CN214343973U - 一种低频共振生物电治疗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低频共振生物电治疗装置，包括主控制器模块和用于供电的电源模块，所述主控制器模块的输出端连接有双路驱动模块，所述双路驱动模块的输出端连接有用于输出正弦波的双路滤波变压模块，所述双路滤波变压模块的输出端连接有用于完成输出电流的控制的双路采样模块，所述双路采样模块的输出端与所述主控制器模块相连；所述主控制器模块还连接有输出选择模块。本装置采用SPWM方式产生正弦波信号，可输出与人体生物电频率49.902Hz相似的信号，从而达到共振的效果以深入患者病灶；采用锂电池供电，避免了AC220V市电直接引入仪器而带来的电路短路、漏电、浪涌、雷电等危险的用电安全问题；进一步地，采用了可选择的双路驱动及双路输出电路，当患者需要刺激的部位较多时，大大提高了使用效率。

Description

一种低频共振生物电治疗装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械和保健领域，尤其涉及一种低频共振生物电治疗装置。

背景技术

目前的医疗保健市场上，所有电治疗装置都是以输出能量为治疗手段，将电极直接放在患者身上进行治疗。这些器材的理论基础是局部刺激。临床实验证明：瞬间的高压脉冲会使患者有明显地麻痛感觉，而能量却难以深入病灶，很难沿机体经络传播，并且频率都在中频，无法让机体的固有生物电康复。

现有技术中，申请号为CN201922010875.0的中国专利文献报道了一种低频共振生物电治疗仪，采用锂电池供电，避免了AC220V市电直接引入仪器而带来的电路短路、漏电、浪涌、雷电等危险的用电安全问题，但是其仅有一个输出端口，在实际使用时效率较低，当患者需要刺激的部位较多时，用时较长，降低了患者的用户体验。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种低频共振生物电治疗装置，采用SPWM方式产生正弦波信号，并且可以选择进行双路输出，相较于现有技术，显著提高了工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供的具体技术方案如下：

一种低频共振生物电治疗装置，包括主控制器模块和用于供电的电源模块，优选的，所述主控制器模块的输出端连接有双路驱动模块，所述双路驱动模块的输出端连接有用于输出正弦波的双路滤波变压模块，所述双路滤波变压模块的输出端连接有用于完成输出电流的控制的双路采样模块，所述双路采样模块的输出端与所述主控制器模块相连；所述主控制器模块还连接有输出选择模块。

优选的，所述主控制器模块包括单片机电路，所述单片机电路用于产生用户所需频率、幅度的SPWM正弦波信号。

优选的，所述双路驱动模块包括双路全桥驱动电路，用于将所述单片机电路产生的SPWM正弦波信号通过驱动电路驱动功率桥；所述双路全桥驱动电路的单路分别由两组半桥驱动电路组成。

优选的，所述双路滤波变压模块包括两组滤波电路和变压器，使得输入的PWM信号通过滤波器变为正弦波，并通过所述变压器变压后输出。

优选的，所述双路采样模块包括由隔离放大器构成的双路输出电流ADC采样电路，以完成输出电流的控制。

优选的，所述输出选择模块包括单双输出选择电路，以提供单、双输出的信号。

最好，所述主控制器模块还分别与电量检测模块、显示模块、遥控接收模块、通信模块、语音识别模块、报警模块及基准电压模块相连接。

最好，所述电源模块包括锂电源；所述电量检测模块包括用于实时测量所述锂电源电量的电阻分压电路；所述基准电压模块包括基准电压电路。

最好，所述通信模块包括与服务器建立连接的4G通信模块电路；所述遥控接收模块包括由学习型差分接收模块和接收天线构成的遥控接收电路。

最好，所述显示模块包括外接触控液晶显示屏的液晶显示屏接口电路；所述报警模块包括由LED指示灯和蜂鸣器组成的状态指示电路，用于指示电路工作中的状态及在出现问题时发出报警信号；所述语音识别模块包括用于识别用户发出的语音控制指令的语音识别模块电路。

本实用新型的有益效果是提供一种低频共振生物电治疗装置，采用SPWM方式产生正弦波信号，可输出与人体生物电频率49.902Hz相似的信号，从而达到共振的效果以深入患者病灶；采用锂电池供电，避免了AC220V市电直接引入仪器而带来的电路短路、漏电、浪涌、雷电等危险的用电安全问题；进一步地，采用了可选择的双路驱动及双路输出电路，当患者需要刺激的部位较多时，大大提高了使用效率。

