包括检测动作电位集群放电的探针和刺激癫痫患者迷走神经的探针的系统技术方案

描述了一种用于刺激迷走神经的治疗系统，包括以下元件：‑检测和控制单元(20)；‑至少一个检测探针(10d，10g)连接到检测和控制单元并且旨在应用于患者的两个迷走神经中的至少一个迷走神经，‑设置在检测和控制单元中使用所述检测探针或多个检测探针检测至少一个迷走神经中的动作电位集群放电现象的装置(24)，‑用于刺激迷走神经的刺激探针(10d，10g)，‑以及设置在检测和控制单元中能够响应集群放电的检测将预定的不对称刺激信号施加到所述刺激探针的装置(24)，所述刺激探针能够引起迷走神经的去极化和/或超极化并且至少在传出方向上阻滞动作电位的传导。该系统旨在预防癫痫患者癫痫发作时猝死的风险。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括检测动作电位集群放电的探针和刺激癫痫患者迷走神经的探针的系统
本专利技术涉及旨在预防人类癫痫发作的最严重后果的医疗设备领域。更具体地说，它涉及这样一种医疗设备，目的在于基于至少一个迷走神经以及优选地两个迷走神经的活动，识别可能是致命的、继发于癫痫发作(SUDEP现象，其代表癫痫突发性猝死)的异常活动的出现，并通过作用于(多个)迷走神经以消除这种现象来减小这种风险。
技术介绍
今天，我们不知道如何预防猝死的风险，或者根除癫痫在其出现时可能会引起猝死的现象。最接近的现有技术状况由以下文件表示：a)文件US2014/0142653A1描述了一种治疗癫痫患者的方法，基于生理信号的测量(通常是神经电图，可能与心率的测量相结合)，使得能够确定患者是否正在承受癫痫发作或刚刚经历了发作。根据所获得的测量结果，该方法在传出方向一侧的两个迷走神经中的一个或两个上施加刺激，以作用于心率，并在传入方向的另一侧，以图减少癫痫现象。然而，该文件并未给出指示，以确定癫痫引起的猝死的实际风险的方式，或者在刺激可以减少或甚至消除风险的方式，或者甚至是除了通过减少癫痫发作之外来降低死亡率的方法的容量。因此，一般而言它只涉及癫痫发作的治疗。b)文件U8634922B1公开了一种用于治疗癫痫的迷走神经刺激系统，该系统考虑到心脏信号的测量以优化治疗，更确切地说，为了改正旨在治疗癫痫发作的刺激，以防止心率方面的不良作用。此外，根据该文献，只有传入方向的一个刺激对于治疗癫痫发作是适当的。还有许多关于迷走神经刺激的其他文献，但它们中没有一个特别涉及在癫痫发作出现时防止猝死的风险。这些文件包括，特别是，US2007/027486A1和US2007/255320A1。最后，存在用于刺激迷走神经的商业解决方案，其目的是减少癫痫患者癫痫发作的次数，但这些解决方案在保护患者以在癫痫发作出现时防止猝死方面是无效的。这种迷走神经神经刺激系统的例子是由Cyberonics出售的，并标示为用于致残性或抗药性癫痫。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，一方面，使得在迷走神经或优选地在两个迷走神经处，如果必要的话，结合一个或多个其他生理信号，异常且强烈的阵发性活动的发生的检测成为可能，这种活动很可能导致死亡(这种活动可能与癫痫发作有关联，但本专利技术的主题其本身不在于检测癫痫发作的发生)，而另一方面，通过作用于迷走神经或优选地两个迷走神经，基本上减少多动和死亡的这种风险。根据按照第一方面的本专利技术，因此提出了一种旨在限制癫痫发作时猝死风险的系统，其特征在于，它包括：-检测和控制单元；-至少一个检测探针，连接到检测和控制单元，并旨在应用于患者的两个迷走神经中的至少一个处，-设置在检测和控制单元中的装置，使用检测探针或多个检测探针检测至少一个迷走神经中的动作电位的集群放电现象；-用于刺激迷走神经的至少一个刺激探针，以及-设置在检测和控制单元中的装置，能够响应于集群放电的检测，将预定的非对称刺激信号施加于(多个)刺激探针，该刺激探针能够引起(多个)迷走神经的去极化和/或超极化，以及阻滞至少在传出方向上的动作电位的传导。