CN110604870A - 治疗窗确定 - Google Patents

Abstract

针对医疗系统的至少一个电极的治疗窗可以是基于预期由经由所述至少一个电极传递的电刺激所激活的组织体积(“VTA”)来确定的。在一些示例中，处理器至少通过以下方式来确定特定电极的治疗窗：基于预期由根据包括在疗效阈值处的刺激参数的电刺激参数值集合传递电刺激所引起的VTA来确定所述疗效阈值，以及基于预期由根据包括在副作用阈值处的刺激参数的电刺激参数值集合传递电刺激所引起的VTA来确定所述副作用阈值。

Description

治疗窗确定

本申请是国际申请日为2014/12/3，国际申请号为PCT/US2014/068378，进入中国国家阶段的申请号为201480078376.2，题为“治疗窗确定”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及电刺激治疗。

背景技术

植入式(implantable)医疗设备(如电刺激器或治疗剂传递设备)已经被提出用于不同的治疗应用中，如脑深部刺激(DBS)、脊髓刺激(SCS)、骨盆刺激、胃刺激、外周神经刺激、功能性电刺激或将治疗剂、胰岛素、止痛剂或消炎剂传递至患者内的目标组织位点。在一些治疗系统中，植入式电刺激器借助于一个或多个电极将电治疗传递至患者内的目标组织位点，所述电极可以由医疗引线部署、在电刺激器的外壳上，或者两者。

在可能发生在医疗设备植入过程中的编程会话过程中、在试验会话过程中、或者在医疗设备被植入患者之后在临床或远程随访会话过程中，临床医生可以生成向患者提供有效治疗的一个或多个治疗程序(也被称为治疗参数集)，其中，每个治疗程序可以定义治疗参数集的值。医疗设备可以根据一个或多个存储的治疗程序将治疗传递至患者。在电刺激的情况中，治疗参数可以定义有待传递的电刺激波形的特性。在以电脉冲的形式传递电刺激的示例中，例如，治疗参数可以包括电极组合、幅度(其可以是电流或电压幅度)、脉冲宽度以及脉冲速率。

发明内容

本公开描述了用于针对医疗系统的至少一个电极确定当用所述至少一个电极将电刺激传递至患者时可以为患者提供有效治疗的电刺激参数值的范围的示例系统、设备和方法。电刺激参数值的范围还可以被称为治疗窗。在一些示例中，治疗窗被定位为电刺激参数的在疗效阈值与副作用阈值之间的值，所述疗效阈值可以是在其处首先观察到电刺激的有效效果的最低电刺激参数值(或者最高电刺激参数值，取决于所述参数)，并且副作用阈值可以是在其处首先观察到电刺激的副作用的最低电刺激参数值(或者最高电刺激参数值，取决于所述参数)。在一些示例中，治疗窗包括疗效阈值，但是不包括副作用阈值。

在一些示例中，设备(例如，医疗设备编程器或医疗设备)的处理器基于预期由电极传递的电刺激激活的组织体积确定电极的治疗窗，这还可以被称为组织激活(activation)体积(volume)(“VTA”)。处理器可以使用建模算法确定针对特定的电极和电刺激参数值集合的VTA，所述建模算法是基于患者的靠近所述一个或多个电极的组织的特性。以此方式可以估计VTA。在一些示例中，处理器至少通过确定电刺激参数的第一值来自动地确定特定电极的治疗窗，在所述第一值处，VTA被预期首先与患者的与有效电刺激治疗相关联的一个或多个组织区域重叠。所述重叠可以例如是足够引起电刺激的一种或多种有效效果的重叠。此第一值可以是疗效阈值。处理器还可以自动地确定电刺激参数的第二值，在所述第二值处，VTA被预期首先与患者的与电刺激治疗的一种或多种副作用相关联的一个或多个组织区域重叠。所述重叠可以例如是足够引起电刺激的一个或多个副作用的重叠。此第二值可以是副作用阈值。

根据一些示例，针对引线的多个电极中的每个电极确定治疗窗。所述多个确定的治疗窗可以帮助临床医生确定哪个电极用于对针对患者的电刺激治疗进行编程，例如，哪个电极可以提供具有相对小的副反应的有效的治疗。

在一个示例中，本公开涉及一种方法，所述方法包括：由处理器基于预期由至少一个电极传递至患者的电刺激所引起的第一组织激活体积来确定至少一个刺激参数的疗效阈值，并且由处理器基于预期由所述至少一个电极传递至所述患者的电刺激所引起的第二组织激活体积来确定所述至少一个刺激参数的副作用阈值。

在另一个示例中，本公开涉及一种系统，所述系统包括：存储器；以及处理器，所述处理器被配置成用于基于预期由至少一个电极将电刺激传递至患者所引起的组织激活体积来确定至少一个刺激参数的疗效阈值、基于预期由所述至少一个电极将电刺激传递至所述患者所引起的第二组织激活体积来确定所述至少一个刺激参数的副作用阈值、并且将所述疗效阈值和所述副作用阈值存储在所述存储器中。

在另一个示例中，本公开涉及一种系统，所述系统包括：用于基于预期由至少一个电极将电刺激传递至患者所引起的第一组织激活体积来确定至少一个刺激参数的疗效阈值的装置；以及用于基于预期由所述至少一个电极将电刺激传递至所述患者所引起的第二组织激活体积来确定所述至少一个刺激参数的副作用阈值的装置。

在另一个示例中，本公开涉及一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括指令，所述指令当被执行时使处理器：基于预期由至少一个电极将电刺激传递至患者所引起的第一组织激活体积来确定至少一个刺激参数的疗效阈值并且基于预期由所述至少一个电极将电刺激传递至所述患者所引起的第二组织激活体积来确定所述至少一个刺激参数的副作用阈值。

在另一方面中，本公开涉及可以是生产制品的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包括用于由一个或多个处理器执行的计算机可读指令。指令致使一个或多个处理器执行在此描述的技术的任一部分。指令可以是，例如，软件指令，如用于限定软件或计算机程序的那些指令。

以下附图和说明阐述了一个或多个实例的细节。从本说明书和附图以及权利要求书中将清楚了解其他特征、目的以及优点。

附图简要说明

图1是概念图，展示了被配置成用于感测生物电大脑信号并将电刺激治疗传递至患者大脑内的组织位点的示例脑深部刺激(DBS)系统。

图2是功能框图，展示了示例医疗设备的部件。

图3是功能框图，展示了示例医疗设备编程器的部件。

图4是流程图，展示了用于确定治疗系统的至少一个电极的治疗窗的示例技术。

图5是流程图，展示了用于确定组织激活体积是否与特定组织区域重叠的示例技术。

图6是流程图，展示了用于确定组织激活体积的示例技术。

图7是流程图，展示了用于确定针对治疗系统的至少一个电极的疗效阈值和副作用阈值的另一项示例技术。

图8是流程图，展示了用于确定电极的治疗窗的示例技术。

具体实施方式

本公开描述了用于针对医疗系统的至少一个电极基于预期由经由所述至少一个电极传递的电刺激激活的组织体积来确定治疗窗的示例系统、设备和方法。所述至少一个电极可以例如是引线或医疗设备外壳的电极。在一些示例中，电极还可以被称为“触头(Contact)”或“电触头(Electrical Contact)”。在一些示例中，当电刺激引起动作电位沿着组织的神经元传播时可以“激活”组织，这可以指示神经元的跨膜电位达到了特定的水平，如大于0mV的电位。

治疗窗可以是针对一个或多个电刺激参数的值的范围，其中，根据在所述范围内的值的治疗传递可以为患者提供有效的治疗。在一些示例中，治疗窗被定义为电刺激参数在疗效阈值(在此也被称为“疗效阈”)与副作用阈值(在此也被称为“副作用阈”)之间的值。在一些示例中，治疗窗的下限可以包括疗效阈值，而上限可以由副作用阈值限定但不包括副作用阈值。在其他示例中，治疗窗的下限包括疗效阈值，而上限包括副作用阈值。在又其他示例中，治疗窗的上限可以由疗效阈值限定，而下限可以由副作用阈值限定。在这些示例中，上限可以或者可以不包括疗效阈值。

疗效阈值可以是电刺激参数值，在疗效阈值处，电刺激治疗可以例如随着参数值增加或减小首先为患者产生某个疗效，并且副作用阈值可以是第一电刺激参数值，在副作用阈值处，电刺激治疗可以例如随着参数值增加或减小首先为患者产生副作用。指示疗效的结果可以包括例如治疗系统被实现以对其进行解决的患者病情的一个或多个症状的严重性、频率或两者的减小。副作用可以包括例如患者或临床医生可能认为严重损害治疗传递的益处的任何副反应或非治疗效果。例如，根据患者病情，副作用可以包括在患者身体的一个或多个部位中的肌肉收缩或其他不期望的肌肉复原、不适、震颤、感觉异常等。

在本文描述的一些示例中，设备(例如，医疗设备编程器)的处理器至少通过以下方式来确定特定电极的治疗窗：基于预期由根据包括在疗效阈值处的刺激参数的电刺激参数值集合传递电刺激所引起的VTA来确定疗效阈值，以及基于预期由根据包括在副作用阈值处的刺激参数的电刺激参数值集合传递电刺激所引起的VTA来确定副作用阈值。

例如，针对特定的电极，处理器可以基于电刺激参数值集合确定初始VTA，其中，初始VTA是用于确定治疗窗的起始点。处理器然后可以例如以足够引起有效效果的量对刺激参数集的至少一个刺激参数的值进行调整(例如，增加或减小预定量)直到所产生的VTA与患者体内的与有效效果相关联的一个或多个组织区域重叠。此值可以是疗效阈值，并且组织区域可以被称为疗效区域。处理器然后可以例如以足够引起副作用的量对至少一个刺激参数的值进行调整(例如，调整预定量)直到所产生的VTA与患者体内的与副作用相关联的一个或多个组织区域重叠。此值可以是副作用阈值，并且组织区域可以被称为副作用区域。疗效区域和副作用区域可以是三维组织区域(例如，组织体积)。

构成重叠(如在此使用的术语)所需的VTA与一个或多个组织区域之间的空间中的公共量基于各种因素(包括对其施加电刺激的组织区域)可以不同。例如，重叠可以不只是VTA与一个或多个组织区域之间公共的纯粹点(例如，平方毫米)。因此，在一些情况中，重叠还可以被称为“足够的”重叠(即，重叠具有足以引起有效效果或副作用的量)或者“显著的重叠”(即，重叠足够显著以引起有效效果或副作用)。因此，当术语“重叠”主要引用于此时，所讨论的重叠还可以指足够的重叠或显著的重叠。

示例疗效组织区域和副作用组织区域可以包括例如大脑的解剖结构、特定的肌肉或肌群、临床医生定义的患者身体的区域(例如，与脊髓或外周神经相邻)等。如以下进一步详细讨论的，用于确定治疗窗的一个或多个组织区域可以是基于特定于患者或患者群的信息选择的。

所述一个或多个疗效区域可以包括组织，所述组织当由电刺激激活时例如通过缓解患者病情的一个或多个症状、降低与患者病情相关联的一个或多个症状或患者事件的发生频率或者两者而引起针对患者的治疗益处或结果。用于确定有效结果的特定的治疗益处或结果可以基于患者病情或者患者或临床医生偏好而不同。如果存在VTA与其进行比较以判定是否存在重叠的多个疗效区域，那么所述区域可以在一些示例中例如根据患者病情彼此直接相邻并且在其他示例中由一个或多个其他组织区域分开。

所述一个或多个副作用组织区域可以包括当被电刺激激活时引起一个或多个副反应的组织。用于确定第二区域的特定的副作用也可以基于患者病情或者患者或临床医生偏好而不同。正如疗效区域，如果存在多个副作用组织区域，那么所述区域在一些示例中可以彼此直接相邻并且在其他示例中可以由一个或多个组织区域分开。

在一些示例中，处理器基于预期由经由对应的具有单极性刺激配置的电极传递的电刺激激活的组织体积自动地确定多个电极中的每个电极的治疗窗。在单极性配置中，利用其传递电刺激信号的活性电极参照由植入式医疗设备外壳或“罐”承载的电极。处理器还可以在存储器中将治疗窗与对应的电极进行关联。在一些示例中，处理器可以生成图形用户界面，所述图形用户界面包括电极列表和对应的治疗窗，或者在一些示例中包括电极列表和对应的疗效阈值和副作用阈值。

作为电刺激治疗系统的编程的一部分，临床医生可以选择可以为患者提供有效治疗的一个或多个电极组合。所述电极组合的电极可以例如是基于至目标治疗传递位点的邻近度、基于来自一个或多个副作用组织区域的距离或两者确定的。电极的治疗窗可以提供用于对多个电极的潜在益处进行比较的基础。例如，特定电极的治疗窗可以例如通过指示可以提供相对高疗效和相对低风险的副反应的电极来指示电极是否可用于将有效的刺激治疗提供给患者。因此，指示多个电极的治疗窗的信息可以帮助辅助选择一个或多个电极组合，所述电极组合可以为患者提供有效的电刺激治疗。例如，与相对较大的治疗窗相关联的电极(例如，如由界定治疗窗的电刺激参数值之间的差异指示的)可以指示电极将提供更大的宽容度来寻找用于患者的有效电刺激参数值。根据在此描述的技术确定治疗窗可以帮助用户对针对由电刺激器以高效的方式传递的电刺激治疗的电刺激参数进行编程。

