一種在頭部植入的腦深部電刺激系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種在頭部植入的腦深部電刺激系統(tǒng)，屬于植入式醫(yī)療儀器【技術(shù)領(lǐng)域】。該系統(tǒng)全部植入在人體的頭部，電極直接與脈沖發(fā)生器連接，可以降低手術(shù)復(fù)雜性，并且可以避免連接接口及電極受力，增加系統(tǒng)的可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種在頭部植入的腦深部電刺激系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種全部在頭部植入的神經(jīng)電脈沖刺激系統(tǒng)，屬于植入式醫(yī)療儀器【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)某些類(lèi)型的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如帕金森病、癲癇、扭轉(zhuǎn)痙攣、痙攣性斜頸、舞蹈病、特發(fā)性眩暈，臨床上常用藥物治療和外科手術(shù)治療，但副作用和并發(fā)癥是重要的弊端。腦深部電刺激療法通過(guò)對(duì)腦深部不同的功能核團(tuán)進(jìn)行刺激進(jìn)行慢性電脈沖刺激，如對(duì)帕金森病刺激丘腦底核及蒼白球，起到對(duì)因治療作用，是一種可逆性的神經(jīng)調(diào)節(jié)治療，是一種理想的治療方法，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
[0003]目前市場(chǎng)上已有的腦深部電刺激系統(tǒng)植入部分通常由脈沖發(fā)生器、延長(zhǎng)導(dǎo)線和電極等部分組成，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生電脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)經(jīng)延長(zhǎng)線和電極傳遞至相應(yīng)耙點(diǎn)，對(duì)耙點(diǎn)進(jìn)行電脈沖刺激，起到治療的作用。通常脈沖發(fā)生器植入在胸部皮下，脈沖發(fā)生器與延長(zhǎng)導(dǎo)線連接，延長(zhǎng)導(dǎo)線通過(guò)頸部及頭部皮下隧道與電極連接，電極穿過(guò)顱骨與刺激耙點(diǎn)接觸。
[0004]脈沖發(fā)生器植入胸前，連接延長(zhǎng)導(dǎo)線和電極需要?jiǎng)?chuàng)建很長(zhǎng)的皮下隧道，手術(shù)相對(duì)復(fù)雜。而且延長(zhǎng)線從胸部穿過(guò)頸部在頭部皮下與電極連接，頸部活動(dòng)很容易使延長(zhǎng)導(dǎo)線受力，從而引起連接失效、延長(zhǎng)導(dǎo)線或電極斷裂等一系列問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種全部在頭部植入的腦深部電刺激系統(tǒng)，該系統(tǒng)全部植入在人體的頭部，電極直接與脈沖發(fā)生器連接，可以降低手術(shù)復(fù)雜性，并且可以避免連接接口及電極受力，增加系統(tǒng)的可靠性。
[0006]一種腦深部電刺激系統(tǒng)，包括:
[0007]脈沖發(fā)生器，用于產(chǎn)生電脈沖信號(hào)；
[0008]電極，其與所述脈沖發(fā)生器直接連接，用于將所述電脈沖信號(hào)施加到治療耙點(diǎn)；
[0009]其特征在于，還包括安裝裝置，所述脈沖發(fā)生器通過(guò)所述安裝裝置固定在顱骨上。
[0010]優(yōu)選地，還包括體外控制設(shè)備。
[0011]優(yōu)選地，所述電脈沖信號(hào)為恒壓或者恒流電脈沖信號(hào)。
[0012]優(yōu)選地，所述安裝裝置為凸耳，直接連接在所述脈沖發(fā)生器的外殼上。
`[0013]優(yōu)選地，所述安裝裝置為托架，其與所述脈沖發(fā)生器可分離地連接。
[0014]優(yōu)選地，所述脈沖發(fā)生器進(jìn)一步包括電源管理模塊、通信模塊、脈沖輸出模塊、微控制器、充電線圈和可充電電池。
[0015]優(yōu)選地，所述脈沖發(fā)生器進(jìn)一步包括電路板、外殼和頂蓋組件。
[0016]優(yōu)選地，所述頂蓋組件內(nèi)裝有與所述電極連接的金屬連接件，饋通連接器的引線與所述金屬連接件電連接，所述電極的連接端插入所述頂蓋組件內(nèi)連接并緊固，所述線圈在所述外殼內(nèi)部。
