CN212789436U - 一种经颅直流电刺激仪 - Google Patents

Abstract

本实用公开了一种经颅直流电刺激仪，具体涉及医疗设备领域，包括壳体，所述壳体上设置有显示屏和按钮，所述壳体的上端设置有多个表面电极，所述壳体的内部固定安装有电路板、语音播报器、mesh网络模块和聚合物锂电池，所述电路板上通过锡焊接有升压电路、人体阻抗电路、动态恒流电路和中央处理器，所述壳体的外侧壁上设置有扬声器。本实用通过设置有三级升压电路，聚合物锂电池电压通过一级SX1301集成电路升压到5V，然后通过二级MCP1651集成电路将电压由5V升压到40V供集成运算放大器电源使用，最后降压到3.3V供数字电路使用，通过三级升压电路对聚合物锂电池的电压进行升压，能够有效降低电能的损耗，提高电能资源的利用率。

Description

一种经颅直流电刺激仪

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种经颅直流电刺激仪。

背景技术

经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电(1-2mA)调节大脑皮层神经元活动的技术。早在11世纪人们就开始尝试利用电来治疗疾病，随着认识的发展经颅直流电刺激技术逐步成熟。1998年Prior 等发现，微弱的经颅直流电刺激可以引起皮层双相的、极性依赖性的改变，随后Nitsche的研究证实了这一发现，从而为tDCS的临床研究拉开了序幕。到目前为止，tDCS的临床疾病应用研究已经取得了不少有益的成果。

tDCS由阳极和阴极两个表面电极组成，由控制软件设置刺激类型的输出，以微弱极化直流电作用于大脑皮质。与其他非侵入性脑刺激技术如经颅电刺激和经颅磁刺激不同，tDCS不是通过阈上刺激引起神经元放电，而是通过调节神经网络的活性而发挥作用。在神经元水平， tDCS对皮质兴奋性调节的基本机制是依据刺激的极性不同引起静息膜电位超极化或者去极化的改变。阳极刺激通常使皮层的兴奋性提高，阴极刺激降则低皮层的兴奋性。膜的极化是tDCS刺激后即刻作用的主要机制。

而现有的经颅直流电刺激仪在使用时存在一些不足之处：如控制系统稳定性差，使得治疗效果不足，使用时用电比较多，造成电能资源的浪费。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种经颅直流电刺激仪，本发明所要解决的技术问题是：如何提高控制系统的稳定性，降低电能资源的损耗。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种经颅直流电刺激仪，包括壳体，所述壳体上设置有显示屏和按钮，所述壳体的上端设置有多个表面电极，所述壳体的内部固定安装有电路板、语音播报器、mesh网络模块和聚合物锂电池，所述电路板上通过锡焊接有升压电路、人体阻抗电路、动态恒流电路和中央处理器，所述壳体的外侧壁上设置有扬声器。

在一个优选的实施方式中，所述显示屏为触摸显示屏，所述表面电极的一端与动态恒流电路和人体阻抗电路电性连接。

在一个优选的实施方式中，所述壳体的上端设置有电极接口，所述表面电极连接在电极接口处，所述壳体的上端铰接设置有防护盖板，所述表面电极设置有两个。

在一个优选的实施方式中，所述升压电路采用三级转换电路，所述聚合物锂电池的输出电压通过SX1301集成电路将电压升到5V，然后通过MCP1651集成电路将5V升压到40V，最终降压为3.3V供数字电路使用。

在一个优选的实施方式中，所述动态恒流电路根据运算放大电路反馈回路接输出端，一直动态调整输入的电压值，随着输入的电压越高输出的电流越大，反之越小，使动态恒流电路一直保持着恒定的电流输出，不会随人体阻抗的变化而变化。

在一个优选的实施方式中，所述扬声器设置于语音播报器的输出端口。

在一个优选的实施方式中，所述电路板上还包括有功率放大器、 A/D转换器和触发器，所述中央处理器与升压电路、人体阻抗电路、功率放大器、A/D转换器、语音播报器、触发器和mesh网络模块均电性连接。

