CN116036477A - 一种脊髓神经根电刺激系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种脊髓神经根电刺激系统，包括：体外控制子系统，多模块电刺激子系统，连接导线和柔性刺激电极；体外控制子系统，用于向多模块电刺激子系统发送控制信号；多模块电刺激子系统，用于通过连接导线，将控制信号对应的刺激信号传输至设置在目标生物体内目标位置处的柔性刺激电极；柔性刺激电极，用于输出刺激信号，对目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，其中，柔性刺激电极采用柔性材料制作。通过本公开的脊髓神经根电刺激系统，可以将柔性刺激电极放置在脊髓神经根层面，精准地对目标生物体的脊髓神经根进行电刺激，并降低系统的能耗，提高使用寿命。

Description

一种脊髓神经根电刺激系统
技术领域
本公开涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种脊髓神经根电刺激系统。
背景技术
脊髓电刺激治疗是目前发展迅速的一种前沿神经电调控治疗方式，当前主流的设计为植入式脊髓硬膜外电刺激系统。现有技术中，由于刺激电极存在尺寸较大，材质较硬，以及手术植入创伤较大等问题，导致电刺激的靶区覆盖不精准，脊髓电刺激系统精准度较低；此外，为了避免局部电刺激强度不足的问题，脊髓电刺激系统的耗电量较大。
发明内容
有鉴于此，本公开提出一种脊髓神经根电刺激系统的技术方案。
根据本公开的一方面，提供了一种脊髓神经根电刺激系统，包括：体外控制子系统，多模块电刺激子系统，连接导线和柔性刺激电极；所述体外控制子系统，用于向所述多模块电刺激子系统发送控制信号；所述多模块电刺激子系统，用于通过所述连接导线，将所述控制信号对应的刺激信号传输至设置在目标生物体内目标位置处的所述柔性刺激电极；所述柔性刺激电极，用于输出所述刺激信号，对所述目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，其中，所述柔性刺激电极采用柔性材料制作。
在一种可能的实现方式中，所述体外控制子系统包括：体外通信模块和体外程序模块；所述体外程序模块，用于产生所述控制信号，并将所述控制信号传输至所述体外通信模块；所述体外通信模块，用于向所述多模块电刺激子系统发送所述控制信号。
在一种可能的实现方式中，所述多模块电刺激子系统包括：电源模块、电脉冲模块、体内程序模块和报警限流模块；所述电源模块，用于为所述多模块电刺激子系统进行供电；所述体内程序模块，用于接收所述控制信号，将所述控制信号对应的电信号参数发送至所述电脉冲模块；所述电脉冲模块，用于根据所述电信号参数，生成所述刺激信号；所述报警限流模块，用于在所述电信号参数异常时，进行报警限流。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：体外供能装置；所述电源模块包括：储能子模块和供电子模块；所述储能子模块，用于接收来自所述体外供能装置的电能，并进行存储；所述供电子模块，用于基于所述储能子模块为所述多模块电刺激子系统进行供电。
在一种可能的实现方式中，所述体内程序模块包括：体内通信线圈和第一控制电路；所述体内通信线圈，用于接收来自所述体外通信模块的所述控制信号；所述第一控制电路，用于将所述电信号参数发送至所述电脉冲模块。
在一种可能的实现方式中，所述体内通信线圈，用于向所述体外控制子系统发送所述电信号参数；所述体外控制子系统，用于监测所述电信号参数，对所述电信号参数进行体外调节，得到参数调节信号，并向所述多模块电刺激子系统发送所述参数调节信号。
在一种可能的实现方式中，所述控制信号包括报警阈值；所述第一控制电路，用于在所述电信号参数超过所述报警阈值时，生成报警信号，并将所述报警信号发送至所述报警限流模块。
在一种可能的实现方式中，所述报警限流模块包括：第二控制电路和蜂鸣器；所述第二控制电路，用于根据所述报警信号，控制所述多模块电刺激子系统的电路断开，并控制所述蜂鸣器进行报警提示。
在一种可能的实现方式中，所述多模块电刺激子系统还包括：绝缘外壳；所述绝缘外壳采用生物相容性材料制作，用于包裹所述多模块电刺激子系统内部的模块。
