一种植入式神经修复刺激器的设计和实现
植入式舌下神经刺激器治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征论文
万方数据
垦堕!墨壁兰塑!!型塑查!竺!垒竺塑箜塑查箜!塑—Int Oto—laryngol
J
Head Neck
Surg,September 2016,V01.40,No.5
.259・
访研究,患者平均年龄为(52.4±9.4)岁。实验过程中平均
OSAHS患者舌下神经刺激后AHI-F降程度与舌下神经刺 激部位有关,为神经部位选择性刺激提供依据。
里堕!皇望壁墨塑!!型鲞查垫!垒争噬垡第5期
Int J Otolaryngol Head Neck Surg,September 2016,V01.40,No.5
・257・
・综述:咽喉科学・
植入式舌下神经刺激器治疗阻塞性睡眠呼吸暂停
低通气综合征
焦晓易红良
200233上海交通大学附属第六人民医院耳鼻咽喉头颈外科,上海交通大学耳鼻咽喉研究所 通信作者:易红良,Email:yihongl@126.com
as a
the physiology of
treatment of OSAHS.In
this review,we focused on the efficacy of implantable hypoglossal summarized latest research progress of it.
exact
a
author:玎Hongliang,Email:yihongl@126.comslee来自 apnea hypopnea
[Abstract]Obstructive
common sleep disorder,
which greatly influences human health.HoweveL the
多通道可植入神经刺激器的设计和实现
[ 图分 类 号】 T 7 51T 7 2 中 H 8、 ;H 8
[ 献 标 志 码】 A 文
[ 章 编 号】 1 0 — 8 8 20 )7 0 0 — 3 文 0 3 8 6 (0 8 0 — 0 10
De i n a m plm e t to fM u t-Cha ne m pl nt b e Ne a tm u a o sg nd I e n a i n O li n lI a a l ur lS i l t r
Ke r s c c l a l n ;mu i c a n l mp a tb e n u a t lt r r g a y wo d o h e ri a t mp h — h n e l n a l e rlsi ao ;p o r mma l o i e ie;P i mu b e lg cd vc DM o e cd
及 其 改进 的 方 案进 行硬 件 电路 设 计 。 果 : 结 实现 的 多 通道 可植 入 神 经 刺 激 器 可提 供 多达 8个通 道 的 输 出 , 有 较 高 的 具
分辨 率 。 结 论 : 多通 道 可 植入 神 经 刺激 器体 积 小 , 于携 带 , 率 高 。 且 包含 比较 完善 的 错 误 纠正 机 制 。 产 生 的 该 便 效 而 其 刺 激 波 形 能 满足 电荷 平 衡 、 流 限制 和 电荷 限制 等 安 全 要 求 电 [ 键 词 】 电 子耳 蜗 ; 通道 可植 入 的 神 经 刺 激 器 ; 关 多 可编 程 逻 辑 器 件 ;D 码 PM
用于治疗功能性胃肠疾病的植入式电刺激器设计
( 1 . Me d i c a l P r e c i s i o n E n g i n e e r i n g& I n t e l l i g e n t S y s t e m L a b o r a t o r y , S h a n g h a i J i a o T o n g Un i v e r s i t y ,
S h a n g h a i 2 0 0 2 4 0, Ch i n a ;
植入式脑神经刺激器的设计
