CN110721404A - 可穿戴骶丛神经刺激器及其电刺激方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种可穿戴骶丛神经刺激器及其电刺激方法,可穿戴骶丛神经刺激器包括主机15和与所述主机15磁吸的电极片9,主机15和电极片9经由磁吸粘附在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上对骶丛神经或膀胱进行电刺激,粘附在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上的电极片9包括用于粘附皮肤导电的导电黏胶层和用于磁吸的固态磁性导电体8磁性接口,所述主机15包括外壳13和容纳在外壳13内的电刺激发生单元,监测可穿戴骶丛神经刺激器与人体回路电阻的电极片检测单元5电路连接刺激电流放大单元2和固态磁性导电体8,当回路电阻大于预定阈值,主控单元1终止电流输出。
Description
技术领域
本发明涉及一种可穿戴医疗器械技术领域,特别是一种可穿戴骶丛神经刺激器及其电刺激方法。
背景技术
膀胱收缩都是靠神经控制的,一旦神经控制的平衡被打乱,就会出现很多问题。比如神经的过度放电引起膀胱过度活动,出现尿频尿急症状;如果神经放电不足则会造成膀胱收缩不力而排尿困难。骶神经刺激通过电刺激刺激骶神经体表投影区,调节与排尿相关的膀胱、括约肌和盆底的神经反射,使异常的神经反射重新到达平衡,控制排尿功能障碍的症状,骶丛神经刺激可兴奋周围神经的粗纤维,通过“闸门”调控,抑制传导疼痛感觉的细纤维,达到镇痛效果,可以扩张血管,促进血液循环,加速局部致痛物质的排出,还可使人体释放具有镇痛作用的吗啡样物质,改善局部血液循环,促进炎症消散,骶丛神经刺激还有以下作用,轴突反射及三联反应,轴突反射是指当电流作用于皮肤上时,电刺激经传入神经至脊髓后角,兴奋传出神经,使皮肤的小动脉扩张,导致电极下的皮肤表面呈现弥漫性发红。皮肤受刺激时还会释放出组织胺、P物质、乙酰胆碱等,它们能使动脉扩张。另外电刺激本身可直接引起动脉扩张,以上三个方面称为三联反应;肌肉的收缩作用,低频调制波或干扰波可引起肌肉收缩,肌肉节律性收缩和舒张形成“泵”的作用,从而促进血液和淋巴液的回流;肌肉活动的代谢产物:肌肉活动的代谢产物,如乳酸、ATP、ADP等均有明显的血管扩张作用;兴奋神经肌肉组织:低频调制波或干扰波能改变细胞膜的离子通透性,导致细胞膜内外极性的改变,使膜电位去极化,形成动作电位,因此兴奋神经肌肉,产生肌肉收缩。
现有技术中,电刺激治疗仪是常见的一种电刺激理疗设备,具有镇痛、促进局部血液循环、锻炼肌肉、软化疤痕、松解粘连、消炎等作用,适用于关节炎、肩关节周围炎、腰背肌筋膜炎、颈椎病、腰椎病、骨性关节病等多种疾病。专利文献CN205084220U公开了仿生电刺激治疗,其是一种临床常用康复治疗手段,按照刺激电流的频率可分为低频(小于1000Hz)、中频(1000Hz-100KHz)、高频(大于100KHz)三种电流。目前的电刺激治疗仪按照设备使用形式可分为固定式和便携式;固定式电刺激治疗仪多使用低效的AB类功放,但其功耗大,需要散热片,整机体积大,用户不便于随身携带;便携式电刺激治疗仪,体积和重量仍过大,与电极片的连结方式基本需要有导线参与,不可直接整机贴敷患处达到可穿戴效果。植入式骶神经电刺激治疗仪需要手术植入人体,手术费用高、不良反应多;一旦刺激反射区改变或不正确则需要重新植入甚至手术失败。本发明无需手术、刺激位置、电刺激方案均可调,安全性更高,费用低廉。医疗器械不仅有疗效的要求还有许多安全性要求,要求电刺激治疗仪需要具备电极片脱落监测功能,以防意外的安全风险;市面上的民用可穿戴理疗仪产品均不具备此重要功能,无法达到相关法规要求。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解,因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
为解决上述现有技术的不足之处,本发明提供一种利用内含内部电源、电路装置的微型主机磁性结合电极片再粘附在骶神经投影区的皮肤上对骶神经进行可穿戴式电刺激,还可以通过通讯接口与上位机通讯进行电刺激方案编辑、导入和人机对话功能的可穿戴骶丛神经刺激器及其电刺激方法,其无需导线参与、无需植入体内、可直接整机贴敷患处的可穿戴地进行骶丛神经刺激,具有监控电极片脱落避免安全风险、效果好、功耗低、体积小重量轻、可穿戴、可编程、操作方便且安全可靠。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。
本发明的一个方面,揭示了一种可穿戴骶丛神经刺激器,包括:
主机、与所述主机磁吸的电极片、电极片监测单元,其中,所述电极片监测单元用于监测所述可穿戴骶丛神经刺激器与人体回路之间的电阻,且:
所述主机和电极片经磁吸结合后通过电极片粘附在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上;
所述电极片包括用于粘附皮肤、向人体导电的导电黏胶层和用于磁吸固态磁性导电体的磁性接口;
所述主机包括外壳和容纳在外壳内的电刺激发生单元,其中:
所述电刺激发生单元包括主控单元、以及与主控单元电连接的通讯单元和刺激电流放大单元,且:通讯单元,用于无线连接上位机,所述上位机用于管理所述可穿戴骶丛神经刺激器;主控单元,用于产生电刺激电流;刺激电流放大单元,用于放大所述电刺激电流;
所述外壳,其表面上设置有:用于连接固态磁性导电体的接口、用于连接通讯单元的通讯接口,并且:
所述电极片监测单元电路连接刺激电流放大单元和固态磁性导电体。
优选的,电刺激发生单元还包括连接主控单元的用于存储产生所述电刺激电流的信息的内部存储器。
优选的,电刺激发生单元还包括连接充电接口和可充电电源的充电电路,所述可充电电源包括带有电池保护电路的锂聚合物电池。
优选的,所述可穿戴骶丛神经刺激器还包括人机对话装置,所述人机对话装置连接主控单元,所述人机对话装置包括输入单元,所述输入单元包括用于输入电刺激电流参数的按键。
优选的,所述外壳由塑料模制或金属加工形成,所述外壳总体积小于50立方厘米,由钕铁硼材料制成的所述固态磁性导电体厚度不大于8毫米。
优选的,所述通讯单元包括蓝牙或WIFI。
优选的,所述人机对话装置还包括显示单元,所述显示单元包括用于显示信息的信号灯或蜂鸣器。
优选的,所述电刺激电流包括如下任一或其交替:低频电流、中频电流。
优选的,所述内部存储器和/或主控单元中设有如下任一控件:导入、编辑和调整电流电刺激方案、开关机控制、充电管理、人机对话的控件。
根据本发明的另一方面,一种利用所述的可穿戴骶丛神经刺激器的电刺激方法步骤包括:
第一步骤中,穿戴所述可穿戴骶丛神经刺激器,固态磁性导电体和电极片布置在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上;
第二步骤中,输入电刺激方案,主控单元基于所述电刺激方案生成电刺激电流,所述刺激电流放大单元放大所述电刺激电流输入固态磁性导电体,主机经由电极片的固态磁性导电体磁吸结合后通过电极片粘附在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上对骶丛神经电刺激;
第三步骤中,电极片检测单元监测可穿戴骶丛神经刺激器与人体回路电阻,当回路电阻值大于预定阈值或者需要终止电刺激时,主控单元终止电流输出。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供一种利用包含内部电源、电路装置的微型主机磁性结合电极片再粘附在骶神经投影区的皮肤上对骶神经进行可穿戴式电刺激,通过通讯接口与上位机通讯进行电刺激方案编辑、导入和人机对话功能,其无需导线参与、无需植入体内、可直接整机贴敷患处的可穿戴地进行骶丛神经刺激,具有监控电极片脱落避免安全风险、效果好功耗低、体积小重量轻、可穿戴、可编程、操作方便且安全可靠,本发明成本低,可穿戴方便病患,自由移动,无需外接电源或更换电池,电极片与主机的连接方式简单易用,可方便分离;电极片可专人专用、单独清洗,设备可自动检测电极片与人体接触情况,如发现电极片脱落则立即停止(或暂停)输出电流,保证安全,防止意外电击,可以随时根据病情,通过智能上位机(手机、电脑等具备人机对话功能的智能设备)调整、导入、编辑电刺激方案,经皮刺激骶神经,无需手术、费用低廉。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白,达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度,并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述,本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。显而易见地,下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中:
图1是根据本发明一个实施例的可穿戴骶丛神经刺激器的结构示意图;
图2是根据本发明一个实施例的使用可穿戴骶丛神经刺激器的电刺激方法的步骤示意图;
图3是根据本发明一个实施例的可穿戴骶丛神经刺激器的主控单元的示意图;
图4是根据本发明一个实施例的可穿戴骶丛神经刺激器的主控单元的示意图;
图5是根据本发明一个实施例的可穿戴骶丛神经刺激器的主控单元的示意图。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。
具体实施方式
下面将参照附图1至附图5更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是,在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解,技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式,然所述描述乃以说明书的一般原则为目的,并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本发明实施例的理解,下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明,且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
为了更好地理解,图1是根据本发明一个实施例的可穿戴骶丛神经刺激器的结构示意图,如图1所示,一种可穿戴骶丛神经刺激器,包括:
主机15、与所述主机15磁吸的电极片9、电极片监测单元5,其中,所述电极片监测单元用于监测所述可穿戴骶丛神经刺激器与人体回路之间的电阻,且:
所述主机15和电极片9经磁吸结合后通过电极片9粘附在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上;
所述电极片9包括用于粘附皮肤、向人体导电的导电黏胶层和用于磁吸固态磁性导电体8的磁性接口;
所述主机15包括外壳13和容纳在外壳13内的电刺激发生单元,其中:
所述电刺激发生单元包括处理器1、以及与处理器1电连接的通讯单元7和刺激电流放大单元2,且:通讯单元7,用于无线连接上位机,所述上位机用于管理所述可穿戴骶丛神经刺激器;处理器1,用于产生电刺激电流;刺激电流放大单元2,用于放大所述电刺激电流;
所述外壳13,其表面上设置有:用于连接固态磁性导电体8的接口、用于连接通讯单元7的通讯接口14,并且:
所述电极片监测单元5电路连接刺激电流放大单元2和固态磁性导电体8。
能够理解,本发明的可穿戴骶丛神经刺激器可以经皮进行骶神经刺激,治疗尿失禁、尿潴留等疾病,并且属于可穿戴产品,具备无线管理功能,以及电极片监测的功能。
为了进一步理解本发明,在一个实施例,所述主机内烧录有嵌入式软件可以起到控制主机工作和与上位机通讯之功能;所述主机由主控单元、刺激电流放大单元、内部存储器、可充电内部电源、电极片接触监测电路、人机对话装置、充电及数据接口、固态磁性导电体、无线通讯模块、外壳组成,使其具有可穿戴刺激电流输出治疗功能,电流输出方案可导入、编辑、调整等功能。所述带磁性接口电极片具备粘附皮肤上功能,与主机上的固态磁性导电体吸引连接后可固定主机,使主机和电极片结合粘附在皮肤上从而达到可穿戴功能。所述主机内含电极片接触监测电路,监测回路电阻,一旦电极片从人体脱落造成回路阻值过大,主控单元立即中断或终止电流输出从而保证安全;所述可充电内部电源由带电池保护电路的锂聚合物电池组成可以向主机供电使其工作。能够理解,固态磁性导电体用于实现磁吸、导电,其可以电连接于刺激电流放大单元和电极片监测单元。
为了进一步理解本发明的主控单元1生成电刺激电流,在一个实施例中,图3是根据本发明一个实施例的可穿戴骶丛神经刺激器的主控单元1的示意图,主控单元1包括数控振荡器(Numerically Controlled Oscillator,NCO)、波形发生器(ComplementaryWaveform Generator,CWG)和数模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC),主控单元1实现比例控制环路调节,精确调整电压幅度。主控单元1通过两个数模转换器通道读取输出值并对基于所述中频电刺激信息的控制信号做相应调整,数控振荡器以固定导通时间脉冲配合可变频率来调节占空比脉冲频率调制。
在一个实施例中,图4是根据本发明一个实施例的可穿戴骶丛神经刺激器的主控单元的示意图,主控单元1包括互补输出发生器(Complementary Output Generator,COG)、捕捉/比较/PWM模块(Capture/Compare/PWM,CCP)和数模转换器(Digital-to-AnalogConverter,DAC),主控单元1进一步精确调整电压幅度。主控单元1将电压与误差放大器(Error Amplifier,FA)的参考电压进行比较,并将结果馈送至峰值电流比较器,在峰值电流比较器之前,内部斜率补偿模块会从误差放大器输出中减去一个可调节的斜坡。捕捉/比较/PWM模块提供具有固定频率和固定占空比的控制信号,并选择峰值电流比较器输出作为互补输出发生器下降沿的第二个(分级)源。
在一个实施例中,图5是根据本发明一个实施例的可穿戴骶丛神经刺激器的主控单元的示意图,主控单元1经由串行PMBus接口控制任何DC/DC稳压器的VOUT和PMBus I2C控制型精准双向电流DAC,专为调节DC/DC稳压器的输出电压。LTC7106具有±1%的输出电流准确度,采用2mm x 3mm DFN-10封装,构建适合众多分立式和模块化DC/DC电压调节器的小巧简单型解决方案。主控单元1通过LTC7106接收一个7位串行代码并将之转换为一个双向(供应、吸收)输出电流。
在一个实施例中,主控单元1为MICROCHIP芯片,内部具有互补输出发生器(Complementary Output Generator,COG)、比较器(Comparator,COMP)、运算放大器(Operational Amplifier,OPA)、数模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)、固定参考电压(Fixed Voltage Reference,FVR)、斜率补偿(Slope Compensation,SC)模块、捕捉/比较/PWM(Capture/Compare/PWM,CCP)模块、波形发生器(Complementary WaveformGenerator,CWG)和/或NCO(数控振荡器Numerically Controlled Oscillator,NCO)中的一个或多个。
现有技术不具备环路控制,输出幅度不易控制的特点且体积较大,无法实现中频小型化。本发明克服了上述缺陷。本发明还可以基于所述电刺激信息生成电刺激电流,所述电刺激信息可以是开具的处方信息,其包括电刺激的脉冲宽度调制,脉冲宽度即在一个周期内输出高电平的时间,假如说周期T=64US,脉冲宽度D=32us,则占空比=D/T=32/64=50%,脉冲宽度调整就是占空比的调整。脉冲宽度调制是利用微主控单元的数字输出来对模拟电路进行控制。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应频率波形变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置,来实现晶体管或MOS管导通时间的改变,从而实现开关输出的改变。脉宽调制(PWM)模块基于电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替各种方案波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为各种方案波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。
为了进一步理解本发明结构紧凑,体积小、重量轻的特点,本发明的主控单元1通过前述方式控制电压形成预定幅度,避免了电感升压电路的复杂的设计,为电池留出更大空间,在一个实施例中,主控单元1为ssop小封装的5.3毫米低功耗高速MCU芯片。本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器采用小型贴片元件,选用小型封装元件。本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器优化电路,降低电子元件发热量,提高效率,本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器使用电极片监测电路,在可穿戴设备暂时取下期间停止输出,进一步节省电量。
本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器的优选实施例中,电刺激发生单元还包括连接主控单元1的用于存储电刺激电流信息的内部存储器3,所述电刺激电流信息包括电流频率、电流强度、调频参数和/或调幅参数。
本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器的优选实施例中,电刺激发生单元还包括连接充电接口和可充电电源4的充电电路,所述可充电电源4包括带有电池保护电路的电池。
优选的,所述可穿戴骶丛神经刺激器还包括人机对话装置6,所述人机对话装置6连接处理器1,所述人机对话装置包括输入单元10,所述输入单元10包括用于输入电刺激电流参数的按键。
更优选的的,所述人机对话装置还包括显示单元11,所述显示单元包括用于显示信息的信号灯或蜂鸣器。
本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器的优选实施例中,所述外壳13由塑料模制或金属加工形成,所述外壳13总体积小于50立方厘米,由钕铁硼材料制成的所述固态磁性导电体8厚度不大于8毫米。
本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器的优选实施例中,所述通讯单元7包括蓝牙或WIFI,所述上位机包括手机、平板电脑、其他个人终端和/或云端服务器。
本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器的优选实施例中,所述电刺激电流为调制方式为调频或调幅的调制波为1-200Hz低频电流或载波为1KHz-100KHz中频电流,或者所述中低频的交替电刺激。
本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器的优选实施例中,所述电刺激电流为调制方式为调频或调幅的调制波为1-800Hz低频电流。更优的,采用低频调制的中频电流,从而兼顾中低频的优点。
本发明所述的可穿戴骶丛神经刺激器的优选实施例中,所述内部存储器3和/或主控单元1中设有如下任一控件:导入、编辑和调整电流电刺激方案、开关机控制、充电管理和/或人机对话的控件。
在一个实施例中,可穿戴骶丛神经刺激器由主控单元1、刺激电流放大单元2、内部存储器3、可充电内部电源4、电极片监测电路5、人机对话装置6、通讯单元7、固态磁性导电体8、输入单元10、显示单元11、充电接口12、外壳13组成。
在一个实施例中,所述主控单元1、刺激电流放大单元2、内部存储器3、可充电内部电源4、电极片监测电路5、人机对话装置6、通讯单元7、固态磁性导电体8、输入单元10、显示单元11、充电接口12外壳13组成一个主机,再与电极片9磁吸结合可以整体粘附在人体骶神经或膀胱投影区的皮肤上,对骶神经进行电刺激,达到可穿戴刺激骶神经治疗尿失禁尿潴留等疾病的治疗功能。
在一个实施例中,所述电极片9有导电黏胶层,具备粘附皮肤和导电功能;
在一个实施例中,所述电极片9上装有磁性接口,该接口由铁质金属或其他磁性材料制成,可以通过磁场吸附原理吸附固态磁性导电体8。
在一个实施例中,所述固态磁性导电体8由钕铁硼为原料制成,其厚度不大于8毫米。
在一个实施例中,所述固态磁性导电体8与磁性接口电极片9相互磁吸结合后可以将电刺激电流传输到磁性接口电极片9上,无需另外连接导线;
在一个实施例中,所述电极片9与固态磁性导电体8磁吸结合后整体粘附在皮肤上从而达到可穿戴功能。
在一个实施例中,所述电极片9粘附人体的部位为骶神经或膀胱的投影区皮肤上。
