一种基于连续波的穴位电刺激方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于连续波的穴位电刺激方法及装置，该方法是通过输出频率为1～50Hz，波宽为50μs；或频率为51～80Hz，波宽为100μs；或频率为81～100Hz，波宽为200μs；频率为101～120Hz，波宽为300μs的脉冲电流，实现辅助镇痛。实现该方法的装置包括脉冲发生器和电极。本发明能显著提高中枢内源性β?内啡肽分泌，抑制外周TNF?α等致炎因子产生，用利于减轻患者各种急慢性疼痛、炎性疼痛、神经病理性疼痛以及各种混合性疼痛，为患者自行使用仪器解决疼痛提供智能化操作，可以提高疼痛病人生活质量。
【专利说明】
一种基于连续波的穴位电刺激方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于镇痛的装置和方法，特别是涉及一种基于连续波的穴位电刺 激方法及装置。
【背景技术】
[0002] 疼痛是由伤害性刺激引起的一种复杂的主观感觉，它像一把"双刃剑"，一方面，它 能提供躯体受到威胁时的警报信号，通过促使行为和反射性防御使组织免受伤害，是机体 不可缺少的一种保护功能；另一方面，剧烈的或长期的疼痛会引起机体生理上的功能障碍 和心理上的不适，是临床的一大难题。随着对疼痛研究的不断深入，治疗疼痛的药物层出 穷，然而疼痛的发生机制尚未被完全阐明，针对单一疼痛发病机制而研发的药物仅能解决 部分问题，况且药物价格昂贵，并具有严重的副反应，长期服用止痛药给患者带来巨大的经 济压力和严重的身体伤害。如非留体类抗炎药是治疗炎症性疼痛的金标准，然而其必定会 给患者造成严重的胃肠道损害;抗抑郁药、抗癫痫药等治疗神经病理性疼痛仅有30%_40% 的患者疼痛能减轻50%以上，而且会产生药物依赖性、肝肾毒性等严重副作用。临床上，一 种疾病伴发的疼痛往往是由多种疼痛病因的综合反应，如癌症伴发的疼痛是炎性疼痛、缺 血性疼痛、神经病理痛等多种病因综合而成，针对单一靶点的止痛药并不能解决临床问题。 经皮神经电刺激镇痛术国外已使用了半个多世纪，国内科学家把其与中医经络穴位组合在 一起，发明了"经皮穴位电刺激"具有很好的镇痛作用。它对局部疼痛、全身疼痛、内脏痛等 均有明显的治疗效果，并且具有起效快、疾病谱广、整体调节效应好、副作用少等优势，可用 于治疗各种急慢性疼痛，这一多靶向性的疗法已成为国内外公认的主要绿色镇痛手段，是 "绿色镇痛"的典型代表。本装置的发明可以极好的解决这些问题，该装置结合我国传统医 学中的穴位理论，通过电刺激穴位调动人体内源性阿片肽机制来产生镇痛效应，是一种安 全无毒副反应、可长期使用的镇痛保健仪器。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于:克服现有止痛药物疗效不佳、副反应大等不足，现有电刺激器 疗效不确切，大多未经严格的科学研究论证等缺陷;从而提供一种非治疗目的的，将现代电 子技术与我国中医的针灸理论相结合的，辅助镇痛的穴位电刺激装置和穴位电刺激方法。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于连续波的穴位电刺激方法， 该方法采用连续波进行电刺激，连续波的电流大小为0.1~50mA，电压大小为0.1~4V;频率 为1~50Hz，波宽为50ys;或频率为51~80Hz，波宽为lOOys;或频率为81~100Hz，波宽为200 ys;或频率为101~120Hz，波宽为300ys。
