CN107864632B - 用于对神经调节装置进行编程的系统 - Google Patents

Abstract

用于传递神经刺激的系统的示例可以包括编程控制电路和用户界面。编程控制电路可以被配置为根据与多个刺激区域相关联的一个或多个刺激波形来生成控制神经刺激脉冲传递的多个刺激参数，每个所述刺激区域由一组电极限定。神经刺激脉冲各自被传递到刺激区域。用户界面可以包括显示屏幕和接口控制电路。接口控制电路可以被配置成限定一个或多个刺激波形和刺激区域，并且可以包括被配置为在显示屏幕上显示刺激率表的刺激频率模块。刺激率表可以呈现与每个刺激区域相关联的刺激频率以供用户选择。

Description

用于对神经调节装置进行编程的系统

优先权要求

本申请要求于2015年12月22日提交的美国临时专利申请62/273,508和2015年4月22日提交的美国临时专利申请62/150,935的优先权权益，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及神经刺激，并且更具体地涉及包括各种特征的神经刺激系统，所述各种特征有助于以安全和有效的设置对用于神经调节的刺激装置进行编程。

背景技术

神经刺激，也被称为神经调节，已经被提议作为许多病症的治疗。神经刺激的实例包括脊髓刺激(SCS)，深部脑刺激(DBS)，外周神经刺激(PNS)和功能性电刺激(FES)。已经应用了植入式神经刺激系统来提供该治疗。植入式神经刺激系统可以包括也称为植入式脉冲发生器(IPG)的植入式神经刺激器，以及各自包括一个或多个电极的一个或多个植入式引线。植入式神经刺激器通过放置在神经系统中的目标部位上或附近的一个或多个电极传递神经刺激能量。使用外部编程装置来对植入式神经刺激器进行编程，其中刺激参数控制神经刺激能量的输送。

在一个示例中，神经刺激能量以电神经刺激脉冲的形式被传递。使用指定空间(何处刺激)、时间(何时刺激)的刺激参数和神经刺激脉冲模式的信息(指导神经系统根据需要响应的脉冲的模式)来控制传递。人类的神经系统使用具有复杂模式的神经信号来传达各类信息，包括痛感，压力，温度等。它可以将一种简单刺激模式的人为刺激解释为一种不自然的现象，并以非预期和不希望的感觉和/或运动来回应。而且，由于患者的状况在接受神经刺激治疗的同时可能会改变，因此可能需要改变应用于患者的神经调节脉冲的模式以维持治疗效果，同时使非故意的和不希望的感觉和/或运动最小化。虽然现代电子学可以适应产生复杂脉冲模式的需要，模拟人体内观察到的神经信号的自然模式，但神经刺激系统的能力在很大程度上取决于其制造后可编程性。例如，复杂脉冲模式可能只有在为患者定制并且可以根据患者状况和需求的变化及时更新的情况下才会使患者受益。这使得为患者编程刺激装置成为具有挑战性的任务。

发明内容

提供了一种使用多个电极向患者传递神经刺激，并且由用户控制神经刺激传递的系统的示例(例如，“示例1”)。该系统可以包括编程控制电路和用户界面。编程控制电路可以被配置成根据与多个刺激区域相关联的一个或多个刺激波形来生成控制神经刺激脉冲传递的多个刺激参数，每个刺激区域由从多个电极中选择的一组电极限定。每个神经刺激脉冲被传递到多个刺激区域的刺激区域。用户界面可以包括显示屏幕和接口控制电路。接口控制电路可以被配置成限定一个或多个刺激波形和多个刺激区域，并且可以包括被配置为在显示屏幕上显示刺激率表的刺激频率模块。刺激率表可以呈现与多个刺激区域中的每个区域相关联的多个刺激频率。接口控制电路可以被配置成从所呈现的多个刺激频率中接收针对多个刺激区域中的那个区域的刺激频率的选择。

在示例2中，示例1的主题可以可选地被配置为使得刺激频率模块被配置为允许用户在单频模式和多频模式之间进行选择。单频模式允许针对多个刺激区域中的一个区域调节刺激频率，同时针对多个刺激区域中的另一个区域调节刺激频率。多频模式允许针对多个刺激区域中的一个区域调节刺激频率，而不针对多个刺激区域中的另一个区域调节刺激频率。

在示例3中，示例2的主题可以可选地被配置为使得刺激频率模块被配置为针对多个刺激区域中的每个区域计算兼容频率，以避免响应于多频率模式的选择而同时传递神经刺激脉冲的脉冲。

在示例4中，示例3的主题可以可选地被配置为使得刺激频率模块被配置成从多个预定刺激频率中识别针对多个刺激区域中的每个区域的一个或多个兼容频率，以避免同时传递神经刺激脉冲的脉冲，并且在刺激率表中指示所识别的一个或多个兼容频率。

在示例5中，示例4的主题可以可选地被配置为使得刺激频率模块被配置为在刺激率表中针对识别的一个或多个兼容频率以视觉指示呈现多个刺激频率。

在示例6中，示例5的主题可以可选地被配置为使得刺激频率模块被配置为仅允许从所识别的一个或多个兼容频率中选择刺激频率。

在示例7中，示例5的主题可以可选地被配置为使得刺激频率模块被配置为对未被识别为一个或多个兼容频率中的一个的多个刺激频率中的每个刺激频率执行仲裁(arbitration)。所述仲裁修改与所述刺激频率相关联的每个神经刺激脉冲的传递时间，以避免同时传递神经刺激脉冲的脉冲。

在示例8中，示例7的主题可以可选地被配置为呈现多个刺激频率，所述多个刺激频率具有用于对其执行仲裁的多个刺激频率中的一个或多个刺激频率或对这些刺激频率执行仲裁的程度的视觉指示。

在示例9中，示例1-8的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得用户界面包括图形用户界面。

在示例10中，示例1-9的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得所述接口控制电路还包括阻抗呈现模块，所述阻抗呈现模块被配置为针对所述多个电极中可用的两个电极的所有组合，接收所述多个电极中的每两个电极之间的阻抗值，并在显示屏幕上显示所接收的阻抗值。

在示例11中，示例1-10中的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得所述接口控制电路包括幅度分配模块，所述幅度分配模块被配置成将脉冲幅度中的每一个分配给从所述多个电极中选择的一组电极中的电极，以根据绝对值来传递所述神经刺激脉冲的脉冲。

在示例12中，示例1-11中的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得所述接口控制电路包括临床效果图配置模块，所述临床效果图配置模块被配置为配置指示针对一个或多个刺激波形估计的治疗效果和副作用的临床效果图。

在示例13中，示例1-12的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为包括植入式刺激器和外部编程装置。植入式刺激器包括被配置为传递神经刺激脉冲的刺激输出电路和被配置为使用多个刺激参数来控制神经刺激脉冲传递的刺激控制电路。外部编程装置被配置为经由无线通信链路可通信地耦合到植入式刺激器，并且包括编程控制电路和用户界面。

在示例14中，示例13的主题可以可选地被配置为使得刺激输出电路包括多个定时通道，每个定时通道被配置为当被编程为活动时传递神经刺激脉冲的脉冲，并且当被编程为不活动时不传递所述神经刺激脉冲。接口控制电路包括通道定时模块，该通道定时模块被配置为识别一个或多个刺激波形中的一个或多个转换点并施加关断时段，在该一个或多个转换点处，多个定时通道中的定时通道变为活动的或变为不活动的，在所述关断时段期间没有任何神经刺激脉冲从多个定时通道中的任何活动通道传递到所识别的一个或多个转换点中的每个点，使得从在所识别的一个或多个转换点中的点之前和之后保持活动的通道传递的脉冲之间的相对定时保持不变。

在示例15中，示例13和14中的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得外部编程装置被配置为经由无线通信链路将患者信息传输到植入式刺激器，并且植入式刺激器还包括配置为储存所接收的患者信息的植入物存储装置，患者信息包括患者的电子医疗记录的部分。

