可移植医疗仪器

治疗仪器,利用物理因子进行治病的仪器,物理因子,物理因子是指：热、光（辐射）、电、磁、机械能等物理量。 治疗仪器将上述物理因子作用于人体，达到治疗疾病和缓解病痛的目的。各种治疗仪器不仅用到了各种不同的物理能量，更重要的是，在计算机和现代控制技术把帮助下，治疗能量能得到精确、有控地释放，治疗效果更加有效，副作用更小。,治疗仪器的种类,呼吸机麻醉机除颤器（普通、自动、植入）起搏器电外科设备（包括普通电刀、氩气电刀、射频消融仪等）输液泵激光治疗设备超声乳化白内障手术仪体外冲击波碎石机各种放射治疗装置（包括直线加速器、刀、X刀）前列腺治疗仪微波高温治疗仪 ,Introduction to Microelectronic Medical Implants可植入医疗器械,Ruiping WangDept. of BME, Beijing Jiaotong Univ.Oct. 2006,可植入医疗器械,器材全部或部分要植入人体或人体的自然孔洞 器材本身要替换皮肤表面或眼睛表面 此类器材须借着外科手术植入人体并停留在人体中至少30天， 且在移离人体时，仅能藉医疗或外科手术为之,artificial joints （人造关节）vascular grafts （人工血管）artificial valves （人工瓣膜）,Implantable medical devices are Class III medical devices.,Passive implantable medical devices,implantable defibrillator （电击除颤器）implantable pacemaker （起博器）deep brain stimulator （深部脑刺激器）cochlear prosthesis （人工耳蜗）,Active implantable medical devices (AIMD)主动植入式医疗器械,There are generally two categories of implantable medical devices.,动脉瓣,二尖瓣,三尖瓣,肺动脉瓣瓣,主动脉瓣,二尖瓣,三尖瓣,主动脉瓣,正在植入球形人造心脏瓣膜,Approaches to Heart Disease Therapy,手术治疗,药物治疗,器械治疗,房性心率失常,窦性心动过缓,完全传导阻滞,Arrhythmias: SA Block,P,QRS T,窦房结受阻,历史,1819年,A1dini应用直流电刺激断头尸体停跳的心脏，结果出现跳动,1929年,澳大利亚医生Lidwell和物理学家Booth合作设计出一种起搏装置，当电流通过针刺心室电极时将一死婴救活，这是人工心脏起搏史上临床应用的首次成功。,美国胸外科医生Hyman研制成一种重达7.2公斤的心脏起搏装置，能使停跳的心脏复跳，并把这种装置称之谓人工心脏起搏器。,1932年,历史,1952年,美国哈佛大学医学院医生Zoll首先采用体外经皮式起搏器成功地抢救了2例完全性房室传导阻滞并阿斯综合征的濒死患者，从而引起了医学界与工程技术界的重视。,l958年10月l5日,在瑞典斯德哥尔摩，由Senning安装了世界上第一只埋藏式心脏起搏器，设计者是Elmgvist，它仅是由2只晶体管构成的固定频率刺激器。,1959年,Greatbatch和Chardack也相继将起搏器系统(VOO)全部埋入人体内并取得成功，此系统致力于恢复心室节律，以治疗病理及手术所致三度房室传导阻滞。,Implantable Pacemaker:World FIRST implantable medical device,The first implantable pacemaker was developed through collaboration by cardiac surgeon Dr. Ake Senning and Dr. Rune Elmqvist in Sweden.Wilson Greatbatch, in the late 1950s, invented the first fully implantable medical cardiac pacemaker.,历史,1962年Nathan和Centher报道埋藏式VAT起搏器应用于临床，这是最初型的生理起搏器。1965年，Lemberg、Castellanos和Berkovit5将VAT的感知功能应用于心室起搏，为心室抑制型按需起搏器(VVI)的开始。70年代程序控制器问世。1972年11月世界上第一个用锂碘电池的起搏器植入人体获得成功。l979年Sutton和Citron报道了VDD起搏器(心房同步心室按需起搏器)的埋藏起搏疗法。80年代双腔起搏器及抗心动过速起搏器研制成功，这种房室顺序收缩双腔触发抑制型起搏器(DDD)是当代最先进的起搏器，它不仅能无创性程控调节，而且实现了房室均可被感知和双腔起搏。90年代以后，性能更高的频率自适应起搏器、双心室/双心房同步三腔起搏器，以及具有除颤功能的起搏器。,Since the pacing systems were first implanted in the late 1950s, more than 2 million people have benefited from this remarkable invention.,Significant technical improvements have been made on pacemakers along the years, making them smaller, lighter and more powerful/effective.,心脏起博器的功能,能替代或补充正常激发和控制心脏收缩的生理电子系统。它通过周期性发放的电脉冲刺激心脏，引起心搏，并实现生物机能控制。,如果心脏原有的起搏点丧失其作用而使冲动形成受扰，或者心脏固有的传导系统不能正常工作(如窦性停止、窦房阻滞、窦性心动过缓或某心房、心室出现异使节律，以及心动过速等)，起搏器能帮助心脏恢复、接近正常功能。特别是对那些药物疗效不佳，甚至于治疗无效的心脏病患者，人工心脏起搏器在临床上获得了成功。,Types of Pacemaker,按起搏的心腔数量可分为三种单腔起搏器：只提供一个心腔起搏。可分为心房起搏器（AAI）,心室起搏器（VVI）。 双腔起搏器：可提供两个心腔起搏右心房和右心室（如DDD 或DDDR）。能够提供房室同步，使心脏射血量最大化，远期继发房颤，静脉血栓的机会少。适用于除慢性房颤以外的所有适应症，如病窦综合征、房室传导阻滞等。三腔起搏器：（双心室起搏）它是心脏再同步化治疗在心衰病人中的应用。标准的右房和右室电极用于起搏右心系统。一根特制的经静脉电极通过冠状静脉窦送入心脏静脉的远端以起搏左心系统。,按照起搏器安放位置分心房起搏器 Atrial Pacemaker心室起搏器 Ventricular Pacemaker房室顺序起搏器 AV Sequential Pacemaker按照起搏电极导线分单极起搏器双极起搏器按照起搏频率的同步性来分固律起搏器同步起搏器(按需起搏器)按照起搏脉冲的形式分恒压起搏器恒流起搏器,起搏异常房室传导正常,房室传导异常起搏正常,房室顺序按需型起搏器,起搏异常房室传导阻滞,原理和构成,人工心脏起搏器是一个以电池为动力的、体积小而能植入体内、可产生连续稳定的电脉冲的装置。人工心脏起搏发出的一定形式的微弱脉冲电流，能刺激心脏的起搏功能或诱导功能有障碍但尚有兴奋、收缩及心肌纤维间传动功能的心脏起搏，即以代替正常的起搏点刺激心肌，使之有效地收缩。人工心脏起搏系统由脉冲发生器、电极导线和程控器三部分组成,起博器的结构,起搏脉冲发生器的电子电路由控制单元、感知单元和脉冲输出单元组成。,同步起搏器,Modem Pacemakers,Asynchronous cardiac pacemaker (VOO),脉冲发生器,非同步起搏器,起博器的电极,起搏导线兼有起搏刺激和感知的功能，要求有良好的电性能。起搏导线与体液和组织紧密接触，导线材料要求耐生物老化，抗腐蚀，与血液、组织相容性好。,Electrodes,Unipolar electrode,Bipolar electrode,Electrodes,单极方式采用单端放大器，电极直接与心肌接触，起搏器的外壳作为电路的接地。双极方式采用的是差分放大器，由点状电极和环状电极采集差分信号作为放大器的输入，外壳同样是接地的。这样，单极方式的两个电极的距离较远（5-10cm），容易受到骨骼肌肌电的干扰，而双极方式的两个电极距离为2cm，采用差模输入，可能有助于消除干扰。很多新型起搏器能够通过程控器选择使用单极还是双极方式。,感知单元,同步与非同步,按照临床上的不同需要，脉冲发生器电路的结构也不一样，由此可将起博器分为非同步型和同步型两大类。非同步型起搏器实质上是一个具有固定频率的间歇振荡器或多谐波振荡器。同步型起搏器是根据心脏的自搏情况，自动控制刺激脉冲的输出。它与自搏基本同步，可避免与自主心律发生竞争，避开容易引起心室纤颤的易损区。,Timing and Output Circuits,Asynchronous: runs at a fixed pacing rate, set by technician (70-90 BPM): these are no longer used since if a stimulus is applied during the T-wave of a normal beat, can get v. fibrillation. 固定型起博器Synchronous: uses feedback from ECG and/or other sources to determine pacing rate (60-150 BPM).同步型起博器output circuit:constant current pulses: 8-10mA, 1-1.2 ms durationconstant voltage pulses: 5-5.5V, 500-600ms duration,Modem Pacemakers,Asynchronous cardiac pacemaker (VOO),同步起搏器,P波同步(感知心房搏动) R波同步(感知心室搏动)。感知自身心搏的电信号后，起搏器的响应方式有两种类型:触发型和抑制型。