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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Stimulationssystem und eine Vorrichtung davon, insbesondere ein elektronisches Stimulationssystem und eine Vorrichtung davon für Spinalganglion.
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Verwandte Technik
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Das menschliche Nervensystem stellt Übertragungswege für die vom Gehirn ausgegebenen Befehle bereit. Der menschliche Nerv weist einen Schwellenwert auf, und der Schwellenwert ist um eine beschädigte Stelle des Nervs oftmals reduziert. Aus diesem Grund wird an jener Stelle häufig und leicht unangenehmer Schmerz oder Dolor verspürt. Nach einem bestimmten Zeitraum würde sich diese Stelle zu einer Quelle chronischen Schmerzes entwickeln.
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Klinisch wird ein Continuous Radiofrequency (CRF) oder Hochfrequenzablation genannter Ansatz weithin angewendet, um diverse Nervenschmerzen zu vermindern. Bei dem Ansatz wird ein Stift in die nähere Umgebung von betroffenem Nervengewebe eingebracht, ein kontinuierliches Hochfrequenzsignal wird angewendet, um eine hohe Temperatur zu erzeugen, um das Nervengewebe zu zerstören, wodurch der Nervenschmerz vermindert wird. Jedoch wird das zerstörte Nervengewebe aufgrund der Selbstreparaturfunktion des Körpers versuchen, sich selbst zu heilen. Geschieht dies, so wächst neu entwickeltes Gewebe willkürlich auf dem zerstörten Gewebe, und es kommt häufig vor, dass sich ein Neurom bildet. Das Neurom, sobald gebildet, drückt oftmals auf das Nervensystem und verursacht noch stärkeren Schmerz.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine elektronische Stimulationsvorrichtung zum elektrischen Stimulieren zumindest eines Spinalganglions umfasst zumindest eine elektronische Stimulationseinheit. Die elektronische Stimulationseinheit umfasst zumindest eine positive Elektrode und zumindest eine negative Elektrode. Ein erster Intervallabstand besteht zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode. Ein zweiter Intervallabstand besteht zwischen der positiven Elektrode, der negativen Elektrode und dem Spinalganglion. Die elektronische Stimulationseinheit empfängt ein Hochfrequenzsignal elektrischer Stimulation, sodass die erste Elektrode und die zweite Elektrode ein elektrisches Feld erzeugen. Der Bereich des elektrischen Feldes deckt das Spinalganglion ab, und die Spannung des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation liegt im Bereich von –10 V bis –1 V oder liegt im Bereich von 1 V bis 10 V, und die Frequenz des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation liegt im Bereich von 200 KHz bis 800 KHz. Daher kann es das Spinalganglion mit Hochfrequenz, geringer Intensität und niedriger Temperatur elektrisch stimulieren. Infolgedessen ist die Neurotransmissionsfähigkeit des Spinalganglions verringert, und der Patient verspüren Nervenschmerzen so wenig wie möglich.
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Eine elektronische Stimulationsvorrichtung zum elektrischen Stimulieren zumindest eines Spinalganglions mit relativ geringen Schmerzempfindungen ohne Erzeugen relativ vieler Parästhesie-Empfindungen umfasst zumindest eine elektronische Stimulationseinheit. Die elektronische Stimulationseinheit umfasst zumindest eine erste Elektrode und zumindest eine zweite Elektrode und sie liefert ein Hochfrequenzsignal elektrischer Stimulation, um die erste Elektrode und die zweite Elektrode zum Erzeugen eines elektrischen Feldes zu veranlassen. Der Bereich des elektrischen Feldes deckt das Spinalganglion ab, und die elektrische Feldstärke liegt in einem Bereich von 100 V/m bis 1.000 V/m.
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Bei einem Ausführungsbeispiel liegt die Frequenz des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation im Bereich von 200 KHz bis 1.000 KHz.
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Bei einem Ausführungsbeispiel liegt die Frequenz des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation im Bereich von 200 KHz bis 450 KHz oder in einem Bereich von 550 KHz bis 1.000 KHz.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Hochfrequenzsignal elektrischer Stimulation ein Impulssignal und dessen Impulsfrequenz liegt im Bereich von 0 bis 1 KHz.
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Bei einem Ausführungsbeispiel liegt die Spannung des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation im Bereich von –10 V bis –1 V oder im Bereich von 1 V bis 10 V, und dessen Strom liegt im Bereich von 2 mA bis 50 mA.
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Bei einem Ausführungsbeispiel liegt die individuelle Länge der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode im Bereich von 1 mm bis 3 mm.
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Bei einem Ausführungsbeispiel besteht ein erster Intervallabstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, und der erste Intervallabstand liegt im Bereich von 3 mm bis 7 mm.
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Bei einem Ausführungsbeispiel besteht ein zweiter Intervallabstand zwischen der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und dem Spinalganglion, und der zweite Intervallabstand liegt im Bereich von 0 bis 10 mm.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist die elektronische Stimulationseinheit wie eine gerade Linie, ein Ring, ein Bogen, eine Spirale oder eine Helix, umfasst die elektronische Stimulationseinheit zumindest zwei erste Elektroden und zumindest zwei zweite Elektroden, und umgeben die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden das Spinalganglion.
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Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die elektronische Stimulationseinheit eine Mehrzahl der ersten Elektroden und eine Mehrzahl der zweiten Elektroden, und die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden sind in einem Array angeordnet.
