电刺激器及应用其的刺激方法及电刺激系统技术方案

本申请公开一种电刺激器应用于电刺激生物体的目标区域，以使疼痛感降低而不会产生异常感觉。电刺激器包括至少一个电刺激单元。电刺激单元具有至少一个第一电极和至少一个第二电极。电刺激单元接收高频电刺激信号，使第一电极与第二电极产生电场。电场范围涵盖目标区域且电场强度的范围介于100V/m～1000V/m，以对目标区域进行电刺激，高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～1000KHz。

Electric stimulator and stimulation method and electric stimulation system using the same

The present application discloses an electrical stimulator applied to electrically stimulated organisms in target areas to reduce pain without causing abnormal sensation. An electrical stimulator includes at least one electrical stimulation unit. The electrical stimulation unit has at least one first electrode and at least one second electrode. The electrical stimulation unit receives the high-frequency electrical stimulation signal so that the first electrode and the second electrode generate an electric field. The range of electric field covers the target area, and the range of electric field intensity is between 100V/m and 1000V/m, and the electric stimulation of target area is carried out. The frequency range of high frequency electrical stimulation signal is between 200KHz and 1000KHz.

【技术实现步骤摘要】
电刺激器及应用其的刺激方法及电刺激系统
本专利技术提供一种电刺激器，尤其指一种对生物体的目标区域进行电刺激的电刺激器，以使其疼痛感降低而不会产生异常感觉。
技术介绍
人体神经主要是作为大脑所发出的指令(电流)的传导路径，其中人体神经具有阈值，而受损神经区域其阈值往往会降低，也因此人体在受损经神区域的部位特别容易感受到不舒适的酸痛感，长久下即形成慢性疼痛病。临床上，一种连续射频刺激(continuousradiofrequency；简称CRF)，也称为电烧，被应用于多种并发症，例如：颈源性头痛、枕神经痛、颈椎损伤、肋间神经痛等疼痛。而连续射频刺激方法，主要是将电烧针插入患部的相关神经组织附近，利用连续高频电刺激所产生的高温，将患部的神经组织烧死。由于此方法是将患部的神经组织烧死，由此使患部于手术后获得止痛效果。然而，因人体自我修复功能被激活时，被烧死的神经组织会自行修复，一旦神经组织自行修复，新增生的神经组织并不会照着原本的神经组织形状生长，乃会在已烧死的神经组织上任意生长而形成神经瘤，当神经瘤形成时，人体神经会更容易被压迫及伤害，进而造成患部疼痛并再覆发，甚至引发更严重的疼痛情形。
技术实现思路
为达上述目的，依据本专利技术的一种电刺激器应用于电刺激生物体的目标区域，以使疼痛感降低而不会产生异常感觉。电刺激器包括至少一个电刺激单元。电刺激单元具有至少一个第一电极及至少一个第二电极。电刺激单元接收高频电刺激信号，使第一电极与第二电极产生电场。电场范围涵盖目标区域且电场强度的范围介于100V/m～1000V/m，其中，该高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～1000KHz。在一个实施例中，高频电刺激信号为脉冲式信号，其脉冲频率范围介于0～1KHz。在一个实施例中，高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～450KHz或550KHz～1000KHz。在一个实施例中，高频电刺激信号的电压范围介于-10V～-1V或1V～10V。在一个实施例中，高频电刺激信号的电流范围介于2mA～50mA。在一个实施例中，第一电极与该第二电极之间的距离介于1～7毫米，且该第一电极及该第二电极与该目标区域之间的距离介于0～10毫米。在一个实施例中，电刺激器以高频电刺激信号阻断目标区域的神经传导。在一个实施例中，目标区域为脑、脊椎、背根神经节(dorsalrootganglion)和/或脊髓背角(Spinaldorsalhorn)。在一个实施例中，电刺激单元接收低频电刺激信号，低频电刺激信号的频率小于1KHz。为达上述目的，依据本专利技术的一种刺激方法，其应用电刺激器以电刺激生物体的目标区域，以使疼痛感降低而不会产生异常感觉。电刺激器具有电刺激单元且电刺激单元具有至少一个第一电极及至少一个第二电极。刺激方法包括以下步骤：设置电刺激单元于目标区域；电刺激单元发出高频电刺激信号；第一电极与第二电极产生电场，电场范围涵盖目标区域且电场强度的范围介于100V/m～1000V/m；以及对目标区域进行电刺激，其中，该高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～1000KHz。在一个实施例中，高频电刺激信号为脉冲式信号，其脉冲频率范围介于0～1KHz。在一个实施例中，高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～450KHz或550KHz～1000KHz。在一个实施例中，高频电刺激信号的电压范围介于-10V～-1V或1V～10V。在一个实施例中，高频电刺激信号的电流范围系介于2mA～50mA。在一个实施例中，电刺激器以高频电刺激信号阻断目标区域的神经传导。在一个实施例中，目标区域为脑、脊椎、背根神经节(dorsalrootganglion)和/或脊髓背角(Spinaldorsalhorn)。为达上述目的，依据本专利技术的一种电刺激系统，包括控制器以及电刺激器。电刺激器包括至少一个电刺激单元。电刺激单元具有至少一个第一电极及至少一个第二电极。控制器指示电刺激单元发出高频电刺激信号，使第一电极与第二电极产生电场。电场范围涵盖目标区域且电场强度的范围介于100V/m～1000V/m，以对目标区域进行电刺激，其中，该高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～1000KHz。在一个实施例中，高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～450KHz或550KHz～1000KHz。在一个实施例中，高频电刺激信号的电压范围介于-10V～-1V或1V～10V。在一个实施例中，高频电刺激信号的电流范围介于2mA～50mA。附图说明图1A为依据本专利技术第一实施例的电刺激器应用于背根神经节的实施示意图。图1B为依据图1A的电刺激器及搭配的控制器的电路方块示意图。图1C为图1A的电刺激器的电刺激信号为脉冲信号的示意图。图2A及2B分别为图1A所示的电刺激单元的局部放大示意图。图3A至图3E及图4A至图4E为本专利技术电刺激器的电场模拟示意图。图5A及图5B为本专利技术电刺激器在不同电极间距及不同电刺激信号频率时，电场仿真示意图。图6为图1A所示的电刺激器的另一个示意图。图7及图8为依据本专利技术其他实施例的电刺激器的形态示意图。图9～图14为依据本专利技术所示的电刺激器的其他形态示意图。图15为依据本专利技术又一实施例的高频刺激器的应用示意图。图16为本专利技术的大鼠足部的疼痛行为测试VonFrey(VF)测试结果。图17A及图17B分别为本专利技术的神经电生理测试的控制组及实验组的结果。具体实施方式以下将参照相关附图，说明依本专利技术优选实施例的一种电刺激器及应用其的刺激方法及电刺激系统，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。图1A为依据本专利技术第一实施例的电刺激器应用于背根神经节的实施示意图。请先参考图1A所示，本实施例揭露一种电刺激器1，其应用于电刺激生物体的目标区域，本实施例的目标区域以生物体的背根神经节3为例说明。然于实际应用时，目标区域可例如但不限于应用于电刺激生物体的脑、脊椎、和/或脊髓背角(Spinaldorsalhorn)。其中，上述的脊椎特别系指第九节胸椎神经(T9vertebrae)及第十节胸椎神经(T10vertebrae)。以下针对电刺激器的各元件组成及应用方式说明之。为使本方法在实施时的各步骤的相关细节更为清楚明了，以下先清楚介绍电刺激器1及其配合的控制器2的电路结构及相互配合的方式，进而以此为基础，具体说明如何于利用本实施例的电刺激器1针对生物体的目标区域进行电刺激。但是特别需要提出的是，以下所举实施例中的内容仅为方便说明使用，并非用以限制本专利技术。图1B为依据本专利技术第一实施例的电刺激器1及搭配的控制器2的电路方块示意图。请参考图1B所示，电刺激器1通过控制器2进行参数的设定及能量的供给，控制器2并不需要植入生物体，故也称为外部控制器2。以下分别就电刺激器1及控制器2的细部元件，以及其相互之间的关系进行说明。在本实施例中，电刺激器1包括第一控制单元11以及电刺激单元12。电刺激单元12耦接第一控制单元11。控制器2则包括第二控制单元21、人机接口22以及电源供应单元23。人机接口22耦接第二控制单元21，而电源供应单元23同样耦接第二控制单元21并作为控制器2的电力来源。电源供应单元23可为电池或充电电池，或可为电源适配器，以连接市电提供电力。在本实施例中，用户可通过控制器2的人机接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电刺激器，应用于电刺激生物体的目标区域，以使疼痛感降低而不会产生异常感觉，该电刺激器包括：至少一个电刺激单元，具有至少一个第一电极及至少一个第二电极，该电刺激单元发出高频电刺激信号，使该第一电极与该第二电极产生电场，该电场范围涵盖该目标区域且该电场强度的范围介于100V/m～1000V/m，其中，该高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～1000KHz。

