自我獎賞刺激系統的制作方法
【專利摘要】一種自我獎賞刺激系統，包括多巴胺檢測模塊、處理模塊及刺激模塊；所述多巴胺檢測模塊用于實時測量患者中樞神經系統的多巴胺水平參數；所述處理模塊與所述多巴胺檢測模塊通信連接，用于實時接收并分析處理所述多巴胺水平參數；所述刺激模塊與所述處理模塊通信連接，當所述多巴胺水平參數達到預設的閾值時，所述處理模塊判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制所述刺激模塊施加刺激信號對患者中樞神經系統進行刺激治療。上述自我獎賞刺激系統針對抑郁癥患者和藥物成癮患者的中樞神經系統的多巴胺水平異常，通過對患者中樞神經系統進行刺激性治療，有效緩解抑郁癥和藥物成癮癥狀，并與傳統技術相比，采用上述自我獎賞刺激系統治療的副作用較小。
【專利說明】自我獎賞刺激系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療儀器領域，特別是涉及一種自我獎賞刺激系統。
【背景技術】
[0002]目前全球約有6億人正在被包括癲癇、帕金森癥、精神分裂癥、抑郁癥、老年癡呆癥、腦中風、藥物成癮等在內的眾多中樞神經系統和精神疾病所困擾。并且隨著經濟、社會等多因素的影響，這些疾病，尤其是抑郁癥患者的數量有逐年增加的趨勢，對社會和經濟的發展造成了巨大的障礙。抑郁癥患者往往會有自殺傾向，藥物成癮不僅影響到患者的身體健康和家庭的安定，此外，藥物成癮不僅影響到患者的身體健康和家庭的安定，還會引發許多社會問題。
[0003]對于抑郁癥，傳統的治療方法是藥物治療和心理治療。然而傳統的治療方法均存在一定的局限性。藥物治療可能會引起抑郁癥患者的認知損傷，具有較大的副作用。而傳統的藥物成癮治療方法主要采取強制性的戒除的方法。藥物成癮患者由于快感無法獲取，因此很容易引起成癮發作，同樣具有較大的副作用。
【發明內容】
[0004]基于此，針對傳統的抑郁癥及藥物成癮治療方法上的缺陷，有必要提供一種治療副作用較小的自我獎賞刺激系統。
[0005]一種自我獎賞刺激系統,包括:
[0006]多巴胺檢測模塊，用于實時測量患者中樞神經系統的多巴胺水平參數；
[0007]處理模塊，與所述多巴胺檢測模塊通信連接，用于實時接收并分析處理所述多巴胺水平參數 '及
[0008]刺激模塊，與所述處理模塊通信連接，當所述多巴胺水平參數達到預設的閾值時，所述處理模塊判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制所述刺激模塊施加刺激信號對患者中樞神經系統進行刺激治療。
[0009]在其中一個實施例中，還包括控制報警模塊，所述控制報警模塊與所述處理模塊通信連接，當所述多巴胺水平參數低于預設的閾值時，所述處理模塊判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制所述控制報警模塊發出警報。
[0010]在其中一個實施例中，所述控制報警模塊包括無線收發單元及無線終端單元，所述無線收發單元與所述無線終端單元通信連接，當所述多巴胺水平參數低于預設的閾值時，所述處理模塊判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制所述無線收發單元發出控制信號，所述無線終端單元接收所述控制信號并發出警報信息。
[0011]在其中一個實施例中，所述無線終端單元還用于通過所述無線收發單元向所述處理模塊發出指令，所述處理模塊接收所述指令并控制所述刺激模塊施加刺激信號。
[0012]在其中一個實施例中，所述警報信息為患者中樞神經系統的多巴胺水平參數及地理位置坐標。[0013]在其中一個實施例中，所述多巴胺檢測模塊具體用于實時測量患者中樞神經系統中的腹側被蓋區的多巴胺水平參數，所述刺激模塊用于刺激患者中樞神經系統中的腹側被
蓋區O