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Wie oben erwähnt, bezüglich des elektronischen Stimulationssystems und Vorrichtung davon für Spinalganglion, umfasst die elektronische Stimulationsvorrichtung eine elektronische Stimulationeinheit, liefert die elektronische Stimulationseinheit ein Hochfrequenzsignal elektrischer Stimulation, um die erste Elektrode und die zweite Elektrode zu veranlassen, ein elektrisches Feld zu erzeugen, dessen Stärke im Bereich von 100 V/m bis 1.000 V/m liegt. Daher kann es das Spinalganglion mit Hochfrequenz, geringer Intensität und niedriger Temperatur elektrisch stimulieren. Infolgedessen wird der Schwellenwert des Ziels, wie beispielsweise des Spinalganglions, erhöht, und die Neurotransmissionsfähigkeit des Spinalganglions wird verringert. Somit wird die Neurotransmission blockiert und der Patient verspüren Nervenschmerzen so wenig wie möglich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Ausführungsbeispiele werden sich aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen vollständiger erschließen, welche ausschließlich zur Veranschaulichung gegeben sind und für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind, und wobei:
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1A ein schematisches Diagramm ist, welches die auf das Spinalganglion angewendete elektronische Stimulationsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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1B ein Schaltblockdiagramm der elektronischen Stimulationsvorrichtung und des Reglers in 1A ist;
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1C ein schematisches Diagramm ist, welches das Impulssignal des Signals elektrischer Stimulation der elektronischen Stimulationsvorrichtung in 1 zeigt;
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2A und 2B vergrößerte Diagramme sind, welche einen Abschnitt der elektronischen Stimulationseinheit in 1 zeigen;
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3A bis 4E schematische Diagramme der Simulation elektrischen Feldes der elektronischen Stimulationsvorrichtung sind;
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5A und 5B schematische Diagramme der Simulation elektrischen Feldes unter der Bedingung sind, dass die elektronische Stimulationsvorrichtung bei verschiedenen Elektrodenintervallen und verschiedenen Frequenzen der Signale elektrischer Stimulation arbeitet;
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6 ein weiteres schematisches Diagramm ist, welches die elektronische Stimulationsvorrichtung in 1A zeigt;
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7 bis 8 schematische Diagramme sind, welche weitere Beispiele der elektronischen Stimulationsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen zeigen;
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9 bis 14 schematische Diagramme sind, welche weitere Beispiele der elektronischen Stimulationsvorrichtung zeigen;
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15 ein schematische Diagramme ist, welches die Anwendung einer Hochfrequenzstimulationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
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16 das Ergebnis des Schmerzverhaltenstests am Fuß bei der Ratte – Von Frey (VF) zeigt; und
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17A beziehungsweise 17B die Ergebnisse der Kontrollgruppe und der Experimentalgruppe eines neuroelektrophysiologischen Tests zeigen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich werden, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, wobei sich die gleichen Bezüge auf die gleichen Elemente beziehen.
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1A ist ein schematisches Diagramm, welches die auf das Spinalganglion angewendete elektronische Stimulationsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Bezug nehmend auf 1A, wird eine elektronische Stimulationsvorrichtung für Spinalganglion (im Folgenden die elektronische Stimulationsvorrichtung) zum elektrischen Stimulieren von zumindest einem Spinalganglion 3 ausgelegt.
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Der Klarheit hinsichtlich der Schrittdetails des Verfahrens halber werden die Schaltungen und Wechselwirkung der elektronischen Stimulationsvorrichtung 1 und des Reglers 2 zuerst in den folgenden Absätzen erklärt. Anschließend beschreiben die folgenden Absätze ein elektrisches Stimulieren des Spinalganglions 3 des Organismus durch die elektronische Stimulationsvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels. Gleichwohl sind die Beschreibungen bei den folgenden Ausführungsbeispielen beispielhaft, jedoch nicht zum Beschränken des Umfangs der Erfindung beabsichtigt.
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1B ist ein Schaltblockdiagramm der elektronischen Stimulationsvorrichtung und des Reglers in 1A. Bezug nehmend auf 1B, stellt ein Regler 2 Konfigurationsparameter bereit und führt Energie für die elektronische Stimulationsvorrichtung 1 zu. Weil der Regler 2 nicht in den Organismus implantiert werden muss, kann er der externe Regler 2 genannt werden. Elemente der elektronischen Stimulationsvorrichtung 1 und des Reglers 2 und deren Beziehungen werden in den folgenden Absätzen beschrieben.
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Bei dem Ausführungsbeispiel umfasst die elektronische Stimulationsvorrichtung 1 eine erste Steuereinheit 11 und eine elektronische Stimulationseinheit 12. Die elektronische Stimulationseinheit 12 ist an die erste Steuereinheit 11 gekoppelt. Der Regler 2 umfasst eine zweite Steuereinheit 21, eine Mensch-Rechner-Schnittstelle 22 und eine Energieversorgungseinheit 23. Die Mensch-Rechner-Schnittstelle 22 ist an die zweite Steuereinheit 21 gekoppelt. Die Energieversorgungseinheit 23 ist ebenfalls an die zweite Steuereinheit 21 gekoppelt und agiert als die Energiequelle des Reglers 2. Die Energieversorgungseinheit 23 kann eine Batterie oder ein Akku sein, oder sie kann ein mit einem elektrischen Netz verbundener Energieadapter zum Versorgen mit elektrischer Energie sein.
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Bei dem Ausführungsbeispiel kann der Anwender die Mensch-Rechner-Schnittstelle 22 zum Betreiben des Reglers 2 verwenden. Vor dem Beginnen wird die Systemstandardwerte des Reglers 2 initialisiert. Anschließend kann er die Mensch-Rechner-Schnittstelle 22 ebenfalls zum Eingeben der erforderlichen Konfigurationsparameter in die zweite Steuereinheit 21 verwenden. Bei dem Ausführungsbeispiel kann die Mensch-Rechner-Schnittstelle 22 zum Beispiel eine Berührungstaste, ein Berührungsbedienfeld, eine physische Taste oder deren Kombination sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die zweite Steuereinheit 21 weist die Energieversorgungseinheit 23 an, den Elementen der elektronischen Stimulationsvorrichtung 1 (zum Beispiel der elektronischen Stimulationseinheit 12) zum Arbeiten Gleichstrom zuzuführen.
