基于1/f波动的便携式多功能治疗仪的研究与设计
发布时间：2022-10-04 19:26
现如今,随着生活压力增大以及环境恶化等因素,亚健康人群比例不断增加,从而使得健康理疗设备引起人们广泛关注。这些理疗设备在促进人体血液循环,疲劳缓解,镇静镇痛等方面具有积极作用。但目前理疗产品设计存在大量问题,主要体现为:功能性单一,易用性弱,参数设计不合理,用户舒适度差等。因此,本文基于1/f波动理论,采用STM32F103系列芯片作为微处理器,设计了一款功能丰富且易携带的治疗装置,此装置主要集成了体感音乐振动、TDP电磁理疗以及生物电刺激三大功能,并采用按键和LCD显示屏实现人机交互。首先,本文通过对1/f波动理论分析,得出人的大脑活动符合1/f波动规律,同时具有该规律的活动带给人一种和谐舒适感,确定1/f波动作为各功能参数设计的基础理论;同时结合生物医学和电子信息技术详细阐述各功能模块治疗机理。其次,本文通过以下三个方面完成装置系统设计。硬件电路设计方面,主要包括:振动器驱动,RC测温及温度控制,信号滤波,Boost变换器,脉冲信号调理,过流保护,主控模块,人机交互的电路设计以及PCB板制作等。软件设计方面,主要包括:采用MATLAB筛选符合1/f特征的音乐信号,设计低通滤波器滤出...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究内容及结构安排
1.3.1 研究内容
1.3.2 结构安排
第2章 治疗仪理论研究及系统方案设计
2.1 1/f波动理论
2.2 各功能模块治疗机理分析
2.2.1 体感音乐治疗原理
2.2.2 TDP电磁理疗原理
2.2.3 生物电刺激治疗机理
2.3 系统总体方案设计
2.3.1 设计方案
2.3.2 设计指标
2.4 本章小结
第3章 多功能治疗仪硬件系统设计
3.1 硬件体系整体设计
3.1.1 主控模块设计
3.1.2 系统外围电路设计
3.2 电源管理模块设计
3.3 体感音乐振动模块
3.4 测温技术及加热系统设计
3.4.1 RC测温原理
3.4.2 测温及加热电路实现
3.5 生物电刺激硬件系统设计
3.5.1 升压电路设计
3.5.2 信号调理及反馈电路
3.6 液晶显示模块
3.7 本章小结
第4章 治疗仪各功能参数设计及软件实现
4.1 音乐信号处理
4.2 TDP理疗参数设计
4.3 生物电刺激参数研究与设计
4.3.1 波型与波频
4.3.2 脉冲强度与脉冲宽度
4.3.3 电刺激参数产生方法
4.3.4 脉冲信号输出程序设计
4.4 系统总体软件设计
4.5 本章小结
第5章 系统测试及结果分析
5.1 装置研制
5.2 系统性能测试及分析
5.2.1 加热系统测试
5.2.2 生物电刺激测试及结果分析
5.3 舒适度评估与结果分析
5.3.1 语义分析与方差分析概念
5.3.2 舒适度评估及分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]深部热疗对放射性肺炎预防作用的临床研究[J]. 高玉华,杨育梁,唐楠,陈婧,王海燕,潘岩,李冬杰,马少林,王艳丽,李润浦,张旭宇,李冬雷,李凤彩. 现代肿瘤医学. 2018(01)
[2]“互联网+”时代下健康理疗产品创新设计趋势研究[J]. 傅晓云,胡茜茜,朱意灏. 包装工程. 2017(22)
[3]鼻炎热疗仪治疗小儿鼻炎鼻窦炎的疗效观察[J]. 高颖. 中国医疗器械信息. 2017(21)
[4]不同频率和波宽组合电刺激对健康大鼠痛阈变化的研究[J]. 周杰,庄晟坚,龚杰,吴媛媛,房军帆,邵晓梅,方剑乔. 浙江中医杂志. 2017(10)
[5]相关变量随机数序列产生方法[J]. 马续波,刘佳艺,徐佳意,鲁凡,陈义学. 物理学报. 2017(16)
[6]中频电疗仪相关医疗器械不良事件的国内文献分析[J]. 杨飞,钟蕾,刘东红. 中华物理医学与康复杂志. 2017 (07)
[7]不同频率电针刺激缓解大鼠痛情绪的行为观察[J]. 秦国华,马洋,赵欣,王志华,贾欣,代洁琼,陈建鸣,张策,张宇. 中国医学创新. 2017(14)
[8]中国健康产业国际化的思考——以中华养生文化及中医药产业国际化为分析视角[J]. 郭德君. 社会科学. 2016(08)
[9]热疗加化疗治疗晚期胃癌疼痛的临床应用价值[J]. 王浩,赵雄,朱静. 吉林医学. 2016(06)
[10]自然界信号的1/f特征和感觉神经系统响应特性[J]. 范博强,何裕嘉,于玉国. 中国科学:生命科学. 2016(04)
硕士论文
[1]便携式经颅直流电刺激系统设计与实现[D]. 赵爱玲.电子科技大学 2017
[2]基于用户为中心的家庭医疗保健产品开发[D]. 林齐超.华南理工大学 2016
