專利名稱：神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法涉及一種醫(yī)用神經(jīng)和肌肉刺激器(以下簡稱刺激器)中對電極負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并控制輸出的裝置及其控制方法，用于避免此類儀器在醫(yī)院臨床治療中因負(fù)載開路產(chǎn)生高電壓對患者或使用者造成的電擊。
背景技術(shù)：
在醫(yī)療領(lǐng)域中，各類刺激器普遍使用皮膚電極作為與人體接觸的電流通道。刺激器的輸出電路一般采用恒流源設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是輸出電壓隨負(fù)載阻值變化而變化，以保持輸出電流的恒定。在刺激器工作時(shí)，如果因某種原因?qū)е码姌O負(fù)載開路(負(fù)載阻值很大)，因刺激器在大功率輸出狀態(tài)，其輸出電壓較高，一般可達(dá)到幾百伏特(YY 0607-2007/IEC60601-2-10:1987《醫(yī)用電氣設(shè)備第2部分安全專用要求》規(guī)定為不超過500V)，如此數(shù)值的電壓一旦接觸人體，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的電擊。在實(shí)際使用中，因電極輸出插頭接觸不良、電極連接線老化出現(xiàn)內(nèi)部斷裂、電極片與患者皮膚接觸不良、患者移動(dòng)使電極片發(fā)生脫落等負(fù)載開路或電阻突然增大的現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的，所以此種電擊的發(fā)生也較經(jīng)常。因此，在刺激器的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該具備對電極負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)負(fù)載 異常(阻值突然增大)時(shí)，能及時(shí)進(jìn)行判斷并對輸出狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)控制，減小輸出電壓或切斷輸出通道，即刺激器的輸出狀態(tài)能自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載的變化，避免高電壓接觸人體，從而保證患者和使用人員的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法，是一種對神經(jīng)和肌肉刺激器的電極負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并控制輸出的方法，實(shí)現(xiàn)安全角度的負(fù)載自適應(yīng)控制，可以徹底地避免在電極負(fù)載上出現(xiàn)高數(shù)值的輸出電壓，從而防止對人體產(chǎn)生的電擊，保證患者和使用人員的安全。本發(fā)明神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置包括輸出插口、負(fù)載傳感器、隔離輸出模塊、隔離反饋模塊、主控芯片、顯示單元和音響單元。所述主控芯片設(shè)置有數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模式生成模塊、顯示輸出模塊。隔離輸出模塊通過電子線路板與主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊相連，隔離輸出模塊通過負(fù)載傳感器與輸出插口相連；所述主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊通過顯示模式生成模塊與顯示輸出模塊相連，顯示單元和音響單元與顯示輸出模塊相連。所述輸出插口通過負(fù)載傳感器、隔離輸出模塊、隔離反饋模塊與主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊相連，組成各輸出通路的閉環(huán)控制回路。
負(fù)載傳感器分為開關(guān)數(shù)字型和增量數(shù)字型2種，開關(guān)數(shù)字型負(fù)載傳感器內(nèi)部穩(wěn)壓管D與分流電阻R*并聯(lián)(電流小時(shí)R*可不裝)，穩(wěn)壓管D —端與引腳I和限流電阻R相連，另一端與引腳2和引腳4相連，限流電阻R —端與穩(wěn)壓管D和引腳I相連，另一端與引腳3相連。增量數(shù)字型負(fù)載傳感器內(nèi)部取樣電阻R—端與引腳I和壓控振蕩器VCO信號輸入腳IN相連，另一端引腳2、引腳4和壓控振蕩器VCO公共腳GND相連，壓控振蕩器VCO輸出腳OUT與引腳3相連。所述輸出插口設(shè)置有至少I個(gè)。所述負(fù)載傳感器設(shè)置有至少I個(gè)。所述隔離輸出模塊設(shè)置有至少I個(gè)。所述隔離反饋模塊設(shè)置有至少I個(gè)。所述顯示單元設(shè)置有至少I個(gè)。所述輸出插口 I至輸出插口 N，是當(dāng)刺激器具備多路輸出功能時(shí)不同輸出通路的輸出插孔；同理，負(fù)載傳感器I N、隔離輸出模塊I N、隔離反饋模塊I N，均是當(dāng)刺激器具備多路輸出功能時(shí)不同輸出通路的功能模塊。這些模塊與主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊相連，組成各輸出通路的閉環(huán)控制回路。當(dāng)刺激器為單路輸出時(shí)，上述各模塊數(shù)量均只有一個(gè)，組成一個(gè)輸出通路閉環(huán)控制回路。