【技术特征摘要】
2015.10.28 US 14/925,3791.一种电刺激器，应用于电刺激生物体的目标区域，以使疼痛感降低而不会产生异常感觉，该电刺激器包括：至少一个电刺激单元，具有至少一个第一电极及至少一个第二电极，该电刺激单元发出高频电刺激信号，使该第一电极与该第二电极产生电场，该电场范围涵盖该目标区域且该电场强度的范围介于100V/m～1000V/m，其中，该高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～1000KHz。2.根据权利要求1所述的电刺激器，其中该高频电刺激信号为脉冲式信号，其脉冲频率范围介于0～1KHz。3.根据权利要求1所述的电刺激器，其中该高频电刺激信号的频率范围介于200KHz～450KHz或550KHz～1000KHz。4.根据权利要求1所述的电刺激器，其中该高频电刺激信号的电压范围介于-10V～-1V或1V～10V。5.根据权利要求1所述的电刺激器，其中该高频电刺激信号的电流范围介于2mA～50mA。6.根据权利要求1所述的电刺激器，其中该第一电极与该第二电极之间的距离介于1～7毫米，且该第一电极及该第二电极与该目标区域之间的距离介于0～10毫米。7.根据权利要求1所述的电刺激器，其以该高频电刺激信号阻断该目标区域的神经传导。8.根据权利要求1所述的电刺激器，其中该目标区域为脑、脊椎、背根神经节(dorsalrootganglion)和/或脊髓背角(Spinaldorsalhorn)。9.根据权利要求1所述的电刺激器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张季衡，林威佐，郑展伊，林启万，温永锐，
申请(专利权)人：精能医学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71