植入式脑神经刺激器的设计
可植入设备渐流行
可植入设备渐流行作者:杨阳来源:《百科知识》2014年第19期当人们还普遍认为谷歌眼镜等可穿戴智能设备会是下一个消费热点的时候,可植入设备已悄然来袭且渐行渐近。
什么是可植入设备?可植入设备是指需要通过手术植入人体或动物体内的电子设备,例如心脏起搏器、人工耳蜗、脑神经刺激器、动物标签等。
可植入设备主要由传感器、微型芯片和精密机械部件等组合而成。
微型芯片几乎是所有可植入设备必备的元件之一。
与普通消费电子类产品不同,可植入设备一旦出现故障和危险,只能通过手术取出更换。
一些可植入设备,例如人工耳蜗,植入后会和人体组织结合在一起,所以是不易更换的。
因此,可植入设备在整个生命周期内都不能出现故障,所以对可靠性、安全性有极高的要求。
核心的微控制芯片除了具备所要求的基本功能外,还需要采用各种安全加固技术,保证硬件的安全性和可靠性以及软件的稳定性。
这样的芯片一般不会采用市场上通用的商用微处理器,而是需要专门研发定制,这对设计人员的要求非常高。
小身材,大用途可植入设备并非一项全新的研究。
1998年,英国伦敦瑞丁大学研究控制论(对信息传递和控制的研究,尤其涉及人及动物大脑与机器及电子装置的差异)的教授布雷恩·沃里克就曾经将一枚芯片植入自己的胳膊,他进行这项实验的目的是为了测试自己的电脑能否在楼内无线跟踪他的行迹。
据了解,美国应用数据公司早在 2004 年 10 月就宣布,该公司研制的 VeriChip 芯片已获得美国食品与药物管理局批准,可以将其用于医疗目的。
VeriChip 是一种可植入人体内的微型芯片,是一种医用跟踪设备。
VeriChip只有一粒大米大小,里面载入译成代码的各种信息,当附近的信息阅读器扫描到芯片的时候,这种微型芯片就会发送出数据,医生用一种特殊的读取设备就能够接收到芯片传回的数据信息,比如病人的身份、血型以及健康状况,从而加速治疗过程。
目前,可植入设备主要应用于医学领域,是生物医学工程领域的前沿高端产品。
植入医疗器械的概念
植入医疗器械的概念1. 概念定义植入医疗器械是指通过外科手术或其他介入方式将医疗器械安置在人体内部的一类医疗设备。
它们被设计用于修复、替代或改善人体组织或器官的功能,并可以长期留在人体内部。
这些医疗器械可以包括心脏起搏器、人工关节、心脏支架、神经刺激器等。
2. 关键概念解析2.1 外科手术/介入方式外科手术是指通过切开皮肤和组织,进行手术操作来安置植入医疗器械。
而介入方式则是指通过血管插管等非开放性手段将医疗器械引导到目标位置。
外科手术通常需要较大的切口和麻醉,而介入方式则相对较小创伤且无需全身麻醉。
2.2 修复、替代和改善功能修复是指使用植入医疗器械来修复已受损的组织或器官,恢复其正常功能。
例如,使用人工关节替换受损的关节,使患者能够重新行走。
替代是指将植入医疗器械用于取代缺失或丧失功能的组织或器官。
例如,使用假肢替代失去的肢体。
改善功能是指通过植入医疗器械来增强原有功能,提高生活质量。
例如,使用心脏起搏器来调节心脏节律。
2.3 长期留置植入医疗器械通常需要长期留置在人体内部,以保持其治疗效果。
这意味着它们需要具备良好的生物相容性、耐久性和稳定性,并且能够与周围组织相容并不引起排异反应。
2.4 医疗设备医疗设备是指用于预防、诊断、监测、治疗或缓解疾病的工具、仪器、材料或其他相关产品。
在植入医疗器械中,这些设备被设计为能够在人体内部安全有效地发挥作用。
3. 概念重要性3.1 提供有效的治疗手段植入医疗器械为许多疾病和损伤提供了有效的治疗手段。
例如,心脏起搏器可以帮助控制心脏节律不齐,人工关节可以改善关节炎患者的生活质量。
这些器械通过修复、替代或改善功能来恢复患者的健康。
3.2 改善生活质量植入医疗器械的应用可以显著改善患者的生活质量。
例如,使用听力助听器可以帮助听力受损的人恢复听力功能,使用神经刺激器可以缓解某些神经性疼痛。
这些器械使得患者能够重新融入社会并提高日常生活的便利性。
3.3 延长寿命一些植入医疗器械如心脏起搏器和除颤器等直接与生命相关,它们的应用能够有效延长人们的寿命。
植入式迷走神经刺激器系统VNS技术参数
植入式迷走神经刺激器系统(VNS)技术参数
植入式迷走神经刺激器系统包括三个部分(其属于集采平台备案目录而非交易目录):
(1)植入式迷走神经刺激器组件
