[发明专利]动作电位记录仪及闭环疼痛抑制系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗装置技术领域，特别涉及一种动作电位记录仪及闭环疼痛抑制系统。

背景技术

慢性疼痛一直被认为是一个严重的公共健康问题，它严重影响着患者的个人生活质量。长时间的慢性疼痛会导致患者的血压和血糖升高、消化能力和血液循环能力下降。不仅如此，它还会导致患者产生心理上的各种问题，比如恐惧、沮丧、自闭、焦虑、失眠，甚至是自杀倾向。从来自北美、西欧、新西兰以及澳大利亚的统计研究数据表明，慢性疼痛是困扰成年人最常见的病症之一。治疗慢性疼痛通常采用化学方法，但大多数慢性疼痛患者由于经济问题或副作用困扰，并未得到充分的救助和治疗。

神经刺激已经被证实能够缓解慢性疼痛，在《基于神经刺激的无线闭环镇疼系统的研究》(左超，中国博士学位论文全文数据库，华中科技大学，2013年)中公开了一种闭环疼痛抑制系统，所述闭环疼痛抑制系统的结构示意图如图1所示，包括动作电位记录仪11、疼痛抑制器12、主控仪13以及上位机14。

所述动作电位记录仪11包括第一放大电路111、模数转换电路112、第一控制电路113以及无线发送电路114。所述第一放大电路111通过电极与大鼠10的脊髓101连接，适于对探针检测到的疼痛信号进行放大处理以获得放大信号；所述模数转换电路112适于对所述放大信号进行模数转换处理以获得数字采样信号；所述第一控制电路113适于将所述数字采样信号发送至所述无线发送电路114；所述无线发送电路114适于以无线通信方式将所述数字采样信号发送至所述主控仪13。

所述主控仪13包括无线收发电路131和第二控制电路132。所述无线收发电路131适于接收所述数字采样信号，并以无线通信方式将数字刺激信号发送至所述疼痛抑制器12；所述第二控制电路132适于通过USB接口将所述数字采样信号发送至所述上位机14，并通过USB接口接收所述上位机14产生的所述数字刺激信号。

所述上位机14适于存储所述数字采样信号供离线分析，并基于LabVIEW(National Instruments Corporation)的GUI实时显示波形。同时，所述上位机14集成了特定算法，可以调节神经刺激参数，根据不同强度的数字采样信号自动提供触发神经刺激的不同强度的数字刺激信号。

所述疼痛抑制器12包括无线接收电路121、第三控制电路122、数模转换电路123以及第二放大电路124。所述无线接收电路121适于接收所述数字刺激信号；所述第三控制电路122适于将所述数字刺激信号发送至所述数模转换电路123；所述数模转换电路123适于对所述数字刺激信号进行数模转换处理以获得模拟刺激信号；所述第二放大电路124适于对所述模拟刺激信号进行放大处理以获得疼痛抑制电流，所述疼痛抑制电流通过探针刺激大鼠10的PAG(periaqueductal gray，中脑导水管周围灰质)102区域。

图1所示的闭环疼痛抑制系统，能够实时记录、显示神经元放电信息，并将记录到的信息通过算法自动处理之后同步判断外部刺激是否具备伤害性，继而闭环反馈触发电刺激信号，有针对性地进行疼痛抑制。然而，由于不同治疗个体之间的疼痛信号差异较大，并且同一治疗个体不同部位之间的疼痛信号也具有较大的差异，采用图1所示的闭环疼痛抑制系统采集疼痛信号的准确性低、有用的疼痛信号易于丢失。

发明内容

本发明所要解决的是现有的闭环疼痛抑制系统采集疼痛信号的准确性低、有用疼痛信号易于丢失的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种动作电位记录仪，包括第一放大电路、选频电路、模数转换电路、第一控制电路以及第一无线收发电路；

所述第一放大电路适于对疼痛信号进行放大处理以获得放大信号；

所述选频电路适于对所述放大信号进行选频处理以获得选频信号；

所述模数转换电路适于对所述选频信号进行模数转换处理以获得数字采样信号；

所述第一控制电路适于与所述第一无线收发电路进行通信；

所述第一无线收发电路适于与主控仪进行通信。

可选的，所述第一放大电路为程控差动放大电路，所述第一控制电路还适于向所述程控差动放大电路提供放大倍数控制数据。

可选的，所述选频电路包括可变电容模块、可变电阻模块以及运算放大器；

所述可变电容模块适于在可变电容控制数据的控制下提供电容值可调的可变电容；

所述可变电阻模块适于在可变电阻控制数据的控制下提供电阻值可调的可变电阻；