專利名稱：基于醫(yī)生工作站的聲頻調(diào)制電療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及進行穴位剌激的電治設(shè)備，尤其涉及一種聲頻調(diào)制電療儀。
背景技術(shù)：
目前，公知的音樂電療儀是由音樂裝置和電療裝置構(gòu)成。音樂裝置包括存儲器、 MP3解碼控制器和聲頻功率放大器等，電療裝置包括脈沖調(diào)制電路、功率驅(qū)動電路、脈沖變 壓器和電極片等?，F(xiàn)有技術(shù)可參考中國專利一種音樂電療儀(專利號200420009141. 1， 公告號:CN 2750820Y)。 但是，電療儀采用等頻脈沖采樣的音樂信號包絡(luò)所形成的脈沖信號幅度時大時 小，當(dāng)幅度相差太大時，容易使病人不舒適。而且治療音樂被固化在存儲介質(zhì)內(nèi)，不可添加 或更新；音樂裝置與電療裝置分別使用不同的控制器，電路復(fù)雜且資源浪費嚴(yán)重。此外， 現(xiàn)有技術(shù)都是基于便攜式的家庭式康復(fù)設(shè)備，沒有一種能夠?qū)⒙曨l電療儀與醫(yī)生工作站結(jié) 合，組成完整的治療信息管理的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的是提供一種基于醫(yī)生工作站的聲頻調(diào)制 電療儀，解決現(xiàn)有電療儀難于管理控制以及音樂文件不可更新的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為一種基于醫(yī)生工作站的聲頻調(diào)制
電療儀，包括醫(yī)生工作站和聲頻調(diào)制電療儀，所述醫(yī)生工作站通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)分別連
接控制多個終端的聲頻調(diào)制電療儀。醫(yī)生工作站包括數(shù)據(jù)庫、聲頻信息文件下載和傳輸、治
療儀參數(shù)控制及反饋部分。醫(yī)生工作站可設(shè)定聲頻調(diào)制電療儀的工作參數(shù)和已儲存的聲頻
信息文件分別傳送到多個聲頻調(diào)制電療儀，聲頻調(diào)制電療儀再次調(diào)整的自身工作狀態(tài)(治
療時間、脈沖寬度、脈沖強度)反送回醫(yī)生工作站以便醫(yī)生監(jiān)控病人的治療狀況。醫(yī)生工作
站同時兼有病人基本信息管理、查詢管理、數(shù)據(jù)備份和還原、管理信息打印等功能。 所述聲頻調(diào)制電療儀包括ARM處理器、功率放大電路、分頻電路、脈寬調(diào)制電路、
功率驅(qū)動電路、脈沖變壓器以及電極，通過ARM處理器對醫(yī)生工作站傳輸來的聲頻文件解
碼、D/A轉(zhuǎn)換后輸出聲頻信號，該聲頻信號分成兩路，一路經(jīng)分頻電路、脈寬調(diào)制電路、功率
驅(qū)動電路、脈沖變壓器后，輸出與聲頻節(jié)奏相應(yīng)的非周期等幅脈沖到電極，另一路經(jīng)功率放
大電路放大后輸出到耳機。聲頻調(diào)制電療儀上裝載有基于ARM處理器控制的嵌入式系統(tǒng)，
通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)生工作站連接。它的功能為通過特定通信協(xié)議與工作站交互，醫(yī)
生在工作站上選取已錄入數(shù)據(jù)庫的聲頻信息文件并設(shè)定聲頻調(diào)制電療儀的工作參數(shù)傳送
到終端。ARM處理器讀取聲頻信息文件和工作參數(shù)，并根據(jù)工作參數(shù)初始化自身的工作狀
態(tài)，設(shè)定治療時間、脈沖寬度、脈沖強度、音量大小，把工作狀態(tài)返回給工作站，然后開始播
放聲頻信息文件，ARM處理器對聲頻文件進行解碼、D/A轉(zhuǎn)換后輸出聲頻信號，該信號分成
