一种能够在磁共振环境下同步使用的经颅电刺激系统的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体的说是一种能够在磁共振环境下同步使用的经颅电刺激系统。

背景技术：

随着现代科学技术的发展，人们对自己的健康关注度越来越高，临床医学对各类疾病的诊断、监测、治疗手段都有着飞速发展。从生物医学工程的领域看，各种神经电生理仪器在不断优化。经颅电刺激(tes)是一种非侵入性、无创的脑刺激方法，利用低强度的电流(通常为0.5～2ma)刺激大脑皮层的靶区域，进而调节大脑皮层神经元兴奋性，促进神经重塑和修复、改善脑部供血的无创神经调控技术。

经颅电刺激包括经颅直流电刺激(tdcs)、经颅交流电刺激(tacs)、经颅随机噪声刺激(trns)。目前，tdcs技术在神经康复领域中的应用逐渐得到推广，相关研究发现，对于脑卒中后肢体运动障碍、认知障碍、失语症以及帕金森病等有着不同的治疗作用，在神经康复领域有着很好的发展前景。至今，国内外针对tdcs的临床应用实验较多，对于仪器的研制较少。国外研制经颅直流电刺激仪的公司主要是美国soterixmedical公司和德国neuroconn公司，这两家公司的电刺激仪器较为完善，但价格昂贵。国内研制经颅直流电刺激仪的公司很少，大多数是根据研究内容需要而制作的简易设备。

目前，关于tdcs对神经精神疾病的治疗效果研究以及对健康人基础的研究较多，有较多文献都报告了相关研究结果，但是大部分研究的都是进行tdcs刺激后一段时间对大脑的影响。tdcs的作用机制比较复杂，目前，人们还未对其充分掌握。关于tdcs作用的即时效果，即其基本机制问题，如果实验中对被试进行刺激后，再去采集脑电信号或者进行磁共振扫描，并不能准确地研究其基本作用机制。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够在磁共振环境下同步使用的经颅电刺激系统。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种能够在磁共振环境下同步使用的经颅电刺激系统，包括电刺激仪、荧光测温仪和核磁兼容套件，所述电刺激仪通过第一同轴电缆连接核磁兼容套件，所述核磁兼容套件通过第二同轴电缆和第三同轴电缆连接核磁共振仪中的刺激电极，所述荧光测温仪通过光纤连接所述核磁共振仪中的刺激电极。

所述电刺激仪包括电流源模块、微处理器控制模块、lcd控制模块和电流源模块；所述电流源模块连接微处理器控制模块、lcd控制模块和电流源模块，用于提供工作电压；所述微处理器控制模块连接lcd控制模块和电流源模块，用于控制电流源模块的电流输出并控制lcd控制模块的操作及显示；所述lcd控制模块用于连接lcd屏幕；所述电流源模块用于通过第一同轴电缆连接核磁兼容套件。

所述电流源模块包括锂电池充电模块和电压转换模块，所述锂电池充电模块连接可充电锂电池，所述电压转换模块用于将可充电锂电池的电压转换为所述微处理器控制模块、lcd控制模块和电流源模块的供电电压。

所述电刺激仪包括电流源模块、lcd控制模块、用于控制电流源模块的电流输出并控制lcd控制模块的操作及显示的微处理器控制模块和电流源模块；所述电流源模块连接微处理器控制模块、lcd控制模块和电流源模块；所述微处理器控制模块连接lcd控制模块和电流源模块；所述lcd控制模块用于连接lcd屏幕；所述电流源模块用于通过第一同轴电缆连接核磁兼容套件。

所述第一同轴电缆包括四层，由内到外分别为内导体、绝缘体、外导体和护套；所述第一同轴电缆一端的内导体连接所述电刺激仪的电流源模块，外导体连接所述电刺激仪的地；所述第一同轴电缆另一端的内导体连接所述核磁兼容套件的信号线，外导体连接所述核磁兼容套件的地。

