专利名称：一种便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子治疗仪器，尤其是指一种便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器。
背景技术：
分娩过程中由于子宫收缩会引起异常剧烈的疼痛，产妇紧张、焦虑和惊恐的心理状态也会引起体内一系列神经内分泌的反应，使肾上腺皮质激素、皮质醇、儿茶酚胺、内啡呔等与疼痛相关的物质浓度增高，疼痛反应加剧。体内儿茶酚胺增加会使得产妇血管收缩和心血管压力过大，氧耗增加子宫收缩受影响，同时胎盘血流减少会潜在引起胎儿酸中毒。因此恰当的分娩镇痛不仅降低产妇分娩时的痛苦，更重要的是，它能够减少产妇不必要的耗氧量和能量消耗，防止母婴代谢性酸中毒的发生，提高产程进展的速度，降低产后出血率。同时，它还可以避免子宫胎盘血流量的减少，从而改善胎儿氧合状态，降低胎儿缺氧及新生儿窒息状况的出现。现有的分娩镇痛仪器多种多样，然而镇痛效果一直不够理想。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种镇痛效果好、便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器；通过对产妇背部特定部位进行电刺激，有效促使人体自身分泌镇痛物质阿片肽，阻断来自子宫底和子宫体的中枢神经疼痛信息传导通路，迅速使产妇剧烈疼痛降至可忍受的轻微疼痛。
本实用新型通过下述技术方案实现:一种便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器，包括外壳、按键模块、显示模块、安装在外壳内的控制电路、连接仪器与人体的表面贴片电极，所述控制电路包括升压电路、双向脉冲波产生与输出电路、恒定脉冲电流控制电路。所述升压电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管；其中，第一三极管集电极接到VCC1，发射极连接到第二三极管的发射极，第一三极管和第二三极管的基极并联并经电阻连接到控制芯片的控制引脚PCtrl端，第二三极管的集电极连接到地；第一三极管与第二三极管串联工作使得A点和B点电位相等；第三三极管和第四三极管的集电极并联后再经电感接到VCC1，第三三极管和第四三极管的基极并联后再与第一三极管和第二三极管的发射极相连，第三三极管和第四三极管的发射极接到地，第三三极管和第四三极管的集电极经过二极管连接到电解电容的正端，电解电容的负端连接到地；升压电路的输出端UCC由电解电容正端引出。所述双向脉冲波产生与输出电路包括控制芯片，该控制芯片的引脚端VCtrl-1、控制芯片的引脚端VCtrl-2分别通过第二电阻和第六电阻连接到第五三极管、第九三极管的基极，用以输出双向脉冲波产生的控制信号；输出电极的正端通过电感连接到第六三极管的集电极和第H 三极管的发射极，输出电极的负端通过电感连接到第十三极管的集电极和第七三极管的发射极，第七三极管和第十一三极管的集电极经采样电阻连接到地，同时采样电阻一端连接到控制芯片的采样引脚端AD_P ;当控制芯片引脚端VCtrl-1输出高电平、控制芯片引脚端VCtrl-2输出低电平时，第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管导通，输出端为正端电位高、负端电位低的正向波形；当控制芯片引脚端VCtrl-1输出低电平、VCtrl-2输出高电平时，第九三极管、第十三极管、第十一三极管、第十二三极管导通，输出端为正端电位低、负端电位高的负向波形；这样在输出端即可获得双向脉冲波。所述恒定脉冲电流控制电路，包括采样电阻、稳压管、和控制芯片；采样电阻一端连接到控制芯片的采样引脚端，另一端接地；控制芯片通过采样引脚采集采样电阻两端的电压，实时监测输出刺激强度。本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果:本便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器,产妇根据自身的疼痛情况预设定刺激模式和刺激强度，仪器即工作在预设的稳定状态，发出刺激脉冲，通过贴片电极作用到人体。产妇在使用过程中可以随时转换刺激模式调节刺激强度以获得最理想的镇痛效果。本实用新型属非药物类分娩阵痛仪器，体积小重量轻，操作简便易行，无明显副作用，非常适于家庭和妇产科临床应用。
