CN117771545A - 植入式电刺激器及电刺激系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种植入式电刺激器，该植入式电刺激器包括主体和多个电极，多个电极至少部分地暴露在主体外，以向人体组织施加电脉冲。多个电极包括第一电极、至少一个第二电极和至少一个第三电极，至少一个第二电极围绕第一电极。至少一个第三电极围绕第二电极。第二电极与第三电极极性相同，且与第一电极极性相反。通过设置至少一个第二电极和至少一个第三电极，使得每一个第二电极和每一个第三电极均与第一电极形成独立的电刺激通道，可针对实际需要进行灵活、精准和可调节方向、可调节强度的多种刺激组合，避免产生不被期望的副作用。另外，电刺激器的使用时间得以延长。

Description

植入式电刺激器及电刺激系统

技术领域

本公开涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种植入式电刺激器及具有其的电刺激系统。

背景技术

现代医学当中，针对肌肉组织疼痛、骨组织疼痛、神经疼痛类等疼痛类症状，脊髓损伤修复及加速代谢、胰岛调节以及膀胱过度活动症（OAB）等病症，通常采用电刺激装置对疼痛区域进行电刺激的方式治疗。常用的电刺激装置为电刺激引线，但是由于引线较长，在植入人体后，患者在活动的过程中，电极引线易与周围组织发生不期望的触碰，造成患者的不适感。甚至在某些特殊部位，由于电极引线的尺寸较大导致难以将其植入人体，所以，具有小尺寸的片状电刺激器逐渐被应用于具有复杂植入环境的治疗当中。

然而，现有的片状电刺激器的刺激精度不高，刺激效果差，还易引发一系列副作用，因此，实现精准刺激是现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

本公开旨在实现：提高片状电刺激器的刺激精度。

第一方面，本公开提供一种植入式电刺激器，该植入式电刺激器包括主体和多个电极，多个电极至少部分地暴露在主体外，以向人体组织施加电脉冲。多个电极包括第一电极、至少一个第二电极和至少一个第三电极，至少一个第二电极围绕第一电极。至少一个第三电极围绕第二电极，即第二电极位于第一电极和第三电极之间。至少一个第二电极构造为与至少一个第三电极极性相同，且与第一电极极性相反，也就是说，至少一个第二电极和至少一个第三电极中的任一方都能够与第一电极形成独立的脉冲电场。

首先，片状植入式电刺激器对目标部位治疗的方式为：暴露在主体外的两个极性相反的电极的部分在通电状态下形成脉冲电场，当待治疗部位位于所形成的脉冲电场范围内时，通过脉冲电场直接刺激该部位。应知，两个电极之间的距离与形成脉冲电场范围的大小成正比。同时，在特定距离下，即脉冲电场在，脉冲电场的刺激深度与功率成正比。当确定了刺激深度，通过调节功率便可以使得脉冲电场覆盖待刺激部位，但是当待治疗部位范围比较小时，较大的电极间距形成的脉冲刺激范围在对该部位进行刺激时，也难免会对该部位周围的组织进行刺激，造成刺激过度，产生不被期望的副作用，此时，一个更小的电极间距形成的脉冲刺激范围将被需要。

本公开提供的植入式电刺激器中，通过设置至少一个第二电极和至少一个第三电极，使得每一个第二电极和每一个第三电极均与第一电极形成独立的电刺激通道，可针对实际需要进行灵活、精准和可调节方向、可调节强度的多种刺激组合。由于第二电极位于第一电极和第三电极之间，也就是说，第二电极与第一电极的间距小于第三电极与第一电极的间距，所以第二电极与第一电极形成的脉冲电场（下称第一脉冲电场）的刺激范围（下称第一刺激范围）小于第三电极与第一电极形成的脉冲电场（下称第二脉冲电场）的刺激范围（下称第二刺激范围），也就是说，针对较小的待治疗部位，第一脉冲电场对其实施的刺激更加精准，避免产生不被期望的副作用。

另外，脉冲电场的范围代表着刺激的范围；脉冲电场的强弱变化代表着刺激的强度变化。当强度不变时，脉冲电场的范围越大，耗电越大；反之，脉冲电场的范围越小，耗电越小。

利用第一脉冲电场对目标部位进行刺激所消耗的电量小于利用第二脉冲电场对目标部位进行刺激所消耗的电量。所以，在对目标部位以一定的刺激强度进行刺激的时候，若该部位完全位于第一刺激范围内，可单独开启第一脉冲电场对该部位进行刺激，以在保证刺激强度的前提下，降低电源消耗，延长电刺激器的使用时间，维持了更长时间的有效治疗。

在一示例性的实施例中，至少一个第二电极为多个第二电极，多个第二电极呈圆弧状且沿周向间隔分布；和/或，至少一个第三电极为多个第三电极，多个第三电极呈圆弧状且沿周向间隔分布。

