一种治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生系统及方法与流程

1.本发明属于阿尔兹海默症的治疗技术领域，具体涉及一种治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生系统及方法。


背景技术：

2.阿尔兹海默症(alzheimer's disease，ad)俗称老年痴呆症是一种退行性中枢神经系统疾病，其发病进程随时间不断恶化，早期的典型症状是短期记忆以及认知受损。随着疾病发展，会出现语言功能障碍、情绪不稳定、生活不能自理和行为异常等，患者从疾病早期进展至重度平均仅需4到5年，最终导致死亡。
3.当前，采用物理因子治疗阿尔兹海默症的方法主要是声光刺激方法，主要由作为发光模块的led主动发光源和扬声器组成，在控制器的驱动下，产生固定频率的频闪光学信号和声音信号，经视觉神经和听觉神经传导到大脑后，分别刺激视觉皮层、听觉皮层与海马体等区域，使得gamma波有序化，减少β蛋白与tau蛋白，增强大脑记忆与改善认知。其存在的主要问题一是要有led等主动光源直接照射眼睛，光照亮度很难调节，如果太亮有可能会损伤视力，如果光线较暗则刺激作用不明显，并且主动发光消耗功率较大，设备自持时间短。另外，采用斩波方式产生的脉冲式声波，其低频增益小、高次谐波丰富，影响疗效。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为解决上述问题，提供一种治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生系统及方法，不用主动产生光源，可消除强光对人眼对刺激，并且大幅度提高设备的续航时间，所产生的声波频率精确、无杂波，治疗效果更佳。
5.为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生系统，包括控制器、驱动器、主动快门式镜片、低频振动器、电源及spwm波，所述控制器内设有第一定时器和第二定时器，所述控制器与驱动器连接，所述驱动器与主动快门式镜片及低频振动器连接，所述控制器是由mcu为核心组成的嵌入式系统，所述控制器输出固定频率及占空比pwm波，所述spwm波由mcu的spwm波形发生模块、逆变器和低通滤波器产生，所述spwm波形发生模块与逆变器连接，所述逆变器与低通滤波器连接，所述低通滤波器输出固定频率正弦波。
6.进一步的：所述控制器具有人机交互接口，能够进行故障检测与报警；
7.进一步的：所述驱动器对控制器产生的pwm波、spwm波进行功率放大，用于驱动主动快门式镜片和低频振动器；
8.进一步的：所述低频振动器由低频30～80hz放大能力强对振动模块组成，通过头戴式设备佩戴在人耳上；
9.进一步的；所述主动快门式镜片根据控制器输出的pwm波值呈现透光状态或非透光状态；
10.优先的：所述电源用于为本系统各功能部件提供电。
11.优先的：一种治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生方法，其特征在于：包括以下步骤：
12.a.向头戴式设备供电进入初始时刻；
13.b.系统自检，检测是否存在故障，如果有故障，则给出故障提示后关机，否则程序继续；
14.c.程序设定并启动控制器内第一定时器中断，用于输出pwm波；
15.d.程序设定并启动控制器内第二定时器中断，用于输出spwm波；
16.e.系统进入低功耗模式，大幅度降低整体功耗，延长设备自持时间；
17.f.控制器内第一定时器中断到来后，cpu激活，输出固定频率固定占空比pwm波并驱动主动式快门镜片，之后cpu再次进入低功耗模式；
18.g.控制器内第二定时器中断到来后，cpu激活，输出spwm波，结合音量调节后驱动低频振动器，之后cpu再次进入低功耗模式。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
20.一种用于治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生系统，主要由控制器、驱动器、主动快门式镜片、低频振动器、电源等组成。由mcu为核心组成嵌入式系统，其主要功能一是产生一定频率及占空比的pwm波，输出的pwm波经放大后驱动主动快门式镜片呈现出不断“开
‑
关
‑
开
‑
