TWI824667B - 電刺激裝置與電刺激系統 - Google Patents
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Abstract
一種電刺激裝置，包括信號接收電路、整流電路與信號處理電路。信號接收電路接收並輸出頻率信號。整流電路接收頻率信號，並對頻率信號進行整流，以產生整流信號。信號處理電路接收整流信號，以產生電刺激信號。
Description
本發明關於一種電刺激裝置，特別是關於一種電刺激裝置與電刺激系統。
近年來，有數十種治療性的神經電刺激裝置被發展出來，並且每年至少有數萬人接受電刺激裝置的植入手術。由於精密製造技術的發展，醫療儀器的尺寸已微小化，並可植入人體的內部，例如，植入式電刺激裝置。
然而，在目前的植入式電刺激裝置中，無電池的植入式電刺激器藉由外部的控制器以無線供電的方式，將電能提供給植入式電刺激器進行電刺激，且外部控制器與無電池的植入式電刺激器需精准對位，否則植入式電刺激器無法接收到電能。另外，當植入式電刺激器植入的位置較深時，植入式電刺激器接收電能的效率會大幅降低。此外，植入式電刺激器容易被誤感應，只要靠近相似電磁波的不特定發射源，植入式電刺激器即可受到感應進行電刺激，如此會增加使用者的困擾。因此，如何有效地改善植入式電刺激裝置的設計，以降低電路設計的複雜度及減小電刺激裝置的尺寸，並增加使用上的便利性成為一重要議題。
本發明實施例提供一種電刺激裝置及電刺激系統，藉以降低電路設計的複雜度及減小電刺激裝置的尺寸，並增加使用上的便利性。
本發明實施例提供一種電刺激裝置，包括信號接收電路、整流電路與信號處理電路。信號接收電路接收並輸出頻率信號。整流電路接收頻率信號，並對頻率信號進行整流，以產生整流信號。信號處理電路接收整流信號，以產生電刺激信號。
本發明實施例另提供一種電刺激系統，包括外部控制器與電刺激裝置。外部控制器包括信號產生電路與信號發射電路。信號產生電路產生頻率信號。信號發射電路接收並傳送該頻率信號。電刺激裝置包括信號接收電路、整流電路與信號處理電路。信號接收電路接收並輸出頻率信號。整流電路接收頻率信號，並對頻率信號進行整流，以產生整流信號。信號處理電路接收整流信號，以產生電刺激信號。
本發明實施例所揭露之電刺激裝置及電刺激系統，藉由信號接收電路接收並輸出頻率信號，整流電路接收頻率信號，並對頻率信號進行整流，以產生整流信號，以及信號處理電路接收整流信號，以產生電刺激信號。如此一來，可以有效地降低電路設計的複雜度及減小電刺激裝置的尺寸，並增加使用上的便利性。
在以下所列舉的各實施例中，將以相同的標號代表相同或相似的元件或組件。
第1圖為依據本發明之一實施例之電刺激系統的示意圖。請參考第1圖，電刺激系統100包括外部控制器110與電刺激裝置120。外部控制器110至少包括信號產生電路111與信號發射電路112。信號產生電路111用於產生頻率信號。信號發射電路112耦接信號產生電路111，並用於接收並傳送頻率信號。在一些實施例中，信號發射電路112可以包括線圈、天線、超音波電路或其組合，但本實施例不限於此。
另外，在一些實施例中，頻率信號的頻率範圍可以是1MHz至1.2MHz的範圍，例如為一般的傳能頻率，但本發明實施例不限於此。在一些實施例中，頻率信號的頻率範圍可以是9KHz至200KHz，例如為極低頻的傳能頻率，但本發明實施例不限於此。在一些實施例中，頻率信號的頻率範圍可以是6MHz至45MHz的範圍，例如為聯邦通信委員會(federal communications commission, FCC)法規之工科醫頻段(industrial scientific medical, Band, ISM Band)，但本發明實施例不限於此。進一步來說，頻率信號的頻率可以是6.78MHz、13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz，但本發明實施例不限於此。
