可补偿阻抗值的电刺激方法和非植入式电刺激系统与流程

1.本发明的实施例主要是有关于一电刺激技术。


背景技术：

2.近年来，有数十种治疗性的神经电刺激装置被发展出来，并且每年至少有数万人接受电刺激装置的植入手术。由于精密制造技术的发展，医疗仪器的尺寸已微小化，并可植入人体的内部，例如，植入式电刺激装置。
3.传统上，电刺激装置的阻抗值在出厂前即已测量并写进电刺激装置或外部控制装置的固件里，但在一些情况下(如电刺激装置处于高频的使用环境)，电刺激装置的阻抗值有可能发生变化，使得实际的阻抗值与存在固件里的数值不符，而使产生的电刺激信号的参数控制不准确，甚至会影响疗效。


技术实现要素：

4.有鉴于上述先前技术的问题，本发明的实施例提供了一种可补偿阻抗值的电刺激方法和非植入式电刺激系统。
5.根据本发明的一实施例提供了一种可补偿阻抗值的电刺激方法。可补偿阻抗值的电刺激方法适用于提供高频电刺激的一非植入式电刺激装置。上述非植入式电刺激装置包括一电刺激器及一电极组件，上述电刺激器是可分离式地电性连接上述电极组件。可补偿阻抗值的电刺激方法的步骤包括：提供一高频环境，并根据测量到的上述电极组件的一第一电阻值、一第一电容值和一第一电感值的至少其中之一者来计算上述电极组件的一第一阻抗值；借由上述阻抗补偿装置，提供上述高频环境，并根据测量到的上述电刺激器的一第二电阻值、一第二电容值和一第二电感值的至少其中之一者来计算上述电刺激器的一第二阻抗值；以及存储上述第一阻抗值和上述第二阻抗值，以供后续计算一组织阻抗值的补偿。
6.根据本发明的一实施例提供了一种非植入式电刺激系统。非植入式电刺激系统适用于高频电刺激操作。上述非植入式电刺激系统包括一电极组件、一电刺激器和一阻抗补偿装置。上述电刺激器是可分离式地电性连接上述电极组件。阻抗补偿装置提供一高频环境，并根据测量到的上述电极组件的一第一电阻值、一第一电容值和一第一电感值的至少其中之一者来计算上述电极组件的一第一阻抗值，以及根据测量到的上述电刺激器的一第二电阻值、一第二电容值和一第二电感值的至少其中之一者来计算上述电刺激器的一第二阻抗值。上述第一阻抗值和上述第二阻抗值存储在上述电刺激装置，以供后续计算一组织阻抗值的补偿。
7.于本发明其他附加的特征与优点，此领域的熟习技术人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可根据本案实施方法中所公开的可补偿阻抗值的电刺激方法和电刺激系统，做些许的更动与润饰而得到。
附图说明
8.图1a是本发明的一实施例的非植入式电刺激装置的立体示意图。
9.图1b是图1a所示的非植入式电刺激装置另一角度的立体示意图。
10.图1c是图1a所示的非植入式电刺激装置的分解示意图。
11.图2是显示根据本发明的一实施例所述的一非植入式电刺激装置的方框图。
12.图3是根据本发明的一实施例的非植入式电刺激装置的电刺激信号波形图。
13.图4是根据本发明的一实施例所述的一非植入式电刺激装置的示意图。
14.图5是显示根据本发明的一实施例所述的一阻抗补偿装置的方框图。
15.图6是显示根据本发明的一实施例所述的一阻抗补偿模型的示意图。
16.图7是根据本发明的一实施例所述的可补偿阻抗值的电刺激方法的流程图。
17.其中，附图标记说明如下：
18.100：非植入式电刺激装置
19.110：电刺激器
20.111：壳体
21.111a：上壳体
22.111b：下壳体
23.112：电路板
24.113：第一电性连接件
25.114：第一磁性单元
26.115：电池
27.120：电极组件
28.121：本体
29.122：电极
30.123：第二磁性单元
31.124：第二电性连接件
32.124a：母铆钉
33.124b：公铆钉
34.125：导电凝胶
35.126：破口
36.130：突出构型
37.200：外部控制电路
38.210：电源管理电路
39.220：电刺激信号产生电路
40.221：可变电阻
41.222：波形产生器
42.223：差分放大器
43.224：通道开关电路
44.225：第一电阻
45.226：第二电阻
46.230：测量电路
47.231：电流测量电路
48.232：电压测量电路
49.240：控制单元
