一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置的制作方法

1.本发明涉及理疗装置技术领域，尤其涉及一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置。


背景技术：

2.70年代欧美国家的经皮电神经刺激疗法(transcutanclus electrical nerve stimulation，tens)引进中国，随后在理疗和穴位刺激方面得到广泛应用。电生理研究证明，100hz以下的低频脉冲电流刺激神经，可引起肌肉运动。对感觉神经，50hz脉冲电流，可引起肌肉明显的颤动，10～200hz，尤其是100hz左右的脉冲电流，可产生镇痛与镇静作用。对植物神经，4～20hz的脉冲电流，可兴奋交感神经，100～250hz脉冲电流，可抑制交感神经。对血管，50～100hz可引起血管扩张。10～40hz脉冲电流，可兴奋迷走神经。因此，经皮电刺激频率对受损伤的神经、血管、肌肉等软组织尚有一定的针对性，但总体来说都在低频区段。低频脉冲的镇痛作用，还可能与刺激感觉神经粗纤维而引起的闸门效应，或者与内源性吗啡样物质的增多有关。尤其是，在低频脉冲电流刺激下，内啡肽分泌量增多[1]。
[0003]
故此，软组织损伤经皮电刺激理疗应选择低频区段脉冲电流。在此理论指导下进行了针对软组织损伤理疗仪器的研制。通过研究发现，频率在2～160hz之间，脉宽在9～350μs的低频脉冲波对软组织损伤有较好的理疗作用，研制出定型理疗仪，申请了相关专利(专利号：zl 2019 2 2346404.7)。目前，本公司根据不同的软组织损伤部位，已形成系列产品，给我国体育运动发展提供了强有力的保障，也得到了社会广泛认可。同时，我们也深刻认识到经皮电刺激对诸如肌腱、韧带、筋膜等血液循环欠佳、位置较深的软组织损伤修复存在一定的局限性。
[0004]
鉴于低频经皮电理疗存在的局限性，近红外线理疗可弥补低频经皮电理疗的不足，两者联合使用可将经皮电刺激的广泛性和近红外的较强的穿透性形成优势互补，同时又可对软组织损伤部位施加热疗。
[0005]
但目前现有的经皮电和近红外线组合理疗仪仍存在以下缺点：
[0006]
1、现有的经皮电刺激理疗仪多采用单频脉冲恒定电流强度刺激，长期使用后机体会产生耐受(或适应)，以致疗效随使用时间递减；
[0007]
2、现有的近红外线理疗仪多数没有智能温控系统，理疗温度由受试者感知或仅做到实时显示，易造成低温烧伤；近红外线理疗仅限于红外光照射区域，理疗区域比较狭窄；
[0008]
3、现有的经皮电刺激理疗仪或近红外线理疗仪仅具备“电”或“光”一种刺激功能，各自有其应用的局限性；
[0009]
4、现有的理疗仪体积大，重量大，台式结构，采用市电供电，适宜于医院理疗科使用，市电属强电，有触电风险。
[0010]
因此，本领域技术人员提供了一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

[0011]
本发明提供了一种克服了低频经皮电刺激对诸如肌腱、韧带、筋膜等血液循环欠佳、位置较深的软组织损伤修复存在的局限性，以及近红外光理疗区域狭窄的局限性，将低频经皮电和近红外线理疗技术联合应用，使低频经皮电理疗区域的广泛性和近红外较好的穿透性形成优势互补，同时对相同软组织损伤区域进行刺激，又增加了热疗功能；避免低温烧伤，增强了其安全性和可靠性；采用可反复充电的锂电池供电，将仪器小微化，具备可穿戴、便于携带等特性，使用时不影响学习、工作和生活的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置。
[0012]
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0013]
本发明的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极，包括：
[0014]
连接线转接头；
[0015]
偶数个电极片，以便电极片经皮电部分两两形成电流回路，偶数个所述电极片安装于电极片固定带上，偶数个所述电极片分别通过经皮电连接线与连接线转接头连接；偶数个所述电极片还分别通过近红外及温控连接线与连接线转接头连接；
[0016]
所述电极片包括电极片主体，所述电极片主体通过经皮电连接线与连接线转接头连接，所述电极片主体上设置有多个红外二极管托架和多个热敏电阻，多个所述红外二极管托架上安装三个串联的二极管；多个红外二极管托架之间并联后与多个所述热敏电阻串联、并通过近红外及温控连接线与连接线转接头连接。
[0017]
进一步的，所述电极片主体的外侧设置有银浆喷涂层。
[0018]
进一步的，所述银浆喷涂层的外侧设置有导热层。
