An external control device for programming an implantable neural modulator coupled to an electrode array is provided. The external control device includes a user interface, including programming control component, the control element is the first choice of programming programming mode configured to allow the user to select the first with restrictions on the modulation parameters and is different from the first limit on the modulation parameters of second limit of second in a programming mode.
【技术实现步骤摘要】
用于递送亚阈值治疗到患者的系统和方法本申请是申请日为“2015年11月11日”、申请号为“201480026970.7”、专利技术名称为“用于递送亚阈值治疗到患者的系统和方法”的申请的分案申请。
本专利技术涉及组织调制系统,特别涉及可编程神经调制系统。
技术介绍
可植入式神经调制系统已被证明是对多种疾病和不适有疗效。心脏起搏器和可植入式心脏除颤器(ICD)已被证明对治疗一些心脏疾病(如心律失常)非常有效。脊髓刺激(SCS)系统早已被接受为用于治疗慢性疼痛综合症的治疗方式,且组织刺激的应用已开始扩展至额外的应用,如心绞痛和失禁。深部脑刺激(DBS)已被用于治疗难治性慢性疼痛综合征超过十几年,且DBS最近也被应用至额外的区域,如运动障碍和癫痫。进一步地,在最近的调查中,外周神经刺激(PNS)系统已被证明对慢性疼痛综合征和失禁的治疗具有疗效,且一些额外的应用目前也在进行调查。此外,功能性电刺激(FES)系统,如神经控制(NeuroControl)公司(位于克利夫兰,俄亥俄州)的“徒手Freehand”系统已被应用于恢复脊髓损伤患者的瘫痪四肢的一些功能。这些可植入式神经调 ...
【技术保护点】
一种用于对耦接到电极阵列的植入式神经调制器进行编程的外部控制装置,包括:用户界面,其包括编程选择控制元件,所述编程选择控制元件被配置为允许用户选择具有关于调制参数的第一限制的第一编程模式和具有与第一限制不同的关于调制参数的第二限制的第二编程模式中的一个;以及控制器/处理器电路,其被配置为,响应于编程选择控制元件的致动而允许用户在第一编程模式下对神经调制器进行编程并且允许用户在第二编程模式下对神经调制器进行编程。
【技术特征摘要】
2013.03.15 US 61/801,9171.一种用于对耦接到电极阵列的植入式神经调制器进行编程的外部控制装置,包括:用户界面,其包括编程选择控制元件,所述编程选择控制元件被配置为允许用户选择具有关于调制参数的第一限制的第一编程模式和具有与第一限制不同的关于调制参数的第二限制的第二编程模式中的一个;以及控制器/处理器电路,其被配置为,响应于编程选择控制元件的致动而允许用户在第一编程模式下对神经调制器进行编程并且允许用户在第二编程模式下对神经调制器进行编程。2.根据权利要求1所述的外部控制装置,其中,控制器/处理器电路被配置为,在第一编程模式下在对神经调制器的编程期间限定一系列调制参数集合,并且以相对于电极阵列移位合成的电场的轨迹的方式根据一系列调制参数集合来指示神经调制器将电能传送到电极阵列。3.根据权利要求2所述的外部控制装置,其中,控制器/处理器电路响应于编程选择控制元件的致动而被配置为,从所述一系列调制参数集合的最后调制参数集合获得另一个调制参数集合,并且在第二编程模式下在神经调制器到装置的编程期间根据其它调制参数集合来指示神经调制器将电能传送到电极阵列。4.根据权利要求3所述的外部控制装置,其中,控制器/处理器电路被配置为,以致使根据其它调制参数集合由电能到电极阵列的传送而导致的电场具有以下轨迹的方式来获得其它调制参数集合,所述轨迹与根据最后调制参数集合由电能到电极阵列的传送而导致的电场的轨迹相同。5.根据权利要求1所述的外部控制装置,其中,所述调制参数为脉冲速率。6.根据权利要求5所述的外部控制装置,其中,第一限制为小于1500Hz的上限值,并且第二限制为大于1500Hz的下限值。7.根据权利要求1所述的外部控制装置,其中,所述调制参数为脉冲宽度。8.根据权利要求7所述的外部控制装置,其中,所述第一限制为大于100us的下限值,并且第二限制为小于100us的上限值。9.根据权利要求1所述的外部控制装置,其中,所述调制参数为电极组合。10.根据权利要求9所述的外部控制装置,其中,所述第一限制为仅具有作为初级调制电极的阳极电极的电极组合的范围,并且所述第二限制为仅具有作为初级调制电极的阴极电极的电极组合的范围。11.根据权利要求9所述的外部控制装置,其中,所述第一限制为单极电极组合的范围,并且所述第二限制为多极电极组合的范围。12.根据权利要求9所述的外部控制装置,其中,所述调制参数为被细分的电极组合。13.根据权利要求1所述的外部控制装置,其中,所述第一编程模式和所述第二编程模式中的每一个为半自动编程模式。14.根据权利要求1所述的外部控制装置,其中,所述控制器/处理器电路被配置为,当在第一编程模式下对神经调制器进行编程时相对于电极阵列限定虚拟多极并且计算对虚拟多极进行仿真的电极阵列的振幅值,其中,所述第一调制参数集合包括计算出的振幅值。15.根据权利要求14所述的外部控制装置,其中,所述第一编程模式和所述第二编程模式中的每一个为被配置为在电极阵列上淘选虚拟多极的半自动编程模式。16.根据权利要求1所述的外部控制装置,还包括遥测电路,其中,所述控制器/处理器被配置为经由遥测电路对所述神经调制器进行编程。17.根据权利要求1所述的外部控制装置,还包括壳,其包含用户界面和控制器/处理器电路。18.一种操作被耦接到在具有医疗条件的患者的邻近组织植入的电极阵列的植入式神经调制器的方法,包括:根据一系列调制参数集合将电调制能量传送到患者的组织,由此相对于所述组织逐渐移位合成的电场的轨迹,使得所述合成的电场的多个不同轨迹能够与所述一系列调制参数集合分别相关联;根据调制参数集合中的至少一个响应于电调制能量到组织的传送来致使患者感知感觉异常;基于感知到的感觉异常来识别至少一个调制参数集合中的一个;从识别出的调制参数集合中获得另一个调制参数集合;并且根据其它调制参数集合将电调制能量传送到患者的组织,由此相对于组织创建具有轨迹的电场并且没有致使患者感知感觉异常,所述轨迹与识别出的调制参数集合相关联的电场的轨迹相同。19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述医疗条件影响患者的身体区域,根据识别出的调制参数集合而传送到组织的电调制能量致使患者在身体区域中感知感觉异常。20.根据权利要求18所述的方法,其中,所述医疗条件为慢性疼痛。21.根据权利要求18所述的方法,其中,识别出的调制参数集合和其它调制参数集合限定不同脉冲速率。22.根据权利要求21所述的方法,识别出的调制参数集合限定小于1500Hz的脉冲速率,并且其它调制参数集合限定大于1500Hz的脉冲速率。23.根据权利要求18所述的方法,其中,识别出的调制参数集合和其它调制参数集合限定不同脉冲宽度。24.根据权利要求23所述的方法,其中,识别出的调制参数集合限定大于100us的脉冲宽度,并且其它调制参数集合限定小于100us的脉冲宽度。25.根据权利要求18所述的方法,其中,识别出的调制参数集合和其它调制参数集合限定不同电极组合。26.根据权利要求25所述的方法,其中,识别出的调制参数集合为单极电极组合,并且其它调制参数集合为多极电极组合。27.根据权利要求25所述的方法,其中,不同电极组合为不同的被细分的电极组合。