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Neuroscience

स्वायत्त और recharge Microneurostimulator उपम्यूकोसा में प्रत्यारोपित Endoscopically

Published: September 27, 2018 doi: 10.3791/57268
Automatic Translation
*1,2, *3
12nd Department of Internal Medicine, Third Faculty of Medicine, Charles University, Prague, Czech Republic, 22nd Department of Internal Medicine, University Hospital Královské Vinohrady, Prague, Czech Republic, 3Czech Technical University in Prague, Czech Republic
* These authors contributed equally

Summary

उच्च आवृत्ति कम ऊर्जावान उत्तेजना के आवेदन गैस्ट्रिक dysmotility के लक्षणों को कम कर सकते हैं । इस शोध में, एक लघु, endoscopically प्रत्यारोपित और wirelessly recharge डिवाइस जो एक सबम्यूकोसल जेब में प्रत्यारोपित किया जाता है प्रस्तुत की है । सफल दोनों तरह संचार और उत्तेजना नियंत्रण लाइव सुअर पर एक प्रयोग के दौरान हासिल किया गया ।

Abstract

गैस्ट्रिक dysmotility ऐसे पुराना मधुमेह के रूप में आम बीमारियों का संकेत हो सकता है । यह ज्ञात है कि उच्च आवृत्ति कम ऊर्जावान उत्तेजना के आवेदन को प्रभावी ढंग से उदारवादी और गैस्ट्रिक dysmotility के लक्षणों को कम करने में मदद कर सकते हैं । अनुसंधान का लक्ष्य एक सबम्यूकोसल जेब के लिए एक लघु, endoscopically प्रत्यारोपित उपकरण का विकास किया गया । प्रत्यारोपित उपकरण एक पूरी तरह से अनुकूलित इलेक्ट्रॉनिक पैकेज है जो विशेष रूप से उपम्यूकोसा में प्रयोगों के प्रयोजन के लिए बनाया गया था । डिवाइस एक लिथियम आयन बैटरी जो wirelessly चार्ज से एक घटना चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करने के द्वारा rechargeed किया जा सकता है के साथ सुसज्जित है/ अपलिंक संचार एक MedRadio बैंड में ४३२ मेगाहर्ट्ज में हासिल की है । डिवाइस एक जीवित घरेलू सुअर के सबम्यूकोसल पॉकेट में डाला endoscopically था vivo मॉडल में एक के रूप में इस्तेमाल किया, विशेष रूप से पेट कोटर में । प्रयोग की पुष्टि की है कि डिजाइन डिवाइस उपम्यूकोसा में प्रत्यारोपित किया जा सकता है और द्वि-दिशा संचार के लिए सक्षम है । डिवाइस मांसपेशियों के ऊतकों के द्विध्रुवी उत्तेजना प्रदर्शन कर सकते हैं ।

Introduction

गैस्ट्रिक dysmotility ऐसे gastroparesis के रूप में कई अपेक्षाकृत आम बीमारियों का संकेत हो सकता है, जो आम तौर पर एक पुरानी प्रगति की विशेषता है और सामाजिक, काम से संबंधित है बल्कि गंभीर परिणाम लगाता है, और रोगी की शारीरिक स्थिति । gastroparesis के अधिकांश मामलों आमतौर पर मधुमेह या मूल में अज्ञातहेतुक हैं और अक्सर उपलब्ध दवा के लिए प्रतिरोधी रहे हैं1. इस हालत के साथ पीड़ित रोगियों मतली और दोहराया उल्टी के साथ सबसे अधिक उपस्थित । पिछले अनुसंधान के आधार पर, यह ज्ञात है कि उच्च आवृत्ति कम ऊर्जावान विद्युत उत्तेजना के आवेदन को प्रभावी ढंग से उदारवादी और गैस्ट्रिक dysmotility1,2के लक्षणों को कम करने में मदद कर सकते हैं ।

पिछले अध्ययनों के आधार पर, यह साबित होता है कि उच्च आवृत्ति गैस्ट्रिक विद्युत उत्तेजना काफी लक्षण और3खाली गैस्ट्रिक सुधार कर सकते हैं । यह भी दिखाया गया है कि लोअर घेघा लुगदी neurostimulator चिकित्सा सुरक्षित और एसिडिटी भाटा रोग (गर्ड) के उपचार के लिए प्रभावी है, एसिड जोखिम को कम करने और दैनिक प्रोटॉन को नष्ट करने-पंप अवरोध करनेवाला (पीपीआई) उपयोग के बिना उत्तेजना संबंधित प्रतिकूल प्रभाव4. मानव परीक्षणों से पहले, पहले अध्ययन पशु मॉडल में प्रदर्शन किया गया (कुत्ते मॉडल5) । इन अध्ययनों के आधार पर, कम घेघा लुगदी की विद्युत उत्तेजना (लेस, 20 हर्ट्ज, 3 ms की नाड़ी चौड़ाई) les5के एक लंबे समय तक संकुचन का कारण बना. उच्च के समान प्रभाव (20 हर्ट्ज, २०० μs की नाड़ी चौड़ाई) और कम (6 चक्र/) आवृत्ति विद्युत उत्तेजना लेस पर गर्ड रोगियों में जांच की गई । दोनों उच्च और कम आवृत्ति उत्तेजना6प्रभावी थे । हालांकि, वर्तमान में, वहां केवल दो गैस्ट्रिक या घेघा बाजार7,8पर उपलब्ध उत्तेजना के लिए neurostimulation उपकरणों रहे हैं । उन उपकरणों में, इलेक्ट्रोड शल्य चिकित्सा, laparoscopically या रोबोटिक प्रत्यारोपित किया जा सकता है । डिवाइस खुद को प्रत्यारोपित है । यह सामान्य संज्ञाहरण की आवश्यकता है और गैस्ट्रिक या घेघा मांसपेशियों के ऊतकों की उत्तेजना के लिए अनुमति देते हैं, जो इंट्रामस्क्युलर कैथेटर का उपयोग कर एक भारी डिवाइस फिट है । तो, एक wirelessly संचार गैस्ट्रिक सबम्यूकोसल परत में प्रत्यारोपित डिवाइस का उपयोग करने का विकल्प एक निश्चित लाभ और रोगी आराम में सुधार का प्रतिनिधित्व करेंगे । के रूप में पिछले अनुसंधान9,10में कहा गया है, यह सिद्ध किया गया था कि एक लघु neurostimulator के आरोपण में एक प्रत्यारोपण संभव है । इंडोस्कोपिक सबम्यूकोसल आरोपण के लिए, हम इंडोस्कोपिक सबम्यूकोसल पॉकेटिंग (ESP), इंडोस्कोपिक सबम्यूकोसल सुरंग विच्छेदन10पर आधारित नामक एक तकनीक का उपयोग करें । इस अनुसंधान के लक्ष्य को आगे एक प्रत्यारोपित neurostimulator की इस अवधारणा में सुधार है, मुख्य रूप से बिजली प्रबंधन के दायरे में (विशेष रूप से वायरलेस क्षमता रिचार्जिंग), वायरलेस के लिए संबंधित कानूनों और विनियमों के अनुरूप चिकित्सा प्रत्यारोपण उपकरणों और द्विध्रुवी neurostimulation की संभावना में संचार लिंक । अगला, प्रस्तुत microneurostimulator द्वि-दिशा संचार करने में सक्षम है और उत्तेजना मापदंडों वास्तविक समय में बदला जा सकता है, यहां तक कि जबकि डिवाइस प्रत्यारोपित है ।