在一些示例中，假定针对其他电刺激参数的水平或范围基本固定(例如，固定或几乎固定)，治疗窗可以定义针对仅一个电刺激参数(例如，幅度)的界限。在其他示例中，治疗窗可以定义针对电刺激参数的组合的值的界限。

图1是概念图，展示了被配置成用于将治疗传递至患者12以管理患者12的疾病的示例性治疗系统10。患者12通常将是人类患者。在一些情况中，然而，治疗系统10可以应用于其他哺乳类或非哺乳类非人类患者。在图1所示的示例中，治疗系统10包括医疗设备编程器14、植入式医疗设备(IMD)16、引线延伸物18以及具有对应多组电极24、26的一根或多根引线20A和20B(统称为“引线20”)。IMD 16包括刺激生成器，所述刺激生成器被配置成用于生成电刺激治疗并分别经由引线20A和20B的一个或多个电极24、26将电刺激治疗传递至患者12的大脑28的一个或多个区域。

在图1所示的示例中，治疗系统10可以被称为脑深部刺激(DBS)系统，因为IMD 16被配置成用于将电刺激治疗直接传递至大脑28内的组织，例如，在大脑28的硬脑膜下的组织位点或者一个或多个分支或节点、或者纤维轨迹的交汇。在其他示例中，引线20可以被定位以将治疗传递至大脑28的表面(例如，大脑28的皮质表面)。例如，在一些示例中，IMD 16可以例如通过将电刺激传递至在大脑28皮质中的一个或多个组织位点而将皮质刺激治疗提供给患者12。作为另一个示例，IMD 16可以通过将电刺激传递至一个或多个迷走神经组织位点而为患者12提供迷走神经刺激(VNS)治疗。

DBS可以用于治疗或管理患者12的各种患者病情，如，但不限于，痉挛疾病(例如，癫痫)、疼痛、偏头痛、精神疾病(例如，重度抑郁症(MDD))、躁郁症、焦虑症、创伤后压力心理障碍症、轻郁症、强迫症(OCD)、行为障碍、情绪障碍、记忆障碍、心理状态障碍、移动障碍(例如，特发性震颤或帕金森氏病)、亨廷顿病、阿尔茨海默症或其他神经学或精神科疾病和损害。

被配置成用于通过将治疗传递至大脑28或者患者12体内的另一个合适的目标治疗传递位点来治疗其他患者病情的治疗系统还可以根据所述技术用于确定在此公开的一个或多个治疗窗。例如，在治疗系统10的其他应用中，患者12体内的目标治疗传递位点可以是靠近患者12体内的脊髓或骶神经(例如，S2、S3或S4骶神经)或者患者12体内的任何其他合适的神经、器官、肌肉或肌群的位置，所述位置可以例如是基于患者病情选择的。例如，治疗系统10可以用于将电刺激或治疗剂传递至靠近神经系统的阴部神经、会阴神经或其他区域的组织，在这种情况下，引线20将被植入或基本上固定靠近于对应的神经。作为进一步的示例，电刺激系统可以被定位以传递刺激从而帮助管理周围神经病或术后疼痛缓解、髂腹股沟神经刺激、肋间神经刺激、用于治疗胃流动障碍和肥胖的胃刺激、肌肉刺激，从而缓解其他周围和局部化疼痛(例如，腿疼或背疼)。

在图1所示的示例中，IMD 16可以被植入在患者12的胸肌区中的皮下袋(Subcutaneous Pocket)内。在其他示例中，IMD 16可以被植入患者12的其他区域内，如在患者12的腹部或臀部中或者靠近患者12的颅骨的皮下袋。植入的引线延伸物18经由连接器块30(也被称为连接头)耦合至IMD 16，所述连接器块可以包括例如电耦合于引线延伸物18上对应的电触头的电触头。电触头将由引线20承载的电极24、26电耦合至IMD 16。引线延伸物18从IMD 16在患者12的胸腔内的植入位点沿着患者12的颈部并穿过患者12的颅骨行进以进入大脑28。IMD 16可以由来自体液的抗腐蚀和降解的生物相容性材料构造。IMD 16可以包括用于基本上封闭部件(如处理器、治疗模块和存储器)的气密外壳34。

在图1所示的示例中，引线20分别被被植入大脑28的右半脑和左半脑内以便将电刺激传递至大脑28的一个或多个区域，所述区域可以是基于许多因素选择的，如治疗系统10被实现以对其进行管理的患者病情的类型。设想针对引线20和IMD 16的其他植入位点。例如，IMD 16可以被植入颅骨32之上或之内，或者引线20可以在多个目标组织位点处被植入同一半脑，或者IMD 16可以耦合于被植入大脑28的一个或两个半脑中的单根引线。

引线20可以被定位以将电刺激传递至大脑28内的一个或多个目标组织位点从而管理与患者12的疾病相关联的患者症状。引线20可以被植入以经由任何合适的技术将电极24、26定位在大脑28的期望位置处，如通过患者12的头骨中对应的颅骨钻孔或者通过颅骨32中常见的颅骨钻孔。引线20可以被放置在大脑28内的任何位置处，从而使得电极24、26能够在治疗过程中将电刺激提供至大脑28内的目标治疗传递位点。不同的神经或精神疾病可以与大脑28的一个或多个区域的活性相关联，所述疾病在患者之间有所差异。因此，由以引线20传递的电刺激治疗的目标治疗传递位点可以是基于患者病情选择的。例如，在大脑28内用于控制患者12的移动障碍的合适的目标治疗传递位点可以包括以下各项中的一项或多项：脚桥核(PPN)、丘脑、基底核结构(例如，苍白球、黑质或底丘脑核)、未定带、纤维束、豆核束(及其分支)、豆状核袢或Forel区(Field of Forel)(丘脑束)。PPN还可以被称为脑桥脚被盖核。

作为另一个示例，在MDD、躁郁症、OCD、或其他焦虑疾病的情况下，引线20可以被植入以将电刺激传递至大脑28的内囊前肢、以及仅内囊前肢的腹侧部分(也被称为VC/VS)、扣带皮层的膝下部分(其可以被称为CG25)、前扣带皮层布罗德曼区32和34、前额皮质的各部位(包括背外侧和内侧前额叶皮质(PFC)(例如，布罗德曼区9)、腹正中前额皮质(例如，布罗德曼区10)、外侧和内侧眶额皮层(例如，布罗德曼区11))、内侧或伏隔核、丘脑、丘脑髓板内核、杏仁核、海马体、外侧下丘脑、蓝斑核、中缝背核、中脑腹侧被盖区、黑质、丘脑底核、丘脑下脚、丘脑的背内侧核、松果体缰、终纹的床核、或其任意组合。

作为另一个示例，在惊厥症或阿尔茨海默病的情况中，例如，引线20可以被植入以将电刺激传递至在巴贝兹回路(Papez Circuit)内的区域，如，例如，丘脑前核、内囊、扣带回、穹窿、乳头体、乳头丘脑束(乳头体丘脑纤维束)或海马体中的一者或多者。还设想未位于患者12的大脑28中的目标治疗传递位点。

尽管引线20在图1中被示出耦合于公共引线延伸物18，在其他示例中，引线20可以经由单独的引线延伸物耦合至IMD 16或者直接耦合至IMD16。此外，尽管图1将系统10展示为包括经由引线延伸物18耦合至IMD 16的两根引线20A和20B，在一些示例中，系统10可以包括一根引线或多于两根引线。

在图1所示的示例中，引线20的电极24、26被示出为环形电极。环形电极可以相对易于编程并且可以能够将电场传递至与引线20相邻的任何组织。在其他示例中，引线20的电极24、26可以具有不同的配置。例如，引线20的电极24、26中的一者或多者可以具有复杂的电极阵列几何结构，所述几何结构能够产生成形的电场，包括交叉刺激。复杂电极阵列几何结构的示例可以包括定位在沿着引线的长度的不同轴向位置处以及绕圆周(例如，引线的周长)在不同角度位置处的电极阵列。复杂电极阵列几何结构可以包括除了环形电极之外的或者代替其的绕每根引线20的圆周的多个电极(例如，部分环形或分段式电极)。以此方式，电刺激可以涉及来自引线20的特定方向以从刺激较大的组织体积中增强治疗疗效并减小可能的不良副反应。

在一些示例中，IMD 16的外壳34可以包括一个或多个刺激和/或感测电极。例如，外壳34可以包括当IMD 16被植入患者12体内时暴露于患者12的组织的导电材料或者可以附接于外壳34的电极。在其他示例中，引线20可以具有除了如图1中所示的具有主动或被动尖端构型的细长柱形体之外的形状。例如，引线20可以是扁条形引线、球形引线、可弯曲式引线或者在治疗患者12中有效的任何其他类型的形状。

IMD 16可以根据一个或多个刺激治疗程序将电刺激治疗传递至患者12的大脑28。刺激治疗程序可以定义针对由IMD 16的刺激生成器生成的并且从IMD 16经由一个或多个电极24、26传递至患者12体内的目标治疗传递位点的治疗的一个或多个电刺激参数值。电刺激参数可以定义电刺激治疗的方面，并且可以包括例如，电刺激信号的电压或电流幅度、电刺激的电荷电平、电刺激信号的频率，以及在电刺激脉冲的情况下的脉冲速率、脉冲宽度、波形形状、以及其他合适的参数(如持续时间或占空比)。此外，如果不同的电极可用于传递刺激，那么治疗程序的治疗参数可以进一步由电极组合表征，所述电极组合可以定义所选的电极24、26以及其对应的极性。在一些示例中，可以使用连续的波形来传递刺激并且刺激参数与定义此波形。

除了被配置成用于传递治疗以管理患者12的疾病，治疗系统10还被配置成用于感测患者12的生物电大脑信号。例如，IMD 16可以包括感测模块，所述感测模块被配置成用于经由电极24、26的子集、另一组电极或者两者来感测在大脑28的一个或多个区域内的生物电大脑信号。因此，在一些示例中，电极24、26可以用于将电刺激从治疗模块传递至大脑28内的目标位点以及感测在大脑28内的大脑信号。然而，IMD 16还可以使用单独的一组感测电极来感测生物电大脑信号。在一些示例中，IMD 16的感测模块可以经由一个或多个电极24、26来感测生物电大脑信号，所述电极还用于将电刺激传递至大脑28。在其他示例中，一个或多个电极24、26可以用于感测生物电大脑信号，而一个或多个不同的电极24、26可以用于传递电刺激。

外部医疗设备编程器14被配置成用于根据需要与IMD 16进行无线通信以提供或检索治疗信息。编程器14是用户(例如，临床医生和/或患者12)可以用来与IMD 16进行通信的外部计算设备。例如，编程器14可以是临床医生用来与IMD 16进行通信并针对IMD 16编程一个或多个治疗程序的临床医生编程器。此外或替代地，编程器14可以是患者编程器，所述患者编程器允许患者12选择程序和/或查看并修改治疗参数值。临床医生编程器相比患者编程器可以包括更多的编程特征。换言之，更加复杂或敏感的任务可以仅由临床医生编程器所允许以防止未经训练的患者对IMD 16作出非期望的改变。

编程器14可以是具有可由用户观看的显示器以及用于将输入提供给编程器14的接口(即，用户输入机构)的手持式计算设备。例如，编程器14可以包括用于将信息呈现给用户的较小的显示屏(例如，液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器)。此外，编程器14可以包括触摸屏显示器、键盘、按钮、外围指向设备或者允许用户通过编程器14的用户界面进行导航并且提供输入的另一个输入机构。如果编程器14包括按钮和键盘，则按钮可以专用于执行特定的功能(例如，电源按钮)，按钮和键盘可以是软按键，所述软按键根据用户界面的由用户目前观看的部分或其任意组合在功能方面进行改变。

在其他示例中，编程器14可以是较大的工作站或者在另一个多功能设备内的单独应用，而不是专用的计算设备。例如，多功能设备可以是笔记本计算机、平板计算机、工作站、蜂窝电话、个人数字助理或者可以操作应用的另一个计算设备，所述应用使计算设备能够作为安全医疗设备编程器14运作。耦合于计算设备的无线适配器可以使计算设备与IMD16之间的安全通信成为可能。

当编程器14被配置成由临床医生使用时，编程器14可以用于将编程信息传输给IMD 16。例如，编程信息可以包括：硬件信息(如引线20的类型、电极24、26在引线20上的安排、引线20在大脑28内的位置)、定义了治疗参数值的一个或多个治疗程序、针对一个或多个电极24、26的治疗窗、以及可用于编程到IMD 16中的任何其他信息。编程器14还可以能够完成功能测试(例如，测量引线20的电极24、26的阻抗)。

临床医生还可以借助于编程器14生成治疗程序并将其存储在IMD 16内。在编程会话过程中，临床医生可以确定一个或多个治疗程序，所述治疗程序可以为患者12提供有效的治疗以解决与患者病情相关联的症状。例如，临床医生可以选择一个或多个电极组合，利用所述电极组合刺激可以被传递至大脑28。在编程会话过程中，患者12可以向临床医生提供关于被评估的特定程序的疗效的反馈或者临床医生可以基于患者的一个或多个感测的或可观察的生理参数(例如，肌肉活动)或者基于经由生成指示患者12的运动的信号的一个或多个运动传感器检测到的运动来评估疗效。编程器14可以通过提供用于标识潜在有益的治疗参数值的系统而辅助临床医生创建/标识治疗程序。

