一种植入体刺激器制造技术

本发明专利技术公开了一种植入体刺激器，包括植入体主体以及第一线圈，第一线圈设置在植入体主体外，植入体主体包括由金属壳体密封的电子腔体和电极连接器，电子腔体内设置第一电源和电路主板，电路主板上设置电流脉冲发生器；电流脉冲发生器的电流脉冲输出通道通过电极连接器与刺激电极连接；多功能头冠包括第二线圈，第二线圈和第一线圈通过感应耦合为第一电源充电并传送数据信号。本发明专利技术去除了目前临床在用的深脑植入系统里所需的电极导线延长线，降低了植入体刺激器体积，减少了手术创伤，同时可配设多功能头冠，无需额外固定措施，既可以快速充电且可进行安全的数据通信，改善病人的治疗体验。治疗体验。治疗体验。

【技术实现步骤摘要】
一种植入体刺激器


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种植入体刺激器。

技术介绍

[0002]目前用于临床的脑部神经电刺激植入体，即脑起搏器，由于体积大，只能植入在胸前，从而导致需要神经外科医生花费将近4小时做皮下隧道从脑顶把电极导线穿到胸前连接脑起搏器，且在植入脑起搏器的病患在临床使用中，二根从脑顶部延伸到胸前的长度约40
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50厘米的电极导线延长导线是最薄弱的植入部件，因为人的头和颈部会每天转动无数次，电极导线延长线折断是临床常见的不良事件，另外，根据病患的个体体质，从头部延伸到胸前的导线引起的感染是另一类的常发生和安全攸关的不良事件。
[0003]北京品驰公司的专利，专利号CN103768712B，描述了一个头部植入的脑深部电刺激系统(DBS，deep brain stimulation)，此专利技术中脑起搏器的IPG(脉冲发生器)采用小容量的充电电池，体积较小，可直接植入于颅骨，让植入手术简化，并可减少因冗长的电极导线引起的导线断裂或感染的危险。但由于其IPG的控制电路由分立元件组成，采用内置充电线圈，体积尺寸受到限制，并且内置充电天线使充电效率受到影响，对机壳温升的限制带来挑战。虽然专利提到外置充电线圈的可能配置，但充电和数据通信仍采用不同的天线，体积依然受到限制，植入时需要较大的开颅尺寸。
[0004]波士顿科技公司在中国申请的CN108290045A专利，该专利公开的颅骨安装脑起搏器，原理上体积可以做得更小，但它的IPG没有电池，需要外部配套器件不间断供电，临床应用受到硬性限制，而且它采用外挂的电极连接器，由于电极连接器的体积受限，给头颅植入手术增加复杂性和感染危险。
[0005]此外，经颅安装的IPG器件，容易在头部撞击硬物时受到冲击损害，上述两件专利技术的IPG固定装置，都没有提供此种保护。在功能方面，两种IPG都没有包括神经信号或其它信号的反馈方式，所以没有提供闭环刺激控制的可能性。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种植入体刺激器，简化植入体刺激器结构，降低植入体刺激器体积，减少手术创伤，同时可配设便于佩戴的体外控制装置，既可以快速充电且可进行数据安全通信，改进治疗体验。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种植入体刺激器，包括植入体主体以及第一线圈，所述植入体主体包括由金属壳体密封的电子腔体和非金属材料封装的电极连接器，所述第一线圈设置在所述金属壳体外，所述电子腔体内设置第一电源和电路主板，所述电路主板上设置电流脉冲发生器；所述电流脉冲发生器的电流脉冲输出通道通过所述电极连接器与所述刺激电极连接实现电脉冲刺激功能；所述金属壳体用作电流脉冲的回路电极。
[0008]优选地，所述电路主板上设置2n个独立的所述电流脉冲发生器，构成2n个可独立
控制的电流脉冲刺激通道，所述电极连接器内设置2n个环状的电极触点，通过馈通连接件的引脚将密封的电子腔体内的每个所述电流脉冲刺激通道分别连接到所述电极连接器的相应触点，所述电极连接器构成两个n通道的连接插座，分别与两个所述刺激电极的所有电极导线连接，每个刺激电极包含n个刺激触点，其中n 为不小于4的正整数。