植入式迷走神经刺激器组件由迷走神经刺激器、扭力改锥、电阻棒和磁铁手表组成。
①迷走神经刺激器尺寸、电池及材质
②迷走神经刺激器刺激参数可调范围
(2)植入式迷走神经刺激器电极导线组件
植入式迷走神经刺激器电极导线组件由迷走神经刺激器电极导线和皮下掘进器组成。
①迷走神经刺激器电极导线规格和参数
②迷走神经刺激器电极导线材质
(3)神经调控设备程控仪
神经调控设备程控仪包含医生程控仪和患者程控仪。
★医生程控仪和患者程控仪均具有注册证。
★医生程控仪和患者程控仪均须具有药监局批准的远程程控功能。
①电源
内部可充电锂电池供电,电池容量180OmAh,额定电压3.7V(-0.2V,+0.5V),MiCrO-USB标准充电接口。
②远程程控功能
★医生程控仪和患者程控仪须可以通过WiFi模式远程连接,患者程控仪可以被动执行医生程控仪的指令,与体内刺激器通信,进而实现对体内刺激器的询问、程控、显示数据和测试。
神经刺激疗法的设备创新考核试卷
四、判断题(本题共10小题,每题1分,共10分,正确的请在答题括号中画√,错误的画×)
1.神经刺激疗法只能用于治疗神经系统疾病。()
2.经颅磁刺激(TMS)是一种侵入性治疗方法。()
3.功能性近红外光谱成像(fNIRS)可以实时监测大脑皮层的活动。()
D.设备的日常维护和校准
6.以下哪些设备创新有助于提高神经刺激疗法的精准性?()
A.高精度定位系统
B. 3D打印刺激线圈
C.个性化刺激模式
D.自动调节刺激强度
7.功能性近红外光谱成像(fNIRS)在神经刺激疗法中的应用包括以下哪些?()
A.评估大脑皮质活动
B.监测治疗过程中的血氧水平变化
C.诊断脑部疾病
神经刺激疗法的设备创新考核试卷
考生姓名:__________答题日期:_______得分:_________判卷人:_________
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.以下哪种设备不是神经刺激疗法中常用的设备?()
A.经颅磁刺激器
5.效果
6.便捷性
7.适应症
8.定位
9.知情同意
10.成本
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. ×
5. ×
6. ×
7. √
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题(参考)
1.经颅磁刺激(TMS)通过电磁感应原理在大脑产生电场,用于治疗抑郁症、帕金森病等。其作用在于调节大脑皮质兴奋性,无创且相对安全。
迷走神经刺激术治疗难治性癫痫的疗效和安全性_NormalPdf (1)
中南大学学报(医学版)J Cent South Univ (Med Sci)2021,46(10)迷走神经刺激术治疗难治性癫痫的疗效和安全性杨转移,刘定阳,杨治权,陈晓宇,蔡宇祥,刘涧,张俊美,李苏珊(中南大学湘雅医院神经外科,长沙410008)[摘要]目的:迷走神经刺激术是一种治疗难治性癫痫的神经调控方法,适用于不能切除癫痫病灶或者病灶切除手术失败的难治性癫痫患者。
本研究探讨迷走神经刺激术治疗难治性癫痫的疗效和安全性,并分析影响疗效的因素。
方法:回顾性分析2016年4月至2019年8月在中南大学湘雅医院行迷走神经刺激术的35例难治性癫痫患者的临床及随访资料。
结果:术后随访6~47(平均26个月),MuHugh 分级I 级7例,II 级13例,III 级8例,IV~V 级7例。
病程短的患者手术效果好于病程长者(分别为77.8%和50.0%,P =0.013),而不同年龄(P =0.382)、性别(P =0.824)、发作类型(P =0.829)和MRI 表现(P =0.791)的患者疗效差异无统计学意义。
所有患者无永久不良反应发生。
结论:迷走神经刺激术是一种安全、有效的治疗难治性癫痫的辅助方法,病程短的患者疗效好。
[关键词]迷走神经刺激术;难治性癫痫;MuHugh 分级Efficacy and safety of vagus nerve stimulation in thetreatment of refractory epilepsyYANG Zhuanyi,LIU Dingyang,YANG Zhiquan,CHEN Xiaoyu,CAI Yuxiang,LIU Jian,ZHANG Junmei,LI Sushan(Department of Neurosurgery,Xiangya Hospital,Central South University,Changsha 410008,China)ABSTRACT Objective:Vagus nerve stimulation (VNS)is a neuromodulative therapeutic technique for patients with drug-resistant epilepsy who are not suitable for resection or who have experienced a failed resection.This study aims to explore the efficacy and safety of VNS in patients with refractory epilepsy,and to analyze the influential factors for the efficacy.Methods:A retrospective review of clinical data were conducted for 35patients,who were treated for refractory epilepsy through VNS surgery in the Department of Neurosurgery,Xiangya Hospital,Central South University from April 2016to August 2019.All patients were analyzed in terms of the clinical and follow-up data.Results:After a mean follow-up of 26months (6-47months),outcome was as follows:7DOI :10.11817/j.issn.1672-7347.2021.200209/xbwk/fileup/PDF/2021101096.pdf收稿日期(Date of reception):2020-03-05第一作者(First author):杨转移,Email:neuroyzy@,ORCID:0000-0002-2782-9041通信作者(Corresponding author):杨治权,Email:y66406914@,ORCID:0000-0001-8872-0026基金项目(Foundation item):国家重点研发计划(2016YFC0105901XYY)。
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]。
国产脑起博器即将进入临床试验
脑起搏器是信息 、 材料 、 制造 等多个学科 交叉 集成 的结 晶 , 是 实 实在在 的工 程 研 究 , 同时 又 必 须 符合 医 学 原 理 , 满 足 患 者需 要 , 是 医一 工 结 合 的产 物 。 李 路 明说 : “ 这 和 我 们从 事 的航 天 医 学 工 程 研 究 非常类 似 , 将 以 极 高可 靠性 为特点 的航 天 高技 术应 用 于 脑 科 学 领域 , 研 制 医疗器械 , 这 是我们实验室 的一 个很 大特点 。 例如 , 从 每个微小 的器件到整个起 搏器 的制造 过程 , 我们都有严 格 的质保体 系 , 保 证 了研 发 的 高 品 质 、 高质 量 。 同时 , 在脑 起 搏 器 研 制 中产 生 的技术成果 又 可 服 务 于 航 天 , 如植 入 电针研 究派生 出 的刺激器 技术 将 应 用 在 航 天 员 身上 , 用 于 对 抗 微 重 力 环 境 下 的 肌 肉萎缩 。 ” 他 用 一 个 硬 币的两 个 面作 比喻 , 一 面是 载人 航天 , 一 面是 医 疗 器械 , 相 辅 相 成 、 彼 此 促进 , 形 成 了研 究所 的学科 特 色 , 也 实现 了学 科 的 良性 发展 。 夺
植入式医疗器械的设计与应用研究
植入式医疗器械的设计与应用研究第一章、植入式医疗器械的基本概念植入式医疗器械指的是可以植入人体内,用于治疗、诊断、监测等医疗目的的器械。
植入式医疗器械的应用范围广泛,包括心脏起搏器、神经调控器、人工关节、人工耳蜗等,这些器械的设计与应用对医学领域具有极大的意义。
植入式医疗器械一般由多个组件组成,包括电子元件、机械结构、生物材料等,具有高度的复杂性和多样性。
植入式医疗器械的设计与应用需要考虑众多因素,涉及医学、工程学、生物学等学科知识,因此,植入式医疗器械的开发是一个复杂的过程。
第二章、植入式医疗器械的设计与制造2.1 设计流程植入式医疗器械的设计流程一般包括需求分析、概念设计、详细设计、模型制造等阶段。
其中,需求分析阶段是整个设计流程的核心,是决定植入式医疗器械功能和形态的关键,需要考虑病人的病情、治疗目的等因素。
在概念设计阶段,设计者需要制定初步的植入式医疗器械方案,并进行初步的设计验证。
此外,设计者还需要考虑植入式医疗器械的材料、加工工艺等因素,并进行相关的材料测试和加工实验。
在详细设计阶段,设计者需要进一步完善植入式医疗器械的设计,制定详细的设计方案,并进行相关的仿真测试和优化。
此外,在详细设计阶段,设计者还需要制定相应的质量控制标准和测试流程,确保植入式医疗器械的质量和安全。
在模型制造阶段,设计者需要制造实际的植入式医疗器械样品,并进行相关的测试和验证。
此外,为了满足植入式医疗器械的精度和质量要求,设计者还需要制定相应的加工流程和质量控制标准。
2.2 材料选择植入式医疗器械的制造需要使用生物材料,材料选择对植入式医疗器械的质量和安全至关重要。
一般来说,植入式医疗器械所使用的材料应符合以下要求:(1)生物相容性良好,不会引起人体的不适或排异反应;(2)具有较高的强度和硬度,以保证植入式医疗器械的耐用性和稳定性;(3)具有良好的耐腐蚀性能,不会受到体内液体和气体的腐蚀影响;(4)具有良好的成型性和可加工性,以便于加工成制品。
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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2024年植入式神经刺激器市场规模分析
2024年植入式神经刺激器市场规模分析引言植入式神经刺激器是一种医疗设备,用于治疗各种神经系统疾病,如帕金森病、癫痫等。
随着人口老龄化和慢性疾病的增加,植入式神经刺激器市场逐渐扩大。
本文将对全球植入式神经刺激器市场进行规模分析。
方法本文采用市场调研和数据分析的方法,收集了植入式神经刺激器市场的相关数据。
基于这些数据,我们对市场规模、增长趋势、地区分布等方面进行了深入分析。
市场规模根据我们的研究结果,2019年全球植入式神经刺激器市场规模约为10亿美元。
2015年至2019年,市场年均复合增长率达到13.5%。
预计到2025年,市场规模将达到20亿美元,复合增长率为12.3%。
市场增长因素分析植入式神经刺激器市场的增长受到多个因素的推动。
首先,人口老龄化导致慢性疾病的增加,促使了植入式神经刺激器的需求上升。
其次,医疗技术的进步以及对生活质量的要求提高,也推动了植入式神经刺激器市场的发展。
此外,不断改善的医疗保健制度也为植入式神经刺激器提供了更广阔的市场。
地区分布从地区分布来看,北美地区是全球植入式神经刺激器市场最大的市场,占据全球市场份额的40%以上。
欧洲紧随其后,市场份额约为30%。
亚太地区也在快速增长,市场份额逐渐扩大。
市场竞争格局植入式神经刺激器市场竞争激烈,存在多家重要厂商。
主要企业包括美敦力、Abbott、康宁、Medtronic等。
这些企业在技术研发、产品创新和市场推广方面进行了大量投入,竞争力较强。
市场前景分析植入式神经刺激器市场有着广阔的前景。
随着人口老龄化趋势的加剧以及医疗技术的不断进步,植入式神经刺激器市场将继续保持较高的增长。
同时,不断扩大的医疗保健市场和创新的医疗技术也将为市场提供更多机遇。
结论总体而言,植入式神经刺激器市场规模不断扩大,未来前景广阔。
市场的增长受到多个因素的推动,包括人口老龄化、医疗技术进步和医疗保健市场扩大等。
全球市场中,北美地区是最大的市场,欧洲和亚太地区也在逐渐增长。
现代医学电子仪器原理与设计
第七章 心脏治疗仪器与高频电刀
3.强度-时间曲线 强度阈与时间阈之间存在 一定的关系,这种关系用 强度-时间曲线来表示, 如图7-4所示。
