神经丛刺激系统、神经丛刺激器及刺激方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110084267.X

申请日:

20110402

公开号:

CN102125431A

公开日:

20110720

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

A61B5/053,A61B5/05

主分类号:

A61B5/053,A61B5/05

申请人:

北京品驰医疗设备有限公司,清华大学

发明人:

李路明,胡春华,马伯志,郝红伟,王伟明,许军

地址:

102200 北京市昌平区南邵镇兴昌路1号1幢5层

优先权:

CN201110084267A

专利代理机构:

北京中伟智信专利商标代理事务所

代理人:

张岱

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内容摘要

本发明公开一种神经丛刺激系统、神经丛刺激器及刺激方法,主要针对传统的外周神经阻滞手术中神经丛定位不准确而设计。所述神经丛刺激系统包括:神经丛刺激器、辅助电极以及神经丛刺激针,所述辅助电极与所述神经丛刺激针经连接器与所述神经丛刺激器相连接;其中,所述神经丛刺激器包括:工作参数调节设置模块、微处理器、刺激脉冲发送控制模块、显示模块和电源模块。基于上述结构和刺激方法,本发明可客观、直接、精确地确定神经丛位置,避免了现有主观、难量化的盲探法所存在的诸多问题。

权利要求书

1.一种神经丛刺激系统,其特征在于,包括:神经丛刺激器、辅助电极以及神经丛刺激针,所述辅助电极与所述神经丛刺激针经连接器与所述神经丛刺激器的刺激脉冲电流输出端相连接;其中,所述神经丛刺激器包括:工作参数调节设置模块、微处理器、刺激脉冲发送控制模块、显示模块和电源模块;其中,所述工作参数调节设置模块,包括至少一个调节按键和/或旋钮,各调节按键或旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连;用于设置刺激脉冲电流幅度的最大可调节范围,调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽;所述微处理器,实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号,依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器的存储介质中;所述刺激脉冲发送控制模块,读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参数控制向外发出的刺激脉冲电流;所述显示模块,与所述微处理器的显示信号输出端相连,用于显示刺激脉冲电流的幅度、频率和脉宽;所述电源模块,提供所述神经丛刺激系统工作所需的电压。 2.根据权利要求1所述神经丛刺激系统,其特征在于,所述神经丛刺激器还包括:阻抗测量模块,测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗,所述微处理器依据测量所得阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果输出警报信号,并将阻抗测量值输出到所述显示模块进行显示。 3.根据权利要求1或2所述神经丛刺激系统,其特征在于,所述神经丛刺激器还包括:警报模块,其包括指示灯和/或蜂鸣器;所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值,依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。 4.根据权利要求1所述神经丛刺激系统,其特征在于,所述的电源模块还包括一防反接电路。 5.一种神经丛刺激器,其特征在于,所述神经丛刺激器包括:工作参数调节设置模块、微处理器、刺激脉冲发送控制模块、显示模块和电源模块;其中,所述工作参数调节设置模块,包括至少一个调节按键或旋钮,各调节按键或旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连;用于设置刺激脉冲电流幅度的最大可调节范围,调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽;所述微处理器,实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号,依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器的存储介质中;所述刺激脉冲发送控制模块,读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参数控制向外发出的刺激脉冲电流;所述显示模块,与所述微处理器的显示信号输出端相连,用于显示刺激脉冲电流的幅度、频率和脉宽;所述电源模块,提供所述神经丛刺激器工作所需的电压。 6.根据权利要求5所述神经丛刺激器,其特征在于,还包括:阻抗测量模块,测量外接于所述刺激脉冲发送控制模块输出端的神经丛刺激针和辅助电极间的阻抗,所述微处理器依据测量所得阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果输出警报信号,并将阻抗测量值输出到所述显示模块进行显示。 7.根据权利要求5或6所述神经丛刺激器,其特征在于,还包括:警报模块,其包括指示灯和/或蜂鸣器;所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值,依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。 8.根据权利要求5所述神经丛刺激器,其特征在于,所述的电源模块还包括一防反接电路。 9.一种神经丛刺激系统的刺激方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、在体表的特定位置处贴敷一辅助电极,并将神经丛刺激针插入人体特定位置内;步骤2、通过工作参数调节设置模块设置脉冲电流的可调节幅度范围,并分别调节刺激脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽;步骤3、微处理器实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号,并依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽,并将其存储到所述微处理器的存储介质中,同时将上述参数在显示模块中进行显示;步骤4、刺激脉冲发送控制模块读取微处理器存储介质中的脉冲电流的幅度、频率和脉宽,并依据读取到的参数控制向外输出刺激脉冲电流;步骤5、神经丛刺激针接通由刺激脉冲发送控制模块发出的刺激脉冲电流后,观察并判断人体肌肉的收缩反应,若无明显反应,则继续深入插入所述神经丛刺激针;若反应剧烈,则通过工作参数调节设置模块继续降低刺激脉冲电流的幅度,当电流幅度调至设定阈值时,若观察到的肌肉收缩反应仍剧烈,则所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。 10.根据权利要9所述神经丛刺激系统的刺激方法,其特征在于,还包括:测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗,依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流幅度并将其与目标刺激脉冲电流幅度进行比较,若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值大于阈值,则警报模块发出警报,需重新贴敷所述辅助电极或更换神经丛刺激针,继续本步骤直至实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内;若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内,则继续上述步骤1~步骤5直至确定出所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。

说明书



技术领域

本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及一种神经丛刺激系统、神经丛刺激器及刺激方法。

背景技术

外周神经阻滞是很多外科手术的必需步骤,而准确定位神经丛的位置是阻滞手术成功的关键。传统的外周神经阻滞手术结合解剖图采用盲探法,即依赖医生的经验和患者对异感的反馈来判断注药针尖是否到达合适的位置。该方法难以准确定位神经丛,若患者处于昏迷或不配合时,该方法即无法实施。特别是患者若为肥胖患者,其体表由于堆积大量脂肪、体表解剖标志不明显,该方法效果即变得非常有限;又或者医生的经验不足,这种盲目试探的方法可能会对患者造成损伤。

可见,上述需要经过试探且难于量化的定位方法存在以下弊端:在试探过程中,若不慎将注药尖与神经直接接触,可能造成神经机械性损伤,给患者造成痛苦;若最终定位的位置离神经偏远,需要更大量的麻醉剂,不但造成浪费而且会对患者产生不良的副作用。因此,这种主观、难量化的定位方法对医生确定需要给患者多大的药量也提出了更大的挑战。若在手术过程中,因为没控制好药量导致患者在手术中醒来是件后果很严重的事。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的是提供一种可客观、直接、精确确定神经丛位置的神经丛刺激系统、神经丛刺激器及刺激方法。

为达到上述目的,本发明所述神经丛刺激系统,包括:神经丛刺激器、辅助电极以及神经丛刺激针,所述辅助电极与所述神经丛刺激针经连接器与所述神经丛刺激器的刺激脉冲电流输出端相连接;其中,

所述神经丛刺激器包括:工作参数调节设置模块、微处理器、刺激脉冲发送控制模块、显示模块和电源模块;其中,

所述工作参数调节设置模块,包括至少一个调节按键和/或旋钮,各调节按键或旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连;用于设置刺激脉冲电流幅度的最大可调节范围,调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽;

所述微处理器,实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号,依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器的存储介质中;

