一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于医疗器械技术领域，具体涉及一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置。一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，包括：一电刺激模块，具有一对电刺激电极；一控制电路模块，分别连接一对电刺激电极；还包括：一柔性基底；一脑电检测模块，具有一对脑电检测电极，一对脑电检测电极设置在柔性基底上且位于贴近人体一侧，一对脑电检测电极分别连接控制电路模块；一对电刺激电极设置在柔性基底上且位于贴近人体一侧；控制电路模块设置在柔性基底上。本实用新型专利技术集成脑电检测和电刺激，简化了头部电刺激的时间过程实现了闭环的脑电信号采集和头部电刺激，具有系统完整闭环，抗干扰，无线操作以及安全有效的特点。无线操作以及安全有效的特点。无线操作以及安全有效的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置


[0001]本技术属于医疗器械
，具体涉及一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着研究者对脑科学不断的深入探索，脑信号分析的方法快速发展。一些大脑在不同状态下发出的脑电波信号已被检测到，如α波、β波、γ波等。它们的波长和频率各有明显的区别，人们可以通过信号处理来过滤分离出各种脑电波。同时，研究者也发现脑电波在大脑不同状态下会发生明显波动，这些波动对人体存在着重要调节作用，例如α波调节睡眠。随着可穿戴技术的发展，脑科学界对于可穿戴式的脑经皮电刺激提出了新的需求。随着这新材料、新电子器件的集成化发展，对于脑电波外部调制并通过电刺激干预和调节人脑成为了热点研究领域。越来越多的研究显示，脑电波调制和脑皮层的电刺激对治疗失眠、头晕、耳鸣、乏力、记忆力减退等脑部相关疾病具有明显效果。
[0003]然而，目前市面在售和研究中应用于脑部检测和治疗的装置一般通过专用的、体积较大的以及非柔性的医疗器械进行检测和施加电刺激，需要专门人员在特定场所进行操作，或者有严格的使用操作规范，测量时使用者往往移动不方便，没有考虑到使用者在装置运行时的舒适需求。
[0004]因此，用户对于闭环的、可穿戴的脑信号采集系统和电刺激施加系统需求更高。