[0017]優(yōu)選地，還包括電極連接裝置，其從所述頂蓋組件引出；所述饋通連接器的引線與所述電極連接裝置的導(dǎo)線焊接，所述脈沖發(fā)生器通過(guò)所述電極連接裝置與所述電極連接。
[0018]優(yōu)選地，所述充電線圈設(shè)置在所述外殼外部，并用硅橡膠包裹，所述充電線圈通過(guò)所述饋通連接器與所述外殼內(nèi)的電路板連接。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0020](I)系統(tǒng)全部在頭部植入，電極與脈沖發(fā)生器直接連接，簡(jiǎn)化手術(shù)操作。
[0021](2)系統(tǒng)植入在頭部，避免延長(zhǎng)線從頸部皮下通過(guò)，可以避免頸部活動(dòng)引起的受力，具有更高的系統(tǒng)可靠性。
[0022](3)全國(guó)有上千萬(wàn)帕金森、癲癇、慢性疼痛等神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者，本發(fā)明可以降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)并增加系統(tǒng)可靠性，能夠讓更多的患者受益，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024]圖1是傳統(tǒng)腦深部電刺激系統(tǒng)方案示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明的腦深部電刺激系統(tǒng)方案示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明的一種實(shí)施實(shí)例的電路原理框圖。
[0027]圖4a_4c是本發(fā)明的脈沖發(fā)生器的不同的結(jié)構(gòu)實(shí)施方案示意圖。
`[0028]圖5a_5b是本發(fā)明的脈沖發(fā)生器的不同的安裝裝置方案示意圖；
[0029]圖6是本發(fā)明的脈沖發(fā)生器在頭部安裝的剖面示意圖；
[0030]圖7是本發(fā)明的一種電極示意圖；
[0031]圖8是本發(fā)明的腦深部電刺激系統(tǒng)手術(shù)植入流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0032]傳統(tǒng)的腦深部電刺激系統(tǒng)，主要由脈沖發(fā)生器1、延長(zhǎng)導(dǎo)線2和電極3組成，如圖1所示，脈沖發(fā)生器I植入在胸部皮下，并與延長(zhǎng)導(dǎo)線2連接，延長(zhǎng)導(dǎo)線從胸部皮下通過(guò)頸部皮下，在頭部皮下與電極3連接。頸部活動(dòng)的時(shí)候很容易牽拉延長(zhǎng)線2，使延長(zhǎng)線本身及延長(zhǎng)線2與電極3的接頭受力。植入延長(zhǎng)導(dǎo)線2時(shí)需要在胸部和頭部之間創(chuàng)建一條皮下隧道，創(chuàng)傷較大。
[0033]如圖2所示，本發(fā)明的腦深部電刺激系統(tǒng)全部植入在頭部，不再需要延長(zhǎng)導(dǎo)線，脈沖發(fā)生器I和電極3直接連接，電極通過(guò)電極固定裝置4固定，多余的電極盤(pán)繞后與脈沖發(fā)生器I連接，脈沖發(fā)生器I通過(guò)安裝裝置5固定在顱骨上。脈沖發(fā)生器I產(chǎn)生兩路恒壓或者恒流電脈沖信號(hào)，通過(guò)兩個(gè)刺激電極3將兩路電脈沖信號(hào)分別加到兩個(gè)治療耙點(diǎn)。
[0034]如圖3所示，在本發(fā)明的一種硬件電路實(shí)施實(shí)例中，使用充電電池作為電源，可以通過(guò)體外充電器進(jìn)行無(wú)線充電，增加脈沖發(fā)生器使用壽命，不必頻繁更換脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器I的硬件電路組成主要包括電源管理模塊6、通信模塊7、脈沖輸出模塊8、微控制器
9、充電電池24等。其中:
[0035]微控制器9是脈沖發(fā)生器電路的控制核心，具體控制功能為:控制脈沖輸出模塊8產(chǎn)生電脈沖輸出；監(jiān)測(cè)并控制充電模塊6工作狀態(tài)；控制通信模塊7與體外控制設(shè)備進(jìn)行無(wú)線通信及參數(shù)設(shè)置；監(jiān)測(cè)干簧開(kāi)關(guān)23的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)體外磁鐵對(duì)脈沖發(fā)生器的控制功能。
