改善心率变异性的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于影响心血管功能的神经刺激系统和方法，特别是用于改善心率变异性和治疗心律失常的系统和方法。

System and method for improving heart rate variability

The invention discloses a neural stimulation system and a method for cardiovascular function, especially a system and method for improving heart rate variability and treating arrhythmia.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改善心率变异性的系统和方法
本专利技术涉及电神经刺激领域，更具体地但非排他地涉及用于调节心血管功能的电神经刺激。
技术介绍
心率变异性(HRV)是指正常心搏(即非心律失常心搏)之间的时间间隔的变化现象。在正常健康状态下，连续心搏之间的时间间隔可以响应于活动的变化(例如，从坐姿起床)而显著变化，表示自主神经系统与心血管系统之间的健康且灵活的相互作用。更高的HRV参数，例如连续正常心搏之间的时间间隔的标准偏差(即NN间隔的标准偏差或SDNN)和连续正常心搏之间的时间间隔的平方的均值的平方根(即连续差异的均方根或rMSSD)，表示更好的健康和幸福。较低的HRV参数可能表示高应激，休息或睡眠不良以及某些病理状况。在体育和健身方面，表明锻炼前的HRV较高诱导出更好的锻炼表现。在心脏病学中，表明心肌梗死后HRV较低的患者，心律失常发生率高，全因死亡率升高。欧洲心脏病学会和北美起搏与电生理学会联合工作组[Eu.HeartJournal.17，354-381；1996年和CirculationJournal1；93(5)：1043-65]发布了一项指导性声明，强调监测HRV的重要性，并概述了HRV改善的临床益处。一些研究报告[CirculationJournal.102：1239-1244,2000]显示，来自2分钟节律条的HRV测量足以确定心血管发病率和死亡率的增加的风险。其他人报道[JournalofCardiovascularElectrophysiology25(7)：719-24；2014]HRV与诸如心房纤维性颤动(AF)之类的心律失常之间的密切关系，并强调监测HRV以预防心律失常的重要性。神经调节，即神经刺激，可用于治疗各种病症，范围从精神病学障碍，如抑郁症，到生理病症，如慢性疼痛。特别是，外周神经的神经调节可能调节自主神经系统。例如，前臂中位数和尺神经的神经调节可增强迷走神经的副交感神经活动，并抑制心脏神经的交感神经活动，从而降低心率，调节心律，纠正和预防心律失常。中度和尺神经的神经调节也可能诱发神经激素反应：分泌内啡肽，降低应激相关激素，从而减轻压力并改善睡眠。Libbus等人的US8,571,687公开了一种神经刺激装置，其包括使用支撑元件的患者佩戴的外部神经刺激器，所述支撑元件支撑患者身体的一部分。外部神经刺激器递送神经刺激来调节患者的心血管功能。在一个实施方案中，外部刺激器使用放置在身体上的近似在刺激目标之上的表面刺激电极将神经刺激经皮递送到患者身体中的刺激目标。Brockway等人的美国专利申请公布No.2009/326595公开了一种向患者提供治疗以防止接收到在多个心动周期中感测到心脏信号的危险心脏事件的发生的方法。使用收到的心脏信号，通过评估致心律失常酶作用物,的指标和交感神经平衡的变化来确定即将发生的心血管损伤的风险。基于所确定的风险来施用包括针灸调节交感神经平衡的治疗。Hill等人的US8,417,334公开了用于向患有心室功能障碍或心力衰竭的患者提供治疗的方法和装置。至少一个电极位于与患者体内的神经组织如神经束T1-T4相关联的区域中。电刺激被施加到至少一个电极以改善患者心脏的心脏效率。监测患者的一个或多个预定生理参数，并且基于一个或多个预定生理参数来调整电刺激。专利技术概述在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术的方面涉及用于调节心血管功能的电神经刺激。因此，根据一些实施方案的方面，提出了一种用于增加受试者的HRV的系统。该系统包括控制模块和功能上与控制模块相关联的至少一个神经刺激单元，并神经刺激单元被配置为产生包含刺激信号的电神经刺激。该系统还包括至少两个电极，其构造成可移除地附着到受试者的皮肤上。每个电极电连接到至少一个神经刺激单元中的一个，从而被配置为将电神经刺激信号递送到皮肤。控制模块被配置为获得与受试者的心搏相关联的参考点的发生时间。控制模块还被配置为可控制地确定由神经刺激单元产生的刺激信号的参数。确定刺激参数以便例如使刺激信号与发生时间同步。