附图说明

图1是本实用新型技术方案中电源模块与其他模块的连接示意图；

图2是本实用新型技术方案中主控制器模块与其他模块的连接示意图；

图3是本实用新型技术方案中主控制器模块的电路结构框图；

图4是本实用新型技术方案中电源模块的电路结构框图；

图5是本实用新型技术方案中通信模块的电路结构框图；

图6是本实用新型技术方案中基准电压模块的电路结构框图；

图7是本实用新型技术方案中输出选择模块的电路结构框图；

图8是本实用新型技术方案中报警模块的电路结构框图；

图9是本实用新型技术方案中显示模块的电路结构框图；

图10是本实用新型技术方案中电量检测模块的电路结构框图；

图11是本实用新型技术方案中遥控接收模块的电路结构框图；

图12是本实用新型技术方案中语音识别模块的电路结构框图；

图13是本实用新型技术方案中双路驱动模块的电路结构框图；

图14是本实用新型技术方案中双路滤波变压模块的电路结构框图；

图15是本实用新型技术方案中双路采样模块的电路结构框图。

其中，1-主控制器模块；2-电源模块；3-通信模块；4-基准电压模块；5-输出选择模块；6-报警模块；7-显示模块；8-电量检测模块；9-遥控接收模块；10-语音识别模块；11-双路驱动模块；12-双路滤波变压模块；13-双路采样模块。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“联接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“数个”、“多组”的含义是两个或两个以上。

说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

参照图1—图15，本实用新型公开了一种低频共振生物电治疗装置，包括主控制器模块1和用于供电的电源模块2，所述主控制器模块1的输出端连接有双路驱动模块11，所述双路驱动模块11的输出端连接有用于输出正弦波的双路滤波变压模块12，所述双路滤波变压模块12的输出端连接有用于完成输出电流的控制的双路采样模块13，所述双路采样模块13的输出端与所述主控制器模块1相连；所述主控制器模块1还连接有输出选择模块5。

进一步地，主控制器模块1还分别与电量检测模块8、显示模块7、遥控接收模块9、通信模块3、语音识别模块10、报警模块6及基准电压模块4相连接。

具体地，所述主控制器模块1包括由STM32F103RET6芯片构成的单片机电路，用于：

(1)、根据用户的设置与操作控制产生所需频率、幅度的SPWM正弦波信号；

(2)、与显示模块7之间的数据交互完成显示界面切换和触控指令解析；

(3)、ADC实时测量输出电流，并根据用户设置的电流区间判断实时输出的电流否超越了设置范围，超越则立即断开输出，反之正常输出；开始输出1分钟后单片机会记录当前幅度及1条当前幅度下输出的电流数据作为初始数据；输出后10秒种单片机会以前1分种记录的幅度输出，并平均统计出一个电流值做为结束数据；

(4)、控制通信模块3与服务器建立链接，并实时上传仪器工作数据；

(5)、ADC测量锂电池电量；

(6)、解析遥控接受模块及显示模块7的触控信号；

(7)、控制指示灯、蜂鸣器、液晶显示屏完成各种状态的指示与报警；

(8)、将输出过程中的初始数据、实时数据、结束数据实时发送至液晶显示屏与服务器；

(9)、完成输出后，控制语音识别模块10进行语音播报本次治疗结束。

进一步地，所述双路驱动模块11包括双路全桥驱动电路，用于将所述单片机电路产生的SPWM正弦波信号通过驱动电路驱动功率桥；单路分别由两组IR2104芯片驱动两个N沟道功率芯片IRFR024N构成的半桥驱动电路组成。桥驱动电路主要将单片机生成的SPWM控制波形通过驱动电路驱动功率桥，达到逆变的目的。双路全桥驱动电路会根据单片机的控制按如下两个模式工作：第一路全桥驱动电路工作，第二路全桥驱动电路待机；或双路全桥驱动电路同时工作。

进一步地，所述双路滤波变压模块12由L1、L2、C3、C4和L8、L9、C38、C39组成输出滤波电路，可以直接把输出的PWM信号通过滤波器变成正弦波，再由T1完成变压后将正弦波输出。

