專(zhuān)利名稱(chēng)：頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀的制作方法
頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀一、 技術(shù),域本發(fā)明厲于種通過(guò)微電子技術(shù)感應(yīng)頸動(dòng)脈內(nèi)血流的壓力，并發(fā)放 脈沖電流刺激頸動(dòng)脈竇壓力感受器，通過(guò)生理性的血壓反饋調(diào)節(jié)作用， 減輕和控制高血壓癥狀的儀器。二、 背景技術(shù)高血壓是以體循環(huán)動(dòng)脈壓增高為主要表現(xiàn)的臨床綜合征，可導(dǎo)致心、腦、腎等重要靶器官的嚴(yán)重?fù)p害。95%以上的高血壓患者屬于原因 不明的原發(fā)性高血壓，需要終生降血壓治療，以防造成心衰、腦卒中、 腎功能不全等嚴(yán)重并發(fā)癥。我國(guó)高血壓的患病率為16. 88%，有1. 3億高 血壓患者，已成為全球高血壓危害最為嚴(yán)重的國(guó)家。大量的研究已經(jīng)證 明積極平穩(wěn)的控制血壓可改善預(yù)后，預(yù)防和減少?lài)?yán)重心血管事件的發(fā) 生。高血壓需終生治療，目前主要通過(guò)藥物治療來(lái)控制和降低血壓，而 藥物治療存在副作用大、易反彈、治療費(fèi)用高、患者依從性差等多方面 的缺點(diǎn)。如美國(guó)每年用于抗高血壓治療的費(fèi)用高達(dá)155億美元，中國(guó)由 于人口基數(shù)大這方面的支出也十分巨大。同時(shí)龐大的高血壓患病群體， 使人類(lèi)面臨著降壓藥物資源匱乏的問(wèn)題，必須積極的研究降壓治療的新 途徑和新辦法。生理情況下，當(dāng)機(jī)體動(dòng)脈壓力增高時(shí)，位于頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓的 壓力感受器會(huì)將壓力信號(hào)上傳給中樞，經(jīng)位于皮層下血壓調(diào)解中樞整合后發(fā)出下傳信號(hào)，調(diào)整和降低血壓，可以說(shuō)壓力感受器作為機(jī)體重要的 壓力感受裝置，在調(diào)節(jié)和維持血壓的過(guò)程中發(fā)揮著重要的生理作用。頸內(nèi)動(dòng)脈起始部膨大處的頸動(dòng)脈竇(carotid sinus)壓力感受器，位于 頸內(nèi)、外動(dòng)脈交叉處，頸動(dòng)脈神經(jīng)是起源于頸動(dòng)脈竇壓力感受器的傳入 神經(jīng)，其血管外膜下的神經(jīng)末梢能夠感知體內(nèi)血壓的變化，經(jīng)舌咽神經(jīng)， 穿過(guò)頸靜脈孔到達(dá)延髓末端，并繼續(xù)到達(dá)血管中樞，并通過(guò)反饋調(diào)節(jié)機(jī) 制快速調(diào)節(jié)血壓，是維持機(jī)體血壓穩(wěn)態(tài)平衡的重要神經(jīng)反射機(jī)制。根據(jù)以上原理公開(kāi)的技術(shù)方案，中國(guó)專(zhuān)利200410038363降血壓儀 是關(guān)于利用冷卻裝置治療高血壓的方法和裝置的發(fā)明，通過(guò)使與頸動(dòng)脈 竇(人迎穴)部位接觸的降血壓儀觸頭保持一定的冷卻溫度，刺激頸動(dòng)脈 竇(人迎穴)部位，可以獲得降低血壓的效果。中國(guó)專(zhuān)利03810835血壓 調(diào)節(jié)技術(shù)利用植入物刺激頸動(dòng)脈竇壓力反射控制全身血壓。該植入物包 括優(yōu)選定位于接近或遠(yuǎn)離頸動(dòng)脈竇壓力感受器的舌咽神經(jīng)的頸動(dòng)脈竇 神經(jīng)分支的取樣和脈沖刺激電極。已有大量研究表明，壓力感受器的激 活可產(chǎn)生短期或長(zhǎng)期的降壓效應(yīng)。