專利名稱：可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種醫(yī)用治療儀器。特別是涉及一種使用方便、功能多樣化、生產(chǎn) 成本大大降低，有利于在普通的家庭普及的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀。
背景技術(shù)：
藥物離子導(dǎo)入技術(shù)是利用電場將藥物離子經(jīng)皮膚、粘膜或傷口導(dǎo)入人體內(nèi)，用以治 療疾病的方法。其原理是利用藥物離子溶液中某些藥物可以離解為離子，在直流電場力 的作用下，帶電荷的藥物離子產(chǎn)生定向移動。它作為一種理療手段已有200余年歷史。 但是，1990年Leudc引入了 "電離子導(dǎo)入"這個名詞，并使電離子導(dǎo)入裝置基本成型。 其后，人們對用于藥物離子導(dǎo)入的儀器進行了廣泛的研究，如中國專利CN1190600介紹 了一種單向方波調(diào)制中頻離子導(dǎo)入儀，又如美國專利US20080021372也介紹了一種用于 離子導(dǎo)入的設(shè)備。
傳統(tǒng)靜態(tài)干擾電技術(shù)起源于上世紀(jì)50年代初期，由奧地利學(xué)者Hans Nemec所倡導(dǎo)， 它是將兩路頻率為4000Hz與(4000土100Hz)的iH弦交流電通過兩組(四個)電極交叉 輸入人體，在人體內(nèi)電流交叉處形成干擾場。在干擾場中按無線電學(xué)上差拍的原理"內(nèi) 生"由0 100Hz的低頻電所調(diào)制的調(diào)制中頻電流。這種電流就是干擾電流，又稱交叉 電流。應(yīng)用這種干擾電流治療疾病的方法稱為靜態(tài)干擾電療法。之后，人們在傳統(tǒng)的靜 態(tài)干擾電療法的基礎(chǔ)上發(fā)展了動態(tài)干擾電療法，它是用一個低頻信號對靜態(tài)干擾電流進 行幅度調(diào)制，使輸出電流的強度發(fā)生周期性的變化。立體干擾電療法是在傳統(tǒng)靜態(tài)干擾 電療法與動態(tài)干擾電療法的基礎(chǔ)上進一歩發(fā)展起來的，治療時將三路在三維空間流動的 交流電互相疊加交叉輸入人體。自干擾電療法被人們發(fā)現(xiàn)以來就得到了大量學(xué)者專家的 廣泛研究，與其相關(guān)的儀器也層出不窮。中國專利CN1120961介紹了一種高效雙向?qū)ΨQ 脈沖干擾治療儀，又如CN1076127介紹了一種生物領(lǐng)域的干擾電治療儀。
但是現(xiàn)有技術(shù)中，藥物離子導(dǎo)入治療儀和干擾電治療儀均為分離的兩種不同的治療 儀器，功能單一，生產(chǎn)成本較高，僅適用于醫(yī)院及高收入群體等使用，難于普及于普通 收入的家庭。另外，目甜這類儀器大多都采用模擬電路實現(xiàn)，使調(diào)節(jié)不靈活，輸出不能 多樣化。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，具有藥物離子 導(dǎo)入治療和干擾電治療多種功能的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是 一種可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，包括有
3依次相連接的控制單元、DA轉(zhuǎn)換電路、比例放大電路、加法器、正弦波產(chǎn)生電路、波形 調(diào)制電路、功率放大電路和隔離輸出電路，所述的控制單元的輸出還連接到波形調(diào)制電 路，所述的M轉(zhuǎn)換電路的輸出還分別連接波形調(diào)制電路和功率放大電路，可調(diào)電壓連接 到加法器。 . 所述的控制單元是采用單片機。
