雷骏轩，蔡伟蓝，邓文斐，洪学勤，黄珊铃，明海翔，夏静娴，范志勇，李敏（通信作者）

1 广州中医药大学中医药数理工程研究院 （广东广州 510006）；2 广州中医药大学针灸康复临床医学院 （广东广州 510403）；3 广州中医药大学附属佛山市中医院 （广东佛山 528000）；4 广州中医药大学第二附属医院 （广东广州 510120）

近年来，我国的高血压患病率不断升高[1-2]，做好该病的防治工作非常必要。目前，针对高血压患者，临床以西药治疗为主，但受个体差异的影响，导致很多患者无法得到根治且需终身服药，长期服用降压药物又易引起许多不良反应，给患者带来较重的经济负担[3]，因此，实行“绿色降压”非常重要。从中医角度分析，桥弓穴与胆经、胃经、大肠、小肠及三焦经关系密切，通过对该穴的刺激可以调理上述经脉气血的运行、平衡相关脏腑的阴阳，从而达到育阴潜阳、疏理肝胆、调理脾胃、通调三焦等作用，且能够针对高血压的病因病机起到平肝息风、清脑明目、宁心安神等功效[4]，操作简单便捷，效果良好[5-8]；但是，按摩桥弓穴的力度、频率、次数可能因个人操作而存在偏差导致无法达到理想的效果。基于此，我们设计了一台用于按摩桥弓穴的智能降压仪（国家实用新型专利201822046585.7），现报道如下。

1 结构

1.1 主体结构

该降压仪主要由护枕部、活动调节杆、推桥弓装置及护颈部底座四部分组成（图1～6）。（1）护枕部：分为护枕部上段1和护枕部下段2，降压仪通过护枕部上段1伸出端6贴合在人耳和髎穴处，活动调节杆3作为连接体将护枕部部分与护颈部底座5相结合，以此固定头部，防止装置工作时发生滑脱。（2）活动调节杆：活动调节杆3分为上段8（是半径1 cm、长4 cm的空心圆柱体，其上有孔10～12，3个孔间隔均匀，均为1 cm）和下段9（是半径0.7 cm、长3 cm的空心圆柱体），上段8与护枕部下段2连接，下段9与护颈部底座5连接，在距离下段9顶端0.5 cm处有两端带珠子的杆通过；根据个人颈长，可通过同时固定不锈钢球13，拉动活动调节杆下段9，将不锈钢球13移至孔10，此时活动调节杆3总长为4 cm，以此方式，当不锈钢球13移至所述孔11时，活动调节杆3总长为5 cm，当不锈钢球13移至孔12时，活动调节杆3总长为6 cm。（3）推桥弓装置：推桥弓装置4分为推桥弓装置活动端14、推桥弓装置外壳22、普通直流电机18、马达19、气缸20、按摩珠21、运动槽23、底垫24、拉伸杆25几部分，推桥弓装置活动端14通过连接孔7与护枕部下段2连接，在护枕部下段2的内部有不完全闭合腔17，推桥弓装置活动端14、连接体15与滚动球16为一整体，滚动球16嵌入不完全闭合腔17中，以转动滚动球16带动连接体15和推桥弓装置活动端14的转动，以此准确将装置固定于翳风穴处。（4）护颈部底座：护颈部底座5分为护颈底座外壳26、弹力臂27、电源键29、电源指示灯30、充电口31、护颈底座底垫32几部分，护颈部底座5与推桥弓装置4嵌合为一体，通过活动调节杆下段9与护枕部下段2连接构成降压仪的基本骨架；护颈部底座5中弹力臂27采用弹簧形软壳，可拉伸、压缩及个性化调节护颈部底座5的长度及开合角度，从而最大限度地适应患者颈部的生理结构，提高舒适感；充电口31采用USB接口，护颈部底座5内部中的电芯是装置电源的核心部分，即是装置电源的电量储存器。

降压仪的工作原理：仪器运作由STC89C52单片机控制，充电管理系统将电量信号通过A/D 转换器转化为单片机可接收的数字信号，电量信号经单片机处理后转化为指示灯的颜色信号，当电量不足时，指示灯显示红色，提示需要充电，当电量充足时，指示灯显示绿色，提示充电结束。