进一步地，所述双路采样模块13包括由隔离放大器构成的双路输出电流ADC采样电路，分别将实时检测出的输出1、2电流传送至单片机，以完成输出电流的控制。

进一步地，所述输出选择模块5包括单双输出型号仪器选择电路，为程序提供硬件识别仪器单、双输出型号的信号。

进一步地，所述电源模块2包括DC12.6V锂电源、DC15V开关电源、由CN3703三串锂电充电芯片组成的12.6V锂电池充电电路和由XL6019E芯片构成的DC15V升压电路、LM2576-5.0芯片构成的DC5V电源、SPX3819M5-L-3.3芯片构成的DC3.3V电源、B0505S-1W芯片构成DC5V隔离电源。其中15V开关电源为12.6V锂电池充电电路供电；12.6V锂电池充电电路为锂电池充电；锂电池输出的DC12.6V电源为DC15V升压电路、DC5V开关稳压电源、4G通信模块3供电；DC15V电源为IR2104桥驱动器供电；DC5V电源为液晶显示器、DC3.3V稳压电源、DC5V隔离电源提供电源；DC3.3V电源为单件机、433M遥控接收器、键盘、电平转换电路提供电源；DC5V隔离电源为AMC1200BDWV隔离放大器ADC采样电路提供电源。

进一步地，电量检测模块8包括用于实时测量所述锂电源电量的电阻分压电路；基准电压模块4包括基准电压电路，用于为ADC提供精确的校准电压，以提高ADC测量的精度。

具体地，通信模块3包括与服务器建立连接的4G通信模块3电路，负责与数据管理服务器建立链接，保证本治疗装置实时在线，确保移动终端能够通过服务器正常操作仪器，并提供仪器与服务器间的实时数据传输。

遥控接收模块9包括由学习型差分接收模块和接收天线构成的遥控接收电路用于接收遥控器发来的操作指令。

显示模块7包括外接触控液晶显示屏的液晶显示屏接口电路，并外接扬声器用于播放开机音乐及播报本治疗装置的工作提示语音。

报警模块6包括由LED指示灯和蜂鸣器组成的状态指示电路，用于指示电路工作中的状态及在出现问题时发出报警信号；所述语音识别模块10包括用于识别用户发出的语音控制指令的语音识别模块10电路。

本实用新型还包括多个电极片，在装置使用前，根据患者症状需要，选择单路输出或是双路输出，并将电极片固定在患者相应穴位处；在"触控液晶显示屏"上显示有二维码，用户通过扫码进行充值及使用操作，在进入使用界面后，可选定工作频率、工作时间和输出电流区间，最大为0-30mA。根据患者患病部位情况，通过触控液晶显示屏或遥控器"启动/停止"按钮启动仪器并通过"强度控制"按钮调整输出电压强度。液晶显示屏显示仪器使用过程中实际电流值的曲线及数据。

大范围的电流调整应通过触控液晶显示屏或遥控器"强度控制"按钮完成。本装置设有限流保护功能，当输出实际电流达到设定的限流安全区值时，装置将自动停止工作并发出警报，限流安全区值以工作时曲线显示区间为准。同时本装置还有开路保护功能，如果装置工作后输出电流连续20S小于1mA或本装置在修复过程中，输出电极从使用人员身上移开，则停止输出回到暂停状态并有声音报警。同时本装置还有工作时间设定功能，当其工作时，计时器计时，时间逐渐减少，在非工作状态时计时暂停。

在本申请另外一种优选实施例当中，本装置的待机界面显示有二维码，用户通过手机等移动终端扫码注册，然后添加患者的资料并添加治疗部位、患病种类、时间、病历及照片等，其中治疗部位可以选择头、四肢、胸腹、全身或其他部位；下一步选择治疗方案，可设置有推荐方案、在线医生问诊或自定义方案，其中自定义治疗方案可以选择时间、添加治疗步骤或输出幅度；当治疗方案选择完成后服务器可以自行判断单路输出或双路输出方案，并展示操作视频，并将电极片贴于患者的治疗部位；在治疗过程仲，可以进行操作调整输出幅度；治疗过程中可以选择暂停或提前终止，当前治疗步骤完成后自动进入下一步的治疗。进一步地，当20S内输出幅度＜1或治疗过程中电极片脱落，则停止输出。治疗完成后数据记录于服务器，患者在移动终端可以随时进行查询。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