还提供了使用多个电极向患者传递神经刺激的方法的示例(例如，“示例16”)。该方法包括在用户界面的显示屏幕上显示刺激率表，该刺激率表呈现与多个刺激区域中的每个区域相关联的多个刺激频率，每个所述刺激区域由从所述多个电极中选择的一组电极限定；从所呈现的多个刺激频率中接收针对所述多个刺激区域中的每个区域的刺激频率的选择；以及使用针对所述多个刺激区域选择的所述刺激频率来生成控制神经刺激脉冲传递的多个刺激参数。

在示例17中，示例16的主题可以可选地包括允许用户使用用户界面在单频模式和多频模式之间进行选择。单频模式允许针对多个刺激区域中的一个区域调节刺激频率，同时针对多个刺激区域中的另一个区域调节刺激频率。多频模式允许针对多个刺激区域中的一个区域调节刺激频率，而不针对多个刺激区域中的另一个区域调节刺激频率。

在示例18中，示例17的主题可以可选地包括针对多个刺激区域中的每个区域计算兼容频率，以避免响应于多频率模式的选择而同时传递神经刺激脉冲的脉冲。

在示例19中，示例18的主题可以可选地包括从多个预定刺激频率中识别针对多个刺激区域中的每个区域的一个或多个兼容频率，以避免同时传递神经刺激脉冲的脉冲，并且在刺激率表中指示所识别的一个或多个兼容频率。

在示例20中，如示例19所示的显示刺激率表的主题可以可选地包括用针对所识别的一个或多个兼容频率以视觉指示来呈现多个刺激频率。

在示例21中，示例20的主题可以可选地包括仅允许从所识别的一个或多个兼容频率中选择刺激频率。

在示例22中，示例20的主题可以可选地包括对未被识别为一个或多个兼容频率中的一个的多个刺激频率中的每个刺激频率执行仲裁。仲裁修改与所述刺激频率相关联的每个神经刺激脉冲的传递时间，以避免同时传递神经刺激脉冲的脉冲。

在示例23中，如示例22所示的显示刺激率表的主题可以可选地包括用针对执行仲裁的每个刺激频率以视觉指示来呈现多个刺激频率。

在示例24中，如示例16所示的生成多个刺激参数表的主题可以可选地包括使用用户界面来限定多个刺激区域，使用用户界面组成与多个刺激区域相关联的一个或多个刺激波形，以及基于一个或多个刺激波形生成多个刺激参数。

在示例25中，示例24的主题可以可选地包括经由无线通信链路将多个刺激参数传输到植入式刺激器。植入式刺激器耦合到包括多个电极的引线电极的一个或多个植入式引线。

本发明内容是本申请的一些教导的概述，而不旨在成为本主题的排他性或穷举性的处理。关于本主题的进一步细节在详细描述和所附权利要求中找到。本领域的技术人员在阅读和理解下面的详细描述并查看形成其一部分的附图时，本公开的其他方面将是显而易见的，其中的每一个都不是限制性的。本公开的范围由所附权利要求及其合法等同物来限定。

附图说明

附图通过举例的方式大体说明本文件中讨论的各种实施例。图纸仅用于说明目的，可能不按比例。

图1示出了神经刺激系统的一个实施例。

图2示出了例如可以在图1所示神经刺激系统中实现的刺激装置和引线系统的实施例。

图3示出了例如可以在图1所示神经刺激系统中实现的编程装置的实施例。

图4示出了植入式脉冲发生器(IPG)和植入式引线系统的实施例，例如图2所示刺激装置和引线系统的示例实现。

图5示出了被布置为向患者提供神经刺激的IPG和植入式引线系统(例如，图4所示IPG和引线系统)的实施例。

图6示出了神经刺激系统的部分的实施例。

图7示出了植入式刺激器和植入式神经刺激系统(例如，图6所示植入式神经刺激系统)的一个或多个引线的实施例。

图8示出了植入式神经刺激系统(例如，图6所示植入式神经刺激系统)的外部编程装置的实施例。

图9示出了编程装置(例如，图8所示外部编程装置)的用户界面的电路的部分的实施例。

图10示出了显示电极阻抗的屏幕的部分的实施例。

图11示出了传递神经刺激脉冲的区域相对定时的实施例。

图12示出了显示临床效果图的屏幕的部分的实施例。

图13示出了显示刺激率表的屏幕的部分的实施例。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考构成本文一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实践本发明的特定实施例。这些实施例被足够详细地描述以使得本领域的技术人员能够实践本发明，并且应该理解的是，可以组合实施例，或者可以使用其他实施例并且可以进行结构，逻辑和电学改变而不偏离本发明的精神和范围。在本公开中对“一种”，“一个”或“各种”实施例的引用不一定是针对相同的实施例，并且这样的引用涵盖多于一个实施例。以下详细描述提供了示例，并且本发明的范围由所附权利要求及其法定等同物限定。

该文件尤其讨论了具有编程规则、用户界面和其他特征的神经刺激系统，其有助于编程刺激设备以安全和有效的设置向每个患者递送神经调节。在各种实施例中，神经刺激系统可以包括被配置为递送神经刺激(也被称为神经调节)治疗(诸如深部脑刺激(DBS)，脊髓刺激(SCS)，周围神经刺激(PNS)和迷走神经刺激(VNS))的植入式装置以及一个或多个外部装置，所述外部装置被配置为对植入式装置针对其操作进行编程，并监测植入式装置的性能。尽管将DBS作为具体示例进行了讨论，但是本主题也可以应用于促进用于递送各种类型的神经刺激治疗的刺激设备的编程。一般而言，在本文中讨论的本主题的各个方面可以应用于在各种实施例中向患者递送电刺激的任何医疗系统。还应当理解的是，神经刺激的各种特征在本文件中被讨论为被开发用于简化和/或改进刺激设备的编程的选定方面的技术的示例，而不是编程所需的所有特征。

图1示出了神经刺激系统100的一个实施例。系统100包括电极106，刺激设备104和编程设备102。电极106被配置为放置在患者的一个或多个神经靶上或附近。刺激设备104被配置为电连接到电极106，并且通过电极106将神经刺激能量(例如以电脉冲的形式)递送到一个或多个神经靶标。通过使用多个刺激参数来控制神经刺激的输送，例如指定电脉冲的模式和输送每个电脉冲的电极的选择的刺激参数。在各种实施例中，多个刺激参数中的至少一些参数可由诸如医生或使用系统100治疗患者的其他护理人员来编程。编程设备102向用户提供对用户可编程参数的访问。在各种实施例中，编程设备102被配置为经由有线或无线链路通信地耦合到刺激设备。

在该文件中，“用户”包括使用系统100治疗患者的医生或其他临床医生或护理人员；“患者”包括接收或意图接收使用系统100递送的神经刺激的人。在各种实施例中，患者被允许使用系统100在一定程度上调整他或她的治疗，诸如通过调整某些治疗参数并输入反馈和临床效果信息。

在各种实施例中，编程设备102包括用户界面110，其允许用户控制系统100的操作并监视系统100的性能以及患者的状况，包括对神经刺激的递送的响应。用户可以通过设置和/或调整用户可编程参数的值来控制系统100的操作。

在各种实施例中，用户界面110包括图形用户界面(GUI)，其允许用户通过创建和/或编辑各种波形的图形表示来设置和/或调整用户可编程参数的值。这样的波形可以包括例如表示要递送给患者的神经刺激脉冲的模式的波形以及用作神经刺激脉冲模式的构建模块的单独波形，例如神经刺激脉冲模式中每个脉冲的波形。GUI还可以允许用户设置和/或调整每个由一组电极所定义的刺激场，通过该组电极将由波形表示的一个或多个神经刺激脉冲递送给患者。刺激区域可以分别由波形中的每个神经刺激脉冲的电流的分布进一步定义。在各种实施例中，用于刺激周期(例如治疗时段的持续时间)的神经刺激脉冲可被递送到多个刺激场。

