本發(fā)明涉及神經(jīng)刺激器，特別是涉及一種骶神經(jīng)刺激器。

背景技術(shù)：

尿失禁、尿頻等膀胱系疾病通常因神經(jīng)系統(tǒng)脊髓損傷而引發(fā)，醫(yī)學(xué)研究和實(shí)踐已經(jīng)確認(rèn)，對(duì)有關(guān)神經(jīng)施加電刺激是一種有效的治療方法。許多研究表明，刺激骶神經(jīng)s2\s3\s4前根可以影響膀胱逼尿肌和外尿道括約肌的動(dòng)作，從而利用合適的刺激信號(hào)能夠抑制膀胱逼尿肌反射亢進(jìn)，達(dá)到緩解尿失禁的目的；也可以采用特定的刺激脈沖序列，來(lái)激發(fā)膀胱逼尿肌與外尿道括約肌協(xié)調(diào)動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)受控排尿。

目前已有的骶神經(jīng)刺激產(chǎn)品或技術(shù)，都是正向的控制，即發(fā)出刺激信號(hào)到骶神經(jīng)。刺激的效果沒(méi)有直接的測(cè)量，只能通過(guò)身體外部表現(xiàn)，如排尿頻率的改變，來(lái)間接地做出衡量和評(píng)價(jià)。如果能夠?qū)旧窠?jīng)信號(hào)和組織特征進(jìn)行采集測(cè)量，并將結(jié)果傳遞到體外，這將對(duì)選擇調(diào)整刺激參數(shù)或刺激策略有著現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種骶神經(jīng)刺激器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中骶神經(jīng)刺激器無(wú)法獲取患者實(shí)際生理狀況信息的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種骶神經(jīng)刺激器，所述骶神經(jīng)刺激器包括體外控制器以及植入體內(nèi)的植入體刺激器，所述植入體刺激器包括收發(fā)電路、單片機(jī)、刺激脈沖發(fā)生模塊和電極束，所述電極束包括至少兩根電極，每根電極的末端均有用于與骶神經(jīng)接觸的刺激點(diǎn)，且其中兩根電極為工作電極，所述體外控制器與所述植入體刺激器通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行雙向通信。

優(yōu)選的，所述體外控制器與所述植入體刺激器通過(guò)載波頻率為125khz的信號(hào)近場(chǎng)通信。

優(yōu)選的，所述體外控制器包括顯示屏、輸入單元以及控制單元。

優(yōu)選的，所述工作電極輸出的刺激脈沖為正負(fù)相相繼形狀。

優(yōu)選的，所述刺激脈沖發(fā)生模塊還設(shè)有完成測(cè)量所述電極間神經(jīng)電壓的第一電路模塊，第一電路模塊由所述植入體刺激器內(nèi)的單片機(jī)控制，所述體外控制器驅(qū)動(dòng)所述植入體刺激器完成所述電極間神經(jīng)電壓的測(cè)量并且接收所測(cè)量到的神經(jīng)電壓數(shù)值。

優(yōu)選的，所述第一電路模塊包括與所述電極束相連的第一選擇器，以及采集所述電極間電壓的采集放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述第一選擇器、采集放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器均由所述單片機(jī)控制。

優(yōu)選的，所述刺激脈沖發(fā)生模塊還設(shè)有完成測(cè)量所述電極間組織阻抗的第二電路模塊，第二電路模塊由所述植入體刺激器內(nèi)的單片機(jī)控制，所述體外控制器驅(qū)動(dòng)所述植入體刺激器完成所述電極間組織阻抗的測(cè)量并且接收所測(cè)量到的組織阻抗數(shù)值。

優(yōu)選的，所述第二電路模塊包括與所述電極束相連的第二選擇器，以及與第二選擇器相連的可調(diào)電流源，以及所述第一電路模塊，所述第二選擇器、可調(diào)電流源均由所述單片機(jī)控制。

如上所述，本發(fā)明的骶神經(jīng)刺激器，具有以下有益效果：其采用體外控制器與植入體內(nèi)的植入體刺激器進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和外部控制命令的輸入，以及查看植入體刺激器的狀態(tài)；其不但可以按照用戶的設(shè)定參數(shù)去刺激骶神經(jīng)，以治療尿頻尿急，實(shí)現(xiàn)受控排尿；而且可以采集測(cè)量骶神經(jīng)電信號(hào)和組織阻抗值，以便了解患者身體內(nèi)部的實(shí)際生理狀況。

附圖說(shuō)明

圖1顯示為本發(fā)明的骶神經(jīng)刺激器示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明的電極輸出的刺激脈沖示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明的第一電路模塊和第二電路模塊的原理示意圖。

元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1體外控制器

11顯示屏

12單片機(jī)

13鍵盤

14收發(fā)電路

15電池

2植入體刺激器

21收發(fā)電路

22單片機(jī)

