一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统及通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统及通信系统，包括：用于生成正弦波、三角波和方波的基本波产生电路；连接所述基本波产生电路，用于将正弦波、三角波和方波进行随机排列构成刺激波的刺激波生成电路；连接所述刺激波生成电路，用于对所述刺激波进行放大的放大电路；连接所述放大电路输出端的第一电极部和第二电极部；用于给所述基本波产生电路、刺激波生成电路和放大电路供电的电源VCC；本发明专利技术具有非创伤性、无并发症、安全方便、易操作、费用低廉的优点，便于患者重复使用，能够有效实现正中神经电刺激。

【技术实现步骤摘要】
一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统及通信系统
本专利技术涉及一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统及通信系统。
技术介绍
正中神经电刺激(mediannerveelectricalstimulation，MNS)是将电极置于双侧腕关节掌面近端10cm正中神经点处的一种刺激方法，主要用于各种昏迷促醒的治疗。正中神经电刺激具有非创伤性、无并发症、易操作和费用低廉等优点而应用广泛。1996年日本学者Yokoyama首次报道采用正中神经电刺激治疗昏迷患者，其不仅应用于持续植物状态患者的促觉醒，还可用于各种病因和持续的意识水平下降的促觉醒。如何提供一种便于患者重复使用的能够实现正中神经电刺激的产品，目前现有技术中尚未存在有效的解决方案。另外，随着电子产品和微处理器技术的不断发展，通过单片机等控制芯片控制开关管的开关是一种利用控制芯片的数字输出来对模拟电路进行控制的成熟现有技术，被广泛应用在通信、功率控制与变换等许多领域中，如http://wenku.baidu.com/view/a9b907cda1c7aa00b52acbcc.html中记载了于2011年05月01日发布的《单片机控制三极管原理》，其中详细说明了单片机控制三极管这种开关管的工作原理和连接方式。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研制的一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒装置，包括：刺激正中神经的电刺激单元、确定电刺激单元输出参数的电压确定单元、感知使用者生理参数的穿戴式传感器和无线通信单元；使用时，电刺激单元工作使用随机波刺激人体正中神经，所述的穿戴式传感器感知当前人体在随机波刺激下的生理参数和肢体位移量，电压确定单元接收所述的生理参数，根据如下公式确定昀适合当前使用者的电刺激输出电压；V＝50+W*0.12—S*6V为输出电压；S为肢体位移量，单位：m；，W为生理健康指数；W包括：心率、体温、血氧、血氧饱和度、肌电信号、心脏电信号和皮肤电阻；若上述参数均在正常范围内，W＝100，若任意一项参数不在正常范围内，W减10；所述的电刺激单元包括：一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统，包括：用于生成正弦波、三角波和方波的基本波产生电路；连接所述基本波产生电路，用于将正弦波、三角波和方波进行随机排列构成刺激波的刺激波生成电路；连接所述刺激波生成电路，用于对所述刺激波进行放大的放大电路；连接所述放大电路输出端的第一电极部和第二电极部；用于给所述基本波产生电路、刺激波生成电路和放大电路供电的电源VCC；进一步地，所述基本波产生电路包括：信号发生器U3、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电容C5；所述电阻R9和电阻R10相互串联接在电源VCC和地之间构成分压支路；所述电阻R9和电阻R10相互串联接在电源VCC和地之间构成分压支路；所述电阻R11和电阻R12相互串联接在电源VCC和地之间构成分压支路；所述信号发生器U3的第一引脚与电阻R9和电阻R10的串接点相连接；所述信号发生器U3的第四引脚通过电阻R7连接电源VCC；所述信号发生器U3的第五引脚通过电阻R8连接电源VCC；所述信号发生器U3的第六引脚与电源VCC相连接；所述信号发生器U3的第七引脚连接其第八引脚；所述信号发生器U3的第10引脚经由电容C5接地