在各种实施例中，系统100可以被配置用于神经刺激应用。用户界面110可被配置为允许用户控制系统100的操作以用于神经刺激。例如，系统100以及用户界面100可以被配置用于DBS应用。这种DBS配置包括各种特征，这些特征可以简化用户在编程刺激设备104中用于将DBS传递给患者的任务，诸如本文中讨论的特征。

图2示出了刺激设备204和引线系统208的实施例，例如可以在神经刺激系统100中实施。刺激设备204代表刺激设备104的实施例，并且包括刺激输出电路212和刺激控制电路214。刺激输出电路212产生并递送神经刺激脉冲。刺激控制电路214使用指定神经刺激脉冲的模式的多个刺激参数来控制来自刺激输出电路212的神经刺激脉冲的传送。引线系统208包括一个或多个引线，每个引线被配置为电连接到刺激装置204以及分布在一个或多个引线中的多个电极206。多个电极206包括电极206-1，电极206-2，...电极206-N，每个单个导电触点提供刺激输出电路212与患者组织之间的电接口，其中N≥2。神经刺激脉冲各自通过从电极206选择的一组电极递送来自刺激输出电路212的神经刺激脉冲。在各种实施例中，神经刺激脉冲可以包括一个或多个单独定义的脉冲，并且该组电极可以由用户针对每个单独定义的脉冲或者旨在使用相同电极组合递送的脉冲集合中的每一个单独定义。在各种实施例中，可以将一个或多个附加电极207(其中的每一个可以被称为参考电极)电连接到刺激设备204，例如每个电极是刺激装置204的外壳的一部分或以其他方式结合到外壳上的一个或多个电极。单极刺激使用具有从电极206选择的一个或多个电极和来自电极207的至少一个电极的单极电极配置。双极刺激使用具有从电极206中选择的两个电极而无电极207的双极电极配置。多极刺激使用具有从电极206中选择的多个(两个或更多个)电极而无电极207的多极电极配置。

在各种实施例中，每根引线上的引线的数量和电极的数量取决于例如神经刺激的(多个)目标的分布以及需要控制每个目标处的电场的分布。在一个实施例中，引线系统208包括各自具有8个电极的2根引线。

图3示出了诸如可以在神经刺激系统100中实现的编程设备302的实施例。编程设备302表示编程设备102的实施例，并且包括存储设备318、编程控制电路316和用户界面310。存储装置318存储一个或多个刺激波形，每个刺激波形表示在刺激周期期间要递送的神经刺激脉冲的模式。编程控制电路316根据存储的一个或多个刺激波形中的至少一个生成控制神经刺激脉冲的传送的多个刺激参数。用户界面310表示用户界面110的一个实施例并且包括神经刺激模块320。在各种实施例中，神经刺激模块320各自被配置为支持促进刺激设备(诸如刺激设备104)的编程的一个或多个功能，包括其在本文件中讨论的其各种实施例，用于以安全和有效的设置向每个患者递送神经刺激。下面参照图9讨论这种一个或多个功能的例子。

在各种实施例中，通过使用图形方法创建和/或调整一个或多个刺激波形，用户界面310允许定义用于在神经刺激治疗期间递送的神经刺激脉冲的模式。该定义还可以包括定义一个或多个刺激场，每个刺激场与神经刺激脉冲模式中的一个或多个脉冲相关联。在各种实施例中，用户界面310包括允许用户定义神经刺激脉冲的模式并使用图形方法执行其他功能的GUI。在该文件中，“神经刺激程序设计”可以包括一个或多个刺激波形的定义，包括一个或多个刺激场的定义。

在各种实施例中，可以使用硬件和软件的组合来实现神经刺激100的电路(包括其在本文件中讨论的其各种实施例)。例如，用户界面110，刺激控制电路214，编程控制电路316和神经刺激模块320(包括其在本文中讨论的各种实施例)的电路可以使用被构造为执行一个或多个特定功能或编程为执行这种功能的通用电路。这样的通用电路包括但不限于微处理器或其一部分，微控制器或其部分，以及可编程逻辑电路或其一部分。

图4示出了植入式脉冲发生器(IPG)404和植入式引线系统408的实施例。IPG 404表示刺激装置204的示例实现。引线系统408表示引线系统208的示例实现。如图4所示，IPG404可以在每根引线的近端连接到植入式引线408A和408B。每个引线的远端包括电触点或电极406，用于接触靶向电神经刺激的组织部位。如图1所示，引线408A和408B各自在远端包括8个电极406。如图1所示的引线408A和408B以及电极406的数量和布置只是一个例子，其他数量和布置也是可能的。在各种实施例中，电极是环形电极。植入式引线和电极的形状和尺寸可以被配置为向包括在受试者大脑中的神经元靶提供电神经刺激能量，或者被配置为向包括在受试者脊髓中的神经细胞靶提供电神经刺激能量。

图5示出了被布置为向患者提供神经刺激的IPG 504和植入式引线系统508的实施例。IPG 504的示例包括IPG 404。引线系统508的示例包括引线408A和408B中的一个或多个。在所示实施例中，植入式引线系统508被布置为向患者提供深度脑刺激(DBS)，其中刺激目标是患者的大脑的丘脑的细分中的神经元组织。DBS靶标的其它实例包括苍白球(GPi)，丘脑底核(STN)，桥脊髓核(PPN)，黑质网状(SNr)，皮质，苍白球外部(GPe)，神经节细胞(MFB)，中脑导水管周围灰质(PAG)，脑室周围灰质(PVG)，缰核，膝下扣带回，丘脑腹中间核(VIM)，前核(AN)，丘脑其他核，未定带，腹囊，腹侧纹状体，伏隔核，以及连接这些和其他结构的任何白质束。

回到图4，IPG 404可以包括密封IPG外壳422以容纳IPG 404的电子电路。IPG 404可以包括在IPG外壳422上形成的电极426。IPG 404可以包括IPG头424用于连接引线408A和408B的近端。IPG头424可以可选地还包括电极428。电极426和/或428表示电极207的实施例，并且可以分别被称为参考电极。可以使用电极426或电极428以及从电极406选择的一个或多个电极以单极模式递送神经刺激能量。可以使用相同引线的一个或多个电极(例如，引线408A的一个或多个电极)和不同引线的一个或多个电极(例如，引线408B的一个或多个电极)以扩展双极模式递送神经刺激能量。

IPG 404的电子电路可以包括控制神经刺激能量的输送的控制电路。控制电路可以包括微处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)或其他类型的处理器，解释或执行包括在软件或固件中的指令。神经刺激能量可以根据指定的(例如，编程的)调制参数来传递。设置调制参数的例子可以包括选择刺激中使用的电极或电极组合，将一个电极或多个电极配置为用于刺激的阳极或阴极，指定由电极或电极提供的神经刺激的百分比组合，并指定刺激脉冲参数。脉冲参数的例子包括脉冲幅度(以电流或电压指定)，脉冲持续时间(例如，以微秒为单位)，脉冲速率(例如，以每秒脉冲为单位)和与脉冲串或模式关联的参数，例如突发速率(例如，“开启”调制时间，之后是“关闭”调制时间)，脉冲串中的脉冲的幅度，脉冲的极性等。

图6示出了神经刺激系统600的部分的实施例。系统600包括IPG 604，植入式神经刺激引线608A和608B，外部遥控器(RC)632，临床医师编程器(CP)630以及外部试验调制器(ETM)634。IPG 404可以直接或通过经皮延伸引线636电耦合到引线608A和608B。ETM 634可以经由经皮延伸引线636中的一个或两个和/或外部电缆638连接到引线608A和608B。系统600表示系统100的一个实施例，其中IPG 604表示刺激设备104的实施例，引线608A和608B的电极606表示电极106，并且CP 630、RC 632和ETM 634共同表示编程设备102。