50.250：通信电路
51.260：存储装置
52.500：阻抗补偿装置
53.510：测量电路
54.700：流程图
55.s710～s730：步骤
56.f1：表面
57.t
p
：脉冲周期时间
58.td：持续时间
59.ts：电刺激信号周期时间
60.z
load
：组织阻抗值
61.z
total
：总阻抗值
62.z
inner
：电刺激器阻抗值
63.z
electrode
：电极组件阻抗值
具体实施方式
64.本章节所叙述的是实施本发明的方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
65.图1a是本发明的一实施例的非植入式电刺激装置的立体示意图。图1b是图1a所示的非植入式电刺激装置另一角度的立体示意图。图1c是图1a所示的非植入式电刺激装置的分解示意图。请参考第1a、图1b、图1c，非植入式电刺激装置100包括电刺激器110以及电极组件120。在本实施例中，非植入式电刺激装置100例如为一经皮式电刺激装置(transcutaneous electrical nerve stimulation device,tens device)，不须植入于生物体的体内或皮下，而是通过电极组件120直接贴附于生物体的体表或是皮肤，以对一目标区域进行电刺激。在本实施例中，上述生物体例如为使用者或者病患身体。上述目标区域包括生物体的体表或是皮肤，且上述目标区域例如是与体表相距10毫米(mm)以内较浅层的神经，以缓解疼痛或其他疾病的症状。另外，本实施例的非植入式电刺激装置100与一般肌肉电刺激装置主要不同的地方在于，本实施例的非植入式电刺激装置100进行电刺激的目标区域是神经而非肌肉，因此，在非植入式电刺激装置100进行电刺激时，例如于电极组件120所设置的两个电极(可为正负两个电极或是一个工作电极，另一个为参考电极，其中，工作电极发出电剌激信号，参考电极发出直流固定位准的电压信号)距离较近，且上述相邻两个电极的距离例如介于5mm至35mm。
66.在本实施例中，电刺激器110设置于非植入式电刺激装置100的上半部。电刺激器110包括一壳体111、一电路板112、至少两个第一电性连接件113及至少一第一磁性单元114。
67.壳体111包括上壳体111a及下壳体111b。上壳体111a及下壳体111b组合后形成有一容置空间。于容置空间中设置电刺激器110大部分所需的元件，例如电路板112、第一电性连接件113及第一磁性单元114或是其他元件等。
68.另一方面，电极组件120则设置于非植入式电刺激装置100的下半部中与电刺激器110底部的下壳体111b连接之处。电极组件120包括一本体121、两个电极122、至少一第二磁性单元123、至少两个第二电性连接件124及导电凝胶125。电刺激器110能将发出的电刺激信号由电路板112电性传送到其他部件的电极(例如电极122)，从而使非植入式电刺激装置100可针对生物体的目标区域进行电刺激。
69.在本实施例中，电极组件120的本体121具有一定的可挠性而便于贴于生物体的不同部位，且电极组件120的本体121的材质可为橡胶、硅胶或为其他可挠性材质。
70.在本实施例中，电极组件120可为磁吸式电极组件。另外，上述两个电极122可为薄膜式电极，此外，上述电极122是借由导电材料(例如银浆)印刷或喷涂于本体121相对于壳体111的一表面f1(即图1c中所示的本体121的下表面，也同时是于使用时朝向使用者施用部位的一侧)，且上述电极122的厚度可为0.01mm至0.30mm。
71.在一些实施例中，于使用本实施例的非植入式刺激装置100时，电极组件120的导电凝胶125可涂设于本体121的下表面。在一些实施例中，导电凝胶125可以设置于电极122背离本体121的粘贴面上，且一电极122可对应设置一导电凝胶125。导电凝胶125除了具有黏性而可使设置有电极122的电极贴片贴附于生物体的体表或是皮肤之外，还可使电极122由于导电凝胶125的设置而因此与生物体的体表间的接触电阻降低，并可让电极122的电流平均散布于整个所贴附的体表区域，免除生物体的刺痛感，同时增加使用非植入式电刺激装置100的舒适度。也就是说，本实施例的电极组件120并非具有导线(lead)的型式，且电极组件120可以是两薄膜式电极122配合导电凝胶125进行电刺激。
