[发明专利]一种用于精准刺激人体深部神经的体表多电极系统

说明书

本发明公开了一种用于精准刺激人体深部神经的体表多电极系统，在目标刺激区域的四周分布若干电极，通过各个电极独立输出特定的载波信号，在人体一定深度的区域内形成差拍形式的电刺激信号包络；若干电极按照输出电刺激信号的时间周期不同分成若干组，各个组对应的时间周期按照设定顺序循环出现，每一组的所有电极，只在该组对应的时间周期内同时输出电刺激信号；同一组的电极按照电极输出载波的频率不同能够分为若干路，每一路的所有电极都采用脉宽调制方式输出相同频率的载波，不同路的电极输出的载波频率互相相差一定的数值。采用本发明系统可以达到无创伤地精准刺激人体深部神经的目的。

技术领域

本发明涉及人体深部神经电刺激的技术领域，尤其是指一种用于精准刺激人体深部神经的体表多电极系统。

背景技术

传统的深部神经电刺激大都采用创伤性的植入式电极，通过在病灶埋入电极对神经施加低频(1-200Hz)电刺激信号的方式以达到治疗的目的，但是植入式电极对人体造成一定的创伤性。目前普遍采用的低频电刺激信号可以被神经元响应，但是对人体的穿透性差，信号很难从人体外传递到人体内深部的神经系统。中频(200Hz–20kHz)电刺激信号则在人体组织中传输的衰减远远小于低频电刺激信号，可以有效传递到人体组织的深部神经系统。然而，中频电刺激信号容易令神经元疲劳，难以刺激其响应。差拍形式的中频电刺激信号虽然兼顾了中频信号对人体组织的穿透性以及低频信号对神经元的有效响应特性，但是在电刺激信号聚焦范围的精确度上没有办法控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种用于精准刺激人体深部神经的体表多电极系统，采用在人体皮肤表面布置多电极，各个电极通过脉宽调制方式，在不同的工作时间周期输出不同载波频率或不同正负极性的中频电刺激信号。在特定的目标区域形成幅度调制且正负极性相等的差拍中频刺激信号，令神经元产生最强的刺激响应。偏离该目标区域的神经元所感受到的刺激迅速衰减，从而达到无创伤地精准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：一种用于精准刺激人体深部神经的体表多电极系统，所述系统是在目标刺激区域的四周分布若干电极，通过各个电极独立输出特定的载波信号，在人体一定深度的区域内形成差拍形式的电刺激信号包络；其中，所述的若干电极按照输出电刺激信号的时间周期不同分成若干组，各个组对应的时间周期按照设定顺序循环出现，每一组的所有电极，只在该组对应的时间周期内同时输出电刺激信号。

进一步，同一组的电极按照电极输出载波的频率不同能够分为若干路，每一路的所有电极都采用脉宽调制方式输出相同频率的载波，不同路的电极输出的载波频率互相相差一定的数值。

进一步，同一路电极由两对输出相同频率载波的电极构成，其中一对电极输出该载波的正半周信号，且在载波负半周保持零电平，另一对电极正好相反，输出该载波的负半周信号，且在载波正半周保持零电平。

进一步，所述载波的频率范围是200Hz-20kHz。

进一步，不同路的电极输出的载波频率互相相差的数值范围是1-200Hz。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、通过体表布置电极的无创伤方式替代传统的创伤性植入式电极，有效的刺激深部神经，并能实现原有创伤性方法所达到的精度。

2、采用中频电作为刺激信号，能够将电流有效的传递到深部神经并引起刺激响应，克服了传统的低频电刺激信号在人体内较大的衰减性。

3、多路电极分别输出集合多种调制方式的刺激电流，精准的控制有效刺激区域。神经的有效刺激区域可以任意调整并保持原有的精度，只需通过调节各路电极的输出幅度，不需要移动电极。

附图说明

图1是具体实施例1刺激大脑深部神经的电极整体布局方式以及最强刺激响应区域示意图、