CN218485011U - 神经电刺激装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种神经电刺激装置。所述装置包括:电刺激电路,用于与电极连接,用于向电极提供电刺激信号;放电电路,分别与电刺激电路、电极连接,用于在电刺激电路断开时,释放电刺激电路上存储的累积电荷;反馈调节电路,与放电电路连接,用于调节放电电路在释放电刺激电路上存储的累积电荷时所产生的放电电流,以使放电电流维持在预设范围内。从而能够避免放电电流过大对肌体组织产生异常的刺激,也能够最大限度的缩短放电的时间,实现高频率的刺激,从而提高电刺激治疗的效果。
Description
技术领域
本申请涉及神经刺激装置技术领域,特别是涉及一种神经电刺激装置。
背景技术
随着医疗技术的发展,出现了神经刺激技术,通过神经刺激技术以一定程度的电流脉冲刺激患者的特定神经团,能够达到对患者有益的效果。然而在进行神经刺激时,由于需要采用高频的电刺激来刺激患者,从而容易出现上一次电刺激完毕,电荷还未完全释放干净,就继续进行下一次电刺激,从而在多次电刺激后,残余的电荷逐渐积累,从而可能会对设备和患者造成一定的危险。因此,需要将电刺激后的电荷进行释放。
传统技术中,通过被动式放电的方式,在肌体组织与电刺激源之间设置电容,从而将肌体组织的累积电荷转移到电容上,在完成一次电刺激后,由电容直接与电路中的参考地相接实现直接放电,以此来将累积电荷释放。然而,在放电过程中,会出现放电电流的峰值过大,安全性能低的情况。
实用新型内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够对被动式放电的放电电流进行调节,从而避免放电电流的峰值过大而造成危险的神经电刺激装置。
一种神经电刺激装置,所述装置包括:电刺激电路,用于与电极连接,用于向所述电极提供电刺激信号;放电电路,分别与所述电刺激电路、所述电极连接,用于在所述电刺激电路断开时,释放所述电刺激电路上存储的累积电荷;反馈调节电路,与所述放电电路连接,用于调节所述放电电路在释放所述电刺激电路上存储的累积电荷时所产生的放电电流,以使所述放电电流维持在预设范围内。
在其中一个实施例中,所述反馈调节电路包括:可变电阻模块,串联在所述放电电路中;采样模块,用于采集所述可变电阻模块与参考地间的电压值;控制模块,所述控制模块的输入端与所述采样模块连接,所述控制模块的输出端与所述可变电阻模块的控制端连接,用于根据所述电压值,和所述控制模块获取的预设阈值,调整所述可变电阻模块的电阻值,以使所述放电电流维持在预设范围内。
在其中一个实施例中,所述采样模块包括采样电阻,所述采样电阻的第一端与所述可变电阻模块连接,所述采样电阻的第二端与参考地连接;所述控制模块的输入端与所述采样电阻的第一端连接。
在其中一个实施例中,所述预设阈值包括上限阈值和下限阈值,所述控制模块包括:比较单元,所述比较单元的第一输入端与所述采样电阻的第一端连接,所述比较单元的第二输入端用于接收具有所述上限阈值的第一参考信号,所述比较单元的第三输入端用于接收具有所述下限阈值的第二参考信号,用于根据所述采样电压、所述上限阈值和所述下限阈值,输出控制信号;调节单元,所述调节单元的输入端与所述比较单元的输出端连接,所述调节单元的输出端与所述可变电阻模块的控制端连接,用于根据所述控制信号,调节所述可变电阻模块的电阻值。
在其中一个实施例中,所述比较单元包括:第一比较器,所述第一比较器的第一输入端与所述采样电阻的第一端连接,所述第一比较器的第二输入端用于接收具有所述上限阈值的第一参考信号,用于在所述采样电压大于所述上限阈值时,输出第一控制信号;第二比较器,所述第二比较器的第一输入端与所述采样电阻的第一端连接,所述第二比较器的第二输入端用于接收具有所述下限阈值的第二参考信号,用于在所述采样电压小于所述下限阈值时,输出第二控制信号;所述调节单元用于,在接收到所述第一控制信号时,增大所述可变电阻模块的电阻值,在接收到所述第二控制信号时,减小所述可变电阻模块的电阻值。
在其中一个实施例中,所述可变电阻模块包括多个并联的电阻支路,各电阻支路包括串联的电阻和开关,其中,各所述电阻支路上的所述开关用于在所述调节单元的控制下导通或断开。
