一種基于連續波的穴位電刺激方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于連續波的穴位電刺激方法及裝置，該方法是通過輸出頻率為1～50Hz，波寬為50μs；或頻率為51～80Hz，波寬為100μs；或頻率為81～100Hz，波寬為200μs；頻率為101～120Hz，波寬為300μs的脈沖電流，實現輔助鎮痛。實現該方法的裝置包括脈沖發生器和電極。本發明能顯著提高中樞內源性β?內啡肽分泌，抑制外周TNF?α等致炎因子產生，用利于減輕患者各種急慢性疼痛、炎性疼痛、神經病理性疼痛以及各種混合性疼痛，為患者自行使用儀器解決疼痛提供智能化操作，可以提高疼痛病人生活質量。
【專利說明】
一種基于連續波的穴位電刺激方法及裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及一種用于鎮痛的裝置和方法，特別是涉及一種基于連續波的穴位電刺 激方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 疼痛是由傷害性刺激引起的一種復雜的主觀感覺，它像一把"雙刃劍"，一方面，它 能提供軀體受到威脅時的警報信號，通過促使行為和反射性防御使組織免受傷害，是機體 不可缺少的一種保護功能；另一方面，劇烈的或長期的疼痛會引起機體生理上的功能障礙 和心理上的不適，是臨床的一大難題。隨著對疼痛研究的不斷深入，治療疼痛的藥物層出 窮，然而疼痛的發生機制尚未被完全闡明，針對單一疼痛發病機制而研發的藥物僅能解決 部分問題，況且藥物價格昂貴，并具有嚴重的副反應，長期服用止痛藥給患者帶來巨大的經 濟壓力和嚴重的身體傷害。如非留體類抗炎藥是治療炎癥性疼痛的金標準，然而其必定會 給患者造成嚴重的胃腸道損害;抗抑郁藥、抗癲癇藥等治療神經病理性疼痛僅有30%_40% 的患者疼痛能減輕50%以上，而且會產生藥物依賴性、肝腎毒性等嚴重副作用。臨床上，一 種疾病伴發的疼痛往往是由多種疼痛病因的綜合反應，如癌癥伴發的疼痛是炎性疼痛、缺 血性疼痛、神經病理痛等多種病因綜合而成，針對單一靶點的止痛藥并不能解決臨床問題。 經皮神經電刺激鎮痛術國外已使用了半個多世紀，國內科學家把其與中醫經絡穴位組合在 一起，發明了"經皮穴位電刺激"具有很好的鎮痛作用。它對局部疼痛、全身疼痛、內臟痛等 均有明顯的治療效果，并且具有起效快、疾病譜廣、整體調節效應好、副作用少等優勢，可用 于治療各種急慢性疼痛，這一多靶向性的療法已成為國內外公認的主要綠色鎮痛手段，是 "綠色鎮痛"的典型代表。本裝置的發明可以極好的解決這些問題，該裝置結合我國傳統醫 學中的穴位理論，通過電刺激穴位調動人體內源性阿片肽機制來產生鎮痛效應，是一種安 全無毒副反應、可長期使用的鎮痛保健儀器。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于:克服現有止痛藥物療效不佳、副反應大等不足，現有電刺激器 療效不確切，大多未經嚴格的科學研究論證等缺陷;從而提供一種非治療目的的，將現代電 子技術與我國中醫的針灸理論相結合的，輔助鎮痛的穴位電刺激裝置和穴位電刺激方法。
[0004] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種基于連續波的穴位電刺激方法， 該方法采用連續波進行電刺激，連續波的電流大小為0.1~50mA，電壓大小為0.1~4V;頻率 為1~50Hz，波寬為50ys;或頻率為51~80Hz，波寬為lOOys;或頻率為81~100Hz，波寬為200 ys;或頻率為101~120Hz，波寬為300ys。
