一种基于磁刺激的深部脑刺激系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于磁刺激的深部脑刺激系统，包括：埋置脑部内的刺激电极，与刺激电极尾部连接的电极接收线圈，位于电极接收线圈上方的刺激发射线圈，位于脑部外的脉冲发生器，以及连接刺激发射线圈与脉冲发生器的连接线。本实用新型专利技术可以降低设备成本、延长设备使用寿命，手术难度低，对病人的副作用小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁刺激的深部脑刺激系统
本技术涉及深部脑定位磁刺激
，尤其涉及一种不用将脉冲发生器埋置在胸部的基于磁刺激的深部脑刺激系统。
技术介绍
目前，大脑神经功能调制包括无创性的经颉磁刺激(transcranial magneticstimulat1n, TMS)和有创性的深部脑刺激(Deep brain stimulat1n, DBS)。TMS 利用电磁感应原理，用储能的高压电容通过电子开关向刺激线圈放电，刺激线圈产生瞬变的磁场透过颅骨，在大脑表浅的皮层诱发感应电流，刺激颅内神经，引起神经细胞膜电位的变化、兴奋性的变化而调节神经功能。磁刺激强度随着距离的增加呈指数形式下降，一般认为TMS的有效刺激深度只有2?2.5厘米。TMS可以用特殊的H型线圈做大脑深部刺激，但刺激范围大，精度不高。DBS要求高精度(毫米级)的大脑深部刺激，DBS是近年来功能神经外科实施的一种新的神经功能障碍的治疗技术，属于有创性、高难度、高成本的治疗方法。 DBS设备常常称之为脑起搏器，包括3个体内植入式部件:刺激深部脑的电极、连接线和电脉冲发生器。这种技术要求神经外科医生在病人麻醉的情况下，在头部切开直径为14毫米的颅骨孔，采用立体定位框架的导航技术，把大脑深部电极插入大脑深部靶刺激部位，连接从头皮通过颈部到胸部的皮下埋置连接线，再接到胸部皮下埋置钛金属外壳的由电池驱动的电脉冲发生器。由其发送电脉冲到选择脑区，调节不同的刺激频率与强度，治疗中枢运动和情感功能障碍等疾病。 目前，DBS的适应症为运动障碍，如帕金森氏病、震颤综合征、肌张力障碍；疼痛综合征:如中枢性疼痛综合征、伤害性疼痛、神经病理性疼痛；还可能治疗精神障碍如强迫症、抑郁症、成瘾性疾病等。 DBS技术虽然认为是一种安全有效的治疗神经功能障碍的方法，但存在以下缺陷: 1、设备成本高； 2、DBS的脉冲发生器需要用电池供电，电池寿命有限，更换电池要进行二次手术，而体外充电成本更高。 3、要求医生的手术技术高，难度大、手术时间长。 4、对病人创面大，从头到颈到胸都要埋置异物，会产生手术损伤；副作用多，刺激器和连接线作为异物埋置体内会有排斥反应、疼痛和其他不适。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提出一种可以降低设备成本、延长设备使用寿命，手术难度低，对病人的副作用小的基于磁刺激的深部脑刺激系统。 为了达到上述目的，本技术提出一种基于磁刺激的深部脑刺激系统，包括:埋置脑部内的刺激电极，与所述刺激电极尾部连接的电极接收线圈，位于所述电极接收线圈上方的刺激发射线圈，位于脑部外的脉冲发生器，以及连接所述刺激发射线圈与脉冲发生器的连接线。 优选地，所述电极接收线圈包裹有硅胶。 优选地，所述电极接收线圈包裹于脑部的脑皮内，所述刺激发射线圈置于脑皮外。 优选地，该基于磁刺激的深部脑刺激系统还包括:位于脑部外的线圈固定塑料片，所述刺激发射线圈固定在所述线圈固定塑料片上。 优选地，所述线圈固定塑料片通过橡筋带紧固在脑部。 优选地，所述脉冲发生器上设置有参数设置与开停按键。 优选地，所述脉冲发生器的刺激强度为:0?25mA，频率为'2?250Hz，脉冲宽度为:50 ?500us。 本技术提出的一种的基于磁刺激的深部脑刺激系统，相比现有技术，具有如下有益效果: 1、不用埋置原来DBS的连接线与钛合金外壳的脉冲发生器，减少体内埋置部件，使大面积的有创手术变为微创手术，减少了手术难度、手术时间、手术风险和副作用；利于DBS技术的推广； 2、脉冲发生器与刺激电极的线圈无直接接触，局部为无线的电脉冲传导，而脉冲发生器随时可更换电池(或用充电电池)，材料成本低，维修更换方便，可以无限期使用； 3、设备成本低。 【附图说明】 图1是本技术基于磁刺激的深部脑刺激系统的示意图； 图2是本技术基于磁刺激的深部脑刺激系统中刺激接收线圈与刺激电极在头颅骨内的连接示意图。 为了使本技术的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。 【具体实施方式】 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。 如图1所示，本技术较佳实施例提出的一种基于磁刺激的深部脑刺激系统，包括:埋置脑部内的刺激电极1，与所述刺激电极I尾部连接的电极接收线圈2，位于所述电极接收线圈2上方的刺激发射线圈3，位于脑部外的脉冲发生器4，以及连接所述刺激发射线圈3与脉冲发生器4的连接线5。 其中，电极接收线圈2包裹有硅胶，嵌入在颅骨开孔处，包裹于脑部的脑皮内，缝合头皮完成微创手术。 所述刺激发射线圈3置于脑皮外，并通过脑部外的线圈固定塑料片6固定在人脑上；线圈固定塑料片6通过橡筋带7紧固在脑部。 具体地，根据经颅磁刺激的电磁感应和电磁转换原理，用I?η个微型刺激发射线圈3(根据刺激电极I的多少决定)作为适配器连接到脉冲发生器4。 大脑深部刺激电极I采用DBS的大脑深部埋藏电极，刺激电极I的尾部连接一个直径为14毫米(该尺寸可以根据实际情况设定，在此不限定)的硅胶包裹线圈，作为刺激电极I的接收线圈，嵌入在颅骨开孔处，缝合头皮完成微创手术。 脉冲发生器4发出的电脉冲经过刺激发射线圈3产生瞬变磁场，这种磁场在靠近电极接收线圈2附近时，在电极接收线圈2内切割线圈产生感应电压，通过刺激电极I刺激大脑深部的靶组织，达到刺激大脑深部的目的。 本实施例只需在头部局部皮肤切开，用开孔器在头颅骨上打开14_直径的小孔，准备插刺激电极1，如图2所示。 以下详细阐述本技术实施例的基本原理: 例如，要刺激深部脑区的丘脑下核，只需先用磁共振成像(MRI)事先在计算机上利用MRI的影像资料进行三维定位，在避免重要功能区的前提下，确定刺激电极I插入部位、方向、深度。功能外科医生利用框架式立体定位设备，把刺激电极I插入靶刺激部位，误差可以为毫米级。 本实施例保留原来DBS系统中的大脑深部刺激电极1，在刺激电极I的尾端连接线5圈(I?η圈)，作为埋置部件。 在刺激电极I的尾部，头颅骨的开孔处连接刺激电极I的接收线圈，接收线圈带有硅胶包膜，接收线圈大小接近于直径14_，可填充在头颅骨破孔之中，再缝合头皮，使DBS成为微创小手术。 便携手持式脉冲发生器4能够方便的调节各种刺激参数，输出连接线5接到刺激发射线圈3，刺激发射线圈3根据头部埋置电极接收线圈2的位置，对应固定在线圈固定塑料片6上，线圈固定塑料片6两端有橡筋带7，便于刺激时，刺激发射线圈3相对固定在电极接收线圈2的上面。 刺激发射线圈3与刺激接收线圈相隔距离很小，组成一副无铁芯变压器。刺激发射线圈3如同变压器的初级，刺激接收线圈如同变压器的次级，改变初级线圈内的电流参数，就可以等比例改变刺激接收线圈的感应电压和刺激电流。 本实施例脉冲发生器4可以采用现有的脉冲发生器4采用便携式手持脉冲发生器4，在脉冲发生器4上设置有参数设置与开停按键8。该脉冲发生器4由机壳、液晶屏、按键、单片机、电池电源、升压电路、储能电容、脉冲波发生器、恒流输出电路等元件组成，其可调的输出参数如下(当然也不限于以下范围): 刺激强度为:0?25mA，频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁刺激的深部脑刺激系统，其特征在于，包括：埋置脑部内的刺激电极，与所述刺激电极尾部连接的电极接收线圈，位于所述电极接收线圈上方的刺激发射线圈，位于脑部外的脉冲发生器，以及连接所述刺激发射线圈与脉冲发生器的连接线。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁刺激的深部脑刺激系统，其特征在于，包括:埋置脑部内的刺激电极，与所述刺激电极尾部连接的电极接收线圈，位于所述电极接收线圈上方的刺激发射线圈，位于脑部外的脉冲发生器，以及连接所述刺激发射线圈与脉冲发生器的连接线。2.根据权利要求1所述的基于磁刺激的深部脑刺激系统，其特征在于，所述电极接收线圈包裹有硅胶。3.根据权利要求2所述的基于磁刺激的深部脑刺激系统，其特征在于，所述电极接收线圈包裹于脑部的脑皮内，所述刺激发射线圈置于脑皮外。4.根据权利要求1、2或3所述的基于磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亦铮，
申请(专利权)人：深圳英智科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44