28.根据权利要求18所述的方法,还包括:相对于电极阵列限定一系列虚拟极点;计算分别对所述一系列虚拟极点进行仿真的电极组合的振幅值,其中,所述一系列调制参数集合分别限定电极组合;相对于电极阵列限定另一个虚拟极点;并且计算对其它虚拟极点进行仿真的另一个电极组合的振幅值,其中,其它调制参数集合限定其它电极组合。29.根据权利要求28所述的方法,其中,所述一系列虚拟极点通过在电极阵列上淘选虚拟极点来限定。30.根据权利要求18所述的方法,还包括:使用其它调制参数集合来对神经调制器进行编程。31.根据权利要求18所述的方法,其中,所述神经调制器被植入在所述患者内。32.根据权利要求18所述的方法,其中,所述组织为脊髓组织。33.一种用于对被耦接到患者内植入的电极阵列的植入式神经调制器进行编程的外部控制装置,包括:用户界面,其包括控制元件,遥测电路,其被配置为与神经调制器通信;以及控制器/处理器电路,其被配置为,响应于事件而经由遥测电路指引神经调制器以递增增加的振幅值递送电调制能量到电极阵列,响应于控制元件的致动而自动计算降低的振幅值作为递增增加的振幅值中的一个的函数,并且经由遥测电路指引神经调制器以计算出的振幅值递送电调制能量到电极阵列。34.根据权利要求33所述的外部控制装置,其中,一个递增增加的振幅值为最后递增增加的振幅值。35.根据权利要求33所述的外部控制装置,其中,用户界面包括第二控制元件,并且所述事件为第二控制元件的用户致动。36.根据权利要求33所述的外部控制装置,其中,所述事件为指示出在患者内的被植入电极阵列的迁移的信号。37.根据权利要求33所述的外部控制装置,其中,所述事件为时间发生事件。38.根据权利要求33所述的外部控制装置,其中,计算出的函数为一个递增增加的振幅值的百分比。39.根据权利要求38所述的外部控制装置,其中,所述百分比处于30%至70%的范围内。40.根据权利要求38所述的外部控制装置,其中,所述百分比处于40%至60%的范围内。41.根据权利要求33所述的外部控制装置,其中,所述计算出的函数为一个递增增加的振幅值与常数之间的差值。42.根据权利要求33所述的外部控制装置,其中,递增增加的振幅值和降低的振幅值中的每一个都为脉冲振幅值。43.根据权利要求33所述的外部控制装置,还包括壳,所述壳包含用户界面、遥测电路以及控制器/处理器电路。44.一种神经调制系统,包括:电极阵列;耦接到所述电极阵列的植入式神经调制器;以及外部控制装置,其被配置为,响应于事件而指引神经调制器以递增增加的振幅值递送电调制能量到电极阵列,自动计算降低的振幅值作为递增增加的振幅值中的一个的函数,并且指引神经调制器以计算出的振幅值递送电调制能量到电极阵列。45.根据权利要求44所述的神经调制系统,其中,一个递增增加的振幅值为一个递增增加的振幅值。46.根据权利要求44所述的神经调制系统,其中,所述事件为另一个用户输入。47.根据权利要求44所述的神经调制系统,其中,所述事件为电极阵列相对于患者的迁移的检测。48.根据权利要求44所述的神经调制系统,其中,所述事件为时间发生事件。49.根据权利要求44所述的神经调制系统,其中,所述外部控制装置被配置为响应于用户输入而计算降低的振幅值。50.根据权利要求44所述的神经调制系统,还包括传感器,其被配置为测量指示出神经组织的超阈值刺激的生理参数。51.根据权利要求44所述的神经调制系统,其中,计算出的函数为一个递增增加的振幅值的百分比。52.根据权利要求51所述的神经调制系统,其中,所述百分比处于30%至70%的范围内。53.根据权利要求51所述的神经调制系统,其中,所述百分比处于40%至60%的范围内。54.根据权利要求44所述的神经调制系统,其中,所述计算出的函数为一个递增增加的振幅值与常数之间的差值。55.根据权利要求44所述的神经调制系统,其中,所述电调制能量包括电脉冲串,并且递增增加的振幅值和计算出的振幅值中的每一个为脉冲振幅值。56.根据权利要求44所述的神经调制系统,其中,所述神经调制器为植入式的。57.