应用于背根神经节的电刺激系统及其电刺激器的制造方法_2

文档序号:9716899阅读:来源:国知局
[0034]在本实施例中,使用者可通过控制器2的人机接口 22进行操作。在开始前先将控制器2的系统设定值进行初始化,再接着借助人机接口 22将所需设定的参数输入到第二控制单元21。本实施例的人机接口 22可例如为触控按键、触控面板、实体按键或上述组合,在此并不加以限制。第二控制单元21则指示电源供应单元23供应直流电力给电刺激器1的各组件(特别是电刺激单元12)进行运作。
[0035]其中,所称第一控制单元11及第二控制单元21都可由数字电路例如集成电路(1C),或模拟电路来实现,其中集成电路可例如为微处理器(Micro-processor)、微控制器(MCU)、可程序逻辑门阵列(FPGA或CPLD)或专用集成电路(ASIC),而本实施例是以微控制器(MCU)为例进行说明,但本发明并不限制。
[0036]本实施例的电刺激器1以其为一种植入式电刺激器为例说明,且所称“植入式”电刺激器指至少部分的电刺激器1的组件植入至个体体内(如:皮下)使用之。但本发明并不限制于实际应用时,电刺激器1可依据患者的症状及需求调整为经皮式电刺激器。在本实施例中,电刺激单元1供植入至个体内使用,而第一控制单元11则可依设计的需求,而也是植入个体或是设置于个体之外。当电刺激单元1植入个体时,其优选植入在与患者疼痛相关的脊神经的背根神经节处。在此所谓的“个体”优选为生物体,其主要包括哺乳类动物,如老鼠、人类、兔、牛、羊、猪、猴、狗、猫等,优选为人类。
[0037]进一步针对电刺激单元12的细部结构说明,请参考图1A及图2B所示,电刺激单元12为具挠性的传输导线(lead),其包括有至少一个第一电极121及至少一个第二电极122,而本实施例以包括一对电极,即正极电极121及负极电极122为例说明。当然,关于电刺激单元12所设置的电极数目,也可以为二组或三组以上,且平均分布设置于电刺激单元12这条导线上。而上述电极以双极性的方式(bipolar mode)进行操作,以在第一电极121及第二电极122之间形成电场。具体而言,第一电极121及第二电极122设置在电刺激单元12的一端,而电刺激单元12的另一端则具有两接点123作为正极和负极,两接点123与第一控制单元11电性连接或电性耦合。第一电极121及第二电极122分别与卷绕的线圈(wires)连结,通过线圈而连结至接点123,另外,电刺激单元12在第一电极121与第二电极122之外的线圈设有绝缘体120包覆。
[0038]而各电极的个别长度a的范围依据实际使用需求而设置,电极长度a介于0.5?6毫米,优选为1?4毫米。其中,其中,所称的第一电极121与第二电极122的个别“长度a”指平行于电刺激单元12的长轴延伸方向上的长度尺寸。第一电极121与第二电极122的个别长度a的范围依据实际使用需求而设置,长度a介于1?3毫米。第一电极121与第二电极122之间的距离b介于1?7毫米,优选为1?4毫米。详细而言,相邻的第一电极121与第二电极122邻近的两端部的优选距离b介于1?4毫米。
[0039]而电刺激单元1的第一电极121及第二电极122与所述背根神经节3之间设有第二间隔距离c,所述第二间隔距离c的定义为相邻的第一电极121及第二电极122之间的中点与背根神经节3的最短距离。在本实施例中,第二间隔距离c的范围介于0?10mm。其中,当距离c为0毫米时,表示第一电极121及第二电极122之间的中点在投影方向上与背根神经节3相互迭合。
[0040]请再参考图1C所示,本实施例的电刺激器1所输出的电刺激信号可为连续正弦波、连续三角波或高频脉冲电刺激信号,当为脉冲电刺激信号时,一个脉冲周期时间Tp (pulse cycle time)中包含多个脉冲信号以及至少一段休息的时间,而一个脉冲周期时间为脉冲重复频率(pulse repetit1n frequency)的倒数,脉冲重复频率介于0?1kHz,优选介于1?100Hz,而本实施例的电刺激信号的脉冲重复频率为2Hz。另外,一个脉冲周期时间中多个脉冲的持续时间Td(durat1n time)介于1?250ms,优选介于10?100ms,本实施例以25ms为例说明。
[0041]请再参考图1C所示,在本实施例中,电刺激单元12用于传输高频电刺激信号。该高频电刺激信号是例如由患者(或医护人员)以控制器2进行电刺激频率、刺激周期及刺激强度等参数的设定,再由控制器2输出参数及能量至电刺激器1,经由第一控制单元11指示电刺激单元1所发出的信号。在本实施例中,高频电刺激信号的频率为600kHz,换言之,其刺激周期时间Ts为约1.67 μ so
[0042]实际应用时,电刺激器可选择使用定电压模式或定电流模式驱动,其中,定电压模式较为安全,然其强度会较为不稳定;定电流模式强度较稳定,但较不安全。模式的选用视电刺激的目标区域而定,例如当目标为背柱(dorsal column)时,选用定电流模式;当目标为背根神经节时,则选用定电压模式。当选用定电压模式驱动时,该高频电刺激信号的电压为固定值,该高频电刺激信号的电流随着第一电极121及第二电极122的位置及电阻改变;反之,当选用定电流模式驱动时,该高频电刺激信号的电流为固定值,该高频电刺激信号的电压随着该第一电极121及第二电极122的位置及电阻值改变。举例而言,在定电压模式时,高频电刺激信号的电压范围可介于-10V?-1V或IV?10V ;优选的,本实施例以高频电刺激信号的电压范围介于10V?-3V或3V?10V ;在定电流模式时,高频电刺激信号的电流范围则可介于电流范围介于2mA?50mA,优选的范围则介于4?30mA。
[0043]此外,高频电刺激信号的频率范围则介于200kHZ?1000kHz,优选介于200kHz?250kHz、250kHz ?350kHz、350kHz ?450kHz、450kHz ?550kHz、550kHz ?650kHz、650kHz ?750kHz、750kHz?800kHz或800kHz?1000kHz。其中,当选用的频率范围介于200KHz?450KHz时,可在较低的频率操作,故所产生生物热的风险低,具有较安全的优势;反之,当选用的频率范围介于550kHz?1000kHz,则所形成的电场密度较大,其电刺激效果较好。另夕卜,也可通过调整持续时间Td的长短,以调整电刺激量与生物热产生时的散热时间,例如当刺激强度较低时,可以增加持续时间Td以连续刺激,而若操使用高频率与高强度进行电刺激时,则可以减少持续时间Td,以增加散热时间,进一步而言,当电刺激单元12接收到高频电刺激信号,会进一步使电刺激单元12的第一电极121及第二电极122产生电场。配置第一电极121及第二电极122与背根神经节3之间的距离介于所述第二间隔距离c的范围内,进而使得第一电极121及第二电极122所产生的电场涵盖背根神经节3,换言之,使该电场覆盖在背根神经节3的周围,以对目标的背根神经节3进行低强度、低温度的高频电刺激,以在不破坏背根神经节3的神经组织细胞情况下,抑制背根神经节3中产生生物分子,同时可该目标背根神经节3区域的阈值,进而降低此目标背根神经节3区域的神经传导能力,达到阻断神经传导的效果,并有效降低病患的神经疼痛感的功效。
[0044]此外,更重要的是,应用本实施例
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1