；所述信号发生器U3的第11引脚与地相连接；所述信号发生器U3的第12引脚与电阻R11和电阻R12的串接点相连接；进一步地，所述刺激波生成电路包括：开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5、控制芯片U1、电阻R19、电阻R20和电阻R21；所述开关管Q3的集电极与信号发生器U3的第三引脚相连接；所述开关管Q4的集电极与信号发生器U3的第二引脚相连接；所述开关管Q5的集电极与信号发生器U3的第九引脚相连接；所述开关管Q3的基极经由电阻R19连接控制芯片的引脚P3.3；所述开关管Q4的基极经由电阻R20连接控制芯片的引脚P3.4；所述开关管Q5的基极经由电阻R21连接控制芯片的引脚P3.5；所述开关管Q3的发射极连接所述开关管Q4的发射极和所述开关管Q5的发射极；进一步地，所述放大电路包括：运算放大器U4、对电源VCC进行升压的Boost升压电路、电阻R2、电阻R3、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18；所述Boost升压电路包括储能电感L1、续流二极管D2、开关管Q1和电容C1；电阻R3两端分别连接开关管Q1的基极和发射极；电阻R2一端连接开关管Q1的基极，另一端连接控制芯片的引脚P3.6；所述Boost升压电路的输出电压给所述运算放大器U4提供工作电源；所述运算放大器U4的同相输入端通过电阻R16接地；电阻R15一端连接所述开关管Q5的发射极，另一端连接所述运算放大器U4的同相输入端；所述电阻R18两端分别连接所述运算放大器U4的反相输入端和输出端；所述运算放大器U4的反相输入端通过电阻R17接地；所述运算放大器U4的输出端连接第一电极部；所述第二电极部接地；进一步地，所述放大电路包括：对电源VCC进行升压的Boost升压电路、电阻R2、电阻R3、连接Boost升压电路的三极管放大电路；所述Boost升压电路包括储能电感L1、续流二极管D2、开关管Q1和电容C1；电阻R3两端分别连接开关管Q1的基极和发射极；电阻R2一端连接开关管Q1的基极，另一端连接控制芯片的引脚P3.6；所述三极管放大电路包括三极管Q2、电容C7、电容C8、电阻R6、电阻R15、电阻R16、电阻R17；所述三极管Q2经由电容C7连接所述开关管Q5的发射极；所述三极管Q2基极通过电阻R6接地，通过电阻R15连接续流二极管D2阴极；所述三极管Q2集电极通过电阻R17连接续流二极管D2阴极；所述三极管Q2发射极通过电阻R16接地；所述第一电极部通过电容C8连接所述三极管Q2集电极；所述第二电极部接地；进一步地，信号发生器U3为ICL8038芯片；进一步地，第一电极部和第二电极部分别置于一腕关节掌面近端10cm正中神经点处；进一步地，所述控制芯片U1的引脚P1.4连接一用于感应人体电容变化的多谐振荡器电路；另外，还包括穿戴式保护结构，以及安装在穿戴式保护结构上，与所述控制芯片U1的引脚P0.2和引脚P0.3相连接的陀螺仪传感器。一种信息交互系统，包括：所述的正中神经电刺激昏迷唤醒装置和与该唤醒装置远程通信的数据中心；所述正中神经电刺激昏迷唤醒装置实时上传当前使用者的生理参数、肢体位移量和电刺激单元的输出电压；所述数据中心接受并存储生理参数、肢体位移量和输出电压，形成使用者的医疗档案；医生和使用者家属通过移动智能终端、手机访问数据中心调阅所述的医疗档案；医生根据医疗档案，使用移动智能终端和手机的应用程序App远程修改电刺激单元的输出电压参数。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统，基本波产生电路产生正弦波、三角波和方波并输出；刺激波生成电路生成不同排列顺序的正弦波、三角波和方波组合；刺激波生成电路生成的刺激波通过放大电路放大后施加给第一电极部和第二电极部，进而刺激患者正中神经，实现各种昏迷促醒的治疗；本专利技术具有非创伤性、无并发症、安全方便、易操作、费用低廉的优点，便于患者重复使用，能够有效实现正中神经电刺激。