專利名稱：雙極性通用神經(jīng)電刺激儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別是一種輸出雙極性電流的電刺激儀。
背景技術(shù)：
電刺激儀是一種低頻脈沖電流發(fā)生器，通過電極刺激一組和多組肌肉，誘發(fā)肌肉群運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)類似正常人的自主運(yùn)動，以恢復(fù)患者肌肉以及肌群功能，幫助患者恢復(fù)正常的運(yùn)動功能。具體臨床技術(shù)王要體現(xiàn)在上下肢運(yùn)動康復(fù)治療、排尿功能康復(fù)治療、排便功能康復(fù)治療等?，F(xiàn)有的電刺激產(chǎn)品都是單一部位的電刺激儀。這些電刺激產(chǎn)品種類，有治療足下垂使用的貼服于腓神經(jīng)的表面電極和與之匹配的電刺激儀主機(jī)，也有適合膀胱腔內(nèi)刺激的長導(dǎo)管電極和專有功能性電刺激儀主機(jī)，還有刺激骶神經(jīng)的針式植入電極和專用功能性電刺激儀主機(jī)。但這些電刺激儀的各部位刺激電極與功能性電刺激主機(jī)接口一致性差,性能指標(biāo)單一，一臺電刺激儀主機(jī)產(chǎn)生的刺激電流無法滿足多個(gè)種類電極的需求，完成多個(gè)部位的電刺激治療需要多臺電刺激儀主機(jī)與電機(jī)相配合，使用不便，為滿足所有治療部位的治療，需要購置的電刺激儀主機(jī)數(shù)量多，成本高。已有的功能性電 刺激儀電流發(fā)生技術(shù)，都是驅(qū)動產(chǎn)生單脈沖刺激電流，這種單極性脈沖容易使電極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生不利于人體的物質(zhì)，甚至可能導(dǎo)致人體皮膚腐爛，再者單極性脈沖會破壞人體自體綜合生理平衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，它可以為人體提供雙極性刺激電流，同時(shí)可以配備多種電極，為特定電極提供對應(yīng)的雙極性刺激電流。本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括有電源?！缞A、低壓差穩(wěn)壓電路、微控制器、斬波升壓電路、H橋斬波電路、電極I和電極II，電源模塊通過低壓差穩(wěn)壓電路為微控制器供電，并為斬波升壓電路供電，微控制器發(fā)送電壓控制脈沖信號到斬波升壓電路，斬波升壓電路為H橋斬波電路提供工作電源，微控制器發(fā)送第一波形控制信號N，到H橋斬波電路的N信號接收端，微控制器發(fā)送第二波形控制信號P，到H橋斬波電路的P信號接收端，電極I和電極11通過接口電路分別連接到H橋斬波電路的正脈沖輸出端和負(fù)脈沖輸出端。進(jìn)一步，所述電刺激儀還包括有與微控制器連接的藍(lán)牙通信模塊和與微控制器連接的液晶顯示屏。進(jìn)一步，所述電刺激儀還包括有與微控制器連接的人機(jī)交互鍵盤。進(jìn)一步，所述電極I和電極I:[為經(jīng)皮骶神經(jīng)刺激電極、經(jīng)皮陰部神經(jīng)電刺激電極、經(jīng)皮胚神經(jīng)電刺激電極和經(jīng)皮足底電刺激電極中的其中一種，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于30Hz，強(qiáng)度小于20mA，脈沖寬度為0.2ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。
進(jìn)一步，所述電極I和電極11力會陰電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于30Hz，強(qiáng)度小于10mA，脈沖寬度為0.04 0.2ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。 進(jìn)一步，所述電極I和電極11為直腸肛門電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率為20 40Hz，強(qiáng)度小于25mA，脈沖寬度為0.05 0.1ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1o進(jìn)一步，所述電極I和電極II為陰莖或陰蒂背神經(jīng)電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于5Hz，強(qiáng)度小于30mA，脈沖寬度為0.2ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。進(jìn)一步，所述電極I和電極II力膀胱內(nèi)電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于10 50HZ，強(qiáng)度小于30mA，脈沖寬度為1ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。進(jìn)一步，所述電極I和電極11為陰道電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于20 40Hz，強(qiáng)度小于10mA，脈沖寬度為1ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。進(jìn)一步，所述電極I和電極II力經(jīng)皮腓神經(jīng)電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于20 45Hz，強(qiáng)度小于10mA，脈沖寬度為0.1 1ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過調(diào)節(jié)微處理器即可控制H橋斬波電路輸出的雙極性刺激電流的大小、刺激頻率、正負(fù)脈沖比例和脈沖寬度，在確定了治療部位后，選擇對應(yīng)的電極，通過接口電路與H橋斬波電路輸出端連接，再通過調(diào)節(jié)微處理器得到對應(yīng)的雙極性刺激電流，就可以實(shí)現(xiàn)人體治療。有效地解決了一臺電刺激儀只能用于一個(gè)部位治療的問題，使用方便的同時(shí)顯著的降低了購置成本。

