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Method Article
높은 주파수 낮은 에너지의 응용 프로그램은 위 dysmotility의 증상을 완화 수 있습니다. 이 연구에서 submucosal 주머니에 이식 초소형, 라고 이식 및 무선 충전식 장치 제공 됩니다. 두 방법은 통신 및 자극 제어 라이브 돼지에 실험 하는 동안 달성 했다.
위 dysmotility 오랜 당뇨병 등 일반적인 질병의 징조 수 있습니다. 그것은 높은 주파수 낮은 에너지 자극의 신청은 효과적으로 온건 하 고 위 dysmotility의 증상을 완화 도울 수 있다 알려져 있다. 연구의 목표는 소형, submucosal 주머니 라고 이식 장치 개발 했다. 이식 장치는 완벽 하 게 사용자 지정 된 전자 패키지는 submucosa에 실험을 위해 특별히 설계 되었습니다. 장치는 무선 충전/전송 코일에서 사고 자기장을 수신 하 여 재충전 될 수 있는 리튬-이온 배터리를 갖추고 있습니다. 업링크 통신 432 m h z에서 MedRadio 대역에서 수행 됩니다. 장치 라고 모델로 vivo에서 , 특히 위 동굴에서에서 사용 하는 라이브 국내 돼지의 submucosal 주머니에 삽입 되었다. 실험 설계 된 장치는 submucosa에 이식 될 수 있는 양방향 통신 가능 확인. 장치는 근육 조직의 바이 폴라 자극을 수행할 수 있습니다.
위 dysmotility gastroparesis는 일반적으로 만성 진행 되는 특징은 환자의 사회적, 업무 관련, 물리적 상태에 오히려 심각한 결과 부과 등 여러 가지 상대적으로 일반적인 질병의 징조 수 있습니다. Gastroparesis의 대부분의 경우는 일반적으로 당뇨 나 기원에 idiopathic 저항 고 있습니다 종종 사용 가능한 약물1. 환자 들은이 조건에 시달리는 가장 일반적으로 메스꺼움을 제시 하 고 구 토를 반복. 이전 연구를 바탕으로, 높은 주파수 낮은-에너지 전기 자극의 신청은 효과적으로 온건 하 고 위 dysmotility1,2의 증상을 완화 도울 수 있다 알려져 있다.
이전의 연구를 바탕으로, 그것은 높은-주파수 위 전기 자극 크게 향상 시킬 수 있는 증상과 위 비우는3입증 된다. 그것은 또한 표시 되었습니다 더 낮은 식도 괄약근 neurostimulator 치료는 안전 하 고 효과적인 치료 위 식도 역류 질환 (GERD)의 산 노출 감소 매일 프로톤 펌프 억제제 (PPI) 사용 없이 제거 자극 관련 부작용4. 인체 실험 하기 전에 첫 번째 연구 (개 모델5) 동물 모델에서 수행 했다. 이러한 연구를 바탕으로, 더 낮은 식도 괄약근 (레, 20 Hz, 3 ms의 펄스 폭)의 전기 자극 발생 레5의 장기간된 수축 합니다. 비슷한 효과 (20 Hz, 200 μ s의 펄스폭) 높 및 낮은 (6 사이클/분, 375 ms의 펄스 폭) 주파수 레에 GERD 환자에서 전기 자극을 조사 했다. 모두 높은 저주파 자극 했다 효과적인6. 그러나, 현재, 있다 위 또는 식도 자극에 대 한 두 개의 통제 장치 사용할 수 있는 시장7,8. 이러한 장치에서 수술, laparoscopically 또는 robotically 전극 이식 수 있습니다. 장치 자체는 피하 이식 이다. 이 일반적인 마 취를 요구 하 고 부피가 큰 장치를 장착, 위 또는 식도 근육 조직의 자극에 대 한 수 있도록 근육 내 카 테 터를 사용 하 여. 그래서, 위 submucosal 레이어로 이식 무선 통신 장치를 사용 하 여 옵션 확실 한 장점 및 개선 환자 편안 하 게에서 나타내는 것 이다. 이전 연구9,10에서 설명 했 듯이, 그것은 submucosa로 소형 neurostimulator의 주입이 가능 하다는 입증 되었다. 내 시경 submucosal 이식에 대 한 우리 내 시경 submucosal 포켓 (ESP), 라는 기술을 사용 하 여 내 시경 submucosal 터널 절 개10에 따라. 이 연구의 목표는 전원 관리 (특히 무선 충전 기능), 각각 법률 및 무선에 대 한 규정 준수의 범위에서 주로 이식 neurostimulator의이 개념을 더욱 개선 하기 위해 바이 폴라 통제의 가능성과 이식 재 의료 장비에 통신 링크. 다음, 제시 microneurostimulator은 양방향 통신 및 실시간 자극 매개 변수를 변경할 수 있습니다, 그리고 장치는 동안에 이식.
