本發(fā)明涉及有多個(gè)植入醫(yī)療設(shè)備的系統(tǒng)，特別的涉及一種可充電的植入醫(yī)療設(shè)備協(xié)同工作的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

肌肉刺激越來(lái)越多的被用于治療慢性疼痛、排尿排便障礙等疾病。隨著技術(shù)的進(jìn)步骶神經(jīng)刺激也被用來(lái)治療排尿排便障礙等疾病。

現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)肌肉刺激或者骶神經(jīng)刺激治療尿失禁的方法單一，治療效果有限。如，通過(guò)肌肉刺激治療尿失禁會(huì)隨著刺激時(shí)間的增長(zhǎng)而導(dǎo)致“肌肉疲勞”，使治療效果下降；而通過(guò)骶神經(jīng)刺激治療尿失禁從治療效果上看，成功率還有待進(jìn)一步提高。

美國(guó)專利US7384390B2公開(kāi)了一種治療尿失禁的方法和裝置，該方法用脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的刺激信號(hào)通過(guò)電極刺激尿道周圍的括約肌來(lái)達(dá)到治療尿失禁的目的。美國(guó)專利US7328069B2公開(kāi)了一種方法和裝置，用于輸送一種或多種與電刺激治療相關(guān)聯(lián)的藥物，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)電刺激信號(hào)用于刺激患者的骨盆底和/或陰部的骶神經(jīng)，用來(lái)治療包括，但不局限于，尿排泄功能障礙，糞便排泄功能障礙，便秘，應(yīng)力失禁，急迫失禁，尿潴留障礙，性功能障礙，高潮機(jī)能障礙，勃起功能障礙，盆腔痛，前列腺炎，前列腺痛等疾病。

有技術(shù)中通過(guò)肌肉刺激或者骶神經(jīng)刺激治療尿失禁的方法單一，治療效果有限。通過(guò)肌肉刺激治療尿失禁會(huì)隨著刺激時(shí)間的增長(zhǎng)而導(dǎo)致“肌肉疲勞”，使治療效果下降；而只通過(guò)骶神經(jīng)刺激治療尿失禁從治療效果上看，成功率還有待進(jìn)一步提高。

本發(fā)明通過(guò)可充電的植入醫(yī)療設(shè)備協(xié)同工作的系統(tǒng)對(duì)耗電大的植入系統(tǒng)進(jìn)行快速充電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)中的不足，提供一種可充電的植入式醫(yī)療設(shè)備協(xié)同工作的系統(tǒng)，包括一個(gè)骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)、一個(gè)肌肉刺激子系統(tǒng)、一個(gè)傳感器子系統(tǒng)和體外遙測(cè)設(shè)備；所述的骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)包括骶神經(jīng)刺激電極、第一脈沖發(fā)生器模塊、第一處理器模塊、第一喚醒模塊、第一通信模塊、第一充電線圈、至少一第一主電池、至少一第一備用電池；第一處理器模塊控制第一充電線圈給至少一第一主電池和至少一第一備用電池充電；第一處理器模塊控制至少一第一備用電池給至少一第一主電池充電。

所述的肌肉刺激子系統(tǒng)包括肌肉刺激電極、肌肉刺激脈沖發(fā)生器模塊、第二處理器模塊、第二喚醒模塊、第二通信模塊、第二充電線圈、至少一第二主電池、至少一第二備用電池；第二處理器模塊控制第二充電線圈給至少一第二主電池和至少一第二備用電池充電；第二處理器模塊控制至少一第二備用電池給至少一第二主電池充電。