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Die erste Steuereinheit 11 und die zweite Steuereinheit 21 können mit Digitalschaltung, wie beispielsweise IC, ausgeführt sein oder mit Analogschaltung ausgeführt sein. Eine IC kann beispielsweise ein Mikroprozessor, eine MCU, eine programmierbare Logikgatteranordnung (zum Beispiel FPGA oder CPLD) oder ASIC sein. Bei dem Ausführungsbeispiel ist sie beispielsweise eine MCU, jedoch nicht darauf beschränkt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist die elektronische Stimulationsvorrichtung 1 zum Beispiel eine implantierbare elektronische Stimulationsvorrichtung. Die implantierbare elektronische Stimulationsvorrichtung bedeutet, dass zumindest ein Abschnitt des Elements der elektronischen Stimulationsvorrichtung 1 in den individuellen Körper (zum Beispiel: subkutan) implantiert wird. Zudem kann die elektronische Stimulationsvorrichtung 1 zu einer transkutanen elektronischen Stimulationsvorrichtung geändert werden, abhängig von dem Symptom und der Anforderung des Patienten. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die elektronische Stimulationseinheit 12 ausgelegt, um in das Individuum implantiert zu werden. Die erste Steuereinheit 11 kann in das Individuum implantiert oder außerhalb des Individuums angeordnet werden, abhängig von tatsächlicher oder Konzeptionsanforderung. Ist die elektronische Stimulationseinheit 12 zum Implantiertwerden in ein Individuum bereit, so ist es besser, die Vorrichtung nahe des Spinalganglions des Spinalnvers bezogen auf den Schmerz des Patienten zu implantieren. Das Individuum ist vorzugsweise ein Organismus, und es kann Säugetiere wie Maus, Mensch, Kaninchen, Rind, Schaf, Schwein, Affe, Hund, Katze usw. umfassen. Vorzugsweise ist es menschlich. Beispielsweise ist es menschlich.
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Bezogen auf die Konfiguration der elektronischen Stimulationseinheit 12, Bezug nehmend auf 1A und 2B, umfasst die elektronische Stimulationseinheit 12 eine flexible Übertragungsführung, welche zumindest eine erste Elektrode 121 und zumindest eine zweite Elektrode 122 umfasst. Bei dem Ausführungsbeispiel umfasst sie ein Paar Elektroden, namentlich eine positive Elektrode 121 und eine negative Elektrode 122, zum Beispiel. Zudem sind eventuell zwei Paare, drei Paare oder sogar mehr als drei Paare Elektroden der elektronischen Stimulationseinheit 12 vorhanden, und sie können gleichmäßig an der Übertragungsführung, namentlich der elektronischen Stimulationseinheit 12, verteilt sein. Die obigen Elektroden arbeiten im bipolaren Modus, um ein elektrisches Feld zwischen der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 zu erzeugen. Beispielsweise kann das Material der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 Metall, zum Beispiel Platin, Silber, Gold oder ein anderes leitendes Metall sein. Zwischen der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 wird eine Zone durch die Spulen oder Drähte definiert, welche elektrisch mit den Elektroden verbundenes kompakt gewundenes Kabel sind. Die erste Elektrode 121 und die zweite Elektrode 122 sind an einem Ende der elektronischen Stimulationseinheit 12 angeordnet, zwei als die positive und negative Elektroden agierende Kontakte 123 sind an dem anderen Ende der elektronischen Stimulationseinheit 12 angeordnet. Die beiden Kontakte 123 sind elektrisch mit der ersten Steuereinheit 11 verbunden oder gekoppelt. Die erste Elektrode 121 und die zweite Elektrode 122 sind jeweils mit kompakt gewundenen Spulen verknüpft, und sie sind über die Drähte mit den Kontakten 123 verknüpft. Zudem ist die Drähte der elektronischen Stimulationseinheit 12 außerhalb der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 durch einen Isolator 120 bedeckt. In 2A ist der Isolator 120 entfernt, um die zwischen den Elektroden angeordnete Spule bei der elektronischen Stimulationseinheit 12 zu zeigen.
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Der Bereich der individuellen Länge a jeder Elektrode hängt von tatsächlicher oder Konzeptionsanforderung ab. Die Elektrodenlänge a liegt zwischen 0,5~6 mm, vorzugsweise zwischen 1~4 mm. Die individuelle Länge a der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 bedeutet, dass die Länge der Elektrode in der Richtung parallel zu der Ausdehnungsrichtung der Hauptachse des Kabels der elektronischen Stimulationseinheit 12 unter der Bedingung, dass sie nicht implantiert ist, und die elektronische Stimulationseinheit 12 horizontal ausgebreitet ist. Der Bereich der individuellen Länge a der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 hängt von tatsächlicher oder Konzeptionsanforderung ab. Beispielsweise liegt die Länge a zwischen 1~3 mm. Der Abstand b zwischen der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 liegt zwischen 1~7 mm, vorzugsweise zwischen 1~4 mm. Beispielsweise liegt der Abstand b der zwei benachbarten Enden der benachbarten ersten und zweiten Elektroden 121, 122 vorzugsweise zwischen 1~4 mm.
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Ein zweiter Intervallabstand c besteht zwischen der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 der elektronischen Stimulationseinheit 12 und dem Spinalganglion 3. Der zweite Intervallabstand c ist als der kürzeste Abstand von dem Mittelpunkt der benachbarten ersten und zweiten Elektroden 121, 122 zu dem Spinalganglion 3 definiert. Bei dem Ausführungsbeispiel liegt der zweite Intervallabstand c im Bereich von 0 bis 10 mm, vorzugsweise von 0 bis 5 mm. Beträgt der Abstand c 0, so überlagert der Mittelpunkt der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 in der Projektionsrichtung das Spinalganglion 3.
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Bezug nehmend auf 10, kann bei dem Ausführungsbeispiel das von der elektronischen Stimulationsvorrichtung 1 ausgegebene Signal elektrischer Stimulation ein kontinuierliches Sinuswellen-, ein kontinuierliches Dreieckwellen- oder ein Hochfrequenzimpulssignal elektrischer Stimulation sein. Ist es ein Impulssignal elektrischer Stimulation, so umfasst eine Impulszykluszeit Tp eine Mehrzahl an Impulssignalen und zumindest eine Periode Ruhezeit. Eine Impulszykluszeit ist der Reziprokwert der Impulsfolgefrequenz. Die Impulsfolgefrequenz (auch Impulsfrequenz genannt) beträgt zwischen 0~1 KHz, vorzugsweise zwischen 1~100 Hz. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Impulsfolgefrequenz des Signals elektrischer Stimulation etwa 2 Hz. Zudem beträgt die Dauerzeit Td von Impulsen in einer Impulszykluszeit zwischen 1~250 ms, vorzugsweise zwischen 10~100 ms. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt sie beispielsweise 25 ms.