[0014]在其中一個實施例中，所述刺激模塊包括植入于患者中樞神經系統中的腹側被蓋區的光纖及植入在患者頭部的微型激光器，所述處理模塊控制所述微型激光器發射光信號，所述光信號通過所述光纖傳導至患者中樞神經系統中的腹側被蓋區，以對患者中樞神經系統中的腹側被蓋區進行功能性光刺激。
[0015]在其中一個實施例中，所述刺激模塊包括植入于患者中樞神經系統中的腹側被蓋區的電極，所述處理模塊控制所述電極發射電信號，以對患者中樞神經系統中的腹側被蓋區進行功能性電刺激。
[0016]在其中一個實施例中，還包括電源模塊，所述電源模塊用于對所述多巴胺檢測模塊、所述處理模塊及所述刺激模塊進行供電。
[0017]在其中一個實施例中，還包括存儲模塊，所述存儲模塊與所述處理模塊通信連接，用于實時存儲患者中樞神經系統的 多巴胺水平參數。
[0018]上述自我獎賞刺激系統，針對抑郁癥患者和藥物成癮患者的中樞神經系統，尤其是腹側被蓋區的多巴胺水平異常，通過刺激模塊對患者中樞神經系統進行刺激性治療，使其多巴胺水平恢復正常，有效緩解抑郁癥和藥物成癮癥狀，并與傳統的治療方法相比，采用上述自我獎賞刺激系統治療的副作用較小。
[0019]此外，上述自我獎賞刺激系統具有用于實時測量患者中樞神經系統的多巴胺水平參數的多巴胺檢測模塊及用于自動化控制的處理模塊，當患者中樞神經系統的多巴胺水平參數異常時，處理模塊能夠直接通過刺激模塊對患者進行及時有效的刺激治療。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明較佳實施例中的自我獎賞刺激系統的模塊圖。
【具體實施方式】
[0021]為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施方式。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發明的公開內容理解的更加透徹全面。
[0022]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
[0023]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0024]請參閱圖1，本發明較佳實施例中的自我獎賞刺激系統100，包括多巴胺檢測模塊110、處理模塊120、刺激模塊130、控制報警模塊140、存儲模塊150及電源模塊160。
[0025]多巴胺檢測模塊110用于實時測量患者中樞神經系統的多巴胺水平參數。對于抑郁癥患者而言，其顯著特征是中樞神經系統的多巴胺水平較低。而對于藥物成癮患者由于在使用成癮藥物時，其中樞神經系統的腹側被蓋區的多巴胺水平顯著升高而獲得快感和興奮，而在未使用成癮藥物時，由于快感的缺失產生成癮癥狀。因此，抑郁癥患者和藥物成癮患者的共同特點是中樞神經系統，尤其是腹側被蓋區的多巴胺水平異常。通過多巴胺檢測模塊110來實時測量患者中樞神經系統的多巴胺水平參數，可以準確地分析出患者的當前狀態。
[0026]在本實施例中，多巴胺檢測模塊110具體用于實時測量患者中樞神經系統中的腹側被蓋區的多巴胺水平參數。
[0027]處理模塊120具體可為中央處理器。處理模塊120與多巴胺檢測模塊110通信連接，用于實時接收并分析處理多巴胺水平參數。處理模塊120通過對多巴胺檢測模塊110測量所得的多巴胺水平參數進行分析處理，判斷患者是否處于異常狀態。具體的，可以預設定一個閾值，當多巴胺水平參數低于預設的閾值時，處理模塊120判定患者抑郁癥或藥物成癮發作。
[0028]人們可以預先測定一定樣本量的患者在抑郁癥或藥物成癮發作時的重力參數變化，由此設定一個較為準確的閾值。
[0029]刺激模塊130與處理模塊120通信連接，當多巴胺水平參數低于預設的閾值時，處理模塊120判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制刺激模塊130施加刺激信號對患者進行刺激治療。
