CN205268830U - 骶神经刺激发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种骶神经刺激发生器，包括MCU控制模块、刺激发生模块、UI控制模块、电源管理模块和保护电路模块，可结合电极转换器和植入式电极使用，骶神经刺激发生器产生连续的电脉冲刺激，通过电极转换器和植入式电极传送到人体刺激靶点上，可以在多个部位对目标神经进行电刺激。本实用新型在尿失禁、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。

Description

骶神经刺激发生器

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种骶神经刺激发生器。

背景技术

对于脊髓损伤的患者来说，经常出现膀胱逼尿肌高张反射及逼尿肌-括约肌协同障碍的现象，引起尿潴留及肾损害，以往大多采用药物治疗、间歇导尿治疗及各种手术治疗等等，但存在效果不理想、治疗周期长、并发症多等缺点，直到骶神经根刺激器的问世，它是基于逼尿肌和括约肌生物学特性不同的原理，采用间断脉冲刺激时，可以在两次刺激期间由于持续升高的膀胱内压出现排尿，但这种排尿方式属于一种人工排尿模式，刺激参数不能合适的进行调整，膀胱内压有时会很高造成肾损伤，其次骶神经前根包含一些支配下肢的神经纤维，在刺激时会发生下肢的抖动，不方便患者的使用，在使用早期骶神经前根刺激系统时，必须进行骶神经后根切断术，这样可以消除逼尿肌的高张反射，但这样做也会产生一些问题，例如：丧失了排便反射和勃起反射，对于一些男性患者来说，这样的代价是不可接受的。

1991年Rijkhoff等提出阳极阻滞技术，通过此技术可以选择抑制直径大的神经的传导，实现小直径神经单独兴奋，我们将此技术应用到骶神经前根电刺激的过程中，从而使排尿模式更加生理性。应用阳极阻滞技术进行电刺激骶神经前根的方法不仅仅可以用来改善排尿，方便使用，将来还可能改善排便，使骶神经根电刺激技术更适合脊髓不全损伤的患者，消除了脊髓不全损伤患者电刺激时的疼痛问题。此外，通过此种方法治疗痉挛性膀胱而不需要进行骶神经后根切断术也将成为可能。

一些医疗科技公司，包括美国美敦力、中国杭州承诺医疗科技有限公司相继开发了相关的全植入式骶神经刺激器系统。但是在正式植入人体之前，病人需要通过一个疗效检测过程，在这个为期2周的过程中，医生使用体外刺激发生器和刺激电极，模拟真实电脉冲刺激检验疗效。病人只有通过疗效筛选之后才可以正式植入骶神经刺激器系统。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种既可独立使用，又可以与骶神经刺激系统配套使用的体外的骶神经刺激发生器，配合电极转换器，利用介入手段将刺激电极植入特定的骶神经，并加以短脉冲的刺激电流，以此剥夺神经细胞本身的电生理特性，以便人为地激活兴奋或抑制神经通路，干扰异常的骶神经反射弧，进而影响与调节膀胱、尿道括约肌及盆底等骶神经支配的效应器官的行为，起到神经调节的作用，治疗下尿路及盆底功能障碍疾病。

基于上述目的本实用新型提供的一种骶神经刺激发生器，包括MCU控制模块、刺激发生模块、UI控制模块、电源管理模块和保护电路模块，其中，

所述MCU控制模块与所述刺激发生模块和UI控制模块分别连接，将从UI控制模块接收到的信号进行分析和处理，将控制信号输出给刺激发生模块；

所述刺激发生模块包括刺激放大电路和刺激发生电路，刺激发生模块接收到来自MCU控制模块的控制信号后，对刺激频率、脉宽进行设置，产生刺激脉冲，通过UI控制模块输出刺激脉冲；

所述UI控制模块包括反馈单元、显示单元、按键单元和通道选择单元，所述反馈单元、显示单元和按键单元与所述MCU控制模块相连，所述通道选择单元与所述刺激发生模块相连；反馈单元将刺激靶点的电压采集处理后，输出给MCU控制模块进行分析计算，至少可以得到刺激靶点的阻抗值。

