神经刺激系统技术方案

本发明专利技术涉及一种神经刺激系统，包括：导管，所述导管从近端延伸至远端，所述导管包括多个腔，其中，至少一个腔构造成输送流体进出患者；多个远端电极，所述多个远端电极由所述导管支撑并靠近所述导管的所述远端定位，其中，所述多个远端电极构造成用于刺激右膈神经；以及多个近端电极，所述多个近端电极由所述导管支撑并靠近所述多个远端电极定位，其中，所述多个近端电极构造成用于刺激左膈神经，其中，所述近端电极或所述远端电极中的至少一个电极构造成监测所述患者。

Nerve stimulation system

The invention relates to a neural stimulation system, including: catheter, the catheter extending from the proximal end to the distal end, the catheter includes a plurality of cavities, wherein at least one cavity is configured with a plurality of import conveying fluid; the distal electrode, the plurality of electrodes by the distal catheter support and close to the the distal end of the catheter positioning, wherein the plurality of distal electrode configured for stimulating the right phrenic nerve; and a plurality of near end electrode, the plurality of the proximal end of the catheter electrode by the support and close to the plurality of distal electrode positioning, wherein the plurality of proximal electrode configured for the left phrenic nerve stimulation, among them, the proximal end of the distal electrode electrode or at least one of the electrodes configured to monitor the patients.

【技术实现步骤摘要】
神经刺激系统本申请是申请人“西蒙·弗雷瑟大学”于2013年3月4日提交的、专利技术名称为“经血管神经刺激设备及方法”的专利技术专利申请201380023357.5(国际申请号：PCT/CA2013/050159)的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2012年3月5日提交的美国申请No.61/606,899的优先权。就美国而言，本申请按照美国法典第35篇第119条(35U.S.C.§119)要求2012年3月5日提交的标题为“TRANSVASCULARNERVESTIMULATIONAPPARATUSANDMETHODS(经血管神经刺激设备及方法)”的美国临时申请No.61/606,899的优先权，上述申请的全部内容通过参引的方式合并到本文中。
本专利技术涉及神经生理学，并且具体涉及用于穿过血管壁刺激神经的设备和方法。非限制性实施方式包括神经刺激设备、电极结构、电极和相关方法。
技术介绍
神经刺激能够应用于治疗多种身体状况。神经刺激可以应用于控制肌肉活动或者生成感官信号。可以通过在神经中或神经附近手术性植入电极并且由植入电源或者外部电源驱动电极来刺激神经。膈神经通常携带引起呼吸所需的横膈膜收缩的信号。多种身体状况能够阻止合适的信号传送至膈神经。这些身体状况包括：●脊髓或脑干的慢性或急性损伤；●肌萎缩侧索硬化症(ALS)；●影响脊髓或脑干的疾病；以及●日间或夜间通气驱动下降(例如，中枢型睡眠呼吸暂停、Ondine呼吸困扰(気症候群))。这些身体状况影响了很多人。机械通气(MV)可以用于帮助患者呼吸。一些患者需要长期机械通气，而更多患者需要暂时机械通气。机械通气可以挽救生命，但是具有许多显著问题和/或副作用。机械通气：●易于使肺部排气不足。这能够导致流体在肺部中累积以及容易感染和患肺炎。●需要不便于携带的设备。●因为肺部被正向加压(positivelypressurized)，所以会对静脉回流产生不利影响。●妨碍进食和说话。●需要昂贵的维修和耗材。●易于造成正压呼吸机所致肺损伤(VILI)和呼吸机相关性肺炎(VAP)。依赖机械通气的患者束缚于呼吸机，并且不独立呼吸。这能够导致膈肌萎缩(呼吸机所致膈肌功能障碍；VIDD)和健康的整体下降。肌肉萎缩可以非常快速地发生并且会是严重的问题。在依赖机械通气的患者中，横膈膜的中枢呼吸驱动受到抑制。膈肌的不活动性引起快速的废用性萎缩。根据已发表的研究报告(Levine等人，NewEnglandJournalofMedicine(新英格兰医学杂志),358:1327-1335,2008)，在仅18至69小时的机械通气和镇静状态之后，膈肌可以萎缩52％至57％。呼吸机所致横膈膜萎缩能够使患者变得呼吸机性依赖。在重症监护病房(ICU)中变得依赖于机械通气(MV)的患者患并发症如呼吸机获得性肺炎(VAP)和院内感染的风险很高，并且是未患并发症的在ICU中死亡的可能性的七倍。据报道，在2008年，美国每年有1,580,000名ICU患者需要MV，其中20％到30％(大约400,000名机械通气患者)难以脱离呼吸机并且存在成为呼吸机依赖的风险。三种方法已经用于通过刺激膈神经来逆转或减缓废用性膈肌的萎缩，这三种方法在下文中讨论。方法1：膈神经起搏(pacing)使用植入胸部的电极来直接刺激膈神经。从美国纽约康马克(Commack)的AveryBiomedicalDevices公司可购买的MarkIV型呼吸起搏器系统是横膈膜或膈神经刺激器，其具有通过植入的接收器上所佩戴的天线来与外部发射器匹配的手术植入的接收器和电极。用于膈神经起搏的植入电极和其他可植入部件需要进行重大手术。由于膈神经很细(直径约为2mm)并且很脆弱的事实，所以手术风险高且复杂。手术涉及很高的费用。方法2：由凯斯西储大学的生物医学工程师和医师研究人员开发的腹腔镜横膈膜起搏是用于控制呼吸的另一技术。腹腔镜横膈膜起搏涉及在横膈膜的运动点处放置电极。方法3：JoaquinAndresHoffer开发了使用血管内植入的电极来刺激神经的方法，标题为“TransvascularNerveStimulationApparatusAndMethods(经血管神经刺激设备及方法)”的美国专利申请No.12/524,571(2010年2月11日公布为US2010/00336451)中描述了该方法，所述申请的全部内容通过参引的方式合并到本文中。方法3相对于方法1和方法2具有优势，因为其不需要通常会在全身麻醉下执行的侵入性手术。另外，ICU患者通常不适宜使用方法1和方法2。仍然需要一种成本有效、实用性强、手术简单且侵入性小的用于神经刺激的设备和方法。还需要一种用于帮助依赖MV的患者更自然地呼吸且脱离MV的设备和方法。还需要一种成本有效、实用性强的用于安装和/或移除神经刺激设备的设备和方法。
技术实现思路
本专利技术具有多个方面。本专利技术的方面包括：经血管电极的设计；电极结构；神经刺激设备；包括电极以及用于引入和支撑电极的结构的血管内设备；配备有电极的导管；用于神经刺激的方法；以及用于测量电极结构在血管内相对于目标神经的位置的方法。虽然这些和其他方面可以一起应用，但是各个方面也可以单独应用，以及以其他组合的方式和在其它情况下应用。例如，如本文中所描述的电极结构可以与现有技术中已知的各种实施系统结合来应用于各种诊断和/或治疗应用。本专利技术的方面可以应用于恢复呼吸，治疗疾病如肌肉萎缩、慢性疼痛以及涉及神经刺激的其他使用。本专利技术的方面可以应用于急性或慢性疾病的治疗。本专利技术的方面可以应用于方便地在患者体内部署和去除电极结构。本专利技术的一个方面涉及神经的经血管刺激。在经血管刺激中，一个或更多个电极的适当的装置定位在靠近待刺激的神经通过的血管中。电流从电极流出穿过血管壁来刺激目标神经。本专利技术的一个方面涉及人或其他哺乳动物(例如，猪)的颈部和胸部中的神经的经血管刺激。图1A示出了人的颈部和胸部中所选择的神经和血管的解剖结构，具体地，示出了左膈神经和右膈神经(PhN)、迷走神经(VN)、颈内静脉(IJV)、头臂静脉(BCV)、上腔静脉(SVC)和左锁骨下静脉(LSV)的相对位置。在附图中示出了和/或在本说明书的正文中描述了和/或在本文中描述了本专利技术的其他方面和示例实施方式的特征。附图说明附图示出了本专利技术的非限制性示例实施方式。图1A示出了人的颈部和躯干上部中的所选择的神经和血管的解剖结构。图2A至图2D是根据本专利技术的示例实施方式的神经刺激设备的示意图。图3A至图3C示出了神经刺激设备的操作。图4A示出了包括一对附接管的轴部。图4B示出了包括伸缩管的轴部。图5A和图5B是根据本专利技术的示例实施方式的神经刺激设备的示意图。图6A和图6B是根据本专利技术的另一示例实施方式的神经刺激设备的示意图。图7A和图7B是根据本专利技术的另一示例实施方式的神经刺激设备的示意图。图8示意性地示出了根据本专利技术的另一示例实施方式的神经刺激设备。图9示意性地示出了根据本专利技术的另一示例实施方式的神经刺激设备。图10A是根据本专利技术的另一示例实施方式的神经刺激设备的侧视图。图10B是与导引器和集线器组合在一起的图10A的设备的等轴视图。图10C和图10D是图10A的设备的替代性截面图的示例。图11A和图11B示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种神经刺激系统，包括：导管，所述导管从近端延伸至远端，所述导管包括多个腔，其中，至少一个腔构造成输送流体进出患者；多个远端电极，所述多个远端电极由所述导管支撑并靠近所述导管的所述远端定位，其中，所述多个远端电极构造成用于刺激右膈神经；以及多个近端电极，所述多个近端电极由所述导管支撑并靠近所述多个远端电极定位，其中，所述多个近端电极构造成用于刺激左膈神经，其中，所述近端电极或所述远端电极中的至少一个电极构造成监测所述患者。

