CN101904743B - 恒电流刺激器及电流刺激器系统 - Google Patents

Abstract

一种恒电流刺激器及电流刺激器系统，包括MCU、脉冲控制电路、高压发生电路、恒流发生控制电路以及485总线接口电路，其中所述485总线接口电路实现MCU与主机之间的通讯，所述脉冲控制电路在MCU的控制下，输出脉冲宽度、频率和方向可调的脉冲电流作为刺激电流，所述恒流发生控制电路接收MCU的控制信号来决定刺激电流的大小，并保证刺激电流的恒定，所述高压发生电路与所述脉冲控制电路电连接，并向脉冲控制电路施加直流电压，以产生足够强的刺激强度。

Description

恒电流刺激器及电流刺激器系统

技术领域

本发明涉及电生理诊断类设备，特别涉及恒电流刺激器及电流刺激器系统。

背景技术

肌电图与诱发电位仪是用于确定周围神经肌肉系统和中枢神经系统的功能状态及可疑病变，检出亚临床病灶，对病损精确定位。对周围神经疾病、脊髓病、脱髓鞘病、颈椎病、糖尿病、各类神经损伤、康复治疗评价、感觉及运动功能评价等的诊察确定。临床上广泛应用于神经内外科、手外科、骨科、小儿科、康复科、内分泌科、肛肠科、耳科、眼科、泌尿科、性功能科、法医鉴定等科室。

电刺激系统通常由三部分组成：1、脉冲发生器，产生使神经去极化的脉冲序列；2、导联线，把脉冲传输到刺激位置；3、电极，把刺激脉冲安全、有效地传输到可兴奋组织。在直流电作用下，在阴极附近部分膜外正离子被中和，使膜极化减弱，组织兴奋性升高。阳极则相反，在阳极附近膜极化加强，组织兴奋性下降。电刺激引起组织兴奋性的实验研究证明，在直流电刺激条件下，组织兴奋性或反应的产生和大小和通电强度、极性有关，即通电时兴奋产生在阴极，而断电时兴奋发生在阳极。此结论为极兴奋法则，这是电刺激器的设计原理。

对于为配合肌电图与诱发电位仪而设的肌电电流刺激器，电刺激系统三部分都在体外，电极放在皮肤上或要刺激的肌肉的运动点附近，也可放在特定的穴位上。此方法已广泛用于神经和肌肉的医疗康复。在治疗学方面，它已用于阻止瘫痪肌肉的萎缩，应用功能刺激改善瘫痪肌肉的状况，以及增加肌肉体积。目前已有开发的功能表面刺激系统用于纠正偏瘫病人的足下垂，用于手握控制，以及用于下肢瘫痪病人的站立和行走；还有各种低频、中频脉冲治疗仪用于慢性炎症的治疗，并已取得良好的疗效。

目前，市场上常见的医疗用电刺激器一般包括输出电路、控制波形发生电路和升压电路。输出电路在控制波形发生电路的控制下，以一定的频率和波形，对人体输出由升压电路提供的足够高的电压而产生流过人体的恒定电流。但是从实际应用中来看，市场上现有的电刺激器主要存在的弊端是：缺乏抵抗外界条件变化、维持刺激恒定的能力；模式单一，起不到相应的电生理诊断作用；脉冲参数(脉宽、电流强度、频率)调节不便且误差较大，例如迷走神经刺激器手册给出的脉冲幅度误差最高达到±25％以上。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述技术问题，提供一种双恒流刺激器，提供恒定的电流，并工作在多种模式，产生不同强度不同种类的刺激，从而对神经、肌肉起诊断作用利用计算机中的软件对电流刺激盒进行控制，更简便、直观，利于使用者使用、观察。

通过软件界面输入脉宽、电流强度、频率等参数，对电流刺激盒发出相关的指令后，输出相关的波形，如单波、对波或者列波(TRAIL波)，通过刺激电极对人体相关的神经、肌肉进行电刺激，再由反馈的波形及相关的参数来判断神经、肌肉的正常性，从而来达到电生理诊断的目的。

