[发明专利]无创脑深部电磁耦合神经调控装置

说明书

本发明属于疾病治疗装置领域，涉及一种电磁耦合神经调控装置。本装置包括刺激线圈、脉冲电源、第一刺激电极、第二刺激电极、恒流源、控制电路和计算机辅助系统。脉冲电源产生脉冲电流通过刺激线圈，在患者头部的刺激靶点产生脉冲感应电场，进而产生第一刺激电流；恒流源通过第一和第二刺激电极将电流注入患者头部，在刺激靶点产生第二刺激电流；控制电路产生同步刺激信号并发送至恒流源和脉冲电源，使两种刺激电流的最大值同时出现，达到电磁耦合增强靶点电流的效果。本装置操作简便、聚焦性好，能够有效刺激深部脑区，对阿尔茨海默病等脑疾病的治疗具有极大的应用潜力，应用于临床可提高临床疗效、缩短治疗时间、降低治疗费用，提高患者依从性。

技术领域

本发明属于医疗器械和疾病治疗装置技术领域，尤其涉及一种无创脑深部电磁耦合神经调控装置(电、磁同步刺激增强靶点处电场强度的神经调控装置)及其用途。

背景技术

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是一种最常见于老年人群的神经退行性疾病，其主要病理特征是由β淀粉样蛋白(amyloidβ-protein，Aβ)形成的神经炎性斑和由过度磷酸化的tau蛋白形成的神经原纤维缠结，导致神经元缺失和大脑额叶、颞叶、顶叶、海马和内嗅皮层等区域萎缩。目前，医学界普遍认为AD可能是由突触功能障碍导致的神经元网络异常，而非仅仅是局部组织的神经退行性改变。由于该病病因和发病机制尚未明确，因此临床中针对AD缺乏有效的治疗方法，一旦发病疾病进程无法遏制。

近年来研究发现，AD还可干扰皮层和皮层下的神经环路，其中默认网络模式是由大脑处于静息状态时相互联系、维持健康代谢活动的若干脑区组成的网络，记忆网络是其核心部分。由于现今使用的神经调控技术已能够针对神经环路进行调节，从而给AD治疗提供了新的方向和希望。

目前，AD神经调控治疗的靶点主要包括背外侧前额叶和扣带回，现有技术中使用重复经颅磁刺激的方法对相对位置比较浅的背外侧前额叶进行刺激可达到治疗AD的效果，但是，对于位置较深的扣带回，常规磁刺激方法很难有效激活该脑区神经元。为了满足临床需要，针对脑深部区域，研究者们开发出了脑深部刺激(DBS)的方法，如中国专利CN201310567518.9“脑深部刺激系统”，但是该系统为有创的植入式装置，存在较大的植入风险，许多患者无法接受，从而在很大程度上限制了它的应用。另一方面，现有的非植入式大脑电刺激装置主要包括经颅直流或交流电刺激装置，但是这两种装置工作时的输出电流达到几百毫安以上，容易造成疼痛感，难以被患者接受，而且经颅直流或交流电刺激在大脑大部分区域施加的电场强度差异不大，虽然刺激范围广，但难以实现刺激的聚焦性。作为一种改进，现有技术中，也出现了一系列采用超声或者磁场的方式进行无创大脑刺激的方法，如中国专利CN201410829230.9“一种超声深部脑刺激方法及系统”采用超声刺激的方式实现无创脑深部刺激；中国专利CN200810046759.8“多个刺激线圈的经颅磁场刺激器”采用经颅磁刺激的方法实现脑神经刺激；中国专利CN201710062501.6“基于差频超声和逆磁声耦合技术的脑神经刺激方法”使用超声和磁场耦合的方式实现大脑刺激，然而，上述技术的实现装置其结构大都比较复杂，造价高昂，在临床中应用会导致患者的医疗支出和治疗费用明显增加，因此限制了此类技术的广泛应用。

发明内容

为了克服现有AD神经调控技术具有的上述缺陷和不足，本发明人在医疗实践中，经过不断摸索和改进，并经反复临床验证后开发获得了一种新型无创脑深部电磁耦合神经调控装置，本装置操作简便、聚焦性好，能够有效刺激到深部脑区，对阿尔茨海默病等脑疾病的治疗具有极大的应用潜力，且将本装置应用于临床可大大降低患者的医疗支出和治疗费用，提高患者依从性。

具体而言，本发明提供了一种无创脑深部电磁耦合神经调控装置，所述装置包括刺激线圈1、脉冲电源2、第一刺激电极3a、第二刺激电极3b、恒流源4、控制电路5和计算机辅助系统6；其中：