在本實施例中，電刺激裝置120可以是植入設備，且不具有電池。也就是說，電刺激裝置120可以植入於人體的內部，並且外部控制器110可以設置於人體的外部。如此一來，本實施例之電刺激裝置120不需要任何的控制單元，可以減少電路元件的使用，並降低電路設計的複雜度。另外，外部控制器110可設置於電刺激裝置120可接收到頻率信號的位置，且外部控制器110不需要與電刺激裝置120精準對位，可增加使用上的便利性。
電刺激裝置120包括信號接收電路130、整流電路140與信號處理電路150。信號接收電路130接收並輸出頻率信號。在本實施例中，信號接收電路130可以包括線圈、天線、超音波電路或其組合，但本實施例不限於此。舉例來說，信號接收電路130例如透過無線的方式接收信號發射電路112所傳送的頻率信號，並輸出所接收的頻率信號。在一些實施例中，信號發射電路112與信號接收電路130分別包括線圈時，信號發射電路112與信號接收電路130的傳能方式可為電磁感應或電磁共振。在一些實施例中，信號發射電路112與信號接收電路130分別包括天線時，信號發射電路112與信號接收電路130的傳能方式可為無線電波的形式。在一些實施例中，信號發射電路112包括超音波產生器，信號接收電路130包括超音波換能器(ultrasonic transducer)時，其傳能方式可為超音波傳能的形式。
整流電路140耦接信號接收電路130。整流電路140接收頻率信號，並對頻率信號進行整流，以產生整流信號。在本實施例中，整流電路140可以是橋式整流器，例如半橋整流器或全橋整流器，但本發明實施例不限於此。
信號處理電路150耦接整流電路140。信號處理電路150接收整流信號，以產生電刺激信號。在一些實施例中，信號處理電路150可以包括計時器(timer)，其做為倍頻或除頻用，但本發明實施例不限於此。在一些實施例中，信號處理電路150例如為震盪器，但本發明實施例不限於此。另外，上述電刺激信號例如為弦波信號。也就是說，在一些實施例中，透過信號處理電路150將整流信號進行調整，以產生具有弦波信號輸出的電刺激信號。接著，電刺激信號可以輸出至導線210，使得導線210可以將電刺激信號傳輸至導線210的電極221或電極222對應的待刺激的目標區域，以便在該目標區域進行電刺激的操作，如第2圖所示。如第3圖所示，在一些實施例中，如第1圖中的信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150與保護電路160皆可以封裝的方式設置在電刺激裝置310內，電極321及電極322可以設置在電刺激裝置310的其中一面，透過信號處理電路150將整流信號進行調整，以產生具有弦波信號輸出的電刺激信號，並將電刺激信號傳輸至電極321或電極322對應的待刺激的目標區域，以便在目標區域進行電刺激的操作。在一些實施例中，電刺激裝置310為扁狀長方體，長度為3公分，寬度為1公分，高度為0.5公分。另外，第3圖之電刺激裝置310可適用在人體組織較淺層處之神經，例如脛神經(tibial nerve)。
在一些實施例中，信號處理電路150例如為計數器或脈寬調變(pulse width modulation, PWM)電路，但本發明實施例不限於此。另外，上述電刺激信號例如為方波信號。也就是說，在一些實施例中，透過信號處理電路150將整流信號進行調整，以產生具有方波信號輸出的電刺激信號。接著，電刺激信號可以輸出至導線210，使得導線210可以將電刺激信號傳輸至導線210的電極221或電極222對應的待刺激的目標區域，以便在該目標區域進行電刺激的操作，如第2圖所示。在一些實施例中，透過信號處理電路150將整流信號進行調整，以產生具有方波信號輸出的電刺激信號，並將電刺激信號傳輸至電極321或電極322對應的待刺激的目標區域，以便在該目標區域進行電刺激的操作，如第3圖所示。另外，在上述實施例中，電刺激信號是以方波信號為例，但本發明實施例不限於此。在一些實施例中，電刺激信號亦可為三角波、脈衝波等。
