專利名稱：無輸出變壓器恒流型電刺激器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療用的電刺激器。具體地說，涉及的是一種無輸出變壓器的醫(yī)用電刺激器。更具體地說，涉及的是一種無輸出變壓器恒流型袖珍電療器或電針麻器。
常用電療器、針麻儀等電刺激器，一般都有一只由硅鋼片疊成的低頻變壓器，它或是作為間隙振蕩變壓器經(jīng)升壓后直接輸出，或是作為輸出變壓器升壓后輸出。例如，G6805型治療儀(滬Q/W S2-747-80)即采用這樣的輸出變壓器。在現(xiàn)有技術(shù)中，還可以羅列一些電刺激器，如BT701電麻儀(滬Q/yyx-1109-82);DZ12針麻儀(滬Q/W S2-748-80);DZ22綜合電針儀(滬Q/W S2-750-80)等等，一般都是由變壓器的一個(gè)升壓繞組輸出一個(gè)需要的電壓來達(dá)到治療或麻醉的目的。由此，容易帶來下述的一些不足之處。
首先，變壓器升壓繞組的圈數(shù)較多，對(duì)絕緣也有較高的要求，因而要縮小該變壓器的體積就比較困難。這樣，電刺激器的小型化，特別是薄型袖珍化便難以做到。而且，變壓器的生產(chǎn)速度慢，成本也相應(yīng)見高。
其次，為了減小變壓器的變壓比，常采用較高的電源電壓，例如采用價(jià)格較高的9伏電池。由于多數(shù)產(chǎn)品的電路在空載時(shí)仍消耗較大的電能，故而電池的使用壽命縮短，電刺激器的效率亦低。
再則，在采用電池供電的產(chǎn)品電路中，當(dāng)電池電壓降低時(shí)，輸出的電壓幅度會(huì)明顯受到影響，因而輸出的電壓幅度和產(chǎn)生的電刺激強(qiáng)度不穩(wěn)定。
在臨床應(yīng)用中，現(xiàn)有的多數(shù)產(chǎn)品都是以輸出電壓幅度和電壓波形為其主要技術(shù)參數(shù)。但是，人體的阻抗是一個(gè)難以嚴(yán)格確定的值。在進(jìn)行電刺激醫(yī)療過程中，實(shí)際流過人體的電流因不同的人、不同的部位、不同的體位以及電極對(duì)人體接觸的不同狀況而發(fā)生變化。當(dāng)輸出的電壓幅度不變時(shí)，流過人體的電流強(qiáng)度仍會(huì)因人體阻抗變化而發(fā)生變化。流過人體的電流強(qiáng)度決定了對(duì)人體的電刺激強(qiáng)度，電流強(qiáng)度的上述不穩(wěn)便會(huì)造成對(duì)人體電刺激強(qiáng)度不穩(wěn)定。
本發(fā)明人基于上述對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)識(shí)和分析，得出了這樣一些結(jié)論，即，電刺激的輸出應(yīng)該以通過人體的電流波形為技術(shù)依據(jù)。這就是說，電刺激器應(yīng)是一種能對(duì)人體產(chǎn)生電流波形的、不受人體阻抗變化影響的恒流源裝置。但是，就發(fā)明人所知，目前在現(xiàn)有技術(shù)中尚找不到這樣的恒流型電刺激器。
本發(fā)明的目的之一就是提供一種恒流型電刺激裝置，它產(chǎn)生電刺激的輸出是以通過人體的穩(wěn)定的電流波形為技術(shù)依據(jù)，從而對(duì)人體產(chǎn)生一種或多種電流波形的恒流電刺激，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中由電壓幅度和電壓波形輸出造成電刺激強(qiáng)度的不穩(wěn)定性，提高臨床治療效果。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在上述輸出電刺激強(qiáng)度穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，大大縮小整個(gè)裝置的體積和重量，實(shí)現(xiàn)電刺激器的薄型袖珍化，以對(duì)使用和攜帶都帶來很大方便，與此同時(shí)，整個(gè)裝置的成本也在相當(dāng)程度上得到降低。生產(chǎn)速度大大提高。
