[发明专利]多参数可调经颅电刺激系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学领域，特别是一种多参数可调经颅电刺激系统。

背景技术

神经精神疾病已经成为危害当今人类健康和生活的一大杀手。我国的神经精神疾 病状况堪忧，2012年的统计结果显示，中国各类精神疾病患者的数目已经超过1亿，居世界 首位。其所带来的经济、家庭、社会和医疗等方面的负担已经成为所有疾病负担中最大的一 项。目前，主要利用药物、手术和心理辅导三种方法进行神经精神疾病的治疗，这些方法都 有各自缺陷：药物治疗不能根治疾病而且会有较大副作用；手术方法风险高，对人体造成不 可逆的损坏，并且伴有后遗症；心理辅导主要针对轻型疾病或作为其他方式的辅助疗法。除 此之外，还有一种有创疗法是深度脑刺激(DBS)。其对治疗运动障碍性神经精神疾病有较好 的疗效。但是其为有创式治疗手段，技术难度、医疗费用和副作用都较大。

针对上述方法的缺点，人类发明了非侵入脑刺激技术，其突出优点在于其以非侵 入的方式刺激中枢神经系统从而实现脑功能调制，无需手术，也无需体内植入刺激装置。按 照刺激强度区别，非侵入的脑刺激技术分为能实现阈上刺激的非侵入式刺激和能实现阈下 刺激的非侵入式刺激。经颅直流电刺激(tDCS)、经颅交流电刺激(tACS)以及经颅噪声刺激 (tRNS)都属于阈下刺激的非侵入式电流刺激。相对于阈上刺激，阈下刺激副作用小，更加安 全。目前，这些模式的经颅电刺激已经得到广泛研究和临床应用，为神经精神疾病的治疗带 来了新的曙光。

目前市面上有一些tDCS、tACS以及tRNS设备，但是大多设备都只能完成一种模式 的电流刺激，而且往往缺少友好的交互界面，造成了病人应用的不便利。

发明内容

针对现有经颅电刺激设备的缺陷，本发明目的提出了一种多参数可调经颅电流刺 激系统，以利于实现tDCS、tACS以及tRNS的可选择刺激；实现tDCS刺激时电流的闭环控制、 tACS刺激时电流幅值和电流频率的调节以及tRNS刺激时噪声类型的调节；实现移动终端对 刺激参数的设定以及刺激历史的记录。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种多参数可调经颅电流刺激系 统能，其中：该系统包括相互连接的七部分：主电路、导电电极、微控制单元、AD模块、WiFi模 块、显示屏、移动终端应用程序；所述主电路包括相互连接的电源部分、调压电路、调频电 路。

所述微控制单元是一款基于ARM内核的控制芯片，该芯片根据设定信息调节内部 定时器输出五路脉冲宽度调制信号，一路信号输入至主电路的调压电路进行电压调节，进 而实现刺激电流幅值的调节，另四路信号输入至主电路的调频电路进行刺激电流的频率调 节。

所述移动终端应用程序通过WiFi模块将设定信息传送至微控制单元，微控制单元 根据设定信息以及经由AD模块接收到的主电路的电压和电流信息调整五路控制信号。

所述主电路的电压和电流信息通过AD模块传送至微控制单元，微控制单元将这些 信息传输到显示屏进行显示，同时微控制单元将这些信息通过WiFi模块传输至移动终端应 用程序通过显示屏进行显示与记录。

本发明效果是该刺激系统可实现tDCS、tACS以及tRNS三种模式的电流刺激的选 择，可实现tDCS刺激下，电流幅值(1mA—10mA)的调节，tACS刺激下，电流幅值(1mA—10mA)、 电流频率(1—2KHz)的调节，可实现tRNS刺激下，低频、中频、高频、白噪声等不同噪声类型 的选择，可实现用户按照自己需求通过移动终端对刺激参数的监控以及刺激历史的查询。

附图说明

图1、多参数可调经颅电刺激系统的结构示意图；

图2、多参数可调经颅电刺激系统的移动终端应用程序界面示意图。

图中：

1、主电路2、导电电极3、微控制单元4、AD模块

5、WiFi模块6、显示屏7、移动终端应用程序8、电源部分

9、调压电路10、调频电路11、充电电池12、开关

13、电压传感器14、场效应管15、调节电阻

16、毫安电流传感器17、主界面18、模式选择界面

19、参数设定界面20、信息显示界面21、刺激历史界面

具体实施方式

结合附图对本发明的多参数可调经颅电刺激系统结构加以说明。