在一些實施例中，上述電刺激信號的頻率範圍例如為100KHz至2000KHz的範圍。進一步來說，電刺激信號的頻率範圍例如為200KHz至800KHz的範圍。更進一步來說，電刺激信號的頻率範圍例如為480KHz至520KHz的範圍。更進一步來說，電刺激信號的頻率例如為500KHz。另外，在本實施例中，電刺激信號的頻率與頻率信號的頻率可以相同或不同。
在一些實施例中，如第4圖所示，上述電刺激信號可以是脈衝射頻(pulsed radio-frequency, PRF)信號(或簡稱脈衝信號)、連續正弦波、或連續三角波等，但本發明實施例不限於此。另外，當電刺激信號為脈衝交流信號時，一個脈衝週期時間(pulse cycle time)Tp包括多個脈衝信號以及至少一段休息的時間，而一個脈衝週期時間Tp為脈衝重複頻率(pulse repetition frequency)的倒數。脈衝重複頻率範圍(也可簡稱為脈衝頻率範圍)例如介於0~1KHz，優選介於1~100Hz，而本實施例的電刺激信號的脈衝重複頻率例如為2Hz。另外，一個脈衝週期時間中多個脈衝的持續時間(duration time)T
d例如介於1~250毫秒(ms)，優選介於為10~100ms，而本實施例的持續時間T
d以25ms為例說明。在本實施例中，電刺激信號的頻率為500KHz，換言之，電刺激信號週期時間T
s為約2微秒(μs)。此外，上述電刺激信號的頻率即為第4圖之每條脈衝交流信號裡的脈衝內頻率(intra-pulse frequency)。再者，上述電刺激信號的電壓範圍可介於-25V~25V。進一步來說，上述電刺激信號的電壓範圍更可介於-20V~20V。上述電刺激信號的電流範圍可介於0~60mA。進一步來說，上述電刺激信號的電流範圍更可介於0~50mA。
在本實施例中，電刺激裝置120更包括保護電路160。保護電路160耦接信號處理電路150，且保護電路160用於決定是否輸出信號處理電路150所產生的電刺激信號。在一些實施例中，保護電路160例如為霍爾(Hall)開關或磁簧開關，但本發明實施例不限於此。舉例來說，當外部控制器110設置有觸發元件(例如磁鐵)時，保護電路160(例如霍爾開關或磁簧開關)會感應到觸發元件(例如磁鐵)所產生的磁場而導通，以便輸出電刺激信號。另外，當外部控制器110未設置有觸發元件(例如磁鐵)時，保護電路160(例如霍爾開關或磁簧開關)不會感應觸發元件而不導通，則保護電路160不會輸出電刺激信號。如此一來，可以有效地避免電刺激裝置120感應或接收到其他裝置或發射源所產生的頻率信號而有誤動作(即直接進行電刺激操作)的情況發生，以增加電刺激裝置120的安全性及減少使用者的困擾。
進一步來說，本實施例之外部控制器110可設置於人體的外部，且電刺激裝置120可植入人體的內部。當電刺激裝置120植入人體的體內時，電刺激裝置120可放置在人體的皮下，且導線210的一端211與電刺激裝置120連接，導線210的另一端212放置於接近待刺激的目標區域。以電刺激系統100為脊髓電刺激系統為例，至少部分導線210的該另一端212設置於硬膜外腔(epidural space)中，以就近電刺激脊髓、脊髓神經(spinal nerve)或是背根神經節(dorsal root ganglia, DRG)。電刺激裝置120的信號處理電路150將電刺激信號傳送至輸出電極。也就是說，信號處理電路150可以透過導線210的一端211將電刺激信號傳送至導線210之該另一端212上的輸出電極(例如電極221或電極222)，以電刺激目標區域。電刺激裝置120傳送出的電流會由導線210的一輸出電極(例如電極221或電極222)流出，經由人體組織傳導後再由另一電極(例如電極222或電極221)流回導線210。在本實施例中，電極221與電極222可以是一對電極。在一些實施例中，電極221可以為正極，且電極222可以為負極。在一些實施例中，電極221可以為負極，且電極222可以為正極。