यह तकनीक इंडोस्कोपिक जेब या सुरंग विच्छेदन में अनुभवी एक चिकित्सीय एंडोस्कोपी के साथ टीमों के लिए उपयुक्त है । अगला, एक हार्डवेयर और सतह माउंट प्रौद्योगिकी का उपयोग कर microcontrollers और रेडियो फ्रीक्वेंसी सर्किट के साथ हार्डवेयर प्रोटोटाइप निर्माण में अनुभव के साथ एंबेडेड सॉफ्टवेयर डिजाइनर की जरूरत है । हार्डवेयर प्रोटोटाइप के निर्माण के लिए, एक फ्लोर टांका स्टेशन और बिजली के माप के लिए बुनियादी उपकरणों के साथ सुसज्जित एक प्रयोगशाला (एक डिजिटल मीटर, एक आस्टसीलस्कप, एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक और PICkit3 प्रोग्रामर) की आवश्यकता है ।

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Protocol

पशु शरीर विज्ञान और आनुवंशिकी, विज्ञान की अकादमी चेक गणराज्य (जैव चिकित्सा केंद्र PIGMOD), Libechov, चेक गणराज्य (परियोजना के आरोपण में प्रयोगों के संस्थान में पशुओं के विषयों सहित सभी इंडोस्कोपिक प्रक्रियाओं को मंजूरी दी गई है बैटरी कम और घेघा और पेट के उप-म्यूकोसा में बैटरी उपकरणों-प्रयोगात्मक अध्ययन) । सभी प्रयोगों के अनुपालन में किया जाता है चेक कानून 246/1992 Sb. "maltreatment के खिलाफ पशुओं के संरक्षण पर, के रूप में संशोधन". ट्रांसमीटर डिवाइस को निष्फल करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि यह एक बाहरी उपकरण है जो पशु के साथ सीधे संपर्क में नहीं है ।

