本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域物理治療學(xué)中的低頻調(diào)制的中頻電刺激的體外膈肌起搏器。

背景技術(shù)：

人體的呼吸相關(guān)肌肉主要有膈肌、肋間外肌、胸大肌、腹肌、胸鎖乳突肌等，其中膈肌和肋間外肌是最主要的吸氣肌。吸氣時(shí)，膈肌收縮，膈頂下將，胸腔增大；呼氣時(shí)，膈肌舒張，膈頂上升，胸腔縮小。膈肌是最主要的呼吸肌，在平靜呼吸時(shí)膈肌收縮的作用占通氣量的70％至80％，但膈肌耗氧量很少，一般少于整個(gè)呼吸肌群耗氧量的20％。從生理學(xué)角度看，提高膈肌功能是既經(jīng)濟(jì)又有很好效益的呼吸運(yùn)動(dòng)改善方式。

1967年美國(guó)的格林(glenn)發(fā)明了植入體內(nèi)的膈肌起搏器，主要用于慢性通氣功能不全，如中樞性肺泡低通氣綜合癥、腦干、脊髓等中樞性病變所致的呼吸麻痹。這種植入式的膈肌起搏器，電極埋藏在體內(nèi)左右膈神經(jīng)處，按呼吸節(jié)律自動(dòng)地單側(cè)或雙側(cè)從體外通過(guò)電磁耦合傳送電脈沖刺激膈神經(jīng)，達(dá)到改善呼吸功能的目的。1987年中山醫(yī)科大學(xué)的教授們發(fā)明了體外膈肌起搏器，并申請(qǐng)了專利。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朿n87208778、cn89200051、cn89220851、cn90109631、cn200720059728、cn200920053574、cn201020121786、cn201220045744、cn200420105510公開(kāi)了幾種體外膈肌起搏器的實(shí)現(xiàn)方案，雖然實(shí)現(xiàn)方式有不同，但輸出的電刺激信號(hào)都是低頻電刺激信號(hào)，如：前8個(gè)專利中，儀器在治療時(shí)都是使用低頻電刺激信號(hào)，以40赫茲為最優(yōu)頻率，cn200420105510提供40赫茲和2.5赫茲+40赫茲的輸出頻率。美國(guó)格林(glenn)發(fā)明的植入式膈肌起搏器也是以低頻輸出治療信號(hào)。

康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域物理治療學(xué)上把頻率在1000赫茲以下的脈沖電流稱作低頻電流或低頻脈沖電流。應(yīng)用低頻脈沖電流作用于人體治療疾病的方法稱為低頻電療法。應(yīng)用頻率1k～100k赫茲的脈沖電流治療疾病的方法稱為中頻電療法。

現(xiàn)有的中頻電療理論認(rèn)為：中頻電流的頻率高于低頻電，并且是交流電，作用于人體時(shí)人體所表現(xiàn)的電學(xué)特性以及所產(chǎn)生的理化效應(yīng)與低頻電明顯不同。

1.能克服組織電阻，與低頻電相比，能作用到更深的組織人體組織對(duì)不同頻率電流的電阻不同，對(duì)低頻電的電阻較高，隨著電流頻率的增高，人體的電阻逐漸下降。除了電阻特性以外，人體組織還具有電容的特性。頻率較高的電流較容易通過(guò)電容，中頻電比低頻電易于通過(guò)電容。由于人體對(duì)頻率較高交流電的電阻和容抗都較低，因此總的阻抗也小得多，所通過(guò)的電流較多。中頻電療法所應(yīng)用的電流強(qiáng)度較大，可達(dá)0.1～0.5ma/cm²，所能達(dá)到人體組織的深度也較深。

2.雙向無(wú)電解作用：中頻電流是頻率較高的交流電，是一種正向與負(fù)向交替變化較快的電流，無(wú)正負(fù)極之分。中頻電流作用于人體時(shí)，在電流的每一個(gè)周期的正半周與負(fù)半周內(nèi)人體組織內(nèi)的離子都向不同的方向往返移動(dòng)，因而不能移到電極下引起電解反應(yīng)，電極下沒(méi)有酸堿產(chǎn)物產(chǎn)生，電極下的皮膚也不會(huì)像直流電療時(shí)那樣受到酸堿產(chǎn)物的化學(xué)刺激而破損。

