專利名稱：神經(jīng)興奮檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，具體地說是一種神經(jīng)興奮檢測儀，用于腦脊髓和周圍神經(jīng)損傷的診斷和治療。
一般地說，刺激神經(jīng)肌肉興奮，常用電脈沖刺激，其儀器叫電刺激器。市場上流通的電刺激器多用來做動物實(shí)驗(yàn)用，由于動物的生死病殘要求與人不同，因此一般不考慮刺激器對動物造成的不可逆損害。也就是說一般的電刺激器功能與臨床要求有一定的差距，這也可能是為什么到目前為止國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院未把電刺激器常規(guī)用來作為臨床診斷和輔助手術(shù)的原因。眾所周知，神經(jīng)纖維運(yùn)動束和感覺束的區(qū)別肉眼難于做到，神經(jīng)損傷后其損傷程度和損傷的確切位置肉眼也難于判斷。有些外觀連續(xù)的神經(jīng)并不一定有足夠的軸索通過和正常的功能，但其損傷程度和部位可通過測定其傳導(dǎo)興奮的能力和性質(zhì)來判定。尤其是在腦癱SPR和SPN手術(shù)中選擇Ia類神經(jīng)纖維，更需一種特制的神經(jīng)興奮檢測儀，在手術(shù)中需要精確、直觀、損傷小。
本發(fā)明的目的就是提供一種精確、直觀、損傷小的神經(jīng)興奮檢測儀，以幫助腦脊髓和周圍神經(jīng)損傷的診斷和治療。
本發(fā)明利用神經(jīng)肌肉電生理興奮特點(diǎn)，通過對神經(jīng)肌肉進(jìn)行電刺激，使神經(jīng)肌肉收縮肌張力增高，由位移傳感器來指示和反饋增疊神經(jīng)肌肉興奮，來測定其傳導(dǎo)興奮的能力和性質(zhì)。并采用邏輯組合電路、程序控制計(jì)數(shù)存貯、數(shù)模轉(zhuǎn)換和反饋控制實(shí)現(xiàn)整個(gè)檢測過程的自動化。它由電源、電極、傳感器單元及微機(jī)系統(tǒng)組成，其特征是所述的傳感器單元是位移傳感器；微機(jī)系統(tǒng)由控制電路、計(jì)數(shù)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出驅(qū)動電路、脈沖輸出電路以及顯示、存貯電路、脈沖產(chǎn)生電路、頻率選擇開關(guān)電路構(gòu)成；傳感器單元連接控制電路和計(jì)數(shù)電路，控制電路、計(jì)數(shù)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出驅(qū)動電路、脈沖輸出電路依次級聯(lián)；顯示、存貯電路接在計(jì)數(shù)電路和D/A轉(zhuǎn)換電路之間；頻率選擇開關(guān)電路與脈沖產(chǎn)生電路相連，脈沖產(chǎn)生電路又與輸出驅(qū)動電路連接。所述的控制電路包括自動控制電路和手動控制電路，所述的D/A轉(zhuǎn)換電路為8位D/A轉(zhuǎn)換電路。所述的電極為圓盤叉形針電極。
本發(fā)明將位移傳感器與微機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)合來反饋、增疊指示神經(jīng)肌肉興奮，結(jié)合叉形針電極檢測脊髓周圍神經(jīng)損傷后其連續(xù)性、興奮性、容積傳導(dǎo)性和皮膚點(diǎn)分辨覺等?？陀^方便準(zhǔn)確，能極大地幫助腦脊髓和周圍神經(jīng)損傷的診斷和治療。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)敘述本發(fā)明。


圖1為本檢測儀的總體結(jié)構(gòu)框圖；圖2為激發(fā)輸出部分的電原理圖3為控制檢測部分的電原理圖；圖4為圓盤叉形針電極的形狀示意圖；圖5為刺激強(qiáng)度與時(shí)間關(guān)系曲線圖。
它由電源、電極、傳感器單元及微機(jī)系統(tǒng)組成，其特征是所述的傳感器單元是位移傳感器；微機(jī)系統(tǒng)包括控制檢測部分和激發(fā)輸出部分，控制檢測部分包括控制電路、計(jì)數(shù)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、顯示、存貯電路；激發(fā)輸出部分包括輸出驅(qū)動電路、脈沖輸出電路以及脈沖產(chǎn)生電路、頻率選擇開關(guān)電路。圖2為激發(fā)輸出部分的電原理圖，它是激發(fā)輸出雙向放大，作時(shí)間總和和空間總和，利用微處理機(jī)內(nèi)存的模擬轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生具有-9～0～+9間參數(shù)調(diào)整和0～99的數(shù)碼調(diào)整，隨機(jī)可調(diào)需要數(shù)值。圖3為控制檢測部分的電原理圖，采用邏輯組合電路，產(chǎn)生固定的時(shí)序，完成計(jì)數(shù)存儲、數(shù)模轉(zhuǎn)換、反饋控制等一系列程序過程。圖2及圖3均是已有的電路形式，其原理和工作過程可參見有關(guān)資料。圓盤叉形針電極的形狀如圖4所示，為八邊形，每邊上有間隔不同的電針。
