CN107427674B - 一种制造用于病人神经康复的设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种提供病人无创神经调节的口衔片，所述口衔片包括一细长壳体，所述细长壳体具有前部区域和后部区域，所述细长壳体具有一非平面的外顶面以及若干安装于壳体内部的内结构构件，所述内结构构件弹性地响应由病人产生的咬合力，一附接于壳体外顶表的垫片，用于限制病人上齿与细长壳体的外顶面的接触，一安装于细长壳体底部的印刷电路板，该印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。

Description

一种制造用于病人神经康复的设备的方法

对相关专利申请的交叉引用

本申请要求2014年12月3日提交的序列号为14/559,080的美国专利申请，2014年12月3日提交的的序列号为14/559,123的美国专利申请，2014年12月3日提交的序列号为14/559,105的美国专利申请，以及于2014年12月3日提交的序列号为14/559,118的美国专利申请的优先权和权益。

技术领域

大体上说，本发明涉及用于受试者脑部无创神经刺激的装置和方法。更具体地，本发明涉及用于受试者脑部的无创神经刺激以影响各种疾病治疗的装置和方法。

背景技术

创伤性脑损伤(TBI)是世界上一个主要的致残原因。

在美国，每年大约有二百万人遭受创伤性脑损伤,其中许多人遭受长期症状。长期症状包括注意力受损、判断力受损、处理速度下降、抽象推理、规划、解决问题和多任务处理的能力缺陷。

中风是由于大脑供血的扰动所引起的脑功能损失。每年美国约有80万人会中风。中风是美国长期残疾的一个主要原因，近一半的老年中风幸存者经历着中度至重度残疾。长期影响可能包括癫痫发作、失禁、视力障碍或视力丧失、吞咽困难、疼痛、疲劳、认知功能丧失、失语、短期和/或长期记忆丧失以及抑郁症。

多发性硬化症(MS)是导致脑和脊髓神经细胞损伤的疾病。全球约有二百五十万人遭受了多发性硬化症。根据脑或脊髓受损部分的具体位置，症状可能会有很大差异。症状包括感知迟钝、协调和平衡困难、发音障碍、吞咽困难、眼球震颤、膀胱和肠道困境、认知障碍和严重抑郁症等等。

阿兹海默症(AD)是一种全世界超过2500万人患病的神经变性疾病。阿兹海默症的症状包括意识模糊、易怒、攻击性、情绪波动、有语言困难以及长期和短期记忆丧失。在发达国家，阿兹海默症是社会成本最高的疾病之一。

帕金森氏病(PD)是中枢神经系统的退行性疾病，影响全球700多万人。帕金森氏病的症状包括震颤、运动迟缓、僵硬、姿势不稳定、认知障碍、行为和情绪变化。

治疗与创伤性脑损伤、中风、多发性硬化症、阿兹海默症和帕金森氏病相关的长期症状的一种方法是神经康复。神经康复涉及旨在帮助患者恢复神经系统损伤的过程。传统上，神经康复涉及物理治疗(例如平衡再训练)，职业疗法(如安全训练，记忆认知再训练)，心理治疗，言语和语言治疗以及专注于日常功能和社区回归的疗法。

治疗与创伤性脑损伤、中风、多发性硬化症、阿兹海默症和帕金森氏病相关的长期症状的一种方法是神经康复。神经康复涉及旨在帮助患者恢复神经系统损伤的过程。传统上，神经康复涉及物理治疗(例如平衡再训练)，职业疗法(如安全训练，记忆认知再训练)，心理治疗，言语和语言治疗以及专注于日常功能和社区回归的疗法。

尽管在神经康复和神经刺激方面取得了许多进展，但是仍然存在对采用组合方法的治疗方法的迫切需要，包括神经康复和神经刺激二者，以改善患有创伤性脑损伤、中风、多发性硬化、阿兹海默症、帕金森氏病、抑郁症和强迫症或任何其他神经损伤疾病的病人的康复。

发明内容

在各种实施方案中，本发明的特征在于提供将无创神经调节与传统神经康复治疗进行组合的方法和装置。临床研究表明，将神经调节与神经康复相结合的方法可有效治疗由于一系列疾病，例如创伤性脑损伤、中风、多发性硬化症、阿兹海默症和帕金森氏病所引起的长期神经功能障碍。

一方面，本发明的特征在于提供病人一种无创神经调节的口衔片。所述口衔片包括一细长壳体，所述细长壳体具有前部区域和后部区域，所述细长壳体具有(i)一非平面的外顶面以及(ii)若干安装于壳体内部的内结构构件(internal structural members)，所述内结构构件弹性地响应由病人产生的咬合力。所述口衔片也包括一附接于壳体外顶表的垫片，用于限制病人上齿与细长壳体的外顶面的接触。所述口衔片也包括一安装于细长壳体底部的印刷电路板，该印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。在一些实施例中，所述口衔片也包括若干沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。在一些实施例中，所述口衔片也包括若干沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。在一些实施例中，所述口衔片也包括若干沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条以及若干沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。在一些实施例中，所述口衔片也包括若干互穿网络结构的肋条，其中至少一些肋条是沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列以及至少一些肋条是沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列。在一些实施例中，所述口衔片也包括位于细长壳体的后部区域由所述互穿网络结构的肋条形成的若干袋形区。在一些实施例中，所述口衔片也包括位于所述袋形区内的集成电路。在一些实施例中，所述肋条具有矩形横断面。在一些实施例中，所述肋条由拱形物组成。在一些实施例中，所述口衔片也包括一个或多个向远离细长壳体的内表面方向延伸的支柱，被配置为接触安装的印刷电路板。在一些实施例中，结构构件可以经受一个700N的力量而不引起口衔片塑性变形。在一些实施例中，所述口衔也可以包括一个嵌入细长壳体的内部表且位于细长壳体后部区域的矩形片，所述矩形片连接互穿网络结构的肋条。在一些实施例中，所述口衔也包括一个嵌入细长壳体内表面且位于一个用于连接细长壳体的前部区域和后部区域的区域的曲线片，所述曲线片连接沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。

另一方面，本发明的特征在于提供病人一种无创神经调节的口衔片。所述口衔片包括一细长壳体，所述细长壳体具有前部区域和后部区域，所述细长壳体具有(i)一非平面的外顶面以及(ii)安装于壳体内部的内结构构件(internal structural members)，所述内结构构件弹性地响应由病人产生的咬合力。所述口衔片也包括一附接于壳体外顶表的垫片，用于限制病人上齿与细长壳体的外顶面的接触。所述口衔片也包括一安装于细长壳体底部的印刷电路板，该印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。在一些实施例中，所述口衔片也包括若干沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。在一些实施例中，所述口衔片也包括若干沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。在一些实施例中，所述口衔片也包括若干沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条以及若干沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。在一些实施例中，所述口衔片也包括互穿网络结构的肋条，其中至少一些肋条是沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列以及至少一些肋条是沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列。在一些实施例中，所述口衔片也包括位于细长壳体的后部区域由所述互穿网络结构的肋条形成的若干袋形区。在一些实施例中，所述口衔片也包括位于所述袋形区内的集成电路。在一些实施例中，所述肋条具有矩形横断面。在一些实施例中，所述肋条由拱形物组成。在一些实施例中，所述口衔片也包括一个或多个向远离细长壳体的内表面方向延伸的支柱，被配置为接触安装的印刷电路板。在一些实施例中，结构构件可以经受一个700N的力量而不引起口衔片塑性变形。

