Autonome und wiederaufladbare Microneurostimulator endoskopisch implantierbare in der Submukosa

Zusammenfassung

Die Anwendung der Hochfrequenz-niedrig-energetische Stimulation kann die Symptome der Magen Dysmotility lindern. In dieser Studie wird eine Miniatur, endoskopisch implantierbare und drahtlos wiederaufladbare Gerät, das in eine submucosal Tasche implantiert wird vorgestellt. Während eines Experiments auf lebendes Schwein wurden erfolgreich sowohl-Wege-Kommunikation und Stimulation Kontrolle erreicht.

Zusammenfassung

Magen-Dysmotility kann ein Zeichen von Volkskrankheiten wie langjährigen Diabetes Mellitus sein. Es ist bekannt, dass die Anwendung der Hochfrequenz-niedrig-energetische Stimulation wirksam moderieren und lindern die Symptome der Magen Dysmotility helfen kann. Das Ziel der Forschung war die Entwicklung einer Miniatur, endoskopisch implantierbares Gerät eine submucosal atemhöhle. Das implantierbare Gerät ist ein vollständig maßgeschneiderte elektronische Paket, das speziell zum Zweck der Experimente in der Submukosa. Das Gerät ist mit einem Lithium-Ionen-Akku ausgestattet die drahtlos aufgeladen werden kann, durch den Empfang ein Vorfall Magnetfeld vom Coil geladen/übertragen. Die Uplink-Kommunikation wird in einer MedRadio Band mit 432 MHz erreicht. Das Gerät wurde in der submucosal Tasche ein live Hausschwein verwendet als in Vivo Modell, speziell in den Magen Antrum endoskopisch eingefügt. Das Experiment bestätigte, dass das gestaltete Gerät in der Submukosa implantiert werden kann und in der Lage, bidirektionale Kommunikation ist. Das Gerät kann bipolare Stimulation von Muskelgewebe führen.

Einleitung

Magen-Dysmotility können ein Zeichen für mehrere relativ weit verbreitete Krankheiten wie Gastroparese, zeichnet sich in der Regel durch einen chronischen Verlauf und erlegt eher schwere Auswirkungen auf die sozialen, beruflichen und physischen Zustand des Patienten. Die meisten Fälle von Gastroparese sind in der Regel Diabetiker oder idiopathischen Ursprungs und sind oft resistent gegen Medikamente verfügbar¹. Patienten mit dieser Erkrankung betroffenen am häufigsten präsentieren mit Übelkeit und Erbrechen wiederholt. Basierend auf früheren Untersuchungen ist bekannt, dass die Anwendung von Hochfrequenz-niedrig-energetischen elektrische Stimulation helfen kann, effektiv moderieren und lindern die Symptome der Magen Dysmotility^1,2.

Basierend auf früheren Studien, ist es erwiesen, dass Hochfrequenz-Magen-elektrischer Stimulation die Symptome und Magen-Entleerung³deutlich verbessern kann. Es hat auch gezeigt, dass die unteren Ösophagussphinkters Neurostimulator-Therapie ist sicher und wirksam für die Behandlung von gastroösophageale Refluxkrankheit (GERD), verringert die saure Exposition und täglich Protonen-Pumpen-Hemmer (PPI) Nutzung ohne Stimulation im Zusammenhang mit Nebenwirkungen⁴. Vor Studien am Menschen wurden erste Studien in Tiermodellen durchgeführt (Canine Modelle⁵). Basierend auf diesen Studien, verursacht elektrischer Stimulation des unteren Ösophagussphinkters (LES, 20 Hz, Pulsbreite von 3 ms) eine anhaltende Kontraktion der LES⁵. Ähnliche Effekte der hohen (20 Hz, Pulsbreite von 200 µs) und Niederfrequenz (6 Takte/min., Pulsbreite von 375 ms) elektrischer Stimulation auf LES in GERD-Patienten wurden untersucht. Hoch- und niederfrequente Stimulation waren effektiv⁶. Derzeit, stehen es jedoch nur zwei Neurostimulatoren für Magen- oder Speiseröhrenkrebs Stimulation auf dem Markt^7,8. In diesen Geräten können chirurgisch, laparoskopisch oder einem Roboter die Elektroden implantiert werden. Das Gerät selbst wird subkutan implantiert. Dies erfordert Vollnarkose und haben ein sperriges Gerät ausgestattet, mit intramuskulären Katheter, die für die Stimulation des Magen- oder Speiseröhrenkrebs Muskelgewebes ermöglichen. Die Möglichkeit, mit einem drahtlos kommunizierender Gerät implantiert in den Magen submucosal Schicht würde also ein klarer Vorteil und Verbesserung der Komfort für den Patienten darstellen. Wie in den früheren Forschung^9,10, wurde nachgewiesen, dass eine Implantation ein Miniatur-Neurostimulator in Submukosa möglich ist. Für die endoskopische submucosal Implantation verwenden wir eine Technik namens endoskopische submucosal Taschendiebstahl (ESP), basierend auf endoskopische submucosal Tunnel Dissektion¹⁰. Das Ziel dieser Forschung ist es, dieses Konzept ein implantierbarer Neurostimulator, vor allem im Bereich der Energieverwaltung (speziell die Wiederaufladung Funktechnologie), Übereinstimmung mit den jeweiligen Rechts- und Verwaltungsvorschriften für Wireless weiter zu verbessern Kommunikationsverbindungen in implantierbare Medizinprodukte und Möglichkeit der bipolaren Neurostimulation. Als nächstes präsentiert Microneurostimulator ist in der Lage, bidirektionale Kommunikation und die Stimulationsparameter können in Echtzeit geändert werden, sogar während das Gerät implantiert.

