專利名稱：一種足底小腿仿生泵及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣動(dòng)按摩技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，屬于一種聯(lián)合使用氣動(dòng)和電脈沖刺激進(jìn)行按摩的裝置。
背景技術(shù)：
由于患者在手術(shù)的過程中、手術(shù)剛剛結(jié)束以及患者被限制在床上很長時(shí)間后，患者腿部的血液流速會(huì)明顯降低。血液淤滯是患者腿部形成血栓的一個(gè)重要原因，而血栓可能最終導(dǎo)致腿部嚴(yán)重傷害甚至壞死。深靜脈血栓的形成是由于血栓阻塞了某支深靜脈致血栓遠(yuǎn)側(cè)的血液回流阻礙而引起組織淤血。目前預(yù)防深靜脈血栓的有效措施主要是抗凝藥物，由于抗凝藥物的應(yīng)用存在出血傾向、胃腸道不良反應(yīng)以及過敏等問題；也有使用間歇式氣動(dòng)壓縮裝置(即氣泵)用于促進(jìn)血液循環(huán)并且使患者肢體中血栓的形成最小化。如 CN1251660C公開的一種“深靜脈血栓預(yù)防儀”，該專利文件公開的血栓預(yù)防儀主要由控制部分和氣壓沖擊部分組成，氣壓沖擊部分包括內(nèi)部有氣囊的足套，主要用于預(yù)防肢體出現(xiàn)深靜脈血栓；這種血栓預(yù)防儀通常俗稱為“足泵”。由于現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏日益加快、生活壓力增加，大多數(shù)白領(lǐng)均處于亞健康狀態(tài)； 由于這類人群缺少運(yùn)動(dòng)、經(jīng)常出現(xiàn)一些非病態(tài)的身體問題，如手腳麻木。現(xiàn)有技術(shù)中，這個(gè)群體的人可以使用“足泵”對(duì)腳進(jìn)行擠壓，以達(dá)到改善下肢血液循環(huán)，減輕心臟負(fù)擔(dān)的目的， 但是“足泵”不能達(dá)到人正常行走過程中給身體帶來的有益效果。人在行走過程中，存在足底先著地、然后小腿肌肉收縮的動(dòng)作。人的足底存在著先天性的“生理足泵”，這種“生理足泵”確切的說是足底先著地的瞬間、腳部的血管收縮以促進(jìn)血液流動(dòng)；人的小腿也存在先天性的“小腿肌肉泵”，這種“小腿肌肉泵”確切的說是足底先著地的瞬間、“生理足泵”完成充血后、小腿肌肉收縮帶動(dòng)血液流動(dòng)。足底“生理足泵”負(fù)責(zé)將足底血液射向高處，小腿的“小腿肌肉泵”則如同二級(jí)火箭一樣，將被射的的血液進(jìn)一步加力加速，使血液快速向近心端回流。人體中的“生理足泵”與“小腿肌肉泵”互為先后， 互為支持，因此，我們這里將它們合稱為“足-小腿肌肉泵”。但是，“足-小腿肌肉泵”工作的前提是人體行走，不行走，則生理性“足-小腿肌肉泵”無法正常工作。通常人使用“足泵” 對(duì)腳進(jìn)行擠壓按摩時(shí)只能獲得類似“生理足泵”給人帶來的有益效果，不足以獲得“小腿肌肉泵”給人帶來的有益效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中血栓預(yù)防儀的功能不足，給出了一種足底小腿仿生泵及使用方法。使人不在行走狀態(tài)時(shí)，也可以通過使用本發(fā)明的足底小腿仿生泵獲得行走對(duì)身體所帶來的有益效果。本發(fā)明提供了一種足底小腿仿生泵，足底小腿仿生泵包括控制部分、氣壓沖擊部分；其特征在于所述仿生泵還包括電脈沖刺激部分。電脈沖刺激部分包括脈沖發(fā)生器控制電路、脈沖發(fā)生器、放電電極；控制部分通過隔離控制裝置與脈沖發(fā)生器控制電路相連，所述脈沖發(fā)生器控制電路與脈沖發(fā)生器相連， 所述脈沖發(fā)生器與放電電極相連。電脈沖刺激部分也可以是包括數(shù)字可調(diào)電位器、大功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路、放電電極；控制部分與數(shù)字可調(diào)電位器相連，數(shù)字可調(diào)電位器與大功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路相連， 大功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路與放電電極相連。氣壓沖擊部分的足套可以綁在使用者的任意一只腳上或同時(shí)綁在使用者的兩只腳上，足套內(nèi)的氣囊正對(duì)使用者的腳心；與氣壓沖擊部分足套相對(duì)應(yīng)的電脈沖刺激部分的電極粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上。本發(fā)明的足底小腿仿生泵根據(jù)各人的身體狀況不同，選擇不同的充氣壓力和充氣時(shí)間，腳部被空氣擠壓后再通過貼在小腿上的電極對(duì)小腿肌肉進(jìn)行電脈沖刺激，使用本發(fā)明的足底小腿仿生泵依次對(duì)人體的腳施加氣壓沖擊、對(duì)腿施加電脈沖刺激，以達(dá)到模仿人體走路來刺激血液循環(huán)的目的。