CN109069297A - 用于耳廓式经皮迷走神经刺激的系统和方法 - Google Patents

用于耳廓式经皮迷走神经刺激的系统和方法 Download PDF

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Abstract

经皮神经刺激系统包括多功能耳机组件，其接收来自声源或其他源(诸如信号发生器)的声音信号。从声源或独立信号发生器接收声音信号的放大器放大该声音信号以便产生放大电信号。包括多个导电电极触点的刺激器耦合到放大器以便接收放大电信号。电极触点可以从耳塞/头戴式耳机突出或从可调节的探出臂延伸。该放大电信号用于在耳机组件根据声音信号发出可听声音的同时施加电刺激。组合的功能增强了对涉及对对象的迷走神经和其他区域进行电刺激的治疗方案的依从性。潜在的适应症包括但不限于重度抑郁症、癫痫、慢性疼痛、前驱糖尿病、失眠、心血管疾病、耳鸣、自闭症、日常压力和焦虑。

Description

用于耳廓式经皮迷走神经刺激的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请与2015年11月23日提交的题为“联合耳塞和经皮迷走神经刺激”的美国申请序列第62/258,684号相关并且通过引用该文献的整体并入本文。
技术领域
本文件涉及一种发明，该发明一般涉及使用多功能耳机(头戴式耳机/耳塞)组件的声音传送和耳廓周围神经调节。
背景技术
迷走神经是最长的颅神经，从脑中的髓质行进到结肠。迷走神经支配胸部和腹部器官，向除肾上腺外的所有器官提供运动副交感神经纤维。迷走神经参与自主神经、心血管、呼吸、胃肠、免疫和内分泌系统，并且它有助于调节心率、血压、血管阻力、气道直径、呼吸和进食。迷走传入神经(即，从感觉受体或感觉器官向中枢神经系统传递神经冲动的神经)感知诸如压力、疼痛、拉伸、温度、渗透压和炎症之类的刺激；通过迷走传出神经(即，从中枢神经系统朝向外周效应器官传递神经冲动的神经)传递调节信息。由于迷走神经涉及范围广泛，已经使用或研究了通过刺激迷走神经来治疗多种病症。
近年来，外周神经调节，特别是耳廓经皮迷走神经刺激(stVNS)已经越来越普及。迷走神经刺激(VNS)是FDA批准的、针对诸如治疗抵抗性抑郁症(TRD)的病症的躯体治疗，其可以产生显著且临床上有意义的抗抑郁作用。然而，需要手术、围手术期风险和潜在显著副作用限制了该治疗的使用。为了克服应用VNS的潜在障碍，已经开发了非侵入性VNS方法，即经皮迷走神经刺激(tVNS)。在耳朵上使用tVNS的基本原理是基于解剖学研究，该研究表明耳朵是人体表面上唯一存在传入迷走神经分布的位置。因此，直接刺激耳朵上的传入神经纤维会在减少(例如)抑郁症状方面产生类似于传统VNS的效果，但没有外科手术干预的负担。
通过电刺激(包括通过tVNS)治疗症状可能需要每周刺激数小时，或甚至每天刺激数小时。例如，治疗TRD症状可能每天需要两个或更多个小时的治疗，这对许多患者来说可能是不切实际的承诺。因此，尽管其具有巨大潜力，但由于缺乏对必要的治疗方案的依从性，对许多患者而言，可能无法从tVNS中获益。所需要的是一种用于迷走神经刺激的有效系统、设备和方法，其能够以增强的依从性水平实现期望的结果。
在另一个专利申请(US2015/0360030)中描述了一种尝试，使用改进的耳塞来刺激耳道，同时使用夹子来刺激耳朵的其他部分。然而，刺激耳道可能具有副作用，诸如听力损伤，以及迷走神经生理反应，诸如头晕和喉咙不适。另外，可能无法完全保护用户的隐私/机密。此外，用户必须获得集成设备，而集成设备在提供不同刺激模式/频率/波形方面的能力受限。该设备还在确保最高质量声音方面能力受限。
因此，需要如下这种经皮神经刺激设备和方法：1)能够方便地固定到现有的个人耳塞上，而不会降低音质或要求用户放弃个人设备偏好；2)能够与现有的刺激器一起使用，诸如经皮神经电刺激(TENS)设备，使得用户不需要具有另外的刺激器，并且可以选择更多的刺激频率、波形和模式；3)具有可以更舒适并且可以适应不同耳朵尺寸(诸如儿童的较小耳朵)的柔性、可粘性和/或可更换的电极；4)提供不需要与耳道接触的头戴式耳机版本；5)为仅使用头戴式耳机隔离外部噪声的用户提供选择，同时保持能够调整电极的位置和尺寸以施加刺激的灵活性；及/或6)在需要的情况下，由于难以通过观察到耳机而有所察觉，从而能保护隐私。
