专利名称：神经丛刺激系统、神经丛刺激器及刺激方法
技术领域：
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种神经丛刺激系统、神经丛刺激器及刺激 方法。
背景技术：
外周神经阻滞是很多外科手术的必需步骤，而准确定位神经丛的位置是阻滞手术 成功的关键。传统的外周神经阻滞手术结合解剖图采用盲探法，即依赖医生的经验和患者 对异感的反馈来判断注药针尖是否到达合适的位置。该方法难以准确定位神经丛，若患者 处于昏迷或不配合时，该方法即无法实施。特别是患者若为肥胖患者，其体表由于堆积大量 脂肪、体表解剖标志不明显，该方法效果即变得非常有限；又或者医生的经验不足，这种盲 目试探的方法可能会对患者造成损伤。可见，上述需要经过试探且难于量化的定位方法存在以下弊端在试探过程中，若 不慎将注药尖与神经直接接触，可能造成神经机械性损伤，给患者造成痛苦；若最终定位的 位置离神经偏远，需要更大量的麻醉剂，不但造成浪费而且会对患者产生不良的副作用。因 此，这种主观、难量化的定位方法对医生确定需要给患者多大的药量也提出了更大的挑战。 若在手术过程中，因为没控制好药量导致患者在手术中醒来是件后果很严重的事。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可客观、直接、精确确定神经丛位置的神 经丛刺激系统、神经丛刺激器及刺激方法。为达到上述目的，本发明所述神经丛刺激系统，包括神经丛刺激器、辅助电极以 及神经丛刺激针，所述辅助电极与所述神经丛刺激针经连接器与所述神经丛刺激器的刺激 脉冲电流输出端相连接；其中，所述神经丛刺激器包括工作参数调节设置模块、微处理器、刺激脉冲发送控制模 块、显示模块和电源模块；其中，所述工作参数调节设置模块，包括至少一个调节按键和/或旋钮，各调节按键或 旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连；用于设置刺激脉冲电流幅 度的最大可调节范围，调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽；所述微处理器，实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号，依据各 触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器的存 储介质中；所述刺激脉冲发送控制模块，读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参 数控制向外发出的刺激脉冲电流；所述显示模块，与所述微处理器的显示信号输出端相连，用于显示刺激脉冲电流 的幅度、频率和脉宽；所述电源模块，提供所述神经丛电刺激系统工作所需的电压。
优选地，为便于使用者能很好的判断所述辅助电极是否贴牢，本发明所述神经丛 刺激器还包括阻抗测量模块，测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗，所述微处 理器依据测量所得阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块 输出的目标刺激脉冲电流进行比较，依据比较结果输出警报信号，并将阻抗测量值输出到 所述显示模块进行显示。优选地，所述神经丛刺激器还包括警报模块，其包括指示灯和/或蜂鸣器；所述 微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值，依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流 并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较，依据比较结果向 所述警报模块发送警报指令。优选地，所述的电源模块还包括一防反接电路。为达到上述目的，本发明所述神经丛刺激器，包括工作参数调节设置模块、微处 理器、刺激脉冲发送控制模块、显示模块和电源模块；其中，所述工作参数调节设置模块，包括至少一个调节按键或旋钮，各调节按键或旋钮 经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连；用于设置刺激脉冲电流幅度的 最大可调节范围，调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽；所述微处理器，实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号，依据各 触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器的存 储介质中；所述刺激脉冲发送控制模块，读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参 数控制向外发出的刺激脉冲电流；所述显示模块，与所述微处理器的显示信号输出端相连，用于显示刺激脉冲电流 的幅度、频率和脉宽；所述电源模块，提供所述神经丛刺激器工作所需的电压。优选地，本发明所述神经丛刺激器还包括阻抗测量模块，测量外接于所述刺激脉 冲发送控制模块输出端的神经丛刺激针和辅助电极间的阻抗，所述微处理器依据测量所得 阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉 冲电流进行比较，依据比较结果输出警报信号，并将阻抗测量值输出到所述显示模块进行显不。优选地，本发明所述神经丛刺激器还包括警报模块，其包括指示灯和/或蜂鸣 器；所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值，依据阻抗值计算出实际刺激 脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较，依据比 较结果向所述警报模块发送警报指令。优选地，所述的电源模块还包括一防反接电路。为达到上述目的，本发明所述神经丛刺激系统的刺激方法，包括以下步骤步骤1、在体表的特定位置处贴敷一辅助电极，并将神经丛刺激针插入人体特定位 置内；步骤2、通过工作参数调节设置模块设置脉冲电流的可调节幅度范围，并分别调节 刺激脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽；步骤3、微处理器实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号，并依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽，并将其存储到所述微处理器 的存储介质中，同时将上述参数在显示模块中进行显示；步骤4、刺激脉冲发送控制模块读取微处理器存储介质中的脉冲电流的幅度、频率 和脉宽，并依据读取到的参数控制向外输出刺激脉冲电流；步骤5、神经丛刺激针接通由刺激脉冲发送控制模块发出的刺激脉冲电流后，观察 并判断人体肌肉的收缩反应，若无明显反应，则继续深入插入所述神经丛刺激针；若反应剧 烈，则通过工作参数调节设置模块继续降低刺激脉冲电流的幅度，当电流幅度调至设定阈 值时，若观察到的肌肉收缩反应仍剧烈，则所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。进一步地，本发明所述方法还包括测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的 阻抗，依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流幅度并将其与目标刺激脉冲电流幅度进行比 较，若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值大于阈值，则警报模块 发出警报，需重新贴敷所述辅助电极或更换神经丛刺激针，继续本步骤直至实际刺激脉冲 电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内；若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内，则继续 上述步骤1 步骤5直至确定出所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。本发明的有益效果是能够客观、直接、准确的确定出神经丛的位置，避免了现有 主观、难量化的定位方法所造成的需多次定位寻找给患者带来的痛苦，或因定位的位置离 神经偏远需要更大量的麻醉剂，或因神经丛位置判断不准确而药量不够等诸多问题。
图1是本发明所述神经丛刺激系统的结构示意图；图2是本发明所述神经丛刺激器的外观示意图；图3为本发明所述神经丛刺激器的内部电路原理图；图4是本发明的95V升压电路框图；图5是本发明所述防反接电路的电路框图；图6是本发明的负载阻抗测量等效电路图
具体实施例方式下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式
做详细描述。如图1所示为所述神经丛刺激系统的结构示意图，所述神经丛刺激系统包括神 经丛刺激器、辅助电极11以及神经丛刺激针9，所述辅助电极11与所述神经丛刺激针9经 连接器15与所述神经丛刺激器的刺激脉冲电流输出端相连接；其中，所述神经丛刺激器包括工作参数调节设置模块13、微处理器12、刺激脉冲发送 控制模块8、显示模块6和电源模块5 ；其中，所述工作参数调节设置模块13，包括至少一个调节按键和/或旋钮，各调节按键 或旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路14与所述微处理器12相连；用于设置刺激脉 冲电流幅度的最大可调节范围，调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽；所述微处理器12，实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号，依据
6各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器12 的存储介质中；所述刺激脉冲发送控制模块8，读取并依据所述微处理器12存储介质中存储的工 作参数控制向外发出的刺激脉冲电流；所述显示模块6，与所述微处理器12的显示信号输出端相连，用于显示刺激脉冲 电流的幅度、频率和脉宽；所述电源模块5，用于提供所述神经丛刺激系统工作所需的电压。其中，本发明中所述的微处理器12为具有低功耗特性的微处理器，在系统处于待 机状态时，微处理器进入低功耗模式运行；若一段时间内未对微处理器进行任何操作，微处 理器即可自动关机。本发明中所述的神经丛刺激针为可导电材质，其表面除针尖部分直接 裸露在外，其余部分均涂有绝缘材料。所述连接器连接在所述神经丛刺激器的脉冲输出端， 具体为一根与神经丛刺激器固连的双股导线，用来连接辅助电极和神经丛刺激针，其包括 一个钮扣接头，用于连接所述辅助电极；以及一个连接端子，用于连接所述神经丛刺激针。作为本发明的进一步的实施例，本发明为能更精确的确定神经丛的位置，还包括 一阻抗测量模块10，所述阻抗测量模块10分别与所述神经丛刺激针9和所述辅助电极11 连接(如图1所示)，用于测量所述神经丛刺激针9和所述辅助电极11之间的阻抗，并将 阻抗值传输到所述微处理器12中。所述微处理器12依据接收到的阻抗值计算出实际刺激 脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较，若实际 刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度差值大于阈值(即神经丛刺激针9与辅助电极 11之间的阻抗值过大时)，则表明辅助电极11未贴牢需要重新贴敷辅助电极11或需要更 换神经丛刺激针9，直至神经丛刺激针9与辅助电极11之间阻抗值降低，即实际刺激脉冲电 流幅度与目标刺激脉冲电流幅度差值在阈值范围内。于一具体的实施例中，所述的阻抗测量模块10为阻抗测量电路，如图6所示该阻 抗测量电路的等效电路图，其工作原理在输入端1001没有输入时，通过微处理器12内置的AD采集模块，采集到A、B、C
三点的电压VAQ、VBQ、Vro。在输入端输入脉冲信号后，采集A、B、C三点的电压VA、VB、VC，因此
在有输入脉冲时
权利要求
1.一种神经丛刺激系统，其特征在于，包括神经丛刺激器、辅助电极以及神经丛刺激 针，所述辅助电极与所述神经丛刺激针经连接器与所述神经丛刺激器的刺激脉冲电流输出 端相连接；其中，所述神经丛刺激器包括工作参数调节设置模块、微处理器、刺激脉冲发送控制模块、 显示模块和电源模块；其中，所述工作参数调节设置模块，包括至少一个调节按键和/或旋钮，各调节按键或旋钮 经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连；用于设置刺激脉冲电流幅度的 最大可调节范围，调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽；所述微处理器，实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号，依据各触控 信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器的存储介 质中；所述刺激脉冲发送控制模块，读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参数控 制向外发出的刺激脉冲电流；所述显示模块，与所述微处理器的显示信号输出端相连，用于显示刺激脉冲电流的幅 度、频率和脉宽；所述电源模块，提供所述神经丛刺激系统工作所需的电压。