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Bezug nehmend auf 10, ist die elektronische Stimulationseinheit 12 bei dem Ausführungsbeispiel zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation ausgelegt. Zum Beispiel verwendet der Patient (oder medizinisches Personal) den Regler 2, um die Frequenz elektrischer Stimulation, Stimulationsperiode, Stimulationsintensität und/oder weitere Parameter des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation einzustellen. Dann gibt der Regler 2 die Parameter und Energie an die elektronische Stimulationsvorrichtung 1 aus, und weist die elektronische Stimulationseinheit 12 zur Signalausgabe über die erste Steuereinheit 11 an. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Frequenz des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation etwa 600 KHz. Anders formuliert, beträgt dessen Stimulationszykluszeit Ts etwa 1,67 μs.
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Zum Beispiel kann ausgewählt werden, um die elektronische Stimulationsvorrichtung in einem Konstantspannungsmodus oder einem Konstantstrommodus anzutreiben. Der Konstantspannungsmodus ist sicherer als der Konstantstrommodus, doch die Intensität in dem Konstantspannungsmodus ist weniger stabil als in dem Konstantstrommodus. Die Auswahl des Modus hängt von der elektrisch zu stimulierenden Zielzone ab. Beispielsweise wird, wenn die dorsale Säule das Ziel ist, der Konstantstrommodus gewählt. Ist das Spinalganglion das Ziel, so wird der Konstantspannungsmodus gewählt. Ist der Konstantspannungsmodus zum Antreiben gewählt, so ist die Spannung des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation konstant, und der Strom des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation variiert mit den Positionen und Widerständen der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122. Ist andernfalls der Konstantstrommodus zum Antreiben gewählt, so ist der Strom des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation konstant, und die Spannung des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation variiert mit den Positionen und Widerständen der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122. Zum Beispiel liegt die Spannung des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation im Konstantspannungsmodus im Bereich von –10 V bis –1 V oder von 1 V bis 10 V. Vorzugsweise liegt die Spannung des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation im Bereich von 10 V bis –3 V oder von 3 V bis 10 V. Im Konstantstrommodus liegt der Strom des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation im Bereich von 2 mA bis 50 mA, vorzugsweise von 4 mA bis 30 mA.
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Zudem beträgt die Frequenz des Hochfrequenzsignals elektrischer Stimulation zwischen 200 KHz~1.000 KHz, vorzugsweise zwischen 200 KHz~250 KHz, 250 KHz~350 KHz, 350 KHz~450 KHz, 450 KHz~550 KHz, 550 KHz~650 KHz, 650 KHz~750 KHz, 750 KHz~800 KHz oder 800 KHz~1.000 KHz. Beträgt die ausgewählte Frequenz zwischen 200 KHz~450 KHz, so arbeitet die Vorrichtung bei einer relativ niedrigen Frequenz, sodass es für bessere Sicherheit weniger riskant ist, biologische Hitze zu produzieren. Beträgt die ausgewählte Frequenz andernfalls zwischen 550 KHz~1.000 KHz, so weist das erzeugte elektrische Feld eine höhere Dichte auf, sodass dessen elektrische Stimulation eine bessere Leistungsfähigkeit hat. Zudem wird das Maß der elektrischen Stimulation durch Anpassen der Dauerzeit Td angeglichen, und die Zeit zum Ableiten der produzierten biologischen Hitze entsprechend. Ist zum Beispiel die Stimulationsintensität relativ gering, so kann die Dauerzeit Td zum kontinuierlichen Stimulieren erhöht werden. Sind die Stimulationsintensität und die Frequenz relativ hoch, so kann die Dauerzeit Td zum Erhöhen der Zeit zum Ableiten verringert werden. Wenn die elektronische Stimulationseinheit 12 das Hochfrequenzsignal elektrischer Stimulation empfängt, so erzeugen die erste Elektrode 121 und die zweite Elektrode 122 der elektronischen Stimulationseinheit 12 entsprechend ein elektrisches Feld. Der Abstand von der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 zu dem Spinalganglion 3 ist in dem Bereich des Intervallabstands c angeordnet, somit deckt das durch die erste Elektrode 121 und die zweite Elektrode 122 erzeugte elektrische Feld das Spinalganglion 3 ab. Anders formuliert, deckt das elektrische Feld das Spinalganglion 3 und dessen Umgebung ab, um das Zielspinalganglion 3 mit geringer Intensität, niedriger Temperatur und Hochfrequenz elektrisch zu stimulieren. Ohne die Nervenzellen des Spinalganglions 3 zu zerstören, wird die Biomolekülerzeugung durch das Spinalganglion 3 unterdrückt, und der Schwellenwert der Zielzone des Spinalganglions 3 wird ebenfalls erhöht. Demzufolge wird die Neurotransmissionsfähigkeit des Spinalganglions 3 in der Zielzone verringert und die Neurotransmission wird blockiert. Infolgedessen verspürt der Patient Nervenschmerz so wenig wie möglich.
