一种胫神经刺激器及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种胫神经刺激器及系统，其中神经刺激器包括依次连接的谐振耦合模块、信号解调模块、波形控制模块和电极输出模块，所述谐振耦合模块，用于获取对应频段的空间电磁波，所述谐振耦合模块将耦合到的能量传递给各模块，将耦合到的谐振信号经信号解调模块处理，得到解调后的信号；波形控制模块将信号解调模块的输出信号转换成电脉冲信号，经电极输出模块传递电刺激给胫神经。本发明专利技术植入在胫神经部位的胫神经刺激器将会耦合能量并解调刺激信号，最终转化为电脉冲施加于胫神经部位，从而在脊髓的神经间产生电脉冲，改善患者的逼尿肌收缩及膀胱充盈感，进而达到治疗、改善OAB症状的效果。

A tibial nerve stimulator and system

The invention discloses a tibial nerve stimulator and system, the nerve stimulator comprises resonant coupling module, signal demodulation module, waveform control module and electrode output module, the resonant coupling module for electromagnetic wave to obtain the corresponding frequency, the resonant coupling module coupled to the energy transfer to each module that will be coupled to the resonant signal by the signal demodulation module, signal demodulation; waveform control module output signal demodulation module is converted into electric pulse signal, the output of the electrode module for transmitting electrical stimulation to the tibial nerve. The present invention is implanted in the tibial nerve site of tibial nerve stimulator and stimulus signal demodulation will coupling energy, eventually converted into electrical pulses applied to the tibial nerve site, resulting in electrical impulses in the spinal nerve, improve patients with detrusor and bladder fullness, then achieves the treatment, improve the symptoms of OAB effect.

【技术实现步骤摘要】
一种胫神经刺激器及系统
本专利技术属于神经刺激领域，特别涉及一种胫神经刺激器及系统。
技术介绍
膀胱过度活动症(overactivebladder,OAB)被国际尿控学定义为尿急、伴有或不伴有急迫性尿失禁，通常伴有尿频和夜尿，且不能证明感染或其他明显病理状态存在下的一种症候群。OAB的发病机制较为复杂，排尿过程受高级神经中枢(如大脑皮层、脑桥、脊髓)与外周神经系统(自主神经、躯体神经)控制，下尿路感觉神经也参与排尿调控。以上任何部位功能异常都有可能引起OAB，不同的病理生理机制可能导致相似症状。OAB的共性包括少量充盈时膀胱内压上升明显、逼尿肌自主活动增强、强直性收缩、对刺激反应阈值降低、平滑肌细胞超微结构改变等。OAB使患者社交活动、出行、睡眠质量等受影响，严重降低了患者的生活质量，且病程较长持续花费较高。因此，有效、便捷的治疗手段能使患者更容易接受。目前治疗OAB的主要方法有行为训练与药物治疗，而药物治疗可能出现不可耐受的副作用，行为训练方法无明显副作用，对于药物治疗无效或不能耐受药物治疗的患者，可使用骶神经调节、外周神经调节、肉毒素注射等方法。国内外相关研究表明，胫神经刺激可帮助OAB患者改善尿频、尿急以及尿失禁症状。众所周知，对如神经元或肌肉纤维进行细胞外电刺激可以代替正常神经刺激是生物物理界的公知常识。现有实现基本方式是，通过一个刺激电极对人体施加足够电荷的脉冲电流和持续时间的任意组合，诱发跨膜电流极化细胞膜的区域，使其从静止电位达到可使神经轴突的钠离子通道打开的阈值，便达到了传递动作电位的效果。将刺激点放置在踝关节的胫神经附近，从而在脊髓的神经间产生电脉冲，改善患者的逼尿肌收缩及膀胱充盈感，进而达到治疗、改善OAB症状。一般的经皮胫神经电刺激治疗持续一段时间后皮肤表层阻抗会增大患者感知降低，且可能会引起足部的异常收缩动作；一般的骶神经刺激器体积较大且需要较长的引线电极，常会发生刺激器电量耗尽需要手术更换刺激器或者电极连接触点断裂松动等问题；一般的药物疗法也常出现对于药物治疗无效或不能耐受现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种胫神经刺激器及系统，利用微创植入手术将胫神经刺激器植入在患者踝关节的胫神经主干附近，将体外程控发射器佩戴在患者脚踝位置处，通过设定相关刺激参数由体外程控发射器将能量及刺激脉冲以射频场形式激发出，植入在胫神经部位的胫神经刺激器将会耦合能量并解调刺激信号，最终转化为电脉冲施加于胫神经部位，从而在脊髓的神经间产生电脉冲，改善患者的逼尿肌收缩及膀胱充盈感，进而达到治疗、改善OAB症状的效果。为达到上述目的，本专利技术提供了一种胫神经刺激器，包括依次连接的谐振耦合模块、信号解调模块、波形控制模块和电极输出模块，所述谐振耦合模块，用于获取对应频段的空间电磁波，所述谐振耦合模块将耦合到的能量传递给各模块，将耦合到的谐振信号经信号解调模块处理，得到解调后的信号；所述波形控制模块将信号解调模块的输出信号转换成电脉冲信号，经电极输出模块传递电刺激给胫神经。优选地，所述胫神经刺激器呈圆柱状，直径为3.5mm，高为10mm。优选地，采用高硼硅玻璃封装结构，还包括圆柱状上下两端的铂铱合金刺激电极。优选地，经所述电极输出模块传递电刺激的输出电荷范围为0.02uC～4.9uC，最大电压幅度为16V，脉冲宽度为40us～370us，刺激频率为0～50Hz。基于上述目的，本专利技术还提供了一种胫神经刺激系统，包括上述胫神经刺激器，还包括体外程控发射器、体外程控仪和硅胶固定圈，其中，所述体外程控发射器与胫神经刺激器无线通讯和传输能量；所述体外程控仪向体外程控发射器发送指令以控制胫神经刺激器输出；所述体外程控发射器包括控制模块、低功耗蓝牙通讯模块、电源模块、充放电模块、实时时钟模块、存储模块、液晶显示模块、按键模块、信号驱动模块、射频调制发射模块、过流保护模块、过热保护模块、异常金属检测模块、声光报警模块，其中，所述控制模块与低功耗蓝牙通讯模块、电源模块、充放电模块、实时时钟模块、存储模块、液晶显示模块、按键模块、信号驱动模块、射频调制发射模块、过流保护模块、过热保护模块、异常金属检测模块、声光报警模块分别连接，对各模块进行控制或输入输出，至少包括MSP430单片机；所述充放电模块与控制模块和电源模块分别连接，电源模块与各模块相连，充放电模块进行充电后，经过电源模块进行电源管理，对各模块进行供电；所述低功耗蓝牙通讯模块与控制模块连接，在接收并解析体外程控仪的指令后转换为射频调制信号进行输出，同时将射频调制发射模块输出的电流和温度回传至体外程控仪；所述实时时钟模块与控制模块相连，用于提供准确时间；所述存储模块与控制模块相连，用于存储刺激信号模板参数；所述液晶显示模块与控制模块相连，将刺激参数、状态、治疗波形、电池电量、治疗时间显示；所述按键模块与控制模块的输入相连，用于通过不同的按键进行刺激参数设置、时间调整、训练模板设置、开启或关闭声光报警；所述信号驱动模块与控制模块输出端相连，将控制模块输出的CMOS电平驱动转换后输出给后级射频调制发射模块；所述射频调制发射模块，根据已设定的参数进行射频信号输出，射频使用频段为6.78MHz；所述过流保护模块、过热保护模块、异常金属检测模块与控制模块及射频调制发射模块相连，用于将模拟信号量采样，判断过流、过热、异常金属靠近情况；所述声光报警模块与控制模块输出端连接，在过流保护、过热保护、异常金属检测触发报警信号后，通过声光信号进行警示提示；所述硅胶固定圈环绕所述胫神经刺激器，将其固定于植入位置。优选地，所述体外程控仪包括低功耗蓝牙模块及专用安卓程控模块，其中，所述低功耗蓝牙模块与体外程控发射仪的低功耗蓝牙通讯模块进行数据传输；所述专用安卓程控模块用于控制体外程控发射器。优选地，所述充放电模块包括18650锂电池组。优选地，所述电源模块分别输出2.85V、3.3V、5V、12V。优选地，所述射频调制发射模块至少包括E类功率放大器和发射天线，所述E类功率放大器采用脉冲宽度调制及噪声优化；所述发射天线为8字型双圈互补柔性天线。优选地，所述硅胶固定圈采用MED-4870硅胶。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的胫神经刺激器是目前最小体积的植入体，没有传统针对OAB患者的骶神经刺激系统的较大植入体和长导线，通过直接植入目标神经—胫神经位置，有效避免由于运动等拉扯造成的导线连接失效等传统长期植入体的问题。系统由植入人体胫神经附近的胫神经刺激器、体外程控发射器、体外程控仪和硅胶固定圈组成；胫神经刺激器体积精小、无内置电池、接收体外程控发射器发出的能量及射频信号，体外程控发射器通过按键模块独立设置刺激模板参数并输出至胫神经刺激器，也可以通过体外程控仪设置刺激参数，并通过低功耗蓝牙模块传递至体外程控发射器，继而按照指令输出刺激脉冲及能量，可以根据实际情况自由地选择使用方式，患者每天可以训练n次，每次m分钟，依据n*m的情况反映患者日累积训练量，评估治疗效果；整体设计精细，方便佩带同时小巧美观。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术实施例的胫神经刺激器的结构框图；图2为本专利技术实施例的胫神经刺激系统的结构框图；图3为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胫神经刺激器，其特征在于，包括依次连接的谐振耦合模块、信号解调模块、波形控制模块和电极输出模块，所述谐振耦合模块，用于获取对应频段的空间电磁波，所述谐振耦合模块将耦合到的能量传递给各模块，将耦合到的谐振信号经信号解调模块处理，得到解调后的信号；所述波形控制模块将信号解调模块的输出信号转换成电脉冲信号，经电极输出模块传递电刺激给胫神经。

【技术特征摘要】
1.一种胫神经刺激器，其特征在于，包括依次连接的谐振耦合模块、信号解调模块、波形控制模块和电极输出模块，所述谐振耦合模块，用于获取对应频段的空间电磁波，所述谐振耦合模块将耦合到的能量传递给各模块，将耦合到的谐振信号经信号解调模块处理，得到解调后的信号；所述波形控制模块将信号解调模块的输出信号转换成电脉冲信号，经电极输出模块传递电刺激给胫神经。2.如权利要求1所述的胫神经刺激器，其特征在于，所述胫神经刺激器呈圆柱状，直径为3.5mm，高为10mm。3.如权利要求2所述的胫神经刺激器，其特征在于，采用高硼硅玻璃封装结构，还包括圆柱状上下两端的铂铱合金刺激电极。4.如权利要求1所述的胫神经刺激器，其特征在于，经所述电极输出模块传递电刺激的输出电荷范围为0.02uC～4.9uC，最大电压幅度为16V，脉冲宽度为40us～370us，刺激频率为0～50Hz。5.一种包括1-4之一所述胫神经刺激器的系统，其特征在于，还包括体外程控发射器、体外程控仪和硅胶固定圈，其中，所述体外程控发射器与胫神经刺激器无线通讯和传输能量；所述体外程控仪向体外程控发射器发送指令以控制胫神经刺激器输出；所述体外程控发射器包括控制模块、低功耗蓝牙通讯模块、电源模块、充放电模块、实时时钟模块、存储模块、液晶显示模块、按键模块、信号驱动模块、射频调制发射模块、过流保护模块、过热保护模块、异常金属检测模块、声光报警模块，其中，所述控制模块与低功耗蓝牙通讯模块、电源模块、充放电模块、实时时钟模块、存储模块、液晶显示模块、按键模块、信号驱动模块、射频调制发射模块、过流保护模块、过热保护模块、异常金属检测模块、声光报警模块分别连接，对各模块进行控制或输入输出，至少包括MSP430单片机；所述充放电模块与控制模块和电源模块分别连接，电源模块与各模块相连，充放电模块进行充电后，经过电源模块进行电源管理，对各模块进行供电；所述低功耗蓝牙通讯模块与控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，廖利民，劳海峰，
申请(专利权)人：杭州承诺医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33