[3]嵌入式中频电疗仪设计与关键技术研究[D]. 郑楷.北京工业大学 2016
[4]体感音乐治疗生理信息反馈智能系统研究[D]. 魏静.西安工业大学 2016
[5]青年理疗产品的创新设计研究[D]. 祁琪.北京理工大学 2015
[6]基于ARM的智能温度控制器的设计与研究[D]. 蔡恩丰.宁波大学 2014
[7]基于ARM的新型智能电针治疗仪的研制与疗效评估[D]. 毕圣昭.南昌大学 2014
[8]基于电磁理疗技术的保健服务产品设计研究[D]. 顼伟.浙江大学 2014
本文编号：3685623
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究内容及结构安排
1.3.1 研究内容
1.3.2 结构安排
第2章 治疗仪理论研究及系统方案设计
2.1 1/f波动理论
2.2 各功能模块治疗机理分析
2.2.1 体感音乐治疗原理
2.2.2 TDP电磁理疗原理
2.2.3 生物电刺激治疗机理
2.3 系统总体方案设计
2.3.1 设计方案
2.3.2 设计指标
2.4 本章小结
第3章 多功能治疗仪硬件系统设计
3.1 硬件体系整体设计
3.1.1 主控模块设计
3.1.2 系统外围电路设计
3.2 电源管理模块设计
3.3 体感音乐振动模块
3.4 测温技术及加热系统设计
3.4.1 RC测温原理
3.4.2 测温及加热电路实现
3.5 生物电刺激硬件系统设计
3.5.1 升压电路设计
3.5.2 信号调理及反馈电路
3.6 液晶显示模块
3.7 本章小结
第4章 治疗仪各功能参数设计及软件实现
4.1 音乐信号处理
4.2 TDP理疗参数设计
4.3 生物电刺激参数研究与设计
4.3.1 波型与波频
4.3.2 脉冲强度与脉冲宽度
4.3.3 电刺激参数产生方法
4.3.4 脉冲信号输出程序设计
4.4 系统总体软件设计
4.5 本章小结
第5章 系统测试及结果分析
5.1 装置研制
5.2 系统性能测试及分析
5.2.1 加热系统测试
5.2.2 生物电刺激测试及结果分析
5.3 舒适度评估与结果分析
5.3.1 语义分析与方差分析概念
5.3.2 舒适度评估及分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]深部热疗对放射性肺炎预防作用的临床研究[J]. 高玉华,杨育梁,唐楠,陈婧,王海燕,潘岩,李冬杰,马少林,王艳丽,李润浦,张旭宇,李冬雷,李凤彩. 现代肿瘤医学. 2018(01)
[2]“互联网+”时代下健康理疗产品创新设计趋势研究[J]. 傅晓云,胡茜茜,朱意灏. 包装工程. 2017(22)
[3]鼻炎热疗仪治疗小儿鼻炎鼻窦炎的疗效观察[J]. 高颖. 中国医疗器械信息. 2017(21)
[4]不同频率和波宽组合电刺激对健康大鼠痛阈变化的研究[J]. 周杰,庄晟坚,龚杰,吴媛媛,房军帆,邵晓梅,方剑乔. 浙江中医杂志. 2017(10)
[5]相关变量随机数序列产生方法[J]. 马续波,刘佳艺,徐佳意,鲁凡,陈义学. 物理学报. 2017(16)
[6]中频电疗仪相关医疗器械不良事件的国内文献分析[J]. 杨飞,钟蕾,刘东红. 中华物理医学与康复杂志. 2017 (07)
[7]不同频率电针刺激缓解大鼠痛情绪的行为观察[J]. 秦国华,马洋,赵欣,王志华,贾欣,代洁琼,陈建鸣,张策,张宇. 中国医学创新. 2017(14)
[8]中国健康产业国际化的思考——以中华养生文化及中医药产业国际化为分析视角[J]. 郭德君. 社会科学. 2016(08)
[9]热疗加化疗治疗晚期胃癌疼痛的临床应用价值[J]. 王浩,赵雄,朱静. 吉林医学. 2016(06)
[10]自然界信号的1/f特征和感觉神经系统响应特性[J]. 范博强,何裕嘉,于玉国. 中国科学:生命科学. 2016(04)
硕士论文
[1]便携式经颅直流电刺激系统设计与实现[D]. 赵爱玲.电子科技大学 2017
[2]基于用户为中心的家庭医疗保健产品开发[D]. 林齐超.华南理工大学 2016
[3]嵌入式中频电疗仪设计与关键技术研究[D]. 郑楷.北京工业大学 2016
[4]体感音乐治疗生理信息反馈智能系统研究[D]. 魏静.西安工业大学 2016
[5]青年理疗产品的创新设计研究[D]. 祁琪.北京理工大学 2015
[6]基于ARM的智能温度控制器的设计与研究[D]. 蔡恩丰.宁波大学 2014
[7]基于ARM的新型智能电针治疗仪的研制与疗效评估[D]. 毕圣昭.南昌大学 2014
[8]基于电磁理疗技术的保健服务产品设计研究[D]. 顼伟.浙江大学 2014
本文编号：3685623
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