用于控制震颤的设备和方法技术

一种外周神经刺激器可以用来刺激外周神经以治疗特发性震颤、帕金森震颤、和其它形式的震颤。外周神经刺激器可以是一种非侵入性表面刺激器或植入式刺激器。刺激可以是电的、机械的、或化学的。可以使用具有反馈的开环系统或闭环系统来递送刺激。

Equipment and methods used to control tremor

A peripheral nerve stimulator can be used to stimulate peripheral nerves to treat idiopathic tremor, Parkinson's tremor, and other forms of tremor. The peripheral nerve stimulator can be a non-invasive surface stimulator or implantable stimulator. Stimulation can be electrical, mechanical, or chemical. Feedback or open-loop systems or closed-loop systems can be used to deliver stimuli.

【技术实现步骤摘要】
用于控制震颤的设备和方法本申请是申请号为“201480005343.5”，申请日为“2014年01月21日”，专利技术名称为“用于控制震颤的设备和方法”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2013年1月21日提交的美国临时申请第61/754,945号、于2013年3月15日提交的美国临时申请第61/786,549号、于2013年4月25日提交的美国临时申请第61/815,919号、于2013年5月10日提交的美国临时申请第61/822,215号、以及于2013年7月23日提交的美国临时申请第61/857,248号的优先权，其每篇以整体内容通过引用并入本文。通过引用的合并本说明书中提及的所有出版物和专利申请均以相同的程度通过引用并入本文中，如同每个单独的出版物或专利申请被具体和单独地指示以通过引用并入一样。
本专利技术的实施例总体涉及用于治疗震颤的系统、设备、和方法，并且更具体地涉及用于通过刺激外周神经来治疗震颤的系统、设备和方法。
技术介绍
特发性震颤(ET)是最常见的运动障碍，在美国，影响估计1000万患者，其中由于老龄人口而数量日渐增长。ET的发病率随年龄增加而升高，从65岁以上的人口的6.3％增加到95岁以上的人口的20％以上。ET特征在于不自主的振荡性运动，典型地在4到12Hz之间。它可以产生声音中的振荡以及头部和四肢的不需要的运动。手和前臂的震颤尤其普遍并且成问题，因为它使得其难以书写、打字、吃饭和饮水。不同于存在于休息时的帕金森震颤，特发性震颤是姿势性的和动作性的，从而意味着震颤分别是由相对重力保持肢体或在运动期间而诱发的。患有ET的残疾是可变的，并且范围从当诸如书写和自给的任务由于手和臂不受控制的运动而变得不可能时感到窘迫到不能独立生活。尽管患有ET的许多患者的高发病率和高残疾，但是还没有足够的治疗选择来解决震颤。已经发现，用来治疗震颤的药物(例如，普萘洛尔和普里米酮)可以有效减少仅60％的患者中仅50％的震颤振幅。这些药物具有可能是严重的并且不被许多患有ET的患者忍受的副作用。备选的治疗是使用深度脑刺激(DBS)将刺激器外科手术植入大脑中，这能够有效减少震颤振幅90％，但是它是带来重大风险并且不能被许多ET患者忍受的高侵入性的外科手术程序。因此，ET患者非常需要减少震颤而无药物副作用和脑外科手术风险的备选治疗。震颤对于患有直立性震颤、多发性硬化症和帕金森病的患者也是一个重要的问题。多种神经障碍包括诸如中风、酒精中毒、酒精戒除、外周神经病、威尔逊病、克雅氏病、格巴氏综合征和脆性X综合征的震颤，以及脑肿瘤、低血糖、甲状腺机能亢进、甲状旁腺功能减退症、胰岛素瘤、正常老化、和创伤性脑损伤的震颤。口吃或结巴也可以是震颤的形式。在这些情况下，震颤的基础病因可以不同于ET；然而，对于这些情况中的一些情况，治疗选择也是有限的，并且需要备选的治疗。ET被认为是由与运动产生和控制相关联的回路动力学的异常所引起的。先前的工作已经表明，这些回路动力学可以通过冷却、局部止痛剂和振动来暂时改变。