所述的傳感器子系統(tǒng)包括壓力傳感器、第三處理器模塊和第三通信模塊；所述的體外遙測(cè)設(shè)備包括第四處理器模塊、第四通信模塊和顯示模塊；骶神經(jīng)刺激電極植入到患者腰下部的骶神經(jīng)周圍，肌肉刺激電極植入到患者尿道括約肌周圍，壓力傳感器檢測(cè)膀胱壓力；體外遙測(cè)設(shè)備通過(guò)第四通信模塊開(kāi)啟骶神經(jīng)刺激系統(tǒng)或肌肉刺激系統(tǒng)以預(yù)設(shè)的刺激參數(shù)刺激相應(yīng)位置，若開(kāi)啟骶神經(jīng)刺激系統(tǒng)，第一處理器模塊控制第一脈沖發(fā)生器以第一預(yù)設(shè)刺激參數(shù)刺激第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，骶神經(jīng)刺激系統(tǒng)通過(guò)第一通信模塊與第二通信模塊通信，第二喚醒模塊喚醒第二處理器模塊，同事骶神經(jīng)刺激系統(tǒng)休眠，第二處理器模塊控制第二脈沖發(fā)生器以第二預(yù)設(shè)參數(shù)刺激括約肌第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，再喚醒骶神經(jīng)刺激系統(tǒng)，刺激過(guò)程中壓力傳感器檢測(cè)膀胱壓力，處理器判斷膀胱壓力大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)則通過(guò)第三通信模塊通知當(dāng)前進(jìn)行刺激的刺激系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式，之后等待體外遙測(cè)設(shè)備控制再進(jìn)行刺激。進(jìn)一步的，骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)、肌肉刺激子系統(tǒng)、傳感器子系統(tǒng)和體外遙測(cè)設(shè)備的通信模塊之間可以進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信；骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)、肌肉刺激子系統(tǒng)和傳感器子系統(tǒng)的通信模塊可以單獨(dú)的與體外遙測(cè)設(shè)備進(jìn)行雙向無(wú)線數(shù)據(jù)通信；體外遙測(cè)設(shè)備可以通過(guò)通信模塊分別對(duì)骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)和肌肉刺激子系統(tǒng)進(jìn)行編程，可以通過(guò)體外遙測(cè)設(shè)備手動(dòng)的啟動(dòng)或關(guān)閉骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)、肌肉刺激子系統(tǒng)和傳感器子系統(tǒng)，還可以顯示骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)和肌肉刺激子系統(tǒng)的工作模式以及傳感器子系統(tǒng)的壓力檢測(cè)值。本發(fā)明優(yōu)選的用于治療尿失禁，還可以用于治療包括，但不局限于，排便失禁，尿排泄功能障礙，糞便排泄功能障礙，應(yīng)力失禁，急迫失禁，尿潴留障礙，性功能障礙，盆腔痛，前列腺炎，前列腺痛等疾病。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的可充電的植入式醫(yī)療設(shè)備協(xié)同工作的系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1示出了患者100的相關(guān)生理解剖結(jié)構(gòu)圖，患者100的典型生理解剖結(jié)構(gòu)包括膀胱101、尿道102、尿道括約肌103以及骶神經(jīng)104。骶神經(jīng)根提供膀胱、尿道，盆底的自主和軀體神經(jīng)支配，因此，骶神經(jīng)調(diào)節(jié)通過(guò)興奮或抑制這些神經(jīng)根可達(dá)到治療下尿路功能障礙疾患的目的。已經(jīng)證明盆底和外括約肌的隨意收縮能夠消除膀胱的不穩(wěn)定收縮，刺激S3或S4神經(jīng)根可以導(dǎo)致盆底及括約肌力量增強(qiáng)、糾正盆底及尿道的不恰當(dāng)松弛，進(jìn)而阻止或減少逼尿肌的不穩(wěn)定收縮，繼續(xù)參見(jiàn)說(shuō)明書附圖1，本發(fā)明中的可充電的植入式醫(yī)療設(shè)備協(xié)同工作的系統(tǒng)，主要包括一個(gè)骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300、一個(gè)肌肉刺激子系統(tǒng)400、一個(gè)傳感器子系統(tǒng)200和體外遙測(cè)設(shè)備500。使用者可通過(guò)體外遙測(cè)設(shè)備500向骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300、肌肉刺激子系統(tǒng)400、傳感器子系統(tǒng)200發(fā)出控制指令，從而實(shí)現(xiàn)上述幾個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備之間的協(xié)同工作。

所述的骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300包括骶神經(jīng)刺激電極303、第一脈沖發(fā)生器模塊、第一處理器模塊、第一喚醒模塊、第一通信模塊、第一充電線圈、至少一第一主電池、至少一第一備用電池。所述的骶神經(jīng)刺激電極303通過(guò)延長(zhǎng)導(dǎo)線302連接于骶神經(jīng)刺激器301。骶神經(jīng)刺激電極303的末端設(shè)有用于與骶神經(jīng)104接觸的刺激點(diǎn)，可以通過(guò)固定或夾持裝置使得電極末端與骶神經(jīng)104保持良好接觸。刺激電極設(shè)計(jì)必須滿足能長(zhǎng)期植入的條件，即無(wú)毒、最少的異物反應(yīng)，組織相容性好等，并且應(yīng)當(dāng)避免刺激電流對(duì)周圍組織的干擾。綜合各方面因素，刺激電極形狀可設(shè)置為圓環(huán)狀、螺旋狀、半圓筒形狀或者鉤狀的任一種，延長(zhǎng)導(dǎo)線302和骶神經(jīng)刺激電極303的材料可以為銀、鉑銥合金、鎳、鎳合金；延長(zhǎng)導(dǎo)線302外套醫(yī)用高分子絕緣管，醫(yī)用高分子材料優(yōu)選為尼龍、聚氨酯、聚四氟乙烯等柔性高分子材料。所述第一處理器模塊控制所述第一充電線圈給所述至少一第一主電池和所述至少一第一備用電池充電；所述第一處理器模塊控制所述至少一第一備用電池給所述至少一第一主電池充電。

