>[0031] 输出包络调制脉冲控制模块11是包络调制控制核心，其输出的数字控制量用于 控制恒压/恒流脉冲输出电路12中的模拟开关，改变电路结构，进而选择恒压/恒流输出； 其输出的模拟控制量，为数/模转换输出，用于控制一次电刺激脉冲输出幅度；其获得的电 路反馈量用于输出反馈控制调节，确保输出的脉冲信号和控制输出一致。
[0032] 输出包络调制脉冲控制模块11中的控制方法完成了对输出电脉冲信号的包络调 制。
[0033] 使用非方波包络调制时，当设定包络频率为1，波形参数4、4、4、4、f、考 、苎，包络对应周期为零，包络调制脉冲控制模块11中通过插值重构函数：
完成对输出包络的重构；包络/⑴具有0^/⑷si的特征。
[0034] 公式（1)中插值重构函数是连续函数，时间笔代表连续时间。在包络调制中，可以 认为脉冲输出波的输出脉冲是对包络波形的"采样"。由此，调制过程也可看作是对包络波 形"离散化"的过程。在这样一个"离散化"过程中，利用时间递推的方式完成对包络波形 的"离散化"，从而用以实现输出脉冲的包络调制。
[0035] 设定脉冲输出频率为1，非调制时模块11输出模拟控制量为J:，对应脉冲输出周 期为$，时间递推公式：
利用时间递推公式即公式（2)改造包络重构方法：
公式（3)相当于完成了调制波形的"离散化"。
[0036] 对于开启脉冲刺激后的某一次刺激，其时间标示为_，利用公式（2)/ (3)得到此 时间标示下包络波形的"离散化"值/(心），则完成了对输出脉冲的包络调制；利 乍为模块11输出的模拟控制量，便可输出经过包络调制后的脉冲刺激。
[0037] 包络重构方式（1)可以对一周期内不超过2个拐点的包络，比如正弦包络，进 行拟合重构。确定波形参数4、4、4、Λ、A、爲、爲的方法为，假设被拟合包络在
时间上取得值
，按照：
得到波形参数。
[0038] 以正弦包络调制为例说明控制方法。设脉冲输出频率为150Hz，则周期为l/150s， 正弦包络为频率为10Hz，则周期为l/Ι0Hz。图4所示为理想的正弦包络；图5所示为取 各==丨1珥』3 = 0.7石,忍=7；，对应q = 0 5, = ? 9S, ?-' = ιΚ?, C4 = 0 5，根据⑶重 构的正弦包络。图6所示为该控制方法得到的带有正弦包络调制的脉冲波形。
[0039] 在本发明实例中，调制波形参数设定模块10过程描述为：通过体外控制器选择所 需波形，体外控制器控制模块计算得到波形参数，利用通信模块7,使得微控制器4与体外 控制设备进行无线通信，完成体外控制设备对调制波形参数的设定。
[0040] 使用方波包络调制时，输出包络调制脉冲控制模块11不利用（1)对包络波形进行 重构。设定方波包络输出刺激时间为ta，关闭刺激时间为tb，方波包络周期为ta+tb，在一 个包络调制周期内，若此时脉冲输出时间t〈ta，则输出电刺激脉冲；若ta〈t〈tb，则关闭电 刺激脉冲输出。按照该控制流程完成方波包络调制。
[0041] 在本发明实例中，所描述的包络波形重构方法中，函数（1)只是一种具体实例，依 据本发明包络调制方法精神所做的变化，比如更换波形重构公式，也应包含在本发明所要 求的保护范围内。
[0042]另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，这些依据本发明精神 所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
【主权项】
1. 一种神经刺激器，包括控制装置和脉冲输出装置，其中 所述脉冲输出装置的输出脉冲能够被包络调制， 所述控制装置包括：通信部，能够接收设定的包络波形特征参数；调制控制部，能够利 用所述包络波形特征参数完成包络波形的重构。2. 根据权利要求1所述的神经刺激器，其特征在于，所述调制包络波形特征参数包括： 频率和描述波形形状的参数。3. 根据权利要求1所述的神经刺激器，其特征在于，所述包络调制控制部能够将重构 后的包络波形作为调制信号完成对所述输出脉冲的波形的包络调制。4. 根据权利要求1所述的神经刺激器，其特征在于，所述包络调制控制部输出的模拟 控制量为数/模转换输出，控制一次脉冲输出幅度。5. 根据权利要求4所述的神经刺激器，其特征在于，所述输出的模拟控制量，作为所述 脉冲输出装置的恒压/恒流脉冲输出电路的输入量，所述脉冲输出装置输出该模拟控制量 控制输出的特定幅度的脉冲电刺激信号。6. 根据权利要求1所述的神经刺激器，其特征在于，所述输出脉冲的频率为2-250HZ。7. 根据权利要求1所述的神经刺激器，其特征在于，所述包络波形的频率不超过当前 设定输出脉冲的频率。8. 根据权利要求1所述的神经刺激器，其特征在于，所述包络波形的频率为1-lOHz。9. 根据权利要求1所述的神经刺激器，其特征在于，所述调制控制部使用非方波包络 调制时，设定包络频率为:零，波形参数为續、4、4、4，包络对应周期为，:， 包络调制脉冲控制部通过插值重构函数：完成对输出包络的重构；包络/⑴具有If⑷的特征。10. 根据权利要求1所述的神经刺激器，其特征在于，所述调制控制部使用方波包络调 制时，设定方波包络输出刺激时间为ta，关闭刺激时间为tb，方波包络周期为ta+tb，在一 个包络调制周期内，若此时脉冲输出时间t〈ta，则打开输出脉冲；若ta〈t〈tb，则关闭输出 脉冲。
【专利摘要】本发明公开了一种具有调制模式的植入式神经电刺激系统，其包括：波形发生器，刺激电极，用于程控波形发生器的体外程控仪，属于植入式医疗仪器技术领域。波形发生器包含的控制模块可以对输出的2-250Hz恒压/恒流电脉冲刺激进行包络调制。调制包络波形特征通过体外程控仪设定，通常包络频率为1-10Hz。包络波形形状可任意设定，控制模块通过重构函数的方法在控制模块中完成包络波形的拟合重构。本发明的植入式电脉冲刺激系统通过引入包络调制，为神经系统疾病患者提供新的治疗方法。
【IPC分类】A61N1/378, A61N1/372
【公开号】CN105288849
【申请号】CN201510724499
【发明人】冯源, 马伯志, 郝红伟, 李路明, 陈浩
【申请人】北京品驰医疗设备有限公司, 清华大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月2日