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1、(10)申请公布号 CN 102526875 A (43)申请公布日 2012.07.04 CN 102526875 A *CN102526875A* (21)申请号 201210003975.0 (22)申请日 2012.01.09 A61N 1/36(2006.01) (71)申请人 中山大学附属第一医院 地址 510080 广东省广州市中山二路 58 号 中山大学附属第一医院 申请人 广东工业大学 (72)发明人 阮经文 郑日荣 (74)专利代理机构 厦门市新华专利商标代理有 限公司 35203 代理人 彭长久 (54) 发明名称 数字失眠治疗仪及治疗方法 (57) 摘要 本发明公开一种。
2、数字失眠治疗仪及治疗方 法， 该数字失眠治疗仪包括电针或电极片， 还包括 中央处理器、 分别连接在该中央处理器上的存储 器、 睡眠脑电采集模块、 睡眠节律提取模块、 睡眠 节律组合模块、 以及依次连接在睡眠节律组合模 块和电针或电极片之间的 D/A 转换电路、 滤波电 路、 采样电路、 脉冲放大电路 ； 籍此， 对睡眠脑电 信号进行采集提取组合数模转换滤波 采样放大， 形成医用脉冲信号， 该医用脉冲信号 加于针灸针或电极片上， 通过相关穴位导入失眠 患者的大脑， 以诱导患者大脑产生睡眠脑电波或 加强患者大脑已产生的较微弱的睡眠脑电波， 使 患者进入睡眠状态， 并逐步进入深睡眠状态。 (51)I。
3、nt.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 3 页 1/2 页 2 1. 一种数字失眠治疗仪， 包括电针或电极片， 其特征在于 ： 还包括中央处理器、 分别连 接在该中央处理器上的存储器、 睡眠脑电采集模块、 睡眠节律提取模块、 睡眠节律组合模 块、 以及依次连接在睡眠节律组合模块和电针或电极片之间的 D/A 转换电路、 滤波电路、 采 样电路、 脉冲放大电路 ； 在中央处理器的控制下， 该睡眠脑电采集模块采集失眠患者本人或其他睡眠正常人的 睡眠脑电信号， 该睡眠节律提取模。
4、块提取睡眠脑电信号的睡眠节律存储在存储器中， 治疗 时， 该睡眠节律组合模块对所提取的睡眠节律进行组合， 形成合成的睡眠脑电信号， 该合成 的睡眠脑电信号经 D/A 转换电路、 滤波电路、 采样电路、 脉冲放大电路进行数模转换、 滤波、 采样、 放大， 形成含有睡眠脑电信息的频率、 占空比、 幅度均可调的医用脉冲信号， 该医用脉 冲信号加于电针或电极片上， 通过穴位导入失眠患者的大脑， 促使失眠患者进入睡眠。 2. 根 据 权 利 要 求 1 所 述 的 数 字 失 眠 治 疗 仪， 其 特 征 在 于 ： 所 述 睡 眠 节 律 提 取 模 块 和 睡 眠 节 律 组 合 模 块 所 提 取。
5、 和 组 合 的 睡 眠 节 律 为 深 睡 眠 时 的 波、 浅睡时的波和平静放松状态的波， 该波的频率小于 4Hz， 该波的频率为 4 8Hz， 该波的频率为 8 l3Hz。 3. 根据权利要求 1 所述的数字失眠治疗仪， 其特征在于 ： 所述睡眠脑电采集模块连接 有对失眠患者本人或其他睡眠正常人的睡眠脑电信号进行离线采集的多导脑电图采集仪。 4. 根据权利要求 1 所述的数字失眠治疗仪， 其特征在于 ： 所述睡眠脑电采集模块连接 有对正在接受治疗的失眠患者的睡眠脑电信号进行实时采集的多导脑电图采集仪。 5. 根据权利要求 1 所述的数字失眠治疗仪， 其特征在于 ： 进一步包括有控制键盘和。
