CN206473662U - 基于R*ssler混沌模型的神经电刺激系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于混沌模型的神经电刺激系统，包括计算机，与计算机连接的数据采集卡，还包括与数据采集卡连接的变换电路，所述变换电路包括第一电源、第二电源、第一三极管、第二三极管、第三三极管和变压器。本实用新型可获得丰富的电刺激效果，使电刺激过程的规则性与多样性得到统一。

Description

基于*混沌模型的神经电刺激系统

技术领域

本实用新型涉及神经电刺激技术领域，尤其涉及一种基于混沌模型的神经电刺激系统。

背景技术

长期以来，电刺激技术在神经疾病治疗、临床康复及改善运动功能方面得到了广泛的应用，其应用形式也得到了多方面的发展，例如经皮神经电刺激，电针刺激，非植入式和植入式功能电刺激。其中电针疗法与经皮神经电刺激是临床上最为常用的两种形式，大量的临床研究表明：不同电针刺激参数能够产生不同的机体效应，电针参数的量化及电针效应的研究一直受到研究者重视，是临床上急需完善的重要内容。

电刺激系统的输出参数主要包括输出信号的频率、输出信号的幅度、输出信号的脉冲宽度、刺激时间、脉冲信号波形等参数。在目前的研究中，多数是以前四个参数作为主要研究内容，而对脉冲信号波形的研究相对的较少。目前，市售的产品多是以方波、三角波或是非对称脉冲波等规则的脉冲信号作为刺激波形，在刺激的模式上一般都采用连续波、断续波、疏密波等三种形式。人体对这些规则的脉冲信号以及周期的刺激方式可表现出适应性，即电刺激的效果会随着电刺激治疗时间的延长而逐渐减弱。

为降低适应性对电刺激效果的影响，近年出现了利用音乐信号作为刺激信号源的音乐电针仪。其输出信号的幅度和频率都无规则地变化，使得输出信号波动幅度太大，作用于人体时会使人产生不舒适的感觉，而且治疗效果的重复性难以保证。一些报道提出了用随机信号作为电刺激信号源的方法，但目前用硬件产生的随机信号多为伪随机信号(信号仍表现出周期性),高性能随机信号的产生、复制、及其应用都存在很多困难。目前，基于肌电反馈信号的闭环控制系统是电刺激仪器设计的发展方向，然而对微弱肌电信号的特征提取、去噪、以及放大都存在诸多的困难，有学者提出肌电信号具有混沌特性，能否采用最简单的算法从肌电信号中提取出可靠而简单的参数，用此参数去控制混沌参数的改变而获取想要的刺激效果，是一个值得研究的方向，这会在很大程度上降低对肌电信号处理的复杂度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于混沌模型的神经电刺激系统，可获得丰富的电刺激效果。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于混沌模型的神经电刺激系统，包括计算机，与计算机连接的数据采集卡，还包括与数据采集卡连接的变换电路，所述变换电路包括第一电源、第二电源、第一三极管、第二三极管、第三三极管和变压器，第一电源正极与第三三极管集电极连接，并通过一第三电阻与第三三极管基极连接，第三三极管基极通过一第七电阻与第二三极管集电极连接，并且第三三极管的发射极与变压器输入端一端连接，变压器输入端另一端与地线连接，第二电源正极通过一第一电阻和一第二电阻(R2)与第一三极管基极连接，并通过一第四电阻与第一三极管集电极链接，第一三极管基极还通过第二电阻与数据采集卡连接，第一三极管发射极与地线连接，第一三极管的集电极通过一第六电阻与第二三极管的基极连接，第二三极管的基极通过一第五电阻与地线连接，并且第二三极管的发射极也与地线连接，第一电源和第二电源的负极与地线连接。

优选地，所述变换电路还包括有电位器，电位器并联在电压器输出端两端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过计算机输出混沌数字信号控制变换电路输出符合电刺激所需的双极性脉冲电压，可获得丰富的电刺激效果。可使电刺激过程的规则性与多样性得到统一，改善了当前市售电刺激仪所存在的问题，其统一的数学模型可规范当前电刺激仪参数。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型中变换电路结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1、图2所示，本实用新型提供一种基于混沌模型的神经电刺激系统，包括计算机1，与计算机1连接的数据采集卡2，还包括与数据采集卡2连接的变换电路3，变换电路3包括第一电源V1、第二电源V2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和变压器T1，第一电源V1正极与第三三极管Q3集电极连接，并通过一第三电阻R3与第三三极管Q3基极连接，第三三极管Q3基极通过一第七电阻R7与第二三极管Q2集电极连接，并且第三三极管Q3的发射极与变压器T1输入端一端连接，变压器T1输入端另一端与地线连接，第二电源V2正极通过一第一电阻R1和一第二电阻R2与第一三极管Q1基极连接，并通过一第四电阻R4与第一三极管Q1集电极链接，第一三极管Q1基极还通过第二电阻R2与数据采集卡2连接，第一三极管Q1发射极与地线连接，第一三极管Q1的集电极通过一第六电阻R6与第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的基极通过一第五电阻R5与地线连接，并且第二三极管Q2的发射极也与地线连接，第一电源V1和第二电源V2的负极与地线连接。

变换电路3还包括有电位器R8，电位器R8并联在电压器T1输出端两端。

本实用新型的一种基于混沌模型的神经电刺激控制系统个工作过程如下：

计算机1输出混沌数字信号发送到数据采集卡2；

数据采集卡2将接收到的数字信号转换成模拟量控制信号发送给变换电路3；

变换电路3将接收到的模拟量控制信号后将其从单脉冲信号转化为符合电刺激所需的双极性脉冲电压输出。

变换电路3接收模拟量控制信号用以控制第一三极管Q1的通断，第一三极管Q1用以控制第二三极管Q2的通断，第二三极管Q2用以控制第三三极管Q3的通断，第三三极管Q3用以控制第一电源V1给变压器T1供电，从而实现模拟量控制信号对变压器T1输出电压的控制。

变换电路3中通过调节电位器R8获得符合电刺激所需大小的电压。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (2)

1.一种基于混沌模型的神经电刺激系统，包括计算机(1)，与计算机(1)连接的数据采集卡(2)，其特征在于：还包括与数据采集卡(2)连接的变换电路(3)，所述变换电路(3)包括第一电源(V1)、第二电源(V2)、第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)和变压器(T1)，第一电源(V1)正极与第三三极管(Q3)集电极连接，并通过一第三电阻(R3)与第三三极管(Q3)基极连接，第三三极管(Q3)基极通过一第七电阻(R7)与第二三极管(Q2)集电极连接，并且第三三极管(Q3)的发射极与变压器(T1)输入端一端连接，变压器(T1)输入端另一端与地线连接，第二电源(V2)正极通过一第一电阻(R1)和一第二电阻(R2)与第一三极管(Q1)基极连接，并通过一第四电阻(R4)与第一三极管(Q1)集电极链接，第一三极管(Q1)基极还通过第二电阻(R2)与数据采集卡(2)连接，第一三极管(Q1)发射极与地线连接，第一三极管(Q1)的集电极通过一第六电阻(R6)与第二三极管(Q2)的基极连接，第二三极管(Q2)的基极通过一第五电阻(R5)与地线连接，并且第二三极管(Q2)的发射极也与地线连接，第一电源(V1)和第二电源(V2)的负极与地线连接。

2.如权利要求1所述的一种基于混沌模型的神经电刺激系统，其特征在于：所述变换电路(3)还包括有电位器(R8)，电位器(R8)并联在电压器(T1)输出端两端。