摘  要： 研究旨在設(shè)計一款實(shí)用便攜、應(yīng)用范圍廣的耳聾耳鳴康復(fù)儀,，在功能上增加了單片機(jī)控制治療強(qiáng)度,，幫助患者恢復(fù)聽力，重獲健康,。根據(jù)穴位的電阻抗特異性,，設(shè)計閾值可調(diào)的探穴電路；設(shè)計波形發(fā)生器產(chǎn)生波形驅(qū)動耳機(jī)發(fā)聲,，實(shí)現(xiàn)頻率,、分貝連續(xù)可調(diào)的純音刺激源，液晶實(shí)時顯示并記錄患者聽閾值,；采用白噪聲治療,，通過三極管基極-集電極齊納擊穿產(chǎn)生白噪聲，強(qiáng)度可調(diào)節(jié),；設(shè)計生物脈沖產(chǎn)生電路,，經(jīng)過倍壓電路升壓，瞬間放電會有類似針灸的感覺,，作用于人體穴位用于治療,；液晶顯示治療強(qiáng)度，按鍵控制電路輸出強(qiáng)度,。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn),，結(jié)果表明，探穴準(zhǔn)確率高達(dá)95%,；純音刺激源頻率和分貝滿足聽閾值檢測的要求,，頻率為20 Hz~20 kHz，分貝為0~90 dB,；生物脈沖刺激強(qiáng)度不超過人體安全電流,、安全電壓。本項(xiàng)目研究的耳聾耳鳴康復(fù)儀操作簡單,、實(shí)用,、便攜,，符合當(dāng)代耳聾耳鳴康復(fù)儀發(fā)展趨勢，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)耳聾耳鳴患者有效的康復(fù)治療提供了良好的幫助,。

　　關(guān)鍵詞： 耳聾耳鳴,；探穴；白噪聲,；生物脈沖,；治療

0 引言

　　隨著生活壓力的增長，環(huán)境污染的加劇,，耳聾耳鳴患者的數(shù)量呈現(xiàn)上漲的趨勢[1],。耳聾耳鳴極大程度地影響著日常生活，會進(jìn)一步導(dǎo)致患者出現(xiàn)心理問題,，給社會造成很大的壓力,。

　　本文依據(jù)人體穴位電阻抗特性，設(shè)計了一款以單片機(jī),、ICL8038,、555芯片為主的耳聾耳鳴康復(fù)儀。本系統(tǒng)設(shè)計包括穴位探測,、聽力損失程度測試,、白噪聲治療、生物脈沖治療,、顯示電路和單片機(jī)外圍電路,。該系統(tǒng)各個模塊互不影響，保證了系統(tǒng)的可行性和有效性,。

1 系統(tǒng)設(shè)計

　　穴位具有感受性,、效應(yīng)性、特異性,，通過穴位的不同刺激方法以及刺激量,，可以達(dá)到對一些疾病的治療[2]。穴位通常是神經(jīng)末梢和血管較少的地方,，具有獨(dú)特的低電阻,、高電容的特性[3]。白噪聲是指功率譜密度在整個頻域內(nèi)均勻分布的噪聲,。所有頻率具有相同能量密度的隨機(jī)噪聲稱為白噪聲,。脈沖對人體有多種治療作用，通過刺激作用,，可促進(jìn)血管擴(kuò)張,，加快血液流動，使細(xì)胞得到充足的養(yǎng)分，改善耳聾耳鳴癥狀[4],。

　　系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示,。本項(xiàng)目通過探穴電路，當(dāng)找到穴位時,，蜂鳴器發(fā)出聲響并且二極管發(fā)光,，對穴位進(jìn)行標(biāo)記，通過聽力損失程度測試,，給予相應(yīng)刺激程度的白噪聲和生物脈沖在標(biāo)記穴位點(diǎn)處進(jìn)行治療,。治療電路反饋給單片機(jī),，控制液晶顯示刺激程度的大小,。

2 硬件設(shè)計

　　2.1 穴位識別

　　555定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的集成器件，性能可靠,，使用靈活方便[5],。探穴電路如圖2所示，包括左邊的探測電路以及右邊的觸發(fā)顯示電路,。當(dāng)探針移動到接近或者觸及穴位時,，因穴位具有低電阻的特性，三極管Q1導(dǎo)通,，RS觸發(fā)器置1,，3腳輸出高電平，Q2導(dǎo)通,，發(fā)光二極管發(fā)光,，蜂鳴器發(fā)出聲音，說明穴位找到了,。在非穴位處,，蜂鳴器不發(fā)出聲響。

　　2.2 聽力損失程度判別

　　圖3為波形發(fā)生電路圖,，通過采用ICL8038制作了精密波形發(fā)生器,，R1和R2兩者相等，使得矩形波占空比為50％,，實(shí)際操作中由于接入電阻不精確,，因此需要加上電位器R3，調(diào)節(jié)兩邊使其相等,。10腳接了3個不同阻值的電容,，開關(guān)控制其所需接入，采用不同的電容可以在低頻率和高頻率時減小失真度,，波形輸出更加穩(wěn)定,。輸出的波形接入放大電路進(jìn)行放大，穩(wěn)壓后驅(qū)動耳機(jī)發(fā)出不同響度的聲音。波形輸入到單片機(jī),，通過單片機(jī),、A/D轉(zhuǎn)換、定時器液晶顯示屏等實(shí)時顯示分貝和頻率,，聽力損失程度得到了判別,。