技术实现思路

[0005]本技术针对传统的脑部检测和治疗的装置需要专用的、体积大的、非柔性的以及需要专人操作、有严格操作规范的技术问题，目的在于提供一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置。
[0006]一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，包括：
[0007]一电刺激模块，具有一对电刺激电极，分别为电刺激正极和电刺激负极；
[0008]一控制电路模块，分别连接一对所述电刺激电极；
[0009]所述一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置还包括：
[0010]一柔性基底；
[0011]一脑电检测模块，具有一对脑电检测电极，分别为脑电检测正极和脑电检测负极，一对所述脑电检测电极设置在所述柔性基底上且位于贴近人体一侧，一对所述脑电检测电极分别连接所述控制电路模块；
[0012]一对所述电刺激电极设置在所述柔性基底上且位于贴近人体一侧；
[0013]所述控制电路模块设置在所述柔性基底上。
[0014]作为优选方案，所述脑电检测模块、所述控制电路模块和所述电刺激模块形成闭环控制系统，所述控制电路模块根据所述脑电检测模块采集的脑电信号控制所述电刺激模块输出的电刺激强度。
[0015]作为优选方案，所述控制电路模块包括：
[0016]一微控制器，信号输入端连接一对所述脑电检测电极；
[0017]一数模转换芯片，输入端连接所述微控制器的信号输出端，将所述微控制器输出的数字信号化转换为模拟电压信号；
[0018]一波形发生电路，输入端连接所述数模转换芯片的输出端，输出端分别连接所述电刺激正极和所述电刺激负极，将所述模拟电压信号转换为相应的波形作为电刺激信号分别传输给所述电刺激正极和所述电刺激负极。
[0019]作为优选方案，所述波形发生电路采用输出低电流的电路，所述波形发生电路输出的最大电流低于20mA。
[0020]作为优选方案，所述波形发生电路是能够输出幅值在0
‑
1伏特范围的方波和三角波中的至少一种波形的电路；
[0021]所述波形发生电路是能调节控制传输功率、电流波形、频率和施加时间的电路。
[0022]作为优选方案，所述波形发生电路输出低频频率范围为0.1次/秒
‑
50次/秒，所述波形发生电路输出的频率及波形通过外部的控制终端进行设置。
[0023]作为优选方案，所述波形发生电路包括：
[0024]一第一运算放大器，同相输入端经第一电阻连接输出端，反相输入端接地，正电源端连接所述数模转换芯片的输出端，输出端作为方波输出端；
[0025]一第二运算放大器，同相输入端接地，反相输入端经第二电阻连接所述第一运算放大器的输出端，负电压端连接所述数模转换芯片的输出端，输出端作为三角波输出端；
[0026]一第三电阻，一端连接所述第一运算放大器的同相输入端，另一端连接所述第二运算放大器的输出端；
[0027]一第一电容，一端连接所述第二运算放大器的反相输入端，另一端连接所述第二运算放大器的输出端。
[0028]作为优选方案，所述控制电路模块包括：
[0029]一微控制器，信号输出端连接一对所述电刺激电极；
[0030]一模数转换芯片，输入端分别经第二电容、第三电容连接对应的一个所述脑电检测电极；
[0031]一采样电路，输入端连接所述模数转换芯片的输出端，输出端连接所述微控制器的信号输入端。
[0032]作为优选方案，所述电刺激电极印刷于柔性电路板上，所述电刺激电极的信号经连接线连接所述控制电路模块。
[0033]作为优选方案，所述电刺激电极为片状电极；
[0034]所述电刺激电极的直径为8mm
‑
12mm，直径优选为10mm；
[0035]所述电刺激电极的厚度为1mm
‑
3mm，厚度优选为2mm；
[0036]所述电刺激电极采用钢、钛、镍及其合金中的一种或多种材料组合制成；
[0037]所述电刺激电极中的电刺激正极和电刺激负极之间的圆心距离为18mm
‑
22mm，圆心距离优选为20mm。
[0038]作为优选方案，所述脑电检测电极印刷于柔性电路板上，所述脑电检测电极的信号经转接线连接所述控制电路模块；
[0039]所述脑电检测电极的表面涂有导电凝胶。
[0040]作为优选方案，所述脑电检测电极为环形片状电极；
[0041]所述脑电检测电极的直径为13mm
‑
17mm，直径优选为15mm；
[0042]所述脑电检测电极的厚度为0.5mm
‑
1.5mm，厚度优选为1mm；
[0043]所述脑电检测电极采用镀金的铜箔制成，所述镀金的厚度为45nm
‑
55nm，厚度优选为50nm；
[0044]所述脑电检测电极中的脑电检测正极和脑电检测负极之间的圆心距离为18mm
‑
22mm，圆心距离优选为20mm。
[0045]作为优选方案，所述柔性基底用柔性基底材料制成，所述柔性基底为采用聚酰亚胺(PI)或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制成的基底层，所述柔性基底的厚度优选为0.1mm。
[0046]作为优选方案，所述柔性基上设置有连接所述电刺激正极和所述电刺激负极的通孔。
[0047]作为优选方案，所述柔性基底从上至下依次包括：
[0048]一保护膜；
[0049]一铜箔基板，用于电路印刷；
[0050]一补强层，用于增强机械强度；
[0051]所述保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，包括：一电刺激模块，具有一对电刺激电极，分别为电刺激正极和电刺激负极；一控制电路模块，分别连接一对所述电刺激电极；其特征在于，还包括：一柔性基底；一脑电检测模块，具有一对脑电检测电极，分别为脑电检测正极和脑电检测负极，一对所述脑电检测电极设置在所述柔性基底上且位于贴近人体一侧，一对所述脑电检测电极分别连接所述控制电路模块；一对所述电刺激电极设置在所述柔性基底上且位于贴近人体一侧；所述控制电路模块设置在所述柔性基底上。2.如权利要求1所述的一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，其特征在于，所述控制电路模块包括：一微控制器，信号输入端连接一对所述脑电检测电极；一数模转换芯片，输入端连接所述微控制器的信号输出端，将所述微控制器输出的数字信号化转换为模拟电压信号；一波形发生电路，输入端连接所述数模转换芯片的输出端，输出端分别连接所述电刺激正极和所述电刺激负极，将所述模拟电压信号转换为相应的波形作为电刺激信号分别传输给所述电刺激正极和所述电刺激负极。3.如权利要求2所述的一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，其特征在于，所述波形发生电路采用输出低电流的电路，所述波形发生电路输出的最大电流低于20mA；所述波形发生电路是能够输出幅值在0
‑
1伏特范围的方波和三角波中的至少一种波形的电路；所述波形发生电路是能调节控制传输功率、电流波形、频率和施加时间的电路；所述波形发生电路输出低频频率范围为0.1次/秒
‑
50次/秒。4.如权利要求1所述的一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，其特征在于，所述控制电路模块包括：一微控制器，信号输出端连接一对所述电刺激电极；一模数转换芯片，输入端分别经第二电容、第三电容连接对应的一个所述脑电检测电极；一采样电路，输入端连接所述模数转换芯片的输出端，输出端连接所述微控制器的信号输入端。5.如权利要求1所述的一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，其特征在于，所述电刺激电极印刷于柔性电路板上，所述电刺激电极的信号经连接线连接所述控制电路模块。6.如权利要求1所述的一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，其特征在于，所述电刺激电极为片状电极；所述电刺激电极的直径为8mm
‑
12mm；所述电刺激电极的厚度为1mm
‑
3mm；所述电刺激电极采用钢、钛、镍及其合金中的一种制成；所述电刺激电极中的电刺激正极和电刺激负极之间的圆心距离为18mm
‑
22mm。
7.如权利要求6所述的一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，其特征在于，所述电刺激电极的直径为10mm。8.如权利要求6所述的一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，其特征在于，所述电刺激电极的厚度为2mm。9.如权利要求6所述的一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，其特征在于，所述电刺激电极中的电刺激正极和电刺激负极之间的圆心距离为20mm。10.如权利要求1所述的一种无线射频闭环柔性脑部电刺激装置，其特征在于，所述脑电检测电极印刷于柔性电路板上，所述脑电检测电极的信号经转接线连接所述控制电路模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗森飚，刘光，刘清君，
申请(专利权)人：上海金科汤姆猫生命科技有限公司，
类型：新型
国别省市：