基于时间干涉电刺激的多通电刺激系统及其工作方法与流程

allin2026-07-08  10


本发明属于电刺激,具体涉及一种基于时间干涉电刺激的多通电刺激系统及其工作方法。


背景技术:

1、现有的经颅电刺激设备一般通过上位机设置刺激协议,然后通过下位机的fpga波形发生模块和模拟电路模块使每个通道能够独立产生波形,从而独立控制各通道实现刺激。但由于上位机与下位机的通讯连接方式,以及下位机中各刺激通道的硬件连接关系导致各刺激通道无法针对多通道尤其是支持多人同步输出电刺激。这也是多通道电刺激设备亟待解决的技术问题。

2、例如专利cn220443041u一种利用恒流源与双安全系统实现经颅电刺激的设备公开了,以一个主控板模块为核心,主控板模块可设置每个通道的刺激模式,刺激波形和刺激强度,利用高压集成运放实现对人体负载的刺激,从机电刺激模块最小单元集成4个完全相同的可变通道,每个通道可以自由切换为刺激电极或共地电极,每个通道可适应人体负载不同阶段的变化单独进行安全限压限流,实现经颅直流电刺激、经颅交流电刺激等多种刺激模式,每个通道的刺激模式和刺激强度可控,可以通过在主控板模块挂载不同数目的从机电刺激模块实现不同数目的刺激通道数。

3、再如专利cn108096703b一种多通道经颅电刺激装置及其方法公开了,包括上位机模块、arm控制模块、fpga波形发生模块和模拟电路模块;arm控制模块主要负责与上位机模块发送的控制数据,并且将控制数据通过可变静态存储控制器传输到fpga波形发生模块的ram存储单元上;fpga波形发生模块包括多个互相独立的通道,每个通道具有波形产生模块,且每个通道能够独立产生波形,且ram存储单元得到的控制数据能够控制每个通道的波形的产生;能够实现多通道经颅电刺激下每一单通道参数能够调节,增加了电流反馈,使刺激电流稳定。


技术实现思路

1、本发明提供了一种基于时间干涉电刺激的多通电刺激系统及其工作方法,以支持多人多通道的同步时间干涉电刺激。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供了一种基于时间干涉电刺激的多通电刺激系统,包括:上位机,其上设置有人机交互操作界面,用于输入刺激协议;下位机,包括主设备和至少一个从设备;所述上位机与下位机通讯连接,以对下位机下发刺激协议;所述主设备上设置有时钟芯片,以用于生成刺激协议的时钟同步时序;所述主设备通过时钟同步线缆与从设备串接,以将所述时钟同步时序同步至各从设备;所述主设备、从设备上均设置有刺激波输出组件,以按照时钟同步时序向各刺激通道同步输出刺激波形。

3、进一步,所述刺激波输出组件包括:信号生成模块、数模转换模块、电压转电流控制模块;其中所述信号生成模块根据所述刺激协议生成电刺激的数字电信号;所述数模转换模块用于将所述数字电信号转换为模拟电信号;所述电压转电流控制模块通过连接器连接所述刺激通道,以利用电源模块将所述模拟电信号转换为恒流电刺激波形信号并输出至所述刺激通道。

4、进一步,所述数模转换模块被配置为多路数模转换通道;所述电压转电流控制模块包括多个子控制单元;所述刺激通道与多路数模转换通道一一对应;每个子控制单元与每路数模转换通道一一对应,以对各刺激通道输出对应的恒流电刺激波形信号。

5、进一步,所述电压转电流控制模块包括:由多个精密运放组成的电压控制电流源功能电路,以实现恒流电刺激强度由数模转换模块输出控制,其中电压输入vin由数模转换模块输出的电压信号经过u1、u2两个精密运放以及电阻r1、r2、r3、r4、r0电路后,作用在负载rl上,设置电阻r1、r2、r3、r4的阻值均相同,得到转换关系为il=vin/r0。

6、进一步,所述人机交互操作界面包括:显示屏和独立展示在显示屏上的设备管理界面、协议设置界面、刺激界面;所述设备管理界面上设置有搜索框,以通过无线网络搜索并连通下位机;所述协议设置界面上设置有刺激模式编辑框,以输入所述刺激协议;所述刺激界面上设置有监控项,以反馈刺激进程。

7、进一步,所述监控项包括:查看阻抗、实时阻抗、下发协议参数、电流监控、刺激进程监控中的至少一种。

8、进一步,所述刺激波形被配置为时间干涉电刺激波形。

9、第二方面,本发明提供了一种多通道电刺激系统的工作方法,包括:利用上位机搜索下位机并识别下位机的主、从设备;在上位机上设置刺激协议下发至下位机;利用下位机的主设备上的时钟芯片生成刺激协议的时钟同步时序并同步至下位机的各从设备;利用主设备、从设备上的刺激波输出组件按照时钟同步时序确定各刺激波形的时序,以向各刺激通道同步输出刺激波形。

10、本发明的有益效果是,本发明的基于时间干涉电刺激的多通电刺激系统及其工作方法,利用上位机搜索下位机并识别下位机的主、从设备;在上位机上设置刺激协议下发至下位机;利用下位机的主设备上的时钟芯片生成刺激协议的时钟同步时序并同步至下位机的各从设备;利用主设备、从设备上的刺激波输出组件按照时钟同步时序确定各刺激波形的时序,以向各刺激通道同步输出刺激波形。时钟同步确保所有设备在相同的时间点上开始和结束刺激,从而保证了实验的一致性和可重复性可以实现刺激的精确控制。

11、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

12、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。



技术特征:

1.一种基于时间干涉电刺激的多通电刺激系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的多通道电刺激系统,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的多通道电刺激系统,其特征在于,

4.根据权利要求2所述的多通道电刺激系统,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的多通道电刺激系统,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的多通道电刺激系统,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的多通道电刺激系统,其特征在于,

8.一种如权利要求1所述的多通道电刺激系统的工作方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明属于电刺激技术领域,具体涉及一种基于时间干涉电刺激的多通电刺激系统及其工作方法。本发明基于时间干涉电刺激的多通电刺激系统利用上位机搜索下位机并识别下位机的主、从设备;在上位机上设置刺激协议下发至下位机;利用下位机的主设备上的时钟芯片生成刺激协议的时钟同步时序并同步至下位机的各从设备;利用主设备、从设备上的刺激波输出组件按照时钟同步时序确定各刺激波形的时序,以向各刺激通道同步输出刺激波形。时钟同步确保所有设备在相同的时间点上开始和结束刺激,从而保证了实验的一致性和可重复性可以实现刺激的精确控制。

技术研发人员:胥红来,黄肖山,李雪,刘伟祥
受保护的技术使用者:博睿康科技(常州)股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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