本公开在多个第二电极中的任一个上的任一点处和/或在一个第三电极上的任一点处与其他点到第一距离相等，以保证相同的刺激效果。若待刺激部位较小，仅需由某一个或少数几个第二电极和第一电极构成的第一脉冲电场的刺激范围便能够覆盖，这有利于进一步降低能耗，所以，本公开将多个第二电极和多个第三电极沿周向间隔分布。另外，间隔分布的电极可以实现单独控制，避免无需刺激的部位受到脉冲电场的影响而受损。多个第二电极间隔地围绕第一电极，通过对某一个或少数某几个第二电极来实施刺激，其他电极也可以选择性地断开通电，由此可以实现在多个方向分别刺激，并分别以不同强度进行刺激，可以实现每个电极依照实际刺激需要以多种角度和刺激强度的组合实现精准刺激，并进一步降低电量。并且，对于较深的刺激，相互间隔分布的多个第二电极12可以相较于不分隔的情况实现以相同的功耗达到其刺激范围可以达到更远的部位，以进行更深层的刺激。

在一示例性的实施例中，至少一个第二电极为多个第二电极，所述多个第二电极呈圆弧状且沿周向间隔分布；所述至少一个第三电极为多个第三电极，所述多个第三电极呈圆弧状且沿周向间隔分布；所述多个第二电极和所述多个第三电极在周向上交错地分布。

本公开在多个第二电极中的任一个上的任一点处和/或在一个第三电极上的任一点处与其他点到第一距离相等，以保证相同的刺激效果。若待刺激部位较小，仅需由某一个或少数几个第二电极和第一电极构成的第一脉冲电场的刺激范围便能够覆盖，这有利于进一步降低能耗，所以，本公开将多个第二电极和多个第三电极沿周向间隔分布。另外，间隔分布的电极可以实现单独控制，避免无需刺激的部位受到脉冲电场的影响而受损。多个第二电极间隔地围绕第一电极，通过对某一个或少数某几个第二电极来实施刺激，可以实现精准刺激目标部位，并进一步降低电量。并且，对于较深的刺激，相互间隔分布的多个第二电极12可以相较于不分隔的情况实现以相同的功耗达到其刺激范围可以达到更远的部位，以进行更深层的刺激。由于多个第二电极存在间隔，造成多个第一刺激范围之间存在“缺口”，为避免由于该“缺口”导致的刺激效果不到位，多个第三电极在周向上与多个第二电极在周向上交错分布，以使得每个第二脉冲电场都能够覆盖相应的“缺口”，进而有效提高了电源消耗与刺激范围的兼顾效果。

在一示例性的实施例中，至少一个第二电极为一个呈环状的第二电极；和/或，至少一个第三电极为一个呈环状的第三电极。环状的第二电极使得第一刺激范围在周向上可达180度全覆盖，以实现第一刺激范围在周向上的最大刺激范围。同理，环状的第三电极也能够实现第二刺激范围在周向上的最大刺激范围。

在一示例性的实施例中，主体具有一侧面，第一电极、至少一个第二电极和至少一个第三电极均设于侧面上。位于侧面上的电极能够使得刺激面上方形成的电场的梯度线更加集中。

在一示例性的实施例中，主体具有一侧面和围绕侧面的一周面，第一电极和至少一个第二电极设于侧面上，至少一个第三电极设于周面上。第三电极设于周面上能够为设于侧面上第二电极提供更大的布置空间，便于布置更多的第二电极，进而有助于在不显著增大电刺激器尺寸的前提下提供更多且更大的刺激范围的选择，尤其是针对第一刺激范围的选择。

在一示例性的实施例中，主体包括绝缘壳体，多个电极至少部分地暴露在绝缘壳体外，绝缘壳体将多个电极在空间上隔绝。为避免电极在主体表面上电连通而影响脉冲电场的形成，本公开将多个电极在壳体上电绝缘，以此在主体的上方建立脉冲电场，并控制多个电极之间建立的电场梯度线。

在一示例性的实施例中，电刺激器具有唤醒模块，唤醒模块用于在与电刺激器匹配的体外控制设备的控制下将电刺激器在待机状态和运行状态间切换。由于电刺激器长时间植入患者体内，为保证正常使用，电刺激器应始终处于开机状态，但是针对目标部位的刺激应根据实际需要在刺激和暂停刺激之间切换，相应地，电刺激器也应在运行状态和待机状态之间切换。本公开在电刺激器中设置唤醒模块，由与电刺激器适配的体外控制设备触发，当唤醒模块不工作时，电刺激器处于待机状态；当唤醒模块被体外控制设备触发时，电刺激器由待机状态进入运行状态，以进行针对目标部位的刺激治疗。通过唤醒模块的设置，使得电刺激器降低了电源的消耗，更重要的是避免了持续发出刺激而对患者造成损伤。