Diese Technik eignet sich für Teams mit einem therapeutischen endoskopiker in endoskopischen Taschendiebstahl oder Tunnel Sezierungen erlebt. Als nächstes eine Hardware- und embedded Software-Entwickler mit Erfahrung im Bau von hardwareprototypen mit Mikrocontrollern und Hochfrequenz-Schaltungen mit Surface-Mount-Technologie ist erforderlich. Für den Aufbau der Hardware-Prototypen, ist eine Labor, ausgestattet mit einem Reflow-Löten Station und Grundausstattung für elektrische Messungen (mindestens ein digital-Multimeter, Oszilloskop, ein Spektrumanalysator und PICkit3 Programmierer) erforderlich.

Protokoll

Alle endoskopischen Verfahren einschließlich tierische Themen wurden am Institut für Tierphysiologie und Genetik, Akademie der Wissenschaft Tschechien (Biomedizinische Zentrum PIGMOD), Libechov, Tschechische Republik (Projekt Experimente in der Implantation von genehmigt batterielose und Akku-Geräte in der Submukosa der Speiseröhre und Magen – experimentelle Studie). Alle Experimente werden durchgeführt in Übereinstimmung mit tschechischem Recht 246/1992 SB. "über den Schutz der Tiere gegen Misshandlung, in der geänderten Fassung". Sender-Gerät ist nicht erforderlich, die sterilisiert werden, weil es ein externes Gerät, das nicht in direktem Kontakt mit dem Tier ist.

