一种智能脉冲止汗仪及使用方法与流程

本发明涉及医疗保健设备的技术领域，尤其涉及一种智能脉冲止汗仪及方法。

背景技术：

人体多汗症是一种相当常见的现象，据统计大约百分之三的人口有此问题，多汗症一般侵犯手掌、脚底、腋下、面部以及颈背部等部位。虽然多汗症不算是严重的疾病，但是它给人们的日常生活、工作、以及社会活动等带来了极大的不便。目前医学上治疗多汗症的现有技术主要采用药物治疗与手术治疗。

1.药物治疗多汗症的缺点：治疗多汗症的药物大多含有对人体有害的药物成分、或者对人体神经系统造成不同程度的副作用以及伤害。

2.手术治疗多汗症的缺点：目前比较有效的一种治疗方式是通过胸腔镜胸交感神经夹闭术，对手掌、足底、腋窝、面部、颈部、及背部多汗症均有显著效果。但是，该手术治疗的最大缺点是可导致永久性无汗以及人体其他部位的代偿多汗，故逐渐被多汗症患者摒弃。

由于上述现有治疗技术存在的缺点，为此需要一种解决或改善现有技术缺点的新技术。本发明设计一种智能脉冲止汗仪，通过产生频率在0.2Hz~10KHz之间的脉冲电流对多汗部位处位于流汗感应神经与汗腺之间的神经突触进行刺激，当神经突触接受脉冲电流刺激到一定程度时，汗腺的敏感度降低就不再被刺激兴奋、从而停止流汗。此止汗原理没有直接作用于汗腺，因而对于人体汗腺不造成伤害。根据专利检索查询，目前国内尚无专利描述的技术存在。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明提供一种智能脉冲止汗仪及使用方法。

为实现上述发明，本发明采用技术方案如下：

一种智能脉冲止汗仪，包括：智能脉冲发生器与软胶导电电极，所述智能脉冲发生器的输出正负电极通过金属导线与软胶导电电极的正负电极分别相连。

所述智能脉冲发生器，包括：直流电压转换电路、MCU微控制器、脉冲输出控制模块、按键开关、以及信息显示装置，智能脉冲发生器的输出是脉宽占空比可以设置调节的频率在0.2Hz~10KHz之间的脉冲波。

所述直流电压转换电路包括DC-DC升压电路与DC-DC降压电路。所述MCU微控制器的信号输入端与按键开关相连用来接收按键输入值、MCU微控制器的信号输出端与信息显示装置相连用来输出显示信息、MCU微控制器的A/D检测输入端接收电流采样模块的电流采样值、MCU微控制器通过其PWM(脉宽调制）端口控制PWM控制模块、MCU微控制器通过其数据输出端口经由D/A转换模块输入到电压放大模块。

所述脉冲输出控制模块，包括：D/A转换模块、电压放大模块、电压电流控制模块、电流采样模块、PWM控制模块、及可恢复保险丝。所述D/A转换模块的输出值作为电压放大模块的输入、电压放大模块的输出端与电压电流控制模块的控制端相连，所述电压电流控制模块的输入端与DC-DC升压电路输出端相连，DC-DC升压电路的输入端与直流电压输入相连，所述直流电源输入为电源适配器输入或可充电锂电池；电压电流控制模块的输出端与PWM控制模块相连；PWM控制模块经由可恢复保险丝与软胶导电电极的电极相连。所述电流采样模块与软胶导电电极的负电极相连，并将电流采样值反馈给MCU微控制器的A/D检测端。

一种智能脉冲止汗仪，所述软胶导电电极的结构，包括：两片软胶导电电极P2以及与其相连接的两根金属导线P1。其中，软胶导电电极的形状包括方形、长方形、其内侧中间填垫海绵或者软布的软质织物N3的弯曲n形、以及眼鼻嘴处挖空的面膜形。

一种智能脉冲止汗仪的使用方法，其步骤如下：

1）预先准备工作：将所述两片软胶导电电极通过金属导线与所述智能脉冲发生器的脉冲输出电极A6的正负极相连接，然后分别将两片软胶导电电极粘帖在多汗部位处，并确保两片软胶导电电极之间相互不接触并绝缘。