发明内容
本公开提供了使用多功能耳机组件进行经皮迷走神经刺激(“tVNS”)的示例性系统、设备和方法。这里的“耳机”通常用于指代可以固定到头部或耳朵并且可以发出声音的设备。如本文所使用的，耳机可以具有许多不同的配置，包括(例如)插入到耳道中的耳塞、和/或佩戴在头上的头戴式耳机或具有以各种方式佩戴在用户的头部或耳朵上或周围的各种部分、并且可以部分或全部覆盖对象的一只或两只耳朵的头戴式耳机。耳机组件包括收听单元，该收听单元接收来自声源(诸如智能手机、平板电脑、收音机或媒体播放器)的声音信号。收听单元包括电声换能器(即扬声器)，并且能够发出(“播放”)由声源以声音信号的形式输出的音频。从声源接收声音信号的放大器放大声音信号以产生放大电信号。耦合到放大器的刺激器用于使用该放大电信号施加电刺激，同时收听单元根据声音信号发出可听声音。来自放大器的放大电信号用于对对象的迷走神经分布区域(或其他部位)进行经皮刺激。因此，(基本上未放大的)声音信号提供由收听单元产生的可听声音，同时，放大电信号同时提供电刺激。收听单元可以经由放大器接收声音信号，或者它可以直接从声源接收声音信号，该声源提供由放大器放大的声音信号。或者，该单元还可以与可单独获得的各种现有头戴式耳机/耳塞和/或电刺激器(诸如TENS设备)一起使用。
示例性tVNS系统可以以各种配置实现。例如，声源、具有控制器和放大器的控制模块(或单独的市售刺激器设备，诸如TENS设备)和耳机组件(其可以是可从其他制造商获得的耳塞)可以是独立的部件。用户可以将声源连接到控制模块的一个或多个“输入”，并将耳机组件连接到控制模块的“输出”。在替代版本中，控制器和放大器(或TENS设备)中的一方或双方可以合并到耳机组件中。在这样的配置中，用户会将耳机组件连接到单独的声源。在其他替代版本中，声源、控制器、放大器和耳机组件可以合并到一个单元/设备中。用户将具有一个包括各种媒体、并且能够发出声音并同时施加电刺激以刺激对象身体的迷走神经或其他部位的设备。
耳机组件的收听单元和刺激器也可以以各种配置实现。例如，刺激器可以包括直接固定到收听单元的耳塞的一个或多个刺激电极触点，并且可以包括导电树脂或弹性体(诸如导电橡胶)。刺激器的一个或多个电极触点可以固定到从收听单元向上延伸的探出臂。探出臂可以是可旋转的和/或可枢转的，以适应不同的应用场景和用户。在其他实现方式中，耳机组件可以包括探出单元，该探出单元可以相对于收听单元可调节地分开到不同的程度。轴可以连接耳机和探出单元，并且当轴通过滑动或“螺旋”动作被拉出或插入到耳机和探出单元中的一方或双方时，耳机和探出单元可以被拉开并且可以被重新组合在一起。电极可以基于用户耳朵的尺寸进行更换。该组件还可以设置有可更换的硅树脂“粘性”电极，以增强刺激的舒适性此外，电极组可以独立地附接到现有的耳塞，允许用户使用他们已经拥有的优选耳塞。另外，可单独购买的刺激器可用作电刺激器，使得能够选择临床研究中已经(或将要)证明对各种病症有效的更多电刺激模式、频率和波形。最后，头戴式耳机配置可以部分或完全地隐藏电极，这将增强用户的隐私。
由于浅层迷走神经在耳朵中进行分支，因此将耳机与tVNS组合而成的耳机组件是有利的。播放媒体和施加电刺激的组合功能利用了耳朵上具有迷走神经分布的区域。个人例如在听音乐或观看视频的同时，声音(音乐、有声读物、视频的音轨等)信号被放大以刺激迷走神经。在用户沉浸于他们选择的媒体内容时提供刺激将使治疗更方便，并且更好的便利性将提高依从性。该系统的潜在适应症包括但不限于重度抑郁症、癫痫、慢性疼痛、前驱糖尿病、失眠、心血管疾病、耳鸣和孤独症。该系统还可以用作预防例如日常压力和焦虑的预防措施。
本发明的先前以及其他方面和优点将从以下描述而显现。在说明书中，参照在此构成其一部分的附图，并且在附图中通过图示的方式示出了本发明的一个或多个优选实施例。然而，这些实施例不一定代表本发明的全部范围，因此参考用于解释本发明范围的权利要求。
附图说明
图1A-图1C示出了用于声源、控制模块和耳机组件的三种示例性布置。
图2A示出了具有收听单元和探出臂的示例性耳机组件，该探出臂具有一对导电刺激电极触点或具有不同尺寸的可更换硅树脂粘性电极，用于增强电极和皮肤之间的接触以增强刺激期间的舒适度(以避免例如皮肤上的“针刺”(针状)感觉。图2B示出了在对象的耳朵中使用时的图2A的示例性耳机组件。
图3A和图3B示出了可用于结合音频回放来施加刺激的替代耳机组件。图3C示出了示例性爪式抓握器，其具有固定在其上的电极以配合现有(个人)的耳塞一起使用。
图4A-图4D示出了具有示例性头戴式耳机配置的替代耳机组件，其可用于结合音频回放来施加刺激，且具有用于保护用户隐私的可选盖/遮盖器。在不希望与耳道接触时(例如，由于耳道敏感)、和/或需要利用耳垫提供降噪时这种头戴式耳机配置对于某些人群(诸如儿童或其他人)可能是优选的。
图5是声源、控制模块和耳机组件处于各种潜在配置状态下的示例性经皮迷走神经刺激(tVNS)系统。
图6提供了具有实现tVNS示例性方法的一组步骤的流程图。
具体实施方式
提供以下讨论以使本领域技术人员作出和使用本发明的实施例。对所示出的实施例的各种修改对于本领域的技术人员而言将是非常明显的，并且在不脱离本发明的实施例的情况下，本文中的一般原理可以应用于其他实施例和应用中。因此，本发明的实施例不旨在受限于所示出的实施例，而是应当符合与本文公开的原则和特征一致的最宽范围。将参考附图阅读以下详细描述。附图描绘了所选择的实施例，并不旨在限制本发明的实施例的范围。本领域技术人员将认识到，本文中所提供的示例有许多有用的替换方案并且落入本发明的实施例的范围内。
本发明在本文中可依照功能和/或逻辑方框组件和多种处理步骤予以描述。应当认识到，这些方框组件可由配置为执行特定功能的任意数量的硬件、软件和/或固件组件来实现。例如，一个实施例可采用各种集成电路组件(例如存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、二极管、查找表等等)，其可在一个或多个微处理器或其它控制设备的控制下执行各种功能。其他实施例可以采用程序代码或与其他电路组件组合的代码。还应当理解，在认为合适的情况下，可以在本发明的不同实施例的块之间共享和/或混用某些组件和功能。例如，处理单元的作用可以是给出命令以发起自导向协议，而不由处理单元协调，或者它可以在实现特定协议所涉及的步骤中发挥更积极的作用。
首先参考图1A，图1B和图1C，示例性布置100A-C中的每一个都包括声源105A-C、控制模块110A-C和耳机组件115A-C。每个声源105A-C分别包括用于输出声音信号125A-C的声源输出端口120A-C。在布置100A中，声音信号125A(使用分离器)被分离，并且在第一和第二控制模块输入端口130A、135A中被接收。在布置100B中，声音信号125B在单个控制模块输入端口130B中被接收，并且控制模块110B在内部分离声音信号125B。在布置100C中，声音信号125C被分离并在控制模块输入端口130C和耳机声音输入端口165C中被接收。
一旦控制模块110A-C接收到声音信号125A-C，控制模块110A-C就产生放大电信号150A-C，该放大电信号150A-C经由控制模块电信号输出端口140A-C输出。在布置100A中，控制模块110A还通过控制模块声音信号输出端口145A输出未放大声音信号155A。在布置100B中，控制模块110B分离声音信号125B并通过控制模块声音信号输出端口145B输出未放大声音信号155B。
耳机组件115A-C包括耳机电信号输入端口160A-C，用于从控制模块110A-C接收放大电信号150A-C。耳机组件115A-C还包括耳机声音信号输入端口165A-C，但是在布置100A和100B中，在耳机声音信号输入端口165A和165B中接收到的声音信号分别是来自控制模块110A和110B的未放大声音信号155A和155B。在布置100C中，在耳机组件115C的耳机声音信号输入端口165C中接收到的声音信号是来自声源105C的分离声音信号125C。
作为可选特征，控制模块110A-C可包括一个或多个辅助放大电信号输出端口170A-C，用于输出辅助放大电信号175A-C。在被认为适合于各种治疗的情况下，来自控制模块110A-C的这种附加输出允许对身体其他部位施加补充刺激。这种配置非常适合于治疗可能对身体多个部位的同时刺激做出反应的病症。
转到图2A和图2B，示例性耳机组件200包括收听单元205，该收听单元205具有从刚性(硬)后支撑件215延伸的柔性(软)耳塞210。从后支撑件215向上延伸的是探出臂220(其可在探出弯头225处可调节地弯曲)，分支成一对分岔头230A、230B。分岔头230A、230B的终端分别设有电极触点235A、235B。导电的电极触点235A、235B是耳机组件的刺激器的一部分，用于施加电刺激。它们可包括类似于经皮神经电刺激(“TENS”)应用场景中使用的电极、导电树脂和导电弹性体。探出臂220经由旋转固定装置240固定到后支撑件215，该旋转固定装置240允许探出臂220绕其长轴相对于收听单元205旋转。探出臂220的分支后的分岔头235A、235B也可在接头270处旋转。收听单元205包括扬声器，用于从耳塞210发出可听声音并进入耳道，如图2B所示。通过耳机插孔245接收声音信号和放大电信号(以及来自电源的电力)。
参考图3A和图3B中描绘的替代耳机组件300A和300B，收听单元305A、305B从探出单元310A、310B延伸。探出臂325A、325B从探出单元310A、310B向上延伸，并且探出臂325A、325B的终端设有(球状)电极触点340A、340B。耳机组件300A的探出臂325A包括可弯曲的弯头330A，用于定位和重新定位电极触点340A，以便与耳朵中的目标迷走神经接触。耳机组件300B的探出臂325B可绕探出接头345枢转，以允许调节探出臂325B相对于收听单元305B的角度。收听单元305A、305B分别包括从后支撑件320A、320B延伸的耳塞315A、315B。从耳塞315A、315B突出的分别是电极触点335A、335B，它们被定位成当耳塞315A、315B位于用户的耳道中时通过耳道施加电刺激。应注意，尽管图中的示例性版本示出了每个耳机组件具有两个接触电极，但是可根据需要引入三个或更多个电极触点。在具有三个或更多个电极的版本中，并非所有电极触点都必须同时用于电刺激。
参考图3C，示例性爪状耳塞接口360C允许用户将刺激功能与个人耳塞315C结合。接口360C包括接口主体365C，该接口主体365C夹在接口调节旋钮370C(或其他调节机构)与一组夹紧“爪”375C(或其他凸缘/突起)之间。爪375C可以是柔性的，由(例如)硅橡胶或其他弹性体制成，以便能够更容易地容纳(抓握)具有各种形状的物体。或者，爪375C可以是刚性的，在这种情况下，它们优选地具有其形状与待抓握的耳塞315C的一部分互补的部分。位于接口360C的后端的调节旋钮370C允许调节抓握(即，抓握强度)。具体而言，转动旋钮允许用户改变爪375C保持在物体上的松弛或紧密程度。可以使用各种机构来提供这种可调节性。例如，转动旋钮370C可以通过螺旋状相互作用将爪375C“拉”得离旋钮370C更近，从而有效地“缩短”爪375C(即，减小它们从主体365C突出的程度)。当爪375C缩回到锥形主体365C中时，爪375C进一步靠近在一起，允许接口360C“咬合”或“抓住”耳塞315C。爪375C可具有锥形端部380C(或具有其他所需形状的端部)，以允许它们在抓握各种形状和构造的物体时具有灵活性。
爪状接口360C的主体365C包括用于接收和固定电极的开口。在图3C中，探出臂325C包括可弯曲的弯头330C，并在终端设有一对电极分岔头390C。可以经由线缆355C接收电刺激信号，该线缆355C经由刺激器插口345C固定到探出臂325C。探出臂可以通过相对于接口主体365C(“向上”和“向下”)滑动并且通过围绕探出臂325C的长轴旋转来调节。接口360C的开口的尺寸可以设定成与探出臂325C摩擦配合(即，“舒适”贴合)，使得在调节之后它可以保持其相对于接口主体365C的位置。有利地，接口360C允许用户方便地附接到优选电极和耳塞，从而将独立设备提供的声音和刺激功能集合在一起。在某些实施例中，用户可能只需要电极(不需要放大设备)。如果用户具有连接到单独刺激设备(诸如TENS设备)的电极，则他们可以将线缆355C连接到他们的优选刺激设备的电极输入。声音/信号的输入可以通过耳塞线385C附接到优选的音频设备。