所述的肌肉刺激子系統(tǒng)400包括肌肉刺激電極403、肌肉刺激脈沖發(fā)生器模塊、第二處理器模塊、第二喚醒模塊、第二通信模塊、第二充電線圈、至少一第二主電池、至少一第二備用電池。所述的肌肉刺激電極403通過(guò)延長(zhǎng)導(dǎo)線402連接于肌肉刺激器401。骶肌肉刺激電極403的末端設(shè)有用于與尿道括約肌103接觸的刺激點(diǎn)，可以通過(guò)固定或夾持裝置使得電極末端與尿道括約肌103保持良好接觸。肌肉刺激電極優(yōu)選是柔性的金屬絲電極，大約1-5毫米長(zhǎng)以及直徑為50-100微米，具有如此的配置以便使得患者的不舒適性最小化。它們通常以如本領(lǐng)域內(nèi)已知的螺旋形或鉤形形成，這樣它們可容易并且永久地錨固在肌肉內(nèi)。制成電極的金屬絲由合適的傳導(dǎo)性材料構(gòu)成，優(yōu)選生物相容的金屬，諸如銀、白金/銥合金(90/10)或者鎳/鉻合金。延長(zhǎng)導(dǎo)線由絕緣護(hù)套包圍，上述護(hù)套具體包括尼龍、聚氨酯、聚四氟乙烯或其它柔順性的生物相容絕緣材料。所述第二處理器模塊控制所述第二充電線圈給所述至少一第二主電池和所述至少一第二備用電池充電；所述第二處理器模塊控制所述至少一第二備用電池給所述至少一第二主電池充電。

所述的傳感器子系統(tǒng)200包括壓力傳感器、第三處理器模塊和第三通信模塊。壓力傳感器布置于膀胱中，通過(guò)檢測(cè)其中的壓力信號(hào)變化以便測(cè)量膀胱內(nèi)壓力。為了滿足植入本發(fā)明的使用需要，壓力傳感器必須在尺寸上很小以便容易植入以及最小化對(duì)環(huán)繞壓力傳感器的組織環(huán)境的干擾，并且它們必須使用無(wú)線通信從而沒(méi)有線、導(dǎo)管或需要通過(guò)皮膚的通道的其它部件。它們必須由抗斷裂、無(wú)毒和永久的生物相容性材料形成以最小化患者對(duì)異物的引入的免疫反應(yīng)和防止由腐蝕副產(chǎn)物引起的組織損傷。植入的壓力傳感器必須提供保持可靠的壓力值使得可在傳感器的使用期限中有把握地做出治療的決定，以避免出于調(diào)整的目的的傳感器的外部植入。壓力傳感器優(yōu)選為微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器。

骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300、肌肉刺激子系統(tǒng)400、傳感器子系統(tǒng)200中的處理器一般采用嵌入式微處理器，選用高集成度低功耗單片機(jī)，具有多種節(jié)電模式，在其內(nèi)部集成了存儲(chǔ)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC和數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC，并且支持自編程操作，近程通信模塊包括無(wú)線通訊模塊，通信協(xié)議可依據(jù)實(shí)際條件采用Zigbee、藍(lán)牙、紅外等短距離無(wú)線技術(shù)。所述主電池和所述備用電池為鋰離子充電電池。

所述的體外遙測(cè)設(shè)備500包括第四處理器模塊、第四通信模塊和顯示模塊。體外遙測(cè)設(shè)備500設(shè)置在患者100體外，用于與植入醫(yī)療式設(shè)備進(jìn)行無(wú)線通信，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集傳輸、控制和維持植入式醫(yī)療設(shè)備工作等功能，體外遙測(cè)設(shè)備優(yōu)選是掌上電腦、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）、或者智能手機(jī)的形式。