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Darüber hinaus verspürt der Patient eventuell so wenig Schmerz wie möglich bei der Zielzone, ohne dass relativ viele Parästhesieempfindungen hervorgerufen werden, wenn die elektronische Stimulationsvorrichtung zur elektrischen Stimulation angewendet wird. Der über einen langen Zeitraum an Schmerzen leidende Patient akzeptiert eventuell diese Behandlung elektrischer Stimulation, welche wirksam ist und so wenige Parästhesieempfindungen wie möglich hervorruft. Vorzugsweise kann die aus der elektrischen Stimulation durch die elektronische Stimulationsvorrichtung resultierende Behandlung bei dem Ausführungsbeispiel etwa eine Woche wirksam bleiben. Anders formuliert, ist die Neurotransmission etwa eine Woche blockiert. Demzufolge erhält der Patient die Behandlung elektrischer Stimulation möglicherweise weniger häufig und es ist für ihn nicht notwendig, dass er die Behandlung häufig erhält, sodass er möglicherweise eher bereit ist, die Behandlung zu erhalten. Da sich die Details eventuell auf die späteren Experimentalbeispiele beziehen, werden sie an dieser Stelle nicht wiederholt. Darüber hinaus, Bezug nehmend auf 3A bis 3D, wird das Feldlinienbild des elektrischen Feldes durch Justieren der Elektrodenlänge a der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122, des ersten Intervallabstands b zwischen der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122, oder des zweiten Intervallabstands c zwischen der ersten Elektrode 121, der zweiten Elektrode 122 und dem Spinalganglion 3 justiert. Zum Beispiel beträgt die Spannung des Signals elektrischer Stimulation 5V, seine Frequenz beträgt 500 KHz, und der Abstand C beträgt 5 mm. Davon ausgehend, dass die Elektrodenlänge a und der Abstand c der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 konstant sind (a = 1 mm, c = 5 mm), wenn der Abstand b (b = 2 mm) zwischen der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122, wie in dem Diagramm der Simulation eines elektrischen Feldes in 3 gezeigt, kleiner ist, kann das elektrische Feld (die Stärke des elektrischen Feldes beträgt 100 V/m~1.000 V/m) ausschließlich oder hauptsächlich effektiv das zu stimulierende Spinalganglion 3 abdecken; wenn der Abstand b (b = 4 mm) zwischen der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122, wie in 3B gezeigt, größer ist, ist das Feldlinienbild des elektrischen Feldes expandierend verteilt und decken das zu stimulierende Spinalganglion 3 vollständig ab (die gezeichnete Stärke des elektrischen Feldes beträgt 100 V/m~1.000 V/m). Relativ ist die elektrische Feldstärke intensiver, wenn die Position näher an dem elektromagnetischen Feld der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 ist. Wie in 3C gezeigt, ist es ein Verteilungsdiagramm des Feldlinienbildes, dass das Feldlinienbild des elektrischen Feldes in 3A mit einem intensiveren elektrischen Feld angewendet wird, sodass die Stärke des elektrischen Feldes im Bereich 100 V/m~5.000 V/m verteilt ist. Von der Figur, sofern die Elektrode nahe genug an der Zielzone, welche zu stimulieren ist (der Abstand c beträgt zwischen 0~10 mm) angeordnet ist, hat das elektrische Feld eine Wirkung darauf und das elektrische Feld mit höherer Intensität ist näher an der Oberfläche der Elektrode angeordnet. Dann, Bezug nehmend auf 3D und 3E, besteht der Unterschied zwischen 3D und 3C in der Elektrodenlänge a der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122. In 3D ist die Elektrodenlänge a auf 2 mm geändert. Aus 3D wird ersichtlich, dass die Elektrode länger wird und die Raumverteilung des Feldlinienbildes des elektrischen Feldes ebenfalls geringfügig größer wird. Der Unterschied zwischen 3E und 3D besteht darin, dass der Abstand b zwischen den Elektroden auf 6 mm unter der Bedingung geändert ist, dass die Elektrodenlänge a der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 beide festgesetzt sind (bei 2 mm). Da der Abstand b zwischen den Elektroden vergrößert ist, wird die Raumverteilung des Feldlinienbildes des elektrischen Feldes ebenfalls größer.
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Anschließend werden verschiedene Spannungseinflüsse auf die Raumverteilung des Feldlinienbildes des elektrischen Feldes verglichen. Bezug nehmend auf 4A bis 4C, wird die Frequenz 500 KHz des konstanten Signals elektrischer Stimulation angewendet, und die Elektrodenlänge a der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122, der Abstand b zwischen den Elektroden und der Abstand c zu der zu stimulierenden Zielzone sind alle festgesetzt (a = 2 mm, b = 2 mm, c = 5 mm). Verschiedene Spannungseinflüsse auf die Raumverteilung des Feldlinienbildes des elektrischen Feldes werden in den Figuren gezeigt (die Spannung beträgt 3 V in 4A, die Spannung beträgt 5 V in 46, die Spannung beträgt 10 V in 4C). Aus den Figuren wird ersichtlich, dass, wenn die Spannung größer ist, die Raumverteilung des Feldlinienbildes des elektrischen Feldes ebenfalls größer wird.
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Dann, 4B bis 4D und 4E vergleichend, wird das Signal elektrischer Stimulation mit 5 V angewendet, und die Elektrodenlänge a der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122, der Abstand b zwischen den Elektroden, und der Abstand c zu der zu stimulierenden Zielzone sind alle festgesetzt (a = 2 mm, b = 2 mm, c = 5 mm). Verschiedene Frequenzeinflüsse des Signals elektrischer Stimulation auf die Raumverteilung des Feldlinienbildes des elektrischen Feldes werden in den Figuren gezeigt (die Frequenz des Signals elektrischer Stimulation beträgt 200 KHz in 4D, die Frequenz des Signals elektrischer Stimulation beträgt 500 KHz in 4B, die Frequenz des Signals elektrischer Stimulation beträgt 800 KHz in 4E). Aus 5B, weil um die Bogenlänge bei 4 mm es der Punkt am nächsten an der elektronischen Stimulationseinheit ist, ist die intensivste Stärke des elektrischen Feldes hier. Da die Frequenz erhöht ist, wird die Raumverteilung des Feldlinienbildes des elektrischen Feldes ebenfalls größer. Aus 3A bis 4E, bei dem Ausführungsbeispiel, liegt die elektrische Feldstärke im Bereich von 100 V/m bis 5.000 V/m, vorzugsweise von 400 V/m bis 5.000 V/m.
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Bezug nehmend auf 5A und 5B, beträgt der Durchmesser des zu stimulierenden Ziels (kreisförmiges Spinalganglion 3), ebenfalls in 2B gezeigt, 5 mm, die Elektrodenlänge a der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 beträgt etwa 1 mm, der Abstand c beträgt etwa 5 mm, und die Eingangsspannung beträgt 5 V. Die elektrische Feldstärke an dem zu stimulierenden Ziel für verschiedene Bogenlängenstelle der Elektrode (bei der horizontalen Achse wird die Tangente auf der linken Seite des Kreises als Ausgangspunkt des Bogens 0 mm genommen) wird in den Figuren gezeigt. In 5A wird die jeweilige Stärke des elektrischen Feldes bei verschiedenen Frequenzen (200 KHz, 600 KHz und 1.000 KHz) zur elektrischen Stimulation bestimmt werden verglichen. In 5B wird die jeweilige Stärke des elektrischen Feldes bei verschiedenen Abständen b zwischen Elektroden (b beträgt 2, 3, 4, 5 oder 6 mm) bestimmt. Aus 5A, wenn die Frequenz des Signals elektrischer Stimulation erhöht wird, ist die Stärke des elektrischen Feldes intensiver und die Raumverteilung des Feldlinienbildes des elektrischen Feldes wird ebenfalls größer. Zum Beispiel, unter der Bedingung, dass die Frequenz des Signals elektrischer Stimulation 1.000 KHz beträgt, kann die Maximalstärke des elektrischen Feldes an der Zielzone 400 V/m erreichen. Unter der Bedingung, dass die Frequenz des Signals elektrischer Stimulation 200 KHz beträgt, kann die Maximalstärke des elektrischen Feldes an der Zielzone eventuell nicht intensiv genug sein, um 300 V/m zu erreichen. Aus 5B, wenn der Abstand b zwischen 4 mm~6 mm beträgt, erreicht die elektrische Feldstärke des elektromagnetischen Feldes ihr Maximum.