6、显 示器， 该控制键盘和显示器分别与中央处理器连接， 该控制键盘和显示器组成用于设置仪 器输出的医用脉冲信号的参数、 选择治疗用的睡眠脑电信号的来源、 选择睡眠节律组合治 疗方案及设置系统参数， 并显示运行状态的人机界面。 6. 根据权利要求 1 所述的数字失眠治疗仪， 其特征在于 ： 所述脉冲放大电路上具有一 改变放大倍数的电位器， 该电位器为一可调电阻。 7. 一种治疗失眠的方法， 其特征在于 ： 对失眠患者本人或其他睡眠正常人的睡眠脑电 信号进行采集， 提取其中的， 和节律， 治疗时， 依据人类睡眠中深睡眠、 浅睡、 平静放 松的规律， 对所提取的， 和节律进行组合， 形成合成的睡眠脑电。
7、信号， 经数模转换、 滤 波、 采样、 放大， 形成含有睡眠脑电信息的频率、 占空比、 幅度均可调的医用脉冲信号， 该医 用脉冲信号加于针灸针或电极上， 通过人体穴位， 将这些具有睡眠脑电信息的信号导入失 眠患者的大脑， 以诱导患者大脑产生睡眠脑电波或加强患者大脑已产生的较微弱的睡眠脑 电波， 使患者进入睡眠状态。 8. 根据权利要求 7 所述的治疗失眠的方法， 其特征在于 ： 所述， 和节律按 方式进行组合， 其中， 组合系数、。 9. 根据权利要求 7 所述的治疗失眠的方法， 其特征在于 ： 所述睡眠脑电信号的采集方 式是对失眠患者本人或睡眠正常人的睡眠脑电信号进行离线采集。 10. 根据。
8、权利要求 7 所述的治疗失眠的方法， 其特征在于 ： 所述睡眠脑电信号的采集方 式是实时采集正在接受治疗的失眠患者的睡眠脑电信号， 并实时处理提取睡眠脑电信号的 、 和节律， 根据失眠患者反馈的睡眠脑电信号中、 和节律的分布情况判断失眠 权 利 要 求 书 CN 102526875 A 2 2/2 页 3 患者的睡眠情况， 实时、 自动调整组合、 和节律， 形成新的睡眠脑电信号。 权 利 要 求 书 CN 102526875 A 3 1/8 页 4 数字失眠治疗仪及治疗方法 技术领域 0001 本发明涉及一种医疗仪器， 具体地说是一种治疗失眠的仪器及治疗方法。 背景技术 0002 失眠是指睡眠。
9、的始发和维持障碍， 致使睡眠的质和量不能满足个体生理需要并对 患者白天的活动有明显的不良影响， 同时客观检测出现异常的综合征。据文献 Cochran H. Diagnose and treat primary insomniaJ. Nurse Pract, 2003,28:15. 记载， 流行病学 研究显示 , 美国人群中失眠发生率为 32% 35%, 英国 10% 14%, 芬兰为 11.9%, 西德为 15%,日本为21%。 因失眠而造成的直接经济损失仅1995年在美国高达139亿美元。 长期失 眠者除严重意外事故和外伤发病率明显高于睡眠正常者外， 还可诱发焦虑、 抑郁或高血压、 糖尿病等。
10、 80 几种疾病 （资料参考于文献 Balter MB. Uhlenhuth EH. New epidemiologic findings about insomnia and it treatmentJ.J Clin Psychiatry,1992,5312,suppl :34） ， 严重地影响了人们的身心健康和妨碍社会功能。 因此， 学者们进行了许多尝试， 发明 了很多药物来治疗失眠。 0003 可是， 尽管新药开发的方向和目标很明确， 安眠药也不断推陈出新， 且每次新药的 上市都能克服上一代的一些缺点， 但目前无论是一线还是二线的安眠药都始终难以解决宿 醉反应及成瘾性等副反应问题， 导致。
11、其应用受到诸多限制， 这也促使人们将单一药物研发 转向其他促眠疗法研究。 0004 利用针灸 （刺） 治疗失眠是中国传统医学的又一贡献， 众多学者对此进行了挖掘研 究和临床试验， 取得了很好效果。 随着科学技术发展， 人们将现代电子技术与传统针灸相结 合， 又产生了电针治疗失眠和音乐电针治疗失眠等新的治疗方法。电针治疗是在传统毫针 刺激人体经穴得气后 , 在针上通以电脉冲以代替手法刺激而实现治病或抗痛的治疗方法， 但普通脉冲电针对机体易产生耐受 ； 音乐电针疗法是将音乐信号经过换能放大， 产生与音 乐同步的低中频电流脉冲， 并输出到电针上。这种电流脉冲的波形、 频率、 幅度随音乐变化 而变化，。
