对肌肉位置识别和治疗反应增强有效的电刺激设备制造技术

本发明专利技术涉及一种电刺激设备(10)，其中，颅外刺激辅助运动区、前运动区和/或丘脑底核。本发明专利技术更具体地涉及包括至少一个电极(11)的电刺激设备(10)，该至少一个电极(11)设置有刺激端(12)，该刺激端(12)被配置成直接附接到人的耳廓内肌以便与其建立直接接触关系，该刺激端(12)与传感器(27)可操作地耦接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对肌肉位置识别和治疗反应增强有效的电刺激设备
本专利技术涉及一种电刺激设备，其中，刺激辅助运动区、前运动区、小脑和/或丘脑底核。
技术介绍
影响神经系统的各种病症或药物，包括帕金森病(PD)、肝功能衰竭、酒精中毒、汞或砷中毒、锂和某些抗抑郁药物，会导致如震颤的异常静止活动。除震颤外，僵硬、运动迟缓和姿势不稳是帕金森病的一些其他症状。帕金森病是一种慢性和进行性运动障碍，意味着症状会随着时间的推移而持续并且恶化。根据欧洲帕金森病协会，估计全世界有630万人患有帕金森病。原因尚不可知，虽然目前尚无法治愈，但仍有治疗选择，诸如控制其症状的药物和手术。用不同技术刺激大脑的不同部位可以被成功地用于治疗帕金森病。深部脑刺激(DBS)设备的主要目的是刺激丘脑底核，由此激活辅助运动区和前运动区，并且使运动系统中的异常静止活动正常化。丘脑底核-深部脑刺激(STN-DBS)是一种对帕金森病(PD)症状的侵入性但是有效的方法。通常通过1-4V的电压电平和60微秒的脉冲宽度，提供100至250Hz(130Hz-185Hz)的用于PD的标准STN-DBS。另一方面，为了实现特定效果，通常使用不同的频率；例如，为了改善吞咽，冷冻和轴向步态功能60Hz被认为是有效的，130Hz是无效的。此外，对于语言流畅性，60Hz的效果优于130Hz。在可用数据的基础上，应注意到可能需要特定的刺激频率以缓解PD疾病的不同症状。对于抗震颤患者，频率通常被选择为180Hz。刺激丘脑底核的目前应用包括颅内电极放置，其被称为深部脑刺激。丘脑底核的深部脑刺激的过程需要神经外科手术，这对帕金森病患者是一种极具侵入性的干预措施。在该神经外科手术中，将电极置于包括人体的肌肉图的丘脑底核区域中。该肌肉图中的神经元具有来自人体肌肉的反馈(如伸展、长度等)。换句话说，为了外部地刺激STN，应该刺激与肌肉神经支配相关的神经。此外，手术器材应用可能具有副作用。此外，刺激器的电池放置在胸部皮肤下，同时电极插入脑组织中并且导线在皮肤下面。可以通过外部单元无线地变更这些刺激器的频率和强度。美国专利申请US5707396公开了一种通过高频刺激丘脑底核，阻止黑质退化的方法。除了手术植入电池外，该方法还需要将电极神经外科地植入黑质中。其中，本专利技术
中的现有技术出版物可以被称为US5514175，其公开了一种治疗设备，其被描述为通过作用于多个耳穴，用于神经通路功能障碍的低压多点耳廓刺激器。另一参考文献可以被提供为欧洲专利公开EP2474339，其公开了一种用于通过刺激人耳的耳廓进行复苏的复苏装置。本
中的其他现有技术参考文献可以被引用为WO2014207512A1、US2008/0249594、US2013/0079862或WO2010/048261。另一方面，本专利技术解决了颅外放置的设备不仅刺激而且还感测患者的身体状态以及他/她对刺激效果的反应的适当性和质量的情况。还应注意到，单独刺激耳廓内肌不足以减轻帕金森病的症状。为此，本专利技术提出了一种放置在内在肌上的电极，用于以适当的频率组合实现刺激耳廓内肌，以获得症状特异性结果。不同的技术提供了通过神经通路通道，精确定位连接到大脑的预定区域的耳廓内肌的方法。EMG(肌电图)传感器测量肌肉在收缩和静止期间产生的电流/脉冲。在认识到由EMG传感器收集的数据被用于驱动刺激器并且在实施肌肉刺激期间被用于调整各种设置的情况下来设计本专利技术。本专利技术提供一种根据权利要求1中限定的特征提供的电刺激设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电刺激设备，其中，通过颅外刺激辅助运动区、前运动区、小脑和/或丘脑底核，可以治疗帕金森病、偏头痛、运动障碍、抑郁或疼痛管理。。