所述輸出插口，可接外部電極負(fù)載，使刺激器輸出的治療電流通過電極片到達(dá)患者人體。所述負(fù)載傳感器，能在刺激器工作時(shí)，感知電極負(fù)載的狀態(tài)，對負(fù)載超出正常范圍的突然增大和負(fù)載開路狀態(tài)給出數(shù)字狀態(tài)參數(shù)。所述隔離反饋模塊，能將負(fù)載傳感器測量的數(shù)字量反饋至主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊，并能對主控芯片和負(fù)載輸出端口之間實(shí)行電氣隔離，保證其技術(shù)指標(biāo)滿足有關(guān)電介質(zhì)強(qiáng)度、漏電流等醫(yī)療器械安全要求。所述隔離輸出模塊，受數(shù)據(jù)處理模塊控制，將主控芯片輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬量后，進(jìn)行功率放大，經(jīng)過負(fù)載傳感器向輸出插孔提供足夠功率的輸出電壓，同時(shí)對主控芯片和負(fù)載輸出端口之間實(shí)行電氣隔離，保證其技術(shù)指標(biāo)滿足有關(guān)電介質(zhì)強(qiáng)度、漏電流等醫(yī)療器械安全要求。所述數(shù)據(jù)處理模塊，依據(jù)對負(fù)載監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，負(fù)載正常時(shí)，向隔離輸出模塊提供正常的輸出數(shù)據(jù)，并控制顯示生成模塊產(chǎn)生正常的顯示數(shù)據(jù)；發(fā)現(xiàn)負(fù)載異常增大或負(fù)載開路時(shí)，控制隔離輸出模塊減小輸出電壓或關(guān)閉輸出，同時(shí)控制顯不模式生成模塊產(chǎn)生報(bào)警顯示數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)處理模塊，當(dāng)負(fù)載故障排除恢復(fù)正常后，繼續(xù)提供保護(hù)控制控制輸出端仍然保持關(guān)閉輸出的狀態(tài)，輸出端無高電壓出現(xiàn)；控制輸出顯示為零。此時(shí)只有重新進(jìn)行輸出強(qiáng)度調(diào)節(jié)，才能達(dá)到正常輸出狀態(tài)。所述顯示模式生成模塊，依據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊提供的數(shù)據(jù)指令生成相應(yīng)的顯示模式，將生成的顯示數(shù)據(jù)送至顯示輸出模塊。負(fù)載正常時(shí)，生成正常顯示數(shù)據(jù)；負(fù)載異常時(shí)，生成報(bào)警顯示模式，同時(shí)驅(qū)動(dòng)音響單元發(fā)出報(bào)警聲。所述顯示輸出模塊，依據(jù)顯示模式驅(qū)動(dòng)各顯示單元進(jìn)行顯示。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種對刺激器負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并控制輸出的方法，其實(shí)現(xiàn)方案是在刺激器電極輸出端接入由負(fù)載傳感器、隔離輸出模塊、隔離反饋模塊和數(shù)據(jù)處理模塊組成的閉環(huán)控制回路，該閉環(huán)控制回路由刺激器電子線路板上的電子線路和電子元器件與主控芯片(單片微處理器)組成。
在多路輸出的刺激器中，每路輸出都是獨(dú)立工作的閉環(huán)控制回路。所有回路均共用主控芯片(單片微處理器)為控制核心，經(jīng)過適當(dāng)?shù)挠布娐吩O(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，對電極輸出端的負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，測量結(jié)果返回到主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊，按測量結(jié)果對輸出進(jìn)行控制。神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置的控制方法如下
