CN111643812A - 一种无线刺激装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线刺激装置，包括无线能量发生器、以及无源植入子；所述无线能量发生器包括主机、与主机连接的发射线圈；所述无源植入子包括接收线圈、与接收线圈连接的电极；所述主机包括控制面板、外部通信接口、电源模块、主控制芯片、信号发生器、功率调节模块、频率调节模块，控制面板包括触摸屏、开机键、调节旋钮，使得主机可以自定义设置刺激频率、脉冲宽度、电压大小、刺激时间。本发明通过将电极与接收线圈作为一体，通过外部电磁耦合供电，从而使植入体体积更小、质量更轻、降低植入损伤及术后的不适感，体外无线供电不受电池寿命限制，能够持续并长时间刺激，可在一定空间内对自由活动的动物进行刺激。
Description
技术领域
本发明涉及动物刺激装置，具体是指一种无线刺激装置。
背景技术
早期市面上最常见的动物刺激系统采用有线连接，将刺激电极植入到动物体内后再插上导线，通过调节外部设备进行需要参数的刺激，但这种有线技术限制了动物活动范围，且线的重量也会影响动物的正常行为和舒适度，影响实验结果。近年来微电子加工工艺的兴起，逐渐出现了无线刺激模式，将刺激电极和刺激设备整合在一体，微型化设计，但这部分模式均采用电池供电，电池的重量在植入子重量中占比较高，而且体积在压缩到最小化后依然不适用于小动物中(大、小鼠等)，且这种植入子在电池的能量耗尽之后就无法继续工作，对于那些长期性的刺激实验无法满足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种无线刺激装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种无线刺激装置：包括无线能量发生器、以及无源植入子；所述无线能量发生器包括主机、与主机连接的发射线圈；所述无源植入子包括接收线圈、与接收线圈连接的电极；所述主机包括控制面板、外部通信接口、电源模块、主控制芯片、信号发生器、功率调节模块、频率调节模块。
作为改进，所述电极采用包裹式电极。
作为改进，所述电极采用柔性贴片式电极。
作为改进，所述电极采用阶梯双极刺激电极。
作为改进，所述电极采用平行双极刺激电极。
作为改进，所述电极采用同心电极。
作为改进，所述电极采用单通道电极。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明通过将电极与接收线圈作为一体，通过外部电磁耦合供电，从而使植入体体积更小、质量更轻、降低植入损伤及术后的不适感，体外无线供电不受电池寿命限制，能够持续并长时间刺激，可在一定空间内对自由活动的动物进行刺激。
附图说明
图1是本发明一种无线刺激装置的结构示意图。
图2是本发明一种无线刺激装置的工作原理示意图。
图3是本发明一种无线刺激装置的包裹式电极的结构示意图。
图4是本发明一种无线刺激装置的柔性贴片式电极的结构示意图。
图5是本发明一种无线刺激装置的阶梯双极刺激电极的结构示意图。
图6是本发明一种无线刺激装置的平行双极刺激电极的结构示意图。
图7是本发明一种无线刺激装置的同心电极的结构示意图。
图8是本发明一种无线刺激装置的单根金属针式单通道电极的结构示意图。
图9是本发明一种无线刺激装置的多股金属丝绞合式单通道电极的结构示意图。
如图所示：1、无线能量发生器，1.1、主机，1.2、发射线圈，2、无源植入子，2.1、接收线圈，2.2、电极，2.2.1、包裹式电极，2.2.2、柔性贴片式电极，2.2.3、阶梯双极刺激电极，2.2.4、平行双极刺激电极，2.2.5、同心电极、2.2.61、单根金属针式单通道电极，2.2.62、多股金属丝绞合式单通道电极。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种无线刺激装置做进一步的详细说明。
结合附图1-9，一种无线刺激装置，包括无线能量发生器1、以及无源植入子2；所述无线能量发生器1包括主机1.1、与主机1.1连接的发射线圈1.2；所述无源植入子2包括接收线圈2.1、与接收线圈2.1连接的电极2.2；所述主机1.1包括控制面板、外部通信接口、电源模块、主控制芯片、信号发生器、功率调节模块、频率调节模块，控制面板包括触摸屏、开机键、调节旋钮，使得主机1.1可以自定义设置刺激频率、脉冲宽度、电压大小、刺激时间。
所述电极2.2可采用包裹式电极2.2.1、柔性贴片式电极2.2.2、阶梯双极刺激电极2.2.3、平行双极刺激电极2.2.4、同心电极2.2.5、或单通道电极，所述单通道电极可采用单根金属针式单通道电极2.2.61、多股金属丝绞合式单通道电极2.2.62。
所述无源植入子2中的接收线圈2.1可采用绝缘金属丝缠绕而成，也可以采用柔性电路(FPC)工艺直接加工而成，根据需要，所述接收线圈2.1可接入电容元件以稳定接收电压。
所述电极2.2采用导电且耐腐蚀的生物相容性材料(铂、金、铂铱合金、钛、钛合金、钽、钨、不锈钢、镍铬合金、碳、石墨烯)和单种或多种具有生物相容性材料组合的形式，只在电极2.2刺激位点进行暴露出导电面，其中具有生物相容性材料包括聚酰亚胺(PI)、派瑞林(Parylene)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯(PU)、铁氟龙、硅胶、硅橡胶。
根据需要，在无源植入子2中设置限流元件或具有熔断功能的电路，防止刺激电流意外过大导致机体损伤。
根据需要，在无源植入子2中设置微型稳压稳流模块，使刺激电压、刺激电流稳定。
根据需要，在无源植入子2中设置电源指示灯(优选红色，穿透力强)，便于操作人员判断是否有刺激电流产生。
所述发射线圈1.2封装成面板。
本发明在具体实施时，将电极2.2置于动物体的待刺激部位，动物关在非金属材料制成的动物笼中，将发射线圈1.2放置在动物笼的底部或四周，通过主机1.1设置脉冲宽度(大于0.5ms)，刺激电压和刺激电流，即可进行长时间的动物刺激实验。
本发明通过将电极与接收线圈作为一体，通过外部电磁耦合供电，从而使植入体体积更小、质量更轻、降低植入损伤及术后的不适感，体外无线供电不受电池寿命限制，能够持续并长时间刺激，可在一定空间内对自由活动的动物进行刺激。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种无线刺激装置，其特征在于：包括无线能量发生器(1)、以及无源植入子(2)；
所述无线能量发生器(1)包括主机(1.1)、与主机(1.1)连接的发射线圈(1.2)；
所述无源植入子(2)包括接收线圈(2.1)、与接收线圈(2.1)连接的电极(2.2)；
所述主机(1.1)包括控制面板、外部通信接口、电源模块、主控制芯片、信号发生器、功率调节模块、频率调节模块。
2.根据权利要求1所述的一种无线刺激装置，其特征在于：所述电极(2.2)采用包裹式电极(2.2.1)。
3.根据权利要求1所述的一种无线刺激装置，其特征在于：所述电极(2.2)采用柔性贴片式电极(2.2.2)。
4.根据权利要求1所述的一种无线刺激装置，其特征在于：所述电极(2.2)采用阶梯双极刺激电极(2.2.3)。
5.根据权利要求1所述的一种无线刺激装置，其特征在于：所述电极(2.2)采用平行双极刺激电极(2.2.4)。
6.根据权利要求1所述的一种无线刺激装置，其特征在于：所述电极(2.2)采用同心电极(2.2.5)。
7.根据权利要求1所述的一种无线刺激装置，其特征在于：所述电极(2.2)采用单通道电极。
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