用于具有包调制的神经刺激的系统、设备和方法技术方案

神经刺激的方法可以包括递送电信号至连接至患者的多个电极。所述电信号可以包括多个间隔开的电脉冲包。所述方法可以包括调制以下各项中的至少一个以调制所述电信号：所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的数量，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的时间宽度，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的电压的振幅，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔，和所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有包调制的神经刺激的系统、设备和方法对相关申请的交叉引用本申请是2015年9月4日提交的共同未决的美国临时专利申请号62/214,474和2016年4月15日提交的美国临时专利申请号62/322,985的继续并且要求其优先权，所述各申请的完整内容通过引用结合于此。专利
本专利技术涉及神经刺激，并且特别涉及神经刺激系统，设备和方法。背景神经刺激是治疗性和/或预防性激活神经系统中的一个或多个部分。可以通过侵入式方式如可植入电极或通过侵入程度较低的方式如连接至皮肤的电极对神经系统进行电刺激。非电形式的神经刺激可以采用电磁波，光，声或温度来刺激神经系统。神经刺激已被用于医学治疗和/或预防多种疾病。前庭刺激是一种神经刺激形式，其刺激前庭蜗神经(第八脑神经)的前庭分支。当在本文中使用时，“前庭神经”应当是指第八脑神经的前庭分支。可以对前庭神经进行电刺激，这被称为电前庭刺激(GalvanicVestibularStimulation，“GVS”)，或者可以使用温度来刺激，这被称为热前庭刺激(CaloricVestibularStimulation)。一些常规二极GVS系统在邻近乳突的左和右颞骨乳突部之间提供电电流以通过内耳中的前庭器官。一些常规三极GVS系统在前额和左右乳突之间提供电流。为了克服皮肤的电阻抗，可以将皮肤擦除，可以使用导电凝胶，和/或可以使用更高的电压来提供所需的。参见，例如，R.C.Fitzpatrick，B.L.Day，Probingthehumanvestibularsystemwithgalvanicstimulation.JApplPhysiol96，2301-2316(2004)；在线公布EpubJun(10.1152/japplphysiol.00008.2004)。因此，可用于将较低的电压刺激递送至个体的神经系统和/或前庭系统的设备和相关方法对于充分利用可用于诊断和/或治疗多种医学病症的生理响应具有潜在益处。专利技术实施方案概述在一些实施方案中，提供神经刺激的方法。方法可以包括递送电信号至连接至患者的多个电极。所述电信号可以包括多个间隔开的电脉冲包。所述多个包中的电脉冲包可以包括多个电脉冲和所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。所述电脉冲中的电脉冲可以包括时间宽度，电压和/或电流的振幅，和包内的电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔。所述方法可以包括调制以下各项中的至少一个以调制所述电信号：所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的数量，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的时间宽度，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的电压振幅，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔，和所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。在一些实施方案中，所述方法可以包括基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的数量。在一些实施方案中，所述调制可以包括基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的时间宽度。在一些实施方案中，所述调制可以包括基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的电压振幅。在一些实施方案中，所述调制可以包括基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔。在一些实施方案中，所述调制可以包括基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。在一些实施方案中，所述调制可以包括基于所述目标刺激频率在正弦调制中在最小值和最大值之间改变所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。在一些实施方案中，所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔的最小值可以足够大以允许目标神经元在被下一个电脉冲包激活前恢复。在一些实施方案中，所述改变可以包括根据式S(t)＝Smin+Sc*sin(ωt)改变所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔，其中S(t)是所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔，Smin和Sc是时间常数，并且ω正比于目标刺激频率。在一些实施方案中，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的数量可以为2至约200。所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的时间宽度可以为约10微秒至约500微秒。所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的电压振幅可以为约1伏至约10伏。所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔可以为约10微秒至约500微秒。在一些实施方案中，所述调制可以包括在正弦调制中在约100微秒至约100毫秒之间改变所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。在一些实施方案中，所述目标刺激频率可以为约0.005Hz至约200Hz。在一些实施方案中，所述方法可以包括选择调制的电信号以基于所述调制的电信号在脑的目标部分中诱发脑节律。在一些实施方案中，所述方法可以包括基于调制的电信号在脑的目标部分产生内源性脑节律。在一些实施方案中，所述调制可以包括在较低目标频率和较高目标频率之间调制所述目标刺激频率。在一些实施方案中，调制所述目标刺激频率可以包括以时间变化模式在所述较低目标频率和所述较高目标频率之间重复地增加和/或减小所述目标刺激频率。在一些实施方案中，调制所述目标刺激频率可以包括以从所述较低目标频率增加至所述较高目标频率然后减小回到所述较低目标频率的模式重复地使所述目标刺激频率循环。在一些实施方案中，递送所述电信号可以包括经皮电刺激。在一些实施方案中，递送所述调制的电信号可以包括电前庭刺激(GVS)。在一些实施方案中，所述方法可以包括在通过GVS递送所述调制的电信号的同时通过热前庭刺激(CVS)递送时间变化热波形至患者。在一些实施方案中，GVS的目标刺激频率可以为约0.005Hz至约200Hz。GVS可以增强至脑的目标部分的CVS的递送。在一些实施方案中，所述电信号的调制可以包括基于调制波形调制所述电信号。在一些实施方案中，所述调制波形可以包括音频波形。在一些实施方案中，所述音频波形可以包括音乐。在一些实施方案中，所述音频波形可以包括语音。在一些实施方案中，所述方法可以包括在递送所述调制的电信号的同时声学递送音频波形至患者。在一些实施方案中，所述音频波形可以包括音乐。在一些实施方案中，所述音频波形可以包括语音。在一些实施方案中，所述电信号的调制可以基于音频波形。在一些实施方案中，所述电极可以包括耳件，所述耳件被配置成插入到患者的各个耳中。所述耳件可以包括扬声器，所述扬声器递送音频波形至患者。感受到的递送的音频波形的音量可以指示所述耳件与患者耳道的接触对于将所述调制的电信号递送至所述耳道是充分的。在一些实施方案中，提供神经刺激设备。