[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2458712C1 - Устройство для лечения эпилепсии - Google Patents

Устройство для лечения эпилепсии Download PDF

Info

Publication number
RU2458712C1
RU2458712C1 RU2011123056/14A RU2011123056A RU2458712C1 RU 2458712 C1 RU2458712 C1 RU 2458712C1 RU 2011123056/14 A RU2011123056/14 A RU 2011123056/14A RU 2011123056 A RU2011123056 A RU 2011123056A RU 2458712 C1 RU2458712 C1 RU 2458712C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microcontroller
unit
series
microprocessor
generator
Prior art date
Application number
RU2011123056/14A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Васильевич Яковенко (RU)
Игорь Васильевич Яковенко
Дмитрий Владимирович Тихонов (RU)
Дмитрий Владимирович Тихонов
Вадим Юрьевич Лукичев (RU)
Вадим Юрьевич Лукичев
Кирилл Ильич Зуев (RU)
Кирилл Ильич Зуев
Вильям Арамович Хачатрян (RU)
Вильям Арамович Хачатрян
Магомед Рамозанович Маматханов (RU)
Магомед Рамозанович Маматханов
Константин Эдуардович Лебедев (RU)
Константин Эдуардович Лебедев
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение "Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени профессора А.Л. Поленова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное учреждение "Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени профессора А.Л. Поленова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное учреждение "Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени профессора А.Л. Поленова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Priority to RU2011123056/14A priority Critical patent/RU2458712C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2458712C1 publication Critical patent/RU2458712C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство содержит: два электрода для снятия информации, установленных на блуждающий нерв или участки головного мозга, два стимулирующих электрода, установленных на блуждающий нерв, стимулирующий блок, командный блок. Стимулирующий блок состоит из последовательно соединенных коммутатора, операционного усилителя, сигма-дельта модулятора, аналого-цифрового преобразователя, микропроцессора, приемо-передающего тракта. На второй выход микропроцессора последовательно подключены цифроаналоговый преобразователь, генератор, коммутатор. Магнитоэлектрический генератор соединен с микропроцессором. Питание блока осуществляет элемент питания. Командный блок состоит из последовательно соединенных приемопередающего тракта, микроконтроллера. С микроконтроллером параллельно соединены часы реального времени, флеш-память, микросхема порта USB. Питание блока осуществляет элемент питания. В состав командного блока входит постоянный магнит, отделенный от электрической схемы экранирующей перегородкой в целях исключения магнитных наводок на электрическую схему. Изобретение обеспечивает повышение эффективности лечения за счет адаптации устройства к эпилептическому приступу. 1 ил.

