專利名稱：一種便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子治療儀器，尤其是指一種便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器。
背景技術(shù)：
分娩過程中由于子宮收縮會引起異常劇烈的疼痛，產(chǎn)婦緊張、焦慮和驚恐的心理狀態(tài)也會引起體內(nèi)一系列神經(jīng)內(nèi)分泌的反應(yīng)，使腎上腺皮質(zhì)激素、皮質(zhì)醇、兒茶酚胺、內(nèi)啡呔等與疼痛相關(guān)的物質(zhì)濃度增高，疼痛反應(yīng)加劇。體內(nèi)兒茶酚胺增加會使得產(chǎn)婦血管收縮和心血管壓力過大，氧耗增加子宮收縮受影響，同時胎盤血流減少會潛在引起胎兒酸中毒。因此恰當(dāng)?shù)姆置滏?zhèn)痛不僅降低產(chǎn)婦分娩時的痛苦，更重要的是，它能夠減少產(chǎn)婦不必要的耗氧量和能量消耗，防止母嬰代謝性酸中毒的發(fā)生，提高產(chǎn)程進(jìn)展的速度，降低產(chǎn)后出血率。同時，它還可以避免子宮胎盤血流量的減少，從而改善胎兒氧合狀態(tài)，降低胎兒缺氧及新生兒窒息狀況的出現(xiàn)?，F(xiàn)有的分娩鎮(zhèn)痛儀器多種多樣，然而鎮(zhèn)痛效果一直不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種鎮(zhèn)痛效果好、便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器；通過對產(chǎn)婦背部特定部位進(jìn)行電刺激，有效促使人體自身分泌鎮(zhèn)痛物質(zhì)阿片肽，阻斷來自子宮底和子宮體的中樞神經(jīng)疼痛信息傳導(dǎo)通路，迅速使產(chǎn)婦劇烈疼痛降至可忍受的輕微疼痛。
本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器，包括外殼、按鍵模塊、顯示模塊、安裝在外殼內(nèi)的控制電路、連接儀器與人體的表面貼片電極，所述控制電路包括升壓電路、雙向脈沖波產(chǎn)生與輸出電路、恒定脈沖電流控制電路。所述升壓電路包括第一三極管、第二三極管、第三三極管和第四三極管；其中，第一三極管集電極接到VCC1，發(fā)射極連接到第二三極管的發(fā)射極，第一三極管和第二三極管的基極并聯(lián)并經(jīng)電阻連接到控制芯片的控制引腳PCtrl端，第二三極管的集電極連接到地；第一三極管與第二三極管串聯(lián)工作使得A點和B點電位相等；第三三極管和第四三極管的集電極并聯(lián)后再經(jīng)電感接到VCC1，第三三極管和第四三極管的基極并聯(lián)后再與第一三極管和第二三極管的發(fā)射極相連，第三三極管和第四三極管的發(fā)射極接到地，第三三極管和第四三極管的集電極經(jīng)過二極管連接到電解電容的正端，電解電容的負(fù)端連接到地；升壓電路的輸出端UCC由電解電容正端引出。所述雙向脈沖波產(chǎn)生與輸出電路包括控制芯片，該控制芯片的引腳端VCtrl-1、控制芯片的引腳端VCtrl-2分別通過第二電阻和第六電阻連接到第五三極管、第九三極管的基極，用以輸出雙向脈沖波產(chǎn)生的控制信號；輸出電極的正端通過電感連接到第六三極管的集電極和第H 三極管的發(fā)射極，輸出電極的負(fù)端通過電感連接到第十三極管的集電極和第七三極管的發(fā)射極，第七三極管和第十一三極管的集電極經(jīng)采樣電阻連接到地，同時采樣電阻一端連接到控制芯片的采樣引腳端AD_P ;當(dāng)控制芯片引腳端VCtrl-1輸出高電平、控制芯片引腳端VCtrl-2輸出低電平時，第五三極管、第六三極管、第七三極管、第八三極管導(dǎo)通，輸出端為正端電位高、負(fù)端電位低的正向波形；當(dāng)控制芯片引腳端VCtrl-1輸出低電平、VCtrl-2輸出高電平時，第九三極管、第十三極管、第十一三極管、第十二三極管導(dǎo)通，輸出端為正端電位低、負(fù)端電位高的負(fù)向波形；這樣在輸出端即可獲得雙向脈沖波。