動(dòng)作電位記錄儀及閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種動(dòng)作電位記錄儀及閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]慢性疼痛一直被認(rèn)為是一個(gè)嚴(yán)重的公共健康問題，它嚴(yán)重影響著患者的個(gè)人生活質(zhì)量。長時(shí)間的慢性疼痛會(huì)導(dǎo)致患者的血壓和血糖升高、消化能力和血液循環(huán)能力下降。不僅如此，它還會(huì)導(dǎo)致患者產(chǎn)生心理上的各種問題，比如恐懼、沮喪、自閉、焦慮、失眠，甚至是自殺傾向。從來自北美、西歐、新西蘭以及澳大利亞的統(tǒng)計(jì)研宄數(shù)據(jù)表明，慢性疼痛是困擾成年人最常見的病癥之一。治療慢性疼痛通常采用化學(xué)方法，但大多數(shù)慢性疼痛患者由于經(jīng)濟(jì)問題或副作用困擾，并未得到充分的救助和治療。
[0003]神經(jīng)刺激已經(jīng)被證實(shí)能夠緩解慢性疼痛，在《基于神經(jīng)刺激的無線閉環(huán)鎮(zhèn)疼系統(tǒng)的研宄》(左超，中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫，華中科技大學(xué)，2013年)中公開了一種閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)，所述閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括動(dòng)作電位記錄儀11、疼痛抑制器12、主控儀13以及上位機(jī)14。
[0004]所述動(dòng)作電位記錄儀11包括第一放大電路111、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路112、第一控制電路113以及無線發(fā)送電路114。所述第一放大電路111通過電極與大鼠10的脊髓101連接，適于對(duì)探針檢測(cè)到的疼痛信號(hào)進(jìn)行放大處理以獲得放大信號(hào)；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路112適于對(duì)所述放大信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理以獲得數(shù)字采樣信號(hào)；所述第一控制電路113適于將所述數(shù)字采樣信號(hào)發(fā)送至所述無線發(fā)送電路114 ;所述無線發(fā)送電路114適于以無線通信方式將所述數(shù)字采樣信號(hào)發(fā)送至所述主控儀13。
[0005]所述主控儀13包括無線收發(fā)電路131和第二控制電路132。所述無線收發(fā)電路131適于接收所述數(shù)字采樣信號(hào)，并以無線通信方式將數(shù)字刺激信號(hào)發(fā)送至所述疼痛抑制器12 ;所述第二控制電路132適于通過USB接口將所述數(shù)字采樣信號(hào)發(fā)送至所述上位機(jī)14，并通過USB接口接收所述上位機(jī)14產(chǎn)生的所述數(shù)字刺激信號(hào)。
[0006]所述上位機(jī)14適于存儲(chǔ)所述數(shù)字采樣信號(hào)供離線分析，并基于LabVIEff(Nat1nal Instruments Corporat1n)的 GUI 實(shí)時(shí)顯不波形。同時(shí)，所述上位機(jī)14集成了特定算法，可以調(diào)節(jié)神經(jīng)刺激參數(shù)，根據(jù)不同強(qiáng)度的數(shù)字采樣信號(hào)自動(dòng)提供觸發(fā)神經(jīng)刺激的不同強(qiáng)度的數(shù)字刺激信號(hào)。
[0007]所述疼痛抑制器12包括無線接收電路121、第三控制電路122、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路123以及第二放大電路124。所述無線接收電路121適于接收所述數(shù)字刺激信號(hào)；所述第三控制電路122適于將所述數(shù)字刺激信號(hào)發(fā)送至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路123 ;所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路123適于對(duì)所述數(shù)字刺激信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理以獲得模擬刺激信號(hào)；所述第二放大電路124適于對(duì)所述模擬刺激信號(hào)進(jìn)行放大處理以獲得疼痛抑制電流，所述疼痛抑制電流通過探針刺激大鼠10的PAG (periaqueductal gray，中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì))102區(qū)域。
[0008]圖1所示的閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)記錄、顯示神經(jīng)元放電信息，并將記錄到的信息通過算法自動(dòng)處理之后同步判斷外部刺激是否具備傷害性，繼而閉環(huán)反饋觸發(fā)電刺激信號(hào)，有針對(duì)性地進(jìn)行疼痛抑制。然而，由于不同治療個(gè)體之間的疼痛信號(hào)差異較大，并且同一治療個(gè)體不同部位之間的疼痛信號(hào)也具有較大的差異，采用圖1所示的閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)采集疼痛信號(hào)的準(zhǔn)確性低、有用的疼痛信號(hào)易于丟失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型所要解決的是現(xiàn)有的閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)采集疼痛信號(hào)的準(zhǔn)確性低、有用疼痛信號(hào)易于丟失的問題。
