差频电刺激设备、系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种差频电刺激设备、系统及方法，该差频电刺激设备包括顺次连接的输入模块、中央处理器、信号发生模块和信号输出模块；信号输出模块包括多个输出接口，每个输出接口连接一对电极；至少两对电极设置在被刺激物的被刺激部位。该差频电刺激设备通过两对或多对的电极，将两组或者多组不同频率的电流输送给被刺激物，在这些电流的交叉区域，会产生低频调制的脉冲电流(差频信号)，该低频调制电流对脑细胞有调节作用。由于这种低频调制电流，可以刺激到大脑深处而不影响表层的神经元细胞，因此可以克服低频电流不能深入脑组织内部的缺陷，以非侵入的特性降低了手术风险，安全性高，使用者也更愿意接受，适用性强。

Differential frequency electrical stimulation equipment, systems and methods

The invention provides a differential frequency electrical stimulation device, system and method. The differential frequency electrical stimulation device includes an input module, a central processor, a signal generator module and a signal output module. The signal output module includes a plurality of output interfaces, each output interface is connected to a pair of electrodes; at least two pairs of electrodes are set in the output module. The irritant part of an irritant. The differential frequency electrical stimulation device transfers two or more groups of different frequencies to the stimulator through two pairs or multiple pairs of electrodes. In the cross regions of these currents, the low-frequency modulated pulse current (differential frequency signal) will be produced, and the low frequency modulation current has a regulating effect on the brain cells. Because of this low frequency modulation current, it can stimulate the neurons in the deep brain without affecting the surface of the neurons, so it can overcome the low frequency current can not penetrate into the internal defects in the brain tissue, and reduce the operation risk with the non-invasive characteristics, and the safety is high, and the user is more willing to be accepted, and the applicability is strong.

【技术实现步骤摘要】
差频电刺激设备、系统及方法
本专利技术涉及医疗器械
，尤其是涉及一种差频电刺激设备、系统及方法。
技术介绍
由于现代生活节奏快，工作压力大，很多人受到一些脑部疾病的困扰，另外老年人们面临着认知功能逐渐下降的问题，因此人们希望通过一些可行的技术改善治疗一些脑部疾病，改善认知能力，提高自己的脑功能。目前通常对大脑进行电刺激来治疗脑部疾病，改善脑功能。由于具有低通特性的脑细胞只能响应频率较低的电流(频率范围约为：1-200Hz)，而低频电流不能直接深入脑组织内部同时不影响其他脑区，因此传统深度脑刺激(DBS，deepbrainstimulation)需要进行神经外科手术，打开患者的颅骨并植入电极。然而植入电极的手术有脑出血和感染等风险，术后很有可能会引起一些并发症，并且DBS仅适用于患有脑部疾病的人群，适用性差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种差频电刺激设备、系统及方法，以降低风险，提高安全性和适用性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种差频电刺激设备，包括顺次连接的输入模块、中央处理器、信号发生模块和信号输出模块；所述信号输出模块包括多个输出接口，每个所述输出接口连接一对电极；至少两对所述电极设置在被刺激物的被刺激部位；所述中央处理器通过所述输入模块接收刺激参数，根据所述刺激参数发送控制信号至所述信号发生模块；所述刺激参数包括刺激电流值、刺激频率和刺激时长；所述信号发生模块根据接收的所述刺激参数产生多路不同频率的电流信号，并发送至所述信号输出模块；所述信号输出模块将多路所述电流信号通过多个所述输出接口传输至对应的多对电极，以使所述被刺激物上多路所述电流信号的交叉区域产生差频信号。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述信号发生模块包括波形发生器、第一数字电位器、电压源、第二数字电位器和放大器；所述波形发生器与所述中央处理器的输出端连接，并通过所述第一数字电位器与所述放大器的第一输入端连接；所述电压源通过所述第二数字电位器与所述放大器的第二输入端连接；所述放大器的输出端与所述信号输出模块连接；所述波形发生器用于根据接收的所述刺激参数产生多路正弦信号，并发送至所述第一数字电位器；所述第一数字电位器用于调整所述正弦信号的幅值；所述电压源通过所述第二数字电位器和所述放大器，对幅值调整后的正弦信号进行偏移电流的调整；所述放大器输出经幅值和偏移电流调整的正弦信号。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述差频电刺激设备还包括与所述中央处理器连接的采集模块；所述采集模块用于采集电刺激信息以及所述被刺激物的电场信息；其中，所述电刺激信息包括所述被刺激物的电阻、所述电流信号的频率、所述电流信号的幅值。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述输入模块包括触摸屏；所述触摸屏用于接收用户输入的刺激参数，以及实时显示所述电刺激信息。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述差频电刺激设备还包括与所述中央处理器连接的通信接口；所述中央处理器通过所述通信接口与上位机连接，所述中央处理器还用于传输所述刺激参数、所述电刺激信息以及所述电场信息至所述上位机。结合上述第一方面或其任一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述差频电刺激设备还包括壳体；所述中央处理器和所述信号发生模块均设置在所述壳体内，所述输入模块和所述输出接口均设置在所述壳体的外表面，所述电极设置在所述壳体外。第二方面，本专利技术实施例还提供一种差频电刺激系统，包括如上述第一方面或其任一种可能的实施方式所述的差频电刺激设备，还包括上位机；所述上位机与所述差频电刺激设备通信连接。第三方面，本专利技术实施例还提供一种差频电刺激方法，应用于如上述第二方面所述的差频电刺激系统的上位机，所述方法包括：获取所述差频电刺激设备发送的刺激参数，并确定所述刺激参数对应的电极组合；获取所述差频电刺激设备发送的被刺激物的电阻，根据所述被刺激物的电阻判断所述电极组合是否连接合格；当所述电极组合连接合格时，获取所述差频电刺激设备发送的电场信息；将所述电场信息输入与所述电极组合对应的电场模型中，得到并实时显示电场动态图像。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据所述被刺激物的电阻判断所述电极组合是否连接合格，包括：判断所述被刺激物的电阻是否小于或者等于预设的电阻值；如果是，确定所述电极组合连接合格。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第二种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：电刺激过程中，实时获取、显示所述被刺激物的电阻，并根据所述被刺激物的电阻监测所述电极组合是否连接合格；当所述电极组合连接合格时，接收所述差频电刺激设备发送的电刺激信息；根据所述电刺激信息记录所述被刺激物的实验数据，并实时显示所述电刺激信息；当所述电极组合连接不合格时，发出报警提醒。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例中，差频电刺激设备包括顺次连接的输入模块、中央处理器、信号发生模块和信号输出模块；信号输出模块包括多个输出接口，每个输出接口连接一对电极；至少两对电极设置在被刺激物的被刺激部位；中央处理器通过输入模块接收刺激参数，根据刺激参数发送控制信号至信号发生模块；刺激参数包括刺激电流值、刺激频率和刺激时长；信号发生模块根据接收的刺激参数产生多路不同频率的电流信号，并发送至信号输出模块；信号输出模块将多路电流信号通过多个输出接口传输至对应的多对电极，以使被刺激物上多路电流信号的交叉区域产生差频信号。该差频电刺激设备通过两对或多对的电极，将两组或者多组不同频率的电流输送给被刺激物(大脑)，由于脑细胞的低通特性，频率较高的电流本身并不会对脑细胞有调节作用，但是在这些电流的交叉区域，电流会互相干扰，形成干扰电场，从而产生低频调制的脉冲电流(差频信号)，脉冲电流的频率在脑细胞可以响应的范围内，因此可以对脑细胞有调节作用。由于这种低频调制电流不是外部直接输入，而是以内生方式产生的，因此可以刺激到大脑深处而不影响表层的神经元细胞，在功能上可以比拟脑深部电刺激(DBS)，又以非侵入式的特性避免了DBS的手术风险，安全性高，使用者也更愿意接受，适用性强。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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为本专利技术实施例提供的一种差频电刺激设备的电路连接示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种差频电刺激设备的外观示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种银质电极的结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差频电刺激设备，其特征在于，包括顺次连接的输入模块、中央处理器、信号发生模块和信号输出模块；所述信号输出模块包括多个输出接口，每个所述输出接口连接一对电极；至少两对所述电极设置在被刺激物的被刺激部位；所述中央处理器通过所述输入模块接收刺激参数，根据所述刺激参数发送控制信号至所述信号发生模块；所述刺激参数包括刺激电流值、刺激频率和刺激时长；所述信号发生模块根据接收的所述刺激参数产生多路不同频率的电流信号，并发送至所述信号输出模块；所述信号输出模块将多路所述电流信号通过多个所述输出接口传输至对应的多对电极，以使所述被刺激物上多路所述电流信号的交叉区域产生差频信号。