本發(fā)明公開了一種使用足底小腿仿生泵的方法，足底小腿仿生泵的控制部分依次分步控制氣壓沖擊部分對(duì)人體的腳底施加氣壓沖擊、控制電脈沖刺激部分對(duì)小腿肌肉施加電脈沖刺激，以達(dá)到模仿人體走路來刺激血液循環(huán)的目的，具體包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套套裝在該腿的腳上；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵對(duì)足套內(nèi)氣囊充氣，足套內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后；足套內(nèi)氣囊的壓力維持一段時(shí)間后，放掉足套氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后，間隔一段時(shí)間，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流；S4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)一段時(shí)間；S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。本發(fā)明的這種氣體擠壓與電刺激相結(jié)合的方法可以使人獲得行走時(shí)“生理足泵” 和“小腿肌肉泵”能夠更好地促使人體的血液循環(huán)。本發(fā)明的氣壓沖擊部分對(duì)腳底進(jìn)行氣體擠壓時(shí)產(chǎn)生的效果相當(dāng)于人行走著地時(shí)瞬間“生理足泵”對(duì)人產(chǎn)生的有益效果，電脈沖刺激部分對(duì)腿部進(jìn)行電脈沖刺激時(shí)產(chǎn)生的效果相當(dāng)于行走抬退時(shí)瞬間“小腿肌肉泵”對(duì)人產(chǎn)生的有益效果。本發(fā)明公開了一種使用足底小腿仿生泵的方法，足底小腿仿生泵的控制部分依次分步控制氣壓沖擊部分對(duì)人體的腳底施加氣壓沖擊、控制電脈沖刺激部分對(duì)小腿肌肉施加電脈沖刺激，以達(dá)到模仿人體走路來刺激血液循環(huán)的目的，具體包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套套裝在該腿的腳上，足套內(nèi)的氣囊正對(duì)腳心；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵對(duì)足套內(nèi)氣囊充氣，足套內(nèi)氣囊的壓力在0. 1-0. 3秒內(nèi)達(dá)到設(shè)定壓力；足套內(nèi)氣囊的壓力維持1-2秒時(shí)間后，放掉足套氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后，間隔0. 2-0. 6秒時(shí)間， 控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流；CN 102525790 AS4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)5-20秒時(shí)間；S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。在以上S2充氣過程產(chǎn)生了相當(dāng)于人走路時(shí)足底“生理足泵”對(duì)人體血液循環(huán)的影響效果，人正常走路時(shí)腳底著地的時(shí)間一般是0. 1-0. 3秒，S2充氣過程的時(shí)間也可以是0. 1-0. 3秒，這個(gè)過程氣壓沖擊部分將足底血液射向近心處；在S3電脈沖刺激過程產(chǎn)生了相當(dāng)于人走路時(shí)“小腿肌肉泵”對(duì)人體血液循環(huán)的影響效果，人正常走路時(shí)腳底著地 0. 2-0. 6秒后小腿會(huì)帶動(dòng)腳底抬起、抬腳底的同時(shí)小腿肌肉收縮。在足套內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后，間隔0. 2-0. 6秒秒時(shí)間后，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流，將由足底被射來的血液進(jìn)一步加力加速，這樣可以達(dá)到進(jìn)一步刺激血液循環(huán)的作用；在S4間歇過程模仿人走路時(shí)、左右腳分別著地的間歇運(yùn)動(dòng)，這個(gè)間歇時(shí)間根據(jù)走路的快慢可以不同，由于本發(fā)明仿生泵氣壓沖擊部分的足套內(nèi)氣囊充氣和放氣需要一段時(shí)間，故S4間歇過程以5-20秒時(shí)間為宜。以上充氣過程、電脈沖刺激過程、間歇過程這一整個(gè)過程完全達(dá)到了模仿人按著不同速度走路時(shí)所帶來的有益效果，促進(jìn)了血液的循環(huán)。本發(fā)明公開了一種使用足底小腿仿生泵的方法，足底小腿仿生泵的控制部分依次分步控制氣壓沖擊部分對(duì)人體的腳底施加氣壓沖擊、控制電脈沖刺激部分對(duì)小腿肌肉施加電脈沖刺激，以達(dá)到模仿人體走路來刺激血液循環(huán)的目的，具體包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套套裝在該腿的腳上，足套內(nèi)的氣囊正對(duì)腳心；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵對(duì)足套內(nèi)氣囊充氣，足套內(nèi)氣囊的壓力在0.2秒內(nèi)達(dá)到設(shè)定壓力；足套內(nèi)氣囊的壓力維持1-2秒時(shí)間后，放掉足套氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后，間隔0. 