1、引言
电刺激治疗方法是当今临床康复和日常物理治疗最常用和最重要的手段之一,具有镇痛、消肿、消炎、脱敏、缓解肌肉痉挛、加强组织张力、促进恢复正常的神经传导和调节功能等治疗作用。无极性微分型指数波形,由电荷相等的正负脉冲波构成,负指数脉冲起神经纤维去极化作用,正脉冲起电荷平衡的作用,具有避免组织损伤的特点[1,2,3]。
本文提出了一种双极性恒流电刺激器的设计方案,并给出了具体的实现方法,该刺激器可用于合成多种信号调幅的无极性指数脉冲,不仅能满足治疗效果,还兼顾了刺激的安全性。
2、系统硬件结构与设计
系统硬件结构包括MSP430F4270主控芯片、信号合成模块以及信号输出模块,如图1所示。
图1 系统硬件结构框图
调幅信号产生方式采用了数字式波形发生器方式[4],预先把所需要的调幅信号产生的波形以某一采样率数字化成为波形数据,存储到MSP430的FLASH中,刺激开启时,再把这一波形所对应的数据根据刺激参数以一定的频率送到片内的12位数-模转换电路,输出的就是需要的调幅信号。这种波形发生器方式克服了纯硬件电路方式产生每一种波形几乎都需要一种特定的电子电路硬件和灵活性不高的缺点。
无极性恒流电刺激器采用了MSP430微控制器,可以根据需要输出各种信号调幅的无极性指数脉冲,而无需更改软件和硬件结构,具有灵活性好、输出电流不受负载阻抗变化、安全可靠的特点; 另外,设计结合了便携式设计方法,采用体积贴装芯片, 也无需外接D/A转换器件、液晶驱动模块等,减小了整机的体积,提高了整机的性价比。
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