专利名称：便携式肛直肠肌功能生物反馈仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗仪器，尤其是涉及一种治疗便秘的便携式肛直肠肌功能生物反馈仪。
背景技术：
1985年，一些各自独立的研究基本上得出了同一结论50％以上的便秘实际上是由于肌肉不能协同动作造成的；患者排便时却在收缩他们的肛门括约肌。这种病症已定义为“肛门痉挛anismus”。它是很容易通过EMG肌电生物反馈训练得到显著的治疗效果。
生物反馈治疗是一种新兴的生物行为治疗方法，其原理是利用生物反馈机制，采用专门设备，采集自身生理活动信息加以处理、放大，用人们熟悉的视觉或听觉信号显示，让患者根据其观察到的自身生理活动信息调整生理活动，从而达到减轻或消除异常生理变化的目的。与传统治疗相比，生物反馈治疗具有相对非侵入性、易忍受、治疗费用低、门诊治疗、无药物副作用及耐药性等有点。生物反馈训练治疗便秘，无疑开辟了便秘治疗的新方向，丰富了便秘治疗的手段。
目前这种生物反馈仪，体积大，结构复杂，只适合于医院用。
发明内容
本发明提供了一种采集人体肛直肠肌和腹肌两处肌电，并将之转换为虚拟波形显示于液晶显示屏(LCD)，通过视觉进行生物反馈，且结构简单，体积小。便于家庭应用的小型便携式肛直肠肌功能生物反馈仪。
实现上述目的的便携式肛直肠肌功能生物反馈仪，如图1所示电极连于缓冲放大器，缓冲放大器的输出连于主放大器及滤波电路，主放大器及滤波电路的输出连于RMS计算电路输入端，RMS计算电路输出端连于A/D转换电路输入端，A/D转换电路输出端与液晶显示器相连，微处理器同时与A/D转换器和液晶显示器相连，电源分别供电给上述各部件。
实现的大致过程如下肌电信号通过专用的肛肌电极和腹肌电极采集后，经缓冲放大器放大，然后信号传送给主放大器及滤波电路，进一步放大并滤除噪声干扰。放大后的信号经均方根计算电路传送到A/D转换器采样，转换后的数据显示于液晶显示器。
本发明的特点该反馈仪装置小而轻、携带方便，干电池供电、安全可靠。便于患者在家庭等住所进行自我训练，有利于缓解患者因羞涩而产生的紧张焦虑，同时便于便秘患者的经常性自我治疗，免除了去医院治疗等其他不必要的费用。
四
图1便携式肛直肠肌功能生物反馈仪组成框图。
图2生物反馈仪的电路原理图。图中符号名称U7为有效值转换器，U8为预设+5V的升压DC-DC转换器，U9为A/D转换器，U10为SRAM存储器，U11为锁存器，U15为51单片机，U16为+5V到±12V的DC-DC转换器。
图3 LCD显示波形图，图4软件总体框图。
图5软件总体流程图。
五具体实施例方式
图1是便携式肛直肠肌功能生物反馈仪的组成框图，即于肌电电极和腹肌电极采集获得的肛直肠肌电信号和腹肌信号经缓冲放大器预放大后，送入主放大器进一步放大，并经滤波电路滤除噪声干扰，RMS计算电路再送入A/D转换电路进行模数转换，通过微处理器处理后输入液晶显示屏显示出肌电相对应的虚拟波形。
图2是生物反馈仪的电路原理图，此图是一个通道的电路原理图，图中与采集肛直肠肌信号和腹肌信号的电极相连的缓冲放大器，将采集到的信号进行预放大后经主放大器进一步放大，再经滤波电路滤波后送入RMS计算电路，此RMS计算电路的芯片U7采用MX636芯片，RMS计算电路的输出经A/D转换器U9与液晶显示器相连，A/D转换器是采用ADC0809芯片，液晶显示器U13A、U13B采用两块74LS74芯片串联组成，分别与A/D转换器U9和液晶显示器相连的微处理器由芯片U10U14U15相互连接组成，芯片U10采用6264芯片，芯片U14采用74LS373芯片，芯片U15采用89C52芯片，微处理器其中的U1589C52芯片通过插座JP2控制液晶显示器。电源由数字电源U8和模拟电源U16所组成，数字电源U8的芯片采用MAX608芯片，模拟电源U16的芯片采用DY05D12-2W。
图3是液晶显示器显示的波形示意图。该图的上图是肛门括约肌的肌电波形，下图是腹肌的肌电波形。
图4是软件总体框图，此软件总体框图，包括A/D采样控制模块，数据读取模块，定时器模块和液晶显示器显示模块。
图5是本发明的软件总体流程图。首先分别选通两路信号通道采集数据，然后分别比较两通道信号与前一状态幅值的大小，从而在液晶显示器上画出信号一次采样的虚拟波形。循环此过程即可在液晶显示器上实时显示肌电的虚拟波形。
权利要求
1.一种便携式肛直肠肌功能生物反馈仪，包括采集肛直肠肌信号和腹肌信号的电极连于缓冲放大器，缓冲放大器的输出端连于主放大器及滤波电路，其特征在于，主放大器及滤波电路输出端相连于RMS计算电路，RMS计算电路输出端连于A/D转换器输入端，微处理器控制A/D的转换和液晶显示器的显示，电源分别连于缓冲放大器，主放大器及滤波电路，RMS计算电路、A/D转换器、液晶显示器及微处理器。
全文摘要
一种便携式肛直肠肌功能生物反馈仪，属生物反馈治疗仪。包括采集肛直肠肌信号和腹肌信号的电极、缓冲放大器、主放大器及滤波电路、RMS计算电路、A/D转换器、液晶显示器、微处理器及电源。利用本反馈仪结合专用软件系统，可方便、安全地采集到人体肛门括约肌和腹肌的即时状态信号，并将训练时产生的肌电虚拟波形实时地显示在液晶显示器上，该生物反馈仪具有体积小，重量轻，携带方便，便于便秘患者在家庭等住所进行自我检测和自我训练，有利于便秘患者在家庭中经常性地进行自我治疗等优点。
文档编号A61B5/0488GK1686047SQ20051004003
公开日2005年10月26日 申请日期2005年5月17日 优先权日2005年5月17日
发明者宁新宝, 洪伟, 庄建军, 王力伟, 徐磊, 霍铖宇 申请人:南京大学