在一个优选的实施方式中，所述mesh网络模块采用多组网方式进行数据传输，并在初始使用时设置有安全密码。

在一个优选的实施方式中，还包括有计时模块和存储模块，所述壳体的外侧壁上设置有USB接口。

与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置有三级升压电路，聚合物锂电池电压通过一级SX1301集成电路升压到5V，然后通过二级MCP1651集成电路将电压由5V升压到40V供集成运算放大器电源使用，最后降压到3.3V 供数字电路使用，通过三级升压电路对聚合物锂电池的电压进行升压，能够有效降低电能的损耗，提高电能资源的利用率；

2、本发明通过设置有动态恒流电路，动态恒流调整电路是根据运算放大电路反馈回路接输出端，一直动态调整输入的电压值，随着输入的电压越高输出的电流越大，反之越小，使一直保持着恒定的电流输出，不会随人体阻抗的变化而变化，能够使得控制稳定性更高；

3、本发明通过设置有语音播报器和扬声器，能够在治疗时语音播报相关的操作，使用户了解正在进行的治疗，使得设备在使用过程中更加直观便捷；

4、本发明通过设置有mesh网络模块，mesh网络协议采用多组网方式进行数据传输，在初始化时就设定了通信密码，在不知道密码的情况下接不进组网系统也监听不到网内数据，数据传输安全性大大提高，而且mesh网络协议能够连接50个终端，实用性增强。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的模块流程结构示意图。

图3为本发明升压电路的结构示意图。

图4为本发明动态恒流电路的结构示意图。

图5为本发明人体阻抗电路结构示意图。

附图标记为：1壳体、2显示屏、3按钮、4表面电极、5防护盖板、6语音播报器、7mesh网络模块、8升压电路、9人体阻抗电路、 10动态恒流电路、11中央处理器、12扬声器、13USB接口、14功率放大器、15A/D转换器、16触发器、17计时模块、18储存模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1-5所示的一种经颅直流电刺激仪，包括壳体1，所述壳体1上设置有显示屏2和按钮3，所述壳体1的上端设置有多个表面电极4，所述壳体1的内部固定安装有电路板、语音播报器6、mesh 网络模块7和聚合物锂电池，所述电路板上通过锡焊接有升压电路8、人体阻抗电路9、动态恒流电路10和中央处理器11，所述壳体1的外侧壁上设置有扬声器12。

在一个优选的实施方式中，所述显示屏2为触摸显示屏，所述表面电极4的一端与动态恒流电路10和人体阻抗电路9电性连接。

在一个优选的实施方式中，所述壳体1的上端设置有电极接口，所述表面电极4连接在电极接口处，所述壳体1的上端铰接设置有防护盖板5，所述表面电极4设置有两个，防护盖板5能够对电极接口进行保护。

在一个优选的实施方式中，所述升压电路8采用三级转换电路，所述聚合物锂电池的输出电压通过SX1301集成电路将电压升到5V，然后通过MCP1651集成电路将5V升压到40V，最终降压为3.3V供数字电路使用。

在一个优选的实施方式中，所述动态恒流电路10根据运算放大电路反馈回路接输出端，一直动态调整输入的电压值，随着输入的电压越高输出的电流越大，反之越小，使动态恒流电路10一直保持着恒定的电流输出，不会随人体阻抗的变化而变化。

在一个优选的实施方式中，所述扬声器12设置于语音播报器6 的输出端口。

在一个优选的实施方式中，所述电路板5上还包括有功率放大器 14、A/D转换器15和触发器16，所述中央处理器11与升压电路8、人体阻抗电路9、功率放大器14、A/D转换器15、语音播报器6、触发器16和mesh网络模块7均电性连接。