【技术特征摘要】
2012.03.05 US 61/606,8991.一种神经刺激系统，包括：导管，所述导管从近端延伸至远端，所述导管包括多个腔，其中，至少一个腔构造成输送流体进出患者；多个远端电极，所述多个远端电极由所述导管支撑并靠近所述导管的所述远端定位，其中，所述多个远端电极构造成用于刺激右膈神经；以及多个近端电极，所述多个近端电极由所述导管支撑并靠近所述多个远端电极定位，其中，所述多个近端电极构造成用于刺激左膈神经，其中，所述近端电极或所述远端电极中的至少一个电极构造成监测所述患者。2.根据权利要求1所述的神经刺激系统，其中，所述多个远端电极相对于所述导管的纵向中心线的周向取向与所述多个近端电极的周向取向不同。3.根据前述权利要求中的任一项所述的神经刺激系统，其中，构造成监测所述患者的所述至少一个电极构造成用于心电图监测。4.根据前述权利要求中的任一项所述的神经刺激系统，其中，所述至少一个腔构造成执行从所述患者内移除血液样品的操作或将流体输入所述患者的操作中的至少一个操作。5.根据前述权利要求中的任一项所述的神经刺激系统，还包括多个引线，其中，所述多个引线以一对一关系联接至所述多个近端电极的电极和所述多个远端电极的电极。6.根据前述权利要求中的任一项所述的神经刺激系统，还包括控制单元，所述控制单元构造成确定所述多个远端电极中的最有效地...

【专利技术属性】
技术研发人员：若阿金·安德烈斯·霍费尔，马克安德烈·诺莱特，维拉尔·塔卡尔，宝·邓·特兰，
申请(专利权)人：西蒙·弗雷瑟大学，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA