一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電子醫療儀器技術領域中的裝置，特別涉及一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀。
【背景技術】
[0002]失眠是無法入睡或無法保持睡眠的狀態，導致睡眠不足。表現為入睡困難、睡眠深度或頻度過短、早醒及睡眠時間不足或質量差等，從而引起人的疲勞感、不安、全身不適、無精打采、反應遲緩、頭痛、注意力不集中等癥狀，給患者帶來極大的痛苦和心理負擔。焦慮障礙又稱焦慮癥或焦慮性疾病，是一組以焦慮為主要臨床表現的精神障礙；包括驚恐障礙、社交焦慮障礙、強迫障礙、廣泛性焦慮障礙、創傷后應激障礙等。抑郁障礙以顯著而持久的心境低落為主要臨床特征，且心境低落與其處境不相稱，臨床表現從悶悶不樂到悲痛欲絕，甚至發生木僵，可有明顯的焦慮和運動性激越；嚴重者可出現幻覺、妄想等精神病性癥狀。
[0003]研究顯示，失眠最常見的共病是焦慮和抑郁障礙，失眠與抑郁焦慮的關系是雙向的:在入睡困難型失眠患者中焦慮癥非常常見，其中20%失眠患者存在抑郁癥狀，而75%廣泛性焦慮患者存在失眠，65%抑郁患者出現睡眠困難；另一方面，焦慮癥狀可以預測未來可能出現失眠，抑郁或抑郁癥狀是導致失眠的最大因素之一。與無失眠者比較，失眠患者罹患抑郁障礙和焦慮障礙的風險分別是無失眠者的9.82倍和17.35倍，失眠程度越高患焦慮障礙的比例越高。
[0004]目前，治療失眠的主要手段是藥物治療，對于精神障礙繼發失眠癥狀，按專科原則治療控制原發病，焦慮、抑郁癥患者產生繼發失眠時，優先選擇抗焦慮、抑郁治療。焦慮、抑郁癥目前最常用的是藥物治療。藥物經消化吸收通過血液循環進入大腦起作用，但藥物濃度下降需要重新服藥才能發揮作用。長期使用藥物會使大腦適應藥物環境，形成藥物依賴性。另外，藥物長期使用在體內積累會產生一定副作用。物理療法有明顯療效且副作用小，但是大多需在醫院治療且成本昂貴。
[0005]經顱微電流刺激技術(CES)作為焦慮、抑郁和失眠的治療手段或輔助治療手段具有積極意義。CES傳導電極的安放位置為耳垂、乳突等耳部附近區。通過微電流刺激主管心理及情緒的下丘腦邊緣系統及網狀機構系統，使其分泌一些與焦慮、抑郁和失眠相關的神經遞質、激素。經顱微電流可以調節交感神經和副交感神經。另外，經顱微電流刺激可以使不同頻段腦電波的增強或減弱，興奮區域也會發生改變。
[0006]微電流的頻率和波形不同其治療效果迥異。其中波形頻率0.5Hz和10Hz具有明顯的治療效果，目前經顱微電流刺激使用0.5Hz (或100Hz)單一波形電脈沖治療，治療時要對電脈沖幅值及波形的進行選擇，但是設定后的刺激電脈沖幅度和波形都是不變的單一波形，患者接受長時間反復電療后，人體會產生適應性，使用單一頻率固定波形會加快人體的適應性，最終使得療效減弱，對于一些患者甚至完全失效。
[0007]目前，經顱微電流刺儀器大多效率底、功耗大，9V電池作為電源供電，儀器體積和質量較大，不夠便攜；另外，較大的儀器往往會給患者帶來一定的畏懼心理。【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀，該治療儀采用多種波形模式組合克服人體產生適應性，使長時間反復治療保持有效。同時采用可充電鋰電池一體化設計和高效的電源管理，很大的減小了儀器的體積和質量，完全數字化按鍵控制，使得儀器小巧、使用簡單、方便攜帶。
