一种新型理疗仪的制作方法

本实用新型涉及理疗保健装置，特别是涉及了一种新型理疗仪。

背景技术：

低频电刺激可用来治疗因生物电流的异常而产生的肌肉僵硬、酸痛。频率低于1000Hz的低频电流对僵硬疼痛、僵硬麻痹的症状有效，同时有使自身分泌止痛物质并促进血液循环的效果。作用机理为：低频电流引起肌肉的收缩或松弛，肌肉的泵作用开始动作。松弛时，血液大量输入；收缩时，含有代谢物的血液被送出。这种过程循环往复，可促进血液运行流畅，血液循环通畅。在有痛感的部位施加低频电流，可阻碍痛觉信号向大脑传递，缓解疼痛。

石墨烯具有非常高的电热转化效率，石墨烯还具有远红外效应，在加热时能发射8-15微米的远红外射线。人体是良好的远红外线吸收体，其吸收波段以3-15微米为主，刚好是在石墨烯远红外线的作用波段。人体远红外线的吸收机制是通过人体组织的细胞分子中的碳-碳键，碳-氢键，氧-氢键等的伸缩振动，其谐振波大部分在3-15微米，和远红外线的波长和振幅相同，引起共振共鸣。石墨烯加热发射的远红外波，对人体有很多有益作用：能激活身体细胞核酸蛋白质等生物大分子的活性，发挥生物大分子调节机体代谢、免疫等活动的功能，有利于人体机能的恢复和平衡；皮温升高，血管扩张，同时引起血管活性物质的释放，血管张力降低，改善人体血液循环；增加细胞的活力，调节神经体液机制，加强新陈代谢；提高巨噬细胞的吞噬功能，调节人体细胞免疫和体液免疫功能；热作用通过神经体液的回答反应，消除了炎症的病理过程，使原来遭到破坏的生理平衡状态加速恢复正常，提高了局部和全身的抗病能力，同时能激活了免疫细胞功能，达到消炎抑菌的目的。

心率变异性（heart rate variability，HRV）是指逐次心跳周期差异的变化情况。它能反映自主神经系统活性和定量评估心脏交感神经与迷走神经张力及其平衡性，从而判断其对心血管疾病的病情及预防，可能是预测心脏性猝死和心律失常性事件的一个有价值的指标。近年来的大量研究已充分肯定了自主神经活动与多种疾病有关系，特别是与某些心血管疾病的死亡率，尤其是猝死率有关。因此针对HRV的监测和研究对心血管疾病的早期诊断、病中监护以及预后评估等都有重要的意义。目前的可穿戴设备多为心率（Heart Rate,HR）监测产品，监测对象为HR而非HRV。单纯的心率数据对使用者的身体状况的评估和可能的疾病的发生并没有太大的参考价值和指导意义。

但是目前没有把电刺激、石墨烯远红外功能、以及HRV监测结合在一起的理疗设备。

技术实现要素：

为了弥补已有技术的缺陷，本实用新型提供一种新型理疗仪。

本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种新型理疗仪，其特征在于，其包括理疗仪本体，所述理疗仪本体上设置有石墨烯发热膜、用于与人体相接触的电极片、以及HRV监测装置，所述石墨烯发热膜、电极片和HRV监测装置分别与供电控制装置电连接；所述供电控制装置包括集成于电路板上的电源模块、控制模块、以及无线通讯模块，所述电源模块分别与所述无线通讯模块和控制模块电连接；所述控制模块包括主控芯片、输入模块、温控模块、数据分析与存储模块；

所述主控芯片存储有电刺激理疗程式供理疗仪执行电刺激；所述输入模块用于实现理疗仪的启闭、以及输出脉冲电流强度的调节；所述石墨烯发热膜上还贴设有温度传感器， 所述石墨烯发热膜和温度传感器均与所述温控模块连接，所述温控模块与无线通讯模块双向连接，且温控模块通过无线通讯模块与移动终端进行无线通讯连接，用于根据移动终端的控制指令对石墨烯发热膜的温度进行控制；

所述HRV监测装置包括LED灯和光敏接收器件，所述LED灯定向向人体皮肤表层发射绿光，所述光敏接收器件感应并接收人体皮肤反射回来的光信号，并将接收到的光信号转变为反映光强变化的电信号，所述数据分析与存储模块将电信号转换为数字信号，并对数字信号进行分析、处理获得HRV相关数据后传输给无线通讯模块，无线通讯模块将得到的HRV相关数据通过无线信号传输到移动终端上。

进一步地，所述电路板上下两侧分别设有上盖和下盖，所述上盖和下盖相扣合形成空腔，所述电路板置于空腔内，且固定于上盖上，所述下盖为接触皮肤侧，所述LED灯和光敏接收器件设于所述电路板上靠近下盖一侧，下盖上对应LED灯和光敏接收器件的位置为透明的。

进一步地，所述光敏接收器件为光敏三极管或光敏二极管，所述LED灯发射波长在500nm-600nm之间的绿光。

进一步地，所述主控芯片与集成于电路板上的脉冲发生器电连接，脉冲发生器根据电刺激理疗程式输出脉冲电流并通过所述电极片将脉冲电流作用于人体。

进一步地，所述电刺激理疗程式包括第一工作参数、第二工作参数、第三工作参数、和第四工作参数，所述第一工作参数对应对人体进行电刺激的第一阶段，所述第二工作参数对应对人体进行电刺激的第二阶段，所述第三工作参数对应对人体进行电刺激的第三阶段，所述第四工作参数对应对人体进行电刺激的第四阶段，所述第一工作参数、第二工作参数、第三工作参数、和第四工作参数均包括波形、频率和持续时间，所述持续时间均为5分钟，每一阶段的脉冲电流为不同频率的波形的组合。

进一步地，所述输入模块包括轻触开关和按键，所述轻触开关设于所述电路板上，所述轻触开关与按键接触；所述按键包括电流强度增强键/开机键、以及电流强度减弱键/关机键。

进一步地，所述理疗仪还包括状态指示模块，其设置在所述电路板上，连接于所述控制模块，用于对所述理疗仪的工作状态进行指示。所述状态指示模块包括蜂鸣器和指示灯，所述指示灯以不同的颜色指示电源模块的充电状态，所述蜂鸣器用于电极片与人体接触不良、理疗仪开启或关闭以及电刺激档位增减时发出提示音。

进一步地，所述石墨烯发热膜设于理疗仪本体内接触皮肤侧的浅层，所述电极片设于理疗仪本体接触皮肤侧的表面，所述石墨烯发热膜内设有电极，所述石墨烯发热膜通过内设的电极与供电控制装置电连接；所述电极由汇流条和内电极构成，所述内电极由汇流条相向延伸形成叉指电极。

进一步地，所述石墨烯发热膜设于理疗仪本体内，其与理疗仪本体接触皮肤侧的表面的距离为0.1-0.3mm。

进一步地，所述电源模块为可充电锂电池；所述理疗仪本体的材质为硅胶。

本实用新型具有如下有益效果：

（1）本实用新型将低频电刺激实现的缓解肌肉僵硬和疼痛、锻炼肌肉、增肌消脂等功能，石墨烯远红外实现的促进新陈代谢、改善血液循环、增强免疫、消炎抑菌等功能和HRV监测装置实现的疾病预测和早期诊断等功能结合在一件产品中，避免了用户购买多种理疗器械的麻烦，既实现了理疗的需求，又使用户对自己的健康状况有直观的了解，加强对可能出现的疾病的防范。

（2）本实用新型的新型理疗仪在使用时，可以根据用户自身需要单独选择电刺激模式、远红外模式或HRV监测模式，或者同时实现电刺激模式、远红外模式和HRV检测模式，使用灵活方便。

（3）本实用新型的新型理疗仪，用户通过app实现对远红外理疗模式的启动和停止，对石墨烯发热膜温度的精准调节、可视化呈现HRV监测结果，且电刺激理疗程式已自动设置，无需用户调整，治疗20分钟后电刺激模式自动终止，安全有效。

（4）本实用新型的新型理疗仪体积小巧，重量轻，无额外的导线和遥控器，治疗和监测时理疗仪贴附于人体，用户可正常学习、工作或休息。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为图1的爆炸图；

图3为本实用新型电刺激理疗模式的实现流程示意图；

图4为本实用新型远红外理疗模式的实现流程示意图。

图中：1、理疗仪本体，2、温度传感器，3、石墨烯发热膜，4、电极片，5、上盖，6、电路板，7、下盖，8、电流强度增强键，9、电流强度减弱键，10、指示灯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明，实施例仅是本实用新型的优选实施方式，不是对本实用新型的限定。

参阅图1-4，一种新型理疗仪，包括理疗仪本体，所述理疗仪本体上设置有石墨烯发热膜、用于与人体相接触的电极片、以及HRV监测装置。优选地，所述石墨烯发热膜设于理疗仪本体内接触皮肤侧的浅层，所述电极片设置在理疗仪本体接触皮肤侧的表面；更优选地，所述电极片设置在理疗仪本体接触皮肤侧的表面，所述石墨烯发热膜设于理疗仪本体内，其与理疗仪本体接触皮肤侧的表面的距离为0.1-0.3mm，更优选为0.15mm。所述石墨烯发热膜内设有电极，所述石墨烯发热膜通过内设的电极与供电控制装置电连接；所述电极由汇流条和内电极构成，所述内电极由汇流条相向延伸形成叉指电极。

为了减轻电刺激的电流对人体造成的刺激感、疼痛感等不适感觉，防止灼伤等可能的危害，所述电极片表面还设有导电凝胶。

石墨烯硬度高、韧性强、厚度薄，加热均匀性良好，导电性能比普通导电介质高出80％，能量转化率极高，是目前世界上最节能的环保材料，加热速度快，可3秒快速升温，10秒就能升温到35℃，加热保温效果好，使用寿命长，工作时只需要10v以内的电压。本实用新型将石墨烯发热膜与移动终端连接，可根据移动终端的控制指令实现智能温度调节，温度控制更为方便、可靠。

本实用新型中，所述理疗仪本体的材质为亲肤材料，优选但不限定为硅胶。本实用新型的理疗仪本体及石墨烯发热膜均易弯折，适用于人体不同部位。

所述石墨烯发热膜、电极片和HRV监测装置分别与供电控制装置电连接；所述供电控制装置包括集成于电路板上的电源模块、控制模块、状态指示模块以及无线通讯模块，所述电源模块分别与所述状态指示模块、无线通讯模块和控制模块电连接；所述控制模块包括主控芯片、输入模块、温控模块、数据分析与存储模块；

所述主控芯片存储有电刺激理疗程式供理疗仪执行电刺激；优选地，所述主控芯片与集成于电路板上的脉冲发生器电连接，脉冲发生器输出脉冲电流并通过电极片将脉冲电流作用于人体。

优选地，所述电刺激理疗程式包括第一工作参数、第二工作参数、第三工作参数、和第四工作参数，所述第一工作参数对应对人体进行电刺激的第一阶段，所述第二工作参数对应对人体进行电刺激的第二阶段，所述第三工作参数对应对人体进行电刺激的第三阶段，所述第四工作参数对应对人体进行电刺激的第四阶段，所述第一工作参数、第二工作参数、第三工作参数、和第四工作参数均包括波形、频率和持续时间，所述持续时间均为5分钟，每一阶段的脉冲电流为不同频率的波形的组合。

具体地，最大输出电压控制在35V以内，最大输出电流控制在2mA以内；每一阶段中，疏波和密波反复交替出现，每一阶段疏波和密波的持续时间总共为5分钟，疏波的频率范围为1-10Hz，密波的频率范围为15-30Hz，在第一阶段，疏波的总持续时间所占的比例为45%-55%；在第二阶段，疏波的总持续时间所占的比例为35%-45%；在第三阶段，疏波的总持续时间所占的比例为25%-35%；在第四阶段，疏波的总持续时间所占的比例为40%-50%。更优选地，第二阶段中，疏波持续2s后输出密波，密波持续3s后再输出疏波，循环往复，疏波和密波的持续时间总共为5分钟。本实用新型采用上述设计的理由为：因为输出的低频脉冲频率越高，对肌肉的刺激越强烈，在电刺激过程中，对肌肉的刺激应本着循序渐进的原则，待肌肉适应电刺激之后逐渐增大密波的比例；在电刺激的最后阶段，减小密波的比例，使肌肉趋于放松，以达到更好的理疗效果。

