本發(fā)明涉及理療器械，具體涉及一種多功能恒流中低頻電刺激理療儀。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的飛速發(fā)展和人們生活標(biāo)準(zhǔn)的提高，追求健康已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€重要部分。但是，現(xiàn)代生活的快速節(jié)奏和壓力也使得很多人處于亞健康狀態(tài)，或者遭受著各種疾病的折磨。因此，健康成為了一個廣受關(guān)注的問題。隨著醫(yī)療設(shè)備的不斷進步以及醫(yī)療費用的不斷增加，人們的治療方式也在發(fā)生變化，從傳統(tǒng)的單一藥物治療逐漸向醫(yī)療設(shè)備與藥物共同作用治療轉(zhuǎn)變。同時，許多患有輕微癥狀或慢性病的患者更傾向于采用物理治療方法并結(jié)合中藥進行保健、治療和康復(fù)?？祻?fù)理療儀的技術(shù)進步在多個方面帶來了積極影響，比如便利性得到提高、醫(yī)療資源需求減少以及醫(yī)療費用壓力降低。因此，市場上各種治療儀器和保健儀器的受歡迎程度越來越高。電刺激理療儀具有操作方便快捷、安全性高、可靠性高等優(yōu)點。而且使用理療儀進行治療沒有藥物治療的副作用，避免了可能出現(xiàn)的藥物依賴和不良反應(yīng)。電刺激理療儀將傳統(tǒng)中醫(yī)技術(shù)和現(xiàn)代科技相結(jié)合，在家就可以進行理療，可以幫助患者緩解癥狀，促進身體功能的恢復(fù)，提高生活質(zhì)量，是一個很好的醫(yī)療保健產(chǎn)品。

2、熱敷、針灸、按摩等療法是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中常用的物理治療方法，這些方法在我國歷史悠久，并且在臨床實踐中被廣泛應(yīng)用，對許多病癥有良好的療效。電刺激作為一種物理療法可以刺激神經(jīng)末梢，促使人體釋放天然的嗎啡樣多肽物質(zhì)，這些物質(zhì)可以阻止疼痛信號的傳遞，從而緩解疼痛感。同時，電刺激還可以引起肌肉的收縮和松弛，類似于按摩的效果，有助于緩解肌肉的緊張和疲勞。電刺激可以促進肌體內(nèi)各種酶的分泌，例如抗毒性酶類和提高免疫力的酶類。這些酶類的分泌受到電刺激的調(diào)節(jié)，可以改善體質(zhì)或提高免疫力。同時，電刺激還能夠促進有益物質(zhì)的分泌，例如一些對消化腸道有益的物質(zhì)，以及促進體內(nèi)新陳代謝的物質(zhì)，能夠進行消化腸道的養(yǎng)護和促進體內(nèi)的新陳代謝。另外，電刺激會影響細(xì)胞的遷移、增殖和細(xì)胞分裂的方向，也能夠為干細(xì)胞再生提供動力，從而促進組織修復(fù)和組織再生。

3、電刺激的強度參數(shù)為流經(jīng)人體的最大電流值，然而人體阻抗不是一個單一的阻抗值，它是由皮膚以及人體內(nèi)的各種電解質(zhì)構(gòu)成。皮膚電阻與外部環(huán)境密切相關(guān)，環(huán)境變化皮膚電阻也會劇烈變化，人體內(nèi)部電阻更為復(fù)雜，容易受身體機能影響發(fā)生劇烈變化。當(dāng)流經(jīng)人體的電流超過設(shè)定電流值或者電流不穩(wěn)定時，會給使用者帶來疼痛感甚至?xí)l(fā)生危險。恒流電刺激可以做到當(dāng)人體阻抗變化時，電流強度不會驟然改變，所以不易引起組織損傷。另外恒流電刺激可以避免由于電流變化對療效的影響。所以一款易于操作、功能多樣的恒流電刺激理療儀對人們的健康理療具有實際意義。