在一种可能的实现方式中，所述柔性刺激电极包括：微型柔性电极片，内置连接导线和柔性绝缘基板；所述微型柔性电极片，用于输出所述刺激信号，对所述目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，其中，所述微型柔性电极片镶嵌在所述柔性绝缘基板表面；所述内置连接导线，用于连接所述微型柔性电极片与所述连接导线。
本公开实施例的脊髓神经根电刺激系统，通过体外控制子系统向多模块电刺激子系统发送控制信号；再由多模块电刺激子系统通过连接导线，将控制信号对应的刺激信号传输至设置在目标生物体内目标位置处的柔性刺激电极，柔性刺激电极可以精准放置在脊髓神经根水平；通过柔性刺激电极输出刺激信号，可以精准地对目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，并减少电刺激系统的能耗，提高使用寿命；柔性刺激电极采用柔性材料制作，可以减少柔性刺激电极植入时对目标生物体的医源性损伤。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。
图1示出根据本公开实施例的一种脊髓神经根电刺激系统的结构示意图；
图2示出根据本公开实施例的一种体外控制子系统的结构示意图；
图3示出根据本公开实施例的一种多模块电刺激子系统的结构示意图；
图4示出根据本公开实施例的一种多模块电刺激子系统的内部结构示意图；
图5示出根据本公开实施例的一种多模块电刺激子系统的体外无线感应充电示意图；
图6示出根据本公开实施例的一种柔性刺激电极的结构示意图；
图7示出根据本公开实施例的一种脊髓神经根电刺激系统的植入流程图；
图8示出根据本公开实施例的一种多根柔性刺激电极的植入剖面示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
脊髓电刺激治疗是目前发展迅速的一种前沿神经电调控治疗方式。现有技术中，国际主流的设计为植入式脊髓硬膜外电刺激系统，在慢性顽固性腰背以及下肢疼痛、脊髓损伤下肢运动障碍、膀胱功能障碍等患者群体的治疗中已经具有广泛应用。
现有技术中，脊髓硬膜外电刺激系统主要包括三部分：植入脊髓硬膜外间隙的刺激电极，植入腹部或臀部皮下的刺激器，以及连接的延伸导线。通过刺激器传输特定频率及波宽的电脉冲信号，并通过特定形状的电极将电刺激施加在靶定位置，能够实现阻断疼痛信号、激活局部电环路从而恢复损伤脊髓对下肢运动的调控、激活骶神经根以促进膀胱功能障碍恢复等功能。
但是，现有技术中的脊髓电刺激系统，存在靶区覆盖不精准，以及局部电刺激强度不足的问题。针对前者，相关技术中进行了多种电极设计，如单列电极、多列桨式刺激电极等，但由于电极尺寸较大、材质较硬、且手术植入创伤大，导致无法进一步提高精准度。针对后者，相关技术中使用高频电刺激(high frequency SCS)以及成簇脊髓电刺激(burstspinal cord stimulation)等方式，提高局部电刺激强度，但这些方式耗电量较大，对植入刺激器及外部充电装置的要求较高。
相关技术中的研究认为，脊髓电刺激的主要作用机理包括：脊髓固有环路激活，脑-脊髓神经环路重塑以及背根神经逆向激活。因此，脊髓神经根是脊髓电刺激的重要作用靶区。通过将电刺激施加在神经根层面，可以提高电刺激的精准度，同时可以降低电刺激系统的整体耗能，增加刺激器的使用寿命。此外，可以通过显微操作植入电刺激电极，降低植入手术的医源性损伤。
本公开提供了一种脊髓神经根电刺激系统，可以用于对目标生物体的脊髓神经根进行电刺激。下面详细介绍本公开提供的脊髓神经电刺激系统。
图1示出根据本公开实施例的一种脊髓神经根电刺激系统的结构示意图。如图1所示，系统100包括：体外控制子系统101，多模块电刺激子系统102，连接导线103和柔性刺激电极104；
体外控制子系统101，用于向多模块电刺激子系统102发送控制信号；
多模块电刺激子系统102，用于通过连接导线103，将控制信号对应的刺激信号传输至设置在目标生物体内目标位置处的柔性刺激电极104；
柔性刺激电极104，用于输出刺激信号，对目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，其中，柔性刺激电极104采用柔性材料制作。
其中，目标生物体可以是需要进行脊髓神经电刺激的人体，也可以是其他能够接受脊髓神经电刺激的脊椎动物，本公开对此不做具体限定。