所述的可調(diào)電壓是由數(shù)字電位器和運算放大器提供，所述的數(shù)字電位器的兩個輸入 端腳^和t7/5連接控制單元的輸出控制端，其輸出端腳兄,.為輸出端輸出可調(diào)電壓，所 述的運算放大器及外圍電阻組成同相比例放大電路。
所述的DA轉(zhuǎn)換電路包括有由譯碼器和分別與譯碼器相連的4個DA轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成的 四個輸出通道，每一個DA轉(zhuǎn)換芯片的輸入端與控制單元的連接都是采用雙緩沖的連接方 式，每一個DA轉(zhuǎn)換芯片的輸出端連接兩個功率放大器，構(gòu)成雙極性輸出方式，所述的譯 碼器為4片DA轉(zhuǎn)換芯片提供片選信號。
所述的比例放大電路、正弦波產(chǎn)生電路和加法器包括有芯片和兩個運算放大器，所 述的兩個運算放大器及外圍電阻組成比例放大電路和加法器，運算放大器的輸出端連接 芯片的輸入端8腳，芯片的2腳構(gòu)成正弦波的輸出端。
所述的波形調(diào)制電路包括有數(shù)字電位器，所述的數(shù)字電位器的輸入端腳分別連接 DA轉(zhuǎn)換電路和正弦波產(chǎn)生電路的輸出端，數(shù)字電位器的兩個輸入端腳^和f7/萬連接控 制單元的輸出控制端，所述的數(shù)字電位器的輸出端腳i ,,為輸出端輸出調(diào)制波。
所述的功率放大電路包括有運算放大器和兩個達林頓管，所述的運算放大器連接成 一個電壓跟隨器，該電壓跟隨器的輸出連接由兩個達林頓管組成的推挽式電路。
所述的隔離輸出電路是由隔離變壓器構(gòu)成。
本實用新型的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，本實用新型通過單片機進行控制 調(diào)節(jié)，同時采用一種功率輸出電路，可以實現(xiàn)藥物離子導(dǎo)入和干擾電兩種不同的物理治 療模式，使儀器調(diào)節(jié)更方便、功能更多樣，降低了儀器的生產(chǎn)成本，有利于在普通的家 庭普及。另外，每種治療模式有多種輸出波形，使用時防止人體產(chǎn)生適應(yīng)性。


圖1是本實用新型可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀整體構(gòu)成的結(jié)構(gòu)框圖2是可調(diào)電壓電路；
圖3是DA轉(zhuǎn)換電路原理圖4是比例放大電路、正弦波產(chǎn)生電路和加法器電路原理圖5是波形調(diào)制電路原理圖6是功率放大電路及后級推挽>式輸出電路；
圖7是藥物離子導(dǎo)入的四種輸出波形；圖8是三角波調(diào)制的干擾電輸出波形。 其中
1:控制單元-
DA轉(zhuǎn)換電路 加法器
3:比例放大電路 5:正弦波產(chǎn)生電路 7:功率放大電路
波形調(diào)制電路 隔離輸出電路
具體實施方式
下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀做出詳細(xì)說
明。 -
如圖1所示，本實用新型的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，包括有控制單元1、 DA轉(zhuǎn)換電路2、比例放大電路3、加法器4、正弦波產(chǎn)生電路5、波形調(diào)制電路6、功率 放大電路7和隔離輸出電路8。
電路連接關(guān)系為控制單元1連接到DA轉(zhuǎn)換電路2進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，DA轉(zhuǎn)換電路2 的輸出連接到比例放大器3的輸入端，比例放大器3的輸出連接到加法器4的一個輸入 端，加法器4還連接可調(diào)電壓Vi，加法器4的輸出為正弦波產(chǎn)生電路5提供可變電壓， 通過電壓控制頻率來進行頻率的調(diào)節(jié)，正弦波產(chǎn)生電路5的輸出連接到波形調(diào)制電路6， 并通過控制單元1控制波形調(diào)制電路6的輸出波形來達到對正弦波的調(diào)制，然后連接到 功率放大電路7及后級的隔離輸出電路8來實現(xiàn)干擾電治療的輸出。