2）智能脉冲发生器通电：

（1）直流电源输入通过直流电源适配器或者可充电内置锂电池供电，通过DC-DC升压电路进行升压，并连接至电压电流控制模块处理。

（2）通电后，MCU微控制器采用预先设置储存的电压值、电流值以及工作时间值，或者通过按键开关，设置新的电压、电流以及工作时间值。

（3）直流电源输入通过DC-DC降压电路为MCU微控制器输送工作电压3.3V、同时将工作电压5V输送至D/A数模转换模块，然后经过电压放大模块将放大后的电压输入至电压电流控制模块，同时经过电流采样模块将实时电流值反馈至MCU微控制器的A/D检测端，进而通过MCU微控制器的PWM端调节控制脉宽占空比；之后，经由可恢复保险丝FB2、将脉冲输出控制模块的脉冲电流输送至软胶导电电极的金属导线F4上。

（4）所述MCU微控制器通过将电流采样模块采集到的电流值与预先按键开关所设置的电流值相对比、然后将对比差值信号通过数据输出控制D/A转换模块、再经电压放大模块传输到电压电流控制模块的控制端进行控制，从而使输出电压及电流在一个完整的控制闭环中得到控制与调节。同时，当脉冲输出控制模块的输入或者输出端的瞬间电流因电路或者负载异常问题增大至人体安全限制电流20mA时，可恢复保险丝FB1及FB2的阻值将会随着电流的增大而增大、直至相当于电路开路的无穷大，当异常问题解决或者消失后，可恢复保险丝FB1或者FB2将恢复至初始正常状态，从而对脉冲输出控制模块的自适应闭环控制增加了又一重限流保护。

（5）MCU微控制器通过信息显示装置显示智能脉冲发生器在设置模式下的设置数据、以及工作模式下的模式指示、实时电压、电流、以及工作时间的数据。

3）软胶导电电极工作：

（1）智能脉冲发生器所产生的频率在0.2Hz~10KHz之间的脉冲电流通过两片软胶导电电极均匀地施加在多汗皮肤部位、对多汗部位处位于流汗感应神经与汗腺之间的神经突触进行刺激，当神经突触接受脉冲电流刺激到一定程度时，汗腺的敏感度降低就不再被刺激兴奋、从而停止流汗。

（2）工作定时结束，断电，此次工作完毕。

通过采用上述的技术方案，本发明具有如下优越性：

1. 健康：所述智能脉冲止汗仪采用健康方式治疗人体多汗症，避免了前文所述药物或者手术治疗所带来的对人体的各种伤害或者并发症；

2. 安全：所述智能脉冲止汗仪通过采用自适应电压电流控制输出、多重限流限压方式及模块，为使用者带来安全的治疗以及保护措施；

3. 智能：所述智能脉冲止汗仪通过采用按键开关输入、信息实时显示、以及MCU微控制器智能，为使用者提供智能化、人性化的控制和操作；

4. 舒适：所述智能脉冲止汗仪通过MCU控制的脉冲输出，达到脉冲电压电流逐级渐变的控制，从而使得使用者避免体验电压电流的骤变，从而为使用者带来轻松舒适的治疗感受；

5. 高效：所述智能脉冲止汗仪采用脉冲式输出，通过调节控制脉冲占空比，能使使用者相应提升治疗时所能耐受的电压峰值，从而为使用者带来同时兼顾止汗治疗舒适感与治疗效率的治疗效果；

6. 方便：所述智能脉冲止汗仪采用内置可充电锂电池作为直流电源输入，软胶导电电极因为本身带有粘性，能够任意粘帖在身体多汗部位进行治疗，从而使使用者在治疗期间自由活动，为使用者提供极大的机动性与便利性；

7. 治疗效果持久：根据本发明的大量实验显示，普通多汗者累计治疗7个小时左右即可感受到疗效，每天使用30～60分钟、持续使用一个疗程约7～10天之后，身体多汗部位将能持续保持温暖干燥约30～45天。之后根据使用者自身情况，当多汗部位的汗腺逐步又恢复出汗后，再次进行相同剂量或者酌减剂量的治疗之后，止汗效果将能再次持续保持约30～45天。

附图说明

图1为智能脉冲发生器的电路方框图；

图2为智能脉冲止汗仪的工作流程图；

图3为智能脉冲发生器的结构示意图；

图4为直流电压转换电路图；

图5 为电压放大电路图；

图6 为电压电流控制模块图；

图7 为软胶导电电极的结构示意图；

图8为用于腋下的软胶导电电极结构示意图；

图9为用于面部的软胶导电电极结构示意图；

图10为手足止汗装置的结构示意图；

图11为颈/背部止汗装置的结构示意图；

图12为便携式双足止汗装置的结构示意图；

图13为智能脉冲发生器的第2种电路方框图；

图14为智能脉冲发生器的第3种电路方框图。

具体实施方式

如图1至图14所示，一种智能脉冲止汗仪,以下将详细解释本发明的设计以及使用方法，在符合以下实施方式所示原理的基础上，可以衍生出各种改变，包括在电路、结构形状上等设计变化。公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施方式。

智能脉冲发生器实施方式：

如图1所示，一种智能脉冲止汗仪，包括：智能脉冲发生器与软胶导电电极，所述智能脉冲发生器的输出正负电极通过金属导线与软胶导电电极的正负电极分别相连接。

所述智能脉冲发生器，包括：直流电压转换电路、MCU微控制器、脉冲输出控制模块、按键开关、以及信息显示装置，智能脉冲发生器的输出是脉宽占空比可以设置调节的频率在0.2Hz~10KHz之间的脉冲方波。

所述直流电压转换电路包括DC-DC升压电路与DC-DC降压电路。如图4所示，所述DC-DC升压电路是采用升压集成芯片LM2577S（U1)而组成的升压电路，直流电源输入电压接入直流电源适配器或者内置可充电锂电池，其输入电压范围为5～12V。直流电源输入从P5接线柱接入，其接线柱2为正极、接线柱1为接地，通过可恢复保险丝FB1接入采用升压集成芯片U1的升压电路。U1的比较端COMP通过电阻R2与电容C4相连，并通过C4接地。U1的反馈端BACK分别与电阻R3、R64以及R25相连，R25的另一端接地，R64的另一端接三极管Q26的集电极，Q26的发射极接地，Q26的基极通过电阻R65连接至与MCU微控制器的一个控制口相连的RL_OFF端，该端口通过控制Q26的通断、从而控制所述智能脉冲离子发生器开机状态与待机状态的不同供电电压，当智能脉冲离子发生器处于待机状态时升压电路仅输出12V。U1的GND1与GND2共同接地。U1的VIN端通过电容C3、C17接地。U1的SWITCH端通过肖特基二极管D2（IN5821)输出电压至V-OUT端，V-OUT端输入至电压电流控制模块。

所述DC-DC降压电路，包括两个串联的AMS1117组成的三端稳压电路模块。直流输入电源从P5接线柱2接入的另一路是三端稳压集成块Q8（AMS1117）的输入端，Q8的输出端连接输出滤波电容C1，C1的另一端与Q8的接地端共同接地，Q8的输出5V为D/A转换模块供电、同时也作为Q13的输入。 Q13的电路连接与Q8相同、其输出3.3V为MCU微处理器供电。

所述MCU微处理器的型号可以是、但不限于是TC12LE5A16AD。作为智能脉冲发生器的控制核心，MCU微控制器的输入信号包括按键开关输入、经由A/D检测端口输入的电流采样模块的反馈信号，同时经数据输出数字控制信号至D/A转换模块、并输出PWM控制信号，同时将电压值、电流值、工作时间、及工作状态信息实时显示在数码管或者液晶显示器、以及相应的状态指示灯L1～L8上。

所述脉冲输出控制模块，包括：D/A转换模块、电压放大模块、电压电流控制模块、电流采样模块、PWM控制模块、及可恢复保险丝。所述D/A转换模块是由TLC5615串行数模转换器为主而组成的数模转换电路，其电源由DC-DC降压电路的5V供电，其转换更新率为1.21MHz。MCU微控制器通过数据输出端输出二进制代码控制D/A转换模块的输出，以0.1V为间隔、输出范围为0.1V~5V。

所述电压放大模块如图5所示，D/A转换模块的输出接入至图5所示电压放大模块的输入DA-IN端口，由三极管组Q25、Q27、Q28、Q29、Q30、Q31、Q32、Q33、Q35构成的差分电压放大电路，将输入电压放大12倍，经由K-OUT输出至电压电流控制模块。图5中由三极管Q36同时还构成了一个电流保护电路。当三极管Q36的发射极V-OUT2与基极V-OUT1的导通压降达到0.6V时，该部分电路的电流达到20mA，此时所述电压放大模块将进入限制状态，电路将停止放大作用，从而达到20mA的限流保护作用。

如图6所示，所述电压电流控制模块的输入端与DC-DC升压电路的输出端V-OUT相连，电压电流控制模块的控制端与电压放大模块的输出端K-OUT相连，电压电流控制模块的输出端与PWM控制模块的输入端相连，PWM控制模块的输出通过可恢复保险丝FB2与软胶导电电极接线柱的正极相连。所述电压电流控制模块由一组并联放大三极管、以及一组均流电阻组成，其工作原理是通过控制该组三极管的基极电流、以及控制该组三极管的集电极电压，然后从该组三极管的发射极获得具有大电流的输出电压，然后经过一组均流电阻输出至PWM控制模块并产生脉宽占空比能够设置调节的频率为0.2Hz~10KHz之间的脉冲方波。

所述电流采样模块，其一端与所述智能脉冲发生器的负电极相连，另一端与MCU微控制器的A/D检测端相连。电流采样模块将采集到的实时电流值通过A/D检测端反馈至MCU微控制器，同时与按键输入设置的电流值相对比，例如负载是2千欧姆的阻值，在设置状态下设置最大电流输出值为20mA，这样MCU微控制器在工作状态实时采集并检测实时的电流值，当电流小于智能脉冲发生器所限制的人体安全电压30V除以2千欧姆即15mA时，MCU微控制器将通过数据输出控制D/A转换模块、电压放大模块、以及电压电流模块来进行闭环控制增大输出；当采样电流达到15mA时，此时电压输出达到所限制的最大值30V，MCU微控制器随之停止增加电压。所以，无论是电压或者电流哪个最先达到最大限制值(30V 或者 20mA)，MCU微控制器都将相应地作出限压限流控制。同时，当脉冲输出控制模块的输入或者输出端的瞬间电流达到最大限制值20mA时，可恢复保险丝FB1/FB2的阻值将会随着电流的增大而增大直至相当于电路开路的无穷大，当此异常问题解决并消失后，可恢复保险丝FB1/FB2将恢复至初始正常状态。由电流采样模块反馈至MCU微控制器、然后经由MCU微控制器对比处理、对比运算后的结果经由数据输出至D/A转换模块、再至电压放大模块、电压电流控制模块、PWM控制模块、经由可恢复保险丝FB2至负载，从而形成了一个闭环的自适应电压电流控制回路；同时两个可恢复保险丝FB1、FB2对脉冲输出控制模块的输入与输出端均进行了双重限流保护,从而确保了所述智能脉冲发生器所输出的电压电流在电路的多重保护下严格限制在人体允许的安全范围（30V,20mA)之内。所述PWM控制模块，是由MCU微控制器的PWM控制端口与一组三极管以及电阻组成的控制脉冲频率与占空比的电路。通过设置MCU微控制器PWM定时器周期来设置输出PWM波形的频率，通过设置PWM定时器比较值来设置输出PWM波形的占空比，并通过一组三极管以及电阻来控制PWM的开关放大输出。

所述按键开关用于输入设置模式下的设置值、用于切换显示模式、按键复用设置、以及输入工作模式下的调节值。

如图3所示，所述智能脉冲发生器包括结构壳体A1，其形状是长方形或者椭圆形。A3是四位数码显示管或者为液晶显示屏，A4电源开关，A5是直流电源插座，A1内置有可充电锂电池，电池的正负极连接A5直流电源插座正负极，A6是智能脉冲发生器输出接线柱的正负极，A7是用于将智能脉冲发生器佩戴在身上的搭扣带。B1～B5是一组按键开关。在设置模式下，其中的B1用来设置电流与电压值显示切换、B2用来设置不同部位的治疗，包括手、足、腋下、面部、颈部或者背部的设置、B3用来设置脉冲占空比；同时按下B1/B2按键能够清零总的时间累计数值，同时按下B1/B3按键调高脉冲频率，同时按下B1/B4按键调低脉冲频率，按下B5将跳过设置模式直接进入工作模式。在工作模式下，4个按键B1、B2、B3、及B4分别用来设置工作时间加减（+/-)、输出强度包括电压或者电流的强度加减(+/-)。

所述信息显示装置包括图3中A3所示的四位数码显示管或者为液晶显示屏、以及L1至L8所示的状态信息指示灯。其中A3的前两位数码显示时间、后两位显示占空比、电压、或电流，其左起第一位显示时间定时的十位数值，左起第二位显示时间定时的个位数值，左起第三位显示占空比、电压、或电流的十位数值，左起第四位显示占空比、电压、或电流的个位数值；

其中数码显示管或者液晶显示屏中间的冒号双点A8设置为显示本机的工作状态：

I：冒号光灭，为本机处于开机的预设置状态；II: 冒号光闪烁， 10秒钟之内，为本机参数设置状态；III：冒号光点亮，为本机工作状态。

另外，L1至L8所示的状态信息指示灯中，其中L1~L6点亮指示对应的工作部位，包括手、足、腋下、面部、颈部或者背部；L7点亮指示A3后两位显示的是电流设置值、L7点灭指示A3后两位显示的是电压设置值、L8点亮指示显示的是脉冲输出。

该实施例中，所述智能脉冲发生器产生脉宽占空比能够设置调节的230Hz的脉冲方波，然后经由金属导线传输到相应的软胶导电电极上对多汗部位进行治疗。

关于软胶导电电极的具体实施方式，详细介绍如下：

软胶导电电极实施方式一：

如图7所示，一种智能脉冲止汗仪，所述软胶导电电极的结构，包括：两片软胶导电电极P2以及与其相连接的两根金属导线P1。该实施方式一的软胶导电电极的形状采用采用方形或长方形，适用于治疗手汗、足汗、面部多汗、以及颈背部多汗，其尺寸依据多汗部位的尺寸而定。

所述智能脉冲止汗仪在使用时，其智能脉冲发生器的直流电源供电有两种方式：（1）连接外接电源适配器，静止放置使用；（2）使用内置锂电池，便于随身携带使用。当将两片软胶导电电极分别粘帖在身体多汗部位后，接通电源A4，通过输入按键B1～B5的相应设置，然后即可进入图2所示的工作流程。

一种智能脉冲止汗仪，通过产生脉宽占空比可以设置调节的频率在0.2Hz~10KHz之间的脉冲波对多汗部位处位于流汗感应神经与汗腺之间的神经突触进行刺激，当神经突触接受脉冲电流刺激到一定程度时，汗腺的敏感度降低就不再被刺激兴奋、从而停止流汗。此止汗原理没有直接作用于汗腺，因而对于人体汗腺不造成伤害。

软胶导电电极实施方式二：

如图8所示，一种智能脉冲止汗仪，所述软胶导电电极的结构，包括：两片软胶导电电极N1以及与其相连接的两根金属导线N2，其中软胶导电电极弯曲成n字形、其内中间填垫海绵或者软布的软质织物N3，用于将弯曲成n字形的软胶导电电极至于腋窝处，该实施方式二的软胶导电电极的形状适用于治疗腋下多汗，其使用方法与软胶导电电极实施方式一相同。

软胶导电电极实施方式三：

如图9所示，一种智能脉冲止汗仪，所述软胶导电电极的结构，包括：两个半片面膜形状的软胶导电电极F1以及与其相连接的两根金属导线F2，其中在往面部敷贴使用时两个F1之间必须间隔一个间隙F3从而使两个F1之间相互绝缘。该实施方式三的软胶导电电极的形状适用于治疗面部多汗，该面膜形状的软胶导电电极能够采用3D打印为用户定制，其使用方法与软胶导电电极实施方式一相同。