本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實(shí)現(xiàn)和獲得。


本發(fā)明的

如下。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為波形控制信號與雙極性刺激電流的波形關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，包括有電源模塊、低壓差穩(wěn)壓電路、微控制器、斬波升壓電路、H橋斬波電路、電極I和電極11電源模塊通過低壓差穩(wěn)壓電路為微控制器供電，并為斬波升壓電路供電，微控制器發(fā)送電壓控制脈沖信號到斬波升壓電路，斬波升壓電路為H橋斬波電路提供工作電源，微控制器發(fā)送第一波形控制信號N，到H橋斬波電路的N信號接收端，微控制器發(fā)送第二波形控制信號P，到H橋斬波電路的P信號接收端，電極I和電極通過接口電路分別連接到H橋斬波電路的正脈沖輸出端和負(fù)脈沖輸出端。工作時(shí)，微處理器生成第一波形控制信號N和第二波形控制信號P作為H橋斬波電路的輸入，經(jīng)過H橋斬波電路處理后輸出雙極性刺激電流，根據(jù)H橋斬波電路的電路特性，輸出的雙極性刺激電流的脈沖寬度和正負(fù)脈沖比例由成第一波形控制信號N和第二波形控制信號P決定，輸出的雙極性刺激電流的大小由工作電源的大小決定，根據(jù)斬波升壓電路的電路特性，通過調(diào)節(jié)微處理器生成的電壓控制脈沖信號的占空比，可以控制斬波升壓電路輸出的工作電源的大小。將整個(gè)治療過程分為多個(gè)工作周期，工作周期包括有脈沖時(shí)間段Tl和死區(qū)時(shí)間段T2。在脈沖時(shí)間段Tl內(nèi)，微處理器產(chǎn)生并輸出第一波形控制信號N和第二波形控制信號P ;在死區(qū)時(shí)間段T2內(nèi)，微處理器不產(chǎn)生信號。根據(jù)治療需求，可以調(diào)節(jié)脈沖時(shí)間段Tl和死區(qū)時(shí)間段T2的時(shí)間長短。在脈沖時(shí)間段Tl內(nèi)，通過調(diào)節(jié)第一波形控制信號N和第二波形控制信號P來輸出不同雙極性刺激電流。第一波形控制信號N和第二波形控制信號P均為正脈沖信號，第一波形控制信號N輸出高電平時(shí)，第二波形控制信號P輸出為零電位，反之第二波形控制信號P輸出高電平時(shí)，第一波形控制信號N為零電位。H橋斬波電路為現(xiàn)有技術(shù)，H橋斬波電路的電路特性決定了波形控制信號與雙極性刺激電流的關(guān)系，如圖2所示。雙極性刺激電流的脈沖寬度由第一波形 控制信號N和第二波形控制信號P的脈沖寬度決定，雙極性刺激電流的正負(fù)脈沖比例由第一波形控制信號N和第二波形控制信號P的波形決定。所述電刺激儀還包括有與微控制器連接的藍(lán)牙通信模塊、與微控制器連接的液晶顯示屏和與微控制器連接的人機(jī)交互鍵盤。藍(lán)牙通信模塊用于與手機(jī)、平板電腦等智能終端的通信，智能終端可以調(diào)節(jié)微處理器的參設(shè)置。顯示屏用于顯示和人機(jī)交互鍵盤為微控制器的人機(jī)交互界面，液晶顯示屏用于顯示脈沖寬度、刺激頻率、電流強(qiáng)度和雙極性波形種類等信息。H橋斬波電路連接不同電極時(shí)，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率信號強(qiáng)度、脈沖寬度和正負(fù)脈沖比均不同。電極I和電極II為經(jīng)皮骶神經(jīng)刺激電極、經(jīng)皮陰部神經(jīng)電刺激電極、經(jīng)皮胚神經(jīng)電刺激電極和經(jīng)皮足底電刺激電極中的其中一種，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于30Hz，強(qiáng)度小于20mA,脈沖寬度為0.2ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。電極I和電極11為會陰電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于30Hz，強(qiáng)度小于10mA，脈沖寬度為0.04 0.2ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。電極I和電極11力直腸肛門電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率為20 40Hz，強(qiáng)度小于25mA，脈沖寬度為0.05 0.lms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。電極I和電極11為陰莖或陰蒂背神經(jīng)電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于5Hz，強(qiáng)度小于30mA，脈沖寬度為0.2ms,正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。電極I和電極II為膀胱內(nèi)電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于10 50Hz，強(qiáng)度小于30mA，脈沖寬度為1ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。電極I和電極II為陰道電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于20 40Hz，強(qiáng)度小于10mA，脈沖寬度為1ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。