在一个实施例中,所述通讯单元7可具备无线通讯模块与上位机,例如智能手机、平板电脑、电脑等智能设备,通过蓝牙或WIFI通讯方式无线联接后再通过上位机软件的控制可以具备导入、编辑、调整电流输出方案等功能;本发明的通讯单元7可云端下载处方:医生或使用者可以在云端远程控制下载治疗处方,灵活方便。通讯单元7具有数据回传功能,可穿戴骶丛神经刺激器除了可以下传处方外还可上传设备使用状况、治疗时间、治疗处方情况、设备故障到云端服务器或pc机统一管理,传统设备不具备此功能。
在一个实施例中,所述固态磁性导电体8通过磁吸作用,与上位机,例如智能手机、平板电脑、电脑等智能设备的外部设备接口相互磁吸结合后可以通过通讯单元7进行有线数据通讯,无需另外连接导线;
在一个实施例中,所述固态磁性导电体8可以通过磁吸作用与外部充电接口磁吸结合,通过充电电路11对可充电内部电源4充电,无需另外连接导线;
在一个实施例中,所述电极片监测电路5,可监测设备与人体回路电阻,一旦电极片从人体脱落造成回路阻值过大,主控单元1立即中断或终止电流输出从而实现安全治疗功能;在一个实施例中,电极片监测电路5通过主控单元1的AD转换电路监测输出电压信号有无和人体皮肤接触电阻,根据不同个人适当调节输出电压电流的大小。因每个人体质差异,皮肤清洁程度差异,不同人之间的皮肤阻值相差很大,通过AD转换检测皮肤电阻及时调整输出电压,让每个人的使用体验接近相同水平。同时当检测到的电阻无限大,可判断电极片为脱落状态,及时中断输出以确保安全。
在一个实施例中,所述可充电内部电源4由带电池保护电路的锂聚合物电池组成可以向设备供电使其工作;
在一个实施例中,所述刺激电流放大单元由放大电路和输出电路组成,无需线圈式变压器,可以减少体积、降低重量,满足临床可穿戴治疗的要求。
在一个实施例中,所述内部存储器3可以存储嵌入式软件协助实现控制电路工作、存储电刺激康复治疗方案、开关机、充电管理、人机对话等功能。
在一个实施例中,所述人机对话装置6含有按键,通过人工触碰按键输入控制命令实现控制电流输出强度或开关机或电刺激处方选择等人机对话功能;
在一个实施例中,所述人机对话装置6含有灯,通过灯的颜色或开闭或闪烁实现体现设备开关机状态、可充电内部电源4电量、可充电内部电源4充电状态、电流输出提示等人机对话功能。
在一个实施例中,所述上位机软件可存储在外部上位机(智能手机、平板电脑、电脑等智能设备)上。
在一个实施例中,所述嵌入式软件存储烧录在设备中,可以控制设备工作。
在一个实施例中,所述外壳13由塑胶模具成型制成或金属机加工制成,起到保护电路、固定零部件的作用,其总体积小于50立方厘米。
在一个实施例中,所述外壳13可以嵌入固态磁性导电体8。
在一个实施例中,所述外壳13可以嵌入充电接口与充电电路11导通连接。
在一个实施例中,所述外壳13可以嵌入通讯接口与通讯单元7导通连接。
在一个实施例中,所述电刺激方案以嵌入式软件形式烧录在内部存储器3中。
在一个实施例中,所述电刺激方案的刺激电流特征为调制波为1~200Hz低频电流,载波为1KHz~100KHz中频电流;其调制方式为调频或调幅。
所述电刺激方案的刺激电流特征为调制波为1~800Hz低频电流,电流可调频或调幅。
在一个实施例中,所述主控单元1包括通用主控单元、数字信号主控单元、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA,内部存储器3包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
图2是根据本发明一个实施例的使用可穿戴骶丛神经刺激器的电刺激方法的步骤示意图,一种利用所述的可穿戴骶丛神经刺激器的电刺激方法步骤包括:
第一步骤S1中,穿戴所述可穿戴骶丛神经刺激器,固态磁性导电体8和电极片9布置在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上;
第二步骤S2中,输入电刺激方案,主控单元1基于所述电刺激方案生成电刺激电流,所述刺激电流放大单元2放大所述电刺激电流输入固态磁性导电体8,主机15经由固态磁性导电体8与电极片9磁吸粘附在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上对骶丛神经电刺激;
第三步骤S3中,电极片检测单元5监测可穿戴骶丛神经刺激器与人体回路电阻,当回路电阻值大于预定阈值或者需要终止电刺激时,主控单元1关断电源停止电流输出。