12、 既能给穴位输入音乐旋律， 又能够克服普通电针容易引起的人体适应性。 但需要指 出的是， 由音乐转换而成的输出到电针的脉冲， 由于其频率不能太高， 一般小于 100Hz， 而音 乐信号的频带较宽， 根据香农采样定理， 必然会丢失部分音乐成分， 这是音乐电针的不足之 处。 0005 脑电生物反馈是一种用于解除生理和心理不适的新方法， 它通过采集受试者的脑 电信号并以某种方式显示出来， 利用操作条件反射模式， 通过奖励和强化使受试者有意识 地控制自身脑电波模式， 达到解除生理和心理不适的目的。研究者和医疗工作者们都致力 于将该项技术用于解除人的焦虑和紧张情绪， 并用于治疗诸如脑内伤、 酗酒、 精神。
13、障碍等病 症， 在临床应用中取得了一定的效果。 0006 利用脑电生物反馈原理治疗失眠症， 是目前的研究热点之一。初步研 究结果表明， 脑电生物反馈可以有效而稳定的影响脑电活动， 最终使失眠患者的 睡眠功能和白天的功能正常化。文献 江凯 , 胡贵池 , 刘萍等 . 基于生物反 说 明 书 CN 102526875 A 4 2/8 页 5 馈技术的新型脑波理疗仪 J. 仪表技术 , 2008, 7:47-49 研制的基于生物反 馈 的 脑 波 理 疗 仪 可 以 产 生 2Hz、 15Hz 电 脉 冲 信 号， 辅 之 以 15Hz 的 闪 光 和 双 声 道 节律音乐， 用有节律的声、 光刺激。
14、人脑穴位神经系统和人的双眼、 双耳或视神经， 以诱发 和加强所需的脑电波， 使人能够舒缓情绪， 缓解疲劳， 增强学习愿望， 达到理疗的目的。 文 献 张国光 , 李乐霞 . 脑电波生物反馈治疗仪的研制 J. 中国医学物理学杂志 , 1998, 15（1） :53-54 报道了一种脑电波生物反馈治疗仪， 它使用特定频率的闪光刺激视神经， 诱 发特定的脑电节律， 达到使人进入希望的意识状态的目的。 0007 在专利方面， 中国专利 200910098967.7 公开了一种 “智能失眠治疗仪” ， 该治疗仪 实时采集失眠患者脑电波， 对采集的脑电波进行降频或升频， 经放大后驱动磁场发生器产 生用于治。
15、疗的时变磁场。其采用的是磁场促眠原理。中国发明专利 ZL200720125136.0 公 开了 “一种失眠治疗仪” ， 产生一种低频随机波对载波脉冲进行脉冲幅度调制， 并将调幅矩 形脉冲波转换为指数衰减调幅脉冲波， 由体表自粘电极片经人体耳后乳突部位加到患者的 小脑顶核， 达到治疗失眠的目的。 0008 上述文献报道的方法和专利技术， 都在探讨失眠的非药物治疗方面， 取得了一定 的成果， 收到一定的促眠或治疗失眠的效果。 本发明在促眠机理、 促眠方法和促眠介质等方 面， 与上述文献报道的方法和专利技术有着本质的不同。 发明内容 0009 有鉴于此， 本发明针对现有技术存在之缺失， 其主要目的是。
16、提供一种数字失眠治 疗仪及治疗方法， 其基于生物反馈原理， 并充分利用现代技术对脑电波进行优化整合处理， 使该失眠治疗仪带有脑电波特征的医用脉冲信号， 通过对人体相关穴位的刺激， 在经络的 特异性传导下， 对脑电生理和中枢神经递质产生正反馈作用， 从而强化失眠患者减退的自 然睡眠功能， 达到治疗失眠目的。 0010 为实现上述目的， 本发明采用如下之技术方案 ： 一种数字失眠治疗仪， 包括电针或电极片， 还包括中央处理器、 分别连接在该中央处理 器上的存储器、 睡眠脑电采集模块、 睡眠节律提取模块、 睡眠节律组合模块、 以及依次连接 在睡眠节律组合模块和电针或电极片之间的 D/A 转换电路、 。
