CN117065221A - 电极导线、刺激器以及医疗系统 - Google Patents

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CN117065221A CN202311324151.8A CN202311324151A CN117065221A CN 117065221 A CN117065221 A CN 117065221A CN 202311324151 A CN202311324151 A CN 202311324151A CN 117065221 A CN117065221 A CN 117065221A
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Abstract

本申请提供电极导线、刺激器以及医疗系统,所述电极导线包括导管、触点、与所述触点电连接的导线、以及触点延伸机构;所述触点延伸机构设置于所述导管上,至少部分所述触点设置于所述触点延伸机构。通过设置触点延伸机构,在电极导线被植入固定在患者体内后,触点的位置可以灵活调节,可以提升电刺激效果和LFP采集效果。

Description

电极导线、刺激器以及医疗系统
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域,尤其涉及电极导线、刺激器以及医疗系统。
背景技术
刺激器是植入式器械的一种,其包括植入式脉冲发生器(IPG)和电极导线,能够为患者提供参数可控的精细化电刺激治疗,在市场上受到众多帕金森疾病患者的认可。
为了实时闭环刺激,电极导线上触点除了电刺激外,还需进行丘脑底核(STN)核团局部场电位(LFP)信号采集。也就是说,电极导线是电刺激治疗和LFP信号采集的载体。为了电极导线能够顺利插入STN核团内部,通常采用多触点柱状电极导线,单个触点又分为环状触点和分片触点。由于患者个体差异与医生手术差异,电极导线插入STN核团的位置存在一定的不确定性,传统的触点在电极导线上的位置是固定不变的,无法保证触点位置为最佳刺激位置和最佳LFP采集位置。
基于此,本申请提供了电极导线、刺激器以及医疗系统,以改进相关技术。
发明内容
本申请的目的在于提供电极导线、刺激器以及医疗系统,在电极导线被植入固定在患者体内后,触点的位置可以灵活调节,可以提升电刺激效果和LFP采集效果。
本申请的目的采用以下技术方案实现:
第一方面,本申请提供了一种电极导线,所述电极导线包括导管、触点、与所述触点电连接的导线、以及触点延伸机构;
所述触点延伸机构设置于所述导管上,至少部分所述触点设置于所述触点延伸机构。
该技术方案的有益效果在于:通过设置触点延伸机构,利用触点延伸机构带动触点移动,露出导管。在电极导线被植入固定在患者体内后,触点的位置可以灵活调节,可以帮助医生探索患者脑部核团最佳刺激位置与核团的电生理信号最佳采集位置,以提升电刺激效果和LFP采集效果。
在一些可选的实施例中,所述导管设置有容纳腔,所述触点延伸机构的至少一部分设置于所述导管的容纳腔中。
在一些可选的实施例中,所述触点延伸机构可伸缩。
在一些可选的实施例中,所述触点延伸机构设置有驱动部和至少一个套管,至少部分所述触点设置在所述套管的外表面上,所述驱动部用于驱动所述套管突出所述导管,以使所述套管外表面上的所述触点移动。
在一些可选的实施例中,所述触点延伸机构包括多个依次内外嵌套的套管;
多个所述套管伸长后,多个所述套管形成首尾相连的宝塔结构;
多个所述套管缩短后,多个所述套管依次内外嵌套并容纳在所述导管的容纳腔内。
该技术方案的有益效果在于:多个套管伸长后,形成首尾相连的宝塔结构,多个套管缩短后,套管依次内外嵌套并容纳在导管的容纳腔内,只需占用较小的容纳腔的空间,容纳多个套管,套管在伸长后,可以形成宝塔结构,从宝塔的底端到宝塔的顶端,触点的位置可以遍历宝塔的每一个节点。
在一些可选的实施例中,所述触点包括固定触点和延伸触点,所述固定触点设置在所述导管的外壁,所述延伸触点设置在部分或者全部套管的外周壁,和/或,所述延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的端部。
在一些可选的实施例中,所述延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的外周壁和端部。
