一种用于改善人体局部微循环的电磁波设备的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种用于改善人体局部微循环的电磁波设备。

背景技术：

局部微循环在人体健康不舒适的感觉中具有重要的作用，比如说局部微循环中各种有害物质的堆积可以产生疼痛、酸胀以及种种感觉。人体是一个复杂的系统，在人体重要功能的执行中，局部微循环具有重要的作用，局部微循环可以具体执行人体的各种生理功能，对人体正常生理功能以及生理状态的维持是非常重要的。

人体的表面具有非常复杂的局部微循环系统，具体可以表述为存在真皮及真皮下筋膜中复杂的微血管构筑，这些微循环构筑已经可以被现代科学仪器如多普勒近红外线探测仪所探测，调节人体的健康具有重要的意义。

人体局部的微循环同时又与人体表面丰富的神经末梢联合协同工作。神经末梢可以由中枢神经系统发出，电信号调控局部的微循环。而局部的微循环又可以将局部的化学神经递质的微小变化信号利用换能器的方式，通过神经末梢再返回中枢神经系统。在中枢神经系统内留下体表微循环的调节信号的痕迹，进而由中枢神经系统与体表的微循环产生交互的作用，形成一个还路，对神经系统的功能进行调节。体表微循环的调控受到神经电信号与局部细胞因子的综合调节，在这两种神经与体验的综合调控下，局部的微循环正常功能可以进而反馈性调节中枢神经系统的功能。

中枢神经系统中具有调节健康的植物神经系统，植物神经系统的中枢位于下丘脑、脑干，由这个中枢发出的迷走神经以及控制的交感干可以有效的调节内脏的功能活动，进而对生命的健康有着非常重要的意义。

人体局部的微循环正常是由植物神经系统进行综合调控的。但是，在某些情况下植物神经系统不能更好的进行调控而导致局部微循环产生酸、麻、胀等多种不舒适的感觉，对植物神经系统形成恶性的负反馈调节，而这种调节是需要进行控制的。控制这种负反馈调节的原理就是模拟一种正常的电磁信号，使他具有正常调控局部微循环的功能。而这种电信号可以通过体表的复合式电磁信号输入到局部微循环，改变微循环正常的以及非正常的调整状态。从而调控局部的循环。

局部微循环得到这种精密的模拟信号调整后，可以对中枢神经系统的植物神经系统发出正经的工作指令，进而更好地协调各个内脏的关系，对完善下丘脑、内分泌、免疫轴、体液调节系统，具有非常重要的意义。

在实践工作中，通过同心圆电极的记录，在精密放大器下，可以在局部微循环周围记录到一种电信号，这种电信号的波动幅度，一般在-300mv至+300mv之间，而且波动具有规律，以里面的高频信号为主，同时有一部分高频信号。增加采样频率，仔细区分频率之间的微小差异，在频率增加为20000赫兹每十秒，仍然可以看到微小的信号抖动，这说明体内局部微循环周围的电子信号为复杂信号，不但具有低频的特点，而且高频夹杂到的频信号之中形成一个复合的信号体系，而这种信号体系是可以通过现代电子学进行模拟，输出的。

仔细分析人体表面微循环附近记录到的电子信号。电子信号可以分为：高频率、中频率、低频率，三个波段。低频率信号低于1赫兹可以最低达到0.01赫兹，这种低频信号具有周期性；中频信号最多最复杂，有1赫兹至120赫兹左右，这个平淡信号都是由于神经电冲动而造成的；提高采样率在人体中可以记录到高频信号，这些高频信号的来源非常复杂，一方面有可能由于细胞本身自己复杂的电信号系统产生，同时周围的高频电干扰信号也对整个人体的高频电信号有着重要的贡献。

采用隔绝电磁场的环境在人体中依然可以见高频的电信号，这种电信号应该是由体内多个细胞，也就是多个电信号源错综复杂的协调过程中生产出来的。在这个高频信号的处理过程中，发现对健康有益的元素，因此，调控人体的局部微循环电磁波信号应该具有低、中、高频率的这种复合的电磁波，用一定的频率输出来会对神经与体液调节有重要的保护性作用。