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно - к приборам, стимулирующим нервную систему человека электрическими импульсами для подавления эпилептической активности организма, и может быть использовано при лечении медикаментозной резистивной эпилепсии с генерализованными и парциальными припадками.
Для лечения медикаментозной резистивной эпилепсии используют стимуляцию блуждающего нерва путем непосредственной электрической стимуляции блуждающего нерва в области шеи с целью изменить функционирование основных путей головного мозга.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для лечения эпилепсии фирмы Cyberonics (США) Generator Model 102 (US 2008/018346 A1, 31.07.2008 г.) принятое за прототип.
Прототип содержит: два электрода, вживляемых на блуждающий нерв, стимулирующий блок, командный блок.
Стимулирующий блок содержит последовательно соединенные приемный тракт, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, цифроаналоговый преобразователь, генератор, соединенный с электродами. Ко второму входу микроконтроллера подключен магнитоэлектрический генератор запускающих импульсов. В состав блока также входит элемент питания.
Командный блок включает в себя постоянный магнит.
Электроды представляют собой вживляемые металлические проводники спиралевидной формы, заключенные в полимерный кожух.
Стимуляция нерва осуществляется электрическими импульсами, основные параметры которых представлены в таблице.
Устройство имеет два режима работы - автоматический и принудительный.
Параметры прибора Характеристики
диапазон воздействий входного тока 0,25-3,5 mА шаг дискретизации 0,25, погрешность ±0.25≤1 mА, ±10%>1 mА
несущая частота воздействующего сигнала 1, 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30 Гц, ±6%
длительность модулирующего сигнала 130, 250, 500, 750, 1000 µsec ±10%
длительность воздействия сформированным сигналом 7, 14, 21, 30, 60 с ±15%
дискретизация длительности воздействия сформированного сигнала 0,2; 0,3; 0,5; 0,8; 1,1; 1,8; 3 мин и от 5 до 180 мин (от 5 до 60 мин с шагом 5 мин; от 60 до 180 мин с шагом 30 мин)
Устройство работает следующим образом. Микроконтроллер стимулирующего блока формирует параметры воздействующего электрического сигнала в соответствии с заложенной в него программой. Сформированные параметры воздействующего сигнала с микроконтроллера поступают в цифроаналоговый преобразователь, осуществляющий преобразование цифрового сигнала в аналоговую форму. Преобразованный аналоговый сигнал поступает на генератор, формирующий воздействующий электрический импульс в соответствии с заданными параметрами сигнала. Полученный таким образом электрический сигнал поступает на электроды, которые осуществляют непосредственное воздействие на блуждающий нерв. Программирование микроконтроллера стимулирующего блока осуществляется внешним программатором, находящимся у лечащего врача. Для этого в стимулирующем блоке установлен приемный тракт, осуществляющий прием информации, поступающей от программатора по радиоканалу. Принятый приемным трактом сигнал поступает в микроконтроллер для его программирования. Для принудительного включения стимулирующего блока (при наступлении приступа) в целях стимуляции блуждающего нерва используется магнитоэлектрический генератор, соединенный с микроконтроллером. Включение магнитоэлектрического генератора осуществляется при помощи постоянного магнита, расположенного в командном блоке.
Недостатки прототипа:
- период воздействия сигнала может не совпадать с моментом эпилептического припадка;
- частота и амплитуда воздействующего импульса жестко фиксированы.
Указанные недостатки снижают эффективность лечения, так как не позволяет в полной мере компенсировать воздействие эпилептического припадка на организм.
Изобретение направлено на создание устройства для лечения эпилепсии, обеспечивающего повышение эффективности лечения за счет адаптации устройства к индивидуальным особенностям эпилептического приступа конкретного пациента.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для лечения эпилепсии, содержащее электроды, стимулирующий блок, включающий элемент питания, последовательно соединенные приемный тракт, вычислительный элемент, цифроаналоговый преобразователь, генератор, кроме того, на вход вычислительного элемента подключен магнитоэлектрический генератор, а также командный блок, содержащий постоянный магнит, особенность заключается в том, что стимулирующий блок дополнительно содержит последовательно соединенные коммутатор, операционный усилитель, сигма-дельта модулятор, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор, приемопередающий тракт, кроме того устройство содержит два приемных электрода и два стимулирующих электрода, командный блок, содержащий элемент питания, последовательно соединенные приемопередающий тракт, микроконтроллер и параллельно соединенные с микроконтроллером часы реального времени, флеш-память, USB-порт.
Сущность изобретения поясняется рисунком, на котором приведена функционально-структурная схема устройства
Устройство содержит: два электрода для снятия информации 1, установленных на блуждающий нерв или участки головного мозга, два стимулирующих электрода 2, установленных на блуждающий нерв, стимулирующий блок 3, командный блок 4.