一种向患者提供治疗的方法,包括:以被编程的振幅值向患者的目标组织位置递送电调制能量,由此在没有感觉异常的感知的情况下向患者提供治疗;以相对于被编程的振幅值的一系列递增增加的振幅值向患者递送电调制能量,直到患者感知感觉异常为止;自动计算降低的振幅值为所述一系列递增增加的振幅值中的一个的函数,在其处递送的电调制致使患者感知感觉异常;以及以计算出的振幅值向患者的目标组织位置递送电调制能量,由此在没有感觉异常的感知的情况下向患者提供治疗。58.根据权利要求57所述的方法,其中,一个递增增加的振幅值为最后递增增加的振幅值。59.根据权利要求57所述的方法,其中,计算出的函数为所述一个递增增加的振幅值的百分比。60.根据权利要求59所述的方法,其中,所述百分比处于30%至70%的范围内。61.根据权利要求59所述的方法,其中,所述百分比处于40%至60%的范围内。62.根据权利要求57所述的方法,其中,所述计算出的函数为一个递增增加的振幅值与常数之间的差值。63.根据权利要求57所述的方法,其中,递送的电调制能量包括电脉冲串,并且被编程的振幅值、递增增加的振幅值和计算出的振幅值中的每一个为脉冲振幅值。64.根据权利要求57所述的方法,其中,以被编程的振幅值将电调制能量从患者中植入的至少一个电极递送到目标组织位置,当以被编程的振幅值将电调制能量递送到目标组织位置时至少一个电极相对于目标组织位置迁移,并且在至少一个电极相对于目标组织位置迁移之后生成一系列振幅值。65.根据权利要求57所述的方法,其中,患者在身体区域中遭遇慢性疼痛,并且患者在身体区域中感知感觉异常。66.一种用于对被耦接到患者内植入的电极阵列的植入式神经调制器进行编程的外部控制装置,包括:用户界面,其被配置为从用户接收输入;遥测电路,其被配置为与神经调制器通信;以及控制器/处理器电路,其被配置为响应于用户输入而从预先存在的调制程序中获得新调制程序并且指引神经调制器根据新调制程序递送调制能量,其中,预先存在的调制程序为超阈值调制程序和亚阈值调制程序中的一个,并且新调制程序为超阈值调制程序和亚阈值调制程序中的另一个。67.根据权利要求66所述的外部控制装置,其中,控制器/处理器电路被配置为响应于另一个用户输入而从预先存在的调制程序中获得另一个新调制程序并且指引神经调制器根据其他新调制程序递送调制能量,其中,其他新调制程序包括混合调制程序。68.根据权利要求66所述的外部控制装置,其中,预先存在的调制程序为超阈值调制程序,并且新调制程序为亚阈值调制程序。69.根据权利要求66所述的外部控制装置,其中,预先存在的调制程序为亚阈值调制程序,并且新调制程序为超阈值调制程序。70.根据权利要求66所述的外部控制装置,其中,控制器/处理器被配置为,通过计算脉冲振幅值为预先存在的调制程序的脉冲振幅值的函数来从预先存在的调制程序中获得新调制程序并且将计算出的脉冲振幅值包括在新调制程序中。71.根据权利要求70所述的外部控制装置,其中,脉冲振幅值的函数为脉冲振幅值的百分比。72.根据权利要求71所述的外部控制装置,其中,如果新调制程序为亚阈值调制程序,则所述百分比处于30%至70%的范围内,并且如果新调制程序为超阈值调制程序,则所述百分比处于150%至300%的范围内。73.根据权利要求71所述的外部控制装置,其中,如果新调制程序为亚阈值调制程序,则所述百分比处于40%至60%的范围内,并且如果新调制程序为超阈值调制程序,则所述百分比处于175%至250%的范围内。74.根据权利要求70所述的外部控制装置,其中,所述脉冲振幅值的函数为:脉冲振幅和常数之间的差值、以及脉冲振幅和所述常数之间的总和,这二者中的一个。75.根据权利要求66所述的外部控制装置,其中,超阈值调制程序限定小于1500Hz的脉冲速率,并且亚阈值调制程序限定大于1500Hz的脉冲速率。76.根据权利要求66所述的外部控制装置,其中,超阈值调制程序限定小于500Hz的脉冲速率,并且亚阈值调制程序限定大于2500Hz的脉冲速率。77.