用于神经刺激器的开路检测模块的制作方法

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种用于神经刺激器的开路检测模块。

背景技术：

神经刺激器是将刺激源所产生的脉冲电流通过电极作用至肢体组织，以实现某些疾病的治疗或肢体功能的康复。现有神经刺激器多包括刺激源、导线及电极。如图1所示，针对具有多条刺激通路的神经刺激器，当其中一条或多条刺激通路出现开路时，剩余刺激通路为维持电流的稳定，电压随之增大，过度刺激可能导致不良反应，影响治疗效果，甚而发生人体组织损伤。因此，为避免出现上述问题，目前使用电流模式的神经刺激器，每一刺激源多仅连接一条刺激通路，难以取得满意的治疗效果。

鉴于此，有必要提供一种新的用于神经刺激器的开路检测模块。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于神经刺激器的开路检测模块，电路结构简洁，便于实现刺激通路的开路检测，并使得连接至同一刺激源的多条刺激通路能够实现共同工作，提高治疗效果，避免过度刺激。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种用于神经刺激器的开路检测模块，所述神经刺激器包括刺激源及连接至所述刺激源的刺激通路；所述开路检测模块包括电压比较器、设置于所述刺激通路上的取样电阻，所述电压比较器具有第一输入端及第二输入端，所述开路检测模块还包括将所述取样电阻的两端分别连接至所述第一输入端及第二输入端的第一导线与第二导线，所述第一导线与第二导线上分别设有第一开关与第二开关。

作为本实用新型的进一步改进，所述开路检测模块还包括与所述取样电阻呈并联设置的第三导线及设置于第三导线上的第三开关，所述第三开关闭合时，相应的取样电阻被短路。

作为本实用新型的进一步改进，所述刺激通路至少设置为两条，且每一所述刺激通路上均设有取样电阻，至少两条所述刺激通路上的取样电阻所连接的第一导线及第二导线均呈相互独立设置。

本实用新型的有益效果是：采用本实用新型开路检测模块，通过电压比较器采集并比较某一刺激通路上取样电阻两端的电压值以实现该刺激电路开路检测，便于实现多条刺激通路共同工作，提高治疗效果，避免过度刺激；且电路结构简洁，易于实现。

附图说明

图1是现有神经刺激器的构成示意图；

图2是本实用新型开路检测模块在神经刺激器的连接示意图；

图3是本实用新型开路检测模块在具有多条刺激通路的神经刺激器的连接示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本实用新型进行详细描述。但该实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

参阅图2所示的神经刺激器包括刺激源、连接至刺激源的刺激通路及用以对刺激通路进行开路检测的开路检测模块。所述开路检测模块包括电压比较器及设置于所述刺激通路上的取样电阻Rs，所述电压比较器具有第一输入端及第二输入端，所述开路检测模块还包括将所述取样电阻Rs的两端分别连接至所述第一输入端及第二输入端的第一导线与第二导线，所述第一导线与第二导线上分别设有第一开关K1与第二开关K2。

所述取样电阻Rs串联设置于刺激源与等效负载之间，其阻值既不能太大，否则压降损失较大，影响功耗及最终输出；且所述取样电阻Rs的阻值亦不能太小，以保证所述刺激通路正常工作时，所述电压比较器能够正确辨识所述取样电阻Rs两端所产生的压降。所述取样电阻Rs的选取藉由其所对应的刺激通路的工作电压、电流以及所述电压比较器的性能参数确定，其阻值大小在既定范围内可调。具体地，所述取样电阻Rs的阻值需满足：Vcomp/Imin <Rs<Vloss/Imax，其中，Vcomp为所述电压比较器正常工作的最小电压，Imin为所述刺激通路的最小刺激电流；Vloss为所述刺激通路的最大压降损失，Imax为所述通路的最大刺激电流。此处所述取样电阻Rs的阻值优选为1～20Ω。

所述开路检测模块还包括与所述取样电阻Rs呈并联设置的第三导线及设置于第三导线上的第三开关K3，所述第三开关K3闭合时，相应的取样电阻Rs被短路。藉此，能够更有效避免取样电阻Rs对刺激通路的影响。

