一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其是涉及一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪。

背景技术：

由于胃电节律可驱动胃肠道平滑肌的收缩，因而，当胃电节律絮乱时，会引起胃肠动力及胃肠功能的异常，进而，则会出现消化不良、食欲不振、胃脘疼痛或胀满的现象。犹如心脏存在起博点一样，胃肠道基本电节律也同样受胃肠起博点所控制。为减轻或者消除前述症状，现通常是采用电刺激的方式刺激胃肠起博点，通过驱动胃高位起步点，使其跟随胃生物电信息，达到恢复甚至改变胃肠的功能活动。为此，具有电刺激功能的胃肠治疗仪则应运而生。但现有的胃肠治疗仪中，治疗端所输出的低频脉冲在标准波峰值内通常具有较强的周期性，要么频率恒定，要么变化细微，这样，不管是将它作用于胃肠起搏点，亦或是作用于胃肠的特定穴位，均易使得患者迅速适应前述低频脉冲，从而引起刺激疲劳，最终大大降低胃肠刺激的效果。另外，现有的治疗仪并不能根据使用者的身体情况进行自主调节治疗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的上述问题，提供一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪，它可对体表胃肠电信号进行采集，并经多级放大处理后反馈给控制模块，从而实现起博波的自主调节。同时，它还可将音乐波叠加至起博基波以改变起博波的频率，并以此缓解起博疲劳。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪，包括控制模块、电源模块、起博治疗模块、穴位刺激模块、胃电反馈模块、音乐模块及显示器模块，电源模块、起博治疗模块、穴位刺激模块、胃电反馈模块、音乐模块及显示器模块均与控制模块相连，起博治疗模块、穴位刺激模块、胃电反馈模块、音乐模块及显示器模块均与电源模块相连，穴位刺激模块和起博治疗模块均与音乐模块相连；

起博治疗模块的输出端连接有起博接口，穴位刺激模块的输出端连接有穴位接口，音乐模块的输出端连接有音乐接口；

还包括治疗导线，治疗导线一端设有能与起博接口和穴位接口连接的连接端，治疗导线另一端设有两个治疗片，两治疗片的外侧面上均设有导电胶层；

还包括采集导线，采集导线一端与胃电反馈模块的输入端相连，采集导线的另一端设置有采集探针。

本实用新型中，控制模块用于协调、控制各个功能模块的运行。电源模块用于供给各个功能模块电能。起博治疗模块用于生成频率变化较小的起博波以作用于胃肠起博点。穴位刺激模块用于生成频率变化较大的音乐波以作用于特定穴位以达到刺激胃肠的目的。采集探针用于采集胃电信号，采集导线用于传送该电信号，胃电反馈模块用于多级放大电信号信息并反馈给控制模块以实现对起博波的自主调节。音乐模块用于解码音频信号，将所读取的数字音频信息转换成模拟音频信号。显示器模块用于显示各功能模块的运行情况。治疗导线用于传输起博波或者音乐波，其中，导电胶层可提高治疗片与使用者体表接触的稳定性。

当需要起博治疗时，则将治疗导线的连接端连接在起博接口，将治疗片贴附在肠胃起博点所对应的体表上，再通过控制模块启动起博治疗模块，使其输出起博基波以达到胃肠起博的工作。当需要对特定穴位进行刺激时，则在音乐模块处输入轻柔的音频信息，并将治疗导线的连接端连接在穴位接口，将治疗片贴附在特定穴位处，再通过控制模块启动音乐模块和穴位刺激模块，则可使穴位刺激模块输出音乐波。由于每一段音频信息的频率具有随机的变化，因而，可有效提高使用者对音乐波的敏感度，达到刺激特定穴位的目的。同理，若使用者对起博基波产生起博疲劳时，则可控制起博治疗模块使得音乐模块中输出的音频信号分道传输至起博治疗模块内，也即使得音乐波叠加至起博基波以改变起博波的频率，并以此缓解起博疲劳，提升对使用者的刺激效果。另外，在前述治疗过程中，均可在音乐接口处插入耳机，使患者听取所使用的音乐。这样，可令使用者身心舒缓，提高治疗效果。

