專利名稱：一種失眠治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子醫(yī)療儀器，具體涉及一種對(duì)失眠癥患者進(jìn)行治療， 并具有腦神經(jīng)保護(hù)功能的失眠治療儀。
背景技術(shù)：
眾所周知，睡眠是人類生命活動(dòng)中的重要組成部份，而不同程度的失眠 不但會(huì)影響人們正常生活、學(xué)習(xí)和工作，而且會(huì)給患者造成極大的痛苦和危 害。因此，長期以來研究治療失眠的方案是所屬領(lǐng)域技術(shù)人員有待解決的課 題。現(xiàn)有的失眠治療儀大都是采用脈沖電路產(chǎn)生低頻仿生脈沖信號(hào)，通過非 接觸性偶合或接觸性電極傳入患者的大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)來誘導(dǎo)大腦進(jìn)行睡眠治療；或應(yīng)用穴位剌激方法來實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)睡眠。如中國專利00103199. 6公開的 "一種電子失眠治療儀"和中國專利200420011126. 0公開的"失眠治療儀" 等等，這類睡眠儀雖然可能起到一定的催眠作用，但由于其只能通過誘導(dǎo)作 用進(jìn)行催眠，患者長期使用就會(huì)使人體對(duì)這種催眠信號(hào)產(chǎn)生適應(yīng)性，降低催 眠效果，不能達(dá)到治療失眠的作用。目前，公開使用的失眠治療儀器主要有以下幾種1.北京新天時(shí)代科技有限公司出品的"新天失眠治療儀"，采用微電腦 變頻數(shù)碼程序控制技術(shù)，將產(chǎn)生的智能、變頻、仿真生物睡眠信號(hào)傳入睡眠 中樞神經(jīng)，從而抑制睡眠神經(jīng)中樞興奮，腦電波出現(xiàn)低頻睡眠電波，快波睡 眠和慢波睡眠。"新天失眠治療儀"應(yīng)用的是低頻電脈沖刺激的機(jī)理，低頻 電脈沖刺激就是低頻電脈沖重復(fù)單調(diào)的電刺激，在大腦皮層、皮層下結(jié)構(gòu)引 起擴(kuò)散性抑制作用，使皮層對(duì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生主動(dòng)性抑制而導(dǎo)致睡眠，同時(shí)電 刺激也抑制了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的覺醒中樞，會(huì)產(chǎn)生暗示的作用。從而達(dá)到誘導(dǎo)睡 眠的效果。2. 由上海高霸生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)出品的"睡美康SR-900B型智能變 頻失眠微電腦治療儀"。它選擇距離睡眠中樞很近的敏感耳穴作為電波引入 點(diǎn)，將低頻電波訊號(hào)傳入大腦神經(jīng)中樞，達(dá)到誘導(dǎo)睡眠的效果。3. 北京理化測(cè)試技術(shù)公司生產(chǎn)的"紫環(huán)電子睡眠儀"，是一種新型電子 醫(yī)療裝置，它應(yīng)用生物學(xué)和中醫(yī)針灸原理，產(chǎn)生適合大腦睡眠電波，從耳部 敏感穴位注入，激活大腦中的睡眠物質(zhì)，達(dá)到誘導(dǎo)睡眠的效果。4. 靜美失眠治療儀，通過仿生能量場(chǎng)改善睡眠環(huán)境，負(fù)離子興奮副交感 神經(jīng)，鎮(zhèn)靜、催眠。靜電場(chǎng)使人體全身放松，消除緊張狀態(tài)，調(diào)節(jié)生物種及 神經(jīng)遞質(zhì)兒茶酚胺，5-HT相對(duì)平衡；增強(qiáng)大腦皮層擴(kuò)散性抑制功能，消除 異常腦電波和腦磁的發(fā)生，促使腦電波進(jìn)入輕松緩慢的a波和入睡時(shí)的S波 狀態(tài)。綜上，現(xiàn)有公知的文獻(xiàn)和產(chǎn)品無論基于什么原理都有一個(gè)共同的特點(diǎn)， 都是通過誘導(dǎo)睡眠的方法來治療失眠，患者長期使用就會(huì)使人體對(duì)這種催眠 信號(hào)產(chǎn)生適應(yīng)性，降低催眠效果，不能達(dá)到治療失眠的作用；而且，必需在 睡覺時(shí)使用，實(shí)際上難以達(dá)到從根本上調(diào)劑睡眠節(jié)律的目的。實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種通過對(duì) 腦神經(jīng)功能的保護(hù)，主動(dòng)調(diào)劑人體的睡眠節(jié)律從根本上治療失眠的失眠治療 儀。