在一示例性的实施例中，唤醒模块包括第一近距离通信单元和第二近距离通信单元；所述第一近距离通信单元配置为识别所述体外控制设备并触发唤醒信号，所述唤醒信号用于指令所述第二近距离通信单元唤醒所述电刺激器，使得所述电刺激器接收来自所述体外控制设备的指令，使得电刺激器进一步降低了电源的消耗。

在一示例性的实施例中，第一近距离通信单元和和第二近距离通信单元均采用NFC技术。NFC技术可以使得电刺激器能够以极低的能耗保持在睡眠状态而不至于完全关机。

本公开还提供一种电刺激系统，其包括根据第一方面所述的电刺激器和体外控制设备。体外控制设备配置为与电刺激器通信连接，以便向电刺激器发送刺激指令。

在一示例性的实施例中，电刺激系统被配置为选择性地在第一刺激模式、第二刺激模式和第三刺激模式下运行。在第一刺激模式，电脉冲经人体组织在第一电极和至少一个第二电极间传递。在第二刺激模式，电脉冲经人体组织在第一电极和至少一个第三电极间传递。在第三刺激模式，电脉冲经人体组织在第一电极至少一个第二电极间传递，并在第一电极和至少一个第二电极间传递。这样一来，便可以针对实际需要对目标部位进行刺激模式的切换，提供多种刺激范围和刺激强度以供选择。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单地介绍。

应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，而非全部。

应当理解，在附图中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的元素（构件或组成部分）。

应当理解，附图仅是示意性的，附图中的元素（构件或组成部分）的尺寸和比例不一定精确。

图1示出了根据本公开一实施例的电刺激系统的结构示意图。

图2示出了根据本公开一实施例的电刺激器在体内的工作示意图。

图3示出了图2所示实施例的电刺激器的结构示意图。

图4示出了图3所示实施例的电刺激器的分解示意图。

图5示出了图4中的电路板的至少部分模块的结构示意图。

图6示出了另一实施例的电刺激器的分解示意图。

图7示出了另一实施例的电刺激器的分解示意图。

图8示出了根据本公开另一实施例的电刺激器的结构示意图。

图9示出了根据本公开另一实施例的电刺激器的结构示意图。

图10示出了根据本公开另一实施例的电刺激器的结构示意图。

图11示出了根据本公开另一实施例的电刺激器的结构示意图。

图12示出了根据本公开另一实施例的电刺激器的结构示意图。

图13示出了图12所示实施例的电刺激器在体内的工作示意图。

图14示出了根据本公开一实施例的电刺激系统的运行结构示意图。

图15示出了根据本公开一实施例的电刺激系统的分解示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施方式中的附图，对本公开实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

为使本公开更易理解，先通过举例的方式，对本公开的应用场景进行说明。可以理解，下面对场景只是一个示例，本公开并不局限于该场景。

如图1所示，本公开提供的电刺激器10可以植入在人体中，以向人体组织40施加电脉冲来进行治疗。电刺激器10可以与体外控制设备20配合使用，外控制设备20可以配置为与电刺激器10通信连接，以便向电刺激器10发送刺激指令。刺激指令可以包括启动电刺激器10、指定由哪个电极和第一电极配合形成脉冲电场、控制刺激强度、以及停止刺激使电刺激器进入待机状态等。下面先对电刺激器10进行举例说明。

实施例一：植入式电刺激器

如图2-6所示，本公开提供一种植入式电刺激器10，该植入式电刺激器10包括主体17和多个电极，多个电极至少部分地暴露在主体17外，以向人体组织40施加电脉冲。多个电极包括第一电极11、至少一个第二电极12和至少一个第三电极13，至少一个第二电极12围绕第一电极11。至少一个第三电极13围绕第二电极12，即第二电极12位于第一电极11和第三电极13之间。至少一个第二电极12构造为与至少一个第三电极13极性相同，且与第一电极11极性相反，也就是说，至少一个第二电极12和至少一个第三电极13中的任一方都能够与第一电极11形成独立的脉冲电场。

如图3所示，主体17的外部结构呈具有厚度的片状，它具有两个侧表面和一个圆周表面，一个侧表面是刺激面172，另一个侧表面是与刺激面172相反朝向的背侧面。刺激面172比背侧面更远离患者的体表。多个电极一端连接到主体17的内部，另一端在刺激面172暴露在主体17外，以形成如图2所示的脉冲电场。通电之后，第一电极11和第二电极12之间、第一电极11和第三电极13之间在刺激面172的上方（刺激面172面对的方向）形成脉冲电场，脉冲电场的覆盖范围即为电刺激的治疗范围。当目标部位（例如神经，骨关节，肌肉、脊髓）位于刺激范围时，由脉冲电场刺激该部位以达到镇痛效果。第一电极11和第二电极12之间形成第一脉冲电场31，第一电极11和第三电极13之间形成第二脉冲电场32，第一脉冲电场31所覆盖的第一刺激范围A小于第二脉冲电场32所覆盖的第二刺激范围B。示例性地，第一电极11为阴极，第二电极12、第三电极13为阳极。其他实施例中可以是第一电极11为阳极，第二电极12、第三电极13为阴极。