另一方面，本发明的特征在于提供病人一种无创神经调节的口衔片。所述口衔片包括一细长壳体，所述细长壳体具有前部区域和后部区域，细长壳体具有一非平面的内顶面以及位于细长壳体的非平面的内顶面与底部表面之间的若干内鳍状物，该若干内鳍状物形成了一个在细长壳体的前部区域的通道。所述口衔片也包括一附接于壳体外顶表的垫片，用于最小化病人上齿与细长壳体的外顶面的接触。所述口衔片也包括一安装于细长壳体底部的印刷电路板，该印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。所述口衔片也包括一电缆，其具有安装于壳体内的第一节以及从壳体延伸出的第二节，所述电缆沿着由所述内鳍状物形成的通道成S形状安装，其中电缆的第一节的一端连接于印刷电路板。在一些实施例中，所述口衔片也包括一安装于细长壳体的前部区域的直角索环，该索环当电缆从由所述内鳍状物形成的通道延伸出来时包覆着电缆，该索环迫使电缆当它从细长壳体延伸出去时做了一个近似90度的转弯。在一些实施例中，所述电缆沿着从由所述内鳍状物形成的通道形成了两个连续的S形状。在一些实施例中，所述口衔片也包括一安装于细长壳体的前部区域的索环，该索环当电缆从由所述内鳍状物形成的通道延伸出来时包覆着电缆。在一些实施例中，所述口衔片也包括一圆柱对称弹性部件，所述弹性部件包覆着电缆的一部分以及在它的中心部分具有槽，以及被两个随着槽离距离增大而半径减小的区域所围绕。在一些实施例中，所述口衔片也包括一位于细长壳体的前部区域的孔，该孔被配置为形成与所述槽的机械连接。在一些实施例中，所述口衔片也包括一盖，该盖具有一用于连接印刷电路板的弹性部分以及一用于连接细长壳体的刚性部分，该盖与细长壳体一起形成了一个位于口衔片的前部区域的孔，该孔被配置为形成与所述槽的机械连接。在一些实施例中，所述口衔片也包括一个位于细长壳体的内表面的凹槽，该凹槽被配置为安放电缆。在一些实施例中，所述口衔片也包括一弹性套筒，该弹性套筒与电缆、细长壳体的前部区域接触，该弹性套筒在电缆中提供抗弯能力以及抗拉伸应变能力。

另一方面，本发明的特征在于提供病人一种无创神经调节的口衔片。所述口衔片包括一细长壳体，所述细长壳体具有前部区域和后部区域，细长壳体具有一非平面的内顶面以及一由细长壳体的周边限定出的底表面。所述口衔片也包括一附接于壳体外顶表的垫片，用于最小化病人上齿与细长壳体的外顶面的接触。所述口衔片也包括一安装于细长壳体底部的印刷电路板，该印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。所述口衔片也包括一沿着细长壳体的内侧壁的第一弹性环，该第一弹性环形成了对印刷电路板的封接面。所述口衔片也包括多个从细长壳体的内侧壁伸出的机械突出，该多个机械突出与印刷电路板接触。所述口衔片也包括一电缆，该电缆具有在壳体内的第一节以及从壳体延伸出的第二节，电缆的第一节的一端连接印刷电路板。在一些实施例中，所述口衔片也包括一个位于细长壳体的内表面的凹槽，该凹槽被配置为安放电缆。在一些实施例中，所述口衔片也包括从细长壳体的内顶面延伸的若干内鳍状物，该若干内鳍状物在细长壳体的前部区域形成一通道。在一些实施例中，电缆沿着由所述若干内鳍状物形成的通道形成至少两个连续的S形。在一些实施例中，所述口衔片也包括一附接于第一弹性环的第二弹性环，该第二弹性环包覆着所述电缆的一部分，构成细长壳体的前部区域与所述电缆之间的一个连接。在一些实施例中，所述口衔片也包括一附接于第一弹性环的第二弹性环，该第二弹性环包覆着所述电缆的一部分，构成细长壳体的前部区域与所述电缆之间的一个连接，该第二弹性环使得所述电缆以一个90度的直角从所述口衔片延伸出去。

另一方面，本发明的特征在于提供病人一种无创神经调节的口衔片。所述口衔片包括一细长壳体，所述细长壳体具有前部区域和后部区域，细长壳体具有一非平面的内顶面以及位于细长壳体的非平面的内顶面与由细长壳体的周边限定出的底表面之间的若干内鳍状物，所述若干内鳍状物在细长壳体的前部区域形成一通道。所述口衔片也包括一安装于细长壳体底部的印刷电路板，该印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。所述口衔片也包括一电缆，该电缆具有在壳体内的第一节以及从壳体延伸出的第二节，该电缆沿着由所述若干内鳍状物形成的通道以一个S形安装，电缆第一节的一端连接于印刷电路板。在一些实施例中，所述口衔片也包括一安装于细长壳体的前部区域的直角索环，该索环当电缆从由所述内鳍状物形成的通道延伸出来时包覆着电缆，该索环迫使电缆当它从细长壳体延伸出去时做了一个近似90度的弯曲。在一些实施例中，所述电缆沿着从由所述内鳍状物形成的通道形成了两个连续的S形状。在一些实施例中，所述口衔片也包括一安装于细长壳体的前部区域的索环，该索环当电缆从由所述内鳍状物形成的通道延伸出来时包覆着电缆。在一些实施例中，所述口衔片也包括一圆柱对称弹性部件，所述弹性部件包覆着电缆的一部分以及在它的中心部分具有槽，以及被两个随着槽离距离增大而半径减小的区域所围绕。在一些实施例中，所述口衔片也包括一位于细长壳体的前部区域的孔，该孔被配置为形成与所述槽的机械连接。在一些实施例中，所述口衔片也包括一盖，该盖具有一用于连接印刷电路板的弹性部分以及一用于连接细长壳体的刚性部分，该盖与细长壳体一起形成了一个位于口衔片的前部区域的孔，该孔被配置为形成与所述槽的机械连接。在一些实施例中，所述口衔片也包括一个位于细长壳体的内表面的凹槽，该凹槽被配置为安放电缆。在一些实施例中，所述口衔片也包括一弹性套筒，该弹性套筒与电缆、细长壳体的前部区域接触，该弹性套筒在电缆中提供抗弯能力以及抗拉伸应变能力。

另一方面，本发明的特征在于提供病人一种无创神经调节的口衔片。所述口衔片包括一细长壳体，所述细长壳体具有前部区域和后部区域，细长壳体具有一非平面的外顶面。所述口衔片也包括一附接于壳体外顶表的垫片，用于最小化病人上齿与细长壳体的外顶面的接触。所述口衔片也包括一安装于细长壳体底部的第一印刷电路板，该第一印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。所述口衔片也包括一被塑形为容纳一粘合剂的坑，所述粘合剂将第一印刷电路板粘合到细长壳体。在一些实施例中，边缘的一部分倚着第一印刷电路板下面，阻止病人的牙齿接触印刷电路板。在一些实施例中，第一印刷电路板是非平面的，多个电极是位于第一印刷电路板的非平面的表面。在一些实施例中，第一印刷电路板具有曲线形状，多个电极是位于第一印刷电路板的曲线形状表面。在一些实施例中，在第一印刷电路板的一前部区域的多个电极具有第一密度，在第一印刷电路板的一后部区域的多个电极具有第二密度。在一些实施例中，所述口衔片也包括一安装于第一印刷电路板上面的第二印刷电路板。在一些实施例中，边缘是与细长壳体一体的。在一些实施例中，边缘是被制成需要的尺寸来形成在细长壳体的底部与第一印刷电路板的周边之间的胶坑。在一些实施例中，边缘是与第一印刷电路板的周边同轴心的。在一些实施例中，边缘沿着第一印刷电路板的周边覆盖了第一印刷电路板的底部部分。在一些实施例中，边缘沿着第一印刷电路板的周边覆盖了第一印刷电路板的侧壁部分。在一些实施例中，边缘沿着第一印刷电路板的周边覆盖了第一印刷电路板的底部部分以及侧壁部分。

