一種在頭部植入的腦深部電刺激系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開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。
【專利說明】一種在頭部植入的腦深部電刺激系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型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]對某些類型的神經(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對腦深部不同的功能核團進行刺激進行慢性電脈沖刺激，如對帕金森病刺激丘腦底核及蒼白球，起到對因治療作用，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)用越來越廣泛。
[0003]目前市場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，脈沖信號經(jīng)延長線和電極傳遞至相應(yīng)耙點，對耙點進行電脈沖刺激，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)生器與延長導(dǎo)線連接，延長導(dǎo)線通過頸部及頭部皮下隧道與電極連接，電極穿過顱骨與刺激耙點接觸。
[0004]脈沖發(fā)生器植入胸前，連接延長導(dǎo)線和電極需要創(chuàng)建很長的皮下隧道，手術(shù)相對復(fù)雜，手術(shù)風(fēng)險及復(fù)雜性都比較高。而且延長線從胸部穿過頸部在頭部皮下與電極連接，頸部活動很容易使延長導(dǎo)線受力，從而引起連接失效、延長導(dǎo)線或電極斷裂等一系列問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型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；
[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施加到治療耙點；
[0009]其特征在于，還包括安裝裝置，所述脈沖發(fā)生器通過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，所述電脈沖信號為恒壓或者恒流電脈沖信號。
[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，所述充電線圈在所述外殼內(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，本實用新型具有如下有益效果:
[0020](1)系統(tǒng)全部在頭部植入，降低手術(shù)風(fēng)險，電極與脈沖發(fā)生器直接連接，簡化手術(shù)操作。
[0021](2)系統(tǒng)植入在頭部，避免延長線從頸部皮下通過，可以避免頸部活動引起的受力，具有更高的系統(tǒng)可靠性。
[0022](3)全國有上千萬帕金森、癲癇、慢性疼痛等神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者，本實用新型可以
降低手術(shù)風(fēng)險并增加系統(tǒng)可靠性，能夠讓更多的患者受益，具有極高的經(jīng)濟效益和社會效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。
[0024]圖1是傳統(tǒng)腦深部電刺激系統(tǒng)方案示意圖。
[0025]圖2是本實用新型的腦深部電刺激系統(tǒng)方案示意圖。
[0026]圖3是本實用新型的一種實施實例的電路原理框圖。
[0027]圖4a_4c是本實用新型的脈沖發(fā)生器的不同的結(jié)構(gòu)實施方案示意圖。
[0028]圖5a_5b是本實用新型的脈沖發(fā)生器的不同的安裝裝置方案示意圖；
[0029]圖6是本實用新型的脈沖發(fā)生器在頭部安裝的剖面示意圖；
[0030]圖7是本實用新型的一種電極示意圖；
[0031]圖8是本實用新型的腦深部電刺激系統(tǒng)手術(shù)植入流程圖；
【具體實施方式】
[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，并與延長導(dǎo)線2連接，延長導(dǎo)線從胸部皮下通過頸部皮下，在頭部皮下與電極3連接。頸部活動的時候很容易牽拉延長線2，使延長線本身及延長線2與電極3的接頭受力。植入延長導(dǎo)線2時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，本實用新型的腦深部電刺激系統(tǒng)全部植入在頭部，不再需要延長導(dǎo)線，脈沖發(fā)生器I和電極3直接連接，電極通過電極固定裝置4固定，多余的電極盤繞后與脈沖發(fā)生器I連接，脈沖發(fā)生器I通過安裝裝置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，通過兩個刺激電極3將兩路電脈沖信號分別加到兩個治療耙點。
[0034]如圖3所示，在本實用新型的一種硬件電路實施實例中，使用充電電池作為電源，可以通過體外充電器進行無線充電，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)備進行無線通信及參數(shù)設(shè)置；監(jiān)測干簧開關(guān)23的動作實現(xiàn)體外磁鐵對脈沖發(fā)生器的控制功能。
[0036]微控制器9中集成作為程序存儲器用的大容量的FLASH存儲器，并且支持自編程操作，通過設(shè)計，微控制器9的程序可以通過與體外程控儀無線雙向通信，實現(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，也可以通過輸出通道控制選擇產(chǎn)生一路或者兩路輸出信號，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)備進行雙向無線通信。電源管理模塊6、通信模塊7和脈沖輸出模塊8可以通過市場已有器件組合實現(xiàn)，或者通過設(shè)計專用的集成芯片實現(xiàn)，專用集成芯片可以進一步減小硬件尺寸。
[0037]圖4a_4c為本實用新型的脈沖發(fā)生器的不同的結(jié)構(gòu)實施方案示意圖，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通過饋通連接器46與鈦殼內(nèi)的電路板41連接。
[0038]脈中發(fā)生器通過安裝裝置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為一個金屬鈦凸耳，通過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為一個金屬鈦托架，與脈沖發(fā)生器I可以分離，通過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所示為本實用新型一種可用的電極方案，由連接觸點71、刺激觸點72、絕緣導(dǎo)管73和螺旋導(dǎo)線74組成，由連接觸點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]本實用新型的腦深部電刺激系統(tǒng)頭部手術(shù)植入流程如圖8所示，首先進行步驟80，按照傳統(tǒng)的方法在顱骨開孔，安裝并固定好電極；測試正常后進行步驟81，在安裝脈沖發(fā)生器的位置切開頭皮露出顱骨，在顱骨上按照脈沖發(fā)生器形狀開槽，將安裝裝置5放在開槽處，并用骨釘擰緊固定；然后進行步驟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；然后進行步驟83，連接并鎖緊脈沖發(fā)生器和電極；然后進行步驟84，將脈沖發(fā)生器固定在安裝裝置5 ;最后進行步驟85，用體外程控儀對系統(tǒng)進行測試，測試正常后縫合切口，完成植入。
[0042]通過附圖和【具體實施方式】的描述，從系統(tǒng)組成、電路原理、結(jié)構(gòu)及安裝方案、植入流程等幾個方面詳細(xì)說明了本實用新型的技術(shù)方案。上述方式只是本實用新型優(yōu)選的實施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在本實用新型公開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)，而不僅限于本實用新型【具體實施方式】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] 以上所述僅為本實用新型的幾種具體實施例，以上實施例僅用于對本實用新型的技術(shù)方案和發(fā)明構(gòu)思做說明而非限制本實用新型的權(quán)利要求范圍。凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員在本專利的發(fā)明構(gòu)思基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，通過邏輯分析、推理或有限實驗可以得到的其他技術(shù)方案，也應(yīng)該被認(rèn)為落在本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(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； 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，所述電脈沖信號為恒壓或者恒流電脈沖信號。
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】A61N1/05GK203677737SQ201420034580
【公開日】2014年7月2日 申請日期: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 申請人:北京品馳醫(yī)療設(shè)備有限公司, 清華大學(xué)