所述刺激脉冲发送控制模块,读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参数控制向外发出的刺激脉冲电流;

所述显示模块,与所述微处理器的显示信号输出端相连,用于显示刺激脉冲电流的幅度、频率和脉宽;

所述电源模块,提供所述神经丛电刺激系统工作所需的电压。

优选地,为便于使用者能很好的判断所述辅助电极是否贴牢,本发明所述神经丛刺激器还包括:阻抗测量模块,测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗,所述微处理器依据测量所得阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果输出警报信号,并将阻抗测量值输出到所述显示模块进行显示。

优选地,所述神经丛刺激器还包括:警报模块,其包括指示灯和/或蜂鸣器;所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值,依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。

优选地,所述的电源模块还包括一防反接电路。

为达到上述目的,本发明所述神经丛刺激器,包括:工作参数调节设置模块、微处理器、刺激脉冲发送控制模块、显示模块和电源模块;其中,

所述工作参数调节设置模块,包括至少一个调节按键或旋钮,各调节按键或旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连;用于设置刺激脉冲电流幅度的最大可调节范围,调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽;

所述微处理器,实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号,依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器的存储介质中;

所述刺激脉冲发送控制模块,读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参数控制向外发出的刺激脉冲电流;

所述显示模块,与所述微处理器的显示信号输出端相连,用于显示刺激脉冲电流的幅度、频率和脉宽;

所述电源模块,提供所述神经丛刺激器工作所需的电压。

优选地,本发明所述神经丛刺激器还包括:阻抗测量模块,测量外接于所述刺激脉冲发送控制模块输出端的神经丛刺激针和辅助电极间的阻抗,所述微处理器依据测量所得阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果输出警报信号,并将阻抗测量值输出到所述显示模块进行显示。

优选地,本发明所述神经丛刺激器还包括:警报模块,其包括指示灯和/或蜂鸣器;所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值,依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。

优选地,所述的电源模块还包括一防反接电路。

为达到上述目的,本发明所述神经丛刺激系统的刺激方法,包括以下步骤:

步骤1、在体表的特定位置处贴敷一辅助电极,并将神经丛刺激针插入人体特定位置内;

步骤2、通过工作参数调节设置模块设置脉冲电流的可调节幅度范围,并分别调节刺激脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽;

步骤3、微处理器实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号,并依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽,并将其存储到所述微处理器的存储介质中,同时将上述参数在显示模块中进行显示;

步骤4、刺激脉冲发送控制模块读取微处理器存储介质中的脉冲电流的幅度、频率和脉宽,并依据读取到的参数控制向外输出刺激脉冲电流;

步骤5、神经丛刺激针接通由刺激脉冲发送控制模块发出的刺激脉冲电流后,观察并判断人体肌肉的收缩反应,若无明显反应,则继续深入插入所述神经丛刺激针;若反应剧烈,则通过工作参数调节设置模块继续降低刺激脉冲电流的幅度,当电流幅度调至设定阈值时,若观察到的肌肉收缩反应仍剧烈,则所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。

进一步地,本发明所述方法还包括:测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗,依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流幅度并将其与目标刺激脉冲电流幅度进行比较,

若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值大于阈值,则警报模块发出警报,需重新贴敷所述辅助电极或更换神经丛刺激针,继续本步骤直至实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内;

若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内,则继续上述步骤1~步骤5直至确定出所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。

本发明的有益效果是:能够客观、直接、准确的确定出神经丛的位置,避免了现有主观、难量化的定位方法所造成的需多次定位寻找给患者带来的痛苦,或因定位的位置离神经偏远需要更大量的麻醉剂,或因神经丛位置判断不准确而药量不够等诸多问题。

附图说明

图1是本发明所述神经丛刺激系统的结构示意图;

图2是本发明所述神经丛刺激器的外观示意图;

图3为本发明所述神经丛刺激器的内部电路原理图;

图4是本发明的95V升压电路框图;

图5是本发明所述防反接电路的电路框图;

图6是本发明的负载阻抗测量等效电路图

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细描述。

如图1所示为所述神经丛刺激系统的结构示意图,所述神经丛刺激系统包括:神经丛刺激器、辅助电极11以及神经丛刺激针9,所述辅助电极11与所述神经丛刺激针9经连接器15与所述神经丛刺激器的刺激脉冲电流输出端相连接;其中,

所述神经丛刺激器包括:工作参数调节设置模块13、微处理器12、刺激脉冲发送控制模块8、显示模块6和电源模块5;其中,

所述工作参数调节设置模块13,包括至少一个调节按键和/或旋钮,各调节按键或旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路14与所述微处理器12相连;用于设置刺激脉冲电流幅度的最大可调节范围,调节输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽;

所述微处理器12,实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号,依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器12的存储介质中;

所述刺激脉冲发送控制模块8,读取并依据所述微处理器12存储介质中存储的工作参数控制向外发出的刺激脉冲电流;

所述显示模块6,与所述微处理器12的显示信号输出端相连,用于显示刺激脉冲电流的幅度、频率和脉宽;

所述电源模块5,用于提供所述神经丛刺激系统工作所需的电压。

其中,本发明中所述的微处理器12为具有低功耗特性的微处理器,在系统处于待机状态时,微处理器进入低功耗模式运行;若一段时间内未对微处理器进行任何操作,微处理器即可自动关机。本发明中所述的神经丛刺激针为可导电材质,其表面除针尖部分直接裸露在外,其余部分均涂有绝缘材料。所述连接器连接在所述神经丛刺激器的脉冲输出端,具体为一根与神经丛刺激器固连的双股导线,用来连接辅助电极和神经丛刺激针,其包括:一个钮扣接头,用于连接所述辅助电极;以及一个连接端子,用于连接所述神经丛刺激针。

作为本发明的进一步的实施例,本发明为能更精确的确定神经丛的位置,还包括一阻抗测量模块10,所述阻抗测量模块10分别与所述神经丛刺激针9和所述辅助电极11连接(如图1所示),用于测量所述神经丛刺激针9和所述辅助电极11之间的阻抗,并将阻抗值传输到所述微处理器12中。所述微处理器12依据接收到的阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度差值大于阈值(即神经丛刺激针9与辅助电极11之间的阻抗值过大时),则表明辅助电极11未贴牢需要重新贴敷辅助电极11或需要更换神经丛刺激针9,直至神经丛刺激针9与辅助电极11之间阻抗值降低,即实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度差值在阈值范围内。

于一具体的实施例中,所述的阻抗测量模块10为阻抗测量电路,如图6所示该阻抗测量电路的等效电路图,其工作原理:

在输入端1001没有输入时,通过微处理器12内置的AD采集模块,采集到A、B、C三点的电压VAO、VBO、VCO。在输入端输入脉冲信号后,采集A、B、C三点的电压VA、VB、VC,因此在有输入脉冲时:

VCC=VA×(R1+R0)R1---(1)]]>

I1=VC×(R4+R5)R5-VB×(R2+R3)R3R6---(2)]]>

I2=VCR5---(3)]]>

I3=VCC-VC×(R4+R5)R5R7---(4)]]>

VR_Load=Vcc-R7×I3-V电容的压降   (6)

ITest=I1+I2-I3                   (7)

