用于颈动脉窦中的神经纤维的选择性刺激的系统和方法技术方案

系统的一个实例可以包括用于在颈动脉窦区域中的组织上放置的至少一个电极和刺激器。刺激器可被配置为使用所述至少一个电极递送神经刺激到颈动脉窦区域中的压力感受器区域或神经支配压力感受器区域的至少一个神经以引发压力反射响应，以及递送阻滞刺激到颈动脉窦区域中的颈动脉体或神经支配颈动脉体的至少一个神经以抑制化学感受器响应，所述刺激器被配置为同时递送神经刺激和阻滞刺激。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】要求优先权本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2014年1月17日提交的美国临时专利申请序列号61/928,707的优先权的权益，在此通过引用以其整体并入。相关申请的交叉参考下面的共同受让的美国专利申请是相关的，都与本申请同一日期提交，并且都在此通过引用以其整体并入：“SystemsandMethodsforDeliveringPulmonaryTherapy”，序列号61/928714，于2014年1月17日提交；“DepletionBlocktoBlockNerveCommunication，”，序列号61/928725，于2014年1月17日提交；和“SelectiveNerveStimulationUsingPresynapticTerminalDepletionBlock”，序列号61/928732，于2014年1月17日提交。
本文档大体上涉及医疗设备，更具体地，涉及用于选择性阻滞或刺激神经支配颈动脉窦区域的神经纤维的系统和方法。
技术介绍
对神经组织施加的治疗可以包括，但不限于，电刺激以增强神经活动，电刺激以减少或阻滞神经活动，以及神经通路的消融。例如，自主神经调节治疗(AMT)包括用于呼吸问题的治疗如睡眠障碍性呼吸、用于血压控制诸如以治疗高血压、心律管理、心肌梗塞和缺血、心脏衰竭(HF)和调节胆碱能抗炎路径。治疗癫痫症、抑郁症、疼痛、偏头痛、进食障碍、肥胖和运动障碍的治疗可以包括迷走神经的刺激。已经提出通过电刺激压力感受器区域以诱导压力反射响应来降低血压。压力感受器在调节血压中起重要作用，并且位于整个身体中，但主要是在主动脉弓以及左和右颈内动脉的颈动脉窦中。通过负反馈压力反射系统，中枢神经系统能调节血压以保持血压在一个相对稳定的水平。例如，引起拉伸的动脉压触发压力反射以发送神经冲动到大脑，其通过控制心脏的泵送活动和血管扩张以降低血压来响应。颈动脉体是位于颈动脉分叉处附近的一小簇细胞。颈动脉体包括化学感受器，其检测血液成分变化，诸如氧气和二氧化碳的分压的变化。自1940年代以来，为了治疗呼吸障碍，已去除、消融或以其他方式破坏颈动脉体。最近，已经提出将颈动脉体的去除或消融作为用于治疗自主神经失调症，如高血压和心脏衰竭的疗法。因此，颈动脉窦区包含压力感受器和化学感受器。压力感受器和化学感受器的激发具有相反的效果，因为压力感受器引起交感紧张的下调，而化学感受器激发引起交感紧张的上调。所需的是选择性地阻滞或刺激神经支配颈动脉窦区域的神经纤维的方式，如策略性地激发压力感受器神经，而同时阻滞化学感受器神经的方式。
技术实现思路
本专利技术的主题可以用于刺激所需的神经通路，并可以用于对不期望刺激的神经通路提供耗尽阻滞。系统的一个实例可以包括用于在颈动脉窦区域中的组织上放置的至少一个电极和刺激器。刺激器可被配置为使用所述至少一个电极递送神经刺激到颈动脉窦区域中的压力感受器区域或神经支配压力感受器区域的至少一个神经以引发压力反射响应，以及递送阻滞刺激到颈动脉窦区域中的颈动脉体或神经支配颈动脉体的至少一个神经以抑制化学感受器响应，所述刺激器被配置为同时递送神经刺激和阻滞刺激。方法的一个实例可以包括递送神经刺激到颈动脉窦区域中的压力感受器区域或神经支配压力感受器区域的至少一个神经以引起压力反射响应，以及递送阻滞刺激到颈动脉窦区域中的颈动脉体或神经支配颈动脉体的至少一个神经以抑制化学反射响应。本
技术实现思路
