[發明專利]用于脈沖發生器的電路、脈沖發生器以及腦深部電刺激系統

在審

• 申請號: 201911424100.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113117229A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 龔嘉駿;何慶;陳厚拴;何舒林;夏俊偉
• 申請（專利權）人: 上海神奕醫療科技有限公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61N1/02;H04L27/04;H03K5/04;H02J50/12;H03K3/353
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本發明公開了一種用于脈沖發生器的電路、脈沖發生器以及腦深部電刺激系統，將低頻諧振電路與ASK調制電路串聯連接，兩個電路的有效串聯，既能利用低頻諧振電路充電，又能通過ASK調制電路實現通信發送。另外，將充電線圈和通信線圈合二為一，同等通信成功率的情況下，充電功能和通信功能在同一個線圈上實現，線圈既傳輸充電能量又傳輸通信信息。采用本發明提供的方案，可以將充電線圈和通信線圈合二為一，在植入式可充電腦深部刺激器的有限空間中能夠節省出非常大的體積。從而簡化植入式脈沖發生器的結構設計和元器件組裝工序，降低線圈生產成本。在同等通信成功率的情況下，解決了現有技術中脈沖發生器體積大、重量大和效率低的問題。

技術領域

本發明屬于植入式醫療儀器技術領域，尤其是涉及一種用于脈沖發生器的電路、脈沖發生器以及腦深部電刺激系統。

背景技術

隨著腦外科手術技術和神經電子科學技術的發展，腦深部電刺激(Deep brainstimulation，DBS)憑借其優于損毀手術的臨床效果，不破壞腦組織的微創傷手術過程以及治療方案的可逆，成為世界范圍內晚期帕金森病的首選治療手段。現有的腦深部電刺激系統主要由植入體內的脈沖發生器(IPG)，刺激電極(Lead)，體內延長導線(Extension)，體外程控設備(ProgramerRemoter)以及相關手術工具(Surgical tool)等部分組成。

在DBS系統中，遠距離對植入體內的脈沖發生器(IPG)通信是監控植入設備工作狀態的唯一手段，通信的成功率是確保植入設備具備更好的治療效果和更高的可靠性的關鍵，已獲得腦深部電刺激設備銷售資質的企業均不遺余力的研制具備更遠距離和更高成功率的通信電路。為此，大部分廠家均采用獨立的近場通信線圈來完成通信，使得一個脈沖發生器(IPG)內有兩個線圈，即充電線圈和通信線圈，此類產品的缺陷是體積大、重量重、效率低。

例如，美敦力公司和波士頓科技公司在實現有源植入式醫療器械與體外程控設備無線通信時采用的是低頻通信，但是無線通信線圈與充電線圈分開獨立設置，這造成有源植入式醫療器械的體積增大且電路復雜，對生產組裝也提出更高要求。

現有技術中DBS系統的充電功能和通信功能都采用分開獨立設計，這就造成了有源植入式醫療器械的體積增大且電路復雜，對生產組裝也提出更高要求。因此，需要提出一種可以解決脈沖發生器體積大、重量重、效率低的問題的方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于脈沖發生器的電路、脈沖發生器以及腦深部電刺激系統，用于解決現有技術中DBS系統的充電線圈和通信線圈都采用分開獨立設計，這就造成了有源植入式醫療器械的體積上增大且電路復雜，對生產組裝也提出更高要求的問題。

為了解決上述技術問題，本發明第一方面提出一種用于脈沖發生器的電路，用于實現對IPG的充電和通信，包括低頻諧振電路以及ASK調制電路；

其中，所述低頻諧振電路與所述ASK調制電路串聯連接；

所述低頻諧振電路用于提供充電信號以對所述IPG進行充電，并用于傳輸載波信號和第一信號至所述ASK調制電路；

所述ASK調制電路用于根據所述載波信號對所述第一信號進行調制以對與所述IPG進行通信。

可選的，所述低頻諧振電路包括電源、與所述電源連接的充電模塊以及通信模塊，所述載波信號和所述第一信號經所述通信模塊傳輸至所述充電模塊，并通過所述充電模塊傳輸至所述ASK調制電路。

可選的，所述通信模塊包括第一場效應管以及第二場效應管，所述充電模塊包括第一電容、第二電容、第一線圈以及第二線圈；

其中，所述電源的正極與所述第一線圈的一端連接，所述第一線圈的另一端與所述第一場效應管的漏極連接，所述第一場效應管的源極與所述第二場效應管的漏極連接，所述第一場效應管的柵極用于傳輸所述載波信號；