所述电源管理模块包括电池，DCDC电压转换器和LDO线性稳压器，电池与通过DCDC电压转换器和LDO线性稳压器分别相连，经二者转换后为其他模块供电；

所述保护电路模块与所述刺激发生模块和电源管理模块相连，至少包括静电保护单元和电压监测单元，对刺激发生模块的输出进行过压保护，静电保护；对电源管理模块进行极性保护。静电保护单元，与刺激发生模块连接，对刺激输出端口进行静电防护；电压监测单元，对电刺激脉冲进行电压监控，过压保护和过流保护。

优选地，所述刺激发生模块通过刺激电极转换器与刺激电极联合使用，由刺激电极直接对刺激靶点进行有效刺激。

优选地，所述显示单元包括LCD显示器和显示器按键。

优选地，所述通道选择单元包括用于刺激通道选择的机械开关。

优选地，所述DCDC电压转换器连接所述刺激发生模块和保护电路模块。

优选地，所述LDO线性稳压器连接所述MCU控制模块、显示单元和按键单元。

优选地，所述刺激脉冲的幅值范围为0V-10V，刺激电压步长大于等于50mV。

优选地，所述刺激脉冲频率范围为1-140Hz，刺激频率步长大于等于1Hz。

优选地，所述刺激脉冲的脉宽范围为50-500us，刺激脉宽步长大于等于30us。

综上所述，本实用新型描述的骶神经刺激发生器，可以产生持续的电脉冲，通过电极转换器将电脉冲送至植入式刺激电极，进而可以在多个部位对目标神经进行电刺激；病人可以手持体外刺激发生器并在UI界面上对系统参数进行设置。本实用新型的骶神经刺激发生器在正式的植入式骶神经刺激器植入人体前，进行有效的有用性测试；在植入后也可以配合骶神经刺激系统进行使用。避免了对不适合骶神经刺激器植入患者的不必要损伤和骶神经刺激系统的无谓浪费。

附图说明

图1为本实用新型实施例的骶神经刺激发生器的整体框图；

图2为本实用新型实施例的骶神经刺激发生器的详细结构示意图；

图3为本实用新型实施例的骶神经刺激发生器的一具体电路简图；

图4为本实用新型实施例的骶神经刺激发生器的电脉冲刺激波形示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

参阅图1-3所示，为本实用新型实施例的骶神经刺激器的整体框图、详细结构示意图和电路简图其中，

一种骶神经刺激发生器100，包括MCU控制模块101、刺激发生模块102、UI控制模块103、电源管理模块104和保护电路模块105，其中，

所述MCU控制模块101与所述刺激发生模块102和UI控制模块103分别连接，将从UI控制模块103接收到的信号进行分析和处理，将控制信号输出给刺激发生模块102；

所述刺激发生模块102包括刺激放大电路和刺激发生电路，刺激发生模块102接收到来自MCU控制模块101的控制信号后，对刺激频率、脉宽进行设置，产生刺激脉冲，通过UI控制模块103输出刺激脉冲给电极转换器200；刺激脉冲的波形示意图参见图4。

所述UI控制模块102包括反馈单元131、显示单元132、按键单元133和通道选择单元134，所述反馈单元131、显示单元132和按键单元133与所述MCU控制模块101相连，所述通道选择单元134与所述刺激发生模块102相连；反馈单元131将刺激靶点400的电压采集处理后，输出给MCU控制模块101进行分析计算，至少可以得到刺激靶点400的阻抗值；按键单元一具体实施例为由电阻R1和开关K1组成的切换改变输入MCU控制模块101的电平，以改变MCU控制模块101的输出控制指令。

所述电源管理模块104包括电池140，DCDC电压转换器142和LDO线性稳压器141，电池140与通过DCDC电压转换器142和LDO线性稳压器141分别相连，经二者转换后为其他模块供电；

