专利名称：癫痫治疗仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种理疗装置。
研究表明，人脑按非线性动力学规律处理各种信息，脑电波呈现出确定论混沌特性，用以适应瞬间千变万化的环境。癫痫是一种脑神经类疾病，当癫痫发作时，尤其是失神性发作，其动力学特征表现为周期性为主，混沌性减低，临床以药物治疗为主。但是癫痫的患病率高(约为0.5％)，难治性也高(约为20％)。CN2406661Y号专利提供一种头戴式点穴帽，可治疗与头部穴位相关的多种疾病，戴在头上后治疗头被固定在相关穴位，振荡冲击气流通过治疗头作用于人体头部穴位。太原梓豪健康产品研究所公开一种治疗癫痫病的仪器——乾坤宝平癫镇痫仪，它通过振荡涡流气体及磁场对人体穴位进行按摩达到治疗目的，临床上配合雾化药物离子导入以增强治疗效果。该治疗仪的振荡信号源属脉冲类型，与常规医治用的传统信号类型相似。
本发明的目的在于提供一种应用混沌波作用于大脑的癫痫治疗仪。
本发明设有混沌信号电路、输出控制电路、定时控制电路、输出装置和稳压电源。输出控制电路的混沌信号输入端接混沌信号电路的输出端，输出控制电路的定时信号输入端接定时控制电路的定时信号输出端，输出控制电路的混沌信号输出端接输出装置。稳压电源为电路提供电源。
混沌信号电路可由混沌信号产生电路、功率放大电路组成，混沌信号产生电路的输出端经阻抗匹配电路接功率放大电路的输入端。混沌信号产生电路上可设极限环控制电路和手动复位开关，极限环控制电路的控制端接混沌信号产生电路的振荡回路，对振荡信号进行自动控制，以防止混沌信号产生电路进入非混沌状态，即不进入极限环。当极限环控制电路或其他某些原因造成电路失控时，则可启动手动复位开关，以确保混沌信号的存在。
为了自动控制混沌信号的输出功率，在混沌信号电路与输出控制电路间可设过流控制电路，当回路电流超过一定值时，切断混沌信号的输出。定时控制电路设时间预置电路、定时器和时间指示电路，时间预置电路的输出端分别接定时器的电子开关输入控制端和时间指示电路，定时器的定时信号输出端接输出控制电路的定时信号输入端。输出控制电路可设电子开关电路和触发器，电子开关电路输出接输出装置，触发器的输入端接定时控制电路控制信号输出端，触发器的输出端接电子开关电路的输入控制端。
功率放大电路的输出端还可设混沌指示装置。输出控制电路输出端还可设输出信号指示装置，以指示作用于人体的混沌输出信号的量值，例如混沌输出信号的电压值和电流值。
稳压电源由电网电压经变压器变压、整流、滤波、稳压电路，再输出各单位电路所需的电压。
现代科学已认定人脑为确定论的混沌系统，混沌性作为大脑的值班状态，可以打开通向各种各样行为和神经反应的通道，因此，混沌波就可能成为防治神经类精神类疾病的辅助手段。以癫痫为例，癫痫发作是神经元群体超同步的放电以周期性占优势，而正常健康人的脑电图呈现混沌为主。理论和实验(包括动物试验、临床试验)表明，小混沌信号作用于大脑能将周期性诱导到混沌性，从而可以抑制和控制癫痫活动。本发明正是根据上述原理，应用混沌信号作用于大脑以达到治疗癫痫病的目的，而且有良好的耐受性。
本发明的药效试验表明，对于美解眠所致大鼠癫痫发作试验，以有效读出电读数0.1mA和0.05mA的剂量治疗可明显延长大鼠痫性发作的潜伏期，同时也可延长脑电图痫波出现的潜伏期，对美解眠大鼠癫痫模型海马谷氨酸、γ-氨基丁酸二种神经递质的含量无明显影响。表1给出本发明对美解眠痫性发作行为的影响，由表1可知，治疗前腹腔给予美解眠后各组平均痫性发作潜伏期为1.78～1.88min，基本一致。治疗6天后可见高剂量组潜伏期明显延长，达5.20±2.58min，与对照组1.74±0.85min相比有显著差异(P＜0.05)。发作的程度也减轻，提示经本发明治疗后对美解眠所致的大鼠痫性发作的潜伏期有明显的推迟作用，可延缓其发作，并且有些大鼠迟至30min后仍不发作。
表1 癫痫治疗仪对美解眠痫性发作行为的影响组别处理例数 第一次致痫第二次致痫 第三次致痫方式(只) 潜伏期轻型 重型潜伏期轻型 重型潜伏期 轻型 重型(min) (％) (％) (min)(％) (％)(min) (％) (％)对照组 美解眠20mg/kg 15 1.80+0.96 100 531.94±0.85 100 73 1.70±0.92100 73治疗组 美20mg/kg+0.05mA 15 1.88±0.91 100 602.95±1.80 9360 3.95±2.32*8060美20mg/kg+0.1mA15 1.78±0.98 100 535.20±2.58*8060 8.75±3.58**7360注与对照组相比，*P＜0.05；**P＜0.01表2给出治疗前后痫性EEG潜伏期的变化情况，可见治疗后可延长美解眠致大鼠痫性EEG出现的潜伏期(P＜0.05、P＜0.01)。