4、目前，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種理療儀，但常見的理療儀往往存在以下缺陷：

5、1)傳統(tǒng)理療儀只能進行單極性的波形輸出，由于單極性脈沖信號刺激會對刺激部位造成電荷積累，有可能損傷肌體組織，導(dǎo)致人體的不適。

6、2)傳統(tǒng)理療儀的控制電路由于需要做到對輸出電壓進行精準(zhǔn)調(diào)制,其控制電路往往設(shè)計復(fù)雜,電路難以集成在一個線路板上,體積大且質(zhì)量重,不方便攜帶和使用。

7、3)傳統(tǒng)理療儀輸出模式較少，只能進行手法按摩或者針對某一癥狀進行針對理療，理療功能較少。

8、4)傳統(tǒng)理療儀只能進行恒壓輸出方式，當(dāng)人體阻抗大小發(fā)生較大變化時，流過人體的電流也會變化，會對電刺激的療效以及安全性造成一定影響。

9、5)傳統(tǒng)理療儀只能進行某一頻段的波形輸出，比如低頻或者高頻，輸出頻率單一，不能滿足大眾需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提供一種多功能恒流中低頻電刺激理療儀，以解決傳統(tǒng)理療儀單極性的波形輸出、體積大、模式較少、僅支持恒壓輸出方式和頻率單一的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種多功能恒流中低頻電刺激理療儀，包括電源管理單元、人機交互單元、主控單元、波形處理單元、輸出保護單元和電流檢測單元；

4、所述電源管理單元通過不同的電壓轉(zhuǎn)換電路為人機交互單元、主控單元、波形處理單元、輸出保護單元和電流檢測單元供應(yīng)適配的電壓；

5、所述人機交互單元通過觸摸屏來進行理療手法選擇、頻率選擇、電刺激處方選擇、理療強度調(diào)整和理療時間選擇，同時顯示當(dāng)前電流幅值；所述頻率包括低頻和中頻；

6、所述主控單元用于與人機交互單元進行通信，根據(jù)用戶選擇的理療手法、頻率、電刺激處方、理療強度調(diào)整和理療時間生成波形信號并傳遞給波形處理單元；采集電流檢測單元的輸出信號，計算電流幅值并發(fā)送給人機交互單元進行顯示，同時根據(jù)計算的電流幅值采用模糊pi閉環(huán)系統(tǒng)控制策略實現(xiàn)對電流幅值的控制；發(fā)送控制信號給輸出保護單元，控制其閉合與斷開；

7、所述生成波形信號具體為：頻率選擇為低頻時，輸出一路低頻交流波形信號和一路直流波形信號，傳遞給波形處理單元；頻率選擇為中頻時，生成一路低頻交流波形信號和一路中頻交流波形信號，傳遞給波形處理單元；

8、所述主控單元發(fā)送控制信號給輸出保護單元，控制其閉合與斷開具體為：當(dāng)電流幅值不超過設(shè)定閾值時，控制輸出保護電路閉合，當(dāng)電流幅值超過設(shè)定閾值時，控制輸出保護電路斷開；

9、所述波形處理單元用于接收和處理主控單元生成的波形信號，將波形信號處理成滿足人體電壓及功率需求的電刺激信號并傳遞到輸出保護單元和電流檢測單元；

10、所述輸出保護單元用于根據(jù)主控單元的控制信號控制電刺激信號的輸出與斷開；

11、所述電流檢測單元用于對電刺激信號進行處理，使其電壓大小在主控單元的采集范圍內(nèi)同時對主控單元進行保護；

12、進一步地，所述波形處理單元包括極性轉(zhuǎn)換單元、調(diào)制單元、濾波單元、幅度調(diào)節(jié)單元和功率放大單元；

13、所述極性轉(zhuǎn)換單元用于對主控單元生成的波形信號進行極性轉(zhuǎn)換，輸出雙極性的理療波形；所述雙極性的理療波形為雙極性的低頻信號或雙極性的中頻信號；