ETM 634可以是独立的或者并入到CP630中。ETM 634可以具有与IPG 604类似的脉冲生成电路，以如上所述根据指定的调制参数来递送神经刺激能量。ETM 634是外部装置，其典型地在引线408A和408B已经被植入并且在用IPG 604刺激之前使用以测试患者对由IPG 604提供的刺激的响应之后被用作初步刺激器。因为ETM 634在外部，它可以比IPG 604更容易配置。

CP 630可以配置由ETM 634提供的神经刺激。如果ETM 634没有被集成到CP 630中，则CP 630可以使用有线连接(例如，通过USB链路)或者通过使用无线通信链路640的无线遥测来与ETM 634通信。CP 630还使用无线通信链路640与IPG 604进行通信。

无线遥测的示例基于使用这些线圈之间的互感的两个紧密放置的线圈之间的电感耦合。这种类型的遥测被称为感应遥测或近场遥测，因为线圈通常必须紧密定位以获得电感耦合通信。IPG 604可以包括第一线圈和通信电路。CP 630可以包括或以其它方式电连接到第二线圈，例如以能够放置在IPG 604附近的棒的形式。无线遥测的另一示例包括远场遥测链路，也被称为射频(RF)遥测链路。也称为弗劳恩霍夫(Fraunhofer)区域的远场是指其中由发射电磁辐射源产生的电磁场的分量基本上与1/r成比例地衰减的区域，其中r是观察点与辐射源。因此，远场指的是r＝λ/2π边界外的区域，其中λ是透射电磁波能量的波长。在一个示例中，RF遥测链路的通信范围至少为六英尺，但是可以与特定通信技术所允许的一样长。例如，RF天线可以被包括在IPG 604的头部中以及CP 630的外壳中，从而不需要棒或其他电感耦合装置。例如，这种RF遥测链路是蓝牙无线链路。

在植入IPG 604之后，可以使用CP 630来设置用于神经刺激的调制参数。如果神经刺激的要求在植入后改变，则允许调整神经刺激。CP 630也可以从IPG 604上传信息。

RC632还使用无线链路340与IPG 604通信。RC 632可以是由用户使用或提供给患者的通信设备。与CP 630相比，RC 632可能具有减少的编程能力。这允许用户或患者改变神经刺激治疗，但不允许患者完全控制治疗。例如，患者可能能够增加神经刺激脉冲的幅度或改变预编程的刺激脉冲串被应用的时间。RC 632可以由CP 630编程。CP 630可以使用有线或无线通信链路与RC 632通信。在一些实施例中，当远离RC 632定位时，CP 630能够对RC632进行编程。

图7示出了植入式刺激器704和植入式神经刺激系统(例如植入式系统600)的一个或多个引线708的实施例。植入式刺激器704表示刺激装置104或204的实施例，并且可以被实现为例如IPG 604。引线708表示引线系统208的实施例，并且可以例如被实现为植入式引线608A和608B。引线708包括电极706，其代表电极106或206的实施例，并且可以实现为电极606。

植入式刺激器704可以包括感测电路742，其是可选的并且仅当刺激器需要感测能力时才需要，刺激输出电路212，刺激控制电路714，植入物存储装置746，植入物遥测电路744，电源748以及一个或多个电极707。当被包括和需要时，感测电路742感测一个或多个生理信号，用于患者监测和/或神经刺激的反馈控制。一个或多个生理信号的示例包括神经信号和其他信号，每个信号指示神经刺激治疗患者的状况和/或患者对递送神经刺激的响应。刺激输出电路212通过一个或多个引线708以及电极707电连接到电极706，并且通过从电极706和电极707中选择的一组电极递送每个神经刺激脉冲。刺激控制电路714表示刺激控制电路214的实施例，并使用指定神经刺激脉冲的模式的多个刺激参数来控制神经刺激脉冲的传送。在一个实施例中，刺激控制电路714使用一个或多个感测到的生理信号来控制神经刺激脉冲的传送。植入物遥测电路744提供植入式刺激器704，与另一个装置(例如CP 630和RC 632)进行无线通信，包括从另一个装置接收多个刺激参数的值。植入物储存装置746储存多个刺激参数的值。电源748为可操作的刺激器704提供能量。在一个实施例中，电源748包括电池。在一个实施例中，电源748包括可再充电电池和用于对可再充电电池充电的电池充电电路。植入物遥测电路744还可以用作接收通过电感耦合从外部设备发送的电力的电力接收器。一个或多个电极707允许以单极模式递送神经刺激脉冲。如图4所示，电极707的例子包括IPG 404中的电极426和电极418。

在一个实施例中，植入式刺激器704被用作主数据库。植入有植入式刺激器704(例如，可以实施为IPG 604)的患者因此可携带其他医疗护理所需的患者信息，此时这些信息不可用。植入物存储装置746被配置成存储这样的患者信息。例如，患者可以被给予新的RC632和/或前往新的诊所，在那里使用新的CP 630与植入他或她的设备进行通信。新的RC632和/或CP630可以与植入式刺激器704通信以通过植入式遥测电路744和无线通信链路640检索存储在植入物存储装置746中的患者信息，并且基于检索到的患者信息允许对植入式刺激器704的操作进行任何必要的调整。在各种实施例中，要存储在植入物存储装置746中的患者信息可以包括例如引线708和电极706相对于患者解剖结构的位置(转换以将术后引线放置的计算机断层扫描(CT)与大脑的磁共振成像(MRI)融合)，临床效果图数据，使用症状的定量评估(例如，使用微电极记录，加速度计和/或其他传感器)的客观测量和/或任何其他被认为对病人提供适当护理都很重要或有用的信息。在各种实施例中，要被存储在植入物存储装置746中的患者信息可以包括被发送到植入式刺激器704的数据，以作为例如通过使用感测电路742而被植入式刺激器704采集的患者信息和数据的一部分来存储。

在各种实施例中，感测电路742(如果包括的话)，刺激输出电路212，刺激控制电路714，植入物遥测电路744，植入物存储装置746和电源748被封装在气密密封的植入式外壳或外壳中，并且一个或多个电极707形成或以其他方式结合到壳体上。在各种实施例中，引线708被植入，使得电极706被放置在将要递送神经刺激脉冲的一个或多个目标上和/或周围，而植入式刺激器704在植入时被皮下植入并连接到一个或多个引线708。

图8示出了植入式神经刺激系统(例如，系统600)的外部编程设备802的实施例。外部编程设备802表示编程设备102或302的实施例，并且可以被实现为例如CP 630和/或RC632。外部编程设备802包括外部遥测电路852，外部存储设备818，编程控制电路816和用户接口810。

外部遥测电路852通过无线通信链路640向外部编程设备802提供与另一设备(例如植入式的刺激器704)的无线通信，包括将多个刺激参数传送到植入式刺激器704，并从植入式刺激器接收包括患者数据的信息704。在一个实施例中，外部遥测电路852还通过电感耦合将电力传输到植入式刺激器704。

在各种实施例中，无线通信链路640可以包括感应遥测链路(近场遥测链路)和/或远程遥测链路(RF遥测链路)。例如，因为DBS经常被指定用于通过患者活动，步态，平衡等来评估的运动障碍，所以在编程和评估期间允许患者移动是有用的。因此，当系统600旨在用于包括DBS的应用时，无线通信链路640至少包括允许外部编程设备802与植入式刺激器704之间在相对长距离(例如，高达约20米)上通信的远场遥测链路。外部遥测电路852和植入遥测电路744均包括被配置为支持这种无线遥测的天线和RF电路。

