專利名稱：一種失眠治療儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子醫療儀器，具體涉及一種對失眠癥患者進行治療， 并具有腦神經保護功能的失眠治療儀。
背景技術：
眾所周知，睡眠是人類生命活動中的重要組成部份，而不同程度的失眠 不但會影響人們正常生活、學習和工作，而且會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域技術人員有待解決的課 題。現有的失眠治療儀大都是采用脈沖電路產生低頻仿生脈沖信號，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系統來誘導大腦進行睡眠治療；或應用穴位剌激方法來實現誘導睡眠。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作 用進行催眠，患者長期使用就會使人體對這種催眠信號產生適應性，降低催 眠效果，不能達到治療失眠的作用。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 變頻數碼程序控制技術，將產生的智能、變頻、仿真生物睡眠信號傳入睡眠 中樞神經，從而抑制睡眠神經中樞興奮，腦電波出現低頻睡眠電波，快波睡 眠和慢波睡眠。"新天失眠治療儀"應用的是低頻電脈沖刺激的機理，低頻 電脈沖刺激就是低頻電脈沖重復單調的電刺激，在大腦皮層、皮層下結構引 起擴散性抑制作用，使皮層對網狀結構發生主動性抑制而導致睡眠，同時電 刺激也抑制了網狀結構中的覺醒中樞，會產生暗示的作用。從而達到誘導睡 眠的效果。2. 由上海高霸生物技術有限公司生產出品的"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，將低頻電波訊號傳入大腦神經中樞，達到誘導睡眠的效果。3. 北京理化測試技術公司生產的"紫環電子睡眠儀"，是一種新型電子 醫療裝置，它應用生物學和中醫針灸原理，產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，達到誘導睡眠的效果。4. 靜美失眠治療儀，通過仿生能量場改善睡眠環境，負離子興奮副交感 神經，鎮靜、催眠。靜電場使人體全身放松，消除緊張狀態，調節生物種及 神經遞質兒茶酚胺，5-HT相對平衡；增強大腦皮層擴散性抑制功能，消除 異常腦電波和腦磁的發生，促使腦電波進入輕松緩慢的a波和入睡時的S波 狀態。綜上，現有公知的文獻和產品無論基于什么原理都有一個共同的特點， 都是通過誘導睡眠的方法來治療失眠，患者長期使用就會使人體對這種催眠 信號產生適應性，降低催眠效果，不能達到治療失眠的作用；而且，必需在 睡覺時使用，實際上難以達到從根本上調劑睡眠節律的目的。實用新型內容針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種通過對 腦神經功能的保護，主動調劑人體的睡眠節律從根本上治療失眠的失眠治療 儀。本實用新型的目的是這樣實現的 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恒流電路向體表 電極輸出脈沖電流，體表電極經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，中央處理器產生載波脈沖、低頻隨機波調制信號和時序控制信號；波形合成電路用低頻隨機波調制信號對載波脈沖進行脈沖幅度調制，并將調 幅矩形脈沖波轉換為指數衰減調幅脈沖波；恒流電路將單向指數衰減調幅脈沖電壓變換為交變恒流指數衰減調幅脈 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 狀態與及反饋各項參數的設置情況，通過顯示屏可以方便修改刺激強度、治 療模式、時間等治療數。相比現有技術，本實用新型具有如下有益效果1、 本實用新型采用主動式失眠治療，利用腦神經保護機制，通過啟動腦 神經源神經保護機制，主動調節睡眠中樞，恢復患者自身正常的睡眠節律， 達到治療失眠的目的。2、 通過體表電極將穩定的刺激電流有效地加載到小腦頂核；通過對刺激 波形的頻率和指數衰減調幅脈沖優化設計，達到即可將刺激電流有效地經體 表電極送到顱內深部的小腦頂核，又不會對體表皮膚產生剌痛感，使患者在 舒適感覺中進行治療。3、 克服機體的適應性，采用慢變化的隨機電流對小腦頂核進行長時間有 效地閾下刺激，達到喚起小腦頂核對睡眠中樞的調節作用。4、 本失眠治療儀的使用時間不受限制，不需要在睡眠前或睡眠時進行， 更加安全可靠。
圖1是本實用新型失眠治療儀治療機理原理圖； 圖2是本實用新型失眠治療儀電路方框圖； 圖3是本實用新型刺激波形成原理圖；圖4是本實用新型失眠治療儀中央處理器的一種實施方式電路原理圖； 圖5是本實用新型波形合成電路的一實施方式的電路原理圖。 圖6是本實用新型恒流電路的一實施方式的電路原理圖。
具體實施方式