表2 癫痫治疗仪对美解眠痫性发作EEG的影响组别 处理 例数潜伏期方式 (只)第一次痫性发作 第二次痫性发作 第三次痫性发作(min) (min) (min)对照组美解眠20mg/kg 81.40±0.72 1.35±0.72 1.36±0.75治疗组美20mg/kg+0.05mA 81.48±0.66 2.01±1.40 3.00±1.85**美20mg/kg+0.1mA 81.41±0.72 4.10±2.12*7.05±2.45**注与对照组相比，*P＜0.05；**P＜0.01表3给出治疗后对大鼠海马神经递质的影响，可见模型对照组各氨酸含量比空白对照组明显升高(P＜0.05)，说明癫痫发作时海马各氨酸增加，但治疗组与模型组间差异不明显，γ-氨基丁酸的含量也无明显差异。
表3 癫痫治疗仪对大鼠海马神经递质的影响组别处理Glu GABA方式(μmol/g，pro) (μmol/g，pro)空白对照组 45.32±12.13 24.10±7.31模型对照组 美解眠20mg/kg 60.21±14.58*20.82±6.42治疗组 美20mg/kg+0.05mA 58.43±16.42 22.45±5.83美20mg/kg+0.1mA61.40±14.86*19.50±5.34注与空白对照组相比，*P＜0.05。
为了证实经颅混沌电信号刺激对癫痫发作有效，选择15～60岁经系统抗癫痫药物治疗仍发作4次/周以上的癫痫病人，无精神障碍及智力低下、神经影像学未发现明显异常者进行治疗，对发作频率及程度的影响见表4。结果表明，所有病例的发作频率和发作严重度都有明显的降低，且耐受性良好。
表4 辅助治疗对发作频率及程度的影响病例 发作 病程 用药情况 基础回顾期 治疗第1～2 治疗第3～4治疗第5～8号类型 (年)2个月(次/SSS) 周(次/SSS) 周(次/SSS)周(次/SSS)001 CP 9 VPA 0.4，tid 30/208/16 7/12 13/16CZP 2mg，tid002 CP 12PB 0.03，id 66/1524/1214/8 24/13PHT 0.1，qn003 A 5 VPA 0.4，tid 40/7 8/7 10/6 17/6CZP 1mg，tid004 CP、A21CBZ*，VPA 0.4，tid 40/2.75 12/2.75 10/2.75 18/2.75005 GTCS 23PHT0.1tid，CZPlmg 1/66 0/0 0/0 1/54A tid，VPA-Mg2#tid 23/116/11 7/11 14/11006 GTCS 10CBZ PHT PB**7/55 0/0 2/46 5/41注CP为复杂部分发作，A失神性发作，GTCS全身强直阵挛性发作；VPA丙戊酸纳，PB苯巴比妥，CZP氯硝基安定，PHT苯妥因钠，CBZ卡马西平，VPA-Mg丙戊酸镁，SSS癫痫发作评分；*、**在治疗过程中有变化
图1为本发明的结构方框图。
图2为本发明的实施例的混沌信号电路原理图。
图3为本发明实施例的输出控制电路原理图。
图4为本发明实施例的定时控制电路原理图。
图5为本发明实施例的稳压电源电路原理图。
以下实施例结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明由混沌信号电路1、输出控制电路2、定时控制电路3、输出装置4和稳压电源5组成。参见图2～4，由运算放大器U1及辅助电路(电阻R37～R41，二极管D8、D9，电容C7、C8，电感L1，电位器W1、W4等)组成混沌信号产生电路，产生混沌信号，S1为手动复位开关。运算放大器U2、U3与辅助电路(电位器W6、W7，电阻R34、R35，二极管D18、D19等)所组成的限幅器作为极限环控制电路接入混沌信号产生电路的振荡回路L1、C7，用于防止振荡信号为非混沌信号而进入极限环。混沌信号产生电路的混沌信号经电阻R32、R33组成的阻抗匹配电路送入功率放大电路，功率放大电路由运算放大器U4和辅助电路组成，电位器W3用于调节输出的幅度，并设有混沌信号状态指示装置，该电路中采用发光二极管D10。功率放大电路的输出接至输出控制电路，输出控制电路可由电子开关电路(由三极管N1、继电器P1和辅助元件电阻R44、二极管D12等组成)和触发器(由U12和辅助电路组成)等组成，触发信号由定时控制电路的输出即触发脉冲提供。输出控制电路的输出端经继电器开关和R46接至电极和输出信号指示装置，输出信号指示装置可采用电压指示V1和电流指示A1，V1和A1分别指示作用于人体的输出信号的电压和电流值。电极可采用脑电图/脑电地形图仪用的头皮电极，脑电图帽，或头套，例如Ag-AgCl头皮平面电极等。过流控制电路由取样电阻R46、运算放大器U5、二极管D14～D17、光电耦合器U6和电位器W5等组成，当回路电流超过某一定值(例如3mA)时，光电耦合器U6导通，切断混沌信号的输出。