另一方面，本发明的特征在于提供病人一种无创神经调节的口衔片。所述口衔片包括一细长壳体，所述细长壳体具有前部区域和后部区域，细长壳体具有一非平面的外顶面。所述口衔片也包括一附接于壳体外顶表的垫片，用于最小化病人上齿与细长壳体的外顶面的接触。所述口衔片也包括一安装于细长壳体底部的第一印刷电路板，该第一印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。所述口衔片也包括一从细长壳体的底部延伸出的边缘，所述边缘围绕着第一印刷电路板的周界。所述口衔片也可以包括一被塑形为容纳一粘合剂的具有斜面的坑，所述粘合剂用于将第一印刷电路板的至少两个正交表面粘合到细长壳体。在一些实施例中，所述边缘的一部分倚着第一印刷电路板下面，阻止病人的牙齿接触印刷电路板。在一些实施例中，第一印刷电路板是非平面的，多个电极是位于第一印刷电路板的非平面的表面。在一些实施例中，第一印刷电路板具有曲线形状，多个电极是位于第一印刷电路板的曲线形状表面。在一些实施例中，在第一印刷电路板的一前部区域的多个电极具有第一密度，在第一印刷电路板的一后部区域的多个电极具有第二密度，其中第一密度大于第二密度。在一些实施例中，所述口衔片也包括一安装于第一印刷电路板上面的第二印刷电路板。在一些实施例中，边缘是与细长壳体一体的。在一些实施例中，边缘是被制成需要的尺寸来形成在细长壳体的底部与第一印刷电路板的周边之间的胶坑。在一些实施例中，边缘是与第一印刷电路板的周边同轴心的。在一些实施例中，边缘沿着第一印刷电路板的周边覆盖了第一印刷电路板的底部部分。在一些实施例中，边缘沿着第一印刷电路板的周边覆盖了第一印刷电路板的侧壁部分。在一些实施例中，边缘沿着第一印刷电路板的周边覆盖了第一印刷电路板的底部部分以及侧壁部分。

另一方面，本发明的特征在于提供一种制造口衔片的方法，所述口衔片用于提供病人无创神经调节。所述方法包括提供一细长壳体，细长壳体具有一非平面的内顶面以及位于细长壳体的非平面的内顶面与由细长壳体的周边限定出的底表面之间的若干内鳍状物，所述若干内鳍状物在细长壳体的前部区域形成一通道。所述方法也包括附接一垫片到壳体顶表的，用于最小化病人上齿与细长壳体的外顶面的接触。所述方法也包括沿着内鳍状物构成的通道以S型安装一电缆。所述方法也包括安装一电路印刷板到细长壳体的底部，所述印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。所述方法也包括将电缆的一端连接到印刷电路板。在一些实施例中，所述方法也包括在细长壳体的出口将电缆形成90度的弯曲。在一些实施例中，所述方法也包括将电缆穿过位于细长壳体的出口处的弹性部件。在一些实施例中，所述方法也包括沿着电缆形成两个连续S型。在一些实施例中，所述方法也包括将一圆柱对称弹性部件安装到电缆，所述弹性部件包覆着电缆的一部分以及在它的中心部分具有槽，以及被两个随着槽离距离增大而半径减小的区域所围绕。在一些实施例中，所述方法也包括在细长壳体的前部区域形成一孔，该孔被配置为形成与所述槽的机械连接。在一些实施例中，所述方法也包括提供一具有弹性部分和刚性部分的盖。在一些实施例中，所述方法也包括将印刷电路板与盖的弹性部分接触以及将细长壳体与盖的刚性部分接触。在一些实施例中，所述方法也包括使用盖和细长壳体配合来形成一孔，该孔被配置为形成与所述槽的机械连接。在一些实施例中，所述方法也包括细长壳体的内表面的形成一凹槽。在一些实施例中，所述方法也包括在该凹槽安放电缆。在一些实施例中，所述方法也包括形成一围绕着电缆的弹性套筒，所述弹性套筒在电缆中提供抗弯能力以及抗拉伸应变能力。在一些实施例中，所述方法也包括沿着印刷电路板的周边施加粘合剂，所述粘合剂用于粘合第一印刷电路板的至少两个正交表面到细长壳体。

另一方面，本发明的特征在于提供一种制造口衔片的方法，所述口衔片用于提供病人无创神经调节。所述方法包括提供一细长壳体，所述细长壳体具有多个从细长壳体的内侧壁伸出的机械突出以及位于沿着细长壳体的内侧壁设置的第一弹性环。所述方法也包括将一垫片附接于壳体顶面，该垫片用于最小化病人上齿与细长壳体的外顶面的接触。所述方法也包括将一印刷电路板接触到细长壳体的第一弹性环以形成一封口，该印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。所述方法也包括提供一电缆，该电缆具有安装在壳体的第一节以及从壳体延伸出去的第二节。所述方法也包括将电缆的第一节的一端连接到印刷电路板。在一些实施例中，所述方法也包括在细长壳体的出口处将电缆形成一90度的弯曲。在一些实施例中，所述方法也包括将电缆穿过位于细长壳体的出口处的弹性部件。在一些实施例中，所述方法也包括沿着电缆形成两个连续S型。在一些实施例中，所述方法也包括将一圆柱对称弹性部件安装到电缆，所述弹性部件包覆着电缆的一部分以及在它的中心部分具有槽，以及被两个随着槽离距离增大而半径减小的区域所围绕。在一些实施例中，所述方法也包括在细长壳体的前部区域形成一孔，该孔被配置为形成与所述槽的机械连接。在一些实施例中，所述方法也包括细长壳体的内表面的形成一凹槽。在一些实施例中，所述方法也包括在该凹槽安放电缆。在一些实施例中，所述方法也包括形成一围绕着电缆的弹性套筒，该弹性套筒接触着细长壳体的前部区域，所述弹性套筒在电缆中提供抗弯能力以及抗拉伸应变能力。

本文所使用的术语“大约”，“大致”和“基本上”的意思是±10％，并且在一些实施例中，是±5％。参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、程序、步骤或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、程序、步骤或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。这里提供的标题仅是为了方便，并且不旨在限制或解释所要求保护的技术的范围或含义。

附图说明

通过以下描述并结合附图可以更好地理解本发明如上所述的优点以及进一步的优点。所述附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在示出本发明的原理。

图1示出了根据本发明的一个示例性的实施例的对患者进行无创神经刺激治疗疗程的示意图。

图2A和2B示出了根据本发明的一个示例性的实施例的神经刺激系统。

图2C示出了根据本发明的一个示例性的实施例的神经刺激系统的示意图。

图3A示出了在图2A和2B中所描绘的神经刺激系统的一个更详细的视图。

图3B是表示在图2C中所描绘的神经刺激系统的一个更详细的视图。

图3C示出了电极阵列的更详细的视图。

图3D示出了用于影响患者的神经刺激脉冲的示例性序列的曲线图。

图4A示出了根据本发明的一个实施例的用于操作神经刺激系统的方法的流程图。

图4B示出了根据本发明的一个实施例的用于操作神经刺激系统的方法的流程图。

图5A示出了根据本发明的一个示例示性的实施例的口衔片的等距视图。

图5B示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的侧视图。

图5C示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的俯视图。

图5D示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的仰视图。

图5E和5F示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的仰视图。

图6A示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的等距视图。

图6B示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的仰视图。

图6C示出了根据本发明的一个示例性的实施例的胶坑的示意图。

图6D示出了根据本发明的一个示例性的实施例的胶坑的示意图。

图7A示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的等距视图。

图7B示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的仰视图。

图7C示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的剖视图。

图8A和8B示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的等距视图。

图8C示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的剖视图。

图8D示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的剖视图。

图9A和9B示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的等距视图。

图9C示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的剖视图。

图10A和10B示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的等距视图。

图10C示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的剖视图。

图11A和11B示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的等距视图。

图11C示出了根据本发明的一个示例性的实施例的口衔片的等距视图。

图12示出了根据一实施例的制造口衔片的方法的流程图。

图13A-B示出了根据本发明的一个示例性的实施例的包覆成型的口衔片。

图14示出了根据本发明的一个示例性的实施例的包覆成型的口衔片。

具体实施方式

图1示出了通过神经刺激系统100对患者101进行无创神经调节治疗疗程(ΝIΝΜ)的示意图。在一个治疗疗程中，所述神经刺激系统100无创地刺激位于患者的口腔内的各种神经，包括三叉神经和面神经中的至少一个。与ΝIΝΜ结合，患者还从事运动或其他专门为帮助患者的神经康复治疗设计的活动。例如，在ΝΓΝΜ期间，患者可以从事物理治疗程序(例如，移动受影响的肢体，或在踏车上行走)、从事精神治疗(如冥想或呼吸练习)，或认知的锻炼(如计算机辅助记忆练习)。ΝIΝΜ与适当选择的锻炼或活动的组合已表现出可用于治疗一系列疾病，包括例如创伤性脑损伤、中风(TBI)、多发性硬化症(MS)、平衡、步态、前庭病症、视觉缺陷、震颤、头痛、偏头痛、神经性疼痛、听力下降、语音识别、听觉问题、言语治疗、脑瘫、血压、放松和心率。例如，美国专利第8849407号记载了最近开发的一种有效的无创神经康复治疗(ΝIΝΜ)治疗例程，该专利的全部内容通过引用并入本文。

