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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于超混沌信號(hào)的保健理療儀
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品將超混沌理論與傳統(tǒng)中醫(yī)結(jié)合在一起并應(yīng)用到電子理療儀器的設(shè)計(jì)中，利用超混沌信號(hào)代替以往周期性脈沖信號(hào)，經(jīng)功率放大后輸出電信號(hào)刺激人體穴位。因超混沌信號(hào)具有豐富的動(dòng)力學(xué)特性，不易被肌體所適應(yīng)，能更好的起到疏經(jīng)通絡(luò)、緩解疲勞、改善使用者身體狀況的作用。 通過(guò)改變電理療信號(hào)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(xiàn)有電子理療儀，本作品對(duì)人體的刺激作用持續(xù)有效，是對(duì)現(xiàn)有電子理療儀器創(chuàng)新性的改進(jìn)。
- 詳細(xì)介紹：
- 自1963年Lorenz發(fā)現(xiàn)以他命名的混沌模型以來(lái)，混沌動(dòng)力學(xué)在非線性研究領(lǐng)域取得重大發(fā)展。現(xiàn)在混沌動(dòng)力學(xué)正由數(shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ)理論研究逐步過(guò)渡到實(shí)際的工程應(yīng)用領(lǐng)域，并得到了很大發(fā)展。超混沌由于具有兩個(gè)正的Lyaponov指數(shù)，其運(yùn)動(dòng)軌跡更不可預(yù)測(cè)。 現(xiàn)代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展給傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)也帶來(lái)了革命性影響，用電子脈沖信號(hào)刺激代替手工針刺、按摩的電子理療儀器便是電子技術(shù)與傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)的完美結(jié)合。 結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的電子理療產(chǎn)品和混沌理論的發(fā)展，提出一種基于超混沌信號(hào)的保健理療儀。 通過(guò)獨(dú)立的模擬電路產(chǎn)生超混沌信號(hào)，輸出的超混沌信號(hào)持續(xù)穩(wěn)定，此設(shè)計(jì)能夠克服數(shù)字混沌系統(tǒng)因有限字長(zhǎng)效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致混沌特性退化，而在大范圍時(shí)間內(nèi)數(shù)字混沌信號(hào)亦會(huì)存在周期可預(yù)測(cè)性的問(wèn)題。 用超混沌信號(hào)取代以往周期性脈沖信號(hào)，通過(guò)輸出超混沌信號(hào)刺激人體，因其豐富的動(dòng)力學(xué)特性而不易被人體適應(yīng)，能更好地緩解疲勞，改善使用者身體狀況。 產(chǎn)生的超混沌信號(hào)混沌特性、頻率、幅度均可調(diào)，以適用于不同人群不同程度的理療需求。 綜上所述，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)、超混沌理論的運(yùn)用以及對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有理療產(chǎn)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(xué)結(jié)合在一起應(yīng)用到保健理療設(shè)備的設(shè)計(jì)中，做了很多前瞻性探索，取得的專利如下： 實(shí)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(qǐng)?zhí)枺?00920126668.5
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品的背景與目的： 隨著生活節(jié)奏的加快，越來(lái)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(wèn)題，市面上有很多電子理療儀器，相比于藥物調(diào)理：電子理療儀有使用方便，無(wú)副作用等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越為使用者所青睞。現(xiàn)有的電子理療產(chǎn)品是用周期性電脈沖對(duì)人體進(jìn)行刺激，一段時(shí)間后，肌體會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)，理療效果發(fā)生衰減。超混沌信號(hào)具有豐富的動(dòng)力學(xué)特性，能從根本上解決這一問(wèn)題。 本作品的基本思路： 1.利用超混沌信號(hào)代替以往周期性脈沖信號(hào) 2.運(yùn)用獨(dú)立的模擬電路產(chǎn)生超混沌信號(hào) 3.將可控制混沌系統(tǒng)應(yīng)用到電子保健理療儀器的信號(hào)發(fā)生裝置中 關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)： 1.超混沌理論應(yīng)用于保健理療儀的設(shè)計(jì)中 2.超混沌信號(hào)的控制與人體個(gè)體差異相對(duì)應(yīng)，使理療效果最佳 關(guān)鍵技術(shù)： 1.超混沌信號(hào)的產(chǎn)生 2.對(duì)輸出混沌信號(hào)混沌特性、頻率、幅度的控制 3.電信號(hào)作用于人體的安全性及有效性問(wèn)題 技術(shù)指標(biāo)： 電源：交流220V 50Hz 功率： ≤15W 工作波形：超混沌與混沌信號(hào) 輸出超混信號(hào)頻率范圍： 0.1Hz-550Hz 控制信號(hào)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(fù)載最大有效值小于36V
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 作品科學(xué)性及先進(jìn)性： 國(guó)內(nèi)外在低頻電子理療方面的研究已廣泛應(yīng)用于臨床，理療采用的電信號(hào)多樣，如正弦波、三角波、方波、梯形波以及各種信號(hào)的混合波形等。但是由于輸出波形是周期性重復(fù)波形，容易被使用者肌體適應(yīng)而影響理療效果。國(guó)內(nèi)外有對(duì)所述理療儀的改進(jìn)方案，如美國(guó)的雷沙爾.H.李設(shè)計(jì)的一種混沌治療儀（專利號(hào)CN 1217943A），它利用微處理器處理存儲(chǔ)于只讀存儲(chǔ)器芯片內(nèi)的算法和初始化數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)字混沌信號(hào)。因數(shù)字混沌系統(tǒng)字長(zhǎng)有限，一段時(shí)間后，產(chǎn)生的混沌信號(hào)混沌特性退化，周期性占主導(dǎo)地位，波形仍然會(huì)重復(fù)，改進(jìn)效果不明顯。 