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皇家马德里对维戈塞尔塔比分预测: 一種基于磁刺激的深部腦刺激系統.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201410499412.4

申請日:

20140919

公開號:

CN105413059A

公開日:

20160323

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A61N1/372,A61N1/378 主分類號: A61N1/372,A61N1/378
申請人: 深圳英智科技有限公司
發明人: 楊亦錚
地址: 518000 廣東省深圳市南山區緣山路63號荔山工業區17棟2層
優先權: CN201410499412A
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410499412.4

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法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開一種基于磁刺激的深部腦刺激系統,包括:埋置腦部內的刺激電極,與刺激電極尾部連接的電極嵌鑲在顱骨破孔的接收線圈,位于接收線圈上方的刺激發射線圈,連接到外部的脈沖發生器。本發明可以降低設備成本、延長設備使用壽命,手術難度低,對病人的副作用小。

權利要求書

1.一種基于磁刺激的深部腦刺激系統,其特征在于,包括:埋置腦部內的刺激電極,與所述刺激電極尾部連接的電極接收線圈,位于所述電極接收線圈上方的刺激發射線圈,連接到外部脈沖發生器。2.根據權利要求1所述的基于磁刺激的深部腦刺激系統,其特征在于,所述電極接收線圈包裹有生物相容性好的絕緣硅膠。3.根據權利要求2所述的基于磁刺激的深部腦刺激系統,其特征在于,所述電極接收線圈包裹于腦部手術的顱骨孔洞中,上面覆蓋頭皮;所述刺激發射線圈置于頭皮外。4.根據權利要求1、2或3所述的基于磁刺激的深部腦刺激系統,其特征在于,還包括:位于頭部皮膚的標記點,所述標記點為標記在電極接收線圈的塑料片,以便所述刺激發射線圈能夠方便的找到顱骨內電極接收線圈的刺激部位。5.根據權利要求4所述的基于磁刺激的深部腦刺激系統,其特征在于,所述塑料片通過橡筋帶緊固在頭頸部。6.根據權利要求1所述的基于磁刺激的深部腦刺激系統,其特征在于,所述脈沖發生器上設置有參數設置與開停按鍵。7.根據權利要求6所述的基于磁刺激的深部腦刺激系統,其特征在于,所述脈沖發生器的刺激強度為:0~250mA,頻率為:2~250Hz,脈沖寬度為:50~500us。

說明書

技術領域

本發明涉及深部腦定位磁刺激技術領域,尤其涉及一種不用將脈沖發生器埋置在胸部的基于磁刺激的深部腦刺激系統。

背景技術

目前,大腦神經功能調制包括無創性的經顱磁刺激(transcranialmagneticstimulation,TMS)和有創性的深部腦刺激(Deepbrainstimulation,DBS)。TMS利用電磁感應原理,用儲能的高壓電容通過電子開關向刺激線圈放電,刺激線圈產生瞬變的磁場透過顱骨,在大腦表淺的皮層誘發感應電流,刺激顱內神經,引起神經細胞膜電位的變化、興奮性的變化而調節神經功能。磁刺激強度隨著距離的增加呈指數形式下降,一般認為TMS的有效刺激深度只有2~2.5厘米。TMS可以用特殊的H型線圈做大腦深部刺激,但刺激范圍大,精度不高。DBS要求高精度(毫米級)的大腦深部刺激,DBS是近年來功能神經外科實施的一種新的神經功能障礙的治療技術,屬于有創性、高難度、高成本的治療方法。

DBS設備常常稱之為腦起搏器,包括3個體內植入式部件:刺激深部腦的電極、連接線和電脈沖發生器。這種技術要求神經外科醫生在病人麻醉的情況下,在頭部切開直徑為14毫米的顱骨孔,采用立體定位框架的導航技術,把大腦深部電極插入大腦深部靶刺激部位,連接從頭皮通過頸部到胸部的皮下埋置連接線,再接到胸部皮下埋置鈦金屬外殼的由電池驅動的電脈沖發生器。由其發送電脈沖到選擇腦區,調節不同的刺激頻率與強度,治療中樞運動和情感功能障礙等疾病。

目前,DBS的適應癥為運動障礙,如帕金森氏病、震顫綜合征、肌張力障礙;疼痛綜合征:如中樞性疼痛綜合征、傷害性疼痛、神經病理性疼痛;還可能治療精神障礙如強迫癥、抑郁癥、成癮性疾病等。

