本發(fā)明涉及醫(yī)療保健設備的技術領域，尤其涉及一種智能脈沖止汗儀及方法。

背景技術：

人體多汗癥是一種相當常見的現象，據統(tǒng)計大約百分之三的人口有此問題，多汗癥一般侵犯手掌、腳底、腋下、面部以及頸背部等部位。雖然多汗癥不算是嚴重的疾病，但是它給人們的日常生活、工作、以及社會活動等帶來了極大的不便。目前醫(yī)學上治療多汗癥的現有技術主要采用藥物治療與手術治療。

1.藥物治療多汗癥的缺點：治療多汗癥的藥物大多含有對人體有害的藥物成分、或者對人體神經系統(tǒng)造成不同程度的副作用以及傷害。

2.手術治療多汗癥的缺點：目前比較有效的一種治療方式是通過胸腔鏡胸交感神經夾閉術，對手掌、足底、腋窩、面部、頸部、及背部多汗癥均有顯著效果。但是，該手術治療的最大缺點是可導致永久性無汗以及人體其他部位的代償多汗，故逐漸被多汗癥患者摒棄。

由于上述現有治療技術存在的缺點，為此需要一種解決或改善現有技術缺點的新技術。本發(fā)明設計一種智能脈沖止汗儀，通過產生頻率在0.2Hz~10KHz之間的脈沖電流對多汗部位處位于流汗感應神經與汗腺之間的神經突觸進行刺激，當神經突觸接受脈沖電流刺激到一定程度時，汗腺的敏感度降低就不再被刺激興奮、從而停止流汗。此止汗原理沒有直接作用于汗腺，因而對于人體汗腺不造成傷害。根據專利檢索查詢，目前國內尚無專利描述的技術存在。

技術實現要素：

為克服現有技術的不足，本發(fā)明提供一種智能脈沖止汗儀及使用方法。

為實現上述發(fā)明，本發(fā)明采用技術方案如下：

一種智能脈沖止汗儀，包括：智能脈沖發(fā)生器與軟膠導電電極，所述智能脈沖發(fā)生器的輸出正負電極通過金屬導線與軟膠導電電極的正負電極分別相連。

所述智能脈沖發(fā)生器，包括：直流電壓轉換電路、MCU微控制器、脈沖輸出控制模塊、按鍵開關、以及信息顯示裝置，智能脈沖發(fā)生器的輸出是脈寬占空比可以設置調節(jié)的頻率在0.2Hz~10KHz之間的脈沖波。

所述直流電壓轉換電路包括DC-DC升壓電路與DC-DC降壓電路。所述MCU微控制器的信號輸入端與按鍵開關相連用來接收按鍵輸入值、MCU微控制器的信號輸出端與信息顯示裝置相連用來輸出顯示信息、MCU微控制器的A/D檢測輸入端接收電流采樣模塊的電流采樣值、MCU微控制器通過其PWM(脈寬調制）端口控制PWM控制模塊、MCU微控制器通過其數據輸出端口經由D/A轉換模塊輸入到電壓放大模塊。

所述脈沖輸出控制模塊，包括：D/A轉換模塊、電壓放大模塊、電壓電流控制模塊、電流采樣模塊、PWM控制模塊、及可恢復保險絲。所述D/A轉換模塊的輸出值作為電壓放大模塊的輸入、電壓放大模塊的輸出端與電壓電流控制模塊的控制端相連，所述電壓電流控制模塊的輸入端與DC-DC升壓電路輸出端相連，DC-DC升壓電路的輸入端與直流電壓輸入相連，所述直流電源輸入為電源適配器輸入或可充電鋰電池；電壓電流控制模塊的輸出端與PWM控制模塊相連；PWM控制模塊經由可恢復保險絲與軟膠導電電極的電極相連。所述電流采樣模塊與軟膠導電電極的負電極相連，并將電流采樣值反饋給MCU微控制器的A/D檢測端。

一種智能脈沖止汗儀，所述軟膠導電電極的結構，包括：兩片軟膠導電電極P2以及與其相連接的兩根金屬導線P1。其中，軟膠導電電極的形狀包括方形、長方形、其內側中間填墊海綿或者軟布的軟質織物N3的彎曲n形、以及眼鼻嘴處挖空的面膜形。

一種智能脈沖止汗儀的使用方法，其步驟如下：

1）預先準備工作：將所述兩片軟膠導電電極通過金屬導線與所述智能脈沖發(fā)生器的脈沖輸出電極A6的正負極相連接，然后分別將兩片軟膠導電電極粘帖在多汗部位處，并確保兩片軟膠導電電極之間相互不接觸并絕緣。

