[發明專利]可遠程控制的多通道DBS裝置及評估系統

在審

• 申請號: 201810092613.0
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108325078A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 鄧斌;柴恩倉;蘇斐;常思遠;王江;楊雙鳴;王天昕
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

1.一種可遠程控制的多通道DBS裝置及評估系統，其特征是：所述DBS裝置(1)包括相互連接的遠程控制模塊(3)、DBS裝置核心硬件模塊(4)和刺激電極模塊(5)，所述遠程控制模塊(3)包括智能觸摸式遙控器(8)和藍牙模塊(9)，所述DBS裝置核心硬件模塊(4)包括單片機(10)、DAC模塊(11)、波形調理電路(12)、模擬多路開關(13)和開關控制信號(14)；所述評估系統包括上位機(7)和下位機(6)，所述下位機(6)包括ADC模塊(19)、FPGA開發板(20)、通道選擇模塊(21)、DSP芯片(22)和USB通訊模塊(23)，DBS裝置(1)與評估系統(2)通過ADC模塊連接，進行信號的轉換和傳輸。

2.根據權利要求1所述的可遠程控制的多通道DBS裝置及評估系統，其特征是：所述DBS裝置(1)中，智能觸摸式遙控器(8)通過藍牙模塊(9)與DBS裝置核心硬件模塊(4)連接進行無線通訊，單片機(10)與DAC模塊(11)通過I2C通訊方式連接進行通訊，DAC模塊(11)與波形調理電路(12)通過數據傳輸導線進行連接，波形調理電路(12)與模擬多路開關(13)通過數據傳輸導線進行連接，模擬多路開關(13)與刺激電極模塊(5)通過數據傳輸導線進行連接。

3.根據權利要求1所述的可遠程控制的多通道DBS裝置及評估系統，其特征是：所述評估系統(2)中，FPGA開發板(20)與通道選擇模塊(21)通過數據傳輸導線進行連接，通道選擇模塊(21)與DSP芯片(22)通過數據傳輸導線進行連接，DSP芯片(22)通過USB通訊模塊(23)與上位機(7)連接進行通訊，刺激電極模塊(5)與ADC模塊(19)通過數據傳輸導線進行連接，ADC模塊(19)與FPGA開發板(20)之間采用SPI協議進行通訊，DBS裝置(1)與評估系統(2)之間通過ADC模塊(19)連接進行數據的轉換與傳輸。

4.根據權利要求1所述的可遠程控制的多通道DBS裝置及評估系統，其特征是：所述的遠程控制模塊(3)包括智能觸摸式遙控器(8)和藍牙模塊(9)，智能觸摸式遙控器(8)通過藍牙模塊(9)與DBS裝置核心硬件模塊(4)連接進行無線通訊，智能觸摸式遙控器界面(32)通過C++編寫。

5.根據權利要求1所述的可遠程控制的多通道DBS裝置及評估系統，其特征是：所述單片機(10)同步產生預設的四種波形信號對應的數字信號，經DAC模塊(11)濾波后生成單極性模擬信號，波形調理電路(12)將單極性模擬信號調理成雙極性模擬信號，單片機(10)在產生波形信號的同時產生開關控制信號(14)以控制模擬多路開關(13)各路的通斷，進而將各路信號分離，分別傳送至對應刺激電極。

6.根據權利要求1所述的可遠程控制的多通道DBS裝置及評估系統，其特征是：所述的刺激電極模塊(5)包括四個刺激電極：刺激電極1(15)、刺激電極2(16)、刺激電極3(17)和刺激電極4(18)，每個電極分別接收來自模擬多路開關(13)中的一路波形信號。

7.根據權利要求1所述的可遠程控制的多通道DBS裝置及評估系統，其特征是：所述的FPGA開發板(20)中建立神經生理模型，所述神經生理模包括四個完全相同的生理模型：基底核丘腦模型1(25)、基底核丘腦模型2(26)、基底核丘腦模型3(27)和基底核丘腦模型4(28)，分別對應連接到刺激電極1(15)、刺激電極2(16)、刺激電極3(17)和刺激電極4(18)以接受不同波形信號的刺激，產生仿真LFP信號。

8.根據權利要求1所述的可遠程控制的多通道DBS裝置及評估系統，其特征是：所述的DSP芯片(22)包括數字濾波模塊(29)、功率譜計算模塊(30)和DSP控制模塊(31)，數字濾波模塊(29)對LFP信號進行濾波處理得到beta節律為13-35Hz，功率譜計算模塊(30)對beta節律進行功率譜計算得到beta節律的功率譜特性，DSP芯片(22)通過USB通訊模塊(23)與上位機(7)連接進行通訊，將處理結果上傳至上位機界面(24)進行實時顯示，DSP芯片(22)接收來自上位機(7)的通道選擇信號控制通道選擇模塊(21)選定需要顯示的通道。