[發明專利]多靶點電刺激電路、電刺激器及其信號輸出方法

有效

• 申請號: 202010179227.2
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111346297B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 王玉平;顏至遠
• 申請（專利權）人: 首都醫科大學宣武醫院
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61B5/372;A61B5/00
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

本發明公開了一種多靶點電刺激電路、電刺激器及其信號輸出方法，電刺激電路包括控制模塊、多個腦電采集模塊和多個刺激調節模塊，每個電極對應設置有一個腦電采集模塊和一個刺激調節模塊，不同的電極用于刺激不同的靶點；腦電采集模塊用于采集對應的電極上的腦電信號并傳輸至控制模塊；控制模塊用于根據接收到的腦電信號獲取腦節律相位信號，并對腦節律相位信號鎖相后在設定波形相位點輸出刺激信號；刺激調節模塊用于根據接收到的刺激信號調節輸出至對應的電極上的腦電刺激信號。通過本發明的技術方案，有利于實現對多個靶的電刺激，實現對多個靶點進行電刺激的鎖時匹配。

技術領域

本發明實施例涉及醫療器械技術領域，尤其涉及一種多靶點電刺激電路、電刺激器及其信號輸出方法。

背景技術

近年來，隨著神經影像技術的發展、腦信號分析方法的進步以及醫學理念的突破，一些腦部疾病在發病機制和治療手段方面顯示出新的共性特征，并逐漸形成新的疾病群，我們稱之為腦功能疾病。此類疾病具備異常的腦網絡特征，可被電刺激調節，從而改變異常腦網絡特征以及臨床癥狀，腦功能疾病概念開辟了臨床診療的新領域，為長期處于診療困境的腦疾病帶來了希望。

越來越多的神經電生理及影像學研究證據顯示，神經系統腦功能疾病存在腦網絡異常，涉及多個神經環路，且各神經環路之間存在交互作用。例如與抑郁癥發病密切相關的異常腦網絡包括情感環路、獎賞環路，在阿爾茨海默病中，記憶和執行控制網絡與阿爾茨海默病患者的認知和行為障礙密切相關。在每種疾病中，各神經環路間存在交互調節作用，彼此影響。因此，僅僅電刺激某一神經環路中的關鍵腦區不能調節疾病狀態下的全腦異常網絡，治療效果因此受限。

現有的腦刺激技術，反應性神經刺激系統(RNS，Responsive Neurostimulationsystem)是在人腦癲癇灶處植入深部電極，此深部電極既能采集顱內電信號又能予以腦區電刺激。RNS能夠實時持續監測腦電信號并識別癲癇放電，當出現癲癇放電且即將引發一次癲癇發作時，RNS及時發出電刺激終止癲癇放電的進展，從而阻止癲癇發作。但是，RNS僅能實現最多兩個靶點，即兩個關鍵腦區的電刺激，不能進行多個神經環路的腦功能疾病的全腦調控，且兩個靶點的刺激不能進行鎖時匹配，即不能同步刺激或者以固定時間間隔先后刺激這兩個靶點。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種多靶點電刺激電路、電刺激器及其信號輸出方法，有利于實現對多個靶的電刺激，實現對多個靶點進行電刺激的鎖時匹配。

第一方面，本發明實施例提供了一種多靶點電刺激電路，包括：

控制模塊、多個腦電采集模塊和多個刺激調節模塊，每個電極對應設置有一個所述腦電采集模塊和一個所述刺激調節模塊，不同的所述電極用于刺激不同的靶點；

所述腦電采集模塊用于采集對應的所述電極上的腦電信號并傳輸至所述控制模塊；

所述控制模塊用于根據接收到的所述腦電信號獲取腦節律相位信號，并對所述腦節律相位信號鎖相后在設定波形相位點輸出刺激信號；

所述刺激調節模塊用于根據接收到的所述刺激信號調節輸出至對應的所述電極上的腦電刺激信號。

可選地，所述控制模塊包括：

變換子模塊，用于對接收到的所述腦電信號進行傅里葉變換獲取幅度譜，并根據所述幅度譜獲取幅度峰值；

比較子模塊，用于將所述幅度峰值與幅度閾值進行比較并調節輸出的比較信號；

譜分析子模塊，用于根據接收到的所述比較信號對接收到的所述腦電信號進行FFT相位譜分析獲取所述腦節律相位信號。

可選地，所述控制模塊還包括：

補償子模塊，用于根據采集延遲參數對所述腦節律相位信號進行補償，并獲取補償后的所述腦節律相位信號。

可選地，所述控制模塊還包括：