17、滤波电路、 采样电路、 脉冲放大 电路 ； 在中央处理器的控制下， 该睡眠脑电采集模块采集失眠患者本人或其他睡眠正常人的 睡眠脑电信号， 该睡眠节律提取模块提取睡眠脑电信号的睡眠节律存储在存储器中， 治疗 时， 该睡眠节律组合模块对所提取的睡眠节律进行组合， 形成合成的睡眠脑电信号， 该合成 的睡眠脑电信号经 D/A 转换电路、 滤波电路、 采样电路、 脉冲放大电路进行数模转换、 滤波、 采样、 放大， 形成含有睡眠脑电信息的频率、 占空比、 幅度均可调的医用脉冲信号， 该医用脉 冲信号加于电针或电极片上， 通过穴位导入失眠患者的大脑， 促使失眠患者进入睡眠。 0011 优选的， 所述睡眠节律。
18、提取模块和睡眠节律组合模块所提取和组合的睡眠节律为 深睡眠时的波、 浅睡时的波和平静放松状态的波， 该波的频率小于 4Hz， 该波的频 率为 4 8Hz， 该波的频率为 8 l3Hz。 0012 优选的， 所述睡眠脑电采集模块连接有对失眠患者本人或其他睡眠正常人的睡眠 脑电信号进行离线采集的多导脑电图采集仪。 说 明 书 CN 102526875 A 5 3/8 页 6 0013 优选的， 所述睡眠脑电采集模块连接有对正在接受治疗的失眠患者的睡眠脑电信 号进行实时采集的多导脑电图采集仪。 0014 优选的， 进一步包括有控制键盘和显示器， 该控制键盘和显示器分别与中央处理 器连接， 该控制键盘。
19、和显示器组成用于设置仪器输出的医用脉冲信号的参数、 选择治疗用 的睡眠脑电信号的来源、 选择睡眠节律组合治疗方案及设置系统参数， 并显示运行状态的 人机界面。 0015 优选的， 所述脉冲放大电路上具有一改变放大倍数的电位器， 该电位器为一可调 电阻。 0016 一种治疗失眠的方法， 对失眠患者本人或其他睡眠正常人的睡眠脑电信号进行采 集， 提取其中的， 和节律， 治疗时， 依据人类睡眠中深睡眠、 浅睡、 平静放松的规律， 对 所提取的， 和节律进行组合， 形成合成的睡眠脑电信号， 经数模转换、 滤波、 采样、 放 大， 形成含有睡眠脑电信息的频率、 占空比、 幅度均可调的医用脉冲信号， 该医。
20、用脉冲信号 加于针灸针或电极上， 通过穴位 , 将这些具有睡眠脑电信息的信号导入失眠患者的大脑， 以诱导患者大脑产生睡眠脑电波或加强患者大脑已产生的较微弱的睡眠脑电波， 使患者进 入睡眠状态。 0017 优选的， 所述， 和节律按方式进行组合， 其中， 组合系数 、。 0018 优选的， 所述睡眠脑电信号的采集方式是对失眠患者本人或睡眠正常人的睡眠脑 电信号进行离线采集。 0019 优选的， 所述睡眠脑电信号的采集方式是实时采集正在接受治疗的失眠患者的睡 眠脑电信号， 并实时处理提取睡眠脑电信号的、 和节律， 根据失眠患者反馈的睡眠脑 电信号中、 和节律的分布情况判断失眠患者的睡眠情况， 实时。
21、、 自动调整组合、 和 节律， 形成新的睡眠脑电信号。 0020 本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果， 具体而言， 由上述技术方案 可知， 该数字失眠治疗仪是由中央处理器、 D/A 转换器、 滤波电路、 采样电路、 脉冲放大电路、 存储器、 睡眠脑电采集模块、 睡眠节律提取模块和睡眠节律组合模块以及电针或电极片组 合形成， 对睡眠脑电信号进行采集提取组合数模转换滤波采样放大， 形成含 有睡眠脑电信息的频率、 占空比、 幅度均可调的医用脉冲信号， 该医用脉冲信号加于针灸针 或电极片上， 通过相关穴位 , 将这些具有睡眠脑电信息的信号导入失眠患者的大脑。籍此， 本发明在促眠机理、 促眠方。