根据相应的监测控制软件生成控制信号后，体外控制子系统101可以将控制信号发送至多模块电刺激子系统102，使多模块电刺激子系统102产生用于刺激目标生物体的脊髓神经根的刺激信号，其中，刺激信号是可调节参数的电脉冲信号。后文会结合本公开可能的实现方式，对体外控制子系统101进行具体描述，此处不做赘述。
多模块电刺激子系统102，可以通过手术全部或部分植入到目标生物体内，例如，可以将多模块电刺激子系统102全部植入放置在目标生物体的腹部或臀部。多模块电刺激子系统102可以接收到来自体外控制子系统101的控制信号，并产生控制信号对应的刺激信号。后文会结合本公开可能的实现方式，对多模块电刺激子系统102进行具体描述，此处不做赘述。
连接导线103也埋设在目标生物体内，用于连接多模块电刺激子系统102和柔性刺激电极104，多模块电刺激子系统102产生的刺激信号，可以通过连接导线103传输至柔性刺激电极104。连接导线103可以包括内部导线和绝缘涂层，内部导线包裹在绝缘涂层的内部。其中，内部导线由导电材料制作，例如镁等，能够满足导电性的使用需求即可，本公开对此不做具体限定。绝缘涂层可以由绝缘材料制作，例如聚乳酸等，能够满足绝缘性、抗腐蚀性和生物相容性的使用需求即可，本公开对此不做具体限定。
柔性刺激电极104，可以植入目标生物体内，并设置在目标生物体的目标位置处的脊髓神经根附近，刺激信号可以通过柔性刺激电极104输出，对目标生物体的脊髓神经根进行电刺激。柔性刺激电极104的尺寸和数量，可以根据实际的使用需求进行设置，本公开对此不做具体限制。后文会结合本公开可能的实现方式，对柔性刺激电极104进行具体描述，此处不做赘述。
本公开实施例的脊髓神经根电刺激系统，通过体外控制子系统向多模块电刺激子系统发送控制信号；再由多模块电刺激子系统通过连接导线，将控制信号对应的刺激信号传输至设置在目标生物体内目标位置处的柔性刺激电极，柔性刺激电极可以精准放置在脊髓神经根层面；通过柔性刺激电极输出刺激信号，可以精准地对目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，并减少电刺激系统的能耗，提高使用寿命；柔性刺激电极采用柔性材料制作，可以减少柔性刺激电极植入时对目标生物体的医源性损伤。
在一种可能的实现方式中，体外控制子系统101包括：体外程序模块和体外通信模块；体外程序模块，用于产生控制信号，并将控制信号传输至体外通信模块；体外通信模块，用于向多模块电刺激子系统102发送控制信号。
图2示出根据本公开实施例的一种体外控制子系统的结构示意图。如图2所示，体外控制子系统101可以包括：体外程序模块1011和体外通信模块1012。
体外程序模块1011可以用于产生控制信号，并将控制信号传输至体外通信模块1012。体外程序模块1011可以包括计算机，以及对应的监测控制软件。监测控制软件安装在计算机上，基于监测控制软件可以对控制信号进行具体的设置，并通过计算机产生相应的控制信号。其中，计算机可以参考相关技术中的实施方式，例如常用的商用个人计算机，本公开对此不做具体限定；监测控制软件可以参考相关技术中的实施方式，能够满足使用需求即可，本公开对此不做具体限定。
体外通信模块1012可以包括通信线圈以及相应的电路，通过通信线圈，体外通信模块可以基于无线通信的方式，将体外程序模块1011产生的控制信号发送至多模块电刺激子系统102。体外通信模块1012与多模块电刺激子系统102之间的通信方式，可以参考相关现有技术中无线通信的实施方式，本公开对此不做具体限定。
在一种可能的实现方式中，多模块电刺激子系统102包括：电源模块、体内程序模块、电脉冲模块和报警限流模块；电源模块，用于为多模块电刺激子系统102进行供电；体内程序模块，用于接收控制信号，将控制信号对应的电信号参数发送至电脉冲模块；电脉冲模块，用于根据电信号参数，生成刺激信号；报警限流模块，用于在电信号参数异常时，进行报警限流。
图3示出根据本公开实施例的一种多模块电刺激子系统的结构示意图。如图3所示，多模块电刺激子系统102包括：电源模块1021、体内程序模块1022、电脉冲模块1023和报警限流模块1024。
电源模块1021与多模块电刺激子系统102中的其他模块电性连接，可以用于为多模块电刺激子系统102提供电能。后文会结合本公开可能的实现方式，对电源模块1021进行详细描述，此处不做赘述。
体内程序模块1022，可以接收来自体外控制子系统101的控制信号，并将控制信号对应的电信号参数发送至电脉冲模块1023，控制电脉冲模块1023产生相应的刺激信号。其中，控制信号对应的电信号参数可以包括刺激信号的频率、波形、波宽、幅度等参数，本公开对此不做具体限定。后文会结合本公开可能的实现方式，对体内程序模块1022进行详细描述，此处不做赘述。
电脉冲模块1023，可以接收来自体内程序控制模块1022的电信号参数，根据控制信号对应的电信号参数生成相应的电脉冲信号，也就是刺激信号。
图4示出根据本公开实施例的一种多模块电刺激子系统的内部结构示意图。如图4所示，电脉冲模块1023可以包括电脉冲发生电路401，电脉冲发生电路401可以包括电路板、电容、电阻、电感等电器元件，能够生成频率、波形、波宽、幅度等参数可调的电脉冲信号即可，本公开对此不做具体限定。
除了上述电脉冲发生电路401外，电脉冲模块1023还可以包括其他结构，取决于具体的使用需求，本公开对此不做具体限定。
报警限流模块1024，可以在判断体内程序模块1022电信号参数异常时，即刺激信号异常时，进行报警限流，保护目标生物体的安全。后文会结合本公开可能的实现方式，对报警限流模块1024进行详细描述，此处不做赘述。
在一种可能的实现方式中，系统100还包括：体外供能装置；电源模块包括：储能子模块和供电子模块；储能子模块，用于接收来自体外供能装置的电能，并进行存储；供电子模块，用于基于储能子模块为多模块电刺激子系统102进行供电。
为了对多模块电刺激子系统102进行电能供给，系统100还可以包括体外供能装置。体外供能装置可以用于对电源模块进行充电，充电方式可以是无线感应充电，也可以是其他充电方式，取决于电源模块1021的位置及电路结构，本公开对此不做具体限定。
电源模块1021可以包括储能子模块和供电子模块。储能子模块可以包括储能电池和相应的电路，用于接收来自体外供能装置的电能，并将电能储存在储能电池中。其中，储能电池可以参考相关技术中的实施方式，例如可充电锂电池等，本公开对此不做具体限定。供电子模块可以由相应的电路构成，用于将储能电池中的电能进行相应的转换，例如电压转换等，并为多模块电刺激子系统102进行供电。储能子模块和供电子模块中的具体电路结构，可以根据实际的使用需求进行设置，本公开对此不做具体限定。
电源模块1021可以设置在目标生物体的体内也可以设置在目标生物体的体外，也可以一部分设置在目标生物体的体内、另一部分设置在目标生物体的体外，取决于用户实际的使用需求，本公开对此不做具体限定。
示例性的，电源模块1021可以随多模块电刺激子系统102一同植入目标生物体的体内，并可以基于无线感应的方式，通过体外供能装置进行充电。
图5示出根据本公开实施例的一种多模块电刺激子系统的体外无线感应充电示意图。如图5所示，体外供能装置500可以包括充电线圈501和供电导线502，多模块电刺激子系统102位于目标生物体的内部，储能子模块位于多模块电刺激子系统102的内部。体外供能装置500通过供电导线502获取电能，并通过充电线圈501以无线感应的方式，向储能子模块传递电能。供电子模块与多模块电刺激子系统102的其他模块电性连接，向各个模块供给电能。
示例性的，电源模块1021可以随多模块电刺激子系统102一同植入目标生物体的体内，但无法进行无线感应充电。需要通过手术定期进行更换储能子模块中的储能电池，通过体外供能装置对储能电池进行充电。
示例性的，可以将电源模块1021的储能子模块设置在目标生物体的体外，将供电子模块设置在目标生物体的体内。储能子模块可以固定在目标生物体上，通过体外供能装置进行充电。同时，储能子模块可以与位于目标生物体内的供电子模块进行实时的无线感应进行电能传输，进而为多模块电刺激子系统102供电。
在一种可能的实现方式中，体内程序模块包括：体内通信线圈和第一控制电路；体内通信线圈，用于接收来自体外通信模块的控制信号；第一控制电路，用于将电信号参数发送至电脉冲模块。
以上述图4为例，如图4所示，体内程序控制模块1022可以包括体内通信线圈402和第一控制电路403。体内通信线圈402，可以与体外控制子系统101的体外通信模块1012进行无线通信，接收来自体外通信模块1012的控制信号，并将控制信号传输到第一控制电路403。其中，无线通信的方式，可以参考相关技术中的实施方式，本公开对此不做具体限定。
第一控制电路403可以包括电路板、芯片、电容、电阻和电感等电器元件，本公开对此不做具体限定。第一控制电路403接收到控制信号后，可以确定控制信号对应的电信号参数，将电信号参数传输至电脉冲模块1023，控制电脉冲模块1023产生相应的刺激信号。
在一种可能的实现方式中，体内通信线圈，用于向体外控制子系统101发送电信号参数；体外控制子系统101，用于监测电信号参数，对电信号参数进行体外调节，得到参数调节信号，并向多模块电刺激子系统102发送参数调节信号。
以上述图4为例，如图4所示，体内通信线圈402可以与体外控制子系统101的体外通信模块1012进行无线通信，将电信号参数发送到体外控制子系统101。体外控制子系统101可以基于相应的监测控制软件，通过体外程序模块1011监测电信号参数，并对电信号参数进行体外调节，得到参数调节信号。参数调节信号可以通过体外通信模块1012发送至多模块电刺激子系统102。多模块电刺激子系统102接收到参数调节信号后，可以根据参数调节信号对电信号参数进行调整，从而实现对刺激信号的调节。
在一种可能的实现方式中，控制信号包括报警阈值；第一控制电路，用于在电信号参数超过报警阈值时，生成报警信号，并将报警信号发送至报警限流模块。
为了保证系统100在对目标生物体进行脊髓神经根电刺激时的安全性，控制信号还可以包括报警阈值。通过报警阈值可以限制电信号参数，进而对刺激信号进行限制。
以上述图4为例，如图4所示，第一控制电路403接收到控制信号后，可以确定报警阈值。当第一控制电路403监测到电信号参数超过报警阈值时，可以生成报警信号，并将报警信号发送至报警限流模块1024，触发相应的保护措施并进行报警提示。
在一种可能的实现方式中，报警限流模块1024包括：第二控制电路和蜂鸣器；第二控制电路，用于根据报警信号，控制多模块电刺激子系统102的电路断开，并控制蜂鸣器进行报警提示。
以上述图4为例，如图4所示，报警限流模块1024包括：第二控制电路404和蜂鸣器405。第二控制电路404可以包括电路板、电容、电阻和电感等电器元件，本公开对此不做具体限定。第二控制电路404接收来自第一控制电路403的报警信号后，可以控制多模块电刺激子系统102的电路自动断开，并控制蜂鸣器进行报警提示。
当电信号参数恢复正常，满足电信号参数小于报警阈值后，报警信号消失，此时可以通过体外控制子系统101重启系统100，恢复多模块电刺激子系统102的电路，重新对目标生物体进行脊髓神经根电刺激。
在一种可能的实现方式中，多模块电刺激子系统102还包括：绝缘外壳；绝缘外壳采用生物相容性材料制作，用于包裹多模块电刺激子系统102内部的模块。
以上述图3为例，如图3所示，多模块电刺激子系统102还包括：绝缘外壳1025。绝缘外壳1025可以用于包裹多模块电刺激子系统102内部的电子模块，保护多模块电刺激子系统102的电路，避免多模块电刺激系统102的电路被目标生物体的体液腐蚀破坏。
绝缘外壳1025可以使用柔性绝缘材料制作，例如绝缘树脂等，能够满足绝缘性、抗腐蚀性以及生物相容性等使用需求即可，本公开对此不做具体限定。绝缘外壳102的形状除了如图3所示的球形外，也可以是其他形状，取决于实际的使用需求，本公开对此不做具体限定。
在一种可能的实现方式中，柔性刺激电极104包括：微型柔性电极片，内置连接导线和柔性绝缘基板；微型柔性电极片，用于输出刺激信号，对目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，其中，微型柔性电极片镶嵌在柔性绝缘基板表面；内置连接导线，用于连接微型柔性电极片与连接导线。
图6示出根据本公开实施例的一种柔性刺激电极的结构示意图。如图6所示，柔性刺激电极104包括：微型柔性电极片1041，内置连接导线1042和柔性绝缘基板1043。
微型柔性电极片1041镶嵌在柔性绝缘基板1043的表面，内置连接导线1042包裹在柔性绝缘基板1043的内部，用于连接微型柔性电极片1041与连接导线103。其中，微型柔性电极片的数量，可以根据实际的使用需求进行设置，本公开对此不做具体限定。