2秒時(shí)間，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流；S4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)5-20秒時(shí)間；S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。在以上S2充氣過程產(chǎn)生了相當(dāng)于人走路時(shí)足底“生理足泵”對(duì)人體血液循環(huán)的影響效果，人正常走路時(shí)腳底著地的時(shí)間一般是0. 2秒以內(nèi)，S2充氣過程的時(shí)間也可以是0. 2 秒以內(nèi)，這個(gè)過程氣壓沖擊部分將足底血液射向近心處；在S3電脈沖刺激過程產(chǎn)生了相當(dāng)于人走路時(shí)“小腿肌肉泵”對(duì)人體血液循環(huán)的影響效果，人正常走路時(shí)腳底著地0. 2秒后小腿會(huì)帶動(dòng)腳底抬起、抬腳底的同時(shí)小腿肌肉收縮。在足套內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后， 間隔0. 4秒時(shí)間后，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流，將被射的的血液進(jìn)一步加力加速，這樣可以達(dá)到進(jìn)一步刺激血液循環(huán)的作用；在S4間歇過程模仿人走路時(shí)、左右腳分別著地的間歇運(yùn)動(dòng)，這個(gè)間歇時(shí)間根據(jù)走路的快慢可以不同，由于本發(fā)明仿生泵氣壓沖擊部分的足套內(nèi)氣囊充氣和放氣需要一段時(shí)間，故S4間歇過程以5-20秒時(shí)間為宜。以上充氣過程、電脈沖刺激過程、間歇過程這一整個(gè)過程完全達(dá)到了模仿成年人按著正常速度走路時(shí)所帶來的有益效果，促進(jìn)了血液的循環(huán)。本發(fā)明公開了一種使用足底小腿仿生泵的方法，足底小腿仿生泵的控制部分依次分步控制氣壓沖擊部分對(duì)人體的腳底施加氣壓沖擊、控制電脈沖刺激部分對(duì)小腿肌肉施加電脈沖刺激，以達(dá)到模仿人體走路來刺激血液循環(huán)的目的，具體包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套套裝在該腿的腳上；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵對(duì)足套內(nèi)氣囊充氣，足套內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后；足套內(nèi)氣囊的壓力維持一段時(shí)間后，放掉足套氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套內(nèi)氣囊開始脈沖充氣后，間隔一段時(shí)間，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流；S4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)一段時(shí)間；S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。本發(fā)明的這種氣體擠壓與電刺激相結(jié)合的方法可以使人獲得行走時(shí)“生理足泵” 和“小腿肌肉泵”能夠更好地促使人體的血液循環(huán)。本發(fā)明的氣壓沖擊部分對(duì)腳底進(jìn)行氣體擠壓時(shí)產(chǎn)生的效果相當(dāng)于人行走著地時(shí)瞬間“生理足泵”對(duì)人產(chǎn)生的有益效果，電脈沖刺激部分對(duì)腿部進(jìn)行電脈沖刺激時(shí)產(chǎn)生的效果相當(dāng)于行走抬退時(shí)瞬間“小腿肌肉泵”對(duì)人產(chǎn)生的有益效果。本發(fā)明公開了一種使用足底小腿仿生泵的方法，足底小腿仿生泵的控制部分依次分步控制氣壓沖擊部分對(duì)人體的腳底施加氣壓沖擊、控制電脈沖刺激部分對(duì)小腿肌肉施加電脈沖刺激，以達(dá)到模仿人體走路來刺激血液循環(huán)的目的，具體包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套套裝在該腿的腳上，足套內(nèi)的氣囊正對(duì)腳心；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵對(duì)足套內(nèi)氣囊充氣，足套內(nèi)氣囊的壓力在0.2秒內(nèi)達(dá)到設(shè)定壓力；足套內(nèi)氣囊的壓力維持1-2秒時(shí)間后，放掉足套氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套內(nèi)氣囊開始脈沖充氣后，間隔0.4秒時(shí)間，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流；S4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)5-20秒時(shí)間；S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。在以上S2充氣過程產(chǎn)生了相當(dāng)于人走路時(shí)足底“生理足泵”對(duì)人體血液循環(huán)的影響效果，人正常走路時(shí)腳底著地的時(shí)間一般是0. 2秒以內(nèi)，S2充氣過程的時(shí)間也可以是0. 2 秒以內(nèi)，這個(gè)過程氣壓沖擊部分將足底血液射向近心處；在S3電脈沖刺激過程產(chǎn)生了相當(dāng)于人走路時(shí)“小腿肌肉泵”對(duì)人體血液循環(huán)的影響效果，人正常走路時(shí)腳底著地0. 2秒后小腿會(huì)帶動(dòng)腳底抬起、抬腳底的同時(shí)小腿肌肉收縮。在足套內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后， 間隔0. 4秒時(shí)間后，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流，將被射的的血液進(jìn)一步加力加速，這樣可以達(dá)到進(jìn)一步刺激血液循環(huán)的作用；在S4間歇過程模仿人走路時(shí)、左右腳分別著地的間歇運(yùn)動(dòng)，這個(gè)間歇時(shí)間根據(jù)走路的快慢可以不同，由于本發(fā)明仿生泵氣壓沖擊部分的足套內(nèi)氣囊充氣和放氣需要一段時(shí)間，故S4間歇過程以5-20秒時(shí)間為宜。以上充氣過程、電脈沖刺激過程、間歇過程這一整個(gè)過程完全達(dá)到
7了模仿成年人按著正常速度走路時(shí)所帶來的有益效果，促進(jìn)了血液的循環(huán)。本發(fā)明的這種氣體擠壓與電刺激相結(jié)合的方法可以使人獲得行走時(shí)“生理足泵” 和“小腿肌肉泵”能夠更好地促使人體的血液循環(huán)。本發(fā)明的氣壓沖擊部分對(duì)腳底進(jìn)行氣體擠壓時(shí)產(chǎn)生的效果相當(dāng)于人行走著地時(shí)瞬間“生理足泵”對(duì)人產(chǎn)生的有益效果，電脈沖刺激部分對(duì)腿部進(jìn)行電脈沖刺激時(shí)產(chǎn)生的效果相當(dāng)于行走抬退時(shí)瞬間“小腿肌肉泵”對(duì)人產(chǎn)生的有益效果。使用本發(fā)明足底小腿仿生泵帶來的有益效果具有緩解因創(chuàng)傷或手術(shù)造成的肢體疼痛，增加肢體的活動(dòng)范圍，加快肢體功能的恢復(fù)等優(yōu)點(diǎn)；可以加快靜脈回流，增加動(dòng)脈供血，具有臨床效果和理療功效。使用本發(fā)明的足底小腿仿生泵，可以依次對(duì)人體的腳施加氣壓沖擊、對(duì)腿施加電脈沖刺激，這樣就可以達(dá)到模仿人體走路來刺激血液循環(huán)的目的。使用本發(fā)明足底小腿仿生泵的有益效果可以使非病態(tài)的正常人達(dá)到感覺舒適、愉快的狀態(tài)；對(duì)使用者的身體具有舒緩作用，能夠消除使用者的疲勞；對(duì)于平時(shí)缺乏鍛煉的人士，坐在家里或躺在床上即可享受運(yùn)動(dòng)帶來的好處。


附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖；附圖2是本發(fā)明的電脈沖刺激的一種原理圖；附圖3是本發(fā)明的氣壓沖擊部分結(jié)構(gòu)原理圖；附圖4是本發(fā)明的單路氣路動(dòng)作分解圖；附圖5是本發(fā)明的主程序流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1是本發(fā)明的一種足底小腿仿生泵的結(jié)構(gòu)示意圖，該圖中給出了電脈沖刺激的一種形式圖，本發(fā)明的一種足底小腿仿生泵的控制部分包括單片機(jī)1、按鍵裝置3、顯示器 2、蜂鳴器15、存儲(chǔ)電路18 ；氣壓沖擊部分包括氣泵7、進(jìn)氣閥門8、出氣閥門9、足套10、壓力傳感器11、四通接頭12 ；足套10內(nèi)部有氣囊。進(jìn)氣閥門8為二位二通電磁閥，出氣閥門9 為二位二通電磁閥；四通接頭12是普通的塑料四通接頭，四通接頭12分別與進(jìn)氣閥門8、 出氣閥門9、足套10內(nèi)的氣囊、壓力傳感器11相連，氣泵7與進(jìn)氣閥門8相連?？刂撇糠值膯纹瑱C(jī)1可以選用MCS-51單片機(jī)、AVR單片機(jī)、MSP430單片機(jī)、ARM控制器、DSP控制器，也可以是其他控制模塊，本發(fā)明的單片機(jī)1選用了 MCS-51系列單片機(jī)中的89S51型單片機(jī)。按鍵裝置3是矩陣鍵盤，按鍵裝置3用于向單片機(jī)1輸入各種指令，選擇工作模式(主要有左腳、右腳、雙腳三種工作模式)，可以通過按鍵裝置3設(shè)置理療時(shí)間和空氣壓力。顯示器2可以是LED數(shù)碼管顯示器，也可以是LCD液晶顯示器，本發(fā)明使用了 LCD液晶顯示器；顯示仿生泵運(yùn)行的各種信息(如工作模式、理療時(shí)間、足套10內(nèi)氣囊的空氣壓力)。蜂鳴器15主要起到蜂鳴報(bào)警的作用，當(dāng)仿生泵出現(xiàn)高壓或低壓，或出現(xiàn)某一項(xiàng)故障時(shí)顯示器2顯示相應(yīng)的故障代碼、蜂鳴器15報(bào)警同時(shí)氣囊放氣以保證安全；若仿生泵開機(jī)時(shí)出現(xiàn)這樣的故障，仿生泵將不能繼續(xù)運(yùn)行；系統(tǒng)軟件的故障檢測(cè)功能伴隨仿生泵運(yùn)行始終，氣囊出現(xiàn)氣體泄露或堵塞，蜂鳴器15都會(huì)對(duì)這樣的故障信息進(jìn)行報(bào)警提示。存儲(chǔ)電6/7頁
