。

药物镇痛口服效果往往效果不佳；注射和神经灌注效果较好，缺点是对人体的脑、肝、肾等组织造成损害，并且有成瘾性，长期使用危害更大。神经手术切断虽然使原来患病区域的痛觉消失，但由于切断处组织的修复和粘连，往往会形成残端神经瘤，使其它神经信号因粘连短路而进入痛觉神经，造成剧烈的幻痛。放射治疗和射频热凝及激光治疗在毁伤神经的同时，也伤害了周围的正常组织，并在人体表面留下明显的疤痕。电针或电极埋入法因电信号太靠近神经组织，刺激信号强度很难控制，使病人产生恐惧感，并且由于是单向输出信号，易使电极周围组织极化坏死。以上方法各有疗效，但都需由医护人员指导或操作，费用昂贵，条件限制较多，家庭环境下无法实施。

本实用新型的目的是提供一种可随身携带、疗效好、操作使用简单、价格低廉、副作用小的小型专用疼痛治疗仪。基础研究和临床实践证实躯体疼痛和内脏疼痛都可以在体表找到相应的感觉区域，在这些区域上施加干扰脉冲信号，就可以阻止神经痛觉信号的上行传导，达到缓解疼痛的治疗目的。本实用新型根据上述理论采用一组连续的强度和宽度都远大神经痛觉信号的电脉冲信号覆盖和干扰神经信号传导的原理，使疼痛得到抑制和缓解。

本实用新型采用直流电源1、信号发生电路2、直流电压变换电路3、开关控制电路4、脉冲调幅电路5、推挽输出电路6、粘性导电橡胶电极7和外壳8制成。

本实用新型信号发生电路2、直流电压变换电路3、开关控制电路4、脉冲调幅电路5、推挽输出电路6设计在同一块印刷电路板上。直流电源1为三节串联市售电池，直流电压4.5v，其正负极各有一根导线连接到电路板的正负接线点上，以向其它电路(除推挽电路6外)供电。信号发生电路2产生一组双向脉冲信号经电路板导线输出至推挽电路6，用于控制推挽电路6的输出信号频率和波形。直流电压变换电路3在脉冲调幅电路5的控制下，将直流电源电压变换成可调直流电压20-100v，经电路板导线给推挽电路6供电。开关控制电路4其功能等效为全机的电源开关，当开关“on”合上后，全机负极(除开关控制电路4外)与电源电路1的负极导通，全机得电工作。同时开关控制电路4经电路板上导线输出一组连续脉冲至脉冲调幅电路5，使LED(发光二极管)点亮。当开关“off”合上，全机负极(除开关电路4外)与电源电路1的负极断开，全机失电停止工作。脉冲调幅电路5经调节选择开关“+”或“-”选择八档输出电平，经电路板上导线输出至直流电压变换电路3，用于控制直流电压变换电路3的变换值。同时，控制LED在每一次调节时，亮度发生变化，以显示调节工作状态。推挽输出电路6在信号发生电路2输出的控制信号和直流电压变换电路3供给的20v-100v电源共同作用下，经电路板上接插件和导线及粘性导电橡胶电极7，作用于人体皮肤表面，用于治疗。

本实用新型信号发生电路2由集成电路U7和U8、电阻R1-R4及电容C1-C3组成。其中，U7、R1、R2、C1组成一个自激低频震荡器，为U8提供工作脉冲。U8、R3、R4、C2、C3组成一个双向脉冲信号发生器，产生频率为100Hz，脉冲宽度为100μs的双向窄方波脉冲信号，输出至推挽输出电路6的三极管Q5和Q6的基极。这样的脉冲信号，一方面可降低在人体内传递的信号衰减率，使治疗脉冲能从表皮传递至躯体深部组织和脏器，提高疗效，降低功耗。另一方面，100Hz的方波脉冲信号实验证明刺激强度高，肌肉适度节律震颤，病人感觉舒适。局部组织血液循环加快，有利于炎症渗出物吸收，肌肉组织紧张程度得到缓解，止痛效果明显。还有，单向脉冲信号易在阳极下使人体组织电解形成强酸，造成人体细胞蛋白质凝固坏死，在阴极下电解形成强碱，导致蛋白质溶解破坏。本电路的双向等幅脉冲信号可克服组织极化现象。

本实用新型，直流电压变换电路3由集成电路U1、电感线圈L1和L2、电阻R9和R10、电容C4-C6三极管Q1和Q2组成。其中，集成电路U1是一个自激高频震荡器，频率固定、震荡幅度由脉冲调幅电路5所输出的电平控制。高频震荡信号经电感线圈L1，使L2上感应产生升压后的高频信号，经三极管Q2整流，电容C6滤波，将20-100V的直流电源输出至推挽输出电路的三极管Q7和Q8的发射极。以提高脉冲信号在人体内的穿透能力和刺激强度。

