一种焦虑、抑郁和失眠双极性恒流治疗仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电子医疗仪器技术领域中的装置，特别涉及一种焦虑、抑郁和失眠双极性恒流治疗仪。
【背景技术】
[0002]失眠是无法入睡或无法保持睡眠的状态，导致睡眠不足。表现为入睡困难、睡眠深度或频度过短、早醒及睡眠时间不足或质量差等，从而引起人的疲劳感、不安、全身不适、无精打采、反应迟缓、头痛、注意力不集中等症状，给患者带来极大的痛苦和心理负担。焦虑障碍又称焦虑症或焦虑性疾病，是一组以焦虑为主要临床表现的精神障碍；包括惊恐障碍、社交焦虑障碍、强迫障碍、广泛性焦虑障碍、创伤后应激障碍等。抑郁障碍以显著而持久的心境低落为主要临床特征，且心境低落与其处境不相称，临床表现从闷闷不乐到悲痛欲绝，甚至发生木僵，可有明显的焦虑和运动性激越；严重者可出现幻觉、妄想等精神病性症状。
[0003]研究显示，失眠最常见的共病是焦虑和抑郁障碍，失眠与抑郁焦虑的关系是双向的:在入睡困难型失眠患者中焦虑症非常常见，其中20%失眠患者存在抑郁症状，而75%广泛性焦虑患者存在失眠，65%抑郁患者出现睡眠困难；另一方面，焦虑症状可以预测未来可能出现失眠，抑郁或抑郁症状是导致失眠的最大因素之一。与无失眠者比较，失眠患者罹患抑郁障碍和焦虑障碍的风险分别是无失眠者的9.82倍和17.35倍，失眠程度越高患焦虑障碍的比例越高。
[0004]目前，治疗失眠的主要手段是药物治疗，对于精神障碍继发失眠症状，按专科原则治疗控制原发病，焦虑、抑郁症患者产生继发失眠时，优先选择抗焦虑、抑郁治疗。焦虑、抑郁症目前最常用的是药物治疗。药物经消化吸收通过血液循环进入大脑起作用，但药物浓度下降需要重新服药才能发挥作用。长期使用药物会使大脑适应药物环境，形成药物依赖性。另外，药物长期使用在体内积累会产生一定副作用。物理疗法有明显疗效且副作用小，但是大多需在医院治疗且成本昂贵。
[0005]经颅微电流刺激技术(CES)作为焦虑、抑郁和失眠的治疗手段或辅助治疗手段具有积极意义。CES传导电极的安放位置为耳垂、乳突等耳部附近区。通过微电流刺激主管心理及情绪的下丘脑边缘系统及网状机构系统，使其分泌一些与焦虑、抑郁和失眠相关的神经递质、激素。经颅微电流可以调节交感神经和副交感神经。另外，经颅微电流刺激可以使不同频段脑电波的增强或减弱，兴奋区域也会发生改变。
[0006]微电流的频率和波形不同其治疗效果迥异。其中波形频率0.5Hz和10Hz具有明显的治疗效果，目前经颅微电流刺激使用0.5Hz (或100Hz)单一波形电脉冲治疗，治疗时要对电脉冲幅值及波形的进行选择，但是设定后的刺激电脉冲幅度和波形都是不变的单一波形，患者接受长时间反复电疗后，人体会产生适应性，使用单一频率固定波形会加快人体的适应性，最终使得疗效减弱，对于一些患者甚至完全失效。
[0007]目前，经颅微电流刺仪器大多效率底、功耗大，9V电池作为电源供电，仪器体积和质量较大，不够便携；另外，较大的仪器往往会给患者带来一定的畏惧心理。【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种焦虑、抑郁和失眠双极性恒流治疗仪，该治疗仪采用多种波形模式组合克服人体产生适应性，使长时间反复治疗保持有效。同时采用可充电锂电池一体化设计和高效的电源管理，很大的减小了仪器的体积和质量，完全数字化按键控制，使得仪器小巧、使用简单、方便携带。