DBS技術雖然認為是一種安全有效的治療神經功能障礙的方法,但存在以下缺陷:

1、設備成本高;

2、DBS的脈沖發生器需要用電池供電,電池壽命有限,更換電池要進行二次手術,而體外充電成本更高。

3、要求醫生的手術技術高,難度大、手術時間長。

4、對病人創面大,從頭到頸到胸都要埋置異物,會產生手術損傷;副作用多,刺激器和連接線作為異物埋置體內會有排斥反應、疼痛和其他不適。

發明內容

為了克服現有技術的不足,本發明提出一種可以降低設備成本、延長設備使用壽命,手術難度低,對病人的副作用小的基于磁刺激的深部腦刺激系統。

為了達到上述目的,本發明提出一種基于磁刺激的深部腦刺激系統,包括:埋置腦部內的刺激電極,與所述刺激電極尾部連接的電極接收線圈,位于所述電極接收線圈上方的刺激發射線圈,連接到外部的脈沖發生器,所述刺激發射線圈與脈沖發生器通過連接線連接。

優選地,所述電極接收線圈包裹有硅膠。

優選地,所述包裹于硅膠的電極接收線圈鑲嵌植入在直徑為14mm顱骨孔內,既固定了電極接收線圈,又填補了顱骨破孔。所述刺激發射線圈置于頭皮外,刺激發射線圈的中心基本與電極接收線圈的中心重合,刺激發射線圈與電極接收線圈的角度互相平行,以利于能量最大傳輸。

優選地,該基于磁刺激的深部腦刺激系統還包括:位于頭外部皮膚的標記點,所述標記點為標記在電極接收線圈的塑料片,以便所述刺激發射線圈能夠方便的找到顱骨內電極接收線圈的刺激部位;塑料片位于顱骨孔的中心;所述刺激發射線圈固定在所述線圈固定塑料片上。

優選地,所述線圈固定塑料片通過橡筋帶緊固在頭頸部。

優選地,所述脈沖發生器上設置有參數設置與開停按鍵。

優選地,所述脈沖發生器的刺激強度為:0~250mA,頻率為:2~250Hz,脈沖寬度為:50~500us。

本發明提出的一種的基于磁刺激的深部腦刺激系統,相比現有技術,具有如下有益效果:

1、不用埋置原來DBS的連接線與鈦合金外殼的脈沖發生器,減少體內埋置部件,使大面積的有創手術變為微創手術,減少了手術難度、手術時間、手術風險和副作用;利于DBS技術的推廣;

2、脈沖發生器與刺激電極的線圈無直接接觸,局部為無線的電磁感應式傳導,刺激電極與接收電極就像變壓器的初級與次級,而脈沖發生器隨時可更換電池(或用充電電池),材料成本低,維修更換方便,可以無限期使用;

3、設備成本低。

附圖說明

圖1是本發明基于磁刺激的深部腦刺激系統的示意圖;

圖2是本發明基于磁刺激的深部腦刺激系統中刺激接收線圈與刺激電極在頭顱骨內的連接示意圖。

為了使本發明的技術方案更加清楚、明了,下面將結合附圖作進一步詳述。

具體實施方式

應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。

如圖1所示,本發明較佳實施例提出的一種基于磁刺激的深部腦刺激系統,包括:埋置腦部內的刺激電極1,與所述刺激電極1尾部連接的電極接收線圈2,位于所述電極接收線圈2上方的刺激發射線圈3,連接到外部的脈沖發生器4,以及連接所述刺激發射線圈3與脈沖發生器4的連接線5。

其中,電極接收線圈2包裹有硅膠,嵌入在顱骨開孔處,包裹于腦部的腦皮內,縫合頭皮完成微創手術。所述包裹于硅膠的電極接收線圈2鑲嵌植入在直徑為14mm顱骨孔內,既固定了電極接收線圈2,又填補了顱骨破孔。所述刺激發射線圈3置于頭皮外,刺激發射線圈3的中心基本與電極接收線圈2的中心重合,刺激發射線圈3與電極接收線圈2的角度互相平行,以利于能量最大傳輸。

所述刺激發射線圈3置于頭皮外,本實施例深部腦刺激系統還包括:位于頭部皮膚的標記點,所述標記點為標記在電極接收線圈2的塑料片6,以便所述刺激發射線圈3能夠方便的找到顱骨內電極接收線圈2的刺激部位;刺激發射線圈3通過腦部外的塑料片6固定在人腦上;塑料片6通過橡筋帶7緊固在頭頸部。

