程控電刺激開通經絡頭痛治療器的製作方法
2023-04-24 17:55:21
專利名稱：程控電刺激開通經絡頭痛治療器的製作方法
技術領域：
本發明涉及頭痛理療器具技術領域，具體涉及一種由單片機控制的程控經絡開通治療器，屬於國際專利分類A61N1/00電療法技術領域。
背景技術：
目前，臨床上以穴位刺激治療頭痛，一般採用穴位針灸治療法。但是往往對人體形成侵入性治療過程，難以隨時操作，進行適時治療。同時，由於傳統經絡需對個體病人進行辨症施治，循經取穴，不能被目前佔醫學主流的西醫人員掌握。
發明內容
本發明的目的，在於克服上述不足，提供一種藉助於常用安全頭盔上設置電極，並用單片機控制在電極上施加脈衝電治療的頭痛治療器。
本發明依據楊氏「經絡是人類大腦後天形成的有序自組織活動過程的自身整體功能調節系統。在中樞和人體外周，經絡都沒有其先天固有的循經通路途徑的存在。經絡的存在，主要反映在人體受到刺激後的感覺，稱之為『針感』，它可以循傳統經絡十四經的路線擴散循行，亦可使之循人體其它部位擴散循行。其擴散循行到達和通過的部位及其附近深淺組織器官的病痛症狀，多可立即緩解或消退，局部或全身痛閥亦可相對提高」的理論，遵循傳統經絡學「通則不痛，痛則不通」的原則，將楊氏創建「兩點刺激強弱並舉，分段開通，統一連接」的新針法和新療法轉變為現代程控的頭部電刺激方法。以百匯穴為中心，在米字形每一邊上的四個相鄰最近的兩電極上通脈衝電，依次前進。打通最近距離的經絡，最後貫通百匯與最遠距離穴位的經絡，達到打通經向經絡的目的。同理，在米字形的每兩邊上的相鄰最近的兩電極上通脈衝電，依次前進。打通最近距離的緯向經絡。在此基礎上，在米字形的對稱線的電極上通脈衝電，打通最遠距離的穴位經絡，達到貫通頭部全部經絡的目的。使原來不通無序的穴位經絡變得通達有序，活躍起來，恢復正常的穴位經絡狀態。避免了傳統針刺療法對人體的損傷，同時方便更多非中醫醫療人員使用。
本發明的技術方案如下。
首先，以安全頭盔的頂部，並對應頭部百匯穴為中心，向四周安裝呈米字形排列的33個設有彈簧裝置的電極。每根電極與患者的頭皮接觸良好，在任意兩電極之間，通電脈衝刺激，達到治療頭痛，開通經絡的目的。
程控經絡開通器採用單片機技術，程序控制電子電路產生的電脈衝，加在安裝於頭盔上呈米字形排列的33個有彈簧裝置的電極上，刺激每個穴位。
依據中醫「通則不痛，痛則不通」的理論及循序漸進的原則，以百匯穴為中心，在米字形每一邊上的四個相鄰最近的兩電極上通脈衝電，依次前進。打通最近距離的經絡，最後貫通百匯與最遠距離穴位的經絡，達到打通經向經絡的目的。同理，在米字形的每兩邊上的相鄰最近的兩電極上通脈衝電，依次前進。打通最近距離的緯向經絡。在此基礎上，在米字形的對稱線的電極上通脈衝電，打通最遠距離的穴位經絡，達到貫通頭部全部經絡的目的。使原來不通無序的穴位經絡變得通達有序，活躍起來，恢復正常的穴位經絡狀態。
圖1為本發明的工作原理框圖；圖2為本發明中頭盔彈簧電極的示意圖；圖3為本發明的面板4為本發明的頭盔電極連接5-圖7為本發明的各電路圖。
具體實施例方式
如圖1的原理圖所示本發明的頭痛治療器，即經絡開通器，由單片機控制、顯示及調節、電源及高壓脈衝電子開關網絡頭盔電極四部分電路組成。
首先，以安全頭盔的頂部，對應頭部百匯穴為中心，向四周安裝呈米字形排列的33個設有彈簧裝置的電極。操作時，戴在頭痛患者的頭上，操作簡單快捷，靠頭盔的自重，每根電極與頭皮的接觸良好。在任意兩電極之間，通電脈衝刺激，達到治療頭痛，開通經絡的目的。
