一种失眠治疗仪及其波形调制方法与流程

1.本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种失眠治疗仪及其波形调制方法。


背景技术：

2.现今社会中，睡眠障碍很普遍，至少10％的人患有临床显著的睡眠障碍(即失眠症)，其对公众健康存在重要影响。至今，失眠症是最为普遍的睡眠困扰形式。
3.大多数失眠症定义包括对具体针对睡眠的带有相关的日间不适的症状的描述。睡眠症状通常包括入睡困难、维持睡眠困难、在比预期早得多的时间醒后无法再睡或者不可恢复的或质量总体很差的睡眠。醒时症状与日间不适相关，其涉及疲劳、困倦、情绪扰动、认知困难以及社会或职业妨碍。
4.经过几代人的研究，科学家从脑电波中破解了失眠的密码。脑电波其实主要由四种波段组成，δ(1－3hz)、θ(4－7hz)、α(8－13hz)、β(14－30hz)。δ波和θ波主要存在于睡眠阶段，主要被科学家用于研究“睡眠质量”。当一个人脑电波中的α波较强时，说明目前这个人目前身体放松、心情愉悦，同时有困意，这种状态非常适合入睡。当一个人脑电波中β波较强时，说明目前此人精神亢奋、精神紧张，很明显这样的状态是很难入睡的。
5.科学家通过大量的数据对比发现，失眠者之所以会失眠，主要共同点就是脑电波都出现了不同程度的异常。本该入睡的时候，β波强烈，α波被压制，大脑一直处于亢奋状态，即使安安静静躺在床上也无法入睡。这也是为什么很多人，越想睡却越睡不着的原因，大脑越在意这件事，β波越发强烈，安然入睡更成为天方夜谭。
6.目前治疗失眠的方法有药物治疗和物理治疗，在物理治疗中，随着生物电子技术的发展，出现各种电子睡眠仪，这些电子睡眠仪大都是由脉冲电路产生一个低频仿生脉冲信号，通过非接触性偶合或接触性电极传入患者的大脑中枢神经系统来诱导大脑进入睡眠，如中国专利cn1187373a公开了一种乐曲仿生低频电子睡眠仪，该仪器通过脉冲震荡电路，脉宽调制电路、乐曲产生电路及输出调节电路产生的乐曲仿生低频电流通过接触性电极，由大脑相关穴位传入中枢系统，从而诱导和促进大脑睡眠。这种睡眠仪虽然能够起到一定的催眠作用，但是由于这类睡眠仪只具有起诱导睡眠的单一功能，如果患者长期使用这类睡眠仪就会使人体对这种催眠信号产生适应性，降低催眠效果，而只有起诱导睡眠作用的脉冲催眠信号也不能达到治疗失眠症的作用。且现有的失眠治疗仪只能针对大部分正常作息的患者，对于一些作息时间比较特殊的人群并不适用，不能很好地适应患者的个性化需求。