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Nachdem die elektronische Stimulationseinheit 12 in den Organismus implantiert wurde, ist die elektronische Stimulationsvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels, um sie so vollständig wie möglich zu nutzen, in der Lage, in einem Niederfrequenzmodus zu arbeiten, um dem Arzt beim Überprüfen zu helfen, ob sich die Elektroden nach der Implantation an richtigen Positionen befinden. Zum Beispiel kann die elektronische Stimulationseinheit 12 in dem Niederfrequenzmodus ein Niederfrequenzsignal elektrischer Stimulation liefern, dessen Frequenz zwischen 0,1 Hz~1 KHz und dessen Impulsdauer zwischen 10 μs~500 μs beträgt. Die elektronische Stimulationseinheit 12 liefert das Niederfrequenzsignal elektrischer Stimulation zum Erfassen des entsprechenden Spasmus des Muskels, um zu überprüfen, ob die implantierte elektronische Stimulationseinheit locker oder an falschen Positionen ist.
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Bezug nehmend auf 2A und 6, ist die elektronische Stimulationseinheit 12 bei dem Ausführungsbeispiel wie eine gerade Linie, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Form der elektronischen Stimulationseinheit 12 kann wie die bei den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebene Form sein, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist die elektronische Stimulationsvorrichtung 1 eine aktive elektronische Stimulationsvorrichtung, deren erste Steuereinheit 11 zusammen mit der elektronischen Stimulationseinheit 12 in das Spinalganglion des Organismus implantiert werden. Anders formuliert, werden sowohl die erste Steuereinheit 11 als auch die elektronische Stimulationseinheit 12 subkutan in den Organismus implantiert. Alternativ werden die erste Steuereinheit 11 und die elektronische Stimulationseinheit 12 zunächst in ein Teil integriert und anschließend subkutan implantiert. Weil elektrisch an den Regler 2 außerhalb des Organismus gekoppelt, kann die erste Steuereinheit 11 das Parametersignal und Energie von der zweiten Steuereinheit 21 empfangen, daher kann die elektronische Stimulationseinheit 12 die Zielzone des Organismus elektrisch stimulieren.
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Die elektronische Stimulationsvorrichtung der Offenbarung ist nicht auf die oben erwähnte elektronische Stimulationsvorrichtung 1 beschränkt. In anderem Ausführungsbeispiel kann die aktive elektronische Stimulationsvorrichtung wie die elektronische Stimulationsvorrichtung in 7 sein. Die elektronische Stimulationsvorrichtung 1a bei dem Ausführungsbeispiel und die elektronische Stimulationsvorrichtung 1 bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel umfassen im Wesentlichen ähnliche Elemente davon, und die erste Steuereinheit 11a und die elektronische Stimulationseinheit 12a werden ebenfalls jeweils in die Epidermis S des Organismus (subkutan) implantiert. Allerdings ist die erste Steuereinheit 11a der elektronischen Stimulationsvorrichtung 1a bei dem Ausführungsbeispiel eine in die elektronische Stimulationseinheit integrierte FPCB (flexible gedruckte Leiterplatte), und sie kann dennoch das Parametersignal und elektrische Energie von der zweiten Steuereinheit (nicht in der Figur gezeigt) außerhalb des Organismus empfangen, und das Signal elektrischer Stimulation an die elektronische Stimulationseinheit 12a liefern, um das Spinalganglion 3 des Organismus elektrisch zu stimulieren. Bei dem Ausführungsbeispiel kann die elektronische Stimulationsvorrichtung 1a ausreichend verschmälert werden, um zum Verringern der Belastung des Organismus (oder des Patienten) subkutan implantiert zu werden.
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Alternativ kann die elektronische Stimulationsvorrichtung wie die in 8 gezeigte Vorrichtung sein. Bezug nehmend auf 8, ist die elektronische Stimulationsvorrichtung 1b bei dem Ausführungsbeispiel eine passive elektronische Stimulationsvorrichtung. Allerdings ist die erste Steuereinheit 11b der elektronischen Stimulationsvorrichtung 1b in den Regler 2 außerhalb der Epidermis S des Organismus (subkutan) integriert. Demnach enthält die implantierte elektronische Stimulationsvorrichtung 1b nicht die Steuereinheit darin. Die elektronische Stimulationseinheit 11b (Führung) umfasst an deren Ende eine FPCB, welche subkutan und nicht tief implantiert wird (beispielsweise beträgt die Tiefe weniger als 5 cm). Der Regler 2b, welcher nicht in die Haut implantiert wird, kann ein Signal elektrischer Stimulation an die elektronische Stimulationseinheit 11b liefern, sodass die elektronische Stimulationseinheit 12b das Spinalganglion 3 des Organismus elektrisch stimulieren kann.