電極I和電極11為經(jīng)皮腓神經(jīng)電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于20 45Hz，強(qiáng)度小于10mA，脈沖寬度為0.1 lms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。最后說 明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電刺激儀包括有電源模塊、低壓差穩(wěn)壓電路、微控制器、斬波升壓電路、H橋斬波電路、電極I和電極II，電源模塊通過低壓差穩(wěn)壓電路為微控制器供電，并為斬波升壓電路供電，微控制器發(fā)送電壓控制脈沖信號到斬波升壓電路，斬波升壓電路為H橋斬波電路提供工作電源，微控制器發(fā)送第一波形控制信號N，到H橋斬波電路的N信號接收端，微控制器發(fā)送第二波形控制信號P，到H橋斬波電路的P信號接收端，電極I和電極II通過接口電路分別連接到H橋斬波電路的正脈沖輸出端和負(fù)脈沖輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電刺激儀還包括有與微控制器連接的藍(lán)牙通信模塊和與微控制器連接的液晶顯示屏。
3.如權(quán)利要求1所述的雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電刺激儀還包括有與微控制器連接的人機(jī)交互鍵盤。
4.如權(quán)利要求1所述的雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電極I和電極II為經(jīng)皮骶神經(jīng)刺激電極、經(jīng)皮陰部神經(jīng)電刺激電極、經(jīng)皮胚神經(jīng)電刺激電極和經(jīng)皮足底電刺激電極中的其中一種，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于30Hz,強(qiáng)度小于20mA,脈沖寬度為0.2ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。
5.如權(quán)利要求1所述的雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電極I和電極II為會陰電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于30Hz，強(qiáng)度小于10mA，脈沖寬度為0.04 0.2ms,正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。
6.如權(quán)利要求1所述的雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電極I和電極II為直腸肛門電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率為20 40Hz，強(qiáng)度小于25mA，脈沖寬度為0.05 0.1ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。
7.如權(quán)利要求1所述的雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電極I和電極II為陰莖或陰蒂背神經(jīng)電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于5Hz，強(qiáng)度小于30mA，脈沖寬度為0.2ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。
8.如權(quán)利要求1所述的雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電極I和電柳I為膀胱內(nèi)電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于10 50Hz,強(qiáng)度小于30mA,脈沖寬度為Ims,正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。
9.如權(quán)利要求1所述的雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電極I和電極II為陰道電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于20 40Hz,強(qiáng)度小于IOmA,脈沖寬度為Ims,正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。
10.如權(quán)利要求1所述的雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，其特征在于:所述電極I和電極II為經(jīng)皮腓神經(jīng)電刺激電極，H橋斬波電路輸出的信號刺激頻率小于20 45Hz，強(qiáng)度小于10mA，脈沖寬度為0.1 1ms，正脈沖和負(fù)脈沖比例為1:1。
全文摘要
雙極性通用神經(jīng)電刺激儀，涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，所述電刺激儀包括有電源模塊、低壓差穩(wěn)壓電路、微控制器、斬波升壓電路、H橋斬波電路、電極和電極。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)微處理器即可控制H橋斬波電路輸出的雙極性刺激電流的大小、正負(fù)脈沖比例和脈沖寬度，在確定了治療部位后，選擇對應(yīng)的電極，通過接口電路與H橋斬波電路輸出端連接，再通過調(diào)節(jié)微處理器得到對應(yīng)的雙極性刺激電流，就可以實(shí)現(xiàn)人體治療。有效地解決了一臺電刺激儀只能用于一個(gè)部位治療的問題，使用不便的同時(shí)顯著的降低了購置成本。
文檔編號A61N1/36GK103212157SQ20131014732
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者李耀, 陳健, 馬磊, 張為, 施益智, 廖利民 申請人:重慶綠色智能技術(shù)研究院