该技术方案的有益效果在于:固定触点设置在导管外壁,固定触点可以作为位置固定的触点,延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的外壁,随着套管向外延伸的过程,延伸触点的位置逐渐朝着远离容纳腔的方向移动。
在一些可选的实施例中,所述触点延伸机构的末端的套管与所述容纳腔的开口之间设置有密封圈。
在一些可选的实施例中,所述驱动部为伸缩杆,所述伸缩杆的一端连接所述触点延伸机构的顶端的套管的内壁。
该技术方案的有益效果在于:通过设置伸缩杆,伸缩杆的一端连接多个套管中位于最内层的套管的内壁,可以通过伸缩杆带动最内层的套管移动,进而带动所有套管向外延伸。
在一些可选的实施例中,所述伸缩杆用于带动所述套管朝着所述导管的径向方向移动。
在一些可选的实施例中,所述电极导线包括1~6个触点延伸机构。
在一些可选的实施例中,所述电极导线包括3个触点延伸机构。
在一些可选的实施例中,每个触点延伸机构设置有2~10个套管。
在一些可选的实施例中,每个触点延伸机构设置有6个套管。
在一些可选的实施例中,每个套管的长度不大于所述导管的直径。
在一些可选的实施例中,每个触点延伸机构还包括驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述驱动部伸缩并带动对应的套管移动。
在一些可选的实施例中,所述驱动组件容纳在所述导管的容纳腔内,所述驱动组件采用以下任意一种:微型电机和微型气缸。
在一些可选的实施例中,针对每个触点延伸机构,多个所述套管沿所述导管的径向的n个分支均匀设置,每个分支的套管数量相等,n为正整数。
该技术方案的有益效果在于:通过设置多个分支的套管结构,可以根据需要灵活地设置延伸触点的数量和延伸触点的位置。
在一些可选的实施例中,n=2,每个分支设置有3个套管。
第二方面,本申请提供了一种刺激器,所述刺激器包括:脉冲发生器上述任一项电极导线,所述脉冲发生器与所述电极导线的触点电连接。
在一些可选的实施例中,所述刺激器还包括延伸导线,所述脉冲发生器通过所述延伸导线与所述电极导线电连接。
第三方面,本申请提供了一种医疗系统,所述医疗系统包括设置于患者体外的程控设备和上述任一项刺激器,所述程控设备与所述刺激器通信连接。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本申请进一步说明。
图1是本申请实施例提供的一种触点延伸未打开的电极导线的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种触点延伸打开后的电极导线的结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种驱动部的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的4分支的触点延伸机构的示意图。
图5是本申请实施例提供的8分支的触点延伸机构的示意图。
图6是本申请实施例提供的一种刺激器的结构示意图。
图7是本申请实施例提供的一种刺激器的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请的说明书附图以及具体实施方式,对本申请中的技术方案进行描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施方式之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施方式。
在本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,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的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c,a和b和c,其中a、b和c可以是单个,也可以是多个。值得注意的是,“至少一项(个)”还可以解释成“一项(个)或多项(个)”。
还需说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施方式或设计方案不应被解释为比其他实施方式或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
