CN114129901A - 一种随动型深部聚焦电磁刺激系统及其刺激方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种随动型深部聚焦电磁刺激系统及其刺激方法，涉及生物脉冲电磁刺激技术领域，包括四个基本刺激单元和两个高频放电电路，两个基本刺激单元串联后接入一个高频放电电路，另外两个基本刺激单元串联后接入另一个高频放电电路，接入同一高频放电电路的基本刺激单元的脉冲刺激电流频率相同，接入不同高频放电电路的基本刺激单元的脉冲刺激电流频率不同；利用多个基本刺激单元在目标生物体深部形成差频感应电场叠加，可实现深部靶区聚焦刺激，改善刺激效果，提高系统刺激效率；通过调节基本刺激单元的空间坐标或改变系统内精密电位器中心滑片位置均可牵引颅内深部刺激靶点位置随之产生变化，实现刺激靶点搜索，提高操作适应性。

Description

一种随动型深部聚焦电磁刺激系统及其刺激方法

技术领域

本发明涉及生物脉冲电磁刺激技术领域，具体为一种随动型深部聚焦电磁刺激系统及其刺激方法。

背景技术

随着现代生活节奏的加快，精神疾病的发病率逐年攀升。生物脉冲电磁刺激作为神经科学领域重要的技术手段，广泛应用于精神类疾病的诊断、治疗及脑功能研究过程中。基于电磁感应技术的经颅磁刺激方法具有无创、无损、无痛、无需手术的特点，是治疗抑郁症、强迫症、精神分裂症等精神类疾病的有效方法之一；经颅磁刺激的基本原理是通过向刺激线圈中施加时变脉冲刺激电流，在线圈周围空间产生变化磁场，由于生物组织电导率、磁导率不为零，变化的磁场将在生物体内产生感应电场，该感应电场作用于生物神经系统，使得神经细胞产生去极化或者超极化，改变神经元膜电位及皮层兴奋性，起到神经调节的作用。在经颅磁刺激作用过程中，刺激线圈往往置于头部正上方，在目标靶区形成聚焦的感应电场，以达到治疗或诊断的效果，从医学需求角度分析，聚焦性是评价刺激系统性能的重要指标。

在实际刺激过程中，由于精神类疾病的目标靶区通常是非表面的，具有一定深度(>20mm)，而生物组织电导率、磁导率较低，感应电磁场在颅内衰减迅速，随着刺激深度的增加，感应电场的分布逐渐发散，深部刺激靶区的聚焦性被削弱，若大范围生物组织暴露在较强感应电场下有产生刺激副作用的风险，如诱导癫痫发作。另一方面，由于生物体结构复杂且个体差异明显，常规临床经验常常无法实现精准定位，且刺激位置需根据具体治疗方案动态改变，但现有技术仍无法做到针对不同被刺激者的情况对深部刺激靶点位置调整。因此，解决生物电磁刺激过程中深部聚焦性差和深部靶点难以动态调整的问题，对实现精准刺激、提高深部刺激效率具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决生物电磁刺激过程中深部聚焦性差、深部靶点难以动态调整的技术问题，本发明提供一种随动型深部聚焦电磁刺激系统及其刺激方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种随动型深部聚焦电磁刺激系统，包括四个基本刺激单元和两个高频放电电路，两个基本刺激单元串联后接入一个高频放电电路，另外两个基本刺激单元串联后接入另一个高频放电电路。接入同一高频放电电路的基本刺激单元的脉冲刺激电流频率相同、脉冲刺激电流幅值可调；接入不同高频放电电路的基本刺激单元的脉冲刺激电流频率不同。

进一步地，所述基本刺激单元为刺激线圈。

进一步地，所述高频放电电路包括交流电源模块、充电电路、储能电容、放电开关、充电开关和精密电位器；所述交流电源模块为充电电路提供能量，充电电路将工频交流电转换为直流电，充电电路通过充电开关对储能电容充电，储能电容通过放电开关对连接的两个基本刺激单元放电，两个基本刺激单元内产生脉冲刺激电流，精密电位器调节连接的两个基本刺激单元的电流幅值。