,适用于各种类型的心室率缓慢的心律失常,房室传导功能正常的窦率过缓,同步型心脏起搏器根据其同步方式不同，又可分为R波触发心室同步型R波抑制心室同步型P波延迟心房同步型等其中R波抑制心室同步型使用较为广泛。,同步触发型,触发型是指起搏器感知自身心博的电信号后，立即发放一个刺激脉冲，但此脉冲恰好与自身的搏动同时发生，即心脏处于绝对不应期，所以不能应激，使这一脉冲成为无效刺激。在这次脉冲的规定时间内，如无自身心搏发生，则起搏器发放脉冲，刺激心脏起搏，故此型又称为触发型。,同步抑制型,抑制型是指当有自身心搏出现时，起搏器对其感知并取消下一个预定脉冲的发放，而且，从自身心搏开始，重新安排起搏脉冲的发放周期。在自身心搏之后的规定时间内，如无自身心搏发生，则起搏器发放脉冲。也就是说，当病人自身心率超过起搏器频率时，起搏器即被抑制，不发放脉冲。当自身心率低至一定数值时，起搏器方才发放脉冲、使心脏起搏。此型又称为按需型。这样既可避免发生竞争心律，又可节省起搏器的能源,Demand Synchronous Pacing按需起搏器,after each stimulus, timing circuit resets, and waits a certain time interval, T (1 sec).if amplifier detects naturally occurring R-wave during this interval, timing circuit reset again.timing circuit keeps resetting with each naturally occurring beat as long as it occurs within T seconds of previous beat.if no naturally occurring beat occurs after T seconds, output circuit stimulates.,Rate-responsive Pacing频率适应性起搏器,ECG R-wave areaRespiratory rate and/or volumeRate of change of right ventricular pressureBlood temperatureBlood pHBody vibration,Sensoring variables may include:,Bandpass Filter of Sensoring Circuit,Measured frequency of an R-wave is 10 to 30 Hz.Measured R-wave amplitudes are typically 525 mV.Measured slew rates of the signals are between 0.75 and 2.50 V/s.,输出单元,产生向心肌发出电压脉冲的电路。适当强度的电脉冲可以刺激心肌产生可发布的动作电位，并最终心肌收缩和心脏搏动。能产生这样的电位波形的最小电能量称为刺激阈。电能量的大小取决于脉冲幅度和脉冲持续时间输出单元通过对电容充电储存电能，当控制电路决定发放脉冲时电容放电。现代起搏器使用2.8V电池，通过对电容并联充电，串联放电可以使输出脉冲的电压幅度高于电池电位。,起搏器电池的要求,体积小容量大缓慢释放能量密封性能好性能可靠,锂碘电池,优点：高能量密度、高内阻、自身放电率低，不会内部短路、不产生气体和漏液，能被密封以保护起搏器电路元件。连续使用寿命10年以上。锂是阳极，碘是阴极。当释放电能时，电池的内部阻抗缓慢升高，其值可通过遥测获得。电池阻抗升高能引起电池电压近似线性下降，表现为起搏频率的逐渐下降，因而起搏频率可反映电池状态。新电池输出电压是3.5伏（V），当电池电压下降到2.2-2.4V时就需要更换。,人工心脏起搏器的输出参数,频率 脉宽 脉幅 电流 阻抗 感知灵敏度 反拗期,人工心脏起搏器的标识码,心室非同步起搏（VOO）,固定频率起搏，产生与自身节律无关的刺激。VOO模式被称为“固定频率”的或者非同步的起搏，只有当竞争性刺激落在自身心搏后的心室绝对不应期之外时，才能夺获心室。VOO模式现在已经不用了，仅在起搏器上放置磁铁进行起搏器测试时用。,心室抑制型起搏（VVI）,按需型起搏，它可感知心腔内的心室去极或腔内电图，后者时通过测量两个起搏导线（阳极和阴极）之间的电势差（电压）记录到的电活动。VVI 起搏器有一个内部时钟或下限频率定时周期，它由一个起搏心室事件（VP）或感知心室事件（VS）开始，定时周期的起始部分由心室不应期构成，期间起搏器不能感知任何信号。更明确地讲，在心室不应期内地任何信号都不能启动一个新的下限频率间期。,心室触发型起搏（VVT）,在感知自身心室激动后立即释放心室刺激。VVT方式即确保起搏器发放刺激而不是抑制。现在，触发模式很少用来作为首要的起搏模式。,心房抑制型起搏器(AAI),与VVI方式一样，所不同的是起搏及感知都在心房内。由于心房电图小于心室电图，所以AAI起搏器需要更高的感知灵敏度（sensitivity）。,DDD 模式,(双腔起搏，双腔感知，双腔触发抑制型起博器)：又称为房室顺序收缩双腔触发抑制型起搏器即全自动起搏器。DDD起搏器能模拟人类窦房结和房室结的生理功能，按顺序起搏心房和心室，又能感知心房和心室 自身的电活动。