上述系统有利地但可选地包括以下另外的特性，单独或以任何组合来看，本领域技术人员将认为技术上是兼容的：*(多个)检测探针和(多个)刺激探针构成相同的探针；*集群放电检测装置被配置成确定至少一个迷走神经中的总电能密度；*集群放电检测装置包括将设定频带内的电功率与阈值进行比较的装置；*通过对在所述频带内已经历过低通滤波的信号进行平方和低通滤波来确定电功率；*其包括用于刺激左迷走神经和右迷走神经的两个探针；*其中的刺激信号是周期性的和确定性的；*选择刺激信号的不对称性，以实现(多个)迷走神经的神经纤维的去极化；*选择刺激信号的不对称性，以实现(多个)迷走神经的神经纤维的超极化；*不对称周期信号的频率在大约15和300kHz之间；*刺激信号包括一连串通常的正方形的正电流脉冲和负电流脉冲，正脉冲和负脉冲的幅度不同；*较大幅度的电流脉冲比较小幅度的电流脉冲的持续时间更短；*选择幅度和持续时间，使施加到电极的电荷和取自电极的电荷的平衡基本上是中性的；*刺激脉冲的持续时间(TS)被预设在并且持续在大约0.5和大约2秒之间；*系统包括用于确定心率的装置，其中施加脉冲直到恢复阈值以上的心率；*检测和控制单元还包括用于从心脏信号、呼吸信号、血氧信号和肌电图信号中选择的至少一个信号的输入端；*检测和控制单元包括用于肌电图信号的输入端，该信号来源于由(多个)检测探针提供的信号；*系统包括被配置成定位在两个迷走神经上的多个检测探针，并且集群放电检测装置被配置成对来自两个检测探针的信号进行操作。根据本专利技术的第二方面，提出了一种在如上所述的系统中实现的方法，用于选择性地生成患者的迷走神经的至少一个探针的电控制信号，为的是在癫痫发作时遏制猝死的风险，其特征在于，它包括以下步骤：-检测由至少一个检测探针提供的并代表迷走神经中动作电位的集群放电的电现象；-响应于该检测，生成预定的非对称刺激电信号，旨在施加于至少一个刺激探针，并具有适合于在其应用中导致(多个)迷走神经的去极化和/或超极化、以及至少在传出方向上阻滞动作电位的传导的特性。有利地，该方法还包括将心率信号与阈值进行比较的步骤，在同时检测集群放电、以及心率信号显示心率下降低于阈值的事实的情况下，执行刺激信号的生成。以同样有利的方式，该方法还包括在生成刺激信号的步骤之后，将心率信号与阈值进行比较的步骤，以及如果心率信号显示心率下降低于阈值的话，则生成刺激信号的新步骤。此外，系统的优选但可选特性同样适用于上述方法。附图说明本专利技术的其他特征、目的和优点将从下面的优选实施例的详细描述中更清楚地浮现出，通过参考附图的非限制性示例给出，其中：-图1是根据本专利技术的系统的示意性表示；-图2示出了根据本专利技术的系统实现的过程；-图3给出了迷走神经上收集的信号的示例并示出集群放电现象；以及-图4给出了施加于迷走神经刺激探针的刺激信号的外形的例子。具体实施方式a)一般原则根据本专利技术的系统的目的是防止与癫痫发作相连系的死亡风险(基本上通过“SUDEP”现象)，一方面是由于在迷走神经处，优选地在两个迷走神经处，收集的电生理信号的某种特性，以及另一方面，由于在传出方向施加于(多个)迷走神经的某种电刺激。如后面将描述的，使用放置在两个迷走神经中的一个周围的探针，或者优选地使用放置在左迷走神经和右迷走神经周围的两个探针，通过在迷走神经的传出方向上检测集群放电执行该特性。可能地，这种特性可以与患者的一个或多个其他生理信号相结合，特别是心脏信号和/或呼吸信号和/或血氧信号和/或肌电信号。