根据权利要求66所述的外部控制装置,其中,超阈值调制程序限定大于100us的脉冲宽度,并且亚阈值调制程序限定小于100us的脉冲宽度。78.根据权利要求66所述的外部控制装置,其中,超阈值调制程序限定大于200us的脉冲宽度,并且亚阈值调制程序限定小于50us的脉冲宽度。79.根据权利要求66所述的外部控制装置,还包括壳,所述壳包含用户界面、遥测电路以及控制器/处理器电路。80.一种神经调制系统,包括:电极阵列;耦接到所述电极阵列的植入式神经调制器,所述神经调制器被配置为选择性地放置在递送电调制能量到电极阵列以用于向患者提供超阈值治疗的超阈值递送模式和递送电调制能量到电极阵列以用于向患者提供亚阈值治疗的亚阈值递送模式之间;以及外部控制装置,其被配置为响应于用户输入而从预先存在的调制程序中获得新调制程序并且指引神经调制器根据新调制程序递送调制能量,其中,预先存在的调制程序为超阈值调制程序和亚阈值调制程序中的一个,并且新调制程序为超阈值调制程序和亚阈值调制程序中的另一个。81.根据权利要求80所述的神经调制系统,其中,外部控制装置被配置为响应于另一个用户输入而从预先存在的调制程序中获得另一个新调制程序并且指引神经调制器根据其他新调制程序递送调制能量到电极阵列,其中,其他新调制程序包括混合调制程序。82.根据权利要求80所述的神经调制系统,其中,预先存在的调制程序为超阈值调制程序,并且新调制程序为亚阈值调制程序。83.根据权利要求80所述的神经调制系统,其中,预先存在的调制程序为亚阈值调制程序,并且新调制程序为超阈值调制程序。84.根据权利要求80所述的神经调制系统,其中,外部控制装置被配置为通过计算脉冲振幅值为预先存在的调制程序的脉冲振幅值的函数来从预先存在的调制程序中获得新调制程序并且将计算出的脉冲振幅值包括在新调制程序中。85.根据权利要求84所述的神经调制系统,其中,脉冲振幅值的函数为脉冲振幅值的百分比。86.根据权利要求85所述的神经调制系统,其中,如果新调制程序为亚阈值调制程序,则所述百分比处于30%至70%的范围内,并且如果新调制程序为超阈值调制程序,则所述百分比处于150%至300%的范围内。87.根据权利要求85所述的神经调制系统,其中,如果新调制程序为亚阈值调制程序,则所述百分比处于40%至60%的范围内,并且如果新调制程序为超阈值调制程序,则所述百分比处于175%至250%的范围内。88.根据权利要求84所述的神经调制系统,其中,所述脉冲振幅值的函数为:脉冲振幅和常数之间的差值、以及脉冲振幅和所述常数之间的总和,这二者中的一个。89.根据权利要求80所述的神经调制系统,其中,超阈值调制程序限定小于1500Hz的脉冲速率,并且亚阈值调制程序限定大于1500Hz的脉冲速率。90.根据权利要求80所述的神经调制系统,其中,超阈值调制程序限定小于500Hz的脉冲速率,并且亚阈值调制程序限定大于2500Hz的脉冲速率。91.根据权利要求80所述的神经调制系统,其中,超阈值调制程序限定大于100us的脉冲宽度,并且亚阈值调制程序限定小于100us的脉冲宽度。92.根据权利要求80所述的神经调制系统,其中,超阈值调制程序限定大于200us的脉冲宽度,并且亚阈值调制程序限定小于50us的脉冲宽度。93.一种向患者提供治疗的方法,包括:根据预先存在的调制程序向患者递送调制能量,由此向患者提供超阈值治疗和亚阈值治疗中的一个;从预先存在的调制程序中获得新调制程序;根据新调制程序向患者递送调制能量,由此向患者提供超阈值治疗和亚阈值治疗中的另一个。94.根据权利要求93所述的方法,还包括:从预先存在的调制程序中获得另一个新调制程序;并且根据其它新调制程序指引神经调制器递送调制能量,其中,其它新调制程序包括混合调制程序。95.根据权利要求93所述的方法,其中,超阈值递送模式和亚阈值递送模式中的一个为超阈值递送模式,并且超阈值递送模式和亚阈值递送模式中的另一个为亚阈值递送模式。96.根据权利要求93所述的方法,其中,超阈值递送模式和亚阈值递送模式中的一个为亚阈值递送模式,并且超阈值递送模式和亚阈值递送模式中的另一个为超阈值递送模式。97.根据权利要求93所述的方法,其中,通过计算脉冲振幅值为预先存在的调制程序的脉冲振幅值的函数来从预先存在的调制程序中获得新调制程序并且将计算出的脉冲振幅值包括在新调制程序中。98.根据权利要求97所述的方法,其中,脉冲振幅值的函数为脉冲振幅值的百分比。99.根据权利要求98所述的方法,其中,如果新调制程序为亚阈值调制程序,则所述百分比处于30%至70%的范围内,并且如果新调制程序为超阈值调制程序,则所述百分比处于150%至300%的范围内。100.根据权利要求98所述的方法,其中,如果新调制程序为亚阈值调制程序,则所述百分比处于40%至60%的范围内,并且如果新调制程序为超阈值调制程序,则所述百分比处于175%至250%的范围内。101.根据权利要求97所述的方法,其中,所述脉冲振幅值的函数为:脉冲振幅和常数之间的差值、以及脉冲振幅和所述常数之间的总和,这二者中的一个。102.根据权利要求93所述的方法,其中,以小于1500Hz的脉冲速率递送调制能量以向患者提供超阈值治疗,并且以大于1500Hz的脉冲速率递送调制能量以向患者提供亚阈值治疗。103.根据权利要求93所述的方法,其中,以小于500Hz的脉冲速率递送调制能量以向患者提供超阈值治疗,并且以大于2500Hz的脉冲速率递送调制能量以向患者提供亚阈值治疗。104.根据权利要求93所述的方法,其中,以大于100us的脉冲宽度递送调制能量以向患者提供超阈值治疗,并且以小于100us的脉冲宽度递送调制能量以向患者提供亚阈值治疗。105.根据权利要求93所述的方法,其中,以大于200us的脉冲宽度递送调制能量以向患者提供超阈值治疗,并且以小于50us的脉冲宽度递送调制能量以向患者提供亚阈值治疗。106.根据权利要求93所述的方法,患者在身体区域中遭遇慢性疼痛,并且当向患者递送调制能量来向患者提供超阈值治疗时,患者在身体区域中感知感觉异常。107.一种用于对被耦接到患者内植入的电极阵列的植入式神经调制器进行编程的外部控制装置,包括:用户界面;遥测电路,其被配置为与神经调制器通信;以及控制器/处理器电路,其被配置为,响应于到用户界面的输入而经由遥测电路指引神经调制器根据超阈值调制参数集合递送超阈值电调制能量并且根据亚阈值调制参数集合递送亚阈值电调制能量,其中,超阈值调制程序和亚阈值调制程序被包含在混合调制程序中。108.根据权利要求107所述的外部控制装置,其中,控制器/处理器电路被配置为指引神经调制器同时地递送超阈值电调制能量到第一电极集合并且递送亚阈值电调制能量到与第一电极集合不同的第二电极集合。109.根据权利要求107所述的外部控制装置,其中,控制器/处理器电路被配置为指引神经调制器同时地在第一时序信道中递送超阈值电调制能量作为超阈值电脉冲串并且在第二时序信道中递送亚阈值电调制能量作为亚阈值电脉冲串,使得相应电脉冲串的脉冲未重叠。110.根据权利要求107所述的外部控制装置,其中,控制器/处理器被配置为指引神经调制器轮流地突发打开和关闭超阈值电调制能量,并且轮流地突发打开且关闭亚阈值电调制能量,使得超阈值电调制能量的突发和亚阈值电调制能量的突发彼此交错。111.根据权利要求107所述的外部控制装置,其中,超阈值调制参数集合限定第一振幅值,并且亚阈值调制参数集合限定小于第一振幅值的第二振幅值。112.根据权利要求111所述的外部控制装置,其中,第二振幅值处于第一振幅值的30%至70%的范围内。113.根据权利要求111所述的外部控制装置,其中,第二振幅值处于第一振幅值的40%至60%的范围内。114.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:丹尼斯·艾伦·范西科,李东哲,斯里达尔·科坦达拉曼,奎·T·多恩,朱长方,乔迪·巴拉蒙,贾斯廷·霍利,布兰得利·L·赫尔歇,克里斯多夫·E·吉莱斯皮,拉法尔·卡巴拿路,纳齐姆·瓦哈卜,
申请(专利权)人:波士顿科学神经调制公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。