所述核磁兼容套件包括第一滤波器和第二滤波器；所述第一滤波器安装在操作室内，所述第二滤波器安装在核磁共振扫描室内，所述第一滤波器通过第四同轴电缆连接所述第二滤波器。

所述第一滤波器固定在第一屏蔽盒内；所述第二滤波器固定在第二屏蔽盒内。

所述屏蔽盒为非磁性材料铝屏蔽盒。

所述第一滤波器和第二滤波器均为二阶无源rc滤波器。

本实用新型基于核磁共振环境的经颅电刺激系统，可在tdcs刺激的过程中以及刺激停止后对被试进行磁共振扫描，分析刺激对大脑的影响，功能性磁共振成像(fmri)技术又有较高的空间分辨率，在电刺激过程中及结束后都能观察到经颅电刺激对大脑的影响，能够更准确地研究经颅电刺激的作用机制。对tdcs的基本机制研究有重要影响，操作简单，同时还具有以下优点：

(1)本实用新型的经颅电刺激系统可在磁共振环境下使用；

(2)本实用新型的核磁兼容套件部分，所采用的屏蔽盒为铝制，铝不是导磁材料(即磁性材料)，可用于3.0t核磁共振中，屏蔽效果好；

(3)本实用新型的电刺激仪部分可选用经颅直流电刺激tdcs和经颅交流电刺激tacs两种模式。

(4)本实用新型对tdcs在刺激过程中以及刺激结束后的机制的研究均更加便捷准确。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图；

图2为本实用新型的锂电池充电电路原理图；

图3为本实用新型的3.7v转5v电路原理图；

图4为本实用新型的5v转3v3电路原理图；

图5为本实用新型的5v转24v电路原理图；

图6为本实用新型的5v转lcd3v3电路原理图；

图7为本实用新型的微处理器控制电路原理图；

图8为本实用新型的lcd驱动电路原理图；

图9为本实用新型的lcd配置部分电路原理图；

图10为本实用新型的电压缓冲电路原理图；

图11为本实用新型的差分比例运算电路原理图；

图12为本实用新型的电流输出电路原理；

图13为本实用新型的核磁兼容套件内部框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型是一种适用于磁共振环境下的经颅电刺激系统，包括电刺激仪、核磁兼容套件和荧光测温仪模块。该电刺激仪为电流源输出，通过第一同轴电缆与核磁兼容套件连接，核磁兼容套件通过第二同轴电缆、第三同轴电缆与电刺激电极连接。

所述电刺激仪模块包含电流源模块、微处理器控制模块、lcd控制模块和电流源模块。所述电流源模块包含锂电池充电模块和电压转换模块，其中电压转换模块包括3.7v转5v模块、5v转3v3模块、5v转24v模块和5v转lcd3v3模块(lcd屏幕供电)，如图2～图6所示。考虑到电刺激仪的便携性以及电池的续航能力，本实用新型的实施例采用带有防止过充/过放/短路/过流保护板、大容量2000mah、3.7v聚合物锂电池，为可充电锂电池。

如图2所示，所述锂电池充电模块由锂电池b1、芯片u8、接口usb-mini、电感l2～l3、钽电容c33、电阻r34、电阻r37、led灯d4组成；所述锂电池b1采用的是3.7v聚合物锂电池，所述芯片u8的型号为tp4054，充电接口采用的是mini-usb，电感l2、l3电感值均为10uh，钽电容c33的电容值为10uf，电阻r34、r37的阻值均为1kω，led灯d4采用的是红色灯；所述芯片tp4054是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器，充电电流可达500ma；所述芯片u8通过管脚bat与锂电池b1正极连接，所述芯片u8通过管脚prog连接电阻r34的一端，所述芯片u8通过管脚gnd与电阻r34的另一端以及锂电池b1的负极连接一起到地pgnd；所述芯片u8通过管脚chrg连接到led灯d4的负极，led灯d4的正极连接到电阻r37的一端，电阻r37的另一端连接到所述芯片u8的vin管脚；所述芯片u8通过管脚vin连接钽电容c33的正极，钽电容c33的负极连接到pgnd；钽电容c33的正极连接电感l2的一端，电感l2的另一端连接到usb-mini的vbus管脚；钽电容c33的负极连接电感l3的一端，电感l3的另一端连接到usb-mini的gnd管脚；锂电池充电的过程中指示灯d4为红色常亮。