【 y wo d 】 B ann re Mo e n iod r; akn o ; t ltr Ke r s r i ev ; v me t sr es P r isn Si ao d mu
功 能 性 脑 疾 病 的 治疗 方 法 有康 复 治疗 、药 物 治 疗 、外 科 治 疗 、细 胞 移 植 和 基 因治 疗 等 多 种 。康 复 治 疗 主要 应 用 于早 期 治
密电 r 理
器
振荡电路
,
… … ~
劐激e 要 王 生墨
炎症反应及病毒潜在毒性 等因素 .目前 尚未应用于临床 u。 ]
外 科 治 疗 方 法 是 目前 临 床 广 为 采用 的 方 法 ,主 要 有 深 部 脑
图 1 植 入 部 分 结 构 框 图
神经核毁损术 和深部脑神经核刺激术 L。深部脑 神经核毁损术 极所 在位置 的生理 信息 ,分 析各神经元 之间 的非线性 相关 性 , 2 J
电池供 L
电电 r 微
莲河写习 … 处
连 接
疗 ,药物治疗能暂时减轻患者 的临床症状 ,但不 能从 根本上解 决问题 .且会使病人产生很强 的依赖性 ,随着病 情的发展 ,治 疗效果越来越差 。细 胞移 植和基因治疗 是 2 0世纪 8 0年代 发展 起来 的治疗技术 .但因技术 问题 、伦理 问题 、基 凶表达效率 、
De i n o mp a t b e S i l t r i a n sg fI l n a l tmu a o n Br i
WE hh o C E f l G ag ogF o n rgV ct nl ol e G aghu5 0 2 , hn) N Z ia, H N H由U l(un dn odadD u oao a C lg, u nzo 1 5 0 C ia i e
植入式电刺激系统的研究
廖 了 ( 南 士大 电 工 与 信学 ) 新 威尔 学 气 程 电 院
摘 要 : 入式 电刺激 系统依 据人体 自主的运动机理 , 过施加一定 的脉 频率、 植 通 极性 、 宽、 脉 强度 等可 变的刺激信号 , 最后通过生理 电极阵列对 冲 电刺激信号 , 达到对瘫痪或衰退的肌肉功能重建或恢复的效果。本文综述 神 经 或肌 肉进 行 电刺激 , 时体 内的 刺激 器 可 以 通过 无 线 通信 模 块 向 同 了植入式 电刺激 系统的研究现状 , 并对植入式 电刺激系统的结构和功能模块 体外控制器返 回其工作状态, 并在显示模块予以显示… 。 进 行 了描 述 。 关 键 词 : 入 式 电 刺激 F G Zg e 植 PA ib e协 议
O 引言 电刺激疗法是使用低频 电流刺激失去神经控制的神经、肌 肉及 其 他 靶 器 官 , 到 防 止 肌 肉萎 缩 、 进 神 经 再 生 、 解 疼 痛 、 善 器 官 达 促 缓 改 及肢体功能的方法。随着微 电子技术、 通信技术 、 料技术 以及生物 材 等 技 术 的发 展 ,电刺 激 已从传 统 的经 皮 刺 激 逐 步 发 展 到植 入 式 电刺 激 的阶 段 。 与经 皮 电刺 激 相 比 , 入 式 电刺激 具 有 刺 激 定位 准 确 、 植 治 疗效果好而刺激 电流小、 疼痛感轻等优点。 植入式神经 电刺激系统 的 基础研 究, 将有助于 因脊髓损伤导致的瘫痪、 周期性偏头痛等病 的治
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神经工程技术在神经再生中的应用
神经工程技术在神经再生中的应用神经再生是指神经细胞的新生和再建,其研究对于解决神经系统疾病的治疗和康复具有重要意义。
近年来,神经工程技术在神经再生中的应用获得了长足的进展。
本文将从神经工程技术的原理及应用、神经再生的机制、神经工程技术在神经再生中的应用等角度进行探讨。
神经工程技术的原理及应用神经工程技术是指利用工程技术手段与神经系统的交互,控制和改造神经系统的功能和结构的学科。
具体包括三方面内容:一是设计和制造支持神经细胞生长和发育的材料和器件;二是设计和实现植入式神经电极,以记录神经信号和刺激神经系统;三是基于神经系统的信号传递和信息处理模式,设计和构建人工神经网络。
神经工程技术在各个领域都有应用,其中在神经再生领域的应用尤为重要。
神经工程技术可以创建一个有利于神经细胞生长和发育的环境,帮助神经再生,减轻或根治神经系统疾病,如帕金森病、阿尔兹海默病、脑损伤、脊髓损伤等。
具体的应用包括神经再生修复、神经功能替代和神经调节和控制。
神经再生的机制神经再生通常是指受损或死亡的神经细胞通过不同机制被新细胞在相同或不同的位置重建。
其中,主要包括两种方式:一是膜再生,即通过使用已死亡神经细胞的碎片或其他相关细胞的膜蛋白,采取一些有效的手段,使其形成新的神经细胞;二是细胞再生,即神经干细胞或其他支持神经细胞生长和发育的细胞转化为神经结构并重新连接。
神经工程技术的发展和应用,为神经再生提供了诸多优异的解决方案,其中包括:(一)神经支架的制造和修复神经支架是一种人工网状结构,能够支撑神经细胞的生长和发育。
神经支架常用于神经再生修复中,可通过植入神经支架,促进细胞增殖、神经胶质细胞支持增加,形成新的神经结构。
(二)神经假体的制造和应用神经假体是指成形的套管或筒,可培养神经细胞、向神经细胞提供生长因子,将神经细胞定位到特定区域,并与周围神经组织连接形成连接。
神经假体可用于防止神经重塑或切断,为神经再生提供定向导向的机制。
一种植入式多通道神经电信号采集电路及其实现方法
一种植入式多通道神经电信号采集电路及其实现方法一种植入式多通道神经电信号采集电路及其实现方法是用于从大脑或神经组织中获取多通道神经电信号的技术。
以下是关于这种电路及其实现方法的详细描述:1. 介绍:该植入式多通道神经电信号采集电路是一种用于研究神经活动的工具,可以实时记录大脑或神经组织中多个通道的电信号。
2. 电路构成:该电路由多个电极(电极阵列)和信号处理单元组成。
每个电极通过微型电缆连接到信号处理单元。
3. 电极阵列:每个电极是由微型电极组成的阵列。
这些微型电极通常是由生物相容材料制成,以确保对神经组织的最小刺激。
电极的位置和密度可以根据实际需要进行调整。
4. 信号处理单元:信号处理单元接收来自电极的多通道神经电信号,并对其进行放大、滤波和数字化处理。
这样,我们可以获取到高质量的神经电信号。
5. 放大器:信号处理单元中的放大器可以将微弱的神经信号放大到合适的幅度,以便后续的信号处理和分析。
6. 滤波器:信号处理单元中的滤波器用于去除神经电信号中的噪声和干扰信号。
滤波器可以根据不同的实验需求进行调整。
7. 数字化处理:信号处理单元还将放大的神经信号转换为数字信号,以方便后续的存储和分析。
数字信号可以通过模数转换器进行转换。
8. 数据传输:经过数字化处理的神经信号可以通过无线或有线方式传输到外部设备,以进行进一步的分析和处理。
9. 电源管理:植入式电路需要能源来工作。
电路中还包括电源管理单元,用于提供所需的电力。
10. 外部设备:植入式电路需要与外部设备进行通信。
外部设备可以是电脑、移动设备或数据采集系统等,用于控制电路并存储和分析采集到的神经信号。
11. 电路的植入:该电路可以通过手术植入到大脑或神经组织中。
手术过程需要特殊的技术和设备,并且需小心操作以确保安全和有效。
12. 可选择的参考电极:电路中可以包括额外的参考电极。
参考电极用于校准和校正多通道神经电信号。
13. 电路的尺寸和重量:为了适应植入式应用,该电路通常具有小尺寸和轻量级设计。
骶神经刺激系统[实用新型专利]
(10)授权公告号(45)授权公告日 (21)申请号 201520886080.5(22)申请日 2015.11.09A61N 1/36(2006.01)(73)专利权人杭州承诺医疗科技有限公司地址311100 浙江省杭州市余杭区五常街道文一西路998号18号楼101室(72)发明人夏斌 丁皓 李晓波 王松(54)实用新型名称骶神经刺激系统(57)摘要本实用新型公开了一种骶神经刺激系统,包括植入式神经刺激器、刺激器程控仪和刺激电极,所述植入式神经刺激器包括MCU 控制模块、专用芯片、保护电路模块、电源管理模块和射频通讯模块;所述刺激器程控仪包括ARM 控制模块、USB 通讯模块、充电模块、医疗植入式设备专用通讯模块、存储模块、显示模块和按键模块;所述刺激电极与所述专用芯片连接,接收刺激脉冲后,直接对骶神经进行刺激。
本实用新型植入体刺激器通过产生持续的电脉冲,可以在多个部位对目标神经进行电刺激;刺激器程控仪在体外对植入体刺激器进行控制,在尿失禁、尿潴留、帕金森、脊髓神经痛、外周电刺激治疗等领域的应用取得令人满意的效果。
(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书2页 说明书4页 附图1页CN 205268826 U 2016.06.01C N 205268826U1.一种骶神经刺激系统,其特征在于,包括植入式神经刺激器、刺激器程控仪和刺激电极,其中,所述植入式神经刺激器包括MCU控制模块、专用芯片、保护电路模块、电源管理模块和射频通讯模块,其中,所述MCU控制模块与所述专用芯片和射频通讯模块分别连接,将从射频通讯模块接收到的信号进行分析和处理,将控制信号输出给专用芯片;所述专用芯片与MCU控制模块和所述刺激电极分别连接,接收到控制信号后,对刺激通道进行选择,产生刺激脉冲输出给刺激电极;所述保护电路模块与所述专用芯片连接,对专用芯片的输出进行过压保护,静电保护和电磁干扰降噪;所述电源管理模块至少包括大容量电池,与所述MCU控制模块、专用芯片和射频通讯模块分别连接,为其供电;所述射频通讯模块与所述MCU控制模块连接,从所述刺激器程控仪接收指令信号,进行去噪和放大后,输出给所述MCU控制模块;所述刺激器程控仪包括ARM控制模块、USB通讯模块、充电模块、医疗植入式设备专用通讯模块、存储模块、显示模块和按键模块,其中,所述ARM控制模块与USB通讯模块、充电模块、医疗植入式设备专用通讯模块、存储模块、显示模块和按键模块分别连接,对各模块进行控制或输入输出;所述USB通讯模块与电脑连接,实现电脑对刺激器程控仪的调试与测试;所述充电模块与ARM控制模块和USB通讯模块分别连接,从USB通讯模块获取外接设备或电源的电能,进行充电后,对ARM控制模块进行供电;所述医疗植入式设备专用通讯模块与所述植入式神经刺激器通讯连接,所用为医疗植入式设备专用频段;所诉存储模块对ARM控制模块的控制信号、处理过程和接收信号进行存储;所述显示模块与ARM控制模块的输出连接,将刺激参数、状态和电量进行显示;所述按键模块与ARM控制模块的输入连接,用于通过按不同键对刺激参数进行切换;所述刺激电极与所述专用芯片连接,接收刺激脉冲后,直接对骶神经进行刺激。
膈神经脉冲刺激仪的研制
膈神经脉冲刺激仪的研制钱明理;王成【摘要】目的:设计一种程控电脉冲神经刺激仪(刺激器),植入动物体内长久发放电脉冲,用以帮助受损的周围神经修复。
方法:刺激器采用C8051F系列单片机设计,编程环境为Cygnal IDE,参考信号为家兔膈神经信号,两个信号通过MATLAB绘制波形,并对相似程度进行比较。
结果:刺激器产生信号与家兔膈神经信号在频率、幅度等方面进行比较,相似程度较好。
刺激器通过大量的临床实验,取得较为满意的效果。
结论:该刺激器具有很好的临床应用前景,在体积和功耗上还可进一步的优化。
【期刊名称】《中国医学装备》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】4页(P24-27)【关键词】膈神经;周围神经损伤;神经刺激;Cygnal C8051F芯片;单片机【作者】钱明理;王成【作者单位】上海交通大学医学院附属新华医院资产管理部上海200092;上海交通大学医学院上海200025【正文语种】中文【中图分类】TH789膈神经是颈丛中最重要的分支,其中的运动纤维支配膈肌。
膈神经放电呈周期性,表现出特征性的高频振荡现象,频率为100次/s左右。
神经断裂后即失去推动传导冲动的作用,一般认为神经细胞损坏后不能再生,而神经纤维在一定条件下是可以再生的[1]。
雪旺细胞在神经再生中起着重要作用。
损伤远侧雪旺细胞分裂增殖形成索带,对再生轴突起引导作用,并可诱导生长锥的迁移方向。
雪旺细胞与靶器官还能分泌多种神经营养因子(neurotrophin,NT),如神经生长因子(nerve growth factor,NGF)等数十种多肽或蛋白类活性物质,营养、支持神经细胞的增殖代谢和调控轴突的再生与髓鞘的形成[4]。
