CN102958564B - 功能性电刺激系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功能性电刺激系统。该系统包括：初始电源、升压模块，储能部分，输出控制继电器，断电自动放电电路，脚踏/手握开关，电流检测芯片，限流熔断器。升压模块由n个串联的直流斩波电路构成，输出100-200V的高压。输出控制继电器根据使能信号与电流检测信号关断或使能直流升压模块，断电自动放电电路在继电器关断电源输入时自动对电能存储部分的电容进行放电。由脚踏/手握开关、电流检测芯片和限流熔断器构成三重意外保护电路。本发明功能性电刺激系统中，在人体能够承受的范围内最大限度提高电刺激强度；同时提供多重安全保护，增强可靠性，避免用户在使用过程中发生危险。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种功能性电刺激系统。
背景技术
功能性电刺激疗法是使用低频电流刺激失去神经控制的肌肉，使其收缩，以替代或矫正器官及肢体已丧失的功能。目前功能性电刺激疗法的研究与应用已涉及临床医疗的各个领域。功能性电刺激设备多为两通道至四通道的便携性电刺激仪。
功能电刺激可帮助上运动神经元损伤患者完成某些功能活动，如步行、抓握，协调其运动，加速自主意识控制的恢复。上运动神经元损伤包括脑血管疾病、脑外伤、脊髓损伤、脑性瘫痪等，对于这类患者，特别是脊髓损伤患者，肢体运动有利于康复。最新的研究发现，通过肢体活动产生的电信号能对脊髓断端产生刺激，达到恢复部分脊髓连续性的作用。一些科学家提出了功能电刺激辅助蹬车训练方法，不但能够恢复肌力，而且可以促进脊髓损伤的局部组织修复。
作为功能电刺激系统的重要组成部分，升压模块为后端的电刺激输出通道提供高压，特别是将电刺激用作产生肢体运动的情况下。较之仅将功能电刺激作阵痛之用，升压模块需要提供更高和更稳定的电压。电压的提高，对安全性提出了更高的要求。目前的商用电刺激设备输出强度和带载能力大都比较低，无法胜任大负载的刺激要求(如通过电刺激来辅助患者完成踏车运动)，而且基本没有保护措施，安全性和可靠性低，特别是在没有专业人员指导和监控下使用的家用电刺激设备，当用户因为电刺激诱发心脏跳动异常、肌肉发生痉挛等情况发生时，无法快速切断电刺激，有极大的安全隐患。
申请人发现现有技术功能性电刺激系统存在诸多不足之处：1、升压模块的升压能力有限，电刺激强度低，无法提供更高、更稳定的电刺激；2、在对用户实行高电压刺激的情况下，存在极大的安全隐患，安全性和可靠性差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对上述问题，本发明提供了一种功能性电刺激系统，以提高电刺激的强度和安全性、可靠性。
(二)技术方案
根据本发明的一个方面，本发明公开了一种功能性电刺激系统。该功能性电刺激系统包括：初始电源；升压模块，与初始电源相连接，用于将初始电源的输出电压升压至第一预设电压；储能模块，与升压模块相连接，用于存储升压至第一预设电压的电能；电刺激输出通道，与储能模块相连接，用于将储能模块中存储的电能转换为电刺激脉冲；并将电刺激脉冲作用于患者的患病部位；其中，升压模块包括定时器、n个串联的直流斩波电路、稳压二极管，定时器产生控制脉冲驱动n个串联的直流斩波电路分级抬升电压至第一预设电压，最后一级的直流斩波电路的输出端经由稳压二极管的负极连接至储能模块，n≥1。
优选地，本发明功能性电刺激系统中，直流斩波电路由升压电感、三极管、二极管和平波电容构成，其中，升压电感的一端连接初始电源或前一级直流斩波电路的输出端，其另一端连接二极管的正极；三极管的基极通过电阻R连接至定时器的输出端，其集电极与二极管的正极相连接，其发射极与地相连接；二极管的负极经由平波电容连接至下一级直流斩波电路或稳压二极管。
优选地，本发明功能性电刺激系统中，定时器按照预设频率为n个串联的直流斩波电路的三极管基极分别提供具有预设时序关系的方波。
优选地，本发明功能性电刺激系统中，升压模块的升压比例与以下因素的一个或多个有关：直流斩波电路的级数，定时器所产生方波的占空比。
优选地，本发明功能性电刺激系统还包括：断电自动放电电路；该断电自动放电电路，其控制端与初始电源的输出端相连接，用于当初始电源的电压低于第一预设电压值时，释放储能模块中存储的电能。
优选地，本发明功能性电刺激系统中，断电放电电路包括：第四三极管Q4、第五三极管Q5，第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13；第四三极管Q4的基极通过第十三电阻R13与电池电压信号相连接，其集电极通过第十电阻R10与储能模块相连接，其发射极与地连接；第五三极管Q5的基极通过第十一电阻R11与第四三极管Q4的集电极相连接，其集电极通过第十二电阻R12与储能模块相连接，其发射极与地相连接；当初始电源的电压高于预设电压值时，第四三极管Q4导通，第五三极管Q5不导通；当初始电源的电压低于预设电压值时，第四三极管Q4截止，第五三极管Q5导通，储能模块中存储的电能通过第十二电阻R12释放。
优选地，本发明功能性电刺激系统还包括：机械急停模块，其常开端连接于储能模块和电刺激输出通道之间；功能性电刺激系统在正常使用时，常开端接通；在紧急情况下，常开端断开，储能模块和电刺激输出通道之间的通路断开。优选地，机械急停模块为按钮开关；功能性电刺激系统在正常使用时，用户通过握持或踩踏的方式按下开关，常开端接通；在紧急情况下，用户松开开关，常开端断开。
优选地，本发明功能性电刺激系统还包括：电流检测芯片和电流监控电路；其中：电流检测芯片，连接于储能模块和电刺激输出通道之间，用于检测由储能模块输出的电流；电流监控电路，其控制端于电流检测芯片的输出端相连接，用于在由储能模块输出的电流大于预设电流值时，切断初始电源与升压模块之间的连接。优选地，电流监控电路包括：比较器、双稳态触发器、与门处理器和继电器，其中：比较器，其一输入端与电流检测芯片相连接，其另一输入端与预设电流值产生装置相连接，用于比较储能模块输出的电流值与预设电流值的大小；双稳态触发器，其输入端与比较器的输出端相连接，其输出端作为与门处理器的一输入端，用于当储能模块输出的电流大于预设电流值时，其输出由高电平转换为低电平，并保持该低电平状态；与门处理器的另一输入端与输出使能信号相连接，其输出端作为继电器的控制端；继电器，用于在储能模块输出的电流值小于预设电流值的情况下，保持初始电源与直流升压模块的连接；在储能模块输出的电流值大于预设电流值的情况下，断开初始电源与直流升压模块的连接。
优选地，本发明功能性电刺激系统还包括：保险丝，连接于储能模块和电刺激输出通道之间，用于在储能模块的输出电流大于第一预设电流值时，切断储能模块与电刺激输出通道之间的连接。
优选地，本发明功能性电刺激系统中，电刺激输出通道的设定参数范围为：正向脉宽0-1000μs，负向脉宽0-3000μs，正脉冲幅值0-100mA，负脉冲幅值0-50mA，电刺激频率0-100Hz。
优选地，本发明功能性电刺激系统中，初始电源为电池，升压模块为直流升压模块；储能模块为储能电容。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明功能性电刺激系统具有下列有益效果：
1)本发明可以提供更高和更稳定的高压，能够有效提高电刺激的强度；
2)本发明增加了安全保护措施，有效避免因为功能电刺激给用户带来的二次损伤，如心跳异常和肌肉痉挛，提高了安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例功能性电刺激系统的结构示意图；
图2为本发明实施例功能性电刺激系统中升压模块的示意图；
图3为本发明实施例功能性电刺激系统中外围电路的示意图；
图4为本发明实施例功能性电刺激系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，为避免信息数据信号连接(弱电信号)和功能电信号(强电信号)连接的混淆，在实施例中，只是描述涉及功能电信号的连接关系，而涉及信息数据信号连接的连接关系，仅用信息数据信号的流向进行说明。并且，本实施例和下述各实施例中，除部分与现有技术中设置不同的特殊元器件外，对于大部分元器件均没有给出的具体型号和数值。申请人认为，对于本领域的普通技术人员，在知晓上述技术方案后，可以合理选择元件的具体型号和数值，同样应当在本发明的保护范围之内。