技术实现要素：

7.本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种失眠治疗仪及其波形调制方法。
8.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
9.一种失眠治疗仪，包括控制模块、直流供电模块、脉冲发生模块、数模转换模块、微
分电路、压控恒流源电路和输出电极；
10.所述脉冲发生模块、数模转换模块、微分电路、压控恒流源电路、输出电极依次连接；
11.所述脉冲发生模块、直流供电模块分别与控制模块连接；
12.所述直流供电模块用于供电；
13.所述脉冲发生模块用于产生幅值随机变化的脉冲方波信号；
14.所述数模转换模块用于将所述脉冲方波信号转换为模拟信号；
15.所述微分电路将模拟信号转换为无极性指数尖峰波信号；
16.所述压控恒流源电路用于输出电刺激信号，所述电刺激信号的电流大小只随所述无极性指数尖峰波信号的波形变化；
17.所述输出电极用于将电刺激信号经人体耳后乳突部位施加到用户的小脑顶核。
18.优选地，所述脉冲方波信号的幅值变化范围为10％～90％，所述幅值变化范围由控制模块设定；即所述脉冲方波信号的幅值在波峰的10％～90％之间随机变化。
19.进一步地，所述失眠治疗仪还包括检测模块，所述检测模块与控制模块连接，用于获取用户的脑波数据；当检测到用户的脑波数据异常时，所述控制模块控制脉冲发生模块产生脉冲方波信号。
20.进一步地，所述控制模块还对异常的脑波数据进行分析，并根据分析结果对用户的失眠程度进行分级；等级越高，则对应的脉冲方波信号的幅值变化范围越大；等级越低，则对应的脉冲方波信号的幅值变化范围越小。所述失眠程度分为轻度失眠、中度失眠和重度失眠；轻度失眠对应的脉冲方波信号的幅值变化范围最小，重度失眠对应的脉冲方波信号的幅值变化范围最大。
21.具体地，所述失眠治疗仪还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于用户预设睡眠时间段；当检测用户的脑波数据时，若此时处于预设睡眠时间段，则脑波数据中β波过强属于异常脑波数据，此时间段内β波越强，表明失眠程度的等级越高，若此时不处于预设睡眠时间段，则脑波数据中α波过强属于异常脑波数据，此时间段内α波越强，表明失眠程度越高。
22.本发明还提供了一种失眠治疗仪的波形调制方法，包括以下步骤：
23.s1，通过人机交互模块预设用户的睡眠时间段；
24.s2，通过检测模块获取用户的脑波数据；
25.s3，通过控制模块分析当前时间段内用户的脑波数据是否异常，若正常，则结束；否则进入步骤s4；
26.s4，通过控制模块控制脉冲发生模块产生幅值随机变化的脉冲方波信号；
27.s5，通过数模转换模块将所述脉冲方波信号转换为模拟信号；
28.s6，通过微分电路将所述模拟信号转换为无极性指数尖峰波信号；
29.s7，通过压控恒流源电路输出电刺激信号，所述电刺激信号的电流大小只随所述无极性指数尖峰波信号的波形变化；
30.s8，通过输出电极将电刺激信号经人体耳后乳突部位施加到用户的小脑顶核。
31.优选地，所述脉冲方波信号的幅值变化范围为10％～90％，所述幅值变化范围由控制模块设定。
32.进一步地，步骤s4中，所述控制模块还根据用户脑波数据的分析结果对用户的失眠程度进行分级，等级越高，则对应的脉冲方波信号的幅值变化范围越大；等级越低，则对应的脉冲方波信号的幅值变化范围越小。
33.具体地，步骤s3中，分析当前时间段内用户的脑波数据是否异常的方法为：当检测用户的脑波数据时，若此时处于预设睡眠时间段，则脑波数据中β波过强属于异常脑波数据；若此时不处于预设睡眠时间段，则脑波数据中α波过强属于异常脑波数据。
34.与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明通过检测模块获取用户的脑波数据，并根据脑波数据分析用户的失眠程度，针对不同失眠程度的用户，脉冲发生模块产生不同幅值变化范围的随机脉冲方波信号，可以更好地对不同失眠程度的用户进行治疗；(2)本发明通过人机交互模块预设用户的睡眠时间段，用户可以根据实际需求自定义睡眠时间段，进而通过电刺激信号调节对应的脑波数据，使得本发明的失眠治疗仪更加适应不同用户的个性化需求。
附图说明
35.图1为本发明实施例1一种失眠治疗仪的结构示意图；
36.图2为本发明实施例2一种失眠治疗仪的波形调制方法的流程示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例1
39.如图1所示，本实施例提供了一种失眠治疗仪，包括控制模块、直流供电模块、脉冲发生模块、数模转换模块、微分电路、压控恒流源电路和输出电极；
40.所述脉冲发生模块、数模转换模块、微分电路、压控恒流源电路、输出电极依次连接；
41.所述脉冲发生模块、直流供电模块分别与控制模块连接；
42.所述直流供电模块用于供电；
