CN219614735U - 一种b型经颅直流电刺激仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型B型经颅直流电刺激仪包括：壳体一侧侧边左端设有刺激电极插口A、一侧侧边右端设有刺激电极插口B，壳体另一侧侧边设有电源开关和电源信号接口，壳体内集成USB转232模块、A通道电刺激器和B通道电刺激器；A通道电刺激器包括隔离电路A、单片机A、DC/DC升压电路A和恒流驱动电路A，B通道电刺激器包括隔离电路B、单片机B、DC/DC升压电路B和恒流驱动电路B。本实用新型电刺激仪占用空间小，大大缩减了电刺激仪的体积，此电刺激仪具有两个电刺激通道，可以分别对应不同的刺激电极，从而电刺激用户的头颅的不同部位。本经颅直流电刺激仪可以用于科研用，预期使用在医疗机构，用于对慢性失眠障碍的治疗研究。

Description

一种B型经颅直流电刺激仪

技术领域

本实用新型涉及电刺激仪器技术领域，特别是涉及一种B型经颅直流电刺激仪。

背景技术

经颅直流电刺激(TDCS)是神经刺激的一种形式，它利用恒定的低电流经由小电极直接传送到所关注的大脑区域。当这些电极放置在关注区域，电流诱发脑皮层电流流动，从而可以增加或降低神经元兴奋性的特定区域，以改变大脑运作。当前，市面上大部分的经颅直流电刺激仪一般都是民用型的，没有针对科研用的经颅直流电刺激仪。基于此，本申请设计了一款小体积的科研用的B型经颅直流电刺激仪。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题和不足，提供一种B型经颅直流电刺激仪。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种B型经颅直流电刺激仪，其特点在于，其包括壳体，所述壳体的一侧侧边左端设置有用于连接刺激电极A的刺激电极插口A、一侧侧边右端设置有用于连接刺激电极B的刺激电极插口B，所述壳体的另一侧侧边设置有电源开关和电源信号接口，所述壳体内集成有USB转232模块、A通道电刺激器和B通道电刺激器。

其中，所述A通道电刺激器包括隔离电路A、单片机A、DC/DC升压电路A和恒流驱动电路A，所述隔离电路A的输入端通过USB转232模块与电源开关电连接、输出端与单片机A的输入端电连接，所述电源开关通过电源信号接口与上位机的电源信号接口电连接，所述单片机A的输出端分别与恒流驱动电路A的输入端和DC/DC升压电路A的输入端电连接，所述DC/DC升压电路A的输出端与恒流驱动电路A的控制端电连接，所述恒流驱动电路A的输出端与刺激电极插口A电连接。

所述B通道电刺激器包括隔离电路B、单片机B、DC/DC升压电路B和恒流驱动电路B，所述隔离电路B的输入端通过USB转232模块与电源开关电连接、输出端与单片机B的输入端电连接，所述单片机B的输出端分别与恒流驱动电路B的输入端和DC/DC升压电路B的输入端电连接，所述DC/DC升压电路B的输出端与恒流驱动电路B的控制端电连接，所述恒流驱动电路B的输出端与刺激电极插口B电连接。

本方案中，经颅直流电刺激仪占用空间小，大大缩减了经颅直流电刺激仪的体积，此经颅直流电刺激仪具有两个电刺激通道，可以分别对应不同的刺激电极，从而电刺激用户的头颅的不同部位。本经颅直流电刺激仪可以用于科研用。

较佳地，所述壳体的一侧侧边左端嵌设有电流指示灯A和故障指示灯A，所述A通道电刺激器还包括电流检测电路A和指示灯电路A；所述电流检测电路A的输出端与单片机A的输入端电连接，所述单片机A的输出端与指示灯电路A的输入端电连接，所述指示灯电路A的输出端分别与电流指示灯A和故障指示灯A电连接。

本方案中，具有A通道电刺激器的电流检测功能，基于电流检测电路A检测到的电流能够判断出A通道电刺激器的工作状态，在工作状态处于正常时，A通道电刺激器对应的电流指示灯A亮，在工作状态处于异常时，A通道电刺激器对应的故障指示灯A亮。

