[發明專利]經顱磁場刺激器刺激強度調制方法及其裝置

無效

• 申請號: 200810046822.8
• 申請日: 2008-01-29
• 公開（公告）號: CN101234233A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 孫逸華;夏正才;余維新;廖家華;葛康
• 申請（專利權）人: 武漢依瑞德醫療設備新技術有限公司
• 主分類號: A61N2/04
• 分類號: A61N2/04;A61N2/00;G06Q50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種經顱磁場刺激器刺激強度調制方法及其裝置，一種具有輸出調制功能，刺激線圈輸出電流的大小為序列化，調制化，多樣化，輸出參數由電腦程序控制的經顱磁場刺激器。

背景技術

經顱磁場刺激是刺激線圈內瞬間(200微妙)通過數千安培的脈沖電流，根據電磁感應原理，線圈周圍產生垂直于線圈平面的脈沖磁場，瞬變的磁場可以無損耗通過頭皮和顱骨，在大腦內部產生于刺激線圈相反的感應電流，如果電流的強度達到神經纖維的閾電位，便可引起細胞膜電位的去極化，而引起中樞神經的興奮。這一現象同樣發生在外周神經，由于磁場刺激通過人體無衰減，無損傷，無疼痛，無接觸，磁場刺激的本質是體內感應電流的電刺激，但明顯優于電刺激。因此廣泛應用于神經科學的研究，臨床醫學的診斷、治療和康復。磁場刺激的原理是用直流高壓電源向儲能電容充電，用可控硅作為電子開關向刺激線圈放電，巨大的脈沖電流使線圈產生強大的脈沖磁場，瞬變的磁場接近人體時可以使組織內部產生感應電流，從而引起神經細胞興奮，肌肉收縮，激素分泌，觸突調制等一系列生物效應。

目前，市場上的磁場刺激器分為手動刺激和程序自動刺激模式，手動刺激是通過按鈕開關，手動觸發可控硅開關，形成的單個刺激，頻率小于1Hz，稱為低頻的單刺激。可以引起神經的一次沖動，神經支配肌的一次收縮，適合于做運動神經誘發電位的檢查。自動刺激為電腦程序控制下的重復刺激，頻率高于1Hz時稱為高頻重復刺激，主要用于神經、精神疾病的治療。如刺激大腦，治療抑郁癥、中風后遺癥，在康復醫學中，用于功能性磁刺激，治療便秘和大小便失禁。

現在的磁場刺激器在治療中只有單刺激和刺激中強度不變的序列(叢狀)刺激，刺激效果使人覺得突然和單調，變化少，不舒適，容易產生適應性、耐受性，使治療效果下降。

發明內容

為了克服現有的經顱磁場刺激器刺激輸出變化少的缺點，為了提高治療時的舒適感、為了減少治療中的適應性，提高治療的敏感性，增強治療效果，本發明提供一種經顱磁場刺激器刺激強度調制方法及其裝置，使磁場輸出強度隨時變化，使體內的感應電流也隨之變化。多參數動態調制的輸出波型使磁場刺激變化豐富，感覺新鮮，不容易產生適應性和耐受性，從而提高治療效果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種經顱磁場刺激器刺激強度調制方法，其特征在于：各種變化的調制波和變化的刺激頻率(載波)同時由微電腦控制器發出，經取樣電路取樣和比較器控制儲能電容充電，使儲能電容電壓達到調制波給定值，再由微電腦控制器觸發可控硅電子開關，實現磁場輸出能量隨著調制波和載波的變換而變化，成為雙動態調幅調頻波。

如上所述的經顱磁場刺激器刺激強度調制方法，其特征在于：

微電腦控制器7的調制波指令程序經過PWM輸出，通過濾波整形完成各種調制波形；

高壓充電電源1在比較器10的控制下通過限流電阻2向儲能電容3充電；

由上端取樣電阻8和下端取樣電阻9組成的分壓取樣電路檢測儲能電容3的電壓，由微電腦控制器7按照調制波形的設置序列，作為給定電壓接到比較器輸入端的正極作為調制輸入，當儲能電容3的電壓充到調制波形設定的電壓時，比較器10輸出低電位，讓高壓充電電源1停止工作，再由微電腦控制器7發出載波脈沖，觸發可控硅開關5導通，由儲能電容3通過可控硅開關完成向磁場刺激線圈6的放電；依次完成整個調制波周期。

如上所述的經顱磁場刺激器刺激強度調制方法，其特征在于：

由微型計算機設置各種波形的數學模型，改變數學公式中的不同變量，改變調制波形，在電腦屏幕上顯示多參數動態調制波形、載波頻率、輸出量、累計刺激個數、刺激時間，調制波形為下列波形中的一種或多種：正弦波、方波、三角波、梯形波、階梯波、鋸齒波、指數波、微分波，積分波，遞增、遞減振蕩波，其調制深度，調制波寬，鋸齒波、指數波、微分波、積分波上升沿和下降沿的時間、梯形波的平臺時間，階梯波級數，重復次數均可調節，編制成輸出波形時序圖，成為變換豐富的治療方案，將其儲存和調用。

一種刺激強度可調制的經顱磁場刺激器，它包括高壓充電電源1、限流電阻2、儲能電容3、反向續流二極管4、可控硅開關5、磁場刺激線圈6和微電腦控制器7，其特征在于：它還包括上端取樣電阻8、下端取樣電阻9和比較器10，上端取樣電阻8和下端取樣電阻9組成的分壓取樣電路并聯在儲能電容3上，中點接到比較器10的負極輸入端，微電腦控制器7按照調制波形的設置序列，作為給定電壓接到比較器輸入端的正極作為調制輸入，比較器10的輸出端連接高壓充電電源1的控制端。