另外，電刺激的目標神經區域也可以是在腦部，以進行腦部皮質的電刺激或是深腦刺激(deep brain stimulation, DBS)或是腹部、週邊神經。在一些實施例中，電刺激系統100也可用於緩解或治療疼痛、膀胱過動症(overactive bladder, OAB)、腎性高血壓、痙攣、早洩或腕隧道症候群(carpal tunnel syndrome, CTS)等疾病。在一些實施例中，電刺激的目標神經區域也可為側隱窩(lateral recess)或周邊神經系統(peripheral nervous system, PNS)。此外，對於電刺激的目標區域也可於單位時間中接受到較小的能量，進而確保是次閾值(subthreshold)的刺激，進而使植入電刺激系統的患者可以降低感受到不適感(paresthesia)的機會，以進行無不適感的治療(paresthesia-free treatment)。
第5圖為依據本發明之另一實施例之電刺激系統的示意圖。請參考第5圖，電刺激系統500包括外部控制器110與電刺激裝置510。在本實施例中，外部控制器110與第1圖之外部控制器110相同或相似，可參考第1圖之實施例的說明，故在此不再贅述。
電刺激裝置510包括信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150與保護電路520。在本實施例中，信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150與第1圖之信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150相同或相似，可參考第1圖之實施例，故在此不再贅述。
在本實施例中，保護電路520耦接信號處理電路150，且保護電路520用於決定是否輸出信號處理電路150所產生的電刺激信號。進一步來說，保護電路520包括處理電路530與開關540。處理電路530耦接信號接收電路130。處理電路530接收觸發信號，以產生處理信號。在本實施例中，處理電路530例如為近距離無線通訊(near field communication, NFC)電路、無線射頻辨識(radio frequency identification, RFID)電路、驗證及安全(authenticator and security)積體電路(integrated circuit, IC)。
開關540耦接信號處理電路150與處理電路530。開關540接收處理信號，並依據處理信號，以決定是否輸出電刺激信號。舉例來說，開關540具有控制端、第一端與第二端。開關540的控制端耦接處理電路530，使開關540受控於處理電路530所產生的處理信號。開關540的第一端耦接信號處理電路150。開關540的第二端用於輸出電刺激信號。在一些實施例中，開關540例如為金屬氧化物半導體場效電晶體(metal oxide semiconductor field effect transistor, MOSFET)或雙極性接面型電晶體(bipolar junction transistor, BJT)等，但本發明實施不限於此。
在保護電路520的操作上，當外部控制器110設置有觸發元件(圖未示)且觸發元件所提供的觸發信號可透過信號發射電路112傳送時，保護電路520可以透過信號接收電路130接收到觸發信號而產生對應的處理信號，例如高邏輯準位。接著，高邏輯準位的處理信號會傳送到開關540，使得開關540據此導通，以便輸出信號處理電路150所產生的電刺激信號。當外部控制器110未設置有觸發元件時，保護電路520不會接收到觸發信號而產生對應的處理信號，例如低邏輯準位。接著，低邏輯準位的處理信號會傳送到開關540，使得開關540不導通，則保護電路520不會輸出信號處理電路150所產生的電刺激信號。如此一來，可以有效地避免電刺激裝置510感應或接收到其他裝置或發射源所產生的頻率信號而有誤動作(即直接進行電刺激操作)的情況發生，以增加電刺激裝置510的安全性及減少使用者的困擾。
第6圖為依據本發明之另一實施例之電刺激系統的示意圖。請參考第6圖，電刺激系統600包括外部控制器110與電刺激裝置610。在本實施例中，外部控制器110與第1圖之外部控制器110相同或相似，可參考第1圖之實施例的說明，故在此不再贅述。