所述恒定脈沖電流控制電路，包括采樣電阻、穩(wěn)壓管、和控制芯片；采樣電阻一端連接到控制芯片的采樣引腳端，另一端接地；控制芯片通過采樣引腳采集采樣電阻兩端的電壓，實時監(jiān)測輸出刺激強度。本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及效果:本便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器,產(chǎn)婦根據(jù)自身的疼痛情況預(yù)設(shè)定刺激模式和刺激強度，儀器即工作在預(yù)設(shè)的穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)出刺激脈沖，通過貼片電極作用到人體。產(chǎn)婦在使用過程中可以隨時轉(zhuǎn)換刺激模式調(diào)節(jié)刺激強度以獲得最理想的鎮(zhèn)痛效果。本實用新型屬非藥物類分娩陣痛儀器，體積小重量輕，操作簡便易行，無明顯副作用，非常適于家庭和婦產(chǎn)科臨床應(yīng)用。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖。圖2為升壓電路原理圖。圖3是雙向脈沖波產(chǎn)生與輸出電路和恒定脈沖電流控制電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。實施例如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器，包括外殼、按鍵模塊、顯示模塊、安裝在外殼內(nèi)的控制電路、連接儀器與人體的表面貼片電極，其特征在于:所述控制電路包括升壓電路、雙向脈沖波產(chǎn)生與輸出電路、恒定脈沖電流控制電路。所述升壓電路包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3和第四三極管Q4 ；其中，第一三極管Ql集電極接到VCCl (3V)，發(fā)射極連接到第二三極管Q2的(PNP型三極管)發(fā)射極，第一三極管Ql和第二三極管Q2的基極并聯(lián)并經(jīng)電阻Rl (IK)連接到控制芯片的控制引腳(PCtrl)端，第二三極管Q2的集電極連接到地；第一三極管Ql與第二三極管Q2串聯(lián)工作使得A點、B點電位相等；第三三極管Q3 (NPN型三極管)和第四三極管Q4 (NPN型三極管)的集電極并聯(lián)后再經(jīng)電感LI接到VCCl，第三三極管Q3和第四三極管Q4的基極并聯(lián)后再與第一三極管Ql和第二三極管Q2的發(fā)射極相連，第三三極管Q3和第四三極管Q4的發(fā)射極接到地，第三三極管Q3和第四三極管Q4的集電極經(jīng)過二極管Dl連接到電解電容Cl的正端，電解電容Cl的負(fù)端連接到地；升壓電路的輸出端UCC由電解電容Cl正端引出。升壓電路利用電感的儲能作用和電容對電壓的保持作用，通過控制芯片產(chǎn)生脈沖波形控制組合開關(guān)管的通斷，使得組合開關(guān)管的飽和導(dǎo)通狀態(tài)更加理想進(jìn)而實現(xiàn)在瞬間完成開關(guān)轉(zhuǎn)換控制。升壓過程如下:控制芯片通過引腳端PCtrl將升壓控制脈沖波輸出，在升壓控制脈沖波的高電平Ton期間，由第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3和第四三極管Q4構(gòu)成的組合開關(guān)管導(dǎo)通，電感LI電流不斷增加，保持該高電平直至電感LI電流達(dá)到最大值，此時電感LI儲能最大。升壓控制脈沖波的低電平Toff期間，組合開關(guān)管截至，電感LI將能量釋放向電解電容Cl，電解電容Cl電壓升高，保持該低電平直至電感LI能量完全釋放。這樣在一個周期Ton+Toff內(nèi)電解電容Cl電壓升高到最大值。電路在升壓控制脈沖波的作用下不斷重復(fù)上述過程，使得輸出電壓升高。系統(tǒng)控制升壓輸出的過程是保持Ton不變，改變Toff。