1. प्रत्यारोपित डिवाइस डिजाइन

  1. पीसीबी एक तीसरे पक्ष पीसीबी विनिर्माण सेवा का उपयोग कर तैयार करते हैं । पूरा मुद्रित सर्किट बोर्ड डिजाइन अनुपूरक फ़ाइल में प्रदान की जाती है "gerber_implant. 7z" । योजनाबद्ध आरेख चित्र 1में प्रदान किया गया है.
  2. पीसीबी को समतल सतह पर रखें (चित्र 2a) । ०.६ mm सुई और ६० साई दबाव के साथ एक मिलाप पेस्ट मशीन मैंयुअल रूप से पीसीबी पर हर धातु पैड पर टांका चिपकाने के वितरण का उपयोग करें । पीसीबी (चित्रा बी) के शीर्ष पक्ष के साथ शुरू करो । पीसीबी के दोनों पक्षों के लिए टांका चिपकाने की कुल राशि 15 μL से अधिक नहीं होना चाहिए ।
  3. antistatic चिमटी की एक जोड़ी के साथ, पीसीबी (चित्रा 2e) के शीर्ष परत पर सभी घटकों जगह है । घटकों के असाइनमेंट के लिए घटक स्थिति और अनुपूरक फ़ाइल "bom_implantabledevice. csv" के लिए चित्र 3 का उपयोग करें ।
  4. २६० डिग्री सेल्सियस पर एक पीसीबी गर्म एयर गन स्टेशन का उपयोग सभी घटकों (चित्रा 4a) मिलाप करने के लिए । रुको जब तक सभी मिलाप पेस्ट पिघला देता है, तो दूर गर्म हवा बंदूक डाल दिया और कमरे के तापमान को शांत बोर्ड की अनुमति ।
  5. पीसीबी पर बारी और दूसरी तरफ मिलाप पेस्ट तिरस्कृत । १.२ (चित्रा 2d) में कहा गया है के रूप में एक ही सुई और दबाव का प्रयोग करें ।
  6. चरण १.३. में के रूप में, पीसीबी की निचली परत के सभी घटकों को रखें । घटक स्थिति और पूरक फ़ाइल "bom_implantabledevice. csv" घटकों के असाइनमेंट के लिए उनकी संख्या के लिए चित्रा 3 देखें ।
  7. दोहराएं एक गर्म हवा बंदूक के साथ पीसीबी के हीटिंग के लिए नीचे की ओर सभी घटकों मिलाप । चरण १.४ में के रूप में एक ही प्रक्रिया का उपयोग करें ।
  8. नेत्रहीन किसी भी शॉर्ट सर्किट के लिए पीसीबी की जाँच करें । किसी भी शॉर्ट सर्किट पाया जाता है, तो यह एक टांका लोहे के साथ हटा दें ।
  9. निर्माण वायरलेस चार्ज/ AWG42 वायर के 17 टर्न का इस्तेमाल करें । कुंडल का आकार 26 x १३.५ mm2 (चित्रा 4d) है । दो उत्पादन तारों ट्विस्ट ।
  10. डिजाइन और इलेक्ट्रोड का निर्माण । इलेक्ट्रोड डिजाइन अनुपूरक फ़ाइल में प्रदान की जाती है "gerber_electrodes. 7z". चरण १.१ में के रूप में एक ही निर्माण प्रक्रिया का उपयोग करें । यह पीसीबी के निर्माण के बाद पूरी तरह से पूरा हो गया है, और कोई घटक पर टांका लगाने की आवश्यकता है । मिलाप छोटे आयताकार संपर्क करने के लिए दो AWG42 तारों (चित्रा 4f)
  11. तामचीनी तार के 7 सेमी का उपयोग करके एंटीना तैयार करने और एक छोर से तामचीनी के 3 मिमी परिमार्जन (चित्रा 4e)
  12. PICkit 3 प्रोग्रामर को पीसीबी से कनेक्ट करें (चित्रा 4b-सी)
    1. 6 और 7 पैड कनेक्ट, चित्रा के अनुसार 5, पिन करने के लिए 2 और PICkit प्रोग्रामर के 3, क्रमशः.
    2. कनेक्ट पैड TP1, TP2 और TP3 ( चित्रा 3को देखें) पिन करने के लिए 1, 5 और 4 PICkit प्रोग्रामर के, क्रमशः
  13. MPLAB IPE स्थापित सॉफ्टवेयर के साथ एक कंप्यूटर के यूएसबी पोर्ट में PICkit 3 प्रोग्रामर में प्लग ।
  14. भागो MPLAB IPE सॉफ्टवेयर और microcontroller में फर्मवेयर कार्यक्रम ।
    1. रन द MPLAB IPE v क. चुनें "सेटिंग्स । उंनत मोड "
    2. पासवर्ड क्षेत्र में, जो ' माइक्रोचिप ' है डिफ़ॉल्ट पासवर्ड दर्ज करें । "लॉग ऑन" क्लिक करें । बाईं तरफ विभिंन पैनलों के साथ एक टैब दिखाई देगा ।
    3. ऊपरी बाईं ओर, "प्रचालन" क्लिक करें, फिर स्क्रीन के शीर्ष मध्य भाग में, "डिवाइस फ़ील्ड" क्लिक करें और "PIC16LF1783" में लिखें । "Apply" पर क्लिक करें ।
    4. चुनें पैनल "पावर" बाईं ओर (चित्रा 6) ।
    5. VDD वोल्टेज मान २.५५ करने के लिए परिवर्तित करें । यह कदम विचारणीय है ।
      चेतावनी: २.८ वी ऊपर इस मूल्य की स्थापना बोर्ड (चित्रा 7) नुकसान होगा ।
    6. चेकबॉक्स पर क्लिक करें "उपकरण" से "पावर लक्ष्य सर्किट" (चित्रा 7) ।
    7. बाएं (चित्रा 6) पर "संचालित" टैब पर क्लिक करें ।
    8. "कनेक्ट" पर क्लिक करें ।
    9. पूरक फ़ाइल डाउनलोड करें "IMPLANTABLE_V2. X. उत्पादन. हेक्स "और हार्ड ड्राइव पर अपने स्थान पर ध्यान दें । IPE सॉफ्टवेयर में, स्रोत लाइन खोजने के लिए और यह (चित्रा 8) के पास "ब्राउज़" बटन पर क्लिक करें ।
    10. क्लिक करें, प्रोग्राम । सॉफ्टवेयर तक प्रतीक्षा करें कहते है कि सॉफ्टवेयर सफलतापूर्वक microcontroller (9 अंक) के लिए डाउनलोड किया गया है ।
  15. TP1 पैड करने के लिए सोल्डर तारों टांका, TP2 और TP3 (चित्रा 3) के रूप में अच्छी तरह से तारों के रूप में 6 और 7 पैड के लिए टांका (चित्रा 5).
  16. बैटरी (चित्रा 10a) के अलावा अन्य सभी बिजली के घटकों के लिए पीसीबी कनेक्ट.
    1. मिलाप 2 और 3 पैड के लिए वायरलेस चार्ज/ चित्रा 8के अनुसार । ध्रुवीयता महत्वपूर्ण नहीं है ।
    2. चित्रा 5के अनुसार पैड 1 के लिए एंटीना कनेक्ट. कनेक्ट पीसीबी इलेक्ट्रोड के लिए पैड संख्या 4 और 5 चित्रा 5के अनुसार. ध्रुवीयता महत्वपूर्ण नहीं है ।
  17. मिलाप सीजी-३२० बैटरी पैड करने के लिए 6 और 7 (चित्रा 5). बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल पैड पर टांका होना चाहिए 7. अगले चरणों का प्रदर्शन करते समय सावधान रहें । डिवाइस अब संचालित है और छोटे सर्किट और धातु वस्तुओं के साथ संपर्क करने के लिए संवेदनशील है ।
  18. वायरलेस चार्जिंग सर्किट की कार्यक्षमता का परीक्षण करने के लिए, भाग 2 में सभी चरणों को पूरा करने की आवश्यकता है । इसके बाद, डिवाइस के करीब निकटता में वायरलेस चार्जर/ बैटरी की वोल्टेज को मापने के लिए एक मीटर का उपयोग करें । यदि बैटरी वोल्टेज धीरे (प्रति मिनट कई एमवी) बढ़ रहा है, चार्ज समारोह काम कर रहा है ।
  19. एक सर्पिल (चित्रा 10b) में डिवाइस के चारों ओर एंटीना हवा
  20. ९.५ mm के एक आंतरिक व्यास के साथ एक गर्मी संकुचित ट्यूबिंग का एक ३२ मिमी लंबे टुकड़ा कट ।
  21. पीसीबी पर कुंडल प्लेस । सही प्लेसमेंट के लिए चित्रा 7b का संदर्भ लें ।
  22. डिवाइस, कुंडल और एंटीना पर गर्मी संकुचित ट्यूबिंग रखो । केवल इलेक्ट्रोड टयूबिंग से फैलाना चाहिए । सही प्लेसमेंट के लिए चित्रा 7c को देखें ।
  23. १५० डिग्री सेल्सियस के लिए एक गर्म हवा बंदूक के साथ टयूबिंग गर्मी हटना करने के लिए और फिर यह (चित्रा 10d) शांत करने के लिए अनुमति देते हैं ।
  24. वाम अंत करने के लिए epoxy गोंद लागू करने के लिए टयूबिंग (चित्रा 10e) के एक तरफ सील ।
  25. टयूबिंग के साथ पीसीबी के पीछे की ओर इलेक्ट्रोड गोंद । इसके अलावा टयूबिंग के दूसरे छोर गोंद । सही प्लेसमेंट के लिए चित्रा 10f को देखें ।
  26. कठोर और पूरी तरह से इलाज करने के लिए गोंद के लिए सबसे कम 24 घंटे के लिए रुको ।
  27. वायरलेस चार्जर/ट्रांसमीटर डिवाइस के पूरा होने के बाद, एक 30 सेमी उच्च स्तंभ में 1 एच के लिए संतृप्त खारा समाधान में रखकर पानी के रिसाव के लिए प्रत्यारोपित डिवाइस का परीक्षण करें । किसी भी बड़े रिसाव के रूप में देखा जा सकता है बैटरी की वोल्टेज की अचानक गिरावट या उपकरण की खराबी की वजह से खारा समाधान इलेक्ट्रॉनिक्स लघु । परीक्षण के बाद डिवाइस को प्रत्यारोपित करने के लिए पूरी तरह तैयार है ।
  28. परीक्षण एक आस्टसीलस्कप का उपयोग कर प्रत्यारोपण के उत्तेजना समारोह । आस्टसीलस्कप के दो माप इलेक्ट्रोड के लिए टिन धातु चढ़ाया संपर्क पैड पर आरोपण डिवाइस पर इलेक्ट्रोड से कनेक्ट करें । आस्टसीलस्कप स्क्रीन पर उत्तेजना पैटर्न का निरीक्षण । सही उत्तेजना पैटर्न चित्रा 11में दिया जाता है ।