이 기술은 치료 endoscopist 내 시경 포켓 또는 터널 해 경험으로 팀을 위해 적당 하다. 다음으로, 하드웨어와 임베디드 소프트웨어 디자이너와 마이크로컨트롤러와 하드웨어 프로토타입을 환경 및 무선 주파수 회로 표면 실장 기술을 사용 하 여 필요 하다. 하드웨어 프로토타입을, 리플로우 납땜 역 및 전기 측정 (적어도 디지털 멀티 미터, 오실로스코프, 스펙트럼 분석기와 PICkit3 프로그래머)에 대 한 기본적인 장비를 갖춘 실험실이 필요 합니다.
연구소의 동물 생리학 및 유전학, 아카데미의 과학 체코 공화국 (생물 의학 센터 PIGMOD), Libechov, 체코 공화국 (프로젝트의 주입에 실험 동물 주제를 포함 하 여 모든 내 시경 절차 승인 배터리-덜 및 식도 및 위장 submucosa로 배터리 장치-실험 연구). 모든 실험 체코 법 246/1992 준수 행해진다 "에 학대, 개정에 대 한 동물의 보호" 하고있다. 그것은 동물에 직접 접촉 되지 않은 외부 장치 때문에 송신기 장치 살 균 될 필요 하지 않습니다.
1. 이식 장치 디자인
2. 무선 충전기/송신기 설계
3. 내 시경 이식
4. 실험-이식 후
5입니다. 실험 후 안락사
그림 17 submucosa에 주머니에 위 neurostimulator의 내 시경 위치 뿐만 아니라 근육 층을 전극의 적절 한 배치 되었는지 보여 줍니다. 장치 (그림 10)의 크기는 35 x 15 x 5 m m3 무게는 2.15 g. 그림 17 보여주는 장치 함께 연결 되는 6 다른 모듈의 구성 소자의 회로 다이어그램을 보여 줍니다. ?...
이식 장치 디자인 장치, 달성 자극 프로 파일 (최대 전압, 최대 결과물 전류 펄스와 펄스 주파수의 길이)의 전반적인 크기에 주로 집중 해야 한다. 하드웨어 관점에서 주요 제한은 크기와의 적합 한 구성 요소입니다. 전체 크기를 최소화 하려면 표면 실장 부품의 소형 포장 때문에 선호 됩니다. 최고의 솔루션 맨 손으로 칩을 통합 하는 기판에 죽을 것입니다. 그러나,이 두 구성 요소에 대 한 맨 손으...
이 작품 연구 프로젝트 채권-Q28에 의해 지원 하 고 프라하의 찰리 대학에 의해 수 여 되었다. 저자는 엉덩이에 감사합니다. 교수 1 월 Martínek, 박사 및 PIGMOD 센터.
저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
EIA 0402 ceramic capacitor 1.8 pF | AVX | 04025U1R8BAT2A | 1 pc |
EIA 0402 ceramic capacitor 100 nF | TDK | CGA2B3X7R1H104K050BB | 7 pcs |
EIA 0402 ceramic capacitor 100 pF | Murata Electronics | GRM1555C1H101JA01D | 1 pc |
EIA 0402 thick film resistor 10 kΩ | Vishay | CRCW040210K7FKED | 1 pc |
EIA 0402 ceramic capacitor 10 nF | Murata Electronics | GRM155R71C103KA01D | 3 pcs |
EIA 0402 ceramic capacitor 10 pF | Murata Electronics | GJM1555C1H100JB01D | 3 pc |
EIA 0402 ceramic capacitor 12 pF | Murata Electronics | GJM1555C1H120JB01D | 2 pcs |
EIA 0402 ceramic capacitor 18 pF | KEMET | C0402C180J3GACAUTO | 2 pcs |
EIA 0402 resistor 1 mΩ | Vishay | MCS04020C1004FE000 | 2 pcs |
EIA 0402 resistor 1 kΩ | Yageo | RC0402FR-071KL | 1 pc |
EIA 0402 ceramic capacitor 1 nF | Murata Electronics | GRM1555C1H102JA01D | 3 pcs |
EIA 0603 ceramic capacitor 2.2 uF | Murata Electronics | GCM188R70J225KE22D | 2 pcs |
EIA 0402 resistor 220 kΩ | Vishay | CRCW0402220KJNED | 5 pcs |
0805 22 uH inductor | TDK | MLZ2012N220LT000 | 1 pc |
EIA 0402 resistor 330 kΩ | Vishay | CRCW0402330KFKED | 1 pc |
EIA 0603 ceramic capacitor 4.7 uF | TDK | C1608X6S1C475K080AC | 1 pc |
EIA 0402 resistor 470 Ω | Vishay | RCG0402470RJNED | 1 pc |
EIA 0402 resistor 470 kΩ | Vishay | CRCW0402470KJNED | 1 pc |
EIA 0603 inductor 470 nH | Murata Electronics | LQW18ANR47G00D | 1 pc |
EIA 0402 resistor 47 kΩ | Murata Electronics | CRCW040247K0JNED | 2 pcs |
27.0000 MHz crystal 5032 | AVX / Kyocera | KC5032A27.0000CMGE00 | 1 pc |
EIA 0402 capacitor 6.8 pF | Murata Electronics | GJM1555C1H6R8CB01D | 1 pc |
EIA 0402 inductor 82 nH | EPCOS / TDK | B82498F3471J | 1 pc |
ABS05 32.768 kHz crystal | ABRACON | ABS05-32.768KHZ-T | 1 pc |
CDBU00340-HF schottky diode | COMCHIP technology | CDBU00340-HF | 2 pcs |
CG-320S Li-Ion pinpoint battery | Panasonic | CG-320S | 1 pc |
HSMS282P schottky diode rectifier | Broadcom / Avago | HSMS-282P-TR1G | 1 pc |
MAX8570 step-up converter | Maxim Integrated | MAX8570EUT+T | 1 pc |
MICRF113 RF transmitter | Microchip Technology | MICRF113YM6-TR | 1 pc |
4.3 V Zener diode | ON Semiconductor | MM3Z4V3ST1G | 1 pc |
OPA237 operational amplifier | Texas Instruments | OPA237N | 1 pc |
PIC16LF1783 8-bit microcontroller | Microchip Technology | PIC16LF1783-I/ML | 1 pc |
TPS70628 low-drop regulator | Texas Instruments | TPS70628DBVT | 1 pc |
EIA 1206 thick film resistor 0 Ω | Yageo | RC1206JR-070RL | 2 pcs |
EIA 0603 thick film resistor 0 Ω | Yageo | RC0603JR-070RL | 1 pc |
EIA 0402 thick film resistor 100 kΩ | Yageo | RC0402FR-07100KL | 1 pc |
EIA 0603 thick film resistor 100 kΩ | Yageo | RC0603FR-07100KL | 1 pc |
EIA 0805 ceramic capacitor 100 nF | KEMET | C0805C104K5RAC7210 | 2 pcs |
EIA 0402 thick film resistor 10 kΩ | Yageo | RC0402JR-0710KL | 1 pc |
EIA 1206 ceramic capacitor 10 nF | Samsung | CL31B103KHFSW6E | 2 pcs |
EIA 0402 thick film resistor 1 kΩ | Yageo | RC0402JR-071KL | 2 pcs |
EIA 0402 thick film resistor 220 Ω | Yageo | RC0402JR-07220RL | 2 pcs |
EIA 0402 ceramic capacitor 220 nF | TDK | C1005X5R1C224K050BB | 1 pc |
EIA 1206 ceramic capacitor 22 nF | TDK | C3216X7R2J223K130AA | 2 pcs |
SMC B tantalum capacitor 22 uF | AVX | TPSB226K010T0700 | 1 pc |
EIA 0402 thick film resistor 27 Ω | Yageo | RC0402FR-0727RL | 2 pcs |
EIA 1206 thick film resistor 3.3 Ω | Yageo | RC1206JR-073K3L | 3 pcs |
SOT23 3.3V zener diode | ON Semiconductor | BZX84C3V3LT1G | 1 pc |
SMC A tantalum capacitor 4.7uF | KEMET | T491A475M016AT | 2 pcs |
EIA 0603 thick film resistor 470 Ω | Yageo | RC0603JR-07470RL | 2 pcs |
EIA 1206 ceramic capacitor 470 nF | KEMET | C1206C471J5GACTU | 3 pcs |
Electrolytic capacitor 470 uF | Panasonic | EEE-1CA471UP | 3 pcs |
EIA 0402 ceramic capacitor 47 pF | AVX | 04025A470JAT2A | 2 pcs |
0603 GREEN LED | Lite-On Inc. | LTST-C191KGKT | 1 pc |
0603 RED LED | Lite-On Inc. | LTST-C191KRKT | 1 pc |
16 MHz CX3225 crystal | EPSON | FA-238 16.0000MB-C3 | 1 pc |
0805 ferrite bead | Wurth Electronics Inc. | 742792040 | 1 pc |
IR2110SO FET driver | Infineon Technologies | IR2110SPBF | 1 pc |
FT230XS USB to seriál converter | FTDI Ltd. | FT230XS-R | 1 pc |
Mini USB connector | EDAC Inc. | 690-005-299-043 | 1 pc |
PIC16F1783 8-bit microcontroller | Microchip Technology | PIC16F1783-I/ML | 1 pc |
REG1117 3.3 V regulator SOT223 | Texas Instruments | REG1117-3.3/2K5 | 1 pc |
Schottky SMB diode rectifier | STMicroelectronics | STPS3H100UF | 1 pc |
SMB package TVS diode | Littelfuse Inc. | 1KSMBJ6V8 | 1 pc |
IRLZ44NPBF N-channel MOSFET | Infineon Technologies | IRLZ44NPBF | 2 pcs |
RTL2832U receiver dongle | EVOLVEO | Mars | 1 pc |
PICkit 3 | Microchip Technology | PICkit 3 | 1 pc |
Mini USB to USB A cable | OEM | Mini USB to USB-A | 1 pc |
Printed circuit board, implantable device | --- | Manufacture with the provided supplementary file | 1 pc |
Printed circuit board, transmitter/receiver device | --- | Manufacture with the provided supplementary file | 1 pc |
Printed circuit board, implantable device | --- | Manufacture with the provided supplementary file | 1 pc |
AWG18 wire | Alpha Wire | 3055 BK001 | 2 m |
AWG42 wire | Daburn Electronics | 2420/42 BK-100 | 1 m |
Olympus GIFQ-160 | Olympus | N/A (part is obsoleted) | 1 pc |
Single-use electrosurgical knife with knob-shaped tip and integrated jet function | Olympus | KD-655L | 1 pc |
Single-use oval electrosurgical snare | Olympus | SD-210U-15 | 1 pc |
15.5 mm lens hood | FujiFilm | DH-28GR | 1 pc |
Injection therapy needle catheter | Boston Scientific | 25G | 1 pc |
Alligator law grasping forceps | Olympus | FG-6L-1 | 1 pc |
Instant Mix 5 min epoxy | Loctite | N/A | 1 pc |
Heat shrinkable tubing, inside diameter 9.5 mm | TE Connectivity | RNF-100-3/8-X-STK | 1 pc |
ChipQuik solder paste | Chip Quik | SMD4300AX10 | 1 pc |
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