多个电极暴露在主体17外的一端与主体17表面在轴向上的高度相同以保证电刺激器10的表面平整，避免在植入体内之后对患者造成不适感。另外，还能够规范脉冲电场的梯度线形状，具体地，避免在两个电极之间存在平直的梯度线，由于平直的梯度线在周向上所在的高度与电极的高度相同，所以平直的梯度线难以对位于刺激面172上方的部位进行刺激。

其中一种实现方式如图3所示，第二电极12和第三电极13均为3个，每一个第二电极12和每一个第三电极13均与第一电极11形成独立的电刺激通道，可针对实际需要进行灵活、精准和可调节方向、可调节强度的多种刺激组合，可以针对不同的需求选择不同的通道进行治疗。在其他实现方式中，第二电极12和第三电极13各自的数量不做具体限制。

由于第二电极12位于第一电极11和第三电极13之间，也就是说，第二电极12与第一电极11的间距小于第三电极13与第一电极11的间距，所以第一脉冲电场31的第一刺激范围A小于第二脉冲电场32的第二刺激范围B，也就是说，针对较小的待治疗部位，第一脉冲电场对其实施的刺激更加精准，避免产生不被期望的副作用。

另外，利用第一脉冲电场31对目标部位进行刺激所消耗的电量小于利用第二脉冲电场32对目标部位进行刺激所消耗的电量。所以，在对目标部位以一定的刺激强度进行刺激的时候，若该部位完全位于第一刺激范围A内，可单独开启第一脉冲电场31对该部位进行刺激，以在保证刺激强度的前提下，降低电源消耗，延长电刺激器10的使用时间，维持了更长时间的有效治疗。

如图4-5所示，电刺激器10还包括电路单元，电路单元包括电路板15，电路板15设于电刺激器10的内部。电路板15上设有电池151、电源管理模块152、信号广播模块153和刺激波形发生模块154。电池151用于为电刺激器10提供电能；电源管理模块152负责控制电刺激器10的工作状态；刺激波形发生模块154用于激发哪一个/几个电极形成脉冲电场；信号广播模块153与体外控制设备通信连接，用于接收来自体外控制设备的指令，如指令电源管理模块152将电刺激器10在启动或待机之间切换、或指令刺激波形发生模块154采用哪一个/几个脉冲电场进行刺激，并指令刺激强度等。多个电极的一端电连接到电路板15，例如通过焊接。

如图4所示，片状的主体17具有上壳体14和下壳体19，上壳体14和下壳体19可以通过例如焊接密封。上壳体14和下壳体19之一具有连通主体17内部和外部的通孔，其中第一通孔142所在的壳体的表面为电刺激器10的刺激面172。多个通孔所在的壳体的表面为电刺激器10的刺激面172。具体地，多个通孔包括与第一电极11对应的第一通孔142、与第二电极12对应的第二通孔144和与第三电极13对应的第三通孔146。安装时，将每个电极的主体插入对应的通孔内。

如图6所示，在电路板15和上壳体14之间具有弹性密封件16。密封件16具有多个轴向贯穿的中空凸起。具体地，与每个第一通孔142相对应的第一中空凸起162，与每个第二通孔144相对应的第二中空凸起164，和与每个第三通孔146相对应的第三中空凸起166。中空凸起适于插入对应的通孔中。每个电极的至少一部分穿过第二通孔144连接到电路板15。每个中空凸起的高度等于与其对应的通孔的深度。中空凸起被限制在通孔侧壁和电极之间，密封件16的弹性使得中空凸起的外表面和与其对应的中空凸起通孔的内表面分别抵靠通孔侧壁和电极，以防止体液经由通孔侧壁和电极之间的缝隙流进电刺激器10内部。

当电刺激器10植入人体内后，将刺激面172置于正对待刺激组织40，通过体外控制设备指令电刺激器10对目标部位施加不同范围的电刺激。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上提供第二电极12和第三电极13的一种示例性实现方式。

如图7所示，第一电极11’形成有至少一个第一销112，第二电极12’形成有至少一个第二销122，第三电极13’形成有至少一个第三销132。在上壳体14’表面形成有与每个第一电极11’的主体相对应的第一凹槽141、与每个第二电极12’的主体相对应的第二凹槽143，和与每个第三电极13’的主体相对应的第三凹槽145。每个凹槽用于接收与其相对应的电极的主体部分。在每个第一凹槽141的底部形成有与至少一个第一销112对应的至少一个第一通孔142，在每个第二凹槽143的底部形成有与至少一个第二销122对应的至少一个第二通孔144，和在每个第三凹槽145的底部形成有与至少一个第三销132对应的至少一个第三通孔146。电极的主体嵌在凹槽中，每个销插入对应的通孔后，连接到电路板15上预定的连接点P，例如通过插接、焊接等。本实施例中，在上壳体14’设有5个第一通孔142，1个第一电极11’通过1个销连接到电路板15、1个第二电极12’通过2个销连接到电路板15，1个第三电极13’通过2个销连接到电路板15。在其他实施例中，每个电极的销的电数量可以是1个也可以是3个或更多。