(1)、采用锂电池和电源适配器供电，避免了现有技术中AC220V市电直接引入仪器而带来的电路短路、漏电、浪涌、雷电等危险的用电安全问题。同时也因采用了锂电池供电而增加了本仪器的使用场景。如户外无电情况下的紧急治疗、停电时的紧急治疗等。

(2)、用SPWM方式产生正弦波信号，输出波形要比采用模拟震荡电路产生的波形平滑且频率与幅度控制更加精准，产生的正弦波信号输出能量密度更加均匀，且本申请可输出与人体生物电频率49.902Hz相似的信号从而达到共振的效果以深入患者病灶。

(3)、显示部分采用了“触控液晶显示屏”，丰富了显示内容减少了物理按键提高了仪器可操作性。通过“触控液晶显示屏”在开机时就让患者或医护人员了解了仪器的使用规则及禁忌说明，提高了仪器使用风险的控制。同时在”触控液晶显示屏”上以视频形式加入了仪器操作演示，使患者或医护人员无须通过说明书即可了解仪器的使用与操作。在使用过程中仪器会通过“触控液晶显示屏”将实时的治疗数据以曲线和数值形式直观的显示出来，使患者或医护人员更直观的实时了解治疗情况。

(4)、加入了开路保护与限流保护功能，避免了在操作仪器时未将电极片固定好而将仪器强度调整过大后电极片再次与患者身体接触仪器瞬间输出的高电压电流对人体造成的伤害，以及电极片脱落时停止输出以保护仪器。

(5)、本装置采用了可选择的双路驱动及双路输出电路，当患者需要刺激的部位较多时，大大提高了使用效率。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低频共振生物电治疗装置，包括主控制器模块和用于供电的电源模块，其特征在于，所述主控制器模块的输出端连接有双路驱动模块，所述双路驱动模块的输出端连接有用于输出正弦波的双路滤波变压模块，所述双路滤波变压模块的输出端连接有用于完成输出电流的控制的双路采样模块，所述双路采样模块的输出端与所述主控制器模块相连；所述主控制器模块还连接有输出选择模块。

2.根据权利要求1所述的低频共振生物电治疗装置，其特征在于，所述主控制器模块包括单片机电路，所述单片机电路用于产生用户所需频率、幅度的SPWM正弦波信号。

3.根据权利要求2所述的低频共振生物电治疗装置，其特征在于，所述双路驱动模块包括双路全桥驱动电路，用于将所述单片机电路产生的SPWM正弦波信号通过驱动电路驱动功率桥；所述双路全桥驱动电路的单路分别由两组半桥驱动电路组成。

4.根据权利要求3所述的低频共振生物电治疗装置，其特征在于，所述双路滤波变压模块包括两组滤波电路和变压器，使得输入的PWM信号通过滤波器变为正弦波，并通过所述变压器变压后输出。

5.根据权利要求4所述的低频共振生物电治疗装置，其特征在于，所述双路采样模块包括由隔离放大器构成的双路输出电流ADC采样电路，以完成输出电流的控制。

6.根据权利要求5所述的低频共振生物电治疗装置，其特征在于，所述输出选择模块包括单双输出选择电路，以提供单、双输出的信号。

7.根据权利要求6所述的低频共振生物电治疗装置，其特征在于，所述主控制器模块还分别与电量检测模块、显示模块、遥控接收模块、通信模块、语音识别模块、报警模块及基准电压模块相连接。

8.根据权利要求7所述的低频共振生物电治疗装置，其特征在于，所述电源模块包括锂电源；所述电量检测模块包括用于实时测量所述锂电源电量的电阻分压电路；所述基准电压模块包括基准电压电路。

9.根据权利要求8所述的低频共振生物电治疗装置，其特征在于，所述通信模块包括与服务器建立连接的4G通信模块电路；所述遥控接收模块包括由学习型差分接收模块和接收天线构成的遥控接收电路。

10.根据权利要求9所述的低频共振生物电治疗装置，其特征在于，所述显示模块包括外接触控液晶显示屏的液晶显示屏接口电路；所述报警模块包括由LED指示灯和蜂鸣器组成的状态指示电路，用于指示电路工作中的状态及在出现问题时发出报警信号；所述语音识别模块包括用于识别用户发出的语音控制指令的语音识别模块电路。

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