當(dāng)負(fù)載正常時(shí)，輸出電壓按正常程序執(zhí)行，刺激器進(jìn)行正常治療工作。當(dāng)負(fù)載異常時(shí)，負(fù)載傳感器檢測到負(fù)載電阻突然增大或無窮大即開路，該測量結(jié)果經(jīng)反饋通道返回到主控芯片，主控芯片依據(jù)返回?cái)?shù)據(jù)控制刺激器輸出電壓減小或控制輸出為零即輸出閉鎖，避免電極輸出端出現(xiàn)高電壓。當(dāng)負(fù)載正常時(shí)，顯示電路顯示正常工作數(shù)據(jù)，音響電路無報(bào)警聲。當(dāng)負(fù)載異常時(shí)，該路在切斷輸出的同時(shí)，相關(guān)顯示電路閃動(dòng)進(jìn)行顯示報(bào)警，同時(shí)音響報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警聲。當(dāng)刺激器某路負(fù)載異常并發(fā)生輸出閉鎖后，該路沒有輸出，該路輸出顯示亦為零。此時(shí)如果負(fù)載恢復(fù)正常，輸出仍然保持為零，須重新調(diào)節(jié)輸出強(qiáng)度至正常輸出狀態(tài)。這樣可徹底避免負(fù)載突然接通時(shí)，輸出端高電壓對人體產(chǎn)生電擊。對于多路輸出的刺激器，當(dāng)某一路輸出的負(fù)載出現(xiàn)異常時(shí)，該路發(fā)生輸出閉鎖動(dòng)作并進(jìn)行聲光報(bào)警時(shí)，并不會(huì)影響其他輸出通路的正常工作。本發(fā)明神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，可對刺激器各輸出通路的負(fù)載分別進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)某路負(fù)載異常增大或出現(xiàn)負(fù)載開路時(shí)，能迅速控制該路輸出電壓的減小或關(guān)閉輸出，同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，徹底避免輸出端出現(xiàn)高電壓。本發(fā)明神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法，優(yōu)于(YY0607-2007/IEC 60601-2-10:1987《醫(yī)用電氣設(shè)備第2部分安全專用要求》中開路電壓最高為500V的指標(biāo)?？蓪⒇?fù)載端電壓限制在正常治療電壓(約幾十伏特)范圍內(nèi)或徹底關(guān)閉輸出(輸出電壓為0),能有效防止因負(fù)載異常而產(chǎn)生的對人體的電擊。本發(fā)明神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法，當(dāng)因負(fù)載開路關(guān)閉 輸出后，如果負(fù)載突然恢復(fù)正常，刺激器仍將保持關(guān)閉輸出狀態(tài)，此時(shí)必須重新調(diào)節(jié)輸出強(qiáng)度才能恢復(fù)治療。也就是說，如果電極開路接觸不良后又突然接觸人體，因輸出端并無電壓輸出，確保不會(huì)產(chǎn)生對人體的電擊。本發(fā)明神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法，當(dāng)負(fù)載正常時(shí)，不會(huì)對刺激器的正常工作產(chǎn)生影響。本發(fā)明神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法，采用市售通用元件和自行研制的電路模塊，成本低(占整機(jī)成本10%)，便于應(yīng)用于各類神經(jīng)和肌肉刺激器產(chǎn)品。


以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
圖I是神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置結(jié)構(gòu)及控制方法流程示意圖。圖2是神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置的開關(guān)數(shù)據(jù)型負(fù)載傳感器原理圖 圖3是神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置的增量數(shù)據(jù)型負(fù)載傳感器原理圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖1、2、3，神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置包括輸出插口、負(fù)載傳感器、隔離輸出模塊、隔離反饋模塊、主控芯片、顯示輸出模塊、顯示單元和音響單元。所述主控芯片設(shè)置有數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模式生成模塊。隔離輸出模塊通過電子線路板與主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊相連，隔離輸出模塊通過負(fù)載傳感器與輸出插口相連；所述主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊通過顯示模式生成模塊與顯示輸出模塊相連，顯示單元和音響單元與顯示輸出模塊相連。所述輸出插口通過負(fù)載傳感器、隔離輸出模塊、隔離反饋模塊與主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊相連，組成各輸出通路的閉環(huán)控制回路。所述輸出插口設(shè)置有至少I個(gè)。所述負(fù)載傳感器設(shè)置有至少I個(gè)。