電刺激裝置610包括信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150與信號轉換電路620。在本實施例中，信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150與第1圖之信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150相同或相似，可參考第1圖之實施例，故在此不再贅述。
在本實施例中，信號處理電路150所產生的電刺激信號為方波信號。信號轉換電路620耦接信號處理電路150。信號轉換電路620接收電刺激信號(即方波信號)，並將電刺激信號進行轉換，以產生弦波電刺激信號。也就是說，弦波電刺激信號可以是具有弦波信號的電刺激信號。
進一步來說，信號轉換電路620例如被動式濾波器。舉例來說，信號轉換電路620可以包括阻抗單元Z1、組抗單元Z2與組抗單元Z3。阻抗單元Z1具有第一端與第二端。阻抗單元Z1的第一端耦接信號處理電路150，以接收電刺激信號。組抗單元Z2具有第一端與第二端。阻抗單元Z2的第一端耦接阻抗單元Z1的第二端。阻抗單元Z2的第二端耦接接地端。組抗單元Z3具有第一端與第二端。阻抗單元Z3的第一端耦接阻抗單元Z1的第二端。阻抗單元Z3的第二端產生弦波電刺激信號。
進一步來說，阻抗單元Z1可以包括電感L1與電容C1。電感L1具有第一端與第二端。電感L1的第一端作為阻抗單元Z1的第一端，並耦接信號處理電路150，以接收電刺激信號。電容C1具有第一端與第二端。電容C1的第一端耦接電感L1的第二端。電容C1的第二端作為阻抗單元Z1的第二端。
阻抗單元Z2可以包括電感L2與電容C2。電感L2具有第一端與第二端。電感L2的第一端作為阻抗單元Z2的第一端，並耦接電容C1的第二端。電感L2的第二端作為阻抗單元Z2的第二端，並耦接接地端。電容C2具有第一端與第二端。電容C2的第一端耦接電感L2的第一端。電容C2的第二端耦接電感L2的第二端。阻抗單元Z3可以包括電容C3與電感L3。電容C3具有第一端與第二端。電容C3的第一端作為阻抗單元Z3的第一端，並耦接電容C1的第二端。電感L3具有第一端與第二端。電感L3的第一端耦接電容C3的第二端。電感L3的第二端作為阻抗單元Z3的第二端，並產生弦波電刺激信號。
本實施例之電刺激裝置610透過信號轉換電路620將信號處理電路150所產生之具有方波信號的電刺激信號轉換成弦波電刺激信號，以增加電刺激裝置610於待刺激之目標區域的電刺激效果。
在一些實施例中，電刺激裝置610更可包括如第1圖所示之保護電路160。保護電路160可以耦接信號轉換電路620(例如阻抗單元Z3的第二端)，且保護電路160用於決定是否輸出信號轉換電路620所產生的弦波電刺激信號。另外，保護電路160的相關操作及說明可參考第1圖的實施例，故在此不再贅述。如此一來，可以有效地避免電刺激裝置610感應或接收到其他裝置或發射源所產生的頻率信號而有誤動作(即直接進行電刺激操作)的情況發生，以增加電刺激裝置610的安全性及減少使用者的困擾。
在一些實施例中，電刺激裝置610更可包括如第5圖所示之保護電路520。保護電路520可以耦接信號轉換電路620(例如阻抗單元Z3的第二端)，且保護電路520用於決定是否輸出信號轉換電路620所產生的弦波電刺激信號。另外，保護電路520的相關操作及說明可參考第5圖的實施例，故在此不再贅述。如此一來，可以有效地避免電刺激裝置610感應或接收到其他裝置或發射源所產生的頻率信號而有誤動作(即直接進行電刺激操作)的情況發生，以增加電刺激裝置610的安全性及減少使用者的困擾。
第7圖為依據本發明之另一實施例之電刺激系統的示意圖。請參考第7圖，電刺激系統700包括外部控制器110與電刺激裝置710。在本實施例中，外部控制器110與第1圖之外部控制器110相同或相似，可參考第1圖之實施例的說明，故在此不再贅述。
