[發明專利]恒電流刺激器及電流刺激器系統

有效

• 申請號: 201010234180.1
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN101904743A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 張群峰;高俊仕
• 申請（專利權）人: 上海諾誠電氣有限公司
• 主分類號: A61B5/0488
• 分類號: A61B5/0488
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所(普通合伙) 31245
• 代理人: 馬云;曹立維

技術領域

本發明涉及電生理診斷類設備，特別涉及恒電流刺激器及電流刺激器系統。

背景技術

肌電圖與誘發電位儀是用于確定周圍神經肌肉系統和中樞神經系統的功能狀態及可疑病變，檢出亞臨床病灶，對病損精確定位。對周圍神經疾病、脊髓病、脫髓鞘病、頸椎病、糖尿病、各類神經損傷、康復治療評價、感覺及運動功能評價等的診察確定。臨床上廣泛應用于神經內外科、手外科、骨科、小兒科、康復科、內分泌科、肛腸科、耳科、眼科、泌尿科、性功能科、法醫鑒定等科室。

電刺激系統通常由三部分組成：1、脈沖發生器，產生使神經去極化的脈沖序列；2、導聯線，把脈沖傳輸到刺激位置；3、電極，把刺激脈沖安全、有效地傳輸到可興奮組織。在直流電作用下，在陰極附近部分膜外正離子被中和，使膜極化減弱，組織興奮性升高。陽極則相反，在陽極附近膜極化加強，組織興奮性下降。電刺激引起組織興奮性的實驗研究證明，在直流電刺激條件下，組織興奮性或反應的產生和大小和通電強度、極性有關，即通電時興奮產生在陰極，而斷電時興奮發生在陽極。此結論為極興奮法則，這是電刺激器的設計原理。

對于為配合肌電圖與誘發電位儀而設的肌電電流刺激器，電刺激系統三部分都在體外，電極放在皮膚上或要刺激的肌肉的運動點附近，也可放在特定的穴位上。此方法已廣泛用于神經和肌肉的醫療康復。在治療學方面，它已用于阻止癱瘓肌肉的萎縮，應用功能刺激改善癱瘓肌肉的狀況，以及增加肌肉體積。目前已有開發的功能表面刺激系統用于糾正偏癱病人的足下垂，用于手握控制，以及用于下肢癱瘓病人的站立和行走；還有各種低頻、中頻脈沖治療儀用于慢性炎癥的治療，并已取得良好的療效。

目前，市場上常見的醫療用電刺激器一般包括輸出電路、控制波形發生電路和升壓電路。輸出電路在控制波形發生電路的控制下，以一定的頻率和波形，對人體輸出由升壓電路提供的足夠高的電壓而產生流過人體的恒定電流。但是從實際應用中來看，市場上現有的電刺激器主要存在的弊端是：缺乏抵抗外界條件變化、維持刺激恒定的能力；模式單一，起不到相應的電生理診斷作用；脈沖參數(脈寬、電流強度、頻率)調節不便且誤差較大，例如迷走神經刺激器手冊給出的脈沖幅度誤差最高達到±25％以上。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述技術問題，提供一種雙恒流刺激器，提供恒定的電流，并工作在多種模式，產生不同強度不同種類的刺激，從而對神經、肌肉起診斷作用利用計算機中的軟件對電流刺激盒進行控制，更簡便、直觀，利于使用者使用、觀察。

通過軟件界面輸入脈寬、電流強度、頻率等參數，對電流刺激盒發出相關的指令后，輸出相關的波形，如單波、對波或者列波(TRAIL波)，通過刺激電極對人體相關的神經、肌肉進行電刺激，再由反饋的波形及相關的參數來判斷神經、肌肉的正常性，從而來達到電生理診斷的目的。

根據本發明的電流刺激器的一個實施例，包括MCU、脈沖控制電路、高壓發生電路、恒流發生控制電路以及485總線接口電路，其中所述485總線接口電路實現MCU與主機之間的通訊，所述脈沖控制電路在MCU的控制下，輸出脈沖寬度、頻率和方向可調的脈沖電流作為刺激電流，所述恒流發生控制電路接收MCU的控制信號來決定刺激電流的大小，并保證刺激電流的恒定，所述高壓發生電路與所述脈沖控制電路電連接，并向脈沖控制電路施加直流電壓，以產生足夠強的刺激強度。

根據本發明的電流刺激器的一個實施例，其中所述恒流發生控制電路包括兩個完全相同的第一電路和第二電路，該第一或第二電路包括運算放大器和晶體管，運算放大器的正相輸入端接收來自MCU的模擬輸出量，決定刺激電流的大小，負相輸入端連接晶體管的源極，運算放大器的輸出端連接晶體管的門極，晶體管的漏極電連接至脈沖控制電路。

根據本發明的電流刺激器的一個實施例，所述脈沖控制電路與MCU連接，MCU控制脈沖控制電路產生正反向、頻率不同、脈寬不同的脈沖。