用于自适应深部脑刺激的系统和方法技术方案

在本文提供的一些变型中，用于深部脑刺激的系统包括可植入装置，其获取并存储神经活动信号记录并施加电刺激。该系统还包括个人控制器装置，其建立到可植入装置的第一无线连接。该个人控制器装置向可植入装置传输功率，并且可植入装置通过第一无线连接向个人控制器装置传输神经活动信号记录。所述系统还包括临床医生编程器装置，其基于所述第一无线连接的激活建立第二无线连接，以从可植入装置接收神经活动信号记录。所述临床医生编程器装置基于神经活动信号记录来设设定一个或多个刺激参数。经活动信号记录来设设定一个或多个刺激参数。经活动信号记录来设设定一个或多个刺激参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自适应深部脑刺激的系统和方法


[0001]本公开总体涉及深部脑刺激领域，并且具体地涉及能够实现用于自适应深部脑刺激系统的数据通信和数据存储的方法和装置。

技术介绍

[0002]由于许多优点，深部脑刺激(DBS)系统被用于包括医疗诊断或医疗治疗的各种行业中。例如，深部脑刺激可以将电刺激传递到患者的中枢神经系统的神经结构以调节神经活动。患者的神经活动也可以结合深部脑刺激来进行研究。然而，出于安全原因以及出于患者的舒适性，植入到生物组织中的深部脑刺激装置通常是紧凑的，并且因此具有有限的功率容量、数据处理、数据存储和通信接口容量以用于操作。此外，传统的深部脑刺激通常由医生进行编程以用于预定的刺激设置。然而，每个患者通常显示出与标准不同的症状、神经活动峰值、和神经活动频带。这些患者可以受益于自适应和患者特定的校准。由于已知的深部脑刺激系统中的功率容量、数据处理、数据存储和通信接口容量的上述限制，仍然需要提供有效且高效的自适应深部脑刺激。因此，需要用于深部脑刺激的新的和改进的系统和方法。

