脑神经脉冲治疗仪

摘要

本发明涉及一种脑神经脉冲治疗仪。本发明可以解决现有技术输出脉冲波形单一的问题，其技术方案要点是，脑神经脉冲治疗仪，由稳压电源供电，包括治疗用电极，还包括脉冲调制芯片、压控调频电路、频率范围选择电路、整形电路、波形调节电路、调压电路、功率放大电路和隔离输出电路，脉冲调制芯片的输入端通过压控调频电路与稳压电源电连接，脉冲调制芯片的控制端与频率范围选择电路电连接，脉冲调制芯片的输出端依次通过整形电路和波形调节电路与调压电路的输入端电连接，调压电路的输出端与功率放大电路的输入端电连接，功率放大电路的输出端通过隔离输出电路与所述的治疗用电极电连接。本发明输出脉冲波形种类较多。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于脑神经治疗的医疗器械，特别涉及一种采用脉冲信号对癫痫、瘫痪病症进行治疗的治疗仪。

背景技术

目前的脉冲治疗仪在市场上已经有可较为广泛的销售，但是现在销售的脉冲治疗仪往往是低频低压的产品，电压、频率调节范围极为有限，同时波形较为固定，治疗效果不佳或只对少数疾病有效果。比如维库电子网站上介绍的电脉冲治疗仪，他能产生频率为2-13HZ(可调)、幅度为10-60V的脉冲电压，通过两只电极施加在患者的病灶部位，使其神经纤维受到微弱的脉冲电流刺激，促迸血液循环，达到疏通经络及辅助治疗肩周炎、颈椎病、腰腿痛和肢体麻木等疾病的目的。显然上述的电脉冲治疗仪存在有电压、频率调节范围极为有限，同时波形较为固定的问题，所以只能起到辅助治疗的效果。同样在IC37网站上，介绍了一款简易电脉冲治疗仪，该电脉冲治疗仪电路由电源开关S、晶体管V1、V2、电阻器R1 -R3、发光二极管VL、电位器RPl、RP2、电容器C、输出插座XS和脉冲变压器T等组成，同样存在输出脉冲波形固定，电压、频率可调范围小，只可用于类风湿、面瘫等疾病的辅助治疗。

中国专利公告号CN1902814A，公告日2007年1月24日，公开了一种频率发生器，该频率发生器包括脉冲发生器和后面的信号调节电路。脉冲发生器被设计用于重复地发出脉冲。信号调节电路从电脉冲的较高次谐波频率分量中得出具有所期望的频率的信号。所提出的原理使得能够以低的复杂度和小的芯片面积来根据低频时钟信号产生射频信号。此专利公开的频率发生器就是一种有代表性的产品，其输出的频率就为低频，因为一般而言低频信号的信噪比和波形都较好，所以得到了广泛的应用，不仅仅是医疗行业还包括射频等各种行业，但是此技术方案依然存在输出脉冲波形固定，电压、频率可调范围小的固有弊病。同样在医疗器械领域，中国专利公告号CN1059666A，公告日1992年3月25日，公开了一种新型中频脉冲整体治疗仪是由键盘(1),微机(2)数控中频发生器和数控放大器，隔离输出变压器，电极组成，其特征在于：微机输出予先编制的控制程序使N个(N>4)数控中频发生器产生所需的中频脉冲信号，然后信号通过N(N>4)个数控放大器进行放大，再经过N(N>4)个隔离输出变压器和收线盒到电极数控放大器及其放大倍数受微机和电平控制器双重控制，因而各路输出的中频电压和波形都可依病情进行分别控制，病人和医务人员也可通过红外遥控发射器发出控制各路输出强弱信号，此信号经过红外接收器接收后经电平控制器控制数控放大器。此技术方案也采用的是中频信号，但是在脑神经治疗方面，很多时候需要的是高频刺激，所以此技术方案也无法经过简单改造即应用于脑神经治疗领域。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中输出脉冲波形单一、输出频率多为中频或低频、输出电压可调范围小的问题，提供一种输出脉冲波形种类较多、输出频率调节范围大、输出电压可调范围大的脑神经脉冲治疗仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脑神经脉冲治疗仪，由稳压电源供电，包括治疗用电极，所述的神经治疗脉冲仪还包括脉冲调制芯片、压控调频电路、频率范围选择电路、整形电路、波形调节电路、调压电路、功率放大电路和隔离输出电路，所述脉冲调制芯片的输入端通过所述的压控调频电路与稳压电源电连接，所述脉冲调制芯片的控制端与所述的频率范围选择电路电连接，所述脉冲调制芯片的输出端依次通过整形电路和波形调节电路与调压电路的输入端电连接，所述调压电路的输出端与功率放大电路的输入端电连接，所述功率放大电路的输出端通过隔离输出电路与所述的治疗用电极电连接。这样设置的脑神经脉冲治疗仪，使用者可以通过压控调频电路、频率范围选择电路、波形调节电路和调压电路控制脉冲调制芯片，脉冲调制芯片即根据不同的输入信号合成不同波形、不同频率的输出脉冲，然后整形电路将此脉冲进行隔离整形，调整信噪比，得出较好的输出脉冲，然后通过波形调节电路进一步调节此输出脉冲，将此输出脉冲通过调压电路、功率放大电路放大后得到可以用于治疗的输出脉冲，此可以用于治疗的输出脉冲通过隔离输出电路输出，此时使用者可以通过针灸、点穴等方法用治疗用电极刺激病患的穴道，治疗截瘫、癫痫等各种脑神经疾病。

