多參數(shù)可調(diào)經(jīng)顱電刺激系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)學領域，特別是一種多參數(shù)可調(diào)經(jīng)顱電刺激系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]神經(jīng)精神疾病已經(jīng)成為危害當今人類健康和生活的一大殺手。我國的神經(jīng)精神疾病狀況堪憂，2012年的統(tǒng)計結果顯示，中國各類精神疾病患者的數(shù)目已經(jīng)超過I億，居世界首位。其所帶來的經(jīng)濟、家庭、社會和醫(yī)療等方面的負擔已經(jīng)成為所有疾病負擔中最大的一項。目前，主要利用藥物、手術和心理輔導三種方法進行神經(jīng)精神疾病的治療，這些方法都有各自缺陷:藥物治療不能根治疾病而且會有較大副作用;手術方法風險高，對人體造成不可逆的損壞，并且伴有后遺癥;心理輔導主要針對輕型疾病或作為其他方式的輔助療法。除此之外，還有一種有創(chuàng)療法是深度腦刺激(DBS)。其對治療運動障礙性神經(jīng)精神疾病有較好的療效。但是其為有創(chuàng)式治療手段，技術難度、醫(yī)療費用和副作用都較大。
[0003]針對上述方法的缺點，人類發(fā)明了非侵入腦刺激技術，其突出優(yōu)點在于其以非侵入的方式刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)從而實現(xiàn)腦功能調(diào)制，無需手術，也無需體內(nèi)植入刺激裝置。按照刺激強度區(qū)別，非侵入的腦刺激技術分為能實現(xiàn)閾上刺激的非侵入式刺激和能實現(xiàn)閾下刺激的非侵入式刺激。經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)、經(jīng)顱交流電刺激(tACS)以及經(jīng)顱噪聲刺激(tRNS)都屬于閾下刺激的非侵入式電流刺激。相對于閾上刺激，閾下刺激副作用小，更加安全。目前，這些模式的經(jīng)顱電刺激已經(jīng)得到廣泛研究和臨床應用，為神經(jīng)精神疾病的治療帶來了新的曙光。
[0004]目前市面上有一些tDCS、tACS以及tRNS設備，但是大多設備都只能完成一種模式的電流刺激，而且往往缺少友好的交互界面，造成了病人應用的不便利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有經(jīng)顱電刺激設備的缺陷，本發(fā)明目的提出了一種多參數(shù)可調(diào)經(jīng)顱電流刺激系統(tǒng)，以利于實現(xiàn)tDCS、tACS以及tRNS的可選擇刺激;實現(xiàn)tDCS刺激時電流的閉環(huán)控制、tACS刺激時電流幅值和電流頻率的調(diào)節(jié)以及tRNS刺激時噪聲類型的調(diào)節(jié);實現(xiàn)移動終端對刺激參數(shù)的設定以及刺激歷史的記錄。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是提供一種多參數(shù)可調(diào)經(jīng)顱電流刺激系統(tǒng)能，其中:該系統(tǒng)包括相互連接的七部分:主電路、導電電極、微控制單元、AD模塊、WiFi模塊、顯示屏、移動終端應用程序;所述主電路包括相互連接的電源部分、調(diào)壓電路、調(diào)頻電路。
[0007]所述微控制單元是一款基于ARM內(nèi)核的控制芯片，該芯片根據(jù)設定信息調(diào)節(jié)內(nèi)部定時器輸出五路脈沖寬度調(diào)制信號，一路信號輸入至主電路的調(diào)壓電路進行電壓調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)刺激電流幅值的調(diào)節(jié)，另四路信號輸入至主電路的調(diào)頻電路進行刺激電流的頻率調(diào)
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[0008]所述移動終端應用程序通過WiFi模塊將設定信息傳送至微控制單元，微控制單元根據(jù)設定信息以及經(jīng)由AD模塊接收到的主電路的電壓和電流信息調(diào)整五路控制信號。