2. वायरलेस अभियोक्ता/

  1. पीसीबी डिजाइन अनुपूरक फ़ाइल में प्रदान की जाती है "gerber_transmitter. 7z" । प्रत्यारोपण उपकरण के लिए के रूप में एक ही निर्माण प्रक्रिया का उपयोग करें । योजनाबद्ध आरेख 12 चित्रमें प्रदान किया गया है ।
  2. पीसीबी को सपाट सतह पर रखें । ०.६ mm सुई और ६० साई दबाव के साथ एक मिलाप पेस्ट मशीन मैंयुअल रूप से पीसीबी पर हर धातु पैड पर टांका चिपकाने के वितरण का उपयोग करें । मिलाप पेस्ट की कुल राशि पीसीबी पर तिरस्कृत ५० μL से अधिक नहीं होना चाहिए.
  3. antistatic चिमटी की एक जोड़ी के साथ, पीसीबी के शीर्ष परत पर सभी घटकों जगह है । घटक की स्थिति और पूरक फ़ाइल "bom_transmitterdevice. csv" घटकों के असाइनमेंट के लिए उनकी संख्याओं के लिए 13 चित्रा से परामर्श करें ।
  4. सभी घटकों मिलाप करने के लिए २६० ° c के लिए एक पीसीबी गर्म हवा बंदूक स्टेशन पूर्व निर्धारित का उपयोग करें । सभी मिलाप पेस्ट पिघला देता है जब तक रुको, दूर गर्म हवा बंदूक डाल दिया और कमरे के तापमान को शांत करने के लिए बोर्ड की अनुमति दें ।
  5. दोहराएँ कदम 2.3 – 2.4 डिवाइस के नीचे की ओर के लिए. प्रत्यारोपण उपकरण के निर्माण के दौरान के रूप में एक समान प्रक्रिया का पालन करें ।
  6. AWG18 तामचीनी तार (चित्रा 14c) के 3 बदल जाता है और यह पैड COIL1 और COIL2 (चित्रा 13) को जोड़ने के साथ एक कुंडल बनाएँ ।
  7. बिजली ट्रांजिस्टर के लिए एक एल्यूमीनियम हीट सिंक बनाओ (आंकड़ा 13, Q1 और Q2). गर्मी सिंक के सटीक आकार महत्वपूर्ण नहीं है । संभव अवतारों में से एक चित्रा 9dमें दिखाया गया है । इस मामले में, हीट सिंक भी डिवाइस के लिए एक संलग्नक रूपों ।
  8. PICkit 3 प्रोग्रामर इकट्ठे पीसीबी के लिए कनेक्ट करें । TP5 के लिए पैड TP1 कनेक्ट (चित्रा 13) पिन के साथ 1 से 5 PICkit प्रोग्रामर, क्रमशः.
  9. MPLAB IPE स्थापित सॉफ्टवेयर के साथ एक कंप्यूटर के यूएसबी पोर्ट में PICkit 3 प्रोग्रामर में प्लग ।
  10. भागो MPLAB IPE सॉफ्टवेयर और microcontroller में फर्मवेयर कार्यक्रम । प्रक्रिया VDD वोल्टेज और अपलोड की गई फ़ाइल के अलावा, प्रत्यारोपित डिवाइस के लिए के रूप में एक ही है.
    1. रन द MPLAB IPE v क. चुनें "सेटिंग्स । उंनत मोड "।
    2. पासवर्ड बॉक्स में, जो ' माइक्रोचिप ' है डिफ़ॉल्ट पासवर्ड दर्ज करें । " लॉग ऑन" क्लिक करें । बाईं तरफ विभिंन पैनलों के साथ एक टैब दिखाई देगा ।
    3. ऊपर बाईं ओर, "संचालित" क्लिक करें, फिर स्क्रीन के शीर्ष मध्य भाग में, "डिवाइस" पर क्लिक करें और "PIC16LF1783" में लिखें. "Apply" पर क्लिक करें ।
    4. पैनल "पावर" बाईं ओर का चयन करें
    5. VDD वोल्टेज मान ३.३ करने के लिए परिवर्तित करें ।
    6. चेकबॉक्स पर क्लिक करें "उपकरण" से "पावर लक्ष्य सर्किट" ।
    7. बाईं ओर "ऑपरेट" टैब पर क्लिक करें ।
    8. "कनेक्ट" पर क्लिक करें ।
    9. पूरक फ़ाइल डाउनलोड करें "IMPLANTABLE_V2_TRANSMITTER. X. उत्पादन. हेक्स "और हार्ड ड्राइव पर अपने स्थान पर ध्यान दें । IPE सॉफ्टवेयर में, स्रोत लाइन खोजने के लिए और यह करने के लिए निकट "ब्राउज़" बटन पर क्लिक करें ।
    10. "कार्यक्रम" पर क्लिक करें । सॉफ्टवेयर तक प्रतीक्षा करें कहता है कि सॉफ्टवेयर microcontroller को सफलतापूर्वक डाउनलोड किया गया था ।
  11. तारों से टांके लगाने के लिए TP1 को पैड से TP5
  12. v-और v + पैड (चित्रा 5) के लिए एक 12 वी बिजली की आपूर्ति से कनेक्ट करें । निगेटिव टर्मिनल को वी-पैड से जोड़ा जाना है ।
  13. एक मिनी में प्लग-यूएसबी यूएसबी करने के लिए-X1 कनेक्टर (चित्रा 5) के लिए एक केबल और धीरे से स्थापित सॉफ्टवेयर के साथ एक कंप्यूटर से कनेक्ट.
  14. पुटीन सॉफ्टवेयर खोलें और इसे सेट अप (15 चित्रा) ।
    1. पुटीन सॉफ्टवेयर खोलें । कनेक्शन प्रकार के रूप में "सीरियल" का चयन करें ।
    2. सीरियल रेखा के रूप में COMx दर्ज करें, जहां x डिवाइस के COM पोर्ट की संख्या है । कोई अन्य COM पोर्ट डिवाइस स्थापित किया गया था, तो यह संख्या 1 हो जाएगा ।
    3. "३८४००" को गति के रूप में दर्ज करें । "खोलें" क्लिक करें । अभियोक्ता/ट्रांसमीटर डिवाइस अब इस्तेमाल किया जा करने के लिए तैयार है । मदद के लिए H कुंजी दबाएं ।