22、法和促眠介质等方面， 与传统的方法和专利技术有着本质的不 同， 由于所处理的 ， 和睡眠节律是来源于人体本身， 经转化为具有睡眠脑电信息的信 号后， 其振荡的频率、 幅度与刺激其产生振荡的人体本身睡眠脑电信号具有一致性， 引起颅 内神经网络的共鸣振荡， 不同频率的交替刺激， 可促使中枢分泌多种具有特定适宜频率的 神经肽， 并产生 “协同” 作用， 因此， 当该信号一些特定频率 （13Hz) 占据主导地位。随着放松、 警觉、 激动和焦 虑的状态变化， 脑电频率逐渐升高， 最高可达 35Hz。 0027 可见， 人的意识状态决定脑电信号中出现何种节律或何种节律占优 ； 相反， 脑电信 说 明 书 。
23、CN 102526875 A 7 5/8 页 8 号中何种节律占优， 将决定人处于何种意识状态。因此， 若能诱导人脑产生某种节律， 并使 其在脑电信号中占优势， 就能使人处于所希望的意识状态 ； 这就启示我们， 若能够从失眠患 者本人或他人的睡眠脑电信号中提取， 和节律波， 并依据人类睡眠规律， 将提取的， 和节律进行适当的组合， 形成合成的睡眠脑电信号， 该合成睡眠脑电信号经过变换、 放 大， 形成医用脉冲信号。该医用脉冲信号加于电针 （或自粘电极片） 上， 通过相关穴位输入失 眠患者的大脑， 很有可能诱导或加强失眠患者的大脑产生的， 和等睡眠节律或有利 于睡眠的节律， 使患者进入睡眠状态，。
24、 达到促眠和治疗失眠的目的。 0028 上述设想得到了医学实验和研究的支持。研究实验和结果表明， 用某些具有特异 性的电信号刺激相关穴位， 并利用经络对频率传导的生物物理特性， 将这些电信号传导到 失眠患者的大脑， 在其刺激下， 引起颅内神经网络的共鸣振荡， 且这个振荡的频率、 幅度与 刺激其产生振荡的初始电信号具有一致性， 因此， 若刺激电信号采用睡眠波， 则会使大脑睡 眠脑电波的振荡得到强化 ； 另一方面， 目前的研究表明 ： 外周电刺激， 不同的频率可以启动 不同的脑功能区， 强化其功能活动， 以及不同频率的交替刺激， 还可促使中枢分泌多种具有 特定适宜频率的神经肽， 并产生 “协同” 。
25、作用， 因此， 当该信号一些特定频率 （4Hz） 传导到相 应的大脑区域 （如中缝核等） ， 就可刺激其分泌与睡眠有关的神经肽和递质 （如 5-HT 等） ， 从 而达到治疗失眠或改善睡眠质量的作用。 0029 针对于此， 请参照图 1 所示， 本发明设计出一种数字失眠治疗仪以利用上述方法 改善失眠患者的睡眠质量， 该数字失眠治疗仪包括中央处理器 1、 外部存储器 2、 D/A 转换电 路 3、 滤波电路 4、 采样电路 5、 脉冲放大电路 6、 电针 7（或自粘电极片） 、 控制键盘 8 和 LCD 显示器 9 九个部件及睡眠脑电采集模块 10、 睡眠节律提取模块 11、 睡眠节律组合模块 。
26、12 三 个模块。其中， 该睡眠节律提取模块 11、 睡眠节律组合模块 12 所提取和组合的节律为深睡 眠时的波、 浅睡时的波和平静放松状态的波， 该波的频率小于 4Hz， 该波的频率为 4 8Hz， 该波的频率为 8 l3Hz。 0030 该中央处理器 1 上分别连接前述睡眠脑电采集模块 10、 睡眠节律提取模块 11、 睡 眠节律组合模块 12 三个模块以及前述 9 个部件中的外部存储器 2、 控制键盘 8 和 LCD 显示 器 9 三个部件 ； 而 D/A 转换电路 3、 滤波电路 4、 采样电路 5、 脉冲放大电路 6、 电针 7 （或自粘 电极片） 依次连接在睡眠节律组合模块 12 。