根据本发明的电流刺激器的一个实施例，包括MCU、脉冲控制电路、高压发生电路、恒流发生控制电路以及485总线接口电路，其中所述485总线接口电路实现MCU与主机之间的通讯，所述脉冲控制电路在MCU的控制下，输出脉冲宽度、频率和方向可调的脉冲电流作为刺激电流，所述恒流发生控制电路接收MCU的控制信号来决定刺激电流的大小，并保证刺激电流的恒定，所述高压发生电路与所述脉冲控制电路电连接，并向脉冲控制电路施加直流电压，以产生足够强的刺激强度。

根据本发明的电流刺激器的一个实施例，其中所述恒流发生控制电路包括两个完全相同的第一电路和第二电路，该第一或第二电路包括运算放大器和晶体管，运算放大器的正相输入端接收来自MCU的模拟输出量，决定刺激电流的大小，负相输入端连接晶体管的源极，运算放大器的输出端连接晶体管的门极，晶体管的漏极电连接至脉冲控制电路。

根据本发明的电流刺激器的一个实施例，所述脉冲控制电路与MCU连接，MCU控制脉冲控制电路产生正反向、频率不同、脉宽不同的脉冲。

根据本发明的电流刺激器的一个实施例，所述的脉冲控制电路包括第一三极管和第二三极管，第一晶体管和第二晶体管，第一固态继电器和第二固态继电器和接插件部分，其中，第一三极管的集电极和第二三极管的集电极分别经过电阻、二极管、电容器、施密特触发器的串联连接后，连接至第一晶体管和第二晶体管的门极，所述第一晶体管和第二晶体管的漏极连接至高压发生电路的输出，第一晶体管和第二晶体管的源极分别连接至所述第一固态继电器和第二固态继电器，当第一晶体管到导通时，从第一固态继电器的输出端经由电阻和磁珠构成的串联支路输出正向电流，从第二固态继电器的输出端经由电阻和磁珠构成的串联支路输出反向电流，其中，第一三极管和第二三极管的基极受MCU的控制信号的控制。

根据本发明的电流刺激器的一个实施例，其中所述的高压发生电路包括升压模块、晶体管、稳压管和输出电容器，所述晶体管的源极电连接至所述升压模块的输出端，输出电容器的一端电连接至所述晶体管的漏极，另一端接地，所述稳压管的阴极连接至所述晶体管的门极，阳极经电阻连接至所述晶体管的漏极，同时，所述晶体管的门极还经过其它电阻与所述升压模块的输出连接。

本发明还提供了一种电流刺激器系统，包括主机、主控盒、与主控盒连接的两个电流刺激器，其中，主控盒接收来自主机的命令并传送给电流刺激器，电流刺激器接收来自主机的命令后输出对应的脉冲，由与其相连的刺激电极完成对人体的刺激，所述两个电流刺激器具有前述的电流刺激器的电路结构。

根据本发明的电流刺激器系统的一个实施例，所述的两个电流刺激器中一个为主刺激器，另一个为从刺激器，二者可分别独立运行，也可同时运行。

根据本发明的电流刺激器系统的一个实施例，所述的两个电流刺激器分别刺激人体不同的两个部位。

根据本发明的电流刺激器系统的一个实施例，所述的两个电流刺激器同时运行，并运行于Single模式下，即在一段时间内只出现一个脉冲，在一段时间后出现第二个脉冲。

根据本发明的电流刺激器系统的一个实施例，所述的两个电流刺激器中只有一个运行，并有single、double和trail三种工作模式，其中，在Single模式下，在一段时间只出现一个脉冲，在一段时间后出现第二个脉冲；在Double模式下，在一段时间内出现一次成对的脉冲，在一段时间后又出现一次成对的脉冲；在Trail模式下，在一段时间内出现一次n个脉冲，在一段时间后又出现一次n个脉冲。