作为优选，所述的脉冲调制芯片采用CD4046芯片，所述的频率范围选择电路包括第一选择开关、第二选择开关和第三选择开关，所述的第一选择开关、第二选择开关和第三选择开关并联，第一选择开关、第二选择开关和第三选择开关的一端均与CD4046芯片的引脚六电连接，所述第一选择开关的另一端与电容C1电连接，所述第二选择开关的另一端与电容C2电连接，所述第三选择开关的另一端与电容C3电连接，所述的电容C1、电容C2和电容C3并联后与CD4046芯片的引脚七电连接。这样设置，只要电容C1、电容C2和电容C3的电容值不同，那么当选择开关选择导通电容C1、电容C2或电容C3时，CD4046芯片的产生的波形的频率也不同，比如，本发明中，如分别采用105型号的电容C1、104型号的电容C2、103型号的电容C3，那么本发明的输出脉冲频率范围可达20至10000赫兹，远大于目前常规的治疗仪输出脉冲的频率调节范围。

作为优选，所述的压控调频电路包括电阻R1、电阻R2、可变电阻P1和电容C4，所述电阻R1的一端与稳压电源连接，所述电阻R1的另一端与可调电阻P1的第一导通端电连接，所述可调电阻P1的第二导通端通过电阻R2接地，所述可调电阻P1的调节端与CD4046芯片的引脚九电连接，电容C4的一端与CD4046芯片的引脚九电连接，电容C4的另一端接地。这样设置，使用者可以通过调节可变电阻P1的电阻值对输出脉冲的频率进行微调，可以先由使用者通过使用选择开关选择输出脉冲频率的大致范围，然后通过调节可变电阻P1使得输出脉冲的波形达到一个理想的频率。

作为优选，脑神经脉冲治疗仪还包括有电阻R3、电阻R4和可变电阻P2，所述CD4046芯片的引脚十二通过电阻R3接地，所述CD4046芯片的引脚十一通过电阻R4与可变电阻P2的第一导通端电连接，所述可变电阻P2的调节端接地。这样设置，使用者可以通过调节可变电阻P2的电阻值来调节CD4046芯片输出脉冲的形状，通过调节可变电阻P2，使得CD4046芯片能够输出单相正弦半波（即只有正弦波地上半段波形的不连续脉冲）、锯齿波或方波，使用者可以采用方波对截瘫进行治疗，而针对癫痫的患者，使用者可以采用将本发明调节为单相正弦半波或锯齿波输出的形式，进行治疗，本发明对以上两种病症都具有较好的效果。

作为优选，所述的整形电路包括电阻R5和电容C5，所述电阻R5的第一导通端与所述CD4046芯片的引脚四电连接，所述电阻R5的第二导通端通过电容C5接地，所述电阻R5的第二导通端还与所述的波形调节电路电连接。这样设置，在CD4046芯片的输出端引脚四上连接电容C5，可以起到滤波的作用，改善输出脉冲的波形，使得输出脉冲的波形更符合治疗需要。

