本發(fā)明涉及植入醫(yī)療系統(tǒng)，特別的涉及一種癲癇睡眠窒息預(yù)防系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

癲癇是大腦神經(jīng)元突發(fā)性異常放電，導(dǎo)致短暫的大腦功能障礙的一種慢性疾病，癲癇的發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜。中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮與抑制間的不平衡導(dǎo)致癲癇發(fā)作，癲癇發(fā)作時(shí)不會(huì)直接致死，但是可能會(huì)帶來(lái)睡眠呼吸中止等并發(fā)癥，引起病人窒息。

美國(guó)專利US8812098B2公開(kāi)了可以監(jiān)測(cè)度量各睡眠階段的癲癇發(fā)作概率，進(jìn)行腦深部電刺激來(lái)緩解癲癇癥狀的植入刺激器，但是無(wú)法預(yù)防睡眠呼吸中止。

美國(guó)專利US6961618B2公開(kāi)了可以根據(jù)心臟速率監(jiān)測(cè)癲癇發(fā)作，使用迷走神經(jīng)刺激來(lái)緩解癲癇癥狀，但是也無(wú)法預(yù)防癲癇的并發(fā)癥睡眠呼吸中止。

可見(jiàn)，如何在緩解癲癇的同時(shí)預(yù)防窒息并發(fā)癥是目前面臨的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)中的不足，提供一種可在緩解癲癇癥狀的同時(shí)監(jiān)測(cè)窒息的發(fā)生，并進(jìn)行相應(yīng)的肌肉刺激防止窒息的植入刺激系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：迷走神經(jīng)刺激器和上氣道肌肉刺激器，所述迷走神經(jīng)刺激器包括第一電極，第一脈沖發(fā)生器，呼吸參數(shù)采集設(shè)備、第一處理器和第一通信模塊，第一電極纏繞于迷走神經(jīng)；上氣道肌肉刺激器包括第二脈沖發(fā)生器 ，第二處理器，喚醒模塊，第二電極，第二通信模塊，第二電極位于上氣道肌肉處；第一處理器在病人睡眠時(shí)控制第一脈沖發(fā)生器以預(yù)設(shè)參數(shù)發(fā)送脈沖至纏繞迷走神經(jīng)的第一電極進(jìn)行刺激，同時(shí)呼吸參數(shù)傳感器采集呼吸參數(shù)如血氧飽和度，判斷血氧飽和度是不是低于窒息閾值，當(dāng)?shù)陀谥舷㈤撝禃r(shí)則第一通信模塊與第二通信模塊通信，激活喚醒模塊，喚醒上氣道肌肉刺激器，第二處理器控制第二脈沖發(fā)生器以預(yù)設(shè)參數(shù)發(fā)送脈沖至上氣道肌肉處的第二電極；迷走神經(jīng)刺激器刺激迷走神經(jīng)緩解癲癇癥狀，當(dāng)要發(fā)生窒息時(shí)喚醒上氣道肌肉刺激器刺激上氣道肌肉，擴(kuò)張上氣道，阻止窒息發(fā)生。

進(jìn)一步的，還包括體外預(yù)警控制器，當(dāng)上氣道肌肉刺激器刺激一段時(shí)間血氧飽和度仍未上升到一定閾值，則向體外通信進(jìn)行預(yù)警。

進(jìn)一步的，還包括：當(dāng)上氣道肌肉刺激器刺激一段時(shí)間血氧飽和度仍未上升到一定閾值，與迷走神經(jīng)刺激器通信，第一處理器設(shè)置脈沖發(fā)生器參數(shù)為可以喚醒患者但對(duì)患者無(wú)損傷的幅值，從而喚醒患者。

進(jìn)一步的，還包括：體外預(yù)警控制器可控制兩刺激器脈沖發(fā)生器的脈沖參數(shù)。

進(jìn)一步的，還包括：迷走神經(jīng)刺激器可更換為腦深部電刺激器，同樣可以緩解癲癇癥狀。

上述癲癇睡眠窒息預(yù)防系統(tǒng)能夠在癲癇治療過(guò)程中有效的防止病人睡眠中的窒息，提高了對(duì)病人的生活質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的癲癇睡眠窒息預(yù)防系統(tǒng)圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

101. 神經(jīng)電刺激器；102.上氣道肌肉刺激器；103.體外預(yù)警控制器；

201.第一電極；202.第一脈沖發(fā)生器；203.呼吸參數(shù)采集設(shè)備；204.第一處理器；205.第一通信模塊；

301.第二脈沖發(fā)生器；302.第二處理器；303.喚醒模塊；304.第二電極；305.第二通信模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

第一實(shí)施例：

如圖1所示，本發(fā)明的一種癲癇睡眠窒息預(yù)防系統(tǒng)，包括神經(jīng)電刺激器101和上氣道肌肉刺激器102。

神經(jīng)電刺激器101為植入式迷走神經(jīng)電刺激系統(tǒng)（VNS）或植入式腦深部電刺激系統(tǒng)（DBS），用于對(duì)患者P的目標(biāo)神經(jīng)進(jìn)行刺激，從而緩解癲癇癥狀。