(1)典线上的每一点代表一个阈刺激。 (2)基强度:刺激时间无论多长,必须有一个最
低的强度阈值,即基强度。 利用时:以基强度作为刺激强度引起组织兴奋 所需要的最短刺激时间。
现代医学电子仪器原理与设计
第三章 信号处理
第一级电压增益
结论:(1)第一级的输出回路里不产生共模 电流,电路的共模抑制能力与外回路电阻是 否匹配完全无关。(2)并联结构的电路能方 便地实现增益的调节。(3)电路具有完全对 称形式,有利于克服失调、漂移的影响。
现代医学电子仪器原理与设计
第三章 信号处理 第一级输出端存在共模误差的输出电压:
第七章 心脏治疗仪器与高频电刀
按照起搏器与患者心脏活动发出的P波与R
波的关系分类有两种:
(1)非同步型(固定型)——起搏脉冲与P波、 R
波无关。
(2)同步型起搏器——分为P波同步、R波同步。
3.按起搏电极分类 (1) 单极型:
阴极→起搏导管(或导线)→静脉或开胸
→右Hale Waihona Puke 室(或右心房),阳极(无关电极)→腹部
大多数哺乳动物动物神经肌肉组织产生刺 激兴奋的最佳频率都是在100Hz左右。
现代医学电子仪器原理与设计
第七章 心脏治疗仪器与高频电刀
一、刺激方式与效应 (一)电刺激的类型
脉冲发生器——产生使神经去极化 的脉冲序列;
电 刺 激 导联线——把脉冲传输到刺激部位; 系 统
电极——把脉冲安全、有效地传输 到可兴奋组织。
现代医学电子仪器原理与设计
植入式脊髓神经刺激电极 技术要求
植入式脊髓神经刺激电极技术要求下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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神经介入治疗:生物电极
神经介入治疗:生物电极张冠石【摘要】神经介入治疗过程中,生物电极扮演着连接患者身体和医疗器械介面的角色.作为需要和患者身体直接接触的外源性部件,生物电极需要有很高的生物相容性,同时为了高效地传导人工电信号,生物电极的电学特性也需要得到保障.本文将系统地介绍生物电极的原理和结构,并结合实例进行说明.%Biomedical electrodes serve as the interface between patients and medical devices, and play important roles in the process of neural prosthesis. As a part of the medical device that is in direct contact with the body of patients, the materials of biomedical electrodes need high bio-compatibility, and in the mean time good electrical properties are also required in order for transmitting artificial electrical signals efficiently. In this paper, working mechanisms and design plans of biomedical electrodes will be reviewed, together with real examples from industry.【期刊名称】《中国医疗设备》【年(卷),期】2012(027)012【总页数】4页(P84-87)【关键词】生物电极;神经介入治疗;双电层;生物相容性【作者】张冠石【作者单位】本刊编辑部,北京,100022【正文语种】中文【中图分类】R74;Q730 前言神经介入治疗是一个通过使用人工模拟的生物电信号来干预人体神经系统,从而增强、抑制或修正神经反射的过程。
脑深部神经刺激器技术指标
脑深部神经刺激器技术指标引言:脑深部神经刺激器(Deep Brain Stimulation,DBS)是一种通过电刺激深入脑部特定区域来调节神经活动的治疗方法。
随着技术的不断进步,DBS已经成为治疗帕金森病、抑郁症等多种疾病的有效手段。
本文将介绍脑深部神经刺激器技术的主要指标,包括电极定位精度、电刺激参数优化、电池寿命等。
一、电极定位精度脑深部神经刺激器的疗效与电极定位精度密切相关。
精确的电极定位可以确保电刺激作用于目标区域,避免对周围结构的干扰。
目前常用的电极定位方法包括立体定向方法和影像引导方法。
立体定向方法通过计算机辅助设计电极植入路径,实现精确定位。
影像引导方法则利用脑部影像学资料,辅助确定电极植入位置。
综合考虑定位精度和手术风险,需要选择适合的定位方法。
二、电刺激参数优化电刺激参数的优化是脑深部神经刺激器治疗的关键。
电刺激参数包括频率、脉宽、电流强度等。
频率指的是电刺激波形的重复频率,脉宽是指电刺激波形的持续时间,电流强度表示电刺激的强度大小。
选择合适的电刺激参数可以调节神经活动,达到治疗效果。
通常需要通过临床观察和患者反馈来进行参数调整,以达到最佳治疗效果。
三、电池寿命脑深部神经刺激器植入后,电池寿命是一个重要的考虑因素。
电池寿命与电刺激参数、电流强度等因素有关。
电池寿命长,则可以减少更换电池的频率,降低患者的手术次数和经济负担。
目前,一些厂家已经研发了具有长寿命的电池,大大延长了植入器的使用寿命。
四、生物相容性脑深部神经刺激器与人体组织之间的生物相容性是一个重要指标。
良好的生物相容性可以减少患者的刺激反应和感染风险。
电极材料的选择、表面涂层的处理以及手术操作的规范性都对生物相容性产生影响。
因此,在设计和制造脑深部神经刺激器时,需要考虑生物相容性,并进行相关的实验验证。
五、可调性和可编程性脑深部神经刺激器的可调性和可编程性是其治疗效果的重要保证。
可调性指的是患者和医生可以根据需要调节电刺激参数,以达到最佳治疗效果。
神经刺激电极
神经刺激电极神经刺激电极(Neural Stimulation Electrodes)是一种被广泛应用于医学领域的设备,用来刺激和调节人体神经系统。
这种电极是为了治疗和管理多种神经相关疾病而设计的,例如帕金森病、癫痫、抑郁症等。
本文将介绍神经刺激电极的工作原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、神经刺激电极的工作原理神经刺激电极是通过将电流传递到人体神经系统的特定区域,从而改变神经细胞的活动状态。
具体来说,神经刺激电极通过与神经组织的接触,将微弱的电流注入神经元中,从而改变该神经元的兴奋性。
这种电流可以通过外部植入电刺激器(Implantable Pulse Generator, IPG)或者导线连接到外部刺激器上。
神经刺激电极通常由导电材料制成,例如铂金(platinum)等,以确保电流的导电性和稳定性。
电极的尺寸和形状也需要根据不同的应用需求进行调整,以确保可以准确刺激到目标区域。
二、神经刺激电极的应用领域1. 帕金森病治疗:帕金森病是一种中枢神经系统退行性疾病,常常会导致患者的肌肉僵硬、震颤和运动协调能力下降。
神经刺激电极可以被植入到患者大脑的特定区域,通过刺激相关神经元来减轻症状。
2. 癫痫治疗:癫痫是一种特发性神经元异常活动引起的慢性脑功能紊乱疾病。
神经刺激电极可以被植入患者的颅内或颅外区域,通过刺激或抑制特定的脑区域以控制癫痫发作。
3. 抑郁症治疗:抑郁症是一种心理障碍,影响了成千上万的人。
神经刺激电极可以被植入患者大脑的前额叶区域,通过刺激前额叶皮层来缓解抑郁症状。
除了上述应用领域外,神经刺激电极还可以用于治疗神经病症、疼痛管理、戒烟、减肥等方面。
随着科技的不断发展和创新,神经刺激电极的应用领域也在不断扩大。
三、神经刺激电极的未来发展趋势随着对神经科学的深入研究以及创新的推动,神经刺激电极有望在未来取得更大的突破和发展。
以下是一些可能的发展趋势:1. 精准化治疗:科学家们正在努力研究如何更好地定位神经刺激电极,以便更精确地刺激特定的神经元或脑区域,从而实现更有效的治疗效果。
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【 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
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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
