一种局灶性癫痫电引导-神经电调控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种局灶性癫痫电引导

【技术实现步骤摘要】
一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控系统及方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其是涉及一种局灶性癫痫电引导
‑
神经电调控系统及方法。

技术介绍

[0002]癫痫是儿童神经科最常见的疾病，儿童时期也是癫痫的发病高峰期，中国有900万患者，当年发作的患者就有600万人，癫痫会导致脑发育异常，反复的癫痫发作会导致智力、记忆和认知水平能力的下降，导致行为或者精神的异常，严重影响患者的生活质量。目前对于癫痫的治疗大致分为三大类：(1)药物治疗；(2)外科手术治疗；(3)生酮饮食的治疗。但是癫痫有30％—40％具有药物难治性，同时，药物的副作用对于人脑的伤害很大，严重影响人脑的发育水平。现有的较为常见的外科手术都需要开颅，造成不可逆的伤害，同时在手术后仍然需要药物不停得辅助；即使如此，术后仍然有10％—50％依旧会有复发的情况。此外，生酮饮食治疗和mTOR抑制剂等方法的效果并不理想。现有的外科手术中已经有迷走神经刺激术、脑深部电刺激术等微创的治疗手段，这种方式把控制器植入在患者的胸部或者靠近颈部的位置，刺激电极固定于颈部的迷走神经，在脑部出现癫痫异常电流的时候，通过刺激迷走神经引起脑电活动和神经递质的变化，进而达到治疗的目的。
[0003]现有的技术中，药物治疗手段对人脑的伤害是不容忽视的，会严重影响人的认知、记忆同时，有30％—40％的癫痫具有药物难治性。对于这种药物难治性癫痫使用迷走神经刺激术和脑深部刺激术结合药物治疗可以有效降低癫痫的发作频率，但是效果依旧不是很理想，同时这种治疗方式的治疗费用非常高昂，给患者家庭带来一定的经济负担。而对于相当一部分的患者目前仍然没有合适的治疗方法，以至于需求一种全新的治疗策略来治疗这些患者。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控系统及方法，通过微创手术将电极植入患者脑内，对癫痫病灶进行实时24小时的电生理监控，在检测到脑内存在异常放电时候，通过植入的放电电极将异常电流传导至体外，实现一种微创的，无需开颅，无需多次开刀的癫痫治疗方式，可以满足更多的癫痫患者的治疗需求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控系统，包括体内机和体外机两部分，所述体内机包括控制模块、生物电信号的读取放大模块、植入电极模块、储能模块、电极连接器、电源管理和体内WPT无线能量传输模块；所述体外机包括体外机供电模块、体外WPT无线能量传输模块。
[0006]优选的，所述生物电信号的读取放大模块使用三级电路，第一级放大电路采用右腿驱动电路加50Hz陷波器，第二级放大电路采用斩波调制运放的方式，第三级电路是滤波电路；所述滤波电路由低通滤波器和50Hz陷波器组成。
[0007]优选的，所述植入电极模块包括电引导电极和异常检测电极，所述电引导电极和
异常检测电极均为长柱形电极，所述电引导电极和异常检测电极的电极采集点为环形且均匀分布于长柱形电极上；所述异常检测电极通过所述电极连接器与所述控制模块连接，所述电引导电极连接有金属垫圈，所述金属垫圈为不易腐蚀，且对人体无害的钛合金圈。
[0008]优选的，所述控制模块包括以nRF52832芯片为核心的微控制单元和蓝牙单元，所述储能模块为RC电池或者超级电容充放电供电系统。
[0009]一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控方法，包括体内调控方法和体外机供电方法。
[0010]优选的，所述体内调控方法，具体步骤如下：
[0011]S1、体内异常检测电极通过电极连接器与大脑皮层的微控制器连接，时刻监控病灶区的生物电信号，当电极检测到异常放电时，控制模块接收异常信号，通过蓝牙单元显示到手机终端APP；
[0012]S2、当微控制单元检测到异常的放电，另一端电引导电极开始工作，当异常电流扩散至电引导电极位置处，电引导电极连接脑外的导电器，使得异常电流瞬间释放，不再继续传播至身体各处；
[0013]S3、在异常电流释放完毕后，异常检测电极检测到脑神经电流已恢复至正常水平，微控制单元控制电引导电极停止工作；
[0014]S4、重复步骤S1
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S3。
[0015]优选的，所述体外机供电方法，具体步骤如下：
[0016](1)利用体外机供电模块给体外机的体外WPT无线传输能量模块充电；
[0017](2)体内机的体内WPT无线能量传输模块接收能量传输，储存到体内的储能模块中；
[0018](3)在存储完能量之后，WPT无限能量传输通道关闭，体内机由储能模块供电。
[0019]因此，本专利技术采用上述一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控系统及方法，与现有的技术相比，本专利技术利用植入颅内的电极和nRF52832芯片以及相应的放大模块、控制模块和供电模块来实现癫痫病灶区异常放电的检测与电引导。通过引导异常电流达到抑制癫痫的发病。这是一种微创的，无需开颅，无需多次开刀的癫痫治疗方式，以满足更多的癫痫患者的治疗需求。
[0020]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0021]图1是本专利技术一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控系统结构示意图；
[0022]图2是本专利技术生物电信号读取放大模块结构图；
[0023]图3是本专利技术右腿驱动电路模块；
[0024]图4是本专利技术斩波调制运放模块流程图；
[0025]图5是本专利技术植入电极模块示意图；
[0026]图6是本专利技术无线能量传输及控制模块示意图；
[0027]图7是本专利技术体内机工作原理流程图；
[0028]图8是本专利技术体内机与体外机互通原理流程图；
[0029]图9是本专利技术体内调控流程图；
[0030]图10是本专利技术体内机系统装置图；
[0031]图11是本专利技术体内外机供电流程图；
[0032]图12是本专利技术体内外机供电系统装置图。
[0033]附图标记
具体实施方式
[0034]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0035]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0036]对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的主旨或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0037]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控系统，其特征在于：包括体内机和体外机两部分，所述体内机包括控制模块、生物电信号的读取放大模块、植入电极模块、储能模块、电极连接器、电源管理和体内WPT无线能量传输模块；所述体外机包括体外机供电模块、体外WPT无线能量传输模块。2.根据权利要求1所述的一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控系统，其特征在于：所述生物电信号的读取放大模块使用三级电路，第一级放大电路采用右腿驱动电路加50Hz陷波器，第二级放大电路采用斩波调制运放的方式，第三级电路是滤波电路；所述滤波电路由低通滤波器和50Hz陷波器组成。3.根据权利要求1所述的一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控系统，其特征在于：所述植入电极模块包括电引导电极和异常检测电极，所述电引导电极和异常检测电极均为长柱形电极，所述电引导电极和异常检测电极的电极采集点为环形且均匀分布于长柱形电极上；所述异常检测电极通过所述电极连接器与所述控制模块连接，所述电引导电极连接有金属垫圈，所述金属垫圈为不易腐蚀，且对人体无害的钛合金圈。4.根据权利要求1所述的一种局灶性癫痫电引导
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神经电调控系统，其特征在于：所述控制模块包括以nRF52832芯片为核心的微控制单元和蓝牙单元，所述储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉伟，王文思，吉彦平，吴晓，蒋曲博，赵伯言，李佳慧，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：