RLoad=VR_LoadITest---(8)]]>

由公式(1)至(8)可算出负载电阻值。若计算所得的RLoad值过大,也反应了辅助辅助电极可能没有接触好,或需更换神经丛刺激针。

作为本发明更进一步的实施例,本发明还包括:警报模块7,其包括指示灯和/或蜂鸣器。所述微处理器12接收所述阻抗测量模块10输出的阻抗测量值,依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。于一具体实施例中,本发明所述的指示灯可以是发光二极管(LED)指示灯,该LED指示灯可采用红绿双色LED指示灯。微处理器可通过控制LED指示灯的红灯亮、或绿灯亮、或红灯绿灯同时亮来标示三种不同的状态。微处理器依据目标电流和实际电流的情况发出控制指令以控制所述蜂鸣器发出频率音量不同的的警报音。例如,当经所述微处理器12依据阻抗测量模块10输出的阻抗测量值计算出的实际刺激脉冲电流幅度与刺激脉冲发送控制模块发送给神经丛刺激针的目标脉冲电流的幅度的差值大于阈值时,微处理器12发送警报指令给警报模块7,此时蜂鸣器113将发出急促而尖锐的声音,LED指示灯111红灯闪烁;当差值在阈值范围内时,微处理器12发送警报指令给警报模块7,此时蜂鸣器113将发出缓和轻柔的声音,LED指示灯111绿灯闪烁;当差值等于阈值时,微处理器12发送警报指令给警报模块7,此时蜂鸣器113将发出音量频率正常的声音,LED指示灯111的红灯与绿灯同时亮。

作为本发明更进一步的实施例,本发明所述的电源模块5还包括一防反接电路4。通过防反接电路4,用户,特别是对产品电气特性不甚了解的用户,在将电池反向接入电路时,神经丛刺激系统中的电路并不会因此受到损坏。于一具体的实施例中,所述的防反接电路的电路原理图如图5所示。除图5所示的防反接电路外,本发明所述的防反接电路还可以使用现有技术中的任何类型的电池无极性连接结构的电路,其具体工作原理可以参见相关现有技术,本发明可引入作为参考。

本发明所述的神经丛刺激器包括:工作参数调节设置模块、微处理器、刺激脉冲发送控制模块、显示模块和电源模块;其中,

所述工作参数调节设置模块,包括至少一个调节按键或旋钮,各调节按键或旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连;用于设置刺激脉冲电流幅度的最大可调节范围,输出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽;

所述微处理器,实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号,依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽并将其存储到所述微处理器的存储介质中;

所述刺激脉冲发送控制模块,读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参数控制向外发出刺激脉冲电流;

所述显示模块,与所述微处理器的显示信号输出端相连,用于显示刺激脉冲电流的幅度、频率和脉宽;

所述电源模块,提供所述神经丛刺激器工作所需的电压。

作为本发明进一步的实施例,所述神经丛刺激器还包括:阻抗测量模块,测量外接于所述刺激脉冲发送控制模块输出端的神经丛刺激针和辅助电极间的阻抗,所述微处理器依据测量所得阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果输出警报信号,并将阻抗测量值输出到所述显示模块进行显示。

作为本发明更进一步的实施例,所述神经丛刺激器还包括:警报模块,其包括指示灯和/或蜂鸣器。所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值,依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较,依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。

本发明为避免因辅助电极接反而引起神经丛刺激器内部电路的损坏,所述的电源模块还包括一防反接电路。

如图2和图3所示为本发明所述神经丛刺激器的一具体实施例的外观视图和内部电路原理图。如图2所示的神经丛刺激器包括:OLED显示屏101、开关按钮102、刺激电流幅度最大可调节范围的设置按钮103、刺激电流频率的设置按钮104、刺激电流脉宽的设置按钮105、显示屏菜单导航及确认按钮106~109、调节刺激电流幅度的旋转按钮110、LED指示灯111、蜂鸣器113以及设置在所述神经丛刺激器壳体内的微处理器、电池112、各升压降压电路和各部件之间的连接电路(如图3所示)。

如图3所示,图2所示实施例的内部电路连接原理图,具体为:9V电池201通过防反接电路202为9V输出控制电路203提供9V的输入电压,9V输出控制电路203输出可被微处理器216控制的输出电压D9V。防反接电路202输出的9伏电压通过降压电路209降至3.3V供微处理器216。同时,3.3V电压为3.3V输出控制电路208和按键检测电路211提供3.3V的输入电压。其中,3.3V输出控制电路208输出可被微处理器216控制的输出电压,该输出电压可控制所述蜂鸣器和所述LED灯的鸣叫和亮灯。将9V输出控制电路203输出的D9V电压经升压电路204升至12V为OLED显示屏和旋转编码检测电路所需的工作电压,并且将9V输出控制电路203输出的D9V电压经升压电路215升至95V,作为刺激脉冲发送控制模块(本实施例中具体为刺激脉冲发送控制电路214)的输入电压,将负载接在阻抗测量模块(在本实施例中具体为负载电阻测量电路213)上,在有脉冲输出时可检测出负载阻抗的大小。

微处理器216控制OLED显示屏206的显示内容。微处理器216依据脉冲电流的工作参数输出控制指令给LED控制电路206和蜂鸣器控制电路212,指示灯在LED控制电路206的控制下发出不同颜色的光或不同频率的闪烁光,蜂鸣器在蜂鸣器控制电路212的控制下发出不同频率和不同音量大小的警报音。旋转编码检测电路207和按键检测电路211分别检测旋钮和按键的触发信号。微处理器216采用的是5MHz的外部晶振210。

其中,升压电路215的原理框图如图4所示:将D9V作为大功率电感301和升压芯片303的输入,升压芯片303的输出通过功率MOSFET302输出。升压芯片可以选用一切适用的现有技术中的产品,包括优选为Max1771的产品。

防反接电路202其原理图同上述的图5,也可以是现有技术中的任何类型的电池无极性连接结构的电路。

所述负载阻抗测量电路同上述的图6所示的阻抗测量电路等效电路图。

本发明所述的神经丛刺激器的工作过程描述如下:

当神经丛刺激器的开关按钮102处于开启状态时,OLED显示屏101在微处理器的控制下显示出工作参数及刺激器信息。所述工作参数包括:刺激电流的幅度、频率、脉宽、刺激电流幅度最大可调节的范围;所述刺激器信息包括:电池电量图标。其中,刺激脉冲电流的频率和脉宽的大小及幅度的最大可调节范围保持上次关机前的设置值。

所述OLED显示屏101上显示的各工作参数通过以下方式进行调节:

当微处理器通过按键检测电路接收到用户通过刺激电流频率的设置按钮104发出的触控信号时,微处理器依据接收到的触控信号计算并修改其内存中已存储的刺激电流的频率值,并将该频率值传输到显示模块中在OLED显示屏101上显示出来;

当微处理器通过按键检测电路接收到用户通过刺激电流脉宽的设置按钮105发出的触控信号时,微处理器依据接收到的触控信号计算并修改其内存中已存储的刺激电流的脉宽,并将该脉宽值传输到显示模块中在OLED显示屏101上显示出来;

当微处理器通过按键检测电路接收到用户通过刺激电流幅度最大可调节范围的设置按钮103发出的触控信号时,微处理器依据接收到的触控信号计算并修改其内存中已存储的刺激电流的最大幅度可调节范围,并将该范围值传输到显示模块中在OLED显示屏101上显示出来。

上述工作参数调节完成后,所述的神经丛刺激器即可连接上神经丛刺激针和辅助电极进行使用了,其具体操作步骤如下:

