分离性脑起搏器能改变大脑的异常放电吗
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孙国安教授发明了可以在体外充电的脑起搏器
------分离型脑起搏器
一、发明目的：发明分离型脑起搏器的目的是用于**顽固性癫痫病。
癫痫病是一个世界性难治疾病，传统的方法是应用抗癫痫药物控制发作，很难从根本上治愈。
癫痫病到底是怎么回事呢？
癫痫病的基本病理改变是大脑神经细胞异常放电，这种较高电压的异常电流能够导致病人意识丧失，出现四肢抽搐等临床表现。
从物理的角度看大脑放电是一种生物物理现象。既然是一种物理现象，为什么不通过物理的方法来加以解决呢？
所以近20多年来，世界各国许多研究学者都在探索应用物理的方法来克制这种异常电流从而达到**癫痫病的目的。
80年代初依据“心脏起搏器”原理Brice教授**先发明了世界上**台“脑起搏器”因其刺激电极植入大脑中枢内所以称“中枢型脑起搏器”。
此后penry教授又发明了一种脑起搏器，因刺激电极植入迷走神经，迷走神属周围神经，所以被称为“周围型脑起搏器”。
90年代初本人也发明了一种脑起搏器，因其刺激电极能够与脉冲发生仪分离，所以被称为“分离型脑起搏器”。
二、发明点
上述二种脑起搏器由三部分组成即脉冲发生仪、导线和一对刺激电极，具体操作方法是通过手术将脉冲发生仪植入人体胸大肌内，导线埋入皮下，刺激电极则植入脑组织。脉冲发作仪能够自动发放脉冲电信号，通过导线传递到刺激电极，刺激电极对大脑组织进行刺激。
分离型脑起搏器则由四部分组成即脉冲发生仪、导线、三对头皮电极、三对刺激电极，具体操作方法与上述两种脑起搏器不同，仅将三对刺激电极通过手术的方法植入颅骨内即可，其他的在体外。**时将头皮电极放在头皮的相应位置，这样头皮电极就起到了外接内连的作用，头皮电极外接脉冲发生仪的导线，通过头皮电极的导电作用与刺激电极连通，这样脉冲发生仪发放的脉冲电信号通过导线传递给头皮电极，头皮电极通过头皮将电信号传递给刺激电极，刺激电极对脑组织发生刺激作用。**完毕时则取下，头皮电极使脉冲发生仪与刺激电极分离。
这样的设计比较上述两种脑起搏器有如下优点：
1.手术简单，减少了手术风险和并发症。
2.植入体内的脉冲发生仪和导线对材料的要求极高，仅美国一家公司能够生产，价格昂贵，在体外普通材料即可，造价低，仅为上述价格的1/10,患者能够承受。
3.植入体内的脉冲发生仪3-5年电能耗尽，需要再次手术更换，能增加手术的痛苦和风险及大量的医疗费用，分离型脑起搏器的脉冲发生仪在体外，和手机一样，随时充电，经济方便。
4.疗效更好，上述两种脑起搏器只有一对刺激电极，仅能形成局部电刺激，而实际上癫痫发作是整个大脑的弥漫性放电，分离型脑起搏器三对刺激电极作用于整个大脑，抑制作用**而强大。还因为分离型脑起搏器的刺激电极不是普通的电极，是由**制材料制成的“磁场电极”，也就是说它既有导电的作用双有磁场的作用，磁场对电的抑制作用更强，所以临床效果更好。
三、治病原理
大脑神经细胞异常放电打乱了正常脑电程序，使脑电频率变慢，波幅变高，出现所谓的高波幅慢波，大脑正常脑电频率为每秒8-13次。癫痫慢波为每秒3-6次。
分离型脑起搏器主要功能是给大脑调频，让大脑频率由3-4次/秒变为8-13次/秒，分两步完成。
1.磁场调频
上面讲到了分离型脑起搏器的３对电极是磁场电极，其磁场强度可以覆盖整个大脑形成闭合磁场。
物理学证明：电荷在没有磁场的情况下沿受力方向做直线运动，当在有磁场的情况下，则做切线方向运动，电荷运动受到这种力的作用称为“洛仑兹力”，洛仑兹力使电压下降，在图像上表现为波幅降低，波幅降低则频率增快。
2.电场调频
神经组织有接受刺激发生反应的能力，即接受一次刺激产生一次电活动，我们把脉冲发生仪的脉冲发生仪频率调到8-13次/秒，这样脑组织就能产生8-13次的波。
经过磁场、电场两次调频，脑电频率恢复正常。癫痫慢波消失，癫痫发作停止。
四、就用及推广前景
近几年本人应用分离型脑起搏器已经**各种类型癫痫病人数千例，收到明显临床效果，很多难治性癫痫得以痊愈，为癫痫病的**开创了新的**途径。
1993年山东省卫生厅组成以北京协合医院郭玉璞教授为首的专家组，对本发明成果进行了鉴定，专家们一致认为本发明为癫痫病的**开创了一种新的方法，达到国内领先水平，建议推广应用。本发明获第七届国家发明三等奖，**有癫痫患者300万，故本发明的推广应用有广阔的前景，有很大的社会效益和经济效益。
五、艰难的发明过程
历尽20年克服困难，承受失败。一生只为一件事……
发明诱因和动力
1982年大学毕业被分配在威海市立医院儿科从事临床工作，工作中经常遇到被癫痫病折磨的儿童，而又没有好的**方法给他们**，这深深刺痛了我，总想着寻求一个方法给孩子治病，从此对癫痫病发生了浓厚兴趣，进而开始了研究之路。
癫痫的关键因素就是大脑神经细胞的异常放电。怎样能克制这种“电”呢？我首先想到了“磁”，因为物理学证实，磁能克电，但要把这种物理现象引入到医学领域从而实现磁对大脑放电的控制，绝对难于上青天，领导和同事都以为我在“胡闹”。在我们这样的基层单位根本不可能搞这样的研究。
世界上从来没有为这样搞过，所以没有任何的资料，全是未知数。磁材料从哪里来？历时3年自费8跑北京钢铁研究院材料精密研究所，这种新材料刚刚研究成功，好说歹说感动了科研人员，给搞了一点点，可那是工业用材料，要变成医用而且要植入人体确实不是一般的难度。自己在草厦子里饲养动物做了上百次实验，未知数太多了，多大的磁体？多大的磁通量？磁通量多大能才抑制放电？放在什么部位？人体对磁的耐受量？外加电压、电流多大？频率多大？多少有效等等。5年搞出了40多个数据，为临床研究做好了准备，临床又研究10多年，多少次失败多少个辛酸数不清。自己的经济全投上了还欠了债。
可以自豪地说
我是世界上**个也是唯一一个直接把磁应用于**癫痫病并取得成功的人
我所研究出的磁和电对人体作用的相关数据在世界上是唯一的。
我发明的分离型脑起搏器**癫痫病在世界医学领域是**先进的。
----孙国安
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