兩路，一路經(jīng)分頻電路、脈寬調(diào)制電路、功率驅(qū)動電路、脈沖變壓器后，輸出與聲頻節(jié)奏相應(yīng)
的非周期等幅脈沖，通過電極供病人穴位剌激治療。另一路經(jīng)放大后用耳機供病人聆聽治療。 所述脈寬調(diào)制電路包括一比較器、與該比較器連接的可變電阻器，經(jīng)可變電阻器 分壓形成的基準(zhǔn)電壓加在所述比較器的反相輸入端，所述聲頻信號在通過所述分頻電路后 輸出到比較器的正相輸入端。所述聲頻信號放大后通過分頻電路取出適用于治療的各種 頻率的信號，送到用電壓比較方式實現(xiàn)脈寬調(diào)制的比較器輸入端，比較器的輸入基準(zhǔn)電壓 (閾值電壓)經(jīng)過可變電阻器對直流電源分壓產(chǎn)生。當(dāng)信號電壓高于閾值電壓時，比較器輸 出脈沖信號。聲頻信號越大，輸出脈沖信號脈寬越大，反之越??；同一幅值的信號輸入，閾值 電壓越高，輸出脈沖信號的幅值越小，反之越大。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是 醫(yī)生工作站與聲頻調(diào)制電療儀配合，具有病歷檔案管理、治療信息反饋、輸出脈沖 信號控制等功能，方便醫(yī)生對病人進行治療監(jiān)控。 脈沖信號寬度隨聲頻信號的節(jié)奏變化，避免了現(xiàn)有音樂電療儀脈沖頻率固定而造 成患者產(chǎn)生適應(yīng)性的問題。 相同強度級數(shù)下脈沖信號幅度恒定，避免了現(xiàn)有音樂電療儀脈沖剌激信號幅度變 化過大而造成患者的不舒適感。 在接受電脈沖穴位剌激治療的同時，治療者聆聽相同節(jié)奏的聲頻信號，既舒適又 具有協(xié)同治療效果。

圖1是本實用新型的連接框圖。 圖2是本實用新型的數(shù)據(jù)庫設(shè)計E-R圖。 圖3是本實用新型的醫(yī)生工作站功能框圖。 圖4是本實用新型的FTP工作模型圖。 圖5是本實用新型的聲頻調(diào)制電療儀電路框圖。 圖6是本實用新型的聲頻調(diào)制電療儀的脈沖產(chǎn)生電路圖。
具體實施方式請參閱圖l，本實用新型的聲頻調(diào)制電療儀與醫(yī)生工作站相連接，聲頻調(diào)制電療儀 為終端機并與作為服務(wù)器的醫(yī)生工作站進行交互。 醫(yī)生工作站部分包括數(shù)據(jù)庫、聲頻信息文件傳輸及治療儀參數(shù)控制、反饋部分。它 利用SQL Sever數(shù)據(jù)庫技術(shù)對用于臨床治療的聲頻信息文件進行錄入，并采集病人的相關(guān) 信息，建立數(shù)據(jù)庫。請參閱圖2，醫(yī)生工作站數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)共使用了四張表管理數(shù)據(jù)，分別為醫(yī) 囑信息表(tb-adviceinfo)、操作員信息表(tb-operator)、患者信息表(tb-patientinfo) 和聲頻信號表(tb-music)。再利用￥0++作為語言編寫平臺，運用其狡為靈活的編譯功能 來實現(xiàn)該系統(tǒng)的多種功能(病人信息管理、用戶信息管理、聲頻信息管理、儀器終端管理)。 請參閱圖3，醫(yī)生工作站功能包括基本信息管理、查詢管理、儀器管理、系統(tǒng)維護、幫助，在基 本信息管理中需要實現(xiàn)儀器信息、聲頻信號信息、患者信息、系統(tǒng)信息管理，包括基本信息 的錄入、修改、刪除；在查詢管理中需要實現(xiàn)醫(yī)囑信息、聲頻信號信息、患者信息的多種查詢 方式，并能將查詢結(jié)果打印出來，其中醫(yī)囑信息中顯示操作員，而且能按時間查詢；在儀器管理中包括聲頻信號傳輸及治療儀控制；在系統(tǒng)維護中需要實現(xiàn)用戶管理、系統(tǒng)初始化、數(shù) 據(jù)的備份和還原。