[0009]优选地，所述第一线圈的导体为多股纯金导线绞合而成的电缆，所述第一线圈为用所述电缆螺旋式水平绕制并由生物兼容的柔性材料注射封装成型为厚度小于3 毫米的带有保护套的扁平线圈，并与所述金属壳体用所述柔性材料封装成一体；所述第一线圈的输出端通过馈通连接件的引脚与所述密封的电子腔体内的所述电路主板上的充电模块和数据通信模块连接，植入人体时，所述第一线圈可直接放置于脑皮层与颅骨之间，不需要颅骨切割开口，并起到固定所述植入体主体的作用。
[0010]优选地，所述第一线圈的保护套内还包含蓝牙通信组件，所述蓝牙通信组件为蓝牙晶片天线和承载所述蓝牙晶片天线的陶瓷电路板组件，或，所述蓝牙通信组件为按预定形状或预定长度绕制的导线天线，所述蓝牙通信组件用绝缘材料封装后再和所述第一线圈一起用所述柔性材料封装，并通过馈通连接件的引脚和所述电路主板的第一蓝牙收发器连接。
[0011]优选地，所述第一线圈和所述电极连接器设置在所述金属壳体的同一侧，所述电极连接器和所述第一线圈的保护套一体成型后固定在所述金属壳体的侧壁，且所述电极连接器的顶面与所述第一线圈的保护套固定连接，所述第一线圈的输出端通过馈通连接件的引脚和所述电路主板上的充电模块和数据通信模块连接。
[0012]优选地，所述第一线圈和所述电极连接器分设在所述金属壳体的两侧，所述电极连接器固定在所述金属壳体的一侧壁，所述第一线圈的保护套固定在所述金属壳体的另一侧壁，所述植入体刺激器植入人体时，所述植入体主体直接植入在颅骨上，不需要打穿颅骨。
[0013]优选地，所述电极连接器包括连接插座和设置在所述连接插座外的连接器壳体，所述连接插座包括锁紧件和环状电极触点，所述锁紧件用于紧固所述刺激电极，所述环状电极触点由多个金属环及位于所述金属环内的金属弹簧圈构成，相邻两个金属环之间设置绝缘环，所述锁紧件的端部设置有电极保护套。
[0014]优选地，所述电极连接器直接粘接在所述金属壳体的侧壁上，或，所述金属壳体与所述电极连接器连接的侧壁上设置有固定块，所述电极连接器用环氧树脂或聚氨酯(PU)封装时通过所述固定块连接在所述金属壳体的侧壁上。
[0015]优选地，所述第一电源为第一可充电电池，所述金属壳体包括匹配连接的第一壳体和第二壳体，所述第二壳体为一底板，所述底板上设置凸条，所述凸条围设范围内放置所述第一可充电电池，所述第一可充电电池上架设所述电路主板，所述底板，所述第一可充电电池和所述电路主板的接触处均设有绝缘材料作电气隔离；所述第一壳体为一盒体，扣合在所述第二壳体上，所述第二壳体与所述第一线圈及所述电极连接器连接的侧壁上开设有与馈通连接件匹配的通孔，两侧的馈通连接件安装在对应的所述通孔内，所述第二壳体的另外两侧壁上设置有第二固定挂板。
[0016]优选地，所述第一电源为第一可充电电池，所述电路主板上设置ASIC芯片、第一微处理器、第一蓝牙收发器和惯性测量处理器，所述电流脉冲发生器设于所述 ASIC芯片内，
所述ASIC芯片还包括神经信号检测模块、无线充电管理模块、双向射频数据通信模块和第一电源管理模块，所述第一蓝牙收发器、所述惯性测量处理器、所述电流脉冲发生器、所述神经信号检测模块、所述双向射频数据通信模块均与所述第一微处理器接口连接；所述第一微处理器控制所述神经信号检测模块的输入电极选择、信号增益和频率响应范围，所述无线充电管理模块输出的充电电流和充电流程，以及所述电流脉冲发生器的供电电压，刺激电流，脉冲宽度和脉冲频率。