小腦頂核是在小腦左、右半球深部的髓質中的由神經細胞群構成的神經 核團。小腦頂核接受古小腦的傳入，特別是絨球小結葉的傳入(部分可來自蟲引 部)，頂核的傳出纖維經小腦下腳到達前庭核(頂核延髓束或小腦延髓束)。電 刺激小腦頂核可啟動丘腦和腦干內調節睡眠的細胞核團功能，主動調整睡眠/ 覺醒的節律，改善因大腦興奮性增加而導致的睡眠紊亂。本實用新型根據對 小腦頂核進行研究和剖析，通過體表電極刺激小腦頂核，啟動內源性神經保 護作用，即中樞神經源性神經保護，抑制神經元膜的過度興奮，維持神經系 統內環境的穩定。其治療機理如圖1所示。本實用新型失眠治療儀基于上述原理，應用現代生物醫學技術、微電子 技術、計算機技術等系列先進高新技術研制。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恒流電路向體表電極輸出脈沖電流，體表電極經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，中央處理器主要執行如下功能產生波形合成電路所需的載波脈沖、低頻隨機波調制信號(即調制波)和恒流電路所需的時序控制信號。波形合成電路功能為用低頻隨機波調制信號對載波脈沖進行脈沖幅度調制，并將調幅矩形脈沖波轉換為指數衰減調幅脈沖波。恒流電路功能為 將單向指數衰減調幅脈沖電壓變換為交變恒流指數衰減調幅脈沖電流，并通過體表電極經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以及反饋各項參數的設置情況，通過顯示屏可以方便修改刺激強度、治療模式、時間等治療參數。本實用新型中，中央處理器是整個系統的功能核心部分，可設計多種頻率的調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，指數衰減波的時間常數t 滿足6t=T、 8t-T或10t二T等，T為載波的周期。波形合成電路應用通信技術中的調幅技術，把調制波和載波兩種波形調 整再按設計要求產生所需的刺激波形。恒流源電路除實現由刺激波形調節輸 出電流波形外，它產生的刺激信號對人體具有交流性，不存在直流電刺激對 肌體產生的副作用，而且它與直流一直流(DC—DC)供電模塊共同實現市龜 網絡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 產生是失眠治療儀的關鍵技術，它是通過刺激波合成器將調制波和載波合成， 經參數控制調節后通過恒流源輸出模塊輸出，其實現原理見圖3。本實施例中，中央處理器可采用德州儀器公司生產的MSP430FE42X0系列 混合信號微控制器，如圖4所示，由它產生波形合成電路所需的載波脈沖、 低頻隨機波調制信號和恒流電路所需的時序控制信號；低頻隨機波調制信號 除可由中央處理器產生外，還可用其它波形存儲器產生。例如由波形存儲器 產生低頻隨機波調制信號向波形合成器輸送調制波，中央處理器只產生波形 合成電路所需的載波脈沖和恒流電路所需的時序控制信號，同樣能夠實現本 實用新型目的。參見圖5，是波形合成電路的一種具體實施方式
；圖6是恒流 電路的一種實施方式。當然，本實用新型不限于本說明書所列舉的實施方式。本領域普通技術 人員做出的不脫離本實用新型的各種變化或改型均屬于本實用新型保護的范 圍。本實用新型失眠治療儀是一種主動的睡眠調節和促進睡眠/覺醒節律的 治療儀，是將低頻慢變化節奏的隨機信號，以脈沖幅度調制的方式，調制在 具有特定頻譜結構的中頻載波信號上，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，使神經元胞膜靜息電位升高，興奮性下降， 從而達到增強睡眠的治療效果。
權利要求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恒流電路向體表電極輸出脈沖電流，體表電極經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，中央處理器產生載波脈沖、低頻隨機波調制信號和時序控制信號；波形合成電路用低頻隨機波調制信號對載波脈沖進行脈沖幅度調制，并將調幅矩形脈沖波轉換為指數衰減調幅脈沖波；恒流電路將單向指數衰減調幅脈沖電壓變換為交變恒流指數衰減調幅脈沖電流。
2、 根據權利要求1所述的失眠治療儀，其特征在于所述載波的頻率為 2KHz 3KHz，指數衰減波的時間常數t滿足(6 10) t =T， T為載波的周期。
3、 根據權利要求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以及反饋參數的設置情況。
4、 根據權利要求1所述的失眠治療儀，其特征在于由波形存儲器產生低 頻隨機波調制信號向波形合成電路輸送調制波。
專利摘要本實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恒流電路向體表電極輸出脈沖電流，體表電極經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。本實用新型采用主動式失眠治療，利用腦神經保護機制，通過啟動腦神經源神經保護機制，主動調節睡眠中樞，恢復患者自身正常的睡眠節律，達到治療失眠的目的。本失眠治療儀的使用時間不受限制，不需要在睡眠前或睡眠時進行，更加安全可靠。
文檔編號A61N1/36GK201085849SQ20072012513
公開日2008年7月16日 申請日期2007年9月5日 優先權日2007年9月5日
發明者田學隆, 董為偉 申請人:重慶海坤醫用儀器有限公司