一种可穿戴多点分布式脑刺激系统

本发明涉及射频通信，更为具体来说，本发明为一种可穿戴多点分布式脑刺激系统。

背景技术：

1、现在帕金森患者和癫痫患者前期可进行药物治疗，缓解疾病发展及改善患者症状，但是药物长期使用后会面临药效降低，以及产生副作用，当药物选择无效、效果不佳或产生无法忍受的副作用时，可采用深部脑刺激来治疗震颤和其他症状。

2、植入式刺激器dbs可以提供精确的电刺激，持续激活大脑，但这些植入电极需要复杂的外科手术，成本和复杂性可能会限制患者的采用。植入式刺激器由电池供电的植入式脉冲发生器组成，该发生器通过电线连接到刺激部位。例如：中国发明专利说明书cn104189995b公开了脑深部刺激电极、装置及方法，当发生器植入胸部时，导线必须穿过头部和颈部，据报道，有4％至15％的植入导线频繁移动会导致导线位移和断裂，而且发生器中的电池经过几年使用必须进行更换，会再次使患者进行手术。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明创新地提供了一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，从分体设计的角度出发，将刺激器本体与控制主机采用分体连接方式，摆脱了传统有线连接的风险与弊端，刺激器本体多点位部署分布式组网，形成多维度脑部刺激。

2、为实现上述的技术目的，本发明实施例公开了一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，包括：

3、刺激器本体，设置为多个，多个所述刺激器本体按需固定在患者的颅骨的各个点位，每个所述刺激器本体均设有至少一个电极，所述电极与患者大脑表面接触；以及，

4、穿戴设备，佩戴于患者头部，穿戴设备的内侧安装有多个与刺激器本体一一对接的控制主机，每个所述控制主机均采用电磁无线传输的方式为刺激器本体供电，并且每个所述控制主机均采用无线通讯的方式控制对应刺激器本体的电极按需放电执行电刺激。

5、进一步的，本发明一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，其中所述刺激器本体的上端设有第一磁性线圈，所述控制主机的下端设有第二磁性线圈，所述控制主机与刺激器本体对接后第二磁性线圈将第一磁性线圈覆盖，使第一磁性线圈与第二磁性线圈耦合，从第二磁性线圈向第一磁性线圈传递电能为刺激器本体供电。

6、进一步的，本发明一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，其中所述第一磁性线圈电性连接有储能电池，所述储能电池用于存储第二磁性线圈向第一磁性线圈传递的电能，所述储能电池还电性连接有第一电源管理电路，所述第一电源管理电路用于为刺激器本体提供所需的工作电压。

7、进一步的，本发明一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，其中所述控制主机的下端设有一环形磁铁，所述第二磁性线圈固定于所述环形磁铁的内周壁下端，所述刺激器本体包括一壳体和一上盖，所述壳体的形状为桶状，所述上盖由铁磁性材料制作，所述上盖密封扣合在壳体的开口处，所述第一磁性线圈固定于上盖的内侧壁上。

8、进一步的，本发明一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，其中所述刺激器本体的壳体内还设有电刺激电路、脑电采集电路、脑电放大电路、脑电滤波电路、脑电ad转换电路和第一蓝牙主控电路，所述电刺激电路与电极连接，用于控制电极放电执行电刺激；所述脑电采集电路与电极连接，用于采集脑电信号，所述脑电放大电路与脑电采集电路连接，用于将采集的脑电信号按设定倍率进行放大；所述脑电滤波电路与脑电放大电路连接，用于去除放大后的脑电信号中的工频干扰信号；所述脑电ad转换电路的输入端与脑电滤波电路连接，用于将滤波后的脑电信号由模拟信号转换为数字信号，脑电ad转换电路的输出与第一蓝牙主控电路连接，用于将数字化的脑电信号转送至第一蓝牙主控电路；所述第一蓝牙主控电路通过蓝牙通信协议与控制主机构建通信链路，用于将脑电信号上传至控制主机；所述第一蓝牙主控电路还与电刺激电路连接，用于接收控制主机下发的刺激指令控制与电刺激电路连接的电极放电，所述电刺激电路、脑电采集电路、脑电放大电路、脑电滤波电路、脑电ad转换电路和第一蓝牙主控电路所需的工作电压由第一电源管理电路提供。

