一种植入式电脉冲刺激系统技术方案

本发明专利技术涉及一种植入式电脉冲刺激系统，其实用于已经采用恒定频率刺激一段时期且附带不良症状的患者，其包括：一脉冲发生器，一刺激电极，以及一用于程控该脉冲发生器的体外程控仪，所述脉冲发生器至少可以产生变频刺激脉冲信号，该变频刺激脉冲信号包括至少两种不同频率的电刺激脉冲串交替刺激形成多个脉冲串周期；其中，该变频刺激脉冲信号的刺激频率通过以下步骤确定：记录该患者采用恒定频率刺激的正常使用频率A；使脉冲发生器输出恒定频率的脉冲刺激该患者，并记录该患者附带症状得到改善的脉冲频率B；以及根据公式C=2A‑B计算得到一对应使用的频率C，所述频率B和频率C即为该变频刺激脉冲信号的刺激频率。

【技术实现步骤摘要】
本案为2015年4月29日申请的申请号为201510211703.3，名称为“一种植入式电脉冲刺激系统”的中国专利技术专利申请之分案。本案主张2014年12月31日申请的申请号为201410849266.3，名称为“一种植入式电脉冲刺激系统”的中国专利技术专利申请之本国优先权。
本专利技术属于微型医疗器械领域，特别涉及一种医疗使用的植入式电脉冲刺激系统，一种电脉冲刺激测试系统以及采用该植入式电脉冲刺激系统刺激神经组织的方法。
技术介绍
植入式医疗仪器种类很多，如心脏起搏器和除颤器、植入式神经刺激器、植入式肌肉刺激器等。植入式医疗仪器一般包含体内植入装置和体外控制装置，两者之间通过双向无线通讯交换信息。在现有的技术中，植入式医疗仪器一般利用电池供电，发出特定频率的刺激脉冲，对特定的靶点进行长期刺激，从而改善患者的症状。此刺激模式称作恒频刺激模式。在恒频刺激模式下，单一频率对靶点的刺激时间通常持续几天以上，几个月，甚至几年。但是临床来看，现有的刺激方法对某些症状的效果不佳且会产生一定适应性。例如，针对帕金森症状的深脑刺激，在恒定频率的刺激下，对构音障碍、步态冻结、异动等非运动症状改善不大。另外，根据对抗帕金森及癫痫患者的神经电刺激治疗经验，患者在恒定频率的刺激下，容易对刺激产生适应性，使得治疗效果变差，这类似于对长期重复使用药物产生的抗药性。而且，目前植入式医疗仪器的使用方法通常是通过手术将刺激电极（包含或不包含延长导线）、脉冲发生器都植入到人体内，待手术后恢复几周时间，再打开脉冲发生器进行刺激，观察和评估刺激效果。然而部分患者存在症状改善不明显或无改善的情况，此时需取出植入物。实际上对于观察和评估刺激效果，长期植入使用的脉冲发生器和延长导线不是必须的，而植入两个组件所需的手术操作对患者造成较大的身体损害。因此，对于这一部分患者而言，当前手术模式存在有两个弊端，一是器械的浪费，二是手术的过度使用。为了避免上述弊端，有人提出采用电脉冲刺激测试系统先对患者进行观察和评估。例如，先仅在患者体内植入刺激电极，然后将该刺激电极与一电脉冲刺激测试系统电连接。通过该电脉冲刺激测试系统进行测试，并观察和评估以确定该患者是否适合电刺激疗法。然而，现有的电脉冲刺激测试系统仅能对单一频率的恒频刺激模式进行测试。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种可以实现变频刺激的植入式电脉冲刺激系统。一种植入式电脉冲刺激系统，其实用于已经采用恒定频率刺激一段时期且附带不良症状的患者，其包括：一脉冲发生器，一刺激电极，以及一用于程控该脉冲发生器的体外程控仪，所述脉冲发生器至少可以产生变频刺激脉冲信号，该变频刺激脉冲信号包括至少两种不同频率的电刺激脉冲串交替刺激形成多个脉冲串周期，且每个频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中持续的时间为0.1秒~60分钟；其中，该变频刺激脉冲信号的刺激频率通过以下步骤确定：记录该患者采用恒定频率刺激的正常使用频率A；使脉冲发生器输出恒定频率的脉冲刺激该患者，并记录该患者附带症状得到改善的脉冲频率B；以及根据公式C=2A-B计算得到一对应使用的频率C，所述频率B和频率C即为该变频刺激脉冲信号的刺激频率。如上述植入式电脉冲刺激系统，进一步，每个频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中持续的时间为0.1秒~30分钟；优选地，每个频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中持续的时间为3秒~60秒；更优选地，每个频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中持续的时间为5秒~30秒。如上述植入式电脉冲刺激系统，进一步，所述电刺激脉冲串的频率为10赫兹~400赫兹；优选地，所述电刺激脉冲串的频率为30赫兹~250赫兹；更优选地，所述电刺激脉冲串的频率为50赫兹~150赫兹。如上述植入式电脉冲刺激系统，进一步，所述不同频率的电刺激脉冲串的个数为N，且2≤N<10。如上述植入式电脉冲刺激系统，进一步，所述不同频率的电刺激脉冲串的个数为2或3，且所述不同频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中的时间比大于5%。如上述植入式电脉冲刺激系统，进一步，所述不同频率的电刺激脉串之间间隔一定时间，且相邻两个不同频率的电刺激脉冲串之间的时间间隔为0.01秒~60分钟。如上述植入式电脉冲刺激系统，进一步，所述多个脉冲串周期之间间隔一定时间，且相邻两个脉冲串周期之间的时间间隔为0.01秒~60分钟。如上述植入式电脉冲刺激系统，进一步，每个周期中刺激脉冲串的出现顺序为按频率从小达到，或从大到小或随机出现。如上述植入式电脉冲刺激系统，进一步，所述脉冲发生器还具有单一频率扫频功能；该单一频率扫频功能为：当设定该扫频范围为F1min~F1max，扫频精度为S1，扫描时间为T1，所述脉冲发生器将以F1min、F1min+S1、F1min+2S1、F1min+3S1 … F1min+nS1、以及F1max分别输出一电刺激脉冲串，且每个电刺激脉冲串持续时间为T1，其中，n为自然数，且n≤(F1max-F1min)/S1。如上述植入式电脉冲刺激系统，进一步，所述电刺激脉冲串的频率和幅值同时可调；或所述电刺激脉冲串的频率和脉冲宽度同时可调。一种植入式电脉冲刺激系统，其实用于已经采用恒定频率刺激一段时期且附带不良症状的患者，其包括：一脉冲发生器，一刺激电极，以及一用于程控该脉冲发生器的体外程控仪，所述脉冲发生器至少可以产生变频刺激脉冲信号；其中，该变频刺激脉冲信号的刺激频率通过以下步骤确定：记录该患者采用恒定频率刺激的正常使用频率A；使脉冲发生器输出恒定频率的脉冲刺激该患者，并记录该患者附带症状得到改善的脉冲频率B；以及根据公式C=2A-B计算得到一对应使用的频率C，所述频率B和频率C即为该变频刺激脉冲信号的刺激频率。与现有技术相比较，本专利技术的植入式电脉冲刺激系统通过引入变频刺激脉冲信号，在保证对患者的刺激效果前提下，能够改善或者消除附带症状。附图说明图1为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统的结构示意图。图2为图1的植入式电脉冲刺激系统的脉冲发生器的模块示意图。图3为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统的变频刺激脉冲信号与现有技术的恒频刺激脉冲信号的对比图。图4为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统产生的第一种变频刺激脉冲信号示意图。图5为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统产生的第二种变频刺激脉冲信号示意图。图6为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统产生的第三种变频刺激脉冲信号示意图。图7为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统产生的第四种变频刺激脉冲信号示意图。图8为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统产生的第五种变频刺激脉冲信号示意图。图9为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统的脉冲发生器的第一种扫频模式的电刺激脉冲信号的频率-时间关系图。图10为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统的脉冲发生器的第二种扫频模式的电刺激脉冲信号的频率-时间关系图。图11为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统的脉冲发生器的第三种扫频模式的电刺激脉冲信号的频率-时间关系图。图12为本专利技术实施例提供的植入式电脉冲刺激系统的脉冲发生器的第四种扫频模式的电刺激脉冲信号的频率-时间关系图。图13为本专利技术实施例提供的电脉冲刺激测试系统的结构示意图。图14为图13的电脉冲刺激测试系统的脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植入式电脉冲刺激系统，其实用于已经采用恒定频率刺激一段时期且附带不良症状的患者，其包括：一脉冲发生器，一刺激电极，以及一用于程控该脉冲发生器的体外程控仪，所述脉冲发生器至少可以产生变频刺激脉冲信号，该变频刺激脉冲信号包括至少两种不同频率的电刺激脉冲串交替刺激形成多个脉冲串周期，且每个频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中持续的时间为0.1秒~60分钟；其特征在于，该变频刺激脉冲信号的刺激频率通过以下步骤确定：记录该患者采用恒定频率刺激的正常使用频率A；使脉冲发生器输出恒定频率的脉冲刺激该患者，并记录该患者附带症状得到改善的脉冲频率B；以及根据公式C=2A‑B计算得到一对应使用的频率C，所述频率B和频率C即为该变频刺激脉冲信号的刺激频率。