感知之后的反应方式有触发型和抑制型两种，根据电生理情况而自动选择。,DDD起搏器的多种功能,它能根据心脏的电生理情况而自动选择和更换发放脉冲的方式。如病人有自身的心房和心室搏动，则起搏器全部被抑制，停止起搏脉冲的发放。如无自身的心房搏动，或心房率过缓，起搏器便发放脉冲起搏心房。起搏心房的脉冲发出之后，经过一段预定的A-V延迟性间期(约0.120.20s)。如心室无自身搏动出现。则起搏器发出脉冲，激动心室：如心室有自身搏动出现，则心室的电极感知之后，起博器不再发出刺激心室的脉冲。如病人有心房的自身搏动，DDD起搏器感知之后可以有两种反应方式：以抑制型的方式工作，抑制刺激心房的电脉冲的发放，从而避免发生房性节律的竞争。心房的自身激动发生之后，如在规定的A-V延迟时间内无自身的心室激动发生，则起搏器以触发型的方式工作，被触发而释放刺激心室的电脉冲，使心室起搏。,VDD 模式,除心房输出被关闭外，VDD模式的功能与DDD模式一样，保存了DDD模式的所有基本参数，只是少了心房输出，因而当缺乏心房激动时，VDD模式持续以VVI模式有效起搏，而这是VDD模式的主要缺陷，因为窦性心动过缓患者中，只以VVI模式起搏，患者可能耐受不良，还有可能会导致起搏器综合症。,频率适应性起搏器,任何一个起搏器的频率适应性系统有两个部分所组成。其一是传感器，用来直接或间接检测或感知与代谢需要相关的物理或生理变化。另一个部分则是用来将检测到的上述变化换算成合适的起搏频率的计算方法或算式，这种算式决定起搏器频率适应的特点 常用传感器：体动传感器 、每分钟通气量传感器 、Q-T 间期传感器,The End,The microelectronic implant industry has today spun out into a wide array of devices.,心肌纤维性颤动,当心肌因种种原因不能同步收缩而代之以蠕动样颤动时，心脏的泵血功能就完全丧失，心房肌肉的颤动称为房颤，心室肌肉的颤动为室颤。,电击除颤,电击除颤就是利用足够大的电流流过心脏来刺激心肌，使所有的心肌细胞同时去极化，然后同时进入不应期，从而促使颤动的心肌恢复同步收缩状态，使心肌恢复正常。只有一定幅度和一定的持续时间的电流才能起到除颤作用。电击除颤是由除颤器来完成的。,Fibrillation & Defibrillators,Defibrillators are devices used to supply a strong electric shock (often referred to as a countershock) to a patient in an effort to convert excessively fast and ineffective heart rhythm disorders to slower rhythms that allow the heart to pump more blood.,Mechanism of Defibrillation,Strength-duration curves for current, energy, and charge.,除颤器,直流除颤器自七十年代开始己在医院广泛普及。现己是手术室和急救科的必备设备。现代直流除颤器可分为常规的和自动的，自动除颤器又可分为体外的和植入体内的。,除颤器产生足够大的电能量，通过除颤电极引入到病人的心脏，从而达到除颤目的。交流电流和直流电流都能用于除颤。直流除颤器不仅能比交流除颤器更有效地去除室颤，还能用于消除房颤和其它类型的心律失常，即电击复律。,除颤电极,Electrodes used in Defibrillators,Excellent contact with the body. Safe for the operator. Handheld Pre-applied adhesive,70-100 cm2,Electrodes used in Defibrillators,除颤器原理,Capacitive Discharge Circuit,(a) Basic circuit diagram for a capacitivedischarge type of cardiac defibrillator.(b) A typical waveform of the discharge pulse. The actual wave shape is strongly dependent on the values of L, C, and the torso resistance RL.,Block Diagram of a Typical Defibrillator,电感器的主要作用,是为了防止在放电的起始阶段释放的电流过大或电压过高，从而降低峰值电压，但是尽管如此，直流除颤器在放电时的电压峰值仍可达到3kV以上。,除颤器的输出波形(2)单峰波形，常见于一些便携式除颤器。(3)双峰波形，由于释放的能量与放电波形所包围的面积成正比，对相同的释放能量，双峰比单峰的除颤器的除颤峰值电压要降低许多。(4)梯形波(方波)，在同样的能量释放时，它的峰值电压可以更低，用可控硅及时间控制电路可以通过改变放电的持续时间来改变释放能量的大小，而放电波形的高度基本不变。(5)双向方波。,Synchronization of Defibrillators,Most defibrillators for trans-chest use have the feature of synchronization, which is an electronic sensing and triggering mechanism for application of the shock during the QRS complex of the ECG.Inadvertent application of a shock during the T wave of the ECG often produces ventricular fibrillation.,除颤器分类,按是否与R波同步来分非同步型除颤器:这种除颤器在除颤时与患者自身的R波不同步，可用在心室颤动和扑动（因为这时没有振幅足够高、斜率足够大的R波）。同步型除颤器:这种除颤器在除颤时与患者自身的R波同步.一般是利用电子控制电路，用R波控制电流脉冲的发放，使电击脉冲刚好落在R波的下降支，这样使电击脉冲不会落在易激期，从而避免心室纤颤。可用于除心室颤动和扑动以外的所有快速性心律失常，如室速、心房颤动和扑动等。按电极板放置的位置来分体内除颤器:这种除颤器是将电极放置在胸内直接接触心肌进行除颤的。早期除颤主要用于开胸心脏手术时直接心肌电击，这种体内除颤器结构简单。现代的体内除颤器是埋藏式的，这与早期体内除颤器不大相同，它除了能够自动除颤以外，还能自动进行心电的监护、心律失常的判断、疗法的选择。体外除颤器:这种除颤器是将电极放在胸外，间接接触心肌除颤。目前临床使用的除颤器大都属于这一类型。,同步除颤 定义：除颤脉冲的发放在时间上与心电同步。一般是在心电R波的下降期或下降期的中部时释放电击能量，以避开心脏的易损期。,心脏的易损期：T波的中部，此时外加的刺激很容易引起室颤。,最佳的放电时间：R波的下降期或下降期的中部，这时整个心室肌纤维正处于绝对不应期，有利于心律的恢复、又可以避免电击不落在T波段。,同步除颤顺序,从病人身上取得心电信号检测出R波30ms延迟触发放电由于正常人室壁激动时间小于30ms，所以这时除颤脉冲大约是在R波的下降期中部。,除颤器充放电电路 心电放大与显示电路 R波检测、延迟电路。,同步除颤的原理框图,电路分成三大部分:,同步除颤安全使用的特殊考虑,为病人的安全起见，一般要求除颤器在刚接通电源时，自动置非同步状态，以便抢救时使用。因室颤比房颤更危险。目前新型的除颤器都是用微处理芯片组成的电路来完成逻辑控制功能。,自动除颤,自动体外除颤器(Automated External Defibrillator,AED)：具有心律分析能力，可分为全自动和半自动两类。,植入式除颤器即自动植入式心律转复/除颤器（AICD）：这种仪器能检测室速或室颤，并能自动连续释放25至30焦耳的电脉冲。对于非常严重的，经常室速或室颤发作甚至从死亡线上救回的而且无法用药物控制的病人，可防止忽然发作死亡.,自动体外除颤器植入式除颤器,What is ICD?,An ICD is an electronic device that constantly monitors your heart rate and rhythm.If it detects an abnormal heart beat it delivers energy to the heart muscle,Two Parts,Generatorhouses the battery and a tiny computer. Energy is stored in the battery until it is needed. The computer receives information from the leads to determine what rhythm is occurring.,Leadmonitors the heart rhythm, delivers energy used for pacing, and/or defibrillation.,AICD由脉冲发生器和二对电极组成，脉冲发生器内包含有锂电池和电子元件，大约能进行三年的检测和大约100次放电，其重290克，可以植入在病人的腹部皮下或者胸部皮下。AICD有二对电极，其中一对电极既用于心脏转复除颤也用于探测心电波密度。阳极通常是弹簧形的管形电极，一半安放在上腔静脉右心房结上面，一半安放在下面，阴极是软性的导线织成的正方形片状电极，安放在左心室的心尖部。而有些装置则是用第二个软性片状电极安放在右心房或右心室，以代替弹簧形的电极。另外一对电极用于检测心率及用于保证放电与R波同步，这个电极可以是一根双电极的心内导管，象起搏器电极一样。也可用二个电极相隔一厘米固定在左心室之心外膜上。电极通过导联线经皮下与埋藏在腹壁的脉冲发生器相连。该装置能自动分析所获得的心电波形。并决定是否需要进行除颤，除颤脉冲可连续释放达10次之多。这种仪器从1980年起已植入人体。,A small incision is made under the collar bone Lead is placed into a vein and guided inside your heart chamber generator is placed under skin in upper chest and attached to the lead(s).,Where does it go?,Does it Hurt?,Most patients sayit is like getting kickedin the chest.,Implantable Cardioverter-Defibrillator (ICD),Implantable Cardioverter Defibrillator (ICD) to detect the type of fast heart rhythm (tachyarrhythmia) and then use electrical shocks to restore heart to normal rhythm.,电池除颤与感知线路电容器,Goals of ICD Therapy,Termination of ventricular tachycardia or fibrillationTreatment of co-morbidities of AT/AF and heart failure,Prevention of life-threatening episodes of VT/VF,Reduction of sudden cardiac deathImprovement in quality of lifeProlongation of life,Expanding the understanding and management of sudden cardiac death (SCD),TODAY,FUTURE,Arrhythmias: Atrial Flutter,房颤,Arrhythmias: Ventricular Tachycardia and Fibrillation,Low blood pressure,No blood pressure,Needs a Cardioverter(essentially a small shock to ventricles),Needs a Defibrillator(essentially a large shock to ventricles),Requires a CARDIOVERTER,Requires a DEFIBRILLATOR,small shock needed,large shock needed,室颤室速,Arrhythmias: Ventricular Fibrillation,Uncoordinated beating of heart cells, resulting in no blood pressure.Needs an electrical shock urgentlyelse brain damage in 4+ minutes.External or implantable defibrillator. In the mean time do CPR!,Blood pressure drops to zero No cardiac output and hence the need to resuscitate/defibrillate!,Defibrillator shock,室颤,Evolution of ICD Therapy,First human implantsThoracotomy, multiple incisionsPrimary implanter= cardiac surgeonGeneral anesthesiaLong hospital staysComplications from major surgeryPerioperative mortality up to 9%Nonprogrammable therapyHigh-energy shock onlyDevice longevity 1.5 yearsFewer than 1,000 implants/year,1980Large devices -Abdominal site,开胸手术进行植入 多个切口,First-line therapy for VT/VF patientsTreatment of atrial arrhythmiasCardiac resynchronization therapy for HFTransvenous, single incisionLocal anesthesia; conscious sedationShort hospital stays and few complicationsPerioperative mortality 1%Programmable therapy optionsSingle- or dual-chamber therapyBattery longevity up to 9 yearsMore than 100,000 implants/year,TodaySmall devices - Pectoral site,Today Remote Follow-up is available,Medtronic CareLink Network is the leadingremote monitoring servicefor patients with implantedcardiac devices.Devices currently available on the Network: GEM , GEM DR, GEM II DR/VR, GEM III DR/VR, Marquis DR/VR, Maximo DR/VR ICDs & InSync ICD InSync Marquis CRT, InSync II Marquis ,Medtronic Implantable Defibrillators (1989-2003),209 cc,120 cc,80 cc,80 cc,72 cc,54 cc,62 cc,49 cc,39.5 cc,39.5 cc,36 cc,83% size reduction since 1989!,38 cc,39.5 cc,Atrium & VentricleBradycardia sensing Bradycardia pacing,Atrium AT/AF tachyarrhythmia detectionAntitachycardia pacingCardioversion,VentricleVT/ VF detectionAntitachycardia pacingCardioversionDefibrillation,Therapies Provided by TodaysDual-Chamber ICDs,30 Joule output39.7 cc, 78.1 g,VT/VF Detection and TherapiesAT/AF Detection and TherapiesAT MonitoringEpisode Data, Marker Channel and Stored EGMAtrial Episode Duration HistogramVentricular Rate during Atrial EpisodesAT InterventionAtrial Rate Stabilization (ARS)Post-Mode Switch Overdrive PacingAT TerminationATP (Ramp, Burst+ and 50 Hz Burst)Cardioversion shocks (automatic, timed and patient activated)Convenient patient management with In-Check AT Patient Assistant,Total Arrhythmia Management in a Second Generation Device,GEM III AT,129,Marquis Family of ICDs,Increase Clinical ProductivitySignificant ease-of-use featuresCardiac Compass long term trendsOptimum Performance PackageBest combination of output, size, longevity, and charge timeSafety by DesignWavelet Dynamic Discrimination criterion, exclusive to Marquis VR Enhanced Dual Chamber PR Logic detection delivers up to 95.2% PPVExpanded Patient Alert Device Device Monitors Key Functions - Physician Manages Patient,Charge Time*:5.9 sec BOL / 7.5 ERILongevity*:8.0 yearsOutput: 30 JoulesSize: 36 cc, 75 g, 13.7 mm* Marquis DR Longevity at 50% DDD Pacing, nominal cap reformation and 2 charge/year,130,InSync Marquis ICD & Cardiac Resynchronization System,Powerful ICD & Resynchronization TherapyPowerful 30 J therapyFast charge times Proven cardiac resynchronization therapy for patients with ventricular dysynchronyBetter, Faster & Easier Heart Failure Patient Management14 months of patient specific data provided by Cardiac Compass trendsFollow up efficiency with RapidRead telemetry, Leadless ECG, Painless High Voltage lead impedanceImplant Confidence & EfficiencyMost complete family of left-heart leads & delivery systemsLead placement flexibility, enhanced telemetry distance, one-stop defibrillation testing,Charge Times: 5.9 sec BOL / 7.5 ERIOutput: 30 JoulesSize: 38 cc, 77 g, 14 mm,Evolution of ICD Therapy: 1980 to Present,First Human Implant,FDA Approval of ICDs,Transvenous LeadsBiphasic Waveform,Smaller Devices,Dual-Chamber ICDsSize ReductionAVIDCASHCIDS,AT Therapies MUSTT,ICDs with Cardiac Resynch,1980,1985,1989,1993,1996,1997/8,1999,2000,2002,1988,Tiered Therapy,MADIT Steroid-eluting Leads Increased Diagnostic and Memory Capacity,MADIT-II,2004 SCD-HeFT,COMPANION,除颤器结构框图,The End,人工耳蜗（Cochlear Implant）,定义：又称电子耳蜗，或耳蜗埋植，人工电子耳。是植入式电子装置，能将声能转换成电能，通过植人鼓阶、圆窗或耳囊内的电极，直接刺激耳蜗内残余的听神经纤维，使聋人产生听觉。,声波通过时的耳蜗,特点：大多数的听障患者都是由于听觉毛细胞先天发育不良或受损。人工电子耳是在耳蜗内植入电极越过发育不良或受损的听觉毛细胞，将声波转换为电波后直接刺激听觉神经再传至大脑。一般助听器只单纯放大声音，仍须经包含不良毛细胞的原有路径传导，因此语言辨识能力受到影响，特别是高频听力无法有效提升。所以效果比助听器更好。,原理：人工耳蜗是模拟耳蜗的生理功能的电子装置，由体内和体外两部分组成。体外部分象助听器一样戴在外部微型话筒：接收外界声能并转换成电信号言语处理器：根据特殊信号处理方案调制信号，处理过的信号被放大到一定幅度，送到发射线圈上信号发送装置：经电磁感应方式或经射频发射方式，将信号传送到植入部分的接收线圈上，体内部分接收器刺激器：将信号放大，再传送到电极上，放于颞骨上磨出之凹槽内。电极，电极植入耳蜗之鼓室阶内，直接刺激残余的耳蜗神经成分。,人工耳蜗（感应式）的组成示意图,Cochlear Implant,Cochlear Implant to allow individuals with severe to profound hearing loss to perceive sound by electrically stimulating the hearing nerve in the cochlea.,Speechprocessor,Stimuluscontroller,Microphone,Externalcoil,Internalcoil,External unit,Stimulatorcircuit,Electrodearray,Implanted unit,Cochlear Implant,Refer to: /bae/research/blanchard/www/465/textbook/otherprojects/2000/cochlear_00/index.html,The End,What is NMES?,神经肌肉电刺激疗法（简称NMES）是应用低频脉冲电流刺激肌肉使其收缩，以恢复其运动功能的方法,FreeHand (NeuroControl),HOW NMES WORKS,SPINAL CORD INJURY,NUMBERS150,000 in U.S.8,000 new cases each year1/2 quadriplegic, 1/2 paraplegicLEADING CAUSESAutomobilesGunsSports (diving)Falls,AGE GROUPRange:15-29Mean:23,NMES BICYCLE ERGOMETER,Implantable Functional-neuromuscular Stimulator,implanted FES hand grasp system,Injectable Functional-neuromuscular Stimulator,Injectable microstimulator for stimulation of paralyzed muscle. The singl