72.另外，电极组件120的第一磁性单元114设置于容置空间中，例如为电路板112与壳体111之间。须说明，本实施例中的第一磁性单元114设置于电路板112下方。
73.在本实施例的非植入式电刺激装置100中，电刺激器110包括至少一第一磁性单元114，电极组件120包括至少一第二磁性单元123，而第一磁性单元114与第二磁性单元123的数量可为相同或不同。本实施例以四个第一磁性单元114对应四个第二磁性单元磁力m2为例进行说明。另外，电极组件120借由至少一第一磁性单元114与至少一第二磁性单元123吸附，而可分离式地定位于电刺激器110的一侧(例如电刺激器110的下壳体111b的一侧)。
74.另外，在本实施例中，电刺激器110的下壳体111b对应于本体121的破口127处，可对应设计成具有突出构型130(如图1b所示)。于电极组件120组装至电刺激器110后，下壳体111b的突出构型130则突出于本体121的破口127。如此一来，可使电极组件120能够更加稳固地设置于电刺激器110上，并协助电极组件120与电刺激器110的对位。
75.当电刺激器110由电路板112发出电刺激信号后，可依序借由第一电性连接件113、第二电性连接件124(公铆钉124b、母铆钉124a)而与电极122电性连接，最后电刺激信号通过与电极122对应设置的导电凝胶125对目标区域进行电刺激。在本实施例中，非植入式电刺激装置100除上述元件以外，电刺激器110于容置空间中，还设置有一电池115或电源模块，且电池115或电源模块可以输出电力至电路板112。
76.图2是显示根据本发明的一实施例所述的一非植入式电刺激装置100的方框图。如
图2所示，非植入式电刺激装置100至少可包括一电源管理电路210、一电刺激信号产生电路220、一测量电路230、一控制单元240、一通信电路250以及一存储装置260。另外，电刺激信号产生电路220、测量电路230、控制单元240、通信电路250以及存储装置可以设置于图1c所示的电刺激器110的电路板112上。请注意，在图2中所示的方框图，仅是为了方便说明本发明的实施例，但本发明并不以图2为限。非植入式电刺激装置100亦可包括其他元件。
77.根据本发明的一实施例，非植入式电刺激装置100可电性耦接至一外部控制装置200。外部控制装置200可具有一操作界面。根据使用者在操作界面的操作，外部控制装置200可产生要传送给非植入式电刺激装置100的指令或信号，并经由一有线通信的方式(例如：一传输线)传送指令或信号给非植入式电刺激装置100。根据本发明的一实施例，外部控制装置200可为智能手机，但本发明不以此为限。
78.此外，根据本发明的另一实施例，外部控制装置200亦可经由一无线通信的方式(例如：蓝牙、wi-fi或nfc，但本发明不以此为限)传送指令或信号给非植入式电刺激装置100。
79.根据本发明的实施例，非植入式电刺激装置100可和外部控制装置200整合成一装置。根据本发明的一实施例，非植入式电刺激装置100可是具有电池115的电刺激装置，或是由外部控制装置200无线传输电力的电刺激装置。
80.根据本发明的实施例，电源管理电路210是用以提供电源给非植入式电刺激装置100中内部的元件和电路。电源管理电路210提供的电源可是来自内建的可充电电池(例如电池115)或是外部控制装置200，但本发明不以此为限。外部控制装置200可借由一无线供电技术将电源提供给电源管理电路210。电源管理电路210可根据外部控制装置200的指令被启动或关闭。根据本发明一实施例，电源管理电路210可包括一开关电路(图未显示)。开关电路可根据外部控制装置200的指令被导通或关闭，以启动或关闭电源管理电路210。
81.根据本发明的实施例，电刺激信号产生电路220是用以产生电刺激信号。电刺激信号产生电路220可将产生的电刺激信号经由第一电性连接件113、第二电性连接件124传送到电极组件120上的电极122，以通过与电极122对应设置的导电凝胶125对生物体(例如人或动物)的一目标区域进行电刺激。上述目标区域例如为正中神经(median nerve)、胫神经(tibial nerve)、迷走神经(vagus nerve)、三叉神经(trigeminal nerve)或其他较浅层的神经，但本发明不以此为限。关于电刺激信号产生电路220的细部构造会以图4来做说明。