[0009]所述主電路的電壓和電流信息通過AD模塊傳送至微控制單元，微控制單元將這些信息傳輸?shù)斤@示屏進行顯示，同時微控制單元將這些信息通過WiFi模塊傳輸至移動終端應用程序通過顯示屏進行顯示與記錄。
[0010]本發(fā)明效果是該刺激系統(tǒng)可實現(xiàn)tDCS、tACS以及tRNS三種模式的電流刺激的選擇，可實現(xiàn)tDCS刺激下，電流幅值(ImA—1mA)的調(diào)節(jié)，tACS刺激下，電流幅值(ImA—1mA)、電流頻率(I一2KHz)的調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)tRNS刺激下，低頻、中頻、高頻、白噪聲等不同噪聲類型的選擇，可實現(xiàn)用戶按照自己需求通過移動終端對刺激參數(shù)的監(jiān)控以及刺激歷史的查詢。
【附圖說明】
[0011]圖1、多參數(shù)可調(diào)經(jīng)顱電刺激系統(tǒng)的結構示意圖；
[0012]圖2、多參數(shù)可調(diào)經(jīng)顱電刺激系統(tǒng)的移動終端應用程序界面示意圖。
[0013]圖中:
[0014]1、主電路2、導電電極3、微控制單元4、AD模塊
[0015]5、WiFi模塊6、顯示屏7、移動終端應用程序8、電源部分
[0016]9、調(diào)壓電路10、調(diào)頻電路 11、充電電池12、開關
[0017]13、電壓傳感器 14、場效應管 15、調(diào)節(jié)電阻
[0018]16、毫安電流傳感器17、主界面18、模式選擇界面
[0019]19、參數(shù)設定界面 20、信息顯示界面21、刺激歷史界面
【具體實施方式】
[0020]結合附圖對本發(fā)明的多參數(shù)可調(diào)經(jīng)顱電刺激系統(tǒng)結構加以說明。
[0021]如圖1、2所示，本發(fā)明的多參數(shù)可調(diào)經(jīng)顱電刺激系統(tǒng)結構是，該系統(tǒng)包括相互連接的七部分:主電路1、導電電極2、微控制單元3、AD模塊4、WiFi模塊5、顯示屏6、移動終端應用程序7;所述主電路I包括相互連接的電源部分8、調(diào)壓電路9、調(diào)頻電路10。
[0022]所述微控制單元3是一款基于ARM內(nèi)核的控制芯片，該芯片根據(jù)設定信息調(diào)節(jié)內(nèi)部定時器輸出五路脈沖寬度調(diào)制信號，一路信號輸入至主電路I的調(diào)壓電路9進行電壓調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)刺激電流幅值的調(diào)節(jié)，另四路信號輸入至主電路I的調(diào)頻電路10進行刺激電流的頻率調(diào)節(jié)。
[0023]所述移動終端應用程序7通過WiFi模塊將設定信息傳送至微控制單元3，微控制單元3根據(jù)設定信息以及經(jīng)由AD模塊4接收到的主電路I的電壓和電流信息調(diào)整五路控制信號。
[0024]所述主電路I的電壓和電流信息通過AD模塊4傳送至微控制單元3，微控制單元3將這些信息傳輸?shù)斤@示屏6進行顯示，同時微控制單元3將這些信息通過WiFi模塊5傳輸至移動終端應用程序7通過顯示屏6進行顯示與記錄。
[0025]所述移動終端應用程序7包括五個交互界面:主界面17、模式選擇界面18、參數(shù)設定界面19、信息顯示界面20以及刺激歷史界面21;所述模式選擇界面18提供tDCS、tACS以及多種噪聲類型tRNS的選擇;所述參數(shù)設定界面19提供刺激電流、刺激頻率、刺激時間的設定;所述信息顯示界面20提供刺激模式、刺激頻率、刺激時間、刺激電流的顯示;所述刺激歷史界面21提供三種刺激模式刺激歷史的顯示和同步存儲。
[0026]所述移動終端應用程序7將tDCS刺激設定信息通過WiFi模塊5傳送至微控制單元3，微控制單元3根據(jù)需求首先調(diào)節(jié)輸入至調(diào)頻電路10的四路控制信號使得其頻率為O即直流輸出，然后微控制單元3結合經(jīng)由AD模塊4接收到的主電路I的電流信息，實現(xiàn)對tDCS的電流幅值的閉環(huán)調(diào)節(jié);所述移動終端應用程序7將tACS刺激設定