在大量的原始人体电信号记录过程中，采用同心圆电极准确无误的将电极尖端电信号进行频谱分析，频谱拆分一级大量的生物计算，结果显示人体内的正常电磁波谱信号是有低频、中频、高频复合而成的，因此如果能提供与人体电磁波谱信号相适应的外部电磁波信号，即可改善人体局部微循环。然而如何通过将电信号转换成不同频率的电磁波信号并应用于改善人体局部微循环的研究，目前还鲜有报道。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出一种用于改善人体局部微循环的电磁波设备，本电磁波设备可将电信号转换成与人体相适应的电磁波信号并通过电极作用于人体，从而改善人体局部微循环，促进人体健康。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种用于改善人体局部微循环的电磁波设备，包括：电源，所述电源用于提供产生电磁波的电信号；波形发生器，所述波形发生器将电源提供的电信号分离成高、中、低三种不同频率的脉冲电信号；信号模拟器，所述信号模拟器与波形发生器信号输出端连接，所述信号模拟器将波形发生器分离成的高、中、低三种不同波段的脉冲电信号首先转换成数字信号，然后将数字信号转换成与人体相适应的电磁波模拟信号；隔离放大器，所述隔离放大器与信号模拟器信号输出端连接，所述隔离放大器将电磁波模拟信号进一步放大并高保真输出；电极，所述电极与隔离放大器信号输出端连接，所述电极接收经过隔离放大器放大后的电磁波信号并直接与人体接触。

优选的，所述波形发生器包括fpga、电源模块、晶振、usb通信模块、第一d/a转换模块、第二d/a转换模块、低通滤波器、可变增益放大器、信号调理电路，所述fpga端口分别与电源模块端口、晶振端口、usb通信模块端口、第一d/a转换模块端口、第二d/a转换模块端口相连，usb通信模块端口与pc机端口相连，第一d/a转换模块、低通滤波器、继电器、可变增益放大器、信号调理电路依次相连，第二d/a转换模块端口分别与可变增益放大器端口、信号电调理路端口相连。

优选的，所述信号模拟器包括dsp控制器，dtb接口电路信号输入端与外部具有dtb总线协议和串行通信协议的设备相连，信号输出端与dsp控制器的dtb信号输入端相连；控制端与波形发生器的控制端相连，can-uart转换模块信号输入端与外部can总线设备相连，信号输出端与波形发生器的can信号输入端相连；usb-uart转换模块信号输入端与外部信号源相连，信号输出端与波形发生器的uart信号输入端相连；波形发生器的信号输出端与dsp控制器的控制输入端相连，波形发生器的一端接地，电源输入端外接电源；dsp控制器的电源输入端与电源相连接；flash存储器与dsp控制器的bytememory接口引脚相连；晶振的时钟信号控制端与dsp控制器的时钟控制端相连接；复位电路的信号输出端与dsp控制器的复位信号端相连；引导模式设备与dsp控制器的引导模式控制引脚相连。

优选的，所述隔离放大器包括有第一电容、第一电阻、第二电容、参考电压源、第一运算放大电路及第二运算放大电路，其中，第一电阻并联连接于第一电容，第二电容的第四端连接于第一电容的第二端，第一运算放大电路的第一输入端连接于第二电容的第三端，第一运算放大电路的第二输入端接收一输入信号，第一运算放大电路的第一输出端连接于第一电容的第一端，并且输出一输出信号，第二运算放大电路的第三输入端连接于参考电压源，第二运算放大电路的第四输入端连接于第一电容的第二端，第二运算放大电路的第二输出端连接于第一运算放大电路的第一输入端。

优选的，所述电极为同心针电极，包括防滑手柄，设置在防滑手柄末端的镀金接口，以及安装在防滑手柄前端的镀银电极针头。

优选的，所述镀银电极针头的前端中心设置有铂铱合金内芯。

本发明提供的一种用于改善人体局部微循环的电磁波设备及方法的有益效果在于：

(1)本用于改善人体局部微循环的电磁波设备可将普通的电信号分离成高、中、低三种不同频率的脉冲电信号然后转换成高、中、低三种不同频率的电磁波信号，并且模拟成与人体相适应的电磁波信号并通过电极作用于人体，从而改善人体局部微循环，促进人体健康。