[0005] -種穴位電刺激裝置，包括脈沖發生器和電極，脈沖發生器通過電極向穴位進行 電刺激；所述脈沖發生器發出的脈沖信號包括連續波，所述連續波的電流大小為0.1~ 50mA，電壓大小為0.1~4V;頻率為1~50Hz，波寬為50ys;或頻率為51~80Hz，波寬為100ys; 或頻率為81~100Hz，波寬為200ys;或頻率為101~120Hz，波寬為300ys。
[0006] 進一步地，所述穴位電刺激裝置還包括液晶顯示器，液晶顯示器與脈沖發生器相 連，顯示當前工作的頻率、波寬以及剩余工作時間。
[0007] 進一步地，所述裝置還包括按鍵組和單片機，所述按鍵組通過單片機與脈沖發生 器相連，所述按鍵組包括頻率增強按鍵和頻率減小按鍵，通過按鍵調節頻率大小，頻率從1 ~120Hz可調，調節步長為1Hz。
[0008] 進一步地，所述裝置還包括按鍵組和單片機，所述按鍵組通過單片機與脈沖發生 器相連，所述按鍵組包括電流增強按鍵和電流減小按鍵，調節刺激電流的大小，調節步長為 0·lmA 〇
[0009] 進一步地，所述裝置還包括按鍵組和單片機，所述按鍵組通過單片機與脈沖發生 器相連，所述按鍵組包括定時按鈕，用于設定電刺激時間。
[0010] 本發明的有益效果在于:本發明基于閘門控制學說及內源性阿片肽機制，并經實 驗證實確有抗炎鎮痛功效，能顯著提高中樞內源性阿片類鎮痛物質，抑制外周致炎因子。研 究證實本發明能促進中樞內源性內啡肽分泌，抑制外周TNF-α等致炎因子分泌，有利于減 輕患者各種急慢性疼痛、炎性疼痛、神經病理性疼痛以及各種混合性疼痛，減少患者止痛藥 物的應用，為患者自行使用儀器解決疼痛提供智能化操作，可以提高疼痛病人生活質量。
【附圖說明】
[0011] 圖1為穴位電刺激裝置的結構示意圖；
[0012] 圖2為穴位電刺激裝置的組件連接示意圖；
[0013] 圖3為穴位電刺激裝置的組件連接示意圖；
[0014] 圖4為50ys電刺激與不同頻率組合脈沖波對大鼠痛的比較；
[0015] 圖5為lOOys電刺激與不同頻率組合脈沖波對大鼠痛的比較；
[0016] 圖6為20〇ys電刺激與不同頻率組合脈沖波對大鼠痛的比較；
[0017]圖7為300ys電刺激與不同頻率組合脈沖波對大鼠痛的比較；
[0018] 圖8為不同頻率連續波脈沖電刺激對炎性痛大鼠痛閾的比較；
[0019] 圖9為不同頻率連續波脈沖電刺激對神經病理痛大鼠痛閾的比較
[0020] 圖10為不同頻率連續波脈沖電刺激對慢性疼痛大鼠下丘腦β-內啡肽含量的比較； [0021 ]圖11為不同頻率連續波脈沖電刺激對慢性疼痛大鼠足跖TNF-α含量的比較。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0023] 本發明提供一種非治療目的的，將現代電子技術與我國中醫的針灸理論相結合 的，輔助鎮痛的穴位電刺激裝置和穴位電刺激方法。通過大量試驗證明，以下電刺激頻率和 波寬組合方法對鎮痛具有較好效果，（1)頻率為1~50Hz，波寬為50ys; (2)頻率為51~80Hz， 波寬為l〇〇ys;(3)頻率為81~100Hz，波寬為200ys;(4)頻率為101~120Hz，波寬為300ys。電 流大小均為0.1~50mA，電壓大小均為0.1~4V;上述方法對穴位電刺激提高鎮痛效果己在 大鼠實驗中得到證明，優于目前市面上其他同類儀器。具體如下：
[0024]采用SD大鼠，比較50ys電刺激與不同頻率組合脈沖波組合的鎮痛效應，將60只大 鼠隨機分為 10 組：1Hz 組、15Hz 組、50Hz 組、60Hz 組、70Hz 組、80Hz 組、90Hz 組、100Hz 組、110Hz 組、120Hz組，脈沖電波寬均為50ys，電流強度為1mA，電刺激時間為30min，比較電刺激前后 大鼠痛閾變化，經統計學分析，結果顯示，1Hz組、15Hz組、50Hz組痛閾提高較其他組明顯(P〈 0.05)，三組間無差異。所示結果參照圖4,表1。