收听单元305A、305B分别可调节地与探出单元310A、310B分离，使得它们之间的距离/间隙是可调节的。在图3A所示的耳机组件300A中，收听单元305A和探出单元310A中的一方或双方可相对于轴350A滑动，以使耳机和探出单元305A、310A分别更靠近在一起或将它们拉得更远，以适应不同的用户和应用。在图3B所示的耳机组件300B中，收听单元305B和探出单元310B中的一方或双方可相对于轴350B互补地拧紧，以使耳机和探出单元305B、310B分别更靠近在一起或将它们拉得更远，以适应不同的用户和应用。应注意，图中所示的耳机组件的可调节性，特别是调节电极触点的位置的能力，允许电极触点到达耳朵的大部分部位。这允许电极被用于刺激耳朵上没有迷走神经分布但是仍然可能与治疗/预防功能(诸如，例如耳穴穴位)相关联的区域。此外，若使用与辅助放大电信号输出端口(上文讨论)连接的有线扩展，则该系统也可被用于将电刺激施加到身体的其他部位。
耳机组件300A、300B的声音信号和放大电信号(以及来自电源的功率)分别通过头戴式耳机插口345A、345B被接收。进入头戴式耳机插口345A、345B的线缆355A、355B可以穿过轴350A、350B并分别固定到后支撑件320A、320B，以帮助将收听单元305A、305B固定到探出单元310A、310B。
参考图4A-图4D中的示例性头戴式耳机组件的耳机配置，头戴式耳机400包括主体405，左和右收听部分(“耳垫”)405、410(分别放置在左耳和右耳上)从该主体405延伸。电极组件固定到每个耳垫405、410。电极450从每个耳垫405、410的内侧(即，当用户佩戴头戴式耳机400时面向耳朵的一侧)延伸。作为示例性调节机构的电极夹具460从每个耳垫405、410的外侧(即，与内侧相对的一侧)延伸。
电极450和电极夹具460通过轴470连接。轴470优选地是柔性的，使得它可以旋转/扭曲、弯曲(在例如0度和180度之间)或以其他方式操纵，以将电极450按照需要定位在耳朵或其周围的皮肤上。电极450从耳垫405、410突出的有效“长度”或距离也可以通过推/拉夹具460来调节。当不施加刺激时，可以弯曲、拉动、扭曲或以其他方式调节电极450，使得它们不与皮肤接触(参见图4A)。当要使用电极450时，可以将它们竖立，使得它们接触耳朵以施加刺激(参见图4B)。
为了保持隐私，可以使用隐私盖/遮盖器425来覆盖耳垫405、410的外侧，以便隐藏电极组件的夹具460。通过不使电极组件暴露，用户可以在公共场合或在其他不是单独一人的情况下使用传递电刺激的头戴式耳机时感觉更舒适。隐私盖/遮盖器425可以通过盖铰链430可枢转地固定到耳垫405、410，允许用户在通过夹具460调节电极450时移除盖425，并且在调节完之后复位盖425。当盖425使得夹具460隐藏时，头戴式耳机400看起来就像是发出声音而没有提供电刺激的能力的“常规”头戴式耳机。
参考图5中的示例性tVNS系统500，声源505包括存储介质/存储器520、声音信号发生器525和声音信号输出端530(诸如用于头戴式耳机插口的端口)。声源505可以是能够输出声音信号的任何合适的设备，包括智能手机、平板电脑、计算机、收音机、媒体播放器(即，诸如iPod的音乐播放器、视频播放器等)。媒体文件可以是包含(例如)音乐或有声读物的数字声音文件或数字视频文件(诸如电视节目或电影)，其存储在存储器520中，并且当该文件要被“播放”时由声音信号发生器525访问。该声音信号经由声音信号输出端530被访问。
控制模块510包括放大器535，用于放大声音信号以产生放大电信号。控制模块510/放大器535可以无线地或使用导线连接到声源505。来自许多声源的声音信号(音乐或其他音频)预期具有大约10mV的幅度，其可被放大以产生具有例如80V幅度的电信号。可以控制放大器来连续工作，或间歇地工作，例如在50毫秒的时长内放大然后在950毫秒的时长内不放大。类似于TENS系统，还可以控制放大器来与声音输入无关地产生具有可调频率的常规电脉冲。