关”的状态，从而产生频闪信号；二是产生一定频率spwm波，信号经低频滤波后输入到低频振动器，使得其产生一定频率的音频振动信号；此外，系统也具有人机交互接口、故障检测与报警等功能。上述所产生的声光信号，经视觉神经和听觉神经传导到大脑后，刺激视觉皮层与深部脑区海马体，使得脑电gamma波有序化，减少β蛋白与tau蛋白，增强大脑记忆与改善认知。该系统无需led等主动发光源，对人眼刺激性小、安全性高、使用舒适度好，所产生的低频音频信号频率单一、增益大，刺激效果好。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述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为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明整体整体结构示意图；
23.图2为本发明spwm波形产生图；
24.图3为本发明的软件流程框图。
25.图中：1
‑
控制器，2
‑
驱动器，3
‑
主动快门式镜片，4
‑
低频振动器，5
‑
spwm波形发生模块，6
‑
逆变器，7
‑
低通滤波器。
具体实施方式
26.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例只作为对本发明的说明，不作为对本发明的限定。
27.如图1～3所述的一种用于治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生系统，包括控制
器1、驱动器2、主动快门式镜片3、低频振动器4、电源及spwm波，所述控制器1内设有第一定时器和第二定时器，所述控制器1与驱动器2连接，所述驱动器2与主动快门式镜片3及低频振动器4连接，所述控制器1是由mcu为核心组成的嵌入式系统，其包含内部定时器1和内部定时器2，所述控制器1输出固定频率及占空比pwm波，所述spwm波由mcu的spwm波形发生模块5、逆变器6和低通滤波器7产生，所述spwm波形发生模块5与逆变器6连接，所述逆变器6与低通滤波器7连接，所述低通滤波器7输出固定频率正弦波。
28.所述控制器1由mcu为核心组成嵌入式系统，输出固定频率及占空比pwm波，输出spwm波等。此外，也具有人机交互接口、故障检测与报警等功能；
29.所述驱动器2对控制器1产生的pwm波、spwm波进行功率放大，用于驱动主动快门式镜片3和低频振动器4；
30.所述低频振动器4由低频30～80hz放大能力强对振动模块组成，通过头戴式设备佩戴在人耳上。
31.如图3所示为本发明治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生方法，其特征在于：包括以下步骤：
32.a.向头戴式设备供电进入初始时刻；
33.b.系统自检，检测是否存在故障，如果有故障，则给出故障提示后关机，否则程序继续；
34.c.程序设定并启动控制器1内第一定时器中断，用于输出pwm波；
35.d.程序设定并启动控制器1内第二定时器中断，用于输出spwm波；
36.e.系统进入低功耗模式，大幅度降低整体功耗，延长设备自持时间；
37.f.控制器1内第一定时器中断到来后，cpu激活，输出固定频率固定占空比pwm波并驱动主动式快门镜片3，之后cpu再次进入低功耗模式；
38.g.控制器1内第二定时器中断到来后，cpu激活，输出spwm波，结合音量调节后驱动低频振动器4，之后cpu再次进入低功耗模式。
39.优选的：在自然光照环境下，通过主动快门式镜片产生视觉频闪信号方法；
40.优选的：本系统能够产生固定、精确低频振动来刺激听觉神经和深部脑区海马体等部位。
41.本发明一种用于治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生系统，使用时，阿尔兹海默症患者处于如太阳光等自然光环境下，通过头戴式设备将主动快门式眼镜佩戴眼睛前方。当控制器输出pwm波为高电平时，主动快门式镜片呈透光状态，外界自然光可入射进人眼睛；当pwm波为低电平时，主动快门式镜片呈非透光状态，阻止光线进入人眼睛。通过一定频率等pwm波驱动，使得主动快门式镜片呈现出不断“开
‑
关
‑
开
‑
关”等状态，从而产生频闪信号；此外，本系统能够产生固定、精确低频振动。声光刺激信号经视觉神经和听觉神经传导到大脑后，刺激视觉皮层，使得脑电gamma波有序化，减少β蛋白与tau蛋白，增强大脑记忆与改善认知。
42.本发明中未做详细描述的内容均为现有技术。
43.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。