　　2.3 白噪聲治療

　　白噪聲產(chǎn)生的原理是通過三極管基極-集電極齊納擊穿產(chǎn)生白噪聲。模擬電路（如圖4所示）產(chǎn)生白噪聲方便快捷,。三極管產(chǎn)生白噪聲通過低通巴特沃斯濾波器集成電路,，得到0~300 Hz的白噪聲[6]。TLC14是巴特沃斯低通濾波器單塊集成電路,。濾波器外接時鐘穩(wěn)定,，濾波器截止頻率穩(wěn)定，可以得到想要的頻率帶白噪聲,。

　　2.4 生物脈沖治療

　　NE555振蕩器會產(chǎn)生不同振蕩,，這是一種載波，加上單片機(jī)定時器產(chǎn)生的波形,，會在載波上產(chǎn)生不同的變化,。因?yàn)檎袷庪娐樊a(chǎn)生的電壓較低，無法讓人體感受到明顯的針灸感或者按摩感,，為了讓這種感覺更加明顯,，在輸出端接了倍壓電路，如圖5所示,。倍壓電路使電路電壓升高,，達(dá)到瞬間放電，這種瞬間放電給人體的感覺類似于針灸按摩[7],。振蕩產(chǎn)生的載波和單片機(jī)給的不同波形使刺激分為不同長度和方式,，就達(dá)到了強(qiáng)度和模式不同。

3 軟件設(shè)計

　　聽力損失程度的劃分標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)能聽到聲音的分貝值來判斷,，分貝等于功率比的常用對數(shù)的10倍[8],。單片機(jī)連接ADC0808芯片的START、OE,、ALE管腳,，每次采集都與上一次比較，取出最大值顯示出來,。芯片D0~D7為  8 bit二進(jìn)制數(shù)字量輸出端,，通過單片機(jī)的控制，把P0口得到的電壓數(shù)字量進(jìn)行處理,，得到實(shí)際的電壓值,，流程如圖6所示,。

　　單片機(jī)采用t0計數(shù)器方式，在1 s的定時下對外部脈沖計數(shù),，設(shè)置計數(shù)模式為16位計數(shù)模式,。t1用于定時，產(chǎn)生20 ms的單次溢出中斷時間,，進(jìn)項(xiàng)50次溢出達(dá)到1 s,，之后進(jìn)行外部脈沖讀取，便得到頻率,，流程如圖7所示,。

4 結(jié)果分析

　　4.1 穴位識別率

　　為了檢測探穴電路探查穴位的準(zhǔn)確性，隨機(jī)選取了50名對象進(jìn)行一些特定穴位的探測,，得到檢測結(jié)果如表1所示,。

　　本文研究的探穴電路操作簡單，元器件少,，大部分患者穴位檢出率高達(dá)95％,，穴位的準(zhǔn)確檢出是治療能否有效的關(guān)鍵因數(shù),。

　　4.2 生物電脈沖使用感

　　為了檢測生物脈沖對人體的刺激使用感是否強(qiáng),，隨機(jī)抽取了50名對象（能夠清楚地表達(dá)自我感受），對他們的穴位施加不同強(qiáng)度的生物電脈沖刺激,，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示,。

　　一開始部分實(shí)驗(yàn)對象覺得刺激太強(qiáng)烈，沒有心理準(zhǔn)備,，刺激太突然,，但稍做調(diào)整，適應(yīng)了這個強(qiáng)度之后,，覺得挺舒服,。

　　4.3 聽力損失閾值偏差值

　　常規(guī)純音測聽檢查時加測6 kHz聽閾，對早期聽力損害的檢出具有很好的參考價值,，便于及早采取有效的防治措施[9],。

　　本實(shí)驗(yàn)隨機(jī)抽取了50名對象（雙耳無聽力障礙，表達(dá)能力正常）,，對他們在隔音室和普通環(huán)境中分別進(jìn)行6 kHz純音測聽,，記錄所測得聽閾值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后結(jié)果如表3所示,。

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,，外界環(huán)境因素很大程度上影響著被測者的聽閾值。干擾因素很有可能影響早期聽力損害的檢出,，亦或是對已存在聽力障礙的患者測試結(jié)果不準(zhǔn)確,，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)要求的精確度，進(jìn)而影響患者的治療效果。

5 結(jié)論

　　一般市場上的耳聾耳鳴康復(fù)儀價位比較高,，元器件數(shù)目又較多,，并且治療效果不理想，很難滿足患者的需要,。本文研究的探穴電路操作簡單,，元器件少，穴位的定位也十分準(zhǔn)確,，應(yīng)用穴位神經(jīng)刺激治療耳聾耳鳴,，療效顯著，尤其是病程短,、聽力衰退還不是很明顯者,，療效更加顯著，而且無副作用,。

　　本文設(shè)計的項(xiàng)目更加適合大部分患者群體,，實(shí)用、便攜并且價格低,，易操作,，智能化，可廣泛應(yīng)用于大中小型醫(yī)院以及家庭,，并得到廣泛推廣,，使患者重新過上健康生活。

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