[发明专利]一种无创可控疼痛刺激系统

说明书

本发明提供一种无创可控疼痛刺激系统，包括人机交互模块、通讯模块、控制模块、温度检测模块、电极片、功率输出模块和方向变换电路；人机交互模块与控制模块连接，通讯模块与控制模块进行连接，通信模块接收到控制命令后将控制命令发送给控制模块；控制模块接收人机交互模块或者通讯模块的控制命令，控制功率输出模块输出能量；功率输出模块与控制模块以及方向变换电路连接；电极片与方向变换电路以及温度检测模块相连，通过改变输入的电能功率改变电极片的功率，同时通过改变输入电能的方向来对预定位置进行制冷或者制热。本发明的有益效果是：解决了电流刺激会使皮肤受损以及电极片与皮肤的贴合强度对感受影响较大的问题，以及体积小。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种无创可控疼痛刺激系统。

背景技术

疼痛的研究是神经生理学一个重要的领域。在疼痛研究中，经常需要产生一个疼痛的刺激来观察人体对疼痛信号的传导以及处理。在临床中，经常需要在各部位产生疼痛的刺激，根据人体的反应来评估各神经系统的状况。以往常用的疼痛刺激器有电流刺激和热刺激两类方法。

电流刺激是将一对电极贴于人体皮肤表面，电极之间等效为一个电容与电阻相互连接的复杂网络，在电极之间通以大小方向可控的电流，激活痛觉感受器，使人感受到疼痛。这种方式结构简单、控制方便，但是存在以下问题：

1、长时间电刺激会使皮肤受损。

2、可以控制电流，但是对电流密度较难控制，而电流密度不同，人的痛觉差异性很大；

3、由于直径大的神经纤维比那些传递痛觉的小神经纤维具有低的电流阈值，因此，电流刺激也会激活这些大的非痛觉神经，从而抑制或阻碍痛觉信号的产生及传导。

而热刺激是在主机内将流体加热到一定的温度，主机通过管道将热流体输送至电极，在电极上产生恒定的温度，将电极贴于人体皮肤，即可对人体进行热痛觉刺激。这种方式原理简单、只激活痛觉神经，但是存在体积过大的问题。

鉴于现有技术存在的上述问题，亟待解决。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种疼痛刺激系统，解决了电流刺激会使皮肤受损以及电极片与皮肤的贴合强度对感受影响较大的问题，以及体积小。

本发明提供一种无创可控疼痛刺激系统，包括人机交互模块、通讯模块、控制模块、温度检测模块、电极片、功率输出模块和方向变换电路；所述电极片包括热电器件和温度传感器，所述热电器件通过电流使其表面产生制冷或者制热效果；所述人机交互模块与所述控制模块连接，通过人机交互模块输入所述电极片受控部分的温度值、温度时间变化曲线；所述通讯模块与所述控制模块进行连接，所述通信模块接收到控制命令后将控制命令发送给控制模块；所述控制模块接收人机交互模块或者通讯模块的控制命令，结合当前被控对象的温度值，通过算法输出相应的信号，控制功率输出模块输出能量；所述功率输出模块与所述控制模块以及所述方向变换电路连接，从所述控制模块输入控制参数对应的模拟信号或者数字信号控制输出的能量，通过所述方向变换电路驱动所述电极片使其温度发生变化；所述电极片与所述方向变换电路以及温度检测模块相连，通过改变输入的电能功率改变电极片的功率，同时通过改变输入电能的方向来对预定位置进行制冷或者制热，同时将其受控部分的温度信号发送给温度检测模块再送入控制模块，温度检测以及温度控制的闭环循环，使得温度最终达到所需数值从而实现控制疼痛感的强度。

作为优选方案，所述人机交互模块设置为串口屏、键盘、脉冲编码器或显示屏中的任一种；所述人机交互模块通过串口、IO口、SPI、GPIB、网口中的一种或者多种接口发送控制命令给所述控制模块。

作为优选方案，所述通讯模块设置为有线或者无线方式的通讯接收器，所述通讯模块设置为串口、网口、USB模块、蓝牙模块、wifi模块中的任一种，所述通讯模块通过串口、SPI、IO口中的任一种与所述控制模块进行通讯。