具體地,根據經顱磁刺激的電磁感應和電磁轉換原理,用1~n個微型刺激發射線圈3(根據刺激電極1的多少決定)作為適配器連接到脈沖發生器4。

大腦深部刺激電極1采用DBS的大腦深部埋藏電極,刺激電極1的尾部連接一個直徑為14毫米(該尺寸可以根據手術頭顱開孔的實際情況設定,在此不限定)的硅膠包裹線圈,作為刺激電極1的接收線圈,嵌入在顱骨開孔處,縫合頭皮完成微創手術。

脈沖發生器4發出的電脈沖經過刺激發射線圈3產生瞬變磁場,這種磁場在靠近電極接收線圈2附近時,在電極接收線圈2內切割線圈產生感應電壓,通過刺激電極1刺激大腦深部的靶組織,達到刺激大腦深部的目的。

本實施例只需在頭部局部皮膚切開,用開孔器在頭顱骨上打開14mm直徑的小孔,準備插刺激電極1,如圖2所示。

以下詳細闡述本發明實施例的基本原理:

例如,要刺激深部腦區的丘腦下核,只需先用磁共振成像(MRI)事先在計算機上利用MRI的影像資料進行三維定位,在避免重要功能區的前提下,確定刺激電極1插入部位、方向、深度。功能外科醫生利用框架式立體定位設備,把刺激電極1插入靶刺激部位,誤差可以為毫米級。

本實施例保留原來DBS系統中的大腦深部刺激電極1,在刺激電極1的尾端連接線5圈(1~n圈),作為埋置部件。

在刺激電極1的尾部,頭顱骨的開孔處連接刺激電極1的接收線圈,接收線圈帶有硅膠包膜,接收線圈大小接近于直徑14mm,可填充在頭顱骨破孔之中,再縫合頭皮,使DBS成為微創小手術。

便攜手持式脈沖發生器4能夠方便的調節各種刺激參數,輸出連接線5接到刺激發射線圈3,刺激發射線圈3根據頭部埋置電極接收線圈2的位置,對應固定在線圈固定塑料片6上,線圈固定塑料片6兩端有橡筋帶7,便于刺激時,刺激發射線圈3相對固定在電極接收線圈2的上面。

刺激發射線圈3與刺激接收線圈相隔距離很小,組成一副無鐵芯變壓器。刺激發射線圈3如同變壓器的初級,刺激接收線圈如同變壓器的次級,改變初級線圈內的電流參數,就可以等比例改變刺激接收線圈的感應電壓和刺激電流。

本實施例脈沖發生器4可以采用現有的脈沖發生器4采用便攜式手持脈沖發生器4,在脈沖發生器4上設置有參數設置與開停按鍵8。該脈沖發生器4由機殼、液晶屏、按鍵、單片機、電池電源、升壓電路、儲能電容、脈沖波發生器、恒流輸出電路等元件組成,其可調的輸出參數如下(當然也不限于以下范圍):

刺激強度為:0~250mA,頻率為:2~250Hz,脈沖寬度為:50~500us,(串)刺激時程:0~20s,間歇時間為:0~20s,刺激時長為:0~30m,通道選擇:1、2、1和2。圖1中以刺激頻率為88Hz、刺激時程為88s、刺激間歇時間為:88s、刺激時長為:30m、刺激波寬為:88us、刺激強度為:88mA、通道選擇:12。

相比現有技術,本發明基于磁刺激的深部腦刺激系統,具有如下有益效果:

1、不用埋置原來DBS的連接線5與鈦合金外殼的脈沖發生器4,減少體內埋置部件,使大面積的有創手術變為微創手術,減少了手術難度、手術時間、手術風險和副作用;利于DBS技術的推廣;

2、脈沖發生器4與刺激電極1的線圈與顱內深部電極刺激系統無直接接觸,局部為無線的電磁脈沖傳導,而脈沖發生器4隨時可更換電池(或用充電電池),材料成本低,維修更換方便,可以無限期使用;

3、設備成本低。

上述僅為本發明的優選實施例,并非因此限制本發明的專利范圍,凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或流程變換,或直接或間接運用在其它相關的技術領域,均同理包括在本發明的專利?;し段?。

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一種 基于 刺激 深部腦 系統
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