電源如圖5，在室內時採用220V交流電供電，功耗0.4瓦，在室外時，由內部裝配的蓄電池供電。變壓器T1、整流橋B1、電容E1組成隔離降壓、整流濾波電路。由IC1(MC34063)、D1、L1等元件組成的具有限流功能的開關穩壓電源給蓄電池BATT進行浮充充電，與蓄電池組成不間斷電源。由IC2、D3、L2等元件組成5伏開關穩壓電源，供單片機及控制電路使用。如附圖5的POWER1部分。由IC3、D4、L3、N1等元件組成的開關穩壓電源，在單片機送來的脈衝寬度調製信號PWM的控制下，產生數字連續可調1.2-9伏的電源，供高壓脈衝電電路產生相應的高壓。如附圖5的POWER2部分。
單片機控制如圖6中MPU部分所示單片機ATMEGA16在程序的控制下，接收來自控制按鈕S1-S8送來的脈衝電壓、脈衝速度、穴位電極等信息，輸出脈衝電壓PWM、脈衝速度MC、穴位電極KZDA、KZCK以及顯示脈衝電壓速度VVDA、VVCK、各種脈衝波形WDA、WCK、輸出指示OD、相應定位穴位顯示等信號，控制顯示輸出電壓及速度、脈衝波形，定位要電刺激的穴位。
程序分手動和自動兩部分。手動部分是有針對的選擇頭痛的部位電極，加適當的脈衝電刺激，達到治療的目的。自動部分是在頭盔的33個電極上分別加適當的脈衝電，以方案裡所述的思想，打通頭部穴位間的經絡，使原來不通無序的穴位經絡變得通達有序，活躍起來，恢復正常的穴位經絡狀態。
本發明中採用300Hz的脈衝電為載波，0.3-100Hz頻率調製輸出，形成脈衝串。
顯示及調節如附圖6中SW-PB部分的按鈕矩陣所示，S1、S2為脈衝電壓加減按鈕，調節輸出脈衝電壓，顯示器為3位LED顯示器，顯示0-100檔，對應20-200伏輸出電壓；S3、S4為調製速率加減按鈕，選擇脈衝串循環速度，顯示器亦為3位LED顯示器，顯示0.3-100，對應0.3-100赫茲調製速率(附圖7中DISPLAYVOLTAGE AND RATE部分)；S5為脈衝波形按鈕，選擇疏波、密波、疏密波、正三角波、反三角形波、手針波6鍾脈衝串波形，產生連續波和模擬針灸運針的效果。同時，圖7中DISPLAY WAVE部分的L1-L6脈衝波形指示燈相應點亮；S6、S7、S8為穴位定位按鈕，分別為手動 (經)、手動 (緯)、自動 (手動時為確認)按鈕。當手動選擇33個電極中任意兩個電極時，第一次按手動經、手動緯、自動/確認按鈕，選擇第一個電極，第二次按手動經、手動緯、確認/自動按鈕，選擇第二個電極，同時相應穴位的指示燈點亮，指示選擇的電極(如圖6中DISPLAYPOINT部分)。按自動/確認按鈕3秒鐘進入自動穴位掃描，這時再按自動/確認按鈕一次掃描速度快一檔，共9檔。按手動經或手動緯按鈕退出自動。
穴位指示燈位置如圖3面板圖(與頭盔電極4對應)。中心指示燈為L33，對應頭盔的百匯穴電極。從百匯穴電極到左太陽穴電極，均勻排列四個電極，指示燈為L1、L2、L3、L4；從百匯穴電極到左前額電極，均勻排列四個電極，指示燈為L5、L6、L7、L8；這樣順時針旋轉，以米字形排列33個指示燈，對應33個電極。
圖6中DISPLAY OUTPUT部分L34為輸出脈衝指示燈。
高壓脈衝、電子開關網絡、頭盔電極高壓脈衝電路如圖5中HIGH VOLTAGE部分所顯示三極體N2、N3及變壓器T2組成高壓脈衝發生器，受單片機MC信號的控制產生20-200伏的脈衝電，供給各穴位電極。P1插座是脈衝電直接輸出，供特殊情況時使用。