3.興奮神經(jīng)肌肉組織：中頻電對(duì)運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)神經(jīng)的刺激作用雖不及低頻電明顯，但對(duì)自主神經(jīng)、內(nèi)臟功能的調(diào)節(jié)作用卻優(yōu)于低頻電，而且可作用到組織深處，在引起強(qiáng)烈肌肉收縮的同時(shí)皮膚無(wú)明顯刺痛。中頻電作用于皮膚時(shí)，對(duì)皮神經(jīng)和感受器沒(méi)有強(qiáng)烈的刺激，以閾強(qiáng)度的中頻電刺激時(shí)只有輕微的震顫感，電流強(qiáng)度增大時(shí)只有針刺感，無(wú)明顯的不適和疼痛，持續(xù)通電時(shí)針刺感逐漸減弱，電流強(qiáng)度很大時(shí)才出現(xiàn)不適的束縛感。強(qiáng)的中頻電流刺激引起肌肉收縮時(shí)的感覺(jué)比低頻電刺激時(shí)的感覺(jué)要舒適得多，出現(xiàn)肌肉收縮時(shí)患者沒(méi)有明顯疼痛的感覺(jué)，故中頻電療時(shí)患者能耐受較大的電流強(qiáng)度。

4.鎮(zhèn)痛和促進(jìn)血液循環(huán)：各種中頻電作用后10～15分鐘，局部開(kāi)放的毛細(xì)血管數(shù)增多，血流速度及血流量均有增加，局部血液循環(huán)改善。中頻電對(duì)感覺(jué)神經(jīng)有抑制作用，可使皮膚痛閾上升，故有較明顯的鎮(zhèn)痛作用。

5.低頻調(diào)制的中頻電流的特點(diǎn)：低頻調(diào)制的中頻電流則兼有低、中頻電流的特點(diǎn)。目前認(rèn)為刺激病變肌肉最合適的電流已不是單純的低頻脈沖電流而是由低頻調(diào)制的中頻電流，它所采用的電流既含有中頻電成分，又具有低頻電的特點(diǎn)。而且這類電流沒(méi)有低頻電的缺點(diǎn)(如作用表淺、對(duì)皮膚刺激大、有電解作用等)，卻兼具了低、中頻電的優(yōu)點(diǎn)和作用。

由于歷史的原因，目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的體外膈肌起搏器都是低頻電脈沖治療裝置。

但是這種低頻電脈沖有其固有的缺點(diǎn)：

如刺激作用表淺、對(duì)皮膚刺激大、有電解作用、容易造成疲勞。膈神經(jīng)離體表有一定的距離，一般的電刺激不容易刺激到膈神經(jīng)。以往根據(jù)低頻電脈沖原理設(shè)計(jì)的體外膈肌起搏器，由于刺激作用表淺，不一定能很好的刺激到膈神經(jīng)，所以療效不夠理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種低頻調(diào)制的中頻電刺激的體外膈肌起搏器，其幅度隨著低頻信號(hào)的頻率和幅度的變化而變化，具有低頻、中頻電流的特點(diǎn)和治療作用，低頻調(diào)制的中頻電作用較深，更適合對(duì)膈神經(jīng)的刺激，特別是膈神經(jīng)離體表較深的患者。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種低頻調(diào)制的中頻電刺激的體外膈肌起搏器，其包括低頻調(diào)制電路、偏置量調(diào)整電路、電壓幅度調(diào)整電路、功率放大電路和隔離變壓器，所述低頻調(diào)制電路對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制形成的模擬信號(hào)與偏置量調(diào)整電路產(chǎn)生的偏置信號(hào)進(jìn)行疊加，疊加后的信號(hào)依次經(jīng)由電壓幅度調(diào)整電路對(duì)電壓幅度進(jìn)行調(diào)整、功率放大電路進(jìn)行功率放大后再通過(guò)隔離變壓器輸出治療信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述低頻調(diào)制電路為處理器，所述處理器對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后，由所述處理器內(nèi)部的d/a轉(zhuǎn)換模塊輸出調(diào)制后的模擬信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述處理器為stm32f103vet6。