在醫(yī)生工作站中，SQL Sever本身只是作為一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)而存在的，再 以VC++作為開發(fā)環(huán)境為應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計處理流程和用戶界面。利用API控件作為VC++與 SQL數(shù)據(jù)庫的連接。建立起基本的數(shù)據(jù)庫功能，然后制定通信協(xié)議實現(xiàn)終端與工作站的交 互，進行聲頻信號處方傳輸及治療儀參數(shù)控制。其中儀器管理模塊使用FTP協(xié)議來實現(xiàn)數(shù) 據(jù)傳輸。FTP將使用兩條單獨的TCP連接， 一條專用于發(fā)送FTP命令，另一條則專用于傳遞 數(shù)據(jù)。初始建立連接時，服務(wù)器在21號端口上接收來自客戶端的命令連接。當(dāng)需要傳送數(shù) 據(jù)時(文件列表、文件數(shù)據(jù)等)，客戶端向服務(wù)器發(fā)出Port命令，并進入監(jiān)聽狀態(tài)，等待來自 服務(wù)器的數(shù)據(jù)連接請求，其工作模型圖如圖4所示，具體實施通過Winsock編程來實現(xiàn)，一 般程序員都能實現(xiàn)。終端機采用FTP服務(wù)器模式，在PC機上利用客戶端登錄不同的FTP服 務(wù)器即治療終端，通過FTP的上傳、下載來實現(xiàn)終端機與工作站的數(shù)據(jù)交互。 請參閱圖5，接口電路是RJ-45接口控制芯片，它是由ARM微處理器Z103控制， 與醫(yī)生工作站之間通過一定的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議來交互信息，觸摸顯示屏Z105作為人與終端 的交互界面。Z103對聲頻文件進行解碼、D/A轉(zhuǎn)換后分兩路， 一路經(jīng)過聲頻功率放大電路 Z104后送入耳機供病人聆聽治療；另一路通過聲頻信號放大電路Z106放大后，輸入分頻電 路Z108，分頻電路的工作與否，是由Z103通過控制模擬開關(guān)Z107的開閉，從而加以控制的。 經(jīng)過Z108分頻或全聲頻的聲頻信號(與Z107的開閉有關(guān))輸入脈寬調(diào)制電路Z110，脈沖 寬度的調(diào)節(jié)是由Z103通過控制數(shù)字電位器Z109實現(xiàn)的。從Z110輸出的是小幅度小功率的 脈沖，在通過脈沖功率驅(qū)動電路Zlll后提升到一定的幅度，再經(jīng)過脈沖變壓器Z112升壓， 最后通過電極Z113供病人穴位剌激治療。 請參閱圖6，可變電阻器P與比較器C0MPARAT0R組成脈寬調(diào)節(jié)電路。Vcc經(jīng)過可變 電阻器P分壓產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓(閾值電壓)。當(dāng)信號電壓高于閾值電壓時，比較器輸出脈沖 信號。聲頻信號越大，輸出脈沖信號脈寬越大，反之越小；同一幅值的信號輸入，閾值電壓越 高，輸出脈沖信號的幅值越小，反之越大。由此得到一系列脈寬與聲頻節(jié)奏相對應(yīng)的非周期 等幅脈沖信號。 本實用新型主要應(yīng)用于醫(yī)院中醫(yī)科、康復(fù)科以及社區(qū)醫(yī)院等醫(yī)療機構(gòu)。工作站的 設(shè)計既方便醫(yī)生管理病人病歷檔案，又便于醫(yī)生對多個病人治療時只需用一臺電腦主機就 可以完成對所有病人的治療和監(jiān)控。終端電療儀的設(shè)計集融音樂療法和傳統(tǒng)針灸治療于一 體，并利用高性能的ARM 9處理器作為主控模塊，既可隨時把治療情況反饋給工作站，又通 過友好的人機交流界面，方便醫(yī)生和患者進行操作。