[发明专利]刺激脉冲幅值调节模块及具有其的植入式神经刺激系统

说明书

本发明揭示了一种刺激脉冲幅值调节模块及具有其的植入式神经刺激系统，刺激脉冲幅值调节模块包括初始幅值产生单元、调节单元及处理单元，初始幅值产生单元用于产生刺激脉冲的初始幅值；调节单元用于产生幅值配置值；处理单元用于将所述初始幅值与所述幅值配置值叠加而产生最终幅值。本发明通过调节模块实现脉冲幅值的有效调节，从而提高治疗效果，改善病人治疗体验。

技术领域

本发明涉及植入式医疗领域，尤其涉及一种刺激脉冲幅值调节模块及具有其的植入式神经刺激系统。

背景技术

植入式医疗系统近年来在医学临床上得到越来越广泛的应用，通常包括植入式神经刺激系统(包括脑深部刺激系统DBS，植入式脑皮层刺激系统CNS，植入式脊髓电刺系统激SCS，植入式骶神经刺激系统SNS，植入式迷走神经刺激系统VNS等)、植入式心脏刺激系统(俗称心脏起搏器)、植入式药物输注系统(IDDS)等。

植入式神经刺激系统如图1所示，通常包括以下几个组件：若干个刺激电极触点30(这里以左脑电极触点及右脑电极触点为例)、电极导线33、延伸导线34、脉冲发生器35以及程控仪36。

以深脑部刺激系统DBS为例，脉冲发生器35通过延伸导线34、电极导线33和刺激电极触点30将电脉冲传导到脑部STN(Subthalamic Nucleus，底丘脑核)核团以达到治疗帕金森疾病的目的。

程控仪36则是用来调节脉冲发生器35的各刺激参数的，刺激参数包括脉冲幅值，脉冲宽度(即脉宽)和脉冲频率等。

结合图2，是典型的双向脉冲刺激波形，即相对于“电压零伏参考线”，同时有正向刺激电压和负向刺激电压。

其中，真正起到治疗作用的是负向刺激电压。

图2是恒压脉冲刺激微观波形，然而，在实际运用中，负向刺激电压的脉冲幅值PA并不是恒定的。

结合图2中的放大图，随着时间的推移，一预定刺激周期PT内的负向脉冲幅值PA呈现梯形状态，即脉冲幅值PA递减，也就是说，此时并不是真正的恒压刺激，会给病人带来不好的治疗体验。

上述现象是由于植入式神经刺激系统内的电容上电量变化引起的，即：

Q＝I*Δt＝C*ΔV，则ΔV＝I*Δt/C。

其中，Q为电容上的电量；C为电容容值；I为刺激电流或由刺激电压除以电阻所得的电流值；Δt为一预定刺激周期PT内时间的变化量，亦即脉冲宽度PW；ΔV是电压变化量，亦即脉冲幅值PA的变化量。

由此可知，脉冲宽度PW越宽，脉冲幅值PA的变化量越大，也就是说，脉冲幅值PA会随着脉冲宽度PW的增大而减少。

另外，结合图3，是典型的脉冲刺激宏观波形。

可以看到，在开启和关闭刺激时，脉冲幅值PA的变化比较突然，脉冲幅值PA在刺激开启和关闭时刻呈现陡升和陡降状态，如此，病人会感觉比较难受，这也给病人带来了不好的治疗体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刺激脉冲幅值调节模块及具有其的植入式神经刺激系统。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种植入式神经刺激脉冲幅值调节模块，包括：

初始幅值产生单元，其用于产生刺激脉冲的初始幅值，所述刺激脉冲包括正向刺激脉冲及负向刺激脉冲；

调节单元，其用于产生幅值配置值；

处理单元，其用于将所述负向刺激脉冲对应的初始幅值与所述幅值配置值叠加而产生最终幅值；