INS2的设计研发,是澳大利亚科学家为慢性疼痛患者带来的福音。通过植入患10V的电子脉冲,用来阻止疼痛信号传递给大脑。但是植入式神经刺激传感器也有其治疗缺陷,针对慢性背部疼痛、偏头痛及神经损伤引起的疼痛,INS2只能缓解,不能清除其病源。

(6)国内的植入式神经刺激器发展我国相比于其他国家,在植入式神经刺激器领域的研究起步相对落后,与国际先进水平存在较大的差距。目前只有王正敏院士在复旦大学主持研发的人工耳蜗在临床上得以实际应用,清华大学的团队也在致力于迷走神经刺激器、植入式神经调控等研究,例如脑起搏器产品等。现如今,我国的数十家的研究机构和一些大学的研究员都在进一步对设计神经刺激器进行深入的探索,而且已经有几家研究部门为我们国家的这方面的学术研究打开了大门,相信不久,我们国家所设计的神经刺激器会打破这样的美国市场垄断,具有创新性和创造性的神经刺激器也会不断出现。

1。2。2发展趋势

植入式神经刺激器在临床应用中一直采用开环控制,即电刺激参数(电流脉冲幅度、脉冲频率、脉冲宽度等)大多数情况下是出厂设定好的,或者医生根据经验对植入式神经刺激器进行确定,发现问题无法及时对参数进行处理,刺激器电源的管理也存在不科学的情况。植入式神经刺激器经过临床验证,对许多病症有极佳的治疗效果,但是科学的发展是一个精益求精的过程,如何针对不同患者的差异性使得植入式神经刺激器得以“因材施教”,如何提高刺激效率,怎样延长使用寿命,怎样降低成本使得产品可以广泛应用,都需要在未来发展中逐步攻坚克难,也需要以下技术基础的进步。

(1)神经科学的进展闭环刺激与神经科学的关系可谓相辅相成,互相促进。神经科学的进展使得对病情的判断更加准确,神经刺激器的参数设定也更加合理,这样可对患者所反馈的生理信息作出相应的调整以改善治疗效果。

(2)反馈信号获取方法与传感装置纳米技术在临床上的应用使得很多装置正在逐步走向微型化,达到分子水平的疾病信号和治疗反馈信号,同时也给闭环神经刺激术提出新的要求,接口处理,制作性能评估,传感装置设计等诸多方面都需要进一步研究。

(3)集成微电子技术床依旧是个未知数。高性能、低功耗、微创口等诸多要求都对工艺设计带来不小的挑战。

(4)高可靠性的闭环算法闭环系统对增加了对电路造成不稳定影响的因素,如何减少算法用时,降低漏检率、误检率,有限调整参数设计,都将成为高可靠性嵌入式系统的高标准需求。

(5)简单的充电技术本文将无线能量收集理论中的射频能量收集,应用到植入式神经刺激器的设计当中[10]。主要从理论基础、电路设计和系统调试三方面对射频能量收集和神经刺激器两方面做重点叙述。

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