如图3所示，所述3.7v转5v模块由芯片u7、电阻r33、电阻r35～r36、电容c32、电容c35、电容c37、电感l4、肖特基二极管d3组成；所述芯片u7的型号为sx1308，电阻r33的阻值为1kω，电阻r35的阻值为73.2kω，电阻r36的阻值为10kω，电容c32、c37的电容值均为4.7uf，电容c35的电容值为15pf，肖特基二极管d3的型号为in5819；所述芯片u7通过管脚sw连接肖特基二极管d3的正极和电感l4的一端；肖特基二极管d3的负极连接电阻r35的一端；电阻r35的另一端连接电阻r36的一端和芯片u7的fb管脚；电容c35与电阻r35两端并联；电容c35的一端连接电容c37的一端，即3.7v转5v模块输出的+5v；电感l4的另一端与所述芯片u7的in管脚、电容c32的一端和电阻r33的一端一起连接到锂电池的正极vbat+；电阻r33的另一端与所述芯片u7的en管脚连接；电容c32的另一端、电阻r36的另一端、电容c37的另一端和所述芯片u7的gnd管脚连一起连接到地pgnd。

如图4所示，所述5v转3v3模块由芯片u10、电阻r39、电阻r43～r44、电阻r48、电容c38～c39、电容c43～c44组成；其中芯片u10的型号为adp151，电阻r39的阻值为1kω，电阻r43、r44、r48的阻值均为0ω，电容c39、c44的电容值均为0.1uf，电容c38、c43的电容值均为4.7uf；所述芯片u10通过管脚vout和电容c43、c44，电阻r43的一端连接；电阻r43的另一端即为输出+3v3；所述芯片u10通过管脚vin连接到电容c38、c39，电阻r39的一端并和3.7v转5v部分输出的+5v连接；电阻r39的另一端与所述芯片u10的en管脚相连；所述电容c38、c39、c43、c44的另一端与所述芯片u10的gnd管脚连在一起连接到地pgnd；电阻r44一端连接地pgnd，另一端连接地dgnd；电阻r48一端连接地dgnd，另一端连接地agnd；该模块输出的+3v3供微处理器使用。

如图5所示，所述5v转24v模块由芯片u9、电容c34、电容c36、电容c40～c41、电感l5～l7组成；其中，所述芯片u9的型号为wra0524s-3wr2，电容c34、c40、c41的电容值均为10uf，电容c36的电容值为1uf，电感l5～l7的电感值均为4.7uh；所述芯片u9通过管脚vin连接到电容c36、电感l5的一端；电感l5的另一端和电容c34的一端一起连接到3.7v转5v部分输出的+5v；所述芯片u9的管脚gnd和电容c36、电容c34的另一端一起连接到地pgnd；所述芯片u9的管脚-vo输出连接到电感l6的一端，电感l6的另一端即为输出电压-24v，并与钽电容c40的负极相连，钽电容c40的正极和所述芯片u9的0v管脚一起连接到地agnd；所述芯片u9的管脚+vo输出连接到电感l7的一端，电感l7的另一端即为输出电压+24v，并与钽电容c41的正极相连，钽电容c41的负极连接到地agnd。

如图6所示，所述5v转lcd3v3(lcd供电)模块由芯片u12、电阻r47、电阻r50～r51、电容c45～c47组成；其中芯片u12的型号为adp151，电阻r47的阻值为1kω，电阻r50、r51的阻值均为0ω，电容c45、c47的电容值均为0.1uf，电容c46的电容值为4.7uf；所述芯片u12通过管脚vout和电容c46、c47，电阻r50的一端连接；电阻r50的另一端即为输出lcd3v3；所述芯片u12通过管脚vin连接到电容c45，电阻r47的一端并和3.7v转5v部分输出的+5v连接；电阻r47的另一端与所述芯片u12的en管脚相连；所述电容c45、c46、c47的另一端与所述芯片u12的gnd管脚一起连接到地pgnd；电阻r51一端连接地pgnd，另一端连接地dgnd。

上述图2～图6的电流源模块为电刺激仪的微处理器控制模块、lcd控制模块、电流源模块提供电源。

微处理器控制电路模块是整个系统的核心，微处理器的主要工作是控制电流源模块的电流输出以及控制lcd控制模块的操作及显示。微处理器控制模块包含微处理器工作配置模块和lcd控制配置模块。

如图7所示，微处理器工作配置模块由电源电路、时钟电路、复位电路、swd调试电路组成；其中，微处理器芯片u6采用的型号是stm32f103zet6，是由st公司开发的stm32f1系列其中的一种，芯体尺寸为32位，速度是72mhz，程序存储器容量是256kb，程序存储器类型为flash，ram容量是48k。

所述微处理器u6的电源电路由电容c27、电容c29、电阻r30组成，其中电容c27的电容值为0.1uf，电容c29的电容值为10uf，电阻r30的阻值为10ω；电刺激仪电流源模块的5v转3v3输出的+3v3电压经过电阻r30连接到所述微处理器u6的vdda管脚；u6的vssa管脚接到地dgnd；电容c27、c29均一端接到+3v3，另一端接到地dgnd。

所述微处理器的时钟电路由晶振y1、电容c30～c31、电阻r32组成，晶振y1的大小为8mhz，电容c30、c31的电容值均为22pf，电阻r32的阻值为1mω；晶振y1的一端与所述芯片u6的osc_in管脚连接，另一端与所述芯片u6的osc_out管脚连接；电阻r32与晶振y1并联；电容c30一端连接电阻r32的一端，另一端接地dgnd；电容c31一端连接电阻r32的另一端，一端接地dgnd。

所述微处理器的复位电路由电容c14、电阻r27、复位开关s1组成，电容c14的电容值为0.1uf，电阻r27的电阻值为4.7kω，复位开关s1为按键开关；微处理器u6通过管脚nrst连接到电容c14、电阻r27的一端，电阻r27另一端连接+3v3电压，电容c14另一端连接到地dgnd；复位开关s1并联在电容c14两端。

所述微处理器的swd调试电路由电阻r25～r26，4个管脚的排针p2组成；其中swd接口为排针p2，电阻r25、r26的阻值均为4.7kω；微处理器u6的pa13管脚接到swdio，即为排针p2的3号管脚；微处理器u6的pa14管脚接到swclk，即为排针p2的2号管脚；排针p2的1号管脚接地dgnd；排针p2的4号管脚接+3v3；排针p2的3号管脚与4号管脚之间接电阻r25；排针p2的1号管脚与2号管脚之间接电阻r26。

所述微处理器u6的pa10、pa9为串口1发送、接收，即为usart1_rx、usart1_tx，同样通过4个管脚的排针p1，pa9连到p1的2号管脚；pa10连到p1的3号管脚；p1的1号管脚接+3v3，4号管脚接到地dgnd。

所述微处理器的模式选择管脚boot0、boot1分别串联电阻r23、r24到地dgnd，电阻r23、r24的阻值均为10kω；所述微处理器u6通过pe5管脚接到电阻r31的一端，电阻r31的另一端接led灯d2的正极，电阻r31的阻值为1kω，led灯d2的负极接地dgnd；所述微处理器u6通过管脚nrst连接到lcd的lcd_rst管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_ne4连接到lcd的lcd_cs管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_a10连接到lcd的lcd_rs管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_nwe连接到lcd的lcd_wr管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_noe连接到lcd的lcd_rd管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d0连接到lcd的lcd_d0管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d1连接到lcd的lcd_d1管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d2连接到lcd的lcd_d2管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d3连接到lcd的lcd_d3管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d4连接到lcd的lcd_d4管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d5连接到lcd的lcd_d5管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d6连接到lcd的lcd_d6管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d7连接到lcd的lcd_d7管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d8连接到lcd的lcd_d8管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d9连接到lcd的lcd_d9管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d10连接到lcd的lcd_d10管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d11连接到lcd的lcd_d11管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d12连接到lcd的lcd_d12管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d13连接到lcd的lcd_d13管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d14连接到lcd的lcd_d14管脚；所述微处理器u6通过管脚fsmc_d15连接到lcd的lcd_d15管脚；所述微处理器u6通过管脚pb0(lcd_bl)连接到lcd的bl_ctr管脚；所述微处理器u6通过管脚pb1(t_sck)连接到lcd的t_clk管脚；所述微处理器u6通过管脚pf11(t_cs)连接到lcd的t_cs管脚；所述微处理器u6通过管脚pf9(t_mosi)连接到lcd的t_mosi管脚；所述微处理器u6通过管脚pf10(t_pen)连接到lcd的t_pen管脚。

所述lcd控制配置模块包含lcd驱动电路和lcd配置电路，如图8～9所示。

如图8所示，lcd驱动电路由芯片u4、电阻r19～r22、电容c11～c12、钽电容c9、电感l1、肖特基二极管d1组成；其中，芯片u4的型号为mp3302dj，电阻r19、r22的阻值均为10ω，电阻r20的阻值为10kω，电阻r21的阻值为100kω，电容c11、c12的电容值均为0.1uf，钽电容c9的电容值为10uf，电感l1的电感值为4.7uh，肖特基二极管d1的型号为mbr0520；电流源模块中的3.7v转5v模块输出的+5v电压串联电阻r19连接所述芯片u4的管脚in；所述芯片u4通过管脚in串接电容c11到地dgnd；钽电容c9正极接+5v，负极接地dgnd；所述芯片u4通过管脚en分别连接电阻r20、r21到地dgnd；所述芯片u4通过管脚fb连接电阻r22到地dgnd；所述芯片u4通过管脚gnd连接到地dgnd；所述芯片u4通过管脚sw连接电感l1的一端，电感l1的另一端连接+5v；所述芯片u4通过管脚sw连接肖特基二极管d1的一端，d1的另一端连接电容c12的一端，电容c12的另一端连接到地dgnd。

如图9所示，lcd配置电路由薄膜晶体管tft1、薄膜柔性接口j2、电阻r17～r18、钽电容c7、电容c8、电容c10组成；电阻r17、r18的阻值均为4.7kω，钽电容c7的电容值为10uf，电容c8、c10的电容值均为0.1uf；所述微处理器控制部分中lcd部分的连接实际连接的是薄膜晶体管tft1，即lcd_rst、lcd_cs、lcd_rs、lcd_wr、lcd_rd、lcd_d0～lcd_d15分别连接tft1的rst、cs、rs、wr、rd、db0～db15管脚；薄膜晶体管tft1通过管脚vdd、iovcc连接到lcd3v3；薄膜晶体管tft1通过管脚gnd连接到地dgnd；电源lcd3v3与地dgnd之间并联电容c10；薄膜晶体管tft1的管脚led_a连接到lcd驱动电路的电容c12和肖特基二极管d1相连的一端；薄膜晶体管tft1的管脚led_k连接到lcd驱动电路的芯片u4的fb管脚；薄膜柔性接口j2通过管脚vdd连接到lcd3v3，即5v转lcd3v3部分的输出；j2通过管脚gnd连接到地dgnd；j2通过管脚rst连接到微处理器控制模块的t_cs；j2通过管脚int连接到微处理器控制模块的t_pen；j2通过管脚scl连接到微处理器控制模块的t_clk；j2通过管脚sda连接到微处理器控制部分的t_mosi；j2通过管脚scl连接到电阻r18的一端，电阻r18的另一端连接电容c8的一端，电容c8的另一端连接到地dgnd；j2通过管脚sda连接到电阻r17的一端，电阻r17的另一端连接钽电容c7的正极，钽电容c7的负极连接到地dgnd。