2）智能脈沖發(fā)生器通電：

（1）直流電源輸入通過直流電源適配器或者可充電內置鋰電池供電，通過DC-DC升壓電路進行升壓，并連接至電壓電流控制模塊處理。

（2）通電后，MCU微控制器采用預先設置儲存的電壓值、電流值以及工作時間值，或者通過按鍵開關，設置新的電壓、電流以及工作時間值。

（3）直流電源輸入通過DC-DC降壓電路為MCU微控制器輸送工作電壓3.3V、同時將工作電壓5V輸送至D/A數模轉換模塊，然后經過電壓放大模塊將放大后的電壓輸入至電壓電流控制模塊，同時經過電流采樣模塊將實時電流值反饋至MCU微控制器的A/D檢測端，進而通過MCU微控制器的PWM端調節(jié)控制脈寬占空比；之后，經由可恢復保險絲FB2、將脈沖輸出控制模塊的脈沖電流輸送至軟膠導電電極的金屬導線F4上。

（4）所述MCU微控制器通過將電流采樣模塊采集到的電流值與預先按鍵開關所設置的電流值相對比、然后將對比差值信號通過數據輸出控制D/A轉換模塊、再經電壓放大模塊傳輸到電壓電流控制模塊的控制端進行控制，從而使輸出電壓及電流在一個完整的控制閉環(huán)中得到控制與調節(jié)。同時，當脈沖輸出控制模塊的輸入或者輸出端的瞬間電流因電路或者負載異常問題增大至人體安全限制電流20mA時，可恢復保險絲FB1及FB2的阻值將會隨著電流的增大而增大、直至相當于電路開路的無窮大，當異常問題解決或者消失后，可恢復保險絲FB1或者FB2將恢復至初始正常狀態(tài)，從而對脈沖輸出控制模塊的自適應閉環(huán)控制增加了又一重限流保護。

（5）MCU微控制器通過信息顯示裝置顯示智能脈沖發(fā)生器在設置模式下的設置數據、以及工作模式下的模式指示、實時電壓、電流、以及工作時間的數據。

3）軟膠導電電極工作：

（1）智能脈沖發(fā)生器所產生的頻率在0.2Hz~10KHz之間的脈沖電流通過兩片軟膠導電電極均勻地施加在多汗皮膚部位、對多汗部位處位于流汗感應神經與汗腺之間的神經突觸進行刺激，當神經突觸接受脈沖電流刺激到一定程度時，汗腺的敏感度降低就不再被刺激興奮、從而停止流汗。

（2）工作定時結束，斷電，此次工作完畢。

通過采用上述的技術方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性：

1. 健康：所述智能脈沖止汗儀采用健康方式治療人體多汗癥，避免了前文所述藥物或者手術治療所帶來的對人體的各種傷害或者并發(fā)癥；

2. 安全：所述智能脈沖止汗儀通過采用自適應電壓電流控制輸出、多重限流限壓方式及模塊，為使用者帶來安全的治療以及保護措施；

3. 智能：所述智能脈沖止汗儀通過采用按鍵開關輸入、信息實時顯示、以及MCU微控制器智能，為使用者提供智能化、人性化的控制和操作；

4. 舒適：所述智能脈沖止汗儀通過MCU控制的脈沖輸出，達到脈沖電壓電流逐級漸變的控制，從而使得使用者避免體驗電壓電流的驟變，從而為使用者帶來輕松舒適的治療感受；

5. 高效：所述智能脈沖止汗儀采用脈沖式輸出，通過調節(jié)控制脈沖占空比，能使使用者相應提升治療時所能耐受的電壓峰值，從而為使用者帶來同時兼顧止汗治療舒適感與治療效率的治療效果；

6. 方便：所述智能脈沖止汗儀采用內置可充電鋰電池作為直流電源輸入，軟膠導電電極因為本身帶有粘性，能夠任意粘帖在身體多汗部位進行治療，從而使使用者在治療期間自由活動，為使用者提供極大的機動性與便利性；

7. 治療效果持久：根據本發(fā)明的大量實驗顯示，普通多汗者累計治療7個小時左右即可感受到療效，每天使用30～60分鐘、持續(xù)使用一個療程約7～10天之后，身體多汗部位將能持續(xù)保持溫暖干燥約30～45天。之后根據使用者自身情況，當多汗部位的汗腺逐步又恢復出汗后，再次進行相同劑量或者酌減劑量的治療之后，止汗效果將能再次持續(xù)保持約30～45天。

附圖說明

圖1為智能脈沖發(fā)生器的電路方框圖；

圖2為智能脈沖止汗儀的工作流程圖；

圖3為智能脈沖發(fā)生器的結構示意圖；

圖4為直流電壓轉換電路圖；

圖5 為電壓放大電路圖；

圖6 為電壓電流控制模塊圖；

圖7 為軟膠導電電極的結構示意圖；

圖8為用于腋下的軟膠導電電極結構示意圖；

圖9為用于面部的軟膠導電電極結構示意圖；

圖10為手足止汗裝置的結構示意圖；

圖11為頸/背部止汗裝置的結構示意圖；

圖12為便攜式雙足止汗裝置的結構示意圖；

圖13為智能脈沖發(fā)生器的第2種電路方框圖；

圖14為智能脈沖發(fā)生器的第3種電路方框圖。

具體實施方式

如圖1至圖14所示，一種智能脈沖止汗儀,以下將詳細解釋本發(fā)明的設計以及使用方法，在符合以下實施方式所示原理的基礎上，可以衍生出各種改變，包括在電路、結構形狀上等設計變化。公開本發(fā)明的目的旨在保護本發(fā)明范圍內的一切變化和改進，本發(fā)明并不局限于下面的實施方式。

智能脈沖發(fā)生器實施方式：

如圖1所示，一種智能脈沖止汗儀，包括：智能脈沖發(fā)生器與軟膠導電電極，所述智能脈沖發(fā)生器的輸出正負電極通過金屬導線與軟膠導電電極的正負電極分別相連接。

所述智能脈沖發(fā)生器，包括：直流電壓轉換電路、MCU微控制器、脈沖輸出控制模塊、按鍵開關、以及信息顯示裝置，智能脈沖發(fā)生器的輸出是脈寬占空比可以設置調節(jié)的頻率在0.2Hz~10KHz之間的脈沖方波。

所述直流電壓轉換電路包括DC-DC升壓電路與DC-DC降壓電路。如圖4所示，所述DC-DC升壓電路是采用升壓集成芯片LM2577S（U1)而組成的升壓電路，直流電源輸入電壓接入直流電源適配器或者內置可充電鋰電池，其輸入電壓范圍為5～12V。直流電源輸入從P5接線柱接入，其接線柱2為正極、接線柱1為接地，通過可恢復保險絲FB1接入采用升壓集成芯片U1的升壓電路。U1的比較端COMP通過電阻R2與電容C4相連，并通過C4接地。U1的反饋端BACK分別與電阻R3、R64以及R25相連，R25的另一端接地，R64的另一端接三極管Q26的集電極，Q26的發(fā)射極接地，Q26的基極通過電阻R65連接至與MCU微控制器的一個控制口相連的RL_OFF端，該端口通過控制Q26的通斷、從而控制所述智能脈沖離子發(fā)生器開機狀態(tài)與待機狀態(tài)的不同供電電壓，當智能脈沖離子發(fā)生器處于待機狀態(tài)時升壓電路僅輸出12V。U1的GND1與GND2共同接地。U1的VIN端通過電容C3、C17接地。U1的SWITCH端通過肖特基二極管D2（IN5821)輸出電壓至V-OUT端，V-OUT端輸入至電壓電流控制模塊。

所述DC-DC降壓電路，包括兩個串聯的AMS1117組成的三端穩(wěn)壓電路模塊。直流輸入電源從P5接線柱2接入的另一路是三端穩(wěn)壓集成塊Q8（AMS1117）的輸入端，Q8的輸出端連接輸出濾波電容C1，C1的另一端與Q8的接地端共同接地，Q8的輸出5V為D/A轉換模塊供電、同時也作為Q13的輸入。 Q13的電路連接與Q8相同、其輸出3.3V為MCU微處理器供電。

所述MCU微處理器的型號可以是、但不限于是TC12LE5A16AD。作為智能脈沖發(fā)生器的控制核心，MCU微控制器的輸入信號包括按鍵開關輸入、經由A/D檢測端口輸入的電流采樣模塊的反饋信號，同時經數據輸出數字控制信號至D/A轉換模塊、并輸出PWM控制信號，同時將電壓值、電流值、工作時間、及工作狀態(tài)信息實時顯示在數碼管或者液晶顯示器、以及相應的狀態(tài)指示燈L1～L8上。

所述脈沖輸出控制模塊，包括：D/A轉換模塊、電壓放大模塊、電壓電流控制模塊、電流采樣模塊、PWM控制模塊、及可恢復保險絲。所述D/A轉換模塊是由TLC5615串行數模轉換器為主而組成的數模轉換電路，其電源由DC-DC降壓電路的5V供電，其轉換更新率為1.21MHz。MCU微控制器通過數據輸出端輸出二進制代碼控制D/A轉換模塊的輸出，以0.1V為間隔、輸出范圍為0.1V~5V。