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種失眠治療儀，其特征在于包括中 央處理器、波形合成電路、恒流電路和體表輸出電極，中央處理器輸出調(diào)制 波和載波作為波形合成電路的輸入，波形合成電路的輸出經(jīng)恒流電路向體表 電極輸出脈沖電流，體表電極經(jīng)人體耳后乳突部位將治療電流施加到患者的 小腦頂核；恒流電路由直流供電模塊供電；其中，中央處理器產(chǎn)生載波脈沖、低頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào)和時(shí)序控制信號(hào)；波形合成電路用低頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào)對(duì)載波脈沖進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制，并將調(diào) 幅矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為指數(shù)衰減調(diào)幅脈沖波；恒流電路將單向指數(shù)衰減調(diào)幅脈沖電壓變換為交變恒流指數(shù)衰減調(diào)幅脈 沖電流。所述中央處理器還向顯示屏提供友好的界面，向用戶顯示治療儀的工作 狀態(tài)與及反饋各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置情況，通過顯示屏可以方便修改刺激強(qiáng)度、治 療模式、時(shí)間等治療數(shù)。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果1、 本實(shí)用新型采用主動(dòng)式失眠治療，利用腦神經(jīng)保護(hù)機(jī)制，通過啟動(dòng)腦 神經(jīng)源神經(jīng)保護(hù)機(jī)制，主動(dòng)調(diào)節(jié)睡眠中樞，恢復(fù)患者自身正常的睡眠節(jié)律， 達(dá)到治療失眠的目的。2、 通過體表電極將穩(wěn)定的刺激電流有效地加載到小腦頂核；通過對(duì)刺激 波形的頻率和指數(shù)衰減調(diào)幅脈沖優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到即可將刺激電流有效地經(jīng)體 表電極送到顱內(nèi)深部的小腦頂核，又不會(huì)對(duì)體表皮膚產(chǎn)生剌痛感，使患者在 舒適感覺中進(jìn)行治療。3、 克服機(jī)體的適應(yīng)性，采用慢變化的隨機(jī)電流對(duì)小腦頂核進(jìn)行長時(shí)間有 效地閾下刺激，達(dá)到喚起小腦頂核對(duì)睡眠中樞的調(diào)節(jié)作用。4、 本失眠治療儀的使用時(shí)間不受限制，不需要在睡眠前或睡眠時(shí)進(jìn)行， 更加安全可靠。


圖1是本實(shí)用新型失眠治療儀治療機(jī)理原理圖； 圖2是本實(shí)用新型失眠治療儀電路方框圖； 圖3是本實(shí)用新型刺激波形成原理圖；圖4是本實(shí)用新型失眠治療儀中央處理器的一種實(shí)施方式電路原理圖； 圖5是本實(shí)用新型波形合成電路的一實(shí)施方式的電路原理圖。 圖6是本實(shí)用新型恒流電路的一實(shí)施方式的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
小腦頂核是在小腦左、右半球深部的髓質(zhì)中的由神經(jīng)細(xì)胞群構(gòu)成的神經(jīng) 核團(tuán)。小腦頂核接受古小腦的傳入，特別是絨球小結(jié)葉的傳入(部分可來自蟲引 部)，頂核的傳出纖維經(jīng)小腦下腳到達(dá)前庭核(頂核延髓束或小腦延髓束)。電 刺激小腦頂核可啟動(dòng)丘腦和腦干內(nèi)調(diào)節(jié)睡眠的細(xì)胞核團(tuán)功能，主動(dòng)調(diào)整睡眠/ 覺醒的節(jié)律，改善因大腦興奮性增加而導(dǎo)致的睡眠紊亂。本實(shí)用新型根據(jù)對(duì) 小腦頂核進(jìn)行研究和剖析，通過體表電極刺激小腦頂核，啟動(dòng)內(nèi)源性神經(jīng)保 護(hù)作用，即中樞神經(jīng)源性神經(jīng)保護(hù)，抑制神經(jīng)元膜的過度興奮，維持神經(jīng)系 統(tǒng)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。