減小Toff，則電路在單位時間內(nèi)工作周期增多，輸出電壓升高；增大TofT，則電路在單位時間內(nèi)工作周期減少，輸出電壓降低。所述雙向脈沖波產(chǎn)生與輸出電路包括控制芯片，該控制芯片的引腳端VCtrl-1、控制芯片的引腳端VCtrl-2分別通過第二電阻R2、第六電阻R6連接到第五三極管Q5、第九三極管Q9的基極，用以輸出雙向脈沖波產(chǎn)生的控制信號；輸出電極的正端OUT+通過電感L2連接到第六三極管Q6 (PNP)的集電極和第十一三極管Qll (PNP)的發(fā)射極，輸出電極的負(fù)端OUT-通過電感L3連接到第十三極管QlO (PNP)的集電極和第七三極管Q7 (PNP)的發(fā)射極，第七三極管Q7和第十一三極管Qll的集電極經(jīng)采樣電阻RlO連接到地，同時采樣電阻RlO一端連接到控制芯片的采樣引腳端(AD_P);當(dāng)控制芯片引腳端VCtrl-1輸出高電平、控制芯片引腳端VCtrl-2輸出低電平時，第五三極管Q5、第六三極管Q6、第七三極管Q7、第八三極管Q8導(dǎo)通,輸出端為正端OUT+電位高、負(fù)端OUT-電位低的正向波形；當(dāng)控制芯片引腳端VCtrl-1輸出低電平、VCtrl-2輸出高電平時，第九三極管Q9、第十三極管Q10、第i^一三極管Q11、第十二三極管Q12導(dǎo)通，輸出端為正端OUT+電位低、負(fù)端OUT-電位高的負(fù)向波形；這樣在輸出端即可獲得雙向脈沖波?？刂菩酒a(chǎn)生脈沖波形，通過雙向脈沖波產(chǎn)生電路，將升壓電路輸出的較高電壓調(diào)整為預(yù)設(shè)刺激模式的波形，然后通過人體表面貼片電極將刺激施加到人體特定部位，達(dá)到鎮(zhèn)痛目的；當(dāng)使用者通過按鍵操作改變刺激模式時，控制芯片引腳Vctrl_l、控制芯片引腳Vctrl_2兩個引腳產(chǎn)生的控制波形轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模式對應(yīng)的波形，此時輸出端會輸出一個相同波形。所述恒定脈沖電流控制電路，包括采樣電阻R10、穩(wěn)壓管D2、和控制芯片；采樣電阻RlO —端連接到控制芯片的采樣引腳端AD_P，另一端接地；控制芯片通過采樣引腳AD_P采集采樣電阻RlO兩端的電壓，實時監(jiān)測輸出刺激強度。當(dāng)人工選定刺激模式和刺激強度之后，本儀器在該模式下輸出穩(wěn)定的刺激電流，當(dāng)輸出外接人體電阻變化時，控制芯片自動調(diào)節(jié)升壓電路控制波形的低電平時間Toff，使得輸出刺激電流始終穩(wěn)定在預(yù)設(shè)刺激強度。恒定電流的控制與實現(xiàn)過程是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，不需要外界人為干預(yù)。由圖2、圖3可知，流經(jīng)輸出端的電流與采樣電阻RlO的電流相同。因此通過采集采樣電阻RlO的電壓值并進(jìn)行相關(guān)計算，即可得知輸出端的輸出電流。當(dāng)使用者選定刺激模式和刺激強度之后，控制芯片可以根據(jù)采樣電阻RlO的電壓來自動控制升壓脈沖的占空t匕，進(jìn)而實現(xiàn)電流的恒流輸出。目前，現(xiàn)有的分娩鎮(zhèn)痛儀，雖然功能齊全(可以同時檢測產(chǎn)婦血壓、脈搏等生理參數(shù)，某些參數(shù)與其他監(jiān)護(hù)儀 器功能重復(fù))，但是都是通過市電供電，儀器體積龐大使用不便，而且是由專門醫(yī)師進(jìn)行操作，耗費人力資源。本實用新型可使用兩節(jié)干電池供電，在保證實現(xiàn)鎮(zhèn)痛效果的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了產(chǎn)婦自主操作、恒定脈沖電流控制、輕便易用等特點，更具推廣性和臨床意義。如上所述，便可較好地實現(xiàn)本實用新型。