本發(fā)明再有一個(gè)目的是降低整機(jī)功耗，提高電源電池的可利用性和延長其使用壽命。
本發(fā)明上述目的以及其它的一些目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下文的詳細(xì)說明中看得更充分、更清楚。
本發(fā)明的目的是通過提供包括一具有良好輸出特性的高阻抗無輸出變壓器恒流輸出電路、一升壓電路以及一輸出控制波形發(fā)生電路的電刺激裝置來達(dá)到的。
現(xiàn)在參照附

圖1來對(duì)本發(fā)明加以說明。本發(fā)明的電刺激裝置是通過它包含的高阻抗無變壓器輸出電路[1]，在輸出控制波形發(fā)生電路[2]的控制下，以一定的頻率和波形，例如臨床要求約2赫茲到150赫茲左右的矩形波，對(duì)人體施加一個(gè)由電壓升壓電路[3]提供的足夠高的電壓，譬如約20伏至70伏左右，較優(yōu)選的是約50～60伏左右的電壓，從而產(chǎn)生一個(gè)流過人體的恒定電流脈沖和穩(wěn)定的電刺激強(qiáng)度。這個(gè)恒定的電流輸出不隨人體阻抗變化而變化，因?yàn)楸景l(fā)魃鮮鍪涑齙緶穂1]具有輸出阻抗相對(duì)于人體阻抗來說要大三個(gè)數(shù)量級(jí)，人體阻抗變化幾乎可以忽略不計(jì)。因此，本發(fā)明的電刺激裝置或電刺激器是恒流型的。其電流的最大值可根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)，設(shè)定或調(diào)節(jié)在約0～45毫安左右的范圍。又由于本發(fā)明提供的高阻抗輸出電路[1]為無變壓器輸出電路，從而使整個(gè)裝置的體積和重量，特別是厚度大大縮小，制造成本降低，使本發(fā)明電刺激器的薄型袖珍化得以實(shí)現(xiàn)。另一方面，又由于本發(fā)明的無變壓器輸出電路[1]和升壓電路[3]等的空載電流很小，從而提高了整機(jī)的效率和電源電池的利用率，延長了電池的使用壽命。按照本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)特征，本發(fā)明提供的升壓電路[3]在低壓電源，例如3伏電源在供電下，可以產(chǎn)生足夠高的電壓，例如20伏至70伏左右，較可取的是50～60伏左右，又由于輸出電路[1]具有相當(dāng)大的輸出阻抗，于是對(duì)人體輸出而流過人體的電流強(qiáng)度就能保持基本恒定不變，例如波動(dòng)在百分之十左右的范圍內(nèi)，因?yàn)槿梭w阻抗的變化對(duì)這個(gè)相當(dāng)大的輸出阻抗來說，其影響可以忽略不計(jì)。這樣，本發(fā)明電刺激裝置就克服了電刺激強(qiáng)度不穩(wěn)定這個(gè)因素，提高了臨床治療效果。
按照本發(fā)明的一個(gè)可供選擇的特征，本發(fā)明還可以通過有選擇地提供一種輸出電流調(diào)節(jié)電路[4]來調(diào)節(jié)所需輸出電流的大小，從而調(diào)節(jié)為達(dá)到不同治療效果的電刺激強(qiáng)度。另一方面，更有利的是，當(dāng)電池電壓從2×1.6伏降低到2×1.1伏左右時(shí)，通過電流調(diào)節(jié)電路[4]的調(diào)節(jié)，可以使最大輸出電流都能保持在臨床要求所設(shè)定的范圍，例如0～45毫安，較可取的約為30～40毫安。這樣就達(dá)到了提高電池的利用率和延長使用壽命的目的。當(dāng)然，如果不必考慮電池壽命和它的經(jīng)濟(jì)性這樣的因素的話，本發(fā)明的裝置也可以略去或不采用電流調(diào)節(jié)電路[4]而使整機(jī)電路十分簡單。另外，電流調(diào)節(jié)電路[4]也可以是各種波形的變換電路，這樣使本發(fā)明電刺激器可以輸出各種波形的電流，以便適合醫(yī)療臨床和科研等各種需要。