3. इंडोस्कोपिक आरोपण

  1. vivo मॉडल, वयस्क (8-36 महीने), 20-30 किलो वजन के रूप में एक जीवित मिनी सुअर का प्रयोग करें ।
    1. प्रक्रिया से पहले 24 एच के लिए सुअर तेजी से चलो ।
    2. साफ़ तरल पदार्थ ad libitumकी अनुमति दें ।
    3. प्रशासन इंट्रामस्क्युलर tiletamine (2 मिलीग्राम/किग्रा), zolazepam (2 मिलीग्राम/किग्रा) और ketamine (11 mg/
    4. isoflurane, एन2ओ और propofol इंजेक्शन के साथ नसों में thiopental विज्ञापन effectum (5% समाधान) और साँस लेना संज्ञाहरण लागू होते हैं । उचित संज्ञाहरण सजगता और मांसपेशी टोन, आंख की स्थिति, palpebral पलटा और pupillary पलटा द्वारा पुष्टि की है । सर्कुलेशन, ऑक्सीजन, वेंटिलेशन और शरीर के तापमान पर लगातार नजर रखी जाती है ।
  2. आदेश में आरोपण और दृश्य प्रदर्शन करने के लिए, एक पशु मॉडल समर्पित एंडोस्कोपी का उपयोग करें । डालें यह में vivo मॉडल में मानक तरीके का उपयोग कर ।
  3. एक जाल के साथ बाह्य डिवाइस समझ. उसके बाद उसे पेट में डालें, फिर उसे रिलीज करें ।
  4. एंडोस्कोप निकालें, यह एक विच्छेदन टोपी (१५.५ mm) से लैस है, और फिर इसे पेट के लिए फिर से डालें ।
  5. आदेश में उपम्यूकोसा के लिए उपकरण प्रत्यारोपण करने के लिए, खारा methylene नीले रंग के साथ मिश्रित समाधान सबम्यूकोसल परत में एक इंजेक्शन थेरेपी सुई कैथेटर (25 ग्राम) का उपयोग कर लागू होते हैं ।
  6. एक दस्ता के आकार टिप के साथ एक electrosurgical चाकू का उपयोग कर उपम्यूकोसा में एक खोलने बनाने के लिए एक क्षैतिज चीरा बनाओ ।
  7. चिपका टोपी का प्रयोग, नव निर्मित अंतरिक्ष में टोपी डालने के लिए, और एक electrosurgical चाकू के उपयोग के साथ, बाधित जारी, फैलाव, और सबम्यूकोसल परत विदारक, एक पर्याप्त बड़े पर्याप्त जेब उत्तेजना डिवाइस डालने के लिए बनाने ।
  8. डिवाइस जो स्वतंत्र रूप से संमिलन और निष्कर्षण छोरों के साथ पेट के अंदर झूठ बोल रही है समझ और, लोभी संदंश का उपयोग कर, सबम्यूकोसल जेब में नेविगेट. muscularis propria के साथ संपर्क में उत्तेजना इलेक्ट्रोड जगह समझ संदंश का उपयोग कर ।
  9. सबम्यूकोसल जेब के अंदर जगह में डिवाइस सुरक्षित और किसी भी प्रवास या विस्थापन को रोकने के लिए गुंजाइश क्लिप पर एक का उपयोग करें ।

4. प्रयोग-आरोपण के बाद

  1. सफल आरोपण के बाद, प्रत्यारोपित डिवाइस की निकटता में चार्जर/ट्रांसमीटर कुंडल रखें ।
  2. पीसी में RTL2832 dongle में प्लग ।
  3. HDSDR सॉफ्टवेयर चलाने के लिए और केंद्र आवृत्ति सेट करने के लिए ४३२ मेगाहर्ट्ज.
    1. सही सेटिंग्स और पुटीन सॉफ्टवेयर (16 अंक) के लिए HDSDR सॉफ्टवेयर (चित्रा 15) खोलें । HDSDR सॉफ्टवेयर में, क्लिक करें "विकल्प । इनपुट का चयन करें । ExtIO ".
    2. चुनें बैंडविड्थ — "९६००००" । ४३१.९५ मेगाहर्ट्ज के लिए लो आवृत्ति का चयन करें । धुन आवृत्ति के लिए ४३२.०० मेगाहर्ट्ज का चयन करें ।
  4. पुटीन टर्मिनल में आर कुंजी का उपयोग करके चार्जर/ट्रांसमीटर से एक मैनचेस्टर कोडित अनुक्रम संचारित और मुख्य HDSDR विंडो ( चित्रा 17e-एफ) के अवलोकन के द्वारा प्रत्यारोपण से OOK संग्राहक उत्तर प्राप्त करते हैं ।

5. प्रयोग के बाद इच्छामृत्यु

  1. इच्छामृत्यु (thiopental और KCl की घातक खुराक) के लिए संवेदनाहारी ओवरडोज का प्रयोग करें ।

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Representative Results


चित्रा 17 से पता चलता है कि गैस्ट्रिक neurostimulator के इंडोस्कोपिक स्थान के रूप में अच्छी तरह से पेशी परत करने के लिए इलेक्ट्रोड के उचित स्थान के रूप में एक जेब में म्यूकोसा में सफल था । इस उपकरण के आयाम (चित्रा 10) ३५ x 15 x 5 मिमी3 रहे हैं, जबकि वजन २.१५ जी है. चित्रा 17 डिवाइस दिखा रहा है कि डिवाइस 6 अलग मॉड्यूल जो एक साथ जुड़े रहे हैं शामिल की सर्किट आरेख से पता चलता है. चित्रा 3 डिवाइस में पीसीबी लेआउट और घटक प्लेसमेंट से पता चलता है. चित्रा 18 से पता चलता है कि सबम्यूकोसल परत में डिवाइस प्रत्यारोपण करने के लिए, एक तकनीक इंडोस्कोपिक सबम्यूकोसल पॉकेट9,10 (ESP) कहा जाता था । उत्तेजक पेशी परत (muscularis propria) के पास संलग्न किया गया था जहां यह सैद्धांतिक रूप से इष्टतम उत्तेजना गहराई है । सबम्यूकोसल जेब बनाने और गैस्ट्रिक neurostimulator endoscopically के प्रत्यारोपण 20-30 मिनट लिया । इस प्रक्रिया के दौरान, वहाँ वेध या गंभीर रक्तस्राव के रूप में कोई intraprocedural जटिलता है । पेट में डिवाइस का माइग्रेशन निर्धारित नहीं किया जा सका क्योंकि प्रयोग गैर-उत्तरजीविता था । प्रत्यारोपण के बाद, प्रत्यारोपित डिवाइस के साथ द्वि-दिशा संचार लिंक चित्रा 14में दिखाया गया एक बाहरी डिवाइस के साथ स्थापित किया गया था । चार्जर/प्रोग्रामर कुंडल और प्रत्यारोपण के बीच अनुमानित दूरी 10 सेमी थी । RTL2832 आधारित सॉफ्टवेयर-परिभाषित-रेडियो (एसडीआर) रिसीवर के साथ प्राप्त सिग्नल-टू-शोर (SNR) अनुपात ४० dB से अधिक था ।

Figure 1
चित्रा 1 : प्रत्यारोपित उपकरण के योजनाबद्ध आरेख । आंकड़ा कैसे विभिंन घटकों और सर्किट भागों प्रत्यारोपण उपकरण में जुड़े हुए है दिखाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2 : प्रत्यारोपित उपकरण का निर्माण - पीसीबी विधानसभा । (क) पीसीबी, शीर्ष दृश्य । (ख) मिलाप पेस्ट ऊपर परत करने के लिए लागू किया । (ग) ०४०२ संधारित्र के हाथ स्थान का एक उदाहरण । (घ) नीचे की परत पर लागू किया गया टांका पेस्ट । (ङ) पीसीबी के ऊपर की ओर पूरी तरह से आबादी । (च) पूरी तरह से नीचे की ओर आबादी पीसीबी कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3 : प्रत्यारोपण उपकरण के डिजाइन । (क) पीसीबी की शीर्ष तांबे की परत । (ख) शीर्ष परत पर घटक के नाम । (ग) पीसीबी के नीचे तांबे की परत । (d) निचली परत पर घटक नाम । (ङ) सभी पीसीबी परतों के समग्र चित्र कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4 : प्रत्यारोपित उपकरण का निर्माण -अंय भागों की तैयारी । (एक) पीसीबी के नीचे की ओर गर्म हवा का प्रवाह । (ख) प्रोग्रामिंग तारों पीसीबी को टांका । (c) पीसीबी प्रोग्रामर से जुड़ा. (घ) वायरलेस चार्जिंग का तार । (ङ) ४३२ मेगाहर्ट्ज एंटीना. (च) दो तारों संलग्न के साथ उत्तेजना इलेक्ट्रोड कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5 : अनुशंसित मिलाप आरोपण डिवाइस के बाह्य घटकों के लिए संयुक्त प्लेसमेंट । चित्र दिखाता है जहां कुंडल, एंटीना, बैटरी और इलेक्ट्रोड टांका जाना चाहिए । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 6
चित्रा 6 : प्रत्यारोपण उपकरण के साथ एक कनेक्शन की स्थापना-महत्वपूर्ण पाठ में वर्णित सेटिंग्स लाल तीर से चिह्नित कर रहे हैं । इस चित्र MPLAB IPE सॉफ्टवेयर, एक स्क्रीन जो पता चलता है कि कैसे प्रत्यारोपित डिवाइस के अंदर microcontroller PICkit प्रोग्रामर के साथ सही ढंग से संचार है प्रदान की जाती है से है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 7
चित्र 7 : प्रोग्रामिंग के लिए इस्तेमाल किया सॉफ्टवेयर की शक्ति सेटिंग्स-पाठ में वर्णित महत्वपूर्ण सेटिंग्स लाल तीर से चिह्नित कर रहे हैं. इस MPLAB IPE सॉफ्टवेयर से चित्र है । यह पता चलता है कैसे ठीक से प्रोग्रामिंग के लिए प्रत्यारोपित युक्ति कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए शक्ति ।

Figure 8
चित्र 8 : प्रत्यारोपण डिवाइस के लिए एक सही प्रोग्रामिंग फ़ाइल का चयन । चित्र जो बटन को supplement. हेक्स फ़ाइल सही ढंग से लोड करने के लिए क्लिक करने के लिए दिखाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 9
चित्र 9 : प्रत्यारोपित डिवाइस में फर्मवेयर प्रोग्रामिंग की प्रक्रिया । तस्वीर से पता चलता है जो बटन को प्रत्यारोपित उपकरण में सॉफ्टवेयर कार्यक्रम प्रेस । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 10
चित्र 10 : प्रत्यारोपण उपकरण के निर्माण-अंतिम विधानसभा । (क) वायरलेस चार्जिंग कुंडल, उत्तेजना इलेक्ट्रोड और पीसीबी के लिए टांका एंटीना, एक साथ बैटरी के साथ. (ख) स्टैक्ड प्रत्यारोपण । (ग) पारदर्शी गर्मी सिकुड़ते पीसीबी पर डाल टयूबिंग । (घ) गर्म हवा के साथ टयूबिंग के सिकुड़ते । (ङ) टयूबिंग पूरी तरह से सिकुड़ गई और समाप्त होता है चिपके हुए । (च) अंतिम रूप से प्रत्यारोपित उपकरण कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 11
चित्र 11 : डिवाइस के ठेठ उत्पादन उत्तेजना पैटर्न के रूप में DSOX1102G आस्टसीलस्कप पर प्रदर्शित । प्रत्यारोपित डिवाइस की प्रोग्रामिंग के बाद, इलेक्ट्रोड और बैटरी के टांका लगाने, आउटपुट उत्तेजना पैटर्न एक आंकड़ा में प्रदर्शित करने के लिए इसी तरह इलेक्ट्रोड पर दिखाई देना चाहिए. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 12
चित्र 12 : वायरलेस अभियोक्ता के योजनाबद्ध आरेख/ आंकड़ा 1analogical है । यहां दिखाया गया है वायरलेस चार्जर/ट्रांसमीटर डिवाइस के आंतरिक कामकाज इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें ।

Figure 13
चित्र 13 : चार्जर/ट्रांसमीटर डिवाइस की डिजाइन। (क) पीसीबी की शीर्ष तांबे की परत । (ख) शीर्ष परत पर घटक के नाम । (ग) पीसीबी के नीचे तांबे की परत । (d) निचली परत पर घटक नाम । (ङ) सभी पीसीबी परतों के समग्र चित्र कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 14
चित्र 14 : वायरलेस अभियोक्ता का निर्माण/ (a) पूर्ण पीसीबी, शीर्ष पक्ष (ख) पीसीबी के नीचे की ओर पूरा (ग) वायरलेस ट्रांसमीटर के यांत्रिक डिजाइन/चार्जर का तार (d) अंतिम चार्जर/ट्रांसमीटर डिवाइस के एक संभव अवतार कृपया क्लिक करें यहां इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।

Figure 15
चित्र 15 : HDSDR सॉफ्टवेयर की सही सेटिंग्स । HDSDR सॉफ्टवेयर RTL2832U आधारित यूएसबी एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक के रूप में dongle प्राप्त करने के लिए रेडियो स्पेक्ट्रम प्रदर्शित करने के साथ एक साथ प्रयोग किया जाता है । इस मामले में, यह लगभग ४३२ मेगाहर्ट्ज में प्रेषित प्रत्यारोपण से उत्तर प्राप्त करने के लिए प्रयोग किया जाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।

Figure 16
चित्र 16 : पुटीन सॉफ्टवेयर की सही सेटिंग्स । पुटीन सॉफ्टवेयर चार्जर/ट्रांसमीटर डिवाइस के साथ संचार के लिए प्रयोग किया जाता है । उपयोगकर्ता को सही डेटा प्रदर्शित करने के लिए इसे सही तरीके से कॉंफ़िगर किया जाना चाहिए । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 17
चित्र 17 : Endoscopical प्रत्यारोपित उपकरण का आरोपण और जांच अगर यह काम कर रहा है । (a) वीवो मॉडल में एनिमल इंडोस्कोपिक यूनिट में । (ख) में vivo मॉडल में मानक तरीके से एंडोस्कोपी के सम्मिलन. (ग) प्रत्यारोपित डिवाइस प्रोटोटाइप एक जाल के साथ समझा । (घ) प्रत्यारोपित यंत्र के साथ द्वि-दिशा वायरलेस लिंक स्थापित करने की प्रक्रिया. (ङ) HDSDR लागेको हो । (च) प्रत्यारोपण द्वारा प्रेषित OOK संग्राहक डेटा का ब्यौरा । (छ) एक्सरे — यन्त्र स्थिति जाँच । (ज) प्रत्यारोपण क्षेत्र के एक्स-रे स्कैन, उपकरण के साथ ही गुंजाइश क्लिप पर स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है. (i) विस्तृत डिवाइस दृश्य । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 18
चित्रा 18 : उपकरण आरोपण और इंडोस्कोपिक तकनीक के देखें । (क) methylene ब्लू के साथ सबम्यूकोसल इंजेक्शन. (ख) सबम्यूकोसल चीरा (सबम्यूकोसल जेब गठन के लिए एक प्रवेश द्वार) । (ग) सबम्यूकोसल की जेब से Tunnelisation । (डीएफ) व्यवधान, फैलाव, और सबम्यूकोसल परत विदारक । (छ, ज) डिवाइस आरोपण । (i) गुंजाइश क्लिप पर के साथ प्रवेश बंद । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

अनुपूरक फ़ाइल 1: gerber_implant. 7z. ज़िप संग्रह करने के लिए आवश्यक फ़ाइलों के साथ मुद्रित सर्किट बोर्ड का निर्माण करने के लिए प्रत्यारोपण उपकरण । इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए कृपया यहां क्लिक करें

अनुपूरक फ़ाइल 2: gerber_transmitter. 7z. चार्जर/ट्रांसमीटर डिवाइस के मुद्रित सर्किट बोर्ड के निर्माण के लिए आवश्यक फ़ाइलों के साथ ज़िप पुरालेख । इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए कृपया यहां क्लिक करें

अनुपूरक फ़ाइल 3: gerber_electrodes. 7z. इलेक्ट्रोड का निर्माण करने के लिए आवश्यक फ़ाइलों के साथ ज़िप पुरालेख. इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए कृपया यहां क्लिक करें

अनुपूरक फाइल 4: IMPLANTABLE_V2 । एक्स.आरोपण उपकरण के लिए उत्पादन. हेक्स. फर्मवेयर । इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए कृपया यहां क्लिक करें

अनुपूरक फाइल 5: IMPLANTABLE_V2_TRANSMITTER । एक्स. चार्जर/ट्रांसमीटर डिवाइस के लिए उत्पादन. हेक्स. फर्मवेयर । इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए कृपया यहां क्लिक करें

अनुपूरक फ़ाइल 6: bom_implantabledevice. csv। बिल की सामग्री (BOM) फ़ाइल का वर्णन करने के लिए विशिष्ट घटकों के घटक मान के असाइनमेंट पीसीबी पर आरोपण योग्य डिवाइस । इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए कृपया यहां क्लिक करें

अनुपूरक फ़ाइल 7: bom_transmitterdevice. csv। BOM चार्जर/ट्रांसमीटर डिवाइस के पीसीबी पर विशिष्ट घटकों के लिए घटक मान के असाइनमेंट का वर्णन फ़ाइल । इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए कृपया यहां क्लिक करें

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Discussion

प्रत्यारोपण उपकरण के डिजाइन मुख्य रूप से डिवाइस के समग्र आकार पर ध्यान देना चाहिए, प्राप्त उत्तेजना प्रोफाइल (अधिकतम वोल्टेज, अधिकतम प्रसव वर्तमान, दालों और नाड़ी आवृत्ति की लंबाई). हार्डवेयर के नजरिए से मुख्य सीमा के आकार और उपयुक्त घटकों की उपलब्धता है । समग्र आकार को कम करने के लिए, सतह माउंट घटकों उनके कॉंपैक्ट पैकेजिंग के कारण पसंद कर रहे हैं । सबसे अच्छा समाधान के लिए नंगे चिप सब्सट्रेट पर मर जाता है एकीकृत होगा । हालांकि, यह दोनों घटकों के लिए नंगे मरने पैकेजिंग विकल्प की उपलब्धता और तार संबंध प्रौद्योगिकी की पहुंच से सीमित है । दूसरा महत्वपूर्ण पैरामीटर बैटरी है । लिथियम बैटरी अपनी उच्च ऊर्जा घनत्व की वजह से पसंद कर रहे हैं । इसके अलावा ३.७ वी की नाममात्र की वोल्टेज भी लाभकारी है । प्रस्तुत हार्डवेयर टोपोलॉजी के प्रमुख लाभ अपने छोटे आकार और ंयूनतम इनवेसिव है । वर्तमान समाधान7,8की तुलना में, प्रस्तुत समाधान एक परिमाण छोटे है और सीधे उपम्यूकोसा के लिए प्रत्यारोपित किया जा सकता है, बाहरी सुराग और neurostimulator के चमड़े के नीचे आरोपण के लिए की आवश्यकता के बिना ।