使用经皮电神经刺激(TENS)的电刺激的先前所报道的工作没有改善震颤(Munhoz2003)。因此，在我们的临床研究中，令人惊奇的发现，与ET相关联的回路动力学可以被外周神经仿真来改变，从而导致基本上减少患有ET的患者的震颤。本专利技术是一种沿着感觉神经向中枢神经系统发送信号以便修改异常网络动力学的新型外周刺激设备。随着时间推移，该刺激对异常网络中的神经放电(naturalfiring)归一化并且减少震颤。尽管DBS直接刺激脑部，但是我们的外周刺激通过沿着连接外周的感觉神经向脑部发送信号来影响异常脑部回路动力学。该方法是非侵入性的，并且期望避免DBS的外科手术风险和相关联的认知性、表述性和空间记忆发音障碍、共济失调或步态障碍的问题。外周神经刺激可以通过退相(dephasing)、覆盖或者阻碍异常脑部回路动力学来有效地治疗震颤。覆盖、阻碍或训练脑部以忽略异常脑部回路动力学跟随针对传统DBS的机制的假设。或许与我们的方法最紧密有关的技术是经皮电神经刺激(TENS)。高频TENS(50到250Hz)通常用来治疗疼痛，其中假设刺激大的有髓鞘的外周本体感受纤维(A-β)阻止疼痛信号进入。尽管使用用于疼痛控制的TENS所实现的不一致的临床结果已经导致很多对其用于治疗疼痛的质疑，但是已经档案充分记录的是，表面电刺激刺激A-β神经元。A-β神经元将本体感受的感觉信息传送到在包括ET和帕金森氏病在内的疾病中异常的相同脑部回路中。在不受任何所提出的作用机制限制的情况下，这导致我们提议神经刺激可以用来刺激A-β神经并且由此改善震颤。该提议特别令人惊讶，因为Munhoz等人的先前研究没有发现在应用TENS之后所测试的任何震颤参数中的任何显著改善。参见Munhoz等人“AcuteEffectofTranscutaneousElectricalNerveStimulationonTremor”，MovementDisorders，18(2)，191-194(2003)。
技术实现思路
本专利技术涉及用于治疗震颤的系统、设备、和方法，并且更具体地涉及用于通过刺激外周神经来治疗震颤的系统、设备、和方法。在一些实施例中，提供了一种减少患者中震颤的方法。该方法包括：将第一外周神经效应器放置在相对于第一外周神经的第一位置；通过第一外周神经效应器向第一外周神经递送第一刺激；以及通过修改患者的神经网络动力学来减少震颤振幅。在一些实施例中，放置步骤包括将第一外周神经效应器放置在患者皮肤上以及第一刺激是施加到皮肤表面的电刺激。在一些实施例中，第一刺激具有从约0.1mA到10mA的振幅以及从约10Hz到5000Hz的频率。在一些实施例中，第一刺激具有小于约15mA、14mA、13mA、12mA、11mA、10mA、9mA、8mA、7mA、6mA、5mA、4mA、3mA、2mA或1mA的振幅。在一些实施例中，放置步骤包括将第一外周神经效应器植入患者中以及第一刺激是电刺激。在一些实施例中，植入步骤包括将第一外周神经效应器注入患者中。在一些实施例中，第一刺激具有小于约3mA的振幅以及从约10Hz到5000Hz的频率。在一些实施例中，第一刺激具有小于约5mA、4mA、3mA、2mA或1mA的振幅。在一些实施例中，外周神经效应器包括电源。在一些实施例中，该方法还包括：通过位于外部定位的电源向第一外周神经效应器无线地供电。在一些实施例中，第一刺激是振动触觉的。在一些实施例中，第一刺激是化学的。在一些实施例中，该方法还包括：使用测量单元感测患者四肢的运动以生成运动数据；以及从运动数据确定震颤信息。在一些实施例中，递送步骤包括：基于震颤信息递送第一刺激。在一些实施例中，震颤信息包括针对患者四肢从休息位置的最大偏差。在一些实施例中，震颤信息包括针对患者四肢的休息位置。在一些实施例中，震颤信息包括震颤频率、相位和振幅。在一些实施例中，递送第一刺激的步骤包括：递送多个刺激突发，在该刺激突发之间具有可变的时间延迟。在一些实施例中，该方法还包括：将第二外周神经效应器放置在相对于第二外周神经的第二位置；以及通过第二外周神经效应器向第二外周神经递送第二刺激。在一些实施例中，该方法还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少患者中的震颤的方法，所述方法包括：将第一外周神经效应器放置在相对于第一外周神经的第一位置；通过所述第一外周神经效应器向所述第一外周神经递送第一刺激；以及通过修改所述患者的神经网络动力学来减少所述震颤的振幅。