[0009]本实用新型的目的可以通过下述技术方案实现:一种焦虑、抑郁和失眠双极性恒流治疗仪，包括:单片机控制器、按键输入、电源管理单元、可充电锂电池、显示单元、微电流输出电路和耳夹电极，所述按键输入与单片机控制器连接，单片机控制器的输出端与微电流输出电路连接，所述微电流输出电路的输出端通过电极线连接耳夹电极，所述电源管理单元和显示单元均与单片机控制器连接；所述单片机控制器接收按键输入的开/关机控制信号、模式转换控制信号、档位加控制信号和档位减控制信号；所述单片机控制器根据控制开/关机控制信号进入工作/休眠状态，并将开/关机控制信号传输至电源管理单元，所述电源管理单元根据开/关机控制信号开启/关闭微电流输出电路电源供给；所述电源管理单元根据模式转换信号切换输出模式，根据档位加、档位减信号增大、减小输出波形幅度；同时在工作状态下将工作状态信号传输至显示单元，所述显示单元根据状态信号显示输出强度、治疗剩余时间和剩余电量；所述微电流输出电路输出微电流，所述微电流的波形形状和波形大小均由单片机控制器控制。
[0010]作为优选，所述电源管理单元采用内置可充电锂电池供电，所述电源管理单元包括充电电路、3.3V输出电路和±12V电源管理电路；所述单片机控制器与±12V电源管理电路连接，±12V电源管理电路的输出端与微电流输出电路连接；开机时单片机控制器输出开启控制信号至±12V电源管理电路，±12V电源管理电路输出±12V电源电压，关机或治疗结束时输出关闭控制信号至±12V电源管理电路，±12V电源管理电路根据控制信号关闭输出±12V电源电压，单片机控制器进入休眠状态。
[0011]作为优选，所述微电流输出电路包括双极性电路和恒流控制电路，单片机控制器的输出端与双极性电路连接，双极性电路与恒流控制电路连接；单片机控制器输出单向波形至双极性电路，双极性电路根据单向波形输出双极性波形，所述恒流控制电路将电压波形转换为恒定电流波形输出，输出电流的大小为恒定值，所述双极性电路是正向加法器，所述恒流控制电路具有对称反向放大器和电压跟随器，所述电压跟随器用于形成负反馈。
[0012]作为优选，所述单片机控制器具有数字/模拟转换器。
[0013]作为优选，所述数字/模拟转换器的输出端连接微电流输出电路的输入端，所述微电流的波形形状和波形大小分别由数字/模拟转换器输出电压波形形状和输出电压波形大小决定。
[0014]作为优选，所述微电流输出电路所输出的电流波形包括波形一、波形二和波形三；所述波形一为频率为0.5Hz的可变脉宽的带延迟双向脉冲，脉宽由0.25s,0.5s,0.75s、ls、
0.75s,0.5s和0.25s顺序依次变化；所述波形二为频率为10Hz的可变脉宽的带延迟双向脉冲，脉宽由1.25ms、2.5msN3.75ms、5ms、3.75ms、2.5ms和1.25ms顺序依次变化；所述波形三为频率为0.5Hz的带延迟双向脉冲序列，前四分之一周期内由正向带延迟脉冲序列组成，二分之一至四分之三周期内由负向带延迟脉冲序列组成，脉冲序列脉宽由1.25ms、2.5msN3.75ms、5ms、3.75ms、2.5ms 和 1.25ms 顺序依次变化。
[0015]作为优选，所述治疗模式具有模式一、模式二和模式三；所述模式一是总共治疗20分钟，其中，治疗时的第O?3.5分钟输出波形一，第3.5?13分钟输出波形二，第14?20分钟输出波形一；所述模式二是总共治疗30分钟，其中，治疗时的第O?3.5分钟输出波形一，第3.5?23分钟交替输出波形二和波形三，第24?30分钟输出波形一；所述模式三是总共治疗50分钟，其中，治疗时的第O?3.5分钟输出波形一，第3.5?13分钟交替输出波形二和波形三，第14?20分钟输出波形一，第21?40.5分钟交替输出波形二和波形三，第40.5?50分钟输出波形一。