43.所述脉冲发生模块用于产生幅值随机变化的脉冲方波信号；
44.所述数模转换模块用于将所述脉冲方波信号转换为模拟信号；
45.所述微分电路将模拟信号转换为无极性指数尖峰波信号；
46.所述压控恒流源电路用于输出电刺激信号，所述电刺激信号的电流大小只随所述无极性指数尖峰波信号的波形变化；
47.所述输出电极用于将电刺激信号经人体耳后乳突部位施加到用户的小脑顶核。
48.优选地，所述脉冲方波信号的幅值变化范围为10％～90％，所述幅值变化范围由控制模块设定；即所述脉冲方波信号的幅值在波峰的10％～90％之间随机变化。
49.进一步地，所述失眠治疗仪还包括检测模块，所述检测模块与控制模块连接，用于获取用户的脑波数据；当检测到用户的脑波数据异常时，所述控制模块控制脉冲发生模块
产生脉冲方波信号。本实施例中的检测模块可采用现有的脑波检测仪。
50.进一步地，所述控制模块还对异常的脑波数据进行分析，并根据分析结果对用户的失眠程度进行分级；等级越高，则对应的脉冲方波信号的幅值变化范围越大；等级越低，则对应的脉冲方波信号的幅值变化范围越小。所述失眠程度分为轻度失眠、中度失眠和重度失眠；轻度失眠对应的脉冲方波信号的幅值变化范围最小，重度失眠对应的脉冲方波信号的幅值变化范围最大。本实施例中，所述轻度失眠对应的脉冲方波信号的幅值变化范围为10％～30％；中度失眠对应的脉冲方波信号的幅值变化范围为30％～60％；重度失眠对应的脉冲方波信号的幅值变化范围为60％～90％。
51.具体地，所述失眠治疗仪还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于用户预设睡眠时间段；当检测用户的脑波数据时，若此时处于预设睡眠时间段，则脑波数据中β波过强属于异常脑波数据，此时间段内β波越强，表明失眠程度的等级越高；此时通过脉冲发生模块产生幅值随机变化的脉冲方波信号影响和改善异常的脑电波，增强脑电α波，抑制脑电β波；若此时不处于预设睡眠时间段，则脑波数据中α波过强属于异常脑波数据，此时间段内α波越强，表明失眠程度越高；此时通过脉冲发生模块产生幅值随机变化的脉冲方波信号影响和改善异常的脑电波，增强脑电β波，抑制脑电α波。本实施例中，所述人机交互模块可以为触控屏，所述人机交互模块与控制模块连接。
52.实施例2
53.如图2所示，本实施例提供了一种失眠治疗仪的波形调制方法，包括以下步骤：
54.s1，通过人机交互模块预设用户的睡眠时间段；
55.s2，通过检测模块获取用户的脑波数据；
56.s3，通过控制模块分析当前时间段内用户的脑波数据是否异常，若正常，则结束；否则进入步骤s4；
57.s4，通过控制模块控制脉冲发生模块产生幅值随机变化的脉冲方波信号；
58.s5，通过数模转换模块将所述脉冲方波信号转换为模拟信号；
59.s6，通过微分电路将所述模拟信号转换为无极性指数尖峰波信号；
60.s7，通过压控恒流源电路输出电刺激信号，所述电刺激信号的电流大小只随所述无极性指数尖峰波信号的波形变化；
61.s8，通过输出电极将电刺激信号经人体耳后乳突部位施加到用户的小脑顶核。
62.优选地，所述脉冲方波信号的幅值变化范围为10％～90％，所述幅值变化范围由控制模块设定。
63.进一步地，步骤s4中，所述控制模块还根据用户脑波数据的分析结果对用户的失眠程度进行分级，等级越高，则对应的脉冲方波信号的幅值变化范围越大；等级越低，则对应的脉冲方波信号的幅值变化范围越小。
64.具体地，步骤s3中，分析当前时间段内用户的脑波数据是否异常的方法为：当检测用户的脑波数据时，若此时处于预设睡眠时间段，则脑波数据中β波过强属于异常脑波数据；若此时不处于预设睡眠时间段，则脑波数据中α波过强属于异常脑波数据。
65.具体实施时，某用户由于工作原因，需要晚上8点至早上8点上班(该时间段需要保持清醒)，有较严重的失眠症状；可通过本发明的人机交互模块预设用户的睡眠时间段为早上10点至下午6点(需保证8个小时睡眠时间)；治疗时，通过检测模块检测用户的脑波数据，
并结合当前时间分析用户的脑波数据是否异常，若当前时间处于用户预设的时间段内，则脑波数据中β波过强属于异常脑波数据，此时间段内β波越强，表明失眠程度的等级越高；此时通过脉冲发生模块产生幅值随机变化的脉冲方波信号影响和改善异常的脑电波，增强脑电α波，抑制脑电β波；通过多次电刺激治疗后，用户每天到了这个时间段(早上10点至下午6点)睡意会比较浓，容易入睡；若当前时间不处于用户预设的时间段内，则脑波数据中α波过强属于异常脑波数据，此时间段内α波越强，表明失眠程度越高；此时通过脉冲发生模块产生幅值随机变化的脉冲方波信号影响和改善异常的脑电波，增强脑电β波，抑制脑电α波；通过多次电刺激治疗后，用户每天到了这个时间段(晚上8点至早上8点)会比较清醒，不易入睡；从而可以提高用户的工作效率，同时可以保证很好的睡眠质量。
66.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。