[0025]表1 50ys電刺激與不同頻率組合脈沖波對大鼠痛的比較
[0026]
[0027]
[0028]比較lOOys電刺激與不同頻率組合脈沖波組合的鎮痛效應，將60只大鼠隨機分為 10 組：1Hz組、15Hz組、50Hz 組、60Hz組、70Hz組、80Hz組、90Hz組、100Hz組、110Hz組、120Hz 組、，脈沖電波寬均為10 0 μ s，電流強度為1 m A，電刺激時間為3 0 m i η，比較電刺激前后大鼠痛 閾變化，經統計學分析，結果顯示，60Hz組、70Hz組、80Hz組痛閾提高較其他組明顯（Ρ〈 0.05 )，三組間無差異。所示結果參照圖5，表2。
[0029]表2 100ys電刺激與不同頻率組合脈沖波對大鼠痛的比較
[0030]
[0031] 比較200ys電刺激與不同頻率組合脈沖波組合的鎮痛效應，將60只大鼠隨機分為 10 組：1Hz組、15Hz組、50Hz 組、60Hz組、70Hz組、80Hz組、90Hz組、100Hz組、110Hz組、120Hz 組、，脈沖電波寬均為2 00μ s，電流強度為1 m A，電刺激時間為3 0 m i η，比較電刺激前后大鼠痛 閾變化，經統計學分析，結果顯示，90Hz組、100Hz組痛閾提高較其他組明顯(Ρ〈0.05 )，組間 無差異。所示結果參照圖6，表3。
[0032] 表3 200ys電刺激與不同頻率組合脈沖波對大鼠痛的比較
[0033]
[0034]比較300ys電刺激與不同頻率組合脈沖波組合的鎮痛效應，將60只大鼠隨機分為 10 組：1Hz組、15Hz組、50Hz 組、60Hz組、70Hz組、80Hz組、90Hz組、100Hz組、110Hz組、120Hz 組、，脈沖電波寬均為3 Ο Ο μ s，電流強度為1 m A，電刺激時間為3 0 m i η，比較電刺激前后大鼠痛 閾變化，經統計學分析，結果顯示，1 Ι0Hz組、120Hz組痛閾提高較其他組明顯(Ρ〈0.05)，組間 無差異。所示結果參照圖7,表4。
[0035] 表4 300ys電刺激與不同頻率組合脈沖波對大鼠痛的比較
[0036]
[0037]
[0038] 進一步，我們采用SD大鼠，選用后足妬皮下注射(Complete freund's adjuvant， CFA)，誘導經典的慢性炎性疼痛模型，測試了具有代表性的4個連續脈沖電刺激對炎性痛大 鼠痛閾影響。將36只大鼠隨機分為6組:正常組、模型組、2Hz/50ys電刺激組、70Hz/ 100ys治 療組、100Hz/200ys電刺激組、120Hz/300ys電刺激組，電流1mA。選用足三里、昆侖穴，每次治 療30min，經過10天電刺激治療，每天檢測大鼠機械痛閾，結果顯示4種連續脈沖電刺激可明 顯提高慢性炎性疼痛大鼠痛閾。所示結果參照圖8,表5。
[0039 ]表5不同頻率電刺激對炎性痛大鼠痛閾比較(單位:g) 「00401
[0041]進一步，我們通過結扎大鼠坐骨神經，制作SNL神經病理痛模型，測試了具有代表 性的4個連續波。將36只大鼠隨機分為6組:正常組、模型組、2Hz/50ys電刺激組、70Hz/l 00ys 治療組、100Hz/200ys電刺激組、120Hz/300ys電刺激組，電流1mA。選用足三里、昆侖穴，每次 治療30min，經過10天電刺激治療，每天檢測大鼠機械痛閾，結果顯示4種連續波可明顯提高 神經病理疼痛大鼠痛閾。所示結果參照圖9、表6。
[0042]表6不同頻率電刺激對神經病理痛大鼠痛閾比較(單位:g)
[0043]
[0045] 進一步檢測大鼠下丘腦β_內啡肽、足跖TNF-α含量，結果顯示以上4種脈沖電刺激 治療可明顯提高疼痛大鼠下丘腦β-內啡肽含量，并抑制足跖TNF-α含量，與模型組比有統計 學意義(P〈〇. 05)。所示結果參照圖10-11，表7。