如以下进一步详细讨论的，在一些示例中，编程器14(或另一个计算设备)被配置成用于针对治疗系统10的至少一个电极(例如，针对每个电极24、26)确定治疗窗并且生成并显示与所确定的治疗窗有关的信息。例如，编程器14可以生成显示，所述显示列举了每个电极24、26，或者电极24、26的子集，以及针对每个电极对应的治疗窗。例如，治疗窗可以被显示为疗效阈值和副作用阈值，所述疗效阈值和副作用阈值在一些示例中可以定义治疗窗的边界(例如，X至Y，或X-Y，其中，X和Y是具体刺激参数(如幅度)的值)。此外或替代地，治疗窗可以被显示为疗效阈值与副作用阈值之间的差异大小(例如，指示疗效阈值与副作用阈值之间的差异的单个数字)。

如以上所讨论的，电极24、26的治疗窗可以提供用于对每个电极的潜在益处进行比较的基础。例如，与相对较大的治疗窗相关联的电极相比与相对较小的治疗窗相关联的另一个电极可以指示电极将提供更大的宽容度以寻找针对患者的有效的电刺激参数值。在一些示例中，治疗窗可以是基于引线20(例如，如以下关于图4至图6讨论的)在患者12体内的实际植入位点(即，术后地)确定的，从而使得标识每个电极24、26的治疗窗的信息可以是针对患者12特别定制的。因此，治疗窗可以提供用于选择电极组合以编程IMD 16的有用的基础。

在一些示例中，可以在将引线20植入患者12体内之前(例如，术前地)确定治疗窗。例如，治疗窗可以是基于引线20在患者12体内的预期植入位点确定的。在这些示例中，治疗窗可以是基于使用患者12的图像(例如，基于针对患者12的大脑图谱)确定的VTA确定的，从而使得标识每个电极24、26的治疗窗的信息可以是针对患者12特别定制的。引线20和电极24、26的目标位置可以例如由编程器14的处理器选择并建模，以便如果引线20被植入患者12则确定预期由引线20的(多个)选择电极24、26传递电刺激所引起的VTA。以此方式，治疗窗可以用于术前地、在植入引线20之前确定至少一些电刺激参数值。此外，编程器14(或另一个设备)可以基于电极24、26的不同目标位置确定治疗窗，例如以便术前地选择引线20的实际植入位点。处理器14可以例如选择植入位点，所述植入位点导致相对最大的治疗窗或者相对最大数量的与大于或等于预定尺寸的治疗窗相关联的电极。

编程器14还可以被配置成由患者12使用。当配置成患者编程器时，编程器14可以具有有限的功能性(相比于临床医生编程器)以便防止患者12变更IMD 16的关键功能或者可能对患者12有害的应用。

无论编程器14被配置成用于临床医生还是患者使用，编程器14被配置成用于经由无线通信与IMD 16以及可选地另一个计算设备进行通信。编程器14例如可以使用本领域已知的射频(RF)遥测技术经由无线通信与IMD 16进行通信。编程器14还可以使用各种局部无线通信技术(如根据802.11或蓝牙规范设置的RF通信、根据IRDA规范设置的红外(IR)通信、或者其他标准或专有遥测协议)中的任何局部无线通信技术经由有线或无线连接与另一个编程器或计算设备进行通信。编程器14还可以经由可拆卸介质(如磁盘或光盘、存储卡或记忆棒)的交换与其他编程或计算设备进行通信。此外，编程器14可以经由本领域已知的远程遥测技术与IMD 16和另一个编程器进行通信，经由例如局域网(LAN)、广域网(WAN)、公共交换电信网络(PSTN)或蜂窝式电话网进行通信。

治疗系统10可以被植入以为患者12提供经历几个月或几年的疗程的慢性刺激治疗。然而，还可以试验性地采用系统10以在完全植入之前评估治疗。如果被临时地植入，则系统10的一些部件可以不被植入患者12体内。例如，患者12可以装配有外部医疗设备(如试验刺激器)而不是IMD 16。外部医疗设备可以耦合于经皮引线或者经由经皮延伸耦合于植入皮下的引线。如果试验刺激器指示DBS系统10为患者12提供了有效的治疗，则临床医生可以将慢性刺激器植入患者12体内以进行相对长期的治疗。

图1中所示的系统10仅是治疗系统的一个示例，针对所述治疗系统可以确定一个或多个电极24、26的治疗窗。在此描述的技术可以用于确定其他治疗系统的一个或多个电极的治疗窗，如具有其他引线或电极配置的治疗系统、具有多于一个IMD的治疗系统、以及包括一个或多个无引线电刺激器(例如，具有比IMD 16更小的形状因子并且可以不耦合至任何单独的引线的微刺激器)的治疗系统。无引线电刺激器可以被配置成用于生成电刺激治疗并经由电刺激器的外壳上的一个或多个电极将其传递至患者12。

在将引线16植入患者12体内的过程中，临床医生可以尝试将引线20的电极24、26定位得靠近或在目标解剖区域内。患者12体内的充当由IMD 14传递的刺激的目标组织位点的解剖区域可以是基于患者病情选择的。例如，刺激大脑18的特殊结构(如黑质)可以帮助减小由患者12经历的震颤的数量和大小。针对DBS的其他解剖区域可以包括黑质、苍白球内侧、腹侧中间体和未定带。

虽然DBS可以成功地减轻某些神经疾病的症状，所述刺激还可以引起不期望的副反应(在此也被称为副作用)。副反应可以包括失禁、刺痛、失衡、瘫痪、言语不清、失忆、失去自制力以及许多其他神经问题。副反应可以从轻度到严重。DBS可以通过无意地将电刺激脉冲提供给靠近目标解剖区域的解剖区域而引起一个或多个副作用。这些解剖区域可以被称为与不良刺激作用相关联的区域。由于这个原因，临床医生可以用一个治疗程序(或多个治疗程序)对IMD 16进行编程，所述治疗程序定义了平衡有效治疗并使副反应最小化的刺激参数值。

借助于编程器14或另一个计算设备，临床医生可以选择针对治疗系统10的治疗参数的值，包括电极组合。通过选择用于将电刺激治疗传递至患者12的特定的电极24、26，临床医生可以修改至大脑28内的一个或多个目标特定组织区域(例如，特定的解剖结构)且避开大脑28内的其他组织区域的电刺激治疗。此外，通过选择定义了电刺激信号的其他刺激参数值(例如，幅度、脉冲宽度和脉冲速率)的值，临床医生可以生成用于患者12的经由所选电极子集传递的有效治疗。由于生理差异、病情差异以及引线布置的不准确性，参数值可以在患者之间变化。

在编程会话过程中，临床医生可以确定一个或多个治疗程序，所述治疗程序可以为患者12提供有效的治疗。患者12可以向临床医生提供关于被评估的特定程序的疗效的反馈，所述反馈可以包括与根据特定程序传递治疗的副作用有关的信息。一旦临床医生已经标识了可能对患者12有益的一个或多个程序，患者12就可以继续评估过程并确定哪个程序最佳地缓解了患者12的病情或者以其他方式将有效的治疗提供给患者12。编程器14可以通过提供标识潜在有益的治疗参数值的医疗系统而辅助临床医生创建/标识治疗程序。

特定电极24、26的治疗窗可以指示电极是否可用于将有效的刺激治疗提供给患者12。因此，指示电极24、26的治疗窗的信息可以帮助辅助选择一个或多个电极组合，所述电极组合可以为患者12提供有效的电刺激治疗。

在一些现有技术中，临床医生可以例如在针对患者的系统的初始编程过程中手动地确定治疗系统的处于单极性刺激模式中的每个电极的治疗窗。此过程可以是相对耗费时间的。例如，每次一个电极，临床医生可以将IMD罐设置为阳极、电极为阴极、并且将电刺激的脉冲宽度和频率设置为某些恒定的默认值。然后，临床医生可以系统性地以增量步长增加电刺激的幅度以标识首先产生针对患者的某个疗效的幅度。临床医生然后可以继续以增量步长增加幅度以标识首先产生针对患者的某些不期望的副反应的幅度。这两个幅度之差可以作为电极的治疗窗。

虽然使用这种手动技术确定的治疗窗信息可以是有用的，但是以此方式获得治疗窗信息针对临床医生和患者而言会是相对繁琐且耗费时间的。此外，确定多个电极的治疗窗的手动过程由于确定治疗窗所需的相对长的持续时间、频繁地将电刺激传递至患者以确定治疗窗或两者而会使患者疲劳。如果患者疲劳，那么电刺激的结果可能被不利地影响，这可能降低所确定的治疗窗的准确度。

在本文所描述的一些示例中，治疗系统10的处理器(例如，IMD 16或编程器14的处理器)被配置成用于基于预期由经由单极性配置中的对应的电极传递的电刺激所引起的VTA自动地确定电极24、26的治疗窗。与以上讨论的确定治疗窗的手动技术形成对照，治疗窗是使用计算机建模确定的，而不是基于由IMD 16利用所选的刺激参数值传递至患者12的实际电刺激的结果。因此，在一些示例中，处理器可以确定治疗窗而不需要患者12出现在诊所，这帮助减小要求患者12在诊所中的时间量以便对IMD 16进行编程。此外，在一些示例中，可以在将引线20植入患者12之前对治疗窗进行评估，这可以在将引线20植入患者12体内之后提供用于对针对IMD 16的电刺激参数进行编程的起始点。

以下关于图4、图7和图8进一步详细地描述了用于确定系统10的每个电极24、26的治疗窗的示例技术。为了便于描述，技术主要被描述为由编程器14采用。在其他示例中，技术可以由任何合适的设备实现，如单独地或与编程器14组合的IMD 16或另一个计算设备(例如，如云计算设备的远程计算设备)。

如以下进一步详细描述的，在一些示例中，编程器14基于预期由经由对应的电极传递的电刺激激活的组织体积以及电刺激参数值集合确定每个电极24、26的治疗窗。编程器14可以被配置成用于使用任何合适的技术(如以下关于图6所描述的任何一项技术)生成针对特定电极的VTA以及电刺激参数值集合。在一些示例中，在一些示例中，编程器14的处理器至少通过以下方式来确定特定电极的治疗窗：基于预期由根据包括在疗效阈值处的刺激参数的电刺激参数值集合传递电刺激所引起的VTA来自动地确定疗效阈值，以及基于预期由根据包括在副作用阈值处的刺激参数的电刺激参数值集合传递电刺激所引起的VTA来确定副作用阈值。。治疗窗被定义在疗效阈值与副作用阈值之间。

例如，处理器可以根据电刺激参数的初始集确定预期由所选的电极(具有单极性配置)传递的电刺激所引起的VTA。处理器然后可以对所述集合的至少一个电刺激参数(例如，幅度、频率、脉冲宽度等等中的一个或多个)的值进行调整(例如，通过增加或减小所述值)，以便确定疗效阈值和副作用阈值。例如，处理器可以递增地增加电刺激参数的值直到所产生的VTA与患者的一个或多个疗效区域重叠，所述疗效区域与有效的电刺激相关联。所产生的VTA在其处与一个或多个疗效区域重叠的最低值可以是疗效阈值。此外，处理器可以响应于确定VTA以足以引起电刺激的一个或多个有效效果的量与一个或多个疗效区域重叠而确定所产生的VTA与患者一个或多个疗效区域重叠。

在此示例中，处理器还可以确定所产生的VTA在其处与患者的一个或多个副作用区域重叠的电刺激参数的最低值，所述第二区域与电刺激的副作用相关联。所产生的VTA在其处与一个或多个副作用区域重叠的电刺激参数的最低值可以是副作用阈值。再次，处理器可以响应于确定VTA以足以引起电刺激的一个或多个副作用的量与一个或多个副作用区域重叠而确定所产生的VTA与患者一个或多个副作用区域重叠。此外，通过确定VTA与哪个副作用组织区域重叠，处理器还可以能够确定哪个副反应可以是由经由电极传递的电刺激所引起的。

VTA在其处与一个或多个副反应区域重叠的电刺激参数值可以高于VTA在其处与一个或多个疗效区域重叠的最低电刺激参数值。处理器然后可以基于疗效阈值和副作用阈值确定治疗窗，例如，处理器可以将治疗窗定义为由疗效阈值和副作用阈值界定或者定义为具有同疗效阈值与副作用阈值之差基本上相等的(例如，相等的或接近相等的)大小。

在其他示例中，根据利用其定义治疗窗的电刺激参数，所产生的VTA在其处与一个或多个疗效区域重叠的最高值可以是疗效阈值并且所产生的VTA在其处与一个或多个副作用区域重叠的电刺激参数的最高值可以是副作用阈值。在这些示例中，VTA在其处与一个或多个副反应区域重叠的电刺激参数值可以低于VTA在其处与一个或多个疗效区域重叠的最低电刺激参数值。