控制模块510包括处理单元540，处理单元540可具有处理器；一个或多个存储器模块；以及软件(可以加载到存储器中)、固件、硬件或其任何组合形式的指令。处理单元540的组件通过与系统500的其他组件对接来参与系统500的功能(即，控制功能)的协调和实现。用户接口/显示器545允许用户输入与例如治疗参数(持续时间、频率、幅度等)相关的命令(可以通过处理单元540执行)，并接收关于例如状态、进度等的信息。电源550可以是例如可充电电池或便携式充电器，其提供放大器和其他部件所使用的电能。输入端口555被用于接收例如待放大的声音信号，输出端口560可被用于提供例如耳机组件515使用的放大电信号以便施加刺激。
耳机组件515包括收听单元565、刺激器/刺激单元580和输入/输出端口595。收听单元565包括扬声器575(即，扩音器或电声换能器)，用于发出要通过耳机组件515播放的声音。如虚线所示，刺激器580包括刺激电极触点585、590，并且可以是收听单元565的一部分(在电极触点从耳塞突出的情形下)或与其分离(诸如在电极触点作为探出单元的一部分的情形下)。在认为合适的情况下，耳机组件515还可以包括控制器/放大器570(或控制模块510的任何/所有组件)。输入/输出端口595允许耳机组件与系统500的其他组件对接以从该其他组件发送/接收信号。
应注意，声源505、控制模块510和耳机组件515及它们的组件可根据需要重新布置和重新配置(其中的一些示例由图5中的虚线示出)。例如，声源505和控制模块510可以彼此组合，并且其组合体与耳机组件515对接。类似地，控制模块510和耳机组件415可以组合，并且组合后的设备与声源505连接。或者，声源505、控制模块510和耳机组件515可以组合成一个不需要单独工作的声源505的集成设备。
参考图6中的流程图600，用户可以首先将控制模块(或者，如果控制模块的功能结合在耳机组件中，则将耳机组件)连接到声源(605)。如果控制模块和耳机组件是分开的部件，使得在步骤(605)中控制模块连接到声源，则用户接下来将耳机组件连接到控制模块和/或连接到另一个刺激设备或电信号发生器，诸如TENS设备(610)。用户可能希望使用他们自己的刺激设备(诸如TENS设备)，因为这样的设备可以提供特定的刺激方案，诸如期望的刺激频率、模式和波形选项。无论哪种方式，用户接下来可以将耳机组件放置在他/她的耳朵处(615)。如果耳机组件包括收听单元/耳塞，则该步骤可以包括将收听单元放置成使得耳塞至少部分地插入耳道中。通过将耳塞的尺寸设定为具有比耳道略大的直径，在耳道中的插入提供过盈配合(“压配合”或“摩擦配合”)，其用于将耳机组件可移除地固定到用户的耳朵上(使得不需要例如使用一只手将耳机组件保持在合适位置)。在耳机组件不包括要插入到耳道中的耳塞的实施例中，耳机组件可以通过例如在用户的头部上放置连接两个耳套(earpiece)的弹性柔性桥接件来固定到耳朵上。
接下来定位刺激器，使得待使用的电极触点可以接入/到达迷走神经(或其他待刺激的区域)(620)。如果要使用从耳塞突出的电极触点来刺激耳道，则在步骤(615)中将耳塞定位在耳道中之后可能不需要步骤(620)；否则，步骤(620)可能涉及(例如)枢转或以其他方式调节探出臂以定位刺激器。用户可以可选地选择和/或确认被要来施加刺激的设定，或者调整预设刺激参数(625)；这里，如果尚未选择，则用户还可以选择要播放的媒体。一旦选择了设定，用户就可以启动要使用的音频和/或刺激方案(630)。当刺激方案正在进行时，用户可以修改刺激设定和/或正在播放的媒体(540)，和/或手动停止刺激和/或音频(635,645)。或者，可以允许刺激一直持续，直到其完成，或者直到其自动停止(由例如检测到故障来引发，诸如电极短路)(635)。然后，用户可以从他/她的耳朵移除耳塞(650)并且如果需要则断开声源。
已经根据一个或多个优选实施例描述了本发明，并且应当理解，除了那些明确声明的内容之外，除了以不通方式组合前述版本的不同的特征之外，还可以在本发明的范围内进行诸多等同、替代、变化、添加和修改。应当理解，本发明也适用于其他程序并且也可以实现其他目的。以下是另外的示例。这些示例不应解释为描述对本发明的唯一添加和修改。明显可以预期，本文描述的任何过程或步骤可被组合、省去或重新排序。因此，本说明书只是以示例方式给出，并且不对本发明的范围构成限制。本发明可获得专利的范围由权利要求书来限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其他示例。