进一步地，所述音乐模块包括音频解码器、分通道单元及音乐播放器，音频解码器的右声道输出端与分通道单元的输入端相连，分通道单元的第一右声道输出端与所述起博治疗模块和所述穴位刺激模块均相连，分通道单元的第二右声道输出端和音频解码器的左声道输出端均与音乐播放器相连，音乐播放器与所述音乐接口相连。

本实用新型中，音频解码器用于将将读取的数字音频信息转换成模拟音频信号输出，分通道单元用于将模拟信号分成两道输出以分别进入音乐播放器、穴位刺激模块或者起博治疗模块。所述音乐播放器包括滤波电路。

进一步地，所述起博治疗模块包括起博基波单元、音乐波单元、加法器及起博波放大单元，起博基波单元与所述控制模块的调制端相连，音乐波单元与所述分通道单元的第二右声道输出端相连，音乐波单元的输出端和起博基波单元的输出端均与加法器的输入端相连，加法器的输出端与起博波放大单元相连，起博波放大单元的输出端与所述起博接口相连。

本实用新型中，起博基波单元用于放大控制模块所调制的基波信号。音乐波单元内设置有开关芯片和音乐波放大单元，开关芯片与控制模块的控制端相连。在应用时，起搏波的频率是0.05Hz，那么叠加的音乐波也应该是0.05Hz，因为音乐波是连续的，所以要用开关芯片的开断工作来控制音乐波的频率，这样，才能将音乐波叠加在起搏基波上。音乐波放大单元用于放大模拟音频信号。加法器用于叠加音乐波和起博基波以生成新的起博波。起博波放大单元用于放大起博波的功率。开关芯片可选用ISL43210。

进一步地，所述穴位刺激模块包括第一放大器、音频隔离器和第二放大器，分通道单元的第一右声道输出端通过第一电阻与第一放大器的正向输入端相连，所述第一右声道输出端与第一电阻的公共端通过第二电阻接地，第一放大器的反向输入端通过第三电阻接地，第一放大器的输出端与音频隔离器的输入端相连，音频隔离器的输出端通过第四电阻与第二放大器的正向输入端相连，第二放大器的反向输入端通过第五电阻接地，第二放大器的反向输入端与第二放大器的输出端之间连接有六电阻，第二放大器的输出端与所述穴位接口相连。

本实用新型应用时，经分通道单元的第一右声道输出端所输出的模拟音频信号，先传送至第一放大器，经第一放大器的第二级功率放大处理后输送至音频隔离器，音频隔离器可隔离地端、消除干扰，再传输至第二放大器，经第二放大器的第三级功率放大处理后输送至穴位接口。其中，音频隔离器选用D1219；所述第一放大器选用LM358。所述第一放大器的正向输入端与它的输出端之间依次串联有第七电阻和功率放大调节器。通过功率放大调节器的设置，使得使用者可根据自身的感应情况调节增益及频带。其中，第七电阻是平衡电阻，用来减少输入偏置电流对输出的影响。所述功率放大调节器选用可变电阻。如此，可通过调节可变电阻的电阻值来调节放大值，以便输出值符合患者的舒适度。

为实现第二放大器对音频信号的第三级功率放大处理，进一步地，所述第二放大器选用OPA454。该第二放大器电源负极端连接有电源电压，所述电源负极端与电源电压的公共端通过第一电容接地，该第二放大器电源正极端连接有电源电压，所述电源正极端与电源电压的公共端通过第二电容接地，第二放大器的第1引脚控制公共端连接在所述第五电阻与地之间，第二放大器的第5引脚过温或过流标识端悬空，第二放大器的第8引脚与所述控制模块的开关控制端相连。应用时，当第8引脚，也即E/D端与控制公共端的电压差大于0.7V左右时，第二放大器才开始运行。