[0005] -种穴位电刺激装置，包括脉冲发生器和电极，脉冲发生器通过电极向穴位进行 电刺激；所述脉冲发生器发出的脉冲信号包括连续波，所述连续波的电流大小为0.1~ 50mA，电压大小为0.1~4V;频率为1~50Hz，波宽为50ys;或频率为51~80Hz，波宽为100ys; 或频率为81~100Hz，波宽为200ys;或频率为101~120Hz，波宽为300ys。
[0006] 进一步地，所述穴位电刺激装置还包括液晶显示器，液晶显示器与脉冲发生器相 连，显示当前工作的频率、波宽以及剩余工作时间。
[0007] 进一步地，所述装置还包括按键组和单片机，所述按键组通过单片机与脉冲发生 器相连，所述按键组包括频率增强按键和频率减小按键，通过按键调节频率大小，频率从1 ~120Hz可调，调节步长为1Hz。
[0008] 进一步地，所述装置还包括按键组和单片机，所述按键组通过单片机与脉冲发生 器相连，所述按键组包括电流增强按键和电流减小按键，调节刺激电流的大小，调节步长为 0·lmA 〇
[0009] 进一步地，所述装置还包括按键组和单片机，所述按键组通过单片机与脉冲发生 器相连，所述按键组包括定时按钮，用于设定电刺激时间。
[0010] 本发明的有益效果在于:本发明基于闸门控制学说及内源性阿片肽机制，并经实 验证实确有抗炎镇痛功效，能显著提高中枢内源性阿片类镇痛物质，抑制外周致炎因子。研 究证实本发明能促进中枢内源性内啡肽分泌，抑制外周TNF-α等致炎因子分泌，有利于减 轻患者各种急慢性疼痛、炎性疼痛、神经病理性疼痛以及各种混合性疼痛，减少患者止痛药 物的应用，为患者自行使用仪器解决疼痛提供智能化操作，可以提高疼痛病人生活质量。
【附图说明】
[0011] 图1为穴位电刺激装置的结构示意图；
[0012] 图2为穴位电刺激装置的组件连接示意图；
[0013] 图3为穴位电刺激装置的组件连接示意图；
[0014] 图4为50ys电刺激与不同频率组合脉冲波对大鼠痛的比较；
[0015] 图5为lOOys电刺激与不同频率组合脉冲波对大鼠痛的比较；
[0016] 图6为20〇ys电刺激与不同频率组合脉冲波对大鼠痛的比较；
[0017]图7为300ys电刺激与不同频率组合脉冲波对大鼠痛的比较；
[0018] 图8为不同频率连续波脉冲电刺激对炎性痛大鼠痛阈的比较；
[0019] 图9为不同频率连续波脉冲电刺激对神经病理痛大鼠痛阈的比较
[0020] 图10为不同频率连续波脉冲电刺激对慢性疼痛大鼠下丘脑β-内啡肽含量的比较； [0021 ]图11为不同频率连续波脉冲电刺激对慢性疼痛大鼠足跖TNF-α含量的比较。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0023] 本发明提供一种非治疗目的的，将现代电子技术与我国中医的针灸理论相结合 的，辅助镇痛的穴位电刺激装置和穴位电刺激方法。通过大量试验证明，以下电刺激频率和 波宽组合方法对镇痛具有较好效果，（1)频率为1~50Hz，波宽为50ys; (2)频率为51~80Hz， 波宽为l〇〇ys;(3)频率为81~100Hz，波宽为200ys;(4)频率为101~120Hz，波宽为300ys。电 流大小均为0.1~50mA，电压大小均为0.1~4V;上述方法对穴位电刺激提高镇痛效果己在 大鼠实验中得到证明，优于目前市面上其他同类仪器。具体如下：
[0024]采用SD大鼠，比较50ys电刺激与不同频率组合脉冲波组合的镇痛效应，将60只大 鼠随机分为 10 组：1Hz 组、15Hz 组、50Hz 组、60Hz 组、70Hz 组、80Hz 组、90Hz 组、100Hz 组、110Hz 组、120Hz组，脉冲电波宽均为50ys，电流强度为1mA，电刺激时间为30min，比较电刺激前后 大鼠痛阈变化，经统计学分析，结果显示，1Hz组、15Hz组、50Hz组痛阈提高较其他组明显(P〈 0.05)，三组间无差异。所示结果参照图4,表1。