27、和电针 7（或自粘电极片） ， 由电针 7（或自粘电 极片） 输出医用脉冲信号。 0031 其中， 所述睡眠脑电采集模块 10 利用多导脑电图采集仪 13 通过实时或离线的方 式采集睡眠正常人或失眠患者本人的睡眠脑电信号， 并存储于计算机的外部存储器 2 中。 0032 所述睡眠节律提取模块 11 采用小波变换、 傅里叶变换、 数字滤波等现代信号处理 技术， 对采集获得的睡眠脑电信号进行离线或实时处理， 提取睡眠脑电信号中的， 和 节律， 并存储于外部存储器 2 中。 0033 治疗时， 该睡眠节律组合模块 12 按照人类睡眠规律， 对所提取的睡眠脑电节律 ， 和进行组合， 形成一种合成的睡眠。
28、脑电数字信号， 其中，、 、 为组合系数， 由治疗方案决定。举例而言， 由于在熟睡时 （深睡眠时相） ， 脑电信号以波 为主 ； 而波主要与临睡状态下 （浅睡时相） 的朦胧意识和梦境出现有关 ； 波通常见于平 说 明 书 CN 102526875 A 8 6/8 页 9 静放松的状态 ； 而当人睁眼并注视某一物体时， 则波占据主导地位， 因此， 中， 若、， 则合成的睡眠脑电数字信号为 3， 属于深睡眠数字信号， 当 该深睡眠数字信号的一些特定频率 （4Hz） 传导到相应的大脑区域 （如中缝核等） ， 就可刺激 其分泌与睡眠有关的神经肽和递质 （如 5-HT 等） ， 从而达到治疗失眠或改善睡。
29、眠质量的作 用。 0034 图2为D/A转换电路3及滤波电路4， 该D/A转换电路3是采用D/A转换器TLV5616 来实现的， 该 D/A 转换器 TLV5616 具有 8 个引脚， 分别为 DIN 引脚、 SCL 引脚、引脚、 FS 引 脚、 VDD 引脚、 KOUT 引脚、 REFIN 引脚、 AGN 引脚。该 DIN 引脚为输入引脚， VDD 引脚连接 +5V 直流电源， REFIN 引脚接 2V 电压， REFIN 引脚接地。 0035 所述滤波电路4采用阻容滤波的方式， 其包括一电阻R1和一电容C1,该电阻R1为 7k 欧姆， 该电容 C1 为 1。电阻 R1 的一端连接在 D/A。
30、 转换器 TLV5616 的输出引脚 KOUT 上， 另一端分两路， 一路用于输出睡眠脑电模拟信号 V1， 另一路连接电容 C1 后接地。 0036 上述的合成睡眠脑电数字信号输入至图中的 D/A 转换器 TLV5616 的 DIN 引脚， D/A 转换器 TLV5616 在中央处理器 1 的控制下把合成睡眠脑电数字信号转换 成模拟信号， 输入至由R1、 C1组成的低通滤波电路4进行滤波， 得到合成睡眠脑电模拟信号 V1。 0037 如图 3 所示， 该采样电路 5 采用一种反馈型的采样 / 保持放大器 LF398， 其具有采 样速率高、 保持电压下降慢和精度高的特点。由于采样 / 保持放大器。
31、 LF398 是电子技术中 常用的器件， 其具体结构及 8 个引脚的连接方式在此不再细述。 0038 上述合成睡眠脑电模拟信号 V1 输入至图 3 的采样电路 5 进行采样， 采样得到脉冲 形式的合成睡眠脑电信号V2。 其中， 控制采样电路5工作的采样脉冲， 由所述的中央处理器 1 产生。采样脉冲的频率和脉冲宽度， 决定脉冲形式的合成睡眠脑电信号 V2 的频率和脉冲 宽度， 从而决定本数字失眠治疗仪产生的用于治疗的医用脉冲信号的频率和占空比， 改变 采样脉冲的频率和脉冲宽度， 即可改变本数字失眠治疗仪输出的医用脉冲信号的频率和占 空比。 0039 该脉冲形式的合成睡眠脑电信号 V2 输入至图 。
32、4 的脉冲放大电路 6 进行放大， 其 中， 该脉冲放大电路 6 上具有一电位器 6， 该电位器 6 为一可调电阻。电位器 R6 的作用是改 变脉冲放大电路 6 的放大倍数， 从而改变输出脉冲的幅度。V2 经脉冲放大电路 6 放大后形 成能够驱动电针 7（或自粘电极片） 产生电刺激的医用脉冲信号， 即图 4 中的 EEG 脉冲， 该 医用脉冲信号的频率、 占空比和幅度均可调。 0040 所述的医用脉冲信号 （即 EEG 脉冲） 加于电针 7（或自粘电极片） 上， 刺激研究证实 对治疗失眠有效的四神聪穴 ； 依据经穴脑相关假说和经穴的低电阻高电容生物物理特 性， 这些刺激电信号会沿着具有电学特性。