(1) implantierbares Gerätedesign

1. Bereiten Sie die Platine mit einem Drittanbieter-PCB Fertigung Service. Die komplette Printed Circuit Board-Design ist in die zusätzliche Datei "gerber_implant.7z" zur Verfügung gestellt. Das Schaltbild ist in Abbildung 1zur Verfügung gestellt.
2. Legen Sie die Platinen auf einer flachen Oberfläche (Abb. 2a). Verwenden Sie einen Lot Paste Dispenser mit 0,6 mm Nadel und 60 Psi Druck manuell lötende Paste auf jeder metallischen Pad auf der Platine zu verzichten. Beginnen Sie mit der Oberseite der Leiterplatte (Abb. 2 b). Der Gesamtbetrag der Paste für beide Seiten der Platine löten sollte 15 μl nicht überschreiten.
3. Platzieren Sie mit einem antistatischen Pinzette alle Komponenten auf die oberste Schicht der Leiterplatte (Abb. 2e). Verwenden Sie Abbildung 3 für Komponentenposition und zusätzliche Datei "bom_implantabledevice.csv" für die Zuordnung der Komponenten zu ihren Nummern.
4. Verwenden Sie ein PCB Pistole Heißluftstation bei 260 ° C, alle Komponenten (Abb. 4a) Löten. Warten Sie, bis die Lötpaste dann steckte das Heißluftgebläse schmilzt, und lassen Sie das Board auf Zimmertemperatur abkühlen.
5. Die Platine umdrehen und Lotpaste auf der anderen Seite zu verzichten. Verwenden Sie die gleiche Nadel und Druck wie in 1.2 (Abb. 2d).
6. Wie in Schritt 1.3., platzieren Sie alle Komponenten der untersten Ebene der Leiterplatte. Finden Sie in Abbildung 3 Position der Komponenten und die zusätzliche Datei "bom_implantabledevice.csv" für die Zuordnung der Komponenten auf ihre Zahlen.
7. Wiederholen Sie die Heizung der Platine mit einer Heißluftpistole, alle Komponenten an der Unterseite zu löten. Verwenden Sie den gleichen Prozess wie in Schritt 1.4.
8. Sichtkontrolle der PCB Kurzschlüsse. Wenn Kurzschluss gefunden wird, entfernen Sie es mit einem Lötkolben.
9. Fertigen Sie die drahtlose aufladen/Kommunikation-Spule. Einsatz 17 wendet sich AWG42 Draht. Die Größe der Spule beträgt 26 x 13,5 mm² (Abbildung 4D). Drehen Sie die zwei Ausgabe-Drähte.
10. Konstruktion und Fertigung der elektrodendurchmessers. Die Elektrodenkonstruktion ist in die zusätzliche Datei "gerber_electrodes.7z" zur Verfügung gestellt. Verwenden Sie die gleichen Herstellungsverfahren wie in Schritt 1.1. Diese Platine ist vollständig abgeschlossen, nach der Herstellung, und keine Komponenten sind erforderlich, um drauf gelötet werden. Solder zwei AWG42 Drähte an die kleine rechteckige Kontakte (Abb. 4f)
11. Bereiten Sie die Antenne mit 7 cm von Lackdraht und kratzen aus 3 mm des Zahnschmelzes von einem Ende (Abbildung 4e)
12. Verbinden Sie die PICkit 3 Programmierer mit PCB (Abbildung 4 b-c)
    1. Pads 6 und 7, gemäß Abbildung 5, bzw. an Pin 2 und 3 des Programmierers PICkit anschließen.
    2. Bzw. Pins 1, 5 und 4 des Programmierers PICkit herstellen Sie Pads TP1 TP2 und TP3 (siehe Abbildung 3)
13. Stecken Sie die PICkit 3 Programmierer am USB-Anschluss eines Computers mit MPLAB IPE-Software installiert.
14. Führen Sie die MPLAB IPE-Software und Programmieren Sie die Firmware in den Microcontroller zu.
    1. Führen Sie die MPLAB IPE v3.61. Wählen Sie "Einstellungen | Erweiterter Modus"
    2. Geben Sie in das Feld "Kennwort" das Standard-Passwort ist "Mikrochip". Klicken Sie auf "Anmelden". Eine Registerkarte mit verschiedenen Panels auf der linken Seite erscheint.
    3. Auf der linken oberen "Bedienen", klicken Sie im oberen mittleren Teil des Bildschirms, klicken Sie auf "Feld Device" und geben Sie "PIC16LF1783". Klicken Sie auf "Anwenden".
    4. Wählen Sie die Gruppe "Power" auf der linken Seite (Abbildung 6).
    5. Ändern Sie den VDD Spannungswert auf 2,55. Dieser Schritt ist wichtig.
