[实用新型]一种植入式神经信号阻断装置

说明书

技术领域

本实用新型属于康复医学和电子科学的交叉领域，涉及一种植入式神经信号阻断装置。

背景技术

神经信号阻断对多种疾病的临床研究和治疗具有重要意义，是目前医学领域的研究热点。该技术用途广泛，例如，抑制偏瘫患者患侧的肌肉痉挛；消除疼痛；选择性激励膀胱括约肌和逼尿肌，重建并改善脊髓损伤患者的排尿功能；选择性兴奋迷走神经，实现对心率的调节等等。目前对于肌肉痉挛、疼痛多采用压力、局部低温、药物等手段进行抑制，但启动和停止阻断过程缓慢。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种植入式神经信号阻断装置，可快速有效抑制肌肉痉挛和疼痛。

技术方案：一种植入式神经信号阻断装置，包括柔性卷曲衬底，以及设置在所述柔性卷曲衬底表面的第一卡夫电极、第二卡夫电极、信号处理模块；所述第一卡夫电极设置在柔性卷曲衬底长度方向一端，并连接所述信号处理模块的输入端，所述第二卡夫电极设置在柔性卷曲衬底长度方向的另一端，并连接所述信号处理模块的输出端；所述第一卡夫电极用于检测神经束近端的动作电位信号，所述信号处理模块用于对第一夫电极检测得到的动作电位信号进行处理后生成阻断电压脉冲，并通过第二卡夫电极作用于神经束远端；

所述信号处理模块包括依次顺序连接的信号放大电路、信号延迟电路、信号极性反转电路、阻断信号生成电路；所述信号放大电路用于对所述第一卡夫电极检测得到的动作电位信号进行放大处理后，发送至所述信号延迟电路；所述信号延迟电路用于对放大后的动作电位信号进行延迟处理后，发送至信号极性反转电路；所述信号极性反转电路用于对延迟后的动作电位信号进行电位反转处理后，发送至阻断信号生成电路；所述阻断信号生成电路用于对反转后的动作电位信号进行处理后生成阻断电压脉冲，并发送至第二卡夫电极。

进一步的，所述第一卡夫电极和第二卡夫电极沿所述柔性卷曲衬底卷曲方向平行设置，第一卡夫电极和第二卡夫电极之间距离为40～80mm。

进一步的，还包括用于给植入式神经信号阻断装置供电的跨皮电能传输模块。

有益效果：本实用新型提出的一种植入式神经信号阻断装置，第一卡夫电极置于发出信号的神经束源端或称近端，第二卡夫电极置于神经束的远端。其工作原理是，采用神经信号探测电极探测到引起肌肉痉挛的运动神经冲动信号或引起疼痛的感觉神经动作电位信号，将其进行放大，并根据动作电位在神经元中的传播速度对放大后的信号进行必要的延迟，使之能够在动作电位到达“拦截”地点之前，出现在阻断电极上，再将延迟的信号进行反相，产生极性与探测得到的源信号相反、脉宽覆盖传来的源信号的单个阻断电压脉冲，从而在施加阻断的神经段内实现对源信号电压的抵消，达到消除肌肉痉挛或疼痛感觉的目的。采用阳极阻断能够在1/10秒内启动或停止阻断，其反应快速，阻断效果明显，是临床研究和治疗肌肉疼痛、痉挛等疾病的有效方法。

本实用新型的植入式神经信号阻断装置体积微小、功耗低、工作安全、性能可靠、造价低廉，便于长期植入人体使用，能够充分实现阳极阻断的功能，具有可观的经济效益和社会效益。本实用新型对于诸如中风引起的肌肉痉挛、各种疼痛、泌尿系统功能障碍、心率失常等疾病具有明显的治疗效果。

附图说明

图1是本实用新型中采用的神经信号阻断系统示意图；

图2是本实用新型中采用的神经信号阻断系统原理图；

图3阳极阻断原理仿真结果：利用正脉冲使激励出的动作电位被阻断。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

如图1所示，一种植入式神经信号阻断装置，包括柔性卷曲衬底4，以及设置在柔性卷曲衬底4表面的第一卡夫电极1、第二卡夫电极2、信号处理模块3。使用时柔性卷曲衬底4会自行卷曲，形成圆柱状，包裹神经束。第一卡夫电极1和第二卡夫电极2的形状均为两条平行的金属带，第一卡夫电极1和第二卡夫电极2沿柔性卷曲衬底4卷曲方向平行设置，第一卡夫电极1设置在柔性卷曲衬底4长度方向一端，并连接信号处理模块3的输入端，第二卡夫电极2设置在柔性卷曲衬底4长度方向的另一端，并连接信号处理模块3的输出端，一卡夫电极1和第二卡夫电极2之间相距40～80mm。第一卡夫电极1用于检测神经束近端的动作电位信号，信号处理模块3用于对第一夫电极1检测得到的动作电位信号进行处理后生成阻断电压脉冲，并通过第二卡夫电极2作用于神经束远端，通过阻断电压脉冲阻断动作电位信号在神经束上的传播。其中：