所述电流源模块包括电压缓冲电路、差分比例运算电路、电流输出电路，如图10～12所示。

如图10所示，所述电压缓冲电路由芯片u5、电阻r28～r29、电容c13、电容c15～c16组成；所述芯片u5的型号为ad8656，该芯片是双运算精密cmos放大器，原理图部分将其分为u5a、u5b；所述电阻r28、r29的阻值为4.7kω，电容c13、c15、c16的电容值均为0.1uf；微处理控制电路部分的微处理器u6输出两路dac，由所述芯片u6的pa4管脚输出dac1，由所述芯片u6的pa5管脚输出dac2；dac1经过电阻r28后连接到芯片u5的3号输入管脚，同时芯片u5的3号输入管脚接电容c15到地dgnd；所述芯片u5的2号输入管脚和1号输出管脚相连；所述芯片u5的4号管脚接地dgnd；所述芯片u5的8号管脚接电流源模块5v转3v3部分的+3v3；电容c13的一端接+3v3，另一端接地dgnd；dac2经过电阻r29后连接到芯片u5的5号输入管脚，同时芯片u5的5号输入管脚接电容c16到地dgnd；所述芯片u5的6号输入管脚和7号输出管脚相连。

如图11所示，所述差分比例运算电路由芯片u1、电阻r1～r4、电阻rf1～rf2组成；其中芯片u1的型号为ada4522-2，该芯片为双运算放大器，原理图部分将其分为u1a、u1b；所述电阻r1～r4的阻值均为5kω，所述电阻rf1～rf2的阻值均为5kω；所述芯片u1的8号管脚接5v转24v部分输出的+24v，所述芯片u1的4号管脚接5v转24v部分输出的-24v；电压缓冲电路所述芯片u5的1号管脚输出dac1接所述电阻r3的一端，所述电阻r3的另一端接芯片u1的5号输入管脚；所述芯片u1的6号输入管脚接所述电阻r4的一端，所述电阻r4的另一端接到所述芯片u1的1号输出管脚；电压缓冲电路中所述芯片u5的7号管脚输出dac2接所述电阻r1的一端，所述电阻r1的另一端接芯片u1的3号输入管脚；所述电阻r2的一端接地agnd，另一端接所述电阻rf1的一端以及所述芯片u1的2号输入管脚，所述电阻rf1的另一端接所述芯片u1的1号输出管脚；所述电阻rf2的一端接所述芯片u1的6号输入管脚，另一端接所述芯片u1的7号输出管脚。该部分电路实际为减法电路，由于单个运放组成电路的电阻的选取和调整都不方便，并且对于每个信号源而言，输入的电阻都太小，故设计了图11所示的高输入电阻的差分比例运算电路。

如图12所示，所述电流输出电路由芯片u2、电阻r6～r9、电阻r12组成；所述芯片u2的型号为ada4522-2，该芯片为双运算放大器，原理图部分将其分为u2a、u2b；所述电阻r6～r9的阻值均为5kω，电阻r12的阻值为300ω；所述芯片u2的8号管脚连接电流源模块5v转24v输出的+24v，所述芯片u2的4号管脚连接电流源模块中的5v转24v模块输出的-24v；差分比例运算电路中所述芯片u1的7号输出管脚接所述电阻r7的一端，所述电阻r7的另一端接所述芯片u2的3号输入管脚；所述电阻r8的一端接所述芯片u2的3号输入管脚，所述电阻r8的另一端接所述芯片u2的7号输出管脚；所述电阻r6的一端接地agnd，所述电阻r6的另一端接所述芯片u2的2号输入管脚；所述电阻r9的一端接所述芯片u2的2号输入管脚，另一端接所述芯片u2的1号输出管脚；所述电阻r12的一端接所述芯片u2的1号输出管脚，另一端接所述芯片u2的5号输入管脚，即为整个电流源的输出；所述芯片u2的7号输出管脚接6号输入管脚。

