用于电神经刺激的方法和系统技术方案

本文公开了一种用于电神经(510)刺激的方法，该方法包括：生成包括多个连续脉冲序列(110)的电刺激模式(100)，其中每个脉冲序列(110)具有脉冲序列幅度(111)；用具有至少一个电极(310)的刺激器(300)将电刺激模式(100)传递到受试者的神经(510)；调制电刺激模式(100)，其中电刺激模式(100)的调制包括在刺激发作(101)时将脉冲序列幅度(111)从一个脉冲序列(110)到连续脉冲序列(110)逐渐增加，直到达到确定的目标刺激幅度(130)；其特征在于电刺激模式(100)的调制还包括在达到目标刺激幅度(130)之后，在每个脉冲序列(110)内将目标刺激幅度(130)减小到定义的降低幅度(140)。激幅度(130)减小到定义的降低幅度(140)。激幅度(130)减小到定义的降低幅度(140)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电神经刺激的方法和系统


[0001]下文描述的公开主题涉及用于电神经刺激的方法和系统，具体涉及用于调整刺激的参数值的方法和系统。此外，还提到了使用该电神经刺激方法来纠正睡眠呼吸障碍(sleep disordered breathing)。

技术介绍

[0002]神经调制，例如，神经的电刺激，在现有技术中被认为是可靠和有效的医疗类型。它提供了通过与身体自身的自然神经过程相互作用来解决许多生理状况和障碍的机会。神经调制(neural modulation)包括中枢、外周或自主神经系统中的电或化学活性的抑制(例如，阻断)、刺激、修改、调节或治疗性改变。通过调制神经系统的活动，可以实现几个不同的目标。例如，可以在适当的时候刺激运动神经元，以引起肌肉收缩。此外，感觉神经元可以被阻断以减轻疼痛，或者被刺激以向受试者提供信号。在其他示例中，自主神经系统的调制可以用于调整各种无意识的生理参数，诸如心率和血压。神经调制可能提供治疗几种疾病或生理状况的机会。各种设备和技术已经被用于试图提供对感兴趣组织的最佳刺激。
[0003]通常，神经刺激器以电脉冲的形式传递治疗，并且包括目标位置(诸如特定的神经或其部分)附近的一个或多个电极。电刺激是可编程的，并且是可通过各种参数(诸如(一个或多个)电极的极性、电压、电流幅度、脉冲频率、脉冲宽度等)调整的，因为这些参数定义了要传递给需要治疗的用户的电刺激治疗。这些参数可以是预编程的或可编程的，以传递期望的刺激和根据刺激治疗期望的最终结果。
[0004]可以应用神经调制的状况之一是阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)，这是一种呼吸障碍，其特征是睡眠期间上气道部分或完全阻塞的反复发作。OSA的原因之一是由于与睡眠相关的肌肉张力丧失，舌头肌肉无法抵抗咽部的吸气负压。当舌头向后拉时，它会阻塞上气道，减小通气量，减小肺和血氧水平。例如，刺激舌下神经引起舌头肌肉(例如，颏舌肌)收缩，从而保持开放、通畅的气道，因为颏舌肌负责舌头的向前运动以及咽前壁的绷紧。
[0005]现有技术中已经公开了各种设备、系统和方法，具体涉及电刺激治疗和神经刺激。例如，US 2013/0289667 A1公开了用于增减电刺激的一个或多个参数值的设备、系统和技术。可植入医疗设备可以随着时间增加或减少参数值，例如，幅度或脉冲宽度，以达到参数的目标值。