以上述图6为例，如图6所示，8块微型柔性电极片1041并列放置，并镶嵌在柔性绝缘基板1043的表面。每个微型柔性电极片1041都与对应的内置连接导线1042相连接，并通过内置连接导线1042连接至连接导线103。
微型柔性电极片1041可以使用柔性导电材料制作，例如铂铱合金等，能够满足导电性、抗腐蚀性以及生物相容性等使用需求即可，本公开对此不做具体限定。内置连接导线1042可以是导电材料制作的柔软的导电细丝，例如金导丝等，能够满足导电性、抗腐蚀性以及生物相容性等使用需求即可，本公开对此不做具体限定。柔性绝缘基板1043可以使用柔性绝缘材料制作，例如硅胶等，能够满足绝缘性、抗腐蚀性以及生物相容性等使用需求即可，本公开对此不做具体限定。
图7示出根据本公开实施例的一种脊髓神经根电刺激系统的植入流程图。如图7所示，目标生物体为需要进行脊髓神经电刺激的目标人体。
在步骤S701中，在计算机断层扫描(CT)和及核磁共振(MRI)影像学辅助下，判断目标人体需植入柔性刺激电极的神经根靶区，并测量目标位置的尺寸，选取合适尺寸的柔性刺激电极。
在步骤S702中，使植入目标人体的背部朝上，对目标人体进行全身麻醉。
在步骤S703中，在目标人体的目标植入节段对应的肌肉中插入电生理记录电极，并测试术前肌电基线水平。
在步骤S704中，在X线的辅助下，定位需要植入柔性刺激电极的脊柱及脊神经根节段。
在步骤S705中，利用手术刀及辅助器械，逐层打开目标节段皮肤、皮下组织、肌肉，至椎板，暴露目标侧别的横突。
在步骤S706中，利用咬骨钳及磨钻小心磨除目标位置的椎板。
在步骤S707中，在显微镜辅助下，利用显微手术器械暴露神经根，将其与周围结构小心分离，留出足够空间供放置柔性刺激电极。
在步骤S708中，在显微镜辅助下在神经根周围挤入适量导电凝胶，并将柔性刺激电极小心缠绕在目标人体的脊髓神经根周围，保证柔性刺激电极与脊髓神经根之间有一定接触。
在步骤S709中，连接临时体外刺激器，给予安全范围的电脉冲，电生理监测测量对应肌肉的肌电，判断柔性刺激电极放置位置是否合适。
在步骤S710中，根据实际需要，重复步骤S805至S809，在目标人体的其他目标位置的脊髓神经根周围，多次植入或一次性植入多个柔性刺激电极。
在步骤S711中，将所放置的所有柔性刺激电极与连接导线相连，并利用扩皮器打开皮下隧道至腹部或臀部皮下，将连接导线从皮下通过至多模块电刺激子系统的位置。
在步骤S712中，在多模块电刺激子系统的位置用手术刀打开皮肤及皮下层，放入合适大小的多模块电刺激子系统的位置，并与连接导线相连。
在步骤S713中，测试体外供能装置及体外控制子系统的功能，并在电生理监测下调节合适的电信号参数。
在步骤S714中，测试确定柔性刺激电极放置位置及系统功能无误后，使用可吸收缝合线将连接导线的刺激端及控制端固定在周围骨性或膜性结构上。
在步骤S715中，逐层缝合放置柔性刺激电极及多模块电刺激子系统时打开的手术切口。
图8示出根据本公开实施例的一种多根柔性刺激电极的植入剖面示意图。如图8所示，目标生物体为需要进行脊髓神经根电刺激的目标人体。通过上述过程进行脊髓神经根电刺激系统的植入时，可以在目标人体脊髓神经根处，多次植入或一次性植入多个柔性刺激电极104。每个柔性刺激电极分别与连接导线103相连，连接导线103固定在脊髓神经周围的骨性结构上。多模块电刺激子系统102放置在目标人体的臀部皮下。
本公开实施例的脊髓神经根电刺激系统，通过体外控制子系统向多模块电刺激子系统发送控制信号和参数调节信号，从而在体外控制刺激信号，并且通过体外供能装置进行充电，可以减少因设备故障和电池更换导致的二次手术风险。控制信号中还包括报警阈值，通过报警阈值限制刺激信号，可以增加系统的安全性。多模块电刺激子系统通过连接导线，将控制信号对应的刺激信号传输至设置在目标生物体内目标位置处的柔性刺激电极，柔性刺激电极可以精准放置在脊髓神经根水平，通过柔性刺激电极输出刺激信号，可以精准地对目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，并减少电刺激系统的能耗，提高使用寿命；柔性刺激电极采用柔性材料制作，可以减少柔性刺激电极植入时对目标生物体的医源性损伤。多模块电刺激子系统、连接导线和柔性刺激电极采用生物相容性好的材料制作，且体积小、轻便，能够减少植入后目标生物体产生的异物感。
