一种呼吸门控迷走神经刺激系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种呼吸门控迷走神经刺激系统，包括呼吸门控模块和迷走神经刺激模块；所述呼吸门控模块包括呼吸腹带、呼吸传感器、门控单元和计算机；所述迷走神经刺激模块包括信号传输单元、波形产生及电流控制单元以及电源管理单元。(1)采用测量呼吸的传感器，检测到呼气结束点或吸气结束点时施加迷走神经刺激。(2)测量呼吸传感器采用陀螺仪和压敏电阻，检测精度更高，效果更好。(3)迷走神经刺激模块为非侵入式刺激，安全便捷。

A respiratory gating vagus nerve stimulation system and device

The invention discloses a respiratory gating vagus nerve stimulation system, which includes a respiratory gating module and a vagus nerve stimulation module; the respiratory gating module includes a respiratory abdominal belt, a respiratory sensor, a gating unit and a computer; the vagus nerve stimulation module includes a signal transmission unit, a waveform generation and current control unit and a power management unit. (1) using the sensor to measure the breath, the vagus nerve stimulation was applied when the end of breath or the end of inspiration was detected. (2) gyroscope and varistor are used to measure respiratory sensor, so the detection accuracy is higher and the effect is better. (3) the vagus nerve stimulation module is non-invasive, safe and convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种呼吸门控迷走神经刺激系统及装置
：本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种呼吸门控迷走神经刺激系统及装置。
技术介绍
：呼吸是一种生理运动，是周尔复始的，是绝对的，但呼吸运动通常也具有一定的规律性、周期性。呼吸门控技术正是利用其规律性、周期性寻求在每个呼吸时相的同一时刻进行数据采集或者刺激。呼吸门控根据数据采集类型不同进行分类，从数据采集角度而言可以分为前瞻性门控、回顾性门控，前瞻性门控技术使用广泛。前瞻性门控也叫呼吸触发技术，所谓“前瞻”是因为在这种呼吸门控技术数据采集是在探测到最大吸气时相后某个特定时间点进行。回顾性门控也叫作呼吸补偿技术，所谓“回顾”是因为在使用这种门控技术时数据采集是连续的，但事实上受呼吸频率等限制其结果往往并不理想。因此呼吸补偿技术不像呼吸触发那样被广泛应用。久而久之，在日常使用时提到呼吸门控技术，通常就是指的呼吸触发技术，也就是前瞻式门控。目前，呼吸门控技术大部分应用在医疗影像领域，例如核磁共振成像(MRI)，这些设备在使用时由于患者的呼吸运动会使成像产生呼吸伪影，导致成像质量下降，例如中国专利CN200810055806《一种气压式呼吸门控系统》，该专利包括呼吸腹带、蜂鸣器、呼吸门控单元和PC机，适用于以MRI为主的医学成像设备的使用过程中。中国专利CN201210459807《呼吸门控开关控制装置》，通过设置于腹带上的拉力传感器获取腹压信号，经过电路转换送入信号发射装置，接收单元接到信号后送入数据处理单元进行数据处理，并在显示屏上显示数据分析曲线，根据程序当数据信号达到设定阈值时，控制动作器启动，长断开关收到命令后启动，达到X光机进行摄片时吸气末曝光，也可同时控制连接于控制信号线上的CT机、PET/CT机设备、适形放疗设备等动作。中国专利CN201510918112《呼吸门控设备、方法及MCU》，包括：呼吸运动采集装置和门控信号输出装置，通过加速度传感器准确采集到表征被检者呼吸运动的加速度数据，并可以对加速度数据进行分析并输出门控信号，从而在准确检测到被检者的呼吸运动的同时，可以向PET/CT设备提供能够对扫描图像进行有效校正的门控信号。1、现有市场没有将呼吸门控技术和迷走神经刺激结合在一起的设备。2、现有迷走神经刺激设备没有考虑呼吸运动对刺激效果的影响，导致刺激效果不佳。3、现有市场呼吸门控系统大多采用电极式呼吸门控系统，电极片的使用效果易受到皮肤清洁度及物理环境的影响，并且成本较高。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种呼吸门控迷走神经刺激系统及装置，是一种将呼吸门控技术和迷走神经刺激结合在一起的设备，刺激效果佳，电极片的使用效果不易受到皮肤清洁度及物理环境的影响，并且成本较低。本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的：一种呼吸门控迷走神经刺激系统，包括呼吸门控模块和迷走神经刺激模块；所述呼吸门控模块包括呼吸腹带、呼吸传感器、门控单元和计算机；所述迷走神经刺激模块包括信号传输单元、波形产生及电流控制单元以及电源管理单元。