图2A和2B示出了无创神经刺激系统100。无创神经刺激系统100包括控制器120和口衔片140。控制器120包括插座126和按钮122。口衔片140包括电极阵列142和电缆144。该电缆144连接到插座126，以将口衔片140与控制器120电连接。在一些实施例中，控制器120包括电缆。在一些实施例中，口衔片140和控制器120经过无线连接(例如，不使用电缆)。在操作过程中，患者通过操作按钮122中的一个以激活神经刺激系统100。在一些实施例中，神经刺激系统100周期性地发送的电脉冲以检测所述电极阵列142是否与患者的舌头接触并基于所述确定的结果自动激活。激活之后，患者可以启动ΝIΝΜ治疗疗程，停止ΝIΝΜ治疗疗程，或通过按压按钮122中的一个暂停ΝIΝΜ治疗疗程。在一些实施例中，神经刺激系统100周期性地发送的电脉冲，以检测所述电极阵列142是否与患者的舌头接触并基于所述检测结果自动暂停ΝIΝΜ治疗疗程。在一个ΝIΝΜ治疗期间，患者可以从事运动或其他旨在促进神经康复治疗的活动。例如，在ΝIΝΜ治疗期间，患者可以从事体育锻炼、精神运动或认知锻炼。在一些实施例中，控制器120在两个手臂均设有按钮。在一些实施例中，移动设备可以与控制器120和口衔片140结合起来使用。所述移动设备可以具有软件应用程序，其允许用户，例如通过按压移动设备上的按钮或者对移动设备说出命令，激活神经刺激系统100并且启动或停止ΝIΝΜ治疗疗程。移动设备可以在ΝIΝΜ治疗疗程前、期间或之后获取患者的病历信息或治疗疗程信息。在一些实施例中，控制器120包括保存秘钥的安全密码处理器，其将在下面结合图9A和9B更详细地描述。安全密码处理器与微控制器通信。安全密码处理器可防止窜改。例如，如果有人移除密码处理器的外部试图获取该密钥，该密码处理器将擦除所有存储器，从而防止对密钥的未经授权的访问。

图2C示出了一个无创神经刺激系统100。如图所示，移动设备121与口衔片140通信。更具体地，移动设备121包括运行便于与口衔片140通信的软件应用程序的处理器。该移动设备121可以是，例如移动电话、便携式数字助理(PDA)或笔记本电脑。该移动设备121可以通过无线或有线连接与口衔片140通信。在操作过程中，患者可经由移动装置121激活神经刺激系统100。激活之后，患者可以通过操纵移动装置121启动NINM治疗疗程，停止NINM治疗疗程，或暂停NINM治疗疗程。在一个NINM治疗期间，患者可以从事运动或旨在帮助神经康复治疗的活动。例如，NINM治疗期间，患者可以从事体育锻炼，精神运动，或认知的锻炼。

图3A示出容纳于控制器120内的内部电路。该电路包括微控制器360、隔离电路379、通用串行总线(USB)连接380、电池管理控制器382、一个电池362、一个按钮接口364、显示器366、实时时钟368、加速度计370、驱动电路372、舌头感测电路374、音频反馈电路376、振动反馈电路377和非易失性存储器378。驱动电路372包括一个多路复用器和电阻器阵列，以控制传递到电极阵列142的电压。微控制器360与图3A中所示的每个组件电连接。隔离电路379提供USB接口380与包括在控制器120中的所有其它组件之间的电隔离。另外，在图3A中示出的电路经由外部电缆144与口衔片140通信连接。在操作期间，微控制器360从电池362接收电能，并且可以存储和读取从非易失性存储器378中的信息。电池可通过USB接口380进行充电。电池管理电路控制电池362的充电。患者可以经由按钮界面122与控制器120进行交互，控制器120可以将患者对按钮(例如，信息按钮，电源按钮，强度增大按钮，强度降低按钮，和开始/停止按钮)的按压转换为传输到微控制器360的电信号。例如，控制器120上电后当患者按下开始/停止按钮可以启动治疗疗程。在治疗疗程中，驱动电路372通过电缆144向口衔片140提供电信号。该电信号经由电极阵列142传递到患者的口腔。加速度计370可以用于提供关于治疗疗程期间患者的运动信息。由加速度计370提供的信息能以粗略或详细的级别存储于非易失性存储器378中。可以存储一个基于例如加速度上升到高于预定阈值的次数的治疗疗程综合运动索引，在有或没有低通滤波的情况下。可选地，加速度读数可以按预定的采样间隔存储。由加速度计370提供的信息可用于确定患者是否正进行体力活动。基于从所述加速计370接收的信息，微控制器360可确定患者在治疗疗程期间的活动水平。例如，如果患者在治疗疗程期间从事30分钟的体力活动，加速度计370可以定期(例如每秒一次)向微控制器360传递所感测的大于预定阈值(例如，大于1大米/秒2)的运动。在一些实施例中，在治疗疗程期间加速度计数据存储在非易失性存储器378中并且在治疗疗程结束后发送到移动设备121。治疗过程结束后，微控制器360可记录在治疗疗程期间记录患者活动的时间。在一些实施例中，记录的信息可包括关于治疗疗程的其它数据(例如，疗程开始的日期和时间，疗程期间传递给患者的电神经刺激的平均强度，疗程期间患者的平均活动水平，口衔片在患者的口腔内的疗程的持续时间，疗程暂停的时间，疗程短路事件的数量，和/或疗程的长度或治疗过程中从事的运动或活动的类型)并且可发送到移动设备。如果从驱动电路向电极阵列142发送的电流超过预定的阈值，或者如果从驱动电路传递到电极阵列的电荷在预定的时间间隔内超过一个预定的阈值，则会产生一个疗程短路事件。发生疗程短路事件后，患者必须手动按下一个按钮来恢复疗程。实时时钟(RTC)368向微控制器360提供时间和日期信息。在一些实施例中，控制器120由医师在预定的时间段(例如两周)内授权。该RTC 368周期性地将日期和时间信息提供给微控制器360。在一些实施例中，RTC 368集成了微控制器。在一些实施例中，RTC 368由电池362供电，并且在电池362出现故障时，RTC 368由备用电池供电。预定的时间段过去之后，控制器120可不再向口衔片140发送电信号，并且患者必须访问医师以便重新获得授权使用控制器120。由显示器366向患者显示微控制器360接收的信息。例如，显示器366可以显示当日的时间、治疗信息、电池信息、治疗疗程的剩余时间、错误信息以及控制器120的状态。当该装置的状态变化，音频反馈电路376和振动反馈电路377可以回馈给用户。例如，一个治疗疗程开始时，音频反馈电路376和振动反馈电路377可以向患者提供听觉和/或振动提示，通知患者该治疗疗程已经开始。能够触发音频和/或振动提示的其他可能的状态变化包括治疗疗程暂停、治疗疗程恢复、疗程定时结束、取消疗程定时或错误信息。在一些实施例中，临床医生可以关闭一个或多个听觉或振动提示的所述反馈以适应特定患者的需要。舌头感测电路374测量从驱动电路到所述电极阵列142的电流。一旦检测到高于预定阈值的电流，舌头感测电路374向微控制器360发出高电平指示舌头与所述电极阵列142接触。如果电流低于预定的阈值时，舌头感测电路374向微控制器360发出低电平，指示舌头与所述电极阵列142不接触或部分地接触。从舌头感测电路374接收到的指示可以存储在非易失性存储器378。在一些实施例中，显示器366可以是有机发光二极管(OLED)显示器。在一些实施例中，显示366可以是液晶显示器(LCD)。在一些实施例中，显示器366不包括与控制器120。在一些实施例中，控制器120和口衔片140均不包括电缆，并且控制器120与口衔片140进行无线通信。在一些实施例中，控制器120和口衔片140均不包括加速计。在一些实施例中，驱动电路372位于口衔片内。在一些实施例中，一部分驱动电路372位于口衔片140内并且一部分驱动电路372位于控制器120内。在一些实施例中，控制器120和口衔片140均不包括舌头感测电路374。在一些实施例中，口衔片140包括一个微控制器和一个多路复用器。

