用于头部疼痛的植入式位于头部的射频耦合的神经刺激系统技术方案

提供一种用于植入在头部中以达到治疗慢性头部疼痛(包括偏头痛)的目的的可植入头部安装的射频(RF)耦合的一体化外周神经刺激系统。该系统可以包括植入式脉冲发生器(IPG)，多条刺激引线从该植入式脉冲发生器(IPG)可延伸足以允许在头部的多个区域(优选地包括额骨、顶骨和枕骨区)上进行充分刺激。引线可以包括延伸的主体，沿着该延伸的主体可以设置多个表面金属电极(SME)，它们可以被细分成多个电极阵列。多个内部金属线可以伸展其长度的一部分并且将IPG的内部电路连接至SME。该IPG可以包括RF接收器线圈和专用集成电路。该IPG可能能够在功能上连接至外部RF单元以达到可包括供电、诊断和编程的目的。

Implanted radiofrequency coupled nerve stimulator system for head pain

An integrated peripheral nerve stimulation system coupled with radiofrequency (RF) is provided for implantation into the head for the purpose of treating chronic head pain (including migraine). The system may include an implantable pulse generator (IPG) from which multiple stimulation leads can be extended enough to allow adequate stimulation in multiple areas of the head (preferably including the frontal, parietal and occipital regions). Leads can include extended bodies along which multiple surface metal electrodes (SMEs) can be set, which can be subdivided into multiple electrode arrays. A plurality of inner metal wires can stretch part of their length and connect the internal circuit of IPG to SME. The IPG can include RF receiver coils and ASIC. The IPG may be functionally connected to external RF units for purposes that may include power supply, diagnosis and programming.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于头部疼痛的植入式位于头部的射频耦合的神经刺激系统相关申请的交叉引用本申请要求主张2016年1月6日提交的题为“用于头部疼痛的植入式位于头部的射频耦合的神经刺激系统”(代理人案卷编号No.SYNT-32774)的美国专利申请No.14/989,674的权益和/或优先权，其在2016年11月22日被签发为美国专利No.9,498,635。美国申请No.14/989,674是2015年10月9日提交的题为“用于可植入头部安装的神经刺激系统的用于头部疼痛的外科手术方法”(代理人案卷编号No.SYNT-32680)的美国专利申请号14/879,943的部分继续申请。美国专利申请号14/879,943是2015年5月20日提交的题为“用于头部疼痛的可植入头部安装的神经刺激系统”(代理人案卷编号No.SYNT-32651)的美国专利申请号14/717,912的部分继续申请。美国专利申请号14/717,912是2014年8月14日提交的题为“用于头部疼痛的可植入头部安装的神经刺激系统”(代理人案卷编号No.SYNT-32187)的美国专利申请号14/460,139的继续申请，其在2015年5月26日被签发为美国专利号9,042,991。美国专利申请号14/460,139要求主张2013年10月23日提交的题为“用于头部疼痛的可植入头部安装的神经刺激系统”(代理人案卷编号No.SYNT-32185)的美国临时申请No.61/894,795的权益。通过引用将美国专利申请No.14/989,674、No.14/879,943、No.14/717,912、No.14/460,139和No.61/894,795以及美国专利No.9,498,635和No.9,042,991以其整体并入本文。本申请还要求主张2016年1月6日提交的题为“包括独立充电和与多个植入设备通信的充电系统”(代理人案卷编号No.SYNT-32723)的美国专利申请No.14/989,706的权益和/或优先权，通过引用以其整体并入本文。
本公开涉及治疗偏头痛以及其他形式的慢性头部疼痛的植入式神经刺激系统和方法。专利技术背景包括植入式神经刺激引线的神经刺激系统用于治疗慢性疼痛。常规的植入式外围神经刺激引线被设计用于作为脊髓刺激系统的一部分放置在脊椎管中，并用于治疗各种形式的慢性背部和四肢疼痛的治疗目的。植入式神经刺激系统可以由内部电池供电或者可以由通过射频接口耦合至内部单元的外部电源来供电。
技术实现思路
在各种实施例中，一种可植入头部安装的射频耦合的一体式外围神经刺激系统可以被配置用于除现场电池之外的实质上所有电子器件在颅骨上的植入电极处或其附近的植入。该系统可以包括植入式脉冲发生器(IPG)，两条神经刺激引线可以从其延伸至足以在半颅骨的额骨、顶骨和枕骨区上提供单侧治疗性神经刺激的长度。IPG可以具有包含内部射频接收器的部件或延伸部分，其目的是耦合至外部电源和控制单元。该系统可以可操作用来基本上同时向头部的多个区(包括半颅骨的额骨、顶骨和枕骨区)提供医学上可接受的治疗性神经刺激。该引线中的每一条都可以包括：延伸的引线主体；沿着引线主体设置的多个表面金属电极，它们可以被划分成两个或更多电极阵列；以及多个内部导电金属线，它们沿着引线主体的长度的至少一部分伸展并且分别将IPG的内部电路连接至各个表面金属电极。延伸的引线主体可以包括医用级塑料。实施例可以包括以下特征中的一个或多个。该IPG可以具有关于头部中预期植入的具体部位(诸如耳朵前面和/或上面的区域)的适当纵横比。该IPG可以包括天线线圈和专用集成电路(ASIC)。该IPG可以被配置用于与外部射频单元功能性连接。实施例可以包括以下特征中的一个或多个。神经刺激引线可以不包括用于管心针(stylet)的中心通道。神经刺激引线可能具有比常规引线更小的直径。实施例可以包括以下特征中的一个或多个。该系统可以包括在沿着神经刺激引线的足够线性距离上设置足够多个表面电极，以能够实现跨过头部的多个区(包括半颅骨的额骨、顶骨和枕骨区)的基本上同时的医学上足够的治疗性刺激。扩展的表面电极阵列可以被划分成两个或更多个离散的端子表面电极阵列。多个表面电极阵列的线性布局可以包括位于额骨区上的至少一个阵列、位于顶骨区上的至少一个阵列和位于枕骨区上的至少一个阵列。具体的阵列内设计特征可以包括：分给每个组的电极的具体数量中的变化；电极的形状，例如电极是圆柱形的还是扁平的；每个阵列内每个电极的宽度，以及每个阵列内电极分开的线性距离间隔。各种实施例可以包括可以与多条引线连接的多个连接端口并且因此允许附接附加的引线。该外部射频单元可以可操作以执行各种功能，包括对可再充电电池再充电、诊断性地评价IPG、以及对IPG编程。在各种实施例中，治疗慢性疼痛的方法可以包括：治疗多病因疼痛的慢性头部和/或面部疼痛的方法，该慢性头部和/或面部疼痛包括偏头痛；以及其他原发性头痛，包括丛集性头痛、半颅骨连续头痛、紧张型头痛、慢性每日头痛、转化的偏头痛；进一步包括继发性头痛，诸如颈源性头痛和其他继发性肌骨架性头痛。在各种实施例中，治疗慢性疼痛的方法可以包括治疗多病因的头部和/或面部疼痛的方法，该多病因的头部和/或面部疼痛包括神经性的头部和/或面部疼痛、伤害性头部和/或面部疼痛、和/或交感神经相关的头部和/或面部疼痛。在各种实施例中，治疗慢性疼痛的方法可以包括治疗多病因的头部和/或面部疼痛的方法，该多病因的头部和/或面部疼痛包括较大的枕神经痛，以及其他各种枕神经痛、眶上神经痛、颞侧神经痛、眶下神经痛、和其他三叉神经痛、和其他头部和面部神经痛。下面在附图和描述中阐述一个或多个实施例的细节。通过该描述和附图，这些实施例的其他特征、目的和优点将是明显的。在某些方面中，提供一种用于控制从外部功率传输系统(EPTS)到至少一个植入式神经刺激系统(INS)的功率传送的方法。在一些实施例中，该方法包括使用EPTS内的发射线圈驱动器电路，利用具有峰值量值的谐振电流驱动EPTS内的第一发射线圈。该方法还包括使用调谐至第一发射线圈的谐振频率的第一INS内的接收线圈，接收从第一发射线圈传输来的功率，以及将所接收到的功率耦合至第一INS内的调节器电路，其被配置以向第一INS内的电极驱动器电路提供用于其内的多个电极的电极电流。该方法进一步包括监测第一INS内的调节器电路，以确定所接收到的耦合到该电路的功率是否足以实现第一INS内的调节器电路的电流调节。该方法进一步包括：使用第一INS内的反向遥测发射电路将消息传达至EPTS，该消息基于调节器电路的确定而请求从EPTS的功率传输的变化；以及使用EPTS内的反向遥测接收电路来接收由第一INS传达的消息。