该系统被配置为将刺激信号中的一个经由第一电极近似地施加于不与心血管功能相关联的穴位，从而增加受试者的HRV。根据一些实施方案，不与心血管功能相关联的穴位选自以下组成的组：左Sp6穴位，右Sp6穴位，左Ki6穴位，右Ki6穴位，左St36穴位，右St36穴位，左Lv14穴位，右Lv14穴位，Cv12穴位，左St32穴位，右St32穴位，左Lv3穴位，右Lv3穴位，左Li4，右Li4穴位。根据一些实施方案，该系统还被配置为经由第二电极将刺激信号之一近似地施加于与心血管功能相关联的穴位。根据一些实施方案，与心血管功能相关联的穴位选自以下组成的组：左Ht7穴位，右Ht7穴位，左Pc6穴位，右Pc6穴位，左Gb34穴位，右Gb34穴位，左Ub14穴位，右Ub14穴位，左Ub15穴位，右Ub15穴位，左HUAT4穴位，右HUAT4穴位，左HUAT5穴位，右HUAT5穴位和Cv17穴位。根据一些实施方案，控制模块还被配置为接收指示受试者的时间心脏活动的心脏活动信号并且识别心脏活动信号中的参考点，从而获得与受试者的心搏相关联的参考点的发生时间。根据一些实施方案，心脏活动信号是ECG信号。根据一些实施方案，参考点指示受试者的心搏的R峰的发生时间。根据一些实施方案，刺激信号包括与参考点的发生时间同步的脉冲。根据一些实施方案，脉冲具有小于1msec的脉冲宽度和小于60V的最大电压强度。根据一些实施方案，脉冲是双相脉冲。根据一些实施方案，每个脉冲相对于前一R峰延迟约100毫秒至约500毫秒的时间延迟。根据一些实施方案，该系统包括至少两个电极对。根据一些实施方案，所述至少两个电极嵌入在贴片上，所述贴片被配置为能够可拆卸地附着到皮肤上。根据一些实施方案，每个贴片具有容纳在其中的至少一个神经刺激单元中的一个。例如，贴片分别容纳刺激单元。根据一些实施方案，每个贴片进一步容纳功能上与容纳在所述贴片上的所述神经刺激单元相关联的无线接收器。根据一些实施方案，接收器是收发器。根据一些实施方案，所述至少一个神经刺激单元由单个神经刺激单元组成，并且所述贴片上的电极通过导线与所述单个神经刺激单元连接。根据一些实施方案，贴片进一步容纳与控制模块功能相关联并配置成测量受试者的至少一个生理参数的传感器。根据一些实施方案，传感器选自以下组成的组：用于测量心率的IR传感器，用于测量心率的加速度计，用于测量皮肤电阻的阻抗计，用于测量肌肉活动和收缩程度的表面EMG传感器，血压传感器和用于测量皮肤温度的温度计。根据一些实施方案，控制模块被配置为根据由传感器测量的生理参数改变刺激信号的最大强度和/或幅度。根据一些实施方案的方面，提出了用于增加受试者的HRV的方法。该方法包括通过在穴位施加电刺激信号来在至少一个核心穴位对上递送电神经刺激。核心穴位对包括与心血管功能相关的第一穴位和不与心血管功能相关的第二穴位。根据一些实施方案，电神经刺激由在穴位处施加第一电刺激信号的第一对电极递送。该对中的第一电极与第一穴位相接近地附着到受试者的皮肤上，并且该对的第二电极与第二穴位相接近地附着到受试者的皮肤上。根据一些实施方案，电神经刺激由两对电极递送。第一电极对与第一穴位相接近地附着到受试者的皮肤上，在第一穴本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于影响受试者的心率变异性(HRV)的系统，包括：控制模块；至少一个神经刺激单元，与所述控制模块功能相关联并被配置为产生包含刺激信号的电神经刺激，以及至少第一电极和第二电极，被配置为可移除地附着到所述受试者的皮肤上，其中每个电极与所述至少一个神经刺激单元中的一个电连接，用于将所述刺激信号递送到皮肤；其中所述控制模块被配置为获得与受试者的心搏相关联的参考点的发生时间；并且可控地确定由所述神经刺激单元产生的刺激信号的参数，包括使所述刺激信号与所述发生时间同步；所述系统被配置为经由所述第一电极将所述刺激信号中的一个近似地施加于不与心血管功能相关联的穴位，由此增加所述受试者的心率变异性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.15 US 62/116,4451.用于影响受试者的心率变异性(HRV)的系统，包括：控制模块；至少一个神经刺激单元，与所述控制模块功能相关联并被配置为产生包含刺激信号的电神经刺激，以及至少第一电极和第二电极，被配置为可移除地附着到所述受试者的皮肤上，其中每个电极与所述至少一个神经刺激单元中的一个电连接，用于将所述刺激信号递送到皮肤；其中所述控制模块被配置为获得与受试者的心搏相关联的参考点的发生时间；并且可控地确定由所述神经刺激单元产生的刺激信号的参数，包括使所述刺激信号与所述发生时间同步；所述系统被配置为经由所述第一电极将所述刺激信号中的一个近似地施加于不与心血管功能相关联的穴位，由此增加所述受试者的心率变异性。2.