为实现分通道单元对音频信号的第一级功率放大及分道处理，进一步地，所述分通道单元包括音频放大器；

所述右声道输出端通过第八电阻接入音频放大器的第一正向输入端，音频放大器的第一反向输入端通过第三电容接地，音频放大器的第二正向输入端通过第九电阻接地，音频放大器的第二反向输入端通过第四电容接地，音频放大器的第一正向输入端与其的第二正向输入端相连；

音频放大器的第一输出端依次串联有第五电容和第十电阻，第十电阻的另一端连接有引线作为分通道单元的所述第一右声道输出端，第十电阻与第一右声道输出端的公共端依次连接有第七电容和第十二电阻，第十二电阻接地；

音频放大器的第二输出端依次串联有第六电容和第十一电阻，第十一电阻的另一端连接有引线作为分通道单元的所述第二右声道输出端，第十一电阻与第二右声道输出端的公共端依次连接有第八电容和第十三电阻，第十三电阻接地。

进一步地，所述音频放大器选用TDA2822。该音频放大器的第2引脚电源端连接有3.3V电源电压，电源端与电源电压的公共端连接有第九电容，第九电容接地，音频放大器的第4引脚地端接地。TDA2822是一款双声道音频功率放大电路，有电路简单、音质好及电压范围宽的优点。

为实现胃电反馈模块对胃电信号的多级放大处理，进一步地，所述胃电反馈模块包括第三放大器、第四放大器及第五放大器；

第三放大器的正向输入端与所述采集导线相连，第三放大器的方向输入端接地；

第三放大器的输出端与第四放大器的第一正向输入端之间依次连接有第十六电阻和第十七电阻，第四放大器的第一方向输入端通过第十八电阻接地，第四放大器的第一输出端与第四放大器的第二正向输入端之间依次连接有第十二电容和第十三电容，第四放大器的第二反向输入端通过第二十二电阻接地；

第十六电阻和第十七电阻的公共端与第四放大器的第一输出端之间连接有第十四电容，第四放大器的第一正向输入端通过第十一电容接地，第四放大器第一反向输入端与其的第一输出端之间连接有第十九电阻；

第十二电容和第十三电容的公共端与第四放大器的第二输出端之间连接有第二十一电阻，第四放大器的第二正向输入端通过第二十电阻接地，第四放大器的第二方向输入端与其的第二输出端之间连接有第二十三电阻；

第四放大器的第二输出端与第五放大器的正向输入端相连，第五放大器的反向输入端通过第二十四电阻接地，第五放大器的反向输入端与其的输出端之间连接有第二十五电阻，第五放大器的输出端与所述控制模块的采集端相连。

本实用新型中，由于采集探针所采集的体表电信号及其微弱，因而，需要胃电反馈模块对胃电信号进行多级放大及滤波处理才能有效反馈给控制模块。控制模块接收到胃电信号后则可自主控制起博基波的频率。

进一步地，所述第三放大器选用AD620AR；所述第四放大器选用TL062D；所述第五放大器选用ADOP07CR。

进一步地，所述控制模块的主控芯片为STM32F103RCT6。

本实用新型具有以下有益效果：

1、当需要对特定穴位进行刺激时，则在音乐模块处输入轻柔的音频信息，并将治疗导线的连接端连接在穴位接口，将治疗片贴附在特定穴位处，再通过控制模块启动音乐模块和穴位刺激模块，则可使穴位刺激模块输出音乐波。由于每一段音频信息的频率具有随机的变化，因而，可有效提高使用者对音乐波的敏感度，达到刺激特定穴位的目的。

2、若使用者对起博基波产生起博疲劳时，则可控制起博治疗模块使得音乐模块中输出的音频信号分道传输至起博治疗模块内，也即使得音乐波叠加至起博基波以改变起博波的频率，并以此缓解起博疲劳，提升对使用者的刺激效果。

