用于有效侵入式并且振幅受到调制的神经元刺激的设备制造技术

技术编号:19870168 阅读:38 留言:0更新日期:2018-12-22 15:05
本发明专利技术涉及一种用于刺激神经元的设备,其具有:能够植入患者体内的、具有至少一个用于向患者的组织施加刺激信号以刺激患者大脑和/或脊髓内的神经元的刺激元件的刺激单元;用于获取反应刺激的神经元的神经元活动的测量信号的测量单元;以及与刺激单元和测量单元相连的控制单元,其由测量信号产生调制信号,借助调制信号调制包含多个单个脉冲的脉冲序列的振幅,并且控制刺激单元,使得至少一个刺激元件作为刺激信号施加经过振幅调制的脉冲序列,从而由此刺激神经元,其中,单个脉冲分别具有第一脉冲部分以及跟随第一脉冲部分的第二脉冲部分,从第一脉冲部分和第二脉冲部分向组织中引入电荷,其他脉冲部分从组织中撤出电荷,在第一脉冲部分和第二脉冲部分之间分别保持停顿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于有效侵入式并且振幅受到调制的神经元刺激的设备
本专利技术涉及一种用于有效的侵入式并且振幅受到调制的神经元刺激的设备和方法。
技术介绍
在具有神经性或精神性疾病、例如帕金森氏症、特发性震颤、张力障碍或强迫症的患者中,在大脑特定区域中的、例如丘脑和基底核中的神经元组织病理性地、例如过于同步地活动。此情况下,大量神经元同步地形成动作电位,也就是说,涉及的神经元过于同步地兴奋。与此不同,在健康状态下,在此大脑区域中的神经元与其兴奋方式有质的不同,例如以不相关的方式进行。在帕金森氏症中,病理性同步活动改变其他脑部区域中、例如大脑皮层、如初级运动皮层中的神经元活动。在此,丘脑和基底核区域中的病理性同步活动将其周期例如强加于大脑皮层区域,从而最终由此区域控制的肌肉进行病理性活动,例如周期性颤抖(震颤)。为了治疗药物不足以治愈的帕金森患者,使用深度脑刺激。在此,将深度电极植入特定的脑部区域中,例如底丘脑核中。为了缓解症状,通过深度电极实施电学刺激。在用于治疗帕金森氏症的标准高频刺激中,实施频率为100Hz以上的所谓的高频持续刺激。此治疗种类不具有长期持续的治疗效果(参见P.Temperli,J.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于刺激神经元的设备(1),所述设备具有‑能够植入患者体内的刺激单元(11),此刺激单元具有至少一个用于在患者的组织上施加刺激信号(22)、从而由此刺激患者大脑和/或脊髓内的神经元的刺激元件(12),‑用于获取测量信号(23)的测量单元(13),此测量信号反应刺激的神经元的神经元活动,以及‑与所述刺激单元(11)和测量单元(13)相连的控制单元(10),所述控制单元‑从所述测量信号(23)产生调制信号,‑借助调制信号调制包含多个单个脉冲(40)的脉冲序列(35)的振幅,并且‑控制所述刺激单元(11),使得至少一个所述刺激元件(12)施加作为刺激信号(22)的、经过振幅调制的脉冲序列,从而由...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.16 DE 102016104913.11.用于刺激神经元的设备(1),所述设备具有-能够植入患者体内的刺激单元(11),此刺激单元具有至少一个用于在患者的组织上施加刺激信号(22)、从而由此刺激患者大脑和/或脊髓内的神经元的刺激元件(12),-用于获取测量信号(23)的测量单元(13),此测量信号反应刺激的神经元的神经元活动,以及-与所述刺激单元(11)和测量单元(13)相连的控制单元(10),所述控制单元-从所述测量信号(23)产生调制信号,-借助调制信号调制包含多个单个脉冲(40)的脉冲序列(35)的振幅,并且-控制所述刺激单元(11),使得至少一个所述刺激元件(12)施加作为刺激信号(22)的、经过振幅调制的脉冲序列,从而由此刺激神经元,其中-所述单个脉冲(40)分别具有第一脉冲部分(41)和跟随在所述第一脉冲部分(41)之后的第二脉冲部分(42),-从第一脉冲部分(41)和第二脉冲部分(42)向组织中引入电荷,并且其他脉冲部分从组织中撤出电荷,并且-在单个脉冲(40)的所述第一脉冲部分(41)与所述第二脉冲部分(42)之间分别保持停顿(43)。2.根据权利要求1所述的设备(1),其中,在脉冲序列(35)中的所述单个脉冲(40)持续地和/或周期性地重复。3.根据权利要求1或2所述的设备(1),其中,脉冲序列(35)内的所述单个脉冲(40)以至少100Hz的频率周期性地重复。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),其中,在所述第一脉冲部分(41)与所述第二脉冲部分(42)之间的停顿(43)为至少1ms。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),其中,所述控制单元(10)通过增强和/或带通滤波对测量信号(23)进行预处理,并且从预处理过的测量信号产生调制信号。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),其中,所述控制单元(10)时间延迟地且线性地处理所述测量信号(23),从而产生调制信号。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),其中,所述控制单元(10)时间延迟地且非线性地处理所述测量信号(23),从而产生调制信号。8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),其中,所述刺激信号(22)设计用于,在患者处进行刺激时,使刺激的神经元的病理性同步且振荡的活动去同步化。9.根据权利要求8所述的设备(1),其中,所述控制单元(10)设计用于,使用于产生调制信号的所述测量信号(23)的时间延迟变化,尤其直至刺激的神经元的同步度达到局部最小值或者低于预先设定的阈值。10.根据权利要求9所述的设备(1),其中,所述控制单元(10)设计用于,在时间延迟的变化后,提高所述刺激信号(22)的强度,尤其直至刺激的神经元的同步度达到另一局部...

【专利技术属性】
技术研发人员:彼得·亚历山大·塔斯阿列克桑德尔·波波维奇
申请(专利权)人:于利奇研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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