图3B示出了图2C的更详细的视图。口衔片140包括电池362、舌头感测电路374、加速度计370、微控制器360、驱动电路372、一个非易失性存储器378、USB控制器380和电池管理电路382。在操作期间，微控制器从电池362接收电力，并且可以存储和读取非易失性存储器378。电池可通过USB接口380进行充电。电池管理电路382控制电池362的充电。患者可以经由移动设备121与口衔片140进行交互。该移动设备121包括允许患者控制口衔片140的应用程序(例如在处理器上运行的软件)。例如，该应用程序可以包括通过移动设备121向用户显示的可视的信息按钮、电源按钮、强度增大按钮、强度降低按钮以及开始/停止按钮。当患者按下由移动设备121上运行的应用显示的一个按钮，一个信号被发送到容纳在口衔片140内的微控制器360。例如，可以在患者按下移动设备121上的启动/停止按钮来启动治疗疗程。在治疗疗程中，驱动电路372向位于口衔片140的电极阵列142提供电信号。加速度计370可以用于提供关于治疗疗程期间患者的运动信息。由加速度计370提供的信息可用于确定患者是否正进行体力活动。基于从所述加速计370接收的信息，微控制器360可确定患者在治疗疗程期间的活动水平。例如，如果患者在治疗疗程期间从事30分钟的体力活动，加速度计370可以定期(例如每秒一次)向微控制器360传递所感测的大于预定阈值(例如，大于1大米/秒2)的运动。治疗过程结束后，微控制器360可记录在治疗疗程期间记录患者活动的时间。在一些实施例中，加速度计370位于移动设备121内，并且该移动设备121基于来自加速计370的信息确定患者在治疗疗程期间的活动水平。然后，移动设备可以记录治疗疗程期间患者的活动时间长。该移动设备121包括向微控制器360提供时间和日期信息的实时时钟368。在一些实施例中，口衔片140由医师在预定的时间周期(例如，两周)内授权。预定的时间周期过去之后，口衔片140不再经由所述电极阵列142向患者发送电信号并且患者必须访问医师重新获得使用口衔片140的授权。在一些实施例中，口衔片140包括按钮(例如，开/关按钮)并且患者可以通过按钮手动操作口衔片140。一个治疗疗程后，口衔片140可发送关于治疗疗程的信息到移动设备。在一些实施例中，口衔片140不包括USB控制器380，而是仅经由无线通信与控制器通信。

图3C示出了电极阵列142的更详细的视图。电极阵列142可分成标记为a到i的9组电极，除了b组有15个电极，每组电极包含16个电极。组内的每个电极对应于16个电通道中的一个。在操作期间，驱动电路可传递电脉冲序列至电极阵列142以为患者的三叉神经或面神经中的至少一个提供神经刺激。传递到靠近舌的前部的每组电极的电脉冲幅度较大并且靠近舌的后部的各组电极的电脉冲幅度较小。例如，传递至组a到c的电信号的脉冲振幅可以是19伏或最大值的100％，传递到组d到f的电信号的脉冲振幅可以是14.25伏或最大值的75％，传递到组g到h的电信号脉冲振幅可以是11.4伏或最大值的60％，并且传递第i组的电信号的脉冲振幅可以是9.025伏或最大值的47.5％。在一些实施例中，最大电压在0至40伏的范围内。由电极阵列142传递到患者的脉冲可以是随机的或重复的。脉冲的位置可以因整个电极阵列142而异，使得不同的电极在不同的时间激活，并且脉冲的持续时间和/或强度也可以因电极而异。对于口腔组织刺激，可以使用0.5到50毫安的电流和1到40伏的电压。在一些实施例中，瞬态电流可以大于50毫安。刺激波形可具有各种的时间相关的形式，对于皮肤电刺激，可以使用脉冲列和脉冲串。当连续提供脉冲时，脉冲可以是1到500微秒长，并且可以1到1000个脉冲/秒的速率重复。当采用脉冲串形式传递脉冲时，脉冲可以按1到100脉冲/串进行分组并且以1到100串/秒的突发速率进行传递。

在一些实施例中，脉冲波形传递到电极阵列142。图3D示出了可以通过驱动电路372传递到电极阵列142的示例性的脉冲序列。有三个脉冲串，每个脉冲串间隔5毫秒传递到16个通道中的每一个。在相邻通道的脉冲彼此间隔312.5微秒。脉冲的脉冲串每20毫秒重复一次。每个脉冲的宽度可以从0.3到60微秒不等以控制神经刺激的强度(例如，具有的0.3微秒宽度的脉冲将导致神经刺激的量小于具有60微秒宽度的脉冲)。

图4A示出了图2A、2B和3A中描述的控制器120的操作方法400。患者将口衔片140连接到控制器120(步骤404)。患者通过使用例如电源按钮开启控制器120(步骤408)。患者将控制器120搁置在他/她的脖子上(步骤412)。患者在他/她的嘴里放置一个口衔片140(步骤416)。患者通过按压起动/停止按钮启动一个治疗疗程(步骤420)。在治疗疗程中，控制器120向口衔片140提供电信号。患者校准的电信号的强度(步骤424)。患者通过按强度增大按钮以提高传递到口衔片的电信号的强度直到神经刺激高于患者的敏感度水平。患者可以按下强度下降按钮直到神经刺激使人舒适并且不疼。校准步骤之后，患者可以从事指定的锻炼(步骤428)。锻炼可以是认知锻炼、精神锻炼或身体锻炼。在一些实施例中，体育锻炼可以包括患者尝试维持正常姿势步态，或者移动他/她的四肢，或患者接受语音训练。认知练习可以包括“大脑训练”练习，通常电脑化，设计为要求使用注意力、记忆力或阅读理解能力。心理练习可以包括想象、冥想、放松技巧、逐步接近强制行为“触发器”。

在一些实施例中，患者可以在治疗疗程期间休息一段时间(例如，患者可以在30分钟的治疗疗程期间休息2分钟)。在预定的时间段(例如30分钟)过去后，治疗疗程结束(步骤432)，并且控制器120停止向口衔片140传递电信号。在一些实施例中，患者通过按下启动/停止按钮开始启动一个治疗疗程之后电信号的强度在1到5秒的时间内的从零持续增加到由患者选择的最后使用的水平。在一些实施例中，患者通过按下启动/停止按钮启动一个治疗疗程后，电信号的强度可以设置为由患者选择的最后使用的水平的一部分(例如最后选择的水平的3/4)。在一些实施例中，在患者通过按下启动/停止按钮开始治疗疗程后，电信号的强度在1-5秒的时间内从零持续增大到由患者选择的最后使用的水平的一部分(例如选择的最后一个电平的3/4)。在一些实施例中，在患者通过按下启动/停止按钮开始治疗疗程后，电信号的强度从零瞬间增大到由患者选择的最后使用的水平。

