一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统的制作方法 [0002]正中神经电刺激(mediannerve electrical stimulat1n,MNS)是将电极置于双侧腕关节掌面近端1cm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。 [0003]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/a9b907cdalc7aa00b52acbcc.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。
[0004]本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统。 [0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]一种穿戴式正中神经电刺激昏迷唤醒系统，包括:
[0007]用于生成正弦波、三角波和方波的基本波产生电路；
[0008]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；
[0009]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；
[0010]连接所述放大电路输出端的第一电极部和第二电极部；
[0011]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 ；
[0012]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RlO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RlO相互串联接在电源VCC和地之间构成分压支路；所述电阻Rll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RlO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Rll和电阻R12的串接点相连接；
[0013]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；
[0014]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Ql和电容Cl ;电阻R3两端分别连接开关管Ql的基极和发射极；电阻R2—端连接开关管Ql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 —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；
[0015]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Ql和电容Cl ;电阻R3两端分别连接开关管Ql的基极和发射极；电阻R2—端连接开关管Ql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阻CS连接所述三极管Q2集电极；所述第二电极部接地；
[0016]进一步地，信号发生器U3为ICL8038芯片；
[0017]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1cm正中神经点处；
[0018]进一步地，所述控制芯片Ul的引脚Pl.4连接一用于感应人体电容变化的多谐振荡器电路；
[0019]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Ul的引脚P0.2和引脚P0.3相连接的陀螺仪传感器。
[0020]由于采用了上述技术方案，本实用新型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；本实用新型具有非创伤性、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。




[0021]图1是本实用新型的结构示意图；
[0022]图2是本实用新型实施例1的正中神经电刺激昏迷唤醒系统的电路原理图；
[0023]图3是本实用新型实施例2的正中神经电刺激昏迷唤醒系统的电路原理图；
[0024]图中:1、第一电极部，2、第二电极部，3、穿戴式保护结构，4、陀螺仪传感器。


[0025]为了更清楚的说明本实用新型的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本实用新型的结构示意图，图2是本实用新型实施例1的正中神经电刺激昏迷唤醒系统的电路原理图；如图1、图2所示，该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I和第二电极部2 ;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RlO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RlO相互串联接在电源VCC和地之间构成分压支路；所述电阻Rll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RlO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Rll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Ql和电容Cl ;电阻R3两端分别连接开关管Ql的基极和发射极；电阻R2—端连接开关管Ql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 —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，即该实施例中的放大电路为运算放大电路，；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各置于双侧腕关节掌面近端1cm正中神经点处；作为优选，所述控制芯片Ul的引脚Pl.4连接一用于感应人体电容变化的多谐振荡器电路；所述多谐振荡器电路包括时基芯片U2、电阻R13、电阻R14和电容C6 ;所述时基芯片U2的第五引脚通过电容C6接地；所述时基芯片U2的第七引脚通过电阻R13连接第六引脚，并通过电阻R14连接电源VCC ;所述时基芯片U2的第六引脚连接第二引脚，并通过接线端子J6接触人体来采集人体电容；所述时基芯片U2的第三引脚与控制芯片Ul的引脚Pl.4相连接；所述时基芯片U2采用555芯片；该多谐振荡器电路能够根据不同的人体充放电，得到不同的电平信号并通过第三引脚输出给控制芯片U1，进而可以反映人体的生物电等生理参数；作为优选，还包括穿戴式保护结构3，以及安装在穿戴式保护结构3上，与所述控制芯片Ul的引脚P0.2和引脚P0.3相连接的陀螺仪传感器4 ;所述穿戴式保护结构3可以安放在患者腕关节上；使用实施例1提供的正中神经电刺激昏迷唤醒系统时，基本波产生电路通过信号发生器U3的第二引脚、第三引脚和第九引脚产生正弦波、三角波和方波并输出；刺激波生成电路通过控制芯片Ul控制开关管Q3、开关管Q4和开关管Q5的导通和关断，控制芯片Ul采用单片机STC12C5A60S2 ;通过改变开关管Q3、开关管Q4和开关管Q5的导通和关断的排列顺序，比如首先开关管Q3导通，然后开关管Q3关断，开关管Q4导通，然后开关管Q4关断，开关管Q5导通，然后开关管Q5关断，则刺激波生成电路生成正弦波、三角波和方波按照时序排列的刺激波，类似地，也可以按照开关管Q4、开关管Q3和开关管Q5的导通和关断的排列顺序等，进而生成其它不同排列顺序的正弦波、三角波和方波组合，有利于避免患者对周期性的规律波形产生适应；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I和第二电极部2，进而刺激患者正中神经，实现各种昏迷促醒的治疗；本实施例具有非创伤性、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。
[0027]图1是本实用新型的结构示意图，图3是本实用新型实施例2的正中神经电刺激昏迷唤醒系统的电路原理图；如图1、图3所示，该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I和第二电极部2 ;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RlO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RlO相互串联接在电源VCC和地之间构成分压支路；所述电阻Rll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RlO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Rll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: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Ql和电容Cl ;电阻R3两端分别连接开关管Ql的基极和发射极；电阻R2 —端连接开关管Ql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阻CS连接所述三极管Q2集电极；所述第二电极部接地，即该实施例中的放大电路为三极管放大电路；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各置于双侧腕关节掌面近端1cm正中神经点处；作为优选，所述控制芯片Ul的引脚Pl.4连接一用于感应人体电容变化的多谐振荡器电路；所述多谐振荡器电路包括时基芯片U2、电阻R13、电阻R14和电容C6 ;所述时基芯片U2的第五引脚通过电容C6接地；所述时基芯片U2的第七引脚通过电阻R13连接第六引脚，并通过电阻R14连接电源VCC ;所述时基芯片U2的第六引脚连接第二引脚，并通过接线端子J6接触人体来采集人体电容；所述时基芯片U2的第三引脚与控制芯片Ul的引脚P1.4相连接；所述时基芯片U2采用555芯片；该多谐振荡器电路能够根据不同的人体充放电，得到不同的电平信号并通过第三引脚输出给控制芯片U1，进而可以反映人体的生物电等生理参数；作为优选，还包括穿戴式保护结构3，以及安装在穿戴式保护结构3上，与所述控制芯片Ul的引脚P0.2和引脚P0.3相连接的陀螺仪传感器4 ;所述穿戴式保护结构3可以安放在患者腕关节上，通过陀螺仪传感器4能够检测人体肢体动作；使用实施例2提供的正中神经电刺激昏迷唤醒系统时，基本波产生电路通过信号发生器U3的第二引脚、第三引脚和第九引脚产生正弦波、三角波和方波并输出；刺激波生成电路通过控制芯片Ul控制开关管Q3、开关管Q4和开关管Q5的导通和关断，控制芯片Ul采用单片机STC12C5A60S2 ；通过改变开关管Q3、开关管Q4和开关管Q5的导通和关断的排列顺序，比如首先开关管Q3导通，然后开关管Q3关断，开关管Q4导通，然后开关管Q4关断，开关管Q5导通，然后开关管Q5关断，则刺激波生成电路生成正弦波、三角波和方波按照时序排列的刺激波，类似地，也可以按照开关管Q4、开关管Q3和开关管Q5的导通和关断的排列顺序等，进而生成其它不同排列顺序的正弦波、三角波和方波组合，有利于避免患者对周期性的规律波形产生适应；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I和第二电极部2，进而刺激患者正中神经，实现各种昏迷促醒的治疗；本实施例具有非创伤性、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。
[0028]以上所述，仅为本实用新型较佳的，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。