Стимулирующий блок 3 состоит из последовательно соединенных коммутатора 5, операционного усилителя 6, сигма-дельта модулятора 7, аналого-цифрового преобразователя 8, микропроцессора 9, приемопередающего тракта 10. На второй выход микропроцессора 9 последовательно подключены цифроаналоговый преобразователь 11, генератор 12, коммутатор 5. Магнитоэлектрический генератор 13 соединен с микропроцессором 9. Питание блока осуществляет элемент питания 14.
Командный блок 4 состоит из последовательно соединенных приемопередающего тракта 15, микроконтроллера 16. С микроконтроллером 16 параллельно соединены часы реального времени 17, флеш-память 18, микросхема порта USB 19. Питание блока осуществляет элемент питания 20. В состав командного блока входит постоянный магнит 21, отделенный от электрической схемы экранирующей перегородкой в целях исключения магнитных наводок на электрическую схему.
Устройство выполнено на стандартных электрорадиоэлементах.
Электроды для снятия информации 1 представляют собой металлические проводники спиралевидной или плоской формы, заключенные в полимерный кожух. Стимулирующие электроды 2 представляют собой вживляемые металлические проводники спиралевидной формы, заключенные в полимерный кожух.
Стимуляция блуждающего нерва осуществляется электрическими импульсами с подбором частоты и амплитуды, периода воздействующего электрического сигнала для каждого конкретного пациента, основные параметры которых следующие:
диапазон частот стимуляции 1-30 Гц;
выходной ток 0-3.5 мА;
шаг регулировки 0.25 мА.
Устройство работает следующим образом: с блуждающего нерва или участков головного мозга происходит снятие электрического сигнала вживленными двумя электродами 1. Снятый электрический сигнал поступает в стимулирующий блок 3, в котором осуществляется прием электрического сигнала через коммутатор 5. Электрический сигнал через коммутатор 5, который определяет режим работы устройства, поступает в операционный усилитель 6, где происходит его усиление. Усиленный электрический сигнал передается на вход сигма-дельта модулятора 7, осуществляющего его очистку от шумов. Очищенный и усиленный электрический сигнал поступает в аналого-цифровой преобразователь 8, где происходит его преобразование из аналоговой формы в цифровую. Оцифрованный сигнал передается в микропроцессор 9, осуществляющий обработку полученного сигнала в соответствии с адаптивной программой и, в случае необходимости, формирование параметров воздействующего сигнала для подавления эпилептического припадка. Воздействующий сигнал поступает на цифроаналоговый преобразователь 11, преобразующий цифровой сигнал в аналоговый с дальнейшей его передачей на вход генератора 12. Генератор 12 формирует на основе вычисленных параметров электрический сигнал, который через коммутатор 5 подается на электроды 2, осуществляющие электростимуляцию блуждающего нерва. Одновременно микропроцессор 9 дублирует параметры воздействующего сигнала на вход приемопередающего тракта 10, транслирующего его по радиоканалу в командный блок 4. Принятый сигнал с выхода приемопередающего тракта 10 поступает в микропроцессор 9.
Командный блок 4 осуществляет прием сигнала через приемопередающий тракт 15, принятый приемопередающим трактом 15 сигнал поступает на вход микроконтроллера 16, где происходит обработка полученного сигнала. Поступившая со стимулирующего блока 3 информация об эпилептическом приступе, параметрах эпилептического приступа и параметрах воздействующего сигнала записывается в флеш-память 18 и в случае необходимости может быть передана на ПК лечащего врача через соединенный с микроконтроллером 16 USB-порт 19. Микроконтроллер 16 соединен с часами реального времени 17 для регистрации записи информации, полученной от стимулирующего блока 3 информации. Командный блок 4 также выполняет функции программатора стимулирующего блока 3. Данная функция выполняется путем ввода необходимой информации с ПК лечащего врача через USB-порт 19 в микроконтроллер 16 командного блока 4. Введенная в микроконтроллер 16 информация поступает в приемопередающий тракт 15 командного блока 4. Приемопередающий тракт 15 командного блока 4 осуществляет трансляцию сигнала в стимулирующий блок 3.
Устройство также имеет функцию принудительного включения стимулирующего блока 3, осуществляемого посредством установленного в командном блоке 4 постоянного магнита 21, который под действием магнитного поля воздействует на магнитоэлектрический генератор 13, установленный в стимулирующем блоке 3. Под действием магнитного поля магнитоэлектрический генератор 13 вырабатывает электрический сигнал, служащий для микропроцессора 9 командой на принудительный запуск параметров стимулирующего сигнала с целью электростимуляции блуждающего нерва.
Использование заявляемого устройства позволяет производить стимуляцию блуждающего нерва в зависимости от состояния пациента, а применяемое алгоритмическое и программно-математическое обеспечение позволяют создать адаптивную систему с настройкой воздействующих параметров электрического сигнала для лечения эпилепсии с учетом состояния пациента.