藥物離子導(dǎo)入調(diào)制波通過控制單元1控制DA轉(zhuǎn)換電路2的輸出，連接到波形調(diào)制電 蹐6，通過控制單元1控制波形調(diào)制電路6的輸出來達到對DA轉(zhuǎn)換電路2輸出方波的調(diào) 制，然后連接到功率放大電路7及后級的隔離輸出電路8來實現(xiàn)；藥物離子導(dǎo)入其它波 形通過控制部分1控制DA轉(zhuǎn)換電路2輸出，然后連接到功率放大電路7及后級的隔離輸 出電路8實現(xiàn)。
所述的控制單元1采用單片機，所述的單片機是采用Atmel公司的AT89C52芯片， 負(fù)責(zé)控制治療方式的轉(zhuǎn)換、藥物離子導(dǎo)入的四種波形、干擾電的差頻及調(diào)制波的產(chǎn)生。 所述的藥物離子導(dǎo)入輸出為四通道，四種波形是連續(xù)波、斷續(xù)波、疏密波及調(diào)制波；所 述的四種波形的頻率、幅度及脈寬可以通過控制單元1進行調(diào)節(jié)，其中，頻率范圍0 lOKHz，幅度范圍0 100mA，脈寬0 500us，可用于低頻藥物離子導(dǎo)入和中頻藥物離子 導(dǎo)入，同時具有低頻電流和中頻電流的治療作用。所述的干擾電輸出為三路 一路輸出 為固定頻率的經(jīng)調(diào)制波調(diào)制的中頻正弦波，另外兩路輸出為差頻為0 300Hz的經(jīng)調(diào)制波
調(diào)制的中頻正弦波，所述的正弦波的差頻及幅度可以通過控制單元1進行調(diào)節(jié)，頻率可 通過調(diào)節(jié)可調(diào)電壓Vi進行調(diào)節(jié)，可調(diào)電壓Vi范圍L98V 19.8V，所述的頻率范圍 lKHz 10KHz，幅度范圍0 100raA ，可進行靜態(tài)干擾電治療、動態(tài)干擾電治療及立體干 擾電治療；所述的藥物離子導(dǎo)入的調(diào)制波及干擾電中的低頻調(diào)制波可為矩形波、鋸形波、三角波及正弦波，所述調(diào)制波的周期可通過控制單元1調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍0.5s 20s。如圖 7、圖8所示，其中，圖7是藥物離子導(dǎo)入的四種輸出波形；其中，(a)連續(xù)波，(b) 斷續(xù)波，(c)疏密波，(d)鋸形波調(diào)制的調(diào)制波；圖8是三角波調(diào)制的干擾電輸出波 形。
如圖2所示，所述的可調(diào)電壓Vi是由數(shù)字電位器Ul和運算放大器U2提供，所述的 數(shù)字電位器U1的兩個輸入端腳7^和t;/萬連接控制單元1的輸出控制端,其輸出端腳i ,, 為輸出端輸出可調(diào)電壓，所述的運算放大器U2及外圍電阻組成同相比例放大電路。
所述的數(shù)字電位器Ul采用型號為X9313芯片，單片機AT89C52的P2. 2、 P2. 3連接 到X9313的輸入管腳^和(z/萬，輸出兄,連接到運算放大器U2，所述的運算放大器U2 輸出為可調(diào)電壓Vi，通過控制單元l控制X9313實現(xiàn)電壓Vi的調(diào)節(jié)。
如圖3所示，所述的DA轉(zhuǎn)換電路2包括有由譯碼器U3和分別與譯碼器U3相連的4 個DA轉(zhuǎn)換芯片U4構(gòu)成的四個輸出通道，每一個DA轉(zhuǎn)換芯片U4的輸入端與控制單元1 的連接都是采用雙緩沖的連接方式，每一個M轉(zhuǎn)換芯片U4的輸出端連接兩個運算放大 器，構(gòu)成雙極性輸出方式。