進(jìn)一步地，所述偏置量調(diào)整電路包括零點(diǎn)偏置電路、電阻r148、電阻r150、電阻r152、電阻r153以及放大器u3，所述d/a轉(zhuǎn)換模塊輸出調(diào)制后的模擬信號(hào)通過(guò)電阻r150連接至放大器u3的正相輸入端，零點(diǎn)偏置電路的輸出端通過(guò)電阻r148也連接至放大器u3的正相輸入端，所述電阻r153連接至放大器u3的反相輸入端和放大器u3的輸出端之間，所述電阻r152的一端連接至放大器u3的反相輸入端，另一端接地，所述放大器u3的輸出端連接至電壓幅度調(diào)整電路的輸入端。

進(jìn)一步地，所述零點(diǎn)偏置電路包括負(fù)電壓源、滑動(dòng)變阻器rv1、電阻r146、電阻r147以及電容c122、電容c123和放大器u5，其中，所述負(fù)電壓源依次通過(guò)電阻r146、滑動(dòng)變阻器rv1和電阻r147后接地，所述滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端連接于放大器u5的正相輸入端，所述放大器u5的反相輸入端和其輸出端相連，所述電容c122和電容c123的一端分別連接至放大器u5的反相輸入端和放大器u5的輸出端，所述電容c122和電容c123的另一端均接地，所述放大器u5的輸出端通過(guò)電阻r148連接至放大器u3的正相輸入端。

進(jìn)一步地，所述偏置量調(diào)整電路還包括第一電壓跟隨電路和第二電壓跟隨電路，其中，所述第一電壓跟隨電路包括放大器u2和電阻r149，所述第二電壓跟隨電路包括放大器u4和電阻r151，所述d/a轉(zhuǎn)換模塊輸出調(diào)制后的模擬信號(hào)通過(guò)電阻r149連接至放大器u2的正相輸入端，所述放大器u2的輸出端通過(guò)電阻r150連接至放大器u3的正相輸入端，所述放大器u2的反相輸入端與放大器u2的輸出端相連，所述放大器u3的輸出端通過(guò)電阻r151連接至放大器u4的正相輸入端，所述放大器u4的反相輸入端和放大器u4的輸出端相連，所述放大器u4的輸出端連接至電壓幅度調(diào)整電路的輸入端。

進(jìn)一步地，所述電壓幅度調(diào)整電路包括數(shù)字電位器u6、電阻r162、電阻r163、滑動(dòng)變阻器rv2、電解電容c124和電容c126，所述數(shù)字電位器u6的高電壓輸入端通過(guò)電阻r163連接至放大器u4的輸出端，所述數(shù)字電位器u6的增加輸入端和升降輸入端分別連接至處理器的第一輸出端和第二輸出端，所述數(shù)字電位器u6的接地端、片選輸入端以及低電壓輸入端均接地，所述數(shù)字電位器u6的電源端連接一正電源，所述數(shù)字電位器u6的滑動(dòng)端依次通過(guò)電阻r162和滑動(dòng)變阻器rv2后接地，所述電解電容c124的負(fù)極連接至滑動(dòng)變阻器rv2的滑動(dòng)端，所述電解電容c124的正極連接至功率放大電路的輸入端，所述電容c126的一端接地，另一端連接至電解電容c124的正極。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字電位器u6為x9c103s。

進(jìn)一步地，所述功率放大電路包括放大器u7、電阻r164、電阻r166、電阻r167、電解電容c125、電解電容c130，電容c127和電容c129，所述放大器u7的正相輸入端與電容c126的一端以及電解電容c124的正極均連接，所述電解電容c125的正極和電解電容c130的正極分別連接至放大器u7的輸出端和放大器u7的反相輸入端，所述電解電容c125的負(fù)極和電解電容c130的負(fù)極分別連接至隔離變壓器的初級(jí)繞組的兩端；所述電容c127和電阻r166串聯(lián)后一端連接至放大器u7的輸出端，另一端接地；所述電容c129和電阻r164串聯(lián)后的兩端分別連接至放大器u7的輸出端和放大器u7的反相輸入端；所述電阻r167的一端接地，另一端連接至電解電容c130的負(fù)極；所述隔離變壓器的次級(jí)繞組的兩端之間輸出治療信號(hào)，在所述隔離變壓器的次級(jí)繞組的兩端之間還跨接有電容c128和電阻r165。

進(jìn)一步地，所述低頻調(diào)制的中頻電刺激的體外膈肌起搏器還包括一報(bào)警電路，所述報(bào)警電路包括電阻r103、分壓電阻r104、npn三極管q24、蜂鳴器ls1、穩(wěn)壓二極管d18以及正電源，所述蜂鳴器ls1的兩端分別連接至正電源和npn三極管q24的集電極，所述穩(wěn)壓二極管d18的正、負(fù)極分別連接于npn三極管q24和正電源，所述npn三極管q24的基極通過(guò)電阻r103連接至處理器的第三輸出端，所述npn三極管q24的發(fā)射極接地，所述電阻r104的一端連接至npn三極管q24的基極，另一端接地。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明通過(guò)低頻調(diào)制、偏置量疊加、電壓幅度調(diào)整、功率放大以及隔離變壓器使得其輸出結(jié)果隨著低頻信號(hào)的頻率和幅度的變化而變化，具有低頻、中頻電流的特點(diǎn)和治療作用，低頻調(diào)制的中頻電作用較深，更適合對(duì)膈神經(jīng)的刺激，特別是膈神經(jīng)離體表較深的患者。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中低頻調(diào)制電路的電路原理圖；

圖2為本發(fā)明中的看門狗定時(shí)電路的電路原理圖；

圖3為本發(fā)明中報(bào)警電路的電路原理圖；

圖4為本發(fā)明中偏置量調(diào)整電路的電路原理圖；

圖5為本發(fā)明中零點(diǎn)偏置電路的電路原理圖；

圖6為本發(fā)明中電壓幅度調(diào)整電路、功率放大電路以及隔離變壓器的電路原理圖；

圖7為正弦波的波形圖；

圖8為正負(fù)方波的波形圖；

圖9為正負(fù)梯形波的波形圖；

圖10為正負(fù)正弦波的波形圖；

圖11為正負(fù)三角波的波形圖一；

圖12為正負(fù)三角波的波形圖二；

圖13為正負(fù)三角波的波形圖三；

圖14為正負(fù)三角波的波形圖四；

圖15為正負(fù)三角波的波形圖五；

圖16為正負(fù)指數(shù)波的波形圖；

圖17為當(dāng)?shù)皖l調(diào)制信號(hào)為正負(fù)方波、中頻為半正弦波時(shí)，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)的波形圖；

圖18為正負(fù)脈沖方波的波形圖；

圖19為半正弦波的波形圖；

圖20為方波的波形圖；

圖21為梯形波的波形圖；

圖22為正弦波的波形圖；

圖23為三角波的波形圖一；

圖24為三角波的波形圖二；

圖25為三角波的波形圖三；

圖26為三角波的波形圖四；

圖27為三角波的波形圖五；

圖28為指數(shù)波的波形圖；

圖29為低頻調(diào)制信號(hào)為方波、中頻為半正弦波時(shí)，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)的波形圖；

圖30為脈沖方波的波形圖；

圖31為中頻為正弦波，低頻調(diào)制信號(hào)依次為正負(fù)方波、正負(fù)梯形波、正負(fù)三角波一、正負(fù)指數(shù)波，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)的波形圖；

圖32為中頻為脈沖方波，低頻調(diào)制信號(hào)依次為梯形波、方波、三角波二、正弦波、指數(shù)波，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)的波形圖；

圖33為中頻為脈沖方波且低頻調(diào)制信號(hào)為梯形波，然后中頻為正弦波且低頻調(diào)制信號(hào)為正負(fù)方波，中頻為正負(fù)脈沖方波且低頻調(diào)制信號(hào)為正負(fù)三角波一，中頻為半正弦波且低頻調(diào)制信號(hào)為方波時(shí)，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)的波形圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，需要說(shuō)明的是，在不相沖突的前提下，以下描述的各實(shí)施例之間或各技術(shù)特征之間可以任意組合形成新的實(shí)施例。

一種低頻調(diào)制的中頻電刺激的體外膈肌起搏器，其包括低頻調(diào)制電路、偏置量調(diào)整電路、電壓幅度調(diào)整電路、功率放大電路和隔離變壓器，低頻調(diào)制電路對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制形成的模擬信號(hào)與偏置量調(diào)整電路產(chǎn)生的偏置信號(hào)進(jìn)行疊加，疊加后的信號(hào)依次經(jīng)由電壓幅度調(diào)整電路對(duì)電壓幅度進(jìn)行調(diào)整、功率放大電路進(jìn)行功率放大后再通過(guò)隔離變壓器輸出。

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，低頻調(diào)制電路為處理器u1，處理器u1對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后，由處理器內(nèi)部的d/a轉(zhuǎn)換模塊輸出調(diào)制后的模擬信號(hào)，處理器u1采用stm32f103vet6單片機(jī)，其第29管腳(pa4)輸出模擬信號(hào)。stm32f103vet6單片機(jī)的外圍電路均為常規(guī)電路，例如，圖2為其看門狗定時(shí)電路，其包括電阻r97、電容c82、電阻r96，電阻r98、電阻r99、電容c83、電容c84、電容c85以及看門狗芯片u8。其中，電阻r97和電容c82串聯(lián)后的兩端分別連接至3.3v電壓源和地上，電容c83的一端接地，另一端連接至3.3v電壓源，電阻r98和電容c84串聯(lián)后的兩端分別連接至3.3v電壓源和地上，電阻r99和電容c85串聯(lián)后的兩端分別連接至3.3v電壓源和地上，看門狗芯片u8采用sp706sen-l(sipex)，其手動(dòng)復(fù)位端(第1管腳)連接至電阻r97和電容c82之間，電源端(第2管腳)連接至3.3v電壓源，接地端(第3管腳)接地，電源監(jiān)控輸入端(第4管腳)接地或連接至電源端(第2管腳)，電源監(jiān)控輸出端(第5管腳)保持高電平，看門狗輸入端(第6管腳)連接至stm32f103vet6單片機(jī)的第71管腳(pa12端)，同時(shí)還連接至電阻r98和電容c84之間，復(fù)位輸出端(第7管腳)連接至stm32f103vet6單片機(jī)的第14管腳(nrst端)，同時(shí)還連接至電阻r99和電容c85之間，看門狗輸出端(第8管腳)通過(guò)電阻r96連接至手動(dòng)復(fù)位端(第1管腳)。其他外圍電路這里不再贅述。

請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，偏置量調(diào)整電路包括第一電壓跟隨電路、第二電壓跟隨電路、零點(diǎn)偏置電路、電阻r148、電阻r150、電阻r152、電阻r153以及放大器u3，第一電壓跟隨電路包括放大器u2和電阻r149，第二電壓跟隨電路包括放大器u4和電阻r151，d/a轉(zhuǎn)換模塊輸出調(diào)制后的模擬信號(hào)通過(guò)電阻r149連接至放大器u2的正相輸入端，放大器u2的輸出端通過(guò)電阻r150連接至放大器u3的正相輸入端，放大器u2的反相輸入端與放大器u2的輸出端相連，零點(diǎn)偏置電路的輸出端通過(guò)電阻r148也連接至放大器u3的正相輸入端，電阻r153連接至放大器u3的反相輸入端和放大器u3的輸出端之間，電阻r152的一端連接至放大器u3的反相輸入端，另一端接地，放大器u3的輸出端通過(guò)電阻r151連接至放大器u4的正相輸入端，放大器u4的反相輸入端和放大器u4的輸出端相連，放大器u4的輸出端連接至電壓幅度調(diào)整電路的輸入端。

請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，零點(diǎn)偏置電路包括負(fù)電壓源、滑動(dòng)變阻器rv1、電阻r146、電阻r147以及電容c122、電容c123和放大器u5，其中，負(fù)電壓源依次通過(guò)電阻r146、滑動(dòng)變阻器rv1和電阻r147后接地，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端連接于放大器u5的正相輸入端，放大器u5的反相輸入端和其輸出端相連，電容c122和電容c123的一端分別連接至放大器u5的反相輸入端和放大器u5的輸出端，電容c122和電容c123的另一端均接地，放大器u5的輸出端通過(guò)電阻r148連接至放大器u3的正相輸入端。零點(diǎn)偏置電路產(chǎn)生-1.5v的偏置電壓，則在放大器u3的輸出端形成一個(gè)0.5*(vdac-1.5)*(r153/r152+1)的電壓信號(hào)，其中：vdac為d/a轉(zhuǎn)換模塊輸出調(diào)制后的模擬信號(hào)的值，r153/r152為電阻r153和電阻r152的阻值之比，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器rv1的阻值，可以實(shí)現(xiàn)偏置量的調(diào)整。