82.图3为依据本发明的一实施例的非植入式电刺激装置的电刺激信号波形图。如图3所示，根据本发明一实施例，上述电刺激信号可以是脉冲射频(pulsed radio-frequency,prf)信号(或简称脉冲信号)、连续正弦波、或连续三角波等，但本发明实施例不限于此。另外，当电刺激信号为脉冲交流信号时，一个脉冲周期时间(pulse cycle time)t
p
包括多个脉冲信号以及至少一段休息的时间，而一个脉冲周期时间t
p
为脉冲重复频率(pulse repetition frequency)的倒数。脉冲重复频率范围(也可简称为脉冲频率范围)例如介于0～1khz，优选介于1～100hz，而本实施例的电刺激信号的脉冲重复频率例如为2hz。另外，一个脉冲周期时间中多个脉冲的持续时间(duration time)td例如介于1～250毫秒(ms)，优选介于为10～100ms，而本实施例的持续时间td以25ms为例说明。在本实施例中，电刺激信号的频率为500khz，换言之，电刺激信号周期时间ts为约2微秒(μs)。此外，上述电刺激信号的频率即为图3的每条脉冲交流信号里的脉冲内频率(intra-pulse frequency)。在一些实
施例中，上述电刺激信号的脉冲内频率范围例如为100khz至1000khz的范围。进一步来说，电刺激信号的脉冲内频率范围例如为200khz至800khz的范围。更进一步来说，电刺激信号的脉冲内频率范围例如为480khz至520khz的范围。更进一步来说，电刺激信号的脉冲内频率例如为500khz。上述电刺激信号的电压范围可介于-25v～25v。进一步来说，上述电刺激信号的电压更可介于-20v～20v。上述电刺激信号的电流范围可介于0～60ma。进一步来说，上述电刺激信号的电流范围更可介于0～50ma。
83.根据本发明的一实施例，使用者可在觉得有需要时(比如症状变严重或未缓解)才操作非植入式电刺激装置100进行电刺激。非植入式电刺激装置100对目标区域进行一次电刺激后，非植入式电刺激装置100必须等待一限制时间过后，才能再对目标区域进行下一次电刺激。举例来说，非植入式电刺激装置100进行完一次电刺激后，非植入式电刺激装置100必须等待30分钟(即限制时间)，才能再对目标区域进行下一次电刺激，但本发明不以此为限，限制时间亦可为45分钟、1小时、4小时或24小时内的任意时间间隔。
84.根据本发明的实施例，测量电路230可根据电刺激信号产生电路220所产生的电刺激信号，去测量电刺激信号的电压值和电流值。此外，测量电路230可去测量生物体(例如使用者或者病患身体)的目标区域的组织上的电压值和电流值。根据本发明一实施例，测量电路230可根据控制单元240的指示，调整电刺激信号的电流和电压。关于测量电路230的细部构造底下会以图4来做说明。
85.根据本发明的实施例，控制单元240可是一控制器、一微控制器(microcontroller)或一处理器，但本发明不以此为限。控制单元240可用以控制电刺激信号产生电路220和测量电路230。关于控制单元240的操作底下会以图4来做说明。
86.根据本发明的实施例，通信电路250可用以和外部控制装置200进行通信。通信电路250可将从外部控制装置200接收到的指令或信号传送给控制单元240，以及将非植入式电刺激装置100所测量到的数据传送给外部控制装置200。根据本发明的实施例，通信电路250可是以一无线或一有线的通信方式和外部控制装置200进行通信。
87.根据本发明的一实施例，当在进行电刺激时，非植入式电刺激装置100所有电极都会被激活(activated或enable)。因此，使用者将不需要选择电极组件120上的哪些电极需要被激活，以及不需要选择哪个激活电极是负极性或正极性。
88.相较于传统的电刺激为低频(例如10khz)的脉冲信号时，容易造成使用者的刺痛感或感觉异常(paresthesia)造成使用者不适，在本发明的一实施例，电刺激信号为高频(例如500khz)的脉冲信号，因此不会造成使用者的感觉异常，或仅造成极轻微的感觉异常。