在其中一个实施例中,所述调节单元包括:上下计数器,所述上下计数器的第一输入端与所述第一比较器的输出端连接,所述上下计数器的第二输入端与所述第二比较器的输出端连接,所述上下计数器的输出端分别与各所述电阻支路上的开关的控制端连接,所述上下计数器的时钟端用于接收时钟信号,所述上下计数器用于在接收到所述第一控制信号时,在每个时钟周期中,控制各所述电阻支路上的开关中的一个开关断开,在接收到所述第二控制信号时,在每个时钟周期中,控制各所述电阻支路上的开关中的一个开关闭合。
在其中一个实施例中,所述控制模块包括:运算放大器,所述运算放大器的第一输入端与所述采样电阻的第一端连接,所述运算放大器的第二输入端用于接收具有基准电压的第三参考信号,所述运算放大器用于根据所述基准电压与所述采样电压的相对大小,输出控制电压,以调节所述可变电阻模块的电阻值。
在其中一个实施例中,所述可变电阻模块包括:场效应管,所述场效应管的控制端与所述运算放大器的输出端连接,用于根据所述控制电压,调节自身的电阻值。
在其中一个实施例中,所述电刺激电路包括:电压源、第一开关、电容,所述第一开关的第一端与所述电压源连接,所述第一开关的第二端与所述电容的第一端连接,所述电容的第二端与所述电极连接,所述电刺激电路用于在所述第一开关闭合时,向所述电极提供电刺激信号。
在其中一个实施例中,所述放电电路包括:第二开关,所述第二开关的第一端与所述电刺激电路相连且导通于所述第一开关和所述电容之间,所述第二开关的第二端与所述反馈调节电路连接,并通过所述反馈调节电路与所述电极连接,用于在所述第二开关闭合时释放所述电刺激电路上存储的累积电荷,其中,在所述第一开关闭合时,所述第二开关断开,在所述第一开关断开时,所述第二开关闭合。
上述神经电刺激装置,通过设置电刺激电路,能够向电极提供电刺激信号,从而能够通过电极,对肌体组织施加电刺激,实现电刺激治疗。通过设置放电电路,能够将电刺激电路上存储的累积电荷释放掉,从而避免电荷的积累。通过设置反馈调节电路,能够在放电电路释放电刺激电路上存储的累积电荷时,对放电电路的放电电流进行调节,使其维持在预设范围内,从而保证放电电流不会过大,以提高电刺激的安全性,并且也能保证放电电流不会过小,使得放电电流能够尽快的释放完毕,便于下一次电刺激的开始,从而满足了高频率的电刺激的需求。综上,本申请的方案,由于将放电电流维持在了预设范围内,因此,放电电流会小于预设范围的上限值,从而放电电流不会过大,就能够避免放电电流过大对肌体组织产生异常的刺激,并且放电电流会大于预设范围的下限值,因此放电电流也不会过小,放电速度不会过慢,从而在保证不产生异常刺激的情况下也能够最大限度的缩短放电的时间,实现高频率的刺激。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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。
图1为一个实施例中神经电刺激装置的结构示意图;
图2为另一个实施例中神经电刺激装置的结构示意图;
图3为一个实施例中神经电刺激装置的具体结构示意图;
图4为一个实施例中控制模块的结构示意图;
图5为一个实施例中比较单元的结构示意图;
图6为一个实施例中可变电阻模块的结构示意图;
图7为一个实施例中上下计数器的结构示意图;
图8为另一个实施例中神经电刺激装置的具体结构示意图。
附图标记说明:10-电刺激电路,20-电极,30-放电电路,40-反馈调节电路,50-作用对象,41-可变电阻模块,42-采样电阻,43-控制模块,44-采样模块,11-电压源,12-第一开关,13-电容,31-第二开关,44-比较单元,45-调节单元,46-第一比较器,47-第二比较器,48-电阻,49-开关,60-上下计数器,61-运算放大器,62-场效应管。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种神经电刺激装置,装置包括:电刺激电路10、放电电路30、反馈调节电路40。其中:
电刺激电路10,用于与电极20连接,用于向电极20提供电刺激信号。