该方法还包括：响应于所请求的功率传输的变化，调整EPTS内的发射线圈驱动器电路，以改变谐振电流的峰值量值。在一些实施例中，该方法还包括消息，其包括如果第一INS内的调节器电路不实现电流调节则增大从EPTS的功率传输的请求，并且包括谐振电流的峰值量值中的对应变化，该变化包括峰值量值的增大。一些实施例将另外包括：如果在至少某一时间段内没有从第一INS接收到请求增大功率传输的消息，则调整EPTS内的发射线圈驱动器电路以减小谐振电流的峰值量值。在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制从外部功率传输系统(EPTS)传送至至少一个植入式神经刺激系统(INS)的功率的系统，所述系统包括：设置在身体外面的EPTS；以及设置在所述身体的真皮层下面的至少一个INS；所述EPTS包括：由串联设置的一个或多个发射线圈组成的组，每一个都对应于相应的INS；发射线圈驱动器电路，其可操作以利用具有峰值量值的谐振电流来驱动该组一个或多个发射线圈；以及反向遥测电路，其可操作以接收由INS传达的消息；所述至少一个INS中的每一个都分别包括：接收线圈，其被调谐到对应发射线圈的谐振频率，并可操作以当接近对应发射线圈时接收从其传输的功率；调节器电路，其具有输入端，所接收的功率耦合至该输入端，并且可操作以在其输出端上向电极驱动器电路提供用于多个电极的电极电流；监测电路，其可操作以确定所接收的功率是否足以实现调节器电路的电流调节；以及反向遥测电路，其可操作以将消息传达给EPTS；其中：每个相应INS都可操作，以基于相应的调节器电路的确定，来传达请求从EPTS的功率传输的变化的相应消息；以及所述EPTS可操作，以基于从一个或多个相应的INS接收的相应消息，来调整发射线圈驱动器电路以改变所述谐振电流的峰值量值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.06 US 14/989,706;2016.01.06 US 14/989,6741.一种用于控制从外部功率传输系统(EPTS)传送至至少一个植入式神经刺激系统(INS)的功率的系统，所述系统包括：设置在身体外面的EPTS；以及设置在所述身体的真皮层下面的至少一个INS；所述EPTS包括：由串联设置的一个或多个发射线圈组成的组，每一个都对应于相应的INS；发射线圈驱动器电路，其可操作以利用具有峰值量值的谐振电流来驱动该组一个或多个发射线圈；以及反向遥测电路，其可操作以接收由INS传达的消息；所述至少一个INS中的每一个都分别包括：接收线圈，其被调谐到对应发射线圈的谐振频率，并可操作以当接近对应发射线圈时接收从其传输的功率；调节器电路，其具有输入端，所接收的功率耦合至该输入端，并且可操作以在其输出端上向电极驱动器电路提供用于多个电极的电极电流；监测电路，其可操作以确定所接收的功率是否足以实现调节器电路的电流调节；以及反向遥测电路，其可操作以将消息传达给EPTS；其中：每个相应INS都可操作，以基于相应的调节器电路的确定，来传达请求从EPTS的功率传输的变化的相应消息；以及所述EPTS可操作，以基于从一个或多个相应的INS接收的相应消息，来调整发射线圈驱动器电路以改变所述谐振电流的峰值量值。2.根据权利要求1所述的系统，其中：每个相应消息都包括如果相应调节器电路没有实现电流调节则增加从EPTS的功率传输的请求；以及所述EPTS进一步可操作，以响应于从任何相应INS接收到的请求增加功率传输的相应消息，来调整发射线圈驱动器电路以增加谐振电流的峰值量值。3.根据权利要求2所述的系统，其中：所述EPTS进一步可操作，以如果在至少某一时间段内没有从任何相应INS接收到请求增加从EPTS的功率传输的相应消息，则调整发射线圈驱动器电路以减小谐振电流的峰值量值。4.根据权利要求1所述的系统，其中：每个相应消息都包括如果相应调节器电路正实现电流调节则减小从EPTS传输的功率的请求；以及所述EPTS进一步可操作，以响应于从每个相应INS接收到的请求减小功率传输的相应消息，来调整发射线圈驱动器电路以减小谐振电流的峰值量值。5.根据权利要求1所述的系统，其中每个相应INS内的相应监测电路可操作以用来：将由相应调节器电路提供的相应电极电流与针对相应电极驱动器电路的与其中编程的刺激配置相对应的相应的预先制定的电极电流进行比较；以及如果相应电极电流大于或等于该相应的预先制定的电极电流则确定相应调节器电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈利·德拉马诺，迈克尔·史蒂文·科尔文，肯尼思·莱尔·里德，罗伯特·雷蒙德·巴尔杰，克莱尔·德诺，保罗·格里菲斯，弗朗西斯·梅内塞斯，
申请(专利权)人：辛蒂拉医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US