[發明專利]刺激脈沖幅值調節模塊及具有其的植入式神經刺激系統

有效

• 申請號: 201710284050.0
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107029352B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 李彩俊;陳方雄;葛嬌姣
• 申請（專利權）人: 蘇州景昱醫療器械有限公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61N1/372;A61N1/375
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 沈曉敏

本發明揭示了一種刺激脈沖幅值調節模塊及具有其的植入式神經刺激系統，刺激脈沖幅值調節模塊包括初始幅值產生單元、調節單元及處理單元，初始幅值產生單元用于產生刺激脈沖的初始幅值；調節單元用于產生幅值配置值；處理單元用于將所述初始幅值與所述幅值配置值疊加而產生最終幅值。本發明通過調節模塊實現脈沖幅值的有效調節，從而提高治療效果，改善病人治療體驗。

技術領域

本發明涉及植入式醫療領域，尤其涉及一種刺激脈沖幅值調節模塊及具有其的植入式神經刺激系統。

背景技術

植入式醫療系統近年來在醫學臨床上得到越來越廣泛的應用，通常包括植入式神經刺激系統(包括腦深部刺激系統DBS，植入式腦皮層刺激系統CNS，植入式脊髓電刺系統激SCS，植入式骶神經刺激系統SNS，植入式迷走神經刺激系統VNS等)、植入式心臟刺激系統(俗稱心臟起搏器)、植入式藥物輸注系統(IDDS)等。

植入式神經刺激系統如圖1所示，通常包括以下幾個組件：若干個刺激電極觸點30(這里以左腦電極觸點及右腦電極觸點為例)、電極導線33、延伸導線34、脈沖發生器35以及程控儀36。

以深腦部刺激系統DBS為例，脈沖發生器35通過延伸導線34、電極導線33和刺激電極觸點30將電脈沖傳導到腦部STN(Subthalamic Nucleus，底丘腦核)核團以達到治療帕金森疾病的目的。

程控儀36則是用來調節脈沖發生器35的各刺激參數的，刺激參數包括脈沖幅值，脈沖寬度(即脈寬)和脈沖頻率等。

結合圖2，是典型的雙向脈沖刺激波形，即相對于“電壓零伏參考線”，同時有正向刺激電壓和負向刺激電壓。

其中，真正起到治療作用的是負向刺激電壓。

圖2是恒壓脈沖刺激微觀波形，然而，在實際運用中，負向刺激電壓的脈沖幅值PA并不是恒定的。

結合圖2中的放大圖，隨著時間的推移，一預定刺激周期PT內的負向脈沖幅值PA呈現梯形狀態，即脈沖幅值PA遞減，也就是說，此時并不是真正的恒壓刺激，會給病人帶來不好的治療體驗。

上述現象是由于植入式神經刺激系統內的電容上電量變化引起的，即：

Q＝I*Δt＝C*ΔV，則ΔV＝I*Δt/C。

其中，Q為電容上的電量；C為電容容值；I為刺激電流或由刺激電壓除以電阻所得的電流值；Δt為一預定刺激周期PT內時間的變化量，亦即脈沖寬度PW；ΔV是電壓變化量，亦即脈沖幅值PA的變化量。

由此可知，脈沖寬度PW越寬，脈沖幅值PA的變化量越大，也就是說，脈沖幅值PA會隨著脈沖寬度PW的增大而減少。

另外，結合圖3，是典型的脈沖刺激宏觀波形。

可以看到，在開啟和關閉刺激時，脈沖幅值PA的變化比較突然，脈沖幅值PA在刺激開啟和關閉時刻呈現陡升和陡降狀態，如此，病人會感覺比較難受，這也給病人帶來了不好的治療體驗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種刺激脈沖幅值調節模塊及具有其的植入式神經刺激系統。

為實現上述發明目的之一，本發明一實施方式提供一種植入式神經刺激脈沖幅值調節模塊，包括：

初始幅值產生單元，其用于產生刺激脈沖的初始幅值，所述刺激脈沖包括正向刺激脈沖及負向刺激脈沖；

調節單元，其用于產生幅值配置值；

處理單元，其用于將所述負向刺激脈沖對應的初始幅值與所述幅值配置值疊加而產生最終幅值；