根据本专利技术，通过对迷走神经中的一个或优选地在两个迷走神经上的电刺激，在适于中和在神经中传递的信号的条件下，执行降低猝死风险的行动。这种中和可以这样实现，即通过给(多个)神经施加去极化，从而引起由于不应期的瞬时抑制，或者通过给(多个)神经施加到超极化，对于受控的时间段，由于兴奋性的抑制而具有阻滞效应。为了确定去极化或超极化的最佳条件，特别有帮助的是参考文献“高频(KHz)非对称双相刺激诱导的有髓鞘轴突传导阻滞”，Z.Zhao等人，计算机神经科学前沿，2015年7月，第9卷，第86条，其建议使用非对称交替本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.旨在限制癫痫发作时猝死风险的系统，其特征在于，它包括：‑检测和控制单元(20)；‑至少一个检测探针(10g，10d)，连接到检测和控制单元并旨在应用于患者的两个迷走神经中的至少一个，‑设置在检测和控制单元中，使用所述检测探针或多个检测探针检测至少一个迷走神经中的动作电位的集群放电现象的装置(24)，‑至少一个刺激探针，用于刺激迷走神经，以及‑设置在检测和控制单元中的装置(24)，能够响应于集群放电的检测，将预定的不对称刺激信号施加到一个或多个刺激探针(10g，10d)，该刺激探针能够引起一个或多个迷走神经的去极化和/或超极化，并且至少在传出方向上阻滞动作电位的传导。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.12 FR 16/700391.旨在限制癫痫发作时猝死风险的系统，其特征在于，它包括：-检测和控制单元(20)；-至少一个检测探针(10g，10d)，连接到检测和控制单元并旨在应用于患者的两个迷走神经中的至少一个，-设置在检测和控制单元中，使用所述检测探针或多个检测探针检测至少一个迷走神经中的动作电位的集群放电现象的装置(24)，-至少一个刺激探针，用于刺激迷走神经，以及-设置在检测和控制单元中的装置(24)，能够响应于集群放电的检测，将预定的不对称刺激信号施加到一个或多个刺激探针(10g，10d)，该刺激探针能够引起一个或多个迷走神经的去极化和/或超极化，并且至少在传出方向上阻滞动作电位的传导。2.根据权利要求1所述的系统，其中一个或多个所述检测探针和一个或多个所述刺激探针构成相同的探针(10g，10d)。3.根据权利要求1和2中的一个所述的系统，其中集群放电检测装置被配置成确定至少一个迷走神经中的总电能密度。4.根据权利要求3所述的系统，其中集群放电检测装置(24)包括将设定频带中的电功率与阈值进行比较的装置。5.根据权利要求5所述的系统，其中通过对所述频带内已经历低通滤波的信号进行平方和低通滤波，来确定电功率。6.根据权利要求1至6中的一个所述的系统，其包括用于刺激左迷走神经和右迷走神经的两个探针。7.根据权利要求1至7中的一个所述的系统，其中刺激信号是周期性的和确定性的。8.根据权利要求8所述的系统，其中选择刺激信号的不对称性，以实现一个或多个迷走神经的神经纤维的去极化。9.根据权利要求8所述的系统，其中选择刺激信号的不对称性，以实现一个或多个迷走神经的神经纤维的超极化。10.根据权利要求8至10中的一个所述的系统，其中非对称周期信号具有在大约15和300kHz之间的频率。11.根据权利要求9至11中的一个所述的系统，其中刺激信号包括一连串通常的正方形正电流脉冲和负电...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·埃尔南德斯，B·马丁，A·比拉本，
申请(专利权)人：雷恩第一大学，国家健康和医疗研究所，国家科学研究中心，雷恩大学医疗中心，
类型：发明
国别省市：法国,FR