图1为本实用新型结构框图。图2为升压电路原理图。图3是双向脉冲波产生与输出电路和恒定脉冲电流控制电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。实施例如图1、图2、图3所示，本实用新型便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器，包括外壳、按键模块、显示模块、安装在外壳内的控制电路、连接仪器与人体的表面贴片电极，其特征在于:所述控制电路包括升压电路、双向脉冲波产生与输出电路、恒定脉冲电流控制电路。所述升压电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4 ；其中，第一三极管Ql集电极接到VCCl (3V)，发射极连接到第二三极管Q2的(PNP型三极管)发射极，第一三极管Ql和第二三极管Q2的基极并联并经电阻Rl (IK)连接到控制芯片的控制引脚(PCtrl)端，第二三极管Q2的集电极连接到地；第一三极管Ql与第二三极管Q2串联工作使得A点、B点电位相等；第三三极管Q3 (NPN型三极管)和第四三极管Q4 (NPN型三极管)的集电极并联后再经电感LI接到VCCl，第三三极管Q3和第四三极管Q4的基极并联后再与第一三极管Ql和第二三极管Q2的发射极相连，第三三极管Q3和第四三极管Q4的发射极接到地，第三三极管Q3和第四三极管Q4的集电极经过二极管Dl连接到电解电容Cl的正端，电解电容Cl的负端连接到地；升压电路的输出端UCC由电解电容Cl正端引出。升压电路利用电感的储能作用和电容对电压的保持作用，通过控制芯片产生脉冲波形控制组合开关管的通断，使得组合开关管的饱和导通状态更加理想进而实现在瞬间完成开关转换控制。升压过程如下:控制芯片通过引脚端PCtrl将升压控制脉冲波输出，在升压控制脉冲波的高电平Ton期间，由第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4构成的组合开关管导通，电感LI电流不断增加，保持该高电平直至电感LI电流达到最大值，此时电感LI储能最大。升压控制脉冲波的低电平Toff期间，组合开关管截至，电感LI将能量释放向电解电容Cl，电解电容Cl电压升高，保持该低电平直至电感LI能量完全释放。这样在一个周期Ton+Toff内电解电容Cl电压升高到最大值。电路在升压控制脉冲波的作用下不断重复上述过程，使得输出电压升高。系统控制升压输出的过程是保持Ton不变，改变Toff。减小Toff，则电路在单位时间内工作周期增多，输出电压升高；增大TofT，则电路在单位时间内工作周期减少，输出电压降低。所述双向脉冲波产生与输出电路包括控制芯片，该控制芯片的引脚端VCtrl-1、控制芯片的引脚端VCtrl-2分别通过第二电阻R2、第六电阻R6连接到第五三极管Q5、第九三极管Q9的基极，用以输出双向脉冲波产生的控制信号；输出电极的正端OUT+通过电感L2连接到第六三极管Q6 (PNP)的集电极和第十一三极管Qll (PNP)的发射极，输出电极的负端OUT-通过电感L3连接到第十三极管QlO (PNP)的集电极和第七三极管Q7 (PNP)的发射极，第七三极管Q7和第十一三极管Qll的集电极经采样电阻RlO连接到地，同时采样电阻RlO一端连接到控制芯片的采样引脚端(AD_P);当控制芯片引脚端VCtrl-1输出高电平、控制芯片引脚端VCtrl-2输出低电平时，第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8导通,输出端为正端OUT+电位高、负端OUT-电位低的正向波形；当控制芯片引脚端VCtrl-1输出低电平、VCtrl-2输出高电平时，第九三极管Q9、第十三极管Q10、第i^一三极管Q11、第十二三极管Q12导通，输出端为正端OUT+电位低、负端OUT-电位高的负向波形；这样在输出端即可获得双向脉冲波。控制芯片产生脉冲波形，通过双向脉冲波产生电路，将升压电路输出的较高电压调整为预设刺激模式的波形，然后通过人体表面贴片电极将刺激施加到人体特定部位，达到镇痛目的；当使用者通过按键操作改变刺激模式时，控制芯片引脚Vctrl_l、控制芯片引脚Vctrl_2两个引脚产生的控制波形转换为相应模式对应的波形，此时输出端会输出一个相同波形。所述恒定脉冲电流控制电路，包括采样电阻R10、稳压管D2、和控制芯片；采样电阻RlO —端连接到控制芯片的采样引脚端AD_P，另一端接地；控制芯片通过采样引脚AD_P采集采样电阻RlO两端的电压，实时监测输出刺激强度。当人工选定刺激模式和刺激强度之后，本仪器在该模式下输出稳定的刺激电流，当输出外接人体电阻变化时，控制芯片自动调节升压电路控制波形的低电平时间Toff，使得输出刺激电流始终稳定在预设刺激强度。恒定电流的控制与实现过程是一个闭环控制系统，不需要外界人为干预。由图2、图3可知，流经输出端的电流与采样电阻RlO的电流相同。