Вышедшие номера
Математическая модель прогноза срока службы неперезаряжаемых источников питания нейростимуляторов
Министерство образования и науки Российской Федерации, Крупный научный проект, 075-15-2024-555
Маслова В.Ю. 1, Миндубаев Э.А. 1
1Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники", Москва, Зеленоград, Россия
Email: valya-maslova-02@mail.ru, edmindubaev@gmail.com
Поступила в редакцию: 6 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 26 июня 2025 г.
Принята к печати: 30 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 5 января 2026 г.

Исследована проблема оценки срока службы неперезаряжаемого источника питания нейростимулятора с токовой стимуляцией. Разработаны математические модели, основанные на двух различных гипотезах о расходовании энергии, запасенной в неперезаряжаемом источнике питания, нейростимулятором. Первая гипотеза основана на предположении, что вся энергия из источника питания превращается в энергию, передаваемую биологическим тканям. Вторая гипотеза предполагает, что вся энергия, запасенная в неперезаряжаемом источнике питания, превращается не только в энергию, передаваемую биологическим тканям, но также в энергию, используемую для энергообеспечения блока управления и мониторинга, и энергию, расходуемую в блоке генерации импульсов. Выполнена валидация математических моделей при помощи вспомогательной технической документации для врача и пациента на коммерческий нейростимулятор Proclaim 3660 компании Abbott (США). Определена область применимости разработанных моделей. Математическая модель на основе второй гипотезы может быть применена для оценки срока службы неперезаряжаемых источников питания современных нейростимуляторов с высокой эффективностью (> 90 %) при амплитудах тока ≥ 3 mA. Ключевые слова: токовая нейростимуляция, неперезаряжаемые источники питания, мощность сигнала электрической стимуляции.
  1. A.D. Sdrulla, Y. Guan, S.N. Raja. Pain Practice, 18 (8), 1048 (2018). DOI: 10.1111/papr.12692
  2. C.A. Edwards, A. Kouzani, K.H. Lee, E.K. Ross. Mayo Clinic Proceed., 92 (9), 1427 (2017). DOI: 10.1016/j.mayocp.2017.05.005
  3. G. Cruccu, T.Z. Aziz, L. Garcia-Larrea, P. Hansson, T.S. Jensen, J.P. Lefaucheur, B.A. Simpson, R.S. Taylor. Europ. J. Neurology, 14 (9), 952 (2007). DOI: 10.1111/j.1468-1331.2007.01916.x
  4. P.N. Hadar, R. Zelmann, P. Salami, S.S. Cash, A.C. Paulk. Frontiers in Human Neuroscience, 18 (4), 1 (2024). DOI: 10.3389/fnhum.2024.1439541
  5. S. Marti nez, F. Veirano, T.G. Constandinou, F. Silveira. IEEE Transactions on Biomed. Circuits and Systems, 17 (1), 2 (2023). DOI: 10.1109/TBCAS.2022.3228895
  6. System Eligibility Battery Longevity (Medtronic, 2021)
  7. Clinician's System Manual, ProclaimTM Implantable Pulse Generator Models 3660, 3661, 3662, 3663, 3665, 3667, 3670, 3671, 3672, 3673 (Abbott, 2021)
  8. Implant manual, EnterraTM II 37800 (Medtronic, 2020)
  9. A.K. Helmers, I. Lubbing, G. Deuschl, K. Witt, M. Synowitz, H.M. Mehdorn, D. Falk. Neuromodulation, 21 (6), 593 (2018). DOI: 10.1111/ner.12720
  10. A.M. Koss, R.L. Alterman, M. Tagliati, J.L. Shils. Annals Neurology, 58 (1), 168 (2005). DOI: 10.1002/ana.20525
  11. C. Blahak, H.H. Capelle, H. Baezner, T.M. Kinfe, M.G. Hennerici, J.K. Krauss. Europ. J. Neurology, 18 (6), 872 (2011). DOI: 10.1111/j.1468-1331.2010.03290.x
  12. K. Fakhar, E. Hastings, C.R. Butson, K.D. Foote, P. Zeilman, M.S. Okun. PLoS One, 8 (3), e58665 (2013). DOI: 10.1371/journal.pone.0058665
  13. M. Bin-Mahfoodh, C. Hamani, E. Sime, A.M. Lozano. Stereotactic Functional Neurosurgery, 80 (1-4), 56 (2003). DOI: 10.1159/000075161
  14. S.D. Israeli-Korn, T. Fay-Karmon, S. Tessler, G. Yahalom, S. Benizri, H. Strauss, Z. Zibly, R. Spiegelmann, S. Hassin-Baer. Brain Stimulation, 12 (4), 845 (2019). DOI: 10.1016/j.brs.2019.02.008
  15. A.L. Sette, E. Seigneuret, F. Reymond, S. Chabardes, A. Castrioto, B. Boussat, E. Moro, P. Francois, V. Fraix. Brain Stimulation, 12 (4), 851 (2019). DOI: 10.1016/j.brs.2019.02.006
  16. X.F. Wei, W.M. Grill. J. Neural Eng., 6 (4), 046008 (2009). DOI: 10.1088/1741-2560/6/4/046008
  17. H.A. Mohammed Ali, S.S. Abdullah, M. Faraj. J. Phys. Conf., 1829 (1), 012019 (2021). DOI: 10.1088/1742-6596/1829/1/012019
  18. W. Deeb, A. Patel, M.S. Okun, A. Gunduz. Tremor Other Hyperkinetic Movements, 7, 493 (2017). DOI: 10.7916/D8BR94MV
  19. L. Iannucci, G.L. Barbruni, D. Ghezzi, M. Parvis, S. Grassini, S. Carrara. IEEE Transactions on Biomed. Circuits and Systems, 17 (3), 495 (2023). DOI: 10.1109/TBCAS.2023.3284691
  20. W. Franks, I. Schenker, P. Schmutz, A. Hierlemann. IEEE Transactions on Biomed. Circuits and Systems, 52 (7), 1295 (2005). DOI: 10.1109/TBME.2005.847523
  21. S.F. Lempka, S. Miocinovic, M.D. Johnson, J.L. Vitek, C.C. McIntyre. J. Neural Eng., 6 (4), 046001 (2009). DOI: 10.1088/1741-2560/6/4/046001

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.