(1)在体表的特定位置处贴敷一辅助电极,并将神经丛刺激针插入人体特定位置内;

(2)用户可通过旋转按钮110来设置刺激脉冲电流的幅度,当微处理器通过旋转编码检测电路接收到用户通过旋转按钮110发出的触控信号时,微处理器依据接收到的触控信号计算并修改其内存中已存储的刺激电流的幅度,并将该幅度值传输到显示模块中在OLED显示屏101上显示出来;

(3)将刺激电流的幅度调节到1.0~1.5mA,观察患者的患者肌肉是否有收缩反应。若无明显反应则继续深入插入所述神经丛刺激针,若患者的肌肉有明显的收缩反应,减低电流幅度,当刺激电流幅度降低至0.2~0.5mA(设定阈值)时,若仍然能够观察到明显的肌肉收缩反应,即认为所述神经丛刺激针的针尖已接近神经丛,此时即可通过所述神经丛刺激针注射麻醉剂。

其中,蜂鸣器113和LED指示灯111会根据目标电流和实际电流的情况来发出不同频率和/或不同音量的报警音和不同颜色的光。例如,若刺激电流幅度的目标值和实际值的差值大于阈值,则蜂鸣器113将发出急促而尖锐的声音,LED指示灯111红灯闪烁,此时需重新贴敷所述辅助电极或更换所述神经丛刺激针,完成后再继续重复上述各步骤;若刺激电流幅度的目标值与实际值的差值在阈值范围内,则蜂鸣器113将发出缓和轻柔的声音,LED指示灯111绿灯闪烁,表明辅助电极和神经丛刺激针均正常。

此外,当微处理器通过按键检测电路接收到用户通过显示屏菜单导航及确认按钮106~109发出的触控信号,微处理器依据该触控信号发出相应的可控制指令给所述显示模块,显示模块依据指令读取相应的数据并将其显示在OLED显示屏上,以便于用户查看各工作参数及刺激器信息。

本发明所述神经丛刺激系统的刺激方法,包括以下步骤:

步骤1、在体表的特定位置处贴敷一辅助电极,并将神经丛刺激针插入人体特定位置内;

步骤2、通过工作参数调节设置模块设置脉冲电流的可调节幅度范围,并分别调节刺激脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽;

步骤3、微处理器实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号,并依据各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、频率和/或脉宽,并将其存储到所述微处理器的存储介质中,同时将上述参数在显示模块中进行显示;

步骤4、刺激脉冲发送控制模块读取微处理器存储介质中的脉冲电流的幅度、频率和脉宽,并依据读取到的参数控制向外输出刺激脉冲电流;

步骤5、神经丛刺激针接通由刺激脉冲发送控制模块发出的刺激脉冲电流后,观察并判断人体肌肉的收缩反应,若无明显反应,则继续深入插入所述神经丛刺激针;若反应剧烈,则通过工作参数调节设置模块继续降低刺激脉冲电流的幅度,电流幅度到设定阈值时,若观察到的肌肉收缩反应仍剧烈,则所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。

作为本发明的进一步的实施例,本发明所述方法还包括:测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗,依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流幅度并将其与目标刺激脉冲电流幅度进行比较,

若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值大于阈值,则警报模块发出警报,需重新贴敷所述辅助电极或更换神经丛刺激针,继续本步骤直至实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内;

若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内,则继续上述步骤1~步骤5直至确定出所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。

以上,仅为本发明的较佳实施例,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

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1、(10)申请公布号 CN 102125431 A (43)申请公布日 2011.07.20 CN 102125431 A *CN102125431A* (21)申请号 201110084267.X (22)申请日 2011.04.02 A61B 5/053(2006.01) A61B 5/05(2006.01) (71)申请人 北京品驰医疗设备有限公司 地址 102200 北京市昌平区南邵镇兴昌路 1 号 1 幢 5 层 申请人 清华大学 (72)发明人 李路明 胡春华 马伯志 郝红伟 王伟明 许军 (74)专利代理机构 北京中伟智信专利商标代理 事务所 11325 代理人 张岱 (54) 发。

2、明名称 神经丛刺激系统、 神经丛刺激器及刺激方法 (57) 摘要 本发明公开一种神经丛刺激系统、 神经丛刺 激器及刺激方法, 主要针对传统的外周神经阻滞 手术中神经丛定位不准确而设计。所述神经丛刺 激系统包括 : 神经丛刺激器、 辅助电极以及神经 丛刺激针, 所述辅助电极与所述神经丛刺激针经 连接器与所述神经丛刺激器相连接 ; 其中, 所述 神经丛刺激器包括 : 工作参数调节设置模块、 微 处理器、 刺激脉冲发送控制模块、 显示模块和电源 模块。基于上述结构和刺激方法, 本发明可客观、 直接、 精确地确定神经丛位置, 避免了现有主观、 难量化的盲探法所存在的诸多问题。 (51)Int.Cl. 。

3、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 5 页 CN 102125436 A1/2 页 2 1. 一种神经丛刺激系统, 其特征在于, 包括 : 神经丛刺激器、 辅助电极以及神经丛刺激 针, 所述辅助电极与所述神经丛刺激针经连接器与所述神经丛刺激器的刺激脉冲电流输出 端相连接 ; 其中, 所述神经丛刺激器包括 : 工作参数调节设置模块、 微处理器、 刺激脉冲发送控制模块、 显示模块和电源模块 ; 其中, 所述工作参数调节设置模块, 包括至少一个调节按键和 / 或旋钮, 各调节按键或旋钮 经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相。

4、连 ; 用于设置刺激脉冲电流幅度的 最大可调节范围, 调节输出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽 ; 所述微处理器, 实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号, 依据各触控 信号分别计算得出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽并将其存储到所述微处理器的存储介 质中 ; 所述刺激脉冲发送控制模块, 读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参数控 制向外发出的刺激脉冲电流 ; 所述显示模块, 与所述微处理器的显示信号输出端相连, 用于显示刺激脉冲电流的幅 度、 频率和脉宽 ; 所述电源模块, 提供所述神经丛刺激系统工作所需的电压。 2. 根据权利要求 1 所述神经丛刺激系统, 其特征在。

5、于, 所述神经丛刺激器还包括 : 阻抗 测量模块, 测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗, 所述微处理器依据测量所得 阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉 冲电流进行比较, 依据比较结果输出警报信号, 并将阻抗测量值输出到所述显示模块进行 显示。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述神经丛刺激系统, 其特征在于, 所述神经丛刺激器还包括 : 警报模块, 其包括指示灯和 / 或蜂鸣器 ; 所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗 测量值, 依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的 目标刺激脉冲电流进行比较, 依据比较结。

6、果向所述警报模块发送警报指令。 4. 根据权利要求 1 所述神经丛刺激系统, 其特征在于, 所述的电源模块还包括一防反 接电路。 5. 一种神经丛刺激器, 其特征在于, 所述神经丛刺激器包括 : 工作参数调节设置模块、 微处理器、 刺激脉冲发送控制模块、 显示模块和电源模块 ; 其中, 所述工作参数调节设置模块, 包括至少一个调节按键或旋钮, 各调节按键或旋钮经按 键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连 ; 用于设置刺激脉冲电流幅度的最大 可调节范围, 调节输出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽 ; 所述微处理器, 实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号, 依据各触控 信号。