需要说明的是，尽管以图1作为示例介绍了脊髓神经根电刺激系统的结构如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定脊髓神经根电刺激系统的具体结构，适应性增减和替换其中的电路及电器元件，只要能够基于上述过程对目标生物体的脊髓神经根进行电刺激即可。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种脊髓神经根电刺激系统，其特征在于，包括：体外控制子系统，多模块电刺激子系统，连接导线和柔性刺激电极；
所述体外控制子系统，用于向所述多模块电刺激子系统发送控制信号；
所述多模块电刺激子系统，用于通过所述连接导线，将所述控制信号对应的刺激信号传输至设置在目标生物体内目标位置处的所述柔性刺激电极；
所述柔性刺激电极，用于输出所述刺激信号，对所述目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，其中，所述柔性刺激电极采用柔性材料制作。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述体外控制子系统包括：体外程序模块和体外通信模块；
所述体外程序模块，用于产生所述控制信号，并将所述控制信号传输至所述体外通信模块；
所述体外通信模块，用于向所述多模块电刺激子系统发送所述控制信号。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述多模块电刺激子系统包括：电源模块、体内程序模块、电脉冲模块和报警限流模块；
所述电源模块，用于为所述多模块电刺激子系统进行供电；
所述体内程序模块，用于接收所述控制信号，将所述控制信号对应的电信号参数发送至所述电脉冲模块；
所述电脉冲模块，用于根据所述电信号参数，生成所述刺激信号；
所述报警限流模块，用于在所述电信号参数异常时，进行报警限流。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：体外供能装置；所述电源模块包括：储能子模块和供电子模块；
所述储能子模块，用于接收来自所述体外供能装置的电能，并进行存储；
所述供电子模块，用于基于所述储能子模块为所述多模块电刺激子系统进行供电。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述体内程序模块包括：体内通信线圈和第一控制电路；
所述体内通信线圈，用于接收来自所述体外通信模块的所述控制信号；
所述第一控制电路，用于将所述电信号参数发送至所述电脉冲模块。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述体内通信线圈，用于向所述体外控制子系统发送所述电信号参数；
所述体外控制子系统，用于监测所述电信号参数，对所述电信号参数进行体外调节，得到参数调节信号，并向所述多模块电刺激子系统发送所述参数调节信号。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述控制信号包括报警阈值；
所述第一控制电路，用于在所述电信号参数超过所述报警阈值时，生成报警信号，并将所述报警信号发送至所述报警限流模块。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述报警限流模块包括：第二控制电路和蜂鸣器；
所述第二控制电路，用于根据所述报警信号，控制所述多模块电刺激子系统的电路断开，并控制所述蜂鸣器进行报警提示。
9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多模块电刺激子系统还包括：绝缘外壳；
所述绝缘外壳采用生物相容性材料制作，用于包裹所述多模块电刺激子系统内部的模块。
10.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述柔性刺激电极包括：微型柔性电极片，内置连接导线和柔性绝缘基板；
所述微型柔性电极片，用于输出所述刺激信号，对所述目标位置处的脊髓神经根进行电刺激，其中，所述微型柔性电极片镶嵌在所述柔性绝缘基板表面；
所述内置连接导线，用于连接所述微型柔性电极片与所述连接导线。
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