相较于现有技术,传统小型移动可穿戴电刺激器都是低频;本发明的可穿戴骶丛神经刺激器优势在于:
1、与现有的低频电流相比,能作用到更深的人体组织;
2、本发明不需要连接220v的交流电,可以实现小型化、低能耗且可穿戴。
3、续航时间大大缩短,本发明显著提高了续航时间。
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述,但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域,上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的,而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多种的形式,这些均属于本发明保护之列。
Claims (10)
1.一种可穿戴骶丛神经刺激器,包括:
主机15、与所述主机15磁吸的电极片9、电极片监测单元5,其中,所述电极片监测单元用于监测所述可穿戴骶丛神经刺激器与人体回路之间的电阻,且:
所述主机15和电极片9经磁吸结合后通过电极片9粘附在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上;
所述电极片9包括用于粘附皮肤、向人体导电的导电黏胶层和用于磁吸固态磁性导电体8的磁性接口;
所述主机15包括外壳13和容纳在外壳13内的电刺激发生单元,其中:
所述电刺激发生单元包括主控单元1、以及与主控单元1电连接的通讯单元7和刺激电流放大单元2,且:通讯单元7,用于无线连接上位机,所述上位机用于管理所述可穿戴骶丛神经刺激器;主控单元1,用于产生电刺激电流;刺激电流放大单元2,用于放大所述电刺激电流;
所述外壳13,其表面上设置有:用于连接固态磁性导电体8的接口、用于连接通讯单元7的通讯接口14,并且:
所述电极片监测单元5电路连接刺激电流放大单元2和固态磁性导电体8。
2.根据权利要求1所述的可穿戴骶丛神经刺激器,其特征在于:优选的,电刺激发生单元还包括连接主控单元1的用于存储产生所述电刺激电流的信息的内部存储器3。
3.根据权利要求1所述的可穿戴骶丛神经刺激器,其特征在于:电刺激发生单元还包括连接充电接口和可充电电源4的充电电路,所述可充电电源4包括带有电池保护电路的锂聚合物电池。
4.根据权利要求1所述的可穿戴骶丛神经刺激器,其特征在于:所述可穿戴骶丛神经刺激器还包括人机对话装置6,所述人机对话装置6连接主控单元1,所述人机对话装置包括输入单元10,所述输入单元10包括用于输入电刺激电流参数的按键。
5.根据权利要求1所述的可穿戴骶丛神经刺激器,其特征在于:所述外壳13由塑料模制或金属加工形成,所述外壳13总体积小于50立方厘米,由钕铁硼材料制成的所述固态磁性导电体8厚度不大于8毫米。
6.根据权利要求1所述的可穿戴骶丛神经刺激器,其特征在于:所述通讯单元7包括蓝牙或WIFI。
7.根据权利要求4所述的可穿戴骶丛神经刺激器,其特征在于:所述人机对话装置还包括显示单元11,所述显示单元包括用于显示信息的信号灯或蜂鸣器。
8.根据权利要求1所述的可穿戴骶丛神经刺激器,其特征在于:所述电刺激电流为调制方式包括如下任一或其交替:低频电流、中频电流。
9.根据权利要求2所述的可穿戴骶丛神经刺激器,其特征在于:所述内部存储器3和/或主控单元1中设有如下任一控件:导入、编辑和调整电流电刺激方案、开关机控制、充电管理、人机对话的控件。
10.一种利用权利要求1-9中任一项所述的可穿戴骶丛神经刺激器的电刺激方法,包括如下步骤:
S1,穿戴所述可穿戴骶丛神经刺激器,固态磁性导电体8和电极片9布置在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上;
S2,输入电刺激方案,主控单元1基于所述电刺激方案生成电刺激电流,所述刺激电流放大单元2放大所述电刺激电流输入固态磁性导电体8,主机15经由固态磁性导电体8与电极片9磁吸粘附在骶丛神经或膀胱投影区域的皮肤上对骶丛神经电刺激;
S3,电极片检测单元5监测可穿戴骶丛神经刺激器与人体回路电阻,当回路电阻值大于预定阈值或者需要终止电刺激时,主控单元1终止电流输出。
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