在一个优选的实施方式中，所述mesh网络模块7采用多组网方式进行数据传输，并在初始使用时设置有安全密码。

在一个优选的实施方式中，还包括有计时模块17和存储模块18，所述壳体1的外侧壁上设置有USB接口13。

实施方式具体为：使用过程中，通过壳体1上的按钮3的操作传递给中央处理器11，中央处理器11控制高精度DA芯片输出精确的控制电压，再根据人体阻抗采用原理动态的去调整输出的电流强度保持稳定形成闭环，聚合物锂电池电压通过一级SX1301集成电路升压到5V，转换率在85％以上，然后通过二级MCP1651集成电路将电压由 5V升压到40V供集成运算放大器电源使用，最后降压到3.3V供数字电路使用，通过三级升压电路对聚合物锂电池的电压进行升压，能够有效降低电能的损耗，提高电能资源的利用率；人体阻抗电路能够通过恒流的原理测量输出两端的电压值来确定人体阻抗值的大小，具体方法是输出两端电压/输出恒流设定值＝人体动态阻抗；而动态恒流调整电路是根据运算放大电路反馈回路接输出端，一直动态调整输入的电压值，随着输入的电压越高输出的电流越大，反之越小，使一直保持着恒定的电流输出，不会随人体阻抗的变化而变化，能够使得控制稳定性更高；语音播报器和扬声器，能够在治疗时语音播报相关的操作，使用户了解正在进行的治疗，使得设备在使用过程中更加直观便捷；设置有mesh网络模块，mesh网络协议采用多组网方式进行数据传输，在初始化时就设定了通信密码，在不知道密码的情况下接不进组网系统也监听不到网内数据，数据传输安全性大大提高，而且mesh 网络协议能够连接50个终端，实用性增强。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种经颅直流电刺激仪，包括壳体(1)，所述壳体(1)上设置有显示屏(2)和按钮(3)，所述壳体(1)的上端设置有多个表面电极(4)，其特征在于：所述壳体(1)的内部固定安装有电路板、语音播报器(6)、mesh网络模块(7)和聚合物锂电池，所述电路板上通过锡焊接有升压电路(8)、人体阻抗电路(9)、动态恒流电路(10)和中央处理器(11)，所述壳体(1)的外侧壁上设置有扬声器(12)。

2.根据权利要求1所述的一种经颅直流电刺激仪，其特征在于：所述显示屏(2)为触摸显示屏，所述表面电极(4)的一端与动态恒流电路(10)和人体阻抗电路(9)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种经颅直流电刺激仪，其特征在于：所述壳体(1)的上端设置有电极接口，所述表面电极(4)连接在电极接口处，所述壳体(1)的上端铰接设置有防护盖板(5)，所述表面电极(4)设置有两个。

4.根据权利要求1所述的一种经颅直流电刺激仪，其特征在于：所述升压电路(8)采用三级转换电路，所述聚合物锂电池的输出电压通过SX1301集成电路将电压升到5V，然后通过MCP1651集成电路将5V升压到40V，最终降压为3.3V供数字电路使用。

5.根据权利要求1所述的一种经颅直流电刺激仪，其特征在于：所述动态恒流电路(10)根据运算放大电路反馈回路接输出端，一直动态调整输入的电压值，随着输入的电压越高输出的电流越大，反之越小，使动态恒流电路(10)一直保持着恒定的电流输出，不会随人体阻抗的变化而变化。

6.根据权利要求1所述的一种经颅直流电刺激仪，其特征在于：所述扬声器(12)设置于语音播报器(6)的输出端口。

7.根据权利要求1所述的一种经颅直流电刺激仪，其特征在于：所述电路板上还包括有功率放大器(14)、A/D转换器(15)和触发器(16)，所述中央处理器(11)与升压电路(8)、人体阻抗电路(9)、功率放大器(14)、A/D转换器(15)、语音播报器(6)、触发器(16)和mesh网络模块(7)均电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种经颅直流电刺激仪，其特征在于：所述mesh网络模块(7)采用多组网方式进行数据传输，并在初始使用时设置有安全密码。

9.根据权利要求1所述的一种经颅直流电刺激仪，其特征在于：还包括有计时模块(17)和存储模块(18)，所述壳体(1)的外侧壁上设置有USB接口(13)。

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