本發明屬于大腦神經調控，尤其涉及一種治療缺血性腦卒中的一體式經顱直流電刺激系統。

背景技術：

1、缺血性腦卒中是全球范圍內導致死亡和致殘的主要原因之一。現有治療策略包括藥物溶栓和機械取栓，但這些方法存在治療時間窗口短、適用人群有限等局限，特別是對于延遲入院或合并復雜基礎疾病的患者。因此，開發新型、非侵入性治療方法，以延長治療窗口并提升預后，成為當今醫學研究的重要方向。

2、側支循環則是缺血條件下向受損腦組織提供替代血流的重要途徑。通過增強側支動脈帶來的血流可以減緩腦組織的損傷進程，并為進一步的血管再通治療提供時間緩沖。

3、現有技術中，通過物理刺激達到擴張腦血管，進而治療缺血性腦卒中的治療方法主要為翼腭神經節刺激。目前，翼腭神經節刺激已在臨床前和初步臨床試驗中展現出一定的效果。翼腭神經節是副交感神經的節后神經元，其發出的節后纖維可分布到淚腺、鼻腔、口腔的腺體以及軟腦膜動脈上。在缺血性腦卒中發生后，通過翼腭神經節刺激可以達到擴張軟腦膜動脈的作用，從而緩解缺血情況。

4、目前，翼腭神經節刺激治療需要在局部麻醉下，利用注射器通過口腔上壁在翼腭窩植入一個長23mm、直徑2mm的神經刺激器電極。電極每天刺激翼腭神經節4小時，連續刺激5天。該療法需要局部麻醉手術植入，操作復雜且患者耐受性差。此外，翼腭神經節中的副交感節后神經元發出的節后纖維分布到淚腺、鼻腔、口腔的腺體以及軟腦膜動脈上，翼腭神經節刺激無腦血管靶向性，會影響多個腺體的功能。翼腭神經節發出的副交感節后纖維會分布到整個大腦前循環動脈，無法聚焦缺血動脈，可能會影響大腦血流的重新排布。

5、因此，需要一種更為安全及高效的方法去實現軟腦膜動脈擴張。

技術實現思路

1、為解決上述問題，本發明的目的是提供一種治療缺血性腦卒中的一體式經顱直流電刺激系統，采用高精度經顱直流電刺激技術，無需麻醉或手術操作，通過頭皮表面即可實現對軟腦膜動脈的靶向刺激；其次，結合功能性近紅外光譜技術，實現了對腦血流變化的實時監測與反饋調節，顯著提高了治療的安全性和有效性。

2、本發明提供的技術方案為：一種治療缺血性腦卒中的一體式經顱直流電刺激系統，包括：血流傳感器模塊、控制模塊、經顱直流電刺激模塊；

3、所述血流傳感器模塊被配置為對腦部血流變化進行實時監測，并將監測結果上傳至所述控制模塊；

4、所述控制模塊分別與所述經顱直流電刺激模塊與所述血流傳感器模塊信號連接，所述控制模塊被配置為根據所述血流傳感器模塊上傳的監測結果對所述經顱直流電刺激模塊下發控制指令，以調節所述經顱直流電刺激模塊輸出的直流電刺激參數，所述直流電刺激參數包括電流強度和持續時間；

5、所述經顱直流電刺激模塊被配置為受控于所述控制模塊生成非侵入性的經顱直流電刺激腦表面特定區域的神經，以促進軟腦膜動脈的擴張，進而增強側支循環的逆向血流供應。

6、優選的，還包括可調定位模塊，所述可調定位模塊包括頭部固定帶、可變滑軌、可變滑塊，所述頭部固定帶被配置為固定在患者額頭經耳上至后腦的環形區域，對整個裝置起到支撐作用；所述可變滑軌通過滑軌固定軸固定在所述頭部固定帶上，所述滑軌固定軸在頭部兩側與所述頭部固定帶轉動連接，所述可變滑軌以所述滑軌固定軸為軸心沿頭皮做前后轉動；所述可變滑塊被配置為與所述可變滑軌滑動連接，所述經顱直流電刺激模塊及所述血流傳感器模塊被配置在所述可變滑塊上，通過高度調節螺絲調節所述可變滑塊貼緊頭皮的高度，通過阻尼調節螺絲調節所述可變滑塊在所述可變滑軌上的移動阻尼以及完成固定。