[0017]优选地，所述第一微处理器以指令方式将包含刺激模式和刺激幅度的刺激单元数据包送至所述电流脉冲发生器的刺激单元控制电路，所述刺激单元控制电路将刺激幅度值传给所述电流脉冲发生器的数模转换器转化成电流值，然后通过电极驱动电路转换为所述电流脉冲发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植入体刺激器，其特征在于，包括植入体主体以及第一线圈，所述植入体主体包括由金属壳体密封的电子腔体和非金属材料封装的电极连接器，所述第一线圈设置在所述金属壳体外，所述电子腔体内设置第一电源和电路主板，所述电路主板上设置电流脉冲发生器；所述电流脉冲发生器的电流脉冲输出通道通过所述电极连接器与刺激电极连接实现电脉冲刺激功能；所述金属壳体用作电流脉冲的回路电极。2.如权利要求1所述的植入体刺激器，其特征在于，所述电路主板上设置2n个独立的所述电流脉冲发生器，构成2n个可独立控制的电流脉冲刺激通道，所述电极连接器内设置2n个环状的电极触点，通过馈通连接件的引脚将密封的电子腔体内的每个所述电流脉冲刺激通道分别连接到所述电极连接器的相应触点，所述电极连接器构成两个n通道的连接插座，分别与两个所述刺激电极的所有电极导线连接，每个刺激电极包含n个刺激触点，其中n为不小于4的正整数。3.如权利要求1所述的植入体刺激器，其特征在于，所述第一线圈的导体为多股纯金导线绞合而成的电缆，所述第一线圈为用所述电缆螺旋式水平绕制并由生物兼容的柔性材料注射封装成型为厚度小于3毫米的带有保护套的扁平线圈，并与所述金属壳体用所述柔性材料封装成一体；所述第一线圈的输出端通过馈通连接件的引脚与所述密封的电子腔体内的所述电路主板上的充电模块和数据通信模块连接，植入人体时，所述第一线圈可直接放置于脑皮层与颅骨之间，不需要颅骨切割开口，并起到固定所述植入体主体的作用。4.如权利要求3所述的植入体刺激器，其特征在于，所述第一线圈的保护套内还包含蓝牙通信组件，所述蓝牙通信组件为蓝牙晶片天线和承载所述蓝牙晶片天线的陶瓷电路板组件，或，所述蓝牙通信组件为按预定形状或预定长度绕制的导线天线，所述蓝牙通信组件用绝缘材料封装后再和所述第一线圈一起用所述柔性材料封装，并通过馈通连接件的引脚和所述电路主板的第一蓝牙收发器连接。5.如权利要求4所述的植入体刺激器，其特征在于，所述第一线圈和所述电极连接器设置在所述金属壳体的同一侧，所述电极连接器和所述第一线圈的保护套一体成型后固定在所述金属壳体的侧壁，且所述电极连接器的顶面与所述第一线圈的保护套固定连接，所述第一线圈的输出端通过馈通连接件的引脚和所述电路主板上的充电模块和数据通信模块连接。6.如权利要求4所述的植入体刺激器，其特征在于，所述第一线圈和所述电极连接器分设在所述金属壳体的两侧，所述电极连接器固定在所述金属壳体的一侧壁，所述第一线圈的保护套固定在所述金属壳体的另一侧壁，所述植入体刺激器植入人体时，所述植入体主体直接植入在颅骨上，不需要打穿颅骨。7.如权利要求6所述的植入体刺激器，其特征在于，所述电极连接器包括连接插座和设置在所述连接插座外的连接器壳体，所述连接插座包括锁紧件和环状电极触点，所述锁紧件用于紧固所述刺激电极，所述环状电极触点由多个金属环及位于所述金属环内的金属弹簧圈构成，相邻两个金属环之间设置绝缘环，所述锁紧件的端部设置有电极保护套。8.如权利要求6所述的植入体刺激器，其特征在于，所述电极连接器直接粘接在所述金属壳体的侧壁上，或，所述金属壳体与所述电极连接器连接的侧壁上设置有固定块，所述电极连接器用环氧树脂或聚氨酯(PU)封装时通过所述固定块连接在所述金属壳体的侧壁上。9.如权利要求6所述的植入体刺激器，其特征在于，所述第一电源为第一可充电电池，
所述金属壳体包括匹配连接的第一壳体和第二壳体，所述第二壳体为一底板，所述底板上设置凸条，所述凸条围设范围内放置所述第一可充电电池，所述第一可充电电池上架设所述电路主板，所述底板，所述第一可充电电池和所述电路主板的接触处均设有绝缘材料作电气隔离；所述第一壳体为一盒体，扣合在所述第二壳体上，所述第二壳体与所述第一线圈及所述电极连接器连接的侧壁上开设有与馈通连接件匹配的通孔，两侧的馈通连接件安装在对应的所述通孔内，所述第二壳体的另外两侧壁上设置有第二固定挂板。10.如权利要求1所述的植入体刺激器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨莹，戴荣庆，王贺冰，朱跃良，黄保铭，许士成，刘灵华，周春明，
申请(专利权)人：江苏畅医达医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：