[0046] 表7電刺激治療對CFA大鼠下丘腦β-內啡肽、TNF-α含量的影響
[0047]
[0048] 基于以上電刺激方法，本發明還提供了一種穴位電刺激裝置，包括脈沖發生器和 電極，脈沖發生器通過電極向穴位進行電刺激;所述脈沖發生器包括按鍵組，通過按鍵組選 擇輸出的電脈沖信號，所述電脈沖信號的電流大小為〇. 1~50mA，電壓大小為0.1~4V;輸出 頻率為1~50Hz，波寬為50ys;或頻率為51~80Hz，波寬為lOOys;或頻率為81~100Hz，波寬 為200ys;頻率為101~120Hz，波寬為300ys。
[0049] 作為本領域的公知常識，脈沖發生器一般包括單片機系統和恒流輸出電路。單片 機系統為整個系統的控制核心，可以采用STC工業微控制器，控制系統按照正常要求工作， 來控制輸出不同的脈沖信號，脈沖信號可以通過按鍵組進行調節，恒流輸出電路如圖3所 示。該高精度恒流源電路可實現0-4V電壓控制0-50mA電流輸出，采用高可靠性運算放大器 0PA211最為恒流源輸出驅動。M0S管的低阻抗特性，特別適合恒流源輸出電路中，且整個系 統用有源放大器做為驅動，長時間工作溫飄小，輸出穩定。比傳統的用三極管做輸出的電路 穩定性高，精度高。
[0050] 上述裝置還可以包括液晶顯示器，液晶顯示器與脈沖發生器相連，以顯示當前工 作的頻率、波寬以及剩余工作時間。
[0051 ]所述按鍵組包括頻率增強按鍵和頻率減小按鍵，調節刺激頻率的大小，調節步長 為1Hz。所述按鍵組包括電流增強按鍵和電流減小按鍵，調節刺激電流的大小，調節步長為 0.1mA。還包括定時按鈕，用于設定電刺激時間。
【主權項】
1. 一種基于連續波的穴位電刺激方法，其特征在于，該方法采用連續波進行電刺激，連 續波的電流大小為0.1~50mA，電壓大小為0.1~4V;頻率為1~50Hz，波寬為50ys;或頻率為 51~80Hz，波寬為lOOys;或頻率為81~100Hz，波寬為200ys;或頻率為101~120Hz，波寬為 300ys 等。2. -種基于連續波的穴位電刺激裝置，其特征在于，包括脈沖發生器和電極，脈沖發生 器通過電極向穴位進行電刺激;所述脈沖發生器發出的脈沖信號包括連續波，電流大小為 0.1~50mA，電壓大小為0.1~4V;連續波的頻率為1~50Hz，波寬為50ys;或頻率為51~ 80Hz，波寬為lOOys;或頻率為81~100Hz，波寬為200ys;或頻率為101~120Hz，波寬為300μ So3. 根據權利要求2所述的穴位電刺激裝置，其特征在于，所述穴位電刺激裝置還包括液 晶顯示器，液晶顯示器與脈沖發生器相連，顯示當前工作的頻率、波寬以及剩余工作時間。4. 根據權利要求2所述的的穴位電刺激裝置，其特征在于，所述裝置還可以包括按鍵組 和單片機，所述按鍵組通過單片機與脈沖發生器相連，所述按鍵組包括頻率增強按鍵和頻 率減小按鍵，調節刺激頻率的大小，調節步長為1Hz。5. 根據權利要求2所述的的穴位電刺激裝置，其特征在于，所述裝置還可以包括按鍵組 和單片機，所述按鍵組通過單片機與脈沖發生器相連，所述按鍵組包括電流增強按鍵和電 流減小按鍵，調節刺激電流的大小，調節步長為1mA。6. 根據權利要求2所述的的穴位電刺激裝置，其特征在于，所述裝置還可以包括按鍵組 和單片機，所述按鍵組通過單片機與脈沖發生器相連，所述按鍵組包括定時按鈕，用于設定 電刺激時間。
【文檔編號】A61H39/00GK106038247SQ201610511180
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】方劍喬, 梁宜, 周杰, 莊晟堅, 龔杰
【申請人】浙江中醫藥大學