其治療機(jī)理如圖1所示。本實(shí)用新型失眠治療儀基于上述原理，應(yīng)用現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)技術(shù)、微電子 技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等系列先進(jìn)高新技術(shù)研制。如圖2所示， 一種失眠治療儀，包括中央處理器、波形合成電路、恒流電路和體表電極，中央處理器輸出調(diào)制波和載波作為波形合成電路的輸入，波形合成電路的輸出經(jīng)恒流電路向體表電極輸出脈沖電流，體表電極經(jīng)人體耳后乳突部位將治療電流施加到患者的小腦頂核；恒流電路由直流供電模塊DC—DC供電。其中，中央處理器主要執(zhí)行如下功能產(chǎn)生波形合成電路所需的載波脈沖、低頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào)(即調(diào)制波)和恒流電路所需的時(shí)序控制信號(hào)。波形合成電路功能為用低頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào)對(duì)載波脈沖進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制，并將調(diào)幅矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為指數(shù)衰減調(diào)幅脈沖波。恒流電路功能為 將單向指數(shù)衰減調(diào)幅脈沖電壓變換為交變恒流指數(shù)衰減調(diào)幅脈沖電流，并通過體表電極經(jīng)人體耳后乳突部位將治療電流有效地施加到小腦頂核。另外，中央處理器還與顯示屏連接，顯示屏提供友好的界面，顯示治療儀的工作狀態(tài)以及反饋各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置情況，通過顯示屏可以方便修改刺激強(qiáng)度、治療模式、時(shí)間等治療參數(shù)。本實(shí)用新型中，中央處理器是整個(gè)系統(tǒng)的功能核心部分，可設(shè)計(jì)多種頻率的調(diào)制波和載波輸出至刺激波形合成電路，形成多檔治療電流供用戶選擇。例如載波的頻率可選擇2KHz、 2.5KHz或3KHz等，指數(shù)衰減波的時(shí)間常數(shù)t 滿足6t=T、 8t-T或10t二T等，T為載波的周期。波形合成電路應(yīng)用通信技術(shù)中的調(diào)幅技術(shù)，把調(diào)制波和載波兩種波形調(diào) 整再按設(shè)計(jì)要求產(chǎn)生所需的刺激波形。恒流源電路除實(shí)現(xiàn)由刺激波形調(diào)節(jié)輸 出電流波形外，它產(chǎn)生的刺激信號(hào)對(duì)人體具有交流性，不存在直流電刺激對(duì) 肌體產(chǎn)生的副作用，而且它與直流一直流(DC—DC)供電模塊共同實(shí)現(xiàn)市龜 網(wǎng)絡(luò)與人體之間的電氣隔離，保證了受治療失眠患者的安全。電刺激波形的 產(chǎn)生是失眠治療儀的關(guān)鍵技術(shù)，它是通過刺激波合成器將調(diào)制波和載波合成， 經(jīng)參數(shù)控制調(diào)節(jié)后通過恒流源輸出模塊輸出，其實(shí)現(xiàn)原理見圖3。本實(shí)施例中，中央處理器可采用德州儀器公司生產(chǎn)的MSP430FE42X0系列 混合信號(hào)微控制器，如圖4所示，由它產(chǎn)生波形合成電路所需的載波脈沖、 低頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào)和恒流電路所需的時(shí)序控制信號(hào)；低頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào) 除可由中央處理器產(chǎn)生外，還可用其它波形存儲(chǔ)器產(chǎn)生。例如由波形存儲(chǔ)器 產(chǎn)生低頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào)向波形合成器輸送調(diào)制波，中央處理器只產(chǎn)生波形 合成電路所需的載波脈沖和恒流電路所需的時(shí)序控制信號(hào)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本 實(shí)用新型目的。參見圖5，是波形合成電路的一種具體實(shí)施方式