根据本发明实施例的电流刺激器，其主要参数指标为：

最大电流脉冲输出强度：100mA，0mA～4mA时步进为0.01mA，其余步进为0.1mA。误差≤±10％；

脉冲输出频率：0.1Hz～100Hz，步进为0.1mA，误差≤±10％；

靶脉冲宽度：50μS、100μS、200μS、300μS、500μS、1000μS时，误差≤±10％；

刺激方向：正向、负向、双向；

延时：1～10：10～100ms；11～20：200～1000ms；21～29：2000～10000ms；

刺激模式：Single、Double、Trail、单次刺激；

靶信号概率：5％～100％，误差≤±10％；

非靶脉冲宽度：50μS、100μS、200μS、300μS、500μS、1000μS时，误差≤±10％；

刺激器模式选择：单刺激器模式、双刺激器模式。

因为本发明采用了上述技术方案，所以应用本发明能产生不同强度不同种类的刺激，使得诊断更加简便、结果更加直观，提高了诊断效率和质量。

附图说明

图1为根据本发明的电流刺激器的一个实施例的电路结构框图；

图2为根据本发明的电流刺激器的一个实施例中的MCU及其外围电路图；

图3示出了根据本发明的电流刺激器的一个实施例中的485通讯接口电路；

图4为根据本发明能够的电流刺激器的一个实施例中的脉冲控制电路的具体电路；

图5-1和5-2为恒流发生控制电路的具体电路结构；

图6为根据本发明的电流刺激器的一个实施例的高压发生电路；

图7给出了本发明的电流刺激器在实际应用中的一种系统连接图；

图8为电刺激强度-时间曲线；

图9为说明应用本发明的示例性的电流刺激器的系统的运行流程图；

图10为应用本发明的示例性的电流刺激器的系统的各种不同模式下的输出波形；

图11为表示刺激方向不同时的输出波形；

图12为说明“对冲”原理的而应用本发明的电流刺激器系统在人体不同部位进行刺激而诱发的电位波形。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，以下将通过举例的方式详细说明本发明的肌电放大器。本领域技术人员应当明白，这并不构成对本申请要求保护的发明的限制。

根据本发明的一个具体实施例的肌电电流刺激器的结构框图如图1所示。该肌电电流刺激器主要包括MCU、恒流发生控制电路、脉冲控制电路、高压发生电路和485总线接口。485总线接口是实现MCU与上位计算机通讯的电路模块，MCU通过其中的DAC(数/模转换输出)输出连接至恒流发生控制电路，由此来决定地刺激电流的大小，恒流发生控制电路控制脉冲控制电路产生恒定的输出电流，保持刺激电流的电流恒定。脉冲控制电路对输出电流的脉宽、频率、方向进行确定和调整，恒流发生控制电路和脉冲控制电路也可看成是一体的。当需要较强的刺激强度时，高压发生电路输出的高压施加在脉冲控制电路上，从而输出刺激电流。

其中，采用C8050F020/2芯片作为核心控制器MCU，它是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，具有63个数字I/O引脚，高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核可达25MIPS，全速、非侵入式的系统调试接口，两个12位DAC，可编程更新时序，可寻址64K字节地址空间的外部数据存储器接口等。具有片内VDD监视器，看门狗定时器和时钟振荡器的C8050F020/2是真正能独立工作的片上系统。所有模拟和数字外设均可由用户固件配置为使能或禁止。本发明中的MCU的接口及其外围电路如图2所示。

根据本发明的一个实施例，MCU芯片C8050F020/2通过485总线与上位计算机通讯，因此，在电流刺激器的结构框图中包含485总线接口电路。其与485总线进行通讯的具体电路如图3所示。其中使用光电隔离方式连接的485芯片的电路，可以被直接嵌入实际的RS-485应用电路中。微处理器的标准串行口的RXD、TXD通过光电隔离电路连接到485芯片(图3中的U501、U502或U503)的RO、DI引脚，同样经光电隔离电路去控制485芯片的DE和RE引脚。

由微处理器输出的R/D信号通过光电隔离器件控制485芯片的发送器/接收器使能：RD信号为“1”，则485芯片的DE和RE引脚为“1”，接送器有效，接收器禁止，此时微处理器可以向485总线发送数据字节；RD信号为“0”，则485芯片的DE和

引脚为“0”，接送器禁止，接收器有效，此时微处理器可以接收来自485总线的数据字节。电路中光耦器件的速率将会影响RS-485电路的通讯速率，根据实际响应速度的需求选择适合的光耦器件。连接至485芯片A引脚上的上拉电阻及连接至B引脚上的下拉电阻用于保证未连接网络时的485芯片处于空闲状态，以提高这一个RS-485节点的工作可靠性。485总线接口主要负责同步信号的输出及命令的接收响应。