进一步地，还包括控制信号模块、信号采集模块和上位机；

所述信号采集模块，用于采集目标生物体发出的生理信号并传输到上位机；

所述上位机，用于接收生理信号、进行信息整合、滤波及信号处理后输出信号至控制信号模块；

所述控制信号模块，用于接收上位机输出的信号并进行转换，输出四路信号作为两个高频放电电路中充电开关、放电开关的驱动信号。

一种随动型深部聚焦电磁刺激方法，所述方法包括：

将目标生物体的刺激区中心点与笛卡尔坐标系原点重合，纵向深度与笛卡尔坐标系Z轴重合；

将四个基本刺激单元分别对称置于坐标系中的第一、二、三、四象限，与同一个高频放电电路连接且串联的两个基本刺激单元位于目标生物体的同一侧，不同高频电路连接的基本刺激单元位于目标生物体的不同侧；

确定脉冲刺激电流频率、刺激强度、重复刺激频率参数；

位于目标生物体同一侧的两个基本刺激单元通过对应的高频放电电路放电产生的脉冲刺激电流频率相同，不同侧的基本刺激单元通过对应的高频放电电路放电产生的脉冲刺激电流频率不同；

一个基本刺激单元与位于不同侧的对应位置的一个基本刺激单元构成一个横向差频刺激对，两个高频放电电路放电作用下产生一个坐标轴Z方向聚焦的感应电场；

两个横向差频刺激对产生的坐标轴Z方向聚焦的感应电场在目标生物体深部叠加，在刺激靶区处产生神经元能响应的低频聚焦感应电场；

采集目标生物体在刺激后产生的生理信号并判断实际刺激靶点是否为目标刺激靶点；

获得期望的生理信号，即无需动作；

反之，调节四个基本刺激单元在坐标系的空间位置坐标，牵引深部刺激靶点产生位移，或者调节高频放电电路改变基本刺激单元内脉冲刺激电流的幅值，牵引深部刺激靶点产生位移。

进一步地，获取所述期望的生理信号后还包括以下步骤：

核对刺激靶点位置后，改变高频放电电路输出的开关信号，产生所需的重复刺激序列，获取目标生物体被刺激后产生的生理信号，并在线分析刺激效果，产生下一轮刺激所需的刺激序列，调节相应的脉冲刺激电流频率、刺激强度、重复刺激频率参数，优化重复刺激效果。

进一步地，确定目标生物体的刺激区包括以下步骤：

通过生物成像技术对目标生物体进行扫描成像，提取、分割出目标刺激区的图像数据，初步确定目标生物体的刺激区所处位置及深度。

本发明的有益效果如下：

本发明利用多个基本刺激单元在目标生物体内产生差频感应电场并叠加，可实现深部靶区聚焦刺激，改善刺激效果，提高系统刺激效率；通过调节多个基本刺激单元的空间坐标或调节高频放电电路改变同一侧基本刺激单元内刺激电流的幅值，进而牵引颅内深部刺激靶点位置随之动态变化，实施刺激靶点搜索，提高操作适应性。

附图说明

图1为本发明系统结构图；

图2为本发明系统高频放电电路结构图

图3为本发明系统应用于人脑和小鼠的三维空间示意图；

图4为本发明系统中基本刺激单元平面绕线及接线示意图；

图5为本发明系统工作原理图；

图6为本发明系统和传统八字形刺激系统的刺激效果对比图；

图7为本发明系统中基本刺激单元空间坐标变化对深部靶区刺激点牵引作用举例；

图8本发明系统中精密电位器中心滑片位置变化对深部靶区刺激点牵引作用举例；

图9本发明系统中基本刺激单元替换为其他异型线圈时的效果举例；

附图标记：1-一号位基本刺激单元、2-二号位基本刺激单元、3-三号位基本刺激单元、4-四号位基本刺激单元、5-人体头部、6-实验小动物、7-第一高频放电电路、8-交流电源模块、9-充电电路、10-充电开关、11-储能电容、12-放电开关、13-精密电位器、14-控制信号模块、15-第二高频放电电路、16-信号采集模块、17-上位机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种随动型深部聚焦电磁刺激系统及其刺激方法，包括四个基本刺激单元和两个高频放电电路，两个基本刺激单元串联后接入一个高频放电电路，另外两个基本刺激单元串联后接入另一个高频放电电路，接入同一高频放电电路的基本刺激单元的脉冲刺激电流频率相同、脉冲刺激电流幅值可调，接入不同高频放电电路的基本刺激单元的脉冲刺激电流频率不同。

本发明：如图1所示，四个基本刺激单元主要由分列于坐标系四个象限内的一号位基本刺激单元1、二号位基本刺激单元2、三号位基本刺激单元3及四号位基本刺激单元4构成。两个高频放电电路为了便于区分，分别用第一高频放电电路7和第二高频放电电路15表示。刺激过程中，被刺激目标人体头部5或实验小动物6的目标刺激靶点均置于坐标系原点。在空间结构上，一号位基本刺激单元1和二号位基本刺激单元2形成一组横向差频刺激对，三号位基本刺激线圈3和四号位基本刺激线圈4形成第二组横向差频刺激对。在电气结构上，右侧的一号位基本刺激单元1和四号位基本刺激单元4串联接入第一高频放电电路7中，左侧的二号位基本刺激单元2和三号位基本刺激单元3串联接入第二高频放电电路15中。两组横向差频刺激对在被刺激对象颅内产生的感应电场相互叠加，以在深部靶区产生聚焦场，起到神经调节的效果。四个基本刺激单元的空间坐标及所通入的刺激电流参数共同确定深脑靶区感应电场时空分布特性。在刺激过程中，如图3所示，四个基本刺激单元与被刺激人体头部5或实验小动物6应尽量靠近或相切放置，以避免过多电磁能量在周围空间损耗。当实验小动物6作为被刺激对象时，对颅内感应电磁场能量需求较低，为达到理想的聚焦效果，所用的四个基本刺激单元尺寸较小。

图5为本发明所述刺激系统工作原理图。图5(a)为本系统产生的感应电场空间分布分析图。图中带箭头的黑色实线表示刺激电流流向，各基本刺激单元中心的“·”或“×”表示刺激电流在基本刺激单元中心产生的时变磁场方向。“·”表示由垂直纸面向外，“×”表示垂直纸面向内。图中带箭头虚线表示颅内感应电场方向。

由图可知，当四个基本刺激单元电流幅值相同时，在颅内中心深部处四个基本刺激单元产生的感应电场矢量幅值相近、夹角较小，所合成的感应电场较大，如P点；在靠近表面的浅层处取点时，四个基本刺激单元产生的感应电场矢量幅值差较大、夹角也较大，所合成的有效感应电场较小，如Q点。故而：四个基本刺激单元在颅内深部处可产生较为集中的感应电场。

当目标生物体同一侧上、下两个基本刺激单元内刺激电流幅值不同时，颅内上半区和下半区感应电场叠加效果不对称，刺激聚焦点的位置会产生偏移，因此改变上、下基本刺激单元内刺激电流的幅值比，可牵引深部靶区刺激点上下移动。同理，改变基本刺激单元空间位置，也可使得颅内上半区和下半区感应电场叠加效果不对称，实现牵引深部靶区刺激点上下移动的功能。

图5(b)、(c)为本系统产生的感应电场时域分布特性分析图。假设一号位基本刺激单元1和二号位基本刺激单元2高频刺激电流分别为I1(t)和I2(t)，两路电流之间存在频率差Δf，如图5(b)所示。本文以I1(t)＝2500×sin(2×π×1050×t+π)，I2(t)＝2500×sin(2×π×1000×t),Δf＝50Hz进行举例分析。

