冯超 马早

摘要：本设计在介绍复杂疼痛治疗原理的“闸门学说”基础上，采用国产ND芯片，单片机等电路设计制作了脊髓电刺激器，实现了刺激阻抗测量，可编程多波形刺激信号的输出，可编程刺激通道的选择和休眠唤醒的工作方式;采用精细加工技术和热成型技术设计制作了刺激电极;这些设计具有体积小，耗电量低，可靠性高的特点。经对样机的测试，所设计的刺激器符合要求。

关键词：SCS   神经病理性疼痛  刺激电极  神经调节  单片机

Abstract： On the basis of introducing the "gate theory" of complex pain treatment principle， this design uses domestic ND chip， single chip microcomputer and other circuits to design and manufacture spinal cord electric stimulator. The measurement of stimulation impedance， the output of programmable multi waveform stimulation signal， the selection of programmable stimulation channel and the working mode of sleep wake-up are realized; The stimulation electrode is designed and fabricated by fine machining technology and thermoforming technology; These designs have the characteristics of small volume， low power consumption and high reliability. Through the test of the prototype， the designed stimulator meets the requirements.

Key Words： SCS; Neuropathic pain; Stimulating electrode; Neuromodulation; Single chip

1背景

神经病理性疼痛（neuropathic pain，NP）是由躯体感觉神经系统的损伤及疾病所导致的疼痛，以痛觉过敏、痛觉超敏、自发性疼痛和感觉异常等为主要表现，这类疼痛多数是由不同的疾病和损害引起的综合症，疼痛的机理复杂，导致临床上这类病人的治疗不充分完善，严重影响了生活质量，给病人带来加大的痛苦和经济负担。

脊髓电刺激（spinal cord stimulation，SCS）是一种当今公认的最有效的治疗、缓解NP镇痛疗法，总体有效率约为80%，能够明显改善病人的疼痛，并能减少镇痛药物的服用量，增加活动能力，使多数患者返回工作岗位，经过数十年的发展，SCS逐渐成为临床治疗慢性疼痛的重要手段[1-2]。

目前，全球每年约有5万以上的患者接受脊髓电刺激治疗[3]，产品主要由美国的美敦力公司提供，国内尚无上市的产品，设计开发脊髓电刺激仪对我国在NP方面的治疗有非常重要的意义。

2治疗原理

脊髓电刺激治疗技术的原理目前尚无完整的理论解释，比较公认的是“闸门学说”。……