外部存储装置818存储用于在神经刺激治疗期(例如DBS治疗期)期间递送的一个或多个刺激波形，以及用于定义一个或多个波形的各种参数和构建块。一个或多个刺激波形可以分别与一个或多个刺激场相关联，并且表示在神经刺激治疗时段期间要递送到一个或多个刺激场的神经刺激脉冲的模式。在各种实施例中，可以选择一个或多个刺激波形中的每一个以供用户修改和/或用于编程刺激设备(例如植入式刺激器704)以递送治疗。在各种实施例中，一个或多个刺激波形中的每个波形可以逐脉冲地定义，并且外部存储设备818可以包括脉冲库，该脉冲库存储一个或多个可单独定义的脉冲波形，每个脉冲波形定义一个或多个脉冲类型。外部存储设备818还存储一个或多个可单独定义的刺激场。一个或多个刺激波形中的每个波形与一个或多个可单独定义的刺激场中的至少一个场相关联。一个或多个可单独定义的刺激场中的每个场由递送神经刺激脉冲的一组电极定义。在各种实施例中，一个或多个可单独定义的场的每个场由递送神经刺激脉冲的一组电极以及神经刺激脉冲在该组电极上的电流分布来限定。在一个实施例中，电流分布是通过将一部分整体脉冲幅度分配给该组电极中的每个电极来定义的。在另一个实施例中，电流分布是通过给电极组中的每个电极分配幅度值来定义的。例如，该组电极可以包括用作阳极的2个电极和用于递送脉冲幅度为4mA的神经刺激脉冲的阴极。需要定义用作阳极的2个电极上的电流分布。在一个实施例中，将脉冲幅度的百分比分配给2个电极中的每一个，诸如给电极1分配75％和给电极2分配25％。在另一实施例中，将幅度值分配给2个电极中的每一个，诸如给电极1分配3mA和给电极2分配1mA。即使在脉冲幅度被调节的情况下，以百分比的方式控制电流也可以允许电极之间精确和一致的电流分布。适于考虑操纵转向刺激轨迹在多个触点上同时产生刺激变化以在保持刺激量恒定的同时移动轨迹的问题。通过绝对值(例如，mA)来控制和显示通过每个电极的总电流允许精确定量通过每个特定电极的电流。它适合于每次改变一个触点的电流(并且允许用户这样做)，以像粘土一样塑造刺激(每次推/拉一个点)。

编程控制电路816表示编程控制电路316的实施例，并且基于由一个或多个刺激波形表示的神经刺激脉冲的模式来生成要传送到植入式刺激器704的多个刺激参数。该模式可以由用户使用用户接口810创建和/或调整并存储在外部存储装置818中。在各种实施例中，编程控制电路816可以根据安全规则检查多个刺激参数的值以将这些值限制在安全规则的约束内。在一个实施例中，安全规则是启发式规则。

用户界面810表示用户界面310的实施例，并且允许用户定义神经刺激脉冲的模式并执行各种其他监视和编程任务。用户界面810包括显示屏幕856，用户输入设备858和界面控制电路854。显示屏幕856可以包括任何类型的交互式或非交互式屏幕，并且用户输入设备858可以包括任何类型的支持本文讨论的各种功能的用户输入设备，如触摸屏，键盘，小键盘，触摸板，轨迹球，游戏杆和鼠标。在一个实施例中，用户界面810包括具有交互式屏幕的GUI，所述交互式屏幕显示刺激波形的图形表示，并且允许用户通过图形编辑波形和/或波形的各种构建块来调整波形。如本领域技术人员可以理解的，GUI也可以允许用户执行本文讨论的任何其他功能，其中图形编辑是合适的。

界面控制电路854控制用户界面810的操作，包括响应由用户输入设备858接收的各种输入并定义一个或多个刺激波形。接口控制电路854包括神经刺激模块320。

在各种实施例中，外部编程设备802具有包括组成模式和实时编程模式的操作模式。在组成模式(也称为脉冲模式组成模式)下，用户界面810被激活，而编程控制电路816被去激活。编程控制电路816不响应于一个或多个刺激波形中的任何变化而动态地更新多个刺激参数的值。在实时编程模式下，用户界面810和编程控制电路816都被激活。编程控制电路816响应于一组一个或多个刺激波形中的变化而动态更新多个刺激参数的值，并且将具有更新的值的多个刺激参数发送到植入式刺激器704。

图9示出了表示神经刺激模块320的实施例的神经刺激模块920的实施例。在所示实施例中，神经刺激模块920包括幅度跟踪模块960，阻抗呈现模块961，通道定时模块962，专利数据模块963，幅度分配模块964和临床效果图配置模块965。在各种实施例中，神经刺激模块920可以包括幅度跟踪模块960，阻抗呈现模块961，通道定时模块962，患者数据模块963，幅度分配模块964，临床效果图配置模块965，刺激频率模块966，以及被配置为用于对用于神经刺激的刺激设备进行编程的一个或多个其他功能模块。在各种实施例中，可以单独地或以任何组合的方式使用这样的模块，以促进定义一个或多个刺激波形的过程，并由此定义多个刺激参数，所述刺激参数代表在神经刺激治疗时段递送给患者的神经刺激脉冲。

应该理解的是，虽然讨论了包括幅度跟踪模块960，阻抗呈现模块961，通道定时模块962，患者数据模块963，幅度分配模块964和临床效果图配置模块965的神经刺激模块920作为用户界面810的一部分，但是外部编程设备802的其他部分可以被配置为执行在神经刺激模块920下讨论的至少一些功能，而不背离本主题的范围。换句话说，在图9中通过示例示出了幅度跟踪模块960，阻抗呈现模块961，通道时序模块962，患者数据模块963，幅度分配模块964和临床效果图配置模块965的布置，但是，不作为限制，如在各种实施例中那样，这些模块的各种功能均可以部分地或全部地由不必被认为是用户接口810的一部分的电路来执行。

幅度追踪模块960允许用户使用用户界面810为神经刺激脉冲设置患者特定的最小和最大脉冲幅度。在一个实施例中，CP(例如，CP 630)被配置为允许用户从最初编程的幅度或者根据绝对最大值或最小值来分别按照增加或减少的百分比来限制脉冲幅度。RC(例如，RC 632)被配置为将由用户设置的最大和最小脉冲幅度分别记录为绝对值(而非百分比或其他相对值)，使得当患者使用RC调整脉冲振幅时，可以保持幅度限制。这是因为RC中设置的脉冲幅度可能会随着患者在用户设定的限制范围内调整刺激而改变。

在各种实施例中，幅度追踪模块960还控制显示屏幕856上的最小和最大脉冲幅度的显示。在各种实施例中，最小和最大脉冲幅度可以显示在显示屏856上作为按钮或控制器上的脉冲幅度的标记，临床效果图上的标记或刺激场的三维表示上的边界。设置和显示最小和最大脉搏幅度的例子在2015年3月9日提交的标题为“DEEP BRAIN STIMULATIONCLINICAL EFFECTS MAP WITH VISUAL INDICATORS FOR PATIENT AMPLITUDE LIMITS”，转让给Boston Scientific Neuromodulation Corporation的美国临时专利申请No.62/130,037中进行了讨论，其全部内容通过引用并入本文。

阻抗呈现模块961控制显示屏856上的各种引线/电极阻抗值的显示。可以在操作神经刺激系统中测量电极上的阻抗以确认装置功能性，例如神经刺激的正确递送。例如，开路和短路是可以通过检查电极阻抗来检测的两个设备故障。这两种类型的故障最好使用两种不同类型的阻抗测量来检测。通过测量单极阻抗(例如，如图4所示的电极406之一与电极426和428之一之间的阻抗)可更容易地检测开路。短路可能需要测量双极阻抗(例如，如图4所示电极406中两个电极之间的阻抗)。例如，可以通过单独的植入式刺激器704或者通过植入式刺激器704和外部编程设备802来执行这样的阻抗测量。阻抗呈现模块961可以接收测量的阻抗值并且布置这些阻抗值以在显示屏856上显示。在各种实施例中，阻抗呈现模块961将这些阻抗值以直观和用户友好的方式排列，以便于使用这样的阻抗值作为神经刺激程序设计的基础的一部分，诸如通过允许用户识别潜在的问题并且以避免潜在问题的方式确定需要替换有问题的引线或限定一个或多个刺激场。