【技术特征摘要】
2013.01.21 US 61/754,945;2013.03.15 US 61/786,549;1.一种减少患者中的震颤的方法，所述方法包括：将第一外周神经效应器放置在相对于第一外周神经的第一位置；通过所述第一外周神经效应器向所述第一外周神经递送第一刺激；以及通过修改所述患者的神经网络动力学来减少所述震颤的振幅。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述放置步骤包括将所述第一外周神经效应器放置在所述患者的皮肤上并且所述第一刺激是被施加到皮肤表面的电刺激。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一刺激具有从约0.1mA到10mA的振幅以及从约10Hz到5000Hz的频率。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述放置步骤包括将所述第一外周神经效应器植入所述患者中并且所述第一刺激是电刺激。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一刺激具有小于约3mA的振幅以及从约10Hz到5000Hz的频率。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用测量单元感测所述患者的四肢的运动以生成运动数据；以及根据所述运动数据来确定震颤信息。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述递送步骤包括基于所述震颤信息来递送所述第一刺激。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述震颤信息包括从所述患者的四肢的休息位置的最大偏差。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述震颤信息包括所述患者的四肢的休息位置。10.根据权利要求6所述的方法，其中所述震颤信息包括震颤频率、相位和振幅。11.根据权利要求1所述的方法，其中递送所述第一刺激的步骤包括：递送多个刺激突发，在所述刺激突发之间具有可变的时间延迟。12.根据权利要求1所述的方法，还包括：将第二外周神经效应器放置在相对于第二外周神经的第二位置；以及通过所述第二外周神经效应器向所述第二外周神经递送第二刺激。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：确定所述患者的震颤的周期，其中递送所述第二刺激的步骤包括将所述第二刺激的递送从所述第一刺激的所述递送偏移所述震颤的周期的预定分数或倍数。14.根据权利要求12所述的方法，还包括退相所述患者的脑部中的神经网络的同步性。15.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一位置和所述第二位置位于相邻的手指上。16.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一外周神经和所述第二外周神经是相邻的神经。17.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一外周神经是正中神经并且所述第二外周神经是尺骨神经或桡骨神经。18.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一外周神经和所述第二外周神经是躯体特定区地相邻的。19.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一刺激具有低于感觉阈值的振幅。20.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一刺激大于15Hz。21.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一外周神经携带来自所述患者的四肢的本体感受信息。22.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定所述第一刺激在减少所述震颤的振幅上的效力持续时间；以及在所述效力持续时间期满之前递送第二刺激。23.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述效力持续时间的步骤包括分析在预定时间段上被施加的多个刺激应用。24.根据权利要求23所述的方法，其中确定所述效力持续时间的步骤还包括确定所述患者的活动简档。25.根据权利要求23所述的方法，其中确定所述效力持续时间的步骤还包括确定所述震颤的简档。26.根据权利要求24所述的方法，其中所述活动简档包括关于咖啡因和酒精消耗的数据。27.根据权利要求1所述的方法，还包括将传导路径增强器放置在所述第一外周神经上。28.根据权利要求27所述的方法，其中所述传导路径增强器是传导纹身。29.根据权利要求27所述的方法，其中所述传导路径增强器包括一个或多个传导条。30.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一位置选自由手腕、前臂、腕管、手指和上臂组成的组。31.一种用于治疗患者中的震颤的系统，所述系统包括：决策单元；以及接口单元，所述接口单元适于向外周神经递送电刺激，所述接口单元包括与所述决策单元通信的第一外周神经效应器，所述第一外周神经效应器包括至少一个电极；其中所述决策单元包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令当被所述处理器执行时使得所述决策单元：通过所述第一外周神经效应器向第一外周神经递送第一电刺激，所述电刺激被所述控制器配置为通过修改所述患者的神经网络动力学来减少所述患者的四肢中的震颤。32.根据权利要求31所述的系统，其中所述第一电刺激具有小于约10mA的振幅以及从约10Hz到5000Hz的频率。33.根据权利要求31所述的系统，其中所述接口单元还包括与所述决策单元通信的第二外周神经效应器，所述第二外周神经效应器包括至少一个电极，其中所述存储器存储指令，所述指令当被所述处理器执行时还使得所述决策单元通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·H·罗森布鲁斯，S·德尔普，J·帕德利，V·拉雅瑟克哈，T·阿尔特曼，
申请(专利权)人：卡拉健康公司，
类型：发明
国别省市：美国,US