本实用新型，开关控制电路4由集成电路U2、三极管Q3、电阻R19和R20及R23、电容C7-C9、微型轻触开关K1(on)和K2(off)组成。其中，集成电路U2是一个等效的双稳态触发电路。当接上电源后，一直处于工作状态，K1控制仪器的开，K2控制仪器的关。当K1合上后，使双稳态电路工作状态触发翻转，经电阻R23输出高电平至开关三极管Q3基极，使其导通。使全机所有电路的负极与直流电源的负极连接，全机处于工作状态。当K2合上后，双稳态电路工作状态再一次触发翻转，输出低电平至Q3，使其断路，全机停止工作。

本实用新型，脉冲调幅电路5由一个集成电路U3-U6、二进制编码器U9、发光二极管LED、电阻R11-R18和R21-R22及R24-R28、电容C11、三极管Q4、微型轻触开关K3(+)和K4(-)组成的二进制编码八档脉冲电平信号输出控制电路。其中，K3控制治疗仪输出脉冲电平增加，K4控制减少。集成电路U4是二个等效的单稳态电路，由K3和K4分别控制，其信号有三路输出，一路输出至集成电路U5，二路输出至二进制编码器U9。U4的另一个功能是当K3和K4的选择至治疗仪八档输出脉冲电平的上限或下限时，锁定输出至U9的控制信号，防止治疗仪工作状态出现异常。集成电路U5是一个脉冲信号发生电路，其作用是给发光二极管LED提供脉冲信号，脉冲间隔时间略小于人眼影像残留时间，使发光二极管看上去始终亮着，但明显降低了LED的功耗。同时，当K3或K4工作时，U5就会接收到U4输出的信号，以改变LED的工作状态。集成电路U3是一个时钟脉冲信号发生器，其作用是给二进制编码器U9提供工作脉冲。集成电路U9是一个二进制编码器，在U4的二路输出信号控制下，输出三位二进制的地址码至集成电路U6，U6根据三位二进制地址码，控制八个输出极上的输出信号，用以控制直流电压变换电路3。该电路的设计目的是为了使输出脉冲幅度稳定在患者所选定的合适的脉冲电压值。

本实用新型，推挽输出电路是一个有三极管Q5-Q8、电极R5-R8组成的二级双向脉冲功率输出电路。

本实用新型，粘性导电橡胶电极7是采用一种导电性能好，不使人体皮肤产生过敏反应并可反复多次使用的橡胶粘贴片。本电极可显著降低皮肤表面的接触电阻和皮肤组织损伤。

本实用新型采用ABS塑料注塑成型的仪器外壳，其上设有一与机壳一体的夹子，便于仪器在使用过程中方便的固定于内、外衣上。

在实际使用时，当皮肤和肌肉及关节疼痛时，只要将二个电极粘贴在疼痛部位二旁，开机3-5分钟即可得到抑制，连续30分钟后关机，其疗效还可以维持60分钟。当内脏疼痛时，只要将二个电极粘贴在躯体相应部位上，开机治疗10-15分钟即可明显缓解疼痛，连续治疗30分钟后关机，其疗效还可维持30分钟。抑制疼痛的有效率为80-90％。在开机治疗的过程中，二个电极之间的肌肉组织和内脏平滑肌会有节律的抽动，局部血液循环加快，改善了内脏缺氧和炎症，一段时间后该部位组织就会产生疲劳感，促使其释放组织松弛物质，使痉挛的组织得到缓解，使引起疼痛的疾病得到治疗，最终使疼痛消失。

附图说明：

图1为本实用新型工作电路图。其中1为直流电源、2为信号发生电路、3为直流电压变换电路、4为开关控制电路、5为脉冲调幅电路、6为推挽输出电路6。

图2为本实用新型外壳和电极及导线连接图。其中7为粘性导电橡胶电极、8为外壳。

图3为本实用新型电原理图。

Claims (6)

1．一种便携式疼痛治疗仪，其特征在于由直流电源1、信号发生电路2、直流电压变换电路3、开关控制电路4、脉冲调幅电路5、推挽输出电路6、粘性导电橡胶电极7和外壳制成。

2．根据权利要求1所述的便携式疼痛治疗仪，其特征在于所述的信号发生电路是由二块集成电路U7、U8和电阻R1-R4及电容C1-C3组成，产生频率为100Hz，脉宽为0.1ms。

3．根据权利要求1所述的便携式疼痛治疗仪，其特征在于所述的直流电压变换电路由直流电压变换集成电路U1、电感线圈L1和L2、三极管Q1和Q2、电阻R9和R10、电容C4-C6组成，将直流电压从4.5V提升至20-100V。

4．根据权利要求1所述的便携式疼痛治疗仪，其特征在于所述的开关控制电路是由集成电路U2、电阻R19和R20及R23电容C7-C9、三极管Q3、微型轻触开关K1和K2组成，全机零电平打开和关闭的控制电路。

5．根据权利要求1所述的便携式疼痛治疗仪，其特征在于所述的脉冲调幅电路是由集成电路U3-U6、二进制编码电路U9、发光二极管LED、电阻R11-R18和R21-R22及R24-R28、电容C11、三极管Q4、微型轻触开关K3和K4组成的二进制八档输出脉冲信号输出控制电路。

6．根据权利要求1所述的便携式疼痛治疗仪，其特征在于所述的外壳采用ABS塑料注塑成型，其上设计有一与机壳一体的夹子。

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