【技术特征摘要】
1.一种差频电刺激设备，其特征在于，包括顺次连接的输入模块、中央处理器、信号发生模块和信号输出模块；所述信号输出模块包括多个输出接口，每个所述输出接口连接一对电极；至少两对所述电极设置在被刺激物的被刺激部位；所述中央处理器通过所述输入模块接收刺激参数，根据所述刺激参数发送控制信号至所述信号发生模块；所述刺激参数包括刺激电流值、刺激频率和刺激时长；所述信号发生模块根据接收的所述刺激参数产生多路不同频率的电流信号，并发送至所述信号输出模块；所述信号输出模块将多路所述电流信号通过多个所述输出接口传输至对应的多对电极，以使所述被刺激物上多路所述电流信号的交叉区域产生差频信号。2.根据权利要求1所述的差频电刺激设备，其特征在于，所述信号发生模块包括波形发生器、第一数字电位器、电压源、第二数字电位器和放大器；所述波形发生器与所述中央处理器的输出端连接，并通过所述第一数字电位器与所述放大器的第一输入端连接；所述电压源通过所述第二数字电位器与所述放大器的第二输入端连接；所述放大器的输出端与所述信号输出模块连接；所述波形发生器用于根据接收的所述刺激参数产生多路正弦信号，并发送至所述第一数字电位器；所述第一数字电位器用于调整所述正弦信号的幅值；所述电压源通过所述第二数字电位器和所述放大器，对幅值调整后的正弦信号进行偏移电流的调整；所述放大器输出经幅值和偏移电流调整的正弦信号。3.根据权利要求1所述的差频电刺激设备，其特征在于，所述差频电刺激设备还包括与所述中央处理器连接的采集模块；所述采集模块用于采集电刺激信息以及所述被刺激物的电场信息；其中，所述电刺激信息包括所述被刺激物的电阻、所述电流信号的频率、所述电流信号的幅值。4.根据权利要求3所述的差频电刺激设备，其特征在于，所述输入模块包括触摸屏；所述触摸屏用于接收用户输入的刺激参数，以及实时显示所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫天翼，陈端端，沈亚奇，李章平，吴景龙，
申请(专利权)人：北京大智商医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11