该部分关键电路增强型howland电流源原理：

如图12所示，当电阻r9足够大，输出电流将保持恒定。较大的r9会降低电路速度与精度，但在反馈电路中插入一个缓冲器，形成一个增强型howland电流源可以解决这一问题。设电流输出接负载rl，即负载rl一端接电阻r12的b端，另一端接地agnd，所有通过电阻r12的电流都流入负载，流过负载的电流记为il，输出电流将通过公式(1)计算：

如果r6/(r9)＝(r7)/r8＝k(k为任意正整数)，则上述公式可简化为公式(2)，可知输出电流与负载无关，仅受输入电压控制。

如图13所示，第一同轴电缆分为四层：内导体14、绝缘体13、外导体12、护套11，第一同轴电缆1的一端与电刺激仪连接，其中内导体14连接的是电刺激仪的阳极，即电流输出(电阻r12的b端)，外导体12连接的是电刺激仪的地agnd。第一同轴电缆1的另一端连接到第一屏蔽盒5中的第一滤波器，其中内导体14连接到第一滤波器的信号线，外导体12连接到第一滤波器的地gnd1。所述的第一滤波器和第二滤波器均为二阶无源rc低通滤波器，第一滤波器和第二滤波器的截至频率均为1khz。第四同轴电缆4的一端内导体连接第一滤波器的信号，外导体连接第一滤波器的地gnd1；第四同轴电缆4的另一端内导体连接第二屏蔽盒6中的第二滤波器的信号，外导体连接第二滤波器的地gnd2。第二同轴电缆2的一端内导体连接第二滤波器的信号，外导体连接第二滤波器的地gnd2；第二同轴电缆的2另一端内导体连接5k限流电阻1的一端，5k限流电阻1的另一端通过同轴电缆连接阳极刺激电极；第三同轴电缆3的一端内导体连接第二滤波器的地gnd2，外导体连接filter2的地gnd2；第三同轴电缆3的另一端内导体连接5k限流电阻2的一端，5k限流电阻2的另一端通过同轴电缆连接阴极刺激电极。第一滤波器放在铝制长方体的第一屏蔽盒5中，第一屏蔽盒5的左右侧面对角线中心位置各开一个圆形孔，其中第一同轴电缆2、第四同轴电缆4的外导体均与屏蔽盒圆孔紧密接触。第二滤波器放在铝制长方体第二屏蔽盒6中，第二屏蔽盒6的左侧面对角线中心位置开一个圆形孔，第二屏蔽盒6的右侧面对角线中心位置两侧开两个圆形孔，其中第四同轴电缆4、第二同轴电缆2、第三同轴电缆3的外导体均与屏蔽盒圆孔紧密接触。其中第一滤波器、第一屏蔽盒5、第一同轴电缆1放置在操作室，第二滤波器、第二屏蔽盒6、第四同轴电缆4、第二同轴电缆2、第三同轴电缆3及刺激电极均处于核磁共振扫描室内。所述荧光测温仪模块的光纤一端接有测温探头位于电刺激阳极电极下方，光纤另一端接着荧光测温仪，荧光测温仪另一端再通过rs485通讯协议与pc连接，pc端相应软件实时显示温度参数。核磁兼容套件对于电刺激与磁共振能够同步使用的作用尤为重要，该部分采用的屏蔽盒为非磁性材料铝，可在磁共振环境中使用，并有较好的屏蔽作用，能够保证两个低通滤波器fiilter1、filter2的正常工作。