所述输入模块用于实现理疗仪的开启或关闭、以及输出电流强度的调节。优选地，所述输入模块包括轻触开关和按键，所述轻触开关设于所述电路板上，所述轻触开关与按键接触。所述按键包括电流强度调节按键，可以根据设计需要具体设定按键的个数，优选地，所述按键设置了两个电流强度调节键，分别为电流强度增强键和电流强度减弱键，其中所述电流强度增强键也是开机键，长按电流强度增强键表示开机；所述电流强度减弱键也是关机键，长按电流强度减弱键表示关机；也可以根据需要，增加或减少按键的个数。所述电流强度增强按键和电流强度减弱按键分别设置有多档。采用上述设置，操作方便，灵活，设备简洁，美观。

现有的电刺激理疗仪操作复杂，且普通使用者设置的电刺激工作参数不合理，难以达到理想的电刺激效果。本实用新型已自动设置了包含4个阶段、每阶段持续5分钟共计20分钟的电刺激理疗程式，每个阶段的脉冲电流均为不同频率的波形组合，实现循序渐进的治疗效果，电刺激理疗程式无需使用者调整，电刺激理疗20分钟后电刺激模式自动终止，操作方便，达到理想的电刺激理疗效果，避免过度治疗。同时，由于不同的使用者对电流强度的承受能力不同，以及不同身体部位对电流强度的承受能力不同，本实用新型可以根据使用者的实际情况控制施在自己身体上的电流强度，通过输入模块把电刺激的电流强度调节至使用者能够承受的范围内。本实用新型的理疗仪进行电刺激时，综合了人工模式和自动模式，自动模式下内置最优电刺激理疗参数，理疗仪自动运行理疗，人工模式下可设置电流强度，操作简便，使神经产生抑制反应而止痛，降低神经紧张，缓解肌肉痉挛，加强局部组织运动，促进血液循环，刺激肌肉收缩，恢复运动功能，从而达到最佳的理疗效果。

本实用新型中，所述石墨烯发热膜上贴设有温度传感器， 所述石墨烯发热膜和温度传感器均与所述温控模块连接，所述温控模块与无线通讯模块双向连接，且温控模块通过无线通讯模块与移动终端进行无线通讯连接，用于根据移动终端的控制指令对石墨烯发热膜的温度进行控制。本实用新型中，对温度传感器的数量不作特别限定，可以设置1个，也可以设置多个。

本实用新型中，所述温度传感器设置在石墨烯发热膜上，实时采集石墨烯发热膜的温度，并且将测量所得的温度值转化成信号传送至温控模块，温控模块再通过无线通讯模块将温度信号发送给移动终端，用户在移动终端上设置温度，移动终端根据用户需求将控制指令反馈给温控模块，温控模块根据控制指令控制石墨烯发热膜的加热或降温，以实现对石墨烯发热膜温度的精准调节。

所述HRV监测装置包括LED灯和光敏接收器件。所述LED灯定向向人体皮肤表层发射绿光，优选地，所述LED灯发射波长在500nm-600nm之间的绿灯。所述光敏接收器件感应并接收人体皮肤反射回来的光信号，并将接收到的光信号转变为反映光强变化的电信号，所述光敏接收器件优选但不限定为光敏三极管或光敏二极管。

所述数据分析与存储模块将电信号转换为数字信号，并对数字信号进行分析、处理获得HRV相关数据后传输给无线通讯模块，无线通讯模块将得到的HRV相关数据通过无线信号传输到移动终端上。

本实用新型中，所述电路板上下两侧分别设有上盖和下盖，所述上盖和下盖相扣合形成空腔，所述电路板置于空腔内，且固定于上盖上，所述下盖为接触皮肤侧，所述LED灯和光敏接收器件设于所述电路板上靠近下盖一侧，下盖上对应LED灯和光敏接收器件的位置为透明的，以便于光线通过。

本实用新型中HRV监测的原理为：由于人体血液是红色的，因此会反射红光并且吸收绿光，而LED灯可以发射绿光，在心脏跳动时，血液流量增多，绿光的吸收量会随之变大，反射量会变小；处于心脏跳动的间隙时血流会减少，吸收的绿光也会随之降低，光敏接收器件接收的绿光量变大，由此可根据光强度的脉动性变化测得HRV相关数据。