本专利技术的另一目的是提供一种电刺激设备，其中，经由耳廓肌刺激辅助运动区、小脑，前运动区和/或丘脑底核。本专利技术的另一目的是提供一种电刺激设备，其中，根据由多个外围传感单元收集的数据，改变辅助运动区、小脑、前运动区和/或丘脑底核的刺激参数。附图说明仅为了示例电刺激设备的目的，给出附图，其优于现有技术的优势在上文中概述并且将在下文中简要解释。附图并不意味着界定权利要求中所确定的保护范围，也不应单独提及它们以试图解释所述权利要求中所确定的范围而无需借助于本专利技术的描述中的技术公开。图1示出了根据本专利技术的电刺激设备的一个实施例的示意图。图2示出了根据本专利技术的另一实施例的耳戴式刺激装置的示意图。图3示出了根据图2的替代实施例的具有针对实际人耳上的不同部位的刺激端的耳戴式刺激设备的示意图。图3另外示出了根据本专利技术的触及第四耳廓内肌的另外的电极(由虚线示出)。具体实施方式在本专利技术的详细描述中引用下述数字：10)电刺激设备11)电极12)刺激端13)绝缘套管14)连接元件15)容纳部16)外壳17)连接线18)磁性元件19)磁锚定装置20)芯21)控制单元22)保持部23)耳戴式设备24)可伸缩的连接延伸25)外壳部26)耳戴式部位27)传感器本专利技术公开了一种具有至少一个电极(11)的电刺激设备(10)，该至少一个电极还具有感测功能以及刺激端(12)，该刺激端(12)基于所收集的数据，还通过所述电刺激设备(10)控制刺激过程，如下文所述。本专利技术的电刺激设备(10)提供了执行诸如电流、电压、极化、信号形式的参数的微调以及由于可操作地耦接到电刺激设备(10)的刺激端(12)的传感器(27)，验证电刺激设备(10)的正确针位置(刺激端(12)的位置)。优选地，EMG传感器(27)被用来实现该功能；然而，可以使用其他感测机制，诸如用于感测电流的电流探针或电线圈。如技术人员所知，EMG(肌电图)传感器(27)测量在肌肉收缩和静止期间，在肌肉中产生的电流/脉冲。电刺激设备(10)的至少一个电极(11)适配于直接附着于耳廓内肌，诸如耳轮大肌、耳轮小肌、耳屏肌、对耳屏肌等。根据第一替选实施例，电刺激设备(10)包括连接元件(14)，其将某些参数信号作为电压或电流信号，优选地，以来自控制单元(21)的电流放大信号的形式提供给所述至少一个电极(11)。电刺激设备(10)还被配置为担任感测单元的角色，该感测单元使得能够在相应的肌肉收缩和休息期间，从相应的肌肉接收诸如电流信号的电信号，以这种方式，来自相应的肌肉的这些数据被用作验证预期肌肉的确切位置以及调节施加于所述肌肉的刺激信号的阈值的目的。因此，本专利技术确保电刺激设备(10)的同一电极(11)用作刺激和感测单元，如下文所述。因此，经由同一电极(11)传送待感测的信号和刺激有效的信号。对待感测的信号和用于刺激的信号分配不同的时隙，由此复用所述信号。在本申请的优选实施例中，参考图1，所述电极(11)被配置为如针灸针的情况的针状电极(11)的形式。优选地，所述电极(11)的每一个包括绝缘套管(13)。所述绝缘套管(13)除了其刺激端(12)之外，包围电极(11)。在该实施例中，电极(11)刺穿耳廓皮肤并且电极(11)的刺激端(12)到达所述耳廓内肌。所述绝缘套管(13)基本上用于防止由控制单元(21)产生的信号到达耳廓皮肤的目的，从而有助于确保信号直接被传递到耳廓内肌。换句话说，仅电极(11)的刺激端(12)将所需信号传达到预期肌肉，并且除了预期容纳部之外的周围组织部不被传送任何刺激信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电刺激设备(10)，包括至少一个电极(11)，所述至少一个电极(11)设置有刺激端(12)，所述刺激端(12)被配置为刺激人的耳廓内肌，所述刺激端(12)与传感器(27)可操作地耦接，其特征在于：所述电极(11)的刺激端(12)适配于在信号的刺激状态期间产生电刺激信号，并且所述传感器(27)适配于在耳廓内肌收缩期间检测在所述耳廓内肌中产生的电信号，以及在除所述刺激状态以外的同一时段的读取状态期间静止，以及所述电刺激设备(10)的控制单元(21)被配置为在所述信号的后续时段的刺激状态期间，逐渐改变由所述刺激端(12)施加的所述电刺激信号，并且确定至少一个电刺激信号值，响应于所述至少一个