具体地,电刺激电路10通过电极20与作用对象50连接,作用对象50可以为肌体组织,电极20接触患者肌体组织的皮肤,从而连接到患者体内的神经纤维,例如患者手臂中的神经纤维,从而向肌体组织施加电刺激信号,达到电刺激治疗的效果。并且,在一个治疗周期中,电刺激电路10会将电刺激电流反复施加到患者的神经纤维。
放电电路30,分别与电刺激电路10、电极20连接,用于在电刺激电路10断开时,释放电刺激电路10上存储的累积电荷。
具体地,通过设置放电电路30,能够将电刺激电路10在反复施加电刺激信号的过程中累积的电荷释放掉,使得肌体组织和电极20都保持电中性,便于下一次的电刺激。
具体地,在电刺激治疗中,通常采用神经电刺激设备,对患者进行电刺激治疗,每个治疗周期可包括一系列阶段(例如,时期)。具体地,阶段包括刺激阶段和恢复阶段。在刺激阶段,神经刺激设备可以通过电极20向神经纤维施加具有一定极性的刺激电流,以刺激神经。但是,反复向神经纤维施加刺激电流会导致电荷积聚在电极20上,其可能损坏神经纤维。因此,神经刺激设备接下来可以执行恢复阶段,以减少电极20上积聚的电荷。在恢复阶段,神经刺激设备可以将电极20上累积的电荷释放掉,从而使电极20回复到电中性,便于下一次的电刺激。恢复阶段的目标是完全抵消从刺激阶段积聚在电极20上的电荷,并使它们恢复到正常状态。这是非常重要的,如果不通过恢复阶段将电极20上的电荷释放掉,则残余电荷通常留在电极20上。而且,如果在高频神经刺激程序的几个治疗周期中迅速重复刺激阶段,则电极20上的残余电荷会迅速积聚到危险水平(例如,大于0.5v),在此危险水平会发生化学反应,其会损害神经纤维和周围组织。
反馈调节电路40,与放电电路30连接,用于调节放电电路30在释放电刺激电路10上存储的累积电荷时所产生的放电电流,以使放电电流维持在预设范围内。
在神经刺激过程中,采用上述反馈调节电路40以控制放电电流维持在预设范围内,不能过大也不能过小,从而避免了放电电流对肌体组织产生异常电刺激,又可以保证刺激频率尽量的高。由此克服了被动式放电过程中,由于放电的时间常数太小,从而放电电流的峰值可能会较大,以至于超过刺激阈值,使得放电电流也变为一次电刺激信号,这会导致异常刺激,从而对肌体组织产生不利的影响;但是如果放电电流过小,则会导致放电时间过长,从而使得两次电刺激之间的间隔时间过长,使得电刺激的频率降低,而高频率的电刺激(例如1kHz至50kHz)对于治疗某些疾病是必要的。
在本实施例中,通过设置电刺激电路,能够向电极提供电刺激信号,从而能够通过电极,对肌体组织施加电刺激,实现电刺激治疗。通过设置放电电路,能够将电刺激电路上存储的累积电荷释放掉,从而避免电荷的积累。通过设置反馈调节电路,能够在放电电路释放电刺激电路上存储的累积电荷时,对放电电路的放电电流进行调节,使其维持在预设范围内,从而保证放电电流不会过大,以提高电刺激的安全性,并且也能保证放电电流不会过小,使得放电电流能够尽快的释放完毕,便于下一次电刺激的开始,从而满足了高频率的电刺激的需求。综上,本申请的方案,由于将放电电流维持在了预设范围内,因此,放电电流会小于预设范围的上限值,从而放电电流不会过大,就能够避免放电电流过大对肌体组织产生异常的刺激,并且放电电流会大于预设范围的下限值,因此放电电流也不会过小,放电速度不会过慢,从而在保证不产生异常刺激的情况下能够最大限度的缩短放电的时间,实现高频率的刺激。
在一个实施例中,如图2所示,反馈调节电路40包括:可变电阻模块41、采样模块44、控制模块43。其中:
可变电阻模块41,串联在放电电路30中。
具体地,可变电阻模块41是串联在放电电路30中的,起到电阻的作用,因此,通过调节可变电阻模块41的电阻值,就可以调整放电电路30的放电电流。
采样模块44,用于采集可变电阻模块41与参考地间的电压值。
控制模块43的输入端与采样模块44连接,控制模块43的输出端与可变电阻模块41的控制端连接,用于根据电压值,和控制模块43获取的预设阈值,调整可变电阻模块41的电阻值,以使放电电流维持在预设范围内。
具体地,控制模块43也可以直接采集放电电流值,并根据放电电流值,以及可变电阻模块41与参考地之间的电阻值确定可变电阻模块与参考地间的电压值。