所述電壓放大模塊如圖5所示，D/A轉換模塊的輸出接入至圖5所示電壓放大模塊的輸入DA-IN端口，由三極管組Q25、Q27、Q28、Q29、Q30、Q31、Q32、Q33、Q35構成的差分電壓放大電路，將輸入電壓放大12倍，經由K-OUT輸出至電壓電流控制模塊。圖5中由三極管Q36同時還構成了一個電流保護電路。當三極管Q36的發(fā)射極V-OUT2與基極V-OUT1的導通壓降達到0.6V時，該部分電路的電流達到20mA，此時所述電壓放大模塊將進入限制狀態(tài)，電路將停止放大作用，從而達到20mA的限流保護作用。

如圖6所示，所述電壓電流控制模塊的輸入端與DC-DC升壓電路的輸出端V-OUT相連，電壓電流控制模塊的控制端與電壓放大模塊的輸出端K-OUT相連，電壓電流控制模塊的輸出端與PWM控制模塊的輸入端相連，PWM控制模塊的輸出通過可恢復保險絲FB2與軟膠導電電極接線柱的正極相連。所述電壓電流控制模塊由一組并聯放大三極管、以及一組均流電阻組成，其工作原理是通過控制該組三極管的基極電流、以及控制該組三極管的集電極電壓，然后從該組三極管的發(fā)射極獲得具有大電流的輸出電壓，然后經過一組均流電阻輸出至PWM控制模塊并產生脈寬占空比能夠設置調節(jié)的頻率為0.2Hz~10KHz之間的脈沖方波。

所述電流采樣模塊，其一端與所述智能脈沖發(fā)生器的負電極相連，另一端與MCU微控制器的A/D檢測端相連。電流采樣模塊將采集到的實時電流值通過A/D檢測端反饋至MCU微控制器，同時與按鍵輸入設置的電流值相對比，例如負載是2千歐姆的阻值，在設置狀態(tài)下設置最大電流輸出值為20mA，這樣MCU微控制器在工作狀態(tài)實時采集并檢測實時的電流值，當電流小于智能脈沖發(fā)生器所限制的人體安全電壓30V除以2千歐姆即15mA時，MCU微控制器將通過數據輸出控制D/A轉換模塊、電壓放大模塊、以及電壓電流模塊來進行閉環(huán)控制增大輸出；當采樣電流達到15mA時，此時電壓輸出達到所限制的最大值30V，MCU微控制器隨之停止增加電壓。所以，無論是電壓或者電流哪個最先達到最大限制值(30V 或者 20mA)，MCU微控制器都將相應地作出限壓限流控制。同時，當脈沖輸出控制模塊的輸入或者輸出端的瞬間電流達到最大限制值20mA時，可恢復保險絲FB1/FB2的阻值將會隨著電流的增大而增大直至相當于電路開路的無窮大，當此異常問題解決并消失后，可恢復保險絲FB1/FB2將恢復至初始正常狀態(tài)。由電流采樣模塊反饋至MCU微控制器、然后經由MCU微控制器對比處理、對比運算后的結果經由數據輸出至D/A轉換模塊、再至電壓放大模塊、電壓電流控制模塊、PWM控制模塊、經由可恢復保險絲FB2至負載，從而形成了一個閉環(huán)的自適應電壓電流控制回路；同時兩個可恢復保險絲FB1、FB2對脈沖輸出控制模塊的輸入與輸出端均進行了雙重限流保護,從而確保了所述智能脈沖發(fā)生器所輸出的電壓電流在電路的多重保護下嚴格限制在人體允許的安全范圍（30V,20mA)之內。所述PWM控制模塊，是由MCU微控制器的PWM控制端口與一組三極管以及電阻組成的控制脈沖頻率與占空比的電路。通過設置MCU微控制器PWM定時器周期來設置輸出PWM波形的頻率，通過設置PWM定時器比較值來設置輸出PWM波形的占空比，并通過一組三極管以及電阻來控制PWM的開關放大輸出。