89.根据本发明的实施例，存储装置260可是一易失性存储器(volatile memory)(例如：随机存取存储器(random access memory,ram))，或一非易失性存储器(non-volatile memory)(例如：快闪存储器(flash memory)、只读存储器(read only memory,rom))、一硬盘或上述装置的组合。存储装置260可用以存储要进行电刺激所需的文件和数据。根据本发明一实施例，存储装置260可用以存储外部控制装置200所提供的查找表的相关信息。
90.图4是根据本发明的一实施例所述的一非植入式电刺激装置100的示意图。如图4所示，电刺激信号产生电路220可包括一可变电阻221、一波形产生器222、一差分放大器223、一通道开关电路224、第一电阻225和一第二电阻226。测量电路230可包括一电流测量电路231和一电压测量电路232。请注意，在图4中所示的示意图，仅是为了方便说明本发明
的实施例，但本发明并不以图4为限。非植入式电刺激装置100亦可包括其他元件，或是包括其他等效的电路。
91.如图4所示，根据本发明的实施例，可变电阻221可耦接至控制单元240的一序列周边接口(serial peripheral interface，spi)(图未显示)。控制单元240可经由序列周边接口传送指令给可变电阻221，来调整可变电阻221的电阻值，以调整所要输出的电刺激信号的大小。波形产生器222可耦接至控制单元240的一脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)信号产生器(图未显示)。脉冲宽度调变信号产生器可产生方波信号，并将方波信号传送给波形产生器222。波形产生器222接收到脉冲宽度调变信号产生器所产生的方波信号后，会将方波信号转换为正弦波信号，并将正弦波信号传送给差分放大器223。差分放大器223可将正弦波信号转换为差分信号(即输出的电刺激信号)，并经由第一电阻225和第二电阻226将差分信号传送给通道开关电路224。通道开关电路224可根据控制单元240的指令，依序将差分信号(即输出的电刺激信号)传送给每一通道所对应的电极。
92.如图4所示，根据本发明的实施例，电流测量电路231和电压测量电路232可耦接至差分放大器223，以取得差分信号(即输出的电刺激信号)的电流值和电压值。此外，电流测量电路231和电压测量电路232可用以测量生物体(例如使用者或者病患身体)的目标区域的组织上的电压值和电流值。此外，电流测量电路231和电压测量电路232可耦接控制单元240的输入/输出(i/o)接口(图未显示)，以接收来自控制单元240的指令。根据控制单元240的指令，电流测量电路231和电压测量电路232可将电刺激信号的电流和电压调整为控制单元240适合处理的电流值和电压值。举例来说，若电压测量电路232测量到的电压值是
±
10v，且控制单元240适合处理的电压值是0～3v，电压测量电路232可根据控制单元240的指令，先将电压值缩小成
±
1.5v，接着再将电压值抬升到0～3v。
93.电流测量电路231和电压测量电路232调整完电流值和电压值后，电流测量电路231和电压测量电路232会将调整后的电刺激信号传送给控制单元240的模拟转数字转换器(analog-to-digital convertor，adc)(图未显示)。模拟转数字转换器会对电刺激信号进行取样，以提供控制单元240进行后续的运算和分析。
94.根据本发明一实施例，当要对一病患的身上的一目标区域进行电刺激时，使用者(可是医疗人员或是患者自己)可在外部控制装置200的操作界面上从多个电刺激位准(level)中选取一电刺激位准。在本发明的实施例中，不同的电刺激位准可对应不同的目标能量值。目标能量值可是一组预设的能量值。当使用者选取一电刺激位准时，非植入式电刺激装置100可根据使用者所选取的电刺激位准所对应的目标能量值，得知要提供多少毫焦耳的能量至目标区域，以进行电刺激。根据本发明的实施例，在测试阶段(trial phase)时，多个电刺激位准所对应的多个目标能量值可视为第一组预设目标能量值。根据本发明的实施例，第一组预设目标能量值(即多个目标能量值)可是一线性数列、一等差数列或一等比序列，但本发明不以此为限。