图10示出显示“N极性阻抗”的显示屏幕856的一部分的实施例。为了说明的目的，示出了用于8个引线电极E1-E8(诸如图4所示的电极406)和附加电极(诸如图4所示的电极426和428中的一个)的阻抗测量。应注意的是，图10中所示的值是仅用于说明目的的任意数字。在所示的实施例中，测量每个电极组合上的阻抗并以矩阵显示，矩阵的对角线表示单极阻抗，矩阵的其余部分表示对该行和列的电极的双极性阻抗。例如，电极E2的单极阻抗是524Ω，电极E2和E7之间的双极阻抗是702Ω。对于双极性阻抗，由于对角线以下的值是相同的(例如，电极E2和E7之间的双极性阻抗以及电极E7和E2之间的双极性阻抗是相同的阻抗)，所以只显示对角线以上的值。在各种实施例中，双极性阻抗可以仅在对角线之上，仅在对角线之下，或者对于整个矩阵(具有冗余度)来显示。在各种其他实施例中，矩阵还可以显示附加电极(例如，如图4所示的电极426和428中的一个)，并且单极阻抗可以被显示为每个引线电极和附加电极之间的阻抗。

通过举例而非限制的方式来说明如图10所示的“N极性阻抗”显示器的格式。在各种实施例中，阻抗呈现模块961可以针对电极的所有组合或电极的选定组合来安排显示阻抗。在各种实施例中，阻抗呈现模块961可以将阻抗值布置成允许用户进行视觉检查的任何格式。

通道定时模块962控制区域相对定时。植入式刺激器704可以通过多个定时通道递送神经刺激脉冲。例如，刺激输出电路212可以包括多个定时通道，每个定时通道均被电耦合到电极706的一个或多个电极。可以根据需要为每个定时通道设置多个刺激参数以预定速率递送脉冲，使得来自不同通道的脉冲相对于彼此以一定的间隔到达。为了确保这些相对间隔保持不变，通道定时模块962响应于定时通道被激活或不激活而开始所有有效定时通道的“关闭”时段，随后是每个通道的有序激活。换句话说，当从刺激输出电路212的定时通道之一输送脉冲开始或结束时，来自刺激输出电路212的所有定时通道的脉冲的输送将被暂停，例如针对电流周期(其中“周期”是例如通过来自不同定时通道的要被重复的一系列脉冲而预定义)，并从下一个周期重新开始。这确保了定时通道之间的相对间隔根据激活的顺序而变化。

图11示出了传递神经刺激脉冲的区域相对定时的实施例。作为举例而非限制，图11中的时序图示出了神经刺激脉冲模式的一部分，其中首先从定时通道1-3(CH1-CH3)输送脉冲。然后，定时通道2(CH 2)将被禁用，定时通道4(CH4)将被激活。通道激活的这种改变触发如图11中所示的关闭时段，在此期间，对所有定时通道中止脉冲的传送。在关闭通道结束时，根据新的激活序列，在定时通道2不激活且定时通道4激活的情况下，重新开始脉冲的输送。

在各种实施例中，通道定时模块962可以将诸如上面讨论的区域相对定时结合到可以使用用户接口810定义的一个或多个刺激波形中。在一个实施例中，通道定时模块962询问用户是否将区域相对定时应用于使用用户界面810定义的一个或多个刺激波形，例如通过在显示屏幕856上呈现带有应答字段的消息。当要应用区域相对定时时，通道定时模块962识别符合用于在一个或多个刺激波形中应用区域相对定时的指定标准的一个或多个转换点(例如，通道激活或去激活的点)，并将关闭时段引入到所识别的转换点的每个点。在另一实施例中，通道定时模块962自动将区域相对定时应用于所有刺激波形以用于神经刺激，而不必与用户进行核对。

患者数据模块963允许用户使用用户界面810访问存储在植入式刺激器704中的患者信息。在各种实施例中，患者数据模块963可以允许用户查看存储在植入物存储装置746中的患者信息。在各种实施例中，患者数据模块963还可以允许用户在授权时(例如，使用预授权的用户名和密码获得)对存储在植入物存储设备746中的患者信息进行添加，删除和/或修改。在各种实施例中，这允许外部编程设备(例如可以实现为CP 630)以类似于被配置为用于诸如临床医院中使用的电子医疗记录系统的终端的计算机的方式来使用。在各种实施例中，患者数据模块963允许用户获得神经刺激程序设计必需或所需的信息。

在一个实施例中，患者数据模块963可以呈现列出存储在植入式刺激器704中的患者信息的内容的类别和/或标题的菜单。类别的示例包括一般信息，诸如患者人口统计学和一般医疗史以及特定于DBS适应症的信息，例如大脑图像，临床效果图，以及特定于神经刺激适应症的定量测量数据。

幅度分配模块964允许用户使用用户界面810将幅度值分配给在定义一个或多个刺激场的过程中用于传送神经刺激脉冲的每个电极，从而控制电流导引。当通过用作该脉冲的阳极或阴极的多个电极递送神经刺激脉冲时，需要为多个电极中的每一个指定电流分布，作为刺激场的定义的一部分。在一个实施例中，针对神经刺激脉冲指定单个脉冲幅度，并且幅度分配模块964允许将脉冲幅度分数地分配给多个电极，例如多个电极中的每个电极的百分比。在称为“毫安模式”的另一个实施例中，幅度分配模块964允许将绝对幅度值独立地分配给多个电极中的每个电极。

临床效果图配置模块965接收对神经刺激(例如DBS)的目标的选择和/或神经刺激的指示(例如，已知可由DBS治疗的疾病)，并基于选择自动配置临床效果图。临床效果图显示了DBS的有效性和副作用。在各种实施例中，因为不同的指示(例如，神经精神指示)可能与不同于运动障碍的症状相关联，所以临床效果图配置模块965基于所选择的指示自动配置治疗效果的列表。由于副作用是附近结构不需要的刺激的函数，其将根据DBS的目标的解剖位置而变化，所以临床效果图配置模块965基于所选择的指示或目标自动配置副作用列表。

图12示出了显示这种临床效果图1270的示例的显示屏856的部分的实施例。产生和可视地呈现临床效果图(例如，图1270)的示例在2013年8月28日提交的题为“CAPTUREAND VISUALIZATION OF CLINICAL EFFECTS DATA IN THE LEAD AND/or LOCUS OFSTIMULATION”，转让给Boston Scientific Neuromodulation Corporation的美国专利申请公开US 2014/0066999A1中讨论，其全部内容通过引用并入本文。在图12中，显示了具有电极1206的引线1208的模型，并且显示激活量的图显示为覆盖在引线的模型上。基于刺激产生的临床数据评估关于引线1208的多个点的刺激的治疗功效和不良副作用，以估计刺激的活化量。如图12所示的临床效果图是各自与治疗效果或副作用之一相关的图的组合。在各种实施例中，每个治疗或副作用的图也可以单独显示。

在各种实施例中，临床效果图配置模块965可以被配置为以任何格式显示一个或多个临床效果图，所述任何格式适于指示DBS对用户进行DBS编程的功效和副作用，临床效果图1270作为一个例子在图12中示出。在一些实施例中，临床效果图配置模块965允许用户从多种格式中选择用于在显示屏856上显示的临床效果图的格式。在各种实施例中，临床效果图指示DBS相对于各种刺激参数和刺激场中的每一个的治疗和副作用，基于该临床效果图，用户可以确定刺激参数的值以及电极的选择以最大化治疗效果，同时最小化副作用。

