[發明專利]產生雙向脈沖的有源植入式脈沖發生器系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210152983.5
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114392479A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 張廣雷;何利川;何技鋒;金華;陳小龍;劉偉
• 申請（專利權）人: 樂普醫學電子儀器股份有限公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61N1/362
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請涉及植入式醫療器械技術領域，尤其涉及一種產生雙向脈沖的有源植入式脈沖發生器系統及控制方法，該系統包括：微控制器、雙向脈沖產生電路、電荷泵單元、DA單元、電極導線、感知濾波放大單元，其中設置的雙向脈沖產生電路包括兩個充電電容單元和若干放電回路。該系統在微控制器的控制下，首先通過電荷泵單元為兩個充電電容單元充電，然后雙向脈沖產生電路可以按照預設電壓值、預設脈沖放電時間向人體組織發放預設組數的雙向脈沖，以達到治療的目的，最后通過將放電電極短接，使人體組織中的電荷達到平衡，消除了單向刺激脈沖引起的電荷累積效應，從而避免了電荷累積效應對人體組織造成損傷的問題。

技術領域

本申請涉及植入式醫療器械技術領域，尤其涉及一種產生雙向脈沖的有源植入式脈沖發生器系統及控制方法。

背景技術

植入式脈沖發生器是長期植入人體的有源式醫療儀器，包括心臟起搏器、各類神經刺激器、肌肉刺激器等。植入式脈沖發生器一般由電路板、鈦殼、電池、環氧樹脂組成，它通過植入電極向人體目標治療部位發放脈沖刺激信號以達到治療的目的。植入式脈沖發生器通常有與之配套的程控設備，兩者之間通過雙向無線通訊交換信息。

在現有技術中，植入式脈沖發生器一般發出的是單向刺激脈沖，且能量較小，雖然單向刺激脈沖誘發動作效果比較好，但是經多方面研究證實單向刺激脈沖的電荷累積效應會對被刺激神經及人體組織造成損傷。

發明內容

本申請提供了一種產生雙向脈沖的有源植入式脈沖發生器系統及控制方法，以解決傳統植入式脈沖發生器產生的電荷累積效應對被刺激神經及人體組織造成損傷的問題。

本申請解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

第一方面，一種產生雙向脈沖的有源植入式脈沖發生器系統，其特征在于，包括：

微控制器，用于控制有源植入式脈沖發生器的運行；

雙向脈沖產生電路，與所述微控制器連接，用于通過電極導線向人體組織發放雙向脈沖；

電荷泵單元，與所述微控制器和所述雙向脈沖產生電路連接，用于將所述有源植入式脈沖發生器的供電電壓進行倍壓后向所述雙向脈沖產生電路供電；

DA單元，與所述微控制器、所述雙向脈沖產生電路和所述電荷泵單元連接，用于將所述微控制器產生的用于控制雙向脈沖目標幅度的數字信號轉換為模擬信號傳輸給所述雙向脈沖產生電路和所述電荷泵單元，使所述雙向脈沖產生電路產生預設幅度的雙向脈沖；

電極導線，與所述雙向脈沖產生電路連接，用于將所述雙向脈沖產生電路產生的雙向脈沖施加于人體組織；

感知濾波放大單元，與所述微控制器和所述電極導線連接，用于檢測所述電極導線感知到的人體組織的微弱信號，對所述信號進行濾波放大，并轉換成模擬量傳輸給微控制器。

進一步的，所述電荷泵單元包括：第一電荷泵和第二電荷泵；

所述電極導線包括電極正極、電極負極和電極正極公共端。

進一步的，所述雙向脈沖產生電路包括：第一充電電容單元、第二充電電容單元、第十九通斷開關和若干放電回路；

所述第一充電電容單元通過第十一通斷開關與所述第一電荷泵連接，所述第二充電電容單元通過第十二通斷開關與所述第二電荷泵連接；

所述放電回路的一端與第一選擇開關的動端連接，其另一端與第二選擇開關的動端連接；

所述第一選擇開關的一個觸點連接在所述第一充電電容單元與所述第十一通斷開關之間，所述第一選擇開關的另一個觸點與系統地連接；

所述第二選擇開關的一個觸點連接在所述第二充電電容單元與所述第十二通斷開關之間，所述第二選擇開關的另一個觸點與系統地連接；