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统，其特征在于包括：刺激正中神经的电刺激单元、确定电刺激单元输出参数的电压确定单元、感知使用者生理参数的穿戴式传感器和无线通信单元；使用时，电刺激单元工作使用随机波刺激人体正中神经，所述的穿戴式传感器感知当前人体在随机波刺激下的生理参数和肢体位移量，电压确定单元接收所述的生理参数，根据如下公式确定最适合当前使用者的电刺激输出电压；V＝50+W*0.12—S*6V为输出电压；S为肢体位移量，单位：m；，W为生理健康指数；W包括：心率、体温、血氧、血氧饱和度、肌电信号、心脏电信号和皮肤电阻；若上述参数均在正常范围内，W＝100，若任意一项参数不在正常范围内，W减10；所述的电刺激单元包括：用于生成正弦波、三角波和方波的基本波产生电路；连接所述基本波产生电路，用于将正弦波、三角波和方波进行随机排列构成刺激波的刺激波生成电路；连接所述刺激波生成电路，用于对所述刺激波进行放大的放大电路；连接所述放大电路输出端的第一电极部和第二电极部；用于给所述基本波产生电路、刺激波生成电路和放大电路供电的电源VCC。

【技术特征摘要】
1.一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统，其特征在于包括：刺激正中神经的电刺激单元、确定电刺激单元输出参数的电压确定单元、感知使用者生理参数的穿戴式传感器和无线通信单元；使用时，电刺激单元工作使用随机波刺激人体正中神经，所述的穿戴式传感器感知当前人体在随机波刺激下的生理参数和肢体位移量，电压确定单元接收所述的生理参数，根据如下公式确定最适合当前使用者的电刺激输出电压；V＝50+W*0.12—S*6V为输出电压；S为肢体位移量，单位：m，W为生理健康指数；W包括：心率、体温、血氧、血氧饱和度、肌电信号、心脏电信号和皮肤电阻；若上述参数均在正常范围内，W＝100，若任意一项参数不在正常范围内，W减10；所述的电刺激单元包括：用于生成正弦波、三角波和方波的基本波产生电路；连接所述基本波产生电路，用于将正弦波、三角波和方波进行随机排列构成刺激波的刺激波生成电路；连接所述刺激波生成电路，用于对所述刺激波进行放大的放大电路；连接所述放大电路输出端的第一电极部和第二电极部；用于给所述基本波产生电路、刺激波生成电路和放大电路供电的电源VCC。2.根据权利要求1所述的一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统，其特征在于所述基本波产生电路包括：信号发生器U3、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电容C5；所述电阻R9和电阻R10相互串联接在电源VCC和地之间构成分压支路；所述电阻R9和电阻R10相互串联接在电源VCC和地之间构成分压支路；所述电阻R11和电阻R12相互串联接在电源VCC和地之间构成分压支路；所述信号发生器U3的第一引脚与电阻R9和电阻R10的串接点相连接；所述信号发生器U3的第四引脚通过电阻R7连接电源VCC；所述信号发生器U3的第五引脚通过电阻R8连接电源VCC；所述信号发生器U3的第六引脚与电源VCC相连接；所述信号发生器U3的第七引脚连接其第八引脚；所述信号发生器U3的第10引脚经由电容C5接地；所述信号发生器U3的第11引脚与地相连接；所述信号发生器U3的第12引脚与电阻R11和电阻R12的串接点相连接。3.根据权利要求2所述的一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统，其特征在于所述刺激波生成电路包括：开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5、控制芯片U1、电阻R19、电阻R20和电阻R21；所述开关管Q3的集电极与信号发生器U3的第三引脚相连接；所述开关管Q4的集电极与信号发生器U3的第二引脚相连接；所述开关管Q5的集电极与信号发生器U3的第九引脚相连接；所述开关管Q3的基极经由电阻R19连接控制芯片的引脚P3.3；所述开关管Q4的基极经由电阻R20连接控制芯片的引脚P3.4；所述开关管Q5的基极经由电阻R21连接控制芯片的引脚P3.5；所述开关管Q3的发射极连接所述开关管Q4的发射极和所述开关管Q5的发射极。4.根据权利要求3所述的一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统，其特征在于所述放大电路包括：运算放大器U4、对电源VCC进...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳召宾，张亮，纪华雷，文加斌，
申请(专利权)人：杭州盈辉医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33