[0030]在本實施例中，刺激模塊130具體用于刺激患者中樞神經系統中的腹側被蓋區。刺激模塊130對腹側被蓋區進行刺激治療治療，以緩解抑郁癥或藥物成癮發作的癥狀。
[0031]具體的，刺激模塊130可以通過功能性光刺激及功能性電刺激來對患者進行刺激治療。刺激模塊130包括光纖(圖未示)及微型激光器(圖未示)，光纖植入于患者中樞神經系統中的腹側被蓋區，微型激光器植入在患者頭部，光纖與微型激光器相連接。
[0032]工作時，處理模塊120控制微型激光器發射光信號，光信號通過光纖傳導至患者中樞神經系統中的腹側被蓋區，以對患者中樞神經系統中的腹側被蓋區進行功能性光刺激。
[0033]在本實施方式中，采用功能性光刺激前，需要采用基因技術將興奮性的光感蛋白轉入到神經系統中多巴胺能神經元中進行表達，使其在細胞膜上形成特殊的離子通道。這些離子通道在不同波長的光照刺激下會分別對陽離子或者陰離子的通過產生選擇性，從而造成細胞膜兩邊的膜電位發生變化，達到對細胞選擇性地興奮或者抑制的目的。其中，興奮型通道蛋白基因為Channelrhodopsin-2 (ChR2),抑制型通道蛋白基因為Helorhodopsin(NpHR)0具體在本實施例中，光敏蛋白的功能為興奮型。
[0034]微型激光器發射的具有特定波長和頻率的光信號，并通過光纖導入至具有光敏感基因的多巴胺能神經元。特定波長和頻率的激光能夠激活多巴胺能神經元上的離子通道，通過細胞膜兩邊的膜電位的變化達到對細胞選擇性地興奮的目的。
[0035]需要指出的是，刺激模塊130還可包括電極(圖未示)。電極植入于患者中樞神經系統中的腹側被蓋區。[0036]工作時，處理模塊120控制電極發射電信號，以對患者中樞神經系統中的腹側被蓋區進行功能性電刺激，以顯著增強多巴胺能神經元的活動，促進多巴胺濃度升高，從而緩解抑郁癥和藥物成癮發作的癥狀。
[0037]控制報警模塊140與處理模塊120通信連接，當多巴胺水平參數低于預設的閾值時，處理模塊120判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制控制報警模塊140發出警報。具體的，警報信息為患者中樞神經系統的多巴胺水平參數及地理位置坐標，控制報警模塊140可將上述警報信息發送至患者監護人和醫生處，以方便患者監護人和醫生及時對患者進行治療。
[0038]控制報警模塊140可包括無線收發單元(圖未示)及無線終端單元(圖未示)。無線收發單元與無線終端單元通信連接。當多巴胺水平參數低于預設的閾值時，處理模塊120判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制無線收發單元發出控制信號，無線終端單元接收控制信號并發出警報信息。
[0039]無線終端單元可為筆記本電腦、手機或PDA等裝置，患者監護人和醫生可以對其進行隨身攜帶，以隨時監控患者的狀態。并且，無線終端單元還用于通過無線收發單元向處理模塊120發出指令，處 理模塊120接收指令并控制刺激模塊130施加刺激信號。患者監護人或醫生通過無線終端單元對患者進行遠程的主動治療，更進一步提高了治療的及時性。
[0040]電源模塊160用于對多巴胺檢測模塊110、處理模塊120、刺激模塊130、控制報警模塊140等進行供電。
[0041]具體在本實施例中，電源模塊160采用射頻供電的方式對上述模塊進行供電。可以理解，在其它實施例中，電源模塊160還可為電池，與其它模塊集成在一起并安設于患者體內或由患者隨身攜帶。
[0042]存儲模塊150與所述處理模塊120通信連接，用于實時存儲患者中樞神經系統的多巴胺水平參數。存儲模塊150對中樞神經系統的多巴胺水平參數進行實時存儲，以對抑郁癥等疾病的發生機理和治療機制的研究提供實時準確的數據。
[0043]具體在本實施例中，存儲模塊150可為存儲芯片，并與其它模塊集成在一起，安設于患者體內或由患者隨身攜帶。可以理解，存儲模塊150還可為遠程計算機，處理模塊120與遠程計算機無線通訊連接，以實時向遠程計算機上傳輸數據。