[0016]本发明的目的也可以通过以下技术方案实现:一种焦虑、抑郁和失眠双极性恒流治疗仪，包括:单片机控制器、按键输入、电源管理单元、可充电锂电池、显示单元、微电流输出电路和仪器与人体连接的耳夹电极。所述按键输入与单片机控制器连接，单片机控制器输出与微电流输出电路连接，微电流输出电路输出通过电极线连接耳夹电极，电源管理单元和显示单元和单片机控制器连接；单片机接收按键输入的开/关机、模式转换、档位加、档位减控制信号；单片机控制器根据控制开/关机控制信号进入工作/休眠状态，并将控制信号传输至电源管理单元，电源管理单元根据控制信号开启/关闭微电流输出电路电源供给；根据模式转换信号切换输出模式，根据档位加、档位减信号增大、减小输出波形幅度；同时在工作状态下将状态信号传输至显示单元，显示单元根据状态信号显示输出强度、治疗剩余时间、剩余电量；其中:按键输入包括电源开关、模式转换、档位增、档位减；显示单元显示当前状态档位、模式、治疗剩余时间和剩余电量；微电流(即:刺激电流)波形形状和大小由单片机控制器控制。
[0017]所述单片机控制器具有数字/模拟转换器(D/A)，且在休眠状态下低功耗的特点，单片机控制器的D/A输出双极性电路参考电压和波形信号，最终输出的输出微电流信号形状和D/A输出的波形信号形状一致，最终输出的输出微电流大小和D/A输出的波形幅值成正比。
[0018]所述电源管理单元采用内置可充电锂电池供电，所述电源管理单元包括充电电路、3.3V输出电路、±12V电源管理电路。所述充电电路使用5V输出电源适配器输入；3.3V输出电路供给单片机控制器和显示单元，±12V电源管理电路供给微电流输出电路；其中单片机控制器连接与±12V电源管理电路连接，±12V电源管理电路的输出与微电流输出电路连接；开机单片机控制器输出开启控制信号至±12V电源管理电路，±12V电源管理电路输出±12V电源电压，关机或治疗结束时输出制关闭控制信号至±12V电源管理电路，±12V电源管理电路根据控制信号关闭输出±12V电源电压，单片机控制器进入休眠状态。
[0019]所述微电流输出电路包括双极性电路、恒流控制电路，将单片机控制器数字/模拟端输出的正向电压波形信号转换为对应波形的恒定微电流，单片机控制器波形输出与双极性电路连接，双极性电路与恒流控制电路连接；单片机控制器输出单向波形至双极性电路，双极性电路根据单向波形输出双极性波形，恒流控制电路将电压波形转换为恒定电流波形输出，输出电流大小不随人体阻抗变化。所述双极性电路是一个正向加法器，将正向电压信号转换为双极性电压信号；所述恒流控制电路由对称反向放大器和电压跟随器组成，电压跟随器构成负反馈，将电源信号转换为对应波形的微电流输出，输出微电流大小是不随人体电阻变化的恒定电流。
[0020]所述耳夹电极包括两个，分别夹在人体左右耳垂，其中一个电极与恒流控制电路连接，另一个电极与电路中参考地连接。
[0021]所述输出电流波形包括三种波形；所述波形一为频率为0.5Hz的可变脉宽的带延迟双向脉冲，脉宽由0.25s,0.5s,0.75s、ls、0.75s,0.5s,0.25s顺序依次变化；所述波形二为频率为10Hz的可变脉宽的带延迟双向脉冲，脉宽由1.25ms、2.5ms,3.75ms,5ms,
3.75ms,