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深 部 神 经 核 凼刺 激 术 将 微 电极 植 人 人 脑 丘 脑 腹 中 间 核 、苍 白球 调 节和修正。① 微处理器是刺激信号发生器的核心 单元 ,在管 内侧 部 或 丘 脑底 核 ,然 后 根 据 患 者 的 个 体 特 征 ,施 加 具 有 某 种 理和监控遥测与程控电路工作的同时 ,结合程控仪 输人参数和 特 征参 数 的 电 刺 激 信 号 ,有 效 地 控 制 或 消 除 患 者 病 症 ,为 病 人 感知识别到的生理信息 .经非线性数理模型分析处 理 .得到综 保 留 受 新 疗 法 的 机 会 .其 中对 帕 金 森 病 的临 床 治 疗 最 为 典 合的输 出脉冲参数 ;同时监测 电池 的T作状 态 ,并把信息传递 r接 型 L.能 够 有 效 地 控 制 和 改 善 帕 金 森 病 症 状 .缓 解 帕 金 森 病 给体外程控仪和控制器 。②遥测与程控 电路 实现体 内主控微处 3 J
至消除相 应病症 ,使病人能较好 地维持 日常生活功能 ,提 高生存质量 。本文对植入式脑神经刺激 器的结构 、功 能和性能要 求等做
了研 究 和探 讨 ,提 供 了 解决 方案 ,浅 析 了需要 关 注 的 问题 。
【 关键词 】 脑神经ห้องสมุดไป่ตู้;运动障碍;帕金 森;刺激 器
中 图 分类 号 :R173 9. 9 文 献 标 识 码 :A d i03 6  ̄i n17 - 6 9 0 20 . 3 o 1.99 .s.64 4 5 . 1 . 1 8 : s 2 7 0
p o et e q ai f i Th s a e e e r h d a d d s u s d t esr cu e fn t n a d r q i me t e o ma c f mp a t b eb a n si r v h u l yo  ̄. i p p r s a c e n ic s e t t r , u c i n e u r t l r h u o e n r r n eo l n a l ri t pf i mu lt r p o i e o u in n ic se ep o lm s ob o c r e . a o , r v d ds l t sa d d s u s d t r b e ec n e n d o h t
具 有 较 好 的 短 期 疗 效 ,但 由于 神 经 系统 环 路 的重 塑性 及 原 发 病 创建基底节环路 系统 的非线性数理模型 ,建 立运动障碍性疾病
症 的发展 ,疗效会逐 步下 降 ,通 常几年后部 分患者的疗效 明显 病情 的非线性识别 系统 ,给 白适 应的病症控制和治疗 的刺 激 下降甚 至完全消失 。2 0世纪 9 0年代后 期发展起来 的植入 式脑 脉 冲参数 ,同时该 脉冲参数 ( 频率 、脉宽和幅值 )可人 为加 以
sc s d s be n vril Icni rv r vnemi t tedsae adtept ns a i a cvt s f ayl igt i uha j t l a dr es e t a oeo e l n e h i s,n ai t cnma ti at ie i vn au a e b . mp e i a e h e n n i i od l i o m
【 b ta t B ans mua o a f c v l nrlh o e n i r es e . akn o ’ds ae, hc a u i ea v na e A s c】 ri i lt nc nef t e c t em v me t s d r (. P ri sn i s) w i h s nq d a t s r t i e i y o ot do g S e h u g
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临京医学工 21年7 第1卷 期 程 0 2 月 9 第7
论著 ・
( 床工程) 临
植入式脑神经刺激器的设计
温志 浩 .陈海 军
( 东食 品药 品职 业学 院 ,广东 广州 5 0 2 ) 广 15 0
【 摘要】 脑神 经刺激能对运动障碍性疾病 ( 帕金 森病 )进行有效的控制 ,具有可调及 可逆等独特的优势 ,能缓解 、改善甚 如