所述主電池和所述備用電池為鋰離子充電電池。

如附圖1所示，骶神經(jīng)刺激電極303植入到患者100腰下部的骶神經(jīng)104周圍，肌肉刺激電極403植入到患者100尿道括約肌103周圍，利用壓力傳感器檢測(cè)膀胱壓力；體外遙測(cè)設(shè)備500通過(guò)第四通信模塊開(kāi)啟骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300或肌肉刺激子系統(tǒng)400以預(yù)設(shè)的刺激參數(shù)刺激相應(yīng)位置。若開(kāi)啟骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300，第一處理器模塊控制第一脈沖發(fā)生器以第一預(yù)設(shè)刺激參數(shù)刺激第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300通過(guò)第一通信模塊與第二通信模塊通信，第二喚醒模塊喚醒第二處理器模塊，同時(shí)骶神經(jīng)刺激系統(tǒng)300休眠；第二處理器模塊控制肌肉刺激脈沖發(fā)生器以第二預(yù)設(shè)參數(shù)刺激括約肌第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，肌肉刺激子系統(tǒng)400通過(guò)第二通信模塊與第一通信模塊通信，第一喚醒模塊喚醒第一處理器模塊從而喚醒骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)400，同時(shí)肌肉刺激子系統(tǒng)400休眠.。骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300和肌肉刺激子系統(tǒng)400按照以上順序反復(fù)交替對(duì)骶神經(jīng)和尿道括約肌周圍進(jìn)行相應(yīng)地刺激。在刺激過(guò)程中，傳感器子系統(tǒng)200中的壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)膀胱壓力，第三處理器判斷膀胱壓力是否大于預(yù)設(shè)閾值，若膀胱壓力大于預(yù)設(shè)閾值，則通過(guò)第三通信模塊通知當(dāng)前進(jìn)行刺激的刺激系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式，之后等待體外遙測(cè)設(shè)備500的控制指令再執(zhí)行相應(yīng)的刺激操作。

喚醒功能一般包括僅在特定時(shí)間期間以高功率模式操作的功能，所述特定時(shí)間例如用于特定目的(例如為接收信號(hào)等等)的短周期。關(guān)于喚醒模塊的接收器部分的重要考慮在于其具有低功率。這個(gè)特征可能在植入式接收器中有利于提供小尺寸并且維持來(lái)自電池的長(zhǎng)期運(yùn)行的電源。實(shí)際中，喚醒模塊的接收器可以周期性地“醒來(lái)”并且處于低能耗從而經(jīng)由例如監(jiān)聽(tīng)電路來(lái)執(zhí)行“監(jiān)聽(tīng)功能”。對(duì)于本申請(qǐng)而言，術(shù)語(yǔ)“監(jiān)聽(tīng)功能”一般指的是用于確定是否存在發(fā)射器的短的低功率功能。如果監(jiān)聽(tīng)功能檢測(cè)到發(fā)射器信號(hào)，則該設(shè)備可以轉(zhuǎn)變到較高功率通信解碼模式。如果不存在發(fā)射器信號(hào)，則接收器可以返回例如立即返回到休眠模式。以此方式，在不存在發(fā)射器信號(hào)的相對(duì)長(zhǎng)時(shí)段期間節(jié)省能量，而在存在傳送信號(hào)的相對(duì)少的時(shí)段期間使高功率能力保持可用于高效解碼模式操作。

骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300、肌肉刺激子系統(tǒng)400、傳感器子系統(tǒng)200和體外遙測(cè)設(shè)備500的通信模塊之間可以進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信；優(yōu)選的，骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300、肌肉刺激子系統(tǒng)400和傳感器子系統(tǒng)200的通信模塊可以單獨(dú)的與體外遙測(cè)設(shè)備500進(jìn)行雙向無(wú)線數(shù)據(jù)通信。所述通信模塊包括無(wú)線通訊模塊，通信協(xié)議可依據(jù)實(shí)際條件采用Zigbee、藍(lán)牙、紅外等短距離無(wú)線技術(shù)。

體外遙測(cè)設(shè)備500可以通過(guò)通信模塊分別對(duì)骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300和肌肉刺激子系統(tǒng)400進(jìn)行編程，從而向骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300、肌肉刺激子系統(tǒng)400和傳感器子系統(tǒng)200發(fā)送對(duì)應(yīng)的控制指令?？梢酝ㄟ^(guò)體外遙測(cè)設(shè)備500手動(dòng)的啟動(dòng)或關(guān)閉骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300、肌肉刺激子系統(tǒng)400和傳感器子系統(tǒng)200，還可以在顯示模塊上顯示骶神經(jīng)刺激子系統(tǒng)300和肌肉刺激子系統(tǒng)400的工作模式、工作狀態(tài)、電極刺激參數(shù)以及傳感器子系統(tǒng)200的壓力檢測(cè)值。

應(yīng)將前述的實(shí)施例和優(yōu)選實(shí)施方案的描述看成是本發(fā)明權(quán)利要求的說(shuō)明，而不是對(duì)其進(jìn)行限定?？梢岳斫猓诓槐畴x如權(quán)利要求所述的本發(fā)明前提下，可以利用上述特征的諸多組合與變體，這類變體沒(méi)有違背本發(fā)明的精神和范圍，所有這些變體都將包括在下述權(quán)利要求的范圍。