所述 隔離輸出模塊設(shè)置有至少I個(gè)。所述隔離反饋模塊設(shè)置有至少I個(gè)。所述顯示單元設(shè)置有至少I個(gè)。所述輸出插口采用市售兩芯蓮花插口。所述負(fù)載傳感器，分為開關(guān)數(shù)據(jù)型和增量數(shù)據(jù)型2種(見附圖2、3)，開關(guān)數(shù)據(jù)型內(nèi)部采用采用普通電阻和穩(wěn)壓二級管，增量數(shù)字型內(nèi)部采用普通電阻和市售通用壓控振蕩器VCO如555時(shí)基電路或通用壓控振蕩器。所述隔離輸出模塊內(nèi)含市售數(shù)模轉(zhuǎn)換器如0832或其他8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、輸出變壓器、市售音頻功率放大器如LA4225、TPA3007等。所述隔離反饋模塊采用市售通用光電耦合器如4N25、TLP521-1等。所述主控芯片采用市售8位單片機(jī)如AT89C52等。所述顯示輸出模塊為通用數(shù)字電路用來驅(qū)動(dòng)LED。所述顯示單元采用市售LED數(shù)碼管和LED發(fā)光管。所述音響單元采用市售電磁蜂鳴器或壓電蜂鳴器。所述輸出插口 I至輸出插口 N，是當(dāng)刺激器具備多路輸出功能時(shí)不同輸出通路的輸出插孔；同理，負(fù)載傳感器I N、隔離輸出模塊I N、隔離反饋模塊I N，均是當(dāng)刺激器具備多路輸出功能時(shí)不同輸出通路的功能模塊。這些模塊與主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊相連，組成各輸出通路的閉環(huán)控制回路。當(dāng)刺激器為單路輸出時(shí)，上述各模塊數(shù)量均只有一個(gè)，組成一個(gè)輸出通路閉環(huán)控制回路。所述輸出插口，可接外部電極負(fù)載，使刺激器輸出的治療電流通過電極片到達(dá)患者人體。所述負(fù)載傳感器，能在刺激器工作時(shí)，感知電極負(fù)載的狀態(tài)，對負(fù)載超出正常范圍的突然增大和負(fù)載開路狀態(tài)給出數(shù)字狀態(tài)參數(shù)。所述隔離反饋模塊，能將負(fù)載傳感器得到的數(shù)字量反饋至主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊，并能對主控芯片和負(fù)載輸出端口之間實(shí)行電氣隔離，保證其技術(shù)指標(biāo)滿足有關(guān)電介質(zhì)強(qiáng)度、漏電流等醫(yī)療器械安全要求。所述隔離輸出模塊，受數(shù)據(jù)處理模塊控制，將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，經(jīng)過負(fù)載傳感器向輸出插孔提供足夠功率的輸出電壓，同時(shí)對主控芯片和負(fù)載輸出端口之間實(shí)行電氣隔離，保證其技術(shù)指標(biāo)滿足有關(guān)電介質(zhì)強(qiáng)度、漏電流等醫(yī)療器械安全要求。所述數(shù)據(jù)處理模塊，依據(jù)對負(fù)載監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，負(fù)載正常時(shí)，向隔離輸出模塊提供正常的輸出數(shù)據(jù)，并控制顯示生成模塊產(chǎn)生正常的顯示數(shù)據(jù)；發(fā)現(xiàn)負(fù)載異常增大或負(fù)載開路時(shí)，控制隔離輸出模塊減小輸出電壓或關(guān)閉輸出，同時(shí)控制顯不模式生成模塊產(chǎn)生報(bào)警顯示數(shù)據(jù)。
所述數(shù)據(jù)處理模塊，當(dāng)負(fù)載故障排除恢復(fù)正常后，繼續(xù)提供保護(hù)控制控制輸出端仍然保持關(guān)閉輸出的狀態(tài)，輸出端無高電壓出現(xiàn)；控制輸出顯示為零。此時(shí)只有重新進(jìn)行輸出強(qiáng)度調(diào)節(jié)，才能達(dá)到正常輸出狀態(tài)。所述顯示模式生成模塊，依據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊提供的數(shù)據(jù)指令生成相應(yīng)的顯示模式。負(fù)載正常時(shí)，生成正常顯示數(shù)據(jù)；負(fù)載異常時(shí)，生成報(bào)警顯示模式送至顯示輸出模塊，同時(shí)驅(qū)動(dòng)音響單元發(fā)出報(bào)警聲。所述顯示輸出模塊，依據(jù)顯示模式驅(qū)動(dòng)各顯示單元顯示正常數(shù)據(jù)或顯示報(bào)警閃動(dòng)指示。神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置的控制方法如下
當(dāng)負(fù)載正常時(shí)，輸出電壓按正常程序執(zhí)行，刺激器進(jìn)行正常治療工作。當(dāng)負(fù)載異常時(shí)，測量結(jié)果返回為負(fù)載電阻突然增大或無窮大(開路)，刺激器控制輸出電壓減小或控制輸出為零(輸出閉鎖)，避免電極輸出端出現(xiàn)高電壓。 當(dāng)負(fù)載正常時(shí)，顯示電路顯示正常工作數(shù)據(jù)，音響電路無報(bào)警聲。當(dāng)負(fù)載異常時(shí)，該路在切斷輸出的同時(shí)，相關(guān)顯示電路閃動(dòng)進(jìn)行顯示報(bào)警，同時(shí)音響報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警聲。當(dāng)刺激器某路負(fù)載異常并發(fā)生輸出閉鎖后，該路沒有輸出，該路輸出顯示亦為零。此時(shí)如果負(fù)載恢復(fù)正常，輸出仍然保持為零，須重新調(diào)節(jié)輸出強(qiáng)度至正常輸出狀態(tài)。這樣可徹底避免負(fù)載突然接通時(shí)，輸出端高電壓對人體產(chǎn)生電擊。對于多路輸出的刺激器，當(dāng)某一路輸出的負(fù)載出現(xiàn)異常時(shí)，該路發(fā)生輸出閉鎖動(dòng)作并進(jìn)行聲光報(bào)警時(shí)，并不會(huì)影響其他輸出通路的正常工作。綜上所述，本發(fā)明的神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，在保證刺激器正常治療功能的基礎(chǔ)上，對負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。發(fā)生負(fù)載異常增大或負(fù)載開路時(shí)，控制輸出端無高電壓輸出并進(jìn)行聲光報(bào)警。負(fù)載恢復(fù)正常后，須重新進(jìn)行輸出強(qiáng)度調(diào)節(jié)才能正常輸出，徹底避免了因負(fù)載異常時(shí)產(chǎn)生高電壓對人體的電擊。
權(quán)利要求
1.一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，其特征在于包括輸出插口、負(fù)載傳感器、隔離輸出模塊、隔離反饋模塊、主控芯片、顯示單元和音響單元；所述主控芯片設(shè)置有數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模式生成模塊、顯示輸出模塊； 隔離輸出模塊通過電子線路板與主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊相連，隔離輸出模塊通過負(fù)載傳感器與輸出插口相連；所述主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊通過顯示模式生成模塊與顯示輸出模塊相連，顯示單元和音響單元與顯示輸出模塊相連； 所述輸出插口通過負(fù)載傳感器、隔離輸出模塊、隔離反饋模塊與主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊相連，組成各輸出通路的閉環(huán)控制回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，其特征在于所述輸出插口，接外部電極負(fù)載。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，其特征在于所述負(fù)載傳感器，能在刺激器工作時(shí)，感知電極負(fù)載的狀態(tài)，對負(fù)載超出正常范圍的突然增大和負(fù)載開路狀態(tài)給出數(shù)字狀態(tài)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，其特征在于所述隔離反饋模塊，能將負(fù)載傳感器測量的數(shù)字量反饋至主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊，并能對主控芯片和負(fù)載輸出端口之間實(shí)行電氣隔離，保證其技術(shù)指標(biāo)滿足有關(guān)電介質(zhì)強(qiáng)度、漏電流等醫(yī)療器械安全要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，其特征在于所述隔離輸出模塊，受數(shù)據(jù)處理模塊控制，將主控芯片輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬量后，進(jìn)行功率放大，經(jīng)過負(fù)載傳感器向輸出插孔提供足夠功率的輸出電壓，同時(shí)對主控芯片和負(fù)載輸出端口之間實(shí)行電氣隔離，保證其技術(shù)指標(biāo)滿足有關(guān)電介質(zhì)強(qiáng)度、漏電流等醫(yī)療器械安全要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理模塊，依據(jù)對負(fù)載監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，負(fù)載正常時(shí)，向隔離輸出模塊提供正常的輸出數(shù)據(jù)，并控制顯示生成模塊產(chǎn)生正常的顯示數(shù)據(jù)；發(fā)現(xiàn)負(fù)載異常增大或負(fù)載開路時(shí)，控制隔離輸出模塊減小輸出電壓或關(guān)閉輸出，同時(shí)控制顯不模式生成模塊產(chǎn)生報(bào)警顯示數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)處理模塊，當(dāng)負(fù)載故障