2.根据权利要求1所述神经丛刺激系统，其特征在于，所述神经丛刺激器还包括阻抗 测量模块，测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗，所述微处理器依据测量所得 阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉 冲电流进行比较，依据比较结果输出警报信号，并将阻抗测量值输出到所述显示模块进行显不。
3.根据权利要求1或2所述神经丛刺激系统，其特征在于，所述神经丛刺激器还包括 警报模块，其包括指示灯和/或蜂鸣器；所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗 测量值，依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的 目标刺激脉冲电流进行比较，依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。
4.根据权利要求1所述神经丛刺激系统，其特征在于，所述的电源模块还包括一防反 接电路。
5.一种神经丛刺激器，其特征在于，所述神经丛刺激器包括工作参数调节设置模块、 微处理器、刺激脉冲发送控制模块、显示模块和电源模块；其中，所述工作参数调节设置模块，包括至少一个调节按键或旋钮，各调节按键或旋钮经按 键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连；用于设置刺激脉冲电流幅度的最大 可调节范围，调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽；所述微处理器，实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号，依据各触控 信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器的存储介 质中；所述刺激脉冲发送控制模块，读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参数控 制向外发出的刺激脉冲电流；所述显示模块，与所述微处理器的显示信号输出端相连，用于显示刺激脉冲电流的幅 度、频率和脉宽；所述电源模块，提供所述神经丛刺激器工作所需的电压。
6.根据权利要求5所述神经丛刺激器，其特征在于，还包括阻抗测量模块，测量外接 于所述刺激脉冲发送控制模块输出端的神经丛刺激针和辅助电极间的阻抗，所述微处理器 依据测量所得阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出 的目标刺激脉冲电流进行比较，依据比较结果输出警报信号，并将阻抗测量值输出到所述 显示模块进行显示。
7.根据权利要求5或6所述神经丛刺激器，其特征在于，还包括警报模块，其包括指 示灯和/或蜂鸣器；所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值，依据阻抗值 计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流 进行比较，依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。
8.根据权利要求5所述神经丛刺激器，其特征在于，所述的电源模块还包括一防反接 电路。
9.一种神经丛刺激系统的刺激方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1、在体表的特定位置处贴敷一辅助电极，并将神经丛刺激针插入人体特定位置内；步骤2、通过工作参数调节设置模块设置脉冲电流的可调节幅度范围，并分别调节刺激 脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽；步骤3、微处理器实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号，并依据各触 控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽，并将其存储到所述微处理器的存 储介质中，同时将上述参数在显示模块中进行显示；步骤4、刺激脉冲发送控制模块读取微处理器存储介质中的脉冲电流的幅度、频率和脉 宽，并依据读取到的参数控制向外输出刺激脉冲电流；步骤5、神经丛刺激针接通由刺激脉冲发送控制模块发出的刺激脉冲电流后，观察并判 断人体肌肉的收缩反应，若无明显反应，则继续深入插入所述神经丛刺激针；若反应剧烈， 则通过工作参数调节设置模块继续降低刺激脉冲电流的幅度，当电流幅度调至设定阈值 时，若观察到的肌肉收缩反应仍剧烈，则所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。
10.根据权利要9所述神经丛刺激系统的刺激方法，其特征在于，还包括测量所述神 经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗，依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流幅度并将其与 目标刺激脉冲电流幅度进行比较，若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值大于阈值，则警报模块发出 警报，需重新贴敷所述辅助电极或更换神经丛刺激针，继续本步骤直至实际刺激脉冲电流 幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内；若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内，则继续上述 步骤1 步骤5直至确定出所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。
全文摘要
本发明公开一种神经丛刺激系统、神经丛刺激器及刺激方法，主要针对传统的外周神经阻滞手术中神经丛定位不准确而设计。所述神经丛刺激系统包括神经丛刺激器、辅助电极以及神经丛刺激针，所述辅助电极与所述神经丛刺激针经连接器与所述神经丛刺激器相连接；其中，所述神经丛刺激器包括工作参数调节设置模块、微处理器、刺激脉冲发送控制模块、显示模块和电源模块。基于上述结构和刺激方法，本发明可客观、直接、精确地确定神经丛位置，避免了现有主观、难量化的盲探法所存在的诸多问题。
文档编号A61B5/05GK102125431SQ20111008426
公开日2011年7月20日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者李路明, 王伟明, 胡春华, 许军, 郝红伟, 马伯志 申请人:北京品驰医疗设备有限公司, 清华大学