继续参见图7，在电路板15和上壳体14’之间具有弹性密封件16’。密封件16’具有多个轴向贯穿的中空凸起。具体地，与每个第一通孔142相对应的第一中空凸起162，与每个第二通孔144’相对应的第二中空凸起164’，和与每个第三通孔146’相对应的第三中空凸起166’。中空凸起适于插入对应的通孔中。每个电极的至少一部分穿过第二通孔144’连接到电路板15。每个中空凸起的高度等于与其对应的通孔的深度。中空凸起被限制在通孔侧壁和电极之间，密封件16’的弹性使得中空凸起的外表面和与其对应的中空凸起通孔的内表面分别抵靠通孔侧壁和电极，以防止体液经由通孔侧壁和电极之间的缝隙流进电刺激器10内部。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上提供第二电极12和第三电极13的一种示例性实现方式。

主体17具有一侧面，其呈平面状，第一电极11、至少一个第二电极12和至少一个第三电极13均设于侧面上。至少一个第二电极12为多个第二电极12，多个第二电极12呈圆弧状且沿周向间隔分布；至少一个第三电极13为一个呈环状的第三电极13。

在一种实现方式中，如图8所示，电刺激器10包括3个第二电极12和1个第三电极13。

位于侧面上的电极能够使得刺激面172上方形成的电场的梯度线更加集中。

圆弧状的第二电极12以第一电极11为圆心，以使得第二电极12上的任一处到第一电极11的距离都相同，刺激效果也更均匀。若待刺激部位较小，仅需由某一个或少数几个第二电极12和第一电极11构成的第一脉冲电场A的刺激范围便能够覆盖，这有利于进一步降低能耗，所以，本公开将多个第二电极12沿周向间隔分布。另外，间隔分布的电极可以实现单独控制，避免无需刺激的部位受到脉冲电场的影响而受损。多个第二电极12间隔地围绕第一电极11，通过对某一个或少数某几个第二电极12来实施刺激，其他电极也可以选择性地断开通电，由此可以实现在多个方向分别刺激，并分别以不同强度进行刺激，可以实现每个电极依照实际刺激需要以多种角度和刺激强度的组合实现精准刺激，并进一步降低电量。并且，对于较深的刺激，相互间隔分布的多个第二电极12可以相较于不分隔的情况实现以相同的功耗达到其刺激范围可以达到更远的部位，以进行更深层的刺激。

环状的第三电极13使得第二刺激范围B在周向上可达180度全覆盖，以能够实现第二刺激范围B在周向上的最大刺激范围。相邻两个第二电极12之间具有一缺口，沿着径向方向向外，环状的第三电极13能够在任一“缺口”的径向向外的延伸方向上，（在该方向上，刺激面172的上方不被第一脉冲电场31覆盖），环状的第三电极13使得刺激面172的上方不被第一脉冲电场31覆盖的区域能够被第二脉冲电场32覆盖。避免了刺激范围的不足带来的刺激效果的降低。

间隔分布的多个第二电极12的间隔距离不限。优选地，多个第二电极12的间隔距离相等。

实施例四

本实施例在实施例一的基础上提供第二电极12和第三电极13的一种示例性实现方式。

主体17具有一侧面，其呈平面状，第一电极11、至少一个第二电极12和至少一个第三电极13均设于侧面上。至少一个第二电极12为一个呈环状的第二电极12，至少一个第三电极13为多个第三电极13，多个第三电极13呈圆弧状且沿周向间隔分布。

在一种实现方式中，如图9所示，电刺激器10包括1个第二电极12和3个第三电极13。

位于侧面上的电极能够使得刺激面172上方形成的电场的梯度线更加集中。

环状的第二电极12使得第一刺激范围A在周向上可达180度全覆盖，以实现第一刺激范围A在周向上的最大刺激范围。

圆弧状的第三电极13以第一电极11为圆心，以使得第三电极13上的任一处到第一电极11的距离都相同，刺激效果也更均匀。对于较深的且需要第二脉冲电场32刺激的时候，相互间隔分布的多个第三电极13可以相较于不分隔的情况实现以相同的功耗达到其刺激范围可以达到更远的部位，以进行更深层的刺激。

间隔分布的多个第三电极13的间隔距离不限。优选地，多个第三电极13的间隔距离相等。

实施例五

本实施例在实施例一的基础上提供第二电极12和第三电极13的一种示例性实现方式。

主体17具有一侧面，其呈平面状，第一电极11、至少一个第二电极12和至少一个第三电极13均设于侧面上。至少一个第二电极12为一个呈环状的第二电极12，至少一个第三电极13为一个呈环状的第三电极13。