下面,首先对本申请的其中一个应用领域(即植入式神经刺激器)进行简单说明。
植入式医疗系统包括植入式神经电刺激系统、植入式心脏电刺激系统(又称心脏起搏器)、植入式药物输注系统(Implantable Drug Delivery System,简称I DDS)和导线转接系统等。植入式神经电刺激系统例如是脑深部电刺激系统(Deep Brain Stimulation,简称DBS)、植入式脑皮层刺激系统(Cortical Nerve Stimulation,简称CNS)、植入式脊髓电刺激系统(Spinal Cord Stimulation,简称SCS)、植入式骶神经电刺激系统(SacralNerve Stimulation,简称SNS)、植入式迷走神经电刺激系统(Vagus Nerve Stimulation,简称VNS)等。
植入式神经电刺激系统包括植入患者体内的刺激器(即植入式神经刺激器,一种神经刺激装置)以及设置于患者体外的程控设备。也就是说,刺激器是一种植入物,或者说,植入物包括刺激器。相关的神经调控技术主要是通过立体定向手术在生物体的组织的特定部位(即靶点)植入电极(电极例如是电极导线的形式),经电极向靶点发放电脉冲,调控相应神经结构和网络的电活动及其功能,从而改善症状、缓解病痛。其中,刺激器可以包括IPG、延伸导线和电极导线,IPG(implantable pulse generator,植入式脉冲发生器)设置于患者体内,响应于程控设备发送的程控指令,依靠密封电池和电路向体内组织提供可控制的电刺激能量。IPG通过延伸导线和电极导线,为体内组织的特定区域递送一路或多路可控制的特定电刺激。延伸导线配合IPG使用,作为电刺激信号的传递媒体,将IPG产生的电刺激信号,传递给电极导线。电极导线通过多个电极触点,向体内组织的特定区域递送电刺激。刺激器设置有单侧或双侧的一路或多路电极导线,电极导线上设置有多个电极触点,电极触点可以均匀排列或者非均匀排列在电极导线的周向上。作为一个示例,电极触点可以以4行3列的阵列(共计12个电极触点)排列在电极导线的周向上。电极触点可以包括刺激电极触点和/或采集电极触点。电极触点例如可以采用片状、环状、点状等形状。
在另一些实施例中,刺激器仅包括脉冲发生器和电极导线。其中,脉冲发生器嵌入在患者颅骨上,电极导线植入于患者颅内,此时脉冲发生器与电极导线直接连接,无需延伸导线。
作为一个示例,脑深部电刺激系统(Deep Brain Stimulation,简称DBS)包括脉冲发生器(Implantable Pulse Generator,IPG)、延伸导线和电极导线,IPG通过延伸导线与电极导线连接。IPG植入于患者体内,例如植入于患者胸前或者其他体内部位。
作为另一个示例,DBS包括IPG和电极导线,IPG与电极导线直接连接。IPG植入于患者头部,例如对患者的颅骨开槽,然后将IPG安装于颅骨的槽中,在这种情况下,IPG可能不凸出于颅骨外表面,也可能部分凸出于颅骨外表面。
在一些实施例中,受刺激的体内组织可以是患者的脑组织,受刺激的部位可以是脑组织的特定部位。当患者的疾病类型不同时,受刺激的部位一般来说是不同的,所使用的刺激触点(单源或多源)的数量、一路或多路(单通道或多通道)特定电刺激信号的运用以及刺激参数数据也是不同的。本申请实施例对适用的疾病类型不做限定,其可以是脑深部刺激(DBS)、脊髓刺激(SCS)、骨盆刺激、胃刺激、外周神经刺激、功能性电刺激所适用的疾病类型。其中,DBS可以用于治疗或管理的疾病类型包括但不限于:痉挛疾病(例如,癫痫)、疼痛、偏头痛、精神疾病(例如,重度抑郁症(MDD))、躁郁症、焦虑症、创伤后压力心理障碍症、轻郁症、强迫症(OCD)、行为障碍、情绪障碍、记忆障碍、心理状态障碍、移动障碍(例如,特发性震颤或帕金森氏病)、亨廷顿病、阿尔茨海默症、药物成瘾症、孤独症或其他神经学或精神科疾病和损害。
本申请实施例中,程控设备和刺激器建立程控连接时,可以利用程控设备调整刺激器的刺激参数(或者说脉冲发生器的刺激参数,不同的刺激参数所对应的电刺激信号不同),也可以通过刺激器感测患者的电生理活动以采集得到生物电信号,并可以通过所采集到的生物电信号来继续调整刺激器的刺激参数。