7、分别计算得出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽并将其存储到所述微处理器的存储介 质中 ; 所述刺激脉冲发送控制模块, 读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参数控 制向外发出的刺激脉冲电流 ; 所述显示模块, 与所述微处理器的显示信号输出端相连, 用于显示刺激脉冲电流的幅 度、 频率和脉宽 ; 权 利 要 求 书 CN 102125431 A CN 102125436 A2/2 页 3 所述电源模块, 提供所述神经丛刺激器工作所需的电压。 6. 根据权利要求 5 所述神经丛刺激器, 其特征在于, 还包括 : 阻抗测量模块, 测量外接 于所述刺激脉冲发送控制模块输出端的神经丛刺激针和辅助电。

8、极间的阻抗, 所述微处理器 依据测量所得阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出 的目标刺激脉冲电流进行比较, 依据比较结果输出警报信号, 并将阻抗测量值输出到所述 显示模块进行显示。 7. 根据权利要求 5 或 6 所述神经丛刺激器, 其特征在于, 还包括 : 警报模块, 其包括指 示灯和 / 或蜂鸣器 ; 所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值, 依据阻抗值 计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流 进行比较, 依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。 8. 根据权利要求 5 所述神经丛刺激器, 其特征在于, 所述的电源。

9、模块还包括一防反接 电路。 9. 一种神经丛刺激系统的刺激方法, 其特征在于, 包括以下步骤 : 步骤 1、 在体表的特定位置处贴敷一辅助电极, 并将神经丛刺激针插入人体特定位置 内 ; 步骤 2、 通过工作参数调节设置模块设置脉冲电流的可调节幅度范围, 并分别调节刺激 脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽 ; 步骤 3、 微处理器实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号, 并依据各触 控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽, 并将其存储到所述微处理器的存 储介质中, 同时将上述参数在显示模块中进行显示 ; 步骤 4、 刺激脉冲发送控制模块读取微处理器存储介质中的脉冲电。

10、流的幅度、 频率和脉 宽, 并依据读取到的参数控制向外输出刺激脉冲电流 ; 步骤 5、 神经丛刺激针接通由刺激脉冲发送控制模块发出的刺激脉冲电流后, 观察并判 断人体肌肉的收缩反应, 若无明显反应, 则继续深入插入所述神经丛刺激针 ; 若反应剧烈, 则通过工作参数调节设置模块继续降低刺激脉冲电流的幅度, 当电流幅度调至设定阈值 时, 若观察到的肌肉收缩反应仍剧烈, 则所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。 10. 根据权利要 9 所述神经丛刺激系统的刺激方法, 其特征在于, 还包括 : 测量所述神 经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗, 依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流幅度并将其与 目标刺激脉冲。

11、电流幅度进行比较, 若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值大于阈值, 则警报模块发出 警报, 需重新贴敷所述辅助电极或更换神经丛刺激针, 继续本步骤直至实际刺激脉冲电流 幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内 ; 若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内, 则继续上述 步骤 1 步骤 5 直至确定出所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。 权 利 要 求 书 CN 102125431 A CN 102125436 A1/8 页 4 神经丛刺激系统、 神经丛刺激器及刺激方法 技术领域 0001 本发明涉及医疗器械领域, 尤其涉及一种神经丛刺激系统、 神经丛。

12、刺激器及刺激 方法。 背景技术 0002 外周神经阻滞是很多外科手术的必需步骤, 而准确定位神经丛的位置是阻滞手术 成功的关键。传统的外周神经阻滞手术结合解剖图采用盲探法, 即依赖医生的经验和患者 对异感的反馈来判断注药针尖是否到达合适的位置。该方法难以准确定位神经丛, 若患者 处于昏迷或不配合时, 该方法即无法实施。 特别是患者若为肥胖患者, 其体表由于堆积大量 脂肪、 体表解剖标志不明显, 该方法效果即变得非常有限 ; 又或者医生的经验不足, 这种盲 目试探的方法可能会对患者造成损伤。 0003 可见, 上述需要经过试探且难于量化的定位方法存在以下弊端 : 在试探过程中, 若 不慎将注药尖。

13、与神经直接接触, 可能造成神经机械性损伤, 给患者造成痛苦 ; 若最终定位的 位置离神经偏远, 需要更大量的麻醉剂, 不但造成浪费而且会对患者产生不良的副作用。 因 此, 这种主观、 难量化的定位方法对医生确定需要给患者多大的药量也提出了更大的挑战。 若在手术过程中, 因为没控制好药量导致患者在手术中醒来是件后果很严重的事。 发明内容 0004 针对上述问题, 本发明的目的是提供一种可客观、 直接、 精确确定神经丛位置的神 经丛刺激系统、 神经丛刺激器及刺激方法。 0005 为达到上述目的, 本发明所述神经丛刺激系统, 包括 : 神经丛刺激器、 辅助电极以 及神经丛刺激针, 所述辅助电极与所述。

14、神经丛刺激针经连接器与所述神经丛刺激器的刺激 脉冲电流输出端相连接 ; 其中, 0006 所述神经丛刺激器包括 : 工作参数调节设置模块、 微处理器、 刺激脉冲发送控制模 块、 显示模块和电源模块 ; 其中, 0007 所述工作参数调节设置模块, 包括至少一个调节按键和 / 或旋钮, 各调节按键或 旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连 ; 用于设置刺激脉冲电流幅 度的最大可调节范围, 调节输出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽 ; 0008 所述微处理器, 实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号, 依据各 触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽并。

15、将其存储到所述微处理器的存 储介质中 ; 0009 所述刺激脉冲发送控制模块, 读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参 数控制向外发出的刺激脉冲电流 ; 0010 所述显示模块, 与所述微处理器的显示信号输出端相连, 用于显示刺激脉冲电流 的幅度、 频率和脉宽 ; 0011 所述电源模块, 提供所述神经丛电刺激系统工作所需的电压。 说 明 书 CN 102125431 A CN 102125436 A2/8 页 5 0012 优选地, 为便于使用者能很好的判断所述辅助电极是否贴牢, 本发明所述神经丛 刺激器还包括 : 阻抗测量模块, 测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的阻抗, 所述微处。

16、 理器依据测量所得阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块 输出的目标刺激脉冲电流进行比较, 依据比较结果输出警报信号, 并将阻抗测量值输出到 所述显示模块进行显示。 0013 优选地, 所述神经丛刺激器还包括 : 警报模块, 其包括指示灯和 / 或蜂鸣器 ; 所述 微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值, 依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流 并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较, 依据比较结果向 所述警报模块发送警报指令。 0014 优选地, 所述的电源模块还包括一防反接电路。 0015 为达到上述目的, 本发明所述神经丛刺激器, 包括 : 。

17、工作参数调节设置模块、 微处 理器、 刺激脉冲发送控制模块、 显示模块和电源模块 ; 其中, 0016 所述工作参数调节设置模块, 包括至少一个调节按键或旋钮, 各调节按键或旋钮 经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连 ; 用于设置刺激脉冲电流幅度的 最大可调节范围, 调节输出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽 ; 0017 所述微处理器, 实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号, 依据各 触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽并将其存储到所述微处理器的存 储介质中 ; 0018 所述刺激脉冲发送控制模块, 读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参。