路18用于存儲(chǔ)主程序和各種設(shè)置好的參數(shù)，存儲(chǔ)電路18與單片機(jī)1相連。單片機(jī)1通過隔離控制裝置13與進(jìn)氣閥門8、出氣閥門9相連，通過控制其上電開關(guān)對(duì)進(jìn)氣閥門8、出氣閥門9進(jìn)行通斷控制。壓力傳感器11檢測(cè)足套10內(nèi)氣囊的壓力，壓力傳感器11檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過功放電路15進(jìn)行信號(hào)放大后，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置16與單片機(jī)1相連，壓力傳感器11將檢測(cè)到的壓力值為模擬量，壓力傳感器11通過模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置 14將其檢測(cè)到的模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量送給單片機(jī)1 ；單片機(jī)1將檢測(cè)到壓力信號(hào)、以及按鍵裝置3的信號(hào)通過軟件進(jìn)行處理后，通過隔離控制裝置13依次對(duì)進(jìn)氣閥門8、出氣閥門9 進(jìn)行順序控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)足套10內(nèi)氣囊的充放氣控制，圖中的雙箭頭表示氣體的流動(dòng)方向。仿生泵還包括電脈沖刺激部分，電脈沖刺激部分包括脈沖發(fā)生器4、脈沖發(fā)生器控制電路14、放電電極5 ；單片機(jī)1通過隔離控制裝置13與脈沖發(fā)生器控制電路14相連，脈沖發(fā)生器控制電路14與脈沖發(fā)生器4相連，脈沖發(fā)生器4與放電電極5相連。脈沖刺激部分的放電電極5為1個(gè)或2個(gè)，每個(gè)獨(dú)立的氣路都對(duì)應(yīng)有一個(gè)放電電極5。使用者在使用仿生泵時(shí)將放電電極5貼在小腿后側(cè)的腓腸肌上。圖2是本發(fā)明的電脈沖刺激的另一種形式原理圖，電脈沖刺激部分包括數(shù)字可調(diào)電位器20、大功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路21、放電電極5 ；控制部分與數(shù)字可調(diào)電位器20相連， 數(shù)字可調(diào)電位器20與大功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路21相連，大功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路21與放電電極5相連。圖3是本發(fā)明的氣壓沖擊部分結(jié)構(gòu)原理圖，本發(fā)明的氣路有兩個(gè)獨(dú)立的氣路(分別對(duì)應(yīng)左腳、右腳)，每個(gè)獨(dú)立的氣路都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)放電電極，由脈沖發(fā)生器4可以連接與左腳或右腳獨(dú)立氣路對(duì)應(yīng)的左腳或右腳放電電極。根據(jù)使用者的要求也可以設(shè)置更多個(gè)獨(dú)立的氣路以滿足一機(jī)供多人使用的要求；各個(gè)獨(dú)立氣路的進(jìn)氣閥門8并聯(lián)后接氣泵7 ；每個(gè)獨(dú)立的氣路可以對(duì)應(yīng)著獨(dú)立的脈沖發(fā)生器13，每個(gè)獨(dú)立的脈沖發(fā)生器13對(duì)應(yīng)獨(dú)立的放電電極5 ；各個(gè)獨(dú)立的氣路也可以共同使用一個(gè)的脈沖發(fā)生器13，每個(gè)獨(dú)立的氣路都對(duì)應(yīng)有一個(gè)放電電極5。氣路由氣泵7提供氣源，仿生泵上電工作后氣泵7的電源自動(dòng)接通，氣泵7開始工作。本發(fā)明中的氣泵7可以是醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)常用的微型氣泵，也可以是大型氣泵；本發(fā)明使用了控制較方便的微型氣泵。仿生泵開始工作后，單片機(jī)1分別對(duì)獨(dú)立氣路中的進(jìn)氣閥門8、出氣閥門9發(fā)出控制信號(hào)，使各個(gè)氣路中的足套10內(nèi)氣囊實(shí)現(xiàn)充放氣。