所述的DA轉(zhuǎn)換芯片U4采用型號為DAC0832的芯片來實現(xiàn)，單片機AT89C52的PO連 接到DAC0832的數(shù)據(jù)輸入端；單片機P2. 5、 P2. 6及P2. 7連接譯碼器U3的輸入端，所述 的譯碼器U3采用型號為74LS138的芯片來實現(xiàn)，利用譯碼器U3為4片DA轉(zhuǎn)換芯片U4 提供片選信號^和數(shù)據(jù)傳輸控制信號^; DA轉(zhuǎn)換芯片U4的輸出連接到兩個放大器， 連接成雙極性輸出方式。通過控制單元1控制DA轉(zhuǎn)換芯片U4輸出實現(xiàn)輸出波形幅度、 頻率及藥物離子導(dǎo)入脈寬的調(diào)節(jié)。
如圖4所示，所述的比例放大電路3、正弦波產(chǎn)生電路5和加法器4包括有芯片U5 和兩個運算放大器U6、 U7，所述的兩個運算放大器U6、 U7及外圍電阻組成比例放大電 路3和加法器4，運算放大器U7的輸出端連接芯片U5的輸入端8腳，芯片U5的2腳構(gòu) 成正弦波的輸出端。
所述的芯片U5采用型號為ICL8038的芯片，藥物離子導(dǎo)入的DA轉(zhuǎn)換電路2中的 DAC0832的輸出端連接到比例放大電路，其輸出連接到加法器的輸入端，之后連接到 ICL8038芯片U5的管腳8，通過AT89C52單片機控制DA轉(zhuǎn)換芯片U4的輸出電壓來改變 ICL8038芯片U5的管腳8的電壓，從而改變在ICL8038芯片U5的管腳2輸出的正弦波頻 率，實現(xiàn)差頻正弦波的輸出。
如圖5所示，所述的波形調(diào)制電路6包括有數(shù)字電位器U8，所述的數(shù)字電位器U8 的輸入端腳幾,分別連接DA轉(zhuǎn)換電路2和IH弦波產(chǎn)生電路5的輸出端，數(shù)字電位器118的 兩個輸入端腳^和t7/萬連接控制單元1的輸出控制端，所述的數(shù)字電位器U8的輸出端' 腳見,為輸出端輸出調(diào)制波。
所述的數(shù)字電位器U8采用型號為X9313的芯片。DA轉(zhuǎn)換芯片DAC0832的輸出及型號為ICL8038的芯片U5的正弦波輸出端通過開關(guān)都連接到型號為X9313的數(shù)字電位器U8 的Rh端，通過控制單元1控制X9313的T^腳和(//5腳，實現(xiàn)了藥物離子導(dǎo)入及干擾 電的調(diào)制波。
如圖6所示，所述的功率放大電路7包括有運算放大器U9和兩個達林頓管Ql、 Q2， 所述的運算放大器U9采用型號為TL062的芯片。所述的運算放大器U9連接成一個電壓 跟隨器，該電壓跟隨器的輸出連接由一個PNP達林頓管Q2 (型號DB682)和一個NPN達 林頓管Q1 (型號DB681)組成的推挽式電路來實現(xiàn)功率放大。所述的隔離輸出電路8是 由隔離變壓器構(gòu)成，放大電路連接隔離變壓器進行隔離來進行輸出。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，其特征在于，包括有依次相連接的控制單元(1)、DA轉(zhuǎn)換電路(2)、比例放大電路(3)、加法器(4)、正弦波產(chǎn)生電路(5)、波形調(diào)制電路(6)、功率放大電路(7)和隔離輸出電路(8)，所述的控制單元(1)的輸出還連接到波形調(diào)制電路(6)，所述的DA轉(zhuǎn)換電路(2)的輸出還分別連接波形調(diào)制電路(6)和功率放大電路(7)，可調(diào)電壓(Vi)連接到加法器(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，其特征在于，所述的 控制單元(1)是采用單片機。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，其特征在于，所述的 可調(diào)電壓(Vi)是由數(shù)字電位器(Ul)和運算放大器(U2)提供，所述的數(shù)字電位器(Ul) 的兩個輸入端腳^和tz/萬連接控制單元(1)的輸出控制端，其輸出端腳凡,.