电刺激信号的刺激参数可以包括频率(例如是单位时间1s内的电刺激脉冲信号个数,单位为Hz)、脉宽(每个脉冲的持续时间,单位为μs)、和幅值(一般用电压表述,即每个脉冲的强度,单位为V)、时序(例如可以是连续或者触发)、刺激模式(包括电流模式、电压模式、定时刺激模式和循环刺激模式中的一种或多种)、医生控制上限及下限(医生可调节的范围)和患者控制上限及下限(患者可自主调节的范围)中的一种或多种。中的任意一种或多种。在具体应用中,可以在电流模式或者电压模式下对刺激器的各刺激参数进行调节。
程控设备可以是医生程控器(即医生使用的程控器)或者患者程控器(即患者使用的程控器)。医生程控器例如可以是搭载有程控软件的平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、手机等智能终端设备。患者程控器例如可以是搭载有程控软件的平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、手机等智能终端设备,患者程控器还可以是其他具有程控功能的电子设备(例如是具有程控功能的充电器、数据采集设备)。
本申请对医生程控器和刺激器的数据交互不进行限制,当医生远程程控时,医生程控器可以通过服务器、患者程控器与刺激器进行数据交互。当医生线下和患者面对面进行程控时,医生程控器可以通过患者程控器与刺激器进行数据交互,医生程控器还可以直接与刺激器进行数据交互。
患者程控器可以包括与服务器通信的主机和与刺激器通信的子机,主机和子机可通信的连接。其中,医生程控器可以通过3G/4G/5G网络与服务器进行数据交互,服务器可以通过3G/4G/5G网络与主机进行数据交互,主机可以通过蓝牙协议/WIFI协议/USB协议与子机进行数据交互,子机可以通过401MHz-406MHz工作频段/2.4GHz-2.48GHz工作频段与刺激器进行数据交互,医生程控器可以通过401MHz-406MHz工作频段/2.4GHz-2.48GHz工作频段与刺激器直接进行数据交互。
刺激器是植入式器械的一种,其包括植入式脉冲发生器(IPG)和电极导线,能够为患者提供参数可控的精细化电刺激治疗,在市场上受到众多帕金森疾病患者的认可。
为了实时闭环刺激,电极导线上触点除了电刺激外,还需进行丘脑底核(STN)核团局部场电位(LFP)信号采集。局部场电位信号(Local Field Potential,又称LFP信号)是指周围神经元的电活动产生的电势变化。局部场电位信号的采集可以提供关于神经网络活动和神经元群体行为的信息。通过分析局部场电位信号,可以了解神经元群体的同步性、调控机制以及与特定功能相关的电活动。
电极导线是电刺激治疗和LFP信号采集的载体。为了电极导线能够顺利插入STN核团内部,通常采用多触点柱状电极导线,单个触点又分为环状触点和分片触点。由于患者个体差异与医生手术差异,电极导线插入STN核团的位置存在一定的不确定性,传统的触点在电极导线上的位置是固定不变的,无法保证触点位置为最佳刺激位置和最佳LFP采集位置。
基于此,本申请提供了电极导线、刺激器以及医疗系统,以改进相关技术。
电极导线实施例
参见图1和图2,图1是本申请实施例提供的一种触点延伸未打开的电极导线的结构示意图,图2是本申请实施例提供的一种触点延伸打开后的电极导线的结构示意图。
所述电极导线包括导管、触点、与所述触点电连接的导线、以及触点延伸机构;
所述导管设置有容纳腔,所述触点延伸机构的至少一部分设置于所述导管的容纳腔中;
所述触点延伸机构可伸缩;
所述触点延伸机构设置有驱动部和至少一个套管,至少部分所述触点设置在所述套管的外表面上,所述驱动部用于驱动所述套管突出所述导管,以使所述套管外表面上的所述触点移动。
如图1所示,在触点延伸机构未打开时,导管上露出了3个固定触点(1A、2A、3A),固定触点的位置是固定的,电极导线植入患者体内,固定触点的位置无从改变。
在图2中,触点延伸机构被完全打开后,除了导管上的3个固定触点(1A、2A、3A),还露出了套管上的延伸触点(1B、1C、2B、2C、3B、3C)。通过可伸缩的套管,可以改变套管上的延伸触点的位置。
本申请实施例对套管的截面形状不作限定,其可以是矩形、正方形、梯形或者不规则形状。
由此,通过设置触点延伸机构,利用触点延伸机构的驱动部驱动套管突出于导管,使得套管上的触点可以移动,露出导管,在触点延伸机构设置有多个套管的情况下,随着套管被伸长的同时,套管上的触点随之一起移动,换言之,在电极导线被植入固定在患者体内后,触点的位置可以灵活调节,可以帮助医生探索患者脑部核团最佳刺激位置与核团的电生理信号最佳采集位置,以提升电刺激效果和LFP采集效果。
在一些实施例中,所述触点延伸机构包括多个依次内外嵌套的套管;
多个所述套管伸长后,多个所述套管形成首尾相连的宝塔结构;
多个所述套管缩短后,多个所述套管依次内外嵌套并容纳在所述导管的容纳腔内。
本申请实施例中,触点延伸机构的套管在移动时,逐节套管顺次移动,例如,顶端的套管先开始移动,然后带动中间部位的套管移动,最后带动末端的套管移动。
由此,多个套管伸长后,形成首尾相连的宝塔结构,多个套管缩短后,套管依次内外嵌套并容纳在导管的容纳腔内,只需占用较小的容纳腔的空间,容纳多个套管,套管在伸长后,可以形成宝塔结构,从宝塔的底端到宝塔的顶端,触点的位置可以遍历宝塔的每一个节点。
在一些实施例中,所述触点包括延伸触点,所述延伸触点设置在部分或者全部套管的外周壁,和/或,所述延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的端部。
在一些实施例中,所述延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的外周壁和端部。
本申请实施例对延伸触点在套管上的位置不作限定,延伸触点可以设置于所述触点延伸机构的顶端的套管(离导管距离最远的套管)的外壁,也可以设置于伸长后位于底端的套管(离导管距离最近的套管)的外壁,还可以设置于伸长后位于中部的套管(离导管距离适中的套管)的外壁。
在一些实施例中,所述触点延伸机构的末端的套管与所述容纳腔的开口之间设置有密封圈。
在一些实施例中,所述触点还包括固定触点,所述固定触点设置在所述导管的外壁。
由此,固定触点设置在导管外壁,固定触点可以作为位置固定的触点,延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的外壁,随着套管向外延伸的过程,延伸触点的位置逐渐朝着远离容纳腔的方向移动。
在一个实施例中,固定触点的数量与触点延伸机构的数量相等,且每个固定触点的中心与对应的触点延伸机构的中轴线处于同一高度。
本申请实施例对固定触点的数量t不作限定,固定触点的数量t例如可以是1个、2个、3个、6个、9个或者10个。
在一些实施例中,每个套管的长度不大于所述导管的直径。
在一个实施例中,套管的长度等于导管的直径d,每个固定触点的中心与对应的触点延伸机构上的延伸触点的中心处于同一高度。
作为一个示例,一个触点延伸机构在一个延伸方向上设置有3个套管,当延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的外壁时,延伸触点的位置的调控范围是最大的,延伸触点与固定触点间的距离范围为0~3d,当延伸触点设置在伸长后位于底端的套管的外壁时,延伸触点的位置的调控范围是最小的,延伸触点与固定触点间的距离范围为0~d,当延伸触点设置在伸长后位于中间的套管的外壁时,延伸触点与固定触点间的距离范围为0~2d。
参见图3,图3是本申请实施例提供的一种驱动部的结构示意图。
在一些实施例中,所述驱动部为伸缩杆,所述伸缩杆的一端连接所述触点延伸机构的顶端的套管的内壁。
由此,通过设置伸缩杆,伸缩杆的一端连接多个套管中位于最内层的套管的内壁,可以通过伸缩杆带动最内层的套管移动,进而带动所有套管向外延伸。
在一些实施例中,所述伸缩杆用于带动所述套管朝着所述导管的径向方向移动。
在一些实施例中,所述电极导线包括1~6个触点延伸机构。
本申请实施例对触点延伸机构的数量m不作限定,触点延伸机构的数量m例如可以是1个、2个、3个、4个或者6个。
在一些实施例中,所述电极导线包括3个触点延伸机构。
在一些实施例中,每个触点延伸机构设置有2~10个套管。
本申请实施例对套管的数量p不作限定,每个触点延伸机构的套管数量p例如可以是2个、3个、6个、9个或者10个。
在一些实施例中,每个触点延伸机构设置有6个套管。
在一些实施例中,每个触点延伸机构还包括驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述驱动部伸缩并带动对应的套管移动。
在一些实施例中,所述驱动组件容纳在所述导管的容纳腔内,所述驱动组件采用以下任意一种:微型电机和微型气缸。
在一些实施例中,针对每个触点延伸机构,多个所述套管沿所述导管的径向的n个分支均匀设置,每个分支的套管数量相等,n为正整数。
由此,通过设置多个分支的套管结构,可以根据需要灵活地设置延伸触点的数量和延伸触点的位置。
本申请实施例对分支的数量n不做限定,n例如可以是2、4、5或者8。n个分支中,相邻的两个分支之间的夹角为360°/n。
参见图4和图5,图4是本申请实施例提供的4分支的触点延伸机构的示意图,图5是本申请实施例提供的8分支的触点延伸机构的示意图。
当触点延伸机构有2个分支时,2个分支间的夹角为180°;当触点延伸机构有3个分支时,相邻的两个分支间的夹角为120°,当触点延伸机构有4个分支时,相邻的两个分支间的夹角为90°。
在一些实施例中,n=2,每个分支设置有3个套管。
本申请对电极导线适用的患者类型不进行限制,其例如是帕金森患者、强迫症患者等。下文以帕金森病为例进行举例以便于理解,帕金森病是一种神经系统变性疾病,其主要症状是运动障碍,如震颤、运动迟缓和肌强直;用于获取的生物电信号例如是局部场电位信号(Local Field Potential,又称LFP信号)。帕金森病通常表现为LFP信号β频段(13~35Hz)的功率谱密度高于或低于预先设定的范围,即功率谱密度异常,也就是说,判断功率谱密度是否异常可用于帕金森患者的闭环反馈的重要依据,可以用于调节患者的电刺激的参数,以改善帕金森患者的症状。
在一具体应用场景中,本申请提供了一种电极导线,所述电极导线包括导管、触点、触点延伸机构以及与所述触点电连接的导线;
所述导管设置有容纳腔,所述触点延伸机构的至少一部分设置于所述导管的容纳腔中;
所述触点延伸机构设置有驱动部和至少一个套管,至少部分所述触点设置在所述套管的外表面上,所述驱动部用于驱动所述套管突出所述导管,以使所述套管外表面上的所述触点移动;
所述触点延伸机构包括多个依次内外嵌套的套管;
多个所述套管伸长后,多个所述套管形成首尾相连的宝塔结构;
多个所述套管缩短后,多个所述套管依次内外嵌套并容纳在所述导管的容纳腔内;
所述触点包括延伸触点和固定触点,所述延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的外周壁和端部,所述固定触点设置在所述导管的外壁;
所述触点延伸机构的末端的套管与所述容纳腔的开口之间设置有密封圈;
所述驱动部为伸缩杆,所述伸缩杆的一端连接所述触点延伸机构的顶端的套管的内壁,所述伸缩杆用于带动所述套管朝着所述导管的径向方向移动;
所述电极导线包括3个触点延伸机构,每个触点延伸机构的多个所述套管沿所述导管的径向的2个分支均匀设置,每个分支设置有3个套管;
每个套管的长度不大于所述导管的直径;
每个触点延伸机构还包括驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述驱动部伸缩并带动对应的套管移动,所述驱动组件容纳在所述导管的容纳腔内,所述驱动组件采用以下任意一种:微型电机和微型气缸。
作为一个示例,电极导线包括导管、金属触点和触点延伸机构三部分。导管采用橡胶管,用于结构支撑,橡胶管外壁附着金属触点作为电极导线触点,触点延伸机构用于拓展触点。
如图1所示,当电极导线插入STN核团时,延伸机构不打开。如图2所示,延伸机构为双向套管结构(两个分支),其可向一侧或双侧延伸套管,延伸长度为1、2或3个单位长度(1个单位长度为电极导线导管的直径)。
导管外壁上设置有固定触点(1A、2A、3A),套管顶端设置有延伸触点(1B、1C、2B、2C、3B、3C)。在探索患者脑部核团最佳刺激位置与核团的电生理信号最佳采集位置时,可遍历所有金属触点,1A触点、1B触点(包括延伸1、2或3个单位长度位置)、1C触点(包括延伸1、2或3个单位长度位置);2A触点、2B触点(包括延伸1、2或3个单位长度位置)、2C触点(包括延伸1、2或3个单位长度位置)、3A触点、3B触点(包括延伸1、2或3个单位长度位置)、3C触点(包括延伸1、2或3个单位长度位置)共21个位置,依据帕金森患者的实时治疗效果锁定一个或几个最佳电刺激位置。