较佳地，所述壳体的一侧侧边右端嵌设有电流指示灯B和故障指示灯B，所述B通道电刺激器还包括电流检测电路B和指示灯电路B；所述电流检测电路B的输出端与单片机B的输入端电连接，所述单片机B的输出端与指示灯电路B的输入端电连接，所述指示灯电路B的输出端分别与电流指示灯B和故障指示灯B电连接。

本方案中，具有B通道电刺激器的电流检测功能，基于电流检测电路B检测到的电流能够判断出B通道电刺激器的工作状态，在工作状态处于正常时，B通道电刺激器对应的电流指示灯B亮，在工作状态处于异常时，B通道电刺激器对应的故障指示灯B亮。

较佳地，所述壳体的一侧侧边左端嵌设有电源指示灯A，所述电源指示灯A与单片机A电连接。

本方案中，A通道电刺激器上电，电源指示灯A点亮。

较佳地，所述壳体的一侧侧边右端嵌设有电源指示灯B，所述电源指示灯B与单片机B电连接。

本方案中，B通道电刺激器上电，电源指示灯B点亮。

较佳地，所述电源开关采用轻触电子开关。

本方案中，持续按下电源开关两秒开机，稍后将进入刺激状态。若中途需要停止，再次按下电源开关超过1秒，B型经颅直流电刺激仪关机。

较佳地，所述壳体的表面嵌设有紧急暂停开关。

本方案中，在出现紧急情况时，按下紧急暂停开关，B型经颅直流电刺激仪断电。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本方案中，经颅直流电刺激仪占用空间小，大大缩减了经颅直流电刺激仪的体积，此经颅直流电刺激仪具有两个电刺激通道，可以分别对应不同的刺激电极，从而电刺激用户的头颅的不同部位。本经颅直流电刺激仪可以用于科研用，预期使用在医疗机构，用于对慢性失眠障碍的治疗研究。

附图说明

图1-2为本实用新型的B型经颅直流电刺激仪的结构示意图。

图3为本实用新型的B型经颅直流电刺激仪的控制原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实施例提供一种B型经颅直流电刺激仪，型号为XPNS208-B，其机械结构为：包括壳体1，壳体1的一侧侧边左端依次设置有用于连接刺激电极A的刺激电极插口A2、电流指示灯A4、故障指示灯A5和电源指示灯A6，壳体1的一侧侧边右端依次设置有电流指示灯B 7、故障指示灯B 8和电源指示灯B 9和用于连接刺激电极B的刺激电极插口B3，壳体1的另一侧侧边设置有电源开关10和电源信号接口11，壳体的表面嵌设有紧急暂停开关12。