[0025]表1 50ys电刺激与不同频率组合脉冲波对大鼠痛的比较
[0026]
[0027]
[0028]比较lOOys电刺激与不同频率组合脉冲波组合的镇痛效应，将60只大鼠随机分为 10 组：1Hz组、15Hz组、50Hz 组、60Hz组、70Hz组、80Hz组、90Hz组、100Hz组、110Hz组、120Hz 组、，脉冲电波宽均为10 0 μ s，电流强度为1 m A，电刺激时间为3 0 m i η，比较电刺激前后大鼠痛 阈变化，经统计学分析，结果显示，60Hz组、70Hz组、80Hz组痛阈提高较其他组明显（Ρ〈 0.05 )，三组间无差异。所示结果参照图5，表2。
[0029]表2 100ys电刺激与不同频率组合脉冲波对大鼠痛的比较
[0030]
[0031] 比较200ys电刺激与不同频率组合脉冲波组合的镇痛效应，将60只大鼠随机分为 10 组：1Hz组、15Hz组、50Hz 组、60Hz组、70Hz组、80Hz组、90Hz组、100Hz组、110Hz组、120Hz 组、，脉冲电波宽均为2 00μ s，电流强度为1 m A，电刺激时间为3 0 m i η，比较电刺激前后大鼠痛 阈变化，经统计学分析，结果显示，90Hz组、100Hz组痛阈提高较其他组明显(Ρ〈0.05 )，组间 无差异。所示结果参照图6，表3。
[0032] 表3 200ys电刺激与不同频率组合脉冲波对大鼠痛的比较
[0033]
[0034]比较300ys电刺激与不同频率组合脉冲波组合的镇痛效应，将60只大鼠随机分为 10 组：1Hz组、15Hz组、50Hz 组、60Hz组、70Hz组、80Hz组、90Hz组、100Hz组、110Hz组、120Hz 组、，脉冲电波宽均为3 Ο Ο μ s，电流强度为1 m A，电刺激时间为3 0 m i η，比较电刺激前后大鼠痛 阈变化，经统计学分析，结果显示，1 Ι0Hz组、120Hz组痛阈提高较其他组明显(Ρ〈0.05)，组间 无差异。所示结果参照图7,表4。
[0035] 表4 300ys电刺激与不同频率组合脉冲波对大鼠痛的比较
[0036]
[0037]
[0038] 进一步，我们采用SD大鼠，选用后足妬皮下注射(Complete freund's adjuvant， CFA)，诱导经典的慢性炎性疼痛模型，测试了具有代表性的4个连续脉冲电刺激对炎性痛大 鼠痛阈影响。将36只大鼠随机分为6组:正常组、模型组、2Hz/50ys电刺激组、70Hz/ 100ys治 疗组、100Hz/200ys电刺激组、120Hz/300ys电刺激组，电流1mA。选用足三里、昆仑穴，每次治 疗30min，经过10天电刺激治疗，每天检测大鼠机械痛阈，结果显示4种连续脉冲电刺激可明 显提高慢性炎性疼痛大鼠痛阈。所示结果参照图8,表5。
[0039 ]表5不同频率电刺激对炎性痛大鼠痛阈比较(单位:g) 「00401
[0041]进一步，我们通过结扎大鼠坐骨神经，制作SNL神经病理痛模型，测试了具有代表 性的4个连续波。将36只大鼠随机分为6组:正常组、模型组、2Hz/50ys电刺激组、70Hz/l 00ys 治疗组、100Hz/200ys电刺激组、120Hz/300ys电刺激组，电流1mA。选用足三里、昆仑穴，每次 治疗30min，经过10天电刺激治疗，每天检测大鼠机械痛阈，结果显示4种连续波可明显提高 神经病理疼痛大鼠痛阈。所示结果参照图9、表6。
[0042]表6不同频率电刺激对神经病理痛大鼠痛阈比较(单位:g)
[0043]
[0045] 进一步检测大鼠下丘脑β_内啡肽、足跖TNF-α含量，结果显示以上4种脉冲电刺激 治疗可明显提高疼痛大鼠下丘脑β-内啡肽含量，并抑制足跖TNF-α含量，与模型组比有统计 学意义(P〈〇. 05)。所示结果参照图10-11，表7。