[0010]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種動(dòng)作電位記錄儀，包括第一放大電路、選頻電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、第一控制電路以及第一無線收發(fā)電路；
[0011]所述第一放大電路與植入治療個(gè)體體內(nèi)的探針連接，適于對(duì)探針檢測(cè)到的疼痛信號(hào)進(jìn)行放大處理以獲得放大信號(hào)；
[0012]所述選頻電路與所述第一放大電路連接，適于對(duì)所述放大信號(hào)進(jìn)行選頻處理以獲得選頻信號(hào)；
[0013]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與所述選頻電路連接，適于對(duì)所述選頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理以獲得數(shù)字采樣信號(hào)；
[0014]所述第一控制電路與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和所述第一無線收發(fā)電路連接，適于與所述第一無線收發(fā)電路進(jìn)行通信；
[0015]所述第一無線收發(fā)電路適于通過無線連接方式與主控儀進(jìn)行通信。
[0016]可選的，所述第一放大電路為程控差動(dòng)放大電路；
[0017]所述第一控制電路還與所述程控差動(dòng)放大電路連接，適于向所述程控差動(dòng)放大電路提供放大倍數(shù)控制數(shù)據(jù)。
[0018]可選的，所述選頻電路包括可變電容模塊、可變電阻模塊以及運(yùn)算放大器；
[0019]所述可變電容模塊適于在可變電容控制數(shù)據(jù)的控制下提供電容值可調(diào)的可變電容；
[0020]所述可變電阻模塊適于在可變電阻控制數(shù)據(jù)的控制下提供電阻值可調(diào)的可變電阻；
[0021]所述運(yùn)算放大器與所述第一放大電路、所述可變電容模塊以及所述可變電阻模塊連接，適于根據(jù)所述可變電容和所述可變電阻對(duì)所述放大信號(hào)進(jìn)行濾波處理以獲得所述選頻信號(hào)；
[0022]所述第一控制電路還與所述可變電容模塊和所述可變電阻模塊連接，適于提供所述可變電容控制數(shù)據(jù)和所述可變電阻控制數(shù)據(jù)。
[0023]可選的，所述選頻電路還適于對(duì)所述選頻信號(hào)的頻率進(jìn)行校準(zhǔn)處理；
[0024]所述第一控制電路還與所述選頻電路連接，適于向所述選頻電路提供選頻校準(zhǔn)信號(hào)。
[0025]可選的，所述動(dòng)作電位記錄儀還包括自適應(yīng)放大電路，所述選頻電路通過所述自適應(yīng)放大電路連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；
[0026]所述自適應(yīng)放大電路適于自動(dòng)調(diào)節(jié)所述選頻信號(hào)的幅度。
[0027]基于上述動(dòng)作電位記錄儀，本實(shí)用新型還提供一種閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)，包括疼痛抑制器、主控儀、上位機(jī)以及上述動(dòng)作電位記錄儀。
[0028]可選的，所述第一控制電路還包括運(yùn)算電路；
[0029]所述運(yùn)算電路與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，適于根據(jù)所述數(shù)字采樣信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算以獲得數(shù)字刺激信號(hào)；
[0030]所述上位機(jī)適于通過所述主控儀控制所述第一無線收發(fā)電路將所述數(shù)字刺激信號(hào)以無線方式發(fā)送至所述疼痛抑制器。
[0031]可選的，所述上位機(jī)為超級(jí)終端。
[0032]可選的，所述主控儀包括第二無線收發(fā)電路和第二控制電路；
[0033]所述第二無線收發(fā)電路適于通過無線連接方式與所述動(dòng)作電位記錄儀和所述疼痛抑制器進(jìn)行通信；
[0034]所述第二控制電路連接在所述第二無線收發(fā)電路和所述上位機(jī)之間，適于與所述第二無線收發(fā)電路和所述上位機(jī)進(jìn)行通信。
[0035]可選的，所述疼痛抑制器包括第三無線收發(fā)電路、第三控制電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及第二放大電路；
[0036]所述第三無線收發(fā)電路適于通過無線連接方式與所述動(dòng)作電位記錄儀和所述主控儀進(jìn)行通信；
[0037]所述第三控制電路連接所述第三無線收發(fā)電路，適于與所述第三無線收發(fā)電路進(jìn)行通信；
[0038]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路連接所述第三控制電路，適于對(duì)所述第三控制電路輸出的數(shù)字刺激信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理以獲得模擬刺激信號(hào)；
[0039]所述第二放大電路連接所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，適于對(duì)所述模擬刺激信號(hào)進(jìn)行放大處理以獲得疼痛抑制電流。