作为优选，所述的波形调节电路包括集成运放U2、电阻R7和可变电阻P3，所述集成运放U2的正相输入端与所述整形电路的输出端电连接，所述集成运放U2的反相输入端与电阻R7的第一导通端电连接，所述电阻R7的第二导通端与可变电阻P3的调节端电连接，所述可变电阻P3的第一导通端与稳压电源电连接，所述可变电阻P3的第二导通端接地，所述集成运放U2的输出端与所述的调压电路电连接。这样设置，使用者可以通过调节可变电阻P3的电阻值来改变本发明的输出脉冲的波形，更为优选的是使用者可以通过调节调节可变电阻P2和可变电阻P3的电阻值，调节出更为合理，波形更好的输出脉冲。

作为优选，所述的调压电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、可变电阻P4、电容C6、电容C7、电容C8和电容E1，所述电阻R8、电阻R9和电阻R10串联，所述电阻R8的第一导通端与所述的调压电路的输出端电连接，所述电阻R8的第二导通端还通过电容C6接地，所述电阻R9的第二导通端还通过电容C7接地，所述电阻R10的第二输出端与可变电阻P4的第一导通端电连接，所述可变电阻P4的第二导通端接地，所述可变电阻P4的调节端通过电容C8接地，所述可变电阻P4的调节端还与电容E1的正极电连接，所述电容E1的负极与所述的功率放大电路电连接。这样设置，使用者只需调整可变电阻P4的电阻值即可调节输出脉冲的电压值，本发明中，输出电压的可调范围为0至100伏，满足了脑神经治疗领域各种情况的需求，在较严重的癫痫等疾病上可以采用较高的电压进行刺激，一般的治疗仪电压调节幅度不足，不能满足对较严重的癫痫的治疗需要，而本发明0至100伏的调压范围则能满足此需求；同时电容E1的设置也起到了隔直通交的作用，能保证直流电不会进入功率放大环节，为输出良好的脉冲波形起到了很好的隔离作用。

作为优选，所述的功率放大电路包括集成运放U3、集成运放U4、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C9、电容C10、电容C11和电容C12，所述集成运放U3的正相输入端通过电阻R11接地，所述集成运放U3的反相输入端依次通过电容C9和电阻R12接地，所述集成运放U3的输出端通过电阻R13与集成运放U3的反相输入端电连接，所述集成运放U3的输出端依次通过电容C10和电阻R15接地，所述集成运放U3的输出端还与所述隔离输出电路的正相输入端电连接；所述集成运放U4的正相输入端通过电阻R16接地，所述集成运放U4的反相输入端依次通过电容C11和电阻R18接地，所述集成运放U4的输出端通过电阻R17与集成运放U4的反相输入端电连接，所述集成运放U4的输出端依次通过电容C12和电阻R19接地，所述集成运放U4的输出端还与所述隔离输出电路的反相输入端电连接；所述的集成运放U3的输出端还通过电阻R14与电容C11的负极电连接。这样设置的功率放大器可以能够更具需求将输出脉冲进行功率放大，使得输出脉冲能够以较大功率输出，达到较好的治疗效果；其中电容C9和电容C11作为退藕电容使得反馈信号更加平滑，电容C10和电容C12则作为滤波电容，滤去高频信号。

作为优选，所述的隔离输出电路采用互感线圈T1，所述互感线圈T1的一次侧绕组与功率放大电路的输出端电连接，所述互感线圈T1的二次侧绕组与所述的治疗用电极电连接。这样设置，输出脉冲通过互感线圈T1的二次侧绕组输出，能起到较好的隔离效果。

作为优选，所述脑神经脉冲治疗仪的输出端还电连接有频率特性测试仪和电压表。这样设置，频率特性测试仪和电压表作为显示设备，可以供医师观察本发明输出脉冲的波形和电压，可以更好地进行调节输出脉冲。

本发明的有益效果是：本发明输出脉冲的波形种类较多、输出频率调节范围大、输出电压可调范围大，可针对不同脑部神经疾病提供不同的治疗用输出脉冲。

附图说明

图1是本发明的一种电路方框图；

图2是本发明中脉冲调制芯片、波形调节电路、压控调频电路、频率范围选择电路、整形电路、调压电路、功率放大电路和隔离输出电路的一种电路原理图。

图中：1、脉冲调制芯片，2、波形调节电路，3、压控调频电路，4、频率范围选择电路，5、整形电路，6、调压电路，7、功率放大电路，8、隔离输出电路，9、频率特性测试仪，10、电压表，11、治疗用电极。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

