电刺激装置制造方法及图纸

本申请公开一种电刺激装置应用于电刺激生物体的目的区域，包括控制单元以及电刺激单元。电刺激单元，包括频率合成器、放大器、可变电阻、至少一个第一电极及至少一个第二电极。频率合成器耦接控制单元，并产生频率信号。放大器耦接频率合成器。可变电阻具有电阻值，并耦接控制单元及放大器。第一电极及第二电极耦接放大器。放大器依据频率合成器的频率信号与可变电阻的电阻值输出电刺激信号，使第一电极与第二电极产生电场。电场范围涵盖目的区域且电场强度的范围介于100V/m～5000V/m，以对目的区域进行电刺激。

Electrical stimulation device

The purpose of this invention is to use an electrical stimulation device for the purpose of electrically stimulating an organism. The electric stimulation unit comprises a frequency synthesizer, an amplifier, a variable resistor, at least one first electrode and at least one second electrode. The frequency synthesizer is coupled to the control unit and generates a frequency signal. Amplifier coupled frequency synthesizer. The variable resistor has a resistance value and is coupled to a control unit and an amplifier. First electrode and two electrode coupling amplifier. The amplifier outputs an electric stimulation signal according to the frequency signal of the frequency synthesizer and the resistance value of the variable resistance, so that the first electrode and the second electrode generate an electric field. The range of electric field covers the target area and the range of the electric field intensity is from 100V/m to 5000V/m, so as to stimulate the target area.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种电刺激装置。
技术介绍
人体神经主要是作为大脑所发出的指令(电流)的传导路径。人体神经具有阀值，当神经受损时，其阀值通常会降低，人体也因而容易感受到神经受损部位的疼痛感。若神经受损处未及时进行治疗，将形成慢性疼痛疾病。为减轻慢性疼痛疾病患者的疼痛感，电刺激是常见的治疗方式。目前，患者在电刺激治疗后，虽可暂时性地减轻疼痛，但维持此舒适感的时间并不长，因此患者需频繁地进行电刺激，才能保持在舒适的状态。另外，随着电刺激技术的进步，针对各种不同症状的电刺激方式也应运而生，例如：脊椎神经电刺激可用以治疗麻痹、瘫痪等疾病；大脑皮层电刺激可用以治疗巴金森氏症；膀胱神经电刺激可用以解决中风、瘫痪病者无法自然排尿的问题，并避免后续可能引发的并发症；视网膜神经电刺激则可使失明的患者重新感受到微弱的光线和粗糙的画面。对于不同的应用方式，电刺激信号可能需要不同的电场、电压、电流、持续时间和频率。
技术实现思路