95.根据本发明一实施例，当非植入式电刺激装置100对目标区域进行电刺激前，例如在非电刺激阶段时，非植入式电刺激装置100会去计算目标区域的一组织阻抗值，而所取得的组织阻抗值可用于之后计算电刺激信号传送至目标区域的能量值。根据本发明一实施例，如图1a、图1b、图1c所示的非植入式电刺激装置100，非植入式电刺激装置100可根据电极组件120的阻抗值和电刺激器110的阻抗值，去计算组织阻抗值。底下将有更详细的说明。
96.图5是显示根据本发明的一实施例所述的一阻抗补偿装置500的方框图。如图5所示，阻抗补偿装置500可包括一测量电路510，但本发明不以此为限。测量电路510可用以测量电刺激器110的阻抗值z
inner
和电极组件120的阻抗值z
electrode
。根据本发明的一实施例，阻抗补偿装置500(或测量电路510)中亦可包括图4所示的相关电路架构。
97.根据本发明的一实施例，当测量电路510要测量如图1a、图1b、图1c所示的非植入式电刺激装置100时，测量电路510会先提供一高频环境，此频率与对目标区域进行电刺激的电刺激信号的频率相同，此处以500khz为例。接着，测量电路510会去测量电极组件120的一电阻值r
electrode
、一电容值c
electrode
和一电感值l
electrode
，并根据测量到的电阻值r
electrode
、电容值c
electrode
和电感值l
electrode
的至少一者，去计算电极组件120于高频信号下的阻抗值z
electrode
。此外，测量电路510会去测量电刺激器110的一电阻值r
inner
、一电容值c
inner
和一电感值l
inner
，并根据测量到的电阻值r
inner
、电容值c
inner
和电感值l
inner
的至少一者，去计算电刺激器110的阻抗值z
inner
；在本发明的一实施例，可不用测量电刺激器110的电感值l
inner
。测量电路510会将计算出的电极组件120的阻抗值z
electrode
和电刺激器110的阻抗值z
inner
，写入非植入式电刺激装置100的固件中。
98.当非植入式电刺激装置100要计算目标区域的组织阻抗值z
load
时，非植入式电刺激装置100可将测量到的总阻抗值z
total
扣除电极组件120的阻抗值z
electrode
和电刺激器110的阻抗值z
inner
，以取得目标区域的组织阻抗值z
load
。如图6所示的阻抗补偿模型，z
load
＝z
total-z
inner-z
electrode
，但本发明不以此为限。在本发明的实施例中，总阻抗值z
total
可是根据电流测量电路231所测量到的电流和电压测量电路232所测量到的电压所计算出(即r＝v/i)。由于电极组件120的阻抗值z
electrode
及电刺激器110的阻抗值z
inner
的计算方式可参考z＝r+j(xl
–
xc)。其中r为电阻，xl为感抗，xc为容抗，因此为本领域的技术人员所熟知，故在此不再赘述。
99.根据本发明的一实施例，测量电路510可根据非植入式电刺激装置100所使用的一电刺激频率，来模拟一高频环境。根据本发明的一实施例，测量电路510所提供的高频环境的脉冲频率范围可是在1k赫兹至1000k赫兹的范围。根据本发明的一实施例，测量电路510所提供的高频环境的脉冲频率与电刺激信号相同。
100.根据本发明的一实施例，阻抗补偿装置500可是配置在外部控制装置200中。根据本发明的另一实施例，阻抗补偿装置500可是配置在非植入式电刺激装置100中。也就是说，高频环境可是由非植入式电刺激装置100或外部控制装置200所提供。此外，根据本发明的另一实施例，阻抗补偿装置500亦可是一独立装置(例如阻抗分析仪)。
101.根据本发明的一实施例，阻抗补偿装置500可应用在非植入式电刺激装置100出产前(例如：实验室或工厂端)。在一实施例，在非植入式电刺激装置100出产前，阻抗补偿装置500可先计算出电极组件120的阻抗值z
electrode
和电刺激器110的阻抗值z
inner
，并将计算出的电极组件120的阻抗值z
electrode
