Summary
高频低能量刺激的应用可以缓解胃动力障碍的症状。在这项研究中, 提出了一个微型, 内窥镜植入和无线可充电装置, 植入到黏膜下口袋里。成功的双向沟通和刺激控制是在生猪实验中取得的。
Abstract
胃动力障碍可能是常见疾病的标志, 如长期糖尿病。应用高频低能量刺激可有效缓解胃动力障碍的症状, 提高其效果。研究的目的是开发一个微型的, 内窥镜植入装置的黏膜下口袋。植入装置是一种完全定制的电子封装, 专门为黏膜下层的实验目的而设计。该装置装有锂离子电池, 可通过接收来自充电/发射线圈的入射磁场来无线充电。上行通信以 432 MHz 的 MedRadio 波段实现。该装置被内窥镜插入到一个活体猪的黏膜下袋中, 用作体内模型, 特别是胃窦。实验证实, 所设计的装置可植入黏膜下层, 具有双向通信能力。该装置可对肌肉组织进行双极刺激。
Introduction
胃动力障碍可以是一些比较常见的疾病, 如胃轻瘫的迹象, 这通常是慢性进展的特点, 并对患者的社会、工作和身体状况施加相当严重的后果。大多数的胃轻瘫病例通常是糖尿病或特发性的起源, 通常对现有药物有抗药性1。患者患有这种情况最常见的是恶心和反复呕吐。在前人研究的基础上, 应用高频低能量电刺激可以有效缓解和减轻胃动力障碍1、2的症状。
在前人研究的基础上, 证明高频胃电刺激可显著改善胃排空障碍3。结果表明, 下食管括约肌神经刺激器治疗胃食管反流病 (食管逆流), 减少酸暴露, 消除每日质子泵抑制剂 (PPI) 的使用是安全有效的, 无需刺激相关不良反应4。在人类试验之前, 第一项研究是在动物模型 (犬模型5) 上进行的。根据这些研究, 电刺激下食管括约肌 (les, 20 赫兹, 脉宽3毫秒) 造成了长期收缩的 LES5。研究了胃食管反流病患者高 (20 赫兹、脉宽200微秒) 和低 (6 转/分、脉宽375毫秒) 电刺激对 LES 的相似效应。高、低频刺激均有效6。然而, 目前, 只有两个神经刺激设备的胃或食道刺激可利用的市场7,8。在这些设备中, 电极可以植入手术, 腹腔或机器人。该设备本身被植入皮下。这需要全身麻醉, 并有一个笨重的设备安装, 使用肌肉导管, 可以刺激胃或食管肌肉组织。因此, 选择使用无线通讯设备植入胃黏膜下层将是一个明确的优势和改善患者的舒适性。如前一项研究9、10所述, 事实证明, 将微型神经刺激器植入黏膜下层是可能的。在内镜下黏膜下植入术中, 我们使用一种称为内镜下黏膜下扒窃 (ESP) 的技术, 基于内镜下黏膜下隧道解剖10。本研究的目的是进一步改进这种植入式神经刺激器的概念, 主要是在电源管理 (特别是无线充电能力) 的范围内, 符合各自的无线通信法规医学植入装置中的通信链路和双极神经刺激的可能性。其次, 提出的 microneurostimulator 是双向通信的, 即使在植入设备的同时, 也可以实时改变激励参数。
该技术适用于有治疗 endoscopist 经验的内镜扒窃或隧道解剖的团队。接下来, 我们需要一个硬件和嵌入式软件设计师, 有经验的硬件原型与微控制器和射频电路使用表面贴装技术。为了构建硬件原型, 需要一个装有回流焊站的实验室和电气测量的基本设备 (至少有数字万用表、示波器、频谱分析仪和 PICkit3 程序员)。
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Protocol
所有内镜手术, 包括动物实验都已在捷克共和国 PIGMOD 动物生理学和遗传学研究所 (生物医学中心, Libechov, 捷克共和国) 批准 (在植入的项目实验无电池和电池设备进入黏膜下层的食管和胃实验研究)。所有的实验都是遵照捷克法律246/1992 某人 "关于保护动物免受虐待, 经修订"。发射机设备不需要被灭菌, 因为它是一个外部设备, 是不与动物直接接触。
1. 植入装置设计
- 使用第三方 pcb 制造服务准备 pcb。完整的印制电路板设计在补充文件 "gerber_implant 7 z" 中提供。图 1提供了原理图。
