脑神经活动监测制造技术

监测脑神经活动包括：反复施加电刺激以在脑中引起神经反应。记录所述刺激引起的神经反应。评估所记录的神经反应随时间推移的变化的特征，以监测由所述电刺激以外的来源产生的局部场电位对所述神经反应的时变效应。

Monitoring of cerebral nerve activity

The monitoring of brain activity involves repeated electrical stimulation of the brain to cause nerve reactions in the brain. Record the nerve reaction caused by the stimuli described. The characteristics of the recorded neural responses over time were evaluated to monitor the time-dependent effects of the local field potentials generated by the sources beyond the electrical stimulation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脑神经活动监测相关申请的交叉引用本申请要求于2015年5月31日提交的澳大利亚临时专利申请号2015902022的权益，其通过援引并入本文。
本专利技术涉及一种脑内神经调节，具体涉及一种方法，所述方法用于监测由电刺激引起的脑内神经反应并且用于随时间推移反复监测这样的记录以便检测或监测由其他源产生的局部场电位。
技术介绍
神经调节涉及将电刺激施加到生物组织上以便引起复合动作电位(ECAP)从而产生治疗效果。神经调节可以是非侵入性的，诸如通过经皮神经电刺激(TENS)、经颅磁刺激(TMS)；或当需要植入一个或多个电极并控制刺激器时是高度侵入性的，如在脑深部刺激(DBS)的情况下。DBS已经成为对晚期帕金森病的最有效的治疗，但是是一种高度侵入性的疗法：需要将一根或多根引线深深植入小脑皮层下核并连接到胸部中植入的一个或多个脉冲发生器上。许多DBS电极靶结构已经被研究用于治疗多种多样的疾病，并且所述电极的优选位置取决于正治疗的疾病。在帕金森病的情况下，优选的靶是苍白球(GPi)的内段和丘脑底核(STN)。对于亨廷顿病和抽动秽语综合征，也以Gpi为靶，对于慢性抑郁和酒精依赖，以伏隔核为靶，并且对于阿尔茨海默病，以穹隆、下丘脑、以及Meynert基底核为靶。帕金森病是一种影响黑质中的多巴胺释放细胞的退行性疾病。已经提出了许多描述基底神经节的功能以及这种退变与帕金森病如何相关的理论，然而，所有这类理论在描述帕金森病的所有方面具有明显不足，并且理解DBS机制仍是大量研究工作的焦点。本说明书中已经包括的文献、行动、材料、装置、物品等等的任何讨论唯一地用于提供本专利技术的背景的目的。不应因为它在本申请的每项权利要求的优先权日之前存在就被看作是承认任何或所有这些事项形成现有技术基础的一部分或任何或是与本专利技术相关的领域中的公知常识。贯穿本说明书，“包括(comprise)”一词或变化形式(例如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”)应被理解为意指包括所陈述的要素、整体或步骤、或者要素、整体或步骤的群组，但不排除任何其他要素、整体或步骤、或者要素、整体或步骤的群组。在本说明书中，要素可以是“选项清单中的至少一项”的陈述应被理解为要素可以是所列出的选项中的任何一项，或者可以是所列出的选项中的两项或更多项的任意组合。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术提供了一种用于监测脑神经活动的方法，所述方法包括：反复施加电刺激以在脑中引起神经反应；记录所述刺激引起的神经反应；评估所记录的神经反应随时间推移的变化的特征，以监测由所述电刺激以外的来源产生的局部场电位对所述神经反应的时变效应。根据本专利技术的第二方面，提供了一种脑神经刺激器装置，所述脑神经刺激器装置包括：至少一个刺激电极，所述刺激电极被配置成有待定位在脑中并且用于向脑递送电刺激；至少一个感测电极，所述感测电极被配置成有待定位在脑中并且用于感测所述刺激引起的神经反应；脉冲发生器，所述脉冲发生器被配置成用于将来自至少一个刺激电极的电刺激施加至脑；测量电路，所述测量电路被配置成用于记录所述至少一个感测电极感测到的、响应于所述电刺激的脑神经反应；以及处理器，所述处理器用于评估所记录的神经反应随时间推移的变化的特征，以监测所述电刺激以外的来源产生的局部场电位对所述神经反应的时变效应。本专利技术还提供了一种计算机软件、或包括计算机程序代码工具的计算机程序产品、或非瞬态计算机可读介质、或在所述软件或产品的控制下运行的计算机装置，其被配置成用于反复施加电刺激以在脑中引起神经反应，并且进一步被配置成用于记录所述刺激引起的神经反应，并且进一步被配置成用于评估所记录的神经反应随时间推移的变化的特征，以监测由所述电刺激以外的来源产生的局部场电位对所述神经反应的时变效应。所述神经刺激器可以包括脑深部刺激器。评估所记录的神经反应的变化的特征可以包括评估所观察到的神经反应的振幅。