[發(fā)明專利]一種非侵入式閉環(huán)經(jīng)顱電刺激裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810910152.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN109173047A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王守巖;聶英男;羅回春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): A61N1/36
• 分類號(hào): A61N1/36
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種非侵入式閉環(huán)經(jīng)顱電刺激裝置。本發(fā)明裝置包括電極帽、前置放大器、主機(jī)和上位機(jī)；電極帽佩帶于使用者頭部，包含多個(gè)盤狀電極，用于腦電信號(hào)的采集和電刺激的施加；前置放大器通過線纜與電極帽相連，包含多個(gè)選擇開關(guān)和多個(gè)放大器，用于各電極采集和刺激功能的切換和腦電信號(hào)的前置放大；主機(jī)通過線纜與前置放大器相連，用于腦電信號(hào)的采集、實(shí)時(shí)運(yùn)算、傳輸和經(jīng)顱電刺激信號(hào)的發(fā)生；上位機(jī)與主機(jī)無線連接，用于接收主機(jī)記錄到的多通道腦電信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)的顯示與記錄；或者向主機(jī)下載信號(hào)實(shí)時(shí)分析算法和閉環(huán)控制策略。本發(fā)明可用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)和康復(fù)治療領(lǐng)域，可利用多通道腦電信號(hào)作為反饋進(jìn)行閉環(huán)電刺激。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非侵入式閉環(huán)經(jīng)顱電刺激裝置。

背景技術(shù)

由于人體中存在血腦屏障，許多藥物分子無法通過血液循環(huán)系統(tǒng)作用于大腦，對(duì)于帕金森病、抑郁癥、孤獨(dú)癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病來說可供選擇的藥物非常有限。再加上長期用藥后由于人體耐藥性而造成的療效降低和藥物副作用，多數(shù)患者無法通過藥物治愈。

為了提高治療效果，降低藥物副作用，人們使用電、光、磁等物理刺激進(jìn)行神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控。特別腦深部電刺激術(shù)在帕金森病的治療中取得了很好的效果，但是腦深部電刺激術(shù)需要開顱手術(shù)植入刺激電極和刺激設(shè)備，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大，并且適應(yīng)癥比較局限，很難推廣到其它神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療中。

而經(jīng)顱電刺激器是將電刺激施加于患者頭皮，無須手術(shù)植入電極，因此具有很好的安全性和可推廣性。但是目前的經(jīng)顱電刺激裝置，無論是經(jīng)顱直流電刺激器還是經(jīng)顱交流電刺激器都屬于開環(huán)系統(tǒng)，無法根據(jù)患者生理狀態(tài)的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整刺激參數(shù)，無法做到精確的神經(jīng)調(diào)控。

本發(fā)明可以采集包括腦電、肌電在內(nèi)的多通道生理信號(hào)，并且通過實(shí)時(shí)信號(hào)分析來閉環(huán)調(diào)節(jié)作用于患者頭皮的電刺激波形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可采集包括腦電、肌電在內(nèi)的多通道生理信號(hào)并且可實(shí)現(xiàn)基于實(shí)時(shí)信號(hào)分析的非侵入式閉環(huán)經(jīng)顱電刺激的裝置。

本發(fā)明提供的非侵入式閉環(huán)經(jīng)顱電刺激裝置，包括電極帽、前置放大器、主機(jī)和上位機(jī)；其中，電極帽通過線纜直接與前置放大器相連，前置放大器通過線纜直接與主機(jī)相連，主機(jī)與上位機(jī)之間通過WiFi無線連接或者通過USB線纜直接連接。

所述的電極帽，包括彈力帽、多個(gè)盤狀電極、多條屏蔽導(dǎo)線和連接插頭；其中，彈力帽由柔軟的彈性材料制作，大小可調(diào)節(jié)，用于將電極固定在使用者頭部；盤狀電極由銀/氯化銀粉末燒結(jié)而成，按照國際10-20腦電極定位方法固定在彈力帽上，用于腦電信號(hào)的采集和經(jīng)顱電刺激的施加；屏蔽導(dǎo)線由銅芯、屏蔽層和絕緣層構(gòu)成，導(dǎo)線通過絕緣材料固定在彈力帽上，將各盤狀電極和連接插頭相連。

所述的前置放大器，可直接與所述的電極帽中的連接插頭相連；前置放大器包含多組電極選擇開關(guān)和放大器；其中電極選擇開關(guān)將盤狀電極與放大器和電刺激波形發(fā)生器相連，用于進(jìn)行各電極腦電采集和電刺激功能之間的切換；放大器將腦電信號(hào)進(jìn)行前置放大，用于減少噪聲對(duì)信號(hào)采集的干擾。