[发明专利]一种可穿戴的多模式无线神经刺激系统

说明书

本发明公开了一种可穿戴的多模式无线神经刺激系统，通过穿戴式的方式向人体施加电流并刺激人体深部神经。该系统由无线网关和多个可穿戴的电刺激器节点组成，每个电刺激器节点与皮肤电极一体化设计，每个节点通过无线网关进行配置和控制。电刺激器节点有单节点和双节点两种工作模式，单节点工作模式由单个节点输出预调制的中频电脉冲，双节点工作模式由两个节点分别输出频率相差一定数值的连续中频电脉冲。双节点工作模式包含了固定和扫描的工作模式，目标刺激区域的位置及其变化情况均可任意调整。采用本发明系统可以达到利用便携式穿戴设备刺激人体深部神经的目的。

技术领域

本发明涉及刺激人体深部神经的穿戴式设备，尤其是指一种可穿戴的多模式无线神经刺激系统。

背景技术

传统的电刺激装置模式简单，只能提供低频电流或直流电，人体组织对低频电流的阻抗较大，低频电流的穿透性较差，无法深入人体组织。随着刺激电流的载波频率增大，人体的阻抗降低，中频电流对人体组织的穿透性远远大于低频电流。预调制中频电流和差拍中频电流能够同时兼顾中频电流对人体组织的穿透性以及神经元的低频响应特性，可应用于刺激人体皮下较深位置的神经。再者，电刺激装置一般都为大型的机器并包括了复杂的电极连接线，在便携性上还存在很大的不足，

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种可穿戴的多模式无线神经刺激系统，该无线神经刺激系统通过无线网关控制，无线网关控制多个电刺激器节点，电刺激器节点以穿戴式设备的方式刺激人体深部神经。电刺激器节点采用对人体具有更好穿透性的中频电流，将刺激电流有效地传递到人体深部神经。各个电刺激器节点的输出电流参数均可通过无线网关任意调整，可以工作在固定和扫描工作模式，满足多样化的需求，从而达到以便携式穿戴设备刺激人体深部神经的目的。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种可穿戴的多模式无线神经刺激系统，该系统由无线网关和多个可穿戴的电刺激器节点组成，每个节点通过无线网关进行配置和控制；各个电刺激器节点的输出电流波形、幅度、作用时间和工作模式参数，均由无线通讯信号控制，各个电刺激器节点的输出电流波形通过皮肤电极作用于人体；皮肤电极包括输出电极和接地电极两个相互隔离的贴片，而整个节点借助上述贴片吸附在人体表面；所述接地电极有两个，一个通过引线与输出电极连接，另一个与输出电极一体化，其中，两个接地电极的选择由一个独立的开关控制。

进一步，所述电刺激器节点通过皮肤电极向人体输出功率可调的中频电脉冲信号，能够刺激人体内部深处神经，其频率范围为1-100kHz。

进一步，所述的电刺激器节点有单节点和双节点的两种工作模式：单节点的工作模式是单个节点独立输出预调制的中频电脉冲，调制的频率范围是1-200Hz；双节点的工作模式是两个节点互相协作，每个节点各自输出无调制的中频电脉冲，两个节点输出电脉冲的频率相差数值的范围是1-200Hz。

进一步，所述双节点工作模式根据中频电脉冲输出功率的方式分为固定和扫描的两种工作模式：固定工作模式是两个节点输出的功率固定，则目标刺激区域是静止不变的；扫描工作模式是两个节点输出的功率朝相反方向调节，即一个节点输出功率上升而另一个节点输出功率下降，则目标刺激区域沿着与两个节点所在的皮肤表面平行的人体横截面不断移动。

进一步，所述电刺激器节点由CPU、无线收发器、电脉冲发生器、电池和皮肤电极组成，所述CPU用于控制无线收发器以及电脉冲发生器工作，所述无线收发器用于接收无线网关发送的无线控制信号，所述电池为整个电刺激器节点提供电能，所述电脉冲发生器输出特定参数的波形信号，其输出端与皮肤电极相连，用于对人体施加电流。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、通过无线网关控制多个无线刺激器节点，采用刺激器与电极的一体化设计，以便携、简单的穿戴方式调控人体神经回路及功能。