图4B示出了图2C和图3B中的无创神经刺激系统100的操作方法449。患者激活移动装置121(步骤450)。患者在他/她的嘴中放置口衔片140(步骤454)。患者在移动设备121上运行的应用中按开始/停止按钮以启动治疗疗程(步骤458)。在治疗疗程中，口衔片140内的电路向位于所述口衔片140的电极阵列142提供电信号。患者校准电信号的强度(步骤462)。患者首先通过按运行于移动设备121上的应用内的强度增大按钮来提高传递到口衔片140的电信号的强度直到神经刺激提高到患者的敏感度等级以上。患者可以按运行于移动设备121上的应用内的强度下降按钮直到神经刺激使人舒适并且不疼。校准步骤之后，患者从事指定的锻炼(步骤464)。锻炼可以是认知锻炼、精神锻炼或身体锻炼。在一些实施例中，患者可以在治疗疗程期间休息一段时间(例如，患者可以在30分钟治疗疗程期间休息5分钟)。在预定的时间段(例如30分钟)过去后，治疗疗程结束(步骤468)并且位于口衔片140内的电路停止向电极阵列142传递电信号。在一些实施例中，在患者发起治疗疗程之前执行电信号的强度的校准。

图5A-5F展示了一种口衔片500。该口衔片500包括壳体504、垫片508、过渡区域520、后部区域524、前部区域528、印刷电路板532、内部电路533、电极阵列542和电缆544。壳体504包括一外壳505、若干纵向肋条550、若干横向肋条551、若干支柱552、若干凹槽553、撑板(shoring)554、若干袋形区555以及一平台558。口衔片500有三个区域，即后部区域524、过渡区域520和前部区域528。过渡区域520将前部区域528和后部区域524平滑地连接起来。印刷电路板532附接于壳体504的底面。内部电路533是被安装于印刷电路板532的顶面并被壳体504的覆盖。电缆544可与上述内部电路533通信，内部电路可与电极阵列542通信。壳体504的外壳505具有一个0.5到2毫米范围间的示例性厚度。外壳可以由玻璃填充尼龙、尼龙、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、合金金属或金属制成，其具有的抗压力强度为375到590N的范围。在一些实施例中，外壳505具有两种不同的厚度。例如，外壳505的前部区域的厚度可以在1.2到2毫米范围之间，外壳505的后部区域的厚度可以在0.5到1.2毫米范围之间。外壳505的厚度在过渡区域中平滑地改变，以使得外壳505的厚度不存在不连续或台阶。在一些实施例中，外壳505前部区域的厚度是被选择以经受病人的咬合。在一些实施例中，外壳505后部区域的厚度是被选择以提供口衔片500的固位，从而避免口衔片500意外的脱落。通过它自己，外壳505不能经受来自病人的咬合力(例如，外壳遭受了巨大的变形和/或遭受了塑性变形)。所述若干纵向肋条550、若干横向肋条551、若干支柱552、撑板(shoring)554、若干袋形区555以及平台558可以为外壳505提供结构支撑以阻止由于病人产生的咬合力导致的损害。纵向肋条550可以着壳体504纵向延伸。所述若干纵向肋条550可以是规则地排列，从而形若干如图5E所示的位于纵向肋条之间的凹槽553。内部电路533可以位于所述凹槽553中。在一个示例性的实施例中，纵向肋条550具有一个范围在0.5到2毫米之间的宽度，以及一个从在后部区域524的近似6毫米到在前部区域528的1毫米之间变化的高度。在一些实施例中，所述若干纵向肋条是不规则地排布，在纵向肋条之间的空间朝向外壳505的周界是较大的，朝着外壳505的中心部分是较小的。在一些实施例中，纵向肋条之间，其中心是相隔4到0.9毫米。横向肋条551可以位于后部区域524中，以及横跨壳体504的宽度。横向肋条可以是规则排布的，如图5E所示。在一个示例性的实施例中，横向肋条551具有一个范围在0.5到105毫米范围之间的宽度，以及一个在4到7毫米范围之间的高度。在一些实施例中，横向肋条551可以与纵向肋条550相交，从而形成如图5E所示的若干袋形区555。内部电路533也可以位于这些袋形区555中，在一些实施例中，所述横向肋条是非规则排布的，在纵向肋条之间的空间朝向外壳505的周界是较大的，朝着外壳505的中心部分是较小的。支柱552可以有一个矩形的横断面以及位于壳体504的前部区域528中。在一些实施例中，一个或多个支柱552是规则地排布并横跨壳体504的宽度。支柱552可以提供对施加在口衔片500上的压缩力的抵抗，从而提供对内部电路533的保护。支柱552具有一个0.5到2毫米范围的厚度。在一些实施例中，支柱552的高度是大于内部电路533的厚度，因而在内部电路533和外壳505之间提供了空隙。在一些实施例中，支柱552的高度是至少比内部电路533的厚度大1毫米。在一些实施例中，平台558是直接连接到一个或多个纵向肋条以及一个或多个横向肋条，因此提供了一个增加的承受剪切和压缩载荷的能力。平台558的厚度可以是在1.5到3.5毫米之间的范围。在一些实施例中，撑板554包括一层材料，其厚度大于外壳505的厚度。撑板554的厚度可以是在0.5到2毫米范围间。在一些实施例中，在撑板554的区域内外壳505的厚度是小于其他适配垫片508的区域。例如，外壳在前部和后部区域的厚度可以是1.5毫米，在撑板554处的区域内是0.5毫米。在操作期间，病人放口衔片500的一部分在嘴里以进行NINM治疗疗程。病人用他/她的前齿咬合着口衔片500以确定固定住口衔片的位置。病人的下齿可以接触到印刷电路板532，病人的舌头可以接触到电极阵列542。在一些实施例中，病人放松他/她的口腔以固定住口衔片的位置。内部电路通过电极阵列542将电神刺激信号传递到患者的舌头。在一些实施例中，垫片508可以提供一个柔软舒适的咬面，以使得压力不会集中病人咬合时牙齿接触到口衔片500的一小块面积。例如，垫片508可以由热塑性聚氨酯(TPU)，热塑性弹性体(TPE)或硅酮制成。在一些实施例中，横向肋条551是位于前部区域以及横截着壳体504的宽度。

图6A-6B显示了外壳505一个更详细的视图。外壳包括一胶坑570，内鳍状物561和562，以及一中心纵轴590。内鳍状物至少包括一对入口鳍状物561。入口鳍状物561可以是关于纵轴590对称，以及可以引导电缆544沿着纵轴590而本身不产生大量的弯曲。胶水，粘合剂或环氧树脂可以提供在电缆544和入口鳍状物561之间提供刚性机械连接。例如，胶水，粘合剂或环氧树脂可以是UV固化粘合剂或氰基丙烯酸酯。内鳍状物也可以包括偶数的引导鳍状物562。在一些实施例中，内鳍状物包括奇数的引导鳍状物562。例如，内鳍状物可以包括3个引导鳍状物562。在一些实施例中，引导鳍状物562不是关于纵轴590对称的，各引导鳍状物562导致电缆544中产生一个近似90度的弯曲，各弯曲具有一个近似等于电缆544的两倍直径的曲率半径。在一些实施例中，各引导鳍状物562导致电缆544产生超过90度但小于180度的弯曲。引导鳍状物562是与电缆544机械接触，并提供用于补偿施加到电缆的任何拉伸应变摩擦阻力，例如由于沿着电缆544施加的纵向力。在一些实施例中，引导鳍状物562提供至少100牛顿的摩擦阻力。在一些实施例中，引导鳍状物提供大于口衔片重量的摩擦阻力。在一些实施例中，引导鳍状物提供大于从控制器120断开口衔片140所需力量的摩擦阻力。在一些实施例中，外壳505提供抵抗施加到电缆544的任何弯曲应变的阻力的情况下，一橡胶索环563在外壳505和电缆544之间提供弹性机械连接(例如，当口衔片500被固定在病人口中时，病人可能会意外拉动或拖拉在电缆上)。在一些实施例中，垫片508包括一弹性部件，用于提供电缆544和入口鳍状物561之间的机械连接。该弹性部件提供了一摩擦力，该摩擦力提供了用于抵抗施加到电缆544的任何弯曲应力的摩擦阻力。在一些实施例中，电缆544可以以90度的角度从外壳离开出去并通过环氧树脂附接到外壳上，环氧树脂提供高达100牛顿的机械阻力以适应由患者引起的弯曲应变。在一些实施例中，电缆544通过粘合剂或胶水附接到外壳。在一些实施例中，电缆544可以以90度的角度从外壳离开，并且通过直角弹性构件机械地附接到外壳，直角弹性构件与外壳互锁并提供高达100牛顿的机械阻力适应患者引起的弯曲和拉伸应变。