電刺激裝置710包括信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150與信號轉換電路720。在本實施例中，信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150與第1圖之信號接收電路130、整流電路140、信號處理電路150相同或相似，可參考第1圖之實施例，故在此不再贅述。
在本實施例中，信號處理電路150所產生的電刺激信號為方波信號。信號轉換電路720可以是主動式濾波器。舉例來說，信號轉換電路720可以包括電阻R1、電阻R2、電容C4、電容C5、電阻R3與放大器730。
電阻R1具有第一端與第二端。電阻R1的第一端耦接信號處理電路150，以接收電刺激信號。電阻R2具有第一端與第二端。電阻R2的第一端耦接電阻R1的第二端。電阻R2的第二端耦接接地端。
電容C4具有第一端與第二端。電容C4的第一端耦接電阻R1的第二端。電容C5具有第一端與第二端。電容C5的第一端耦接電容C4的第一端。電阻R3具有第一端與第二端。電阻R3的第一端耦接電容C4的第二端。電阻R3的第二端耦接電容C5的第二端。
放大器730具有第一輸入端、第二輸入端與輸出端。放大器730的第一輸入端(例如正輸入端)耦接接地端。放大器730的第二輸入端(例如負輸入端)耦接電阻R3的第二端。放大器730的輸出端耦接電阻R3的第一端，並輸出弦波電刺激信號。
本實施例之電刺激裝置710透過信號轉換電路720將信號處理電路150所產生之具有方波信號的電刺激信號轉換成弦波電刺激信號，以增加電刺激裝置710於待刺激之目標區域的電刺激效果。
在一些實施例中，電刺激裝置710更可包括如第1圖所示之保護電路160。保護電路160可以耦接信號轉換電路720(例如放大器730的輸出端)，且保護電路160用於決定是否輸出信號轉換電路720所產生的弦波電刺激信號。另外，保護電路160的相關操作及說明可參考第1圖的實施例，故在此不再贅述。如此一來，可以有效地避免電刺激裝置710感應或接收到其他裝置或發射源所產生的頻率信號而有誤動作(即直接進行電刺激操作)的情況發生，以增加電刺激裝置710的安全性及減少使用者的困擾。
在一些實施例中，電刺激裝置710更可包括如第5圖所示之保護電路520。保護電路520可以耦接信號轉換電路720(例如放大器730的第二輸入端)，且保護電路520用於決定是否輸出信號轉換電路720所產生的弦波電刺激信號。另外，保護電路520的相關操作及說明可參考第5圖的實施例，故在此不再贅述。如此一來，可以有效地避免電刺激裝置710感應或接收到其他裝置或發射源所產生的頻率信號而有誤動作(即直接進行電刺激操作)的情況發生，以增加電刺激裝置710的安全性及減少使用者的困擾。
綜上所述，本發明所揭露之電刺激裝置與電刺激系統，藉由信號接收電路接收並輸出頻率信號，整流電路接收頻率信號，並對頻率信號進行整流，以產生整流信號，以及信號處理電路接收整流信號，以產生電刺激信號。如此一來，可以有效地降低電路設計的複雜度及減小電刺激裝置的尺寸，並增加使用上的便利性。
另外，當信號處理電路所產生的電刺激信號為方波信號時，本發明實施例之電刺激裝置更包括信號轉換電路，以透過信號轉換電路將具有方波信號的電刺激信號轉換為弦波電刺激信號(即具有弦波信號的電刺激信號)。如此一來，可以有效地增加電刺激裝置於待刺激之目標區域的電刺激效果。此外，本發明實施例之電刺激裝置更包括保護電路，且保護電路可以耦接信號處理裝置，以用於決定是否輸出信號處理裝置所產生的電刺激信號，或是保護電路可以耦接信號轉換電路，以用於決定是否輸出信號轉換電路所產生的弦波電刺激信號。如此一來，可以有效地避免電刺激裝置感應或接收到其他裝置或發射源所產生的頻率信號而有誤動作(即直接進行電刺激操作)的情況發生，以增加電刺激裝置的安全性及減少使用者的困擾。
本發明雖以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100,500,600,700:電刺激系統
110:外部控制器
111:信號產生電路
