本發(fā)明涉及一種電刺激器系統(tǒng)，具體涉及一種帶有充電功能的，用于提升器官收縮力的電刺激器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：慢性心力衰竭是心血管疾病的“最終歸宿”，是一種高死亡率的惡性疾病，40％的患者在12個月內(nèi)死亡，65％的患者在60個月內(nèi)死亡。不僅如此，慢性心力衰竭的患者在所有慢性病患者中生活質(zhì)量最差。收縮性慢性心力衰竭患者中，30％屬于qrs波寬群體，對這部分患者，可以植入crt(心臟再同步裝置，cardiacresynchronizationtherapy,crt)。其余70％的患者，目前并無療效顯著的藥物與治理器械。2型糖尿病是一種終身性疾病。一旦患病，需終生醫(yī)療。據(jù)《中國2型糖尿病防治指南2013》，我國糖尿病患者人口超過1億，已成為世界上糖尿病患病人數(shù)最多的國家。同時，中國的肥胖癥人口數(shù)量在過去15年里呈指數(shù)激增。據(jù)南華早報引自thelancet的數(shù)據(jù)，截止2013年底，中國的肥胖人口為6200萬人。在世界范圍內(nèi)，2型糖尿病患者中有超過60％同時屬于肥胖人群。現(xiàn)有針對慢性心力衰竭的crt設(shè)備，不適用于qrs波窄的人群。而目前所有針對肥胖的電刺激療法，都不足以產(chǎn)生高能的電刺激。已有研究證明，在心肌不應(yīng)期釋放高能電刺激，可以增強心臟收縮力，從而達到改善心衰的目的；另有研究證明，在胃部肌肉不應(yīng)期釋放高能電刺激，可以增強胃部收縮力，從而影響胃迷走神經(jīng)，進而作用大腦中樞，以達到條件人體血糖分泌的功能。因此，急需一種能夠調(diào)控器官收縮力的高能、可充電電刺激器系統(tǒng)，用于治療慢性心力衰竭、肥胖癥伴2型糖尿病等疾病。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明目的在于提供一種帶有充電功能的電刺激器系統(tǒng)。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種帶有充電功能的電刺激器系統(tǒng)，包括體內(nèi)系統(tǒng)和體外系統(tǒng)；體內(nèi)系統(tǒng)包括：刺激單元，用于產(chǎn)生電刺激的電流源或刺激電壓源；至少一對刺激電極，用于將電刺激信號施加到目標(biāo)器官；感知單元，用于對傳感器采集的信息進行自適應(yīng)放大；至少一對感知電極，用于采集器官表面的電活動；傳感器，包括固定在刺激器殼體上，用于感知人體動作的加速度計傳感器以及固定在感知電極導(dǎo)線上，用于感知器官表面肌肉運動或器官內(nèi)部血流的壓力傳感器；體內(nèi)充電單元，用于為體內(nèi)系統(tǒng)供電；體內(nèi)通訊單元，用于與體外系統(tǒng)進行通訊；信號存儲與處理單元，用于存儲電極采集到的人體生理數(shù)據(jù)，并根據(jù)不同的應(yīng)用產(chǎn)生不同的刺激；控制與電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將電池電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)工作所需電壓，并控制整個體內(nèi)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)；體外系統(tǒng)包括：充電器，用于對體內(nèi)充電單元進行充電，并獲得體內(nèi)充電相關(guān)信息，將這些信息與處理器通訊；處理器，用于可調(diào)參數(shù)的輸入，并通過無線通訊寫入體內(nèi)的信號存儲與處理單元；同時，讀取體內(nèi)系統(tǒng)存儲的信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點為：本發(fā)明是一種全植入式的，能夠應(yīng)用于治療慢性心力衰竭、治療肥胖癥、2型糖尿病等疾病的電刺激系統(tǒng)；通過高能電刺激調(diào)節(jié)心肌收縮力，治療慢性心力衰竭(qrs波窄)；本發(fā)明通過在心肌絕對不應(yīng)期進行非興奮性電刺激，來增強心室收縮的強度和心臟的泵送能力；病人植入該設(shè)備后，心臟射血能力以及心臟攝氧峰量會增加，住院率及死亡率會大幅下降。該設(shè)備外觀類似于心臟起搏器，植入位置在人體鎖骨下部；醫(yī)生可以通過微創(chuàng)手術(shù)植入，體外配有充電設(shè)備，約一周充電一次。通過恒定低能電刺激產(chǎn)生飽腹感及高能電刺激調(diào)節(jié)胃肌肉收縮力，以治療肥胖癥為主，并治療2型糖尿??；本發(fā)明通過在胃部肌肉絕對不應(yīng)期進行非興奮性電刺激來增強胃收縮的強度，同時，對胃部肌肉或胃迷走神經(jīng)進行長期低能量刺激；外觀類似于心臟起搏器，植入位置在人體腹部。醫(yī)生可以通過腹腔鏡手術(shù)植入，體外配有充電設(shè)備，約一周充電一次。附圖說明圖1是本發(fā)明的帶有充電功能的電刺激器系統(tǒng)原理圖。圖2是本發(fā)明的應(yīng)用框圖。圖3是單相脈沖示意圖。圖4是幅度、脈寬可調(diào)的刺激脈沖示意圖。圖5是脈沖串示意圖。圖6是雙相脈沖示意圖。具體實施方式結(jié)合圖1、圖2，一種帶有充電功能的電刺激器系統(tǒng)，包括體內(nèi)系統(tǒng)和體外系統(tǒng)；體內(nèi)系統(tǒng)包括：刺激單元，用于產(chǎn)生電刺激的電流源或刺激電壓源；至少一對刺激電極，用于將電刺激信號施加到目標(biāo)器官；感知單元，用于對傳感器采集的信息進行自適應(yīng)放大；至少一對感知電極，用于采集器官表面的電活動；傳感器，包括固定在刺激器殼體上，用于感知人體動作的加速度計傳感器以及固定在感知電極導(dǎo)線上，用于感知器官表面肌肉運動或器官內(nèi)部血流的壓力傳感器；體內(nèi)充電單元，用于為體內(nèi)系統(tǒng)供電；體內(nèi)通訊單元，用于與體外系統(tǒng)進行通訊；信號存儲與處理單元，用于存儲電極采集到的人體生理數(shù)據(jù)，并根據(jù)不同的應(yīng)用產(chǎn)生不同的刺激；控制與電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將電池電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)工作所需電壓，并控制整個體內(nèi)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)；體外系統(tǒng)包括：充電器，用于對體內(nèi)充電單元進行充電，并獲得體內(nèi)充電相關(guān)信息，將這些信息與處理器通訊；處理器，用于可調(diào)參數(shù)的輸入，并通過無線通訊寫入體內(nèi)的信號存儲與處理單元；同時，讀取體內(nèi)系統(tǒng)存儲的信息。進一步的，所述感知單元具有100-1200倍的自適應(yīng)可調(diào)放大范圍。進一步的，所述系統(tǒng)被配置以對心臟施加電壓源，傳感器檢測人體動作以及心臟內(nèi)血流壓力。進一步的，所述系統(tǒng)被配置以對胃施加電流源，傳感器檢測胃部肌肉運動，判斷是否在進食。進一步的，所述體內(nèi)充電單元還包括溫度控制模塊，用于監(jiān)測體內(nèi)充電單元溫度和充電速度。充電速度至少為75ma/h，且植入體周圍組織升溫不超過2攝氏度。體內(nèi)充電單元的容量在100-400mah。進一步的，所述處理器包括信號處理與顯示單元、控制與輸入單元、體外通訊單元和存儲與上傳單元；信號處理與顯示單元用于對體內(nèi)存儲的信息進行感知及刺激信息處理并顯示；控制與輸入單元用于可調(diào)參數(shù)的輸入；體外通訊單元用于與體內(nèi)通訊單元通訊；存儲與上傳單元用于存儲收集的信息并上傳至服務(wù)器。進一步的，所述體內(nèi)通訊單元的通訊方式為近場通訊、射頻通訊或藍牙通訊。進一步的，所述充電器包括充電單元和通訊單元，分別用于充電和獲取體內(nèi)充電單元信息。本發(fā)明刺激單元產(chǎn)生的刺激波形范圍如下：單相脈沖：單相是指刺激脈沖只有一個相位，如圖3所示。以下單相脈沖的具體數(shù)據(jù)：電流刺激幅度0～19ma電壓刺激幅度1.94～10.69v刺激脈寬50us～100ms刺激頻率1～500hz刺激脈沖的幅度、脈寬均可調(diào)，如圖4所示。采用脈沖串形式，刺激頻率1-1000hz，如圖5所示。雙相脈沖：雙相是指刺激脈沖有兩個相位，正負(fù)對稱，如圖6所示。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例1本實施例的電刺激系統(tǒng)用作在心肌不應(yīng)期，采用高能電刺激治療慢性心力衰竭；電刺激器系統(tǒng)包括位于體內(nèi)的植入體刺激器、電極，以及位于體外的處理器和充電器；植入體刺激器包括：刺激單元，用于產(chǎn)生刺激電壓源；一組置于右心房的雙極起搏器電極，用于檢測心電信號；一組或兩組置于右心室的雙極起搏器電極，用于檢測心電信號并產(chǎn)生高能電刺激；傳感器，包括固定在刺激器殼體上，用于感知人體動作的加速度計傳感器以及固定在目標(biāo)器官上，用于感知器官表面肌肉運動或器官內(nèi)部血流的壓力傳感器；感知單元，用于對傳感器采集的信息進行自適應(yīng)放大；體內(nèi)充電單元，用于為體內(nèi)系統(tǒng)供電；體內(nèi)通訊單元，用于與體外系統(tǒng)進行通訊；信號存儲與處理單元，用于存儲電極采集到的人體生理數(shù)據(jù)，并根據(jù)不同的應(yīng)用產(chǎn)生不同的刺激；控制與電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將電池電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)工作所需電壓，并控制整個體內(nèi)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)；體外的充電器用于對體內(nèi)充電單元進行充電，并獲得體內(nèi)充電相關(guān)信息，將這些信息與處理器通訊；體外的處理器用于可調(diào)參數(shù)的輸入，并通過無線通訊寫入體內(nèi)的信號存儲與處理單元；同時，讀取體內(nèi)系統(tǒng)存儲的信息。高能電刺激是由雙相脈沖構(gòu)成的一組脈沖串；每組脈沖串包括3-10對雙相脈沖；雙相脈沖振幅約為5-10v，且振幅調(diào)整不大于0.5v；植入體刺激通路包括1-2路電壓源；植入體測量通路包括1-2路測量電路，ad分辨率大于等于12bit，采樣率1khz；測量電路放大倍數(shù)100-1200可調(diào)，濾波器截止頻率0.05-100hz可調(diào)；所述監(jiān)測與刺激方法：在檢測通路檢測到了心肌不應(yīng)期產(chǎn)生時(qrs波開始時)，刺激通路開始產(chǎn)生一組高能脈沖串(作用在右心室)。這樣既不會影響正常的心電活動，又不會誘發(fā)室性心律失常。可通過處理器設(shè)置監(jiān)測到不應(yīng)期與刺激開始的延遲時間。但要確保刺激在不應(yīng)期內(nèi)發(fā)放完畢。一個典型的電刺激是一組6個脈沖(持續(xù)時長約30ms)，雙相脈沖振幅7.5伏。實施例2本實施例的電刺激系統(tǒng)是一種治療肥胖癥及二型糖尿病治療的植入式電刺激系統(tǒng)。電刺激器系統(tǒng)包括位于體內(nèi)的植入體刺激器、電極，以及位于體外的處理器和充電器；植入體刺激器包括：刺激單元，用于產(chǎn)生刺激電流源；一組或兩組至于胃竇的雙極分叉電極，用于檢測胃慢波信號，并釋放高能量刺激與/或低能量刺激；一條至于胃靠近食道部位的3維動態(tài)傳感器，通過檢測胃頂部的肌肉相對位置變化來檢測進食事件；固定在刺激器殼體上，用于感知人體動作的加速度計傳感器；感知單元，用于對傳感器采集的信息進行自適應(yīng)放大；體內(nèi)充電單元，用于為體內(nèi)系統(tǒng)供電；體內(nèi)通訊單元，用于與體外系統(tǒng)進行通訊；信號存儲與處理單元，用于存儲電極采集到的人體生理數(shù)據(jù)，并根據(jù)不同的應(yīng)用產(chǎn)生不同的刺激；控制與電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將電池電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)工作所需電壓，并控制整個體內(nèi)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)；置于體外的充電器用于對體內(nèi)充電單元進行充電，并獲得體內(nèi)充電相關(guān)信息，將這些信息與處理器通訊；置于體外的處理器用于可調(diào)參數(shù)的輸入，并通過無線通訊寫入體內(nèi)的信號存儲與處理單元；同時，讀取體內(nèi)系統(tǒng)存儲的信息。治療方法：在檢測到進食事件時，產(chǎn)生高能雙相刺激；平時產(chǎn)生低能量單相脈沖串刺激。高能/進食部分：所述高能電刺激是由雙相脈沖構(gòu)成的一組脈沖串；每組脈沖串包括3-10對雙相脈沖；雙相脈沖振幅約為5-15ma，且振幅調(diào)整不大于0.6ma；植入體刺激通路包括1-4路電流源；植入體測量通路包括1-4路測量電路，ad分辨率大于等于12bit，采樣率1khz；測量電路放大倍數(shù)100-1200可調(diào)，濾波器截止頻率0.05-100hz可調(diào)；本實施例的監(jiān)測與刺激方法：在檢測通路檢測到了胃部平滑肌肌不應(yīng)期產(chǎn)生時(胃慢波的上升期)，刺激通路開始產(chǎn)生一組高能脈沖串。這樣不會打斷正常的胃電活動。可以通過處理器設(shè)置監(jiān)測到不應(yīng)期與刺激開始的延遲時間。但要確保刺激在不應(yīng)期內(nèi)發(fā)放完畢。一個典型的電刺激是一組5-10個脈沖，雙相脈沖振幅7.5ma。最終達到的效果就是胃的慢波幅度被人為的增強了，增加了胃的收縮力。以上監(jiān)測與刺激方法僅僅在傳感器檢測到進食事件之后觸發(fā)。一旦被觸發(fā)，將維持一個時長60-90分鐘的胃部收縮力增強刺激。低能/平時部分：在平時，胃部維持一個脈寬大于1ms的單相脈沖串，其刺激率為30-100hz，刺激幅度為5-10ma，這個刺激用于抑制胃動力，刺激將維持2s刺激，2s停止。一個典型的電刺激是脈寬為3-5ms，刺激率為50hz，刺激幅度為6ma。當(dāng)前第1頁12