所述保护电路模块105与所述刺激发生模块102和电源管理模块104相连，至少包括静电保护单元和电压监测单元，对刺激发生模块102的输出进行过压保护，静电保护；对电源管理模块104进行极性保护。静电保护单元，与刺激发生模块102连接，对刺激输出端口进行静电防护；电压监测单元，对电刺激脉冲进行电压监控，过压保护和过流保护。

进一步地，所述刺激发生模块102通过刺激电极转换器200与刺激电极300联合使用，由刺激电极300直接对刺激靶点400进行有效刺激。

进一步地，所述显示单元132包括LCD显示器和显示器按键。

进一步地，所述通道选择单元134包括用于刺激通道选择的机械开关，具体实施例中为SW0-SW5六个机械开关。

进一步地，所述DCDC电压转换器142连接所述刺激发生模块102和保护电路模块105，接收来自MCU控制模块101发来的高压控制信号，DCDC电压转换器142输出的典型电压为12V。

进一步地，所述LDO线性稳压器141连接所述MCU控制模块101、显示单元132和按键单元133，输出的典型电压为3V。

进一步地，所述刺激脉冲的幅值范围为0V-10V，刺激电压步长大于等于50mV。

进一步地，所述刺激脉冲频率范围为1-140Hz，刺激频率步长大于等于1Hz。

进一步地，所述刺激脉冲的脉宽范围为50-500us，刺激脉宽步长大于等于30us。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种骶神经刺激发生器，其特征在于，包括MCU控制模块、刺激发生模块、UI控制模块、电源管理模块和保护电路模块，其中，

所述MCU控制模块与所述刺激发生模块和UI控制模块分别连接，将从UI控制模块接收到的信号进行分析和处理，将控制信号输出给刺激发生模块；

所述刺激发生模块包括刺激放大电路和刺激发生电路，刺激发生模块接收到来自MCU控制模块的控制信号后，对刺激频率、脉宽进行设置，产生刺激脉冲，通过UI控制模块输出刺激脉冲；

所述UI控制模块包括反馈单元、显示单元、按键单元和通道选择单元，所述反馈单元、显示单元和按键单元与所述MCU控制模块相连，所述通道选择单元与所述刺激发生模块相连；

所述电源管理模块包括电池，DCDC电压转换器和LDO线性稳压器，电池与通过DCDC电压转换器和LDO线性稳压器分别相连，经二者转换后为其他模块供电；

所述保护电路模块与所述刺激发生模块和电源管理模块相连，至少包括静电保护单元和电压监测单元，对刺激发生模块的输出进行过压保护，静电保护；对电源管理模块进行极性保护。

2.根据权利要求1所述的骶神经刺激发生器，其特征在于，所述刺激发生模块通过刺激电极转换器与刺激电极联合使用，由刺激电极直接对刺激靶点进行有效刺激。

3.根据权利要求1所述的骶神经刺激发生器，其特征在于，所述显示单元包括LCD显示器和显示器按键。

4.根据权利要求1所述的骶神经刺激发生器，其特征在于，所述通道选择单元包括用于刺激通道选择的机械开关。

5.根据权利要求1所述的骶神经刺激发生器，其特征在于，所述DCDC电压转换器连接所述刺激发生模块和保护电路模块。

6.根据权利要求1所述的骶神经刺激发生器，其特征在于，所述LDO线性稳压器连接所述MCU控制模块、显示单元和按键单元。

7.根据权利要求1所述的骶神经刺激发生器，其特征在于，所述刺激脉冲的幅值范围为0V-10V，刺激电压步长大于等于50mV。

8.根据权利要求1所述的骶神经刺激发生器，其特征在于，所述刺激脉冲频率范围为1-140Hz，刺激频率步长大于等于1Hz。

9.根据权利要求1所述的骶神经刺激发生器，其特征在于，所述刺激脉冲的脉宽范围为50-500us，刺激脉宽步长大于等于30us。