所述呼吸腹带负责实时采集人体呼吸信号，通过USB串口传输到计算机端进行实时信号处理，并将处理过后的呼吸信号波形实时显示出来，然后计算机对呼吸信号波形进行检测，检测到呼气结束点或吸气结束点，此时再触发电刺激设备，使迷走神经刺激设备输出一个短时的脉冲电刺激作用于人体迷走神经，达到神经调控作用。所述呼吸腹带系于人体腹部，呼吸传感器包括陀螺仪传感器和压敏电阻传感器，门控单元包括微控制器MCU和串口驱动电路，当人体进行呼吸时，陀螺仪传感器和压敏电阻传感器采集信号，并将信号传送至微控制器MCU，MCU将呼吸信号通过串口传送至计算机，计算机将信号数据进行限幅滤波等算法处理后，判断检测到呼气结束点或吸气结束点时，向下位机迷走神经刺激模块发送脉冲刺激命令。所述信号传输单元包括控制按键，主要用于设置刺激的脉宽和频率参数；波形产生及电流控制单元产生所需的压控双向微安级脉冲刺激电流波形，主要由两路PWM波形来控制；电源管理模块包括隔离电源、DC-DC升压模块，用可调电阻来分压，调整输出的电压。所述迷走神经刺激模块采用5V的直流稳压电源供电，采用贴片自恢复保险丝SMD1812P050TF来保证电源输入的安全。所述呼吸门控模块包括呼吸腹带、计算机、陀螺仪传感器、压敏电阻传感器、门控单元、陀螺仪传感器和压敏电阻传感器；压敏电阻传感器采集呼吸信号，门控单元将呼吸信号通过串口传送至计算机，计算机进行数据处理，判断呼气结束点或吸气结束点时，向迷走神经刺激模块发送脉冲刺激命令。一种呼吸门控迷走神经刺激装置，包括操作按键、显示屏、外壳、充电器插口和电极插口；显示屏显示操作软件界面及各种治疗信息和设备信息；操作按键控制治疗参数的调节；电极插口插入专用颈部迷走神经刺激电极；充电器插口连接充电器，用于为设备充电。本专利技术的有益效果在于：(1)采用测量呼吸的传感器，检测到呼气结束点或吸气结束点时施加迷走神经刺激。(2)测量呼吸传感器采用陀螺仪和压敏电阻，检测精度更高，效果更好。(3)迷走神经刺激模块为非侵入式刺激，安全便捷。附图说明：图1为呼吸门控迷走神经刺激系统总体框架图；图2为呼吸门控模块结构框图；图3为迷走神经刺激模块的电路框架图；图4为电源输入保护电路原理图；图5为隔离电源电路原理图；图6为DC-DC升压电路原理图；图7为电流控制电路原理图；图8为呼吸门控模块结构示意图；图9为迷走神经刺激设备的外部结构图；其中，1呼吸腹带、2计算机、3陀螺仪传感器、4压敏电阻传感器、5门控单元、6操作按键、7显示屏、8外壳、9充电器插口、10电极插口。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：本专利系统包括两部分：呼吸门控模块和迷走神经刺激模块，呼吸门控模块包括呼吸腹带、呼吸传感器、门控单元和计算机，迷走神经刺激模块包括信号传输单元、波形产生及电流控制单元以及电源管理单元。呼吸腹带负责实时采集人体呼吸信号，通过USB串口传输到计算机端进行实时信号处理，并将处理过后的呼吸信号波形实时显示出来，然后计算机对呼吸信号波形进行检测，检测到呼气结束点或吸气结束点，此时再触发电刺激设备，使迷走神经刺激设备输出一个短时的脉冲电刺激作用于人体迷走神经，达到神经调控作用。系统总体框架如图1所示。二、呼吸门控模块工作原理呼吸门控模块包括呼吸腹带、呼吸传感器、门控单元和计算机，呼吸腹带系于人体腹部，呼吸传感器包括陀螺仪传感器和压敏电阻传感器，门控单元包括微控制器MCU和串口驱动电路，当人体进行呼吸时，陀螺仪传感器和压敏电阻传感器采集信号，并将信号传送至微控制器MCU，MCU将呼吸信号通过串口传送至计算机，计算机将信号数据进行限幅滤波等算法处理后，判断检测到呼气结束点或吸气结束点时，向下位机迷走神经刺激模块发送脉冲刺激命令。呼吸门控模块结构框图2如下。三、迷走神经刺激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种呼吸门控迷走神经刺激系统，其特征在于：包括呼吸门控模块和迷走神经刺激模块；所述呼吸门控模块包括呼吸腹带、呼吸传感器、门控单元和计算机；所述迷走神经刺激模块包括信号传输单元、波形产生及电流控制单元以及电源管理单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种呼吸门控迷走神经刺激系统，其特征在于：包括呼吸门控模块和迷走神经刺激模块；所述呼吸门控模块包括呼吸腹带、呼吸传感器、门控单元和计算机；所述迷走神经刺激模块包括信号传输单元、波形产生及电流控制单元以及电源管理单元。


2.如权利要求1所述呼吸门控迷走神经刺激系统，其特征在于：所述呼吸腹带负责实时采集人体呼吸信号，通过USB串口传输到计算机端进行实时信号处理，并将处理过后的呼吸信号波形实时显示出来，然后计算机对呼吸信号波形进行检测，检测到呼气结束点或吸气结束点，此时再触发电刺激设备，使迷走神经刺激设备输出一个短时的脉冲电刺激作用于人体迷走神经，达到神经调控作用。


3.如权利要求1所述呼吸门控迷走神经刺激系统，其特征在于：所述呼吸腹带系于人体腹部，呼吸传感器包括陀螺仪传感器和压敏电阻传感器，门控单元包括微控制器MCU和串口驱动电路，当人体进行呼吸时，陀螺仪传感器和压敏电阻传感器采集信号，并将信号传送至微控制器MCU，MCU将呼吸信号通过串口传送至计算机，计算机将信号数据进行限幅滤波等算法处理后，判断检测到呼气结束点或吸气结束点时，向下位机迷走神经刺激模块发送脉冲刺激命令。


4.如权利要求1所述呼吸门...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦伟，杨群，郑斌，
申请(专利权)人：西安八水健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61