[發(fā)明專利]恒流源電路及恒流控制方法和方向性電刺激的形成方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210101398.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116549844A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏俊偉;畢德帥;朱標(biāo);唐龍軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海神奕醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): A61N1/36
• 分類號(hào): A61N1/36
• 代理公司: 上海思捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31295
• 代理人: 鐘晶

本發(fā)明提供了一種恒流源電路及恒流控制方法和方向性電刺激的形成方法及系統(tǒng)，可以根據(jù)方向性電刺激系統(tǒng)的主控電路輸出的相應(yīng)幅度的數(shù)字恒流刺激信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的刺激電流，且進(jìn)一步輸出為實(shí)際數(shù)字恒流刺激信號(hào)，由此使得該主控電路能夠根據(jù)其輸出的相應(yīng)幅度的數(shù)字恒流刺激信號(hào)和該恒流源電路產(chǎn)生的實(shí)際數(shù)字恒流刺激信號(hào)的比較結(jié)果來(lái)不斷更新所輸出的數(shù)字恒流刺激信號(hào)，進(jìn)而使得恒流源電路產(chǎn)生的刺激電流盡快能地快速達(dá)到所需的目標(biāo)恒流值，進(jìn)而提升了方向性電刺激系統(tǒng)的整個(gè)電路的時(shí)間響應(yīng)速度，由此可以有利于方向性電刺激系統(tǒng)產(chǎn)生更高的刺激頻率，滿足不同用戶的不同治療方案需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植入式醫(yī)療系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種恒流源電路及恒流控制方法和方向性電刺激的形成方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

植入式有源醫(yī)療器械現(xiàn)已廣泛用于治療多種病癥，尤其是在對(duì)生理、心理的疾病治療上，這種治療方式相對(duì)于許多傳統(tǒng)治療方式有著更出色、直接的療效。其中一種植入式有源器械為神經(jīng)電刺激器，其通過(guò)電極向神經(jīng)組織傳遞脈沖信號(hào)，以改善人體的正常技能運(yùn)作，且現(xiàn)有技術(shù)中已將該技術(shù)應(yīng)用到帕金森病(Parkinson’s?Disease,PD)的治療上。

其中，帕金森病是一種常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，藥物治療是其初期及中期的主要治療方式。隨著干預(yù)藥物劑量的逐步增加和病癥的發(fā)展，藥物發(fā)生副作用的風(fēng)險(xiǎn)、患者的心理負(fù)擔(dān)及患者對(duì)藥物的耐藥性也隨之增大。在帕金森病的中晚期、晚期，一般利用神經(jīng)核毀損術(shù)和腦深部神經(jīng)電刺激術(shù)等手術(shù)治療來(lái)作為藥物治療的有效補(bǔ)充，而其中的腦深部神經(jīng)電刺激術(shù)因其微創(chuàng)、安全、有效，以作為手術(shù)治療的首選，該腦深部神經(jīng)電刺激手術(shù)會(huì)向患者顱內(nèi)植入相應(yīng)的植入式腦深部神經(jīng)刺激電極(Deep?Brain?Stimulation,DBS)，通過(guò)腦深部神經(jīng)電刺激手術(shù)的患者可顯著改善其肢體控制及協(xié)調(diào)能力，并減少藥物的服用劑量。

然而，現(xiàn)有的腦深部電刺激系統(tǒng)一般使用的刺激電極觸片(即觸點(diǎn))都以典型的環(huán)狀形式被布置在電極上，電流沿環(huán)狀的電極觸片在圓周方向上對(duì)特定的神經(jīng)元進(jìn)行刺激，且多為4觸點(diǎn)刺激。由此，現(xiàn)有的腦深部電刺激系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：

(1)傳動(dòng)刺激器的恒流模塊，采用運(yùn)算放大器形成反饋回路，且每個(gè)脈沖都需要通過(guò)反饋回路自動(dòng)調(diào)整電路參數(shù)，才能達(dá)到設(shè)定的刺激參數(shù)，實(shí)現(xiàn)恒流模式，而該反饋回路的時(shí)間響應(yīng)不夠快，很難產(chǎn)生高頻刺激，而高頻刺激對(duì)于某些癥狀是有很好的療效。

(2)因?yàn)檫@些電極的環(huán)狀形狀，刺激電流不能被引導(dǎo)至環(huán)形電極周?chē)囊粋€(gè)或者多個(gè)特定的位置，因此無(wú)法根據(jù)靶點(diǎn)位置調(diào)節(jié)刺激方向?qū)崿F(xiàn)精確刺激治療，且刺激區(qū)域會(huì)輻射到非靶點(diǎn)區(qū)域，進(jìn)而造成治療需求之外的副作用產(chǎn)生。

(3)由于傳統(tǒng)環(huán)狀電極的刺激觸點(diǎn)的面積不可調(diào)節(jié)且較大，故其功耗較大，使電源充電或更換的頻率增加，使用壽命的降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種恒流源電路及恒流控制方法和方向性電刺激的形成方法及系統(tǒng)，至少能夠解決現(xiàn)有的電刺激系統(tǒng)中存在的部分缺點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種恒流源電路，其包括：

穩(wěn)壓模塊，耦接在一方向性電刺激系統(tǒng)的電源和多觸點(diǎn)連接器之間，并用于將所述電源輸出的電壓調(diào)整至設(shè)定值；

數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，耦接所述方向性電刺激系統(tǒng)的主控電路，并用于將所述主控電路輸出的相應(yīng)幅度的數(shù)字恒流刺激信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬電壓；

恒流跳幀管，驅(qū)動(dòng)端耦接所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，漏端耦接所述多觸點(diǎn)連接器，并用于在所述模擬電壓的驅(qū)動(dòng)下，輸出相應(yīng)的刺激電流；

采樣模塊，連接所述恒流跳幀管的源端，并用于對(duì)所述刺激電流進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生采樣電壓；

運(yùn)算放大器，第一輸入端連接所述采樣模塊的輸出端，并用于放大所述采樣電壓；