在确定每个电极24、26的治疗窗之后，编程器14的处理器可以将治疗窗与相关联的电极的指示一起存储、生成并呈现显示，所述显示包括多个电极的列表以及对应治疗窗或者其任意组合。

图2是功能框图，展示了示例IMD 16的部件。在图2示出的示例中，IMD 16包括处理器60、存储器62、信号生成器64、感测模块66、开关模块68、遥测模块70和电源72。存储器62以及在此描述的其他存储器可以包括任何易失性或非易失性介质，如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪速存储器等。存储器62可以存储计算机可读指令，所述计算机可读指令在由处理器60执行时，致使IMD 16执行在此描述的各种功能。

在图2所示的示例中，存储器62将治疗程序74和操作指令76存储在例如存储器62内的单独存储器或者存储器62内的单独区域中。每个存储的治疗程序74依据电刺激参数(如，电极组合、电流或电压幅度)的对应值定义特定的治疗程序，并且，如果刺激生成器64生成并传递刺激脉冲，则治疗程序可以定义针对刺激信号的脉冲宽度和脉冲速率的值。每个存储的治疗程序74还可以被称为治疗参数值集合。操作指令76在处理器60的控制下指导IMD 16的一般性操作，并且可以包括用于经由电极24、26监测在一个或多个大脑区域内的大脑信号并将电刺激治疗传递至患者12的指令。

刺激生成器64在处理器60的控制下生成刺激信号以经由所选的电极24、26的组合传递至患者12。在一些示例中，刺激生成器64基于一个或多个存储的治疗程序74生成刺激信号并经由电极24、26的选择组合将刺激信号传递至大脑28(图1)的一个或多个目标区域。针对刺激信号或其他类型的治疗和刺激参数值在大脑28内的目标组织位点可以取决于治疗系统10被实现以对其进行管理的患者病情。虽然描述的是刺激脉冲，刺激信号可以具有任意形式，如连续时间信号(例如，正弦波)等。

在本公开中描述的处理器(包括处理器60)可以包括一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或其他等效集成或离散逻辑电路、或其组合。归属于在此的处理器的功能可以由硬件设备提供并且具体化为软件、固件、硬件或其任意组合。处理器60被配置成用于根据由存储器62存储的治疗程度74控制刺激生成器64以应用由一个或多个程序指定的特定刺激参数值，如，幅度、脉冲宽度和脉冲速率。

在图2所示的示例中，引线20A的电极24的集合包括电极24A、24B、24C和24D，并且引线20B的电极26的集合包括电极26A、26B、26C和26D。处理器60可以控制开关模块68以将由刺激生成器64生成的刺激信号应用于所选的电极24、26的组合。具体地，开关模块68可以将刺激信号耦合至在引线20内选择的导体，这进而块所选的电极24、26对刺激信号进行传递。开关模块68可以是开关阵列、开关矩阵、多路复用器、或者被配置成用于将刺激能量选择性地耦合至所选的电极24、26并且利用所选的电极24、26选择性地感测生物电大脑信号的任何其他类型的开关模块。因此，刺激生成器64经由开关模块68和引线20内的导体耦合至电极24、26。在一些示例中，然而，IMD 16不包括开关模块68。

刺激生成器64可以是单通道或多通道刺激生成器。具体地，刺激生成器64可以能够在给定的时间处经由单个电极组合传递单个刺激脉冲、多个刺激脉冲或者连续的信号，或者在给定的时间处经由多个电极组合传递多个刺激脉冲。在一些示例中，然而，刺激生成器64和开关模块68可以被配置成用于在时间交叉的基础上传递多个通道。例如，开关模块68可以用于在不同的时间处跨不同的电极组合对刺激生成器64的输出进行时分以将多个程序或多通道的能量传递至患者12。

感测模块66在处理器60的控制下被配置成用于经由所选的电极24、26的子集或者利用一个或多个电极24、26以及IMD 16的导电外壳34的至少一部分、IMD 16的外壳上的电极或另一个参照物来感测患者12的生物电大脑信号。处理器60可以控制开关模块68以将感测模块66电连接至所选的电极24、26。以此方式，感测模块66可以利用电极24、26(和/或除了电极24、26之外的参照物)的不同组合选择性地感测生物电大脑信号。

尽管在图2中感测模块66与刺激生成器64和处理器60一起被并入公共外壳34中，在其他示例中，感测模块66是在与IMD 16的外壳34分开的外壳中并且经由有线或无线通信技术与处理器60进行通信。

遥测模块70在处理器60的控制下被配置成用于支持IMD 16与外部编程器14或另一个计算设备之间的无线通信。IMD 16的处理器60可以经由遥测模块70从编程器14接收针对各刺激参数(如，幅度和电极组合)的值作为程序的更新。针对治疗程序的更新可以被存储在存储器62的治疗程序74部分内。IMD 16中的遥测模块70以及在本文所描述的其他设备和系统(如编程器14)中的遥测模块可以通过RF通信技术完成通信。此外，遥测模块70可以利用编程器14经由IMD 16的邻近诱导交互作用与外部医疗设备编程器14进行通信。因此，遥测模块70可以在连续的基础上或者基于来自IMD 16或编程器14的请求以周期性间隔将信息发送至外部编程器14。

电源72将操作功率传递至IMD 16的各部件。电源72可以包括较小的可再充电或不可再充电电池以及用于产生操作功率的功率生成电路。可以通过外部充电器与IMD 16内的导电充电线圈之间的邻近诱导交互作用完成再充电。在一些示例中，功率要求可以足够小以允许IMD 16利用患者运动并实现动能提取设备以对可充电电池进行涓流充电。在其他示例中，传统的电池可以被使用有限的一段时间。

图3是功能框图，展示了示例医疗设备编程器14(图1)的部件。编程器14包括处理器80、存储器82、遥测模块84、用户界面86和电源88。处理器80控制用户界面86和遥测模块84，并且来往于存储器82存储并检索信息和指令。编程器14可以被配置成用作临床医生编程器或者患者编程器。处理器80可以包括一个或多个处理器的任意组合，包括一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他等效的集成的或离散的逻辑电路。因此，处理器80可以包括任何适合的结构，无论是硬件、软件、固件或其任何组合，以便执行在此归于处理器80的功能。

用户(如临床医师或患者12)可以通过用户界面86与编程器14进行交互。用户界面86包括显示器(未示出)，如LCD或LED显示器或其他类型的屏幕，利用所述显示器处理器80可以呈现与治疗相关的信息(例如，电极和相关联的治疗窗)。此外，用户界面86可以包括输入机构以便从用户接收输入。输入机构可以包括以下各项中的任一项或多项，例如，按钮、键盘(例如，字母数字键盘)、外围指向设备、触摸屏或者允许用户通过由编程器14的处理器80呈现的用户界面导航并且提供输入的另一输入机构。在其他示例中，用户界面86还包括用于为患者12提供可听通知、指令或其他声音、从患者12接收话音命令或两者的音频电路。

存储器82还可以包括用于操作用户界面86和遥测模块84并且用于管理电源88的指令。在图3所示的示例中，存储器82还存储区域90、患者解剖学数据92、治疗程序94、VTA算法96以及治疗窗信息98。

区域90存储标识大脑28的与有效治疗传递相关联的一个或多个组织区域(或者患者身体的另一个部位)的信息。这些区域可以被称为疗效区域。区域90还存储标识大脑28的与不利刺激效果相关联的一个或多个组织区域(或者患者身体的另一个部位)的信息。这些区域可以被称为副作用区域。可以使用任何合适的惯例标识区域90。在一些示例中，疗效区域或副作用区域是由特定的大脑结构或大脑结构的多个部分、引线20和大脑28所配准(registered)的任何合适的坐标系的坐标、其他解剖结构、大脑28或患者12的身体的另一个部位所配准的二维(2D)网格的像元、大脑28或患者12的身体的另一个部位所配准的三维(3D)网格的体元(voxel)或其任意组合标识的。

由区域90存储的疗效区域和副作用区域可以根据患者病情有所不同。例如，如果治疗系统10被实现用于管理由患者12经历的震颤，那么区域90可以包括黑质，因为针对一些患者，刺激黑质可以帮助减小由患者12经历的震颤的数量和大小。

在一些示例中，临床医生选择存储的区域90。在其他示例中，预先选择区域90并将其与患者病情进行关联；处理器80或临床医生可以通过选择系统10被实现以对其进行管理的患者病情而确定与患者12相关的区域90。

处理器80被配置成用于针对特定的刺激参数值集合生成VTA，其中，VTA代表患者12的预期通过由特定的电极(或电极组合)根据刺激参数集将电刺激传递至患者12的组织而激活的组织体积。处理器80被配置成用于针对特定的电极或电刺激参数值集合使用VTA算法96和由存储器82存储的用于生成VTA的患者解剖学数据92来生成VTA。患者解剖学数据92可以例如包括植入式电极24、26在大脑28中的位置、患者12的解剖结构以及靠近植入式电极24、26的组织的特性(如，阻抗)。在将引线20植入患者12中之前确定治疗窗(或仅仅疗效阈值和副作用阈值)的示例中，患者解剖学数据92可以不包括植入式电极24、26在大脑28中的实际位置，而是电极24、26在大脑28中的目标位置。患者解剖学数据92可以由任何类型的成像模式创建，如，但不限于，计算机断层摄影术(CT)、磁共振成像(MRI)、X线、荧光镜检查等等。

VTA算法96可以包括处理器80可以实现以针对特定电刺激参数值集合和一个或多个活性电极生成VTA的一个或多个算法。当IMD 16经由电极(或电极的组合)将电刺激传递至患者12的组织时，电场可以传播远离电极。处理器80可以实现算法96以估计在由电极传递电刺激的过程中哪个神经元将由远离电极24、26传播的电场激活。

在一些示例中，VTA算法96可以包括例如定义了电场如何远离原点位置进行传播的电场模型方程式。此外，VTA算法96还可以包括方程组、查找表或者定义了如由患者解剖学数据定义的受电场影响的组成解剖结构的特定神经元的阈值动作电位的任何类型的模型。如果电场的电压或电流幅度高于在电场内的任何神经元的阈值动作电位，则那个神经元将被激活(例如，产生神经冲动)。由于电流传播和激活神经元所需的阈值动作电位(例如，阈值电压)的变化，神经元的激活可以随着组织在引线周围的位置而变化。一些神经元可以利用较小的电压更加远离引线激活而其他神经元可以由于高电压阈值靠近引线被激活。

在一些示例中，存储器82还存储与引线20的硬件特性有关的信息并且存储器80基于硬件特性生成VTA。硬件特性可以包括例如被植入患者12体内的引线20的数量和类型、电极24、26的数量、每个电极24、26的大小、电极24、26的类型(例如，环形电极、部分环形电极、分段式电极)等等。

在一些示例中，处理器80被配置成用于将确定的治疗窗以及相关联的电极存储在存储器82中作为治疗窗信息98。临床医生可以例如在IMD 16的编程过程中查看存储的信息98以选择一个或多个电极组合，利用所述电极组合IMD 16可以将有效的电刺激传递至患者12。例如，临床医生可以与用户界面86进行交互以检索存储的治疗窗信息96。在一些示例中，处理器80被配置成用于生成并显示图形用户界面，所述图形用户界面指示针对至少一个电极24、26(例如，每个电极24、26或者至少两个电极24、26)的对应的治疗窗。临床医生然后可以从所显示的信息中相对快速地确定哪个电极具有最大的治疗窗，其可以是与用于寻找为患者12提供有效电刺激治疗的电刺激参数值的最大宽容度相关联的电极。

在一些示例中，临床医生(或另一个用户)可以经由用户界面86提供输入以处理治疗窗信息。例如，响应于接收请求按治疗窗、疗效阈值或副作用阈值排序的电极列表的用户输入，处理器80可以分别基于与治疗窗、疗效阈值或副作用阈值相关联的大小重新组织电极列表(例如，从大到小或反之亦然)。

处理器80可以被配置成用于生成其他类型的界面。例如，处理器80可以被配置成用于生成显示，所述显示包括基于相关联的治疗窗、疗效阈值或副作用阈值排序的电极列表(例如，每个电极可以被分配唯一的字母数字标识符或者图形标识符)，无需分别地显示治疗窗、疗效阈值或副作用阈值。临床医生然后可以经由用户界面86提供请求关于特定电极的附加信息的输入。响应于接收用户输入，处理器80可以呈现具有关于所选电极的进一步详情(如相关联的治疗窗、疗效阈值或副作用阈值中的一者或多者)的另一个用户界面。

在一些示例中，患者12、临床医生或另一个用户可以以其他方式与编程器14的用户接口86进行交互以手动地选择治疗程序、生成新的治疗程序、修改治疗程序、将新程序传输至IMD 16或其任意组合。

存储器82可以包括任何易失性或非易失性存储器，如RAM、ROM、EEPROM或闪速存储器。存储器82还可以包括可移除存储器部分，该可移除存储器部分可以用于提供存储更新或存储容量的增加。可移除存储器还可以允许敏感患者数据在编程器14被不同的患者使用之前被移除。

编程器14中的无线遥测可以由RF通信或外部编程器14与IMD 16的邻近诱导交互作用完成。此无线通信通过使用遥测模块84是可能的。因此，遥测模块84可以类似于包含在IMD 16内的遥测模块。在其他示例中，编程器14可以能够通过有线连接进行红外通信或直接通信。以此方式，其他外部装置可以能够在不需要建立安全无线连接的情况下与编程器14通信。

