基本信息
- 項目名稱：
- 基于超混沌信號的保健理療儀
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品將超混沌理論與傳統(tǒng)中醫(yī)結合在一起并應用到電子理療儀器的設計中，利用超混沌信號代替以往周期性脈沖信號，經功率放大后輸出電信號刺激人體穴位。因超混沌信號具有豐富的動力學特性，不易被肌體所適應，能更好的起到疏經通絡、緩解疲勞、改善使用者身體狀況的作用。 通過改變電理療信號的混沌特性，頻率和幅度，以滿足不同的人不同程度的理療需求。相比于現有電子理療儀，本作品對人體的刺激作用持續(xù)有效，是對現有電子理療儀器創(chuàng)新性的改進。
- 詳細介紹：
- 自1963年Lorenz發(fā)現以他命名的混沌模型以來，混沌動力學在非線性研究領域取得重大發(fā)展?，F在混沌動力學正由數學和物理的基礎理論研究逐步過渡到實際的工程應用領域，并得到了很大發(fā)展。超混沌由于具有兩個正的Lyaponov指數，其運動軌跡更不可預測。 現代電子技術的迅猛發(fā)展給傳統(tǒng)中醫(yī)學也帶來了革命性影響，用電子脈沖信號刺激代替手工針刺、按摩的電子理療儀器便是電子技術與傳統(tǒng)中醫(yī)學的完美結合。 結合國內外現有的電子理療產品和混沌理論的發(fā)展，提出一種基于超混沌信號的保健理療儀。 通過獨立的模擬電路產生超混沌信號，輸出的超混沌信號持續(xù)穩(wěn)定，此設計能夠克服數字混沌系統(tǒng)因有限字長效應會導致混沌特性退化，而在大范圍時間內數字混沌信號亦會存在周期可預測性的問題。 用超混沌信號取代以往周期性脈沖信號，通過輸出超混沌信號刺激人體，因其豐富的動力學特性而不易被人體適應，能更好地緩解疲勞，改善使用者身體狀況。 產生的超混沌信號混沌特性、頻率、幅度均可調，以適用于不同人群不同程度的理療需求。 綜上所述，通過對傳統(tǒng)中醫(yī)學、超混沌理論的運用以及對市場上現有理療產品工作原理的研究，本作品創(chuàng)新性的將超混沌理論與傳統(tǒng)中醫(yī)學結合在一起應用到保健理療設備的設計中，做了很多前瞻性探索，取得的專利如下： 實用新型名稱：超混沌保健理療儀 發(fā)明人：楊南東 羅小華 崔軍 李銳 申請?zhí)枺?00920126668.5
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 本作品的背景與目的： 隨著生活節(jié)奏的加快，越來越多的人處于疲勞、睡眠不好、肌肉酸痛等亞健康狀態(tài)。為解決這類問題，市面上有很多電子理療儀器，相比于藥物調理：電子理療儀有使用方便，無副作用等優(yōu)點而越來越為使用者所青睞?，F有的電子理療產品是用周期性電脈沖對人體進行刺激，一段時間后，肌體會產生適應，理療效果發(fā)生衰減。超混沌信號具有豐富的動力學特性，能從根本上解決這一問題。 本作品的基本思路： 1.利用超混沌信號代替以往周期性脈沖信號 2.運用獨立的模擬電路產生超混沌信號 3.將可控制混沌系統(tǒng)應用到電子保健理療儀器的信號發(fā)生裝置中 關鍵創(chuàng)新點： 1.超混沌理論應用于保健理療儀的設計中 2.超混沌信號的控制與人體個體差異相對應，使理療效果最佳 關鍵技術： 1.超混沌信號的產生 2.對輸出混沌信號混沌特性、頻率、幅度的控制 3.電信號作用于人體的安全性及有效性問題 技術指標： 電源：交流220V 50Hz 功率： ≤15W 工作波形：超混沌與混沌信號 輸出超混信號頻率范圍： 0.1Hz-550Hz 控制信號頻率范圍： 0-1KHz 電極輸出最大能量： ＜300mj 電極有效輸出電壓： 1K歐姆負載最大有效值小于36V
科學性、先進性
- 作品科學性及先進性： 國內外在低頻電子理療方面的研究已廣泛應用于臨床，理療采用的電信號多樣，如正弦波、三角波、方波、梯形波以及各種信號的混合波形等。但是由于輸出波形是周期性重復波形，容易被使用者肌體適應而影響理療效果。國內外有對所述理療儀的改進方案，如美國的雷沙爾.H.李設計的一種混沌治療儀（專利號CN 1217943A），它利用微處理器處理存儲于只讀存儲器芯片內的算法和初始化數據，產生數字混沌信號。因數字混沌系統(tǒng)字長有限，一段時間后，產生的混沌信號混沌特性退化，周期性占主導地位，波形仍然會重復，改進效果不明顯。 而本作品在總結了上述產品的不足后，結合國內外現有的電子理療產品和混沌理論的發(fā)展，提出一種運用模擬電路產生超混沌信號的電子理療儀。從人體對電理療信號的適應性角度出發(fā)，用超混沌信號取代周期性脈沖信號刺激人體穴位，并通過改變電理療信號的混沌特性，頻率和幅度，以滿足不同的人不同程度的理療需求。相比于現有電子理療儀，本作品對人體的刺激作用持續(xù)有效，是對現有產品創(chuàng)新性的改進。