如图3所示，所述刺激通路至少设置为两条，且每一所述刺激通路上均设有取样电阻Rs、Rs＇……，至少两条所述刺激通路上的取样电阻Rs、Rs＇……所连接的第一导线及第二导线均呈相互独立设置。其中，至少两条所述刺激通路上的取样电阻Rs、Rs＇……可设置为相同或不同。但，所述电压比较器自身需要占用一定的芯片面积且会产生功耗，因此并没有对应每一刺激通路分别设置连接相应的电压比较器，而是通过一个电压比较器依次对各条刺激通路进行开路检测。

此处所述刺激通路以两条为例，两条所述刺激通路上取样电阻Rs、Rs＇的两端所分别连接的第一导线设有第一开关K1、K1＇，第二导线上设有第二开关K2、K2＇。并且所述取样电阻Rs＇还并联设置有第三导线，所述第三导线上设有第三开关K3、K3＇。所述神经刺激器开启工作后，闭合第一开关K1及第二开关K2，打开第三开关K3，进行第一条刺激通路的开路检测，结束本次开路检测后打开第一开关K1及第二开关K2，闭合第三开关K3；接着闭合第一开关K1'及第二开关K2'，打开第三开关K3'，进行另一条刺激通路的开路检测，结束本次开路检测后打开第一开关K1'及第二开关K2'，闭合第三开关K3'。其中，所述刺激通路被检测到开路时，及时反馈至神经刺激器的控制模块以进行异常处理。

采用上述开路检测模块的神经刺激器实际工作过程中，首先，开启刺激源向刺激通路发出电脉冲信号；

进行一条刺激通路的开路检测，控制该刺激通路上取样电阻Rs所对应的第一开关K1、第二开关K2闭合，以使得该刺激通路上取样电阻Rs的两端分别与所述电压比较器的第一输入端及第二输入端相联通，再通过电压比较器采集并比较所述取样电阻Rs两端的电压值，判断该刺激通路是否开路；

控制该刺激通路上取样电阻Rs所对应的第一开关K1、第二开关K2经检测时长t后打开，其中，所述检测时长t小于电脉冲信号的脉宽W。

其中，若所述刺激通路正常接通，所述取样电阻Rs两端势必产生一定的压降，所述电压比较器向控制模块输出该刺激通路正常信号；若所述刺激通路开路，取样电阻Rs中没有电流，其两端电压一致，所处电压比较器输出该刺激通路开路信号；所述控制模块根据刺激通路的开路检测结果控制调节神经刺激器的工作模式。

为进一步保证检测开路检测过程中相应的取样电阻Rs两端电压的稳定性，优选地，在所述电脉冲信号的上升沿后，经预设时长t＇，再控制一刺激通路上取样电阻Rs所对应的第一开关K1、第二开关K2闭合，以进行该刺激通路的开路检测，其中，t＇+t＜W。

一般地，所述检测时长t设置为60～1000μs；所述电脉冲信号为方波信号，所述方波信号的周期为5～10ms。

所述刺激通路设置为至少两条，任一刺激通路的任一次开路检测均采集不同的电脉冲信号周期内相应的取样电阻Rs两端的电压。控制一刺激通路上取样电阻Rs所对应的第一开关K1、第二开关K2打开后，经过时长n*T-t，再控制另一条刺激通路上取样电阻Rs'所对应的第一开关K1'、第二开关K2'闭合，以进行另一条刺激通路的开路检测，其中，n为自然数，T为电脉冲信号的周期。

当然，若所述开路检测模块还包括与所述取样电阻Rs并联设置的第三导线及设置于第三导线上的第三开关K3，则在控制一刺激通路上取样电阻Rs所对应的第一开关K1、第二开关K2闭合时，打开与该取样电阻Rs并联的第三开关K3；控制该刺激通路上取样电阻Rs所对应的第一开关K1、第二开关K2经检测时长t后打开，并闭合与该取样电阻Rs并联的第三开关K3。

综上所述，采用本实用新型开路检测模块，通过电压比较器采集并比较某一刺激通路上取样电阻Rs两端的电压值以实现该刺激电路开路检测。便于在一个刺激源上设置多条刺激通路，提高了治疗的效果；并在任一刺激通路发生开路时，及时反馈给控制模块进行工作模式的调节，避免过度刺激，且通过并联设置的第三导线及第三开关K3减小对原刺激通路的影响；采用同一电压比较器对各刺激通路循环检测，电路结构更简洁，减小功耗及芯片占用空间，易于实现。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。