1.2 推桥弓装置的内部结构

普通直流电机18上的接触面28与推桥弓装置外壳22内部连接形成一个固定面，普通直流电机18连接气缸20的前端，气缸20侧面连接马达19，气缸20内拉伸杆25连接按摩珠21，按摩珠21上附着柔性压力传感器，以上零件相互连接成为一个整体，构成推桥弓装置。

推桥弓装置的硬件运行过程：将具有易弯曲性、延展性的柔性压力传感器（电容性压力传感器）以胶贴封装方式，贴附在所述按摩珠21的表面，以STC89C52单片机——一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器作为降压仪控制系统的核心；启动电源，在STC89C52单片机的控制下，通过STC89C52内部的定时器T0输出PWM 信号，经由光电耦合器MOC3021的保护，将PWM 信号传入驱动芯片L298，经过一定的电压放大，使电机工作，达到预设转动速度，在STC89C52单片机的控制下，两侧气缸分别以两侧所述直流式电机为圆心，相继做圆周运动；两侧气缸转动的速度设置为4 s/圈，进行轮替运动的间隔时间为2 min，左侧气缸先转右侧气缸后转；在气缸转动的同时，马达19压缩气缸内的空气形成压力能，气缸20将压力能转化为机械能，使拉伸杆25做往复直线运动；通过程序将电容压力传感器感受到1 kg 压力所产生的电容信号设立为目标信号；拉伸杆25在气缸的作用下往外运动，使得按摩珠21接触到皮肤，由按摩珠表面的电容性压力传感器检测到的电容信号，经信号调理电路CAV424芯片将电容信号转换为电压信号，通过A/D 转换器和信号放大一系列信号处理转化为单片机可接收的数字信号，交由单片机处理，当单片机识别到目标信号时，伸缩杆回缩，以此达到舒适的按摩力度；STC89C52单片机结合程序，设置定时功能，推拿总时间为5 min，当达到预定时间时，装置自动停止运作；系统程序由C 语言编程，交由Keil 软件调试，以此形成智能闭环控制系统，既能实现推桥弓装置沿既定轨迹（自翳风穴至缺盆穴）自动循迹功能，又能完成双侧轮替推桥弓运动。总之，推桥弓装置内按摩珠运动轨迹为单向运动，运动顺序为先左侧后右侧，力度为1 N，速度为4 s/圈，运动时间为5 min[8-10]。

图1 降压仪的正面示意图

图2 降压仪的侧面示意图

图3 活动调节杆的内部图

2 使用操作

在使用该降压仪时，患者取坐位，可通过调节活动调节杆3与弹力臂27，将仪器固定在颈部，待确定推桥弓装置准确固定住翳风穴与缺盆穴的位置后，开启电源键，推桥弓装置内的按摩珠会先按摩左侧桥弓穴再按摩右侧，且为单向按摩，待达到预定时间后，装置会自动停止运行。

3 特色与创新

（1）市面上同类产品稀缺，且产品自身特点优劣参半，如半导体治疗仪虽易携带，但激光束可对人体造成不良影响，修正降压仪JX-Ⅶ虽轻巧便携，但需患者手持仪器操作并定位，易出现定位不准确的情况，而本次设计的智能降压仪结构新颖独特，轻巧、便携、安全，运用智能调控，可准确定位穴位，规范按摩力度、方向、时间，降压即时效应与有效率高；（2）传统降压方法多为服用西药，导致很多患者无法得到根治且需终身服药，长期服用降压药物又易引起许多不良反应，给患者带来较重的经济负担，而该降压仪可以通过按摩达到降压的效果，见效迅速，且该降压仪可以联合其他降压方法使用，进一步增强疗效。

图4 护枕与推桥弓装置连接端的结构示意图

图5 推桥弓装置的内部结构图

图6 推桥弓装置的使用图

4 小结

目前，市面上降压仪的种类稀缺，产品自身特点优劣参半，降压效果和持久性有待数据考察，且以中医穴位按摩为理论基础研制的降压仪只占少数，本次设计的智能降压仪在参考现有降压仪优缺点的情况下，着重结合中医穴位按摩理论，尽可能弥补已上市降压仪的不足，以满足患者需求。