(2)本用于改善人体局部微循环的电磁波设备中的波形发生器将dds技术与fpga相结合，实现了普通电信号中高、中、低三个波段的稳定分离，分离后的波形具有平滑、稳定度高、频率稳定度和分辨率高等众多优点，并且其生成的波形同一般的波形发生器相比，产生的波形可以达到很高的频率分辨率、输出频率的转换速度快，而且在频率转换时，dds输出波形的相位是连续的。

(3)本用于改善人体局部微循环的电磁波设备中的信号模拟器可以将波形发生器分离后的不同波段的电信号模拟成与人体相适应的电磁波信号，形成的电磁波模拟信号稳定且可以调节，从而可以适应不同人体部位的需求。

(4)本用于改善人体局部微循环的电磁波设备中的隔离放大器可以高效滤除电磁波模拟信号中夹杂的其它信号，可以保证电磁波模拟信号高保真输出。

(5)本用于改善人体局部微循环的电磁波设备中的电极采用镀银电极针头并含有铂铱合金内芯，可与人体体表电极的水溶性胶体中附着的硅、硼、锗、镧半导体晶体纳米粉未在电磁波的促进下产生微粒电效应，有效改变人体筋膜中肥大细胞脱颗粒，改变胶原蛋白的超微空间结构，降低局部炎症反应，减低未梢神经兴奋性。

附图说明

图1为本发明的结构连接示意图。

图2为本发明中波形发生器的电路图。

图3为本发明中信号模拟器的电路图。

图4为本发明中隔离放大器的电路图。

图5为本发明中电极的结构示意图。

图中：1、箱体；2、出液管；3、进液管；4、喷淋盒；5、功放芯；6、基板；7、信号接口；8、电源接口；9、液体工质；10、循环泵；11、储液箱；12、风冷冷却器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例：一种用于改善人体局部微循环的电磁波设备。

参照图1至图5所示，一种用于改善人体局部微循环的电磁波设备，包括：电源1，所述电源1用于提供产生电磁波的电信号；波形发生器2，所述波形发生器2将电源1提供的电信号分离成高、中、低三种不同频率的脉冲电信号；信号模拟器3，所述信号模拟器3与波形发生器2信号输出端连接，所述信号模拟器3将波形发生器2分离成的高、中、低三种不同波段的脉冲电信号首先转换成数字信号，然后将数字信号转换成与人体相适应的电磁波模拟信号；隔离放大器4，所述隔离放大器4与信号模拟器3信号输出端连接，所述隔离放大器4将电磁波模拟信号进一步放大并高保真输出；电极5，所述电极5与隔离放大器4信号输出端连接，所述电极5接收经过隔离放大器4放大后的电磁波信号并直接与人体接触。

参照图2所示，所述波形发生器2包括fpga、电源模块、晶振、usb通信模块、第一d/a转换模块、第二d/a转换模块、低通滤波器、可变增益放大器、信号调理电路，所述fpga端口分别与电源模块端口、晶振端口、usb通信模块端口、第一d/a转换模块端口、第二d/a转换模块端口相连，usb通信模块端口与pc机端口相连，第一d/a转换模块、低通滤波器、继电器、可变增益放大器、信号调理电路依次相连，第二d/a转换模块端口分别与可变增益放大器端口、信号电调理路端口相连。所述低通滤波器采用ltc1560-1低通滤波器，ltc1560-1是一款截止频率在500khz～1mhz之间可选的5阶椭圆函数型低通滤波器，当需500khz的截止频率时，将ltc1560-1的第5脚接+5v电压，当需1mhz的截止频率时，接-5v电压即可。fpga控制单元用于控制usb接口电路，获取pc机上应用软件下达的命令，再将命令转换成控制信号协调pcb板上的硬件进行相应操作，同时回馈信号给应用软件。fpga控制单元程序编写采用层次化和模块化的编程方法，先使用veriloghdl语言编写各个底层模块，再在顶层文件以原理图的方式编写，协调各模块工作。本波形发生器将dds技术与fpga相结合，实现了普通电信号中高、中、低三个波段的稳定分离，分离后的波形具有平滑、稳定度高、频率稳定度和分辨率高等众多优点，并且其生成的波形同一般的波形发生器相比，产生的波形可以达到很高的频率分辨率、输出频率的转换速度快，而且在频率转换时，dds输出波形的相位是连续的。