技术实现思路

[0006]本公开的目的之一是对现有技术的缺点作出回应，并提供一种用于刺激接受者的电神经刺激的改进的系统和方法。具体而言，根据所公开的主题，该系统和方法旨在减少可能由电神经刺激引起的不适，并且在应用时节能、安全和可靠。此外，为了使OSA患者的治疗效果最大化，需要使用所述方法以及用于电神经刺激的系统。
[0007]根据本公开的一个方面，提供了一种补偿可植入电刺激器与被配置成激活可植入电刺激器的外部设备的位置变化的方法。这种可植入电刺激器可以植入肌肉和相关联的神
经附近。在一个示例中，这种肌肉可以是颏舌肌，神经可以是舌下神经。该方法包括：通过外部激活设备与可植入电刺激器之间的电通信生成电刺激模式，以刺激受试者的神经，从而收缩与之相关联的肌肉，引起可植入刺激器相对于外部激活设备的位置变化，并调整由刺激的外部激活设备发送的刺激参数，以补偿可植入电刺激器相对于激活设备的位置变化，从而通过补偿植入物相对于外部激活设备的位置变化来基本上保持电刺激强度。根据示例的这种外部设备可以是发送元件。发送元件可以包括天线或线圈，其又可以与控制单元相关联。这种控制单元可以进一步包括电源。在一个实施例中，这种控制单元可以通过发送设备向植入物无线发送激活输入，例如，刺激参数，和功率。外部设备和控制单元的这种组合可以构成外部激活设备。
[0008]刺激参数可以基于刺激器与外部激活设备之间的耦合度自动调整，或者这些参数可以被预编程以响应假定的位置变化(例如，基于本文将进一步讨论的滴定过程(titration process))。根据所公开主题的这种位置变化可以是刺激器与激活设备之间距离的变化、它们之间的角度变化等。
[0009]电刺激模式的调整或调制可以包括在达到目标刺激幅度之后，在每个脉冲序列内将目标刺激幅度减小到定义的降低(step
‑
down)幅度。也可以应用其他参数的变体，作为替代或者与刺激幅度的变化相结合。应当理解，这一定义和其他定义适用于所公开主题的所有方面，加上细节上的必要修改。
[0010]根据所公开主题的另一方面，提供了一种用于电神经刺激的方法，其中该方法包括：生成包括多个连续脉冲序列的电刺激模式，其中每个脉冲序列具有刺激幅度；用具有至少一个电极的刺激器将电刺激模式传递到患者的舌头；调制电刺激模式，其中电刺激模式的调制包括在刺激发作时将刺激幅度从一个脉冲序列到连续脉冲序列逐渐增加，直到达到确定的目标刺激幅度。该方法的特征在于，电刺激模式的调制还包括在达到目标刺激幅度之后，在每个脉冲序列内将目标刺激幅度减小到定义的降低幅度。
[0011]如本文所公开的，在每个脉冲序列内将目标刺激幅度减小到定义的降低幅度可以简单地称为“降低”。降低至少有两个主要优点。一个优点在于，最初经由刺激信号影响或触发的神经纤维不一定需要用相同量的能量进一步刺激，即，较低的刺激幅度或频率可能与最初的幅度或频率一样有效地保持神经影响。此外，一旦肌肉受到刺激，它就会收缩。只要这种肌肉收缩被激活，在肌肉中生成刺激的外部设备和肌肉本身之间的距离将会减小，因为由于收缩，至少一部分肌肉会更靠近患者的皮肤表面。因此，外部设备与刺激器之间的距离减小。同时，较少的中介组织将位于外部设备与刺激器之间。中介组织可以包括肌肉组织、结缔组织、器官组织或任何其他类型的生物组织。同样，这意味着与初始幅度或频率相比，可能需要较低的刺激幅度或频率来维持肌肉的募集。
[0012]由于强烈的刺激(例如，刺激模式的每个脉冲序列的脉冲的相对高的幅度和/或频率)可能导致患者的不适，或者在某些情况下甚至疼痛，所以较低的刺激强度将被受试者感觉更舒适。例如，如果刺激幅度减小，受试者可以容忍具有更高脉冲频率和更长时间周期的电刺激。此外，较低的刺激强度导致该方法比具有持续高于实际所需的刺激强度的方法更节能或更节省电池。
[0013]这种降低，例如，在达到目标刺激幅度之后，在每个脉冲序列内将目标刺激幅度减小到定义的降低幅度，也可以与刺激发作时将刺激幅度从一个脉冲序列到连续脉冲序列逐
渐增加直到达到确定的目标刺激幅度相结合来实现，这种增加可称为“序列上升(train ramp up)”。应当理解，这种上升可以从刺激发作实施直到刺激结束，得到可以预先确定的目标刺激参数。这种刺激周期可以贯穿整个治疗周期，在OSA的情况下，该治疗周期可以是使用者睡觉的周期。根据用户的睡眠循环，这样的周期可以是如期望的从30分钟到几个小时。应当理解，可以通过其他刺激参数或者结合幅度调整来替代地实施降低。