本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變 、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器，包括外殼、按鍵模塊、顯不模塊、安裝在外殼內(nèi)的控制電路、連接儀器與人體的表面貼片電極，其特征在于:所述控制電路包括升壓電路、雙向脈沖波產(chǎn)生與輸出電路、恒定脈沖電流控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器，其特征在于:所述升壓電路包括第一三極管、第二三極管、第三三極管和第四三極管； 其中，第一三極管集電極接到VCC1，發(fā)射極連接到第二三極管的發(fā)射極，第一三極管和第二三極管的基極并聯(lián)并經(jīng)電阻連接到控制芯片的控制引腳PCtrl端，第二三極管的集電極連接到地；第一三極管與第二三極管串聯(lián)工作使得A點、B點電位相等； 第三三極管和第四三極管的集電極并聯(lián)后再經(jīng)電感接到VCCl，第三三極管和第四三極管的基極并聯(lián)后再與第一三極管和第二三極管的發(fā)射極相連，第三三極管和第四三極管的發(fā)射極接到地，第三三極管和第四三極管的集電極經(jīng)過二極管連接到電解電容的正端，電解電容的負(fù)端連接到地；升壓電路的輸出端UCC由電解電容正端引出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器，其特征在于:雙向脈沖波產(chǎn)生與輸出電路包括控制芯片，該控制芯片的引腳端VCtrl-1、控制芯片的引腳端VCtrl-2分別通過第二電阻和第六電阻連接到第五三極管、第九三極管的基極，用以輸出雙向脈沖波產(chǎn)生的控制信號；輸出電極的正端通過電感連接到第六三極管的集電極和第十一三極管的發(fā)射極，輸出電極的負(fù)端通過電感連接到第十三極管的集電極和第七三極管的發(fā)射極，第七三極管和第十一三極管的集電極經(jīng)采樣電阻連接到地，同時采樣電阻一端連接到控制芯片的采樣引腳端AD_P ;當(dāng)控制芯片引腳端VCtrl-1輸出高電平、控制芯片引腳端VCtrl-2輸出低電平時，第五三極管、第六三極管、第七三極管、第八三極管導(dǎo)通，輸出端為正端電位高、負(fù)端電位低的正向波形；當(dāng)控制芯片引腳端VCtrl-1輸出低電平、VCtrl-2輸出高電平時,第九三極管、第十三極管、第^ 三極管、第十二三極管導(dǎo)通，輸出端為正 端電位低、負(fù)端電位高的負(fù)向波形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器，其特征在于:所述恒定脈沖電流控制電路，包括采樣電阻、穩(wěn)壓管、和控制芯片；采樣電阻一端連接到控制芯片的采樣引腳端AD_P，另一端接地；控制芯片通過采樣引腳AD_P采集采樣電阻兩端的電壓，實時監(jiān)測輸出刺激強度。
專利摘要本實用新型公開了一種便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器，包括外殼、按鍵模塊、顯示模塊、安裝在外殼內(nèi)的控制電路、連接儀器與人體的表面貼片電極，其特征在于所述控制電路包括升壓電路、雙向脈沖波產(chǎn)生與輸出電路、恒定脈沖電流控制電路。升壓電路根據(jù)預(yù)設(shè)刺激強度將由3V電壓升高到滿足刺激要求的電壓，脈沖波形控制電路的輸出調(diào)整為與預(yù)設(shè)波形一致且幅值滿足刺激強度的波形，恒定電流控制電路預(yù)設(shè)刺激電流強度的恒流輸出，通過電極作用到人體，促使人體自身分泌鎮(zhèn)痛物質(zhì)阿片肽，阻斷來自子宮底和子宮體的中樞神經(jīng)疼痛信息傳導(dǎo)通路，迅速使產(chǎn)婦劇烈疼痛降至可忍受的輕微疼痛。逐漸調(diào)節(jié)刺激頻率和強度，可以獲得最大鎮(zhèn)痛效果。
文檔編號A61N1/36GK203154605SQ201320131200
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者楊榮騫, 呂瑞雪 申請人:華南理工大學(xué)