可以在频域中对所观察到的神经反应进行评估。在0.6Hz至3Hz的范围内产生的振幅变化可以使得能够评估受试者的心跳。这样的实施例认识到：心跳机械地或流变学地影响记录电极处的局部场电位，从而将调节或波动引到所观察导的ECAP振幅上。所观察到的、引起的ECAP的振幅波动(又被称为β频带振荡)在7-35Hz的范围内可以指示帕金森患者的OFF状态，或在50-1000Hz的范围内可以指示帕金森患者的ON状态。频谱分析可以使一些实施例能够同时评估来自除了神经刺激器以外的来源的每个这样的神经活动信号。因此应理解的是：由除了电刺激以外的来源产生的局部场电位旨在包括以机械、流变学、神经学等等方式产生的局部场电位变化。特别是在β频带振荡的情况下，应注意神经刺激器所施加的刺激可能影响改变了这样的β频带振荡的疗法，尽管对这样的机制是知之甚少的。因此，应注意局部引起的神经反应或直接由刺激产生的ECAP与β频带振荡的单独贡献之间的区别，所述频带振荡随时间推移调节一系列这样的ECAP的振幅或频谱内容。β频带振荡的单独贡献应被理解为构成除所述电刺激以外的来源并且因此属于本专利技术的一些实施例的范围。根据本申请人的国际专利申请公开号WO2012/155183的教导优选地获得神经测量，其内容通过援引并入本文。在监测由除了所述电刺激以外的一个或多个来源产生的局部场电位的时变效应时，本专利技术的一些实施例可以提供诊断方法。可以将由其他来源产生的神经反应效果的存在、振幅、形态、和/或潜伏期与健康的范围进行比较和/或监测其随时间推移的变化以便诊断疾病状态。本专利技术的方法可以应用于一些实施例中以便确定刺激的治疗效果、确定药物的治疗效果、和/或监测疾病状态。随后，可以基于诊断来请求、下定、和/或施予治疗反应。附图说明现在将参照附图对本专利技术的实例进行描述，在附图中：图1展示了植入的脑深部刺激器；图2是植入的神经刺激器的框图；图3是展示了植入的刺激器与脑组织的相互作用的示意图；图4展示了在时域中两个单独的记录信道上、一个患者中的引起的反应振幅的动态；图5展示了对ECAP振幅的动态的频域分析；图6展示了在STN中所观察的ECAP的频谱；并且图7a示出了ECG频谱，并且图7b示出了ECAP频谱，展示了在ECAP频谱中心跳的存在。具体实施方式图1示意性地展示了植入的脑深部刺激器100。刺激器100包括被植入在患者胸部内的适合位置处的电子模块110、以及被植入脑内并且通过适合的引线连接到模块110上的两个电极组件150、152。植入的神经装置100的工作的许多方面可由外部控制装置(未示出)重新配置。而且，植入的神经装置100起到数据收集的作用，其中所收集的数据被传递到外部装置。图2是植入的神经刺激器100的框图。模块110包括电池112和遥测模块114。在本专利技术的实施例中，遥测模块114可以使用任何合适类型的经皮通信190，诸如红外(IR)传输、电磁传输、电容传输和电感传输，以在外部装置与电子模块110之间传输功率和/或数据。模块控制器116具有存储患者设置120、控制程序122等等的相关联存储器118。控制器116控制脉冲发生器124根据患者设置120和控制程序122产生电流脉冲形式的刺激。电极选择模块126将所产生的脉冲切换到电极阵列150和152中的适当电极，以将电流脉冲递送到所选电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测脑神经活动的方法，所述方法包括：反复施加电刺激以在脑中引起神经反应；记录所述刺激引起的神经反应；评估所记录的神经反应随时间推移的变化的特征，以监测由所述电刺激以外的来源产生的局部场电位对所述神经反应的时变效应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.31 AU 20159020221.一种用于监测脑神经活动的方法，所述方法包括：反复施加电刺激以在脑中引起神经反应；记录所述刺激引起的神经反应；评估所记录的神经反应随时间推移的变化的特征，以监测由所述电刺激以外的来源产生的局部场电位对所述神经反应的时变效应。2.如权利要求1所述的方法，其中，评估所记录的神经反应包括评估所观察到的神经反应的振幅。3.如权利要求1所述的方法，其中，评估所记录的神经反应包括评估所观察到的神经反应的频谱内容。4.如权利要求3所述的方法，进一步包括评估在0.6Hz至3Hz的范围内产生的振幅变化从而评估心跳。5.如权利要求3或4所述的方法，进一步包括评估在7-35Hz的β频带振荡范围内产生的振幅变化。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，将所述时变效应与健康范围进行比较和/或监测所述时变效应随时间推移的变化以便诊断疾病状态。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，将所述时变效应与健康范围进行比较和/或监测所述时变效应随时间推移的变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·路易斯·帕克，格里特·爱德华·格梅尔，
申请(专利权)人：萨鲁达医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU