神经丛刺激器的制作方法

本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种神经丛刺激器。

背景技术：

外周神经阻滞是外科手术麻醉、术后镇痛及慢性疼痛的治疗等的关键手段，而成功进行外周神经阻滞需要对神经丛进行准确定位。

目前通过医生的经验等实现的神经丛定位具有不够方便和准确等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型为解决目前对于神经丛的定位不够方便和准确的技术问题，提供了一种神经丛刺激器。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种神经丛刺激器，包括：按键模块，所述按键模块用于接收用户的输出电流指令和输出频率指令；电源模块，所述电源模块提供第一电压和第二电压；电压转换模块，所述电压转换模块与所述电源模块相连，所述电压转换模块用于对所述第一电压进行转换以输出第三电压；中央控制模块，所述中央控制模块分别与所述按键模块、所述电源模块和所述电压转换模块相连，所述电源模块通过所述第二电压为所述中央控制模块供电，所述中央控制模块用于对所述电压转换模块进行控制，并根据所述按键模块接收的所述输出电流指令和所述输出频率指令生成控制信号；电流控制模块，所述电流控制模块分别与所述电源模块、所述电压转换模块和所述中央控制模块相连，所述电流控制模块基于所述电源模块提供的第二电压、所述电压转换模块输出的第三电压，根据所述控制信号生成刺激脉冲电流；刺激脉冲输出端，所述刺激脉冲输出端与所述电流控制模块相连，所述刺激脉冲输出端用于输出所述刺激脉冲电流。

所述的神经丛刺激器还包括：显示模块，所述显示模块与所述中央控制模块相连，所述显示模块用于显示所述输出电流指令中的设置电流、所述输出频率指令中的设置脉宽或设置频率、实际电流和实测内阻。

所述刺激脉冲输出端通过导线连接到探测电极和刺激针，以向探测部位输出所述刺激脉冲电流。

所述刺激脉冲输出端包括两个输出端子。

所述按键模块包括电流挡位切换按键、电流增加按键、电流减小按键、频率切换按键、频率增加按键和频率减小按键。

所述电流挡位切换按键切换所述设置电流的步进值，三个设置电流的步进值分别通过对应的指示灯进行指示，所述频率切换按键切换所述设置频率的步进值，两个设置频率的步进值分别通过对应的指示灯进行指示。

所述按键模块还包括开关按键和复位按键，所述开关按键用于接收用户的开机或关机指令，所述复位按键用于接收用户的整机状态复位指令。

所述电源模块包括输出电压为所述第一电压的锂电池和将所述第一电压转换为所述第二电压的稳压电路。

所述第一电压为3.7V，所述第二电压为3.3V，所述第三电压为36V或者 54V。

所述显示模块包括第一数码显示屏和第二数码显示屏，所述第一数码显示屏用于显示所述设置电流和所述实际电流，所述第二数码显示屏用于显示所述设置脉宽和所述实测内阻。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过按键模块接收用户的输出电流指令和输出频率指令，并通过中央控制模块对电压转换模块进行控制，并根据按键模块接收的输出电流指令和输出频率指令生成控制信号，通过电流控制模块基于电源模块提供的第二电压、电压转换模块输出的第三电压，根据控制信号生成刺激脉冲电流，以及通过刺激脉冲输出端输出该刺激脉冲电流，由此，能够方便准确地对神经丛进行定位，为外科手术麻醉及术后镇痛等提供有效保障。

附图说明

图1为本实用新型实施例的神经丛刺激器的方框示意图；

图2为本实用新型一个实施例的神经丛刺激器的方框示意图；

图3为本实用新型一个实施例的神经丛刺激器的交互面板结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例的中央控制模块中的芯片管脚图；

图5为本实用新型一个实施例的ISP程序下载接口的结构示意图；

图6为本实用新型一个实施例的存储器件的结构示意图；

图7为本实用新型一个实施例的电源模块的结构示意图；

图8为本实用新型一个实施例的电压转换模块的结构示意图；

图9为本实用新型一个实施例的电流控制模块的部分结构示意图；

图10为本实用新型一个实施例的电流控制模块的另一部分结构示意图；

图11为本实用新型一个实施例的显示模块中一组数码管电路的结构示意图；

图12为本实用新型一个实施例的显示模块中另一组数码管电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的神经丛刺激器包括按键模块10、电源模块20、电压转换模块30、中央控制模块40、电流控制模块50和刺激脉冲输出端60。

其中，按键模块10用于接收用户的输出电流指令和输出频率指令；电源模块20提供第一电压和第二电压；电压转换模块30与电源模块20相连，电压转换模块30用于对第一电压进行转换以输出第三电压；中央控制模块40 分别与按键模块10、电源模块20和电压转换模块30相连，电源模块20通过第二电压为中央控制模块40供电，中央控制模块40用于对电压转换模块30 进行控制，并根据按键模块10接收的输出电流指令和输出频率指令生成控制信号；电流控制模块50分别与所述电源模块20、所述电压转换模块30和所述中央控制模块40相连，电流控制模块50基于电源模块20提供的第二电压、电压转换模块30输出的第三电压，根据所述控制信号生成刺激脉冲电流；刺激脉冲输出端60与电流控制模块50相连，刺激脉冲输出端60用于输出刺激脉冲电流。

进一步地，如图2所示，神经丛刺激器还包括显示模块70，显示模块70 与中央控制模块40相连，显示模块70用于显示输出电流指令中的设置电流、输出频率指令中的设置脉宽或设置频率、实际电流和实测内阻，即实际测得的神经阻抗。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，按键模块10包括电流挡位切换按键11、电流增加按键12、电流减小按键13、频率切换按键14、频率增加按键15和频率减小按键16。其中，电流挡位切换按键11切换设置电流的步进值，频率切换按键14切换设置频率的步进值。具体地，本实用新型设置三个设置电流的步进值0.01mA、0.1mA、1mA以及三个设置频率的步进值 1Hz、2Hz、50Hz。当切换至对应的步进值时，触发电流增加或减小按键、频率增加或减小按键时，设置电流、设置频率的值可以以相应的步进值增加或减小。如图3所示，神经丛刺激器上还设置有电流、频率步进值指示灯，上述的三个设置电流的步进值、三个设置频率的步进值可分别通过对应的指示灯进行指示。举例而言，当通过触发电流挡位切换按键11将设置电流的步进值切换至0.1mA时，对应的0.1mA步进值指示灯亮，此时触发电流增加按键12一次，则设置电流增加0.1mA，触发电流减小按键13一次，则设置电流减小0.1mA。

在本实用新型的一个实施例中，按键模块10还可包括开关按键和复位按键，开关按键可接收用户的开机或关机指令，从而用以控制神经丛刺激器的开机或关机，复位按键可接收用户的整机状态复位指令，从而用以控制神经丛刺激器的整机状态复位。

在本实用新型的一个实施例中，电源模块20包括输出电压为第一电压的锂电池和将第一电压转换为第二电压的稳压电路。在本实用新型的一个具体实施例中，第一电压为3.7V，第二电压为3.3V，第三电压为36V或54V。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，显示模块70包括第一数码显示屏71和第二数码显示屏72，第一数码显示屏71用于显示设置电流和实际电流，第二数码显示屏72用于显示设置脉宽和实测内阻。

此外，如图3所示，神经丛刺激器上还设置有探测指示灯，可用以指示探测电极或刺激针是否接触到探测部位。在本实用新型的一个实施例中，还可通过发声元件进行探测指示。

在本实用新型的一个实施例中，刺激脉冲输出端60可通过导线连接到探测电极和刺激针，以向探测部位输出刺激脉冲电流。具体地，刺激脉冲输出端60可包括两个输出端子，导线的一端与探测电极和刺激针通过接插头相连，并作为神经丛刺激器的附件与神经丛刺激器分体设置。在实际使用时，导线另一端的连接端子与神经丛刺激器的输出端子相连，探测电极或刺激针置于探测部位。在本实用新型的一个具体实施例中，神经丛刺激器的输出端子可为香蕉插座，导线另一端的连接端子可为香蕉插头。

其中，探测电极可用于体外模式，进行体表神经定位。体外模式下的刺激电压不超过60V，刺激电流可设置范围为0～24mA，设置电流的步进值为 0.1mA，误差为±5％。刺激针可用于体内模式，进行体内神经定位。体内模式下的刺激电压不超过35V，刺激电流可设置范围为0～5mA，设置电流的步进值为0.01mA，误差为±5％。上述两种模式下的刺激脉冲宽度均在 0.1ms～1.0ms，步进值0.1ms，误差+1％；刺激脉冲频率均在1Hz、2Hz、50Hz (50Hz为疼痛科专用频率)三挡，误差±5％。

在本实用新型的一个实施例中，中央控制模块40可包括STM32系列单片机，具体型号可为STM32F103X，其管脚如图4所示。STM32F103X可连接有图5所示的ISP程序下载接口，ISP程序下载接口包括USB接口、USB 转串口芯片CH340及其辅助电路，该辅助电路主要包括三极管Q1和Q3，Q3 的集电极通过电阻连接到STM32F103X的BOOT0管脚。STM32F103X可连接有图6所示的存储芯片24C16，用以存储神经丛刺激器的工作参数等信息。

如图7所示，电源模块20还包括锂电池充电电路，其主要包括XC4054 充电芯片，电源模块20的稳压电路主要包括MIC5219稳压芯片，其可将3.7V 的锂电池电压转换为3.3V电压。

如图8所示，电压转换模块30可包括DCDC芯片MAX1771及其辅助电路，该辅助电路主要包括N型MOS管，电压转换模块30可将3.7V的锂电池电压升压至36V。

电流控制模块50可包括如图9所示的直流控制芯片AD5420TSSOP，直流控制芯片AD5420TSSOP可基于电源模块20提供的第二电压，即3.3V电压、电压转换模块30输出的第三电压，即36V电压生成大小为0～24mA的直流电流。