技术实现思路

[0003]通常，在一些变型中，用于深部脑刺激的系统可以包括获取并存储神经活动信号记录并施加电刺激的可植入装置。该系统还可以包括个人控制器装置，其与可植入装置建立第一无线连接(例如，蓝牙通信)。该个人控制器装置可以向可植入装置传输功率，并且所述可植入装置可以通过第一无线连接将神经活动信号记录传输到个人控制器装置。所述系统可以进一步包括临床医生编程器装置，其基于所述第一无线连接的激活建立第二无线连接，以从所述可植入装置接收神经活动信号记录。所述临床医生编程器装置基于神经活动信号记录来设置刺激参数。临床医生编程器装置进一步基于对第一无线连接的激活(例如，在对用户输入的个人标识号进行认证时)来建立到可植入装置的第二无线连接(例如，工业、科学和医疗(ISM)通信、短程装置(SRD)通信等)。
[0004]在一些实施例中，所述功率可以是感应到可植入装置的感应功率。在一些实施例中，神经活动信号记录可以由可植入装置在再充电过程期间和/或根据需要自动传输到个人控制器装置。
[0005]个人控制器装置通常包括第一单元和第二单元。第一单元可以可移除地连接到第二单元，并且当连接到第二单元时向第二单元提供功率。第一单元可以包括存储器(例如，固态存储器)，其存储神经活动信号记录。个人控制器还可以配置成显示可植入装置的剩余功率状态的指示或可植入装置的治疗模式的指示。在一些变型中，个人控制器可以接收信号以改变可植入装置的治疗模式。
[0006]临床医生编程器装置可以包括定制设计的可编程电子装置、智能电话、平板电脑、和/或个人计算装置。在一些情况下，刺激参数是第一刺激参数，并且治疗模式是第一治疗
模式。临床医生编程器装置可以配置为生成第二治疗模式和第二刺激参数。临床医生编程器装置可以进一步将第二治疗模式和第二刺激参数传输到可植入装置。
[0007]系统还可以包括具有应用程序的用户计算装置。所述用户计算装置可以配置成接收患者日志数据和神经活动信号记录。在一些情况下，可以从可植入装置和/或个人控制器装置记录和/或接收患者日志数据。用户计算装置可以至少基于患者日志数据与神经活动信号记录之间的时间相关性来将患者日志数据与神经活动信号记录相关联。用户计算装置还可以基于神经活动信号记录和患者日志数据来确定用药时间间隔和/或停药时间间隔。用户计算装置还可以根据在用药时间间隔和停药时间间隔期间的神经活动信号记录来生成刺激参数。在一些情况下，用药时间间隔和停药时间间隔可以由用户计算装置的用户(例如，医师、临床医生等)确定。在一些情况下，用户可以确定用于将时间间隔分类为用药时间间隔和停药时间间隔的阈值。例如，具有大于阈值的幅度的神经活动信号记录的时间间隔可以被分类为停药时间间隔。
[0008]在一些实施例中，用户计算装置可以包括智能电话、平板电脑、个人计算装置等。用户计算装置和/或临床医生编程器装置可以生成并显示神经活动信号记录的曲线图或神经活动信号记录的统计分布。
[0009]用户计算装置还可以配置成提取在预定时间段期间记录的神经活动信号记录的频带内的谱特征。用户计算装置可以确定在预定时间段期间的用药时间间隔和停药时间间隔。用户计算装置还可以生成频带的用药时间间隔内的谱特征的第一平均值和频带的停药时间间隔内的谱特征的第二平均值。用户计算装置可以基于第一平均值和第二平均值生成刺激参数。频带可以是低频带、α频带、或β频带和γ频率。
[0010]在一些变型中，刺激参数可以包括刺激频率、刺激脉冲宽度、刺激幅度、神经活动信号上限阈值和/或神经活动信号下限阈值中的至少一个。
[0011]在一些实施例中，神经活动信号记录和患者日志数据可以是时间记录的。神经活动信号记录可以包括低频带、α频带、β频带和/或γ频率中的局部场电位记录(例如，来自两个脑半球)。局部场电位可以包括电场电位、电磁场电位、磁场电位、和/或其他合适的场电位。在一些变型中，神经活动信号记录和日志数据可以由可植入装置连续地记录和存储。在一些变型中，神经活动信号记录和日志数据由可植入装置以离散的时间间隔记录和存储。
[0012]用户计算装置和/或临床医生编程器装置可以定期地将神经活动信号记录和/或患者日志数据或刺激参数传输到生物样本库服务器。在一些情况下，用户计算装置和/或临床医生编程器装置可以从用户计算装置和/或临床医生编程器装置的存储器中删除神经活动信号记录和/或患者日志数据或刺激参数。定期地清除存储器可以有利于减少用户计算装置和/或临床医生编程器装置的内存使用。
[0013]在一些变型中，临床医生编程器装置可以与个人控制器装置建立认证的通信信道。个人控制器装置可以将刺激参数(从临床医生编程器装置接收)传输到可植入装置。个人控制器装置还可以配置成显示可植入装置的剩余功率状态的指示或可植入装置的治疗模式的指示。刺激参数包括刺激频率、刺激脉冲宽度、刺激幅度、神经活动信号上限阈值和/或神经活动信号下限阈值中的至少一个。
[0014]临床医生编程器装置可以从用户计算装置接收患者日志数据，并且至少基于患者日志数据与神经活动信号记录之间的时间相关性来将患者日志数据与神经活动信号记录
相关联。神经活动信号记录可以包括低频带、α频带、β频带和/或γ频率中的局部场电位记录。临床医生编程器装置然后可以基于从用户计算装置接收到的患者日志数据和神经活动信号记录来确定用药时间间隔和停药时间间隔。临床医生编程器装置可以进一步配置成根据在用药时间间隔和停药时间间隔期间的神经活动信号记录来生成刺激参数。