所述按鍵開關用于輸入設置模式下的設置值、用于切換顯示模式、按鍵復用設置、以及輸入工作模式下的調節(jié)值。

如圖3所示，所述智能脈沖發(fā)生器包括結構殼體A1，其形狀是長方形或者橢圓形。A3是四位數碼顯示管或者為液晶顯示屏，A4電源開關，A5是直流電源插座，A1內置有可充電鋰電池，電池的正負極連接A5直流電源插座正負極，A6是智能脈沖發(fā)生器輸出接線柱的正負極，A7是用于將智能脈沖發(fā)生器佩戴在身上的搭扣帶。B1～B5是一組按鍵開關。在設置模式下，其中的B1用來設置電流與電壓值顯示切換、B2用來設置不同部位的治療，包括手、足、腋下、面部、頸部或者背部的設置、B3用來設置脈沖占空比；同時按下B1/B2按鍵能夠清零總的時間累計數值，同時按下B1/B3按鍵調高脈沖頻率，同時按下B1/B4按鍵調低脈沖頻率，按下B5將跳過設置模式直接進入工作模式。在工作模式下，4個按鍵B1、B2、B3、及B4分別用來設置工作時間加減（+/-)、輸出強度包括電壓或者電流的強度加減(+/-)。

所述信息顯示裝置包括圖3中A3所示的四位數碼顯示管或者為液晶顯示屏、以及L1至L8所示的狀態(tài)信息指示燈。其中A3的前兩位數碼顯示時間、后兩位顯示占空比、電壓、或電流，其左起第一位顯示時間定時的十位數值，左起第二位顯示時間定時的個位數值，左起第三位顯示占空比、電壓、或電流的十位數值，左起第四位顯示占空比、電壓、或電流的個位數值；

其中數碼顯示管或者液晶顯示屏中間的冒號雙點A8設置為顯示本機的工作狀態(tài)：

I：冒號光滅，為本機處于開機的預設置狀態(tài)；II: 冒號光閃爍， 10秒鐘之內，為本機參數設置狀態(tài)；III：冒號光點亮，為本機工作狀態(tài)。

另外，L1至L8所示的狀態(tài)信息指示燈中，其中L1~L6點亮指示對應的工作部位，包括手、足、腋下、面部、頸部或者背部；L7點亮指示A3后兩位顯示的是電流設置值、L7點滅指示A3后兩位顯示的是電壓設置值、L8點亮指示顯示的是脈沖輸出。

該實施例中，所述智能脈沖發(fā)生器產生脈寬占空比能夠設置調節(jié)的230Hz的脈沖方波，然后經由金屬導線傳輸到相應的軟膠導電電極上對多汗部位進行治療。

關于軟膠導電電極的具體實施方式，詳細介紹如下：

軟膠導電電極實施方式一：

如圖7所示，一種智能脈沖止汗儀，所述軟膠導電電極的結構，包括：兩片軟膠導電電極P2以及與其相連接的兩根金屬導線P1。該實施方式一的軟膠導電電極的形狀采用采用方形或長方形，適用于治療手汗、足汗、面部多汗、以及頸背部多汗，其尺寸依據多汗部位的尺寸而定。

所述智能脈沖止汗儀在使用時，其智能脈沖發(fā)生器的直流電源供電有兩種方式：（1）連接外接電源適配器，靜止放置使用；（2）使用內置鋰電池，便于隨身攜帶使用。當將兩片軟膠導電電極分別粘帖在身體多汗部位后，接通電源A4，通過輸入按鍵B1～B5的相應設置，然后即可進入圖2所示的工作流程。

一種智能脈沖止汗儀，通過產生脈寬占空比可以設置調節(jié)的頻率在0.2Hz~10KHz之間的脈沖波對多汗部位處位于流汗感應神經與汗腺之間的神經突觸進行刺激，當神經突觸接受脈沖電流刺激到一定程度時，汗腺的敏感度降低就不再被刺激興奮、從而停止流汗。此止汗原理沒有直接作用于汗腺，因而對于人體汗腺不造成傷害。

軟膠導電電極實施方式二：

如圖8所示，一種智能脈沖止汗儀，所述軟膠導電電極的結構，包括：兩片軟膠導電電極N1以及與其相連接的兩根金屬導線N2，其中軟膠導電電極彎曲成n字形、其內中間填墊海綿或者軟布的軟質織物N3，用于將彎曲成n字形的軟膠導電電極至于腋窩處，該實施方式二的軟膠導電電極的形狀適用于治療腋下多汗，其使用方法與軟膠導電電極實施方式一相同。

軟膠導電電極實施方式三：

如圖9所示，一種智能脈沖止汗儀，所述軟膠導電電極的結構，包括：兩個半片面膜形狀的軟膠導電電極F1以及與其相連接的兩根金屬導線F2，其中在往面部敷貼使用時兩個F1之間必須間隔一個間隙F3從而使兩個F1之間相互絕緣。該實施方式三的軟膠導電電極的形狀適用于治療面部多汗，該面膜形狀的軟膠導電電極能夠采用3D打印為用戶定制，其使用方法與軟膠導電電極實施方式一相同。