>[0031] 輸出包絡(luò)調(diào)制脈沖控制模塊11是包絡(luò)調(diào)制控制核心，其輸出的數(shù)字控制量用于 控制恒壓/恒流脈沖輸出電路12中的模擬開關(guān)，改變電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)而選擇恒壓/恒流輸出； 其輸出的模擬控制量，為數(shù)/模轉(zhuǎn)換輸出，用于控制一次電刺激脈沖輸出幅度；其獲得的電 路反饋量用于輸出反饋控制調(diào)節(jié)，確保輸出的脈沖信號和控制輸出一致。
[0032] 輸出包絡(luò)調(diào)制脈沖控制模塊11中的控制方法完成了對輸出電脈沖信號的包絡(luò)調(diào) 制。
[0033] 使用非方波包絡(luò)調(diào)制時，當(dāng)設(shè)定包絡(luò)頻率為1，波形參數(shù)4、4、4、4、f、考 、苧，包絡(luò)對應(yīng)周期為零，包絡(luò)調(diào)制脈沖控制模塊11中通過插值重構(gòu)函數(shù)：
完成對輸出包絡(luò)的重構(gòu)；包絡(luò)/⑴具有0^/⑷si的特征。
[0034] 公式（1)中插值重構(gòu)函數(shù)是連續(xù)函數(shù)，時間筆代表連續(xù)時間。在包絡(luò)調(diào)制中，可以 認(rèn)為脈沖輸出波的輸出脈沖是對包絡(luò)波形的"采樣"。由此，調(diào)制過程也可看作是對包絡(luò)波 形"離散化"的過程。在這樣一個"離散化"過程中，利用時間遞推的方式完成對包絡(luò)波形 的"離散化"，從而用以實(shí)現(xiàn)輸出脈沖的包絡(luò)調(diào)制。
[0035] 設(shè)定脈沖輸出頻率為1，非調(diào)制時模塊11輸出模擬控制量為J:，對應(yīng)脈沖輸出周 期為$，時間遞推公式：
利用時間遞推公式即公式（2)改造包絡(luò)重構(gòu)方法：
公式（3)相當(dāng)于完成了調(diào)制波形的"離散化"。
[0036] 對于開啟脈沖刺激后的某一次刺激，其時間標(biāo)示為_，利用公式（2)/ (3)得到此 時間標(biāo)示下包絡(luò)波形的"離散化"值/(心），則完成了對輸出脈沖的包絡(luò)調(diào)制；利 乍為模塊11輸出的模擬控制量，便可輸出經(jīng)過包絡(luò)調(diào)制后的脈沖刺激。
[0037] 包絡(luò)重構(gòu)方式（1)可以對一周期內(nèi)不超過2個拐點(diǎn)的包絡(luò)，比如正弦包絡(luò)，進(jìn) 行擬合重構(gòu)。確定波形參數(shù)4、4、4、Λ、A、爲(wèi)、爲(wèi)的方法為，假設(shè)被擬合包絡(luò)在
時間上取得值
，按照：
得到波形參數(shù)。
[0038] 以正弦包絡(luò)調(diào)制為例說明控制方法。設(shè)脈沖輸出頻率為150Hz，則周期為l/150s， 正弦包絡(luò)為頻率為10Hz，則周期為l/Ι0Hz。圖4所示為理想的正弦包絡(luò)；圖5所示為取 各==丨1珥』3 = 0.7石,忍=7；，對應(yīng)q = 0 5, = ? 9S, ?-' = ιΚ?, C4 = 0 5，根據(jù)⑶重 構(gòu)的正弦包絡(luò)。圖6所示為該控制方法得到的帶有正弦包絡(luò)調(diào)制的脈沖波形。
[0039] 在本發(fā)明實(shí)例中，調(diào)制波形參數(shù)設(shè)定模塊10過程描述為：通過體外控制器選擇所 需波形，體外控制器控制模塊計算得到波形參數(shù)，利用通信模塊7,使得微控制器4與體外 控制設(shè)備進(jìn)行無線通信，完成體外控制設(shè)備對調(diào)制波形參數(shù)的設(shè)定。
[0040] 使用方波包絡(luò)調(diào)制時，輸出包絡(luò)調(diào)制脈沖控制模塊11不利用（1)對包絡(luò)波形進(jìn)行 重構(gòu)。設(shè)定方波包絡(luò)輸出刺激時間為ta，關(guān)閉刺激時間為tb，方波包絡(luò)周期為ta+tb，在一 個包絡(luò)調(diào)制周期內(nèi)，若此時脈沖輸出時間t〈ta，則輸出電刺激脈沖；若ta〈t〈tb，則關(guān)閉電 刺激脈沖輸出。按照該控制流程完成方波包絡(luò)調(diào)制。