而本作品在總結(jié)了上述產(chǎn)品的不足后，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的電子理療產(chǎn)品和混沌理論的發(fā)展，提出一種運(yùn)用模擬電路產(chǎn)生超混沌信號(hào)的電子理療儀。從人體對(duì)電理療信號(hào)的適應(yīng)性角度出發(fā)，用超混沌信號(hào)取代周期性脈沖信號(hào)刺激人體穴位，并通過(guò)改變電理療信號(hào)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(xiàn)有電子理療儀，本作品對(duì)人體的刺激作用持續(xù)有效，是對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品創(chuàng)新性的改進(jìn)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽重慶賽區(qū) 特等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
作品可展示的形式
- 實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明： 1.使用本儀器時(shí)，電極應(yīng)避開(kāi)心臟部位和皮膚破損部位2.本理療儀不得與人工心肺機(jī)等儀器同時(shí)使用3.同一對(duì)輸出電極應(yīng)連接在身體的同側(cè)4.調(diào)節(jié)刺激強(qiáng)度應(yīng)從小到大，切勿突然增大 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 1.用超混沌信號(hào)代替周期性電脈沖刺激人體 2.電理療信號(hào)混沌特性持續(xù)穩(wěn)定，不易被人體適應(yīng) 3.超混沌信號(hào)的混沌特性可控制，頻率、幅度可調(diào) 作品適用范圍： 本作品適用于長(zhǎng)時(shí)間處于疲憊狀態(tài)得不到有效休息的人群以及有神經(jīng)衰弱、憂郁、失眠等癥狀的病人。 作品推廣前景： 現(xiàn)代中醫(yī)學(xué)作為混沌理論應(yīng)用的最新領(lǐng)域之一，有著無(wú)限的發(fā)展?jié)摿Α７治錾鐣?huì)健康現(xiàn)狀：“越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注健康，但越來(lái)越多的人處于亞健康狀態(tài)。”，一旦超混沌保健理療儀通過(guò)臨床試驗(yàn)并取得權(quán)威醫(yī)療機(jī)構(gòu)認(rèn)證，必定會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著混沌理論在生命科學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，混沌理論有望應(yīng)用到更多的理療設(shè)備以及醫(yī)學(xué)治療儀器的設(shè)計(jì)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(duì)本作品的技術(shù)要點(diǎn)，通過(guò)《中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)科技成果數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)博碩學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)科技論文在線》、《萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)》，Internet對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了近10—25年的國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)檢索。在檢索文獻(xiàn)范圍內(nèi)，檢索并篩選出相關(guān)文獻(xiàn)5篇 科技工作站的分析結(jié)果如下： 文獻(xiàn)[1] 燕山大學(xué)的洪文學(xué)等人設(shè)計(jì)的一種基于混沌信號(hào)發(fā)生技術(shù)的雙路耳穴眼腦立清治療儀。其特征是：通過(guò)單片機(jī)程序控制和極為精簡(jiǎn)的硬件平臺(tái)，產(chǎn)生與針灸臨床常用針?lè)ㄏ鄬?duì)應(yīng)的、不同頻率、不同相位、不同幅值的電脈沖信號(hào)，并附加一定變化范圍的混沌信號(hào)，可以有效的達(dá)到目前人工針灸現(xiàn)有的水平，并能有效地解決人體適應(yīng)性的問(wèn)題。 文獻(xiàn)[2] 廣東省汕頭市的黃鴻飛設(shè)計(jì)的一種混沌激光保健醫(yī)療儀，根據(jù)混沌學(xué)理論、光子的生物效應(yīng)，以及中華傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的經(jīng)絡(luò)學(xué)說(shuō)和生物控制論等研究而成的儀器。 文獻(xiàn)[3] 福建正普生物工程研究所的徐慎初等人設(shè)計(jì)的一種保健裝置，尤其是一種應(yīng)用混沌波電流刺激的保健裝置。設(shè)有混沌信號(hào)電路、輸出控制開(kāi)關(guān)電路、過(guò)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(jīng)類精神類疾病的輔助手段。 文獻(xiàn)[4] 廣東省汕頭市的黃鴻飛設(shè)計(jì)的一種混沌光子醫(yī)療和生物種子優(yōu)質(zhì)化處理的一種混沌光子多用途裝置，本發(fā)明根據(jù)混沌學(xué)理論、光子的生物效應(yīng)，以及中華傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的經(jīng)絡(luò)學(xué)說(shuō)和生物控制論等研究而成的裝置。本發(fā)明不僅對(duì)人體的保健醫(yī)療、延年益壽等方面有顯著的效果。 文獻(xiàn)[5] 福建正普生物工程研究所的徐慎初等人設(shè)計(jì)的一種理療裝置。設(shè)有混沌信號(hào)電路、輸出控制電路、定時(shí)控制電路、輸出裝置和穩(wěn)壓電源。已證實(shí)經(jīng)顱混沌電信號(hào)刺激對(duì)美解眠誘導(dǎo)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(yán)重度有明顯的降低，且耐受性良好。 經(jīng)以上相關(guān)文獻(xiàn)的分析，并結(jié)合委托查新項(xiàng)目的研究的主要技術(shù)要點(diǎn)，本項(xiàng)目查新結(jié)論如下： （一） 據(jù)檢索的相關(guān)文獻(xiàn)表明，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道了基于混沌信號(hào)的保健理療儀的設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)[1]~[5]）。但未見(jiàn).超混沌信號(hào)應(yīng)用于保健理療儀設(shè)計(jì)的報(bào)道。 （二）未見(jiàn)超混沌保健理療儀輸出的超混沌信號(hào)的類型（混沌、超混沌）、頻率、幅度可調(diào)的報(bào)道。