       Achtung: Das Festlegen dieses Werts über 2,8 V schädigt die Kammer (Abbildung 7).
    6. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Target Stromkreis" von "Tool" (Abbildung 7).
    7. Klicken Sie auf die Registerkarte "Betrieb" auf der linken Seite (Abbildung 6).
    8. Klicken Sie auf "Verbinden".
    9. Laden Sie die zusätzliche Datei "IMPLANTABLE_V2. X.Production.Hex"und notieren Sie den Speicherort auf der Festplatte. Finden Sie in der IPE-Software die Source-Zeile und klicken Sie auf die Schaltfläche "Durchsuchen" in der Nähe ist (Abbildung 8).
    10. Klicken Sie auf Programm. Warten Sie, bis die Software sagt, dass die Software erfolgreich an den Mikrocontroller (Abbildung 9) heruntergeladen wurde.
15. Die Drähte verlötet auf Pads TP1 und TP2 TP3 Ablöten (Abbildung 3) sowie Drähte angelötet, Pads, 6 und 7 (Abbildung 5).
16. Verbinden Sie die PCB für alle anderen elektrischen Komponenten außer der Batterie (Abb. 10a).
    1. Löten Sie die drahtlose aufladen/Kommunikation-Spule an Pads 2 und 3 gemäß Abbildung 8. Die Polarität spielt keine Rolle.
    2. Schließen Sie die Antenne um 1 gemäss Figur 5aufzufüllen. Verbinden Sie die PCB-Elektroden mit Pads Nummer 4 und 5 gemäß Abbildung 5. Die Polarität spielt keine Rolle.
17. Löten Sie die CG-320 Batterie Pads 6 und 7 (Abbildung 5). Der negative Pol der Batterie muss auf Pad 7 eingelötet werden. Seien Sie vorsichtig beim Ausführen der nächsten Schritte. Das Gerät wird nun mit Strom versorgt und ist empfindlich gegen Kurzschlüsse und Kontakt mit metallischen Gegenständen.
18. Um die Funktionalität der kabellose Ladestation Schaltung zu testen, müssen alle Schritte in Teil 2 abgeschlossen werden. Danach legen Sie die drahtlose Ladegerät/Sender in der Nähe des Geräts. Benutzen Sie ein Multimeter die Spannung der Batterie messen. Wenn die Batteriespannung steigt langsam (mehrere mV / min.), arbeitet die Ladefunktion.
19. Wickeln Sie die Antenne um das Gerät in einer Spirale (Abb. 10 b)
20. Schneiden Sie ein 32 mm langes Stück Wärme Wärmeschrumpfende Schläuche mit einem Innendurchmesser von 9,5 mm.
21. Setzen Sie die Spule auf der Platine. Die richtige Platzierung finden Sie in Abbildung 7 b .
22. Legen Sie die Wärme Wärmeschrumpfende Schläuche über Gerät, Spule und Antenne. Nur die Elektroden sollte aus der Röhre herausschauen. Siehe Abbildung 7 c für die richtige Platzierung.
23. Erhitzen Sie den Schlauch mit einer Heißluftpistole auf 150 ° C zu schrumpfen und dann lassen Sie es abkühlen (Abbildung 10 d).
24. Wenden Sie Epoxy-Kleber auf das linke Ende, eine Seite des Schlauches (Abbildung 10e) versiegeln an
25. Kleben Sie die Elektrode an der Rückseite der Platine mit Schlauch. Auch kleben Sie das andere Ende des Schlauches. Siehe Abbildung 10f für die richtige Platzierung.
26. Warten Sie mindestens 24 Stunden für den Klebstoff zu verhärten und vollständig zu heilen.
27. Im Anschluss an das drahtlose Ladegerät/Sender-Gerät testen Sie das implantierbare Gerät für Wasserlecks indem man es in eine 30 cm hohe Säule aus gesättigten Salzlösung für 1 h. Jede große Leck kann als ein plötzlicher Abfall der Batteriespannung oder der Fehlfunktion des Gerätes verursacht durch Kurzschließen der Elektronik Salzlösung gesichtet werden. Nach dem Test ist das Gerät voll und ganz bereit, implantiert werden.
28. Testen Sie die Stimulation Funktion des Implantats mit einem Oszilloskop. Zwei Elektroden Messung das Oszilloskop an Zinn Metall vergoldeten Kontaktflächen der Elektrode auf das implantierbare Gerät anschließen. Beachten Sie die Stimulation Muster auf dem Oszilloskop Bildschirm. In Abbildung 11ist die richtige Stimulation Muster gegeben.

2. drahtlose Ladegerät/Sender-Design

1. Die PCB-Design ist in die zusätzliche Datei "gerber_transmitter.7z" zur Verfügung gestellt. Verwenden Sie den gleichen Herstellungsprozess für das implantierbare Gerät. Das Schaltbild ist in Abbildung 12vorgesehen.
2. Legen Sie die Platinen auf einer flachen Oberfläche. Verwenden Sie einen Lot Paste Dispenser mit 0,6 mm Nadel und 60 Psi Druck manuell lötende Paste auf jeder metallischen Pad auf der Platine zu verzichten. Der Gesamtbetrag der Lotpaste verzichtet auf der Leiterplatte sollte 50 μL nicht überschreiten.
3. Platzieren Sie mit einem antistatischen Pinzette alle Komponenten auf die oberste Schicht der Leiterplatte. Die Position der Komponenten und die zusätzliche Datei "bom_transmitterdevice.csv" für die Zuordnung der Komponenten zu ihren Nummern finden Sie in Abbildung 13 .
4. Verwenden Sie ein PCB Pistole Heißluftstation voreingestellt auf 260 ° C, um alle Komponenten zu löten. Warten Sie, bis die Lötpaste schmilzt, steckte das Heißluftgebläse und lassen Sie das Board auf Raumtemperatur abkühlen.
5. Wiederholen Sie die Schritte 2,3 – 2,4 für die Unterseite des Geräts. Folgen Sie ein ähnliches Verfahren wie bei der Herstellung von implantierbares Gerät.
6. Erstellen Sie eine Spule mit 3 Windungen AWG18 emailliert (Abbildung 14 c) und verbinden Sie es mit Pads COIL1 und COIL2 (Abbildung 13).
7. Machen Sie eine Aluminium-Kühlkörper für die Leistungstransistoren (Abbildung 13, Q1 und Q2). Die genaue Form des Kühlkörpers ist nicht entscheidend. Eine der möglichen Ausführungsformen ist in Abbildung 9 dgezeigt. In diesem Fall bildet die Kühlkörper auch ein Gehäuse für das Gerät.
8. Die PICkit 3 Programmierer an die bestückte Platine anschließen. TP5 Pads TP1 anschließen (Abb. 13) mit pins 1 bis 5 des Programmierers PICkit, beziehungsweise.
9. Stecken Sie die PICkit 3 Programmierer am USB-Anschluss eines Computers mit MPLAB IPE-Software installiert.
10. Führen Sie die MPLAB IPE-Software und Programmieren Sie die Firmware in den Microcontroller zu. Das Verfahren ist dasselbe wie für das implantierbare Gerät, mit Ausnahme der VDD Spannung und Datei hochgeladen.
    1. Führen Sie die MPLAB IPE v3.61. Wählen Sie "Einstellungen | Erweiterter Modus".
    2. Geben Sie in Kennwortfeld das Standard-Passwort ist "Mikrochip". Klicken Sie auf "Anmelden". Eine Registerkarte mit verschiedenen Panels auf der linken Seite erscheint.
    3. Auf der linken oberen "Operate" klicken Sie im oberen mittleren Bereich des Bildschirms auf "Gerät" und geben Sie "PIC16LF1783". Klicken Sie auf "Anwenden".
    4. Wählen Sie Gruppe "Power" auf der linken Seite
    5. Ändern Sie den VDD Spannungswert in 3.3.
    6. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Target Stromkreis" von "Tool".
    7. Klicken Sie auf die Registerkarte "Betrieb" auf der linken Seite.
    8. Klicken Sie auf "Verbinden".
    9. Laden Sie die zusätzliche Datei "IMPLANTABLE_V2_TRANSMITTER. X.Production.Hex"und notieren Sie den Speicherort auf der Festplatte. Finden Sie in der IPE-Software die Source-Zeile und klicken Sie auf die Schaltfläche "Durchsuchen" in der Nähe.
    10. Klicken Sie auf "Programm". Warten Sie, bis die Software sagt, dass die Software auf den Mikrocontroller erfolgreich heruntergeladen wurde.
11. Ablöten Sie die Drähte verlötet Pads TP1 TP5
12. Schließen Sie ein 12 V-Netzteil an die v- und V + Pads (Abbildung 5). Der Minuspol ist mit dem V-Pad verbunden sein.
13. Schließen Sie ein Mini-USB zu USB-A-Kabel an den X1 Anschluss (Abbildung 5) und mit PuTTy vorinstallierter Software an einen Computer anschließen.
14. Öffnen Sie die PuTTY Software und richtete ihn auf (Abbildung 15).
    1. Öffnen Sie die PuTTY Software. Wählen Sie als Verbindungstyp "Serial".
    2. Geben Sie COMx als eine serielle Leitung, wobei x die Anzahl der COM-Port des Gerätes ist. Wenn keine anderen COM-Port-Gerät installiert wurde, wird diese Nummer 1 sein.
    3. Geben Sie "38400" als Geschwindigkeit. Klicken Sie auf "Öffnen". Das Ladegerät/Sender-Gerät ist nun einsatzbereit. Taste H um Hilfe.

3. endoskopische Implantation

1. Verwenden Sie ein lebendes Mini Schwein als in Vivo Modell, Erwachsene (8-36 Monate), 20-30 kg Gewicht.
   1. Lassen Sie das Schwein schnell für 24 h vor dem Eingriff.
   2. Klare Flüssigkeiten Ad Libitumzu ermöglichen.
   3. Verabreichen Sie intramuskuläre tiletamin (2 mg/kg), Zolazepam (2 mg/kg) und Ketamin (11 mg/kg) als eine Prämedikation.
   4. Intravenöse Thiopental Ad Effectum (5 % ige Lösung) und Inhalation Anästhesie mit Isofluran, N₂O und Propofol-Injektion anwenden. Ordnungsgemäße Betäubung wird durch Reflexe und Muskeltonus, augenposition, palpebrale Reflex und Pupillen Reflex bestätigt. Durchblutung, Sauerstoffversorgung, Lüftungs- und Körpertemperatur werden kontinuierlich überwacht.
2. Verwenden Sie zur Durchführung der Implantation und Visualisierung Endoskop Tiermodell gewidmet. Legen Sie es mit der Standardmethode in der in-Vivo -Modell.
3. Fassen Sie das Gerät extern mit einer Schlinge. Danach fügen Sie es in den Magen und dann freigeben.
4. Extrahieren Sie das Endoskop, statten sie mit einer Dissektion Kappe (15,5 mm) und dann wieder in den Magen eingelegt.
5. Um das Gerät zu Submukosa Implantat, gelten Sie Kochsalzlösung gemischt mit Methylenblau in die submucosal Schicht mit einer Injektion Therapie Nadel Katheter (25 G).
6. Stellen Sie einen horizontalen Schnitt erstellen Sie eine Öffnung in der Submukosa mit einer elektrochirurgischen Messer mit einem Knopf-förmigen Spitze.
7. Mit der angebrachten GAP, setzen Sie den Deckel in den neu geschaffenen Raum und mit dem Einsatz von einem elektrochirurgische Messer, weiter stören, Dilatation und sezieren die submucosal Schicht, erstellen eine ausreichend große genug Tasche um die stimulationsvorrichtung einzufügen.
8. Fassen Sie das Gerät, das innerhalb des Magens mit Einfügung und Abbau Schleifen frei liegt und navigieren sie greifen Zange verwenden, in die submucosal Tasche. Platzieren Sie die Stimulation Elektroden in Kontakt mit der Muscularis Propria mit Griff Pinzette.
9. Verwenden Sie eine über der Umfang clip zur Befestigung an Stelle innerhalb der submucosal Tasche und bei jeder Migration vermeiden oder verdrängen.

4. Experiment – Nach der Implantation

1. Platzieren Sie nach erfolgreicher Implantation die Ladegerät/Sender-Spule in Nähe des implantierten Geräts.
2. RTL2832 Dongle in den PC einstecken.
3. Starten Sie die Software HDSDR und die Center-Frequenz auf 432 MHz festgelegt.
   1. Öffnen Sie die Software HDSDR (Abbildung 15) für die richtigen Einstellungen und PuTTY Software (Abbildung 16). In der Software HDSDR klicken Sie auf "Optionen | Wählen Sie Eingabe | ExtIO".
   2. Wählen Sie Bandbreite – "960000". Die LO-Frequenz 431,95 MHz. Wählen Sie die Melodie 432,00 MHz Frequenz.
4. Übertragen Sie eine Manchester codiert-Sequenz aus dem Ladegerät/Sender mit der Taste "R" im Kitt Terminal und empfangen Sie die OOK modulierte Antwort vom Implantat durch Beobachtung des Hauptfensters HDSDR ( Abbildung 17e-f).

(5) Sterbehilfe nach dem Experiment

1. Verwenden Sie eine Narkose Überdosierung für Euthanasie (tödliche Dosis von Thiopental und KCl).

Ergebnisse

Abbildung 17 zeigt, dass eine endoskopische Platzierung der gastric Neurostimulator in eine Tasche in der Submukosa sowie die richtige Platzierung der Elektroden auf die Muskelschicht erfolgreich war. Die Abmessungen des Gerätes (Abbildung 10) sind 35 x 15 x 5 mm³ , während das Gewicht 2,15 beträgt g. Abbildung 17 zeigt den Schaltplan des Gerätes zeigen, dass das Gerät aus 6 verschiede...

Diskussion

Das Design des implantierbaren Gerätes sollte in erster Linie auf die Gesamtgröße des Geräts, erreichbare Stimulation profile (Maximalspannung, Maximalstrom lieferbar, Länge der Impulse und Pulsfrequenz) konzentrieren. Wichtigste Einschränkung aus der Perspektive der Hardware ist die Größe und die Verfügbarkeit von geeigneten Komponenten. Um die Gesamtgröße zu minimieren, werden wegen ihrer kompakten Verpackung Surface-Mount-Komponenten bevorzugt. Die beste Lösung wäre, nackten Chip integrieren auf dem Substrat stirbt. A...

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
EIA 0402 Keramikkondensator 1,8 pF	AVX	04025U1R8BAT2A	1 Stück
EIA 0402 Keramikkondensator 100 nF	TDK	CGA2B3X7R1H104K050BB	7 Stück
EIA 0402 Keramikkondensator 100 pF	Murata Electronics	GRM1555C1H101JA01D	1 Stück
EIA 0402 Dickschichtwiderstand 10 kΩ	Vishay	CRCW040210K7FKED	1 Stk
EIA 0402 Keramikkondensator 10 nF	Murata Electronics	GRM155R71C103KA01D	3 Stk
EIA 0402 Keramikkondensator 10 pF	Murata Electronics	GJM1555C1H100JB01D	3 Stk.
EIA 0402 Keramikkondensator 12 pF	Murata Electronics	GJM1555C1H120JB01D	2 Stk.
EIA 0402 Keramikkondensator 18 pF	KEMET	C0402C180J3GACAUTO	2 Stück
EIA 0402 Widerstand 1 mΩ	Vishay	MCS04020C1004FE000	2 Stück
EIA 0402 Widerstand 1 kΩ	Yageo	RC0402FR-071KL	1 Stück
EIA 0402 Keramikkondensator 1 nF	Murata Electronics	GRM1555C1H102JA01D	3 Stück
EIA 0603 Keramikkondensator 2,2 uF	Murata Electronics	GCM188R70J225KE22D	2 Stück
EIA 0402 Widerstand 220 kΩ	Vishay	CRCW0402220KJNED	5 Stück
0805 22 μH Induktivität	TDK	MLZ2012N220LT000	1 Stück
EIA 0402 Widerstand 330 kΩ	Vishay	CRCW0402330KFKED	1 Stk
EIA 0603 Keramikkondensator 4,7 uF	TDK	C1608X6S1C475K080AC	1 Stk.
EIA 0402 Widerstand 470 Ω	Vishay	RCG0402470RJNED	1 Stk
EIA 0402 Widerstand 470 kΩ	Vishay	CRCW0402470KJNED	1 Stk
EIA 0603 Induktivität 470 nH	Murata Electronics	LQW18ANR47G00D	1 Stk
EIA 0402 Widerstand 47 kΩ	Murata Electronics	CRCW040247K0JNED	2 Stück
27.0000 MHz Quarz 5032	AVX / Kyocera	KC5032A27.0000CMGE00	1 Stück
EIA 0402 Kondensator 6.8 pF	Murata Electronics	GJM1555C1H6R8CB01D	1 Stück
EIA 0402 Induktivität 82 nH	EPCOS / TDK		1 Stück
ABS05 32.768 kHz Quarz	ABRACON	ABS05-32.768KHZ-T	1 Stück
CDBU00340-HF Schottky-Diode	COMCHIP-Technologie	CDBU00340-HF	2 Stück
CG-320S Li-Ion Pinpoint-Batterie	Panasonic	CG-320S	1 Stück
HSMS282P Schottky-Diodengleichrichter	Broadcom / Avago	HSMS-282P-TR1G	1 Stück
MAX8570 Aufwärtswandler	Maxim Integrated	MAX8570EUT+T	1 Stück
MICRF113 HF-Sender	Microchip Technology	MICRF113YM6-TR	1 Stk.
4,3 V Zenerdiode	ON Semiconductor	MM3Z4V3ST1G	1 Stk
OPA237 Operationsverstärker	Texas Instruments	OPA237N	1 Stk
PIC16LF1783 8-Bit-Mikrocontroller	Microchip Technology	PIC16LF1783-I/ML	1 Stk.
TPS70628 Low-Drop-Regler	Texas Instruments	TPS70628DBVT	1 Stk.
EIA 1206 Dickschichtwiderstand 0 Ω	Yageo	RC1206JR-070RL	2 Stück
EIA 0603 Dickschichtwiderstand 0 Ω	Yageo	RC0603JR-070RL	1 Stk
EIA 0402 Dickschichtwiderstand 100 kΩ	Yageo	RC0402FR-07100KL	1 Stück
EIA 0603 Dickschichtwiderstand 100 kΩ	Yageo	RC0603FR-07100KL	1 Stück
EIA 0805 Keramikkondensator 100 nF	KEMET	C0805C104K5RAC7210	2 Stück
EIA 0402 Dickschichtwiderstand 10 kΩ	Yageo	RC0402JR-0710KL	1 Stück
EIA 1206 Keramikkondensator 10 nF	Samsung	CL31B103KHFSW6E	2 Stück