壳体1内集成有USB转232模块、A通道电刺激器和B通道电刺激器。

刺激电极插口A2：用于连接A路直流刺激电极，输出A通道直流刺激信号。

刺激电极插口B 3：用于连接B路直流刺激电极，输出B通道直流刺激信号。

电流指示灯A4：用于显示A通道电刺激器的电流输出，如灯亮表示A通道存在电流输出。

故障指示灯A5：用于显示A通道电刺激器故障问题，如灯亮表示A通道存在故障。

电源指示灯A6：电源指示灯A与单片机A电连接，用于显示A通道电刺激器的电源状态，如灯亮表示A通道电源接通，可进行治疗。

电流指示灯B 7：电源指示灯B与单片机B电连接，用于显示B通道电刺激器的电流输出，如灯亮表示B通道存在电流输出。

故障指示灯B 8：用于显示B通道电刺激器故障问题，如灯亮表示B通道存在故障。

电源指示灯B 9：用于显示B通道电刺激器的电源状态，如灯亮表示B通道电源接通，可进行治疗。

电源开关10：电源开关为轻触电子开关，具有上电子启动模式，按压电源开关可进行开机与关机。

电源信号接口11：为USB接口，可与上位机的USB接口导线连接，上位机对A通道电刺激器和B通道电刺激器进行供电与数据传输。

急停暂停开关12：当电刺激仪测试过程中出现异常情况请按下急停暂停开关，设备断电，功能停止。

其中，A通道电刺激器包括隔离电路A、单片机A、DC/DC升压电路A、恒流驱动电路A、电流检测电路A和指示灯电路A，隔离电路A的输入端通过USB转232模块与电源开关电连接、输出端与单片机A的输入端电连接，电源开关通过电源信号接口与上位机的电源信号接口电连接，单片机A的输出端分别与恒流驱动电路A的输入端、DC/DC升压电路A的输入端和指示灯电路A的输入端电连接，DC/DC升压电路A的输出端与恒流驱动电路A的控制端电连接，恒流驱动电路A的输出端与刺激电极插口A2电连接，电流检测电路A的输出端与单片机A的输入端电连接，指示灯电路A的输出端分别与电流指示灯A4和故障指示灯A5电连接。

B通道电刺激器包括隔离电路B、单片机B、DC/DC升压电路B、恒流驱动电路B、电流检测电路B和指示灯电路B，隔离电路B的输入端通过USB转232模块与电源开关电连接、输出端与单片机B的输入端电连接，单片机B的输出端分别与恒流驱动电路B的输入端、DC/DC升压电路B的输入端和指示灯电路B电连接，DC/DC升压电路B的输出端与恒流驱动电路B的控制端电连接，恒流驱动电路B的输出端与刺激电极插口B 3电连接，电流检测电路B的输出端与单片机B的输入端电连接，指示灯电路B的输出端分别与电流指示灯B 7和故障指示灯B 8电连接。

USB转232模块、隔离电路A、单片机A、DC/DC升压电路A、恒流驱动电路A、电流检测电路A和指示灯电路A均采用的是现有存在的芯片或电路，隔离电路B、单片机B、DC/DC升压电路B、恒流驱动电路B、电流检测电路B和指示灯电路B也均采用的是现有存在的芯片或电路。

下面具体介绍B型经颅直流电刺激仪的工作原理和使用过程：

刺激电极插口A的正极和负极分别插接有正极刺激电极片和负极刺激电极片，正极刺激电极片和负极刺激电极片分别贴设固定在人体头颅相应部位上，刺激电极插口B的正极和负极分别插接有另一个正极刺激电极片和另一个负极刺激电极片，另一个正极刺激电极片和另一个负极刺激电极片分别贴设固定在人体头颅相应部位上。电源信号接口11与上位机的电源信号接口导线连接，上位机为A通道电刺激器和B通道电刺激器供电。

持续按下电源开关10两秒，上位机为A通道电刺激器和B通道电刺激器供电，A通道上电，电源指示灯A6点亮，A通道电刺激器稍后将进入刺激状态，B通道上电，电源指示灯B 9点亮，B通道电刺激器稍后将进入刺激状态。如果中途需要停止，再次按下电源开关10超过1秒，B型经颅直流电刺激仪关机。

上位机通过电源信号接口向单片机A下传A通道电刺激器对应的各种电刺激控制信号及向单片机B下传B通道电刺激器对应的各种电刺激控制信号。

单片机A用于通过隔离电路A接收上位机下传的A通道电刺激器对应的电刺激控制信号，基于电刺激控制信号输出电压强度控制信号给恒流驱动电路A，同时输出启动信号给DC/DC升压电路A，DC/DC升压电路A将恒流驱动电路A的驱动电压由低压升压为高压，从而控制恒流驱动电路A输出恒定电流信号给刺激电极插口A2，刺激电极片发出电刺激信号(直流刺激信号)作用于人体头颅部，隔离电路A用于隔离两个电刺激通道以保证A电刺激通道的电流不受干扰。

此过程中，电流检测电路A用于检测A通道电刺激器中的电流信号并将电流信号传输给单片机A，单片机A用于基于电流检测电路A检测到的电流信号判断A通道电刺激器是否存在故障，在检测到的电流信号处于对应设定范围内时表明A通道电刺激器正常，则控制指示灯电路A驱动电流指示灯A4点亮，在检测到的电流信号不处于对应设定范围内时表明A通道电刺激器发生故障，控制指示灯电路A驱动故障指示灯A5点亮。