[0036]微控制器9中集成作為程序存儲(chǔ)器用的大容量的FLASH存儲(chǔ)器，并且支持自編程操作，通過(guò)設(shè)計(jì)，微控制器9的程序可以通過(guò)與體外程控儀無(wú)線雙向通信，實(shí)現(xiàn)在線更新。脈沖輸出模塊8用于產(chǎn)生電壓或者電流兩種模式的脈沖信號(hào)，也可以通過(guò)輸出通道控制選擇產(chǎn)生一路或者兩路輸出信號(hào)，電源管理模塊6用于控制電池24充電及電源管理，通信模塊7與體外控制設(shè)備進(jìn)行雙向無(wú)線通信。電源管理模塊6、通信模塊7和脈沖輸出模塊8可以通過(guò)市場(chǎng)已有器件組合實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)設(shè)計(jì)專(zhuān)用的集成芯片實(shí)現(xiàn)，專(zhuān)用集成芯片可以進(jìn)一步減小硬件尺寸。
[0037]圖4a_4c為本發(fā)明的脈沖發(fā)生器的不同的結(jié)構(gòu)實(shí)施方案示意圖，脈沖發(fā)生器結(jié)構(gòu)上主要由電池40、電路板41、鈦殼42、充電線圈43、頂蓋組件44組成，如圖4a所示的結(jié)構(gòu)方案一，頂蓋組件44內(nèi)裝有與電極連接的金屬連接件45，饋通連接器46的引線與金屬連接件45焊接，電極連接端插入頂蓋組件44內(nèi)連接并緊固，充電線圈43在鈦殼42內(nèi)部。如圖4b所示的結(jié)構(gòu)方案二，電極連接裝置47從頂蓋組件44引出，饋通連接器46的引線在頂蓋內(nèi)與電極連接裝置的導(dǎo)線48焊接，脈沖發(fā)生器通過(guò)電極連接裝置47與電極連接。如圖4c所示的結(jié)構(gòu)方案三，充電線圈43在鈦殼42外部，并用硅橡膠49包裹，充電線圈43通過(guò)饋通連接器46與鈦殼內(nèi)的電路板41連接。
[0038]脈沖發(fā)生器通過(guò)安裝裝置5固定在顱骨上，如圖5a所示的安裝裝置方案一，安裝裝置5為一個(gè)金屬鈦凸耳，通過(guò)激光焊接直接焊接在脈沖發(fā)生器I的鈦殼上。如圖5b所示的安裝裝置方案二，安裝裝置5為一個(gè)金屬鈦托架，與脈沖發(fā)生器I可以分離，通過(guò)螺釘和卡片或其他方式將脈沖發(fā)生器I固定在安裝裝置5上。
[0039]脈沖發(fā)生器在頭部的安裝如圖6所示，脈沖發(fā)生器I固定在安裝裝置5上，在顱骨上按照安裝裝置的外形開(kāi)槽，安裝裝置放在顱骨骨槽內(nèi)，并用骨釘62固定在顱骨61上，安裝完成后縫合頭部皮膚60。
[0040]圖7所示為本發(fā)明一種可用的電極方案，由連接觸點(diǎn)71、刺激觸點(diǎn)72、絕緣導(dǎo)管73和螺旋導(dǎo)線74組成，由連接觸點(diǎn)71組成的連接端70與圖4b中脈沖發(fā)生器的電極連接裝置47連接。
[0041]本發(fā)明的腦深部電刺激系統(tǒng)頭部手術(shù)植入流程如圖8所示，首先進(jìn)行步驟80，按照傳統(tǒng)的方法在顱骨開(kāi)孔，安裝并固定好電極；測(cè)試正常后進(jìn)行步驟81，在安裝脈沖發(fā)生器的位置切開(kāi)頭皮露出顱骨，在顱骨上按照脈沖發(fā)生器形狀開(kāi)槽，將安裝裝置5放在開(kāi)槽處，并用骨釘擰緊固定；然后進(jìn)行步驟82，在脈沖發(fā)生器切口和電極切口之間創(chuàng)建皮下隧道，在電極固定裝置旁邊將電極纏繞幾圈，其余電極從皮下隧道引到脈沖發(fā)生器位置；然后進(jìn)行步驟83，連接并鎖緊脈沖發(fā)生器和電極；然后進(jìn)行步驟84，將脈沖發(fā)生器固定在安裝裝置5 ;最后進(jìn)行步驟85，用體外程控儀對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試正常后縫合切口，完成植入。
[0042]通過(guò)附圖和【具體實(shí)施方式】的描述，從系統(tǒng)組成、電路原理、結(jié)構(gòu)及安裝方案、植入流程等幾個(gè)方面詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的技術(shù)方案。上述方式只是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開(kāi)的頭部植入的腦深部電刺激系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，很容易想到將其進(jìn)行修改或者等同替換，應(yīng)用于各種植入式醫(yī)療儀器系統(tǒng)，而不僅限于本發(fā)明【具體實(shí)施方式】所描述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。