图6C示出了胶坑570的更详细的横截面图。胶坑570沿着外壳505的外边界并且用于容纳粘合剂(例如，生物医学相容的环氧树脂或胶水)，以提供印刷电路板532和外壳505之间的机械连接。胶坑570包括倾斜边缘571和不连续连接的横截面，其包括凹部572和垂直部分573，凹部572和垂直部分573相交以形成胶坑570的最低点。在一些实施例中，胶坑的形状可以是梯形的。在一些实施例中，胶坑的形状可以楔形的。在一些实施例中，胶坑的形状可以是三角形的。在一些实施例中，胶坑的开关可以是矩形的。在一些实施例中，胶坑的一部分可以突出于印刷电路板532，从而保护病人的牙齿对印刷电路板部分的损害。在一些实施例中，粘合剂是与外壳505和印刷电路板532的顶部接触。在一些实施例中，粘合剂是与外壳505和印刷电路板532的顶部和侧部接触。在一些实施例中，胶坑被造形，使得粘合剂与外壳505、印刷电路板532的侧部接触，但是与印刷电路板532的顶部接触可忽略不计(例如，胶坑的宽度大于其深度)。

图6D示出了一实施例中，其中外壳505包括两个胶坑570和574。第一胶坑570和第二胶坑574沿着外壳505的外边界设置并且用于容纳粘合剂(例如，生物医学相容的环氧树脂或胶水)，以提供印刷电路板532和外壳505之间的机械连接。第二胶坑574被设计成容纳从第一胶坑570溢出的胶水或粘合剂，从而防止胶水或粘合剂溢出到印刷电路板的底侧上。步台阶578位于在第一胶坑和第二胶坑之间，以限定第一胶坑的高度。

图7A-7C展示了一种口衔片700。该口衔片700包括一具有一中心纵轴790的外壳705、一垫片708、一电缆744、一套筒764、出口鳍状物761、一胶坑770。套筒764与电缆744一体化并且将电缆744与外壳705机械耦合。套筒764包括两个锥形外部部分765和分隔这两个锥形外部部分的间隙766。电缆744可以被拉向外壳705直到间隙766与口衔片700的外边界对准。一旦与外壳705对准，套筒764提供高达100牛顿的机械阻力以抵消施加到电缆744的拉伸和弯曲应力。如图7C所示，电缆744还可以被夹持在印刷电路板732和外壳705之间。额外的夹紧可以对施加到电缆744的拉伸应力提供额外的机械阻力。

图8A-8D展示了一种口衔片800。该口衔片800包括一外壳805、一垫片808、一印刷电路板832、一电缆844、一套筒864、一胶坑870以及一夹具809。电缆844的后部通过焊料，带状连接器或其他机械连接连接到印刷电路板832。套筒864与电缆844集成，并且将电缆844与外壳805、夹具809机械耦合。套筒864类似于套筒764，具有两个锥形外部部分和一间隙。代替如图7所示被拉穿过外壳805，套筒864由连接到外壳805的底部的夹具809固定。夹具809将印刷电路板832机械地固定到外壳805，此外，还将套筒864固定到外壳805。在一些实施例中，粘合剂或胶被添加到胶坑870中以将印刷电路板832固定到外壳805。套筒864为电缆844中的弯曲应力和拉伸应力提供机械阻力(高达100牛顿)。夹具809包括刚性塑料部分809b和弹性部分809a。刚性塑料部分809b提供结构完整性，而弹性部分809a则提供密封机制。例如，夹具809可以被放置成与外壳805接触，如图8D所示。一个窄突出810从夹具809的刚性塑料部分809b延伸，窄突出810与外壳805的凹部806互锁。弹性部分809a接触外壳805、胶坑870和印刷电路板832，形成气密封。该气密封可以保护印刷电路板832的部分免受潮湿。在一些实施例中，通过将粘合剂或胶水添加到接触外壳和夹具的胶坑870里，夹具809被固定到外壳805上。

图9A-9C展示了一种口衔片900。该口衔片900包括一外壳905、一印刷电路板932、一电缆944、一胶坑970以及一靴状物945。外壳905包括凹槽971和胶坑970。凹槽971将电缆944引导到外壳905内，胶坑970容纳环氧树脂或其它粘合剂以提供在印刷电路板932、外壳905和电缆944之间的机械连接。胶坑970的形状可以是楔形的，以有利地提供粘合剂或环氧树脂与印刷电路板932、外壳905和电缆944之间的交界面。一突出部946从外壳905延伸，并与靴状物945的凹部947互锁。被互锁的靴状物945沿着电缆944的外径机械接触(例如，被互锁的靴状物945可以与电缆944的外径接触0.5至10mm的距离)。在一些实施例中，被互锁的靴状物945可以包覆成型或胶合到电缆944上。在一些实施例中，被互锁的靴状物945机械地连接到电缆944。被互锁的靴状物945可以提供用于抵抗病人牵引或拉动(例如，高达100牛顿)电缆的机械阻力。在一些实施例中，被互锁的靴状物945可以同时提供对弯曲应变和拉伸应变的抵抗力。在一些实施例中，靴状物945可以覆盖胶坑970。在一些实施例中，靴状物945可以被延伸以覆盖未被电极阵列覆盖的印刷电路板932的部分。

图10A-10C展示了一种口衔片1000。口衔片1000包括外壳1005、印刷电路板1032、电缆1044、凹槽1071，密封环1081和弹片1080。口衔片1000中不存在环氧树脂和/或粘合剂。印刷电路板1032接触密封环1081并通过弹片1080保持它的位置。弹片1080可具有如图10B所示的垂直侧壁和向下倾斜的悬垂端。在一些实施例中，弹片沿着外壳1005的内边界间隔开设置。电缆1044电连接到印刷电路板1032。此外，密封环1081在外壳1005的前部区域形成孔，电缆1044穿过该孔。凹槽1071将电缆1044从印刷电路板1132引导到上述孔。上述孔与电缆1044接触并且提供抵抗病人牵引或拉动电缆1044的力。在一些实施例中，上述孔可以提供对电缆1044上的弯曲和拉伸应变的抵抗力。在一些实施例中，密封环1081由诸如TPE，TPU或硅树脂的低硬度弹性体组成。在一些实施例中，密封环可以由胶水井或胶水层代替。

图11A-11C展示了一种口衔片1100。该口衔片1100包括外壳1105、印刷电路板1132、电缆1144和紧固件1191。外壳包括胶坑1170、凹槽1117和端口1172，其被塑形为适配紧固件1191。胶坑1170可以容纳将外壳1105连接到印刷电路板1132的环氧树脂或其它粘合剂。电缆1144通过焊料、带状电缆或其他机械式连接件连接到印刷电路板1132。电缆从端口1172离开之前倚靠在凹槽1117中。在端口1172处，一个O形环围绕着电缆1144。紧固件1191在端口1172的位置附接到外壳1105。紧固件向O形环施加一个力以将电缆保持在端口。O形圈与紧固件1172一起保护电缆不被患者牵拉或牵拉。在一些实施例中，O形环和紧固件1172提供对弯曲和拉伸应变的抵抗力。在一些实施例中，环氧树脂或粘合剂围绕端口1172处的电缆1144。