本發(fā)明包含的上述升壓電路[3]，可以設(shè)計(jì)成非常簡單的間歇振蕩器，其間歇振蕩變壓器的匝數(shù)不必很多就可以獲得高出電源3伏電壓近20倍的電壓。假如采用其它逆變器電路，也可以達(dá)到同樣的功能，只是其升壓變壓器匝數(shù)增加，體積將增大。另一方面采用間歇振蕩電路因其功率有限，當(dāng)輸出電路由于某種原因萬一發(fā)生故障，如短路等故障時(shí)，提升的電壓就會(huì)因負(fù)載增加而下降，不會(huì)發(fā)生使接受治療者受到過度電刺激的危險(xiǎn)。
本發(fā)明包含的輸出控制波形發(fā)生電路[2]，可以用各種振蕩器來獲得對(duì)所需輸出電流的波形控制，例如三角波、矩形波、針形波、上升波或起伏波等等，只要用產(chǎn)生出來的波形去激勵(lì)輸出電路[1]中輸出晶體管的輸入端，就可以在輸出端獲得相應(yīng)的電流波形。譬如，為求簡單起見，采用多諧振蕩器產(chǎn)生一種常用的矩形波，脈沖寬度設(shè)定為約425μs，頻率范圍在5～100次/秒，這在臨床上已足夠達(dá)到電療的作用。又例如，用ICM7556集成塊的時(shí)基電路，可以構(gòu)成脈沖頻率和脈寬都可調(diào)節(jié)的波形發(fā)生電路[2]，其頻率范圍在2～1000赫茲，脈寬在50μs～500μs范圍內(nèi)都可調(diào)節(jié)。
下文結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明電刺激裝置的實(shí)施例予以詳細(xì)說明。
圖面的簡單說明如下圖1為本發(fā)明電刺激裝置的原理方框圖，其中[1]表示高阻抗輸出電路，[2]表示輸出波形發(fā)生電路;[3]表示升壓電路;[4]表示輸出電流調(diào)節(jié)電路;[5]表示輸出指示電路。虛線的聯(lián)接線表示可聯(lián)接亦可不聯(lián)接。
圖2為本發(fā)明的基本原理圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的整機(jī)線路圖，其中[Ⅰ]相應(yīng)于圖1中的[1];[Ⅱ]相應(yīng)于圖1中的[2];[Ⅲ]相應(yīng)于圖1中的[3];[Ⅳ]相應(yīng)于圖1中的[4];[Ⅴ]相應(yīng)于圖1中的[5]。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的線路圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的線路圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例4的線路圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例5的線路圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例6的線路圖。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例7的線路圖。
參照附圖2，對(duì)本發(fā)明電刺激器的基本原理加以進(jìn)一步說明。由于晶體管技術(shù)已可使晶體管在共發(fā)射極狀態(tài)下，集電極的輸出阻抗做得相當(dāng)大。只要電源電壓足夠大，在基極電流不變的條件下，當(dāng)電極位置或人體阻抗有所變化時(shí)，流過人體的電流始終保持基本恒定不變，這就是所謂的恒流源。調(diào)節(jié)注入晶體管[T]基極的電流就可以改變流過人體的電流大小;采用不同波形的電流偏置，可以使人體得到不同電流波形的電刺激;如果這個(gè)電流偏置再以一定頻率的波形加以控制，例如用一定頻率的矩形波來控制，則輸出的電刺激將是具有一定頻率一定波形的穩(wěn)定的電流脈沖刺激。對(duì)照?qǐng)D1來看，晶體管[T]就相當(dāng)于高阻抗輸出電路[1];電源[E]相當(dāng)于升壓電路[3];而晶體管[T]的基極偏置則由輸出波形發(fā)生電路[2]來提供。這樣，就形成了本發(fā)明電刺激裝置的整機(jī)基本電路。