112:信號發射電路
120,310,510,610,710:電刺激裝置
130:信號接收電路
140:整流電路
150:信號處理電路
160,520:保護電路
210:導線
211:一端
212:另一端
221,222,321,322:電極
530:處理電路
540:開關
620,720:信號轉換電路
730:放大器
C1,C2,C3,C4,C5:電容
L1,L2,L3:電感
R1,R2,R3:電阻
T
p:脈衝週期時間
T
d:持續時間
T
s:電刺激信號週期時間
第1圖為依據本發明之一實施例之電刺激系統的示意圖。
第2圖為依據本發明之一實施例之電刺激裝置的示意圖。
第3圖為依據本發明之另一實施例之電刺激裝置的示意圖。
第4圖為依據本發明之一實施例之電刺激裝置的電刺激信號波形圖。
第5圖為依據本發明之另一實施例之電刺激系統的示意圖。
第6圖為依據本發明之另一實施例之電刺激系統的示意圖。
第7圖為依據本發明之另一實施例之電刺激系統的示意圖。
100:電刺激系統
110:外部控制器
111:信號產生電路
112:信號發射電路
120:電刺激裝置
130:信號接收電路
140:整流電路
150:信號處理電路
160:保護電路
Claims (31)
- 一種電刺激裝置，用於植入於人體的內部，該電刺激裝置包括：一信號接收電路，接收並輸出一頻率信號；一整流電路，接收該頻率信號，並對該頻率信號進行整流，以產生一整流信號；以及一信號處理電路，接收該整流信號，以產生一電刺激信號；其中，該電刺激裝置不具有控制單元。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中更包括至少一電極，該至少一電極耦接該信號處理電路。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該信號處理電路為一震盪器。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該電刺激裝置不具有電池。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該信號處理電路包括一計數器或一脈寬調變電路。
- 如請求項1之電刺激裝置，更包括：一信號轉換電路，接收該電刺激信號，並將該電刺激信號進行轉換，以產生一弦波電刺激信號。
- 如請求項6之電刺激裝置，其中該信號轉換電路為一被動式濾波器。
- 如請求項7之電刺激裝置，其中該信號轉換電路包括： 一第一電感，具有一第一端與一第二端，該第一電感的該第一端耦接該信號處理電路，以接收該電刺激信號；一第一電容，具有一第一端與一第二端，該第一電容的該第一端耦接該第一電感的該第二端；一第二電感，具有一第一端與一第二端，該第二電感的該第一端耦接該第一電容的該第二端，該第二電感的該第二端耦接一接地端；一第二電容，具有一第一端與一第二端，該第二電容的該第一端耦接該第二電感的該第一端，該第二電容的該第二端耦接該第二電感的該第二端；一第三電容，具有一第一端與一第二端，該第三電容的該第一端耦接該第一電容的該第二端；以及一第三電感，具有一第一端與一第二端，該第三電感的該第一端耦接該第三電容的該第二端，該第三電感的該第二端產生該弦波電刺激信號。
- 如請求項6之電刺激裝置，其中該信號轉換電路為一主動式濾波器。
- 如請求項9之電刺激裝置，其中該信號轉換電路包括：一第一電阻，具有一第一端與一第二端，該第一電阻的該第一端耦接該信號處理電路，以接收該電刺激信號；一第二電阻，具有一第一端與一第二端，該第二電阻的該第一端耦接該第一電阻的該第二端，該第二電阻的該第二端耦接一接地 端；一第一電容，具有一第一端與一第二端，該第一電容的該第一端耦接該第一電阻的該第二端；一第二電容，具有一第一端與一第二端，該第二電容的該第一端耦接該第一電容的該第一端；一第三電阻，具有一第一端與一第二端，該第三電阻的該第一端耦接該第一電容的該第二端，該第三電阻的該第二端耦接該第二電容的該第二端；以及一放大器，具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，該放大器的該第一輸入端耦接該接地端，該放大器的該第二輸入端耦接該第三電阻的該第二端，該放大器的該輸出端耦接該第三電阻的該第一端，並輸出該弦波電刺激信號。