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Was die Implantation der elektronischen Stimulationseinheit betrifft, so ist diese nicht auf die obige elektronische Stimulationseinheit 12 beschränkt. 9, 12, 13 veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die elektronische Stimulationseinheit 12c wie ein Ring, und die elektronische Stimulationseinheit 12c umfasst zumindest zwei erste Elektroden 121 und zumindest zwei zweite Elektroden 122. Die ersten Elektroden 121 und die zweite Elektrode 122 sind in Intervallen verschränkt (wie in 12 gezeigt). Alternativ können die ersten Elektroden 121 und die zweiten Elektroden 122 nacheinander ohne Verschränkung angeordnet sein (wie in 13 gezeigt). Das durch die erste Elektrode 121 und die zweite Elektrode 122 der elektronischen Stimulationseinheit 12 erzeugte elektrische Feld umgibt das Zielspinalganglion 3 und deckt dieses ab (wie in 14 gezeigt), um es mit geringer Intensität, niedriger Temperatur und Hochfrequenzelektromagnetismus zu stimulieren. Darüber hinaus, wenn die Position näher an der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 ist, ist das elektrische Feld intensiver. Bezug nehmend auf 10, kann die elektronische Stimulationseinheit 12d wie eine Helix sein, und die elektronische Stimulationseinheit 12d umfasst zumindest zwei erste Elektroden 121 und zumindest zwei zweite Elektroden 122. Bei dem Ausführungsbeispiel umfasst die elektronische Stimulationseinheit 12d zwei erste Elektroden 121 und zwei zweite Elektroden 122, zum Beispiel. Die Anordnung der ersten Elektrode 121 und der zweiten Elektrode 122 ist nicht beschränkt. Die ersten Elektroden 121 und die zweiten Elektroden 122 können verschränkt oder ohne Verschränkung angeordnet sein, und die ersten Elektroden 121 und die zweiten Elektroden 122 können wie eine Helix angeordnet sein, um das Spinalganglion 3 zu umgeben. Weil das elektrische Feld, erzeugt durch die ersten Elektroden 121 und die zweiten Elektroden 122, wie eine Helix das Zielspinalganglion 3 umgeben und abdecken, wird das Zielspinalganglion 3 mit geringer Intensität, niedriger Temperatur und Hochfrequenz elektrisch stimuliert.
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Bezug nehmend auf 11, ist die elektronische Stimulationseinheit 12e bei dem Ausführungsbeispiel wie ein Bogen, und die elektronische Stimulationseinheit 12e umfasst zumindest zwei erste Elektroden 121 und zumindest zwei zweite Elektroden 122. Bei dem Ausführungsbeispiel umfasst die elektronische Stimulationseinheit 12e zum Beispiel zwei erste Elektroden 121 und zwei zweite Elektroden 122. Die Anordnung der ersten Elektroden 121 und der zweiten Elektroden 122 ist nicht beschränkt. Die ersten Elektroden 121 und die zweiten Elektroden 122 können verschränkt oder ohne Verschränkung angeordnet sein, und die ersten Elektroden 121 und die zweiten Elektroden 122 können angeordnet sein, um das Spinalganglion 3 zu umgeben. Weil das elektrische Feld, erzeugt durch die erste Elektrode 121 und die zweite Elektrode 122, das Spinalganglion 3 umgeben und abdecken, wird das Zielspinalganglion 3 mit geringer Intensität, niedriger Temperatur und Hochfrequenz stimuliert.
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Bezug nehmend auf 15, ist die elektronische Stimulationseinheit 12f bei dem Ausführungsbeispiel wie eine dünne Schicht (oder eine Ebene), und die elektronische Stimulationseinheit 12f umfasst eine Mehrzahl der ersten Elektroden 121 und eine Mehrzahl der zweiten Elektroden 122. Diese ersten Elektroden 121 und diese zweiten Elektroden 122 sind in einem Array zu Intervallen angeordnet. In ähnlicher Weise umgibt das durch die erste Elektrode 121 und die zweite Elektrode 122 erzeugte elektrische Feld das Spinalganglion 3 und deckt es ab, sodass das Ziel, das Spinalganglion 3, mit geringer Intensität und niedriger Temperatur elektrisch stimuliert wird.
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Ausgehend von den untenstehenden Experimenten werden der Betrieb und die Wirkung der elektronischen Stimulationsvorrichtung, welche das Spinalganglion stimuliert, erläutert. Gleichwohl sind die obenstehenden Beispiele lediglich erläuternd und nicht auf den Geltungsbereich der Erfindung beschränkt.
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Experimentalbeispiel 1: der Schmerzverhaltenstest am Fuß bei der Ratte – Von-Frey-(VF-)Test
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Sprague-Dawley-Ratten (SD-Ratten) von etwa 275–350 Gramm Gewicht werden verwendet (BioLASCO, Taiwan co., Ltd., Taiwan) und sie werden von dem zentralen Labortierzentrum des Shin Kong Wu Ho-Su Memorial Hospital bereitgestellt. Die Spinalnervligatur (SNL) wird an dem L5-Spinalnerv der SD-Ratte vorgenommen. Nachdem die Entwicklung des Schmerzverhaltens ein paar Tage lang stabil ist und sich dem klinischen Schmerzentwicklungsmodell anpasst, wird die elektronische Stimulationseinheit 1 implantiert, und dann wird die Hochfrequenztherapie elektrischer Stimulation durchgeführt. Bei diesem Experimentalbeispiel werden die Ratten in die Kontrollgruppe (N = 3) und die Experimentalgruppe (N = 7) gemäß den verschiedenen Behandlungen elektrischer Stimulation unterteilt. Bezüglich der Experimentalgruppe wird das Schmerzverhalten durchgehend über 7 Tage nach dem chirurgischen Eingriff beobachtet. Nachdem das Schmerzverhalten stabil ist, wird die Hochfrequenztherapie elektrischer Stimulation einmal pro Woche 5 Minuten lang insgesamt dreimal durchgeführt, und die Reaktionen auf die Schmerzverhaltenstests werden beobachtet. Die Ergebnisse werden in 16 gezeigt.