根據(jù)上述對(duì)本發(fā)明基本原理和方框圖的分析，本發(fā)明電刺激裝置可以完全達(dá)到縮小體積、減輕重量、降低電耗和穩(wěn)定輸出性能提高臨床治療效果的目的。以一般臨床要求的電療器來看，其輸出脈沖的寬度約在50～500μs范圍;頻率約為0.5～150赫茲，作電療時(shí)的電流強(qiáng)度不超過約45毫安。由于本發(fā)明電刺激器-電療器不用輸出變壓器、因此可以使其重量和體積，特制是厚度，大大縮小。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)條件，本發(fā)明電刺激器可以做得與打火機(jī)差不多大小。又因其功耗低，所以能采用8號(hào)電池或者鈕扣電池供電?？紤]到采用電池的經(jīng)濟(jì)性和使用壽命，本發(fā)明電刺激器的一個(gè)實(shí)施例采用二節(jié)5號(hào)電池，則當(dāng)電源電壓從新電池的1.6伏降至1.1伏時(shí)，本發(fā)明仍能保持良好的工作狀態(tài)。本發(fā)明電刺激的空載電流可做到小于5毫安，最小可作到0.5毫安數(shù)量級(jí)，所以電池的使用壽命較長。
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1圖3所示為本發(fā)明電刺激器整機(jī)電路的一個(gè)實(shí)施例。圖中分別以[Ⅰ]、[Ⅱ]、[Ⅲ]和[Ⅳ]來表示圖1中的高阻抗恒流輸出電路[1]、輸出波形發(fā)生電路[2]、升壓電路[3]和輸出電流調(diào)節(jié)電路[4]。另外，以[Ⅴ]來表示輸出指示電路[5]。
升壓電路[Ⅲ]包括一間歇振蕩器它是這樣工作的由于人體的阻抗一般正常時(shí)小于1KΩ，考慮到各種因素，假設(shè)負(fù)載約為1～2KΩ，則要達(dá)到最大刺激電流，較可取地設(shè)定為35mA，電源電壓E應(yīng)達(dá)到60伏左右。本實(shí)施例較可取地設(shè)定為54伏。由圖3可知，當(dāng)開機(jī)之后，串連的穩(wěn)壓管D1D2(2×27V)截止，Q1在R2偏置下飽和導(dǎo)通，于是由R1C2Q2T1形成的間歇振蕩器開始工作，選擇R1C2和T1等參數(shù)使振蕩頻率達(dá)到一定值，例如本實(shí)施例在圖3中的參數(shù)產(chǎn)生約8000赫茲的振蕩頻率。在振蕩過程中，每當(dāng)Q2由導(dǎo)通到突然截止時(shí)，其集電極會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高于電源電壓幾十倍的正脈沖。該脈沖經(jīng)D3向C3充電。當(dāng)C3兩端的電壓上升，達(dá)到54伏左右時(shí)，D1D2反向?qū)ǘ筈1反偏截止，Q2因無偏置而停振;當(dāng)C3兩端的電壓稍有降低時(shí)，D1D2又截止，Q1導(dǎo)通，Q2工作，使C3兩端電壓復(fù)又上升。因此，在C3兩端的電壓保持54伏而又不輸出的情況下，電路[Ⅲ]只有幾百微安的電流消耗。當(dāng)C3兩端輸出放電多了，即負(fù)載重了，間歇振蕩就連續(xù)進(jìn)行;負(fù)載輕了，就斷續(xù)進(jìn)行;無負(fù)載就幾乎不振蕩。這樣就大大降低了電耗，提高了電池的使用壽命。電路[Ⅲ]中的T1是用φ7×3.5mm的工字磁芯繞制的，所以體積相當(dāng)小。C3的耐壓約100伏左右，所以體積也不大。對(duì)所用的D1和D2的參數(shù)加以調(diào)整，就可以獲得不同提升電壓的值，例如達(dá)到20～70伏這樣的范圍，可根據(jù)需要而定。
