[發(fā)明專利]一種經(jīng)顱交流電刺激的波形產(chǎn)生裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010605890.4
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111729195A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙冰蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;H03K3/02
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 黨蕾

本發(fā)明提供一種經(jīng)顱交流電刺激的波形產(chǎn)生裝置，涉及經(jīng)顱交流電刺激技術(shù)領(lǐng)域，包括：第一波形產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生具有第一波形的θ波信號；第二波形產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生具有第二波形的γ波信號；復(fù)合電路，用于針對所述θ波信號的每個(gè)周期，在所述第一波形的波峰處疊加所述γ波信號得到復(fù)合波信號，作為阿茲海默癥患者的經(jīng)顱交流電刺激的刺激信號。有益效果是通過多頻段耦合形成復(fù)合波信號，并通過多個(gè)輸出電極同時(shí)進(jìn)行多腦區(qū)刺激的刺激方式，能夠進(jìn)一步提升工作記憶相關(guān)的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制和有效的可塑性神經(jīng)通路，從而幫助健康老年人、輕度認(rèn)知障礙人群和阿茲海默癥人群提升工作記憶能力以及認(rèn)知能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及經(jīng)顱交流電刺激技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種經(jīng)顱交流電刺激的波形產(chǎn)生裝置。

背景技術(shù)

工作記憶在阿茲海默癥(Alzheimer’s disease，AD)人群中的退化程度顯得尤為突出，因此也成為一種AD早期篩查的有效手段。輕度認(rèn)知障礙或輕度認(rèn)知功能損傷(MildCognitive Impairment，MCI)作為介于正常衰老與癡呆之間的一種認(rèn)知損傷狀態(tài)，根據(jù)累及的認(rèn)知域可分為遺忘型MCI(amnesic MCI,aMCI)和非遺忘型MCI(non-amnesic MCI,naMCI)，aMCI特指以記憶損害為主的認(rèn)知障礙。約有10-15％的aMCI發(fā)展為AD)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于naMCI與健康老人。AD呈進(jìn)行性發(fā)展，目前尚無有效治療方法，而窗口期的aMCI，其早期發(fā)現(xiàn)和早期干預(yù)對延緩AD轉(zhuǎn)陽有重要的臨床實(shí)踐和社會意義。

經(jīng)顱交流電刺激(tACS)對大腦認(rèn)知功能調(diào)控是一種非侵入性的有效治療手段，然而現(xiàn)有tACS刺激方式多樣，根據(jù)刺激施加腦區(qū)和刺激的有效節(jié)律的選擇可大致分為兩大類型：(1)對單一腦區(qū)的單一頻率或交叉頻率刺激，如對前額頁皮層施加單一θ(頻率：4-7赫茲)節(jié)律或θ波和γ波(頻率：25-100赫茲)交叉頻率刺激；(2)對多腦區(qū)的單一頻段相位耦合刺激，如對前額皮層和顳葉施加θ節(jié)律的相位同步刺激。這兩種tACS刺激方式都被證實(shí)能提升θ和γ節(jié)律PAC(相位-幅值耦合)，幫助健康老年人，MCI或AD人群提升工作記憶能力。但目前尚未有θ波和γ波的復(fù)合波形的刺激方式。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種經(jīng)顱交流電刺激的波形產(chǎn)生裝置，具體包括：

第一波形產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生具有第一波形的θ波信號；

第二波形產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生具有第二波形的γ波信號；

復(fù)合電路，分別連接所述第一波形產(chǎn)生電路的輸出端和所述第二波形產(chǎn)生電路的輸出端，用于針對所述θ波信號的每個(gè)周期，在所述第一波形的波峰處疊加所述γ波信號得到復(fù)合波信號，作為阿茲海默癥患者的經(jīng)顱交流電刺激的刺激信號。

優(yōu)選的，還包括若干輸出電極，各所述輸出電極通過一分配電路連接所述復(fù)合電路的輸出端，所述復(fù)合電路輸出的所述復(fù)合波信號經(jīng)所述分配電路進(jìn)行調(diào)頻調(diào)幅后分配至各所述輸出電極，并通過各所述輸出電極分別作用于所述阿茲海默癥患者的不同腦區(qū)。

優(yōu)選的，經(jīng)調(diào)頻調(diào)幅后的各所述復(fù)合波信號之間具有不同的相位和波幅。

優(yōu)選的，每個(gè)所述輸出電極分別包括一電極輸出安全控制電路和一輸出電極接口，所述電極輸出安全控制電路的輸入端連接所述分配電路的輸出端，且所述電極輸出安全控制電路的輸出端連接所述輸出電極接口；

所述電極輸出安全控制電路用于對調(diào)頻調(diào)幅后的所述復(fù)合波信號進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，并在狀態(tài)監(jiān)控結(jié)果正常時(shí)通過所述輸出電極接口輸出所述復(fù)合波信號以作用于所述阿茲海默癥患者的不同腦區(qū)，以及在所述狀態(tài)監(jiān)控結(jié)果異常時(shí)切斷向所述輸出電機(jī)接口的信號輸出。

優(yōu)選的，還包括一濾波器，所述濾波器的輸入端連接所述復(fù)合電路的輸出端，所述濾波器的輸出端連接所述分配電路的輸入端，所述復(fù)合波信號經(jīng)所述濾波器進(jìn)行濾波后送入所述分配電路。