例如，如上所述，应注意术语“耳机”并非旨在将系统的配置限制为类似头戴式耳机或类似耳塞的设计。另外，尽管上面讨论了用于施加刺激的电信号是通过放大声音信号而产生的，但是电信号可以替代地或额外地由信号发生器产生。此外，尽管在上面的讨论中，信号通常使用导线传输，但是系统可以被配置为无线地发送和接收例如声音信号。此外，还应当理解，上面讨论的和附图中描绘的系统和方法的不同组件可以使用硬件、软件、单个集成设备、以有线或无线方式进行通信的多个设备或其任意组合来实现。

Claims (27)

1.一种经皮周围神经刺激系统，包括：
a.放大器，该放大器被配置为从声源接收声音信号并放大所述声音信号以产生放大电信号；以及
b.耳机组件，该耳机组件包括：
1)扬声器，该扬声器被配置为接收所述声音信号并根据所述声音信号发出音频；以及
2)刺激器，该刺激器耦合到所述放大器，所述刺激器被配置为当从所述扬声器发出音频时施加来自所述放大器的所述放大电信号以便对对象的周围神经进行经皮电刺激。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耳机组件包括具有左收听部分和右收听部分的头戴式耳机，每个收听部分具有位于内侧的至少一个电极、以及位于与所述内侧相对的外侧的调节机构，每个调节机构被配置为调节相应电极的角度。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括分别放置在所述左收听部分和所述右收听部分的所述调节机构上的左隐私盖和右隐私盖，以便隐藏所述调节机构。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耳机组件被配置为直接从所述声源接收所述声音信号，所述声源提供由所述放大器放大后的所述声音信号。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
a.所述耳机组件还包括收听单元，该收听单元的尺寸被设计成至少部分地容纳在对象的耳道中；
b.所述刺激器从所述收听单元突出；并且
c.所述耳机组件被配置成使得当所述收听单元处于对象的耳道中时，所述刺激器可被定位成到达对象的迷走神经或其他神经并对对象的迷走神经或其他神经进行电刺激。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述刺激器包括从所述耳机组件径向向外延伸的至少第一和第二电极触点。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
a.所述耳机组件还包括收听单元、以及从所述收听单元延伸的探出臂；并且
b.所述刺激器包括从所述探出臂的远端突出的第一电极触点、以及从所述收听单元突出的第二电极触点。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
a.所述耳机组件还包括收听单元和从所述收听单元延伸的探出臂，所述探出臂在其远端分支成第一和第二分岔头；并且
b.所述刺激器包括分别从所述探出臂的所述第一和第二分岔头延伸的第一和第二电极触点。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述刺激器包括具有导电弹性体的至少一个电极触点。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
a.所述耳机组件还包括收听单元、以及耦合到所述收听单元的探出单元；并且
b.所述刺激器至少部分地结合在所述探出单元中；并且
c.所述收听单元与所述探出单元之间的间隔可调节。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括在所述收听单元和所述探出单元之间延伸的轴，其中所述收听单元和所述探出单元之间的间隔可通过将所述轴可伸缩地插入所述耳机和所述探出单元中的一方或双方来调节。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述放大器结合在所述耳机组件中。
13.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块被配置为控制所述放大电信号的频率和幅度中的至少一方，以便调制由所述刺激器施加的刺激，其中所述放大器结合在所述控制模块中。