一种脑神经脉冲治疗仪（参见附图1）由稳压电源供电，包括脉冲调制芯片1、波形调节电路2、压控调频电路3、频率范围选择电路4、整形电路5、调压电路6、功率放大电路7、隔离输出电路8、频率特性测试仪9、电压表10和治疗用电极10；其中，脉冲调制芯片1的输入端通过压控调频电路3与稳压电源电连接，脉冲调制芯片1的控制端与频率范围选择电路4电连接，脉冲调制芯片1的输出端依次通过整形电路5和波形调节电路2与调压电路6的输入端电连接，调压电路6的输出端与功率放大电路7的输入端电连接，功率放大电路7的输出端通过隔离输出电路8与治疗用电极11电连接，隔离输出电路8的输出端还电连接有电压表10和频率特性测试仪9。本实施例中的频率特性测试仪9和电压表10均采用通用设备，本实施例中的治疗用电极10可采用导线接导电体的形式实现。

本实施例中的脉冲调制芯片1（参见附图2）采用的是CD4046芯片，CD4046芯片的引脚十六与稳压电源的+12伏输出端电连接，CD4046芯片的引脚一、引脚二、引脚十、引脚十三和引脚十五悬置为高阻抗状态。CD4046芯片的引脚三、引脚五、引脚八和引脚十四接地。CD4046芯片的引脚十二通过电阻R3后接地，电阻R3的电阻值为200K欧姆， CD4046芯片的引脚十一通过电阻R4与可变电阻P2的第一导通端电连接，所述可变电阻P2的调节端和第二导通端接地，电阻R4的电阻值为1K欧姆，可变电阻P2采用203型号的可变电阻，即可变电阻P2的最大电阻值为20K欧姆。CD4046芯片的引脚六和引脚七与频率范围选择电路4电连接，频率范围选择电路4包括第一选择开关、第二选择开关和第三选择开关，第一选择开关、第二选择开关和第三选择开关采用并联的DIP封装元件，第一选择开关、第二选择开关和第三选择开关的一端均与CD4046芯片的引脚六电连接，第一选择开关的另一端与电容C1电连接，第二选择开关的另一端与电容C2电连接，第三选择开关的另一端与电容C3电连接，电容C1、电容C2和电容C3并联后与CD4046芯片的引脚七电连接，其中，电容C1的电容值为1微法，电容C2的电容值为0.1微法，电容C3的电容值为0.01微法，按此设置的CD4046芯片产生波形的最大频率可达10000赫兹。CD4046芯片的引脚九与压控调频电路3电连接，压控调频电路3包括电阻R1、电阻R2、可变电阻P1和电容C4，电阻R1的一端与稳压电源连接，所述电阻R1的另一端与可调电阻P1的第一导通端电连接，可调电阻P1的第二导通端通过电阻R2接地，可调电阻P1的调节端与CD4046芯片的引脚九电连接，其中，电阻R3的电阻值为200K欧姆，电阻R4的电阻值为1K欧姆，可变电阻P2采用203型号的可变电阻，即可变电阻P2的最大电阻值为20K欧姆。CD4046芯片的引脚四与整形电路5电连接，整形电路5包括电阻R5和电容C5，电阻R5的第一导通端与所述CD4046芯片的引脚四电连接，电阻R5的第二导通端通过电容C5接地，其中电阻R5的电阻值为10K欧姆，电容C5采用472型号的电容，即电容C5的电容值为4700皮法。电阻R5的第二导通端与波形调节电路2电连接。波形调节电路2包括集成运放U2、电阻R7和可变电阻P3，集成运放U2的正相输入端与整形电路5的输出端电连接，集成运放U2的反相输入端与电阻R7的第一导通端电连接，电阻R7的第二导通端与可变电阻P3的调节端电连接，可变电阻P3的第一导通端与稳压电源电连接，可变电阻P3的第二导通端接地，集成运放U2的输出端与调压电路6电连接，其中集成运放U2可采用LM124型封装芯片，集成运放U2的正相电源为由稳压电源供电的正12伏电压，负相电源为由稳压电源供电的负12伏电压，电阻R7的电阻值为20K欧姆，可变电阻P3为502型号的可变电阻，即最大可调电阻的电阻值为5K欧姆。调压电路6包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、可变电阻P4、电容C6、电容C7、电容C8和电容E1，电阻R8、电阻R9和电阻R10串联，电阻R8的第一导通端与所述的调压电路的输出端电连接，电阻R8的第二导通端还通过电容C6接地，电阻R9的第二导通端还通过电容C7接地，电阻R10的第二输出端与可变电阻P4的第一导通端电连接，可变电阻P4的第二导通端接地，可变电阻P4的调节端通过电容C8接地，可变电阻P4的调节端还与电容E1的正极电连接，所述电容E1的负极与所述的功率放大电路7电连接，其中，电阻R8、电阻R9和电阻R10的电阻值分别为1K欧姆、10K欧姆和1K欧姆，电容C6和电容C7的电容值均为4700皮法，电容C8的电阻值为2200皮法，可变电阻P4的型号为502，可变电阻P4的最大可调电阻值为5K，电容E1的电容值为4.7微法。