根据权利要求1所述的系统，其中不与心血管功能相关联的穴位选自以下组成的组：左Sp6穴位，右Sp6穴位，左Ki6穴位，右Ki6穴位，左St36穴位，右St36穴位，左Lv14穴位，右Lv14穴位，Cv12穴位，左St32穴位，右St32穴位，左Lv3穴位，右Lv3穴位，左Li4，右Li4穴位。3.根据权利要求1所述的系统，还被配置为经由所述第二电极将所述刺激信号中的一个近似地施加于与心血管功能相关联的穴位。4.根据权利要求3所述的系统，其中与心血管功能相关联的穴位选自以下组成的组：左Ht7穴位，右Ht7穴位，左Pc6穴位，右Pc6穴位，左Gb34穴位，右Gb34穴位，左Ub14穴位，右Ub14穴位，左Ub15穴位，右Ub15穴位，左HUAT4穴位，右HUAT4穴位，左HUAT5穴位，右HUAT5穴位和Cv17穴位。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制模块还被配置为接收指示所述受试者的时间心脏活动的心脏活动信号并且识别所述心脏活动信号中的参考点，从而获得与所述受试者的心搏相关联的所述参考点的所述发生时间。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述心脏活动信号是ECG信号。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述参考点指示所述受试者的心搏的R峰的发生时间。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述刺激信号包括与所述参考点的所述发生时间同步的脉冲。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述脉冲具有小于1msec的脉冲宽度和小于60伏特的最大电压强度。10.根据权利要求8所述的系统，其中所述脉冲是双相脉冲。11.根据权利要求8所述的系统，其中每个脉冲相对于前一R峰延迟大约100毫秒至大约500毫秒的时间延迟。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少两个电极包括至少两个电极对。13.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少两个电极嵌入在贴片上，所述贴片被配置为能可拆卸地附着到皮肤上。14.根据权利要求13所述的系统，其中每个所述贴片容纳由两个电极组成的电极对。15.根据权利要求13所述的系统，其中每个所述贴片具有容纳在其中的所述至少一个神经刺激单元中的一个。16.根据权利要求15所述的系统，其中每个所述贴片进一步容纳与容纳在所述贴片上的所述神经刺激单元功能相关联的无线接收器。17.根据权利要求16所述的系统，其中所述接收器是收发器。18.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个神经刺激单元由单个神经刺激单元组成，并且所述贴片上的所述电极用导线与单个神经刺激单元连接。19.根据权利要求13所述的系统，其中所述贴片进一步容纳与所述控制模块功能相关联并且被配置为测量所述受试者的至少一个生理参数的传感器。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述传感器选自以下组成的组：用于测量心率的IR传感器，用于测量心率的加速度计，用于测量皮肤电阻的阻抗计，用于测量肌肉活动和收缩程度的表面EMG传感器，血压传感器和用于测量皮肤温度的温度计。21.根据权利要求19所述的系统，其中所述控制模块被配置为根据由所述传感器测量的生理参数来改变刺激信号的最大强度。22.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述控制模块功能相关联并被配置为向用户提供视觉数据并且使得用户能够命令所述系统的用户控制接口。23.根据权利要求22所述的系统，其中所述控制模块被配置为存储几个预定的刺激协议，其中每个刺激协议包括一系列刺激疗程的刺激参数的列表，所述刺激参数包括所述刺激信号的参数。24.根据权利要求23所述的系统，其中所述控制模块被配置为存储个人数据，包括受试者的医学数据，并且被配置为基于所述个人数据从针对受试者的所述预定刺激协议中选择优选的刺激协议。25.根据权利要求24所述的系统，其中所述个人数据被存储在可由所述控制模块通过计算机网络访问的数据库中。26.根据权利要求25所述的系统，其中所述计算机网络是因特网。27.用于选择受试者的刺激方案的系统，包括：存储受试者的个人数据的数据库；与所述数据库功能相关联的处理器，以及计算机可读程序，被配置为根据所述个人数据将受试者分...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·齐夫，
申请(专利权)人：ZIV医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL