專利名稱：頸動脈竇微電子降壓儀的制作方法
頸動脈竇微電子降壓儀一、 技術,域本發明厲于種通過微電子技術感應頸動脈內血流的壓力，并發放 脈沖電流刺激頸動脈竇壓力感受器，通過生理性的血壓反饋調節作用， 減輕和控制高血壓癥狀的儀器。二、 背景技術高血壓是以體循環動脈壓增高為主要表現的臨床綜合征，可導致心、腦、腎等重要靶器官的嚴重損害。95%以上的高血壓患者屬于原因 不明的原發性高血壓，需要終生降血壓治療，以防造成心衰、腦卒中、 腎功能不全等嚴重并發癥。我國高血壓的患病率為16. 88%，有1. 3億高 血壓患者，已成為全球高血壓危害最為嚴重的國家。大量的研究已經證 明積極平穩的控制血壓可改善預后，預防和減少嚴重心血管事件的發 生。高血壓需終生治療，目前主要通過藥物治療來控制和降低血壓，而 藥物治療存在副作用大、易反彈、治療費用高、患者依從性差等多方面 的缺點。如美國每年用于抗高血壓治療的費用高達155億美元，中國由 于人口基數大這方面的支出也十分巨大。同時龐大的高血壓患病群體， 使人類面臨著降壓藥物資源匱乏的問題，必須積極的研究降壓治療的新 途徑和新辦法。生理情況下，當機體動脈壓力增高時，位于頸動脈竇和主動脈弓的 壓力感受器會將壓力信號上傳給中樞，經位于皮層下血壓調解中樞整合后發出下傳信號，調整和降低血壓，可以說壓力感受器作為機體重要的 壓力感受裝置，在調節和維持血壓的過程中發揮著重要的生理作用。頸內動脈起始部膨大處的頸動脈竇(carotid sinus)壓力感受器，位于 頸內、外動脈交叉處，頸動脈神經是起源于頸動脈竇壓力感受器的傳入 神經，其血管外膜下的神經末梢能夠感知體內血壓的變化，經舌咽神經， 穿過頸靜脈孔到達延髓末端，并繼續到達血管中樞，并通過反饋調節機 制快速調節血壓，是維持機體血壓穩態平衡的重要神經反射機制。根據以上原理公開的技術方案，中國專利200410038363降血壓儀 是關于利用冷卻裝置治療高血壓的方法和裝置的發明，通過使與頸動脈 竇(人迎穴)部位接觸的降血壓儀觸頭保持一定的冷卻溫度，刺激頸動脈 竇(人迎穴)部位，可以獲得降低血壓的效果。中國專利03810835血壓 調節技術利用植入物刺激頸動脈竇壓力反射控制全身血壓。該植入物包 括優選定位于接近或遠離頸動脈竇壓力感受器的舌咽神經的頸動脈竇 神經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 活可產生短期或長期的降壓效應。相應的動物實驗和臨床研究表明，電 刺激頸動脈竇所產生的壓力感受器的長期激活，對機體的正常機能狀態 及相應的生理功能無明顯影響，也未觀察到明顯的或嚴重的病理反應。另外，在美國專利No. 3,650,277中，使用短暫的電脈沖刺激來自 頸動脈竇的傳入神經，來治療髙血壓。其技術參數尚未公開，以上公開 內容的局限性在于不能人為設定及改善壓力感受器的敏感性，緩解血壓波動，預防壓力感受器功能下降等內容。 三、技術內容本發明的目的在于釆用能夠人為調節的微電子技術，感應頸動脈內 的血流壓力，并通過脈沖電流剌激頸動脈竇壓力感受器，通過生理性的 血壓反饋調節作用，達到降低血壓的目的，以非藥物途經控制血壓，即 提出一種頸動脈竇微電子降壓儀。實現本發明目的的措施在于刺激脈沖發生器通過射頻信號與控制監測器通訊聯系，刺激脈沖發生器通過延伸導線連接頸動脈竇刺激電 極。本發明的優點在于采用微電子技術將頸動脈內的壓力信號，轉變 為電信號，經整合再通過微量脈沖電流剌激頸動脈竇，激活機體壓力反 射調節系統，從而實現降壓效果，對于輕型高血壓患者，控制血壓，對 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。由于能 夠人為設定對頸動脈內壓力感受的敏感性，并人為調節剌激頸動脈壓力 感受器的電流強度，以反饋降低血壓，也進一步預防因壓力感受器功能 下降而導致的高血壓所造成的對心、腦、腎等靶器官損傷，屬于仿生理 綠色降壓途徑。四

圖1是本發明實施例1的結構功能示意圖五具體實施方式
電極定位測量模塊感應動脈內的血流的壓力，并將其信號傳輸給微處理器。刺激脈沖發生器1通過射頻信號與控制監測器2通訊聯系，刺激脈 沖發生器1通過延伸導線連接頸動脈竇刺激電極。刺激脈沖發生器1包括電池和微電路。頸動脈竇刺激電極為絕緣保護電極，在前端有多個電極觸點，安置 在雙側頸動脈竇上。刺激脈沖發生器1植入鎖骨下的皮下，通過皮下隧道用延伸導線連 接電極。在刺激脈沖發生器l植入皮下后，通過射頻信號與控制監測器2通訊聯系，可以根據患者的具體血壓變化情況不斷調節，以確定個體 化的調節參數。植入皮下的刺激脈沖發生器l包括微處理器模塊、刺激脈沖輸出 模塊、電極定位測量模塊、無線射頻傳輸模塊、電能耦合及電源調理監 視模塊和刺激電極等。為降低功耗，延長使用壽命，減少病人經濟負擔， 作為刺激脈沖發生器1核心的微處理器選用超低功耗的單片機MSP430 系列，自帶A/D轉換器，另配超低功耗的D/A轉換器。刺激脈沖發生器1植入人體后，由體外控制監測器2控制器開啟和 關閉，并控制其刺激脈沖的發生方式。