因此通过采集采样电阻RlO的电压值并进行相关计算，即可得知输出端的输出电流。当使用者选定刺激模式和刺激强度之后，控制芯片可以根据采样电阻RlO的电压来自动控制升压脉冲的占空t匕，进而实现电流的恒流输出。目前，现有的分娩镇痛仪，虽然功能齐全(可以同时检测产妇血压、脉搏等生理参数，某些参数与其他监护仪 器功能重复)，但是都是通过市电供电，仪器体积庞大使用不便，而且是由专门医师进行操作，耗费人力资源。本实用新型可使用两节干电池供电，在保证实现镇痛效果的基础上，实现了产妇自主操作、恒定脉冲电流控制、轻便易用等特点，更具推广性和临床意义。如上所述，便可较好地实现本实用新型。本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变 、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器，包括外壳、按键模块、显不模块、安装在外壳内的控制电路、连接仪器与人体的表面贴片电极，其特征在于:所述控制电路包括升压电路、双向脉冲波产生与输出电路、恒定脉冲电流控制电路。
2.根据权利要求1所述的便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器，其特征在于:所述升压电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管； 其中，第一三极管集电极接到VCC1，发射极连接到第二三极管的发射极，第一三极管和第二三极管的基极并联并经电阻连接到控制芯片的控制引脚PCtrl端，第二三极管的集电极连接到地；第一三极管与第二三极管串联工作使得A点、B点电位相等； 第三三极管和第四三极管的集电极并联后再经电感接到VCCl，第三三极管和第四三极管的基极并联后再与第一三极管和第二三极管的发射极相连，第三三极管和第四三极管的发射极接到地，第三三极管和第四三极管的集电极经过二极管连接到电解电容的正端，电解电容的负端连接到地；升压电路的输出端UCC由电解电容正端引出。
3.根据权利要求1所述的便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器，其特征在于:双向脉冲波产生与输出电路包括控制芯片，该控制芯片的引脚端VCtrl-1、控制芯片的引脚端VCtrl-2分别通过第二电阻和第六电阻连接到第五三极管、第九三极管的基极，用以输出双向脉冲波产生的控制信号；输出电极的正端通过电感连接到第六三极管的集电极和第十一三极管的发射极，输出电极的负端通过电感连接到第十三极管的集电极和第七三极管的发射极，第七三极管和第十一三极管的集电极经采样电阻连接到地，同时采样电阻一端连接到控制芯片的采样引脚端AD_P ;当控制芯片引脚端VCtrl-1输出高电平、控制芯片引脚端VCtrl-2输出低电平时，第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管导通，输出端为正端电位高、负端电位低的正向波形；当控制芯片引脚端VCtrl-1输出低电平、VCtrl-2输出高电平时,第九三极管、第十三极管、第^ 三极管、第十二三极管导通，输出端为正 端电位低、负端电位高的负向波形。
4.根据权利要求1所述的便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器，其特征在于:所述恒定脉冲电流控制电路，包括采样电阻、稳压管、和控制芯片；采样电阻一端连接到控制芯片的采样引脚端AD_P，另一端接地；控制芯片通过采样引脚AD_P采集采样电阻两端的电压，实时监测输出刺激强度。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器，包括外壳、按键模块、显示模块、安装在外壳内的控制电路、连接仪器与人体的表面贴片电极，其特征在于所述控制电路包括升压电路、双向脉冲波产生与输出电路、恒定脉冲电流控制电路。升压电路根据预设刺激强度将由3V电压升高到满足刺激要求的电压，脉冲波形控制电路的输出调整为与预设波形一致且幅值满足刺激强度的波形，恒定电流控制电路预设刺激电流强度的恒流输出，通过电极作用到人体，促使人体自身分泌镇痛物质阿片肽，阻断来自子宫底和子宫体的中枢神经疼痛信息传导通路，迅速使产妇剧烈疼痛降至可忍受的轻微疼痛。逐渐调节刺激频率和强度，可以获得最大镇痛效果。
文档编号A61N1/36GK203154605SQ201320131200
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者杨荣骞, 吕瑞雪 申请人:华南理工大学