电源88被配置成用于将操作功率传递至编程器14的部件。电源88可以包括电池以及用于产生操作功率的功率生成电路。在一些示例中，电池可以是可再充电的以允许扩展操作。可以通过将电源88电耦合至连接至交流电(AC)出口的托架或插头而完成再充电。此外，可以通过外部充电器与编程器14内的导电充电线圈之间的邻近诱导交互作用完成再充电。在其他示例中，可以使用传统的电池(例如，镉镍蓄电池或锂离子电池)。此外，编程器14可以直接耦合至交流电出口以运作。

图4是流程图，展示了用于确定治疗系统的至少一个电极的治疗窗的示例技术。虽然在图4至图8中示出的技术主要被描述为由编程器14的处理器80执行，在其他示例中，另一个设备的处理器(如IMD 16的处理器60)可以单独地或与处理器80组合地执行图4至图8中所示的技术的任何部分。此外，虽然在图4、图7和图8中所示的技术是关于确定系统10的多个电极24、26中的每个电极24、26的治疗窗进行描述的，在其他示例中，在图4、图7和图8中所示的技术可以用于确定针对任意数量的电极(如，仅一个电极、仅系统10的电极的子集或者系统10的全部电极)的治疗窗。

治疗窗可以特别地与单个电极或电极子集(例如，特定的电极组合)相关联，因为疗效阈值和副作用阈值取决于由IMD 16利用所述电极或所述电极子集传递的电刺激的结果(或预期结果)。在图4(以及图7和图8)所示的示例技术中，处理器80基于经由具有单极性配置的电极例如使用IMD 16的外壳作为参照物传递电刺激所所引起的VTA确定电极的治疗窗。在其他示例中，处理器80可以根据图4、图7和图8中所示的技术确定针对电极组合(例如，针对双极性电刺激)的治疗窗。

在图4所示的技术中，处理器80选择将确定其治疗窗的电极(100)。处理器80可以从多个电极24、26中选择电极。

治疗窗可以由可以影响由IMD 16传递的电刺激的结果(治疗的和不利的两者)的任何合适的电刺激参数的一系列值定义。在图4所示的示例中，由处理器80确定的治疗窗是由一系列刺激幅值(在此也被称为“幅度”值)定义的。幅值指示由IMD 16传递的电刺激信号的幅度，并且例如根据IMD16是电压控制设备还是电流控制设备可以是电压幅值或电流幅值。在其他示例中，然而，治疗窗可以由另一种类型的电刺激参数(如，但不限于频率或脉冲宽度)定义。

处理器80可以选择初始幅值(102)。在一些示例中，编程器14的存储器82存储预先确定的最大幅值(或其他刺激参数值)，并且处理器80将初始幅值选为小于预先确定的最大值。预先确定的最大值可以例如是已知高于预期疗效阈值的刺激幅值。初始幅值可以是处理器80选择以便开始确定电极的治疗窗的电刺激参数值的初始集合的一部分。在一些示例中，电刺激参数值的初始集合包括针对脉冲宽度、频率以及电刺激幅度的值。脉冲宽度和频率可以保持固定在电刺激参数值的初始集合的值处，而处理器80可以对来自初始幅值的幅度进行调整以便确定治疗窗。当经由所选的电极传递电刺激时，初始幅值可以是预期(例如，基于过去的临床医生经验或基于计算机建模)小于针对患者12的疗效阈值的值。疗效阈值可以是在其处可以观察到电刺激的有效结果的最低幅值。

如果处理器80确定针对多个电极的治疗窗，那么处理器80可以用刺激参数值的初始集合或者至少利用电刺激参数的在治疗窗确定过程中保持固定的基本上相同(例如，相同或接近相同)的值开始每个治疗窗确定。以此方式，电刺激参数的在治疗窗确定过程中保持固定的值针对所有电极基本上相同，这可以帮助比较彼此的治疗窗。

处理器80基于所选的幅值确定VTA(104)，其中，VTA指示预期(例如，估计)由IMD16经由所选的电极(具有单极性配置)传递电刺激所引起的刺激场激活的组织体积，所述电刺激由IMD 16根据所选的刺激幅值以及初始集合的其他刺激参数值生成。处理器80可以使用任何合适的技术(如关于图6所描述的示例技术)来确定VTA。如关于图6所描述的，在一些示例中，处理器80利用算法(例如，存储在编程器14的存储器82中的VTA算法96)来确定电场，所述电场指示当由电极传递刺激参数值的信号刺激信号初始集合时将远离电极传播的刺激场。基于电场和患者解剖学数据92(例如，靠近所选电极的患者神经组织的一个或多个阻抗特性)，处理器80可以估计大脑28(或其他组织区域)的将被电场激活的组织体积。

在共同转让给Stone等人的题为“ELECTRICAL AND ACTIVATION FIELD MODELSFOR CONFIGURING STIMULATION THERAPY(用于配置刺激治疗的电和激励场模型)”并于2010年10月26日发布的美国专利号7,822,483以及在共同转让给Molnar等人的题为“VISUALIZING TISSUE ACTIVATED BY ELECTRICAL STIMULATION(由电刺激激活的可视化组织)”并于2013年3月14日提交的美国专利申请公开号2013/0289380中描述了处理器80可以用于确定VTA(104)的示例技术。

根据在Molnar等人的美国专利申请公开号No.2013/0289380中所描述的一些示例，由根据刺激参数值集合传递电刺激所引起的组织激活体积可以是基于均匀的或非均匀的神经元代表网格确定的，所述神经元代表指示患者的靠近电极24、26的组织的神经元。每个神经元代表可以与激活的阈值(在此也被称为“激活阈值”或“激活阈”)相关联。可以使用二分法获得每个神经元代表的阈值。所述阈值是刺激电压或电流幅度，所述阈值当应用于由处理器80建模的类型的实际神经元时导致沿神经元传播的动作电位。在一些示例中，如果跨膜电位达到大于0mV的阈值，则动作电位被认为已经激励或“激活”了神经元代表。如在此使用的，激活的阈值可以被称为阈值、激活阈值或传播阈值。

在生成VTA(104)之后，处理器80判定VTA是否与一个或多个第一组织区域重叠(106)。在图4所示的示例中，所述一个或多个第一组织区域是大脑28的疗效区域，所述区域是大脑组织的当所述区域中的所述组织(例如，足够量的组织)被激活时与有效治疗传递相关联的区域。如以上关于图3所描述的，在一些示例中，定义或以其他方式标识第一区域的信息可以被存储在编程器14的存储器82中作为区域90的一部分。

处理器80可以使用任何适合的技术判定VTA是否与一个或多个第一组织区域重叠(106)。在一些示例中，处理器80判定VTA的圆周的坐标是否与所述一个或多个第一区域的坐标重叠，所述坐标由存储器82存储。此外或替代地，如果一个或多个第一区域由大脑28的解剖结构定义，则处理器80可以判定VTA的圆周的坐标是否落入解剖结构中以便判定VTA是否与一个或多个第一区域重叠。在另一个示例中，处理器80使用关于图5所描述的技术判定VTA是否与一个或多个第一组织区域重叠(106)，其中，处理器80将VTA和一个或多个第一区域配准到3D体元网格中，并且基于位于VTA和一个或多个第一区域两者中的体元确定所述重叠。

响应于判定VTA不与所述一个或多个第一区域重叠(块106的“否”分支)，处理器80将幅度增加预定的增量(108)，并且然后确定由修改的幅度所引起的VTA(104)。预定的增量可以由编程器14的存储器82(或另一个设备的存储器)存储。预定的增量可以是使用任何合适的标准选择的。在一些示例中，对刺激幅度(或其他参数)调整的增量大小可以被选择得足够大以导致VTA变化，但是足够小以提供VTA尺寸的逐渐变化。例如，处理器80可以对刺激幅度进行调整的增量大小可以是0.1毫伏、0.2毫伏、0.3毫伏、0.4毫伏或0.5毫伏，尽管在其他示例中可以使用其他增量。逐渐变化可以使处理器80能够修改有待以足够小的粒度调整的VTA的大小从而使得相对准确地确定治疗窗的边界成为可能。

处理器80可以继续将幅度增加预定的增量(108)并且确定VTA(104)直到确定的VTA与一个或多个第一大脑28区域重叠(块106的“是”分支)。响应于确定基于特定刺激幅值生成的VTA与一个或多个第一大脑28区域重叠(块106的“是”分支)，处理器80将所述幅值选择作为第一阈值(110)。在所述一个或多个第一区域与电刺激的有效结果相关联的示例中，所述第一阈值可以是针对所选电极的疗效阈值。

处理器80可以继续(相对于第一阈值)将幅度增加预定的增量(112)并且基于幅值确定VTA(114)直到处理器80确定VTA与一个或多个第二组织区域重叠(块106的“是”分支)。幅度从第一阈值增加的预定增量可以与处理器80对幅度增加的以便确定第一阈值的预定增量(108)相同或者不同。

所述一个或多个第二区域可以各自是患者12的与不利刺激效果相关联的组织区域。在图4所示的示例中，一个或多个第二区域是大脑28区域。正如所述一个或多个第一区域，定义或以其他方式标识所述一个或多个第二区域的信息可以被编程器14的存储器82(图3)存储作为区域90的一部分。

处理器80可以使用任何合适的技术(如以上关于判定VTA是否与一个或多个第一区域重叠(106)所描述的那些中的任何技术)判定VTA是否与一个或多个第二大脑28区域重叠(116)。响应于确定基于特定刺激幅值生成的VTA与一个或多个第二大脑28区域重叠(块116的“是”分支)，处理器80将所述幅值选择作为第二阈值(118)。在所述一个或多个第二区域与电刺激的副作用相关联的示例中，所述第二阈值可以是针对所选电极的副作用阈值。

处理器80基于所确定的第一和第二阈值确定电极的治疗窗(120)。在一些示例中，治疗窗由所述第一和第二阈值界定。在一些示例中，治疗窗可以包括第一阈值但是不包括第二阈值。在一些示例中，处理器80可以将确定的治疗窗与电极进行关联并将电极与相关联的治疗窗存储在编程器14的存储器82或者另一个设备的存储器中。此外，在一些示例中，处理器80可以将作为患者12的预测疗效阈值的第一阈值以及作为患者12的副作用阈值的第二阈值存储在存储器82中，并且在存储器82中将疗效阈值和副作用阈值与电极进行关联。

如在上述手动技术中，使用图4中所示的技术，处理器80可以基于电刺激的预期效果针对多个电极中的每个电极确定疗效阈值和副作用阈值以及治疗窗，并且缺乏经由电极将电刺激实际地传递至患者12。因此，临床医生可以在对与患者12的会话进行编程之前使用编程器14确定引线20的电极24、26(或仅电极24、26的子集)的疗效阈值和副作用阈值以及治疗窗。这可以帮助减小患者12在诊所的时间量以针对IMD 16对有效治疗程序进行编程。

在一些示例中，临床医生可以确认由处理器80自动地确定的一个或多个疗效阈值和副作用阈值以及治疗窗。例如，临床医生可以使用编程器14或另一个设备利用电刺激参数值集合来控制IMD 16经由所选的电极将电刺激传递至患者12，并且然后增加幅值同时将其他电刺激参数维持在相对恒定的值处。临床医生然后可以基于患者输入或者基于一个或多个传感器的指示电刺激效果的输入确定在其处首先观察到刺激的治疗效果的第一幅值以及在其处首先观察到刺激的副作用效果的第二幅值。处理器80或者临床医生可以将所述第一幅值与同存储器82中所选的电极相关联的疗效阈值进行比较并且将所述第二幅值与同所选的电极相关联的副作用阈值进行比较。响应于确定第一阈值与疗效阈值基本上相同(例如，差异不超过由处理器80使用的预定增加量)，处理器80可以确认所述疗效阈值。响应于确定第二阈值与副作用阈值基本上相同(例如，差异不超过由处理器80使用的预定增加量108)，处理器80可以确认所述副作用阈值。

在图4所示的技术中，无论所选择的刺激参数值的值是增加还是减小，为了确定第一和第二阈值，可以根据第一或第二阈值是否被首先确定而使用刺激参数的类型定义阈值或其任意组合。例如，在图4所示的技术的其他示例中，代替增加幅值(108、112)来确定第一和第二阈值，处理器80可以选择相对高的刺激幅值(102)并将所述幅值减小预定的增量以便确定第一和第二阈值。在这些示例中，处理器80可以在确定第二阈值之前确定第二阈值。

虽然图4展示了在其中处理器80通过修改仅一个电刺激参数值的值并保持其他电刺激参数值恒定来确定所选电极的治疗窗的技术，但在其他示例中，处理器80可以通过修改多于一个电刺激参数值的值来确定所选电极的治疗窗。在这些示例中，治疗窗可以是由多个电刺激参数定义的。