[0009]本實用新型的目的可以通過下述技術方案實現:一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀，包括:單片機控制器、按鍵輸入、電源管理單元、可充電鋰電池、顯示單元、微電流輸出電路和耳夾電極，所述按鍵輸入與單片機控制器連接，單片機控制器的輸出端與微電流輸出電路連接，所述微電流輸出電路的輸出端通過電極線連接耳夾電極，所述電源管理單元和顯示單元均與單片機控制器連接；所述單片機控制器接收按鍵輸入的開/關機控制信號、模式轉換控制信號、檔位加控制信號和檔位減控制信號；所述單片機控制器根據控制開/關機控制信號進入工作/休眠狀態，并將開/關機控制信號傳輸至電源管理單元，所述電源管理單元根據開/關機控制信號開啟/關閉微電流輸出電路電源供給；所述電源管理單元根據模式轉換信號切換輸出模式，根據檔位加、檔位減信號增大、減小輸出波形幅度；同時在工作狀態下將工作狀態信號傳輸至顯示單元，所述顯示單元根據狀態信號顯示輸出強度、治療剩余時間和剩余電量；所述微電流輸出電路輸出微電流，所述微電流的波形形狀和波形大小均由單片機控制器控制。
[0010]作為優選，所述電源管理單元采用內置可充電鋰電池供電，所述電源管理單元包括充電電路、3.3V輸出電路和±12V電源管理電路；所述單片機控制器與±12V電源管理電路連接，±12V電源管理電路的輸出端與微電流輸出電路連接；開機時單片機控制器輸出開啟控制信號至±12V電源管理電路，±12V電源管理電路輸出±12V電源電壓，關機或治療結束時輸出關閉控制信號至±12V電源管理電路，±12V電源管理電路根據控制信號關閉輸出±12V電源電壓，單片機控制器進入休眠狀態。
[0011]作為優選，所述微電流輸出電路包括雙極性電路和恒流控制電路，單片機控制器的輸出端與雙極性電路連接，雙極性電路與恒流控制電路連接；單片機控制器輸出單向波形至雙極性電路，雙極性電路根據單向波形輸出雙極性波形，所述恒流控制電路將電壓波形轉換為恒定電流波形輸出，輸出電流的大小為恒定值，所述雙極性電路是正向加法器，所述恒流控制電路具有對稱反向放大器和電壓跟隨器，所述電壓跟隨器用于形成負反饋。
[0012]作為優選，所述單片機控制器具有數字/模擬轉換器。
[0013]作為優選，所述數字/模擬轉換器的輸出端連接微電流輸出電路的輸入端，所述微電流的波形形狀和波形大小分別由數字/模擬轉換器輸出電壓波形形狀和輸出電壓波形大小決定。
[0014]作為優選，所述微電流輸出電路所輸出的電流波形包括波形一、波形二和波形三；所述波形一為頻率為0.5Hz的可變脈寬的帶延遲雙向脈沖，脈寬由0.25s,0.5s,0.75s、ls、
0.75s,0.5s和0.25s順序依次變化；所述波形二為頻率為10Hz的可變脈寬的帶延遲雙向脈沖，脈寬由1.25ms、2.5msN3.75ms、5ms、3.75ms、2.5ms和1.25ms順序依次變化；所述波形三為頻率為0.5Hz的帶延遲雙向脈沖序列，前四分之一周期內由正向帶延遲脈沖序列組成，二分之一至四分之三周期內由負向帶延遲脈沖序列組成，脈沖序列脈寬由1.25ms、2.5msN3.75ms、5ms、3.75ms、2.5ms 和 1.25ms 順序依次變化。
[0015]作為優選，所述治療模式具有模式一、模式二和模式三；所述模式一是總共治療20分鐘，其中，治療時的第O?3.5分鐘輸出波形一，第3.5?13分鐘輸出波形二，第14?20分鐘輸出波形一；所述模式二是總共治療30分鐘，其中，治療時的第O?3.5分鐘輸出波形一，第3.5?23分鐘交替輸出波形二和波形三，第24?30分鐘輸出波形一；所述模式三是總共治療50分鐘，其中，治療時的第O?3.5分鐘輸出波形一，第3.5?13分鐘交替輸出波形二和波形三，第14?20分鐘輸出波形一，第21?40.5分鐘交替輸出波形二和波形三，第40.5?50分鐘輸出波形一。
