多通道双向恒流电刺激系统、方法及电疗设备与流程

本发明涉及电疗设备控制，尤其涉及一种多通道双向恒流电刺激系统、方法及电疗设备。

背景技术：

1、电疗设备是一种利用特定电流和电磁场施加电刺激的诊疗仪器。在对机体施加电刺激信号之时，需要根据机体类型控制对应的电刺激输出。

2、在现有技术中，电疗设备电刺激的输出控制以变压器和h桥结构为主。在利用变压器调节电刺激电流的现有技术中，通过改变变压器的原边电流，改变变压器的副边电流，输出所需的电刺激电流。在利用h桥结构调节电刺激电流的现有技术中，通过微控制器（microcontroller unit，简称mcu）输出控制信号，驱动对应的桥臂打开，实现电刺激电流的输出。

3、现有技术存在以下问题：在第一种现有技术中，变压器体积较大，不适用于家用、便携型设备，且变压器的副边电流正负不对称，只能实现电流双向控制，无法实现恒流控制；在第二种现有技术中，h桥结构电路复杂，不仅需要控制恒流输出，还需要控制h桥在正确的时间点开启，其控制过程复杂。对于以上两种现有技术，仅能够实现一路输出，在需要双通道甚至多通道输出的应用场景下，还需要将现有的电路结构成倍增加，导致电路复杂度、程序控制难度及设备成本成倍增加。

技术实现思路

1、本发明提供了一种多通道双向恒流电刺激系统、方法及电疗设备，以解决现有的多通道电刺激设备电路结构复杂，控制策略复杂或者无法实现恒流输出的问题，电路结构简单，控制策略简单。

2、根据本发明的一方面，提供了一种多通道双向恒流电刺激系统，设有至少两个电刺激通道，所述电刺激通道与待作用机体一一对应，所述电刺激系统包括：电源模块，用于对系统供电；控制模块，用于获取待作用机体的电刺激方案，根据所述电刺激方案确定恒流源控制信号和选通控制信号；恒流源模块，用于接收所述恒流源控制信号，并根据所述恒流源控制信号确定电刺激输出电流；选通模块，设有多个第一通道支路和多个第二通道支路，所述第一通道支路与所述第二通道支路一一对应设置，所述第一通道支路的第一端与所述电源模块电连接，所述第二通道支路的第一端与所述恒流源模块电连接，所述第一通道支路的第二端和所述第二通道支路的第二端用于连接所述待作用机体；所述选通模块，用于接收所述选通控制信号，根据所述选通控制信号控制所述第一通道支路和所述第二通道支路形成导通回路，并基于所述输出电流和所述导通回路对所述待作用机体提供正向或者反向电刺激信号；其中，所述导通回路为下述任一项：正向导通回路或者反向导通回路；任意两个所述第一通道支路不同时导通，且任意两个所述第二通道支路不同时导通。

3、可选地，所述选通控制信号包括：芯片使能信号和至少两个通道选择信号；所述选通模块包括：选通芯片，所述选通芯片设有至少三个通道配置引脚，所述通道配置引脚用于接收所述芯片使能信号和所述通道选择信号；所述选通芯片被配置为：存储预设选通逻辑数据库，所述预设选通逻辑数据库基于预设信号状态和对应的预设通道建立；获取所述芯片使能信号和所述通道选择信号的实际信号状态；基于所述实际信号状态对所述预设选通逻辑进行查表，根据查表结果输出通道驱动信号；所述通道驱动信号用于驱动所述第一通道支路导通或者关断，及驱动所述第二通道支路导通或者关断。

4、可选地，所述第一通道支路设有高电位开关单元，所述第二通道支路设有低电位开关单元，所述高电位开关单元与所述低电位开关单元一一对应设置；所述选通模块用于根据所述导通回路控制所述高电位开关单元和对应的所述低电位开关单元导通或者关断；其中，任意两个所述高电位开关单元不同时导通，且任意两个所述低电位开关单元不同时导通。

5、可选地，所述选通模块还包括：设有至少五个高电位引脚和至少五个低电位引脚；其中，所述高电位引脚与所述低电位引脚一一对应设置；所述高电位引脚用于对所述待作用机体提供正向电刺激信号或者反向电刺激信号；所述低电位引脚用于经所述待作用机体流出的正向电刺激信号或者反向电刺激信号传输至所述恒流源模块。

6、可选地，所述至少五个高电位引脚包括：第一高电位引脚，用于连接所述电源模块；第二高电位引脚，用于对第一待作用机体输出正向电刺激信号；第三高电位引脚，用于对所述第一待作用机体输出反向电刺激信号；第四高电位引脚，用于对第二待作用机体输出正向电刺激信号；第五高电位引脚，用于对所述第二待作用机体输出反向电刺激信号。

7、可选地，所述至少五个低电位引脚包括：第一低电位引脚，用于连接所述恒流源模块；第二低电位引脚，用于将经第一待作用机体流出的正向电刺激信号传输至所述恒流源模块；第三低电位引脚，用于将经所述第一待作用机体流出的反向电刺激信号传输至所述恒流源模块；第四低电位引脚，用于将经第二待作用机体流出的正向电刺激信号传输至所述恒流源模块；第五低电位引脚，用于将经所述第二待作用机体流出的反向电刺激信号传输至所述恒流源模块。

8、可选地，所述选通控制信号包括：正向选通控制信号和反向选通控制信号；在一个电刺激周期内，所述正向选通控制信号具有第一信号持续时长，所述反向选通控制信号具有第二信号持续时长，且所述第一信号持续时长与所述第二信号持续时长相等。

9、一实施例中，所述恒流源模块包括：运算放大器、开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和采样电阻；所述第一电阻的第一端与所述控制模块的恒流源控制信号输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述运算放大器的第一输入端连接；所述开关管的第一端与所述第二通道支路的第一端连接，所述开关管的第二端经采样电阻接地，所述开关管的控制端经所述第三电阻与所述运算放大器的输出端连接；所述第二电阻的第一端与所述开关管的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述运算放大器的第二输入端连接。

10、根据本发明的另一方面，提供了一种多通道双向恒流电刺激方法，采用上述电刺激系统执行，所述电刺激系统包括恒流源模块和选通模块，所述选通模块设有多个第一通道支路和多个第二通道支路；所述方法包括：获取待作用机体的电刺激方案；根据所述电刺激方案确定恒流源控制信号和选通控制信号；根据所述恒流源控制信号确定恒流源输出电流；根据所述选通控制信号控制所述第一通道支路和所述第二通道支路形成导通回路，并基于所述输出电流和所述导通回路对所述待作用机体提供正向或者反向电刺激信号；其中，所述导通回路为下述任一项：正向导通回路或者反向导通回路；任意两个所述第一通道支路不同时导通，且任意两个所述第二通道支路不同时导通。

11、根据本发明的另一方面，提供了一种电疗设备，包括：上述多通道双向恒流电刺激系统。

12、本发明实施例的技术方案，设置电源模块、控制模块、恒流源模块和选通模块，选通模块设置多个第一通道支路和多个第二通道支路，通过控制模块获取待作用机体的电刺激方案，根据电刺激方案确定恒流源控制信号和选通控制信号的信号状态，根据恒流源控制信号控制恒流源模块输出恒定的电刺激输出电流，并根据选通控制信号控制选通模块的支路导通或者关断，形成对应的导通回路，不同导通回路用于连接不同的待作用机体，及对待作用机体提供正向或者反向电刺激信号。由此，通过设置恒流源模块和多通道选通模块，基于电刺激方案控制系统输出双向、恒流电刺激信号，电刺激信号的电流方向和电流大小与待作用机体相匹配，解决了现有的多通道电刺激设备电路结构复杂，控制策略复杂或者无法实现恒流控制的问题，基于同一套硬件设备可实现双向、恒流及多通道输出控制，电路结构简单，可简化系统控制复杂度，节约硬件成本。

13、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。