單片機(jī)1先對(duì)第一路氣路的進(jìn)氣閥門 8進(jìn)行上電控制，第一路的足套10內(nèi)氣囊充氣，當(dāng)壓力傳感器11檢測(cè)到的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)1控制進(jìn)氣閥門8停止上電，第一路的足套10內(nèi)氣囊進(jìn)入保壓狀態(tài)，延時(shí)后單片機(jī)1對(duì)第一路的出氣閥門9進(jìn)行上電，當(dāng)壓力傳感器11檢測(cè)到足套10內(nèi)氣囊的壓力降到大氣壓時(shí)，單片機(jī)1控制出氣閥門9停止上電，放氣結(jié)束。圖4是本發(fā)明的單路氣路與脈沖刺激電路的工作過程分解圖，氣壓沖擊部分中進(jìn)氣閥門8的一個(gè)口與氣泵7相連，另一個(gè)口與四通接頭12相連；出氣閥門9的一個(gè)口與四通接頭12相連，另一個(gè)口則與大氣相通。四通接頭12的另外兩個(gè)口分別與足套10、壓力傳感器11相連；與該獨(dú)立氣路對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的放電電極。使用過程中使用者保持躺臥或靜坐的靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極5粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓
9沖擊部分的足套9套裝在該腿的腳上，足套9內(nèi)的氣囊正對(duì)腳心。狀態(tài)1 仿生泵啟動(dòng)后氣泵7供氣，當(dāng)進(jìn)氣閥門8上電、出氣閥門9掉電時(shí)，進(jìn)氣閥門8處于通路狀態(tài)，氣泵7的氣體經(jīng)過進(jìn)氣閥門8進(jìn)入足套10，此時(shí)出氣閥門9處于關(guān)路狀態(tài)，使足套10內(nèi)的氣體與大氣隔離，足套10充氣而增壓。狀態(tài)2 當(dāng)進(jìn)氣閥門8、出氣閥門9同時(shí)掉電時(shí)，進(jìn)氣閥門8處于關(guān)路狀態(tài)，氣泵7 與內(nèi)部氣路隔離而不能供氣，此時(shí)出氣閥門9也處于管路狀態(tài)，使足套10內(nèi)的氣體與大氣隔離，足套10內(nèi)的氣囊的氣口全部被封閉而保壓。狀態(tài)3 單片機(jī)1通過脈沖發(fā)生器控制電路14控制脈沖發(fā)生器4向放電電極5發(fā)出一個(gè)脈沖電流。同時(shí)進(jìn)氣閥門8處于關(guān)路狀態(tài)，氣泵7與內(nèi)部氣路隔離而不能供氣，此時(shí)出氣閥門9也處于管路狀態(tài)，使足套10內(nèi)的氣體與大氣隔離，足套10內(nèi)的氣囊的氣口全部被封閉處于保壓狀態(tài)。狀態(tài)4 當(dāng)進(jìn)氣閥門8掉電、出氣閥門9上電時(shí)，當(dāng)進(jìn)氣閥門8處于關(guān)閉狀態(tài)，氣泵 7與內(nèi)部氣路隔離不能供氣，而此時(shí)出氣閥門9處于通路狀態(tài)，使足套10內(nèi)的氣囊直接與大氣相通，氣囊放氣而降壓。單片機(jī)1通過發(fā)出開關(guān)信號(hào)，控制進(jìn)氣閥門8、出氣閥門9的開關(guān)而實(shí)現(xiàn)對(duì)足套10內(nèi)氣囊的充放氣。圖5是本發(fā)明的主程序流程圖，從存儲(chǔ)器18中讀取各項(xiàng)原始參數(shù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，等待“設(shè)置”鍵信號(hào)或“執(zhí)行”鍵信號(hào)。如果“執(zhí)行”鍵響應(yīng)則程序直接進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)， 如果“設(shè)置”鍵響應(yīng)則程序先進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)，設(shè)置完畢每項(xiàng)參數(shù)后，將設(shè)置的各個(gè)參數(shù)值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)電路18中，并將設(shè)置的各個(gè)參數(shù)值送給顯示器2顯示。當(dāng)各項(xiàng)參數(shù)均設(shè)置完畢之后，主程序進(jìn)入與性狀態(tài)。程序運(yùn)行之后，軟件首先設(shè)定氣路標(biāo)志符號(hào)η = 1，電脈沖刺激電路標(biāo)志符號(hào)η = 1。對(duì)第η路中進(jìn)氣閥門8進(jìn)行上電控制，同時(shí)檢測(cè)壓力傳感器11通過模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置16送來氣囊壓力值，并將壓力傳感器11實(shí)際檢測(cè)的氣囊壓力值通過顯示器2進(jìn)行顯示，當(dāng)氣囊壓力達(dá)到設(shè)定值后，對(duì)這路氣路的進(jìn)氣閥門8進(jìn)行掉電控制；通過軟件控制同時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣閥門8和出氣閥門9，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣囊的延時(shí)保壓1秒鐘時(shí)間；軟件再對(duì)這路氣路出氣閥門9進(jìn)行上電控制，同時(shí)檢測(cè)壓力傳感器11通過模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置16送來氣囊壓力值，并將壓力傳感器11實(shí)際檢測(cè)的氣囊壓力值通過顯示器2進(jìn)行顯示，當(dāng)氣囊壓力達(dá)到大氣壓之后，再對(duì)出氣閥門9進(jìn)行掉電控制。