如图10所示，电流控制模块50还可包括模拟开关MAX14757，其可基于电源模块20提供的第二电压，即3.3V电压、电压转换模块30输出的第三电压，即36V电压，在中央控制模块40输出的控制信号的控制下，将直流电流转换为脉冲电流，并通过XOUT1管脚接至探测电极和刺激针，XOUT2管脚可接至夹子。

如图11和图12所示，显示模块70可包括两组数码管电路，每组数码管电路主要包括缓存器74HC595和数码管。

需要说明的是，图4至图12中相同的端子标号表示连接关系，例如图8 中MAX1771的SHDN管脚可连接到图4中STM32F103X的PA11管脚，在此不一一详述。

在本实用新型的一个实施例中，在导线另一端的香蕉插头插入香蕉插座后，可先进行连接状态的检测，具体地，可调节电流挡位切换按键11、电流增加按键12、电流减小按键13设置任意输出电流值，将连接线的两端轻触以使其短路，如果此时探测指示灯亮，则表示连接线正常，如未出现探测指示灯亮则该连接线不可使用，应进行检查或重新连接后再进行测试。

在连接好连接线与探测电极和刺激针后，触发开机键，开机后神经丛刺激器进行自检。自检完成后，两个数码显示屏显示刺激电流大小和脉冲频率或脉冲宽度，此时若探测电极或刺激针接触到探测部位，则神经丛刺激器的发声元件可发出有节奏的“嘀、嘀”声响，表示设备工作状态正常。

当使用探测电极进行体表定位时，可将探测电极插入连接线一端的接插头，参数设定为刺激脉冲频率2Hz、刺激电流20mA、刺激脉冲宽度0.3ms。用连接线一端的夹子夹住探测电极，把探测电极贴在需定位的目标神经同侧肢体50厘米以内的地方，并避开反射区和手术区。按键调节刺激电流的大小。数码显示屏显示实际输出刺激电流大小并听到有节奏的脉冲“嘀、嘀”声音时，表示已经进入可操作状态，可将患者拟探测神经部位涂上超声耦合剂以减小皮肤阻抗，并沿相应的体表部位滑移探测电极，当寻找到目标神经并可观察到相应的肌肉抽颤，此时可在体表做记号定位穿刺点。

在体表探测到相应的神经位置后，做好记号，并对病人皮肤部位进行消毒处理。当一次性使用神经丛刺激针与神经丛刺激器相连后，机器自动切换为体内模式，并在屏幕上显示。体内模式下调整参数时，一般建议设定刺激脉冲频率2Hz、刺激电流1.0mA、刺激脉冲宽度0.1ms。使用刺激针做穿刺时，按键调节刺激电流的大小，当屏幕显示预设电流大小并听到有节奏的脉冲“嘀、嘀”声音时表示已进入刺激针的可操作状态，此时在做好记号的穿刺点缓慢进针，并观察目标神经引起的肌肉抽额，设置减少刺激电流，当刺激电流在 0.3mA～0.5mA时肌肉仍保持抽颤，而小于0.3mA时肌肉停止抽颤，此时的进针位置最为精确和理想。可注射麻醉药。刺激针在穿刺点进针时，脉冲“嘀、嘀”声会变得相对大一些，以提示使用者正在实际工作状态。

在本实用新型的一个具体实施例中，参数设置过程可包括：

a)按开关按键，设备启动；

b)按频率切换键，可以在三个频率挡位1Hz、2Hz、50Hz之间进行设置，选择输出刺激脉冲频率；

c)频率切换键可以设置刺激脉冲脉宽，设置范围0.1ms～1.0ms，步进值为 0.1ms；

d)当显示有刺激电流脉冲时，通过电流增加减小按键可设置输出电流；

e)开机时，显示设置输出电流为0mA；

f)当显示为电流范围时，可以在0～5.0毫安(体内模式)与0～25毫安 (体外模式)之间进行选择；

g)当显示为持续时间时，通过频率增加减小按键手动选择刺激脉冲宽度，可设置范围为0.1ms～1.0ms，步进值为0.1ms；

h)当显示为持续时间时，通过频率增加减小按键手动选择刺激脉冲频率，可设置为1Hz、2Hz；

i)当显示为线路自检状态为正常时，可使用本设备；

j)设备电量剩余10％及5％时各提示一次，电量剩余3％时自动关机，当电量过低电流步进值指示灯会有闪烁现象；

k)设备侧面有复位孔，短按可恢复初始设置。

综上所述，根据本实用新型的神经丛刺激器，通过按键模块接收用户的输出电流指令和输出频率指令，并通过中央控制模块对电压转换模块进行控制，并根据按键模块接收的输出电流指令和输出频率指令生成控制信号，通过电流控制模块基于电源模块提供的第二电压、电压转换模块输出的第三电压，根据控制信号生成刺激脉冲电流，以及通过刺激脉冲输出端输出该刺激脉冲电流，由此，能够方便准确地对神经丛进行定位，为外科手术麻醉及术后镇痛等提供有效保障。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。