【技术特征摘要】
2014.12.31 CN 20141084926631.一种植入式电脉冲刺激系统，其实用于已经采用恒定频率刺激一段时期且附带不良症状的患者，其包括：一脉冲发生器，一刺激电极，以及一用于程控该脉冲发生器的体外程控仪，所述脉冲发生器至少可以产生变频刺激脉冲信号，该变频刺激脉冲信号包括至少两种不同频率的电刺激脉冲串交替刺激形成多个脉冲串周期，且每个频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中持续的时间为0.1秒~60分钟；其特征在于，该变频刺激脉冲信号的刺激频率通过以下步骤确定：记录该患者采用恒定频率刺激的正常使用频率A；使脉冲发生器输出恒定频率的脉冲刺激该患者，并记录该患者附带症状得到改善的脉冲频率B；以及根据公式C=2A-B计算得到一对应使用的频率C，所述频率B和频率C即为该变频刺激脉冲信号的刺激频率。2.如权利要求1所述的植入式电脉冲刺激系统，其特征在于，每个频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中持续的时间为0.1秒~30分钟；优选地，每个频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中持续的时间为3秒~60秒；更优选地，每个频率的电刺激脉冲串在每个脉冲串周期中持续的时间为5秒~30秒。3.如权利要求1所述的植入式电脉冲刺激系统，其特征在于，所述电刺激脉冲串的频率为10赫兹~400赫兹；优选地，所述电刺激脉冲串的频率为30赫兹~250赫兹；更优选地，所述电刺激脉冲串的频率为50赫兹~150赫兹。4.如权利要求1所述的植入式电脉冲刺激系统，其特征在于，所述不同频率的电刺激脉冲串的个数为N，且2≤N<10。5.如权利要求8所述的植入式电脉冲刺激系统，其特征在于，所述不同频率的电刺激脉冲串的个数为2或3，且所述不同频率的电刺激脉冲串在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李路明，加福民，钱星，万森，郝红伟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11