Claims (1)

  1. Устройство для лечения эпилепсии, содержащее электроды, стимулирующий блок, включающий элемент питания, последовательно соединенные приемный тракт, вычислительный элемент, цифроаналоговый преобразователь, генератор, кроме того на вход вычислительного элемента подключен магнитоэлектрический генератор, а также командный блок, содержащий постоянный магнит, отличающееся тем, что стимулирующий блок дополнительно содержит последовательно соединенные коммутатор, операционный усилитель, сигма-дельта модулятор, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор, приемопередающий тракт, кроме того, устройство содержит два приемных электрода и два стимулирующих электрода, командный блок содержит элемент питания, последовательно соединенные приемопередающий тракт, микроконтроллер и параллельно соединенные с микроконтроллером часы реального времени, флеш память, USB порт.
RU2011123056/14A 2011-06-07 2011-06-07 Устройство для лечения эпилепсии RU2458712C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123056/14A RU2458712C1 (ru) 2011-06-07 2011-06-07 Устройство для лечения эпилепсии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123056/14A RU2458712C1 (ru) 2011-06-07 2011-06-07 Устройство для лечения эпилепсии

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2458712C1 true RU2458712C1 (ru) 2012-08-20

Family

ID=46936542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011123056/14A RU2458712C1 (ru) 2011-06-07 2011-06-07 Устройство для лечения эпилепсии

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2458712C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005003735A1 (de) * 2005-01-26 2006-07-27 S.P.I. Science Production International Gmbh Vorrichtung zur transkutanen Stimulation eines Nervs des menschlichen Körpers
RU2286182C2 (ru) * 2004-12-21 2006-10-27 Валерий Аркадьевич Гуторко Многоканальный программируемый электронейростимулятор
RU93683U1 (ru) * 2010-01-25 2010-05-10 Болтаков Александр Алексеевич Электронейростимулятор программируемый радиочастотный эпр-нс-01

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2286182C2 (ru) * 2004-12-21 2006-10-27 Валерий Аркадьевич Гуторко Многоканальный программируемый электронейростимулятор
DE102005003735A1 (de) * 2005-01-26 2006-07-27 S.P.I. Science Production International Gmbh Vorrichtung zur transkutanen Stimulation eines Nervs des menschlichen Körpers
RU93683U1 (ru) * 2010-01-25 2010-05-10 Болтаков Александр Алексеевич Электронейростимулятор программируемый радиочастотный эпр-нс-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jia et al. A trimodal wireless implantable neural interface system-on-chip
JP7224710B2 (ja) マルチターゲット電気刺激回路、電気刺激装置及びその信号出力方法
Lee et al. An inductively-powered wireless neural recording and stimulation system for freely-behaving animals
AU2019201763B2 (en) Devices, systems and methods for deep brain stimulation parameters
Johnson et al. An implantable 700μW 64-channel neuromodulation IC for simultaneous recording and stimulation with rapid artifact recovery
US8886323B2 (en) Electrical brain stimulation in gamma band
US11791645B2 (en) Neuromodulation apparatus, method and system
KR102562469B1 (ko) 적응형 회로를 구비한 비침습성 신경 활성화기
WO2003090844B1 (en) Wave shaping for an implantable medical device
EP2964319B1 (en) Electrical cochlear stimulation system
US20140081348A1 (en) Low-frequency stimulation systems and methods
US11013919B2 (en) Systems and methods for controlling brain activity
Williams et al. SenseBack-an implantable system for bidirectional neural interfacing
Shupe et al. Neurochip3: An autonomous multichannel bidirectional brain-computer interface for closed-loop activity-dependent stimulation
CN105288849A (zh) 一种具有调制模式的植入式神经电刺激系统
CN114733067B (zh) 非植入式多靶点反馈式电刺激器
CN110882486A (zh) 一种恒流型经皮神经电刺激电路
RU2458712C1 (ru) Устройство для лечения эпилепсии
Zhou et al. Wand: a 128-channel, closed-loop, wireless artifact-free neuromodulation device
CN105013080A (zh) 一种闭环式经颅直流电刺激装置
US20240100337A1 (en) Methods and apparatus for restoration of brain network activity
Culaclii et al. A biomimetic, soc-based neural stimulator for novel arbitrary-waveform stimulation protocols
CN202376101U (zh) 一种用于阴茎刺激的模块化肌电诱发装置
KR101255806B1 (ko) 생체 자극 신호 생성 장치
RU2818466C1 (ru) Устройство для транскраниальной электростимуляции мозга

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150608

PD4A Correction of name of patent owner
NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161010

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180608