18、 数控制向外发出的刺激脉冲电流 ; 0019 所述显示模块, 与所述微处理器的显示信号输出端相连, 用于显示刺激脉冲电流 的幅度、 频率和脉宽 ; 0020 所述电源模块, 提供所述神经丛刺激器工作所需的电压。 0021 优选地, 本发明所述神经丛刺激器还包括 : 阻抗测量模块, 测量外接于所述刺激脉 冲发送控制模块输出端的神经丛刺激针和辅助电极间的阻抗, 所述微处理器依据测量所得 阻抗值计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉 冲电流进行比较, 依据比较结果输出警报信号, 并将阻抗测量值输出到所述显示模块进行 显示。 0022 优选地, 本发明所述神经丛刺激器还。

19、包括 : 警报模块, 其包括指示灯和 / 或蜂鸣 器 ; 所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值, 依据阻抗值计算出实际刺激 脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较, 依据比 较结果向所述警报模块发送警报指令。 0023 优选地, 所述的电源模块还包括一防反接电路。 0024 为达到上述目的, 本发明所述神经丛刺激系统的刺激方法, 包括以下步骤 : 0025 步骤 1、 在体表的特定位置处贴敷一辅助电极, 并将神经丛刺激针插入人体特定位 置内 ; 0026 步骤 2、 通过工作参数调节设置模块设置脉冲电流的可调节幅度范围, 并分别调节 刺激脉冲电流的幅。

20、度、 频率和 / 或脉宽 ; 0027 步骤 3、 微处理器实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号, 并依据 说 明 书 CN 102125431 A CN 102125436 A3/8 页 6 各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽, 并将其存储到所述微处理器 的存储介质中, 同时将上述参数在显示模块中进行显示 ; 0028 步骤 4、 刺激脉冲发送控制模块读取微处理器存储介质中的脉冲电流的幅度、 频率 和脉宽, 并依据读取到的参数控制向外输出刺激脉冲电流 ; 0029 步骤 5、 神经丛刺激针接通由刺激脉冲发送控制模块发出的刺激脉冲电流后, 观察 并判断人体肌。

21、肉的收缩反应, 若无明显反应, 则继续深入插入所述神经丛刺激针 ; 若反应剧 烈, 则通过工作参数调节设置模块继续降低刺激脉冲电流的幅度, 当电流幅度调至设定阈 值时, 若观察到的肌肉收缩反应仍剧烈, 则所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。 0030 进一步地, 本发明所述方法还包括 : 测量所述神经丛刺激针和所述辅助电极间的 阻抗, 依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流幅度并将其与目标刺激脉冲电流幅度进行比 较, 0031 若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值大于阈值, 则警报模块 发出警报, 需重新贴敷所述辅助电极或更换神经丛刺激针, 继续本步骤直至实际刺激脉冲 电流幅度与目。

22、标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内 ; 0032 若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内, 则继续 上述步骤 1 步骤 5 直至确定出所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。 0033 本发明的有益效果是 : 能够客观、 直接、 准确的确定出神经丛的位置, 避免了现有 主观、 难量化的定位方法所造成的需多次定位寻找给患者带来的痛苦, 或因定位的位置离 神经偏远需要更大量的麻醉剂, 或因神经丛位置判断不准确而药量不够等诸多问题。 附图说明 0034 图 1 是本发明所述神经丛刺激系统的结构示意图 ; 0035 图 2 是本发明所述神经丛刺激器的外观示意图 ; 0036 。

23、图 3 为本发明所述神经丛刺激器的内部电路原理图 ; 0037 图 4 是本发明的 95V 升压电路框图 ; 0038 图 5 是本发明所述防反接电路的电路框图 ; 0039 图 6 是本发明的负载阻抗测量等效电路图 具体实施方式 0040 下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细描述。 0041 如图 1 所示为所述神经丛刺激系统的结构示意图, 所述神经丛刺激系统包括 : 神 经丛刺激器、 辅助电极 11 以及神经丛刺激针 9, 所述辅助电极 11 与所述神经丛刺激针 9 经 连接器 15 与所述神经丛刺激器的刺激脉冲电流输出端相连接 ; 其中, 0042 所述神经丛刺激器包括 : 工。

24、作参数调节设置模块 13、 微处理器 12、 刺激脉冲发送 控制模块 8、 显示模块 6 和电源模块 5 ; 其中, 0043 所述工作参数调节设置模块 13, 包括至少一个调节按键和 / 或旋钮, 各调节按键 或旋钮经按键检测电路或旋转编码检测电路 14 与所述微处理器 12 相连 ; 用于设置刺激脉 冲电流幅度的最大可调节范围, 调节输出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽 ; 0044 所述微处理器 12, 实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号, 依据 说 明 书 CN 102125431 A CN 102125436 A4/8 页 7 各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、。

25、 频率和 / 或脉宽并将其存储到所述微处理器 12 的存储介质中 ; 0045 所述刺激脉冲发送控制模块 8, 读取并依据所述微处理器 12 存储介质中存储的工 作参数控制向外发出的刺激脉冲电流 ; 0046 所述显示模块 6, 与所述微处理器 12 的显示信号输出端相连, 用于显示刺激脉冲 电流的幅度、 频率和脉宽 ; 0047 所述电源模块 5, 用于提供所述神经丛刺激系统工作所需的电压。 0048 其中, 本发明中所述的微处理器 12 为具有低功耗特性的微处理器, 在系统处于待 机状态时, 微处理器进入低功耗模式运行 ; 若一段时间内未对微处理器进行任何操作, 微处 理器即可自动关机。本。

26、发明中所述的神经丛刺激针为可导电材质, 其表面除针尖部分直接 裸露在外, 其余部分均涂有绝缘材料。 所述连接器连接在所述神经丛刺激器的脉冲输出端, 具体为一根与神经丛刺激器固连的双股导线, 用来连接辅助电极和神经丛刺激针, 其包括 : 一个钮扣接头, 用于连接所述辅助电极 ; 以及一个连接端子, 用于连接所述神经丛刺激针。 0049 作为本发明的进一步的实施例, 本发明为能更精确的确定神经丛的位置, 还包括 一阻抗测量模块 10, 所述阻抗测量模块 10 分别与所述神经丛刺激针 9 和所述辅助电极 11 连接 ( 如图 1 所示 ), 用于测量所述神经丛刺激针 9 和所述辅助电极 11 之间的。

27、阻抗, 并将 阻抗值传输到所述微处理器 12 中。所述微处理器 12 依据接收到的阻抗值计算出实际刺激 脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行比较, 若实际 刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度差值大于阈值(即神经丛刺激针9与辅助电极 11 之间的阻抗值过大时 ), 则表明辅助电极 11 未贴牢需要重新贴敷辅助电极 11 或需要更 换神经丛刺激针9, 直至神经丛刺激针9与辅助电极11之间阻抗值降低, 即实际刺激脉冲电 流幅度与目标刺激脉冲电流幅度差值在阈值范围内。 0050 于一具体的实施例中, 所述的阻抗测量模块 10 为阻抗测量电路, 如图 6 所示该阻 抗测。

28、量电路的等效电路图, 其工作原理 : 0051 在输入端 1001 没有输入时, 通过微处理器 12 内置的 AD 采集模块, 采集到 A、 B、 C 三点的电压 VAO、 VBO、 VCO。在输入端输入脉冲信号后, 采集 A、 B、 C 三点的电压 VA、 VB、 VC, 因此 在有输入脉冲时 : 0052 0053 0054 0055 0056 说 明 书 CN 102125431 A CN 102125436 A5/8 页 8 0057 VR_Load Vcc-R7I3-V电容的压降 (6) 0058 ITest I1+I2-I3 (7) 0059 0060 由公式 (1) 至 (8) 。