电刺激信号值，在所述信号的后续时段的至少一个读取状态期间，在耳廓内肌中产生电信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电刺激设备(10)，包括至少一个电极(11)，所述至少一个电极(11)设置有刺激端(12)，所述刺激端(12)被配置为刺激人的耳廓内肌，所述刺激端(12)与传感器(27)可操作地耦接，其特征在于：所述电极(11)的刺激端(12)适配于在信号的刺激状态期间产生电刺激信号，并且所述传感器(27)适配于在耳廓内肌收缩期间检测在所述耳廓内肌中产生的电信号，以及在除所述刺激状态以外的同一时段的读取状态期间静止，以及所述电刺激设备(10)的控制单元(21)被配置为在所述信号的后续时段的刺激状态期间，逐渐改变由所述刺激端(12)施加的所述电刺激信号，并且确定至少一个电刺激信号值，响应于所述至少一个电刺激信号值，在所述信号的后续时段的至少一个读取状态期间，在耳廓内肌中产生电信号。2.根据权利要求1所述的电刺激设备(10)，其特征在于，所述传感器是EMG传感器(27)。3.根据权利要求1或2所述的电刺激设备(10)，其特征在于，所述刺激端(12)被配置为直接附接到耳廓内肌，以便与所述耳廓内肌建立直接接触关系。4.根据权利要求1或2所述的电刺激设备(10)，其特征在于，所述刺激端(12)被配置为在最接近所述耳廓内肌的人耳的外部部分上的位置处刺激所述耳廓内肌。5.根据权利要求3或4所述的电刺激设备(10)，其特征在于，所述刺激端(12)被配置为刺激的所述耳廓内肌包括耳轮大肌、耳轮小肌、耳屏肌、对耳屏肌中的至少一个。6.根据权利要求5所述的电刺激设备(10)，其特征在于，电刺激信号参数包括符号、幅度、频率、信号时段、信号形式、谐波含量和电压和/或电流的脉冲宽度。7.根据权利要求2和6所述的电刺激设备(10)，其特征在于，所述EMG传感器(27)测量在所述耳廓内肌中产生的电流脉冲。8.根据权利要求3或4所述的电刺激设备(10)，其特征在于，对信号时段的刺激状态期间的刺激信号以及在信号时段的读取状态期间的耳廓内肌中产生的信号分配不同的时隙。9.根据权利要求3所述的电刺激设备(10)，其特征在于，所述电极(11)被配置为除了其刺激端(12)外，以绝缘套管(13)包围的针状电极(11)的形式。10.根据权利要求9所述的电刺激设备(10)，其特征在于，所述电刺激设备(10)包括可拆卸地连接到电极(11)的连接元件(14)。11.根据权利要求10所述的电刺激设备(10)，其特征在于，所述连接元件(14)包括外壳(16)和容纳部(15)，所述容纳部(15)适配于容纳所述电极(11)的纵向延伸芯(20)。12.根据权利要求6所述的电刺激设备(10)，其特征在于，通过在连续时段中施加正信号和负信号来调节刺激信号的极性。13.根据权利要求11所述的电刺激设备(10)，其特征在于，所述刺激端(12)设置有环形凸缘，作为在管状绝缘套筒(13)的横截面区域上延伸的保持部(22)。14.根据权利要求11或13所述的电刺激设备(10)，其特征在于，引入到所述容纳部(15)的所述电极(11)的所述芯(20)的操作位置由位于所述连接元件(14)上的磁性元件(18)和位于所述电极(11)上的磁性锚定装置(19)保持，使得所述连接元件(14)牢固地连接并且可拆卸地耦接到所述电极(11)。15.根据权利要求11或13所述的电刺激设备(10)，其特征在于，通过作为吸盘的所述外壳(16)施加负压，保持引入到所述容纳部(15)的所述电极(11)的所述芯(20)的操作位置，使得所述连接元件(14)牢固地连接并且可拆卸地耦接到所述电极(11)。16.根据任一前述权利要求所述的电刺激设备(10)，其特征在于，提供与所述控制单元(21)信号通信的至少一个热或压力传感器，以从外部确定所述耳廓内肌的准确位置。17.根据权利要求16所述的电刺激设备(10)，其特征在于，提供激光标记系统以指示所述耳廓内肌的准确位置。18.根据权利要求1，2，3，4，7，8，9或10所述的电刺激设备(10)，其特征在于，提...

【专利技术属性】
技术研发人员：优素福·厄兹居尔·恰克马克，哈坎·乌雷，布拉克·厄兹索伊，塞利姆·厄尔切尔，
申请(专利权)人：KOC大学，
类型：发明
国别省市：土耳其,TR