排除恢復(fù)正常后，繼續(xù)提供保護(hù)控制控制輸出端仍然保持關(guān)閉輸出的狀態(tài)，輸出端無高電壓出現(xiàn)；控制輸出顯示為零，此時(shí)只有重新進(jìn)行輸出強(qiáng)度調(diào)節(jié)，才能達(dá)到正常輸出狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，其特征在于所述顯示模式生成模塊,依據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊提供的數(shù)據(jù)指令生成相應(yīng)的顯示模式,將生成的顯示數(shù)據(jù)送至顯示輸出模塊，負(fù)載正常時(shí)，生成正常顯示數(shù)據(jù)；負(fù)載異常時(shí)，生成報(bào)警顯示模式，同時(shí)驅(qū)動(dòng)音響單元發(fā)出報(bào)警聲； 所述顯示輸出模塊,依據(jù)顯示模式驅(qū)動(dòng)各顯示單元進(jìn)行顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，其特征在于所述輸出插口設(shè)置有至少I個(gè)；所述負(fù)載傳感器設(shè)置有至少I個(gè)；所述隔離輸出模塊設(shè)置有至少I個(gè)；所述隔離反饋模塊設(shè)置有至少I個(gè)；所述顯示單元設(shè)置有至少I個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置，其特征在于負(fù)載傳感器分為開關(guān)數(shù)字型和增量數(shù)字型2種，開關(guān)數(shù)字型負(fù)載傳感器內(nèi)部穩(wěn)壓管D與分流電阻Rl并聯(lián)，穩(wěn)壓管D—端與引腳I和限流電阻R2相連，另一端與引腳2和引腳4相連，限流電阻R2 —端與穩(wěn)壓管D和引腳I相連，另一端與引腳3相連；增量數(shù)字型負(fù)載傳感器內(nèi)部取樣電阻R3 —端與引腳I和壓控振蕩器VCO信號輸入腳IN相連，另一端引腳2、引腳4和壓控振蕩器VCO公共腳GND相連，壓控振蕩器VCO輸出腳OUT與引腳3相連。
10.權(quán)利要求I所述的神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置的控制方法，其特征在于 當(dāng)負(fù)載正常時(shí)，輸出電壓按正常程序執(zhí)行，刺激器進(jìn)行正常治療工作；當(dāng)負(fù)載異常時(shí)，負(fù)載傳感器檢測到負(fù)載電阻突然增大或無窮大即開路，該測量結(jié)果經(jīng)反饋通道返回到主控芯片，主控芯片依據(jù)返回?cái)?shù)據(jù)控制刺激器輸出電壓減小或控制輸出為零即輸出閉鎖，避免電極輸出端出現(xiàn)高電壓； 當(dāng)負(fù)載正常時(shí)，顯示電路顯示正常工作數(shù)據(jù)，音響電路無報(bào)警聲；當(dāng)負(fù)載異常時(shí)，該路在切斷輸出的同時(shí)，相關(guān)顯示電路閃動(dòng)進(jìn)行顯示報(bào)警，同時(shí)音響報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警聲；當(dāng)刺激器某路負(fù)載異常并發(fā)生輸出閉鎖后，該路沒有輸出，該路輸出顯示亦為零，此時(shí)如果負(fù)載恢復(fù)正常，輸出仍然保持為零，須重新調(diào)節(jié)輸出強(qiáng)度至正常輸出狀態(tài)，這樣可徹底避免負(fù)載突然接通時(shí)，輸出端高電壓對人體產(chǎn)生電擊； 對于多路輸出的刺激器，當(dāng)某一路輸出的負(fù)載出現(xiàn)異常時(shí)，該路發(fā)生輸出閉鎖動(dòng)作并進(jìn)行聲光報(bào)警時(shí)，并不會(huì)影響其他輸出通路的正常工作。
全文摘要
本發(fā)明神經(jīng)和肌肉刺激器負(fù)載自適應(yīng)控制裝置及其控制方法涉及一種醫(yī)用神經(jīng)和肌肉刺激器中對電極負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并控制輸出的裝置及其控制方法，用于避免此類儀器在醫(yī)院臨床治療中因負(fù)載開路產(chǎn)生高電壓對患者或使用者造成的電擊。包括輸出插口、負(fù)載傳感器、隔離輸出模塊、隔離反饋模塊、主控芯片、顯示單元和音響單元；所述主控芯片設(shè)置有數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模式生成模塊、顯示輸出模塊；隔離輸出模塊通過電子線路板與主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊相連，隔離輸出模塊通過負(fù)載傳感器與輸出插口相連；所述主控芯片中的數(shù)據(jù)處理模塊通過顯示模式生成模塊與顯示輸出模塊相連，顯示單元和音響單元與顯示輸出模塊相連。
文檔編號A61N1/36GK102716549SQ20121023756
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者劉暢, 史建軍, 史翰纓, 高川 申請人:江蘇中普科技有限公司