29、可算出负载电阻值。若计算所得的 RLoad值过大, 也反应了辅助 辅助电极可能没有接触好, 或需更换神经丛刺激针。 0061 作为本发明更进一步的实施例, 本发明还包括 : 警报模块 7, 其包括指示灯和 / 或 蜂鸣器。所述微处理器 12 接收所述阻抗测量模块 10 输出的阻抗测量值, 依据阻抗值计算 出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进行 比较, 依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。 于一具体实施例中, 本发明所述的指示 灯可以是发光二极管 (LED) 指示灯, 该 LED 指示灯可采用红绿双色 LED 指示灯。微处理器 可通过控制 LED 指示灯。

30、的红灯亮、 或绿灯亮、 或红灯绿灯同时亮来标示三种不同的状态。微 处理器依据目标电流和实际电流的情况发出控制指令以控制所述蜂鸣器发出频率音量不 同的的警报音。例如, 当经所述微处理器 12 依据阻抗测量模块 10 输出的阻抗测量值计算 出的实际刺激脉冲电流幅度与刺激脉冲发送控制模块发送给神经丛刺激针的目标脉冲电 流的幅度的差值大于阈值时, 微处理器 12 发送警报指令给警报模块 7, 此时蜂鸣器 113 将 发出急促而尖锐的声音, LED 指示灯 111 红灯闪烁 ; 当差值在阈值范围内时, 微处理器 12 发 送警报指令给警报模块 7, 此时蜂鸣器 113 将发出缓和轻柔的声音, LED 指。

31、示灯 111 绿灯闪 烁 ; 当差值等于阈值时, 微处理器 12 发送警报指令给警报模块 7, 此时蜂鸣器 113 将发出音 量频率正常的声音, LED 指示灯 111 的红灯与绿灯同时亮。 0062 作为本发明更进一步的实施例, 本发明所述的电源模块 5 还包括一防反接电路 4。 通过防反接电路 4, 用户, 特别是对产品电气特性不甚了解的用户, 在将电池反向接入电路 时, 神经丛刺激系统中的电路并不会因此受到损坏。 于一具体的实施例中, 所述的防反接电 路的电路原理图如图 5 所示。除图 5 所示的防反接电路外, 本发明所述的防反接电路还可 以使用现有技术中的任何类型的电池无极性连接结构的。

32、电路, 其具体工作原理可以参见相 关现有技术, 本发明可引入作为参考。 0063 本发明所述的神经丛刺激器包括 : 工作参数调节设置模块、 微处理器、 刺激脉冲发 送控制模块、 显示模块和电源模块 ; 其中, 0064 所述工作参数调节设置模块, 包括至少一个调节按键或旋钮, 各调节按键或旋钮 经按键检测电路或旋转编码检测电路与所述微处理器相连 ; 用于设置刺激脉冲电流幅度的 最大可调节范围, 输出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽 ; 0065 所述微处理器, 实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号, 依据各 触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽并将其存储到所。

33、述微处理器的存 储介质中 ; 0066 所述刺激脉冲发送控制模块, 读取并依据所述微处理器存储介质中存储的工作参 数控制向外发出刺激脉冲电流 ; 0067 所述显示模块, 与所述微处理器的显示信号输出端相连, 用于显示刺激脉冲电流 说 明 书 CN 102125431 A CN 102125436 A6/8 页 9 的幅度、 频率和脉宽 ; 0068 所述电源模块, 提供所述神经丛刺激器工作所需的电压。 0069 作为本发明进一步的实施例, 所述神经丛刺激器还包括 : 阻抗测量模块, 测量外接 于所述刺激脉冲发送控制模块输出端的神经丛刺激针和辅助电极间的阻抗, 所述微处理器 依据测量所得阻抗值。

34、计算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出 的目标刺激脉冲电流进行比较, 依据比较结果输出警报信号, 并将阻抗测量值输出到所述 显示模块进行显示。 0070 作为本发明更进一步的实施例, 所述神经丛刺激器还包括 : 警报模块, 其包括指示 灯和 / 或蜂鸣器。所述微处理器接收所述阻抗测量模块输出的阻抗测量值, 依据阻抗值计 算出实际刺激脉冲电流并将其与所述刺激脉冲发送控制模块输出的目标刺激脉冲电流进 行比较, 依据比较结果向所述警报模块发送警报指令。 0071 本发明为避免因辅助电极接反而引起神经丛刺激器内部电路的损坏, 所述的电源 模块还包括一防反接电路。 0072 如图2和。

35、图3所示为本发明所述神经丛刺激器的一具体实施例的外观视图和内部 电路原理图。如图 2 所示的神经丛刺激器包括 : OLED 显示屏 101、 开关按钮 102、 刺激电流 幅度最大可调节范围的设置按钮 103、 刺激电流频率的设置按钮 104、 刺激电流脉宽的设置 按钮 105、 显示屏菜单导航及确认按钮 106 109、 调节刺激电流幅度的旋转按钮 110、 LED 指示灯111、 蜂鸣器113以及设置在所述神经丛刺激器壳体内的微处理器、 电池112、 各升压 降压电路和各部件之间的连接电路 ( 如图 3 所示 )。 0073 如图 3 所示, 图 2 所示实施例的内部电路连接原理图, 具体。

36、为 : 9V 电池 201 通过防 反接电路 202 为 9V 输出控制电路 203 提供 9V 的输入电压, 9V 输出控制电路 203 输出可被 微处理器 216 控制的输出电压 D9V。防反接电路 202 输出的 9 伏电压通过降压电路 209 降 至 3.3V 供微处理器 216。同时, 3.3V 电压为 3.3V 输出控制电路 208 和按键检测电路 211 提供 3.3V 的输入电压。其中, 3.3V 输出控制电路 208 输出可被微处理器 216 控制的输出电 压, 该输出电压可控制所述蜂鸣器和所述 LED 灯的鸣叫和亮灯。将 9V 输出控制电路 203 输 出的 D9V 电压经。

37、升压电路 204 升至 12V 为 OLED 显示屏和旋转编码检测电路所需的工作电 压, 并且将9V输出控制电路203输出的D9V电压经升压电路215升至95V, 作为刺激脉冲发 送控制模块(本实施例中具体为刺激脉冲发送控制电路214)的输入电压, 将负载接在阻抗 测量模块(在本实施例中具体为负载电阻测量电路213)上, 在有脉冲输出时可检测出负载 阻抗的大小。 0074 微处理器 216 控制 OLED 显示屏 206 的显示内容。微处理器 216 依据脉冲电流的 工作参数输出控制指令给LED控制电路206和蜂鸣器控制电路212, 指示灯在LED控制电路 206 的控制下发出不同颜色的光或不。

38、同频率的闪烁光, 蜂鸣器在蜂鸣器控制电路 212 的控 制下发出不同频率和不同音量大小的警报音。旋转编码检测电路 207 和按键检测电路 211 分别检测旋钮和按键的触发信号。微处理器 216 采用的是 5MHz 的外部晶振 210。 0075 其中, 升压电路 215 的原理框图如图 4 所示 : 将 D9V 作为大功率电感 301 和升压芯 片 303 的输入, 升压芯片 303 的输出通过功率 MOSFET302 输出。升压芯片可以选用一切适 用的现有技术中的产品, 包括优选为 Max1771 的产品。 0076 防反接电路 202 其原理图同上述的图 5, 也可以是现有技术中的任何类型。