獲獎情況及鑒定結果
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽重慶賽區(qū) 特等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
作品可展示的形式
- 實物現場演示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 使用說明： 1.使用本儀器時，電極應避開心臟部位和皮膚破損部位2.本理療儀不得與人工心肺機等儀器同時使用3.同一對輸出電極應連接在身體的同側4.調節(jié)刺激強度應從小到大，切勿突然增大 技術特點和優(yōu)勢： 1.用超混沌信號代替周期性電脈沖刺激人體 2.電理療信號混沌特性持續(xù)穩(wěn)定，不易被人體適應 3.超混沌信號的混沌特性可控制，頻率、幅度可調 作品適用范圍： 本作品適用于長時間處于疲憊狀態(tài)得不到有效休息的人群以及有神經衰弱、憂郁、失眠等癥狀的病人。 作品推廣前景： 現代中醫(yī)學作為混沌理論應用的最新領域之一，有著無限的發(fā)展?jié)摿Α７治錾鐣】惮F狀：“越來越多的人開始關注健康，但越來越多的人處于亞健康狀態(tài)。”，一旦超混沌保健理療儀通過臨床試驗并取得權威醫(yī)療機構認證，必定會帶來巨大的社會效益和經濟效益。隨著混沌理論在生命科學領域的進一步發(fā)展，混沌理論有望應用到更多的理療設備以及醫(yī)學治療儀器的設計中。
同類課題研究水平概述
- 我們委托教育部科技查新工作站針對本作品的技術要點，通過《中文科技期刊全文數據庫》、《中國科技成果數據庫》、《中國學術會議論文數據庫》、《中國重要報紙全文數據庫》、《中國博碩學位論文數據庫》、《中國科技論文在線》、《萬方數據庫》，Internet對該項目進行了近10—25年的國內文獻檢索。在檢索文獻范圍內，檢索并篩選出相關文獻5篇 科技工作站的分析結果如下： 文獻[1] 燕山大學的洪文學等人設計的一種基于混沌信號發(fā)生技術的雙路耳穴眼腦立清治療儀。其特征是：通過單片機程序控制和極為精簡的硬件平臺，產生與針灸臨床常用針法相對應的、不同頻率、不同相位、不同幅值的電脈沖信號，并附加一定變化范圍的混沌信號，可以有效的達到目前人工針灸現有的水平，并能有效地解決人體適應性的問題。 文獻[2] 廣東省汕頭市的黃鴻飛設計的一種混沌激光保健醫(yī)療儀，根據混沌學理論、光子的生物效應，以及中華傳統(tǒng)醫(yī)學的經絡學說和生物控制論等研究而成的儀器。 文獻[3] 福建正普生物工程研究所的徐慎初等人設計的一種保健裝置，尤其是一種應用混沌波電流刺激的保健裝置。設有混沌信號電路、輸出控制開關電路、過流控制電路、輸出裝置和穩(wěn)壓電源。本發(fā)明可成為防治神經類精神類疾病的輔助手段。 文獻[4] 廣東省汕頭市的黃鴻飛設計的一種混沌光子醫(yī)療和生物種子優(yōu)質化處理的一種混沌光子多用途裝置，本發(fā)明根據混沌學理論、光子的生物效應，以及中華傳統(tǒng)醫(yī)學的經絡學說和生物控制論等研究而成的裝置。本發(fā)明不僅對人體的保健醫(yī)療、延年益壽等方面有顯著的效果。 文獻[5] 福建正普生物工程研究所的徐慎初等人設計的一種理療裝置。設有混沌信號電路、輸出控制電路、定時控制電路、輸出裝置和穩(wěn)壓電源。已證實經顱混沌電信號刺激對美解眠誘導的大鼠癲癇發(fā)作有效，臨床病例的發(fā)作頻率和發(fā)作嚴重度有明顯的降低，且耐受性良好。 經以上相關文獻的分析，并結合委托查新項目的研究的主要技術要點，本項目查新結論如下： （一） 據檢索的相關文獻表明，國內文獻報道了基于混沌信號的保健理療儀的設計（文獻[1]~[5]）。但未見.超混沌信號應用于保健理療儀設計的報道。 （二）未見超混沌保健理療儀輸出的超混沌信號的類型（混沌、超混沌）、頻率、幅度可調的報道。
