[实用新型]音乐调制的经皮电神经刺激疼痛治疗仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是为人类治病的医疗仪器，特别是应用于疼痛治疗的音乐调制的经皮电神经刺激疼痛治疗仪。

背景技术

根据医疗原理，刺激人体穴位时会激活内源性阿片系统，促使释放内源性阿片肽；刺激粗神经纤维，关闭闸门，抑制痛觉传入；改善局部血液循环，加速清除致痛物质。目前使用的TENS镇痛仪存在下述问题，1)程序模式固定，人体很容易产生适应性和耐受性，影响治疗效果；2)刺激单调，不能满足患者的个性化要求。使用单纯音乐疗法对于中度以上疼痛效果欠佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种音乐调制的经皮电神经刺激疼痛治疗仪，它是由机盒、按键电路、单片机电路、升压电路、输出电路、音频处理电路和电源电路组成。图1为方框原理图，图2为电路原理图，单片机电路是以单片机芯片为核心，按键电路的K1接入单片机芯片的10脚，单片机芯片的11、12、13、14脚接输出电路的输入端，输出电路的输出端接插孔J3再外接输出探头，升压电路的输入与单片机芯片的18脚相连接，升压电路的输出通过R19、R20中间头与输出电路Q11、Q13的发射极相连接，升压电路的输出通过R19、R20与音频处理电路的输出相连接，音频处理电路的输入通过插孔J1与外接MP3相连接，电源电路的12V稳压电路的输入端与单片机芯片的8脚相连接。

下面详述各电路的结构。

1、单片机电路如图3所示，单片机是仪器的核心，本仪表选用MicroChip公司的28dsPIC30F2010单片机芯片，该芯片是改进的哈弗结构，优化过的C编译器指令集，具有84跳具备灵活寻址模式的基本指令，片内16位闪存数字信号控制器，1KB片内EEPROM，具有4个占空比发生器，具有4种工作模式的专用时基，6个PWM输出通道，每个通道有互补或者独立的输出模式。本仪器使用了4个PWM输出通道和一个定时器做波形输出，PA+、PA-、PB+和PB-为PWM输出，PV2为定时器输出。以一路波形输出为例，PA+和PA-交替输出高电平一次，完成一次电刺激，这种交替为固定频率。PV2输出电平从本次高电平到来，至下次高电平到来为一个周期，PV2的变化频率即是仪器的波形频率，波形时序图如图4所示

2、升压电路如图5所示，升压电路由Q2、D3、L2和C6组成，其中Q2为晶体管9013，D3为1N4007，它把输入的周期脉冲信号幅度放大，升至53V。D4、D6单向导通，使C6只能通过D3充电。电路中Vright和Vleft分别连接音频处理电路的左声道和右声道的输出，它用来调制升压电路的幅度。VD1和VD2分别是这两路调制脉冲的输出。

3、输出电路如图6所示，输出电路由4个2N5551和2个2N5401组成，它对升压电路的输出电压信号扩流，其中Q3、Q4和Q11为一组，对应插孔J3的第2脚，Q8、Q9和Q13为一组，对应插孔J3的第1脚，当VD1为高PA+也为高时Q3、Q11导通，J3输出是2脚高，1脚低。当PA-为高时Q8、Q13导通，J3输出是1脚高，2脚低。通过调节分压电路中的R19和R20可以调整输出的强度。PB支路的原理与PA完全一致。

4、音频处理电路如图7所示，音频处理电路由三个OP113运放组成，其中1个运放接成电压基准，另外两路接成比较器，比较器放大基准电压Vref和从插孔输入的MP3音频电压信号的差值，使音乐电压信号有足够的幅值推动输出电路的晶体管Q11和Q13。

5、电源电路如图8所示，在本仪器中除音频处理电路使用12V电源电压以外，其它电路均为5V直流供电，所以电源电路为两路电源设计，其中一路为全局电源，从插孔接入6V直流电源，由LM7805线性稳压模块稳压成5V输出；另外一组电源是直流12V电源，它由LM7812组成，LM7812为12V线性稳压器，由于输入电源为5V，达不到LM7812的最小输入电压，则由Q1、L1和D1组成升压电路，将单片机给出的PV1信号放大至22V以上，为LM7812提供足够的输入电压。当单片机将PV1为高电平时，升压电路工作，当PV1为低电平时，升压电路不工作，为LM7812半波供电，LM7812输出12V。

本实用新型的工作过程是这样的。