[发明专利]一种多通道多刺激源的脑深部电刺激系统

摘要

本发明公开了一种多通道多刺激源的脑深部电刺激系统，包括植入式神经刺激器、程控仪、刺激电极、专用操作部，其中植入式神经刺激器包括植入逻辑控制单元、电源管理单元、无线充电单元、植入无线通信单元、专用ASIC单元、功能保护单元，程控仪包括程控逻辑控制单元、显示单元、状态灯指示单元、按键交互单元、语音提示单元、无线充电发射单元、存储单元、程控无线通信单元、USB通信单元、电池充电管理单元。该系统具备传统脑深部电刺激系统(DBS)的有效性同时极大的降低了副作用，为患者带来更好的使用体验。

主权项

1.一种多通道多刺激源的脑深部电刺激系统，其特征在于，包括植入式神经刺激器、程控仪、刺激电极、专用操作部，其中，植入式神经刺激器与程控仪和刺激电极分别连接，程控仪还与专用操作部连接；所述植入式神经刺激器包括植入逻辑控制单元、电源管理单元、无线充电单元、植入无线通信单元、专用ASIC单元和功能保护单元；所述程控仪包括程控逻辑控制单元、显示单元、状态灯指示单元、按键交互单元、语音提示单元、无线充电发射单元、存储单元、程控无线通信单元、USB通信单元和电池充电管理单元，其中，所述植入逻辑控制单元与电源管理单元、无线充电单元、植入无线通信单元、专用ASIC单元和功能保护单元分别连接，对上述电路进行控制；所述电源管理单元包括电池、电源管理电路和测量保护电路，电源管理电路无线充电单元整流输出的信号进行稳压及管理，将电池的输出进行升压或者降压变换至所需电压幅度，测量保护电路对电池内阻、电池电压和电池输出进行测量和监控；所述无线充电单元接收来自体外的无线充电信号并将双向谐振信号进行整流得到脉动直流，无线充电频率为KHz级或MHz级；所述植入无线通信单元为近场耦合通信或远场通信，实现植入式神经刺激器与体外程控仪间的双向数据传输；无线通信单元也可以采用射频通信，或者磁元件感应；所述专用ASIC单元包括高度集成的刺激发生电路、电极配置电路及反馈电路，刺激发生电路可产生多路电压源、多路电流源、及多路电流阱，各个电压源、各个电流源、电流阱之间相互独立，反馈电路测量电极植入部位阻抗及采集指定区域脑电波形；所述功能保护单元防止刺激信号过流、过压及频率上限防护、最大脉宽防护，防止过度电荷刺激保护植入部位安全；对总回路电流监控，预判连接端点的短路、半短路、断路状况；所述程控逻辑控制单元控制显示单元、状态灯指示单元、按键交互单元、语音提示单元、无线充电发射单元、存储单元、程控无线通信单元、USB通信单元和电池充电管理单元；所述显示单元包括液晶或数码管，显示操作菜单界面，引导使用程控仪；所述状态灯指示单元包括若干颜色的LED，提示充电状态；所述按键交互单元包括若干按键，按动按键进行程控功能选择；所述语音提示单元包括蜂鸣器或人声语音播放器，发出不同状态提示音，提示操作状态；所述无线充电发射单元为植入式神经刺激器中的电池进行无线充电，为近距离感应式无线充电技术或磁/电场谐振无线充电，无线充电频率为KHz级或MHz级；所述存储单元为外置Flash芯片，存储显示字符及图形画面；所述程控无线通信单元包括天线、低功耗蓝牙通信模块和/或近场耦合通信模块和/或远场通信模块，近场耦合通信模块包括脉冲频率调制或脉冲宽度调制或数字幅度调制或频移键控调制，通过天线实现植入式神经刺激器与程控仪间的双向数据传输；低功耗蓝牙通信模块将程控仪与专用操作部间进行双向数据传输和控制；所述USB通信单元包括USB2.0或USB3.0接口，实现电脑端专用控制软件对程控仪的程控及数据传输；所述电池充电管理单元包括充电管理电路和充电电池，充电管理电路对充电电池进行充电管理及将充电电池输出电压Buck/Boost变化至所需电压幅度；所述刺激电极为圆柱状、扇面状、条状，电极数目为4‑12个。