39、的电池 说 明 书 CN 102125431 A CN 102125436 A7/8 页 10 无极性连接结构的电路。 0077 所述负载阻抗测量电路同上述的图 6 所示的阻抗测量电路等效电路图。 0078 本发明所述的神经丛刺激器的工作过程描述如下 : 0079 当神经丛刺激器的开关按钮 102 处于开启状态时, OLED 显示屏 101 在微处理器的 控制下显示出工作参数及刺激器信息。 所述工作参数包括 : 刺激电流的幅度、 频率、 脉宽、 刺 激电流幅度最大可调节的范围 ; 所述刺激器信息包括 : 电池电量图标。其中, 刺激脉冲电流 的频率和脉宽的大小及幅度的最大可调节范围保持上次关机前。

40、的设置值。 0080 所述 OLED 显示屏 101 上显示的各工作参数通过以下方式进行调节 : 0081 当微处理器通过按键检测电路接收到用户通过刺激电流频率的设置按钮 104 发 出的触控信号时, 微处理器依据接收到的触控信号计算并修改其内存中已存储的刺激电流 的频率值, 并将该频率值传输到显示模块中在 OLED 显示屏 101 上显示出来 ; 0082 当微处理器通过按键检测电路接收到用户通过刺激电流脉宽的设置按钮 105 发 出的触控信号时, 微处理器依据接收到的触控信号计算并修改其内存中已存储的刺激电流 的脉宽, 并将该脉宽值传输到显示模块中在 OLED 显示屏 101 上显示出来 。

41、; 0083 当微处理器通过按键检测电路接收到用户通过刺激电流幅度最大可调节范围的 设置按钮 103 发出的触控信号时, 微处理器依据接收到的触控信号计算并修改其内存中已 存储的刺激电流的最大幅度可调节范围, 并将该范围值传输到显示模块中在 OLED 显示屏 101 上显示出来。 0084 上述工作参数调节完成后, 所述的神经丛刺激器即可连接上神经丛刺激针和辅助 电极进行使用了, 其具体操作步骤如下 : 0085 (1) 在体表的特定位置处贴敷一辅助电极, 并将神经丛刺激针插入人体特定位置 内 ; 0086 (2) 用户可通过旋转按钮 110 来设置刺激脉冲电流的幅度, 当微处理器通过旋转 编。

42、码检测电路接收到用户通过旋转按钮 110 发出的触控信号时, 微处理器依据接收到的触 控信号计算并修改其内存中已存储的刺激电流的幅度, 并将该幅度值传输到显示模块中在 OLED 显示屏 101 上显示出来 ; 0087 (3) 将刺激电流的幅度调节到 1.0 1.5mA, 观察患者的患者肌肉是否有收缩反 应。 若无明显反应则继续深入插入所述神经丛刺激针, 若患者的肌肉有明显的收缩反应, 减 低电流幅度, 当刺激电流幅度降低至 0.2 0.5mA( 设定阈值 ) 时, 若仍然能够观察到明显 的肌肉收缩反应, 即认为所述神经丛刺激针的针尖已接近神经丛, 此时即可通过所述神经 丛刺激针注射麻醉剂。 。

43、0088 其中, 蜂鸣器 113 和 LED 指示灯 111 会根据目标电流和实际电流的情况来发出不 同频率和 / 或不同音量的报警音和不同颜色的光。例如, 若刺激电流幅度的目标值和实际 值的差值大于阈值, 则蜂鸣器 113 将发出急促而尖锐的声音, LED 指示灯 111 红灯闪烁, 此 时需重新贴敷所述辅助电极或更换所述神经丛刺激针, 完成后再继续重复上述各步骤 ; 若 刺激电流幅度的目标值与实际值的差值在阈值范围内, 则蜂鸣器 113 将发出缓和轻柔的声 音, LED 指示灯 111 绿灯闪烁, 表明辅助电极和神经丛刺激针均正常。 0089 此外, 当微处理器通过按键检测电路接收到用户通。

44、过显示屏菜单导航及确认按钮 106 109 发出的触控信号, 微处理器依据该触控信号发出相应的可控制指令给所述显示 说 明 书 CN 102125431 A CN 102125436 A8/8 页 11 模块, 显示模块依据指令读取相应的数据并将其显示在 OLED 显示屏上, 以便于用户查看各 工作参数及刺激器信息。 0090 本发明所述神经丛刺激系统的刺激方法, 包括以下步骤 : 0091 步骤 1、 在体表的特定位置处贴敷一辅助电极, 并将神经丛刺激针插入人体特定位 置内 ; 0092 步骤 2、 通过工作参数调节设置模块设置脉冲电流的可调节幅度范围, 并分别调节 刺激脉冲电流的幅度、 频。

45、率和 / 或脉宽 ; 0093 步骤 3、 微处理器实时监测所述工作参数调节设置模块发出的各触控信号, 并依据 各触控信号分别计算得出脉冲电流的幅度、 频率和 / 或脉宽, 并将其存储到所述微处理器 的存储介质中, 同时将上述参数在显示模块中进行显示 ; 0094 步骤 4、 刺激脉冲发送控制模块读取微处理器存储介质中的脉冲电流的幅度、 频率 和脉宽, 并依据读取到的参数控制向外输出刺激脉冲电流 ; 0095 步骤 5、 神经丛刺激针接通由刺激脉冲发送控制模块发出的刺激脉冲电流后, 观察 并判断人体肌肉的收缩反应, 若无明显反应, 则继续深入插入所述神经丛刺激针 ; 若反应剧 烈, 则通过工作。

46、参数调节设置模块继续降低刺激脉冲电流的幅度, 电流幅度到设定阈值时, 若观察到的肌肉收缩反应仍剧烈, 则所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。 0096 作为本发明的进一步的实施例, 本发明所述方法还包括 : 测量所述神经丛刺激针 和所述辅助电极间的阻抗, 依据阻抗值计算出实际刺激脉冲电流幅度并将其与目标刺激脉 冲电流幅度进行比较, 0097 若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值大于阈值, 则警报模块 发出警报, 需重新贴敷所述辅助电极或更换神经丛刺激针, 继续本步骤直至实际刺激脉冲 电流幅度与目标刺激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内 ; 0098 若实际刺激脉冲电流幅度与目标刺。

47、激脉冲电流幅度的差值在阈值范围内, 则继续 上述步骤 1 步骤 5 直至确定出所述神经丛刺激针插入的位置已接近神经丛。 0099 以上, 仅为本发明的较佳实施例, 但本发明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发明揭露的技术范围内, 可轻易想到的变化或替换, 都应涵盖在 本发明的保护范围之内。 因此, 本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。 说 明 书 CN 102125431 A CN 102125436 A1/5 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 102125431 A CN 102125436 A2/5 页 13 图 2 说 明 书 附 图 CN 102125431 A CN 102125436 A3/5 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 102125431 A CN 102125436 A4/5 页 15 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102125431 A CN 102125436 A5/5 页 16 图 6 说 明 书 附 图 CN 102125431 A 。

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