相應(yīng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究表明，電 刺激頸動(dòng)脈竇所產(chǎn)生的壓力感受器的長(zhǎng)期激活，對(duì)機(jī)體的正常機(jī)能狀態(tài) 及相應(yīng)的生理功能無(wú)明顯影響，也未觀察到明顯的或嚴(yán)重的病理反應(yīng)。另外，在美國(guó)專(zhuān)利No. 3,650,277中，使用短暫的電脈沖刺激來(lái)自 頸動(dòng)脈竇的傳入神經(jīng)，來(lái)治療髙血壓。其技術(shù)參數(shù)尚未公開(kāi)，以上公開(kāi) 內(nèi)容的局限性在于不能人為設(shè)定及改善壓力感受器的敏感性，緩解血壓波動(dòng)，預(yù)防壓力感受器功能下降等內(nèi)容。 三、技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明的目的在于釆用能夠人為調(diào)節(jié)的微電子技術(shù)，感應(yīng)頸動(dòng)脈內(nèi) 的血流壓力，并通過(guò)脈沖電流剌激頸動(dòng)脈竇壓力感受器，通過(guò)生理性的 血壓反饋調(diào)節(jié)作用，達(dá)到降低血壓的目的，以非藥物途經(jīng)控制血壓，即 提出一種頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的措施在于刺激脈沖發(fā)生器通過(guò)射頻信號(hào)與控制監(jiān)測(cè)器通訊聯(lián)系，刺激脈沖發(fā)生器通過(guò)延伸導(dǎo)線連接頸動(dòng)脈竇刺激電 極。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用微電子技術(shù)將頸動(dòng)脈內(nèi)的壓力信號(hào)，轉(zhuǎn)變 為電信號(hào)，經(jīng)整合再通過(guò)微量脈沖電流剌激頸動(dòng)脈竇，激活機(jī)體壓力反 射調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)降壓效果，對(duì)于輕型高血壓患者，控制血壓，對(duì) 于重癥或頑固性高血壓患者，可明顯減少藥物劑量及藥物種類(lèi)。由于能 夠人為設(shè)定對(duì)頸動(dòng)脈內(nèi)壓力感受的敏感性，并人為調(diào)節(jié)剌激頸動(dòng)脈壓力 感受器的電流強(qiáng)度，以反饋降低血壓，也進(jìn)一步預(yù)防因壓力感受器功能 下降而導(dǎo)致的高血壓所造成的對(duì)心、腦、腎等靶器官損傷，屬于仿生理 綠色降壓途徑。四

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)功能示意圖五具體實(shí)施方式
電極定位測(cè)量模塊感應(yīng)動(dòng)脈內(nèi)的血流的壓力，并將其信號(hào)傳輸給微處理器。刺激脈沖發(fā)生器1通過(guò)射頻信號(hào)與控制監(jiān)測(cè)器2通訊聯(lián)系，刺激脈 沖發(fā)生器1通過(guò)延伸導(dǎo)線連接頸動(dòng)脈竇刺激電極。刺激脈沖發(fā)生器1包括電池和微電路。頸動(dòng)脈竇刺激電極為絕緣保護(hù)電極，在前端有多個(gè)電極觸點(diǎn)，安置 在雙側(cè)頸動(dòng)脈竇上。刺激脈沖發(fā)生器1植入鎖骨下的皮下，通過(guò)皮下隧道用延伸導(dǎo)線連 接電極。在刺激脈沖發(fā)生器l植入皮下后，通過(guò)射頻信號(hào)與控制監(jiān)測(cè)器2通訊聯(lián)系，可以根據(jù)患者的具體血壓變化情況不斷調(diào)節(jié)，以確定個(gè)體 化的調(diào)節(jié)參數(shù)。植入皮下的刺激脈沖發(fā)生器l包括微處理器模塊、刺激脈沖輸出 模塊、電極定位測(cè)量模塊、無(wú)線射頻傳輸模塊、電能耦合及電源調(diào)理監(jiān) 視模塊和刺激電極等。為降低功耗，延長(zhǎng)使用壽命，減少病人經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)， 作為刺激脈沖發(fā)生器1核心的微處理器選用超低功耗的單片機(jī)MSP430 系列，自帶A/D轉(zhuǎn)換器，另配超低功耗的D/A轉(zhuǎn)換器。刺激脈沖發(fā)生器1植入人體后，由體外控制監(jiān)測(cè)器2控制器開(kāi)啟和 關(guān)閉，并控制其刺激脈沖的發(fā)生方式。醫(yī)生或患者作為搡作者可以通過(guò) 按鍵和液晶顯示器設(shè)置刺激脈沖的幅度、寬度、頻率和占空比，逸擇工 作電極及其極性。這些參數(shù)均由體外控制監(jiān)測(cè)器2通過(guò)無(wú)線電射頻傳輸 模塊與刺激脈沖發(fā)生器l中的無(wú)線射頻傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和應(yīng)答完 成。體外控制監(jiān)測(cè)器2由微處理器、按鍵、液晶顯示屏、無(wú)線射頻傳輸 模塊、電能耦合模塊等構(gòu)成。刺激脈沖設(shè)定為正負(fù)交替、正負(fù)向完全對(duì) 稱(chēng)、直流分量為零的對(duì)稱(chēng)雙向脈沖波，保證兩個(gè)刺激電極的刺激量完全 相同，盡量消除電刺激產(chǎn)生的組織極化現(xiàn)象。體外控制監(jiān)測(cè)器2和刺激脈沖發(fā)生器1具有兩路獨(dú)立的輸出通道， 具有同步和交替兩種輸出方式。儀器同步工作時(shí)，兩對(duì)電極同時(shí)輸出刺激脈沖協(xié)同工作，可用于急性治療開(kāi)始階段的誘導(dǎo)；交替方式工作時(shí)，兩對(duì)電極交替輸出刺激脈沖，其效果與同步方式基本相同，但由于各對(duì) 電極的刺激時(shí)間減少一半，可防止長(zhǎng)時(shí)間刺激所產(chǎn)生的耐受現(xiàn)象。刺激脈沖發(fā)生器1的預(yù)設(shè)值是幅度為50,頻率為50，占空比為50 的方波輸出，但為滿足患者的個(gè)體需求，在電路中設(shè)計(jì)多種選擇，包括 波形選擇，即可選擇波形方波、正弦波、三角波等；還包括參數(shù)調(diào)節(jié)選 擇，即可調(diào)節(jié)振幅O-99%,可調(diào)節(jié)頻率l-99Hz,可調(diào)節(jié)占空比1-99%。輸出電流為0. 02-5mA,輸出電流分辨率為0. 01mA±5')/ ,脈沖幅度 VP-P 0-36V,輸出阻抗0-脈沖寬度為60-1000 jis，電源電壓為 0-10. 5V。本實(shí)、施例通過(guò)電極定位測(cè)量模塊感應(yīng)頸動(dòng)脈內(nèi)的血流壓力，并通過(guò) 微量脈沖電流激活機(jī)體壓力反射系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)降壓效果，對(duì)于輕型高 血壓患者，可以達(dá)到控制血壓的目的，對(duì)于重癥或頑固性高血壓患者， 可明顯減少藥物劑量及藥物種類(lèi)，緩解血壓波動(dòng)，也進(jìn)一步預(yù)防因壓力 感受器功能下降而造成的對(duì)心、腦、腎等把器官損傷，屬于仿生理綠色 降壓途徑。
權(quán)利要求
1. 頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，刺激脈沖發(fā)生器(1)通過(guò)射頻信號(hào)與控制監(jiān)測(cè)器(2)通訊聯(lián)系，刺激脈沖發(fā)生器(1)通過(guò)延伸導(dǎo)線連接頸動(dòng)脈竇刺激電極。
2、 如權(quán)利要求1所述的頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，刺 激脈沖發(fā)生器(l)包括電池和微電路。
3、 如權(quán)利要求1所述的頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，頸 動(dòng)脈竇刺激電極為絕緣保護(hù)電極，在前端有多個(gè)電極觸點(diǎn)。
4、 如權(quán)利要求1所述的頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，刺 激脈沖發(fā)生器(l)植入鎖骨下的皮下，通過(guò)皮下隧道用延伸導(dǎo)線連接電 極。
5、 如權(quán)利要求1所述的頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，刺 激脈沖發(fā)生器(l)包括微處理器模塊、刺激脈沖輸出模塊、電極定位 測(cè)量模塊、無(wú)線射頻傳輸模塊、電能耦合及電源調(diào)理監(jiān)視模塊和刺激電 極，電極定位測(cè)量模塊感應(yīng)驚動(dòng)動(dòng)脈內(nèi)的血液壓力，并將其信號(hào)傳輸給 微處理器。
6、 如權(quán)利要求1所述的頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，作 為刺激脈沖發(fā)生器(1)核心的微處理器選用超低功耗的單片機(jī)MSP430系 列，自帶A/D轉(zhuǎn)換器，另配超低功耗的D/A轉(zhuǎn)換器。
7、 如權(quán)利要求1所述的頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，體 外控制監(jiān)測(cè)器(2)由微處理器、按鍵、液晶顯示屏、無(wú)線射頻傳輸模塊、電能耦合模塊等構(gòu)成。
8、 如權(quán)利要求1所述的頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，包括波形逸擇，即可逸擇波形方波、正弦波、三角波等；還包括參數(shù)調(diào)節(jié) 選擇，即可調(diào)節(jié)振幅0-99%，可調(diào)節(jié)頻率l-99Hz,可調(diào)節(jié)占空比1-99%。
9、 如權(quán)利要求1所述的頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，輸 出電流為0. 02-5mA,輸出電流分辨率為0. 01mA±5%，脈沖幅度VP-P 0-36V，輸出阻抗0-10KQ,脈沖寬度為60-1000 ps,電源電壓為 0-10. 5V。
10、 如權(quán)利要求l所述的頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，其特征在于，體 外控制監(jiān)測(cè)器(2)和刺激脈沖發(fā)生器(1)具有兩路獨(dú)立的輸出通道，具有 同步和交替兩種輸出方式，同步工作時(shí)，兩對(duì)電極同時(shí)輸出刺激脈沖協(xié)同工作，可用于急性治療開(kāi)始階段的誘導(dǎo)；交替方式工作時(shí)，兩對(duì)電極交替輸出刺激脈沖。
全文摘要
頸動(dòng)脈竇微電子降壓儀，屬于一種通過(guò)微電子技術(shù)刺激頸動(dòng)脈竇以減輕和控制高血壓癥狀的儀器，刺激脈沖發(fā)生器(1)通過(guò)射頻信號(hào)與控制監(jiān)測(cè)器(2)通訊聯(lián)系，刺激脈沖發(fā)生器(1)通過(guò)延伸導(dǎo)線連接頸動(dòng)脈竇刺激電極。將頸動(dòng)脈內(nèi)的壓力信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過(guò)微量脈沖電流刺激頸動(dòng)脈竇，激活機(jī)體壓力反射調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)降壓效果，可控制輕型高血壓患者血壓，明顯減少重癥或頑固性高血壓患者藥物劑量及藥物種類(lèi)。能夠人為設(shè)定對(duì)頸動(dòng)脈內(nèi)壓力感受的敏感性，并調(diào)節(jié)刺激頸動(dòng)脈壓力感受器的電流強(qiáng)度，以反饋降低血壓，也進(jìn)一步預(yù)防因壓力感受器功能下降而導(dǎo)致的高血壓所造成的對(duì)心、腦、腎等靶器官損傷，屬于仿生理綠色降壓途徑。
文檔編號(hào)A61N1/08GK101244315SQ20071008486
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者李南方 申請(qǐng)人:李南方