- 将 pcb 放在平坦的表面上 (图 2a)。使用带有0.6 毫米针和 60 psi 压力的焊锡膏分配器手动将焊锡膏放到 PCB 上的每个金属垫上。从 PCB 的顶部开始 (图 2b)。PCB 两侧焊锡膏的总用量不应超过 15 ul。
- 用一对抗静电镊子, 将所有组件放在 PCB 的顶层 (图 2e)。对于组件位置和辅助文件 "bom_implantabledevice", 请使用图 3将组件分配给其编号。
- 使用 PCB 热空气枪站在260°c, 以焊锡所有组件 (图 4a)。等到所有的焊锡膏融化, 然后把热风枪, 让板冷却到室温。
- 打开 PCB, 并在另一侧分配焊锡膏。使用相同的针和压力, 如1.2 所述 (图 2d)。
- 在步骤1.3 中, 放置 PCB 底层的所有组件。请参阅图 3中的组件位置和辅助文件 "bom_implantabledevice", 以便将组件分配给其编号。
- 重复加热的 PCB 与热空气枪, 以焊料的所有组件的底部。使用与步骤1.4 中相同的过程。
- 检查 PCB 的任何短路电路的视觉。如果发现短路, 请用烙铁将其取下。
- 制造无线充电/通信线圈。使用17转 AWG42 线。线圈的大小是 26 x 13.5 毫米2 (图 4d)。拧两个输出线。
- 设计制造电极。电极设计在补充文件 "gerber_electrodes 7 z" 提供。使用与步骤1.1 相同的制造过程。该 PCB 是完全完成后, 制造, 并没有任何组件需要焊接到它。焊锡两 AWG42 导线到小长方形触点 (图 4f)
- 用7厘米的漆包线制作天线, 从一端刮掉3毫米的搪瓷 (图 4e)
- 将 PICkit 3 程序员连接到 PCB (图 4b-c)
- 根据图 5连接6和 7, 分别为 PICkit 程序员的针脚2和3。
- 连接垫 TP1, TP2 和 TP3 (参见图 3) 到 PICkit 程序员的别针 1, 5 和 4, 分别
- 将 PICkit 3 程序员插入计算机的 USB 端口, 并安装了 MPLAB 政治经济学软件。
- 运行 MPLAB 的政治经济学软件和程序的固件到微控制器。
- 运行 MPLAB 政治经济学 v3.61。选择 "设置 |高级模式 "
- 进入密码字段, 输入默认密码, 即 "微晶片"。单击 "登录"。将出现一个制表符, 其左侧有不同的面板。
- 在左上点, 单击 "操作", 然后在屏幕的最中间部分, 单击 "设备字段", 然后键入 "PIC16LF1783"。单击 "应用"。
- 选择左侧的面板 "电源" (图 6)。
- 将 VDD 电压值更改为2.55。这一步至关重要。
警告: 将此值设置在 2.8 V 以上将损坏主板 (图 7)。 - 单击 "工具" 中的 "电源目标电路" 复选框 (图 7)。
- 单击左侧的 "操作" 选项卡 (图 6)。
- 单击 "连接"。
- 下载补充文件 "IMPLANTABLE_V2。十、生产. 十六进制 "并注意其在硬盘驱动器上的位置。在政治经济学软件中, 找到源代码行并单击靠近它的 "浏览" 按钮 (图 8)。
- 单击 "程序"。等待, 直到软件说, 软件已成功下载到微控制器 (图 9)。
- Desolder 焊接到垫片 TP1, TP2 和 TP3 (图 3) 以及焊接到垫片6和7的电线 (图 5)。
- 将 PCB 连接至除电池以外的所有其他电气元件 (图 10a)。
- 根据图 8, 将无线充电/通信线圈焊接到2和3的垫片上。极性并不重要。
- 根据图 5将天线连接到垫1。根据图 5, 将 PCB 电极连接到4和5号垫片。极性并不重要。
- 将 CG-320 电池焊接到6和 7 (图 5)。电池负极必须焊接在垫7上。执行下一步骤时要小心。该设备现在供电, 是敏感的短路和接触金属物体。
- 为了测试无线充电电路的功能, 2 部分中的所有步骤都需要完成。然后, 将无线充电器/发射机置于设备的近距离。用万用表测量电池的电压。如果电池电压正在缓慢上升 (几个 mV 每分钟), 充电功能是工作。