[0044]上述自我獎賞刺激系統100，針對抑郁癥患者和藥物成癮患者的中樞神經系統，尤其是腹側被蓋區的多巴胺水平異常，通過刺激模塊130對患者中樞神經系統進行刺激性治療，使其多巴胺水平恢復正常，有效緩解抑郁癥和藥物成癮癥狀，并與傳統的治療方法相t匕，采用上述自我獎賞刺激系統100治療的副作用較小。
[0045]此外，上述自我獎賞刺激系統100具有用于實時測量患者中樞神經系統的多巴胺水平參數的多巴胺檢測模塊Iio及用于自動化控制的處理模塊120，當患者中樞神經系統的多巴胺水平參數異常時，處理模塊120能夠直接通過刺激模塊130對患者進行及時有效的刺激治療。
[0046]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種自我獎賞刺激系統，其特征在于，包括: 多巴胺檢測模塊，用于實時測量患者中樞神經系統的多巴胺水平參數； 處理模塊，與所述多巴胺檢測模塊通信連接，用于實時接收并分析處理所述多巴胺水平參數；及 刺激模塊，與所述處理模塊通信連接，當所述多巴胺水平參數達到預設的閾值時，所述處理模塊判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制所述刺激模塊施加刺激信號對患者中樞神經系統進行刺激治療。
2.根據權利要求1所述的自我獎賞刺激系統，其特征在于，還包括控制報警模塊，所述控制報警模塊與所述處理模塊通信連接，當所述多巴胺水平參數低于預設的閾值時，所述處理模塊判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制所述控制報警模塊發出警報。
3.根據權利要求2所述的自我獎賞刺激系統，其特征在于，所述控制報警模塊包括無線收發單元及無線終端單元，所述無線收發單元與所述無線終端單元通信連接，當所述多巴胺水平參數低于預設的閾值時，所述處理模塊判定患者抑郁癥或藥物成癮發作，并控制所述無線收發單元發出控制信號，所述無線終端單元接收所述控制信號并發出警報信息。
4.根據權利要求3所述的自我獎賞刺激系統，其特征在于，所述無線終端單元還用于通過所述無線收發單元向所述處理模塊發出指令，所述處理模塊接收所述指令并控制所述刺激模塊施加刺激信號。
5.根據權利要求2所述的自我獎賞刺激系統，其特征在于，所述警報信息為患者中樞神經系統的多巴胺水平參數及地理位置坐標。
6.根據權利要求1所述的自我獎賞刺激系統，其特征在于，所述多巴胺檢測模塊具體用于實時測量患者中樞神經系統中的腹側被蓋區的多巴胺水平參數，所述刺激模塊用于刺激患者中樞神經系統中的腹側被蓋區。
7.根據權利要求6所述的自我獎賞刺激系統，其特征在于，所述刺激模塊包括植入于患者中樞神經系統中的腹側被蓋區的光纖及植入在患者頭部的微型激光器，所述處理模塊控制所述微型激光器發射光信號，所述光信號通過所述光纖傳導至患者中樞神經系統中的腹側被蓋區，以對患者中樞神經系統中的腹側被蓋區進行功能性光刺激。
8.根據權利要求6所述的自我獎賞刺激系統，其特征在于，所述刺激模塊包括植入于患者中樞神經系統中的腹側被蓋區的電極，所述處理模塊控制所述電極發射電信號，以對患者中樞神經系統中的腹側被蓋區進行功能性電刺激。
9.根據權利要求1所述的自我獎賞刺激系統，其特征在于，還包括電源模塊，所述電源模塊用于對所述多巴胺檢測模塊、所述處理模塊及所述刺激模塊進行供電。
10.根據權利要求1所述的自我獎賞刺激系統，其特征在于，還包括存儲模塊，所述存儲模塊與所述處理模塊通信連接，用于實時存儲患者中樞神經系統的多巴胺水平參數。
【文檔編號】A61N1/36GK103446672SQ201310409666
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月9日 優先權日:2013年9月9日
【發明者】王立平, 魯藝, 鐘成 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院