在一种实现方式中，如图10所示，电刺激器10包括1个第二电极12和1个第三电极13。

位于侧面上的电极能够使得刺激面172上方形成的电场的梯度线更加集中。

环状的第二电极12使得第一刺激范围A在周向上可达180度全覆盖，以实现第一刺激范围A在周向上的最大刺激范围。环状的第三电极13使得第二刺激范围B在周向上可达180度全覆盖，以能够实现第二刺激范围B在周向上的最大刺激范围。

实施例六

本实施例在实施例一的基础上提供第二电极12和第三电极13的一种示例性实现方式。

主体17具有一侧面，其呈平面状，第一电极11、至少一个第二电极12和至少一个第三电极13均设于侧面上。至少一个第二电极12为多个第二电极12，多个第二电极12呈圆弧状且沿周向间隔分布；至少一个第三电极13为多个第三电极13，多个第三电极13呈圆弧状且沿周向间隔分布。

在一种实现方式中，再次参见图3，电刺激器10包括3个第二电极12和3个第三电极13。

位于侧面上的电极能够使得刺激面172上方形成的电场的梯度线更加集中。

圆弧状的第二电极12和第三电极13以第一电极11为圆心，以使得第二电极12上的任一处到第一电极11的距离都相同，第三电极13上的任一处到第一电极11的距离都相同，刺激效果也更均匀。若待刺激部位较小，仅需由某一个或少数几个第二电极12与第一电极11构成的第一脉冲电场31的第一刺激范围A和/或某一个或少数几个第三电极13与第一电极11构成的第二脉冲电场32的第二刺激范围B便能够覆盖，这有利于进一步降低能耗，所以，本公开将多个第二电极12和多个第三电极13沿周向间隔分布。另外，间隔分布的电极可以实现单独控制，避免无需刺激的部位受到脉冲电场的影响而受损。多个第二电极12和多个第三电极13间隔地围绕第一电极11，通过对某一个或少数某几个第二电极12和/或某一个或少数某几个第三电极13来实施刺激，可以实现精准刺激目标部位，并进一步降低电量。并且，对于较深的刺激，相互间隔分布的多个第二电极12和多个第三电极13可以相较于不分隔的情况实现以相同的功耗达到其刺激范围可以达到更远的部位，以进行更深层的刺激。

间隔分布的多个第二电极12和多个第三电极13的间隔距离不限。优选地，多个第二电极12的间隔距离相等，多个第三电极13的间隔距离相等。

实施例七

本实施例在实施例一的基础上提供第二电极12和第三电极13的另一种示例性实现方式。

如图11所示，至少一个第二电极12为多个第二电极12，多个第二电极12呈圆弧状且沿周向间隔分布；至少一个第三电极13为多个第三电极13，多个第三电极13呈圆弧状且沿周向间隔分布；多个第二电极和多个第三电极在周向上交错地分布。

圆弧状的电极以第一电极11为圆心，以使得第二电极12和第三电极13上的任一处到第一电极11的距离都相同，刺激效果也更均匀。多个第二电极12和多个第三电极13在周向上交错地分布。

在一种实现方式中，继续参见图11，电刺激器10包括3个第二电极12和3个第三电极13，其中，相邻两个第二电极12之间具有一缺口，沿着径向方向向外，与第二电极12交错布置的第三电极13中的一个布置在“缺口”的径向向外的延伸方向上，即在该方向上，刺激面172的上方不被第一脉冲电场31覆盖，并且每个第三电极13在周向上的两端向第一电极11的连线经过所述“缺口”两侧的第二电极12，以使得刺激面172的上方不被第一脉冲电场31覆盖的区域能够被第二脉冲电场32覆盖。

优选地，第二电极12和第三电极13的数量相等，每个第二电极12大小相等，每个第三电极13的大小相等，第二电极12和第三电极13沿着周向分布间隔的角度相等。以使得在任一个形成在两个第二电极12之间的“缺口”上方不被第一脉冲电场31覆盖的区域能够被其中一个第二脉冲电场32覆盖。

在其他实现方式中，第二电极12和第三电极13的数量不做限制。

因此，在刺激面172的表面上，沿着任意方向，由第一电极11径向向外，第一电极11都能够与一个电极形成脉冲电场。

若待刺激部位较小，仅需由某一个或少数几个第二电极12和第一电极11构成的第一脉冲电场A的刺激范围便能够覆盖，这有利于进一步降低能耗，所以，本公开将多个第二电极12和多个第三电极13沿周向间隔分布。另外，间隔分布的电极可以实现单独控制，避免无需刺激的部位受到脉冲电场的影响而受损。多个第二电极12间隔地围绕第一电极11，通过对某一个或少数某几个第二电极12来实施刺激，可以实现精准刺激目标部位，并进一步降低电量。并且，对于较深的刺激，相互间隔分布的多个第二电极12可以相较于不分隔的情况实现以相同的功耗达到其刺激范围可以达到更远的部位，以进行更深层的刺激。所以，交错布置的第二电极12和第三电极13有效提高了电源消耗与刺激范围的兼顾效果。

实施例八

本实施例在实施例一的基础上提供第二电极12和第三电极13的另一种示例性实现方式。

如图12-13所示，主体17具有一侧面和围绕侧面的一周面，第一电极11和至少一个第二电极12设于侧面上，至少一个第三电极13设于周面上。侧面呈平面状，第一电极11和至少一个第二电极12均设于侧面上。位于侧面上的电极能够使得刺激面172上方形成的电场的梯度线更加集中。第三电极13设于周面上能够提供更大的第二刺激范围B’，并且能够为设于侧面上第二电极12提供更大的布置空间，便于布置更多的第二电极12，进而有助于在不显著增大电刺激器尺寸的前提下提供更多的刺激范围的选择，尤其是针对第一刺激范围的选择，如图13中A、A’所示。

实施例九

本实施例在实施例一的基础上提供电刺激器10的另一种示例性实现方式。

主体包括绝缘壳体，例如由陶瓷，树脂材料制成。多个电极至少部分地暴露在绝缘壳体外。绝缘壳体为上壳体和下壳体，绝缘壳体将多个电极在空间上隔绝。为避免电极在主体表面上电连通而影响脉冲电场的形成，本公开将多个电极在壳体上电绝缘，使得多个电极相互独立，以此在主体的上方建立脉冲电场，并控制多个电极之间建立的电场梯度线。

实施例十

本实施例在实施例一的基础上提供电路板15的另一种示例性实现方式。

如图14所示，电刺激器10具有唤醒模块155，具体地，电刺激器10的电路单元还包括无线通讯模块，具有唤醒模块155，唤醒模块155用于在与电刺激器10匹配的体外控制设备20的控制下将电刺激器10在睡眠状态、待机状态间切换。唤醒模块155可以是采用例如NFC或蓝牙等技术的模块。

所谓睡眠状态是指信号广播模块153处于关闭状态，唤醒模块155处于接收状态；待机状态是指信号广播模块153处于开启状态。当唤醒模块155接收到体外控制设备20中的配对信息后，由唤醒模块155触发信号广播模块153启动，使之进入开启状态等待与体外控制设备20的匹配，此时电刺激器10由睡眠状态进入待机状态。通过唤醒模块155的设置，使得电刺激器10降低了电源的消耗，更重要的是避免了持续发出刺激而对患者造成损伤。

示例性地，唤醒模块155包括第一近距离通信单元1551和第二近距离通信单元1552。第一近距离通信单元1551和第二近距离通信单元1552分别连接到电路板15，第一近距离通信单元1551配置为识别体外控制设备20并触发唤醒信号，第一近距离通信单元1551将该唤醒信号传递给第二近距离通信单元1552，用于指令第二近距离通信单元1552唤醒电路板15上的信号广播模块153，使得电刺激器10接收来自体外控制设备20的指令。

优选地，第一近距离通信单元1551和第二近距离通信单元1552采用NFC技术，NFC技术可以使得电刺激器10能够以极低的能耗保持在睡眠状态而不至于完全关机。信号广播模块153采用蓝牙技术。其中，唤醒模块155与信号广播模块153采用不同的通讯技术，以保证二者之间不受彼此的通讯技术影响。

示例性地，初始状态下，信号广播模块153关闭，其与体外控制设备20中的蓝牙模块的配对断开。第一近距离通信单元1551始终出于低功耗运行的接收状态，第二近距离通信单元1552关闭。当有体外控制设备20中的与第一近距离通信单元1551匹配的NFC模块靠近时，第一近距离通信单元1551识别体外控制设备20的设备信息并触发唤醒信号，随后第二近距离通信单元1552启动并接收到该唤醒信号，进而执行对信号广播模块153的唤醒，使信号广播模块153进入待配对状态，体外控制设备20进行与信号广播模块153的配对。当配对完成时，电刺激器10进入待机状态，电路板15中的刺激波形发生模块154便可以由体外控制设备20控制完成后续刺激程序。使得电刺激器10进一步降低了电源的消耗。

在一示例性实施例中，如图15所示，刺激电极由上至下依次包括上壳体14、密封件16、电路板15、第一绝缘层L1、第一近距离通信单元1551、第二近距离通信单元1552、第二绝缘层L2、下壳体19。第一绝缘层L1用于将电路板15与第一近距离通信单元1551隔绝。第一绝缘层L1具有豁口，适于连接电路板15与第一近距离通信单元1551和第二近距离通信单元1552的引线穿过。第二绝缘层L2用于将第二近距离通信单元1552与下壳体19隔绝，避免发生短路。

示例性刺激系统

再次参考图1，本公开还提供一种本公开还提供一种电刺激系统，其可以包括电刺激器10和体外控制设备20。体外控制设备20配置为与电刺激器10通信连接，以便向电刺激器10发送刺激指令。

电刺激系统被配置为选择性地在第一刺激模式、第二刺激模式和第三刺激模式下运行，其中在第一刺激模式，电脉冲经人体组织在第一电极和至少一个第二电极间传递；在第二刺激模式，电脉冲经人体组织在第一电极和至少一个第三电极间传递；在第三刺激模式，电脉冲经人体组织在第一电极至少一个第二电极间传递，并在第一电极和至少一个第二电极间传递。以针对实际需要对目标部位进行刺激模式的切换。

当待刺激部位位于第一刺激范围的覆盖区域时，体外控制设备指令刺激波形发生模块激活第二电极和第一电极，以开启第一刺激模式对目标部位进行刺激；当待刺激部位超出第一刺激范围的覆盖区域时，体外控制设备指令刺激波形发生模块激活第三电极和第一电极，以开启第二刺激模式对目标部位进行刺激；当目标部位出现如钙化等病变情况，需要更强的刺激强度，体外控制设备指令刺激波形发生模块激活第二电极、第三电极和第一电极，以开启第三刺激模式对目标部位进行刺激。

应当理解，本公开使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”，术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。

需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征（元素），在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如，单元或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元或模块中，也可以是各个单元或模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元或模块集成在一个单元或模块中。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种植入式电刺激器，其特征在于，所述植入式电刺激器包括主体和多个电极，所述多个电极至少部分地暴露在所述主体外，以向人体组织施加电脉冲；所述多个电极包括第一电极、至少一个第二电极和至少一个第三电极，所述至少一个第二电极围绕所述第一电极，所述至少一个第三电极围绕所述第二电极；所述至少一个第二电极构造为与所述至少一个第三电极极性相同，且与所述第一电极极性相反。

2.根据权利要求1所述的电刺激器，其特征在于，所述至少一个第二电极为多个第二电极，所述多个第二电极呈圆弧状且沿周向间隔分布；和/或，所述至少一个第三电极为多个第三电极，所述多个第三电极呈圆弧状且沿周向间隔分布。

3.根据权利要求1所述的电刺激器，其特征在于，所述至少一个第二电极为多个第二电极，所述多个第二电极呈圆弧状且沿周向间隔分布；所述至少一个第三电极为多个第三电极，所述多个第三电极呈圆弧状且沿周向间隔分布；所述多个第二电极和所述多个第三电极在周向上交错地分布。

4.根据权利要求1所述的电刺激器，其特征在于，所述至少一个第二电极为一个呈环状的第二电极；和/或，所述至少一个第三电极为一个呈环状的第三电极。

5.根据权利要求1所述的电刺激器，其特征在于，所述主体具有一侧面，所述第一电极、所述至少一个第二电极和所述至少一个第三电极均设于所述侧面上。

6.根据权利要求1所述的电刺激器，其特征在于，所述主体具有一侧面和围绕所述侧面的一周面，所述第一电极和所述至少一个第二电极设于所述侧面上，所述至少一个第三电极设于所述周面上。

7.根据权利要求1所述的电刺激器，其特征在于，所述主体包括绝缘壳体，所述多个电极至少部分地暴露在所述绝缘壳体外，所述绝缘壳体将所述多个电极在空间上隔绝。

8.根据权利要求1所述的电刺激器，其特征在于，所述电刺激器具有唤醒模块，所述唤醒模块用于在与所述电刺激器匹配的体外控制设备的控制下将所述电刺激器在睡眠状态、待机状态间切换。

9.根据权利要求8所述的电刺激器，其特征在于，所述唤醒模块包括第一近距离通信单元和第二近距离通信单元；所述第一近距离通信单元配置为识别所述体外控制设备并触发唤醒信号，所述唤醒信号用于指令所述第二近距离通信单元唤醒所述电刺激器，使得所述电刺激器接收来自所述体外控制设备的指令。

10.根据权利要求9所述的电刺激器，其特征在于，所述第一近距离通信单元和第二近距离通信单元均采用NFC技术。

11. 一种电刺激系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1-10所述的电刺激器；和

体外控制设备，配置为与所述电刺激器通信连接。

12.根据权利要求11所述的电刺激系统，其特征在于，所述电刺激系统被配置为选择性地在第一刺激模式、第二刺激模式和第三刺激模式下运行，其中

在第一刺激模式，电脉冲经人体组织在第一电极和至少一个第二电极间传递；

在第二刺激模式，电脉冲经人体组织在第一电极和至少一个第三电极间传递；

在第三刺激模式，电脉冲经人体组织在第一电极至少一个第二电极间传递，并在第一电极和至少一个第二电极间传递。