脑神经刺激器电极装配制造技术

装配脑神经刺激器电极阵列包括：将至少第一电极定位在第一大脑半球中的希望的靶结构中，并且将至少第二电极定位在对侧大脑半球中的对应的靶结构中。将来自所述第一电极的电刺激施加到所希望的靶结构上。记录在所述第二电极处观察到的、响应于所述电刺激的神经反应。参照所记录的神经反应来评估所述第一电极和第二电极中的至少一者的装配。

Electrode assembly of brain nerve stimulator

The electrode array for assembling the brain nerve stimulator includes: locating at least the first electrode in the desired target structure in the first hemisphere, and locating at least second electrodes in the corresponding target structure of the contralateral hemisphere. Electrical stimulation from the first electrode is applied to the desired target structure. A neural response observed at the second electrodes in response to the electrical stimulation is recorded. The assembly of at least one of the first electrode and the second electrode is evaluated with reference to the recorded neural response.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脑神经刺激器电极装配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2015902021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，具体涉及一种用于监测由于刺激而产生的脑内活动的方法以便优化脑深部刺激器(DBS)电极阵列的植入和/或优化植入的DBS阵列的术后装配。
技术介绍
神经调节涉及将电刺激施加到生物组织上以产生治疗效果。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：需要将两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。对DBS机制和基底神经节的理解不足的重要原因在于难以测量神经组织对刺激的直接反应。大多数发现是基于对传出结构的单细胞测量，并且直至最近，仍无法充分测量靶结构的直接复合反应，因为当记录接近于刺激部位时，大伪影(电或电极伪影)容易掩饰组织反应。就此而论，植入DBS电极阵列典型地涉及通过立体定向术将所述阵列插入靶结构中，以便将所述电极阵列定位或实际装配在三维坐标所限定的位置。然而，鉴于患者之间在解剖学或神经学上的不同、以及每个电极触头相对于感兴趣的神经结构的相对较大的尺寸，立体定向术定位一般不会优化治疗效果或使刺激功率最小化。相应地，在手术植入之后，装置装配将典型地进一步包括通过试错法来临床探究刺激参数、并选择阵列中的电极和产生最佳治疗效果的刺激参数。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
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于装配脑神经刺激器电极阵列的方法，所述方法包括：将至少第一电极定位在第一大脑半球中的希望的靶结构中；将至少第二电极定位在对侧大脑半球中的对应的靶结构中；将来自所述第一电极的电刺激施加到所希望的靶结构上；记录在所述第二电极处观察到的、响应于所述电刺激的神经反应；并且参照所记录的神经反应来评估所述第一电极和第二电极中的至少一者的装配。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：被配置成有待被定位在第一大脑半球中的希望的靶结构中的至少第一电极；被配置成有待被定位在对侧大脑半球中的对应的靶结构中的至少第二电极；被配置成用于将来自所述第一电极的电刺激施加到所希望的靶结构上的脉冲发生器；被配置成用于记录在所述第二电极处观察到的、响应于所述电刺激的神经反应的测量电路；以及用于参照所记录的神经反应来评估所述第一电极和第二电极中的至少一者的装配的处理器。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，其被配置成用于将来自第一电极的电刺激施加到在第一大脑半球中的希望的靶结构上，并且进一步被配置成用于接收在位于对侧大脑半球中的对应的靶结构中的第二电极处观察到的、响应于所述电刺激的所记录的神经反应，并且用于参照所记录的神经反应来评估所述第一电极和第二电极的至少一者的装配。所述神经刺激器可以包括脑深部刺激器。所述靶结构可以包括丘脑底核。因此，本专利技术提供了通过同侧刺激和对侧神经反应测量来执行的脑深部电极装配。本专利技术的一些实施例可以参照所记录的神经反应来装配所述第一电极，认识到：当同侧刺激电极植入到达所希望的位置(如STN的尾侧部分)时，所观察的对侧神经反应达到顶峰。附加的或替代性的实施例可以参照所记录的神经反应来装配第二电极，认识到：当对侧记录电极植入到达所希望的位置(如STN的尾侧部分)时，所观察的对侧神经反应达到顶峰。因此，可以在术中优化纵向定位和轴向定位，并且例如可以以交替的方式反复优化同侧电极定位和对侧电极定位。而且，在一些实施例中，可以通过颠倒第一电极和第二电极的作用的附加步骤来进一步优化电极装配，使得由所述第二电极来施加刺激而通过所述第一电极来记录神经反应。术后纵向电极选择、和/或轴向电极选择、和/或圆周电极选择也可以这样来执行。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。在评估第一电极到靶结构的装配时，本专利技术的一些实施例可以提供一种诊断方法。可以将对侧神经反应的存在、幅值、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。例如对侧反应的缺乏或异常状态可能指示半球间的神经连接问题，所述问题可能不是帕金森病的症状，但是可能诱发临床上可观察到的类似症状。因此，在一些实施例中，关于本专利技术提供的对侧反应形态的知识可以被用作除了仅靶向疾病以外的诊断工具，并且可以因此提供单独辨别无法通过所述疗法治疗的症状的能力、以及指导选择对DBS/左旋多巴疗法的补充疗法的能力。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，来订制、请求、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4a-4f示出了对施加在一个半球上的刺激的同侧反应和对侧反应；并且图5a-5f示出了对施加在相对的半球上的刺激的同侧反应和对侧反应。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于装配脑神经刺激器电极阵列的方法，所述方法包括：将至少第一电极定位在第一大脑半球中的希望的靶结构中；将至少第二电极定位在对侧大脑半球中的对应的靶结构中；将来自所述第一电极的电刺激施加到所希望的靶结构上；记录在所述第二电极处观察到的、响应于所述电刺激的神经反应；并且参照所记录的神经反应来评估所述第一电极和第二电极中的至少一者的装配。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.31 AU 20159020211.一种用于装配脑神经刺激器电极阵列的方法，所述方法包括：将至少第一电极定位在第一大脑半球中的希望的靶结构中；将至少第二电极定位在对侧大脑半球中的对应的靶结构中；将来自所述第一电极的电刺激施加到所希望的靶结构上；记录在所述第二电极处观察到的、响应于所述电刺激的神经反应；并且参照所记录的神经反应来评估所述第一电极和第二电极中的至少一者的装配。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述神经刺激器包括脑深部刺激器。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述靶结构包括丘脑底核。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，参照所记录的神经反应通过在所记录的神经反应中寻找最大值来装配所述第一电极。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，参照所记录的神经反应通过在所记录的神经反应中寻找最大值来装配所述第二电极。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述装配包括术中电极定位。7.如权利要求1至7中任一项所述的方法，进一步包括：将来自所述第二电极的进一步的电刺激施加到所述对侧大脑半球中的所述对应的靶结构上；用所述第一电极记录来自所述靶结构的进一步的对侧反应；并且参照所记录的进一步的对侧反应来评估所述第一电极和第二电极中的至少一者的装配。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述装配包括术后电极选择。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，评估所述装配包括将当前装配与过去装配进行比较以监测所述装配随时间推移的变化。10.一种脑神经刺激器装置，包括：被配置成有待被定位在第一大脑半球中的希望的靶结构中的至少第一电极；被配置成有待被定位在对侧大脑半球中的对应的靶结构中的至少第二电极；被配置成用于将来自所述第一电极的电刺激施加到所希望的靶结构上的脉冲发生器；被配置成用于记录在所述第二电极处观察到的、响应于所述电刺激的...

【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