在本实施例中,通过反馈调节电路40,对放电电路30的放电电流进行了监测,并根据检测结果对放电电流进行了调节,使得放电电流维持在预设范围内,从而实现了对放电电流的调节控制,使得放电电流值和放电时间有较好的平衡。
在一个实施例中,如图3所示,所述采样模块44包括采样电阻42。其中:
采样电阻42的第一端与可变电阻模块41连接,采样电阻42的第二端与参考地连接。
具体地,采样电阻42的第一端与可变电阻模块41连接,采样电阻42的第二端与参考地连接,从而采样电阻42第一端处的电压,即为采样电阻42所分到的电压。此处的接地为参考地,是本装置中电信号的公共参考电位。
控制模块43的输入端与采样电阻42的第一端连接,控制模块43的输出端与可变电阻模块41的控制端连接,用于获取采样电阻42上的采样电压,并根据采样电压和预设阈值,调整可变电阻模块41的电阻值,以使放电电流维持在预设范围内。
具体地,控制模块43的输入端与采样电阻42的第一端连接,从而获取到的采样电压即为采样电阻42上的电压,由于采样电阻42的电阻值是已知的,从而可以计算出放电电路30中的放电电流的大小,采样电压是与放电电流对应的,根据采样电压和放电电流的对应关系,检测采样电压,即相当于监测了放电电流。从而根据采样电压和预设阈值,对可变电阻模块41的电阻值进行调节,然后再采集可变电阻模块41的电阻值调节后的采样电压,直到采样电压满足预设阈值,即可使得放电电流维持在预设范围内,实现了对放电电流的负反馈调节。
在本实施例中,通过反馈调节电路40,对放电电路30的放电电流进行了监测,并根据检测结果对放电电流进行了调节,使得放电电流维持在预设范围内,从而实现了对放电电流的调节控制,使得放电电流值和放电时间有较好的平衡。
在一个实施例中,如图4所示,预设阈值包括上限阈值和下限阈值,控制模块43包括:比较单元44、调节单元45。其中:
比较单元44,比较单元44的第一输入端与采样电阻42的第一端连接,比较单元44的第二输入端用于接收具有上限阈值的第一参考信号,比较单元44的第三输入端用于接收具有下限阈值的第二参考信号,用于根据采样电压、上限阈值和下限阈值,输出控制信号。
具体地,比较单元44将采样电压与上限阈值进行比较,并将采样电压与下限阈值进行比较,根据采样电压分别与上限阈值和下限阈值的相对大小,输出控制信号。
调节单元45,调节单元45的输入端与比较单元44的输出端连接,调节单元45的输出端与可变电阻模块41的控制端连接,用于根据控制信号,调节可变电阻模块41的电阻值。
具体地,调节单元45接收比较单元44输出的控制信号,并根据控制信号去控制可变电阻模块41的电阻值,从而调节放电电流。
在本实施例中,通过设置比较单元44,能够根据采样电压分别与上限阈值和下限阈值的相对大小,输出控制信号。通过设置调节单元45,能够根据控制信号对可变电阻模块41的电阻值进行调节,从而使得放电电流维持在预设范围内。
在一个实施例中,如图5所示,比较单元44包括:第一比较器46、第二比较器47。其中:
第一比较器46,第一比较器46的第一输入端与采样电阻42的第一端连接,第一比较器46的第二输入端用于接收具有上限阈值的第一参考信号,用于在采样电压大于上限阈值时,输出第一控制信号。
具体地,第一比较器46将采样电压与上限阈值进行比较,当采样电压大于上限阈值时,第一比较器46就输出第一控制信号,当采样电压不大于上限阈值时,第一比较器46无输出。
第二比较器47,第二比较器47的第一输入端与采样电阻42的第一端连接,第二比较器47的第二输入端用于接收具有下限阈值的第二参考信号,用于在采样电压小于下限阈值时,输出第二控制信号。
具体地,第二比较器47将采样电压与上限阈值进行比较,当采样电压小于下限阈值时,第二比较器47就输出第二控制信号,当采样电压不小于下限阈值时,第二比较器47无输出。从而,当采样电压保持在下限阈值与上限阈值之间时,即对应放电电流处于预设范围内,可变电阻模块41的电阻值不变。
调节单元45用于,在接收到第一控制信号时,增大可变电阻模块41的电阻值,在接收到第二控制信号时,减小可变电阻模块41的电阻值。
示例性地,第一控制信号即为第一比较器46输出的高电平信号,第一比较器46在采样电压小于上限阈值时,输出低电平信号,当采样电压大于上限阈值时,输出高电平信号,因此,调节单元45可以预先设定为,若调节单元45接收到高电平信号,则代表采样电压高于上限阈值,从而需要增大可变电阻模块41的电阻值,以调节采样电压低于上限阈值。第二控制信号即为第二比较器47输出的低电平信号,第二比较器47在采样电压高于下限阈值时,输出高电平信号,当采样电压小于下限阈值时,第二比较器47输出低电平信号,因此,调节单元45可以预先设定为,若调节单元45接收到低电平信号,则代表采样电压低于下限阈值,从而需要减小可变电阻模块41的电阻值,以调节采样电压高于下限阈值。
在本实施例中,通过设置第一比较器46和第二比较器47,将采样电压分别与上限阈值和下限阈值进行比较,并根据比较结果控制可变电阻模块41的电阻值,从而调节放电电流维持在预设范围内。
在一个实施例中,如图6所示,可变电阻模块41包括多个并联的电阻支路,各电阻支路包括串联的电阻48和开关49,其中,各电阻支路上的开关49用于在调节单元45的控制下导通或断开。
具体地,可变电阻模块41是串联在放电电路30中的,A点和B点分别是可变电阻模块41串联在放电电路30中的两点。在多个开关中的一个断开时,可变电阻模块41的电阻值变大,在多个开关中的一个闭合时,可变电阻模块41的电阻值减小。
在本实施例中,通过设置多个电阻并联的电阻网络,然后控制开关来调整接入整个电路总的电阻的数目,从而调整电阻值。
在一个实施例中,如图7所示,调节单元45包括:上下计数器60。其中:
上下计数器60,上下计数器60的第一输入端与第一比较器46的输出端连接,上下计数器60的第二输入端与第二比较器47的输出端连接,上下计数器60的输出端分别与各电阻支路上的开关的控制端连接,上下计数器60的时钟端用于接收时钟信号,上下计数器60用于在接收到第一控制信号时,在每个时钟周期中,控制各电阻支路上的开关中的一个开关断开,在接收到第二控制信号时,在每个时钟周期中,控制各电阻支路上的开关中的一个开关闭合。
具体地,上下计数器60在每接收到一次第一控制信号,上下计数器60就减少一次计数,从而控制各电阻支路上的开关中的一个开关断开,从而可变电阻模块41的电阻会变大,放电电流就会变小。上下计数器60在每接收到一次第二控制信号,上下计数器60就增加一次计数,从而控制各电阻支路上的开关中的一个开关闭合,从而可变电阻模块41的电阻会变小,放电电流就会变大。若上下计数器60既没有收到第一控制信号,也没有收到第二控制信号,则上下计数器60的计数保持不变。
在本实施例中,通过设置上下计数器60,从而实现了对可变电阻单元的控制,能够根据接收到的控制信号,调整可变电阻单元的电阻值。
在另一个实施例中,如图8所示,控制模块43包括:运算放大器61。其中:
运算放大器61的第一输入端与采样电阻42的第一端连接,运算放大器61的第二输入端用于接收具有基准电压的第三参考信号,运算放大器61用于根据基准电压与采样电压的相对大小,输出控制电压,以调节可变电阻模块41的电阻值。
可变电阻模块41包括:场效应管62。
场效应管62的控制端与运算放大器61的输出端连接,用于根据控制电压,调节自身的电阻值。
具体地,运算放大器61的第二输入端预设有基准电压,当采样电压比基准电压大时,运算放大器61输出的控制电压变小,而场效应管62在接收到的控制电压变小时,场效应管62的电阻会变大,从而使得放电电路30的电阻变大,放电电流就会变小,进而采样电压会降低,直到采样电压等于基准电压时,维持稳态不再变化。
当采样电压比基准电压小时,运算放大器61输出的控制电压变大,而场效应管62在接收到的控制电压变大时,场效应管62的电阻会变小,从而使得放电电路30的电阻变小,放电电流就会变大,进而采样电压会升高,直到采样电压等于基准电压时,维持稳态不再变化。
从而通过这样的负反馈调节,对放电电流进行了调整,而最终的放电电流就等于基准电压除以采样电阻42,维持相对恒定的数值。因此,可以通过改变基准电压来改变放电电流,优选地,可以将放电电流调整为恰好在电刺激阈值以下的数值,使得放电电流不会产生异常电刺激,还能使得放电电流尽量的大,从而尽可能快的将电刺激电路10上存储的电荷释放完毕,使放电时间最大限度缩短。