輸出電流調(diào)節(jié)電路[Ⅳ]是這樣工作的為保證電源電池從2×1.6伏至2×1.1伏范圍內(nèi)最大輸出電流都能保持在臨床應(yīng)用的最佳范圍，例如30至35毫安左右，本實(shí)施例采用發(fā)光二極管LED的正向特性作穩(wěn)壓用，圖3中D5就是既作電源指示又作穩(wěn)壓之用的發(fā)光二極管。D5的正向壓降約1.8～1.9伏左右。本電路包括R8～R11、C6、D5、Q5和W2。調(diào)節(jié)W2即可調(diào)節(jié)輸出電流。當(dāng)W2滑動(dòng)臂調(diào)至LED(D5)正極端時(shí)，輸出電流最大;反之最小。C6為高頻旁路之用。本電路也可代之以可變換各種波形的電路，從而可以使本發(fā)明電刺激器輸出各種波形的電刺激電流。本電路還可以與微機(jī)技術(shù)相結(jié)合，以做成能任意設(shè)定電流波形的電刺激裝置。
本實(shí)施例的輸出波形發(fā)生電路[Ⅱ]是一種多諧振蕩器，包括Q3、Q4、C4、C5、R3～R7、W1和D4，其中W1為振蕩頻率調(diào)節(jié)，當(dāng)W1向增大阻值方向調(diào)節(jié)時(shí)，振蕩頻率降低;反之頻率升高。根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)，本實(shí)施例的這個(gè)振蕩頻率范圍約為5～100赫茲左右，脈沖寬度約為425μs。本電路中的D4、R6是為改善輸出脈沖的波形特性而設(shè)。
本實(shí)施例的無輸出變壓器輸出電路[Ⅰ]包括R12、R13、Q6、Q7、Q8發(fā)射極、K2、J及D6。當(dāng)多諧振蕩器[Ⅱ]中的Q4集電極為正時(shí)，Q6飽和導(dǎo)通，Q7截止，無電流輸出經(jīng)過人體;當(dāng)Q4集電極為低電平時(shí)，Q5集電極電流注入Q7基極，使Q7有相應(yīng)的集電極電流，這就是說，C3上的54伏電壓經(jīng)人體再經(jīng)Q7、Q8發(fā)射極放電。由于所選晶體管Q7形成具有良好的高阻抗輸出特性的無變壓器恒流輸出電路，(Q7相當(dāng)于圖2中的T)，從而就可以得到一個(gè)穩(wěn)定的電流輸出，即得到穩(wěn)定的電刺激強(qiáng)度。另外還可以看到，上述波形發(fā)生電路[Ⅱ]對(duì)輸出電路[Ⅰ]起了一種“波形控制”或者類似于“開關(guān)”的作用。故而采用任何產(chǎn)生類似作用的電路，都可以達(dá)到同樣的功能。
本實(shí)施例提供了一個(gè)輸出指示電路[Ⅴ](可任意選用)，它包括Q8、R14、R15、C7和D7。當(dāng)輸出的脈沖電流流過Q8發(fā)射極時(shí)，電流就經(jīng)R14對(duì)C7充電，并經(jīng)R15使發(fā)光管D7(LED)燃亮;在脈沖過后，充在C7上的電壓經(jīng)R14R15繼續(xù)對(duì)D7放電，從而延長了LED的導(dǎo)通時(shí)間，以便于觀察。通過對(duì)輸出電路中D6和R13的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)D7燃亮的靈敏度。如果略去本輸出指示電路[Ⅴ]，只要重新調(diào)整一下最大輸出電流;這可以通過例如調(diào)節(jié)R10來達(dá)到，對(duì)整機(jī)性能不會(huì)產(chǎn)生任何不良影響。
用本實(shí)施例整機(jī)電路制成的袖珍電療器可以達(dá)到例如下述的一些性能輸出單向矩形脈沖電流，正負(fù)可變換;
頻率5～100Hz;
脈沖寬度425μs±25μs;
恒流輸出調(diào)節(jié)0～40mA;
最大輸出電壓50V;
電源直流3V，可用5號(hào)電池二節(jié);
電源指示有LED發(fā)光管指示;
輸出指示有或無LED發(fā)光管指示;