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Wie in 16 gezeigt, wird das Schmerzverhalten der Kontrollgruppe am dritten Tag bis zum 29. Tag stabil, und Von-Frey-Schmerzdruckschwellenwerte liegen alle unter 5 g (zwischen 1,72 ± 0,39 g und 4,85 ± 1,31 g). Bezüglich der Hochfrequenzstimulations-Experimentalgruppe ähnelt deren Schmerzverhalten jenem der Kontrollgruppe, bevor sie eine Hochfrequenztherapie elektrischer Stimulation erhalten hat (am 7. Tag, D7), und stabilisiert sich gleichermaßen ungefähr am dritten Tag. Gleichwohl sind ihre Von-Frey-Schmerzdruckschwellenwerte nach dem Erhalt der ersten (D7) elektrischen Hochfrequenzstimulation verbessert. Sie weichen von der Kontrollgruppe ab (D8: 4,73 ± 1,47 g; D10: 4,85 ± 1,31 g) beide an D8 (9,85 ± 1,56 g) und D10 (9,0 ± 1,68 g), die Toleranzniveaus der Druckschwellenwerte bei der Hochfrequenzstimulations-Experimentalgruppe sind bis zu etwa 10 g verbessert, die Schmerzdruckschwellenwerte steigen auf etwa 2,08 im Vergleich zur Kontrollgruppe an, und die Schmerzmilderung wird stufenweise abklingen, bis die zweite Hochfrequenztherapie elektrischer Stimulation erhalten wird (die Experimentalgruppe D14: 4,53 ± 1,08 g; die Kontrollgruppe D14: 2,98 ± 1,44 g). Am Tag darauf, nach Erhalten der zweiten (D14) Hochfrequenztherapie elektrischer Stimulation (die Experimentalgruppe D15: 8,12 ± 1,65 g; die Kontrollgruppe D15: 1,81 ± 0,53 g; der Schmerzdruckschwellenwert der Experimentalgruppe ist etwa 4,49 Mal größer als jener der Kontrollgruppe), ist die Therapie des Erhaltens der ersten elektrischen Hochfrequenzstimulation nach wie vor wirksam. Die Antwort auf den Schmerzverhaltenstest ist auch am Tag nach dem Erhalten der dritten (D21) Hochfrequenztherapie elektrischer Stimulation noch ausgezeichnet (die Experimentalgruppe D22: 9,17 ± 1,93 g; die Kontrollgruppe D22: 2,73 ± 0,57 g; der Schmerzdruckschwellenwert der Experimentalgruppe ist etwa 3,36 Mal größer als jener der Kontrollgruppe). Offensichtlich kann der Schmerz unmittelbar gelindert werden, und es bestehen jedes Mal nach dem Erhalten der Hochfrequenztherapie elektrischer Stimulation Unterschiede der Schmerzdruckschwellenwerte zwischen der Experimentalgruppe und der Kontrollgruppe. Dies bestätigt, dass, nachdem die erfindungsgemäße elektronische Stimulationseinheit implantiert ist, das Empfangen der Hochfrequenztherapie elektrischer Stimulation für 5 Minuten einmal pro Woche den Schmerz für eine kurze Zeit lindern kann.
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Experimentalbeispiel 2: neuroelektrophysiologischer Test
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SD-Ratten werden in die Experimentalgruppe und die Kontrollgruppe unterteilt, die Experimentalgruppe (17B) erhält die elektrische Hochfrequenzstimulation 5 Minuten lang, und die Kontrollgruppe (17A) erhält keinerlei elektrische Stimulation. Die beiden Gruppen erhalten eine Stimulation mit großem Strom (2,5 T, C Ansprechschwelle) an dem Ischiasnerv unter den gleichen Bedingungen, um offenkundige A-Antworten (A-Fasern betreffend) und C-Antworten (C-Fasern betreffend), welche im ipsilateralen Rückenmarkhinterhorn auftreten, zu induzieren. Vor der interventionellen Maßnahme (elektrische Hochfrequenzstimulation für 5 Minuten oder Aussetzen der Aufzeichnung für 5 Minuten) wird die Basislinie 30 Minuten lang (18 Proben, 100-Sekunden-Intervall) im Vorfeld gemessen. Nachdem die interventionelle Maßnahme bereitgestellt ist, wird die Stimulation mit großem Strom an dem Ischiasnerv einmal alle 30 Minuten ausgeführt, die Daten werden 2 Stunden lang durchgehend aufgezeichnet, und 5 experimentelle Wellenformen werden jeweils in zwei Gruppen erzeugt. Die Ergebnisse der Kontrollgruppe und der Experimentalgruppe werden jeweils in 17A und 17B gezeigt.
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Bei diesem Experiment, bezüglich der die elektrische Hochfrequenzstimulation für 5 Minuten erhaltenden Ratten, werden die Mittelwerte der neuralen Antworten für alle 30 Minuten zunächst bei dem 90-ms-Punkt aligniert, und dann werden die Einzelzeit jeder Gruppe verglichen. Bezug nehmend auf 17A und 17B, werden die Intervalldurchschnittslinien von allen 30 Minuten zu Vergleichszwecken zusammengetragen. Hier bestehen keine signifikanten Unterschiwde zwischen den Einzelzeitkurven bei der Kontrollgruppe, gezeigt in 17A. Verglichen mit der Kontrollgruppe, wird aus 17B ersichtlich, dass die C-Komponente nach der elektrischen Hochfrequenzstimulation im Vergleich mit der Basislinie bei der Experimentalgruppe relativ weithin reduziert ist.
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Im Detail agiert die Stimulation mit großem Strom an dem peripheren Ischiasnerv in diesem Experimentalbeispiel als die Schmerzquelle, und das Signal ist über A-Fasern und C-Fasern durch Nervenleitung an das Spinalganglion und die spinal-dorsalen Wurzelnerven übertragbar. Die neurale Antwort auf die interventionelle Maßnahme elektrischer Hochfrequenzstimulation ist durch elektrophysiologische Nervenleitungsmessung beobachtbar. Aus 17B ist die induzierte C-Antwort nach dem Erhalten der elektrischen Hochfrequenzstimulation über die Zeit relativ weithin reduziert, und der Bereich der C-Komponente (Intensität) ist ebenfalls über die Zeit reduziert. Sie zeigt, dass das Axon der C-Faser, welches für das Verspüren von Schmerz zuständig ist (besonders des Schmerzes, der chronisch und schwer zu verorten ist) bei der Übertragung verändert ist. Die elektrische Hochfrequenzstimulation blockiert oder hemmt die Signalübertragung von Nervenzellen in manchen Fasern, somit ist der Schmerz linderbar, sogar gänzlich blockierbar.
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Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist diese Beschreibung nicht dazu vorgesehen, in einschränkendem Sinne ausgelegt zu werden. Diverse Abänderungen der offenbarten Ausführungsbeispiele sowie alternative Ausführungsbeispiele, werden dem Fachmann ersichtlich sein. Demnach ist vorgesehen, dass die beigefügten Patentansprüche sämtliche Abänderungen, welche in den tatsächlichen Umfang der Erfindung fallen, abdecken.