刺激频率模块966允许用户控制递送神经刺激脉冲的刺激频率(也称为速率)。在各种实施例中，刺激频率模块966允许用户在单频模式和多频模式之间进行选择。在单频模式下，刺激的一个区域(例如，一个刺激场)中的刺激频率的调整引起神经刺激时段中的刺激的所有区域(例如，所有刺激场)中刺激频率的等效变化，使得一次仅使用一个刺激频率。在多频率模式下，刺激的一个区域(例如，一个刺激场)中的刺激频率的调整仅影响与该区域相关联的刺激频率，并且不会引起另一区域(例如，另一个刺激场)在神经刺激治疗时段。在神经刺激治疗时段中使用多个刺激区域的各种实施例中，刺激频率模块966计算每个刺激区域的兼容速率，并将其显示在显示屏幕856上的一个或多个刺激率表格中。针对刺激区域的兼容(或可用)速率是基于递送到所有刺激区域的神经刺激脉冲可用的刺激频率。不兼容(或不可用)速率也可能被显示，但是不能选择使用。不兼容速率的一个例子包括刺激频率，在该刺激频率下神经刺激脉冲的两个或多个脉冲将被同时传送到不同刺激区域(即至少部分时间上重叠)。刺激脉冲的同时递送可能降低神经刺激的治疗效果。

图13示出了显示这样的刺激率表(也称为刺激频率表)1372的示例的显示屏856的部分的实施例。在各种实施例中，刺激频率模块966根据每个引线规则的累积速率来限制刺激频率。在每个引线规则的累积速率下，用户可以选择与给定引线相对应的刺激区域(场)的任何刺激频率(即，速率)，使得与该引线相关联的刺激频率的总和低于阈值，该阈值可以基于安全考虑来指定。阈值的一个例子是大约255Hz。在各种实施例中，阈值可以基于来自安全性研究的数据来确定。在各种其他实施例中，对于每个电极或一组电极，累积速率(刺激频率的总和)可以被限制。

当以多频率模式操作时，期望防止来自不同定时通道的脉冲被同时递送(使得两个或更多个脉冲在时间上重叠)。在一个实施例中，刺激频率模块966提供(1)限制选项，其中刺激频率的可用组合被限制，或(2)仲裁选项，其中来自定时通道的神经刺激脉冲的递送定时可以在需要时略微修改(例如，延迟)，在该定时通道的脉冲间隔(IPI)中引入一些可变性。在一个实施例中，刺激频率模块966允许用户在限制选项和仲裁选项之间进行选择，即(1)和(2)。当选择仲裁选项时，刺激频率模块966引起显示屏幕856上的刺激频率的任何组合的IPI的变化程度作为延迟的刺激脉冲的百分比，作为IPI中的标准偏差，和/或通过其他描述性统计。

在所示实施例中，刺激率表1372包括所有刺激频率，其中每个刺激频率被指示为(a)被选择，(b)可用于选择(兼容)，或(c)不可用于选择(不兼容)或仲裁后可供选择。(a)，(b)和(c)的示例在图13中分别被示为显示区域1374，1376和1378，其中使用灰度将每个刺激频率指示为(a)，(b)，或(c)中的一个。在其他实施例中，可以使用颜色，图案或任何其他视觉上可区分的特征，将每个刺激频率指示为(a)，(b)或(c)中的一个。如果用户选择限制选项，则显示指示为(c)的刺激频率，例如1378，但用户不能选择。如果用户选择仲裁选项，则所显示的被指示为(c)的刺激频率(例如，1378)每个都可由用户选择，但与递送由仲裁产生的神经刺激脉冲的定时的修改(例如，延迟的引入)相关联。在各种实施例中，刺激频率模块966使得多个刺激频率被显示在屏幕856上，其中每个刺激频率在视觉上被指示为(a)，(b)或(c)。当选择了仲裁选项时，刺激频率模块966使得多个刺激频率显示在屏幕856上，所述多个刺激频率具有用于对其执行仲裁的刺激频率和/或对该刺激频率的组合执行仲裁的程度的可视指示。

在一个实施例中，刺激率表1372允许选择所有刺激频率，包括执行仲裁的刺激频率。在刺激率表1372中没有刺激频率不可用(即，所有刺激频率都是可选择的)，但是刺激率表1372中指示了执行仲裁的刺激频率。在一个实施例中，通过显示刺激率表1372中IPI导致的可变性的程度来指示执行仲裁的刺激频率。

在各种实施例中，使用刺激率表1372允许用户直接跳到期望的刺激频率而不必经过不需要的频率组合。刺激率表1372还允许用户在选择最佳组合之前比较刺激频率的可用组合的完整列表。

在各种实施例中，神经刺激模块920可以包括上面讨论的功能模块和/或一个或多个其他功能模块中的任何一个或任何组合，所述其他功能模块被配置为用于对用于神经刺激的刺激设备进行编程。除了上面发明内容部分中讨论的实施例1-25之外，还提供了如下的一些其他非限制性实施例。

使用多个电极向患者传递神经刺激，并且由用户控制神经刺激传递的系统的示例(例如，“示例26”)可以包括编程控制电路和用户界面。编程控制电路可以被配置为根据一个或多个刺激波形来生成控制神经刺激脉冲的输送的多个刺激参数。该接口可以包括显示屏幕和接口控制电路。接口控制电路可以被配置为定义一个或多个刺激波形，并且可以包括阻抗呈现模块。阻抗呈现模块可以被配置为针对多个电极中可用的两个电极的所有组合来接收在多个电极中的每两个电极之间的阻抗值，并且在显示屏幕上显示接收到的阻抗值。

在示例27中，示例26的主题可以可选地被配置为还包括植入式刺激器和植入式引线。植入式刺激器可以包括被配置为传递神经刺激脉冲的刺激输出电路和被配置为使用多个刺激参数来控制神经刺激脉冲传递的刺激控制电路。植入式引线可以被配置成连接到植入式刺激器并且包括多个电极中的多个引线电极。

在示例28中，示例27的主题可以可选地被配置为使得所述植入式刺激器还包括所述多个电极中的参考电极，并且所述阻抗呈现模块被配置为接收并显示所述多个引线电极的电极和所述参考电极之间的单极阻抗的值以及所述多个引线阻抗中的每两个电极之间的双极阻抗的值。

在示例29中，示例28的主题可以可选地被配置为使得阻抗呈现模块被配置为以显示所有单极阻抗和具有单极阻抗的双极阻抗的矩阵的形式在显示屏上显示接收的阻抗值，其中单极阻抗显示在矩阵的对角线上。

在示例30中，示例27-29的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得刺激输出电路包括多个定时通道，每个定时通道被配置为当被编程为活动时传递神经刺激脉冲的脉冲，并且当被编程为不活动时不传递所述神经刺激脉冲，接口控制电路包括通道定时模块，该通道定时模块被配置为识别一个或多个刺激波形中的一个或多个转换点(在该一个或多个转换点处，多个定时通道中的定时通道变为活动的或变为不活动的)，并施加关断时段(在所述关断时段期间没有任何神经刺激脉冲从多个定时通道中的任何活动通道传递到所识别的一个或多个转换点中的每个点)，使得从在所识别的一个或多个转换点中的点之前和之后保持活动的通道传递的脉冲之间的相对定时保持不变。

在示例31中，示例27-29中的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为进一步包括外部编程设备，该外部编程设备被配置为经由遥测通信地耦合到植入式刺激器。外部编程设备包括编程控制电路和用户界面。

在示例32中，示例31的主题可以可选地被配置为使得外部编程设备被配置成通过使用远场射频遥测的无线通信链路可通信地耦合到植入式刺激器。

在示例33中，示例31和32中的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得外部编程装置被配置为经由无线通信链路将患者信息传输到植入式刺激器，并且植入式刺激器还包括被配置为储存所接收的患者信息的植入物存储装置，患者信息包括患者的电子医疗记录的部分。

在示例34中，示例33的主题可以可选地被配置为使得植入式刺激器被配置成产生数据以添加到存储在植入物储存装置中的患者信息中。

在示例35中，示例33的主题可以可选地被配置为使得接口控制电路包括患者数据模块，该患者数据模块被配置为允许用户使用用户接口从植入式刺激器检索患者信息。患者数据模块可以被配置成允许用户使用显示屏来选择患者信息的一部分以供呈现。

在示例36中，示例26-35中的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得所述接口控制电路包括幅度分配模块，所述幅度分配模块被配置成将脉冲幅度中的每一个分配给从所述多个电极中选择的一组电极中的电极，以根据绝对值来传递所述神经刺激脉冲的脉冲。