軟件控制η = 1氣路控制氣囊達(dá)到設(shè)定壓力后，軟件控制η = 1 電脈沖刺激電路工作，軟件通過脈沖發(fā)生器控制電路14實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖發(fā)生器4的控制、脈沖發(fā)生器4向放電電極5發(fā)出一個(gè)電脈沖。延時(shí)后判斷一個(gè)周期(n = 2)是否結(jié)束，如果未完成(η < 3)則對(duì)下一路進(jìn)行相同操作。當(dāng)軟件對(duì)兩路進(jìn)行完依次操作后，循環(huán)周期m減一，檢測(cè)循環(huán)周期m是否等于0。 如果等于0，則程序返回，否則程序進(jìn)入下一個(gè)周期運(yùn)行，再繼續(xù)對(duì)第一路進(jìn)行操作。
權(quán)利要求
1.一種足底小腿仿生泵，所述足底小腿仿生泵包括控制部分、氣壓沖擊部分，控制部分對(duì)氣壓沖擊部分進(jìn)行控制；其特征在于控制部分還對(duì)電脈沖刺激部分進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足底小腿仿生泵，其特征在于電脈沖刺激部分包括脈沖發(fā)生器控制電路(14)、脈沖發(fā)生器0)、放電電極(5)； 控制部分通過隔離控制裝置(1 與脈沖發(fā)生器控制電路(14)相連，所述脈沖發(fā)生器控制電路(14)與脈沖發(fā)生器(4)相連，所述脈沖發(fā)生器(4)與放電電極( 相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足底小腿仿生泵，其特征在于電脈沖刺激部分包括數(shù)字可調(diào)電位器(20)、大功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路(21)、放電電極(5)；控制部分與數(shù)字可調(diào)電位器00)相連，數(shù)字可調(diào)電位器00)與大功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路相連，大功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路與放電電極(5)相連。
4.一種使用權(quán)利要求1-3所述足底小腿仿生泵的方法，其特征在于足底小腿仿生泵的控制部分依次分步控制氣壓沖擊部分對(duì)人體的腳底施加氣壓沖擊、控制電脈沖刺激部分對(duì)小腿肌肉施加電脈沖刺激。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極( 粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套(9)套裝在該腿的腳上；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵(7)對(duì)足套(10)內(nèi)氣囊充氣，足套(9)內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后；足套(9)內(nèi)氣囊的壓力維持一段時(shí)間后，放掉足套(10)氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套(9)內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后，間隔一段時(shí)間，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極(5)向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流； S4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)一段時(shí)間； S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極( 粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套(9)套裝在該腿的腳上，足套(9)內(nèi)的氣囊正對(duì)腳心；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵(7)對(duì)足套(10)內(nèi)氣囊充氣，足套(9)內(nèi)氣囊的壓力在0. 1-0. 3秒內(nèi)達(dá)到設(shè)定壓力；足套(9)內(nèi)氣囊的壓力維持1-2 秒時(shí)間后，放掉足套(10)氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套(9)內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后，間隔0. 