14.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括滤波器，所述滤波器被配置为仅允许所述放大器放大预定范围内的频率以产生所述放大电信号。
15.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括声源，该声源输出由所述放大器接收到的所述声音信号。
16.一种经皮周围神经刺激方法，包括：
a.从声源接收声音信号；
b.使用放大器放大所述声音信号以便产生放大电信号；
c.根据所述声音信号使用收听单元中的扬声器发出音频；以及
d.当从所述收听单元发出音频时，通过使用耦合到所述放大器的刺激器施加所述放大电信号，来对对象的周围神经进行经皮电刺激。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述刺激器包括耦合到所述收听单元的至少第一和第二电极触点。
18.一种经皮周围神经刺激系统，包括：
a.声音信号输入端口，该声音信号输入端口被配置为从声源接收声音信号；
b.放大器，该放大器被配置为对通过所述声音信号输入端口接收到的所述声音信号进行放大，以便产生放大电信号；
c.收听单元，该收听单元具有用于发出音频的扬声器、以及耦合到所述收听单元的刺激器；以及
d.控制器，该控制器被配置成：
1)根据通过所述声音信号输入端口接收到的所述声音信号，通过所述扬声器发出音频；并且
2)同时将所述放大电信号施加到所述刺激器，以便对对象的周围神经进行经皮电刺激。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，还包括从所述收听单元延伸的探出臂，其中所述刺激器包括位于所述探出臂的远端的至少一个电极触点。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述探出臂分支成隔着间隙的第一和第二分岔头，并且其中所述刺激器包括分别从所述第一和第二分岔头延伸的第一和第二电极触点。
21.一种经皮周围神经刺激系统，包括：
a.外壳，该外壳被配置为可移除地固定到用户的耳朵；
b.扬声器，该扬声器被配置为接收声音信号并根据所述声音信号发出音频，所述扬声器耦合到所述外壳，使得当所述外壳固定到用户的耳朵时，所述扬声器将音频传送到所述耳朵；以及
c.刺激器，该刺激器具有至少一个接触电极，其中所述刺激器：
1)耦合到所述外壳，使得当所述外壳固定到用户的耳朵时，所述至少一个接触电极可被定位成接触所述耳朵；并且
2)被配置为接收电信号并且当用户从所述扬声器收听音频时，通过所述至少一个接触电极施加电信号以对所述用户的周围神经进行经皮电刺激。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述扬声器无线接收所述声音信号。
23.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述外壳包括用于接收导线的接入端口，所述导线将所述音频信号和所述电信号中的至少一个分别传送到所述扬声器和所述刺激器。
24.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述系统还包括放大器，所述放大器被配置为放大所述声音信号以便产生由所述刺激器经由所述至少一个电极施加的所述电信号。
25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述放大器位于所述外壳中。
26.如权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括信号发生器，用于产生由所述刺激器施加的所述电信号。
27.一种耳机组件，包括：
a.主体，该主体具有穿过其而延伸的开口，用于接收电极探出臂；
b.从所述主体延伸的抓握部分，该抓握部分的尺寸被设计成互补地接收和抓住耳塞；以及
调节机构，该调节机构用于调节所述抓握部分夹紧所述耳塞的紧密程度。
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