脉冲控制电路与MCU连接，控制产生正反向即双相、频率不同、脉宽不同的脉冲。脉冲控制电路的具体电路如图4所示，其中的POS POL SWITCH、NEG POLSWITCH接MCU的对应引脚，用三极管作为无触点开关。三极管截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态；三极管饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。

当三极管Q600基极电压为0V，发射极为高压，依次通过电阻R604、两个并联的二极管ID600、施密特触发器U600C后为低压，使晶体管Q601导通，经电阻R611后进入固态继电器U601的4、6引脚，从5引脚出来，如图示方向(实线箭头)通过R617、L602、L600、L601、R618、C604、OP600、C605、R620、L604、L603、L605、R619，再经固态继电器U603的4、6引脚，由5引脚输出正向电流。同理当三级管Q603的基极电压为0V，发射极端为高压，依次通过电阻R609、两个并联二极管ID601、施密特触发器U600A后为低压，使晶体管Q602导通，经R612后进入固态继电器U603的4、6引脚，从5引脚出来如图示方向(虚线箭头)通过R619、L605、L603、L604、R620、C605、OP600、C604、R618、L601、L600、L602、R617，再经固态继电器U601的4、6引脚，由5引脚输出反向电流。其中，固态继电器的型号是HSSR-8400，在电路中起开关的作用，PATIENT ON连接至MCU的相应接口，由MCU控制为低电平或者高电平。当PATIENT ON点为低电平时，U601、U603开启，此时电流能流入固态继电器产生相应的正向电流或者反向电流，若PATIENT ON点为高电平时则不能产生电流，因此对人体也有一定的保护作用。

系统中，矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变，出现上升沿和下降沿不理想的情况，用简单的非门在波形的上升沿和下降沿将产生振荡现象，可用施密特触发器整形后，获得较理想的矩形脉冲。

固态继电器是具有隔离功能的无触点电子开关，在开关过程中无机械接触部件，输入功率小，灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好，噪声低和工作频率高等特点。其中固态继电器U602对电路起自检作用，检测高压发生电路的存在性。

其中，L602、L605、L606、L607、L608、L609、L610、L611是磁珠，磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。OP600是接插件部分，用于完成电路与刺激电极的电连接而输出脉冲。

POS POL SWITCH、NEG POL SWITCH连接MCU的对应引脚，因此脉冲的频率根据MCU的具体应用，在软件中编程写入而产生；通过控制Q601、Q602的通断可以产生不同的脉宽。

恒流发生控制电路的具体电路结构如图5-1和图5-2所示。恒流发生控制电路包括两个结构功能完全相同电路结构，分别如图5-1和图5-2所示。脉冲控制电路的输出端子OUT_CURRENT_POS、OUT_CURRENT_NEG分别接入恒流发生控制电路相应引脚(即图5-1和图5-2中的OUT_CURRENT_POS和OUT_CURRENT_NEG)。恒流发生控制电路主要包括放大器、晶体管、以及电容、电阻元件。放大器的正相输入端接收来自MCU的模拟量输出(分别为DAC0和DAC1)，由MCU输出的该模拟电压信号决定了输出刺激电流的大小。放大器的输出经过电容器连接至MOS晶体管Q300的栅极1，源极2连接至放大器的负相端，从晶体管Q300的漏极3经过电阻输出电流。由于连接电流刺激器的刺激电极接触人体皮肤，不同的人皮肤阻抗不同，若原先流过的是一恒定电流，皮肤阻抗变小后，流经的电流变大，从漏极3端流过源极2端的电流变大，但是由于放大器的负反馈作用，放大器的输出端为低电流，晶体管Q300的栅极1端又恢复为低电流，由此来保持漏极流过源极的电流恒定。最终使得流经R306、R307的电流都等于：Uc/R306或者Uc/R206。

根据本发明的一个具体实施例的高压发生电路如图6所示。高压发生电路包括升压模块U102和稳压模块，包括晶体管Q100、电阻R104、R105、R108、R112、R109、稳压管D101以及电容器等。升压模块102可采用本领域技术人员常用的升压电路芯片，属于公知的技术内容。高压发生电路的输入为12V直流电压，在其输出端产生350V高压，并连接至脉冲控制电路的VCC部分，由前面脉冲控制电路部分可以看出，当其中的晶体管Q601导通时，350V高压就施加在该电路上，当Q601不导通时，350V高压就不施加在电路上。由升压电路提供的足够高的电压而产生流过人体的恒定电流，当产生较强的刺激强度时就需要更高的电压，这也是接入350V高压的目的。

为了更进一步理解本发明的电流刺激器的应用，在图7中给出了本发明的电流刺激器在实际应用中的一种系统连接图。如图7所示，该系统主要包括上位计算机(主机)。主控盒、电流刺激盒、刺激电极，电流刺激盒中具有如前所述的电流刺激器，主控盒连接电流刺激盒，电流刺激盒连接刺激电极。主控盒主要接收来自主机的命令并传送给电流刺激器，电流刺激器接收来自主机的命令并输出同步信号，命令解析后输出对应的脉冲，由刺激电极完成对人体的刺激。电流刺激器通过485接口电路接收命令后响应并输出同步信号，完成命令后通过485接口电路反馈给主控盒，主控盒再反馈到主机。生理电放大盒主要是对人体的生理信号进行采集和放大，经光纤传输至主控盒，再由主控盒上传至主机进行分析处理，在主机上显示。需要说明的是，在双刺激器模式下，需在主控盒上另连接一电流刺激盒。

在功能性电刺激中，典型的刺激波形是方波序列，且这种波形易于产生。刺激序列的三个参数，即频率、幅度和脉宽都对肌肉收缩有影响。一般来说，刺激频率应尽可能小，以防止肌肉疲劳并节约刺激能量。本发明的刺激波形为方波序列。对于表面电极，调节肌肉力量的常规方法是保持刺激脉冲的频率和脉宽不变，改变刺激频率脉冲的幅度。实验表明，活的系统在一定条件下引起组织兴奋与电刺激能量有关。W＝I*U*(T₂-T₁)，若U一定，表明电刺激引起的组织兴奋不仅与I有关，而且还与刺激的作用时间有关。从电刺激强度-时间曲线8可以看到，当刺激强度减弱到低于基强度时，无论刺激时间怎么延长，也不能引起组织兴奋；而当刺激作用时间减小到远离时值以下时，即便大大增加刺激强度，也同样不能引起组织兴奋，这就要求在频率和脉宽不变的情况下设置合适的刺激时间和电流强度。

在实际的应用系统中，可通过嵌入在主机中的软件来进行电流刺激过程中的各种参数的调节。其中包括的主要参数有：刺激强度：0-100mA，步进为0.1mA，从下拉框中选择；刺激频率：0.1-50HZ，0.1-1HZ步进为0.1HZ，1-50HZ步进为1HZ；从下拉框中选择；刺激脉宽：50μS、100μS、200μS、300μS、500μS、1000μS，从下拉框中选择；辅助强度：0-100mA，步进为0.1mA。

以下说明示例性的应用本发明的电流刺激器的系统的运行流程图。如图9所示，软件开始初始化后，输入指令CMD，进行解析，首先进行模式判断。即为单刺激器模式或者是双刺激器模式。然后再次输入指令，如果在单刺激器模式下，则判断是single、double、trail模式还是单次刺激模式，如果是双刺激器模式下，则只有single模式。主机向电流刺激器发送CMD，电流刺激器输出同步信号并由其它单元接收后作出相关的处理。

根据本发明的一个示例的肌电电流刺激器的通讯协议如下：

CMD＝1：单刺激器模式开始刺激命令

CMD：1命令数据定义

CMD＝0x88：双刺激器模式开始刺激命令

需要说明的是，为了实现双刺激器模式，主控盒上连接有两个电流刺激盒，并且这两个电流刺激器串联连接，即包括主电流刺激器和从电流刺激器。并分别在软件中分别定义它们的的指，即设定软件地址1对应主电流刺激器，软件地址2对应从电流刺激器。