14、具體為：頻率選擇為低頻時，對主控單元生成的低頻交流波形信號進行極性轉(zhuǎn)換，輸出雙極性的低頻信號；頻率選擇為中頻時，對主控單元生成的中頻交流波形信號進行極性轉(zhuǎn)換，輸出雙極性的中頻信號；

15、所述調(diào)制單元用于對極性轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的雙極性的理療波形進行調(diào)制，得到雙極性的調(diào)制波；

16、具體為：頻率選擇為低頻時，將雙極性的低頻信號作為載波與直流波形信號進行調(diào)制；頻率選擇為中頻時，將雙極性的中頻信號作為載波，低頻交流波形信號作為調(diào)制波進行調(diào)制；

17、所述雙極性的調(diào)制波大小的計算公式為：

18、

19、式中，w為雙極性的調(diào)制波大?。籸1和r2為分壓電阻；u為定標(biāo)電壓；在頻率選擇為低頻時，x為直流波形信號，y為雙極性的低頻信號；在頻率選擇為中頻時，x為低頻交流波形信號，y為雙極性的中頻信號；

20、所述濾波單元用于對調(diào)制電路輸出的雙極性的調(diào)制波進行濾波，消除所存在的噪聲；

21、所述幅度調(diào)節(jié)單元用于調(diào)節(jié)濾波后的雙極性的調(diào)制波的幅度大小，以達到人體所需求的刺激強度；

22、所述功率放大單元包括功率放大芯片和晶體管，用于將所述幅度調(diào)節(jié)單元輸出的幅度調(diào)節(jié)后的雙極性的調(diào)制波進行放大，滿足作用于人體的電壓以及功率輸出需求，得到電刺激信號；

23、進一步地，所述輸出保護單元包括直流繼電器和電極片；

24、所述直流繼電器用于根據(jù)主控單元的控制信號，控制電刺激信號是否輸出；

25、所述電極片粘附在皮膚上，用于將電刺激信號作用于人體，實現(xiàn)電刺激理療；

26、進一步地，所述電流檢測單元包括采樣電阻、同相比例放大模塊、電壓抬升模塊及保護濾波模塊，通過串聯(lián)所述采樣電阻，之后經(jīng)過所述同相比例放大模塊和電壓抬升模塊，將電刺激信號抬升到主控單元的采集范圍內(nèi)，并通過保護濾波模塊對主控單元的輸入進行處理和保護，主控單元通過測量采樣電阻兩端的電壓從而計算電流幅值；

27、進一步地，所述幅度調(diào)節(jié)單元包括串聯(lián)的數(shù)字電位器與電阻，通過改變數(shù)字電位器的阻值大小，以電阻分壓的形式改變?yōu)V波后的雙極性的調(diào)制波的幅值；

28、進一步地，所述數(shù)字電位器與所述主控單元之間采用spi通訊，通過主控單元發(fā)送數(shù)據(jù)，控制數(shù)字電位器的阻值大小。

29、采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

30、1.本設(shè)計的理療儀采用恒流的輸出方式，可以保證在理療過程中保持輸出的電流不隨人體阻抗變化而變化，避免電流變化對理療效果和人體的影響；

31、2.本設(shè)計的理療儀采用雙極性的波形輸出，雙極性波形為電荷平衡波形，對于避免損壞周圍組織非常重要；

32、3.本設(shè)計的理療儀將整體電路集成于一個電路板上，采用觸摸屏進行顯示與控制，體積小，重量輕，方便攜帶和使用；

33、4.本設(shè)計的理療儀在中頻段采用調(diào)制中頻電療法進行輸出，兼具低、中頻療法優(yōu)點，輸出頻率范圍更廣，適應(yīng)性更好；

34、5.本設(shè)計的理療儀設(shè)置多種輸出模式，即包括手法按摩，也包括病癥理療，可選擇多種理療手法和理療處方，具有多樣化的特點。

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