請(qǐng)參照?qǐng)D6所示，電壓幅度調(diào)整電路包括數(shù)字電位器u6、電阻r162、電阻r163、滑動(dòng)變阻器rv2、電解電容c124和電容c126，數(shù)字電位器u6采用x9c103s。數(shù)字電位器u6的高電壓輸入端(第3管腳)通過(guò)電阻r163連接至放大器u4的輸出端，數(shù)字電位器u6的增加輸入端(第2管腳)和升降輸入端(第1管腳)分別連接至stm32f103vet6單片機(jī)的第一輸出端(第44管腳)和第二輸出端(第45管腳)，數(shù)字電位器u6的接地端(第4管腳)、片選輸入端(第7管腳)以及低電壓輸入端(第6管腳)均接地，數(shù)字電位器u6的電源端(第8管腳)連接一正電源，數(shù)字電位器u6的滑動(dòng)端(第5管腳)依次通過(guò)電阻r162和滑動(dòng)變阻器rv2后接地，電解電容c124的負(fù)極連接至滑動(dòng)變阻器rv2的滑動(dòng)端，電解電容c124的正極連接至功率放大電路的輸入端，電容c126的一端接地，另一端連接至電解電容c124的正極。通過(guò)數(shù)字電位器u6以及滑動(dòng)變阻器rv2可對(duì)偏置量調(diào)整電路的輸出信號(hào)的電壓幅度進(jìn)行調(diào)整。

請(qǐng)參照?qǐng)D6所示，功率放大電路包括放大器u7、電阻r164、電阻r166、電阻r167、電解電容c125、電解電容c130，電容c127和電容c129，放大器u7的正相輸入端與電容c126的一端以及電解電容c124的正極均連接，電解電容c125的正極和電解電容c130的正極分別連接至放大器u7的輸出端和放大器u7的反相輸入端，電解電容c125的負(fù)極和電解電容c130的負(fù)極分別連接至隔離變壓器的初級(jí)繞組的兩端；電容c127和電阻r166串聯(lián)后一端連接至放大器u7的輸出端，另一端接地；電容c129和電阻r164串聯(lián)后的兩端分別連接至放大器u7的輸出端和放大器u7的反相輸入端；電阻r167的一端接地，另一端連接至電解電容c130的負(fù)極；隔離變壓器的次級(jí)繞組的兩端之間輸出中頻信號(hào)，在隔離變壓器的次級(jí)繞組的兩端之間還跨接有電容c128和電阻r165。

請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，低頻調(diào)制的中頻電刺激的體外膈肌起搏器還包括一報(bào)警電路，報(bào)警電路包括電阻r103、分壓電阻r104、npn三極管q24、蜂鳴器ls1、穩(wěn)壓二極管d18以及正電源，蜂鳴器ls1的兩端分別連接至正電源和npn三極管q24的集電極，穩(wěn)壓二極管d18的正、負(fù)極分別連接于npn三極管q24和正電源，npn三極管q24的基極通過(guò)電阻r103連接至處理器的第三輸出端，npn三極管q24的發(fā)射極接地，電阻r104的一端連接至npn三極管q24的基極，另一端接地。

低頻調(diào)制的中頻電，其幅度隨著低頻信號(hào)的頻率和幅度的變化而變化，具有低頻、中頻電流的特點(diǎn)和治療作用。低頻調(diào)制的中頻電作用較深，更適合對(duì)膈神經(jīng)的刺激，特別是膈神經(jīng)離體表較深的患者。

呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)膈肌收縮和舒張，電刺激膈神經(jīng)時(shí)引起膈肌收縮，所以低頻調(diào)制的中頻電必須采用間歇調(diào)制波方式，在這種方式中，調(diào)幅波和斷電交替出現(xiàn)，斷續(xù)出現(xiàn)調(diào)幅波。

中頻信號(hào)作為載波，其頻率范圍1k～100k赫茲，頻率越高作用深度越深，為了恰當(dāng)?shù)拇碳さ诫跎窠?jīng)，中頻的頻率需要經(jīng)過(guò)人體測(cè)試來(lái)選定。人體測(cè)試的方法和技術(shù)不在本專利中說(shuō)明。