所述神经刺激设备可以包括第一和第二电极和控制器。所述控制器可以包括波形发生器，所述波形发生器被配置成通过所述第一和第二电极递送调制的电信号至受试者。调制的电信号可以包括多个间隔开的电脉冲包。所述多个包中的电脉冲包可以包括多个电脉冲和所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。所述电脉冲中的电脉冲可以包括时间宽度，电压振幅，和包内的电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔。可以调制以下各项中的至少一个以调制所述电信号：所述多个电脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.神经刺激的方法，所述方法包括：递送电信号至连接至患者的多个电极，所述电信号包含多个间隔开的电脉冲包，所述多个包中的电脉冲包包含多个电脉冲和所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔，所述电脉冲中的电脉冲包含时间宽度，电压振幅，和包内的电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔；和调制以下各项中的至少一个以调制所述电信号：所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的数量，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的时间宽度，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的电压振幅，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔，和所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.04 US 62/214,474;2016.04.15 US 62/322,9851.神经刺激的方法，所述方法包括：递送电信号至连接至患者的多个电极，所述电信号包含多个间隔开的电脉冲包，所述多个包中的电脉冲包包含多个电脉冲和所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔，所述电脉冲中的电脉冲包含时间宽度，电压振幅，和包内的电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔；和调制以下各项中的至少一个以调制所述电信号：所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的数量，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的时间宽度，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的电压振幅，所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔，和所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。2.权利要求1的方法，其中所述调制包括：基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的数量。3.权利要求1的方法，其中所述调制包括：基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的时间宽度。4.权利要求1的方法，其中所述调制包括：基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的电压振幅。5.权利要求1的方法，其中所述调制包括：基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔。6.权利要求1的方法，其中所述调制包括：基于目标刺激频率调制所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。7.权利要求6的方法，其中所述调制包括：基于所述目标刺激频率在正弦调制中在最小值和最大值之间改变所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。8.权利要求7的方法，其中所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔的最小值足够大从而允许目标神经元在被下一个电脉冲包激活前恢复。9.权利要求7的方法，其中所述改变包括：根据式S(t)＝Smin+Sc*sin(ωt)改变所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔，其中S(t)是所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔，Smin和Sc是时间常数，并且ω正比于目标刺激频率。10.权利要求6的方法，其中所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的数量为2至约200，其中所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的时间宽度为约10微秒至约500微秒，其中所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲的电压振幅为约1伏至约10伏，并且其中所述多个电脉冲包中的电脉冲包内的多个电脉冲中相邻的电脉冲之间的时间间隔为约10微秒至约500微秒。11.权利要求6的方法，其中所述调制包括：在正弦调制中在约100微秒至约100毫秒之间改变所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔。12.权利要求6的方法，其中所述目标刺激频率为约0.005Hz至约200Hz。13.权利要求6的方法，其还包括：选择调制的电信号以基于调制的电信号在脑的目标部分中诱发脑节律。14.权利要求6的方法，还包括：基于调制的电信号在脑的目标部分产生内源性脑节律。15.权利要求6的方法，其中调制包括：在较低目标频率和较高目标频率之间调制所述目标刺激频率。16.权利要求15的方法，其中调制所述目标刺激频率包括：以时间变化模式在所述较低目标频率和所述较高目标频率之间重复地增加和/或减小所述目标刺激频率。17.权利要求15的方法，其中调制所述目标刺激频率包括：以从所述较低目标频率增加至所述较高目标频率然后减小回到所述较低目标频率的模式重复地使所述目标刺激频率循环。18.权利要求1的方法，其中递送所述电信号包括经皮电刺激。19.权利要求1的方法，其中递送所述调制的电信号包括电前庭刺激(GVS)。20.权利要求19的方法，还包括：在通过GVS递送所述调制的电信号的同时通过热前庭刺激(CVS)递送时间变化热波形至患者。21.权利要求20的方法，其中所述GVS的目标刺激频率为约0.005Hz至约200Hz，并且其中所述GVS增强至脑的目标部分的CVS的递送。22.权利要求1的方法，其中调制所述电信号包括基于调制波形调制所述电信号。23.权利要求22的方法，其中所述调制波形包括音频波形。24.权利要求23的方法，其中所述音频波形包括音乐。25.权利要求23的方法，其中所述音频波形包括语音。26.权利要求1的方法，还包括：在递送所述调制的电信号的同时声学递送音频波形至患者。27.权利要求26的方法，其中所述音频波形包括音乐。28.权利要求26的方法，其中所述音频波形包括语音。29.权利要求26的方法，其中调制所述电信号是基于所述音频波形。30.权利要求26的方法，其中所述电极包含耳件，所述耳件被配置成插入到患者的各个耳中，其中所述耳件还包含扬声器，所述扬声器递送所述音频波形至患者，并且其中感受到的递送的音频波形的音量指示所述耳件与患者耳道的接触对于将所述调制的电信号递送至所述耳道是充分的。31.神经刺激设备，其包括：第一和第二电极；和控制器，所述控制器包含波形发生器，所述波形发生器被配置成通过所述第一和第二电极递送调制的电信号至受试者，所述调制的电信号包含多个间隔开的电脉冲包，所述多个包中的电脉冲包包含多个电脉冲和所述多个电脉冲包中相邻的电脉冲包之间的时间间隔，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·D·布莱克，兰蒂·L·史密斯，莱斯科·L·罗杰斯，
申请(专利权)人：赛恩神经刺激有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US