便携式经皮神经电刺激治疗仪波形发生器设计.pdf

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1、论著JThesis·7·便携式经皮神经电刺激治疗仪波形发生器设计姚松明，陆尧胜，陈洋，黄焰文【摘要】目的：设计一种用于便携式经皮神经电刺激治疗仪的波形发生器，可以直接连接作用于人体部位的电极片。方法：由低功耗控制器芯片STM32L152RB内部的DAC编程产生波形，采用由音频放大芯片LM4871组成的功率放大电路放大波形功率。利用三抽头输入变压器对波形进行双极性变换和电压放大。结果：实现了对频率范围为7—320Hz的波形进行功率放大、双极性变换以及电压放大，输出波形峰峰值为0～70V。结论：该波形发生器具有低功耗、便携式、安

2、全隔离、频率和幅值软件控制等优点，能够输出一定频率任意组合的波形，为治疗波形的研究提供了良好的硬件平台。[关键词】经皮神经电刺激(TENS)；LM4871；波形；治疗仪[中国图书资料分类号】R318．6；TH772[文献标志码】A【文章编号]1003-8868(2014)03-0007-04DOl：10．7687，J．ISSN1003—8868．2014．03．007Design0fWaveformGeneratorforPortableTranscutaneousElectricalNerveStimulationDevi

3、ceYAOSong—ming，LUYao-sheng，CHENYang，HUANGYan—wen(JinanUniversity，Guangzhou510632，China)Abstract0bjeetiveTodesignawaveformgeneratorforportabletranscutaneouselectricalnervestimulationdevice，whichcanbeconnectedwit}ltheelectrodesdirectlyonDartsofthebody．Melhod8Thewavef

4、oiTnwasgeneratedbytheinternalDACpro—grammingoflow—p0wer～consumptioncon~oHerchipSTM32L152RB，andwasamplifiedbythecircuitwithaudiofrequencyam-plifierchipLM4871．andthenunderwentbipolarconversionandvoltageamplificationbyatriplestubinputtransformer．R明u】妇Thewaveformswitht

5、hefrequenciesrangingfrom7to320Hzcouldbeprocessedwithpoweramplification．bipolarconversionandvoltageamplification．withthewavepeakvaluesbetween0and70V．CondumonThewaveformgeneratorisportable．safelyisolatedandlow—power-consumption，whichcancontrolthefrequencyandamplitude

6、bysoftwareandoutputfreelyassembledwaveformswithcertainfrequencies，andthusprovidesahardwareplatformforstudyingtherapeuticwaveform．[ChineseMedi-calEquipmentJournal，2014，35(3)：7—9，13】Keywordstranscutaneouselectricalnervestimulation(TENS)；LM4871；waveform；therapeuticapp

7、aratus0引言便携式治疗仪种类繁多，包括按摩、捶打、推拿、火TENS(transcutaneouselectricalnervestimulation)罐、针灸、热敷、揉、按等，用于缓解肌肉疼痛、促进血是一种周围神经粗纤维点刺激疗法，此疗法采用特液循环等。大部分产品的不足之处主要表现为在规定的低频脉冲电流作用于人体一定的表面部位．以则电信号刺激的作用下，时问一长患者就会感觉刺减小或消除疼痛、恢复神经或肌肉功能[11。1965年，激的减弱，如果要维持一定的主观感受刺激，就必须加拿大学者梅尔扎克(MelzackR)和英国学者

8、沃尔增加信号的刺激强度。为了解决这些问题。本系统(WallPD)提出痛觉闸门控制学说(GCT)。20世纪采用了MCU控制软件编程生成各种脉冲波形、双70年代，沃尔和Sweet提出经皮神经电刺激[2／。闸门极性刺激，刺激波形、刺激频率、刺激强度可调，其学说『3】认为，TENS是一种对兴奋粗纤