對(duì)膈神經(jīng)刺激的低頻調(diào)制信號(hào)的頻率范圍為10～300赫茲，低頻的波形包括但不限于方波、梯形波、指數(shù)波、正弦波、三角波等。

我們?cè)O(shè)計(jì)的體外膈肌起搏器的治療信號(hào)具有以下特點(diǎn)：

1、基于傳統(tǒng)的中頻電療理論，當(dāng)以純電阻為負(fù)載來(lái)測(cè)試時(shí)，中頻為正弦波，如圖7所示，低頻調(diào)制信號(hào)可以為多種形式，包括但不限于正負(fù)方波(如圖8)、正負(fù)梯形波(如圖9)、正負(fù)正弦波(如圖10)、正負(fù)三角波一(如圖11)、正負(fù)三角波二(如圖12)、正負(fù)三角波三(如圖13)、正負(fù)三角波四(如圖14)、正負(fù)三角波五(如圖15)、正負(fù)指數(shù)波(如圖16)。

當(dāng)?shù)皖l調(diào)制信號(hào)為正負(fù)方波、中頻為正弦波時(shí)，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)如圖17所示，其中t為低頻調(diào)制信號(hào)的周期，1/t為低頻信號(hào)的頻率f。

2、拓展傳統(tǒng)的中頻電療理論，當(dāng)以純電阻為負(fù)載來(lái)測(cè)試時(shí)，中頻為正負(fù)脈沖方波，如圖18所示，低頻調(diào)制信號(hào)可以為多種形式，包括但不限于正負(fù)方波(如圖8)、正負(fù)梯形波(如圖9)、正負(fù)正弦波(如圖10)、正負(fù)三角波一(如圖11)、正負(fù)三角波二(如圖12)、正負(fù)三角波三(如圖13)、正負(fù)三角波四(如圖14)、正負(fù)三角波五(如圖15)、正負(fù)指數(shù)波(如圖16)。

3、進(jìn)一步拓展中頻電療理論，當(dāng)以純電阻為負(fù)載來(lái)測(cè)試時(shí)，中頻為半正弦波，如圖19所示，低頻調(diào)制信號(hào)可以為多種形式，包括但不限于方波(如圖20)、梯形波(如圖21)、正弦波(如圖22)、三角波一(如圖23)、三角波二(如圖24)、三角波三(如圖25)、三角波四(如圖26)、三角波五(如圖27)、指數(shù)波(如圖28)。

當(dāng)?shù)皖l調(diào)制信號(hào)為方波、中頻為半正弦波時(shí)，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)如圖29所示。

4、再進(jìn)一步拓展中頻電療理論，當(dāng)以純電阻為負(fù)載來(lái)測(cè)試時(shí)，中頻為脈沖方波，如圖30所示，低頻調(diào)制信號(hào)可以為多種形式，包括但不限于方波(如圖20)、梯形波(如圖21)、正弦波(如圖22)、三角波一(如圖23)、三角波二(如圖24)、三角波三(如圖25)、三角波四(如圖26)、三角波五(如圖27)、指數(shù)波(如圖28)。

5、各種的中頻信號(hào)與低頻信號(hào)組合成的信號(hào)可以交替出現(xiàn)，以達(dá)到提升療效的目的

例如：例子1：中頻為正弦波，低頻調(diào)制信號(hào)依次為正負(fù)方波、正負(fù)梯形波、正負(fù)三角波一、正負(fù)指數(shù)波，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)如圖31所示。例子2：中頻為脈沖方波，低頻調(diào)制信號(hào)依次為梯形波、方波、三角波二、正弦波、指數(shù)波，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)如圖32所示。例子3：中頻為脈沖方波且低頻調(diào)制信號(hào)為梯形波，然后中頻為正弦波且低頻調(diào)制信號(hào)為正負(fù)方波，中頻為正負(fù)脈沖方波且低頻調(diào)制信號(hào)為正負(fù)三角波一，中頻為半正弦波且低頻調(diào)制信號(hào)為方波時(shí)，體外膈肌起搏器輸出的治療信號(hào)如圖33所示。

上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來(lái)限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。