功率放大电路7包括集成运放U3、集成运放U4、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C9、电容C10、电容C11和电容C12，集成运放U3的正相输入端通过电阻R11接地，集成运放U3的反相输入端依次通过电容C9和电阻R12接地，其中电容C9的正极与集成运放U3的反相输入端电连接，电容C9的负极与电阻R12电连接，集成运放U3的输出端通过电阻R13与集成运放U3的反相输入端电连接，集成运放U3的输出端依次通过电容C10和电阻R15接地，集成运放U3的输出端还与隔离输出电路8的正相输入端电连接；集成运放U4的正相输入端通过电阻R16接地，集成运放U4的反相输入端依次通过电容C11和电阻R18接地，其中电容C11的正极与集成运放U4的反相输入端电连接，电容C11的负极与电阻R18电连接，集成运放U4的输出端通过电阻R17与集成运放U4的反相输入端电连接，集成运放U4的输出端依次通过电容C12和电阻R19接地，集成运放U4的输出端还与隔离输出电路8的反相输入端电连接；集成运放U3的输出端还通过电阻R14与电容C11的负极电连接。在功率放大电路7中，集成运放U3和集成运放U4的正相电压均为由稳压电源供电的正25伏电压，集成运放U3和集成运放U4的负相电压均为由稳压电源供电的负25伏电压，电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19的电阻值分别为22K欧姆、1K欧姆、22K欧姆、22K欧姆、5.1欧姆、22K欧姆、22K欧姆、1K欧姆和5.1欧姆；电容C9、电容C10、电容C11和电容C12的电容值分别为47微法、0.22微法、47微法和0.22微法。

隔离输出电路8由互感线圈T1构成，互感线圈T1的一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比为50比100，互感线圈T1一次侧绕组的一端为正相输入端，与集成运放U3的输出端电连接，互感线圈T1一次侧绕组的另一端为负相输入端，与集成运放U4的输出端电连接，互感线圈T1的二次侧绕组的端部分别与电压表10、频率特性测试仪9和治疗用电极11电连接。

本实施例使用时，使用者先根据病患的基本病症判断需要使用的输出脉冲的波形、电压和频率，比如突然的癫痫病人，可以用较高的电压采用单相正弦半波或锯齿波进行治疗；又比如截瘫的病人，则可采用方波，用方波贯通经脉的方式治疗，会有较好的疗效。当确定了治疗用的输出脉冲的波形、电压和频率后，使用者一般观察电压表10和频率特性测试仪9一边对输出脉冲进行调节，首先使用者按动选择开关，选择输出脉冲的大致频率范围，然后调节可变电阻P1的电阻值，对输出脉冲的频率进行微调，然后使用者调节可变电阻P2的电阻值，调节出一个大致的波形，此时，由脉冲调制芯片1引脚四输出的波形经过整形电路5到达波形调节电路2，使用者可变电阻P3的电阻值，使得输出脉冲的波形为单相正弦半波、锯齿波或方波，此时的脉冲波由电容C6、电容C7进行滤波，使用者再调节可变电阻P4进行调压，调压完成后的脉冲电波通过电容E1进行隔直通交进入功率放大电路7，功率放大电路对输出脉冲进行功率放大，其中电容C9和电容C11作为退藕电容使得反馈信号更加平滑，电容C10和电容C12则作为滤波电容，滤去高频信号，然后通过隔离输出电路8将输出脉冲输出至治疗用电极，使用者通过治疗用电极对病人进行电击治疗。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。