7、優選的，所述可變滑塊通過所述可變滑軌在頭皮表面定位至目標位置以刺激腦膜表面的交感神經、副交感神經、感覺神經和血管平滑肌，從而增強側支循環對缺血區的逆向血流供應，緩解缺血癥狀，減少腦梗死，提高血管內治療的效果。

8、優選的，所述血流傳感器模塊采用功能性近紅外光譜技術對腦部血流變化進行監測，通過監測腦組織中的血紅蛋白濃度變化來評估大腦的血液動力學狀態，所述血流傳感器模塊中的血流監測單元包括若干組相對應設置的光源和探測器，光源和探測器排列布置光源向腦部射入近紅外光穿透顱骨后在大腦組織中散射反射，由于氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白在該波段具有不同的光吸收特性，對不同區域的光吸收特征進行采樣并測量光吸收差異，從而估算出腦部區域的氧合狀態和血流變化。

9、優選的，所述控制模塊與所述血流傳感器模塊信號連接，在實施治療前，血流傳感器模塊向控制模塊提供腦血流基線數據以輔助控制模塊確定初始的經顱直流電的參數，在實施治療時，血流傳感器模塊實時向控制模塊反饋腦血流變化，所述控制模塊根據腦血流變化調整經顱直流電的參數。

10、優選的，所述控制模塊基于血流傳感器模塊反饋的腦血流變化動態調整直流電刺激參數：若在當前直流電刺激參數腦血流未顯著升高時，按預設梯度提高刺激強度、頻率、占空比和刺激時長，刺激電流范圍為100-200ma，脈沖頻率范圍為10-20hz，占空比范圍為3.33-10%。

11、優選的，所述經顱直流電刺激模塊包括電源單元、電極單元、驅動單元和安全保護單元；

12、所述電源單元提供穩定的直流供電，確保系統能夠持續輸出所需的電流；

13、所述電極單元包括1個陽極電極和5個陰極電極，所述陽極電極設置在所述電極單元的中間位置，所述陰極電極等距均勻環設于所述陽極電極周向；

14、所述驅動單元與所述控制模塊電連接，所述驅動單元接收所述控制模塊的經顱直流電刺激參數驅動所述電源單元生成相應刺激電流，并通過所述電極單元進行經顱電刺激；其中所述經顱直流電刺激參數包括電流強度、刺激持續時間、刺激脈沖頻率、占空比；

15、所述安全保護單元實時監測電流強度，檢測到異常情況控制所述電源單元停止刺激。

16、優選的，所述安全保護單元通過多重機制確保刺激過程的安全性，其核心設計包括：

17、過流保護：電流檢測模塊實時監測輸出電流，若超出閾值則切斷電路并觸發聲光報警；

18、阻抗監控：檢測電極接觸阻抗，異常時暫停刺激并提示用戶調整電極位置；

19、緊急停止功能：通過物理按鍵或軟件指令快速中斷刺激；

20、隔離電路：防止漏電流對患者或設備造成損害。

21、優選的，所述電極單元中的陽極電極和陰極電極采用導電橡膠制成,表面涂有生物相容性涂層，電極通過鹽水介質與頭皮接觸以將電流定向傳導至目標腦區，陽極用于增強皮層興奮性，陰極則抑制過度活躍的神經元；所述電極單元集成阻抗檢測模塊以實時監測電極-頭皮接觸質量，防止因接觸不良導致刺激失效或局部灼傷。

22、優選的，還包括用戶界面模塊，所述用戶界面模塊與所述控制模塊信號連接，所述用戶界面模塊向所述控制模塊下發刺激參數以及顯示系統工作及治療信息。

23、本發明由于采用以上技術方案，使其與現有技術相比具有以下的優點和積極效果：

24、本發明技術方案提供的經顱直流電刺激系統，通過結合實時血流監測和閉環反饋控制，能夠精準調控經顱直流電刺激參數，從而更有效地促進缺血性腦卒中患者的側支循環建立，改善腦部供血，提高治療效果。此外，該系統還具有操作簡便、安全性高等優點，具有良好的臨床應用前景。