依据本专利技术的一种电刺激装置应用于电刺激生物体的目的区域，包括控制单元以及电刺激单元。电刺激单元，包括频率合成器、放大器、可变电阻、至少一个第一电极及至少一个第二电极。频率合成器耦接控制单元，并产生频率信号。放大器耦接频率合成器。可变电阻具有电阻值，并耦接控制单元及放大器。第一电极及第二电极耦接放大器。放大器依据频率合成器的频率信号与可变电阻的电阻值输出电刺激信号，使第一电极与第二电极产生电场。电场范围涵盖目的区域且电场强度的范围介于100V/m～5000V/m，以对目的区域进行电刺激。在一个实施例中，电刺激装置更包含至少一个第一电极及至少一个第二电极，至少一个第一电极及至少一个第二电极耦接于混波器，电刺激信号使第一电极与第二电极产生一电场，电场的范围涵盖目的区域且电场强度的范围介于100V/m～5000V/m。在一个实施例中，电刺激装置更包含至少一个第一电极及至少一个第二电极，至少一个第一电极及至少一个第二电极耦接于混波器，电刺激信号使第一电极与第二电极产生电场，电场的范围涵盖目的区域且电场强度的范围介于100V/m～5000V/m。在一个实施例中，频率合成器耦接放大器的输入端。在一个实施例中，可变电阻耦接放大器的输入端。在一个实施例中，可变电阻耦接放大器的输出端。在一个实施例中，电刺激单元更包括滤波器，耦接在频率合成器与放大器之间。在一个实施例中，电刺激单元更包括侦测器，耦接控制单元及放大器，并侦测电刺激信号。在一个实施例中，电刺激单元更包括突波保护器，其耦接放大器。在一个实施例中，电刺激装置为植入式电刺激装置。在一个实施例中，电刺激信号的频率介于200kHz至1000kHz之间。在一个实施例中，电刺激信号的电压为双相(bi-phase)性，且其绝对值介于3V至10V。在一个实施例中，第二脉波信号实质上为第一脉波信号的延迟信号。在一个实施例中，第一脉波信号的振幅与第二脉波信号的振幅不相等。在一个实施例中，第一脉波信号与第二脉波信号之间具有时间差。依据本专利技术的一种用于植入式装置的电刺激方法，以电刺激生物体的目的区域，该植入式装置包含有频率合成器、可变电阻以及至少一个第一电极及至少一个第二电极，电刺激方法包含：利用频率合成器产生频率信号；依据频率合成器的该频率信号与该可变电阻的电阻值输出电刺激信号；以及利用至少一个第一电极及该至少一个第二电极输出电刺激信号，使得第一电极与第二电极产生电场，电场范围涵盖该目的区域且电场强度的范围介于100V/m～5000V/m，以对目的区域进行电刺激。在一个实施例中，电刺激信号的频率介于200kHz至1000kHz之间。在一个实施例中，电刺激方法更包含：产生第一脉波信号与第二脉波信号，以及依据该第一脉波信号与第二脉波信号输出双相性脉波信号。该放大器依据双相性脉波信号、频率信号与可变电阻的电阻值输出该电刺激信号，且第一脉波信号的振幅对时间的积分值与第二脉波信号的振幅对时间的积分值之间的差值不大于第一脉波信号的振幅对时间的积分值的百分之十。在一个实施例中，第二脉波信号实质上为该第一脉波信号延迟信号。在一个实施例中，第一脉波信号的振幅与该第二脉波信号的振幅不相等。在一个实施例中，第一脉波信号与该第二脉波信号之间具有时间差。如上所述，本专利技术的电刺激装置通过正负相性交错的合成信号来使电刺激信号的电荷极性平衡，由此避免电刺激信号对神经造成危害的可能性，电刺激装置可因应不同的需要提供不同特性的电刺激信号给患者来进行适当的电刺激治疗。附图说明图1A为本专利技术实施例的电刺激装置应用于背根神经节的实施示意图。图1B为图1A的电刺激装置及搭配的控制器的电路方块示意图。图1C及图1D分别为图1A所示的导线的局部放大示意图。图2A及图2B为本专利技术其它实施例的电刺激装置的形式示意图。图3A为本专利技术实施例的一种电刺激装置的方块示意图。图3B为本专利技术电刺激装置的放大器的电路图。图3C为本专利技术电刺激装置所产生的频率信号的波形示意图。图4A为本专利技术另一种电刺激装置的方块示意图。图4B为图4A所示滤波器的示意图。图5A为本专利技术电刺激装置另一个实施例的方块示意图。图5B为图5A的电刺激装置的差动放大器的电路图。图5C为图5A的电刺激装置的放大器的电路图。图6A至图6D为双相性脉波信号的优选实施例的波形图。图7为电刺激信号的一个实施例的波形图。图8A至图8D为本专利技术电刺激信号不同实施例中的波形示意图。具体实施方式以下将参照相关附图，说明依本专利技术优选实施例的一种电刺激装置，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。