有關(guān)計(jì)算①、輸出峰值電流的計(jì)算設(shè)負(fù)載電阻Rfz＝20KΩ，脈沖輸出峰值電壓為VP-P，輸出峰值電流為IP-P，IP-P＝VP-P/Rfz根據(jù)檢測儀對輸出電流的線性度要求那么按上式，VP-P亦應(yīng)為線性。
②、脈沖頻率和寬度的計(jì)算設(shè)輸出頻率為FO，阻容元件分別為RX、CX，則FO≈0.693RXCX設(shè)輸出脈沖寬度為TW，阻容元件分別為RY、CY，則TW≈0.693RYCY其中RX和RY的最小選值應(yīng)大于CMOS集成電路的最大電流定限，最大選值應(yīng)小于可能引起的電路干擾。
③、其他計(jì)算假設(shè)神經(jīng)興奮所需的最小的電刺激能量為E，V代表電壓，I代表電流，R代表電阻，T代表時(shí)間，則E＝VIT∵ I＝V/R∴ E＝V2T/R又∵ (V2T-t)2＝V4-2V2t+t2≥0∴ V2t≤(V4+t2)/2∴ E＝V2t/R≤(V4+t2)/2R因此，當(dāng)V2＝t時(shí)，E＝V4t2/2R所以，當(dāng)V2＝t時(shí)，E能最快達(dá)到所需能量。
④、強(qiáng)度時(shí)間曲線圖5為強(qiáng)度時(shí)間曲線，其中Y軸代表刺激強(qiáng)度(伏特)，X軸代表刺激作用時(shí)間(t)，μt為利用時(shí)，ch為時(shí)值，b為基強(qiáng)度。利用時(shí)+基強(qiáng)度→神經(jīng)興奮傳導(dǎo)。本發(fā)明利用神經(jīng)對閾下刺激可出現(xiàn)局部興奮以及局部興奮作時(shí)間總和和空間總和也可傳導(dǎo)興奮的原理，篩選閾值低的Ia類神經(jīng)纖維，減少電擊傷。
權(quán)利要求
1.一種神經(jīng)興奮檢測儀，由電源、電極、傳感器單元及微機(jī)系統(tǒng)組成，其特征是所述的傳感器單元是位移傳感器；微機(jī)系統(tǒng)由控制電路、計(jì)數(shù)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出驅(qū)動電路、脈沖輸出電路以及顯示、存貯電路、脈沖產(chǎn)生電路、頻率選擇開關(guān)電路構(gòu)成；傳感器單元連接控制電路和計(jì)數(shù)電路，控制電路、計(jì)數(shù)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出驅(qū)動電路、脈沖輸出電路依次級聯(lián)；顯示、存貯電路接在計(jì)數(shù)電路和D/A轉(zhuǎn)換電路之間；頻率選擇開關(guān)電路與脈沖產(chǎn)生電路相連，脈沖產(chǎn)生電路又與輸出驅(qū)動電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)興奮檢測儀，其特征是所述的控制電路包括自動控制電路和手動控制電路，所述的D/A轉(zhuǎn)換電路為8位D/A轉(zhuǎn)換電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的神經(jīng)興奮檢測儀，其特征是所述的電極為圓盤叉形針電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種神經(jīng)興奮檢測儀,該儀器由電源、電極、傳感器及微機(jī)系統(tǒng)組成。所述的微機(jī)系統(tǒng)由控制電路、計(jì)數(shù)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出驅(qū)動電路以及顯示、存貯電路、脈沖產(chǎn)生電路、頻率選擇開關(guān)電路等構(gòu)成。它利用神經(jīng)肌肉電生理興奮特點(diǎn),將位移傳感器與邏輯組合電路結(jié)合來反饋、增疊指示神經(jīng)肌肉興奮,檢測脊髓周圍神經(jīng)損傷后其連續(xù)性、興奮性、容積傳導(dǎo)性和皮膚點(diǎn)分辨覺等?？陀^方便準(zhǔn)確,能極大地幫助腦脊髓和周圍神經(jīng)損傷的診斷和治療。
文檔編號A61B5/00GK1252976SQ9811053
公開日2000年5月17日 申請日期1998年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月30日
發(fā)明者李貴濤 申請人:中國人民解放軍第八十八醫(yī)院