根据磁刺激的工作原理，颅内感应电场正比于刺激电流变化率。在颅内深部中心处感应电场的时域分布则应正比于两路刺激电流变化率的叠加，如图5(c)包络曲线(dI1/dt+dI2/dt)所示。由于两路高频刺激电流存在差频Δf，根据电磁场干涉规律，该刺激系统可在颅内中心深部处得到幅值较高的低频感应电场。由于干涉作用，一方面颅内中心感应电场变为生物体神经元能响应的低频信号，另一方面中心感应电场幅值得到加强。

图6为本发明系统和传统八字形刺激系统的刺激效果分布对比图。图6(a)表示传统八字形刺激线圈在颅内纵向产生的归一化感应电场分布，图6(c)表示传统八字形刺激线圈在颅内纵向靶平面感应电场分布等势图。由图可知随着刺激深度的增加，传统八字形线圈产生的颅内感应电场逐渐发散。图6(b)表示在相同刺激条件下，本发明所述刺激系统在颅内产生的归一化感应电场分布，图6(d)表示本发明系统在颅内纵向靶平面感应电场分布等势图，由图可知本发明系统在深部脑区形成了明显的聚焦感应电场，如虚线框中所示。

图7为本发明系统中基本刺激单元空间坐标变化对深部靶区刺激点牵引作用举例。设一号位基本刺激单元1和四号位基本刺激单元4、二号位基本刺激单元2和三号位基本刺激单元3之间的垂直距离均为Distance(mm)。图7(a)、(b)、(c)分别表示当刺激条件不变(I1(t)＝I3(t)＝2500×sin(2×π×1050×t+π)，I2(t)＝I4(t)＝2500×sin(2×π×1000×t),Δf＝50Hz)，上层一号位基本刺激单元1和二号位基本刺激单元2空间坐标固定，下层四号位基本刺激单元4和三号位基本刺激单元3空间坐标下移，垂直距离Distance分别为47mm、82mm、100mm时，颅内纵向靶区感应电场分布等势图。由图可知，随着下层两个基本刺激单元下移，基本刺激单元之间垂直距离增加，纵向靶区感应电场聚焦中心点也逐渐下移，颅内深部刺激靶点空间位置分别为Z＝0.35m、0.42m、0.53m，即通过调节系统中基本刺激单元空间坐标，可使得颅内感应电场刺激靶点产生空间位移，实现刺激靶点牵引作用。

图7(d)为本发明系统与传统八字形线圈在Z轴方向产生的颅内感应电场分布曲线图。由图可看出，本发明所述基本刺激单元可在颅内产生明显峰值，即形成深部聚焦区，但传统八字形线圈在Z轴方向产生的感应电场呈发散式分布，衰减迅速，无法实现深脑聚焦。当Distance＝47mm时，在颅内中心纵向深度±60mm范围内，本发明系统产生的感应电场一直强于传统八字形刺激线圈所产生的感应电场。

实施例2

在实施例1的基础之上，本实施例提供一种具体的高频放电电路，所述高频放电电路包括交流电源模块、充电电路、储能电容、放电开关、充电开关和精密电位器；所述交流电源模块为充电电路提供能量，充电电路将工频交流电转换为直流电，充电电路通过充电开关对储能电容充电，储能电容通过放电开关对连接的两个基本刺激单元放电，两个基本刺激单元内产生脉冲刺激电流，改变精密电位器中心滑片位置可调节两个基本刺激单元的电流幅值；优选地，所述基本刺激单元为线圈。

本实施例中，本系统中的高频放电电路用以产生脉冲刺激电流，如图2所示，本文以第一高频放电电路进行原理阐述和示例分析。第一高频放电电路7工作时：交流电源模块8为充电电路9提供能量，充电电路9将工频交流电转换为直流电；充电电路9通过充电开关10对储能电容11充电；储能电容11通过放电开关12对一号位基本刺激单元1和四号位基本刺激单元4放电，在基本刺激单元内产生高频脉冲刺激电流；精密电位器13的两端端口分别与端口C1-1、C1-2相连，精密电位器中心滑片与C1-0相连，精密电位器电阻由中心滑片分为两部分，且两部分电阻分别与一号位基本刺激单元1和四号位基本刺激单元4并联，调节精密电位器中心滑片的位置即可调节一号位基本刺激单元1和四号位基本刺激单元4内刺激电流幅值，进而实现深部靶区刺激点牵引。第二高频放电电路15结构及接线方式与此相同。

图8为本发明系统中精密电位器中心滑片位置变化对深部靶区刺激点牵引作用举例。当储能电容两端放电电压不变时，将精密电位器中心滑片向下拨，与一号位基本刺激单元1及二号位基本刺激单元2并联的精密电位器电阻值增大，基本刺激单元两端分压增大，一号位基本刺激单元1及二号位基本刺激单元2内刺激电流幅值增加。同时，三号位基本刺激单元3及四号位基本刺激单元4内刺激电流幅值减小，故同一侧上、下基本刺激单元内刺激电流幅值比I1/I4和I2/I3增加。图8(a)、(b)、(c)分别表示当四个基本刺激单元空间坐标不变，精密电位器中心滑片向下拨，同一侧上、下基本刺激单元内刺激电流幅值比分别为1：1、2：1、3：1时，目标生物体靶区刺激点位置由Z＝0mm变化为Z＝13mm，即：保持放电电压不变，随着精密电位器中心滑片向下拨，同一侧上、下基本刺激单元内刺激电流幅值比增加，目标生物体靶区刺激点位置逐渐上移。同理，当中心滑片向上拨时，同一侧上、下基本刺激单元内刺激电流幅值比减小，靶区刺激点位置可逐渐下移。

如图4所示，本系统中所用基本刺激单元可以是对刺激效果有益的任意空间形状，本文以基本圆形结构进行原理阐述和示例分析。如图4(a)，基本刺激单元呈紧密绕制的多匝多层结构，以提高线圈安匝数，增强刺激强度。其他三个基本刺激单元与一号位基本刺激单元结构一致，均以Y轴为绕制中心轴。图中粗实线表示导线，带箭头的黑色虚线表示线圈内刺激电流的流向。值得注意的是，图4(b)为示意图，在实际应用中，基本刺激单元导线紧密绕制，导线间没有大空隙。C1-1和C1-2分别表示刺激电流的流入端口和流出端口，C1-0表示一号位基本刺激单元1和四号位基本刺激单元4的中心接线端口。二号位基本刺激单元2和三号位基本刺激单元3的平面绕线方式及接线方式与此相同。

如图5(a)所示，根据右手定则可知基本刺激单元在生物体内产生的感应电场方向由线圈形状和刺激电流正方向决定，基本刺激单元应与目标生物体相切放置，且在目标刺激点产生的感应电场矢量叠加方向为Z轴方向。基本刺激单元形状为可实现效果的任意形状，不仅限于圆形结构。如图9所示，若基本刺激单元为异型曲面线圈，也可实现深脑刺激效果。图9(a)是以异型曲面线圈作为基本刺激单元的使用示意图。图9(a)、(b)、(c)中带箭头的虚线表示四个基本刺激单元内电流的流向，图9(d)表示本系统中基本刺激单元为异型曲面线圈左右效果示意图。如图9(d)所示，异型曲面线圈仍然可使得深部靶区刺激强度高于浅层刺激强度，在颅内深度处产生聚焦的感应电场，在本示例中I1(t)＝I3(t)＝1000×sin(2×π×5020×t+π)，I2(t)＝I4(t)＝1000×sin(2×π×5000×t),Δf＝20Hz)。

实施例3

本实施例与实施例1、实施例2的不同之处在于，如图1所示，还包括控制信号模块14、信号采集模块16和上位机17；

所述信号采集模块16，用于采集目标生物体发出的信号传输到上位机17；

所述上位机17，用于接收信号进行信息整合、滤波及信号处理后输出信号至控制信号模块14；

所述控制信号模块14，用于接收上位机17输出的信号进行转换，输出四路信号作为两个高频放电电路中充电开关10、放电开关12的驱动信号。

本实施例中，第一高频放电电路7和第二高频放电电路15分别对一号位基本刺激单元1/四号位基本刺激单元4、二号位基本刺激单元2/三号位基本刺激单元3提供脉冲刺激电流。人体头部5被刺激后发出的信号(可为脑电信号或肌电信号)输入信号采集模块16；信号采集模块16的输出信号输入上位机17；上位机17进行信息整合、滤波及号处理后，输出信号至控制信号模块14；控制信号模块14将接收到的信号进行转换，输出四路信号，分别为两个高频放电电路中的充电开关10、放电开关12提供驱动信号，并以此完成闭环反馈调节，实时控制刺激参数。

其中，确定刺激电流频率、刺激强度、重复刺激频率等参数，并利用上位机17将高频放电电路的充电开关10、放电开关12的信号输出至控制信号模块14，产生所需要的脉冲刺激电流。

通过上位机17、控制信号模块14改变输出高频电路开关信号，产生所需的刺激序列。通过信号采集模块16获取目标生物体被刺激后产生的生理信号，输入至上位机17进行刺激效果分析。上位机17调整控制信号模块14的输出，进而调整下一轮所需的刺激序列参数，产生调整后的刺激电流频率、刺激强度、重复刺激频率等参数，优化重复刺激效果。

其中，刺激效果受到刺激强度、刺激频率和重复频率等参数影响。充电开关在刺激间隙工作，增加充电开关导通时间可提高刺激强度；放电开关在刺激实施时工作，放电开关导通时间决定刺激频率，放电开关导通频率影响重复频率等。

实施例4

本发明提供一种随动型深脑聚焦刺激方法，所述方法包括：

将目标生物体的刺激区中心点与笛卡尔坐标系原点重合，纵向深度与笛卡尔坐标系Z轴重合；

将四个基本刺激单元分别对称置于坐标系中的第一、二、三、四象限，与同一个高频放电电路连接且串联的两个基本刺激单元位于目标生物体的同一侧，不同高频电路连接的基本刺激单元位于目标生物体的不同侧；

确定脉冲刺激电流频率、刺激强度、重复刺激频率参数；

位于目标生物体同一侧的两个基本刺激单元通过对应的高频放电电路放电产生的脉冲刺激电流频率相同、不同侧的基本刺激单元通过对应的高频放电电路放电产生的脉冲刺激电流频率不同；

一个基本刺激单元与位于不同侧的对应位置的一个基本刺激单元构成一个横向差频刺激对，两个高频放电电路放电作用下产生一个坐标轴Z方向聚焦的感应电场；

两个横向差频刺激对产生的坐标轴Z方向聚焦的感应电场在目标生物体深部叠加，在刺激靶区处产生神经元能响应的低频聚焦感应电场；

采集目标生物体在刺激后产生的生理信号并判断实际刺激靶点是否为目标刺激靶点；

获得期望的生理信号，即无需动作；

反之，调节四个基本刺激单元在坐标系的空间位置坐标，牵引深部刺激靶点产生位移，或者调节高频放电电路改变基本刺激单元内脉冲刺激电流的幅值，牵引深部刺激靶点产生位移。

本方法可以直接应用到上述实施例的系统中，与上述实施例的系统是对应的，在此不再赘述。

实施例5

在实施例4的基础之上，所述获取期望的生理信号后还包括以下步骤：

核对刺激靶点位置后，改变高频放电电路输出的开关信号，产生所需的重复刺激序列，获取目标生物体被刺激后产生的生理信号，并在线分析刺激效果，产生下一轮刺激所需的刺激序列，调节相应的脉冲刺激电流频率、刺激强度、重复刺激频率参数，优化重复刺激效果。

本方法可以直接应用到上述实施例的系统中，与上述实施例的系统是对应的，在此不再赘述。

实施例6

在实施例4的基础之上，确定目标生物体的刺激区包括以下步骤：

通过生物成像技术对目标生物体进行扫描成像，提取、分割出目标刺激区图像数据，初步确定目标生物体刺激区所处的位置及深度。

本实施例中，便于通过生物成像技术结合图像处理技术初步确定目标刺激区所处的位置及深度。

Claims (7)

1.一种随动型深部聚焦电磁刺激系统，其特征在于，包括四个基本刺激单元和两个高频放电电路，两个基本刺激单元串联后接入一个高频放电电路，另外两个基本刺激单元串联后接入另一个高频放电电路，接入同一高频放电电路的基本刺激单元的脉冲刺激电流频率相同、脉冲刺激电流幅值可调，接入不同高频放电电路的基本刺激单元的脉冲刺激电流频率不同。

2.根据权利要求1所述的一种随动型深部聚焦电磁刺激系统，其特征在于，所述基本刺激单元为刺激线圈。

3.根据权利要求1所述的一种随动型深部聚焦电磁刺激系统，其特征在于，所述高频放电电路包括交流电源模块、充电电路、储能电容、放电开关、充电开关和精密电位器；所述交流电源模块为充电电路提供能量，充电电路将工频交流电转换为直流电，充电电路通过充电开关对储能电容充电，储能电容通过放电开关对连接的两个基本刺激单元放电，在两个基本刺激单元内产生脉冲刺激电流，精密电位器调节连接的两个基本刺激单元的电流幅值。

4.根据权利要求3所述的一种随动型深部聚焦电磁刺激系统，其特征在于，还包括控制信号模块、信号采集模块和上位机；

所述信号采集模块，用于采集目标生物体发出的生理信号并传输到上位机；

所述上位机，用于接收生理信号进行信息整合、滤波及信号处理后输出信号至控制信号模块；

所述控制信号模块，用于接收上位机输出的信号进行转换，输出四路信号作为两个高频放电电路中充电开关、放电开关的驱动信号。

5.一种随动型深部聚焦电磁刺激方法，其特征在于，所述方法包括：

将目标生物体的刺激区中心点与笛卡尔坐标系原点重合，纵向深度与笛卡尔坐标系Z轴重合；

将四个基本刺激单元分别对称置于坐标系中的第一、二、三、四象限，与同一个高频放电电路连接且串联的两个基本刺激单元位于目标生物体的同一侧，不同高频电路连接的基本刺激单元位于目标生物体的不同侧；

确定脉冲刺激电流频率、刺激强度、重复刺激频率参数；

位于目标生物体同一侧的两个基本刺激单元通过对应的高频放电电路放电产生的脉冲刺激电流频率相同、不同侧的基本刺激单元通过对应的高频放电电路放电产生的脉冲刺激电流频率不同；

一个基本刺激单元与位于不同侧对应位置的一个基本刺激单元构成一个横向差频刺激对，两个高频放电电路放电作用下产生一个坐标轴Z方向聚焦的感应电场；

两个横向差频刺激对产生的坐标轴Z方向聚焦的感应电场在目标生物体深部叠加，在刺激靶区处产生神经元能响应的低频聚焦感应电场；

采集目标生物体在刺激后产生的生理信号并判断实际刺激靶点是否为目标刺激靶点；

获得期望的生理信号，即无需动作；

反之，调节四个基本刺激单元在坐标系的空间位置坐标，牵引深部刺激靶点产生位移，或者调节高频放电电路精密电位器滑片位置改变基本刺激单元内脉冲刺激电流的幅值，牵引深部刺激靶点产生位移。

6.根据权利要求5所述的一种随动型深部聚焦电磁刺激方法，其特征在于，所述获取期望的生理信号后还包括以下步骤：

核对刺激靶点位置后，改变高频放电电路输出的开关信号，产生所需的重复刺激序列，获取目标生物体被刺激后产生的生理信号，并在线分析刺激效果，产生下一轮刺激所需的刺激序列，调节相应的脉冲刺激电流频率、刺激强度、重复刺激频率参数，优化重复刺激效果。

7.根据权利要求5所述的一种随动型深部聚焦电磁刺激方法，其特征在于，确定目标生物体的刺激区包括以下步骤：

通过生物成像技术对目标生物体进行扫描成像，提取、分割出目标刺激区图像数据，初步确定目标生物体的刺激区所处的位置及深度。

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