在遍历最佳电刺激位置的过程中,依据电刺激施加与不施加β频段(13-35Hz)功率谱密度幅值下降最多原则选取最优电刺激触点和最优LFP采集触点。
在一个实施例中,将位于同一高度的触点作为一组电极导线触点,即1A、1B、1C作为一组触点,2A、2B、2C作为一组触点,3A、3B、3C作为一组触点,4A、4B、4C作为一组触点。在同一组电极导线触点中,其中一个触点用于刺激,另两个触点用于LFP信号采集。假定12个触点均位于核团中,以某一固定刺激参数(例如3V、120us、130Hz)进行轮循刺激,即1A刺激且1B、1C采集,1B刺激且1A、1C采集,1C刺激且1A、1B采集,2A刺激且2B、2C采集,2B刺激且2A、2C采集,2C刺激且2A、2B采集,3A刺激且3B、3C采集,3B刺激且3A、3C采集,3C刺激且3A、3B采集,4A刺激且4B、4C采集,4B刺激且4A、4C采集,4C刺激且4A、4B采集共12种情形,每种情形不刺激只采集状态与边刺激边采集状态各1分钟,分别记录不刺激只采集状态下LFP信号β频段功率谱密度幅值平均值A1~A12,边刺激边采集状态下LFP信号β频段功率谱密度幅值平均值B1~B12,选取两种状态下幅值下降(Ai~Bi,i=1~12)最大值情形作为最优刺激触点。假定2B是最优刺激触点,分别选取最优刺激触点2B四周临近对称触点2A与2C、1A与3C、1B与3B、1C与3A进行不刺激只采集,选取规则为电极导线触点位置中心对称。得到LFP信号β频段功率谱密度幅值平均值分别为C1、C2、C3、C4,选取最大Cj(j=1~4)情形作为最优LFP采集触点。以此类推,可扩展为其余分片电极导线最优的刺激触点和最优的LFP采集触点选取策略。
采用本申请提供的电极导线,可缓解因患者个体差异与医生手术差异而导致插入STN核团的位置的偏差对帕金森疾病治疗的影响,可探索患者脑部核团最佳刺激位置与核团的电生理信号最佳采集位置,以达到帕金森疾病最佳治疗效果。
刺激器实施例
参见图6,图6是本申请实施例提供的一种刺激器的结构示意图。
本申请实施例还提供了一种刺激器,所述刺激器包括:脉冲发生器上述任一项电极导线,所述脉冲发生器与所述电极导线的触点电连接。
在一些实施例中,所述刺激器还包括延伸导线,所述脉冲发生器通过所述延伸导线与所述电极导线电连接。
参见图7,图7是本申请实施例提供的一种刺激器的结构框图。
刺激器例如可以包括至少一个存储器11、至少一个处理器12以及连接不同平台系统的总线13。
存储器11可以包括易失性存储器形式的可读介质,例如随机存取存储器(RAM)111和/或高速缓存存储器112,还可以进一步包括只读存储器(ROM)113。
其中,存储器11还存储有计算机程序,计算机程序可以被处理器12执行,使得处理器12实现上述步骤。
存储器11还可以包括具有至少一个程序模块115的实用工具114,这样的程序模块115包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
相应的,处理器12可以执行上述计算机程序,以及可以执行实用工具114。
处理器12可以采用一个或多个应用专用集成电路(ASIC,Application SpecificIntegrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)或其他电子元件。
总线13可以为表示几类总线结构的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构的任意总线结构的局域总线。
刺激器也可以与一个或多个外部设备例如键盘、指向设备、蓝牙设备等通信,还可与一个或者多个能够与该刺激器交互的设备通信,和/或与使得该刺激器能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等)通信。这种通信可以通过输入输出接口14进行。并且,刺激器还可以通过网络适配器15与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。网络适配器15可以通过总线13与刺激器的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,但在实际应用中可以结合刺激器使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
医疗系统实施例
本申请实施例还提供了一种医疗系统,所述医疗系统包括设置于患者体外的程控设备和上述任一项刺激器,所述程控设备与所述刺激器通信连接。
本申请从使用目的上,效能上,进步及新颖性等观点进行阐述,已符合专利法所强调的功能增进及使用要件,本申请以上的说明书及说明书附图,仅为本申请的较佳实施例而已,并非以此局限本申请,因此,凡一切与本申请构造,装置,特征等近似、雷同的,即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等,皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。

Claims (22)

1.一种电极导线,其特征在于,所述电极导线包括导管、触点、与所述触点电连接的导线、以及触点延伸机构;
所述触点延伸机构设置于所述导管上,至少部分所述触点设置于所述触点延伸机构。
2.根据权利要求1所述的电极导线,其特征在于,所述导管设置有容纳腔,所述触点延伸机构的至少一部分设置于所述导管的容纳腔中。
3.根据权利要1所述的电极导线,其特征在于,所述触点延伸机构可伸缩。
4.根据权利要1-3任一项所述的电极导线,其特征在于,所述触点延伸机构设置有驱动部和至少一个套管,至少部分所述触点设置在所述套管的外表面上,所述驱动部用于驱动所述套管突出所述导管,以使所述套管外表面上的所述触点移动。
5.根据权利要求4所述的电极导线,其特征在于,所述触点延伸机构包括多个依次内外嵌套的套管;
多个所述套管伸长后,多个所述套管形成首尾相连的宝塔结构;
多个所述套管缩短后,多个所述套管依次内外嵌套并容纳在所述导管的容纳腔内。
6.根据权利要求4所述的电极导线,其特征在于,所述触点包括延伸触点,所述延伸触点设置在部分或者全部套管的外周壁,和/或,所述延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的端部。
7.根据权利要求6所述的电极导线,其特征在于,所述延伸触点设置在所述触点延伸机构的顶端的套管的外周壁和端部。
8.根据权利要求7所述的电极导线,其特征在于,所述触点延伸机构的末端的套管与所述容纳腔的开口之间设置有密封圈。
9.根据权利要求6所述的电极导线,其特征在于,所述触点还包括固定触点,所述固定触点设置在所述导管的外壁。
10.根据权利要求4所述的电极导线,其特征在于,所述驱动部为伸缩杆,所述伸缩杆的一端连接所述触点延伸机构的顶端的套管的内壁。
11.根据权利要求10所述的电极导线,其特征在于,所述伸缩杆用于带动所述套管朝着所述导管的径向方向移动。
12.根据权利要求1所述的电极导线,其特征在于,所述电极导线包括1~6个触点延伸机构。
13.根据权利要求12所述的电极导线,其特征在于,所述电极导线包括3个触点延伸机构。
14.根据权利要求4所述的电极导线,其特征在于,每个触点延伸机构设置有2~10个套管。
15.根据权利要求14所述的电极导线,其特征在于,每个触点延伸机构设置有6个套管。
16.根据权利要求4所述的电极导线,其特征在于,每个触点延伸机构还包括驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述驱动部伸缩并带动对应的套管移动。
17.根据权利要求16所述的电极导线,其特征在于,所述驱动组件容纳在所述导管的容纳腔内,所述驱动组件采用以下任意一种:微型电机和微型气缸。
18.根据权利要求4所述的电极导线,其特征在于,针对每个触点延伸机构,多个所述套管沿所述导管的径向的n个分支均匀设置,每个分支的套管数量相等,n为正整数。
19.根据权利要求18所述的电极导线,其特征在于,n=2,每个分支设置有3个套管。
20.一种刺激器,其特征在于,所述刺激器包括:脉冲发生器和权利要求1-19任一项所述的电极导线,所述脉冲发生器与所述电极导线的触点电连接。
21.根据权利要求20所述的刺激器,其特征在于,所述刺激器还包括延伸导线,所述脉冲发生器通过所述延伸导线与所述电极导线电连接。
22.一种医疗系统,其特征在于,所述医疗系统包括设置于患者体外的程控设备和权利要求20或21所述的刺激器,所述程控设备与所述刺激器通信连接。
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