終端機的脈寬調(diào)制電路是該設(shè)計的關(guān) 鍵技術(shù)，可調(diào)節(jié)的基準(zhǔn)電壓加在比較器的反相輸入端，聲頻信號在通過分頻電路后加在比 較器正相輸入端，當(dāng)聲頻信號的幅度高于基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出端即輸出固定幅度的高 電平，基準(zhǔn)電壓越高，輸出的脈沖信號寬度越窄，脈沖數(shù)量也越少，基準(zhǔn)電壓越低，輸出的脈 沖信號寬度越寬，脈沖數(shù)量也越多，從而產(chǎn)生一系列脈寬與聲頻節(jié)奏相對應(yīng)的非周期等幅 脈沖信號。信號經(jīng)功率驅(qū)動電路和脈沖變壓器后輸出，在治療者穴位上作剌激治療。這種 經(jīng)脈寬調(diào)制的脈沖電信號既解決了現(xiàn)有音樂電療儀脈沖頻率固定而造成患者產(chǎn)生適應(yīng)性 的問題，又解決了脈沖剌激信號幅度變化過大而造成患者的不舒適感。
權(quán)利要求一種基于醫(yī)生工作站的聲頻調(diào)制電療儀，包括醫(yī)生工作站和聲頻調(diào)制電療儀，其特征在于，所述醫(yī)生工作站通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)分別連接控制多個終端的聲頻調(diào)制電療儀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲頻調(diào)制電療儀，其特征在于，所述聲頻調(diào)制電療儀包括ARM 處理器、功率放大電路、分頻電路、脈寬調(diào)制電路、功率驅(qū)動電路、脈沖變壓器以及電極，通 過ARM處理器對醫(yī)生工作站傳輸來的聲頻文件解碼、D/A轉(zhuǎn)換后輸出聲頻信號，該聲頻信號 分成兩路，一路經(jīng)分頻電路、脈寬調(diào)制電路、功率驅(qū)動電路、脈沖變壓器后，輸出與聲頻節(jié)奏 相應(yīng)的非周期等幅脈沖到電極，另一路經(jīng)功率放大電路放大后輸出到耳機。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲頻調(diào)制電療儀，其特征在于，所述脈寬調(diào)制電路包括一比 較器、與該比較器連接的可變電阻器，經(jīng)可變電阻器分壓形成的基準(zhǔn)電壓加在所述比較器 的反相輸入端，所述聲頻信號在通過所述分頻電路后輸出到比較器的正相輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種基于醫(yī)生工作站的聲頻調(diào)制電療儀，包括醫(yī)生工作站和聲頻調(diào)制電療儀，所述醫(yī)生工作站通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)分別連接控制多個終端的聲頻調(diào)制電療儀。本實用新型的醫(yī)生工作站與聲頻調(diào)制電療儀配合，具有病歷檔案管理、治療信息反饋、輸出脈沖信號控制等功能，方便醫(yī)生對病人進行治療監(jiān)控，脈沖信號寬度隨聲頻信號的節(jié)奏變化，避免了現(xiàn)有音樂電療儀脈沖頻率固定而造成患者產(chǎn)生適應(yīng)性的問題，相同強度級數(shù)下脈沖信號幅度恒定，避免了現(xiàn)有音樂電療儀脈沖刺激信號幅度變化過大而造成患者的不舒適感，在接受電脈沖穴位刺激治療的同時，治療者聆聽相同節(jié)奏的聲頻信號，既舒適又具有協(xié)同治療效果。
文檔編號A61M21/00GK201445703SQ20092005959
公開日2010年5月5日 申請日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者陳仲本 申請人:中山大學(xué);廣州中大中山醫(yī)科技開發(fā)有限公司