為輸出端 輸出可調(diào)電壓，所述的運算放大器(U2)及外圍電阻組成同相比例放大電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，其特征在于，所述的 DA轉(zhuǎn)換電路(2)包括有由譯碼器(U3)和分別與譯碼器(U3)相連的4個DA轉(zhuǎn)換芯片(U4)構(gòu)成的四個輸出通道，每一個DA轉(zhuǎn)換芯片(U4)的輸入端與控制單元(1)的連 接都是采用雙緩沖的連接方式，每一個DA轉(zhuǎn)換芯片(U4)的輸出端連接兩個功率放大器， 構(gòu)成雙極性輸出方式，所述的譯碼器(U3)為4片DA轉(zhuǎn)換芯片(U4)提供片選信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，其特征在于，所述的 比例放大電路(3)、正弦波產(chǎn)生電路(5)和加法器(4)包括有芯片(U5)和兩個運算 放大器(U6、 U7)，所述的兩個運算放大器(U6、 U7)及外圍電阻組成比例放大電路(3) 和加法器(4)，運算放大器(U7)的輸出端連接芯片(U5)的輸入端8腳，芯片(U5) 的2腳構(gòu)成正弦波的輸出端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，其特征在于，所述的 波形調(diào)制電路(6)包括有數(shù)字電位器(U8)，所述的數(shù)字電位器(U8)的輸入端腳幾,分 別連接DA轉(zhuǎn)換電路(2)和正弦波產(chǎn)生電路(5)的輸出端，數(shù)字電位器(U8)的兩個輸 入端腳而和t7/萬連接控制單元(1)的輸出控制端，所述的數(shù)字電位器(U8)的輸出 端腳兄,為輸出端輸出調(diào)制波。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，其特征在于，所述的 功率放大電路(7)包括有運算放大器(U9)和兩個達林頓管(Ql、 Q2)，所述的運算放 大器(U9)連接成一個電壓跟隨器，該電壓跟隨器的輸出連接由兩個達林頓管(Ql、 Q2) 組成的推挽式電路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，其特征在于，所述的 隔離輸出電路(8)是由隔離變壓器構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開一種可調(diào)節(jié)的干擾電及離子導(dǎo)入治療儀，有依次相連接的控制單元、DA轉(zhuǎn)換電路、比例放大電路、加法器、正弦波產(chǎn)生電路、波形調(diào)制電路、功率放大電路和隔離輸出電路，控制單元的輸出還連接到波形調(diào)制電路，DA轉(zhuǎn)換電路的輸出還分別連接波形調(diào)制電路和功率放大電路，可調(diào)電壓連接到加法器?？刂茊卧捎脝纹瑱C控制治療方式的轉(zhuǎn)換、藥物離子導(dǎo)入的四種波形、干擾電的差頻及調(diào)制波的產(chǎn)生。本實用新型通過單片機進行控制調(diào)節(jié)，同時采用一種功率輸出電路，可以實現(xiàn)藥物離子導(dǎo)入和干擾電兩種不同的物理治療模式，使儀器調(diào)節(jié)更方便、功能更多樣，降低了儀器的生產(chǎn)成本，有利于在普通的家庭普及。每種治療模式有多種輸出波形，使用時防止人體產(chǎn)生適應(yīng)性。
文檔編號A61M37/00GK201404589SQ20092009571
公開日2010年2月17日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者劉志朋, 張順起, 穎 李, 濤 殷, 靳靜娜 申請人:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所