[0019]
进一步的，所述导热层的外侧设置有隔离层。
[0020]
进一步的，所述隔离层的外侧设置有基底本体层。
[0021]
进一步的，所述银浆喷涂层的引出线和经皮电连接线、近红外及温控连接线依次穿过导热层、隔离层后通过基底本体层引出并与连接线转接头连接。
[0022]
本发明的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极理疗装置，包括：
[0023]
主机外壳，所述主机外壳安装于主机固定座上，所述主机固定座的两端分别连接有固定带；
[0024]
可反复充电电池，所述可反复充电电池设置于主机外壳内；
[0025]
液晶显示屏，所述液晶显示屏设置于主机外壳上；
[0026]
调节按钮，所述调节按钮设置于液晶显示屏的下方、且位于主机外壳上；
[0027]
调控系统，所述调控系统安装于主机外壳内；
[0028]
所述连接线转接头与主机外壳一侧的接口连接。
[0029]
进一步的，所述调控系统包括：
[0030]
经皮电控制单元，所述经皮电控制单元与可反复充电电池、液晶显示屏和接口电性连接；
[0031]
温度控制及近红外发射控制单元，所述温度控制及近红外发射控制单元与经皮电控制单元并联；所述温度控制及近红外发射控制单元还与可反复充电电池、液晶显示屏和接口电性连接；
[0032]
调控单元，所述调控单元分别与经皮电控制单元和温度控制及近红外发射控制单
元、调节按钮连接。
[0033]
进一步的，所述温度控制及近红外发射控制单元包括串联的放大器、比较器、驱动电路和开关单元，所述放大器通过线路与串联后的多个热敏电阻连接，开关单元控制电极片主体与可反复充电电池的通断。
[0034]
在上述技术方案中，本发明提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，具有以下有益效果：
[0035]
1、本发明经皮电刺激单元采用的是等幅刺激频率在2～250hz之间的低频脉冲、脉宽频率5～500μs、强度0～80ma，比现有技术的2～160hz、脉宽在9～350μs、强度0～40ma等电学参数范围有所扩展；增加了5种疏密波2/250hz、2/100hz、2/50hz、2/30hz、2//15hz和5种调幅波am15hz、am30hz、am50hz、am100hz、am250hz，使现有刺激波形多达共18种，每一种波形可作为一种刺激模式，一定程度上可避免耐受(或适应)产生，长期使用可维持疗效；
[0036]
2、本发明增加了智能温控系统，使用者可根据自己的解剖生理特点设定理疗温度，并维持这一温度；可随时修改理疗温度，并在液晶屏上实时显示，可避免低温烧伤；采用在电极板上安置多个均匀分布的小功率近红外线发光二极管的方法，尽可能使近红外线照射覆盖软组织损伤区域；
[0037]
3、本发明克服了低频经皮电理疗对诸如肌腱、韧带、筋膜等血液循环欠佳、位置较深的软组织损伤修复存在的局限性，以及近红外理疗刺激区域过窄的局限性，将低频经皮电和近红外线理疗技术联合使用，使低频经皮电理疗的广泛性和近红外较好的穿透性形成优势互补，同时对相同软组织损伤区域进行理疗，还增加了热疗功能；
[0038]
4本发明使仪器小微化，体积小，重量轻，可穿戴式结构(结构根据软组织损伤部位设计)，具备可穿戴、便于携带等特性，使用时不受环境限制，且不影响工作、学习和生活；由可反复充电的锂电池供电，锂电池供电属弱电，无触电风险。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]
图1为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极的主视图；
[0041]
图2为图1中电极片的结构示意图；
[0042]
图3为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗装置的原理框图；
[0043]
图4为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗装置的结构示意图；
[0044]
图5为图4中主机外壳的俯视图；
[0045]
图6为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置中可反复充电电池的低功耗控制电路图；
[0046]
图7为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置中可反复充电电池的充放电管理电路；
[0047]
图8为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装
置的经皮电刺激升压和释放电压原理电路图；
[0048]