3、由于采集探针所采集的体表电信号及其微弱，因而，需要胃电反馈模块对胃电信号进行多级放大及滤波处理才能有效反馈给控制模块，控制模块接收到胃电信号后则可自主控制起博基波的频率。

4、在前述治疗过程中，均可在音乐接口处插入耳机，使患者听取所使用的音乐。这样，可令使用者身心舒缓，提高治疗效果。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪的结构框图；

图2为本实用新型所述的一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪中治疗导线一个具体实施例的结构示意图；

图3为本实用新型所述的一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪中分通道单元的电路图；

图4为本实用新型所述的一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪中穴位刺激模块的电路图；

图5为本实用新型所述的一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪中音乐播放器的电路图；

图6为本实用新型所述的一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪中胃电反馈模块的电路图。

附图中附图标记所对应的名称为：1-控制模块，2-电源模块，3-起博治疗模块，31-起博接口，4-穴位刺激模块，41-穴位接口，5-音乐模块，51-音乐接口，6-显示器模块，7-治疗导线，71-治疗片，72-导电胶层，8-音频解码器，9-音乐播放器，10-分通道单元，11-起博基波单元，12-加法器，13-音乐波单元，14-起博波放大单元，15、采集导线，16、采集探针，17、胃电反馈模块，OUT1-右声道输出端，OUT2-左声道输出端。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图1至图6所示，一种具有反馈式功能的胃肠治疗仪，包括控制模块1、电源模块2、起博治疗模块3、穴位刺激模块4、胃电反馈模块17、音乐模块5及显示器模块6，电源模块2、起博治疗模块3、穴位刺激模块4、胃电反馈模块17、音乐模块5及显示器模块6均与控制模块1相连，起博治疗模块3、穴位刺激模块4、胃电反馈模块17、音乐模块5及显示器模块6均与电源模块相连，穴位刺激模块4和起博治疗模块3均与音乐模块5相连；

起博治疗模块3的输出端连接有起博接口31，穴位刺激模块4的输出端连接有穴位接口41，音乐模块5的输出端连接有音乐接口51；

还包括治疗导线7，治疗导线7一端设有能与起博接口31和穴位接口41连接的连接端，治疗导线7另一端设有两个治疗片71，两治疗片71的外侧面上均设有导电胶层72；

还包括采集导线15，采集导线15一端与胃电反馈模块17的输入端相连，采集导线15的另一端设置有采集探针16。

本实施例中，控制模块1用于协调、控制各个功能模块的运行。电源模块2用于供给各个功能模块电能。起博治疗模块3用于生成频率变化较小的起博波以作用于胃肠起博点。穴位刺激模块4用于生成频率变化较大的音乐波以作用于特定穴位以达到刺激胃肠的目的。采集探针16用于采集胃电信号，采集导线25用于传送该电信号，胃电反馈模块17用于多级放大电信号信息并反馈给控制模块1以实现对起博波的自主调节。音乐模块5用于解码音频信号，将所读取的数字音频信息转换成模拟音频信号。显示器模块6用于显示各功能模块的运行情况。治疗导线7用于传输起博波或者音乐波，其中，导电胶层72可提高治疗片71与使用者体表接触的稳定性。

当需要起博治疗时，则将治疗导线7的连接端连接在起博接口31，将治疗片71贴附在肠胃起博点所对应的体表上，再通过控制模块1启动起博治疗模块3，使其输出起博基波以达到胃肠起博的工作。当需要对特定穴位进行刺激时，则在音乐模块5处输入轻柔的音频信息，并将治疗导线7的连接端连接在穴位接口41，将治疗片71贴附在特定穴位处，再通过控制模块1启动音乐模块5和穴位刺激模块4，则可使穴位刺激模块4输出音乐波。由于每一段音频信息的频率具有随机的变化，因而，可有效提高使用者对音乐波的敏感度，达到刺激特定穴位的目的。同理，若使用者对起博基波产生起博疲劳时，则可控制起博治疗模块3使得音乐模块5中输出的音频信号分道传输至起博治疗模块3内，也即使得音乐波叠加至起博基波以改变起博波的频率，并以此缓解起博疲劳，提升对使用者的刺激效果。另外，在前述治疗过程中，均可在音乐接口51处插入耳机，使患者听取所使用的音乐。这样，可令使用者身心舒缓，提高治疗效果。

优选地，所述音乐模块5包括音频解码器8、分通道单元10及音乐播放器9，音频解码器8的右声道输出端OUT1与分通道单元10的输入端相连，分通道单元10的第一右声道输出端与所述起博治疗模块3和所述穴位刺激模块4均相连，分通道单元10的第二右声道输出端和音频解码器8的左声道输出端OUT2均与音乐播放器9相连，音乐播放器9与所述音乐接口51相连。

本实施例中，音频解码器8用于将将读取的数字音频信息转换成模拟音频信号输出，分通道单元10用于将模拟信号分成两道输出以分别进入音乐播放器9、穴位刺激模块4或者起博治疗模块3。所述音乐播放器9包括滤波电路。

优选地，所述起博治疗模块3包括起博基波单元11、音乐波单元13、加法器12及起博波放大单元14，起博基波单元11与所述控制模块1的调制端相连，音乐波单元13与所述分通道单元10的第二右声道输出端相连，音乐波单元13的输出端和起博基波单元11的输出端均与加法器12的输入端相连，加法器12的输出端与起博波放大单元14相连，起博波放大单元的输出端与所述起博接口31相连。

本实施例中，起博基波单元11用于放大控制模块1所调制的基波信号。音乐波单元内设置有开关芯片和音乐波放大单元，开关芯片与控制模块1的控制端相连。在应用时，起搏波的频率是0.05Hz，那么叠加的音乐波也应该是0.05Hz，因为音乐波是连续的，所以要用开关芯片的开断工作来控制音乐波的频率，这样，才能将音乐波叠加在起搏基波上。音乐波放大单元用于放大模拟音频信号。加法器12用于叠加音乐波和起博基波以生成新的起博波。起博波放大单元14用于放大起博波的功率。开关芯片可选用ISL43210。

优选地，所述穴位刺激模块4包括第一放大器U1、音频隔离器U2和第二放大器U3，分通道单元10的第一右声道输出端通过第一电阻R1与第一放大器U1的正向输入端相连，所述第一右声道输出端与第一电阻R1的公共端通过第二电阻R2接地，第一放大器U1的反向输入端通过第三电阻R3接地，第一放大器U1的输出端与音频隔离器U2的输入端相连，音频隔离器U2的输出端通过第四电阻R4与第二放大器U3的正向输入端相连，第二放大器U3的反向输入端通过第五电阻R5接地，第二放大器U3的反向输入端与第二放大器U3的输出端之间连接有六电阻R5，第二放大器U3的输出端与所述穴位接口41相连。

本实施例应用时，经分通道单元10的第一右声道输出端所输出的模拟音频信号，先传送至第一放大器U1，经第一放大器U1的第二级功率放大处理后输送至音频隔离器U2，音频隔离器U2可隔离地端、消除干扰，再传输至第二放大器U3，经第二放大器U3的第三级功率放大处理后输送至穴位接口41。其中，音频隔离器选用D1219；所述第一放大器选用LM358。所述第一放大器U1的正向输入端与它的输出端之间依次串联有第七电阻R7和功率放大调节器U4。通过功率放大调节器U4的设置，使得使用者可根据自身的感应情况调节增益及频带。其中，第七电阻R7是平衡电阻，用来减少输入偏置电流对输出的影响。所述功率放大调节器U4选用可变电阻。如此，可通过调节可变电阻的电阻值来调节放大值，以便输出值符合患者的舒适度。