在各种不同模式下的输出波形如图10所示，而表示刺激方向不同时的输出波形如图11所示。

在单刺激器模式时，主电流刺激器和从电流刺激器中只有一个工作，不管是主电流刺激器还是从电流刺激器，靶刺激脉冲同步信号从同步信号1(图10)输出，非靶刺激脉冲从同步信号2(图10)输出。单刺激器模式下可输出三种波形，分别为single、double、trail模式下的三种波形。Single：在一段时间如1s内只出现一个脉冲，在一段时间后如第2s内出现第二个脉冲，可设置靶脉冲及非靶脉冲，非靶脉冲出现的位置不固定，由靶率来确定，靶率是靶信号出现的概率，由它来确定一段时间内靶信号出现的次数；Double：在一段时间如1s内出现一次成对的脉冲，在一段时间后如第2s内又出现一次成对的脉冲；Trail：在一段时间如1s内出现一次n个脉冲，在一段时间后如第2s内又出现一次n个脉冲。其中，只有single模式可设置靶脉冲非靶脉冲的脉宽、幅值(由于频率f是已知的、脉宽W＝T×P(P为已知的占空比)，可知脉宽，电流强度越大幅值越大)等，而在double、trail和双刺激器模式下无此操作。

单次刺激功能由电流刺激器协同PC软件一同完成，PC机启动单次刺激命令后延时一段时间后主动发送停止命令，完成单次刺激。在该情形下，发出指令后从头到尾如在n秒内只出现一个脉冲，不等同于single模式，single模式下在n秒内可出现n个脉冲。

当开始双刺激器模式刺激时，主机先向从刺激器发送CMD：0x88，从刺激器进入双刺激器工作模式，并等待主刺激器的同步信号。然后，主机向主电流刺激器发送CMD：0x88，主电流刺激器进入双刺激器工作模式，并输出刺激脉冲和同步信号，从电流刺激器检测到主电流刺激器的同步信号，并经适当延时后也输出刺激脉冲和从同步信号。在双刺激器模式下只可输出single模式下的波形，无double、trail模式下的波形。

本发明在双刺激模式下，可设置不同的频率、方向、脉宽，并在软件中设置两个刺激器产生刺激信号之间的延时，产生各种形式的波形，其充分实现了对冲技术的特点和优势。采用对冲技术，有助于确定电位与随意收缩的肌肉力量，这两者之间的相互关系。分别在腕部和腋部给予尺神经以超强刺激，与第一背侧骨间肌记录，所诱发的M波波幅(参见图12中的图A和B)几乎相等，其中M波波图参见图12。

当肌肉处于放松状态时，同时在腕部和腋部刺激，只能诱发出腕部刺激的电位M腕，而记录不到腋部的电位M腋；这是因为腋部的顺向冲动，与来自腕部的逆向冲动，发生了对冲(M波图参见图12中的图C)。当肌肉随意收缩时，来自腕部的逆向冲动，首先与随意冲动发生对冲；此时远端刺激(这里需要延时5ms)，就不能完全阻滞腋部刺激所诱发的顺向冲动。这样所记录到的部分M腋和M随意，参见附图12中的图D，其波幅与等长收缩时的收缩力量呈线性关系，其中M腋及M随意的波幅不相等，因为给的电流强度、脉宽不一样。

随意轻收缩时，采用针电极记录，最能反映各不同运动单位的募集以及发放型式。大力收缩时，由于来自不同运动单位的许多棘波同时出现，这样就不能识别单个运动单位的电位。实际应用中需观察多少个运动单位参与了此次兴奋，棘波同时出现的话图像会重叠，就无法算出多少个运动单位参与此次兴奋，这就需要延时。况且，被选择用于观察的少数运动单位，不一定能显示运动神经元总体的行为。对不同的神经引发兴奋的范围一样，这就需要对电流刺激盒的电流强度、脉宽、方向进行分别设置。

应用本发明的电流刺激器的系统，可以分别设置两个电流刺激盒的脉宽、电流强度、方向，而且在软件中可设置两个刺激器刺激动作之间的延时，这与当前市面上的必须同时控制两个电流刺激盒是不同的，即两个脉宽、电流强度、方向、刺激时间都一样(同时刺激)。应用本发明的电流刺激器系统产生不同强度不同种类的刺激，更简便、直观，利于使用者使用、观察。

Claims (9)