处理器80可以使用任何合适的技术判定VTA是否与一个或多个特定的大脑28区域或患者12体内的另一个组织区域充分重叠(106、116)。VTA与所述一个或多个空间区域的重叠部分可以覆盖相同的空间(例如，体积)。在一些示例中，处理器80可以响应于确定在3D空间中在VTA与对应的组织区域之间的公共量可以分别足够用于产生有效结果和不利结果而确定在VTA与所述第一或第二区域之间存在重叠。处理器80可以使用图5中所示的技术来评估在3D空间中在VTA与对应的组织区域之间的公共量。在一些示例中，构成重叠的空间公共性根据处理器80是否判定疗效阈值或副作用阈值而不同。在其他示例中，构成重叠的空间公共性出于确定疗效阈值或副作用阈值两者的目的是相同的。

图5是处理器80可以实现以便判定VTA是否与一个或多个特定的组织区域重叠的示例技术的流程图。图5中所示的技术还可以用于判定VTA是否与大脑28外的一个或多个组织区域(如靠近一个或多个神经的一个或多个组织区域)重叠。

在一些示例中，处理器80使VTA与大脑28区域彼此配准，从而使得VTA与所述区域在3D空间中相对彼此被恰当地定位并制定大小。在图5所示的示例中，处理器80将VTA配准到3D体元网格中，体元是体积单元并且组织区域由3D网格的特定体元定义。体元是可以用来构造3D网格的体积元素。在由3D网格表示的空间内的每个点是在一个或仅一个体元内，从而使得所述空间被非重叠的体元填充。3D网格的体元在一些示例中可以是基本相同的尺寸，但是在其他示例中可以是不同的尺寸。3D网格的体元可以具有任何合适的尺寸。虽然相对小的尺寸可以用于微调疗效阈值和副作用阈值两者的确定，但是相对小尺寸的体元还可以增加由处理器80判定VTA是否与患者12的一个或多个特定的组织区域重叠所耗费的时间。在一些示例中，3D网格的每个体元约为一立方毫米(mm³)。

处理器80可以使用任何合适的技术将VTA配准(registered)到3D网格中，如通过基于引线20在大脑28中的已知位置、基于大脑28的一个或多个解剖结构的已知位置将VTA配准到3D网格中。还可以使用其他配准技术。例如，可以利用相对于引线20的电极24或26的位置的3D坐标计算VTA并且然后基于引线20在大脑28中的位置的知识将所述VTA三维地平移且旋转至相对于大脑28的解剖结构的坐标。

在例如使用关于图6描述的技术确定VTA之后，处理器80确定被VTA与一个或多个组织区域(例如，以上关于图4讨论的第一区域或第二区域)所共用的体元(130)。例如，处理器80可以确定3D网格的位于VTA与一个或多个组织区域两者内的体元以便确定被VTA与所述一个或多个组织区域所共用的体元。针对此确定，例如，处理器80可以基于体元质心坐标是否在VTA内或者在组织区域内而分别地确定3D网格的有待在或不在VTA内、以及在或不在组织区域内的体元。体元的质心是在空间中例如如针对凸n维多面体数学上定义的作为体元的几何中心的点。

体元可以仅被VTA与一个组织区域共用。因此，如果处理器80正判定在VTA与多个组织区域之间是否存在重叠，那么处理器80可以在一些示例中确定被TA与至少一个组织区域所共用的体元。

处理器80基于共用的体元确定评分(132)。评分可以表示VTA在一个或多个组织区域内延伸的程度，并且在一些示例中还可以表示VTA是否以可以生理上影响患者12的方式与一个或多个组织区域重叠。例如，在一个或多个疗效区域的情况中，评分可以指示VTA在一个或多个疗效区域内延伸的程度是否将导致将有效的治疗传递至患者12。在一个或多个副作用区域的情况中，评分可以指示VTA在一个或多个副作用区域内延伸的程度是否将导致一个或多个副作用。

在组织区域由3D网格的多个体元定义并且处理器80将VTA配准到3D网格的一些示例中，3D网格的每个体元可以被分配一个值。在这些示例中，处理器80可以基于分配给被VTA与组织区域共用的每个体元的值之和来确定评分(132)。如果处理器80正判定在VTA与多个组织区域之间是否存在重叠，那么处理器80可以在一些示例中对被TA与至少一个组织区域所共用的体元的值进行组合。以此方式，多个区域可以被处理为单个区域，即使多个区域在患者12中彼此不直接相邻。在确定治疗窗之前可以由编程器14的处理器80或者另一个设备的处理器确定体元值。在一些示例中，3D网格和体元值可以由编程器14的存储器82(或另一个设备的存储器)存储。

特定体元的值可以基于患者病情变化。例如，针对一种患者病情，特定的体元可以与相对高的值相关联，而针对另一种患者病情，相同的体元可以与相对低的值相关联。在一些示例中，处理器80基于患者12的系统10被实现以对其进行处理的患者病情从存储器82(图3)或另一个设备的存储器中选择3D网格。在其他示例中，存储器82仅存储与系统10被实现以对其进行处理的患者病情相关的3D网格，并且处理器80在不必基于患者病情从多个网格中选择所述网格的情况下从存储器82中检索3D网格。在任一示例中，体元的值可以是特定于患者病情的。

体元值可以是基于神经系统科学原理确定的，或者是从已经接收相同类型治疗的其他患者的累积过去经验中得出的。例如，处理器80(或另一个设备的处理器)可以基于以下知识为每个体元分配一个值：在特定体元内的组织的激活导致至患者12或具有相同或相似患者病情的患者群的有效的电刺激，其中，所述群可以或者可以不包括患者12。作为示例，如果大脑28内的特定结构(例如，丘脑底核)的电刺激已知为具有特定患者病情的患者提供了治疗益处，那么处理器80可以为特定结构内的每个体元分配相对较高的值(例如，在0至3的标度上的3)。

在帕金森病情况中，例如，底丘脑核的电刺激可以提供有效的结果。因此，处理器80可以为其质心位于底丘脑核内的每个体元分配相对较高的值(例如，在0至3的标度上的3)。在另一个示例中，处理器80可以为其质心位于底丘脑核与相邻结构之间的边界内的每个体元分配比分配给位于底丘脑核更加内部的体元的值低的值(例如，在0至3的标度上的2)。此惯例还可以与其他组织区域一起使用。在其他示例中，处理器80可以为在大脑区域(如底丘脑核)的边界处的体元分配一个值，所述值是100％位于所述区域内的体元的值的百分比，对应于体元位于所述区域内的体积的百分比乘以100％位于所述区域内的体元的值。

作为另一个示例，内囊前肢和丘脑的电刺激可以与电刺激的副作用(例如，肌肉收缩或脸部感觉异常)相关联。在一些示例中，处理器80可以为位于内囊前肢和丘脑内的每个体元分配相对低的值(例如，在0至3的标度上的0，或者，在一些示例中，在从-3至0的标度上的负值，其中，0是最高值)。负评分系统可以用于帮助在同刺激的治疗效果相关联的区域与同副作用相关联的区域之间进行区分。可以使用用于为每个体元分配值的其他技术。

在大脑28或其他组织位点内的特定结构内的体元可以根据例如由体元表示的结构或其他组织位点的一部分至与有效电刺激治疗相关联的组织区域的以及至与电刺激的副作用相关联的组织区域的邻近度而具有不同的值。例如，如果体元接近与副作用相关联的组织区域，但仍在与有效治疗传递相关联的区域中，则可以为所述体元分配比更加远离与副作用相关联的组织区域的体元更低的值。如以下讨论的，可以基于与电刺激治疗的疗效和副作用有关的信息周期性地更新体元值。

为了判定VTA与一个或多个组织区域是否重叠(图4中的块106)，处理器80可以将评分与阈值评分值进行比较(134)，所述阈值评分值可以由编程器14的存储器82或者另一个设备的存储器存储。在一些示例中，阈值评分值可以根据处理器80是否判定在VTA与一个或多个疗效区域或者一个或多个副作用区域之间是否存在重叠而不同。例如，处理器80可以将评分与第一阈值评分值进行比较以确定在VTA与疗效区域之间是否存在重叠并且将评分与第二阈值评分值进行比较以确定在VTA与副作用区域之间是否存在重叠。在一些示例中，第一阈值评分值可以大于第二阈值评分值。

在一些示例中，处理器80可以响应于确定所述评分大于(或者，在一些示例中，大于或等于)第一阈值评分值而确定在VTA与一个或多个第一区域之间存在重叠(136，以及图4中的块106的“是”分支)。例如，大于或等于第一阈值评分值的所述评分可以指示VTA充分地位于第一区域(或多个第一区域)内以构造重叠。另一方面，响应于确定所述评分小于(或者，在一些示例中，小于或等于)第一阈值评分值，处理器80可以确定在VTA与一个或多个第一区域之间不存在重叠(图4中的块106的“否”分支)。

在3D网格的位于大脑28的与刺激的副作用相关联的区域中的体元具有负值的一些示例中，由处理器80计算的评分可以为负或空。处理器80可以响应于确定所述评分小于(或者，在一些示例中，小于或等于)第二阈值评分值而确定在VTA与一个或多个第二区域之间存在重叠(136，以及图4中的块106的“是”分支)，所述第二阈值评分值在一些示例中可以为负值而在其他示例中为正值。例如，小于或等于第二阈值评分值的所述评分可以指示VTA充分地位于第二组织区域内以构造重叠。另一方面，响应于确定所述评分大于(或者，在一些示例中，大于或等于)第二阈值评分值，处理器80可以确定在VTA与第二区域之间不存在重叠(136)(图4中的块116的“否”分支)。

在一些情况中，处理器80(或另一个处理器)例如在对与患者12的会话进行第一次编程之后基于患者12的实际经历利用一个或多个电刺激参数值集合更新3D网格的体元值。例如，如果由IMD 16经由电极24、26的所选子集并根据特定的电刺激参数值集合传递电刺激导致有效的电刺激治疗，那么处理器80可以增加分配给位于预期由电极24、26的子集根据电刺激参数值集合传递电刺激所引起的VTA内的体元的值。此外，如果由IMD 16经由电极24、26的所选子集并根据电刺激参数值集合传递电刺激导致无效的电刺激治疗、副作用或两者，那么处理器80可以减小分配给位于VTA内的体元的值。电刺激的效果可以由临床医生观察、由患者12上报、或者基于指示患者12的一个或多个生理参数的一个或多个传感器的输出被确定。

基于将电刺激实际传递至患者12的结果增加或减小体元值的能力可以帮助生成患者特定的网格(在此也被称为“图”)。此外，为了帮助进一步使针对患者12的网格个性化，体元值增加或减小的量可以是基于患者特定的标准。例如，在与刺激的副作用相关联的给定组织区域中的VTA重叠体元的值的减小可以更大直到与那个区域相关联的副作用是患者12特别担忧的那个区域(例如，因为患者12发现那个副作用特别不可容忍)的程度。

在一些情况中，在更新网格的体元值之后，处理器80可以例如通过基于更新的网格重新确定治疗窗而对存储的治疗窗(或者仅疗效阈值和副作用阈值)进行更新。以此方式，随着患者12关于DBS(或其他电刺激治疗)的经历随时间变化、随着患者病情变化(例如，促进或改善)或者两者可以随时间推移对由存储器82(或另一个存储器)存储的治疗窗进行修改。再次，在一些情况中，临床医生可以与编程器14进行交互以使处理器80在对与患者12的会话进行临床编程之前确定治疗窗，这可以帮助减小对IMD 16进行编程所需的时间量。

在图5所示的技术的其他示例中，处理器80可以基于VTA位于一个或多个组织区域内的程度确定评分。例如，如果例如由VTA覆盖的(多个)组织区域的百分比大于(或者，在一些示例中，大于或等于)阈值评分值，则处理器80可以判定在VTA与一个或多个组织区域之间是否存在重叠。作为另一个示例，如果例如被至少一个组织区域与VTA共用的体元数量大于(或者，在一些示例中，大于或等于)阈值数量，则处理器80可以判定在VTA与一个或多个组织区域之间是否存在重叠。在此示例中，3D网格的体元可以或者可以不与对应的值相关联。

在本文所讨论的示例中，处理器80(或者另一个设备(如IMD 16)的处理器)可以基于预期由所选电极传递电刺激所引起的VTA确定由所选的电极24、26之一传递的电刺激对患者12的组织的效果，所述电刺激时根据特定的电刺激参数值集合生成的。处理器80可以通过对电刺激对组织的效果进行建模而确立VTA以确定患者的将由电刺激激活的组织。在一些示例中，由患者12的组织定义的VTA将由电刺激激活。

图6是用于确定VTA的示例技术的流程图。根据图6中所示的技术，处理器80接收用于创建电场模型所需的患者解剖学数据(140)。患者解剖学数据指示靠近所选电极的组织的一个或多个特性。靠近所选电极的组织可以是基于引线20在患者12内的已知位置或者如果引线20未被植入患者12内时引线20的目标位置被标识的。例如，给出患者的MRI和术后CT扫描，处理器80可以确定引线20在大脑28内的位置并且因此靠近植入的电极24、26的解剖结构。作为另一个示例，给出患者的MRI和术后CT扫描，处理器80可以确定靠近引线20的电极24、26的目标位置的解剖结构(即使引线20还未被植入患者12体内)。

患者解剖学数据可以是特定于或者定制于患者12的，或者可以是更普遍的(例如，可适用于多个患者的人类组织的通用物理特性)。在一些示例中，患者解剖学数据包括：在患者12体内的目标治疗传递位点的解剖图像、并非特定于患者12的参考解剖图像、指示患者的解剖的特定结构的解剖图或者靠近引线20的电极24、26的组织特性(例如，传导率或密度)图。患者解剖学数据可以是基于由医疗成像生成的数据创建的，如，但不限于，CT、MRI或任何其他测定体积的成像系统。处理器60可以将患者解剖学数据存储在存储器82(图3)的分区92内。

处理器80可以对由所选电极传递的电刺激对患者12的组织的效果进行建模。在图6所示的示例中，处理器80确定电场模型(142)，所述电场模型指示当由电刺激参数值集合定义的电刺激信号由所述电极传递时将远离电极传播的电场。处理器80可以例如实现算法(例如，存储在编程器14的存储器82中的VTA算法96)以确定电场模型。所述算法可以将所接收的患者解剖学数据连同电场模型方程式考虑在内，所述电场模型方程式定义了电流传播以便确定电流将如何远离所选的电极进行传播。

在大脑28(或患者12体内的其他位点)内的组织变异可以在某些方向上改变来自电极的电流传播。这些变异可以有助于改变引线20的电极24、26的治疗窗。因此，电场模型方程式将包括在患者解剖学数据92中的与引线20的电极24、26相邻的组织的物理组织特性考虑在内。根据此信息，当IMD 16根据电刺激参数值集合生成电刺激信号时，处理器80可以估计将在经由所选的电极传递治疗的过程中产生的电场。

在一些示例中，处理器80基于人类组织的通用物理特性以及引线20的电极24、26的已知的物理特性确定电场的特性(例如，大小、形状和功率分布)。然而，在一些示例中，处理器80基于被治疗的患者12的实际解剖结构确定电场的特性。虽然在任一示例中，电场模型可以是将在特定患者12的大脑28中的电场的近似，基于患者12的实际解剖结构确定的电场模型可以是将由经由所选电极传递电刺激所引起的电场的更准确的表示。

在图6所示的示例中，处理器80确定神经元模型(144)。所示神经元模型针对患者12的多个组织体积中的每个组织体积指示刺激所述组织所需的电压或电流幅度。例如，神经元模型可以是体元的3D网格，并且每个体元可以与刺激在特定体元内的组织所需的电压或电流幅度相关联。作为另一个示例，神经元模型可以包括2D区域的网格，其中，所述网格的每个区域可以与刺激在特定区域内的组织所需的电压或电流幅度相关联。在一些示例中，处理器80例如基于患者12的使用医疗成像确定的并且存储为患者解剖学数据92(图3)的组织阻抗特性或者基于针对大脑28的总图集的组织阻抗特性通过生成神经元模型来确定神经元模型。在其他示例中，神经元模型是由另一个处理器预先确定的并且由编程器14的存储器82(或另一个设备的另一个存储器)存储；处理器80可以通过从存储器中检索神经元模型而确定神经元模型。

处理器80基于电场模型和神经元模型确定激活场模型(146)。激活场模型可以指示患者12的哪个组织将被预期从电刺激的传递中生成的电场激活(例如，刺激)。在一些示例中，处理器80基于神经元模型与电场模型之间的配合确定激活场模型。预期由所选电极并根据特定的电刺激参数集传递电刺激所引起的电场可以具有太低的强度而不能激活靠近所选电极的至少一些组织中的神经元。因此，通过使神经元模型与电场模型彼此配合，处理器80可以在由所选电极利用特定的电刺激参数值将电刺激传递至目标组织位置时确定预期被激活的组织体积。

图7是处理器80可以实现用于确定一个或多个电极24、26的治疗窗的另一项示例技术的流程图。图7展示了用于确定电极或电极组合的疗效阈值和副作用阈值的示例技术，并且可以是图4中所示的技术的示例。

在图7所示的技术中，处理器80选择电极24、26(或者在一些示例中的电极组合)(100)。处理器80选择用于确定阈值的初始刺激幅值并且将与存储器82中的电极相关联的疗效阈值和副作用阈值设置成未知(150)，从而使得所选的电极与存储器82中的疗效阈值或副作用阈值不相关联。所述初始刺激幅值可以是已知为小于疗效阈值和副作用阈值的值。例如，在一些示例中，初始刺激幅值为零。也可以使用其他标称刺激幅值作为初始值。

处理器80判定所选电极的疗效阈值和副作用阈值两者是否是已知的(152)。响应于确定两个阈值都是已知的(块152的“是”分支)，处理器80基于已知的疗效阈值和副作用阈值确定所选电极的治疗窗(154)。例如，处理器80可以使用关于图8描述的技术来确定治疗窗。

另一方面，响应于确定并非两个阈值都是已知的(块152的“否”分支)，处理器80判定刺激幅度是否大于预先确定的最大值(156)。针对刺激幅度(或其他刺激参数值或利用其定义治疗窗的值组合)预先确定的最大值可以例如由存储器82存储。可以使用任何合适的技术选择预先确定的最大值。在一些示例中，临床医生可以将预先确定的最大值选择为幅值(或其他刺激参数值或值组合)，在所述幅值处，刺激强度达到针对患者12或患者群的最大期望强度。作为另一个示例，临床医生可以将预先确定的最大值选择为幅值，所述幅值是由IMD 16的硬件、软件或两者允许的最大幅值。

如果刺激幅度大于预先确定的最大值(框156的“是”分支)，那么处理器80可以停止疗效阈值和副作用阈值的任何进一步确定。到刺激幅度已经增加到大于预先确定的最大值时还未已知疗效阈值的程度，处理器80可以确定疗效阈值相对较高并且未知。到刺激幅度已经减小到大于预先确定的最大值时还未已知副作用阈值的程度，处理器80可以确定副作用阈值相对较高。如关于图8所描述的，在一些情况中，处理器80可以将副作用阈值设置为相对较高的值。

响应于确定刺激幅度大于(或者，在一些示例中，大于或等于)预先确定的最大值(块156的“是”分支)，处理器80基于针对所选电极可能已经确定的疗效阈值和副作用阈值确定所选电极的治疗窗(154)。处理器80可以使用关于图8所描述的技术来确定治疗窗，即使阈值之一可能未被已知，例如，因为刺激幅度在达到阈值之前达到了预先确定的最大值。

例如，如以上关于图4所讨论的，响应于确定刺激幅度小于或等于(或者，在一些示例中，小于)预先确定的最大值(块156的“否”分支)，处理器80基于所选幅值确定VTA(158)。处理器80将VTA与一个或多个第一区域进行比较(160)并且例如使用关于图5描述的技术判定公共性是否足够充分或显著用于构成重叠(162)。例如，如果公共性当被求和时至少等于预先确定的阈值体积，则在VTA与一个或多个第一区域之间的组织的公共性可以足够充分或显著用于构成重叠。作为另一个示例，处理器80可以响应于确定被VTA与一个或多个第一区域共用的体元的评分大于或等于预先确定的阈值评分而确定在VTA与一个或多个第一区域之间的组织的公共性可以足够充分或显著用于构成重叠。

处理器80还判定疗效阈值是否已经已知，例如，已经针对所选电极被确定(162)。例如，处理器80可以判定所选电极是否与编程器14(图3)的存储器82中的疗效阈值相关联。响应于确定疗效阈值还未知并且在VTA与一个或多个第一区域之间存在重叠(块162的“是”分支)，处理器80可以将(在块150处选择的)刺激幅度选为疗效阈值(164)并且例如将疗效阈值与相关联的电极作为治疗窗信息98(图3)存储在存储器82中。

响应于确定所选电极的疗效阈值已经已知、在VTA与一个或多个第一区域之间不存在重叠(块156的“否”分支)或者两者，或者响应于将刺激幅度选为疗效阈值(164)，处理器80可以将VTA与一个或多个第二区域进行比较(166)并且例如使用关于图5描述的技术判定公共性是否足够充分或显著用于构成重叠(168)。在一些示例中，例如，如果公共性当被求和时至少等于预先确定的阈值体积或者响应于确定被VTA与一个或多个第二区域共用的体元的评分大于或等于预先确定的阈值评分或者在一些示例中小于或等于预先确定的阈值评分，则在VTA与一个或多个第二区域之间的组织的公共性可以足够充分或显著用于构成重叠。

响应于确定副作用阈值还未知并且在VTA与一个或多个第二区域之间存在重叠(块168的“是”分支)，处理器80将(在块102处选择的)刺激幅度选为副作用阈值(170)并且例如将副作用阈值与相关联的电极作为治疗窗信息98(图3)存储在存储器82中。

响应于确定副作用阈值已知、在VTA与一个或多个第二区域之间不存在重叠(块168的“否”分支)，或者两者，或者响应于将刺激幅度选为副作用阈值(170)，处理器80可以将幅度增加预定的增量(172)。处理器80然后可以确定副作用阈值与疗效阈值两者是否已知(152)并实行图7中所示的技术直到确定所选电极的疗效阈值和副作用阈值(152)，或者直到刺激幅度增加大于预先确定的最大值(156)。处理器80还可以使用图7中所示的技术以确定系统的其他电极24、26的疗效阈值和副作用阈值。

在实现图7中所示的技术之后，处理器80可以例如使用图8中所示的技术确定电极的治疗窗。图8是用于确定电极的治疗窗的示例技术的流程图。处理器80可以针对至少一个电极24、26(例如，每个电极24、26)实现图8中所示的技术。

如图8所示，在一些示例中，处理器80标识所选电极24、26的疗效阈值、副作用阈值或两者(174)。例如，处理器80可以判定电极是否与编程器14的存储器82中的疗效阈值、副作用阈值或两者相关联。处理器80可以确定疗效阈值、副作用阈值或两者，并且例如使用关于图4和图7描述的一项或两项技术在存储器82中将电极与所确定的阈值进行关联。

基于标识的阈值，处理器80判定疗效阈值是否是已知的(176)。例如，处理器80可以判定所选电极是否与编程器14(图3)的存储器82中的疗效阈值相关联。响应于确定疗效阈值是已知的(块176的“是”分支)或者响应于确定疗效阈值是未知的(块176的“否”分支)，处理器80判定副作用阈值是否是已知的(分别地，178、180)。正如疗效阈值，处理器80可以基于所选的电极是否与编程器14(图3)的存储器82中的副作用阈值相关联而判定副作用阈值是否为已知的。

如果疗效阈值和副作用阈值都未知，那么处理器80可以确定治疗窗在那时针对所选电极不可被确定。因此，响应于确定副作用阈值未知(块180的“否”分支)，处理器80将所选电极的治疗窗设置为未知(182)。处理器80可以在存储器82中将所选电极与未知治疗窗的指示进行关联。

如果未确定电极的疗效阈值，但是确定了副作用阈值，那么处理器80可以确定所选电极的治疗窗为零。例如，处理器80可以确定在患者12体内在允许电极传递有效电刺激治疗的位置处不植入所选的电极。由电极传递的电刺激所引起的VTA可以不与任何疗效区域重叠，但是可以与一个或多个副作用区域重叠。因此，响应于确定副作用阈值已知(块180的“是”分支)，处理器80将所选电极的治疗窗设置为零(184)。处理器80可以在存储器82中将所选电极与大小为零的治疗窗进行关联。

如果疗效阈值已知，但是副作用阈值未知(块178的“否”分支)，那么处理器80可以确定在患者12体内在使由电极传递的电刺激引起任何副反应的位置处不植入所选的电极。由电极传递的电刺激所引起的VTA可以不与任何副作用区域重叠，但是可以与一个或多个疗效区域重叠。因此，响应于确定副作用阈值未知(块178““否”分支)，处理器80将副作用阈值设置为预先确定的最大值加上预先确定的增量(186)。

预先确定的增量可以例如是在图4和图7中所示的技术中刺激幅值增加的增量或者另一个增量值。在设置副作用阈值之后(186)，处理器80基于已知的疗效阈值和副作用阈值确定所选电极的治疗窗(188)。处理器80可以在存储器82中将所选电极与治疗窗进行关联。

如果疗效阈值和副作用阈值两者都已知(块178的“是”分支)，那么处理器80可以判定疗效阈值是否小于或等于副作用阈值(190)。响应于确定疗效阈值小于或等于副作用阈值(块190的“是”分支)，处理器80基于疗效阈值和副作用阈值设置所选电极的治疗窗(188)。另一方面，响应于确定疗效阈值不小于或等于副作用阈值(块178的“否”分支)，处理器80基将治疗窗设置为零(184)。在一些示例中，大于副作用阈值的疗效阈值可以指示为了使由所选电极传递的电刺激引起一个或多个有效效果，所述刺激还可以引起一个或多个副作用。

虽然关于图4至图8所描述的技术主要被描述为用于基于预期由经由具有单极性配置的(例如，利用充当参考电极的IMD 16的外壳)对应的单独的电极传递的电刺激所引起的VTA确定每个单独的电极24、26的治疗窗，在其他示例中，在此描述的设备、系统和技术可以用于确定由电极24、26的所选电极定义的多个电极组合中的每个电极的治疗窗。电极组合可以用于例如提供双极性、全极性或多极性电刺激或者其任意组合。