[0043]以上所述僅為本發(fā)明的幾種具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案和發(fā)明構(gòu)思做說(shuō)明而非限制本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員在本專(zhuān)利的發(fā)明構(gòu)思基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，通過(guò)邏輯分析、推理或有限實(shí)驗(yàn)可以得到的其他技術(shù)方案，也應(yīng)該被認(rèn)為落在本發(fā)明`的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種腦深部電刺激系統(tǒng)，包括: 脈沖發(fā)生器(I)，用于產(chǎn)生電脈沖信號(hào)； 電極(3)，其與所述脈沖發(fā)生器(I)直接連接，用于將所述電脈沖信號(hào)施加到治療耙占.其特征在于，還包括安裝裝置(5)，所述脈沖發(fā)生器(I)通過(guò)所述安裝裝置(5)固定在顱骨上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦深部電刺激系統(tǒng)，其特征在于，還包括體外控制設(shè)備。
3.所根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦深部電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述電脈沖信號(hào)為恒壓或者恒流電脈沖信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦深部電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝裝置(5)為凸耳，直接連接在所述脈沖發(fā)生器(I)的外殼上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦深部電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝裝置(5)為托架，其與所述脈沖發(fā)生器(I)可分離地連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的腦深部電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖發(fā)生器(I)進(jìn)一步包括電源管理模塊(6)、通信模塊(7)、脈沖輸出模塊(8)、微控制器(9)、充電線圈(43)和可充電電池(24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的腦深部電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖發(fā)生器(I)進(jìn)一步包括電路板(41)、外殼(42)和頂蓋組件(44)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的腦深部電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述頂蓋組件(44)內(nèi)裝有與所述電極連接的金屬連接件(45)，饋通連接器(46)的引線與所述金屬連接件(45)電連接，所述電極的連接端插入所述頂蓋組件(44)內(nèi)連接并緊固，所述充電線圈(43)在所述外殼(42)內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的腦深部電刺激系統(tǒng)，其特征在于，還包括電極連接裝置(47)，其從所述頂蓋組件(44)引出；所述饋通連接器(46)的引線與所述電極連接裝置(47)的導(dǎo)線(48)焊接，所述脈沖發(fā)生器(I)通過(guò)所述電極連接裝置(47)與所述電極(3)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的腦深部電刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述充電線圈(43)設(shè)置在所述外殼(42)外部，并用硅橡膠(49)包裹，所述充電線圈(43)通過(guò)所述饋通連接器(46)與所述外殼內(nèi)的電路板(41)連接。
【文檔編號(hào)】A61N1/05GK103768712SQ201410028129
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】馬伯志, 郝紅偉, 李路明, 王航, 文雄偉 申請(qǐng)人:北京品馳醫(yī)療設(shè)備有限公司, 清華大學(xué)