[0015]在一些情况下，刺激参数是第一刺激参数，并且治疗模式是第一治疗模式。临床医生编程器装置可以配置成生成第二治疗模式和第二刺激参数，并且将第二治疗模式和第二刺激参数传输到个人控制器装置。然后个人控制器装置可以将第二刺激参数和第二治疗传输到可植入装置。
[0016]临床医生编程器装置还可以配置成提取在预定时间段期间记录的神经活动信号记录的频带内的谱特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于深部脑刺激的系统(100)，所述系统包括：可植入装置(101、400B)，其配置成获取并存储神经活动信号记录并施加电刺激；个人控制器装置(111、800)，其配置成建立到可植入装置(101、400B)的第一无线连接，其中所述个人控制器装置(111、800)配置成将功率传输到可植入装置(101、400B)，并且可植入装置(101、400B)配置成通过第一无线连接将神经活动信号记录传输到个人控制器装置(111、800)；以及临床医生编程器装置(131、322、1000)，其配置成基于第一无线连接的激活建立第二无线连接，以从可植入装置(101、400B)接收神经活动信号记录；其中，所述临床医生编程器装置(131、322、1000)配置成基于神经活动信号记录来设置多个刺激参数。2.根据权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，还包括用户计算装置(121)，其配置成：接收患者日志数据；至少基于患者日志数据与神经活动信号记录之间的时间相关性，将患者日志数据与神经活动信号记录相关联；基于神经活动信号记录及患者日志数据，确定多个用药时间间隔及多个停药时间间隔；以及根据在多个用药时间间隔和停药时间间隔期间的神经活动信号记录生成多个刺激参数。3.根据权利要求2所述的系统(100)，其特征在于，所述用户计算装置(121)还配置成：生成神经活动信号记录的统计分布，其包括多个平均值和多个方差值；以及经由用户界面显示神经活动信号记录的曲线图、多个平均值及多个方差值。4.根据权利要求2或3所述的系统(100)，其特征在于，用户计算装置(121)还配置成：提取在预定时间段期间记录的神经活动信号记录的频带内的多个谱特征；确定预定时间段期间的多个用药时间间隔和多个停药时间间隔；以及生成频带的多个用药时间间隔内的多个谱特征的第一平均值和频带的多个停药时间间隔内的多个谱特征的第二平均值。5.根据权利要求4所述的系统(100)，其特征在于，所述用户计算装置(121)配置成基于第一平均值和第二平均值来生成多个刺激参数。6.根据权利要求2至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述用户计算装置(121)还配置成：基于不包括所述神经活动信号记录的一组历史神经活动信号记录或不包括所述多个刺激参数的一组历史刺激参数来训练机器学习模型；以及基于所述神经活动信号记录执行机器学习模型以识别所述多个刺激参数。7.根据权利要求2至6中任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述用户计算装置(121)还配置成：将神经活动信号记录和/或患者日志数据或多个刺激参数传输到生物样本库服务器；以及从用户计算装置的存储器中删除神经活动信号记录和/或患者日志数据或多个刺激参
数。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述功率是经由感应链路从患者个人控制器装置(111、800)感应到可植入装置(101、400B)以用于再充电的感应功率；在再充电期间，由可植入装置(101、400B)将神经活动信号记录和/或患者日志数据自动地传输到个人控制器装置(111、800)。9.根据权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，所述临床医生编程器装置(131、322、1000)配置成与个人控制器装置(111、800)建立认证通信信道，所述临床医生编程器装置(131、322、1000)还配置成：从个人控制器装置接收患者日志数据；至少基于患者日志数据与神经活动信号记录之间的时间相关性，将患者日志数据与神经活动信号记录相关联；基于神经活动信号记录及患者日志数据，确定多个用药时间间隔及多个停药时间间隔；以及根据在多个用药时间间隔和停药时间间隔期间的神经活动信号记录生成多个刺激参数。10.根据权利要求9所述的系统(100)，其特征在于，所述临床医生编程器装置(131、322、1000)进一步配置成：生成神经活动信号记录的统计分布，其包括多个平均值和多个方差值；以及经由用户界面显示神经活动信号记录的曲线图、多个平均值及多个方差值。11.根据权利要求9或10所述的系统(100)，其特征在于，所述临床医生编程器装置(131、322、1000)进一步配置成：提取在预定时间段期间记录的神经活动信号记录的频带内的多个谱特征；确定预定时间段期间的多个用药时间间隔和多个停药时间间隔；以及生成频带的多个用药时间间隔内的多个谱特征的第一平均值和频带的多个停药停止时间间隔内的多个谱特征的第二平均值。12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述临床医生编程器装置(121)进一步配置成：将神经活动信号记录和/或患者日志数据或...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：纽罗尼卡公司，
类型：发明
国别省市：