一种电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物医学电子学医疗仪器技术领域。涉及一种注射式神经刺激器，更具体是涉及一种电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器。本发明主要应用于生物医疗中，对神经或肌肉进行刺激。
【背景技术】
[0002]神经刺激器是一种生物医疗电子装置。它用于产生低频电脉冲对生物体进行功能性神经电刺激，以达到减轻病痛症状，恢复或调整神经或肌肉的功能等作用。神经刺激器可以由神经科医师，护士或经过培训的技术人员来进行校准，以满足个别病人的具体需要。目前市场上比较成熟和应用最广的是植入式神经刺激器。这种神经刺激器必须通过外科手术将其植入到人或其他动物的身体内，具有以下局限性:1)将植入式神经刺激器植入到身体内需要通过较长时间的手术(如植入脑深部刺激器需要约十二个小时)，病人必须忍受一定的痛苦；2)相对于特定的需要刺激的靶点神经，植入式神经刺激器的尺寸相对较大，不能被植入到形状或体积受限的靶点神经或肌肉组织中(如脑部)；为了将刺激信号传导至脑部部位，需要在电极上引入较长的电极延长导线；但是电极延长导线很容易发生移动，有可能在错误的位置引发一个电刺激，这会极大地增加感染的风险。而且在植入式神经刺激器的任何部分所诱发的感染往往会扩散到整个系统中，在这种情况下，必须再次通过外科手术对电池或整个植入神经刺激器进行更换；3)当前市场上通用的植入式神经刺激器主要使用非充电电池供电，电能在4到10年内会被耗尽，此时需要再次手术更换电池，因此其全寿命周期较短；4)植入植入式神经刺激器在植入体内后，如果发生不适，在需要移除或更换时，需要再次进行手术，因此对肌体组织造成的二次伤害较大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决和克服上述现有技术，尤其植入式神经刺激器所存在的技术问题和缺陷，提供一种电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器。本发明的电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器，目前尚无相关的文献介绍，亦未搜索到相关的专利文件。
[0004]为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是:
[0005]一种电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器，由外壳1、电极2、可充电电池3、微控制器及微神经刺激器模块4、数据接收模块5、电源管理模块6、生物及温度传感器7、压力传感器8、磁传感器9、磁芯10、线圈11、眼孔12和填充物13等构成。
[0006]所述外壳I用以保护注射式神经刺激器和人体组织互相免受对方的侵蚀。所述电极2是注射式神经刺激器和生物体组织之间的接口。所述可充电电池3储存所述磁芯10和所述线圈11所耦合的电能，并为其它功能模块供电。所述微控制器及微神经刺激器模块5用于产生、管理和控制注射式神经刺激器的运行；其中微神经刺激器产生一个极性、幅度、占空比和频率可调的脉冲，通过所述电极2对神经或肌肉组织提供适当的电刺激；微控制器用于管理和控制注射式神经刺激器的运行，例如启动或停止刺激，监测神经行为，读取数据信息等。所述数据接收模块5用于解码外部信号发送器所发送的刺激信号信息，如极性、幅度、占空比和频率等。所述电源管理模块6将转换后的电能进行整流、滤波和稳压等，以驱动其它功能模块。所述生物及温度传感器7将生物传感器和温度传感器整合在一个模块上；其中前者用于检测神经或肌肉组织的行为，提取电信号和生物体内的生理或生化参数等；后者用于感知注射式神经刺激器的温度以及其和所处组织之间界面处的温度。所述压力传感器8用于测量注射后注射式神经刺激器在体内的压力变化，预警风险。所述磁传感器9用于测量体内的磁场变化，预警风险。所述磁芯10和线圈11用于能量和数据传输。所述眼孔12用以在短期内移除注射式神经刺激器。所述填充物13用于空间填充和部件固定。
[0007]所述外壳I为具有空腔的圆柱体，圆柱体的两端开设有同轴线的一通孔；所述电极2为分别安装在通孔中的2根圆柱体，圆柱体的一端套穿连接在外壳I的通孔中，并由金属导线连接至所述微控制器及微神经刺激器模块4，另一延伸端端头为球头；所述可充电电池3为圆柱形，设置在所述外壳I空腔内的左端，可充电电池3圆柱外表面上套装有所述的磁芯10和缠绕在所述磁芯10外表面的2层所述线圈11 ;所述磁传感器9、电源管理模块6、微控制器及微神经刺激器模块4、数据接收模块5、生物及温度传感器7和压力传感器8自左至右依顺序并相互隔离安置在所述外壳I空腔内的右端；所述可充电电池3的两根电源接头依次以串联的方式连接至所述磁传感器9、电源管理模块6、微控制器及微神经刺激器模块4、数据接收模块5、生物及温度传感器7和压力传感器8 ;所述微控制器及微神经刺激器模块4还有两路信号连接至所述数据接收模块5 ;所述生物及温度传感器7的两路信号，所述压力传感器8的一路信号，以及所述磁传感器9的一路信号均连接至所述数据接收模块6 ;所述线圈11的两根接头首先连接至所述电源管理模块6，然后经电容耦合后连接至数据接收模块5 ;所述眼孔12是在所述2根电极2中的任一根的球头上所开设的孔中心线与电极2轴线相垂直的一通孔。所述填充物13填充所述外壳I内部剩余的空间，并固定其内部所有部件。
[0008]上述外壳I用具有生物兼容性的材料制造，如陶瓷或玻璃中任一种，优选陶瓷；其外径小于相对应的注射针头的内径。
[0009]上述电极2用具有生物兼容性的导体制造，如铂、铂-铱合金、氧化铱、氮化钛、蚕丝中任一种，优选铂；上述电极2的直径小于上述外壳I的内径；其球头的直径大于其圆柱体的直径。
[0010]上述的可充电电池3由采用具有高能量的可充电电池(如锂离子电池等)，其直径和长度分别小于上述磁芯10的直径和长度。
[0011]上述的可充电电池3、微控制器及微神经刺激器模块4、数据接收模块5、电源管理模块6、生物及温度传感器7、压力传感器8、磁传感器9之间的信号由金属键合线相连。
[0012]上述磁芯10米用尚磁导率铁氧体铁芯制造。
[0013]上述线圈11由金属导线制造。
[0014]上述眼孔12的直径小于所述电极2的球头的直径。
[0015]上述的填充物13为环氧树脂或凝胶中任一种，优选环氧树脂。
[0016]本发明的一种电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器与现有技术相比具有如下优点和有益效果:
[0017]1、由于本发明的一种电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器的尺寸很小，所以可以通过注射器将其注射至靶点神经或肌肉组织中，且可以选用中小口径的注射针头(如16G及以下)，以减小注射过程中对活体肌肉组织或神经的损伤。
[0018]2、由于本发明的一种电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器可以注射至植入式神经刺激器所不能达到的靶点神经或肌肉组织中，因此不需要电极延长导线，从而极大降低了感染的风险。
[0019]3、由于本发明的一种电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器采用电磁耦合链路供电，其能量是无线传输的，且可以储存在可充电电池中，因此不需要更换电池，全寿命周期长。
[0020]4、由于本发明的一种电磁耦合链路供电的注射式神经刺激器具有眼孔，因此在注射的初期如果发生不适，可以在原创口处进行快捷移除，对肌体组织造成的二次伤害小。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的构造示意图；
[0022]图2是电极2与微控制器及微神经刺激器模块4之间的接口信号连接示意图；
[0023]图3是可充电电池3与微控制器及微神经刺激器模块4、数据接收模块5、电源管理模块6、生物及温度传感器7、压力传感器8和磁传感器9之间的电源信号连接示意图；
[0024]图4是微控制器及微神经刺激器模块4、数据接收模块5、电源管理模块6、生物及温度传感器7、压力传感器8和磁传感器9之间的数据信号连接示意图；
[0025]图5是线圈11与数据接收模块5和电源管理模块6之间的接口信号连接示意图；
[0026]图中:1.外壳，2.电极，3.可充电电池，4.微控制器及微神经刺激器模块，5.数据接收模块，6.电源管理模块，7.生物及温度传感器，8.压力传感器，9.磁传感器，10.磁芯，
11.线圈，12.眼孔，13.填充物。
【具体实施方式】
[0027]为了加深对本发明的理解，下面结合实施例和附图对本发明作进一步的详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的规定。
[0028]本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于神经刺激器本身而言，指向神经刺激器内部的方向为内，反之为外，而非对本发明的神经刺激器的特定限定。
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