定时控制电路设时间预置电路、定时器和时间指示电路。时间预置电路由十进制计数器U9组成的八进制加法计数器和时间预置开关S2组成。每按一次计数器就加1，U9输出的BCD码分两路一路接时间指示电路，经译码器U7后驱动发光二极管LED-5，10，15，20，25，30，35，40，用于指示相应的时间值；另一路控制定时器的电子开关U8(4051)，来选择定时器的相应充电电阻。定时器可设电子开关(U8)、电阻网络(R6～R19、R27、R28)、振荡器(U10)、分频器(U11)和放大电路(三极管N2)等，定时器由U10(NE555)组成多谐振荡器，U11(4510)构成16进制减法器，用于对U10输出的脉冲进行分频。开机时，U9的Q3Q2Q1Q0＝0000，经U7译码后Q0＝‘1’，发光二极管LED-5亮。另一方面使得电子开关U8的X和X0接通，则U10的充电电阻为R28、R27。由于触发器U12的Q为‘1’，则三极管N1不导通，继电器P1失电，输出断开。同时使得U11处于预置状态和复位U10，此时，由U10组成的多谐振荡器不起振，没有定时脉冲输出。当按下混沌输出计时开关S3时，则U12的Q＝0，继电器P1得电，接通输出，此时U10起振，U11开始计数。当U11计数到有借位时，其CO端输出一脉冲(下降沿)经三极管N2转换后的正触发脉冲送至U12的CLK端，使其翻转，即Q由‘0’变为‘1’，则继电器P1失电，断开输出。
电网电压～220V经变压器T1变压后输出～16.5V，经二极管D4～D7和电容C3～C6整流滤波后送到三端稳压集成电路7818、7918的输入端，输出+18V、-18V，供各单元电路使用。
权利要求
1.癫痫治疗仪，其特征在于设有混沌信号电路、输出控制电路、定时控制电路、输出装置和稳压电源，输出控制电路的混沌信号输入端接混沌信号电路的输出端，输出控制电路的定时信号输入端接定时控制电路的定时信号输出端，输出控制电路的混沌信号输出端接输出装置，稳压电路为各单元电路提供电源。
2.如权利要求1所述的癫痫治疗仪，其特征在于所说的混沌信号电路设有混沌信号产生电路、阻抗匹配电路和功率放大电路，混沌信号产生电路的输出端接阻抗匹配电路输入端，阻抗匹配电路的输出端接功率放大电路输入端。
3.如权利要求1所述的癫痫治疗仪，其特征在于所说的混沌信号电路设有极限环控制电路和手动复位开关。
4.如权利要求3所述的癫痫治疗仪，其特征在于采用限幅器作为极限环控制电路接混沌信号产生电路的振荡回路。
5.如权利要求1所述的癫痫治疗仪，其特征在于在混沌信号电路与输出控制电路间设过流控制电路。
6.如权利要求1所述的癫痫治疗仪，其特征在于定时控制电路设时间预置电路、定时器和时间指示电路，时间预置电路的输出端分别接定时器的电子开关输入控制端和时间指示电路，定时器的定时信号输出端接输出控制电路的定时信号输入端。
7.如权利要求1所述的癫痫治疗仪，其特征在于输出控制电路设电子开关电路和触发器，电子开关电路输出端接输出装置，触发器的输入端接定时控制电路的控制信号输出端，触发器输出端接电子开关电路的输入控制端。
8.如权利要求1所述的癫痫治疗仪，其特征在于输出控制电路的输出端设输出信号指示装置。
9.如权利要求1所述的癫痫治疗仪，其特征在于所说的输出装置为电极。
全文摘要
本发明涉及一种理疗装置。设有混沌信号电路、输出控制电路、定时控制电路、输出装置和稳压电源,输出控制电路的混沌信号输入端接混沌信号电路的输出端,输出控制电路的定时信号输入端接定时控制电路的定时信号输出端,输出控制电路的混沌信号输出端接输出装置。已证实经颅混沌电信号刺激对美解眠诱导的大鼠癫痫发作有效,临床病例的发作频率和发作严重度有明显的降低,且耐受性良好。
文档编号A61N1/36GK1377714SQ01112239
公开日2002年11月6日 申请日期2001年3月30日 优先权日2001年3月30日
发明者徐慎初, 陈振湘, 钟金水 申请人:福建正普生物工程研究所