हार्डवेयर के लिए ही छोड़कर, भविष्य में, अतिरिक्त ध्यान डिवाइस बाड़े के लिए दिया जाना चाहिए । पहली बात यह है कि hermeticity और11 के प्रत्यारोपण के संभावित अस्वीकृति से बचने के लिए । दूसरे के प्रत्यारोपण के अवांछित प्रवास से बचने के लिए उपम्यूकोसा में डिवाइस के निर्धारण है ।

इंडोस्कोपिक प्रत्यारोपण के दौरान सबसे महत्वपूर्ण कदम डिवाइस और सबम्यूकोसल जेब में अपनी नियुक्ति के कैप्चरिंग है । सीमा जेब का आकार है, जो होना चाहिए, टिप्पणियों से, लगभग कम से दो बार के रूप में के रूप में बड़ी डिवाइस प्रत्यारोपित किया जा करने के लिए । अगले अंक जेब के अंदर प्रत्यारोपण का सही उंमुखीकरण है । इंडोस्कोपिक प्रक्रिया के तकनीकी कठिनाई के लिए सम्मान के साथ, इस विधि सुरंग विच्छेदन या peroral इंडोस्कोपिक myotomy (कविता) के साथ अनुभव के साथ विशेषज्ञों के लिए समर्पित है ।

अगले समस्याग्रस्त हिस्सा जेब जो अपेक्षाकृत मुश्किल है गुंजाइश क्लिप से अधिक का उपयोग कर बंद है । हालांकि, इस प्रकार की क्लिप का उपयोग डिवाइस के माइग्रेशन और अस्वीकृति को रोकता है । दृश्य के हार्डवेयर बिंदु से इस तकनीक की सीमाएं हार्डवेयर विकास उपकरण आवश्यक सटीकता के साथ मिलाप करने के लिए शामिल हैं । डिवाइस सर्जरी के दौरान और एक कम समय बाद में सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है । इस प्रकार, वर्तमान संलग्नक के साथ, यह शरीर के अंदर समय की लंबी अवधि के लिए रहने के लिए तैयार नहीं है । इसके अलावा, संलग्नक की सामग्री नहीं है जो एक अस्तित्व प्रयोग के मामले में प्रत्यारोपण की अस्वीकृति के एक उच्च जोखिम का प्रतिनिधित्व करता है संगत । इस तकनीक को और अधिक विकसित किया जा सकता है, विशेष रूप से और hermetic संलग्नक जो अस्तित्व मॉडल प्रयोगों के लिए आवश्यक है के विकास के संदर्भ में । अगले, एकाधिक एकीकृत परिपथों की कार्यक्षमता एक एकल आवेदन विशिष्ट एकीकृत परिपथ में केंद्रित किया जा सकता है । इसी तरह, छोटे सतह माउंट घटकों को और अधिक कॉंपैक्ट डिवाइस बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इस शोध के अगले संभव दिशा गर्ड, असंयम या लुगदी रोग के रूप में अंय जठरांत्र रोगों के उपचार के लिए उपंयास endoscopical तरीकों के विकास के लिए नेतृत्व कर सकते है12।

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Disclosures

यह काम अनुसंधान परियोजना PROGRES-Q28 द्वारा समर्थित किया गया था, और चार्ल्स विश्वविद्यालय के प्राग में से संमानित किया । लेखकों ने गांड को तूने कर दिया. प्रो जन Martínek, पीएच. डी. और PIGMOD केंद्र ।

Acknowledgments

लेखकों की घोषणा है कि वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है ।

Materials

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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References

  1. Abell, T., et al. Gastric electrical stimulation for medically refractory gastroparesis. Gastroenterology. 125 (2), 421-428 (2003).
  2. O'Grady, G., Egbuji, J., Du, P., Cheng, L. K., Pullan, A. J., Windsor, J. A. High-frequency gastric electrical stimulation for the treatment of gastroparesis: a meta-analysis. World J Surg. 33 (8), 1693-1701 (2009).
  3. Chu, H., Lin, Y., Zhong, L., McCallum, R. W., Hou, X. Treatment of high-frequency gastric electrical stimulation for gastroparesis. J Gastroenterol Hepatol. 27 (6), 1017-1026 (2012).
  4. Rodríguez, L., et al. Electrical stimulation therapy of the lower esophageal sphincter is successful in treating GERD: final results of open-label prospective trial. Surg Endosc. 27 (4), 1083-1092 (2013).
  5. Ellis, F., Berne, T. V., Settevig, K. The prevention of experimentally induced reflux by electrical stimulation of the distal esophagus. Am J Surg. 115, 482-487 (1968).
  6. Rinsma, N. F., Bouvy, N. D., Masclee, A. A. M., Conchillo, J. M. Electrical Stimulation Therapy for Gastroesophageal Reflux Disease. J Neurogastroenterol. 20 (3), 287-293 (2014).
  7. Medtronic Inc, Enterra Therapy 3116 - Gastric Electrical Stimulation System. , December 2016 http://www.medtronic.com/content/dam/medtronic-com-m/mdt/neuro/documents/ges-ent3116-ptmanl.pdf (2016).
  8. Rodriguez, L., et al. Two-year results of intermittent electrical stimulation of the lower esophageal sphincter treatment of gastroesophageal reflux disease. Surgery. 157 (3), 556-567 (2015).
  9. Hajer, J., Novák, M. Development of an Autonomous Endoscopically Implantable Submucosal Microdevice Capable of Neurostimulation in the Gastrointestinal Tract. Gastroent Res Pract. , 8098067 (2017).
  10. Deb, S., et al. Development of innovative techniques for the endoscopic implantation and securing of a novel, wireless, miniature gastrostimulator (with videos). Gastrointest. Endosc. 76 (1), 179-184 (2012).
  11. Jiang, G., Zhou, D. D. Technology advances and challenges in hermetic packaging for implantable medical devices. , (2017).
  12. Vonthein, R., Heimerl, T., Schwandner, T., Ziegler, A. Electrical stimulation and biofeedback for the treatment of fecal incontinence: a systematic review. Int J Colorectal Dis. 28 (11), 1567-1577 (2013).

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तंत्रिका विज्ञान मुद्दा १३९ उपम्यूकोसा microneurostimulator wirelessly recharge इंडोस्कोपिक सबम्यूकोसल पॉकेट एंडोस्कोपी vivo सुअर मॉडल में
स्वायत्त और recharge Microneurostimulator उपम्यूकोसा में प्रत्यारोपित Endoscopically
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Hajer, J., Novák, M. Autonomous … More

Hajer, J., Novák, M. Autonomous and Rechargeable Microneurostimulator Endoscopically Implantable into the Submucosa. J. Vis. Exp. (139), e57268, doi:10.3791/57268 (2018).

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