在本实施例中,通过设置运算放大器61和场效应管62,对放电电路30的电阻进行了调节,从而调整了放电电流,使得放电电流不会产生异常电刺激,还能使得放电电流尽量的大,从而尽可能快的将电刺激电路10上存储的电荷释放完毕。
在一个实施例中,请继续参考图3,电刺激电路10包括:电压源11、第一开关12、电容13。其中:
第一开关12的第一端与电压源11连接,第一开关12的第二端与电容13的第一端连接,电容13的第二端与电极20连接,电刺激电路10用于在第一开关12闭合时,向电极20提供电刺激信号。
具体地,电刺激电路10通过电极20与作用对象50的肌体组织接触,电极20也与神经电刺激装置的参考地相接,从而构成一个完整的回路。
具体地,由于设置了电容13,从而能够将肌体组织表面的累积电荷转移到电容13上,电容13也起到隔直流的作用,并且,由于累积电荷都在电容13上,从而只要将电容13上的电释放完毕,即可消除累积电荷,使得肌体组织和电极20保持电中性。
在本实施例中,通过设置电刺激回路,能够对肌体组织施加电刺激信号,从而达到电刺激治疗的目的。
在一个实施例中,请继续参考图3,放电电路30包括:第二开关31。其中:
第二开关31的第一端与与所述电刺激电路10相连且导通于第一开关12和电容13之间,第二开关31的第二端与反馈调节电路40连接,并通过反馈调节电路40虚与参考地连接,用于在第二开关31闭合时释放电刺激电路10上由上述电容13所存储的累积电荷。
具体地,在第一开关12闭合时,第二开关31断开,在第一开关12断开时,第二开关31闭合。
具体地,第一开关12断开时,即代表电刺激电路10不再向肌体组织提供电刺激信号,此时,第二开关31闭合,从而放电电路30与肌体组织构成一个完整的回路,能够将电刺激电路10上的电容13上存储的累积电荷释放掉,从而消除累积电荷,使得肌体组织和电极20保持电中性。
在本实施例中,通过设置放电电路30,使得电刺激电路10上存储的累积电荷能够被释放掉,从而消除累积电荷,使得肌体组织和电极20保持电中性。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种神经电刺激装置,其特征在于,所述装置包括:
电刺激电路,用于与电极连接,用于向所述电极提供电刺激信号;
放电电路,分别与所述电刺激电路、所述电极连接,用于在所述电刺激电路断开时,释放所述电刺激电路上存储的累积电荷;
反馈调节电路,与所述放电电路连接,用于调节所述放电电路在释放所述电刺激电路上存储的累积电荷时所产生的放电电流,以使所述放电电流维持在预设范围内。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述反馈调节电路包括:
可变电阻模块,串联在所述放电电路中;
采样模块,与所述可变电阻模块连接,用于采集所述可变电阻模块与参考地间的电压值;
控制模块,所述控制模块的输入端与所述采样模块连接,所述控制模块的输出端与所述可变电阻模块的控制端连接,用于根据所述电压值,和所述控制模块获取的预设阈值,调整所述可变电阻模块的电阻值,以使所述放电电流维持在预设范围内。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述采样模块包括采样电阻,所述采样电阻的第一端与所述可变电阻模块连接,所述采样电阻的第二端与参考地连接;
所述控制模块的输入端与所述采样电阻的第一端连接,用于获取所述采样电阻上的采样电压。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述预设阈值包括上限阈值和下限阈值,所述控制模块包括:
比较单元,所述比较单元的第一输入端与所述采样电阻的第一端连接,所述比较单元的第二输入端用于接收具有所述上限阈值的第一参考信号,所述比较单元的第三输入端用于接收具有所述下限阈值的第二参考信号,用于根据所述采样电压、所述上限阈值和所述下限阈值,输出控制信号;
调节单元,所述调节单元的输入端与所述比较单元的输出端连接,所述调节单元的输出端与所述可变电阻模块的控制端连接,用于根据所述控制信号,调节所述可变电阻模块的电阻值。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述比较单元包括:
第一比较器,所述第一比较器的第一输入端与所述采样电阻的第一端连接,所述第一比较器的第二输入端用于接收具有所述上限阈值的第一参考信号,用于在所述采样电压大于所述上限阈值时,输出第一控制信号;
第二比较器,所述第二比较器的第一输入端与所述采样电阻的第一端连接,所述第二比较器的第二输入端用于接收具有所述下限阈值的第二参考信号,用于在所述采样电压小于所述下限阈值时,输出第二控制信号;
所述调节单元用于,在接收到所述第一控制信号时,增大所述可变电阻模块的电阻值,在接收到所述第二控制信号时,减小所述可变电阻模块的电阻值。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述可变电阻模块包括多个并联的电阻支路,各电阻支路包括串联的电阻和开关,其中,各所述电阻支路上的所述开关用于在所述调节单元的控制下导通或断开。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述调节单元包括:
上下计数器,所述上下计数器的第一输入端与所述第一比较器的输出端连接,所述上下计数器的第二输入端与所述第二比较器的输出端连接,所述上下计数器的输出端分别与各所述电阻支路上的开关的控制端连接,所述上下计数器的时钟端用于接收时钟信号,所述上下计数器用于在接收到所述第一控制信号时,在每个时钟周期中,控制各所述电阻支路上的开关中的一个开关断开,在接收到所述第二控制信号时,在每个时钟周期中,控制各所述电阻支路上的开关中的一个开关闭合。
8.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述控制模块包括:
运算放大器,所述运算放大器的第一输入端与所述采样电阻的第一端连接,所述运算放大器的第二输入端用于接收具有基准电压的第三参考信号,所述运算放大器用于根据所述基准电压与所述采样电压的相对大小,输出控制电压,以调节所述可变电阻模块的电阻值。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述可变电阻模块包括:
场效应管,所述场效应管的控制端与所述运算放大器的输出端连接,用于根据所述控制电压,调节自身的电阻值。
10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电刺激电路包括:电压源、第一开关、电容,所述第一开关的第一端与所述电压源连接,所述第一开关的第二端与所述电容的第一端连接,所述电容的第二端与所述电极连接,所述电刺激电路用于在所述第一开关闭合时,向所述电极提供电刺激信号。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述放电电路包括:
第二开关,所述第二开关的第一端与所述电刺激电路相连且导通于所述第一开关和所述电容之间,所述第二开关的第二端与所述反馈调节电路连接,并通过所述反馈调节电路与所述电极连接,用于在所述第二开关闭合时释放所述电刺激电路上存储的累积电荷,其中,在所述第一开关闭合时所述第二开关断开,在所述第一开关断开时所述第二开关闭合。
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CN202221824866.0U CN218485011U (zh) | 2022-07-15 | 2022-07-15 | 神经电刺激装置 |
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CN116726393A (zh) * | 2023-08-14 | 2023-09-12 | 北京领创医谷科技发展有限责任公司 | 一种电荷平衡系统 |
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- 2022-07-15 CN CN202221824866.0U patent/CN218485011U/zh active Active
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