图9为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置的脉冲放电电路图；
[0049]
图10为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置的ble蓝牙连接模块电路图；
[0050]
图11为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置中温度控制及近红外发射控制单元的原理框图；
[0051]
图12为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置的温度控制及近红外发射控制单元的电路图；
[0052]
图13为本发明实施例提供的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置的程序下载单元电路图。
[0053]
附图标记说明：
[0054]
10、连接线转接头；
[0055]
20、电极片；21、电极片固定带；22、电极片主体；23、红外二极管托架；24、热敏电阻；25、银浆喷涂层；26、导热层；27、隔离层；28、基底本体层；
[0056]
30、经皮电连接线；
[0057]
40、近红外及温控连接线；
[0058]
50、主机外壳；51、主机固定座；52、固定带；53、可反复充电电池；54、液晶显示屏；55、调节按钮；56、调控系统；57、接口；
[0059]
561、经皮电控制单元；562、温度控制及近红外发射控制单元；563、调控单元；
[0060]
5621、放大器；5622、比较器；5623、驱动电路；5624、开关单元。
具体实施方式
[0061]
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
[0062]
参见图1～2所示；
[0063]
本发明实施例所述的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，包括：
[0064]
连接线转接头10；
[0065]
多个电极片20，多个所述电极片20安装于电极片固定带21上，多个所述电极片20分别通过经皮电连接线30与连接线转接头10连接；多个所述电极片20还分别通过近红外及温控连接线40与连接线转接头10连接；
[0066]
所述电极片20包括电极片主体22，所述电极片主体22通过经皮电连接线30与连接线转接头10连接，所述电极片主体22上设置有多个红外二极管托架23和多个热敏电阻24，多个所述红外二极管托架23上安装三个串联的二极管；多个红外二极管托架23之间并联后与多个所述热敏电阻24串联、并通过近红外及温控连接线40与连接线转接头10连接。
[0067]
经皮电连接线30和近红外及温控连接线40均为直径小于等于0.5mm的屏蔽线，可采用美国awm公司生产的屏蔽线；连接线转接头10将多个电极片20和经皮电连接线30、近红外及温控连接线40一体化。
[0068]
所述电极片主体22的外侧设置有银浆喷涂层25，当电极片20工作时，银浆喷涂层与皮肤接触；所述银浆喷涂层25的外侧设置有导热层26；所述导热层26的外侧设置有隔离层27；所述隔离层27的外侧设置有基底本体层28；所述银浆喷涂层25的引出线和经皮电连接线30、近红外及温控连接线40依次穿过导热层26、隔离层27后通过基底本体层28引出并与连接线转接头10连接。
[0069]
基底本体层28位于最外层，其厚度为2mm，选用柔性、耐折性、耐酸碱性好的绝缘橡胶材料，且能阻气、水、油，无毒无味，对皮肤没有刺激性；隔离层27选用隔热、绝缘的塑料，其厚度为1mm；导热层26选用导热不导电的pet材料，其厚度为0.1mm；导热层26可使红外二极管散发的热量在电极片尽快均衡分布，减少达到所设置温度(恒温状态)的时间；银浆喷涂层25选用银浆材料，其厚度为0.01mm，具有低电阻、抗氧化特性，性能稳定，长期使用不变色，无皮肤刺激性。
[0070]
本技术的六个红外二极管托架和三个热敏电阻的基底部在电极片主体22上均匀分布。每个红外二极管托架23上的三个二极管为串联状态，六个红外二极管托架23形成并联电路；三个热敏电阻24处于串联状态，当其中一个热敏电阻失灵，整个近红外电路断开，避免理疗温度失控所造成的低温烧伤。
[0071]
参见图3～13所示；
[0072]
本发明的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，包括：
[0073]
主机外壳50，所述主机外壳50安装于主机固定座51上，所述主机固定座51的两端分别连接有固定带52，主机外壳50选用刚性较好的塑料材质，通过固定带52可固定于腰间，也可放置于口袋内；