为使本装置的架构在实施时与其它配合装置的相关细节更为清楚明了，以下先介绍电刺激装置针对生物体的目的区域进行电刺激时的结构配置，及与其配合的控制器的电路结构及相互配合的方式。如图1A所示，电刺激装置1可设置于个体外部，或是至少部分植入个体内部以进行电刺激治疗，且电刺激装置1优选为神经刺激装置，例如是脊椎背根神经节电刺激装置，然于实际应用时，受刺激的目的区域可例如但不限于应用于电刺激生物体的脑、脊椎、及/或脊髓背角(Spinaldorsalhorn)、硬脊膜外腔(epiduralspace)。其中，上述的脊椎特别指第九节胸椎神经(T9vertebrae)及第十节胸椎神经(T10vertebrae)。本文所称的个体为生物体，其主要包括哺乳类动物，如老鼠、人类、兔、牛、羊、猪、猴、狗、猫等，优选为人类。电刺激装置1包含控制单元11以及电刺激单元12，图1A中是以电刺激装置1的电刺激单元12至少部分植入人类为例进行说明，而电刺激单元12的电极(第一电极E1、第二电极E2)植入于脊椎背根神经节3旁，以进行电刺激。图1B为电刺激装置1及其搭配的控制器2的电路方块示意图。请参考图1B所示，电刺激装置1透过控制器2进行参数的设定及能量的供给，由于控制器2并不需要植入于生物体，故也称为外部控制器(ExternalController)。以下先分别就电刺激装置1及控制器2的相互关进行说明。电刺激装置1包括控制单元11以及电刺激单元12。电刺激单元12耦接于控制单元11；控制器2则包括另一控制单元21、人机接口22以及电源供应单元23，其中，人机接口22耦接控制单元21，而电源供应单元23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电刺激装置，应用于电刺激生物体的目的区域，该装置包括：控制单元；以及电刺激单元，包括：频率合成器，耦接该控制单元，并产生频率信号；放大器，耦接该频率合成器；可变电阻，具有电阻值，并耦接该控制单元及该放大器；及至少一个第一电极及至少一个第二电极，耦接该放大器，其中，该放大器依据该频率合成器的该频率信号与该可变电阻的该电阻值输出电刺激信号，使该第一电极与该第二电极产生电场，该电场范围涵盖该目的区域且该电场强度的范围介于100V/m～5000V/m，以对该目的区域进行电刺激。

【技术特征摘要】
2015.10.28 US 14/925,379;2015.10.23 CN 201510694411.一种电刺激装置，应用于电刺激生物体的目的区域，该装置包括：控制单元；以及电刺激单元，包括：频率合成器，耦接该控制单元，并产生频率信号；放大器，耦接该频率合成器；可变电阻，具有电阻值，并耦接该控制单元及该放大器；及至少一个第一电极及至少一个第二电极，耦接该放大器，其中，该放大器依据该频率合成器的该频率信号与该可变电阻的该电阻值输出电刺激信号，使该第一电极与该第二电极产生电场，该电场范围涵盖该目的区域且该电场强度的范围介于100V/m～5000V/m，以对该目的区域进行电刺激。2.根据权利要求1所述的电刺激装置，其中该频率合成器耦接该放大器的输入端。3.根据权利要求2所述的电刺激装置，其中该可变电阻耦接该放大器的该输入端。4.根据权利要求2或3所述的电刺激装置，其中该可变电阻耦接该放大器的输出端。5.根据权利要求1所述的电刺激装置，其中该电刺激单元更包括滤波器，耦接于该频率合成器与该放大器之间。6.根据权利要求1所述的电刺激装置，其中该电刺激单元更包括侦测器，耦接该控制单元及该放大器，并侦测该电刺激信号。7.根据权利要求1所述的电刺激装置，其中该电刺激单元更包括突波保护器，其耦接该放大器。8.根据权利要求1所述的电刺激装置，其中该电刺激装置为植入式电刺激装置。9.根据权利要求1所述的电刺激装置，其中该电刺激信号的频率介于200kHz至1000kHz之间。10.根据权利要求1所述的电刺激装置，其中该电刺激信号的电压为双极性，且其绝对值介于3V至1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张季衡，潘建豪，
申请(专利权)人：精能医学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71