動作電位記錄儀及閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)療裝置技術領域，特別涉及一種動作電位記錄儀及閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]慢性疼痛一直被認為是一個嚴重的公共健康問題，它嚴重影響著患者的個人生活質量。長時間的慢性疼痛會導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，它還會導致患者產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)計研宄數據表明，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方法，但大多數慢性疼痛患者由于經濟問題或副作用困擾，并未得到充分的救助和治療。
[0003]神經刺激已經被證實能夠緩解慢性疼痛，在《基于神經刺激的無線閉環(huán)鎮(zhèn)疼系統(tǒng)的研宄》(左超，中國博士學位論文全文數據庫，華中科技大學，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)的結構示意圖如圖1所示，包括動作電位記錄儀11、疼痛抑制器12、主控儀13以及上位機14。
[0004]所述動作電位記錄儀11包括第一放大電路111、模數轉換電路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，適于對探針檢測到的疼痛信號進行放大處理以獲得放大信號；所述模數轉換電路112適于對所述放大信號進行模數轉換處理以獲得數字采樣信號；所述第一控制電路113適于將所述數字采樣信號發(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字采樣信號發(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適于接收所述數字采樣信號，并以無線通信方式將數字刺激信號發(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接口將所述數字采樣信號發(fā)送至所述上位機14，并通過USB接口接收所述上位機14產生的所述數字刺激信號。
[0006]所述上位機14適于存儲所述數字采樣信號供離線分析，并基于LabVIEff(Nat1nal Instruments Corporat1n)的 GUI 實時顯不波形。同時，所述上位機14集成了特定算法，可以調節(jié)神經刺激參數，根據不同強度的數字采樣信號自動提供觸發(fā)神經刺激的不同強度的數字刺激信號。
[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、數模轉換電路123以及第二放大電路124。所述無線接收電路121適于接收所述數字刺激信號；所述第三控制電路122適于將所述數字刺激信號發(fā)送至所述數模轉換電路123 ;所述數模轉換電路123適于對所述數字刺激信號進行數模轉換處理以獲得模擬刺激信號；所述第二放大電路124適于對所述模擬刺激信號進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，中腦導水管周圍灰質)102區(qū)域。
[0008]圖1所示的閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)，能夠實時記錄、顯示神經元放電信息，并將記錄到的信息通過算法自動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，有針對性地進行疼痛抑制。然而，由于不同治療個體之間的疼痛信號差異較大，并且同一治療個體不同部位之間的疼痛信號也具有較大的差異，采用圖1所示的閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)采集疼痛信號的準確性低、有用的疼痛信號易于丟失。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型所要解決的是現有的閉環(huán)疼痛抑制系統(tǒng)采集疼痛信號的準確性低、有用疼痛信號易于丟失的問題。
[0010]為解決上述問題，本實用新型提供一種動作電位記錄儀，包括第一放大電路、選頻電路、模數轉換電路、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體體內的探針連接，適于對探針檢測到的疼痛信號進行放大處理以獲得放大信號；
[0012]所述選頻電路與所述第一放大電路連接，適于對所述放大信號進行選頻處理以獲得選頻信號；
[0013]所述模數轉換電路與所述選頻電路連接，適于對所述選頻信號進行模數轉換處理以獲得數字采樣信號；
[0014]所述第一控制電路與所述模數轉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行通信。
[0016]可選的，所述第一放大電路為程控差動放大電路；
[0017]所述第一控制電路還與所述程控差動放大電路連接，適于向所述程控差動放大電路提供放大倍數控制數據。
[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算放大器；
[0019]所述可變電容模塊適于在可變電容控制數據的控制下提供電容值可調的可變電容；
[0020]所述可變電阻模塊適于在可變電阻控制數據的控制下提供電阻值可調的可變電阻；
[0021]所述運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，適于根據所述可變電容和所述可變電阻對所述放大信號進行濾波處理以獲得所述選頻信號；
[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據和所述可變電阻控制數據。
[0023]可選的，所述選頻電路還適于對所述選頻信號的頻率進行校準處理；
[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信號。
[0025]可選的，所述動作電位記錄儀還包括自適應放大電路，所述選頻電路通過所述自適應放大電路連接所述模數轉換電路；
[0026]所述自適應放大電路適于自動調節(jié)所述選頻信號的幅度。
[0027]基于上述動作電位記錄儀，本實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、上位機以及上述動作電位記錄儀。
[0028]可選的，所述第一控制電路還包括運算電路；
[0029]所述運算電路與所述模數轉換電路連接，適于根據所述數字采樣信號進行運算以獲得數字刺激信號；
[0030]所述上位機適于通過所述主控儀控制所述第一無線收發(fā)電路將所述數字刺激信號以無線方式發(fā)送至所述疼痛抑制器。
[0031]可選的，所述上位機為超級終端。
[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作電位記錄儀和所述疼痛抑制器進行通信；
[0034]所述第二控制電路連接在所述第二無線收發(fā)電路和所述上位機之間，適于與所述第二無線收發(fā)電路和所述上位機進行通信。
[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、數模轉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作電位記錄儀和所述主控儀進行通信；
[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)電路進行通信；
[0038]所述數模轉換電路連接所述第三控制電路，適于對所述第三控制電路輸出的數字刺激信號進行數模轉換處理以獲得模擬刺激信號；
[0039]所述第二放大電路連接所述數模轉換電路，適于對所述模擬刺激信號進行放大處理以獲得疼痛抑制電流。