技術領域

本發(fā)明涉及一種用于人工神經修復技術領域的裝置，特別是一種體外多通道微電流刺激器。

背景技術

神經修復是神經工程研究領域中的一個重要方面，主要包括感覺功能(聽覺、視覺等)修復和運動功能修復，已開始應用于臨床研究，并取得了一些可喜的進展。在深部腦刺激(Deep?Brain?Stimulation：DBS)研究中，刺激腦部的相應部位，可以抑制不正常的神經活動，使帕金森綜合癥(Pakinson?Disease：PD)患者能夠像正常人一樣控制他們的行為；采用植入式神經微電極有效刺激迷走神經，可以治療癲癇病，大大減小癲癇的發(fā)作周期、發(fā)作強度以及持續(xù)時間。在人工聽覺修復研究中，通過微電流刺激器刺激殘存的聽神經纖維，通過傳導通路向大腦聽覺中樞發(fā)放神經電信號，產生聽覺反應。商品化的人工耳蝸產品，已經使千千萬萬的失聰者恢復聽覺。人工視覺修復通過視覺假體使那些由于疾病或外傷導致失明的人產生視覺，目前盲人已經可以產生光感，并且能夠辨認簡單的字母圖形。運動功能修復是對生物神經-肌肉系統(tǒng)施加電刺激信號來替代原本由大腦或脊髓發(fā)出的控制命令。目前醫(yī)學上采用功能電刺激(Functional?Electrical?Stimulation：FES)的治療方法，利用體表或皮下植入式微電極對肌肉施加電刺激從而恢復癱瘓病人神經肌肉功能，已經成功地被用來幫助癱瘓病人恢復手抓握、排尿、站立甚至走步的功能。上述各領域的神經修復研究基于對生物組織的電刺激，因此多通道微電流刺激器是進行神經修復的關鍵部件，具有重要的研究價值和臨床意義。

經對現(xiàn)有技術文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枮?00510053427.9，公開日期為：2006.09.13，專利名稱為：“一種微電流作用于眼球的方法與裝置”，該發(fā)明提供了一種微電流作用于眼球的方法與裝置，并使用改性的環(huán)氧樹脂作為電極的封裝材料。該發(fā)明的裝置有：一信號線、一介質單元，耦接該信號線、一主機耦接該信號線，輸出該微電流。該裝置的輸出頻率的頻率范圍在8Hz至27Hz之間，該微電流的幅度在10μA至2000μA之間。其不足在于：1、輸出的刺激電流為單通道，未能完全刺激周邊神經細胞；2、輸出微電流頻率可調節(jié)范圍較窄，不適合用于其他神經細胞的刺激工作。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術的不足，提出了一種體外多通道微電流刺激器，本發(fā)明能夠用于對人工神經修復使用的微電極進行疲勞性測試，該多通道微電流刺激器具有電路結構簡單、調節(jié)方便、精度高、應用領域廣等特點。

本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括：脈沖信號發(fā)生器、電壓電流轉換電路、多通道連接器，其中：

脈沖信號發(fā)生器的輸出端與若干個電壓電流轉換電路的輸入端相連，若干個電壓電流轉換電路的輸出端均與多通道連接器相連，脈沖信號發(fā)生器產生單相脈沖方波電壓信號，并輸出給電壓電流轉換電路，電壓電流轉換電路將單相脈沖方波電壓信號轉換為單相脈沖電流信號。

所述電壓電流轉換電路，包括：第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、可變電阻R_ref、第一運算放大器AP1、第二運算放大器AP2、負載電阻Ri，其中，

第一電阻R1的一端接地，另一端與第一運算放大器AP1的負極相連，第二電阻R2的一端與脈沖信號發(fā)生器的輸出端相連，另一端分別與第一運算放大器AP1的正極以及第四電阻R4相連，第一運算放大器AP1的輸出端和負極之間接有第三電阻R3，第一運算放大器AP1的輸出端與可變電阻R_ref的一端相連，第四電阻R4與第二運算放大器AP2的輸出端相連，第二運算放大器AP2的負極與輸出端相連，正極與可變電阻R_ref的另一端相連，并通過負載電阻Ri接地，可變電阻R_ref和負載電阻Ri之間為電流輸出端。

所述可變電阻R_ref，其阻值變化范圍是0-100kΩ。

所述第一電阻R1與第二電阻R2阻值相同，第三電阻R3與第四電阻R4阻值相同。

本發(fā)明工作時，脈沖信號發(fā)生器產生單相脈沖方波電壓信號，并輸出給電壓電流轉換電路，電壓電流轉換電路將單相脈沖方波電壓信號轉換為單相脈沖電流信號，從而產生多通道參數可調的單相微電流脈沖，脈沖的頻率、脈寬通過脈沖信號發(fā)生器調節(jié)，而脈沖幅度通過可變電阻R_ref調節(jié)。