图12示出了一种制造像图5所示口衔片的口衔片的方法1200。首先，提供壳体(步骤1204)。将一垫片连接到壳体(步骤1208)。在一些实施例中，垫片直接模制到壳体上。在一些实施例中，通过粘合剂或胶水将垫片附接到壳体。壳体是被附接到印刷电路板(步骤1212)。在一些实施例中，壳体直接模制到印刷电路板上。模制的壳体可以围绕印刷电路板的边缘缠绕，并且在印刷电路板的底侧上形成边缘以更好地接合。在一些实施例中，可以将特征添加到印刷电路板(例如，沉头孔，板的斜边，板的阶梯边缘，板的舌和槽边缘)，使得当模制的壳体被模制到板上时塑料在上述特征的周围硬化，以产生更好的接合。在一些实施例中，壳体通过粘合剂和/或机械夹子、弹片附接到印刷电路板。在一些实施例中，壳体通过机械结合附接到印刷电路板。在一些实施例中，壳体通过化学结合附接到印刷电路板。在一些实施例中，被附接的壳体在印刷电路板上覆盖并封装表面安装的电子元件，同时使电极阵列暴露，这样电极阵列可以放置成与病人的舌头接触以进行NINM治疗。提供电缆(步骤1216)。电缆是被连接到印刷电路板(步骤1220)。在一些实施例中，在将壳体模制到印刷电路板上之前，电缆是被连接到印刷电路板。在模制过程之后，电缆可以被壳体部分封装。在一些实施例中，壳体分两个步骤模制到印刷电路板上。在第一步中，塑料的第一次注塑可以模制到板上，其中模具温度和压力足够低，使得其对板上的电气部件是没有危害的。第一次注塑可以用于封闭元件，从而保护它们。第一次注塑可以是较软的材料(TPE，TPU)或具有较低模具压力和/或温度的刚性材料(Polyamide、Polyolefm)。在第一次注塑的至少一部分上模制第二次注塑，其中模具温度和压力高于第一次注塑。该第二次注塑可以是更硬，更耐用的材料(例如，尼龙或玻璃填充尼龙，ABS，PC等)。在一些实施例中，壳体被模制到印刷电路板上并且完全包围印刷电路板，使得仅电极阵列不被壳体覆盖。在这种情况下，印刷电路板材料不会与患者接触，从而在有害的印刷电路板材料的情况下保护患者。在一些实施例中，电极阵列是印刷电路板上的非平面(例如，电极阵列可以突出距离印刷电路板0.1至1毫米的距离)。在一些实施例中，电极阵列是从印刷电路板突出的引脚阵列。在将外壳模制到印刷电路板上之后，引脚阵列保持暴露。

图13A和13B示出了一种口衔片1300，该口衔片1300通过将壳体1304直接包覆成型到印刷电路板1332上而被制造。口衔片1300包括垫片1308和电缆1344。在一些实施例中，印刷电路1332板包括用于机械接合模制壳体1304的特征(例如，板的斜边，板的阶梯状边缘，板的切口边缘等)。在一些实施例中，模制壳体1304可围绕印刷电路板1332的边缘缠绕，并在印刷电路板的底侧上形成边缘以与印刷电路板1332机械接合。在一些实施例中，印刷电路板包括埋头孔1340。当外壳1304模制在印刷电路板上时，埋头孔填充有塑料。一铆钉形成在埋头孔1340内部，铆钉是壳体1304的一体的部分。铆钉的锥形形状提供了将印刷电路板1332保持与壳体1304机械接触的力。

图14示出了根据双注塑成型制造方法的口衔片1400，其中注塑是指用于填充模腔并补偿材料收缩的材料的体积。口衔片1400包括壳体1404、印刷电路板1432、电缆1444和框架1450。框架1450在第一次注塑期间在印刷电路板(一侧或两侧)1432周围形成，其提供了在印刷电路板和外部环境之间的封口。壳体1404在第二次注塑期间印刷电路板1432和框架1450的周围形成，从而将印刷电路板1432上的元件封闭并化学地结合到框架1450。第一冷次注塑和第二次注塑可以是刚性的、弹性的或两者的结合。

这里使用的术语是用于描述特定实施例的目的，而不是意在限制本发明构思的。应当理解的是，尽管术语第一、第二、第三等在本文中用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当限于这些术语。这些术语仅用于将另一个元件、组件、区域、层或部分与一个元件、组件、区域、层或部分相区分。因此，以下所讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不脱离本申请的教导。

虽然本发明构思已经具体地在前面结合示例性的实施例进行了展示和描述，但是本领域一般技术人员应当理解，在不脱离本发明的由权利要求所描述和限定的创新构思的精神和范围的前提下，可以在形式和细节上做出各种变化。

Claims (24)

1.一种用于提供病人无创神经调节的口衔片，其特征在于，所述口衔片包括：

一细长壳体，所述细长壳体具有一前部区域和一后部区域，所述细长壳体具有（i）一非平面的外顶面以及（ii）若干安装于壳体内部的内结构构件，所述内结构构件弹性地响应由病人产生的咬合力；

一附接到壳体的顶面的垫片，用于限制病人的上牙与细长的外壳的外顶表之间的接触；

一安装于细长壳体底部的印刷电路板，该印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。

2.如权利要求1所述的口衔片，其特征在于，还包括若干沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。

3.如权利要求1所述的口衔片，其特征在于，还包括若干沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。

4.如权利要求1所述的口衔片，其特征在于，还包括若干沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条，以及若干沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。

5.如权利要求1所述的口衔片，其特征在于，还包括若干互穿网络结构的肋条，其中至少一些肋条是沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列以及至少一些肋条是沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列。

6.如权利要求5所述的口衔片，其特征在于，还包括位于细长壳体的后部区域由所述互穿网络结构的肋条形成的若干袋形区。

7.如权利要求6所述的口衔片，其特征在于，还包括位于所述袋形区的集成电路。

8.如权利要求2所述的口衔片，其特征在于，所述肋条具有一矩形横截面。

9.如权利要求2所述的口衔片，其特征在于，所述肋条由拱形物组成。

10.如权利要求1所述的口衔片，其特征在于，还包括一个或多个向远离细长壳体的内表面方向延伸的支柱，该一个或多个支柱被配置为接触安装的印刷电路板。

11.如权利要求1所述的口衔片，其特征在于，所述若干结构构件可以经受一个700N的力量而不引起口衔片的塑性变形。

12.如权利要求5所述的口衔片，其特征在于，还包括一个嵌入细长壳体的内部表且位于细长壳体后部区域的矩形片，所述矩形片连接互穿网络结构的肋条。

13.如权利要求5所述的口衔片，其特征在于，还包括一个嵌入细长壳体内表面且位于一个用于连接细长壳体的前部区域和后部区域的区域的曲线片，所述曲线片连接沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。

14.一种用于提供病人无创神经调节的口衔片，其特征在于，所述口衔片包括：

一细长壳体，所述细长壳体具有一前部区域和一后部区域，所述细长壳体具有（i）一非平面的外顶面以及（ii）若干安装于壳体内部的内结构构件，所述内结构构件弹性地响应由病人产生的咬合力；以及

一安装于细长壳体底部的印刷电路板，该印刷电路板具有用于将皮下局部电刺激传递至患者舌头的多个电极。

15.如权利要求14所述的口衔片，其特征在于，还包括若干沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。

16.如权利要求14所述的口衔片，其特征在于，还包括若干沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。

17.如权利要求14所述的口衔片，其特征在于，还包括若干沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列的肋条，以及若干沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列的肋条。

18.如权利要求14所述的口衔片，其特征在于，还包括若干互穿网络结构的肋条，其中至少一些肋条是沿着平行于细长壳体的纵轴方向排列以及至少一些肋条是沿着垂直于细长壳体的纵轴方向排列。

19.如权利要求18所述的口衔片，其特征在于，还包括位于细长壳体的后部区域由所述互穿网络结构的肋条形成的若干袋形区。

20.如权利要求19所述的口衔片，其特征在于，还包括位于所述袋形区的集成电路。

21.如权利要求15所述的口衔片，其特征在于，所述肋条具有一矩形横截面。

22.如权利要求15所述的口衔片，其特征在于，所述肋条由拱形物组成。

23.如权利要求14所述的口衔片，其特征在于，还包括一个或多个向远离细长壳体的内表面方向延伸的支柱，该一个或多个支柱被配置为接触安装的印刷电路板。

24.如权利要求14所述的口衔片，其特征在于，所述若干结构构件可以经受一个700N的力量而不引起口衔片的塑性变形。

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