[0046] 表7电刺激治疗对CFA大鼠下丘脑β-内啡肽、TNF-α含量的影响
[0047]
[0048] 基于以上电刺激方法，本发明还提供了一种穴位电刺激装置，包括脉冲发生器和 电极，脉冲发生器通过电极向穴位进行电刺激;所述脉冲发生器包括按键组，通过按键组选 择输出的电脉冲信号，所述电脉冲信号的电流大小为〇. 1~50mA，电压大小为0.1~4V;输出 频率为1~50Hz，波宽为50ys;或频率为51~80Hz，波宽为lOOys;或频率为81~100Hz，波宽 为200ys;频率为101~120Hz，波宽为300ys。
[0049] 作为本领域的公知常识，脉冲发生器一般包括单片机系统和恒流输出电路。单片 机系统为整个系统的控制核心，可以采用STC工业微控制器，控制系统按照正常要求工作， 来控制输出不同的脉冲信号，脉冲信号可以通过按键组进行调节，恒流输出电路如图3所 示。该高精度恒流源电路可实现0-4V电压控制0-50mA电流输出，采用高可靠性运算放大器 0PA211最为恒流源输出驱动。M0S管的低阻抗特性，特别适合恒流源输出电路中，且整个系 统用有源放大器做为驱动，长时间工作温飘小，输出稳定。比传统的用三极管做输出的电路 稳定性高，精度高。
[0050] 上述装置还可以包括液晶显示器，液晶显示器与脉冲发生器相连，以显示当前工 作的频率、波宽以及剩余工作时间。
[0051 ]所述按键组包括频率增强按键和频率减小按键，调节刺激频率的大小，调节步长 为1Hz。所述按键组包括电流增强按键和电流减小按键，调节刺激电流的大小，调节步长为 0.1mA。还包括定时按钮，用于设定电刺激时间。
【主权项】
1. 一种基于连续波的穴位电刺激方法，其特征在于，该方法采用连续波进行电刺激，连 续波的电流大小为0.1~50mA，电压大小为0.1~4V;频率为1~50Hz，波宽为50ys;或频率为 51~80Hz，波宽为lOOys;或频率为81~100Hz，波宽为200ys;或频率为101~120Hz，波宽为 300ys 等。2. -种基于连续波的穴位电刺激装置，其特征在于，包括脉冲发生器和电极，脉冲发生 器通过电极向穴位进行电刺激;所述脉冲发生器发出的脉冲信号包括连续波，电流大小为 0.1~50mA，电压大小为0.1~4V;连续波的频率为1~50Hz，波宽为50ys;或频率为51~ 80Hz，波宽为lOOys;或频率为81~100Hz，波宽为200ys;或频率为101~120Hz，波宽为300μ So3. 根据权利要求2所述的穴位电刺激装置，其特征在于，所述穴位电刺激装置还包括液 晶显示器，液晶显示器与脉冲发生器相连，显示当前工作的频率、波宽以及剩余工作时间。4. 根据权利要求2所述的的穴位电刺激装置，其特征在于，所述装置还可以包括按键组 和单片机，所述按键组通过单片机与脉冲发生器相连，所述按键组包括频率增强按键和频 率减小按键，调节刺激频率的大小，调节步长为1Hz。5. 根据权利要求2所述的的穴位电刺激装置，其特征在于，所述装置还可以包括按键组 和单片机，所述按键组通过单片机与脉冲发生器相连，所述按键组包括电流增强按键和电 流减小按键，调节刺激电流的大小，调节步长为1mA。6. 根据权利要求2所述的的穴位电刺激装置，其特征在于，所述装置还可以包括按键组 和单片机，所述按键组通过单片机与脉冲发生器相连，所述按键组包括定时按钮，用于设定 电刺激时间。
【文档编号】A61H39/00GK106038247SQ201610511180
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】方剑乔, 梁宜, 周杰, 庄晟坚, 龚杰
【申请人】浙江中医药大学