2-0. 6秒時(shí)間， 控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極(5)向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流； S4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)5-20秒時(shí)間； S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極(5)粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套(9)套裝在該腿的腳上，足套(9)內(nèi)的氣囊正對(duì)腳心；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵(7)對(duì)足套(10)內(nèi)氣囊充氣，足套(9)內(nèi)氣囊的壓力在0.2秒內(nèi)達(dá)到設(shè)定壓力；足套(9)內(nèi)氣囊的壓力維持1-2秒時(shí)間后，放掉足套(10)氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套(9)內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后，間隔0. 2秒時(shí)間，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極(5)向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流； S4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)5-20秒時(shí)間； S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極( 粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套(9)套裝在該腿的腳上；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵(7)對(duì)足套(10)內(nèi)氣囊充氣，足套(9)內(nèi)氣囊的壓力達(dá)到設(shè)定壓力后；足套(9)內(nèi)氣囊的壓力維持一段時(shí)間后，放掉足套(10)氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套(9)內(nèi)氣囊開始脈沖充氣后，間隔一段時(shí)間，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極(5)向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流； S4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)一段時(shí)間； S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步驟Sl準(zhǔn)備過程使用者保持靜止?fàn)顟B(tài)，將電脈沖刺激部分的放電電極( 粘貼在使用者小腿的腓腸肌肉上，同時(shí)將氣壓沖擊部分的足套(9)套裝在該腿的腳上，足套(9)內(nèi)的氣囊正對(duì)腳心；S2氣壓沖擊過程所述控制部分控制氣壓沖擊部分的氣泵(7)對(duì)足套(10)內(nèi)氣囊充氣，足套(9)內(nèi)氣囊的壓力在0.2秒內(nèi)達(dá)到設(shè)定壓力；足套(9)內(nèi)氣囊的壓力維持1-2秒時(shí)間后，放掉足套(10)氣囊內(nèi)的高壓氣體；S3電脈沖刺激過程在足套(9)內(nèi)氣囊開始脈沖充氣后，間隔0.4秒時(shí)間，控制部分控制電脈沖刺激部分的放電電極(5)向小腿肌肉發(fā)出脈沖刺激電流； S4間歇過程所述足底小腿仿生泵保持靜態(tài)5-20秒時(shí)間； S5持續(xù)反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟，直至使用者獲得滿意的效果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種足底小腿仿生泵及使用方法，屬于氣動(dòng)按摩技術(shù)領(lǐng)域。所述足底小腿仿生泵包括控制部分、氣壓沖擊部分、電脈沖刺激部分；使用本發(fā)明的足底小腿仿生泵的步驟包括S1準(zhǔn)備過程，S2充氣過程，S3電脈沖刺激過程，S4間歇過程，反復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4步驟。本發(fā)明的足底小腿仿生泵具有加快靜脈回流，增加動(dòng)脈供血，具有消除肢體水腫，治療和改善下肢缺血癥狀的功效。
文檔編號(hào)A61N1/36GK102525790SQ20111035442
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者崔垚 申請(qǐng)人:大連萊博泰克科技發(fā)展有限公司