[0016]本發明的目的也可以通過以下技術方案實現:一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀，包括:單片機控制器、按鍵輸入、電源管理單元、可充電鋰電池、顯示單元、微電流輸出電路和儀器與人體連接的耳夾電極。所述按鍵輸入與單片機控制器連接，單片機控制器輸出與微電流輸出電路連接，微電流輸出電路輸出通過電極線連接耳夾電極，電源管理單元和顯示單元和單片機控制器連接；單片機接收按鍵輸入的開/關機、模式轉換、檔位加、檔位減控制信號；單片機控制器根據控制開/關機控制信號進入工作/休眠狀態，并將控制信號傳輸至電源管理單元，電源管理單元根據控制信號開啟/關閉微電流輸出電路電源供給；根據模式轉換信號切換輸出模式，根據檔位加、檔位減信號增大、減小輸出波形幅度；同時在工作狀態下將狀態信號傳輸至顯示單元，顯示單元根據狀態信號顯示輸出強度、治療剩余時間、剩余電量；其中:按鍵輸入包括電源開關、模式轉換、檔位增、檔位減；顯示單元顯示當前狀態檔位、模式、治療剩余時間和剩余電量；微電流(即:刺激電流)波形形狀和大小由單片機控制器控制。
[0017]所述單片機控制器具有數字/模擬轉換器(D/A)，且在休眠狀態下低功耗的特點，單片機控制器的D/A輸出雙極性電路參考電壓和波形信號，最終輸出的輸出微電流信號形狀和D/A輸出的波形信號形狀一致，最終輸出的輸出微電流大小和D/A輸出的波形幅值成正比。
[0018]所述電源管理單元采用內置可充電鋰電池供電，所述電源管理單元包括充電電路、3.3V輸出電路、±12V電源管理電路。所述充電電路使用5V輸出電源適配器輸入；3.3V輸出電路供給單片機控制器和顯示單元，±12V電源管理電路供給微電流輸出電路；其中單片機控制器連接與±12V電源管理電路連接，±12V電源管理電路的輸出與微電流輸出電路連接；開機單片機控制器輸出開啟控制信號至±12V電源管理電路，±12V電源管理電路輸出±12V電源電壓，關機或治療結束時輸出制關閉控制信號至±12V電源管理電路，±12V電源管理電路根據控制信號關閉輸出±12V電源電壓，單片機控制器進入休眠狀態。
[0019]所述微電流輸出電路包括雙極性電路、恒流控制電路，將單片機控制器數字/模擬端輸出的正向電壓波形信號轉換為對應波形的恒定微電流，單片機控制器波形輸出與雙極性電路連接，雙極性電路與恒流控制電路連接；單片機控制器輸出單向波形至雙極性電路，雙極性電路根據單向波形輸出雙極性波形，恒流控制電路將電壓波形轉換為恒定電流波形輸出，輸出電流大小不隨人體阻抗變化。所述雙極性電路是一個正向加法器，將正向電壓信號轉換為雙極性電壓信號；所述恒流控制電路由對稱反向放大器和電壓跟隨器組成，電壓跟隨器構成負反饋，將電源信號轉換為對應波形的微電流輸出，輸出微電流大小是不隨人體電阻變化的恒定電流。
[0020]所述耳夾電極包括兩個，分別夾在人體左右耳垂，其中一個電極與恒流控制電路連接，另一個電極與電路中參考地連接。
[0021]所述輸出電流波形包括三種波形；所述波形一為頻率為0.5Hz的可變脈寬的帶延遲雙向脈沖，脈寬由0.25s,0.5s,0.75s、ls、0.75s,0.5s,0.25s順序依次變化；所述波形二為頻率為10Hz的可變脈寬的帶延遲雙向脈沖，脈寬由1.25ms、2.5ms,3.75ms,5ms,
3.75ms,