和电刺激器110的阻抗值z
inner
，写入非植入式电刺激装置100的固件中。需注意的是，电极组件120的阻抗值z
electrode
即为本体121、两个电极122、至少一第二磁性单元123、至少两个第二电性连接件124及导电凝胶125的整体阻抗值。
102.根据本发明的一实施例，在电刺激阶段和非电刺激阶段，阻抗补偿装置500也可做即时的补偿，即每次发出电刺激信号，皆可测量获得z
inner
及z
electrode
。根据本发明一实施例，非电刺激阶段是指电刺激装置100和外部控制装置200刚开机连线时，或电刺激装置100和
外部控制装置200连线后，使用者尚未启动电刺激时的同步过程，或电刺激装置100已贴附于使用者的皮肤上并开机但尚未开始提供电刺激的疗程；电刺激阶段是指电刺激装置100已开始提供电刺激的疗程。
103.图7是根据本发明的一实施例所述的可补偿阻抗值的电刺激方法的流程图700。可补偿阻抗值的电刺激方法的流程图700适用于提供高频电刺激的非植入式电刺激装置100，其中非植入式电刺激装置100包括电刺激器110及电极组件120，电刺激器110可分离式地电性连接电极组件120。如图7所示，在步骤s710，提供高频环境，并根据测量到的电极组件的第一电阻值、第一电容值和第一电感值的至少其中之一者来计算电极组件的一第一阻抗值。
104.在步骤s720，提供高频环境，并根据测量到的电刺激器的第二电阻值、第二电容值和第二电感值的至少其中之一者来计算电刺激器的第二阻抗值。
105.在步骤s730，存储第一阻抗值和第二阻抗值，以供后续计算组织阻抗值的补偿。
106.根据本发明一实施例，在上述可补偿阻抗值的电刺激方法中，非植入式电刺激装置100可测量一总阻抗值，以及将总阻抗值扣除电极组件120的第一阻抗值和电刺激器110的第二阻抗值，以取得组织阻抗值。
107.根据本发明所提出的可补偿阻抗值的电刺激方法，当电刺激装置在计算组织阻抗值时，可参考预先计算出的电极组件阻抗值和电刺激器阻抗值，来计算组织阻抗值，以补偿组织计算阻抗值时可能产生的误差。因此，根据本发明所提出的可补偿阻抗值的电刺激方法，非植入式电刺激装置(非植入式电刺激系统)可取得较精确的组织阻抗值，以用于之后计算电刺激信号传送至目标区域的能量值。也就是说，利用本发明的可补偿阻抗值的电刺激方法及非植入式电刺激系统所获得的组织阻抗值，可用于之后计算电刺激信号传送至目标区域的能量值。
108.在本说明书中以及权利要求中的序号，例如「第一」、「第二」等等，仅是为了方便说明，彼此之间并没有顺序上的先后关系。
109.本发明的说明书所公开的方法和演算法的步骤，可直接通过执行一处理器直接应用在硬件以及软件模块或两者的结合上。一软件模块(包括执行指令和相关数据)和其它数据可存储在数据存储器中，像是随机存取存储器(ram)、快闪存储器(flash memory)、只读存储器(rom)、可抹除可规划只读存储器(eprom)、电子可抹除可规划只读存储器(eeprom)、暂存器、硬盘、可携式硬盘、光盘只读存储器(cd-rom)、dvd或在此领域现有技术中任何其它电脑可读取的存储媒体格式。一存储媒体可耦接至一机器装置，举例来说，像是电脑/处理器(为了说明的方便，在本说明书以处理器来表示)，上述处理器可通过来读取信息(像是程序码)，以及写入信息至存储媒体。一存储媒体可整合一处理器。一特殊应用集成电路(asic)包括处理器和存储媒体。一用户设备则包括一特殊应用集成电路。换句话说，处理器和存储媒体以不直接连接用户设备的方式，包括于用户设备中。此外，在一些实施例中，任何适合电脑程序的产品包括可读取的存储媒体，其中可读取的存储媒体包括和一或多个所公开实施例相关的程序码。在一些实施例中，电脑程序的产品可包括封装材料。
110.以上段落使用多种层面描述。本文的教示可以多种方式实现，而在范例中公开的任何特定架构或功能仅为一代表性的状况。根据本文的教示，任何熟知此技艺的人士应理解在本文公开的各层面可独立实作或两种以上的层面可以合并实作。
111.虽然本公开已以实施例公开如上，然其并非用以限定本公开，任何熟习此技艺者，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

技术特征：