- 将天线绕到设备的螺旋上 (图 10b)
- 切割32毫米长片的热收缩油管, 内径为9.5 毫米。
- 将线圈放在 PCB 上。有关正确的位置, 请参阅图 7b 。
- 将热缩油管放在设备、线圈和天线上。只有电极从油管中伸出。请参阅图7c 以找到正确的位置。
- 用热风枪将油管加热到150摄氏度, 然后使其冷却 (图 10d)。
- 将环氧树脂胶涂在左侧以密封油管的一端 (图 10e)。
- 用油管将电极粘在 PCB 的后侧。也胶水的另一端的油管。请参阅图10f 以找到正确的位置。
- 等待至少24小时的胶水硬化和充分治疗。
- 在无线充电器/发射机装置完成后, 通过将其放入30厘米高的饱和盐水溶液中1小时, 测试植入装置的漏水情况。任何重大泄漏都可以被发现为电池电压的突然下降, 或由于盐水溶液短路电子而导致的设备故障。测试后, 该装置已完全准备好植入。
- 用示波器测试植入物的刺激功能。将示波器的两个测量电极连接到所述植入装置上的电极镀锡金属接触垫上。观察示波器屏幕上的刺激模式。正确的刺激模式在图 11中给出。
2. 无线充电器/发射机设计
- PCB 设计在补充文件 "gerber_transmitter 7 z" 提供。使用与植入设备相同的制造工艺。图 12提供了原理图。
- 将 pcb 放在平坦的表面上。使用带有0.6 毫米针和 60 psi 压力的焊锡膏分配器手动将焊锡膏放到 PCB 上的每个金属垫上。在 PCB 上配发的焊锡膏的总用量不应超过 50 ul。
- 用一对抗静电镊子, 将所有组件放在 PCB 的顶层。请参阅图 13中的组件位置和补充文件 "bom_transmitterdevice", 以便将组件分配给它们的编号。
- 使用 PCB 热空气炮站预设为260°c, 以焊锡所有组件。等到所有的焊锡膏融化, 把热风枪, 让板冷却到室温。
- 对设备的底部重复步骤2.3–2.4。在植入装置的制造过程中遵循类似的过程。
- 创建一个线圈与3轮 AWG18 漆包线 (图 14c), 并连接到垫 COIL1 和 COIL2 (图 13)。
- 为电源晶体管制作一个铝散热器 (图 13、Q1 和 Q2)。散热片的确切形状并不重要。其中一个可能的实施例如图 9d所示。在这种情况下, 散热器还形成了设备的机箱。
- 将 PICkit 3 程序员连接到组装的 PCB 上。将 TP1 连接到 TP5 (图 13), 分别使用 PICkit 程序员的针脚1到5。
- 将 PICkit 3 程序员插入计算机的 USB 端口, 并安装了 MPLAB 政治经济学软件。
-
运行 MPLAB 的政治经济学软件和程序的固件到微控制器。该过程与植入设备相同, 除了 VDD 电压和文件上传。
- 运行 MPLAB 政治经济学 v3.61。选择 "设置 |高级模式 "。
- 进入密码框, 输入默认密码, 即 "微晶片"。单击 "登录"。将出现一个制表符, 其左侧有不同的面板。
- 在左上, 单击 "操作", 然后在屏幕的顶部中部, 单击 "设备", 然后键入 "PIC16LF1783"。单击 "应用"。
- 在左侧选择面板 "电源"
- 将 VDD 电压值更改为3.3。
- 单击 "工具" 中的 "电源目标电路" 复选框。
- 单击左侧的 "操作" 选项卡。
- 单击 "连接"。
- 下载补充文件 "IMPLANTABLE_V2_TRANSMITTER。十、生产. 十六进制 "并注意其在硬盘驱动器上的位置。在政治经济学软件中, 找到源代码行并单击靠近它的 "浏览" 按钮。
- 单击 "程序"。等待, 直到软件说, 软件已下载到微控制器成功。
- Desolder 的电线焊接到垫 TP1 TP5
- 将12伏电源连接至 v 和 v + 垫片 (图 5)。负极端子必须连接到 V 型板上。
- 插入一个迷你 usb 到 usb-一根电缆到 X1 连接器 (图 5), 并连接到计算机与腻子软件预安装。