；圖6是恒流 電路的一種實(shí)施方式。當(dāng)然，本實(shí)用新型不限于本說明書所列舉的實(shí)施方式。本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員做出的不脫離本實(shí)用新型的各種變化或改型均屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范 圍。本實(shí)用新型失眠治療儀是一種主動(dòng)的睡眠調(diào)節(jié)和促進(jìn)睡眠/覺醒節(jié)律的 治療儀，是將低頻慢變化節(jié)奏的隨機(jī)信號(hào)，以脈沖幅度調(diào)制的方式，調(diào)制在 具有特定頻譜結(jié)構(gòu)的中頻載波信號(hào)上，通過體表電極以電流的形式從體外將 低頻電流加載到人體小腦頂核，使神經(jīng)元胞膜靜息電位升高，興奮性下降， 從而達(dá)到增強(qiáng)睡眠的治療效果。
權(quán)利要求1、一種失眠治療儀，其特征在于包括中央處理器、波形合成電路、恒流電路和體表輸出電極，中央處理器輸出調(diào)制波和載波作為波形合成電路的輸入，波形合成電路的輸出經(jīng)恒流電路向體表電極輸出脈沖電流，體表電極經(jīng)人體耳后乳突部位將治療電流施加到患者的小腦頂核；恒流電路由直流供電模塊供電；其中，中央處理器產(chǎn)生載波脈沖、低頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào)和時(shí)序控制信號(hào)；波形合成電路用低頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào)對(duì)載波脈沖進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制，并將調(diào)幅矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為指數(shù)衰減調(diào)幅脈沖波；恒流電路將單向指數(shù)衰減調(diào)幅脈沖電壓變換為交變恒流指數(shù)衰減調(diào)幅脈沖電流。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的失眠治療儀，其特征在于所述載波的頻率為 2KHz 3KHz，指數(shù)衰減波的時(shí)間常數(shù)t滿足(6 10) t =T， T為載波的周期。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的失眠治療儀，其特征在于所述中央處理器還與 顯示屏連接，顯示屏顯示治療儀的工作狀態(tài)以及反饋參數(shù)的設(shè)置情況。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的失眠治療儀，其特征在于由波形存儲(chǔ)器產(chǎn)生低 頻隨機(jī)波調(diào)制信號(hào)向波形合成電路輸送調(diào)制波。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種失眠治療儀，包括中央處理器、波形合成電路、恒流電路和體表輸出電極，中央處理器輸出調(diào)制波和載波作為波形合成電路的輸入，波形合成電路的輸出經(jīng)恒流電路向體表電極輸出脈沖電流，體表電極經(jīng)人體耳后乳突部位將治療電流施加到患者的小腦頂核；恒流電路由直流供電模塊供電。本實(shí)用新型采用主動(dòng)式失眠治療，利用腦神經(jīng)保護(hù)機(jī)制，通過啟動(dòng)腦神經(jīng)源神經(jīng)保護(hù)機(jī)制，主動(dòng)調(diào)節(jié)睡眠中樞，恢復(fù)患者自身正常的睡眠節(jié)律，達(dá)到治療失眠的目的。本失眠治療儀的使用時(shí)間不受限制，不需要在睡眠前或睡眠時(shí)進(jìn)行，更加安全可靠。
文檔編號(hào)A61N1/36GK201085849SQ20072012513
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月5日
發(fā)明者田學(xué)隆, 董為偉 申請(qǐng)人:重慶海坤醫(yī)用儀器有限公司