参照图3所示，所述信号模拟器3包括dsp控制器31，dtb接口电路32信号输入端与外部具有dtb总线协议和串行通信协议的设备相连，完成外部dtb总线协议和串行通信协议的转换，信号输出端/go，cmdclk，datclk分别与dsp控制器31的dtb信号输入端/irq2，/irq1，/irq0相连，cmddata，udata端与波形发生器2的相连，can-uart转换模块33信号输入端与外部can总线设备相连，信号输出端txd-can和rxd-can与波形发生器2的can信号输入端相连，usb-uart转换模块34信号输入端与外部信号源相连，将外部usb总线协议转换为uart协议；信号输出端txd-usb和rxd-usb与波形发生器2的uart信号输入端相连，波形发生器2的信号输出端与dsp控制器31的控制输入端f0、f1、pf4、pf5相连，波形发生器2的一端接地，电源输入端外接电源；dsp控制器31的电源输入端与电源35相连接，flash存储器36与dsp控制器31的bytememory接口引脚相连，用来存储程序和井下仪器数据，晶振37的时钟信号控制端与dsp控制器31的时钟控制端相连接，为dsp控制器31提供时钟信号；复位电路38的信号输出端与dsp控制器31的复位信号端相连，为dsp控制器31提供复位信号；引导模式设备39与dsp控制器31的引导模式控制引脚相连。本信号模拟器3可以将波形发生器2分离后的不同波段的电信号模拟成与人体相适应的电磁波信号，形成的电磁波模拟信号稳定且可以调节，从而可以适应不同人体部位的需求。

参照图4所示，所述隔离放大器4包括有第一电容40、第一电阻41、第二电容42、参考电压源44、第一运算放大电路45及第二运算放大电路46。所述隔离放大器4具有一输入端vin与一输出端vout，直流隔离放大器4的输入端vin接收一输入信号si，并且放大输入信号si与隔离输入信号si中的直流成份，进而从输出端vout输出一输出信号so。输入信号si与输出信号so都为电磁波信号，其频率范围介于20hz至20khz。同时，输出信号so的直流电平会锁定在参考电压源44所产生的一参考电压vref。第一电阻41并联连接于第一电容40。第一电容40的第一端t1连接于第一运算放大电路45的第一输出端450，第一运算放大电路45的输出端450作为直流隔离放大器4的输出端vout。另外，第一电容40的第二端t2同时连接于第二电容42的第四端t4与第二运算放大电路46的第四输入端462。而第二电容42的第三端t3则连接于第一运算放大电路45的第一输入端451与第二运算放大电路46的第二输出端460。第一运算放大电路45的第二输入端452作为直流隔离放大器4的输入端vin，用以接收该输入信号si。同时，第二运算放大电路46的第三输入端461连接于参考电压源44。直流隔离放大器4通过第一运算放大电路45与第二运算放大电路46之间回馈的交互作用而形成一带通滤波器。本隔离放大器4可以高效滤除电磁波模拟信号中夹杂的其它信号，可以保证电磁波模拟信号高保真输出。

参照图5所示，所述电极5为同心针电极，包括防滑手柄51，设置在防滑手柄51末端的镀金接口52，以及安装在防滑手柄51前端的镀银电极针头53，所述镀银电极针头53的前端中心设置有铂铱合金内芯。本电极采用镀银电极针头并含有铂铱合金内芯，可与人体体表电极的水溶性胶体中附着的硅、硼、锗、镧半导体晶体纳米粉未在电磁波的促进下产生微粒电效应，有效改变人体筋膜中肥大细胞脱颗粒，改变胶原蛋白的超微空间结构，降低局部炎症反应，减低未梢神经兴奋性。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。