1.一种恒电流刺激器，包括MCU、脉冲控制电路、高压发生电路、恒流发生控制电路以及485总线接口电路；其中所述485总线接口电路分别与MCU及主机相连接，用于实现MCU与主机之间的通讯；恒流发生控制电路分别与所述MCU及脉冲控制电路相连接，用于接收MCU的控制信号并向所述脉冲控制电路输出恒定电流，从而决定刺激电流的大小且保证刺激电流的恒定；所述高压发生电路的输出端与所述脉冲控制电路电连接，用于将其输入端上的低电压经升压及稳压处理并通过其输出端向所述脉冲控制电路施加直流高电压；所述脉冲控制电路分别与MCU、恒流发生控制电路及高压发生电路相电连接，用于在MCU和恒流发生控制电路的控制下接收所述高压发生电路输出的直流高电压并输出脉冲宽度、频率和方向可调的脉冲电流作为刺激电流输出给电极。

2.如权利要求1所述的恒电流刺激器，其特征在于，所述恒流发生控制电路包括两个完全相同的第一电路和第二电路，该第一或第二电路包括运算放大器和晶体管，运算放大器的正相输入端接收来自MCU的模拟输出量，决定刺激电流的大小，负相输入端连接晶体管的源极，运算放大器的输出端连接晶体管的门极，晶体管的漏极电连接至脉冲控制电路。

3.如权利要求1所述的恒电流刺激器，其特征在于，所述的脉冲控制电路包括第一三极管(Q600)和第二三极管(Q603)，第一晶体管(Q601)和第二晶体管(Q602)，第一固态继电器(U601)和第二固态继电器(U603)和接插件部分，其中，第一三极管的集电极和第二三极管的集电极分别经过电阻(R604)、二极管(ID600)、电容器(C602)、施密特触发器(U600C)的串联连接后，连接至第一晶体管和第二晶体管的门极，所述第一晶体管和第二晶体管的漏极连接至高压发生电路的输出，第一晶体管和第二晶体管的源极分别连接至所述第一固态继电器和第二固态继电器，当第一晶体管到导通时，从第一固态继电器的输出端经由电阻和磁珠构成的串联支路输出正向电流，从第二固态继电器的输出端经由电阻和磁珠构成的串联支路输出反向电流，其中，第一三极管和第二三极管的基极受MCU的控制信号的控制。

4.如权利要求1所述的恒电流刺激器，其特征在于，所述的高压发生电路包括升压模块(U102)、晶体管(Q100)、稳压管(D101)和输出电容器(C117、C118)，所述晶体管的源极电连接至所述升压模块的输出端，输出电容器的一端电连接至所述晶体管的漏极，另一端接地，所述稳压管的阴极连接至所述晶体管的门极，阳极经电阻(R112)连接至所述晶体管的漏极，同时，所述晶体管的门极还经过其它电阻与所述升压模块的输出连接。

5.一种电流刺激器系统，包括主机、主控盒、与主控盒连接的两个电流刺激器，其特征在于，主控盒接收来自主机的命令并传送给电流刺激器，电流刺激器接收来自主机的命令后输出对应的脉冲，由与其相连的刺激电极完成对人体的刺激，其特征在于，所述两个电流刺激器具有如权利要求1-4中任一权利要求的电流刺激器的电路结构。

6.如权利要求5所述的电流刺激器系统，其特征在于，所述的两个电流刺激器中一个为主刺激器，另一个为从刺激器，二者可分别独立运行，也可同时运行。

7.如权利要求6所述的电流刺激器系统，其特征在于，所述的两个电流刺激器分别刺激人体不同的两个部位。

8.如权利要求7所述的电流刺激器系统，其特征在于，所述的两个电流刺激器同时运行，并运行于Single模式下，即在一段时间内只出现一个脉冲，在一段时间后出现第二个脉冲。

9.如权利要求5所述的电流刺激器系统，其特征在于，所述的两个电流刺激器中只有一个运行，并有single、double和trail三种工作模式，其中，在Single模式下，在一段时间只出现一个脉冲，在一段时间后出现第二个脉冲；在Double模式下，在一段时间内出现一次成对的脉冲，在一段时间后又出现一次成对的脉冲；在Trail模式下，在一段时间内出现一次n个脉冲，在一段时间后又出现一次n个脉冲。

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