9、进一步的，本发明一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，其中所述刺激器本体的壳体内由上至下堆叠布置的第一柔性电路板、第二柔性电路板、第三柔性电路板和第四柔性电路板，所述第一蓝牙主控电路印刷在所述第一柔性电路板上，所述脑电ad转换电路印刷在所述第二柔性电路板上，所述脑电采集电路、脑电放大电路和脑电滤波电路印刷在所述第三柔性电路板上，所述电刺激电路印刷在所述第四柔性电路板上，所述第一柔性电路板、第二柔性电路板、第三柔性电路板和第四柔性电路板通过穿层导电柱连接。

10、进一步的，本发明一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，其中所述电刺激电路第一mos开关管q1、第二mos开关管q2、第三mos开关管q3和第四mos开关管q4，所述第一mos开关管q1的栅极与第一蓝牙主控电路的第一信号输出端连接，第一mos开关管q1的漏极与电极的阳极连接，第一mos开关管q1的源极通过耦合电容c1与电极的阴极连接；所述第二mos开关管q2的栅极与第一蓝牙主控电路的第二信号输出端连接，第二mos开关管q2的漏极通过耦合电容c1与电极的阴极连接；所述第三mos开关管q3和第四mos开关管q4的栅极均与第一蓝牙主控电路的第三信号输出端连接，第三mos开关管q3的漏极与电源连接，第三mos开关管q3的源极和第四mos开关管q4的漏极均通过罐式电容c2与第二mos开关管q2的源极连接，所述第四mos开关管q4的源极接地，第一蓝牙主控电路的第一信号输出端、第二信号输出端和第三信号输出端用于输出电平信号。

11、进一步的，本发明一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，其中所述电极的阴极和阳极之间并联有电阻r1。

12、进一步的，本发明一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，其中所述控制主机内还设有锂电池和第二蓝牙主控电路，所述锂电池与第二磁性线圈电性连接，所述第二蓝牙主控电路通过第二电源管理电路与锂电池电性连接，第二蓝牙主控电路通过蓝牙通信协议与第一蓝牙主控电路构建通信链路。

13、进一步的，本发明一种可穿戴多点分布式脑刺激系统，其中所述锂电池还连接有充电电路，所述充电电路设有usb充电接口。

14、本发明与现有技术的区别在于：本发明将多个刺激器本体按需固定在患者的颅骨的各个点位，每个刺激器本体均设有至少一个电极，固定后电极与患者大脑表面接触，利用佩戴于患者头部穿戴设备内侧安装的多个控制主机与刺激器本体一一对接，每个控制主机均采用电磁无线传输的方式为刺激器本体供电，并且每个控制主机均采用无线通讯的方式控制对应刺激器本体的电极按需放电执行电刺激。采用这种设置方式无需在患者体内植入复杂的引线，极大的简化了手术时间，同时可以避免后期风险。可以对刺激器本体进行多点位部署，可根据疾病分布式组网覆盖全脑表面，形成脑网络神经调控，可以对大脑不同区域在不同时间，实现多个点位刺激，提高预后效果。使用时只需将穿戴设备内侧控制主机与刺激器本体对齐，这一过程无需专业医生的亲自操作，患者可以自行在家完成，极大地便利了病患的生活，避免了频繁往返医院所带来的时间和金钱损失，让患者在家就能享受到高质量的医疗服务，节省了患者的宝贵时间，还大大降低了就医成本让患者在舒适的家庭环境中就能享受到安全、高效的大脑监测和治疗服务。