在示例37中，示例26-36中的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得所述接口控制电路包括临床效果图配置模块，所述临床效果图配置模块被配置为配置指示针对一个或多个刺激波形估计的治疗效果和副作用的临床效果图。

在示例38中，示例37的主题可以可选地被配置为使得临床效果图配置模块被配置为接收用于神经刺激的指示的选择并且基于所选择的指示自动更新治疗效果。

在示例39中，示例37的主题可以可选地被配置为使得临床效果图配置模块被配置为接收用于神经刺激的目标的选择或者用于神经刺激的指示的选择，并且基于所选目标或所选指示自动更新副作用。

在示例40中，示例26-35的任何一个或任何组合的主题可以可选地被配置为使得界面控制电路包括幅度跟踪模块，该幅度跟踪模块被配置为允许用户使用用户界面来设置神经刺激脉冲的最小和最大脉冲幅度。

还提供了用于编程植入式刺激器以使用多个电极向患者递送神经刺激脉冲的方法的示例(例如，示例41“)。该方法包括使用外部编程设备编程用于通过多个电极递送电脉冲的植入式刺激器，并且使用外部编程设备的用户界面呈现用于编程的信息。信息的呈现包括针对多个电极中可用的两个电极的所有组合来显示多个电极中的每两个电极之间的阻抗值，并在显示屏幕上显示接收到的阻抗值。

在示例42中，示例41的主题可以可选地包括使用植入式刺激器的多个定时通道递送电脉冲，每个定时通道配置为当被编程为活动时传递递送一个或多个电脉冲，并且当被编程为不活动时不传递所述电脉冲，识别一个或多个刺激波形中的一个或多个转换点(在所述一个或多个转换点处，多个定时通道中的定时通道变为活动的或变为不活动的)，并施加关断时段(在所述关断时段期间没有任何电脉冲从多个定时通道中的任何活动通道传递到所识别的一个或多个转换点中的每个点)，使得从在所识别的一个或多个转换点的点之前和之后保持有效的通道传递的脉冲之间的相对定时保持不变。

在示例43中，示例41和示例42的任何一个或任何组合的主题可以可选地包括使用远场射频遥测提供植入式刺激和外部编程设备之间的无线通信。

在示例44中，示例41-43的任何一个或任何组合的主题可以可选地包括经由无线通信链路将患者信息传输到植入式刺激器，并将接收到的患者信息存储在植入式刺激器中。患者信息包括患者的电子医疗记录的部分，包括特定于神经刺激的指示的信息。

在示例45中，示例41-44中的任何一个或任何组合的主题可以可选地包括：将脉冲幅度分别分配给从多个电极中选择的一组电极中的电极，以根据绝对值输送电脉冲的脉冲。

在示例46中，示例41-44中的任何一个或任何组合的主题可以可选地包括基于对用于神经刺激的目标的选择或者对用于神经刺激的指示的选择，自动配置指示针对一个或多个刺激波形估计的治疗效果和副作用的临床效果图。

应该理解的是，以上详细描述旨在是说明性的而不是限制性的。在阅读和理解以上描述之后，其他实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，本发明的范围应该参考所附权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。

Claims (14)

1.一种使用多个电极向患者传递神经刺激并且由用户控制神经刺激传递的系统，所述系统包括：

编程控制电路，所述编程控制电路被配置为根据与多个刺激区域相关联的一个或多个刺激波形来生成控制神经刺激脉冲传递的多个刺激参数，每个刺激区域由从所述多个电极中选择的一组电极限定，每个神经刺激脉冲被传递到所述多个刺激区域中的刺激区域；以及

用户界面，所述用户界面包括：

显示屏幕；以及

接口控制电路，所述接口控制电路被配置为限定所述一个或多个刺激波形和所述多个刺激区域，所述接口控制电路包括被配置为在所述显示屏幕上显示刺激率表的刺激频率模块，所述刺激率表呈现与所述多个刺激区域中的每个区域相关联的多个刺激频率并具有表示针对所述多个刺激区域中的所述区域的刺激频率的选择的一个或多个可用刺激频率；并且接收所述选择，以及使得允许用户在单频模式和多频模式之间进行选择，所述单频模式允许针对所述多个刺激区域中的一个区域调节刺激频率，同时针对所述多个刺激区域中的另一个区域调节刺激频率，所述多频模式允许针对所述多个刺激区域中的一个区域调节刺激频率，而不针对所述多个刺激区域中的另一个区域调节刺激频率。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述刺激频率模块被配置为针对所述多个刺激区域中的每个区域计算兼容频率，以避免响应于所述多频模式的选择而同时传递所述神经刺激脉冲的脉冲。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述刺激频率模块被配置为从多个预定刺激频率中识别针对所述多个刺激区域中的每个区域的一个或多个兼容频率，以避免同时传递所述神经刺激脉冲的脉冲，并且在所述刺激率表中指示所识别的一个或多个兼容频率。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述刺激频率模块被配置为在所述刺激率表中针对识别的一个或多个兼容频率以视觉指示呈现所述多个刺激频率。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述刺激频率模块被配置为仅允许从所识别的一个或多个兼容频率中选择刺激频率。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述刺激频率模块被配置为对未被识别为所述一个或多个兼容频率中的一个兼容频率的所述多个刺激频率中的每个刺激频率执行仲裁，所述仲裁修改与所述刺激频率相关联的每个神经刺激脉冲的传递时间，以避免同时传递所述神经刺激脉冲的脉冲。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述刺激频率模块被配置为呈现所述多个刺激频率，所述多个刺激频率具有用于对其执行所述仲裁的所述多个刺激频率中的一个或多个刺激频率或对这些刺激频率执行所述仲裁的程度的视觉指示。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述用户界面包括图形用户界面。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述接口控制电路还包括阻抗呈现模块，所述阻抗呈现模块被配置为针对所述多个电极中可用的两个电极的所有组合，接收所述多个电极中的每两个电极之间的阻抗值，并在所述显示屏幕上显示所接收的阻抗值。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述接口控制电路包括幅度分配模块，所述幅度分配模块被配置为将脉冲幅度中的每一个分配给从所述多个电极中选择的一组电极中的电极，以根据绝对值来传递神经刺激脉冲的脉冲。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述接口控制电路包括临床效果图配置模块，所述临床效果图配置模块被配置为：配置临床效果图，所述临床效果图用于指示针对所述一个或多个刺激波形估计的治疗效果和副作用。

12.根据权利要求1所述的系统，所述系统包括：

植入式刺激器，所述植入式刺激器包括：

被配置为传递神经刺激脉冲的刺激输出电路；和

被配置为使用所述多个刺激参数来控制神经刺激脉冲传递的刺激控制电路；以及

外部编程装置，所述外部编程装置被配置为经由无线通信链路可通信地耦合到所述植入式刺激器，所述外部编程装置包括所述编程控制电路和所述用户界面。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述刺激输出电路包括多个定时通道，每个定时通道被配置为当被编程为活动时传递所述神经刺激脉冲的脉冲，并且当被编程为不活动时不传递所述神经刺激脉冲的脉冲，并且所述接口控制电路包括信道定时模块，所述通道定时模块被配置为识别所述一个或多个刺激波形中的一个或多个转换点并施加关断时段，在所述一个或多个转换点处，所述多个定时通道中的定时通道变为活动的或变为不活动的，在所述关断时段期间没有任何神经刺激脉冲从所述多个定时通道中的任何活动通道传递到所识别的一个或多个转换点中的每个点，使得从在所识别的一个或多个转换点中的点之前和之后保持活动的通道传递的脉冲之间的相对定时保持不变。

14.根据权利要求12和13中任一项所述的系统，其中所述外部编程装置被配置为经由无线通信链路将患者信息传输到所述植入式刺激器，并且所述植入式刺激器还包括被配置为储存所接收的患者信息的植入物存储装置，所述患者信息包括患者的电子医疗记录的部分。

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