醫生或患者作為搡作者可以通過 按鍵和液晶顯示器設置刺激脈沖的幅度、寬度、頻率和占空比，逸擇工 作電極及其極性。這些參數均由體外控制監測器2通過無線電射頻傳輸 模塊與刺激脈沖發生器l中的無線射頻傳輸模塊進行數據交換和應答完 成。體外控制監測器2由微處理器、按鍵、液晶顯示屏、無線射頻傳輸 模塊、電能耦合模塊等構成。刺激脈沖設定為正負交替、正負向完全對 稱、直流分量為零的對稱雙向脈沖波，保證兩個刺激電極的刺激量完全 相同，盡量消除電刺激產生的組織極化現象。體外控制監測器2和刺激脈沖發生器1具有兩路獨立的輸出通道， 具有同步和交替兩種輸出方式。儀器同步工作時，兩對電極同時輸出刺激脈沖協同工作，可用于急性治療開始階段的誘導；交替方式工作時，兩對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 電極的刺激時間減少一半，可防止長時間刺激所產生的耐受現象。刺激脈沖發生器1的預設值是幅度為50,頻率為50，占空比為50 的方波輸出，但為滿足患者的個體需求，在電路中設計多種選擇，包括 波形選擇，即可選擇波形方波、正弦波、三角波等；還包括參數調節選 擇，即可調節振幅O-99%,可調節頻率l-99Hz,可調節占空比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、施例通過電極定位測量模塊感應頸動脈內的血流壓力，并通過 微量脈沖電流激活機體壓力反射系統，從而實現降壓效果，對于輕型高 血壓患者，可以達到控制血壓的目的，對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，緩解血壓波動，也進一步預防因壓力 感受器功能下降而造成的對心、腦、腎等把器官損傷，屬于仿生理綠色 降壓途徑。
權利要求
1. 頸動脈竇微電子降壓儀，其特征在于，刺激脈沖發生器(1)通過射頻信號與控制監測器(2)通訊聯系，刺激脈沖發生器(1)通過延伸導線連接頸動脈竇刺激電極。
2、 如權利要求1所述的頸動脈竇微電子降壓儀，其特征在于，刺 激脈沖發生器(l)包括電池和微電路。
3、 如權利要求1所述的頸動脈竇微電子降壓儀，其特征在于，頸 動脈竇刺激電極為絕緣保護電極，在前端有多個電極觸點。
4、 如權利要求1所述的頸動脈竇微電子降壓儀，其特征在于，刺 激脈沖發生器(l)植入鎖骨下的皮下，通過皮下隧道用延伸導線連接電 極。
5、 如權利要求1所述的頸動脈竇微電子降壓儀，其特征在于，刺 激脈沖發生器(l)包括微處理器模塊、刺激脈沖輸出模塊、電極定位 測量模塊、無線射頻傳輸模塊、電能耦合及電源調理監視模塊和刺激電 極，電極定位測量模塊感應驚動動脈內的血液壓力，并將其信號傳輸給 微處理器。
6、 如權利要求1所述的頸動脈竇微電子降壓儀，其特征在于，作 為刺激脈沖發生器(1)核心的微處理器選用超低功耗的單片機MSP430系 列，自帶A/D轉換器，另配超低功耗的D/A轉換器。
7、 如權利要求1所述的頸動脈竇微電子降壓儀，其特征在于，體 外控制監測器(2)由微處理器、按鍵、液晶顯示屏、無線射頻傳輸模塊、電能耦合模塊等構成。
8、 如權利要求1所述的頸動脈竇微電子降壓儀，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；還包括參數調節 選擇，即可調節振幅0-99%，可調節頻率l-99Hz,可調節占空比1-99%。
9、 如權利要求1所述的頸動脈竇微電子降壓儀，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、 如權利要求l所述的頸動脈竇微電子降壓儀，其特征在于，體 外控制監測器(2)和刺激脈沖發生器(1)具有兩路獨立的輸出通道，具有 同步和交替兩種輸出方式，同步工作時，兩對電極同時輸出刺激脈沖協同工作，可用于急性治療開始階段的誘導；交替方式工作時，兩對電極交替輸出刺激脈沖。
全文摘要
頸動脈竇微電子降壓儀，屬于一種通過微電子技術刺激頸動脈竇以減輕和控制高血壓癥狀的儀器，刺激脈沖發生器(1)通過射頻信號與控制監測器(2)通訊聯系，刺激脈沖發生器(1)通過延伸導線連接頸動脈竇刺激電極。將頸動脈內的壓力信號，轉變為電信號，通過微量脈沖電流刺激頸動脈竇，激活機體壓力反射調節系統，從而實現降壓效果，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。能夠人為設定對頸動脈內壓力感受的敏感性，并調節刺激頸動脈壓力感受器的電流強度，以反饋降低血壓，也進一步預防因壓力感受器功能下降而導致的高血壓所造成的對心、腦、腎等靶器官損傷，屬于仿生理綠色降壓途徑。
文檔編號A61N1/08GK101244315SQ20071008486
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月16日 優先權日2007年2月16日
發明者李南方 申請人:李南方