1.一种可补偿阻抗值的电刺激方法，适用于提供高频电刺激的一非植入式电刺激装置，其中上述非植入式电刺激装置包括一电刺激器及一电极组件，上述电刺激器是可分离式地电性连接上述电极组件，上述可补偿阻抗值的电刺激方法包括：提供一高频环境，并根据测量到的上述电极组件的一第一电阻值、一第一电容值和一第一电感值的至少其中之一者来计算上述电极组件的一第一阻抗值；提供上述高频环境，并根据测量到的上述电刺激器的一第二电阻值、一第二电容值和一第二电感值的至少其中之一者来计算上述电刺激器的一第二阻抗值；以及存储上述第一阻抗值和上述第二阻抗值，以供后续计算一组织阻抗值。2.如权利要求1所述的可补偿阻抗值的电刺激方法，还包括：测量一总阻抗值；以及将上述总阻抗值扣除上述第一阻抗值和上述第二阻抗值，以取得上述组织阻抗值。3.如权利要求1所述的可补偿阻抗值的电刺激方法，其中上述高频环境是根据上述电刺激器所用的一电刺激频率来进行模拟。4.如权利要求1所述的可补偿阻抗值的电刺激方法，其中上述高频环境是脉冲频率范围在1k赫兹至1000k赫兹的范围。5.如权利要求1所述的可补偿阻抗值的电刺激方法，其中上述电极组件包括两电极。6.如权利要求5所述的可补偿阻抗值的电刺激方法，其中上述两电极是分别为薄膜式电极。7.如权利要求1所述的可补偿阻抗值的电刺激方法，其中上述电刺激器包括至少一第一磁性单元，上述电极组件包括至少一第二磁性单元，上述电极组件借由上述至少一第一磁性单元与至少一第二磁性单元吸附，而可分离式地定位于上述电刺激器的一侧。8.如权利要求1所述的可补偿阻抗值的电刺激方法，其中上述电极组件包括一导电凝胶。9.一种非植入式电刺激系统，适用于高频电刺激操作，包括：一电极组件；一电刺激器，上述电刺激器是可分离式地电性连接上述电极组件；以及一阻抗补偿装置，提供一高频环境，并根据测量到的上述电极组件的一第一电阻值、一第一电容值和一第一电感值的至少其中之一者来计算上述电极组件的一第一阻抗值，以及根据测量到的上述电刺激器的一第二电阻值、一第二电容值和一第二电感值的至少其中之一者来计算上述电刺激器的一第二阻抗值；其中上述第一阻抗值和上述第二阻抗值存储在上述电刺激器，以供后续计算一组织阻抗值的补偿。10.如权利要求9所述的非植入式电刺激系统，其中上述电刺激器测量一总阻抗值，以及将上述总阻抗值扣除上述第一阻抗值和上述第二阻抗值，以取得上述组织阻抗值。11.如权利要求9所述的非植入式电刺激系统，其中上述阻抗补偿装置根据上述电刺激器所用的一电刺激频率来模拟上述高频环境。12.如权利要求9所述的非植入式电刺激系统，其中上述高频环境是脉冲频率范围在1k赫兹至1000k赫兹的范围。13.如权利要求9所述的非植入式电刺激系统，其中上述阻抗补偿装置是一外部控制装
置或设置在上述电刺激装置内。14.如权利要求9所述的非植入式电刺激系统，其中上述电极组件包括两电极。15.如权利要求14所述的非植入式电刺激系统，其中上述两电极是分别为薄膜式电极。16.如权利要求9所述的非植入式电刺激系统，其中上述电刺激器包括至少一第一磁性单元，上述电极组件包括至少一第二磁性单元，上述电极组件借由上述至少一第一磁性单元与至少一第二磁性单元吸附，而可分离式地定位于上述电刺激器的一侧。17.如权利要求9所述的非植入式电刺激系统，其中上述电极组件包括一导电凝胶。

技术总结
本发明提供一种可补偿阻抗值的电刺激方法。可补偿阻抗值的电刺激方法适用于提供高频电刺激的一非植入式电刺激装置。非植入式电刺激装置包括电刺激器及电极组件，电刺激器可分离式地电性连接电极组件。可补偿阻抗值的电刺激方法的步骤包括：提供一高频环境，并根据测量到的电极组件的第一电阻值、第一电容值和第一电感值的至少其中之一者来计算导电极组件的第一阻抗值；提供高频环境，并根据测量到的电刺激器的第二电阻值、第二电容值和第二电感值的至少其中之一者来计算电刺激器的第二阻抗值；以及存储第一阻抗值和第二阻抗值，以供后续计算组织阻抗值的补偿。本发明还涉及一种非植入式电刺激系统。非植入式电刺激系统。非植入式电刺激系统。


技术研发人员：江宛庭 潘建豪
受保护的技术使用者：精能医学股份有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2023/7/13