EIA 0402 Dickschichtwiderstand 1 kΩ	Yageo	RC0402JR-071KL	2 Stück
EIA 0402 Dickschichtwiderstand 220 Ω	Yageo	RC0402JR-07220RL	2 Stück
EIA 0402 Keramikkondensator 220 nF	TDK	C1005X5R1C224K050BB	1 Stück
EIA 1206 Keramikkondensator 22 nF	TDK	C3216X7R2J223K130AA	2 Stück
SMC B Tantalkondensator 22 uF	AVX	TPSB226K010T0700	1 Stk.
EIA 0402 Dickschichtwiderstand 27 Ω	Yageo	RC0402FR-0727RL	2 Stück
EIA 1206 Dickschichtwiderstand 3.3 Ω	Yageo	RC1206JR-073K3L	3 Stück
SOT23 3,3 V Zenerdiode	ON Halbleiter	BZX84C3V3LT1G	1 Stück
SMC A Tantalkondensator 4,7 uF	KEMET	T491A475M016AT	2 Stück
EIA 0603 Dickschichtwiderstand 470 Ω	Yageo	RC0603JR-07470RL	2 Stück
EIA 1206 Keramikkondensator 470 nF	KEMET	C1206C471J5GACTU	3 Stück
Elektrolytkondensator 470 uF	Panasonic	EEE-1CA471UP	3 Stück
EIA 0402 Keramikkondensator 47 pF	AVX	04025A470JAT2A	2 Stück
0603 GREEN LED	Lite-On Inc.	LTST-C191KGKT	1 Stück
0603 RED LED	Lite-On Inc.	LTST-C191KRKT	1 Stk
16 MHz CX3225 Quarz	EPSON	FA-238 16.0000MB-C3	1 Stk
0805 Ferritperle	Würth Electronics Inc.	742792040	1 Stück
IR2110SO FET-Treiber	Infineon Technologies	IR2110SPBF	1 Stück
FT230XS USB auf Seriá l Konverter	FTDI Ltd.	FT230XS-R	1 Stk.
Mini-USB-Anschluss	EDAC Inc.	690-005-299-043	1 Stück
PIC16F1783 8-Bit-Mikrocontroller	Microchip Technology	PIC16F1783-I/ML	1 Stück
REG1117 3,3-V-Regler SOT223	Texas Instruments	REG1117-3.3/2K5	1 Stück
Schottky SMB-Diodengleichrichter	STMicroelectronics	STPS3H100UF	1 Stück
SMB-Gehäuse TVS-Diode	Littelfuse Inc.	1KSMBJ6V8	1 Stück
IRLZ44NPBF N-Kanal-MOSFET	Infineon Technologies	IRLZ44NPBF	2 Stück
RTL2832U Empfänger-Dongle	EVOLVEO	Mars	1 Stück
PICkit 3	Microchip Technology	PICkit 3	1 Stück
Mini-USB-zu-USB-A-Kabel	OEM	Mini-USB auf USB-A	1 Stück
Leiterplatte, implantierbares Gerät	---	Herstellung mit der mitgelieferten Zusatzdatei	1 Stück
Leiterplatte, Sender-/Empfängergerät	---	Herstellung mit der mitgelieferten Zusatzdatei	1 Stück
Leiterplatte, implantierbares Gerät	---	Herstellung mit der mitgelieferten Zusatzdatei	1 Stück
AWG18 Draht	Alpha Draht	3055 BK001	2 m
AWG42 Draht	Daburn Elektronik	2420/42 BK-100	1 m
Olympus GIFQ-160	Olympus	N/A (Teil veraltet)	1 Stk
. Elektrochirurgisches Einwegmesser mit knopfförmiger Spitze und integrierter Jet-Funktion	Olympus	KD-655L	1 Stk
. Ovale Elektrochirurgie-Schlinge zum Einmalgebrauch	Olympus	SD-210U-15	1 Stk
15,5 mm Gegenlichtblende	FujiFilm	DH-28GR	1 Stk
Injektionstherapie-Nadelkatheter	Boston Scientific	25G	1 Stück
Alligator Law Greifzange	Olympus	FG-6L-1	1 Stück
Instant Mix 5 min Epoxy	Loctite	N/A	1 Stück
Schrumpfschlauch, Innendurchmesser 9,5 mm	TE Connectivity	RNF-100-3/8-X-STK	1 Stück
ChipQuik Lötpaste	Chip Quik	SMD4300AX10	1 Stück