功率消耗當(dāng)負(fù)載為1KΩ，空載時(shí)小于5mA，100次/秒，40mA時(shí)，不大于35mA，30次/秒，20mA時(shí)，不大于15mA;
體積小于11.5×5.0×1.8cm3;
重量小于60克(不帶電池)。
實(shí)施例2圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例2的電刺激器整機(jī)電路的簡單型電路圖。可以看到，與實(shí)施例1比較，本實(shí)施例只包含高阻抗恒流輸出電路[1]、輸出控制波形發(fā)生電路[2]和升壓電路[3]這三個(gè)部分，而其整機(jī)性能基本上與實(shí)施例1一樣，完全可以達(dá)到恒流輸出性能穩(wěn)定。臨床治療效果好，以及電池使用壽命長和體積小重量輕這些特點(diǎn)。本實(shí)施例上述這三部分電路基本上與實(shí)施例1所包含各部分電路的一樣。實(shí)際上本實(shí)施例比實(shí)施例1更省電，重量和體積也更小一些。
實(shí)施例3圖5所示為本⒚魘凳├ 的電刺激器采用集成塊的整機(jī)電路圖。
本實(shí)施例的升壓電路[3]的升壓值設(shè)計(jì)為48V，靜態(tài)時(shí)的電流值僅為0.3mA8輸出波形控制電路[2]采用555時(shí)基電路作多諧振蕩器，其頻率f由W1進(jìn)行調(diào)節(jié)
f ≈1.44(R3+RW1)C5]]>輸出為負(fù)脈沖，脈寬td＝0.7R4C5。調(diào)整R4值就可調(diào)整脈沖寬度。輸出的負(fù)脈沖由R5及穩(wěn)壓管D4穩(wěn)定在2.2伏左右，以保證在電池電壓變化時(shí)脈沖幅度基本穩(wěn)定。輸出脈沖電流的值由W2調(diào)節(jié)。輸出電路[1]仍為共發(fā)射極輸出。R8、R9為Q3、Q4的電流負(fù)反饋電阻。本電路仍采用3V電源，可用8號(hào)電池二節(jié)。時(shí)基電路采用扁平封裝結(jié)構(gòu)，可以使整機(jī)體積更為縮小。本實(shí)施例3可達(dá)到例如下述的一些性能輸出脈沖頻率2～100Hz，連續(xù)可調(diào);
輸出脈沖寬度0.45ms，0.3～0.5ms半可調(diào);
輸出脈沖電流0～35mA，連續(xù)可調(diào);
靜態(tài)電流不大于0.5mA;
中等強(qiáng)度輸出時(shí)整機(jī)電流不大于10mA;
最大輸出時(shí)整機(jī)電流不大于30mA;
電源DC3V，可用8號(hào)電池二節(jié);
體積70×36×12mm3;
重量小于35克(不帶電池)。
實(shí)施例4本發(fā)明實(shí)施例4由圖6所示，這是一種恒流特性更好的輸出電路[1]，可與任何形式的輸出波形控制電路[2]和升壓電路[3]組合成整機(jī)電路。由圖6可以看出，由于D2(LED)的正向穩(wěn)壓特性，使A點(diǎn)電壓約為+1.8V左右，在無正脈沖輸入時(shí)，Q1、Q2都截止，因而B點(diǎn)電壓高于A點(diǎn)，Q3亦截止，無電流輸出。當(dāng)正脈沖到來時(shí)，在D1的鉗位作用下使C點(diǎn)的脈沖電壓穩(wěn)定在2.4V左右(為電池電壓變化而設(shè))，射極跟隨器Q1及作為輸出晶體管Q3發(fā)射極恒流源的Q2導(dǎo)通，B點(diǎn)電壓相對(duì)A點(diǎn)下降，Q3導(dǎo)通，于是便有一由W設(shè)定的相應(yīng)的電流輸出。由于輸出晶體管Q3是處在共基極輸出狀態(tài)，且其發(fā)射極回路為一恒流源，所以該電路具有良好的恒流輸出特性。調(diào)節(jié)W滑動(dòng)臂至C端，調(diào)節(jié)R3的阻值就可以調(diào)整最大輸出電流值。