[0041] 在本發(fā)明實(shí)例中，所描述的包絡(luò)波形重構(gòu)方法中，函數(shù)（1)只是一種具體實(shí)例，依 據(jù)本發(fā)明包絡(luò)調(diào)制方法精神所做的變化，比如更換波形重構(gòu)公式，也應(yīng)包含在本發(fā)明所要 求的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0042]另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，這些依據(jù)本發(fā)明精神 所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種神經(jīng)刺激器，包括控制裝置和脈沖輸出裝置，其中 所述脈沖輸出裝置的輸出脈沖能夠被包絡(luò)調(diào)制， 所述控制裝置包括：通信部，能夠接收設(shè)定的包絡(luò)波形特征參數(shù)；調(diào)制控制部，能夠利 用所述包絡(luò)波形特征參數(shù)完成包絡(luò)波形的重構(gòu)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)刺激器，其特征在于，所述調(diào)制包絡(luò)波形特征參數(shù)包括： 頻率和描述波形形狀的參數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)刺激器，其特征在于，所述包絡(luò)調(diào)制控制部能夠?qū)⒅貥?gòu) 后的包絡(luò)波形作為調(diào)制信號完成對所述輸出脈沖的波形的包絡(luò)調(diào)制。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)刺激器，其特征在于，所述包絡(luò)調(diào)制控制部輸出的模擬 控制量為數(shù)/模轉(zhuǎn)換輸出，控制一次脈沖輸出幅度。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的神經(jīng)刺激器，其特征在于，所述輸出的模擬控制量，作為所述 脈沖輸出裝置的恒壓/恒流脈沖輸出電路的輸入量，所述脈沖輸出裝置輸出該模擬控制量 控制輸出的特定幅度的脈沖電刺激信號。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)刺激器，其特征在于，所述輸出脈沖的頻率為2-250HZ。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)刺激器，其特征在于，所述包絡(luò)波形的頻率不超過當(dāng)前 設(shè)定輸出脈沖的頻率。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)刺激器，其特征在于，所述包絡(luò)波形的頻率為1-lOHz。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)刺激器，其特征在于，所述調(diào)制控制部使用非方波包絡(luò) 調(diào)制時，設(shè)定包絡(luò)頻率為:零，波形參數(shù)為續(xù)、4、4、4，包絡(luò)對應(yīng)周期為，:， 包絡(luò)調(diào)制脈沖控制部通過插值重構(gòu)函數(shù)：完成對輸出包絡(luò)的重構(gòu)；包絡(luò)/⑴具有If⑷的特征。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)刺激器，其特征在于，所述調(diào)制控制部使用方波包絡(luò)調(diào) 制時，設(shè)定方波包絡(luò)輸出刺激時間為ta，關(guān)閉刺激時間為tb，方波包絡(luò)周期為ta+tb，在一 個包絡(luò)調(diào)制周期內(nèi)，若此時脈沖輸出時間t〈ta，則打開輸出脈沖；若ta〈t〈tb，則關(guān)閉輸出 脈沖。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有調(diào)制模式的植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)，其包括：波形發(fā)生器，刺激電極，用于程控波形發(fā)生器的體外程控儀，屬于植入式醫(yī)療儀器技術(shù)領(lǐng)域。波形發(fā)生器包含的控制模塊可以對輸出的2-250Hz恒壓/恒流電脈沖刺激進(jìn)行包絡(luò)調(diào)制。調(diào)制包絡(luò)波形特征通過體外程控儀設(shè)定，通常包絡(luò)頻率為1-10Hz。包絡(luò)波形形狀可任意設(shè)定，控制模塊通過重構(gòu)函數(shù)的方法在控制模塊中完成包絡(luò)波形的擬合重構(gòu)。本發(fā)明的植入式電脈沖刺激系統(tǒng)通過引入包絡(luò)調(diào)制，為神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者提供新的治療方法。
【IPC分類】A61N1/378, A61N1/372
【公開號】CN105288849
【申請?zhí)枴緾N201510724499
【發(fā)明人】馮源, 馬伯志, 郝紅偉, 李路明, 陳浩
【申請人】北京品馳醫(yī)療設(shè)備有限公司, 清華大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月2日