电刺激能通过促进雪旺细胞和NGF的一系列活动而加速神经再生。
雪旺细胞在生长及迁移时分泌大量的NGF,而电场使NGF受体向阴极移动,随即NGF聚集在远端并诱导轴突也向远端生长。
目前,电刺激能促进神经再生已得到公认[5-6]。
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果: 植入 神 经刺 激 器和 外部 核 心 电路 之 间 可 以 实现 双 向 无 线 通信 , 入神 经刺 激 器的 刺 激 强 度 、 率 、 宽 等 参 数 输 植 频 脉
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1・ 0
T E I & R S AR P T I 究 论 著 H SS E E CH RE OR 研
一
种植入式神经修复刺激 器的设计和实现
刘 洪 运 . 卫 东 王
[ ] 目的 : 究设 计可 用 于修 复神 经损 伤 的植入 式功 能 性 电 刺激 器。方 法 : 于数 字信 号 处理 器 T 3 0 C 4 摘要 研 基 MS 2V 5x和
A s at bet e T sae n ei p fm l tb n tn l lc i l t ua r o rs r gtei ue bt c r O jcv or erhadd s nat eo ipa al f co a eetc i lt r et i jrd i e g y n e u i r a sm o f o n h n
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( e t f d a E gn eig nu n , e ea H s i l f L , e ig 10 5 , hn ) C n eo i l n ie r s r g G n r opt A B in 8 3 C ia r Me c n E i l ao P j 0
出可控 结 论 : 究设 计 的 植入 式 神 经修 复 刺 激 器 实现 系统 化和 低 功 耗 , 产 生所 需的 双 相 电流 刺 激 脉 冲 . 系统 完善 研 可 该
后 可 用 于周 围和 中枢 神 经损 伤的 修 复 。
[ 关键 词】 神 经修 复 一4 器 ; 能 性 电刺 激 ;WM 激 功 P
f 中国 图 书 资料 分 类 号】 R3 86; 3 [ 献 标 识 码】 A 1 . R3 8 文 [ 文章 编 号】 1 0 — 8 8(0 0)2 0 1 — 4 0 3 8 6 2 1 1— 0 0 0
De i n a m pl m e t to fI pl nt d N e a o t e i tm ul t r sg nd I e n a i n o m a e ur lPr sh ss S i ao
d v l p d a d a x e i n a a id o tf r v r yn h y tm. s l T e p oo y e r aie h i d rc in l eeo e n n ep r me tw s c r e u e i i g t e s se Re u t o f s h r tt p e l d te b — i t a z e o
wiee s o r ls c mmunc to h t e t e mpln a l smu ao nd h e tr a c n r le .Th o t u o t ua in ule ia in e we n h i a t be i lt r a t e xe l o tolr n e u p t f si lto p s m
p r h r l n re s se e p ea e v y t m.Meh d T e c u i lcr u t o h mp a tb e n u a p o te i we e d sg e a e n t e i t o s h r c a i i f t e i ln a l e r l r sh ss c s r e in d b s d o h