为实现第二放大器U3对音频信号的第三级功率放大处理，优选地，所述第二放大器U3选用OPA454。该第二放大器U3电源负极端连接有电源电压，所述电源负极端与电源电压的公共端通过第一电容C1接地，该第二放大器U3电源正极端连接有电源电压，所述电源正极端与电源电压的公共端通过第二电容C2接地，第二放大器U3的第1引脚控制公共端连接在所述第五电阻R5与地之间，第二放大器U3的第5引脚过温或过流标识端悬空，第二放大器U3的第8引脚与所述控制模块1的开关控制端相连。应用时，当第8引脚，也即E/D端与控制公共端的电压差大于0.7V左右时，第二放大器U3才开始运行。

为实现分通道单元10对音频信号的第一级功率放大及分道处理，优选地，所述分通道单元10包括音频放大器U5；

所述音频解码器8的右声道输出端OUT1通过第八电阻R8接入音频放大器U5的第一正向输入端，音频放大器U5的第一反向输入端通过第三电容C3接地，音频放大器U5的第二正向输入端通过第九电阻R9接地，音频放大器U5的第二反向输入端通过第四电容C4接地，音频放大器U5的第一正向输入端与其的第二正向输入端相连；

音频放大器U5的第一输出端依次串联有第五电容C5和第十电阻R10，第十电阻R10的另一端连接有引线作为分通道单元10的所述第一右声道输出端，第十电阻R10与第一右声道输出端的公共端依次连接有第七电容C7和第十二电阻R12，第十二电阻R12接地；

音频放大器U5的第二输出端依次串联有第六电容C6和第十一电阻R11，第十一电阻R11的另一端连接有引线作为分通道单元10的所述第二右声道输出端，第十一电阻R11与第二右声道输出端的公共端依次连接有第八电容C8和第十三电阻R13，第十三电阻R13接地。

优选地，所述音频放大器U5选用TDA2822。该音频放大器的第2引脚电源端连接有3.3V电源电压，电源端与电源电压的公共端连接有第九电容C9，第九电容C9接地，音频放大器U5的第4引脚地端接地。TDA2822是一款双声道音频功率放大电路，有电路简单、音质好及电压范围宽的优点。

为实现胃电反馈模块17对胃电信号的多级放大处理，优选地，所述胃电反馈模块17包括第三放大器U6、第四放大器U7及第五放大器U8；

第三放大器U6的正向输入端与所述采集导线15相连，第三放大器U6的方向输入端接地；

第三放大器U6的输出端与第四放大器U7的第一正向输入端之间依次连接有第十六电阻R16和第十七电阻R17，第四放大器U7的第一方向输入端通过第十八电阻R18接地，第四放大器U7的第一输出端与第四放大器U7的第二正向输入端之间依次连接有第十二电容C12和第十三电容C13，第四放大器U7的第二反向输入端通过第二十二电阻R22接地；

第十六电阻R16和第十七电阻R17的公共端与第四放大器U7的第一输出端之间连接有第十四电容C14，第四放大器U7的第一正向输入端通过第十一电容C11接地，第四放大器U7第一反向输入端与其的第一输出端之间连接有第十九电阻R19；

第十二电容C12和第十三电容C13的公共端与第四放大器U7的第二输出端之间连接有第二十一电阻R21，第四放大器U7的第二正向输入端通过第二十电阻R20接地，第四放大器U7的第二方向输入端与其的第二输出端之间连接有第二十三电阻R23；

第四放大器U7的第二输出端与第五放大器U8的正向输入端相连，第五放大器U8的反向输入端通过第二十四电阻R24接地，第五放大器U8的反向输入端与其的输出端之间连接有第二十五电阻R25，第五放大器U8的输出端与所述控制模块1的采集端相连。

本实施例中，由于采集探针16所采集的体表电信号及其微弱，因而，需要胃电反馈模块17对胃电信号进行多级放大及滤波处理才能有效反馈给控制模块1。控制模块1接收到胃电信号后则可自主控制起博基波的频率。

优选地，所述第三放大器U6选用AD620AR；所述第四放大器U7选用TL062D；所述第五放大器U8选用ADOP07CR。

优选地，所述控制模块1的主控芯片为STM32F103RCT6。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。