在本发明的一个实例性实施例中，提供了一种功能性电刺激系统。图1为本发明实施例功能性电刺激系统的结构示意图。如图1所示，本实施例功能性电刺激系统包括：初始电源；升压模块，与初始电源相连接，用于将初始电源的输出电压升压至第一预设电压；储能模块，与升压模块相连接，用于存储升压至第一预设电压的电能；电刺激输出通道，与储能模块相连接，用于将储能模块中存储的电能转换为电刺激脉冲；并将电刺激脉冲作用于患者的患病部位；其中，升压模块包括定时器、n个串联的直流斩波电路、稳压二极管，定时器产生控制脉冲驱动n个串联的直流斩波电路分级抬升电压至第一预设电压，最后一级的直流斩波电路的输出端经由稳压二极管的负极连接至储能模块，n≥1。
优选地，在本实施例中，初始电源为电池，升压模块为直流升压模块；储能模块为储能电容。电刺激输出通道的设定参数范围为：正向脉宽0-1000μs，负向脉宽0-3000μs，正脉冲幅值0-100mA，负脉冲幅值0-50mA，电刺激频率0-100Hz。
针对现有技术功能性电刺激系统中，电刺激强度低，升压模块的升压能力有限，无法提供更高、更稳定的电刺激的问题，本实施例功能性电刺激系统的升压模块通过直流斩波电路的逐级升压，可以提供更高、更稳定的电刺激。并且，直流斩波电路的级数可以根据需要自行设定。优选地，n＝2，3，4，5或6。
图2为本发明实施例功能性电刺激系统中升压模块的示意图。如图2所示，直流斩波电路由升压电感、三极管A44、二极管1N4007和平波电容构成。其中，升压电感的一端连接初始电源或前一级直流斩波电路的输出端，其另一端连接二极管的正极；三极管的基极通过电阻R连接至定时器的输出端，其集电极与二极管的正极相连接，其发射极与地相连接；二极管的负极经由平波电容连接至下一级直流斩波电路或稳压二极管。定时器，按照预设频率为n个串联的直流斩波电路的三极管基极分别提供具有预设时序关系的方波。
本实施例中，升压模块的升压比例与以下因素的一个或多个有关：直流斩波电路的级数，定时器所产生方波的占空比。升压模块的理论计算公式为：
Vout＝Vin×(1/(1-D))n...................................................(1)
其中，D是方波脉冲的占空比，n是直流斩波电路的级数，Vin为输入升压模块的初始电压，Vout为从升压模块输出的电压。需要说明的是，实际输出电压值可能与该理论计算公式差别较大，本领域的普通技术人员还需要根据实际场景与情况进行设置。
优选地，在本实施例中，定时器可以是控制器集成的定时器，也可以是专用定时芯片。定时器脉冲频率可以从1K至100K。
需要说明的是，本实施例仅给出了一种具体的直流斩波电路，但是，本领域的普通技术人员在理会本发明的思想后，应当有其他的直流斩波电路的实现方式，如将三极管更换为场效应管，利用模拟开关替换二极管等，同样应当属于本发明的保护范围之内。此外，升压模块除了根据上述电路实现外，也可以采用变压器升压方式将电源电压升至所需的交流高压，再通过整流电路转换为直流高压，或通过多个隔离的DC/DC模块串联得到期望的目标电压。
在本发明优选的实施例中，该功能性电刺激系统还包括：断电自动放电电路；该断电自动放电电路，其控制端与初始电源的输出端相连接，用于当初始电源的电压低于第一预设电压值时，释放储能模块中存储的电能。
图3为本发明实施例功能性电刺激系统中外围电路的示意图。如图3所示，断电放电电路包括：三极管Q4、三极管Q5，电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13；三极管Q4的基极通过电阻R13与电池电压信号相连接，其集电极通过电阻R10与储能模块相连接，其发射极与地连接；三极管Q5的基极通过电阻R11与三极管Q4的集电极相连接，其集电极通过电阻R12与储能模块相连接，其发射极与地相连接；当初始电源的电压高于预设电压值时，三极管Q4导通，三极管R5不导通；当初始电源的电压低于预设电压值时，三极管Q4截止，Q5导通，储能模块中存储的电能通过电阻R12释放。
本实施例中，升压模块产生的高压通过耐高压的大容量电解电容存储，在升压模块停止输出或意外掉电后需要迅速释放电容中的电能，避免其长时间存储在电容中造成意外。
为了保证患者安全，本实施例由脚踏/手握开关、电流检测芯片和限流熔断器构成三重意外保护电路。
第一部分是由脚踏/手握开关构成的急停保护装置。如果电刺激治疗诱发心跳异常、肌肉痉挛等异常情况时，该急停保护装置可以使用户迅速脱离刺激，保护用户的安全。如图3所示，急停保护装置串联在高压输出回路上(典型的例如在储能模块和电刺激输出通道之间)，需由用户踩下/按下方可输出高压，如用户感觉不适或出现意外情况后松开开关即可切断高压输出。此外，急停保护装置让用户感觉自己可以随时切断电刺激，缓解因电刺激治疗所引起的恐惧和抵触心理，提高治疗效果。
第二部分是电流检测芯片构成的电流监控电路，当输出电流的平均值超过10mA后，使继电器切断直流升压模块的供电。具体来讲，本实施例功能性电刺激系统还包括：电流检测芯片和电流监控电路；其中：电流检测芯片，连接于储能模块和电刺激输出通道之间，用于检测由储能模块输出的电流；电流监控电路，其控制端于电流检测芯片的输出端相连接，用于在由储能模块输出的电流大于预设电流值时，切断初始电源与升压模块之间的连接。
如图3所示，电流监控电路包括：比较器、双稳态触发器、与门处理器和继电器，其中：比较器，其一输入端与电流检测芯片相连接，其另一输入端与预设电流值产生装置相连接，用于比较储能模块输出的电流值与预设电流值的大小；双稳态触发器，其输入端与比较器的输出端相连接，其输出端作为与门处理器的一输入端，用于当储能模块输出的电流大于预设电流值时，其输出由高电平转换为低电平，并保持该低电平状态；与门处理器的另一输入端与输出使能信号相连接，其输出端作为继电器的控制端；继电器，用于在储能模块输出的电流值小于预设电流值的情况下，保持初始电源与直流升压模块的连接；在储能模块输出的电流值大于预设电流值的情况下，断开初始电源与直流升压模块的连接。其中，上述的输出使能信号为使功能性电刺激系统正常输出的使能信号，可以由上位控制器提供。
第三部分是在高压输出回路上加入的限流熔断器。如图3所示，虽然设计输出的电流峰值最高达100mA，但因为功能电刺激属于脉冲刺激，占空比很小，平均电流小于人体的安全电流10mA，所以采用32mA的快速熔断保险丝，当系统故障，电流持续通过人体时，保险丝快速熔断，作为最后的手段，保护用户的安全。
本实施例功能性电刺激系统中，增加了安全保护措施，可以缓解用户在使用过程中的心理压力，有效避免因为功能电刺激给用户带来的二次损伤，如心跳异常和肌肉痉挛。
以下将在上述实施例的基础上，给出本发明的最优实施例。需要说明的，该最优的实施例仅用于理解本发明，并不用于限制本发明的保护范围。并且，最优实施例中的特征，在无特别注明的情况下，均同时适用于各装置实施例，在相同或不同实施例中出现的技术特征在不相互冲突的情况下可以组合使用。
图4为本发明实施例功能性电刺激系统的结构示意图。如图4所示，本实施例功能性电刺激系统主要包括输出控制继电器1，直流升压模块2，储能模块3，脚踏/手握开关4，电流检测芯片5，限流熔断器6，断电自动放电电路7。
图4中的直流升压模块2是整个系统中较重要的部分，作用是将输入电源电压升高到功能电刺激输出所需要的电压。该模块由两个串联的直流斩波电路构成，图2是这部分的电路原理图。555定时器产生50KHz的方波信号，用以驱动Q25和Q26两个三极管。当三极管导通时，电流流过电感L7和L8，二极管防止电容C7和C8对地放电，C7和C8为10μF的耐400V高压的电解电容。随着电感电流的增加，在L7和L8上电能以磁能的形式存储。当三极管截止时，由于电感的电流保持特性，电感产生反向电势，又由于无法通过截止的三极管放电，该电势叠加在电容原有的电势上，完成升压。单独一级直流升压不足以产生稳定且符合设计要求的高压，因此采用两级串联的方式分级抬升电压。最终输出的电压由稳压二极管D26和定时器产生的占空比决定，输出范围为100-200V。
直流升压模块产生的高压通过耐高压的大容量电解电容存储，在升压模块停止输出或意外掉电后需要迅速释放电容中的电能，避免其长时间存储在电容中造成意外。该功能通过断电自动放电电路完成，图3是这部分的电路原理图。当工作正常时，继电器K1处于吸合状态，VCC为电池电压，等于12V，Q4导通，Q4集电极的电压为三级管的导通电压约0.2V，不足以使Q5导通，R10是一个阻抗很高的电阻，流过的电流只有0.1μA，不会造成放电；当电池电压信号因为掉电而消失时，Q4截止，Q4的集电极被R10拉高到当前的输出电压即100-200V，足以使得Q5导通，存储的电能通过R12形成到地的回路得以释放。
三重意外保护电路包括脚踏/手握开关、电流检测芯片和限流熔断器。其中第一重保护为图3中的脚踏/手握开关S1，该开关由用户自行控制，根据后端功能电刺激的作用部位选择开关类型。如果进行下肢电刺激，采用手握式的机械急停开关；如进行上肢电刺激，则采用踩踏式的机械急停开关。脚踏/手握开关的常开端串接在直流升压输出回路上，常闭端与LED指示灯相连，正常使用中由用户通过踩踏或握持的方式按下开关，此时常开端接通，高压得以输出；常闭端断开，LED指示灯不亮。当出现紧急情况时用户松开开关，常开端断开，切断高压输出的通路，使得电刺激不能输出；常闭端闭合，使得LED指示灯亮起，给出提示信号。
第二重意外保护是图3中所示的电流检测芯片及相关元件构成的电流监控电路。电流检测芯片串接在高压输出回路上，产生与输出电流的平均值成线性关系的模拟电压信号。通过比较器将该信号与10mA所对应的模拟电压信号进行比较，从而判断输出电流的平均值是否超过了10mA，若超过则使得双稳态触发器状态由高电平转变为低电平，该电平与输出使能信号通过与门芯片U6进行与运算，其结果也为低电平，继电器K1断开，直流升压模块没有电源供给，停止高压输出，同时输出电流过大指示灯D1亮起，提示用户输出电流过大。双稳态触发器的记忆特性使触发器的输出电平持续为低，不会使继电器再次闭合。
意外情况造成的浪涌电流很可能在前两重保护作用前就对用户造成伤害，因此需要第三重意外保护，即图3中的熔断器F1。F1是一个32mA的快速熔断保险丝，正常工作时，虽然高压输出的电流幅值最大为100mA，但因功能电刺激的输出属于脉冲电流，占空比非常小，流过人体的平均电流在1-2mA以内，低于安全电流，保险丝不会熔断。一旦出现意外情况，较大的电流持续流过人体，保险丝迅速熔断，切断通路，保护用户安全。根据资料表明，流过人体的平均电流为90-100mA时，人才会出现呼吸麻痹，持续3min后或更长时间后，心脏麻痹或心房停止跳动，而流过人体的平均电流为20-40mA时，只是手指感觉疼痛，灼热感增加，手部肌肉开始痉挛，不至于迅速造成严重的生命威胁，因此选用32mA的保险丝有很高的安全裕量。
综上所述，本发明功能性电刺激系统中，在人体能够承受的范围内最大限度提高电刺激强度；同时提供多重安全保护，增强可靠性，避免用户在使用过程中发生危险。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种功能性电刺激系统，包括：
初始电源；
升压模块，与所述初始电源相连接，用于将所述初始电源的输出电压升压至第一预设电压；
储能模块，与所述升压模块相连接，用于存储所述升压至第一预设电压的电能；
电刺激输出通道，与所述储能模块相连接，用于将所述储能模块中存储的电能转换为电刺激脉冲；并将所述电刺激脉冲作用于患者的患病部位；
其中，所述升压模块包括定时器、n个串联的直流斩波电路、稳压二极管，所述定时器产生控制脉冲驱动所述n个串联的直流斩波电路分级抬升电压至第一预设电压，最后一级的直流斩波电路的输出端经由稳压二极管的负极连接至所述储能模块，所述n≥1；
其中，所述直流斩波电路由升压电感、三极管、二极管和平波电容构成，所述升压电感的一端连接所述初始电源或前一级直流斩波电路的输出端，其另一端连接所述二极管的正极；所述三极管的基极通过电阻R连接至所述定时器的输出端，其集电极与所述二极管的正极相连接，其发射极与地相连接；所述二极管的负极经由所述平波电容连接至下一级直流斩波电路或稳压二极管。
2.根据权利要求1所述的功能性电刺激系统，其特征在于，
所述定时器，按照预设频率为所述n个串联的直流斩波电路的三极管基极分别提供具有预设时序关系的方波。
3.根据权利要求2所述的功能性电刺激系统，其特征在于，所述升压模块的升压比例与以下因素的一个或多个有关：直流斩波电路的级数，定时器所产生方波的占空比。
4.根据权利要求1所述的功能性电刺激系统，其特征在于，该功能性电刺激系统还包括：断电自动放电电路；
该断电自动放电电路，其控制端与所述初始电源的输出端相连接，用于当所述初始电源的电压低于第一预设电压值时，释放所述储能模块中存储的电能。
5.根据权利要求4所述的功能性电刺激系统，其特征在于，所述断电自动放电电路包括：第四三极管(Q4)、第五三极管(Q5)，第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)；
所述第四三极管(Q4)的基极通过第十三电阻(R13)与电池电压信号相连接，其集电极通过第十电阻(R10)与所述储能模块相连接，其发射极与地连接；
所述第五三极管(Q5)的基极通过第十一电阻(R11)与所述第四三极管(Q4)的集电极相连接，其集电极通过第十二电阻(R12)与所述储能模块相连接，其发射极与地相连接；
当所述初始电源的电压高于所述预设电压值时，第四三极管(Q4)导通，第五三极管(Q5)不导通；当所述初始电源的电压低于所述预设电压值时，第四三极管(Q4)截止，第五三极管(Q5)导通，所述储能模块中存储的电能通过第十二电阻(R12)释放。
6.根据权利要求1所述的功能性电刺激系统，其特征在于，
该功能性电刺激系统还包括：机械急停模块，其常开端连接于所述储能模块和所述电刺激输出通道之间；
所述功能性电刺激系统在正常使用时，常开端接通；在紧急情况下，常开端断开，所述储能模块和所述电刺激输出通道之间的通路断开。
7.根据权利要求6所述的功能性电刺激系统，其特征在于，所述机械急停模块为按钮开关；
所述功能性电刺激系统在正常使用时，所述患者通过握持或踩踏的方式按下开关，所述常开端接通；在紧急情况下，所述患者松开开关，所述常开端断开。
8.根据权利要求6所述的功能性电刺激系统，其特征在于，该功能性电刺激系统还包括：电流检测芯片和电流监控电路；其中：
所述电流检测芯片，连接于所述储能模块和所述电刺激输出通道之间，用于检测由储能模块输出的电流；
所述电流监控电路，其控制端于所述电流检测芯片的输出端相连接，用于在由储能模块输出的电流大于预设电流值时，切断所述初始电源与所述升压模块之间的连接。
9.根据权利要求8所述的功能性电刺激系统，其特征在于，所述电流监控电路包括：比较器、双稳态触发器、与门处理器和继电器，其中：
所述比较器，其一输入端与所述电流检测芯片相连接，其另一输入端与所述预设电流值产生装置相连接，用于比较储能模块输出的电流值与预设电流值的大小；
所述双稳态触发器，其输入端与所述比较器的输出端相连接，其输出端作为所述与门处理器的一输入端，用于当所述储能模块输出的电流大于预设电流值时，其输出由高电平转换为低电平，并保持该低电平状态；
所述与门处理器的另一输入端与输出使能信号相连接，其输出端作为所述继电器的控制端；
所述继电器，用于在储能模块输出的电流值小于预设电流值的情况下，保持所述初始电源与所述升压模块的连接；在储能模块输出的电流值大于预设电流值的情况下，断开所述初始电源与所述升压模块的连接。
10.根据权利要求8所述的功能性电刺激系统，其特征在于，该功能性电刺激系统还包括：
保险丝，连接于所述储能模块和所述电刺激输出通道之间，用于在所述储能模块的输出电流大于第一预设电流值时，切断所述储能模块与所述电刺激输出通道之间的连接。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的功能性电刺激系统，其特征在于，所述电刺激输出通道的设定参数范围为：正向脉宽0-1000μs，负向脉宽0-3000μs，正脉冲幅值0-100mA，负脉冲幅值0-50mA，电刺激频率0-100Hz。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的功能性电刺激系统，其特征在于，所述初始电源为电池，所述升压模块为直流升压模块；储能模块为储能电容。
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