闭回路刺激装置及其刺激方法技术领域
本发明涉及一种刺激装置，尤其涉及一种闭回路刺激装置及其刺激方
法。
背景技术
经皮电刺激(Tran-coetaneous Electrical Never Stimulation，以下简称
TENS)是利用低周波输出脉冲电流而达到舒缓酸痛或加强血液循环效果。
一般而言，经皮电刺激器可发出不同频率和强度的低压电脉冲，其与皮肤
的接触面可放在穴位或需要纾解酸痛或增加血液循环的地方。
现有的电刺激技术通常必须借助使用者的经验在进行电刺激时主观
地判断接收电刺激的对象的生理状态是否已达到纾解的效果，由于此种方
式会因个人的主观感受不同，而无法精确地得知电刺激的位置、强度以及
频率…等等是否恰当。
发明内容
本发明提供一种闭回路刺激装置及其刺激方法，可精确地得知接收刺
激信号的使用者的生理状态变化。
本发明的闭回路刺激装置包括电极单元、刺激单元、心电图信号产生
单元、存储单元以及控制单元。其中电极单元贴附于使用者的皮肤表面，
以接收来自皮肤表面的电信号。刺激单元耦接电极单元，通过电极单元输
出刺激信号。心电图信号产生单元耦接电极单元，转换电信号而产生心电
图信号。存储单元耦接心电图信号产生单元，存储使用者的心电图历史数
据。控制单元耦接心电图信号产生单元、存储单元以及刺激单元，依据心
电图信号相对于心电图历史数据的变化控制刺激单元产生刺激信号。
在本发明的一实施例中，上述的心电图历史数据包括通过电极单元开
始接收电信号起一段预设期间内的心电图信号数据。
在本发明的一实施例中，上述的存储单元还存储使用者的生物特征数
据，控制单元还依据生物特征数据控制刺激单元产生刺激信号。
在本发明的一实施例中，上述的控制单元还控制刺激单元调整刺激信
号的频率及强度。
在本发明的一实施例中，上述的存储单元存储对应多个预设精神状态
的多个刺激模式，控制单元还依据心电图信号判断使用者所对应的预设精
神状态，并依据使用者所对应的预设精神状态选择对应的刺激模式控制刺
激单元产生刺激信号。
本发明的闭回路刺激装置的刺激方法包括下列步骤。通过电极单元接
收来自使用者的皮肤表面的电信号。转换电信号而产生心电图信号。依据
心电图信号与使用者的心电图历史数据产生刺激信号。
在本发明的一实施例中，上述的心电图历史数据包括通过电极单元开
始接收电信号起一段预设期间内的心电图信号数据。
在本发明的一实施例中，上述的闭回路刺激装置的刺激方法还包括，
依据使用者的生物特征数据产生刺激信号。
在本发明的一实施例中，上述的闭回路刺激装置的刺激方法，产生刺
激信号的步骤包括，调整刺激信号的频率及强度。
在本发明的一实施例中，上述的闭回路刺激装置的刺激方法，包括下
列步骤。依据心电图信号判断使用者的精神状态。依据使用者的精神状态
选择对应的刺激模式产生刺激信号。
基于上述，本发明的实施例依据使用者的心电图信号判断接收刺激信
号的使用者的生理状态变化，并依据心电图信号相对于使用者的心电图历
史数据的变化来产生刺激信号，以依据使用者的生理状态变化精确地产生
刺激信号。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配
合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的实施例的一种闭回路刺激装置的示意图；
图2是本发明的实施例的一种闭回路刺激装置的刺激方法的流程示意
图；
图3是本发明的另一实施例的一种闭回路刺激装置的刺激方法的流程
示意图。
附图标记说明：
100：闭回路刺激装置；
102：电极单元；
104：刺激单元；
106：心电图信号产生单元；
108：存储单元；
110：控制单元；
SM1：刺激信号；
S1：心电图信号；
S202～S206、S302～S306：闭回路刺激装置的刺激方法步骤。
具体实施方式
图1是本发明的实施例的一种闭回路刺激装置的示意图，请参照图1。
闭回路刺激装置100包括电极单元102、刺激单元104、心电图信号产生
单元106、存储单元108以及控制单元110，其中刺激单元104耦接电极
单元102，心电图信号产生单元106耦接电极单元102与存储单元108，
控制单元110耦接刺激单元104、心电图信号产生单元106以及存储单元
108。电极单元102可例如包括两个电极贴片，贴附于使用者的皮肤表面，
以接收来自皮肤表面的电信号。刺激单元104可通过电极单元102输出刺
激信号SM1，以对使用者进行刺激，刺激信号SM1可例如为电流脉冲信
号。心电图信号产生单元106可将电信号转换为心电图信号S1。存储单元
108可存储闭回路刺激装置100的使用者的心电图历史数据，也即接收刺
激信号SM1的使用者的心电图历史数据。控制单元110则可依据心电图
信号S1相对于心电图历史数据的变化控制刺激单元104产生刺激信号
SM1，以依据使用者的生理状态变化精确地产生刺激信号。