電子開關網絡如圖7中OUTPUT VOLTAGE(O1…O33)部分，單片機輸出的串行穴位定位數據KZDA和時鐘KZCK送給由U1-U9組成的串入並出電路，輸出66個穴位定位正負信號，控制由三極體P1-P33、N1-N66組成的電子開關網絡，輸出O1-O33正負高壓脈衝到對應的頭盔電極。如選擇O1和O2兩電極時，第一步U1集成片的Q0、Q3輸出高電平，Q1、Q2輸出低電平，這時O1輸出高壓脈衝，O2接地。第二步U1集成片的Q0、Q3輸出低電平，Q1、Q2輸出高電平，這時O2輸出高壓脈衝，O1接地。在程序的控制下，電極O1、O2完成了一次正負脈衝的輸出。其它電極類同。這樣的正負脈衝電刺激，減輕了單極性脈衝電刺激對皮膚的電解副作用。
頭盔電極，如圖2所示為帶彈簧3的不鏽鋼電極。前端為5毫米粗蘑菇頭1，能撥開頭髮，與頭皮接觸良好，又不刺痛頭皮。彈簧3外邊套有不鏽鋼薄管2，使頭髮不與彈簧纏繞。不鏽鋼薄管2套入有外羅口的銅管4內。用螺母將銅管4固定在頭盔上。根據頭形的不同，調整銅管4在頭盔中的位置。彈簧3的一端連接蘑菇頭1，一端連接銅管4的外端。使蘑菇頭1能彈性地與頭皮接觸，提高治療時的舒適度。
試驗驗證與現有技術相比，本發明具有如下效果突破傳統循經取穴的束縛，採用米字形各向開通經絡的方法，運用程序控制順序電刺激頭部穴位，達到開通經絡，實現「通則不痛」的目的。消除頭痛患者的病痛，使用方便。
探討開通經絡療法對頭痛的治療效果，印證楊氏關於「經絡是人類大腦後天形成的有序自組織活動過程的自身整體功能調節系統。在中樞和人體外周，經絡都沒有其先天固有的循經通路途徑的存在。」之理論，並觀察依此理論為基礎自主研發的開通經絡電子頭痛治療儀對頭痛的治療效果。方法在149例各種頭痛病例中，100例採用以頭頂部為中心「米」字形排列布針，並施以電刺激的電針療法。49例採用開通經絡電子頭痛治療儀治療。每例患者治療前後分別指認疼痛指數，經統計學處理。結果兩組病例治療前後頭痛均明顯緩解，疼痛指數差異顯著(P＜0.01)；兩種治療方法無顯著差異(P＞0.05)。結論楊氏經絡實質的研究理論和開通經絡療法，具有客觀存在性，經絡是人體後天獲得的，是可以任意方向傳導針感的。通過兩點間的強弱刺激，可按治療目的任意開通經絡。
頭痛是臨床上一個最常見的病症，幾乎每個人一生中都有不同程度的頭痛體驗，但因其類型繁多，機制複雜，病情輕重不一，且涉及神經科、精神科、內科、兒科、五官科等多種學科，給診斷與治療帶來了不少困難。1988年國際頭痛協會(IHS)對頭痛進行了統一分類，制定了較為詳細的診斷標準。規範了頭痛的分類和診斷標準。對於頭痛的治療方法諸多，但療效不一，特別是對以頭痛為主要表現的一類疾病，如偏頭痛、緊張性頭痛、叢集性頭痛等原發性頭痛的治療多以鎮痛藥物控制疼痛為主，尚不能根治。祖國醫學中以經絡理論為基礎的針灸學方法對頭痛的治療已被公認，但對經絡本身機理的研究眾說紛雲，尚未有被公認的說法。
依據楊氏「開通經絡療法及量子經絡針灸學」理論[1]，打破傳統以經絡學理論為基礎的循環取穴，以穴位為針刺區域對頭痛施治的方法，採用以頭頂部為中心，自四周八向以「米」字形排列布針，施以電刺激的方法治療頭痛，並以此為依據開發研製了開通經絡電子頭痛治療儀，對149例各種頭痛進行治療。以期印證楊氏「經絡是人類高級中樞後天形成的有序自組織活動過程的自身整體功能調節系統，其中樞主要在高級中樞體感區。在中樞或人體外圍，經絡都沒有其先天固有的循經通路途徑的存在」之理論[2]。並觀察依此理論為基礎自主研發的開通經絡電子頭痛治療儀的療效，現報告如下。
臨床資料1.1一般資料本組149例均以頭痛為主訴，男50例，女99例，年齡12-77歲，頭痛時間1天至40年。依據國際頭痛協會制定的頭痛診斷標準，符合偏頭痛者27例，緊張性頭痛28例，叢集性頭痛4例，餘90例多為繼發性頭痛，涉及神經衰弱、抑鬱症、焦慮症、高血壓、腔隙性腦梗塞、枕大神經痛、腦外傷後遺症、頸源性頭痛等十多種病症。
1.2診斷標準採用1988年國際頭痛協會(IHS)對頭痛的分類和診斷標準，但由於該標準過於繁雜，病人不能正確表述，給確切診斷造成困難，本組病例27例符合偏頭痛診斷標準，28例符合緊張性頭痛標準，4例符合叢集性頭痛標準，其餘90例屬繼發性頭痛或不能分類的頭痛。
1.3療效標準由於頭痛為一種主觀感覺，目前尚無檢測痛閾的客觀設備，我們採用疼痛指數或視覺模擬尺度的方法，以頭痛得要死為100，完全不痛為0。分別檢測治療前後的疼痛指數。
1.4方法1.4.1電針療法以頭頂部為中心點(相當於百會穴)，向頭周四方八向每間隔2.5-4cm刺入一根針，每個方向共3-4根，前面以眉間為最後一針，後面於枕結節下方為最後一針，兩前側方向至顳部(相當於太陽穴)，雙側方向在耳廓上緣1cm處，雙後側方向位於乳突後方約2cm處(相當於風池穴處)，針全部刺入後，用G6805I II型電子治療儀將一端電極夾於中心點針柄上，手持別一電極，分別依次由裡向外短暫接觸各針針柄，施以電刺，參數設定頻率100Hz，波形為疏密波，電壓40伏，電流分三檔，每檔均對各針接觸一次。實施電刺激後留針10-20分鐘。對疼痛較重區域酌情加大刺激量和加長時間。
1.4.2開通經絡電子頭痛治療儀簡介和使用方法1.4.2.1開通經絡電子頭痛治療儀簡介我們在以上電針治療方法的基礎上，開發研製了開通經絡電子頭痛治療器，選用安全頭盔，以頭頂部為中心，以米字型方式，間隔3cm固定一彈性電極杆，使之與頭皮接觸，本儀器設有疏波、密波、疏密波、正三角波、反三角波、手針刺激波，刺激電壓區間0-100檔，對應脈衝電壓20-200伏。頻率區間0.3--100Hz。在儀器板面上設置有與每個電極杆相連接的米字形LED指示燈，指示燈亮時表示相應電極杆有電流導入，對人體實施電刺激。該儀器設有自動刺激和手動刺激兩種方式，自動刺激由電腦程式指揮完成，分為三部刺激法①以中心電極為起點，各方向每條單線兩電極點分別相連②相鄰兩單線上相鄰兩電極點依次相連③米字型線中相對線上各點相連。手動刺激由操作人員按住米字型手動經、手動緯按鈕，使任何兩點相連，進行電刺激。
1.4.2.2使用方法給患者帶上頭盔，為防止頭髮阻隔，前後左右移動頭盔使電極杆與頭皮密切接觸。選取疏密波型和手針刺激波型各自動程序刺激一遍，設置電壓強度為5-8檔，頻率100Hz，然後採用手動強化刺激，著重刺激疼痛較重區域。
1.5統計方法數據以X±s表示，治療前後比較採用配對t檢驗，與對照組比較採用t』檢驗。
1.6方法選擇我們自2003年3月開始對頭痛患者實施開通經絡電針療法，共治療各類頭痛100例，2004年10月後開發出開通經絡電子頭痛治療儀後，對49例頭痛患者施用該儀器進行治療。
結果開通經絡電針療法治療前後疼痛指數分別是45.03±20.53，6.13±8.26，開通經絡電子頭痛儀治療前後疼痛指數分別是51.47±21.74，8.15±10.39，每組病例治療前後疼痛指數均有顯著差異(P＜0.01)，兩種方法治療頭痛無顯著差異(P＞0.05)。從以上結果可看出，開通經絡電子頭痛治療儀與電針療法對頭痛的治療，效果相近。而治療儀不用針具刺入人體可消除病人對針具的恐慌心理，而且設有自動化刺激程序，可以節省人力和時間。
討論頭痛是由於頭面部結構受到物理或化學因素刺激，經感覺神經傳於大腦而引起的一種複雜的主觀感覺。現已發現參與痛信息傳遞的神經元中可能有十幾種生物活性物質，如縮膽囊素、生長抑素、內啡肽、強啡肽、腦啡肽、5-HT、Ach等。其中內啡肽、強啡肽、腦啡肽等阿片肽膠類物質，鎮痛作用較強，尤以強啡肽為著[3]。韓濟生關於針刺鎮痛原理的研究證明，不同頻率的電針刺激，可促使腦和脊髓釋放不同種類的阿片肽，而以2-100HZ交替的疏密波療效最佳[4]。此項原理為本文所施用方法提供了現代理論基礎。
傳統經絡學認為，在人體存在著經絡調節系統，並從實踐中總結提出，它主要有十二條正經，加上奇經八脈中的任脈、督脈、通稱十四經脈。它「內屬臟腑，外絡肢節」，可以「調虛實，處百病，決生死」。當針刺出現的針感循環到達和通過人體相應部位時，其附近深淺組織的病痛症狀多可以立即緩解或消退，局部痛閾值亦相應提高，針灸學對此稱之為「氣至病所」和「氣至而有效」以及「通則不痛」和「不通則痛」。
中醫和針灸辯證治療常將頭痛分為外感和內傷兩類，外感頭痛指外感風、寒、暑、溼、燥、頭六淫之邪或疫病之此所致的經絡不通，「不通則痛」之實證頭痛；內傷頭痛指氣血陰陽不足不榮腦絡，腦失所養出現的虛證頭痛，及臟腑功能的虛損，氣血津液運行異常，產生痰瘀阻滯經絡，導致腦絡不通則痛。此兩類病因均以外部或內部因素導致經絡不通而引發疼痛[5]。由此可見，經絡的通暢與否決定著疼痛的產生與消失。亦即所謂經絡通暢則不痛，經絡不通則痛。那麼用現代醫學的眼光觀察什麼是經絡呢？經絡的實質是什麼呢？我國「八五」「九五」攻關課題均投入大量人力物力對之進行實驗研究，應用聲、光、電、熱、磁輻射、同位素示蹤和解剖組織學等現代科技手段，去揭示經絡在人體外周先天循經活動的通路途徑結構的存在，尚未聞有可以肯定的答案。
楊氏發現針感並非完全按照傳統的經絡途徑循行，亦可按照需要而編制的循行程序向任何方向擴散循行，其擴散循行過程，可被高級中樞明確地感知和定位出來，這些特點反映著針感有序自組織擴散循行具有大腦高級中樞後天獲得性的特徵。針感存在有序自組擴散循行的特徵，其過程實為針感在高級中樞後天擴散循過程的軌跡，在人體外周的反映和投影，這就突破了傳統經絡學的先天外周為主循經為綱的理論框架，他認為針感有序連鎖擴散循行是一個後天獲得性過程，無論在人體中樞或外周，都沒有針感擴散循行的先天固有通路途徑的存在。所以欲使針感在較長距離和不同方位擴散循行時，需要先採取兩點刺激強弱並舉的操作方法，把欲開通的區間分割成數段，先一段一段地開通，然後再分別刺激全程兩端，便可將各段統一連接起來，從而使針感按所編制的循行途徑，在全程擴散循行，從而達到預期治療的目的。由此創立了以「兩點刺激，強弱並舉，統一連繫」為主要內容的「開通經絡針感有序擴散循行操作法」[1]。
我們依據以上理論，結合現代針刺鎮痛原理，先後對149例頭痛患者施以電針療法和運用開通經絡電子頭痛治療儀治療，取得顯著療效，使絕大部分患者即刻消除疼痛。另外我們對部分病人回訪顯示，部分患者未見復發，部分人仍有復發，但疼痛程度較輕。這就說明，開通經絡是一個暫時的過程，只有反覆不斷的刺激才能形成經絡的長期開通，以達到根治頭痛的目的。
參考文獻1、楊生源、仇惠豔、楊李敏等.經絡與開通經絡和開通經絡療法及量子經絡針灸學.美國中華醫學薈萃雜誌.2002，254-57.
2、楊生源、楊李敏.弘揚經絡學說，創新針法和新療法.深圳中西醫結合雜誌.1999，17-10.
3、李仲廉、石學敏.頭面部疼痛治療學.北京人民軍醫出版社.2004，28.
4、韓濟生、丁玄宙、範少光.嗎啡受體拮抗劑翻轉電針鎮痛的程度決定於電針刺激的頻率.生理學報.1986，38(5)475-482.
5、孟慶剛、唐強、馮軍.中國針灸頭穴療法.北京.中國醫藥科技出版社.200343.
權利要求
1.一種頭痛治療器，為一種由單片機控制的程控經絡開通治療器，其特徵在於它包括單片機控制、顯示調節、電源及高壓脈衝電子開關網絡及頭盔電極四部分電路組成；其方法，是以安全頭盔的頂部，並對應頭部百匯穴為中心，向四周安裝呈米字形排列的33個設有彈簧裝置的電極；每根電極與患者頭皮良好接觸，在任意兩電極之間，進行通電脈衝刺激治療；所述的電脈衝採用程序控制電子電路所產生的電脈衝；具體是以百匯穴為中心，在米字形每一邊的四個相鄰最近的兩電極上通脈衝電，依次前進，先開通最近距離的經絡，再在百匯穴與這條邊的最遠穴位通脈衝電，貫通這條經絡，從分段連通到貫通；同理，在米字形的每兩邊上的相鄰最近的兩電極上通脈衝電，依次前進，打通最近距離的緯向經絡；在此基礎上，在米字形的對稱線的電極上通脈衝電，打通最遠距離的穴位經絡。以上各向電刺激過程均在治療器的面板上通過發光二極體顯示。
2.根據權利要求1所述的頭痛治療器，其特徵在於所述的頭盔電極為帶彈簧的不鏽鋼電極組成，前端為5毫米粗蘑菇頭，彈簧的外邊套有不鏽鋼薄管，不鏽鋼薄管套入設有外羅口的銅管內，由螺母將銅管固定在頭盔上；應用時根據頭形的不同，調整銅管在頭盔中的位置；彈簧的一端連接蘑菇頭1，另一端連接銅管外端。
3.根據權利1所述的頭痛治療器，其特徵在於所述的頭盔電極呈米字形排列。
4.根據權利1所述的頭痛治療器，其特徵在於所述的電刺激過程用程序控制電刺激順序的方法，對經向和緯向進行循序漸進的電刺激，達到開通經絡的目的。
5.根據權利1所述的頭痛治療器，其特徵在於所述的由高壓三極體組成的電子開關網絡，高速順序接通頭盔上的每一個電極，實現模擬手法運針和手法捋頭部的效果。
全文摘要
本發明涉及一種藉助於常用安全頭盔，其上設置電極，並用單片機控制治療的頭痛治療儀。是以頭盔的頂部，對應頭部百匯穴為中心，向四周安裝呈米字形排列的33個設有彈簧裝置的電極。每根電極與患者的頭皮接觸良好，在任意兩電極之間，通電脈衝刺激，達到治療頭痛，開通經絡的目的。該頭盔電極為帶彈簧的不鏽鋼電極。前端為粗蘑菇頭，能撥開頭髮，與頭皮接觸良好，又不刺痛頭皮。彈簧外邊套不鏽鋼薄管，使頭髮不與彈簧纏繞。不鏽鋼薄管套入有外羅口的銅管內。用螺母將銅管固定在頭盔上。根據頭形的不同，調整銅管在頭盔中的位置。彈簧的一端連接蘑菇頭，一端連接銅管外端，使蘑菇頭能彈性地與頭皮接觸，提高治療時的舒適度。
文檔編號A61N1/36GK101088572SQ200610087590
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月16日 優先權日2006年6月16日
發明者邰迎東 申請人:邰迎東