上氣道肌肉刺激器102用于對(duì)患者P的上氣道肌肉進(jìn)行刺激以擴(kuò)張上氣道，從而阻止窒息的發(fā)生。

神經(jīng)電刺激器101包括第一電極201、第一脈沖發(fā)生器202、呼吸參數(shù)采集設(shè)備203、第一處理器204和第一通信模塊205。

第一電極201為纏繞于患者P迷走神經(jīng)處的迷走神經(jīng)刺激電極或者植入患者P腦深部的腦深部刺激電極，第一電極201通過(guò)延伸導(dǎo)線與第一脈沖發(fā)生器202電連接，將第一脈沖發(fā)生器202發(fā)出的電刺激脈沖施加至目標(biāo)神經(jīng)，以對(duì)神經(jīng)靶點(diǎn)進(jìn)行電刺激從而產(chǎn)生療效。

第一脈沖發(fā)生器202用于根據(jù)第一處理器204的控制生成相應(yīng)的電刺激脈沖。

呼吸參數(shù)采集設(shè)備203用于感測(cè)患者P的一個(gè)或多個(gè)生理參數(shù)，例如心血管或腦脊髓液壓力或流量、心音、患者移動(dòng)或姿態(tài)、溫度、血氧飽和度、二氧化碳、呼吸頻率、心率、浮腫或pH，以便于對(duì)患者P的呼吸狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，優(yōu)選地，生理參數(shù)選取血氧飽和度和呼吸頻率。呼吸參數(shù)采集設(shè)備203為測(cè)量上述生理參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)傳感器，優(yōu)選地，呼吸參數(shù)采集設(shè)備203選取用于測(cè)量血氧飽和度的血氧傳感器和用于測(cè)量呼吸頻率的加速度傳感器或生物阻抗傳感器。

第一處理器204用于生成不同治療方案下的預(yù)設(shè)脈沖參數(shù)，還用于根據(jù)呼吸參數(shù)采集設(shè)備203所采集到的生理參數(shù)判斷患者P的呼吸狀態(tài)，根據(jù)判斷得出的呼吸狀態(tài)適時(shí)生成用于喚醒上氣道肌肉刺激器102的喚醒信號(hào)，并通過(guò)第一通信模塊205將該喚醒信號(hào)傳送至上氣道肌肉刺激器102。

有關(guān)患者呼吸狀態(tài)異常的判斷，優(yōu)選為監(jiān)測(cè)睡眠性呼吸暫停即睡眠窒息的發(fā)生，具體判斷方法為，當(dāng)加速度傳感器或生物阻抗傳感器在時(shí)間閾值Tth內(nèi)未采樣到呼吸信號(hào)并且血氧飽和度下降超過(guò)閾值BOth時(shí)，第一處理器204判斷為發(fā)生睡眠窒息并生成普通模式喚醒信號(hào)。優(yōu)選地，Tth為8-10秒，BOth為3%-5%。

優(yōu)選地，進(jìn)一步對(duì)睡眠窒息的嚴(yán)重程度進(jìn)行劃分，當(dāng)加速度傳感器或生物阻抗傳感器在時(shí)間閾值Tth1內(nèi)未采樣到呼吸信號(hào)并且血氧飽和度下降超過(guò)閾值BOth1時(shí)，第一處理器204判斷為發(fā)生輕度睡眠窒息并生成A模式喚醒信號(hào)；當(dāng)加速度傳感器或生物阻抗傳感器在時(shí)間閾值Tth2內(nèi)未采樣到呼吸信號(hào)并且血氧飽和度下降超過(guò)閾值BOth2時(shí)，第一處理器204判斷為發(fā)生中度睡眠窒息并生成B模式喚醒信號(hào)；當(dāng)加速度傳感器或生物阻抗傳感器在時(shí)間閾值Tth3內(nèi)未采樣到呼吸信號(hào)并且血氧飽和度下降超過(guò)閾值BOth3時(shí)，第一處理器204判斷為發(fā)生嚴(yán)重睡眠窒息并生成C模式喚醒信號(hào)。優(yōu)選地，Tth1為8秒，BOth1為3%；Tth2為9秒，BOth2為4%；Tth3為10秒，BOth3為5%。

第一通信模塊205用于神經(jīng)電刺激器101與上氣道肌肉刺激器102及其他設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線通信，其中的無(wú)線通信可使用本領(lǐng)域公知的任何技術(shù)，例如RF或藍(lán)牙等。

上氣道肌肉刺激器102包括第二脈沖發(fā)生器301、第二處理器302、喚醒模塊303、第二電極304、第二通信模塊305。

第二脈沖發(fā)生器301用于根據(jù)第二處理器302的控制生成相應(yīng)的電刺激脈沖。

第二處理器302用于生成預(yù)設(shè)脈沖參數(shù)，優(yōu)選地，第二處理器302用于生成不同模式下的預(yù)設(shè)脈沖參數(shù)。