[0014]电刺激模式包括脉冲序列刺激，其由交替的开(ON)和关(OFF)阶段或序列组成。开阶段的长度称为序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电神经(510)刺激的方法，所述方法包括：生成包括多个连续脉冲序列(110)的电刺激模式(100)，其中每个脉冲序列(110)具有脉冲序列幅度(111)；用具有至少一个电极组(310)的刺激器(300)将所述电刺激模式(100)传递到受试者的神经(510)；调制所述电刺激模式(100)，其中所述电刺激模式(100)的调制包括在刺激发作(101)时将所述脉冲序列幅度(111)从一个脉冲序列(110)到连续脉冲序列(110)逐渐增加，直到达到确定的目标刺激幅度(130)；其特征在于所述电刺激模式(100)的调制还包括在达到所述目标刺激幅度(130)之后，在每个脉冲序列(110)内将所述目标刺激幅度(130)减小到定义的降低幅度(140)。2.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述目标刺激幅度(130)以突变方式减小到所述降低幅度(140)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据包括上升持续时间(132)的上升函数来达到每个脉冲序列(110)内的所述目标刺激幅度(130)，其中所述上升持续时间(132)被定义为所述脉冲序列幅度(111)达到所述目标刺激幅度(130)所花费的时间。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述目标刺激幅度(130)减小到所述降低幅度(140)之前，所述目标刺激幅度(130)保持定义的保持持续时间(131)。5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，每个连续脉冲序列(110)由脉冲序列间隔(113)分开。6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，每个脉冲序列(110)包括多个连续脉冲(120)，其中每个脉冲(120)具有单个脉冲幅度和单个脉冲持续时间(121)，并且其中连续脉冲(120)由单个脉冲间隔(122)分开。7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，每个脉冲序列(110)具有脉冲序列长度(112)和脉冲序列间隔(113)，所述脉冲序列长度(112)和所述脉冲序列间隔(113)一起定义脉冲序列频率和占空比。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述电刺激模式(100)的调制基于与外部设备(400)相关联的主天线和与植入式刺激器(300)相关联的副天线之间的耦合度的确定。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述电刺激模式(100)还包括确认脉冲(150)和延迟时间(151)。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在刺激发作(101)时，所述脉冲序列幅度(111)从一个脉冲序列(110)到连续脉冲序列(110)逐渐增加(160)的持续时间在0分钟到90分钟的范围内，特别是在0分钟到30分钟的范围内。11.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述上升持续时间(132)在0毫秒到2000毫秒的范围内，特别是在0毫秒到1000毫秒的范围内。12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述保持持续时间(131)在0毫秒到1000毫秒的范围内，特别是在0毫秒到500毫秒的范围内。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述降低幅度(140)具有总系统(200)输出幅度的1％到99％的幅度，特别是1％到90％的幅度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述脉冲序列幅度(111)具有总系统(200)输出幅度的1％到100％的幅度。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述脉冲序列间隔(113)的持续时间在0.1秒到20秒的范围内，特别是在0.2秒到10秒的范围内(3秒)。16.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述单个脉冲持续时间(121)在5微秒到500微秒的范围内，特别是在50微秒到250微秒的范围内。17.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述脉冲序列长度(112)的持续时间在0.1秒到20秒的范围内，特别是在0.2秒到10秒的范围内，并且序列内的脉冲频率在10Hz到100Hz的范围内，特别是在30Hz到50Hz的范围内。18.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述确认脉冲(150)具有总系统(200)输出幅度的1％到100％的幅度，并且所述延迟时间(151)的持续时间在0分钟到120分钟的范围内...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM苏克兰，
申请(专利权)人：尼科索亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：