一種睡眠康復磁療儀的製作方法

2023-04-22 23:53:56 1

一種睡眠康復磁療儀的製作方法
【專利摘要】一種睡眠康復磁療儀，有上位機和電源，上位機的信號輸出端通過串口通信方式連接由單片機構成的下位機，下位機的輸出端連接設置有磁場線圈的磁場發生電路。磁場發生電路有單刀雙制繼電器J、輸入端與繼電器J的電壓輸出端腳3相連接的儲能電路以及可控矽SCR，繼電器J線圈的端腳1連接下位機的電源輸出端，繼電器J線圈的端腳5連接下位機的I/O接口端，繼電器J的電壓輸入端腳4連接變壓器的輸出端，儲能電路的電壓輸出端連接磁場線圈的電壓輸入端，磁場線圈的控制端連接可控矽SCR的一端，可控矽SCR的另一端接地，可控矽SCR的觸發端通過一個光電隔離器連接下位機的I/O接口端。本實用使患者能夠快速地進入睡眠狀態，提高睡眠質量。
【專利說明】一種睡眠康復磁療儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種康復磁療儀。特別是涉及一種通過採用磁刺激的方式產生相應頻率的磁場以誘導人腦進入睡眠狀態的睡眠康復磁療儀。
【背景技術】
[0002]睡眠是人類最為重要的生理之一，是人類認知、代謝、免疫等功能正常運轉不可或缺的重要生理過程。然而，我國人群的睡眠狀況卻不容樂觀，據不完全統計，目前我國睡眠障礙患者約有3億，睡眠不良者高達5億人，至少超過1/3的成年曾經有失眠的經歷，而大約9%到15%的人都患有失眠症。失眠症在臨床上多表現為以下幾個方面:(I)入睡時間長，超過30分鐘；(2)夜間覺醒次數多；(3)睡眠質量差，多夢；(4)早醒，醒後無法再入睡；(5)總睡眠時間少於6小時；(6)次晨感到頭昏，精神不振，嗜睡，乏力等。
[0003]相關研究表明，正常的睡眠過程分為清醒期、非快速動眼睡眠期(NREM)和快速動眼睡眠期(REM)，其中NREM又可分為睡眠I期、睡眠II期、睡眠III期以及睡眠IV期，期間腦電呈現明顯規律性:在清醒興奮狀態下，腦電波以低幅的β波為主，頻率範圍為14-30Ηζ ；清醒安靜時，腦電波以α波為主，頻率範圍為8-13Ηζ ;剛入睡時進入睡眠I期，腦電波中α波逐漸消失，出現Θ波並逐漸以Θ波為主，頻率範圍為4-7Ηζ ;當睡眠逐漸加深，進入睡眠II期，腦電波在以Θ波為主的背景下反覆出現持續時間為0.5秒，時間間隔為2.5秒的睡眠紡錘波，頻率範圍為12-14ΗΖ ;隨著睡眠進一步加深，進入睡眠III期、睡眠IV期，腦電波頻率明顯變慢，波幅增高，出現頻率為0.5-3Ηζ的δ波，此為深度睡眠。整個睡眠過程中，深度睡眠最為重要，其所佔比例越大，深度睡眠時間越長，睡眠質量越好。但對於睡眠障礙患者、睡眠不良者很難達到或只有少量時間能夠達到深度睡眠時間。
[0004]為了改變睡眠狀況不佳的狀態，現在市場上以磁場方式促進睡眠的醫療器械很多，但是多以固定的磁場頻率去誘導大腦產生睡眠時的腦電波。並且，沒有考慮患者的差異性，沒有針對不同患者入睡時間產生不同的磁場頻率來誘導腦電產生，治療效果欠佳。

【發明內容】

[0005]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能夠根據醫生所給醫囑產生適應於不同病人的頻率及強度的磁場來誘導、調節患者的睡眠中樞的電位活動，從而使患者快速地進入睡眠狀態的睡眠康復磁療儀。
[0006]本實用新型所採用的技術方案是:一種睡眠康復磁療儀，包括有能夠通過鍵盤進行信號輸入的上位機和通過變壓器進行供電的電源，所述的上位機的信號輸出端通過串口通信方式連接由單片機構成的下位機，所述的下位機的輸出端連接設置有能夠輸出不同頻率強度磁場的磁場線圈的磁場發生電路。
[0007]所述的磁場發生電路包括有單刀雙制繼電器J、輸入端與所述的繼電器J的電壓輸出端腳3相連接的儲能電路以及可控矽SCR，所述的繼電器J線圈的端腳I連接下位機的電源輸出端，繼電器J線圈的端腳5連接下位機的I/O接口端，所述繼電器J的電壓輸入端腳4連接所述變壓器的輸出端，所述的儲能電路的電壓輸出端連接所述的磁場線圈的電壓輸入端，所述磁場線圈的控制端連接可控矽SCR的一端，所述可控矽SCR的另一端接地，所述可控矽SCR的觸發端通過一個光電隔離器連接下位機的I/O接口端。
[0008]所述的儲能電路包括有一端連接繼電器J的電壓輸出端腳3的電容Cl，所述電容Cl的另一端分別連接二極體D3和二極體D4，所述二極體D4的另一端接地，所述二極體D3的另一端分別連接電容C2的一端以及所述的磁場線圈的電源輸入端，所述電容C2的另一端接地。
[0009]所述的磁場線圈輸出的磁場是頻率為0-40Hz之間的能夠選擇的10個不同強度的磁場。
[0010]所述的磁場線圈產生的磁場最高200Gs,最低為50Gs,具有5cm的穿透深度。
[0011]本實用新型的一種睡眠康復磁療儀，採用上位機實時地發送指令控制下位機產生10種強度、0-40HZ間任意頻率的磁場，磁場模式靈活多變，實時有效，適用於各類患者。能夠根據醫生所給醫囑產生適應於不同病人的頻率及強度的磁場來誘導、調節患者的睡眠中樞的電位活動，從而使患者快速地進入睡眠狀態，提高睡眠質量，並在合適的時間通過變化磁場頻率達到喚醒患者的功能。所設計的線圈在穿透深度、磁場強度上均能達到磁誘導的要求。整個系統穩定、安全、可靠，真正達到了有針對性的失眠治療。整個儀器為有效治療失眠症及失眠病理研究提供了可靠的保證。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型一種睡眠康復磁療儀的構成框圖；
[0013]圖2是本實用新型的一種睡眠康復磁療儀中磁場發生電路的原理圖。
[0014]圖中
[0015]1:上位機2:下位機
[0016]3:磁場發生電路4:磁場線圈
[0017]5:電源【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例和附圖對本實用新型的一種睡眠康復磁療儀做出詳細說明。
[0019]如圖1所示，本實用新型的一種睡眠康復磁療儀，包括有能夠通過鍵盤進行信號輸入的上位機I和通過變壓器(圖中未示出)進行供電的電源5，所述的上位機I的信號輸出端通過串口通信方式連接由單片機構成的下位機2，所述的下位機2的輸出端連接設置有能夠輸出不同頻率強度磁場的磁場線圈4的磁場發生電路3。所述的磁場線圈4輸出的磁場是頻率為0-40Hz之間的能夠選擇的10個不同強度的磁場。所述的磁場線圈4在使用時可放在枕頭和下面。與頭部對應，透過枕頭後的磁場穿透深度可到達距頭皮表面5cm深處。
[0020]所述的下位機2可以選擇型號為C8051F340單片機，或型號為C8051F341的單片機，或型號為C8051F342的單片機。
[0021]如圖2所示，所述的磁場發生電路3包括有單刀雙制繼電器J、輸入端與所述的繼電器J的電壓輸出端腳3相連接的儲能電路以及可控矽SCR，所述的繼電器J線圈的端腳I連接下位機2的電源輸出端，繼電器J線圈的端腳5連接下位機2的I/O接口端，所述繼電器J的電壓輸入端腳4連接所述變壓器的輸出端，所述的儲能電路的電壓輸出端連接所述的磁場線圈4的電壓輸入端,所述磁場線圈4的控制端連接可控娃SCR的一端,所述可控矽SCR的另一端接地，所述可控矽SCR的觸發端C通過一個光電隔離器連接下位機2的I/O接口端，下位機2通過控制可控矽SCR的通斷達到控制磁場強度的目的。
[0022]所述的儲能電路包括有一端連接繼電器J的電壓輸出端腳3的電容Cl，用於接收經過下位機2調節的不同強度的電壓，所述電容Cl的另一端分別連接二極體D3和二極體D4，所述二極體D4的另一端接地，所述二極體D3的另一端分別連接電容C2的一端以及所述的磁場線圈4的電源輸入端，所述電容C2的另一端接地。
[0023]本實用新型的一種睡眠康復磁療儀，通過鍵盤向上位機輸入合適的治療頻率，並可以根據患者情況通過上位機調節磁場的強度頻率參數。在單次治療結束後，由醫師記錄治療效果及本次治療方案用作效果評估，並根據治療效果改進治療方案用作該患者的固定治療方案。
[0024]做為下位機的單片機產生脈衝信號直接控制繼電器開關，通過隔離變壓器對電容完成充放電，此充放電過程共產生10個不同強度的電壓，同時由單片機產生的脈衝信號直接控制磁場線圈的頻率，該頻率0-40HZ之間任意可調。
[0025]在磁場線圈的設計上，通過嚴格計算，所述的磁場線圈產生的磁場最高200Gs，最低為50Gs，實測有5cm的穿透深度，對人腦的磁誘導效果十分顯著，達到治療失眠症的效果。同時，在外接線圈接口設計上，預留了多個線圈接口，可以添加多種不同繞制方式的線圈，方便用於探究不同繞制方式的線圈對於磁誘導睡眠的治療效果。
【權利要求】
1.一種睡眠康復磁療儀，包括有能夠通過鍵盤進行信號輸入的上位機(I)和通過變壓器進行供電的電源(5)，所述的上位機(I)的信號輸出端通過串口通信方式連接由單片機構成的下位機(2)，其特徵在於，所述的下位機(2)的輸出端連接設置有能夠輸出不同頻率強度磁場的磁場線圈(4)的磁場發生電路(3)。
2.根據權利要求1所述的一種睡眠康復磁療儀，其特徵在於，所述的磁場發生電路(3)包括有單刀雙制繼電器J、輸入端與所述的繼電器J的電壓輸出端腳3相連接的儲能電路以及可控矽SCR，所述的繼電器J線圈的端腳I連接下位機(2)的電源輸出端，繼電器J線圈的端腳5連接下位機(2)的I/O接口端，所述繼電器J的電壓輸入端腳4連接所述變壓器的輸出端，所述的儲能電路的電壓輸出端連接所述的磁場線圈(4)的電壓輸入端，所述磁場線圈(4)的控制端連接可控娃SCR的一端,所述可控娃SCR的另一端接地,所述可控娃SCR的觸發端通過一個光電隔離器連接下位機(2)的I/O接口端。
3.根據權利要求2所述的一種睡眠康復磁療儀，其特徵在於，所述的儲能電路包括有一端連接繼電器J的電壓輸出端腳3的電容Cl，所述電容Cl的另一端分別連接二極體D3和二極體D4，所述二極體D4的另一端接地，所述二極體D3的另一端分別連接電容C2的一端以及所述的磁場線圈(4)的電源輸入端，所述電容C2的另一端接地。
4.根據權利要求1所述的一種睡眠康復磁療儀，其特徵在於，所述的磁場線圈(4)輸出的磁場是頻率為0-40Hz之間的能夠選擇的10個不同強度的磁場。
5.根據權利要求1所述的一種睡眠康復磁療儀，其特徵在於，所述的磁場線圈(4)產生的磁場最高200Gs,最低為50Gs,具有5cm的穿透深度。
【文檔編號】A61N2/04GK203750020SQ201420119746
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2014年3月17日
【發明者】董新明, 王鶴雲, 白玉, 周鵬, 陳銀海, 付曉寧, 王學民, 趙雲龍 申請人:董新明