喚醒模塊303由第二通信模塊305所接收到的喚醒信號(hào)進(jìn)行激活從而喚醒上氣道肌肉刺激器102，優(yōu)選地，喚醒模塊303還將不同模式的喚醒信號(hào)傳送至第二處理器302。

第二電極304設(shè)于上氣道肌肉處，第二電極304與第二脈沖發(fā)生器202電連接，以將第二脈沖發(fā)生器301發(fā)出的電刺激脈沖施加至上氣道肌肉處，從而擴(kuò)張上氣道。

第二通信模塊305用于上氣道肌肉刺激器102與神經(jīng)電刺激器101及其他設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線通信，其中的無(wú)線通信可使用本領(lǐng)域公知的任何技術(shù)，例如RF或藍(lán)牙等。

該癲癇睡眠窒息預(yù)防系統(tǒng)的工作總流程描述如下：

（1）第一處理器204控制第一脈沖發(fā)生器202以選定治療方案下的預(yù)設(shè)脈沖參數(shù)發(fā)送電刺激脈沖至第一電極201以對(duì)患者P的神經(jīng)靶點(diǎn)進(jìn)行電刺激；

（2）同時(shí)，呼吸參數(shù)采集設(shè)備203對(duì)患者P的生理參數(shù)進(jìn)行采集，第一處理器204通過(guò)上述生理參數(shù)判斷患者P的呼吸狀態(tài)；

（3）當(dāng)?shù)谝惶幚砥?04判斷出睡眠窒息發(fā)生時(shí)，生成喚醒信號(hào)，優(yōu)選地，第一處理器204進(jìn)一步判斷睡眠窒息的嚴(yán)重程度并生成不同模式的喚醒信號(hào)；

（4）通過(guò)第一通信模塊204與第二通信模塊305進(jìn)行通信，激活喚醒模塊303；

（5）喚醒模塊303喚醒上氣道肌肉刺激器102，優(yōu)選地，喚醒模塊303還將不同模式的喚醒信號(hào)傳送至第二處理器302；

（6）第二處理器302控制第二脈沖發(fā)生器302以預(yù)設(shè)脈沖參數(shù)，優(yōu)選地，以不同模式下的預(yù)設(shè)脈沖參數(shù)，發(fā)送電刺激脈沖至第二電極304以對(duì)患者P的上氣道肌肉進(jìn)行電刺激。

第二實(shí)施例：

一種癲癇睡眠窒息預(yù)防系統(tǒng)，除了具有跟上一實(shí)施例相同的神經(jīng)電刺激器101和上氣道肌肉刺激器102之外，還進(jìn)一步包括體外預(yù)警控制器103，該體外預(yù)警控制器103用于對(duì)患者進(jìn)行預(yù)警。體外預(yù)警控制器103可通過(guò)其內(nèi)設(shè)的通信模塊與神經(jīng)電刺激器101的第一通信模塊205以及上氣道肌肉刺激器102的第二通信模塊305進(jìn)行無(wú)線通信。

加入了體外預(yù)警控制器103的癲癇睡眠窒息預(yù)防系統(tǒng)的工作流程除上述步驟（1）-（6）以外，還包括以下步驟：

（7）當(dāng)喚醒上氣道肌肉刺激器102進(jìn)行上氣道肌肉刺激并持續(xù)了一段時(shí)間Tla后，第一處理器204判斷睡眠窒息情況是否有所緩解，優(yōu)選地，利用血氧飽和度上升超過(guò)閾值BOla作為睡眠窒息情況有所緩解的表征，優(yōu)選地，Tla為120-240秒，BOla為3%-8%。，

（8）若第一處理器204判斷為睡眠窒息仍然持續(xù)，則與體外預(yù)警控制器103進(jìn)行通信；

（9）體外預(yù)警控制器103對(duì)患者進(jìn)行喚醒，優(yōu)選地，對(duì)患者喚醒采用的具體方式為利用體外預(yù)警控制器103與神經(jīng)電刺激器101通信，并通過(guò)第一處理器204為第一脈沖發(fā)生器202設(shè)置喚醒脈沖參數(shù)，該喚醒脈沖參數(shù)可產(chǎn)生可以喚醒患者但對(duì)患者無(wú)損傷的電脈沖刺激，從而對(duì)患者進(jìn)行電刺激喚醒，或者，對(duì)患者喚醒采用的具體方式為利用體外預(yù)警控制器103的警報(bào)模塊發(fā)出一定幅值的聲音警報(bào)，從而對(duì)患者進(jìn)行聲音警報(bào)叫醒，或者，對(duì)患者喚醒采用的具體方式為先采用電刺激喚醒，無(wú)效后再采用聲音警報(bào)叫醒。

進(jìn)一步地，體外預(yù)警控制器103還可作為普通的患者控制器，以便于患者P在必要時(shí)分別對(duì)神經(jīng)電刺激器101和上氣道肌肉刺激器102的脈沖參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。