本实用新型通过无线通讯模块连接移动终端，移动终端上安装专用APP软件，专用APP软件上设计有： “开始”，用以启动远红外理疗模式；“停止”，用以终止远红外理疗模式；温度选择滑动菜单，用以设定石墨烯发热膜温度；温度显示区域，用以显示发热膜当前温度，以摄氏度为单位；HRV结果显示模式：性别年龄输入模块：用以后续根据性别、年龄等参数评估测量数据和分析结果；太极图、自律神经指标模块：用以根据测量数据显示太极图（体现自律神经系统功能），并与自律神经指标对照判定交感和副交感神经的活性强度；图示综合评估模块：用以显示身体各脏器及总体指标；建议、提醒及预警模块：用以根据分析和评估结果对用户的生活习惯、情绪状态等提出建议和提醒，对可能发生的疾病发出警示。通过APP软件进行控制石墨烯发热膜的工作，交互式程序设计，可以透过程序设计，安排理疗的操作，可以让使用者随时在任何地方使用；同时显示HRV监测结果。

本实用新型中，所述移动终端包括但不限于手机、笔记本电脑或平板电脑。所述无线通讯模块包括但不限于WIFI模块、蓝牙模块、3G/4G模块、ZigBee模块、UWB模块、红外模块。

需要说明的是，所述温控模块作为本领域技术人员熟知技术，其实施方式有多种，不在本方案保护范围内，在此不再赘述。

本实用新型中，所述状态指示模块设置在所述电路板上，且连接于所述控制模块，用于对所述理疗仪的工作状态进行指示。所述状态指示模块包括蜂鸣器和指示灯，所述指示灯以不同的颜色指示电源模块的充电状态；所述蜂鸣器用于电极片与人体接触不良、理疗仪开启或关闭以及电刺激档位增减时发出提示音。本实用新型中，所述上盖嵌于所述理疗仪本体上，所述按键和指示灯设于上盖上。

本实用新型中，所述电源模块为可充电锂电池，所述可充电锂电池可以选择有线充电方式或者无线充电方式，省去了更换电池的麻烦。 优选地，所述可充电锂电池为3.7V锂电池。由于本实用新型在使用时由锂电池输出安全特低电压供电，使用时脱离了电源线，使得人们在治疗时行动的自由度增大，出门在外的人群在没有交流220伏供电的场合也能使用本实用新型。

需要说明的是，本实用新型还包括绑带，以便更好地在HRV监测期间固定所述理疗仪于使用者身上。

工作过程和原理：将导电凝胶平整贴附在理疗仪的电极片上，使其完全覆盖电极片。长按电流强度增强键2秒开机，将理疗仪贴附在想要理疗区域的皮肤表面。每次开机，电刺激理疗程式均设置在电流强度为0的档位，按下电流强度增强键后电刺激功能启动，治疗过程中按电流强度增强键和电流强度减弱键自行调节电流强度。电刺激功能启动后，低频脉冲电流通过电极片和导电凝胶传递到人体，形成一个闭合回路。如果电极片、凝胶和皮肤没有形成有效接触，理疗仪电路板上的蜂鸣器会发出“嘀-嘀-”的警报声。系统设定的20分钟治疗结束后，电刺激功能自动停止。治疗过程中如想终止，可长按电流强度减弱键2秒关机。若想实现远红外功能，打开智能手机/平板电脑上的专用app，点击“开始”，即可启动石墨烯发热膜加热电路。App打开后，智能手机/平板电脑屏幕上显示发热膜当前温度。石墨烯发热膜的温度限定在30摄氏度到60摄氏度之间，发热膜加热电路刚被启动时，温度自动设定在30摄氏度。点击app内的温度选择滑动菜单可自行设定发热温度，温度变动精确到1摄氏度，发热膜可在几秒内迅速升温至设定的温度。点击“停止”，即可终止对发热膜的加热。对于HRV监测，理疗仪开机后，电路板下盖板一侧的LED灯长亮，绿光照射血管并经皮肤组织反射，被光敏接收器件接收后转化成电信号，数据分析与存储模块将电信号转换为数字信号，并对数字信号进行分析、处理获得HRV数据后传输给无线通讯模块，无线通讯模块将结果传递至智能手机/平板电脑，打开智能手机/平板电脑上的专用app，选择HRV结果显示模式，输入性别和年龄等信息，HRV监测结果会显示在智能手机/平板电脑屏幕上。在理疗仪不工作的状态下，通过有线或无线充电方式对电池充电，充电过程中指示灯闪烁，充电完成后指示灯长亮。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本实用新型的保护范围之内。