单片机B用于通过隔离电路B接收上位机下传的B通道电刺激器对应的电刺激控制信号，基于电刺激控制信号输出电压强度控制信号给恒流驱动电路B，同时输出启动信号给DC/DC升压电路B，DC/DC升压电路B将恒流驱动电路B的驱动电压由低压升压为高压，从而控制恒流驱动电路B输出恒定电流信号给刺激电极插口B 3，刺激电极片发出电刺激信号(直流刺激信号)作用于人体头颅部，隔离电路B用于隔离两个电刺激通道以保证B电刺激通道的电流不受干扰。

此过程中，电流检测电路B用于检测B通道电刺激器中的电流信号并将电流信号传输给单片机B，单片机B用于基于电流检测电路B检测到的电流信号判断B通道电刺激器是否存在故障，在检测到的电流信号处于对应设定范围内时表明B通道电刺激器正常，则控制指示灯电路B驱动电流指示灯B 7点亮，在检测到的电流信号不处于对应设定范围内时表明B通道电刺激器发生故障，控制指示灯电路B驱动故障指示灯B 8点亮。

本实施例的B型经颅直流电刺激仪，通过电源信号接口建立与电脑端的电源信号接口连接来实现上下端通讯。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种B型经颅直流电刺激仪，其特征在于，其包括壳体，所述壳体的一侧侧边左端设置有用于连接刺激电极A的刺激电极插口A、一侧侧边右端设置有用于连接刺激电极B的刺激电极插口B，所述壳体的另一侧侧边设置有电源开关和电源信号接口，所述壳体内集成有USB转232模块、A通道电刺激器和B通道电刺激器；

其中，所述A通道电刺激器包括隔离电路A、单片机A、DC/DC升压电路A和恒流驱动电路A，所述隔离电路A的输入端通过USB转232模块与电源开关电连接、输出端与单片机A的输入端电连接，所述电源开关通过电源信号接口与上位机的电源信号接口电连接，所述单片机A的输出端分别与恒流驱动电路A的输入端和DC/DC升压电路A的输入端电连接，所述DC/DC升压电路A的输出端与恒流驱动电路A的控制端电连接，所述恒流驱动电路A的输出端与刺激电极插口A电连接；

所述B通道电刺激器包括隔离电路B、单片机B、DC/DC升压电路B和恒流驱动电路B，所述隔离电路B的输入端通过USB转232模块与电源开关电连接、输出端与单片机B的输入端电连接，所述单片机B的输出端分别与恒流驱动电路B的输入端和DC/DC升压电路B的输入端电连接，所述DC/DC升压电路B的输出端与恒流驱动电路B的控制端电连接，所述恒流驱动电路B的输出端与刺激电极插口B电连接。

2.如权利要求1所述的B型经颅直流电刺激仪，其特征在于，所述壳体的一侧侧边左端嵌设有电流指示灯A和故障指示灯A，所述A通道电刺激器还包括电流检测电路A和指示灯电路A；

所述电流检测电路A的输出端与单片机A的输入端电连接，所述单片机A的输出端与指示灯电路A的输入端电连接，所述指示灯电路A的输出端分别与电流指示灯A和故障指示灯A电连接。

3.如权利要求1所述的B型经颅直流电刺激仪，其特征在于，所述壳体的一侧侧边右端嵌设有电流指示灯B和故障指示灯B，所述B通道电刺激器还包括电流检测电路B和指示灯电路B；

所述电流检测电路B的输出端与单片机B的输入端电连接，所述单片机B的输出端与指示灯电路B的输入端电连接，所述指示灯电路B的输出端分别与电流指示灯B和故障指示灯B电连接。

4.如权利要求1所述的B型经颅直流电刺激仪，其特征在于，所述壳体的一侧侧边左端嵌设有电源指示灯A，所述电源指示灯A与单片机A电连接。

5.如权利要求1所述的B型经颅直流电刺激仪，其特征在于，所述壳体的一侧侧边右端嵌设有电源指示灯B，所述电源指示灯B与单片机B电连接。

6.如权利要求1所述的B型经颅直流电刺激仪，其特征在于，所述电源开关采用轻触电子开关。

7.如权利要求1所述的B型经颅直流电刺激仪，其特征在于，所述壳体的表面嵌设有紧急暂停开关。