多参数可调经颅电刺激系统的制作方法
[0027]本发明的多参数可调经颅电刺激系统功能是这样实现的:
[0028]如图1所示，本发明的多参数可调经颅电刺激系统包括相互连接的主电路1、导电电极2、微控制单元3、AD模块4、WiFi模块5、显示屏6、移动终端应用程序7。主电路I包括相互连接的电源部分8、调压电路9、调频电路10。电源部分8包括充电电池11、开关12以及电压传感器13，调压电路9为由一个场效应管14驱动的斩波电路，调频电路10为由四个场效应管14驱动的逆变电路，此外，其还包含调节电阻15、毫安电流传感器16。
[0029]本发明的多参数可调经颅电刺激系统可以实现三种电流刺激模式。微控制单元3为一款基于ARM内核的控制芯片，其根据设定信息调节内部定时器输出五路脉冲宽度调制信号。一路信号输入至调压电路9的一个场效应管14实现调压，另四路信号输入至调频电路10的四个场效应管14实现调频。当调频电路的频率为O时即实现tDCS刺激模式，此时毫安电流传感器16测得的电流信号经由AD模块4输入至微控制单元3。微控制单元3根据所设定的电流幅值以及获得的电流信号，调节输入至调压电路9的控制信号进而实现刺激电流的闭环调节。微控制单元3通过同步调节五路控制信号可以实现不同频率幅值的tACS刺激，当控制信号按照特定类型的噪声信号变化时可以实现tRNS刺激:实现高频噪声时控制信号为高频不规则脉冲信号，实现低频噪声时，控制信号为低频不规则脉冲信号，实现类似白噪声刺激时，输入至调压电路9的控制信号与输入至调频电路10的控制信号同步变化，使得不同频率段的电流功率相同。
[0030]本发明的多参数可调经颅电刺激系统拥有良好的界面交互功能，用户可通过移动终端应用程序7对刺激参数进行设定。移动终端应用程序7通过WiFi模块5实现与微控制单元3的信息交互。其界面如图2所示，由五个界面构成，主界面17、模式选择界面18、参数设定界面19、信息显示界面20、刺激历史界面21。模式选择界面18提供三种刺激模式的选择(tDCS、tACS以及多种噪声选择的tRNS) ο参数设定界面19提供刺激电流、刺激频率、刺激时间的设定。信息显示界面20提供刺激模式、刺激频率、刺激时间的数值显示以及刺激电流的波形显示。刺激历史界面21提供对三种模式刺激历史的显示以及对刺激历史的网络同步存储，并且还提供了与其他可穿戴设备实现信息交互的链接入口。同时，用户可以通过显示屏6查看刺激模式、刺激电流与电压等刺激信息以及电池电量、WiFi连接等设备信息。
【主权项】
1.一种多参数可调经颅电刺激系统，其特征是:该系统包括相互连接的七部分:主电路(I)、导电电极(2)、微控制单元(3)、AD模块(4)、WiFi模块(5)、显示屏(6)、移动终端应用程序(7);所述主电路(I)包括相互连接的电源部分(8)、调压电路(9)、调频电路(10); 所述微控制单元(3)是一款基于ARM内核的控制芯片，该芯片根据设定信息调节内部定时器输出五路脉冲宽度调制信号，一路信号输入至主电路(I)的调压电路(9)进行电压调节，进而实现刺激电流幅值的调节，另四路信号输入至主电路(I)的调频电路(10)进行刺激电流的频率调节； 所述移动终端应用程序(7)通过WiFi模块将设定信息传送至微控制单元(3)，微控制单元(3)根据设定信息以及经由AD模块(4)接收到的主电路(I)的电压和电流信息调整五路控制信号； 所述主电路(I)的电压和电流信息通过AD模块(4)传送至微控制单元(3)，微控制单元(3)将这些信息传输到显示屏(6)进行显示，同时微控制单元(3)将这些信息通过WiFi模块(5)传输至移动终端应用程序(7)通过显示屏(6)进行显示与记录。2.根据权利要求1所述的多参数可调经颅电刺激系统，其特征是:所述移动终端应用程序(7)包括五个交互界面:主界面(17)、模式选择界面(18)、参数设定界面(19)、信息显示界面(20)以及刺激历史界面(21);所述模式选择界面(18)提供tDCS、tACS以及多种噪声类型tRNS的选择;所述参数设定界面(19)提供刺激电流、刺激频率、刺激时间的设定;所述信息显示界面(20)提供刺激模式、刺激频率、刺激时间、刺激电流的显示；所述刺激历史界面(21)提供三种刺激模式刺激历史的显示和同步存储。3.根据权利要求1所述的多参数可调经颅电刺激系统，其特征是:所述移动终端应用程序(7)将tDCS刺激设定信息通过WiFi模块(5)传送至微控制单元(3)，微控制单元(3)根据需求首先调节输入至调频电路(10)的四路控制信号使得其频率为O即直流输出，然后微控制单元(3)结合经由AD模块(4)接收到的主电路(I)的电流信息，实现对tDCS的电流幅值的闭环调节;所述移动终端应用程序(7)将tACS刺激设定信息通过WiFi模块(5)传送至微控制单元(3)，微控制单元(3)根据需求同步调节输入至主电路(I)的五路控制信号，实现对tACS刺激的电流幅值以及频率的调节;所述移动终端应用程序(7)将tRNS刺激设定信息通过WiFi模块(5)传送至微控制单元(3)，微控制单元(3)按照设定的噪声类型同步调节五路控制信号，实现不同噪声类型的tRNS刺激。
【专利摘要】本发明提供一种多参数可调经颅电流刺激系统，该系统包括相互连接的七部分：主电路、导电电极、微控制单元、AD模块、WiFi模块、显示屏、移动终端应用程序；所述主电路包括相互连接的电源部分、调压电路、调频电路。本发明效果是该刺激系统可实现tDCS、tACS以及tRNS三种模式的电流刺激的选择，可实现tDCS刺激下，电流幅值(1mA—10mA)的调节，tACS刺激下，电流幅值(1mA—10mA)、电流频率(1—2KHz)的调节，可实现tRNS刺激下，低频、中频、高频、白噪声等不同噪声类型的选择，可实现用户按照自己需求通过移动终端对刺激参数的监控以及刺激历史的查询。
【IPC分类】A61N1/36
【公开号】CN105664357
【申请号】CN201610010976
【发明人】伊国胜, 李彬, 王江, 邓斌, 魏熙乐, 于海涛, 张镇
【申请人】天津大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月4日
文档序号 :
【 9898287 】
技术研发人员：伊国胜,李彬,王江,邓斌,魏熙乐,于海涛,张镇
技术所有人：天津大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：伊国胜,李彬,王江,邓斌,魏熙乐,于海涛,张镇
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