[0074]
可反复充电电池53，所述可反复充电电池53设置于主机外壳50内；
[0075]
液晶显示屏54，所述液晶显示屏54设置于主机外壳50上；
[0076]
调节按钮55，所述调节按钮55设置于液晶显示屏54的下方、且位于主机外壳50上；
[0077]
调控系统56，所述调控系统56安装于主机外壳50内，调节按钮56用于开关机、经皮电刺激模式选择、刺激电流设置、刺激时间设置和理疗温度设置。本技术理疗装置理疗参数的设置采用手动调节和手机蓝牙调节两种模式，调节按钮的设置是为了方便不会使用智能手机的老年人。调节按钮56包括：m-经皮电刺激模式设置；t-理疗时间设置；q-经皮电刺激电流强度设置；w-理疗温度设置；s-开机关机；r-复位；
[0078]
所述连接线转接头10与主机外壳50一侧的接口57连接，连接线转接头10和接口57为插拔式结构。
[0079]
主机壳体50内还可设置蓝牙，蓝牙设置于液晶显示屏54的下方、且位于主机外壳50上
[0080]
本技术的经皮电指标：
[0081]
a.经皮电刺激电流
[0082]
一通道，二电极形成电流回路，刺激强度0～80ma，电刺激方式为经皮电刺激。
[0083]
b.经皮电刺激频率
[0084]
经皮电刺激频率范围在2～250hz，刺激波形分成3类：
[0085]
a.疏密波
[0086]
5种疏密波分别为2/250hz、2/100hz、2/50hz、2/30hz和2/15hz。
[0087]
b.等幅波
[0088]
8种等幅波分别为2hz、5hz、10hz、15hz、30hz、50hz、100hz和250hz。
[0089]
c.调幅波
[0090]
5种调幅波分别为am15hz、am30hz、am50hz、am100hz和am250hz。
[0091]
c.脉冲宽度
[0092]
脉冲宽度在5～500μs。
[0093]
近红外线指标：近红外二极管直径3mm、中心波长940nm、功率10mw、正向电压：1.1～1.5v，电流20ma
[0094]
温度指标：温度控制范围在38～42℃，误差≦0.1℃。
[0095]
负载范围：500ω
±
30％。
[0096]
电源：可反复充电的9v锂电池。
[0097]
电极片尺寸：长80mm
×
宽60mm
×
厚4mm。
[0098]
本技术装置的体积：长100mm
×
宽80mm
×
厚50mm；重量：0.10kg(不含电池)。
[0099]
使用环境：环境温度5～40℃；相对湿度≤80％。
[0100]
运输和保存环境：温度在-10～55℃、相对湿度≤80％的良好通风室内，无毒、无有害气体和无腐蚀物质的环境保存。
[0101]
所述调控系统56包括：
[0102]
经皮电控制单元561，所述经皮电控制单元561与可反复充电电池53、液晶显示屏54和接口57电性连接；
[0103]
温度控制及近红外发射控制单元562，所述温度控制及近红外发射控制单元562与经皮电控制单元561并联；
[0104]
调控单元563，所述调控单元563分别与经皮电控制单元561和温度控制及近红外发射控制单元562、调节按钮55和蓝牙连接。
[0105]
经皮电控制单元561的经皮电刺激参数：
[0106]
a.刺激频率2～250hz之间，属低频范围；
[0107]
b.刺激脉冲宽度在5us～500us之间；
[0108]
c.刺激电流强度在0～80ma。
[0109]
d.脉冲宽度随频率自动变化，达到不同频率下的自动协调；且成对电极的刺激量完全相同，彻底消除刺激强度不对称及电极极化的发生。
[0110]
参见图8所示，经皮电控制单元561的经皮电刺激电路升压和释放电压原理：
[0111]
升压原理：out_s输出频率f0＝1/(2πr11c8)的pwm方波。通过q3三极管的开关，v4电压通过电感l1对地通断，将产生升压，升压后的电势在电容c10、c11(耐压值100v，2.2uf)稳压，即v100。
[0112]
释放电压原理：out_p输出高电平后，q2三极管导通，电压v100通过r9对地放电，释放电容储存的v100的电能，释放电路电势。
[0113]
所述温度控制及近红外发射控制单元562包括串联的放大器5621、比较器5622、驱动电路5623和开关单元5624，所述放大器5621通过线路与串联后的多个热敏电阻24连接，开关单元5624控制电极片主体22与可反复充电电池53的通断。
[0114]
参见图9所示，经皮电控制单元561的经皮电刺激电路脉冲放电电路原理：
[0115]
采用双向对称方波，脉冲式放电。
[0116]
out1输出高电平后，q4三极管导通，v100通过q5、q8导通，完成outs1放电。
[0117]
out2输出高电平后，q7三极管导通，v100通过q6、q9导通，完成outs2放电。
[0118]
adc_out是采样放电回路的电压值，adc采样电压，计算出放电的功率，从而检测有无负载。
[0119]
经皮电控制单元561的刺激电流强度和刺激时间调节方式
[0120]
a.手动调节
[0121]
刺激频率(模式)调节：
[0122]
5种疏密波分别为2/250hz、2/100hz、2/50hz、2/30hz和2/15hz；8种等幅波分别为2hz、5hz、10hz、15hz、30hz、50hz、100hz和250hz和5种调幅波分别为am15hz、am30hz、am50hz、am100hz和am250hz，共18种波形，每一种波形作为一种刺激模式，通过刺激模式按钮循环调节。
[0123]
经皮电刺激电刺激强度调节：
[0124]
输出电流范围为0～80ma，连续可调。
[0125]
刺激时间调节：时间调节范围为0～60min，连续可调。
[0126]
b.手机蓝牙调节(参见图10所示)。
[0127]
低功耗蓝牙(ble)模块，与芯片的uart相连接，完成与手机设备的无线通信功能。
[0128]
低功耗蓝牙ble广播通道：37、38、39；
[0129]
37对应的频率：2402mhz；
[0130]
38对应的频率：2426mhz；
[0131]
39对应的频率：2480mhz；
[0132]
使用这三个广播通道做透传模式，完成数据传输，低功耗蓝牙(ble)使用在设备中，得利于其超低功耗。
[0133]
参见图12所示，近红外发光二极管每3个串联，6组并联，组成单个近红外发光电极片电路。在led_ctr控制管脚为高电平时，q3(mos管)导通，led_on为低电平，整个近红外发光二极管被导通。有三组热敏电阻均匀分布于近红外二极管周边；三组热敏电阻串联，采样三个热敏电阻的电压，从而计算电极片的温度值。热敏电阻的分压v＝(ad1_r值
[0134]
/4096)*vcc，电流等于i＝(4096-ad1_r值)*vcc/r0。单个热敏电阻阻值r＝v/3i。根据电阻阻值可以转换成对应的温度数值。温度控制及近红外发射控制单元562也采用手动调节和手机蓝牙调节两种模式。手动调节温度控制范围在38～42℃，连续可调，误差≤0.1；手机蓝牙调节与经皮电刺激电刺激强度手机蓝牙调节相同。
[0135]
参见图6所示，可反复充电电池53的低功耗控制原理：
[0136]
1、s0按键被按下，v4(锂电池的电压)通过d1二极管，在v4a产生电压，同时三极管q1导通，芯片ln1134的第三管脚inh使能，第5管脚vout电压有输出。
[0137]
2、v5(充电电压)有电压时，通过d3二极管使能inh管脚，亦可使vout电压输出。在上述两种情况可以输出v3(主芯片的vcc)电压，否则v3的输出将是0v，切断整个mcu的电源，整个系统将处于低功耗状态。
[0138]
可反复充电电池53电压的采样：v4通过r5和r4接地，采集这两个电阻之间的电压adc_power的值，将直接可以计算v4的电压，即采样值的2倍。采样采用12位adc采样，采样电
压＝(采样值/4096)*v3。v3为芯片ln1134产生的恒定的3v标准电压。(注：r4和r5阻值需要大，为了降低日常的功耗，精度要求高，为了采样更精确，选用1m欧姆，精度1％)。
[0139]
开关按键：s0为系统唤醒按键，即开关按键。当s0按下时，key_in管脚为高电平，当无按下时，key_in管脚为低电平。当电源开启以后，主芯片可以通过on管脚，控制ln1134芯片的vout管脚电压输出。
[0140]
参见图7所示，可反复充电电池53的充放电管理电路；采用pl4045锂电池充电芯片，pl4054是一款采用恒定电流/恒定电压算法的单节锂离子电池充电器。它能够提供最大500ma左右的充电电流和一个内部p沟道功率mosfet和热调节电路。
[0141]
chrg(引脚1)：漏极开路充电状态输出。当充电时，chrg端口被一个内置的n沟道mosfet置于低电位。当充电完成时，chrg呈现高阻态。当tp4054检测到低电锁定条件时，chrg呈现高阻态。当在bat引脚和地之间接一1μf的电容，就可以完成电池是否接好的指示，当没有电池时，led灯会快速闪烁。
[0142]
gnd(引脚2)：接地端。
[0143]
bat(引脚3)：充电电流输出端。给电池提供充电电流并控制浮动电压最终达到4.2v。电池接反时，内部保护电路保护vbat的esd二极管不被烧坏，同时gnd与bat之间形成大约0.7ma电流。
[0144]
vcc(引脚4)：提供正电压输入，为充电器供电。vcc可以为4.25v到6.5v并且必须有至少1μf的旁路电容。如果bat引脚端电压与vcc的压差降到30mv以内时，pl4054进入停工状态，并使bat电流降到2μa以下。
[0145]