33、的经脉导入失眠患者大脑， 以诱导或加强患者大 脑产生睡眠脑电波或加强患者大脑已产生的较微弱的睡眠脑电波， 使患者进入睡眠状态， 达到治疗失眠的目的。 0041 所述控制键盘 8 用于对数字失眠治疗仪进行设置， 如设置输出的医用脉冲信号的 频率、 占空比、 选择用于治疗的睡眠脑电的来源及其他控制参数。LCD 显示器 9 用于显示系 说 明 书 CN 102526875 A 9 7/8 页 10 统设置和数字失眠治疗仪运行状态。控制键盘 8 和 LCD 显示器 9 构成数字失眠治疗仪的人 机界面。 0042 本数字失眠治疗仪， 也可通过多导脑电图采集仪 13， 构成基于脑电生物反馈和针 灸原理的数。
34、字失眠治疗仪治疗失眠系统， 图 5 为其系统框图。在图 5 的系统中， 多导脑电图 采集仪 13 通过多导电极实时采集正在接受治疗的失眠患者的睡眠脑电信号， 这些睡眠脑 电信号经滤波、 放大后利用实时处理提取其中的， 和节律， 根据失眠患者的睡眠脑电 信号中， 和节律的分布情况判断失眠患者的睡眠情况， 实时、 自动调整治疗方案， 从 而构成脑电生物反馈失眠治疗仪。 0043 详述本发明的原理如下 ： 利用多导脑电图采集仪 13 采集睡眠正常人或失眠患者的睡眠脑电信号， 并存储于计 算机的存储设备中 ； 采用小波变换、 傅里叶变换、 数字滤波等现代信号处理技术， 对采集获 得的睡眠脑电信号进行离。
35、线或实时处理， 提取睡眠脑电信号中的 ， 和节律， 并存储于 外部存储器 2 中。 0044 在中央处理器 1 的控制下， 对所提取的， 和节律， 按照人类睡眠规律进行组 合， 形成一种合成的睡眠脑电数字信号 ； 这种合成的睡眠脑电数字信号经D/A转换电路3转 换成模拟信号， 由滤波电路 4 滤波后送采样电路 5 进行采样， 控制采样电路 5 工作的采样脉 冲， 由所述的中央控制器产生。 采样脉冲的频率和脉冲宽度， 决定本数字失眠治疗仪产生的 用于治疗的医用脉冲信号的频率和占空比。经过采样电路 5 采样获得的脉冲形式的合成睡 眠脑电信号经滤波、 放大， 形成能够驱动电针 7（或自粘电极片） 产。
36、生电刺激的医用脉冲信 号。 0045 所述的医用脉冲信号加于电针 7（或自粘电极片） 上， 刺激研究证实对治疗失眠有 效的四神聪穴 ； 依据经穴脑相关假说和经穴的低电阻高电容生物物理特性， 这些刺激电 信号会沿着具有电学特性的经脉导入失眠患者大脑， 以诱导患者大脑产生睡眠脑电波或加 强患者大脑已产生的较微弱的睡眠脑电波， 使患者进入睡眠状态， 并逐步进入深睡眠状态， 达到治疗失眠的目的。 0046 以下是利用本发明之数字失眠治疗仪对动物 （大鼠） 进行实验时显示的结果 ： 已做实验表明， 大鼠下丘脑的背、 外侧核分布着丰富的 5-HT 神经纤维。且戊巴比妥模 型大鼠在发明的数字失眠穴位治疗仪治。
37、疗 14 天后， 经 ELISA 检测结果显示， 实验组大鼠下 丘脑 5-HT 含量有所增加， 而据文献报道， 下丘脑 5-HT 的含量与睡眠质量的好坏呈正相关。 0047 同时， 结合图 6 来看， 与背景技术之普通电针治疗仪相比， 相同的样本量的大鼠 （10 只） ， 在治疗相同时间 （7 天） ， 最后一次治疗后腹腔注射相同剂量的戊巴比妥钠 30mg/ kg， 显示结果如下 ： （1） 背景技术中普通电针治疗仪的最佳疗效睡眠时间为 77. 46 3. 75 分钟。 0048 （2）本发明之数字失眠穴位治疗仪的最佳疗效 （占空比 20%）的睡眠时间为 145.9523.05 分钟。 004。
