基于FPGA的便攜式低頻脈沖治療儀的研制.pdf

1、低頻脈沖電流對(duì)人體有多種生理作用和治療作用，尤其以興奮神經(jīng)肌肉組織和鎮(zhèn)痛為主要作用。目前在醫(yī)療界，眾多基于電刺激療法的治療儀已廣泛被臨床應(yīng)用，并取得了較好的治療效果。這種療法以其安全性、可靠性和無創(chuàng)性被廣大患者所接受。
　　 本文設(shè)計(jì)的便攜式低頻脈沖治療儀，采用Altera公司Cyclone系列FPGA作為主控制器，結(jié)合750kHz低功耗DC/DC升壓控制器以及雙向壓控恒流輸出技術(shù)，產(chǎn)生變化有序的多種組合脈沖波形，可以較逼真地模

2、擬出針灸、捶擊、按摩、火罐、推拿和刮痧等不同的刺激效果。該治療儀以經(jīng)皮神經(jīng)電刺激為主要治療手段，采用按鍵+液晶實(shí)時(shí)顯示的人機(jī)交互方式，電極輸出雙極性脈沖，刺激頻率、模式、強(qiáng)度和定時(shí)時(shí)間數(shù)字式可調(diào)，可以有效地克服單極性刺激時(shí)電極的極化現(xiàn)象，同時(shí)也避免了人體對(duì)固定頻率的適應(yīng)性問題。與以往的治療儀相比，該治療儀體積小，集成度高，電池供電，方便攜帶。不需要設(shè)計(jì)過于復(fù)雜的外圍電路，通過對(duì)FPGA芯片編程就可以產(chǎn)生任何形式的組合波形，并且在線可編程

3、能力強(qiáng)。
　　 本文主要分五個(gè)部分：首先從多個(gè)角度詳細(xì)闡述了低頻脈沖電流的鎮(zhèn)痛機(jī)理。然后對(duì)刺激波形的類型、頻率和脈寬進(jìn)行了綜合分析并最終確定了治療儀的輸出指標(biāo)參數(shù)。其次詳細(xì)介紹了治療儀的硬件電路，包括Boost升壓電路、雙向壓控恒流輸出電路、按鍵掃描電路和液晶顯示電路等。接下來介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)，重點(diǎn)闡述了刺激波形發(fā)生模塊、鍵盤掃描譯碼模塊和LCD顯示模塊。最后，為了檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的治療儀是否達(dá)到