-
打开腻子软件并设置它 (图 15)。
- 打开腻子软件。选择 "串行" 作为连接类型。
- 输入 COMx 为串行线, 其中 x 是设备的 COM 端口数。如果没有安装其他 COM 端口设备, 此数字将为1。
- 输入 "38400" 作为速度。单击 "打开"。充电器/发射机设备现在已经准备好使用。按 H 键寻求帮助。
3. 内镜植入术
-
使用活体迷你猪作为体内模型, 成年 (8-36 月), 体重20-30 公斤。
- 在手术前让猪快24小时。
- 允许清除液体广告随意。
- 管理肌肉 tiletamine (2 毫克/千克), zolazepam (2 毫克/千克) 和氯胺酮 (11 毫克/千克) 作为术前用药。
- 应用静脉注射硫喷妥effectum (5% 溶液) 和吸入麻醉的异氟醚, N2O 和异丙酚注射液。正确的麻醉是通过反射和肌肉的音调, 眼睛位置, 眼睑反射和瞳孔反射来证实的。循环、氧合、通气和体温持续监测。
- 为了进行植入和可视化, 使用动物模型专用内窥镜。使用标准方法将其插入体内模型。
- 用圈套把设备从外部抓起来。然后, 把它插入胃里, 然后释放它。
- 提取内窥镜, 配备解剖帽 (15.5 毫米), 然后重新插入胃。
- 为了将该装置植入黏膜下层, 采用注射疗法针导管 (25 克) 将盐水与亚甲蓝混合在黏膜下层中。
- 做一个水平切口, 在黏膜下层创建一个开口, 使用带旋钮状尖端的电切刀。
- 使用贴盖, 将瓶盖插入新创建的空间, 使用电刀, 继续扰乱、扩张和解剖黏膜下层, 创造足够大的口袋, 插入刺激装置。
- 通过插入和提取循环, 掌握在胃内自由躺着的装置, 并用抓钳将其定位到黏膜下袋中。用抓钳将刺激电极与肌固有物接触。
- 使用范围剪辑, 以确保设备在黏膜下口袋内到位, 并防止任何迁移或逐出。
4. 实验-植入后
- 成功植入后, 将充电器/发射机线圈置于植入装置附近。
- 在 PC 中插入 RTL2832 转换器。
-
运行 HDSDR 软件并将中心频率设置为 432 MHz。
- 打开 HDSDR 软件 (图 15) 以了解正确的设置和腻子软件 (图 16)。在 HDSDR 软件中, 单击 "选项 |选择输入 |ExtIO "。
- 选择带宽-"960000"。选择 LO 频率为431.95 兆赫. 选择调谐频率为 432.00 mhz。
- 通过在腻子端子中按 R 键, 从充电器/发射机发送曼彻斯特编码序列, 并通过观察主 HDSDR 窗口 (图 17e-f) 接收来自种植体的经调整的应答。
5. 实验后的安乐死
- 使用麻醉过量的安乐死 (致死剂量的硫喷妥钠和氯化钾)。
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Representative Results
图 17显示, 内镜下放置胃神经刺激器到黏膜下层的口袋里, 以及正确放置电极到肌肉层是成功的。设备的尺寸 (图 10) 为 35 x 15 x 5 毫米3 , 而重量为 2.15 g.图 17显示了设备的电路图, 表明该设备包括6个不同模块, 它们连接在一起。图 3显示了设备中的 PCB 布局和组件放置。图 18显示, 为了将该设备植入黏膜下层, 采用了一种称为内镜黏膜下口袋9,10 (ESP) 的技术。刺激器被附加在肌肉层附近 (肌固有), 在理论上它是最佳的刺激深度。创建黏膜下袋和植入胃神经刺激器内窥镜采取20–30分钟。在此过程中, 没有过程内并发症, 如穿孔或严重出血。由于实验是非生存性的, 无法确定该设备在胃中的迁移。植入后, 与植入装置的双向通信链路建立了一个外部设备, 如图 14所示。充电器/程序员线圈与植入物之间的近似距离为10厘米。所实现的信噪比与基于 RTL2832 的软件定义无线电 (SDR) 接收机超过40分贝。
图 1: 植入装置的原理图.该图显示了不同元件和电路部件在植入装置中的连接方式。请单击此处查看此图的较大版本.
图 2: 植入装置的制作-PCB 组装.(a) PCB, 顶部视图。(b) 适用于顶层的焊锡膏。(c) 手工放置0402电容器的例子。(d) 适用于底层的焊锡膏。(e) 完全填充 PCB 的顶面。(f) 完全填充的 PCB 底面请点击这里查看这个数字的大版本.
图 3: 植入装置的设计.(a) PCB 的顶部铜层。(b) 顶层的组件名称。(c) PCB 的底部铜层。(d) 底部层上的组件名称。(e) 所有 PCB 层的综合图片请单击此处查看此图的较大版本.
图 4: 植入装置的制作其他零件的准备工作.(a) PCB 底部的热气流。(b) 焊接到 PCB 上的编程导线。(c) 与程序员连接的 PCB。(d) 无线充电线圈。(e) 432 MHz 天线。(f) 附有两条导线的刺激电极请点击这里查看这个数字的更大版本.
图 5: 推荐用于植入装置外部元件的焊料接头位置.图中显示了线圈、天线、电池和电极的焊接位置。请单击此处查看此图的较大版本.
图 6: 建立与植入设备的连接-文本中提到的重要设置用红色箭头标记.这张照片是从 MPLAB 政治经济学软件, 一个屏幕, 显示如何确定的微控制器内植入设备是正确的沟通与 PICkit 程序员提供。请单击此处查看此图的较大版本.
图 7: 用于编程的软件的电源设置-文本中提到的重要设置用红色箭头标记.这是 MPLAB 政治经济学软件的图片。说明了如何正确地对植入装置进行编程,请点击这里查看这个数字的大版本.
图 8: 为植入设备选择正确的编程文件.图片显示单击哪个按钮以正确加载辅助. 十六进制文件。请单击此处查看此图的较大版本.
图 9: 将固件编程到植入设备中的过程.图片显示按哪个按钮将软件编程到植入设备中。请单击此处查看此图的较大版本.
图 10: 制作植入装置-最终组件.(a) 无线充电线圈, 刺激电极和天线焊接到 PCB, 连同电池。(b) 堆积植体。(c) 将透明热收缩油管放在 PCB 上。(d) 导管与热风收缩。(e) 油管完全缩小和端部胶合。(f) 最终植入装置请点击这里查看这个数字的更大版本.
图 11: DSOX1102G 示波器上显示的设备的典型输出刺激模式.在植入装置的编程后, 电极和电池的焊接, 输出刺激模式类似的一个显示在图形应该出现在电极上。请单击此处查看此图的较大版本.
图 12: 无线充电器/发射机装置原理图。这个数字与图 1类比。这里显示的是无线充电器/发射机设备的内部工作,请点击这里查看这个数字的更大版本.
图 13: 充电器/发射机装置的设计。(a) PCB 的顶部铜层。(b) 顶层的组件名称。(c) PCB 的底部铜层。(d) 底部层上的组件名称。(e) 所有 PCB 层的综合图片请单击此处查看此图的较大版本.
图 14: 制作无线充电器/发射机装置.(a) 已完成的 pcb, 顶部 (b) 已完成的 pcb 的底部 (c) 无线发射机/充电器线圈的机械设计 (d) 最后确定的充电器/发射机装置的一个可能的体现请单击这里来查看这个数字的大版本.
图 15: HDSDR 软件的正确设置.HDSDR 软件与基于 RTL2832U 的 USB 接收转换器一起使用, 作为频谱分析仪来显示无线电频谱。在这种情况下, 它被用来接收的答案, 从植入物传输约432兆赫.请点击这里查看这个数字的大版本.
图 16: 腻子软件的正确设置.腻子软件用于与充电器/发射机装置通信。必须正确配置它才能向用户显示正确的数据。请单击此处查看此图的较大版本.
图 17: Endoscopical 植入装置, 检查是否工作正常.(a) 动物内镜组体内模型。(b) 以标准方式将内窥镜插入体内模型。(c) 用圈套抓住植入装置原型。(d) 与植入装置建立双向无线连接的过程。(e) HDSDR 软件。(f) 植入物传输的数据的详细信息。(g) x 射线设备位置检查。(h) 植入区的 X 线扫描, 设备以及范围夹子清晰可见。(i) 详细的设备视图。请单击此处查看此图的较大版本.
图 18: 设备植入和内镜技术的观点.(a) 粘膜下注射亚甲蓝。(b) 黏膜下切口 (黏膜下袋形成的入口)。(c) Tunnelisation 黏膜下的口袋。(df)破坏, 扩张和解剖黏膜下层。(g、h)设备植入。(i) 关闭范围剪辑的条目。请单击此处查看此图的较大版本.
补充文件 1: gerber_implant. 7 z。Zip 存档与制造植入设备印制电路板所需的文件。请单击此处下载此文件
补充文件 2: gerber_transmitter. 7 z。Zip 存档与制造充电器/发射机设备印制电路板所需的文件。请单击此处下载此文件
补充文件 3: gerber_electrodes. 7 z。Zip 存档与制造电极所需的文件。请单击此处下载此文件
补充文件 4: IMPLANTABLE_V2。x. 用于植入设备的生产. 十六进制固件。请单击此处下载此文件
补充文件 5: IMPLANTABLE_V2_TRANSMITTER。x. 生产. 十六进制.充电器/发射机装置的固件。请单击此处下载此文件
补充文件 6: bom_implantabledevice. csv。物料清单 (BOM) 文件, 描述将组件值分配给植入设备 PCB 上的特定组件。请单击此处下载此文件
补充文件 7: bom_transmitterdevice. csv。描述将组件值分配给充电器/发射机设备 PCB 上的特定组件的 BOM 文件。请单击此处下载此文件
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Discussion
植入装置的设计应主要关注设备的整体尺寸、可实现的刺激外形 (最大电压、最大可交付电流、脉冲长度和脉冲频率)。从硬件角度来看, 主要的限制是适当组件的大小和可用性。为了最小化整体尺寸, 表面贴装组件是首选, 因为其紧凑的包装。最好的解决方案是将裸芯片模具集成到基板上。然而, 这是有限的可用的裸模具包装选项的组件和可访问性的电线粘合技术。第二个重要参数是电池。锂电池是首选, 因为它的高能量密度。另外, 标称电压为 3.7 V 是有益的。所提出的硬件拓扑的主要优点是其体积小、侵入性最小。与目前的解决方案7,8, 提出的解决方案是一个规模较小, 可以直接植入黏膜下层, 不需要外部线索和皮下植入的神经刺激器。
除了硬件本身, 将来还需要对设备机箱进行额外的注意。第一个问题是生物相容性和雷达军11 , 以避免可能的排斥植入物。另一种是在黏膜下层固定装置, 以避免植入物的不必要迁移。
内窥镜植入过程中最关键的步骤是捕获设备并将其放置到黏膜下袋中。极限是口袋的大小, 必须是, 从观察, 近似地至少两次与被植入的设备一样大。下一个问题是在口袋内植入物的正确方向。针对内窥镜手术的技术难点, 本方法专门针对具有隧道解剖或口服内镜切开 (诗) 经验的专家。
下一个有问题的部分是关闭的口袋, 这是相对困难使用超过范围剪辑。但是, 使用此类剪辑可防止设备的迁移和拒绝。这项技术的局限性, 从硬件的角度来看, 包括硬件开发设备, 以符合要求的准确性焊料。该装置的设计, 以抵御在手术期间, 并在不久的时间。因此, 与目前的外壳, 它不是设计为长期停留在体内的时间段。此外, 外壳的材料没有生物相容性, 这代表了在生存实验的情况下, 植入物被排斥的高风险。这项技术可以进一步发展, 特别是在生物相容性和密闭外壳的发展方面, 这是生存模型实验必不可少的。其次, 多集成电路的功能可以集中到单个应用特定集成电路中。同样, 更小的表面安装组件可以用来使设备更紧凑。这项研究的下一个可能方向可能导致新的 endoscopical 方法的发展, 以治疗其他胃肠道疾病, 如胃食管反流, 尿失禁或括约肌功能障碍12。
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Disclosures
这项工作得到了 PROGRES-Q28 研究项目的支持, 并获得了布拉格查尔斯大学的奖项。作者感谢驴子。教授 1月 Martínek, 博士和 PIGMOD 中心。
Acknowledgments
作者声明他们没有竞争的财政利益。
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 |
References
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- 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).
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- 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).
- 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).
- Hajer, J., Novák, M. Development of an Autonomous Endoscopically Implantable Submucosal Microdevice Capable of Neurostimulation in the Gastrointestinal Tract. Gastroent Res Pract. , 8098067 (2017).
- 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).
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