是本申请的一些教导的概述并且不旨在排他性或穷尽性地对待本专利技术的主题。在详细描述和所附的权利要求中可见关于本专利技术的主题的进一步细节。对于阅读和理解以下的详细描述和查看构成其一部分的附图的本领域的技术人员来说，本公开的其它方面将是明显的，其中详细描述和附图均不应以限制性的意义来理解。本公开的范围由所附权利要求及其法律等同物限定。附图说明通过举例在附图的图中示出各种实施方案。这样的实施方案用于演示，并不旨在成为本专利技术的主题的穷举或排他性实施方案。图1通过示例而非限制的方式示出颈动脉窦区域中的一些神经组织。图2示出在神经和另一膜之间的突触处的神经活动。图3示出用于观察突触前末梢耗尽阻滞的实验装置。图4示出当刺激从20Hz变化到200Hz时刺激信号和所记录的ENG和EMG信号之间的所观察到的关系，并且还包括用于耗尽突触前末梢和阻滞突触接头(synapticjunction)的所观察到的时间。图5示出当刺激从200Hz变化到20Hz时刺激信号和所记录的ENG和EMG信号之间的关系。图6A和6B示出神经肌肉接头对不同刺激频率的响应。图7通过示例而非限制的方式示出放置在颈动脉窦区域上的电极贴片(patch)的实施方案。图8A和8B通过示例而非限制的方式示出颈动脉窦贴片的实施例。图9示出用于递送治疗的过程实施方案的一个实例。图10示出了用于在递送治疗之前测试神经靶标的过程实施方案的一个实例。图11示出用于在测试之前识别候选神经区域和在递送治疗之前识别颈动脉区域和/或压力感受器区域的过程实施方案的一个实例。图12类似于图10示出了用于在递送治疗之前测试神经靶标的过程实施方案的一个实例。图13A-13B示出了用于在递送治疗之前测试神经靶标的过程实施方案的一个实例。图14通过示例而非限制的方式示出系统的实施方案。图15通过示例而非限制的方式示出可植入的神经刺激器和外部系统如神经刺激系统分析器的实施方案。图16通过示例而非限制的方式示出用于映射压力反射区的系统实施方案，其使用外部系统与可植入的设备通信以控制识别颈动脉体和/或压力感受器区域的过程。详细描述本专利技术的主题的以下详细描述参照通过示例的方式显示可以实践本专利技术的主题的具体方面和实施方案的附图。充分详细地描述了这些实施方案以使本领域的技术人员能够实践本专利技术的主题。在不偏离本专利技术的主题的范围的前提下可以利用其他实施方案，并且可进行结构，逻辑和电改变。在本公开中引用的“一”，“一个”或“各种”实施方案不一定是同一个实施方案，并且这样的引用考虑多于一个的实施方案。因此，下面的详细描述，不应被看作具有限制意义，并且范围仅由所附的权利要求限定，连同这些权利要求授权的法律等同物的全部范围。颈动脉窦区域由来自自主神经系统(ANS)的神经支配，其调节“不随意”器官。不随意器官的实例包括呼吸和消化器官，并且还包括血管和心脏。ANS可以不随意、反射性方式发挥作用来例如调节腺体，调节皮肤、眼、胃，肠和膀胱中的肌肉，并且调节心肌和血管周围的肌肉。ANS包括交感神经系统和副交感神经系统。交感神经系统与对紧急情况的应力和“战斗或逃跑响应(fightorflightresponse)”有关。除其他作用外，“战斗或逃跑响应”增加血压和心率以增加骨骼肌血流量，并降低消化从而为“战斗或逃跑”提供能量。副交感神经系统与松弛和“休息和消化响应(restanddigestresponse)”有关，除其他作用外，所述“休息和消化响应”降低血压和心率，并增加消化以保存能量。ANS维持正常的内部功能并与躯体神经系统一起工作。当交感神经系统受到刺激时心率和力增加，而当交感神经系统受到抑制和副交感神经系统受到刺激时心率和力减小。刺激交感神经和副交感神经系统可以具有除了心率和血压之外的影响。与交感和副交感神经系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其包括：用于在颈动脉窦区域中的组织上放置的至少一个电极；刺激器，所述刺激器被配置为使用所述至少一个电极递送神经刺激到颈动脉窦区域中的压力感受器区域或神经支配压力感受器区域的至少一个神经以引发压力反射响应，以及递送阻滞刺激到颈动脉窦区域中的颈动脉体或神经支配颈动脉体的至少一个神经以抑制化学感受器响应，所述刺激器被配置为同时递送神经刺激和阻滞刺激。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.17 US 61/928,7071.一种系统，其包括：用于在颈动脉窦区域中的组织上放置的至少一个电极；刺激器，所述刺激器被配置为使用所述至少一个电极递送神经刺激到颈动脉窦区域中的压力感受器区域或神经支配压力感受器区域的至少一个神经以引发压力反射响应，以及递送阻滞刺激到颈动脉窦区域中的颈动脉体或神经支配颈动脉体的至少一个神经以抑制化学感受器响应，所述刺激器被配置为同时递送神经刺激和阻滞刺激。2.权利要求1的系统，其中，所述刺激器被配置为使用刺激向量递送阻滞刺激和使用刺激向量递送神经刺激。3.根据前述权利要求中的任一项的系统，其中，所述至少一个电极包括用于放置在颈动脉体上或附近的电极，以及刺激器被配置为使用所述电极递送阻滞刺激和递送神经刺激。4.权利要求1的系统，其中，所述至少一个电极包括用于在颈动脉窦区域中的组织上放置的第一电极和第二电极，以及刺激器被配置为使用第一电极递送神经刺激到颈动脉窦区域中的压力感受器区域或神经支配压力感受器区域的神经以引发压力反射响应，以及被配置为使用第二电极递送阻滞刺激到颈动脉窦区域中的颈动脉体或神经支配颈动脉体的神经以抑制化学感受器响应，所述刺激器被配置为同时递送神经刺激和阻滞刺激。5.根据前述权利要求中的任一项的系统，其中，所述阻滞刺激包括突触接头耗尽阻滞刺激，所述耗尽阻滞刺激包括耗尽脉冲频率在约100Hz至约1kHz范围内的一系列脉冲。6.权利要求5的系统，其还包括被配置成调节耗尽阻滞刺激的频率以区分一种神经递质的耗尽和另一种神经递质的耗尽的滴定控制模块。7.根据权利要求1-4中的任一项的系统，其中，所述阻滞刺激包括kHz高频神经阻滞刺激以防止动作电位在轴突中传播，所述kHz高频神经阻滞刺激包括频率超过1kHz的一系列脉冲。8.根据前述权利要求中的任一项的系统，其中，所述神经刺激包括频率在0.25Hz至50Hz之间的一系列脉冲。9.根据前述权利要求中的任一项的系统，其还包括可操作地连接到控制器的至少一种生理响应传感器，其中，所述控制器被配置成控制所述刺激器以对颈动脉窦区域内的测试区域施加测试刺激，并使用所述至少一种生理响应传感器监测对刺激的生理响应以确定所述测试区域是否是颈动脉体或神经支配颈动脉体的神经，或者是否是压力感受器区域或神经支配压力感受器区域的神经。10.权利要求9的系统，其中，所述至少一种生理响应传感器包括配置成感测呼吸参数的传感器，并且所述控制器被配置为使用所感测的呼吸参数确定所述测试区域是否是颈动脉体。11.权利要求10的系统，其中，被配置成感测所述呼吸参数的传感器包括经胸阻抗传感器。12.根据权利要求9-11的任一项的系统，其中，对所述测试区域的测试刺激包括对颈动脉体的阻滞刺激。13.根据前述权利要求的任一项的系统，其中，所述至少一种生理响应传感器包括被配置成感测血压的传感器或被配置成感测心率的传感器，并且所述控制器被配置成使用所感测的血压或所感测的心率确定所述测试区域是否是压力感受器区域或颈动脉窦神经。14.权利要求13的系统，其中，所述至少一种生理响应传感器包括加速计，并且所述系统被配置为使用所述加速计从通过颈动脉的血流检测心率。15.权利要求14的系统，其中所述系统被配置为使用所述加速计感测呼吸。16.根据前述权利要求的任一项的系统，其还包括被配置用于在颈动脉窦区域处植入的贴片，所述贴片为电极提供基板。17.根据前述权利要求的任一项的系统，其还包括开关，所述开关在所述控制器的控制下，以连接刺激器到：用于神经阻滞刺激的电极的神经阻滞选择；或用于神经刺激的电极的神经刺激选择。18.权利要求17...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼弗雷德·弗兰克，艾伦·C·舒罗斯，埃里克·A·莫科尔科，胡安·加布里埃尔·因卡皮耶·奥多内滋，戴维·J·特恩斯，
申请(专利权)人：心脏起搏器股份公司，
类型：发明
国别省市：美国;US