prog(引脚5)：充电电流编程，充电电流监控和关闭端。充电电流由一个精度为1％的接到地的电阻控制prog脚。在恒定充电电流状态时，此端口提供1v的电压。在所有状态下，此端口电压都可以用下面的公式测算充电电流：ibat＝(vprog/rprog)
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1000。prog端口也可用来关闭充电器。把编程电阻同地端分离可以通过上拉的2μa电流源拉高prog端口电压。当达到1.21v的极限停工电压值时，充电器进入停止工作状态，充电结束，输入电流降至25μa。此端口夹断电压大约2.4v。给此端口提供超过夹断电压的电压，将获得1.5ma的高电流。再使prog和地端结合将使充电器回到正常状态。
[0146]
经皮电控制单元561可包括十八个经皮电控制模块，十八个控制模块分别对应上述5种疏密波、8种等幅波和5种调幅波，十八个经皮电控制模块和温度控制及近红外发射控制单元562之间除公用一个锂电池电源外，无交互关系；温度控制及近红外发射控制单元562通过热敏电阻控温方式实现。可实现三种使用模式：单纯的经皮电理疗、单纯的近红外线理疗和经皮电+近红外线理疗。
[0147]
经皮电产生程序控制原理：经皮电控制单元561包括十八个控制模块，能够输出18种刺激波形，即18种电刺激输出。18种电刺激输出主要由微处理器、脉冲电压生成电路、波形控制及输出电路组成。微处理器通过pwm脉宽调节功能，生成脉冲信号，通过三极管放大，提供给波形控制及输出电路。波形控制及输出电路在微处理器i/o口线的控制下，交替导通，产生相位相差180
°
的输出波形，对皮肤进行刺激(参见图8所示)。
[0148]
刺激电流检测程序控制原理：为保证刺激输出电路的稳定性，需要对输出到电极的刺激电流进行检测，反馈到mcu，如果因接触问题，刺激电流发生改变，mcu实时进行调整，实时检测电路(参见图9所示)。刺激电流检测程序控制原理针对图9编制。
[0149]
近红外程序控制原理：参见图11、12所示，近红外刺激通过设定温度阈值来控制近红外电路的开合来实现。当设定40度温度，检测到温度值低于39.9℃时，将led_ctr设置高电平，打开近红外二极管；检测到温度高于40.1℃时，将led_ctr设置成低电平，关闭近红外二极管，从而使控制温度在39.9℃-40.1℃，满足设定温度参数。近红外程序控制原理针对图11、12编制。具体的近红外程序控制原理说明如下。
[0150]
1、热敏电阻采样，在电路中，采样点的电压为vad，通过热敏电阻的电流为iad，热敏电阻的等效电阻为rad。定义mcu采样值为sad。由于mcu是12位深度的采样，根据原理图可以得以下公式：
[0151]
vad/vcc＝sad/4096；
[0152]
由此可以得出：vad＝sad*vcc/4096；
[0153]
通过整个电路的电流iad＝vcc/(r0+3rad)；
[0154]
同时rad＝vad/(3iad)；将上述vad、iad代入公式计算得：
[0155]
rad＝sad*(r0+3rad)/3/4096；
[0156]
根据上述公式继续推算sad的值为：
[0157]
sad＝3*4096*rad/(r0+3rad)；
[0158]
由上述公式可以得出采样值sad和热敏电阻阻值rad的公式(r0是固定值)。
[0159]
2、程序对温度的控制原理，根据上述可以知道，热敏电阻的温度可以转化成电阻值，而电阻rad又可以转化成mcu的采样值sad。由此程序可以通过sad值来控制近红外二极管的开关。但设定温度为40℃，对应的sad值可以计算出来为sad40，由该值来控制近红外二极管的开启和关闭。当采样在小于0.99*sad40时，打开近红外二极管；当采样值大于1.01*sad40,关闭近红外二极管，以此来控制温度在40℃左右。
[0160]
3、刺激方案下载程序控制原理，上位机软件可以通过计算机usb接口，将经皮电程序控制、近红外程序控制和蓝牙连接模块电路控制程序模块下载到理疗仪主机。usb接口的电平与mcu通讯端口的电平类型不兼容，需要转换电平来进行数据通信。采用pl-2302sa芯片，可以直接将usb信号直接转为mcu需要的ttl电平，外部接线非常简单，稳定可靠，转换电路图参见图13所示。
[0161]
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

技术特征：
1.一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，其特征在于，包括：连接线转接头(10)；偶数个电极片(20)，偶数个所述电极片(20)安装于电极片固定带(21)上，偶数个所述电极片(20)分别通过经皮电连接线(30)与连接线转接头(10)连接；偶数个所述电极片(20)还分别通过近红外及温控连接线(40)与连接线转接头(10)连接；所述电极片(20)包括电极片主体(22)，所述电极片主体(22)通过经皮电连接线(30)与连接线转接头(10)连接，所述电极片主体(22)上设置有多个红外二极管托架(23)和多个热敏电阻(24)，多个所述红外二极管托架(23)上安装三个串联的二极管；多个红外二极管托架(23)之间并联后与多个所述热敏电阻(24)串联、并通过近红外及温控连接线(40)与连接线转接头(10)连接。2.根据权利要求1所述的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，其特征在于：所述电极片主体(22)的外侧设置有银浆喷涂层(25)。3.根据权利要求2所述的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，其特征在于：所述银浆喷涂层(25)的外侧设置有导热层(26)。4.根据权利要求3所述的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，其特征在于：所述导热层(26)的外侧设置有隔离层(27)。5.根据权利要求4所述的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，其特征在于：所述隔离层(27)的外侧设置有基底本体层(28)。6.根据权利要求5所述的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，其特征在于：所述银浆喷涂层(25)的引出线和经皮电连接线(30)、近红外及温控连接线(40)依次穿过导热层(26)、隔离层(27)后通过基底本体层(28)引出并与连接线转接头(10)连接。7.一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，其特征在于，包括：主机外壳(50)，所述主机外壳(50)安装于主机固定座(51)上，所述主机固定座(51)的两端分别连接有固定带(52)；可反复充电电池(53)，所述可反复充电电池(53)设置于主机外壳(50)内；液晶显示屏(54)，所述液晶显示屏(54)设置于主机外壳(50)上；调节按钮(55)，所述调节按钮(55)设置于液晶显示屏(54)的下方、且位于主机外壳(50)上；调控系统(56)，所述调控系统(56)安装于主机外壳(50)内；连接线转接头(10)与主机外壳(50)一侧的接口(57)连接。8.根据权利要求7所述的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，其特征在于：所述调控系统(56)包括：经皮电控制单元(561)，所述经皮电控制单元(561)与可反复充电电池(53)、液晶显示屏(54)和接口(57)电性连接；温度控制及近红外发射控制单元(562)，所述温度控制及近红外发射控制单元(562)与经皮电控制单元(561)并联；所述温度控制及近红外发射控制单元(562)与可反复充电电池(53)、液晶显示屏(54)和接口(57)电性连接；调控单元(563)，所述调控单元(563)分别与经皮电控制单元(561)和温度控制及近红外发射控制单元(562)、调节按钮(55)连接。
9.根据权利要求8所述的一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，其特征在于：所述温度控制及近红外发射控制单元(562)包括串联的放大器(5621)、比较器(5622)、驱动电路(5623)和开关单元(5624)，所述放大器(5621)通过线路与串联后的多个热敏电阻(24)连接，开关单元(5624)控制电极片主体(22)与可反复充电电池(53)的通断。

技术总结
本发明公开了一种经皮电、近红外线软组织损伤理疗电极及理疗装置，包括连接线转接头和多个电极片，所述电极片包括电极片主体，所述电极片主体通过经皮电连接线与连接线转接头连接，所述电极片主体上设置有多个红外二极管托架和多个热敏电阻，多个所述红外二极管托架上安装三个串联的二极管；多个红外二极管托架之间并联后与多个所述热敏电阻串联、并通过近红外及温控连接线与连接线转接头连接。本发明将低频经皮电和近红外线理疗技术联合应用，使低频经皮电理疗区域的广泛性和近红外较好的穿透性形成优势互补，同时对相同软组织损伤区域进行刺激，又增加了热疗功能；避免低温烧伤，增强了其安全性和可靠性。增强了其安全性和可靠性。增强了其安全性和可靠性。


技术研发人员：汪德生 姜亚东 冯文文
受保护的技术使用者：无锡爱跑猫智能科技有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/8/9