其中，心电图历史数据可例如为使用者前次或是更之前使用闭回路刺
激装置100时存储单元108所存储的使用者的心电图信号数据，例如存储
之前使用者使用闭回路刺激装置100时刺激信号SM1的强度与频率以及
对应的心电图信号S1的数据。也或是，存储单元108也可存储使用者第
一次使用闭回路刺激装置100时，电极单元102开始接收电信号起一段预
设期间内的心电图信号数据，并将其作为心电图历史数据。如此依据心电
图信号S1相对于心电图历史数据的变化控制刺激单元104产生刺激信号
SM1，可依据生理条件以及生理状态不同的使用者提供对应刺激信号
SM1，以达到客制化闭回路刺激装置100的效果。例如依据心电图信号S1
相对于心电图历史数据的变化提供具有适合使用者的频率与强度的刺激
信号SM1，以提高刺激使用者的效率，避免刺激信号SM1的强度太弱或
太强，也或是频率太高或太低。
在部分实施例中，存储单元108还可存储使用者的生物特征数据，例
如使用者的身高、体重、年龄、性别、体脂率、病史…等等，控制单元110
除了依据上述心电图历史数据来控制刺激单元104产生刺激信号SM1外，
还可依据生物特征数据控制刺激单元104产生刺激信号SM1，以更进一步
产生适合使用者的刺激信号SM1。
此外，存储单元108还可存储对应多个预设精神状态的多个刺激模式，
预设精神状态可例如为兴奋、紧张、放松、忧郁、烦躁、稳定…等等。控
制单元110可依据心电图信号S1分析交感身经与副交感神经的活跃度，
进而判断使用者目前的精神状态，并据以选择对应的刺激模式控制刺激单
元104输出刺激信号SM1。如此依据心电图信号S1分析交感身经与副交
感神经的活跃度，进而判断使用者目前的精神状态可让使用者明确地掌握
刺激信号SM1对使用者生理状态的影响，而不落于主观的判断。而依据
使用者的精神状态提供刺激信号SM1则可提供适合使用者的刺激信号
SM1，让闭回路刺激装置100的使用更有效率。值得注意的是，心电图信
号S1除了可用以判断使用者的精神状态外，还可包括许多使用者的生理
状态资讯，例如心跳频率、强度、心跳变异率…等等，皆可用以作为调整
刺激信号SM1的依据，而不仅限定于上述使用者的精神状态。
图2是本发明的实施例的一种闭回路刺激装置的刺激方法的流程示意
图，请参照图2。由上述实施例可知，闭回路刺激装置的刺激方法可包括
下列步骤。首先，通过电极单元接收来自使用者的皮肤表面的电信号(步骤
S202)，其中电极单元可例如包括两个电极贴片。接着，转换电信号而产
生心电图信号(步骤S204)。然后再依据心电图信号相对于使用者的心电图
历史数据的变化产生刺激信号(步骤S206)，例如可依据心电图信号相对于
心电图历史数据的变化调整刺激信号的频率及强度。其中心电图历史数据
可例如为使用者前次或是更之前使用闭回路刺激装置时的心电图信号数
据，心电图信号数据可例如为之前使用者使用闭回路刺激装置时刺激信号
的强度与频率以及对应的心电图信号。也或是，心电图历史数据也可例如
为使用者第一次使用闭回路刺激装置时，电极单元开始接收电信号起一段
预设期间内的心电图信号数据。此外，在部分实施例中，在步骤S206中
还可进一步依据使用者的生物特征数据(例如使用者的身高、体重、年龄、
性别、体脂率、病史…等等)产生刺激信号，以产生适合使用者的刺激信号。
图3是本发明的另一实施例的一种闭回路刺激装置的刺激方法的流程
示意图，请参照图3。在本实施例中，可在步骤S204后先依据心电图信号
判断使用者的精神状态(步骤S302)，然后再依据使用者的精神状态选择对
应的刺激模式(步骤S304)，最后再依据所选择的刺激模式以及使用者的精
神状态产生刺激信号(步骤S306)。如此依据心电图信号相对于心电图历史
数据的变化以及使用者的精神状态来产生刺激信号可提高闭回路刺激装
置的的使用效率。
综上所述，本发明的实施例依据使用者的心电图信号判断接收刺激信
号的使用者的生理状态变化，并依据心电图信号相对于使用者的心电图历
史数据的变化来产生刺激信号，以依据使用者的生理状态变化精确地产生
刺激信号。在部分实施例中，还可依据使用者的精神状态来产生刺激信号，
以进一步提高闭回路刺激装置的的使用效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对
其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通
技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，
或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并
不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。