實(shí)施例5圖7所示為本發(fā)明電刺激器的另一種采用集成塊的控制波形發(fā)生電路[2]。它可以產(chǎn)生2～150Hz連續(xù)可調(diào)的脈沖波、疏密交替脈沖波和斷續(xù)脈沖波等需要的波形，其脈沖寬度可以調(diào)節(jié)，例如按電路中的參數(shù)可得到50μs～500μs。本實(shí)施例電路中，由1/2 IC2等組成多諧振蕩器電路，另1/2 IC2等組成單穩(wěn)態(tài)脈沖寬度調(diào)節(jié)電路。輸出的是正向脈沖波形。S1S2S3為模擬開關(guān)，當(dāng)S3導(dǎo)通時(shí)，得到2～150Hz的連續(xù)脈沖振蕩。W4為頻率調(diào)節(jié)。IC1等組成的多諧振蕩器頻率為0.5～0.25Hz，由W1調(diào)節(jié)。當(dāng)S1、S2都導(dǎo)通時(shí)，由IC1輸出的矩形波交替地使IC2作疏波脈沖和密波脈沖振蕩。W2為密波頻率調(diào)節(jié)(約30～150Hz);W3為疏波頻率調(diào)節(jié)(約為5～30Hz)。當(dāng)只有S1導(dǎo)通時(shí)，則為斷續(xù)脈沖波振蕩。W5為脈沖寬度調(diào)節(jié)。IC1多諧振蕩器周期為T＝0.7×(R1+Rw1+2R2)×C1(秒);1/2 IC2多諧振蕩器周期為T＝0.7×RC3(秒)(其中R視S1～S3導(dǎo)通情況而定);1/2 IC2單穩(wěn)態(tài)電路脈沖寬度為td＝1.1×(R10+Rw5)×C5(秒)。
實(shí)施例6圖8所示為本發(fā)明電刺激器采用集成塊的升壓電路[3]。由7555時(shí)基電路組成多諧振蕩器。在接通電源后，因D1D2截止，Q1飽和導(dǎo)通，時(shí)基電路多諧振蕩器開始工作，輸出一定寬度的負(fù)脈沖。Q2在負(fù)脈沖到來時(shí)導(dǎo)通，并使Q3飽和導(dǎo)通，L中的電流呈線性增長;在負(fù)脈沖結(jié)束時(shí)Q3截止，L中儲(chǔ)存的能量經(jīng)D3向C4充電，C4上的電壓上升至+54V，D1D2反向?qū)?，Q1截止，多諧振蕩器停振。Q1的導(dǎo)通程度決定了多諧振蕩器的頻率當(dāng)負(fù)載大時(shí)，振蕩頻率升高;反之則下降;在無負(fù)載時(shí)，振蕩器便基本無脈沖輸出。所以，本實(shí)施例的升壓電路為定脈寬調(diào)頻式的開關(guān)電源。L的電感量可以相對(duì)取得小一些，有利于縮小電感L的體積。因?yàn)樨?fù)載電流不大，所以對(duì)輸出電壓的紋波要求也不高。電路中的D4為L提供了一條反向通路，并且保護(hù)了晶體管Q3。
實(shí)施例7圖9所示為本發(fā)明電刺激器采用7556集成塊的整機(jī)電路的實(shí)施例。其中1/2ICM7556用于升壓電路[3];1/2ICM7556用于控制波形發(fā)生電路[2]。這樣用一塊集成塊做成兩個(gè)電路便可以進(jìn)一步縮小體積和重量，從而制成袖珍型或微型的電刺激器。
本發(fā)明的電刺激器，經(jīng)華東醫(yī)院等單位臨床試用，對(duì)55例病人包括落枕、扭傷及一些長期勞傷病人甚至胃痛病人進(jìn)行理療，獲得顯著療效的達(dá)到90%左右，其余10%左右的病人都有不同程度的療效。因本發(fā)明電刺激器小巧省電攜帶方便且療效顯著，很受醫(yī)務(wù)人員和病人的歡迎。
本發(fā)明已結(jié)合上述實(shí)施例和附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述，可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以作出各種改變而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求所提出的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療用電刺激器，其特征在于包括一高阻抗輸出電路[1]，一控制波形發(fā)生電路[2]和一升壓電路[3]，所述的高阻抗輸出電路[1]在所述的控制波形發(fā)生電路[2]的控制下，對(duì)人體以一定的頻率和波形輸出由所述的升壓電路[3]提供足夠高的電壓而產(chǎn)生的流過人體的恒定電流。
2.如權(quán)利要求1所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，所述的輸出電路[1]采用無輸出變壓器電路，具有恒流輸出特性。
3.如權(quán)利要求2所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，所述的控制波形發(fā)生電路[2]可以采用各種振蕩器來獲得控制所需輸出電流波形的各種波形，包括其頻率和脈沖寬度。
4.如權(quán)利要求3所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，所述的控制波形發(fā)生電路[2]采用一種多諧振蕩器，產(chǎn)生一種常用的矩形波。
5.如權(quán)利要求3所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，所述的控制波形發(fā)生電路[2]采用集成塊組成的電路，構(gòu)成脈沖頻率和波形以及脈沖寬度都可調(diào)節(jié)的控制波形發(fā)生電路。
6.如權(quán)利要求2所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，所述的升壓電路[3]可以采用任何一種逆變振蕩器電路使低電源電壓提升到足以產(chǎn)生電刺激強(qiáng)度之脈沖電流的高電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，所述的升壓電路[3]采用的逆變器電路是一種間歇振蕩器，它利用所包括的穩(wěn)壓管導(dǎo)通和截止的作用而停止和開始振蕩，從而維持所提升高電壓的恒定。
8.如權(quán)利要求6所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，所述的升壓電路[3]采用集成塊時(shí)基電紛槌啥嘈癡竦雌鰨夢妊構(gòu)艿紀(jì)ê徒刂溝淖饔枚Ｖ購?fù)开暑a竦矗傭炙嶸叩繆溝暮愣ā
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，所述的電刺激器還包括一輸出電流調(diào)節(jié)電路[4]，以進(jìn)一步調(diào)節(jié)輸出的電流波形并保持在電源電池電壓降低時(shí)最大輸出電流仍能調(diào)節(jié)在最佳范圍。
10.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，所述的電刺激器還包括一輸出指示電路[5]，以發(fā)光管來顯示病人受理療的強(qiáng)度。
11.如權(quán)利要求9所述的電刺激器，其進(jìn)一步特征在于，還包括一輸出指示電路[5]，以發(fā)光管來顯示病人受理療的強(qiáng)度。
全文摘要
一種醫(yī)療用的電刺激器，包括一高阻抗無變壓器輸出電路，一控制波形發(fā)生電路和一升壓電路。所述的高阻抗無變壓器輸出電路在所述的控制波形發(fā)生電路的控制下，以一定的頻率和波形，對(duì)人體輸出由所述升壓電路提供的足夠高的電壓而產(chǎn)生流過人體的恒定電流。所述電刺激器還可有選擇地包括一輸出電流調(diào)節(jié)電路和輸出指示電路。本發(fā)明的電刺激器提高了輸出電流產(chǎn)生電刺激強(qiáng)度的穩(wěn)定性，提高了臨床治療效果，并且實(shí)現(xiàn)了袖珍化和節(jié)省電池。
文檔編號(hào)A61N1/36GK1033443SQ8710743
公開日1989年6月21日 申請(qǐng)日期1987年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月9日
發(fā)明者張賢放 申請(qǐng)人:張賢放