Development of Implantable Electronics as Novel Approaches to Obstructive Sleep Apnea

این کتاب به روش‌های جدید برای درمان یک بیماری بسیار محبوب، آپنه انسدادی خواب، بر اساس دانش مهندسی برق می‌پردازد. دو رویکرد در کتاب با استفاده از تحریک راه هوایی فوقانی بر اساس پاتوژنز آپنه انسدادی خواب ارائه شده است. وسایل الکترونیکی قابل کاشت برای کنترل زبان و کام نرم ابداع شده اند، با توجه به اینکه آنها عضلات اصلی حلقی هستند که در آپنه نقش دارند. ابتدا برای کنترل زبان، یک الکترود کاف طراحی و ساخته شد تا عصب هیپوگلوسال را تحریک کند که به عضله زبان عصب می‌دهد. آهنرباهای خاکی کمیاب برای نصب آسان و قابل تکرار الکترود در کاف تعبیه شده بودند. برای کنترل کام نرم، ابتدا یک سیستم کاشت کام برای انقباض عضله نرم کام با اعمال محرک های الکتریکی ایجاد شد. سیستم ایمپلنت پالاتال که از یک ایمپلنت، یک دستگاه داخل دهانی و یک کنترل کننده خارجی تشکیل شده است، به طور کامل توسط ارتباطات بی سیم تغذیه و کنترل می شود. این رویکردها در هر دو ارزیابی in vitroو in vivo، با همکاری بخش گوش و حلق و بینی، بیمارستان بوندانگ دانشگاه ملی سئول نشان داده شد.

This book addresses novel methods to treat a very popular disease, obstructive sleep apnea, based on a knowledge of an electrical engineering. Two approaches are given in the book using an upper-airway stimulation based on the pathogenesis of an obstructive sleep apnea. Implantable electronics are devised to control the tongue and the soft palate considering that they are the major pharyngeal muscles contributing to the apnea. First, for tongue control, a cuff electrode was designed and fabricated to stimulate the hypoglossal nerve, which innervates to the tongue muscle. Rare-earth magnets were embedded in the cuff for easy and repeatable installation of the electrode. For soft palate control, a palatal implant system was firstly developed to contract the soft palate muscle by applying electrical stimuli. Comprised of an implant, an intra-oral device, and an external controller, the palatal implant system is fully powered and controlled by means of wireless communication. The approaches were demonstrated in both in vitro and in vivo assessments, in collaboration with department of Otorhinolaryngology, Seoul National University Bundang Hospital.