- 如請求項1之電刺激裝置，更包括：一保護電路，耦接該信號處理電路，該保護電路用於決定是否輸出該電刺激信號。
- 如請求項11之電刺激裝置，其中該保護電路為一霍爾開關或一磁簧開關。
- 如請求項11之電刺激裝置，其中該保護電路包括：一處理電路，耦接該信號接收電路，接收一觸發信號，以產生一處理信號；以及一開關，耦接該信號處理電路與處理電路，接收該處理信號，並依據該處理信號，以決定是否輸出該電刺激信號。
- 如請求項13之電刺激裝置，其中該處理電路為一近距離無線通信電路、一無線射頻辨識電路或一驗證及安全積體電路。
- 如請求項11之電刺激裝置，更包括至少一電極，該至少一電極耦接該保護電路。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該信號接收電路包括一線圈、一天線、一超音波電路或其組合。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該頻率信號的頻率範圍包括1MHz至1.2MHz的範圍、9KHz至200KHz的範圍或6MHz至45MHz的範圍。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該頻率信號的頻率為13.56MHz。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該電刺激信號的頻率範圍為100KHz至2000KHz的範圍。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該該電刺激信號的頻率範圍為480KHz至520KHz的範圍。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該電刺激信號的電壓範圍介於-25V~25V。
- 如請求項1之電刺激裝置，其中該電刺激信號的電流範圍介於0~60mA。
- 一種電刺激系統，包括：一外部控制器，用於設置於人體的外部，該外部控制器包括：一信號產生電路，產生一頻率信號；以及 一信號發射電路，接收並傳送該頻率信號；以及一電刺激裝置，用於植入於該人體的內部，該電刺激裝置包括：一信號接收電路，接收並輸出該頻率信號；一整流電路，接收該頻率信號，並對該頻率信號進行整流，以產生一整流信號；以及一信號處理電路，接收該整流信號，以產生一電刺激信號；其中，該電刺激裝置不具有控制單元。
- 如請求項23之電刺激系統，其中該電刺激裝置更包括：一信號轉換電路，接收該電刺激信號，並將該電刺激信號進行轉換，以產生一弦波電刺激信號。
- 如請求項23之電刺激系統，其中該電刺激裝置更包括：一保護電路，耦接該信號處理電路，該保護電路用於決定是否輸出該電刺激信號。
- 如請求項25之電刺激系統，其中該保護電路為一霍爾開關或一磁簧開關。
- 如請求項25之電刺激系統，其中該保護電路包括：一處理電路，耦接該信號接收電路，接收一觸發信號，以產生一處理信號；以及一開關，耦接該信號處理電路與處理電路，接收該處理信號，並依據該處理信號，以決定是否輸出該電刺激信號。
- 如請求項27之電刺激系統，其中該處理電路為一近距離無線通信電路一無線射頻辨識電路或一驗證及安全積體電路。
- 如請求項23之電刺激系統，其中該信號發射電路與該信號接收電路包括一線圈、一天線、一超音波電路或其組合。
- 如請求項23之電刺激系統，其中該頻率信號的頻率範圍包括1MHz至1.2MHz的範圍、9KHz至200KHz的範圍或6MHz至45MHz的範圍。
- 如請求項23之電刺激系統，其中該電刺激信號的頻率範圍為100KHz至2000KHz的範圍。
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