38、9 由第 （1） 和第 （2） 显示的两组数据表明， 本发明之数字失眠治疗仪较目前的普通 电针治疗仪在治疗失眠上有明显的优势和较好的疗效， 二者之间的差异有统计学意义。因 此通过促进中枢产生与睡眠相关的神经递质 （如 5-HT 等） ， 并使含量明显增加， 从而达到睡 说 明 书 CN 102526875 A 10 8/8 页 11 眠的目这种方法具有很高的实用意义。 0050 综上所述， 本发明的设计重点在于， 该数字失眠治疗仪是由中央处理器、 D/A 转换 器、 滤波电路、 采样电路、 脉冲放大电路、 存储器、 睡眠脑电采集模块、 睡眠节律提取模块和 睡眠节律组合模块以及电针或电极片组合形。
39、成， 对睡眠脑电信号进行采集提取组合 数模转换滤波采样放大， 形成含有睡眠脑电信息的频率、 占空比、 幅度均可调的医用 脉冲信号， 该医用脉冲信号加于针灸针或电极片上， 通过相关穴位 , 将这些具有睡眠脑电 信息的信号导入失眠患者的大脑。籍此， 本发明在促眠机理、 促眠方法和促眠介质等方面， 与传统的方法和专利技术有着本质的不同， 由于所处理的， 和睡眠节律是来源于人 体本身， 经转化为具有睡眠脑电信息的信号后， 其振荡的频率、 幅度与刺激其产生振荡的人 体本身睡眠脑电信号具有一致性， 更易于被人类大脑接受， 引起颅内神经网络的共鸣振荡， 不同频率的交替刺激， 还可促使中枢分泌多种具有特定适宜。
40、频率的神经肽， 并产生 “协同” 作用， 因此， 当该信号一些特定频率 （4Hz） 传导到相应的大脑区域 （如中缝核等） ， 就可刺激 其分泌与睡眠有关的神经肽和递质 （如 5-HT 等） ， 从而达到治疗失眠或改善睡眠质量的作 用。 0051 另外， 通过将采样电路、 脉冲放大电路设置在睡眠节律组合模块和电针或电极片 之间， 该采样电路可改变采样脉冲的频率和脉冲宽度， 从而可改变本数字失眠治疗仪输出 的医用脉冲信号的频率和占空比 ； 并且， 该脉冲放大电路中， 电位器的作用是改变脉冲放大 电路的放大倍数， 从而改变输出脉冲的幅度， 因此， 采样电路和脉冲放大电路结合使医用脉 冲信号的频率、 。
41、占空比和幅度均可调， 有利于针对不同的失眠患者在不同的睡眠状态下提 供不同的医用脉冲信号。 0052 还有， 由于睡眠脑电采集模块是利用多导脑电图采集仪对正在接受治疗的失眠患 者的睡眠脑电信号进行实时采集， 这些睡眠脑电信号经滤波、 放大后利用实时处理提取其 中的， 和节律， 根据失眠患者的睡眠脑电信号中， 和节律的分布情况判断失眠 患者的睡眠情况， 实时、 自动调整治疗方案， 从而构成脑电生物反馈系统， 在对失眠患者治 疗的同时， 还接受治疗的反馈信息， 实时监控治疗效果， 调整治疗方案， 治疗过程更为智能 化。 0053 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明的技术范围作任何限制， 故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、 等同变化与修饰， 均仍 属于本发明技术方案的范围内。 说 明 书 CN 102526875 A 11 1/3 页 12 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102526875 A 12 2/3 页 13 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102526875 A 13 3/3 页 14 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102526875 A 14 。