23電池

24刺激脈沖發(fā)生模塊

25電極束

31可調(diào)電流源

32采集放大器

33模數(shù)轉(zhuǎn)換器

34第二選擇器

35第一選擇器

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

請(qǐng)參閱圖1至圖3。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容 所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種骶神經(jīng)刺激器，所述骶神經(jīng)刺激器包括體外控制器1以及植入體內(nèi)的植入體刺激器2，所述植入體刺激器2包括收發(fā)電路21、刺激脈沖發(fā)生模塊24和電極束25，電極束25包括至少兩根電極，每根電極的末端均有用于與骶神經(jīng)接觸的刺激點(diǎn)，且其中兩根電極為工作電極。體外控制器1與所述植入體刺激器2通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行雙向通信。本發(fā)明采用體外控制器1與植入體內(nèi)的植入體刺激器2雙向通信，一方面，使用者通過(guò)體外控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)植入體刺激器參數(shù)及狀態(tài)的控制，從而產(chǎn)生刺激脈沖信號(hào)去抑制膀胱逼尿肌的過(guò)度反應(yīng)而緩解尿頻尿急，或使膀胱逼尿肌與外尿道括約肌協(xié)調(diào)動(dòng)作而受控排尿；另一方面，植入體刺激器可以采集測(cè)量骶神經(jīng)上的神經(jīng)電信號(hào)和組織阻抗，用戶在體外控制器上即可以獲取這些測(cè)量結(jié)果。神經(jīng)刺激信號(hào)從兩根工作電極間輸出，經(jīng)由電極末端的刺激點(diǎn)傳遞到骶神經(jīng)。此電極末端由外科手術(shù)放置到骶神經(jīng)s2/s3/s4前根處，并需設(shè)法固定以保持接觸良好。

上述植入體刺激器2還包括電池23和控制器(即圖1中單片機(jī)22)。植入體刺激器2通過(guò)醫(yī)生手術(shù)植入到患者臀部，引出的電極束25固定接觸骶神經(jīng)。本實(shí)施例中的電極束25內(nèi)含四根電極，每根電極分別從末端引出刺激點(diǎn)與骶神經(jīng)接觸。根據(jù)實(shí)際植入的情況，從其中選取位置合適的兩根電極作為工作電極輸出刺激脈沖即可。工作電極的選取可以由體外控制器1進(jìn)行設(shè)置。

上述體外控制器1可為手持式，供患者自己或醫(yī)生使用。體外控制器設(shè)有輸入單元(如圖1中鍵盤13)、控制單元(即圖1中單片機(jī)12)、電池15和顯示屏11，以及收發(fā)電路14，本收發(fā)電路14與上述植入體刺激器上的收發(fā)電路21互相通信。用戶通過(guò)鍵盤13，選擇輸入?yún)?shù)等信息，同時(shí)顯示屏11上顯示可選值和當(dāng)前選擇值。通過(guò)在體外控制器1上的操作，用戶即可向植入體刺激器2發(fā)出命令，使其執(zhí)行相應(yīng)的功能。

體外控制器與植入體刺激器之間的無(wú)線通信，是載波頻率為125khz的近場(chǎng)通信。采用125khz載波通信，可以利用現(xiàn)有的rfid產(chǎn)品和技術(shù)，從而降低成本。

通常電極束含四根電極，在植入到患者體內(nèi)后，通過(guò)試驗(yàn)選取效果最好的兩根電極作為工作電極用于發(fā)出刺激脈沖。這種選擇由用戶根據(jù)自己的實(shí)際情況確定。

上述工作電極輸出的刺激脈沖波形見(jiàn)圖2所示，它是連續(xù)的正負(fù)相相繼電流脈沖，正相與負(fù)相的幅度相等、寬度相等。與單相的刺激信號(hào)相比，采用正負(fù)相相繼的刺激信號(hào)，可以 避免電荷在某個(gè)神經(jīng)點(diǎn)上持續(xù)積累，達(dá)到電荷平衡的目的。

刺激信號(hào)的幅度、寬度以及刺激的頻率都可以由用戶根據(jù)自己的需要改變。幅度范圍為18ua～1800ua，寬度范圍為66us～400us，刺激頻率范圍為5hz～200hz。

上述連續(xù)的刺激脈沖，每個(gè)脈沖的波形是一樣的，稱這樣的連續(xù)脈沖信號(hào)為調(diào)理刺激信號(hào)。調(diào)理刺激信號(hào)用于抑制膀胱逼尿肌的過(guò)激過(guò)頻反應(yīng)，修復(fù)治療尿頻尿急。用于觸發(fā)排尿的刺激脈沖信號(hào)，則是不同幅度、不同寬度的一系列脈沖的序列。稱這樣一個(gè)脈沖序列為排尿刺激信號(hào)。經(jīng)由此排尿刺激信號(hào)的刺激，膀胱逼尿肌和外尿道括約肌以一定的時(shí)間差收縮和松緩，達(dá)到使膀胱中的儲(chǔ)尿排出的目的。

如圖3所示，上述刺激脈沖發(fā)生模塊24還設(shè)有完成測(cè)量電極間神經(jīng)電壓的第一電路模塊，第一電路模塊由植入體刺激器內(nèi)的單片機(jī)22控制，所述體外控制器1驅(qū)動(dòng)植入體刺激器2完成電極間神經(jīng)電壓的測(cè)量并且接收所測(cè)量到的神經(jīng)電壓數(shù)值。

上述第一電路模塊包括與電極束25相連的第一選擇器35，以及采集電極間電壓的采集放大器32和模數(shù)轉(zhuǎn)換器33，見(jiàn)圖3所示。所述第一選擇器35、采集放大器32、模數(shù)轉(zhuǎn)換器33均由所述單片機(jī)22控制。

上述刺激脈沖發(fā)生模塊34還設(shè)有完成測(cè)量電極間組織阻抗的第二電路模塊，見(jiàn)圖3所示，第二電路模塊由所述單片機(jī)22控制，所述體外控制器1驅(qū)動(dòng)所述植入體刺激器2完成電極間組織阻抗的測(cè)量并且接收所測(cè)量到的組織阻抗數(shù)值。第二電路模塊包括與所述電極束25相連的第二選擇器34，以及與第二選擇器34相連的可調(diào)電流源31，以及所述上述第一電路模塊。所述第二選擇器34、可調(diào)電流源31均由所述單片機(jī)22控制。

在測(cè)量電極間的神經(jīng)電壓時(shí)，見(jiàn)圖3所示，單片機(jī)22發(fā)出控制信號(hào)到第一選擇器35，接通指定的兩根電極作為測(cè)量電極，則這兩根測(cè)量電極之間的電壓被采集放大器32采集并放大，放大后的信號(hào)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器33轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳送給單片機(jī)22。在某些情況下，可以在測(cè)量之前發(fā)出特定的刺激信號(hào)以刺激神經(jīng)，以便隨后測(cè)量神經(jīng)反應(yīng)信號(hào)。

在測(cè)量電極間的組織阻抗時(shí)，見(jiàn)圖3所示，單片機(jī)22發(fā)出控制信號(hào)到第二選擇器34和可調(diào)電流源31，以發(fā)出確定幅度的電流輸送給指定的兩根電極。然后單片機(jī)22再發(fā)出控制信號(hào)給第一選擇器35、采集放大器32、模數(shù)轉(zhuǎn)換器33，采集電極上的電壓信號(hào)。將此電壓值除以前述電流值，就得到組織阻抗值。

如圖1所示，體外控制器1與植入體刺激器2之間的通信，包括下列信息：

1.體外控制器1發(fā)送給植入體刺激器2的調(diào)理刺激信號(hào)參數(shù)設(shè)置命令。在這條命令里，指定調(diào)理刺激信號(hào)的脈沖幅度、寬度、刺激頻率和選擇的兩根工作電極。植入體刺激器2收 到這些參數(shù)后，即把這組參數(shù)作為當(dāng)前刺激參數(shù)。

2.體外控制器1發(fā)送給植入體刺激器2的調(diào)理刺激啟動(dòng)或停止命令。植入體刺激器2收到本命令，即按照當(dāng)前刺激參數(shù)開(kāi)始刺激，或停止正在進(jìn)行的刺激。

3.體外控制器1發(fā)送給植入體刺激器2的排尿刺激命令。植入體刺激器2收到本命令，即發(fā)送排尿刺激信號(hào)序列。

4.體外控制器1發(fā)送給植入體刺激器2的電極間組織阻抗測(cè)量命令。植入體刺激器2收到本命令，即測(cè)量指定的兩根電極之間的組織阻抗，并將結(jié)果回傳給體外控制器1。

5.體外控制器1發(fā)送給植入體刺激器2的電極間神經(jīng)電壓測(cè)量命令。植入體刺激器2收到本命令，即測(cè)量指定的兩根電極之間的神經(jīng)電壓，并將結(jié)果回傳給體外控制器1。

上述4中的組織阻抗測(cè)量和5中的神經(jīng)電壓測(cè)量需借助植入體刺激器內(nèi)部的第一電路模塊和第二電路模塊實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能。

綜上所述，本發(fā)明的骶神經(jīng)刺激器，不但可以按照用戶的設(shè)定參數(shù)去刺激骶神經(jīng)，以治療尿頻尿急，實(shí)現(xiàn)受控排尿；而且可以測(cè)量神經(jīng)電信號(hào)和組織阻抗值，以便了解患者身體內(nèi)部的實(shí)際生理狀況。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。