例如，处理器80可以选择电极组合(例如，双极性电极组合，或者包括三个或更多个电极的电极组合)并且基于预期由利用电极组合(例如，使用以上描述的技术)和电刺激参数集传递电刺激治疗所引起的VTA确定疗效阈值和副作用阈值，而不是选择单个电极并基于由利用具有单极性配置的单个电极传递电刺激所引起的VTA确定治疗窗。针对特定的电极组合，处理器80可以基于电刺激参数值集合确定初始VTA，并且对所述集合的至少一个刺激参数的值进行调整(例如，增加或减小预定的量)直到所产生的VTA与一个或多个疗效组织区域重叠以确定针对至少一个刺激参数的疗效阈值。处理器80然后可以(例如，以预定的增量)继续对至少一个刺激参数的值进行调整直到所产生的VTA与一个或多个副作用区域重叠以确定副作用阈值。构成重叠所需的VTA与一个或多个组织区域之间的空间中的公共量可以与以上关于图4至图8所描述的公共量相同。

处理器80然后可以将电极组合与治疗窗进行关联(或者疗效阈值和副作用阈值)并且将信息存储在编程器14的存储器82或者另一个存储器中。

可以在术前(在将引线20植入患者12体内之前)或者在术后(在将引线20植入患者12体内之后)执行在此描述的用于将单独的电极或电极组合与治疗窗(或与疗效阈值和副作用阈值)进行关联的技术。例如，可以在将引线20植入患者12体内之前基于针对引线20的未来位置所选的目标位置或者在将引线20植入患者12体内之后基于引线20在患者12体内的已知位置执行关于图4至图8描述的技术。在将引线20植入患者12体内之前确定治疗窗(或者疗效阈值和副作用阈值)可以使能够在引线20甚至被植入患者12体内之前确立用于对IMD 16进行编程的起始点。

虽然以上描述的技术主要被描述为由IMD 16的处理器60或者编程器14的处理器80执行，在其他示例中，一个或多个其他处理器可以退执行在此单独地或者除了处理器60或处理器80之外描述的技术的任何部分。因此，对“处理器”的引用可以指“一个或多个处理器”。同样地，“一个或多个处理器”可以指在不同示例中的单个处理器或多个处理器。

本公开中描述的技术，包括附属于IMD 16、编程器14或各种组成部件的那些技术可以至少部分地在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。例如，技术的不同方面可以在一个或多个处理器中实现，包括一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA或任何其他等效集成或离散逻辑电路以及此类部件的任何组合，这些部件在编程器，如临床医师或患者编程器、医疗设备或其他设备中体现。

在一个或多个示例中，可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实施在本公开中所描述的功能。如果是以软件实现的，那么所述功能可以作为一个或多个指令或代码被存储在计算机可读介质上并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括形成有形、非易失性介质的计算机可读存储介质。指令可以由一个或多个处理器执行，如一个或多个DSP、ASIC、FPGA、通用微处理器或其他等效集成或离散逻辑电路。因此，如在此使用的，术语“处理器”可以指上述结构或适于实施在此描述的这些技术的任何其他结构中的任何结构中的一个或多个结构。

此外，在一些方面中，在此描述的功能可以在专用硬件和/或软件模块内提供。将不同的特征描绘成模块或单元旨在突显不同的功能方面并且不是必然地暗示这类模块或单元必须由单独的硬件或软件部件实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以通过分开的硬件或软件部件来执行，或集成在共同的或分开的硬件或软件部件中。此外，技术可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全实施。本公开的技术可以在宽范围的设备或装置中实施，包括IMD、外部编程器、IMD和外部编程器的组合、集成电路(IC)或一组IC、和/或驻留在IMD和/或外部编程器中的离散电路。

已经描述了多种不同的实例。这些和其他实例是处在以下权利要求书的范围内。

Claims (31)

1.一种系统，包括：

存储器，所述存储器存储网格，所述网格包括多个体元，其中所述多个体元中的每一个与相应的体元值相关联；以及

处理器，所述处理器被配置成：

接收输入，所述输入指示由医疗设备根据至少一个电刺激参数值将电刺激治疗递送至患者的有效结果或副作用结果中的至少一个，

确定预期由根据所述至少一个电子刺激参数值将电刺激递送至所述患者所引起的组织激活体积，

确定与所述组织激活体积重叠的所述网格的一个或多个体元，以及

基于所述输入，修改与所述组织激活体积重叠的所述网格的一个或多个体元中的至少一个的体元值。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入基于感测到的所述患者的生理信号。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括用户界面，其中所述处理器被配置成经由所述用户界面接收所述输入。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括所述医疗设备，其中，所述处理器被进一步配置成控制所述医疗设备根据所述至少一个电刺激参数值将所述电刺激治疗递送至所述患者。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成通过至少将所述组织激活体积配准到所述网格来确定与所述组织激活体积重叠的所述网格的一个或多个体元，其中，所述网格与所述患者的大脑的至少一个区域对应。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入指示所述有效结果，并且其中，所述处理器被配置成通过基于所述输入至少增加所述一个或多个体元中的所述至少一个的体元值来修改所述体元值。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成确定所述一个或多个体元中的所述至少一个是否完全在所述组织激活体积内，并且通过以下各项中的一项来增加所述一个或多个体元中的所述至少一个的体元值：基于确定所述一个或多个体元中的所述至少一个完全在所述组织激活体积内而将所述体元值增加第一值，或基于确定所述一个或多个体元中的所述至少一个完全在所述组织激活体积内而将所述体元值增加第二值，其中，所述第二值小于所述第一值。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入指示所述副作用结果，并且其中，所述处理器被配置成通过基于所述输入至少减少所述一个或多个体元中的所述至少一个的体元值来修改所述体元值。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器被进一步配置成基于所述患者的医疗病情从由所述存储器存储的多个网格选择所述网格，所述多个网格与相应的医疗病情相关联。

10.一种系统，包括：

存储器；以及

处理器，所述处理器被配置成：

确定至少一个电刺激参数的疗效阈值，其中，基于预期由电极将电刺激递送至患者所引起的组织激活体积来确定所述疗效阈值，

确定所述至少一个电刺激参数的副作用阈值是未知的，以及

从所述存储器中并且响应于确定所述至少一个刺激参数的副作用阈值是未知的而选择所述至少一个刺激参数的预定的副作用阈值。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成通过至少从所述存储器选择所述疗效阈值来确定所述疗效阈值。

12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述处理器被进一步配置成：

基于所述疗效阈值以及所述预定的副作用阈值来确定所述电极的所述至少一个电刺激参数的治疗窗，以及

将所述治疗窗与对所述电极的指示一起存储在所述存储器中。

13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，进一步包括医疗设备，其中所述处理器被进一步配置成：

基于所述疗效阈值以及所述预定的副作用阈值来确定所述电极的所述至少一个电刺激参数的治疗窗，以及

控制所述医疗设备根据在所述治疗窗内的所述电刺激参数的值将所述电刺激递送至所述患者。

14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述组织激活体积包括第一组织激活体积，其中，所述处理器被配置成至少通过以下操作来确定所述疗效阈值：确定所述至少一个电刺激参数的第一值，在所述第一值处，所述第一组织激活体积与所述患者的一个或多个第一组织区域重合，其中，所述预定的副作用阈值包括所述至少一个电刺激参数的第二值，并且其中，预期由所述电极并根据所述预定的副作用阈值递送电刺激导致第二组织激活体积，所述第二组织激活体积与所述患者的与所述一个或多个第一组织区域不同的一个或多个第二组织区域不重叠。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成至少通过以下操作确定所述至少一个刺激参数的所述副作用阈值是未知的：

选择所述至少一个电刺激参数的第三值，

确定预期由所述电极利用所述至少一个电刺激参数的第三值递送电刺激所引起的第三组织激活体积，

确定所述第三组织激活体积是否与所述一个或多个第二组织区域重叠，其中，所述一个或多个第二组织区域与电刺激的副作用相关联，以及

响应于确定所述第三组织激活体积与所述一个或多个第二组织区域不重叠，将所述第三值增加到所述至少一个电刺激参数的第四值，

确定预期由所述电极利用所述至少一个电刺激参数的第四值递送电刺激所引起的第四组织激活体积，

确定所述第四组织激活体积是否与所述一个或多个第二组织区域重叠，以及

响应于确定所述第四组织激活体积与所述一个或多个第二组织区域不重叠，确定所述副作用阈值是未知的。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述预定的副作用阈值包括所述至少一个电刺激参数的预定增量值与所述至少一个电刺激参数的预定最大值之和，所述预定增量值包括所述至少一个电刺激参数的所述第三值与所述至少一个电刺激参数的所述第四值之间的差异。

17.一种系统，包括：

存储器，以及

处理器，所述处理器被配置成：

确定至少一个电刺激参数的疗效阈值是未知的，

确定所述至少一个电刺激参数的副作用阈值，其中基于预期由电极将电刺激递送至患者所引起的组织激活体积来确定所述副作用阈值，

基于所述副作用阈值以及所述疗效阈值是未知的确定，确定所述电极的所述至少一个电刺激参数的治疗窗，以及

将所述治疗窗存储在所述存储器中。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成通过至少从所述存储器选择所述副作用阈值来确定所述副作用阈值。

19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述处理器被进一步配置成通过至少确定所述治疗窗具有零值来确定所述治疗窗。

20.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述组织激活体积是第一组织激活体积，其中，所述处理器被配置成至少通过以下操作来确定所述至少一个电刺激参数的所述疗效阈值是未知的：确定所述至少一个电刺激参数的第一值是未知的，在所述第一值处，预期由所述电极递送所述电刺激所引起的第二组织激活体积与所述患者的一个或多个第一组织区域重叠，并且其中，所述处理器被配置成至少通过以下操作来确定所述副作用阈值：确定所述至少一个电刺激参数的第二值，在所述第二值处，所述第一组织激活体积与所述患者的与所述一个或多个第一组织区域不同的一个或多个第二组织区域重叠。

21.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成至少基于以下操作确定所述至少一个电刺激参数的所述疗效阈值是未知的：

选择所述至少一个电刺激参数的第三值，

确定预期由所述电极利用所述至少一个电刺激参数的第三值递送电刺激所引起的第三组织激活体积，

确定所述第三组织激活体积是否与所述一个或多个第一组织区域重叠，其中，所述一个或多个第一组织区域与有效电刺激相关联，

响应于确定所述第三组织激活体积与所述一个或多个第一组织区域不重叠，将所述第三值增加到所述至少一个电刺激参数的第四值，

确定预期由所述电极利用所述至少一个电刺激参数的第四值递送电刺激所引起的第四组织激活体积，

确定所述第四组织激活体积是否与所述一个或多个第一组织区域重叠，以及

响应于确定所述第四组织激活体积与所述一个或多个第一组织区域不重叠，确定所述疗效阈值是未知的。

22.一种系统，包括：

存储器；以及

处理器，所述处理器被配置成：

确定至少一个电刺激参数的疗效阈值，其中基于预期由电极将电刺激递送至患者所引起的第一组织激活体积来确定所述疗效阈值，

确定所述至少一个电刺激参数的副作用阈值，其中基于预期将电刺激递送至所述患者所引起的第二组织激活体积来确定所述副作用阈值，

确定所述疗效阈值不小于或等于所述副作用阈值，

基于确定所述疗效阈值不小于或等于所述副作用阈值，确定所述电极的所述至少一个电刺激参数的治疗窗为零，以及

将所述治疗窗与所述电极的指示一起存储在存储器中。

23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成通过以下操作来确定所述疗效阈值：至少确定所述至少一个电刺激参数的第一值，在所述第一值处，所述第一组织激活体积与所述患者的与有效电刺激相关联的一个或多个第一组织区域重叠。

24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成通过以下操作来确定所述副作用阈值：至少确定所述至少一个电刺激参数的第二值，在所述第二值处，所述第一组织激活体积与同电刺激的副作用相关联的一个或多个第二组织区域重叠。

25.一种系统，包括：

存储器，所述存储器被配置成存储标识多个植入位点的信息；以及

处理器，所述处理器被配置成：

在将包括多个电极的引线植入患者体内的目标位点处之前，针对所述多个电极中的每一个电极，并且针对所述多个植入位点中的每一个植入位点，基于电刺激参数的疗效阈值以及所述电刺激参数的副作用阈值确定所述电刺激参数的治疗窗，其中所述治疗窗指示与经由所述植入位点处的所述电极将有效电刺激递送至所述患者相关联的所述电刺激参数的至少一个值；以及

基于与所述至少一个植入位点相关联的治疗窗，将所述多个植入位点中的至少一个植入位点选择为所述目标植入位点。

26.如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成至少通过以下操作基于与所述至少一个植入位点相关联的所述治疗窗口将所述至少一个植入位点选择为所述目标植入位点：

确定所述多个植入位点中的与相对最大治疗窗相关联的植入位点；以及

将与所述最大治疗窗相关联的所述植入位点选择为所述目标植入位点。

27.如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成至少通过以下操作基于与所述至少一个植入位点相关联的所述治疗窗口将所述至少一个植入位点选择为所述目标植入位点：

确定所述多个植入位点中的与大于或等于预定阈值的最大数量的治疗窗相关联的植入位点；以及

将与大于或等于预定阈值的所述最大数量的治疗窗相关联的所述植入位点选择为所述目标植入位点。

28.如权利要求25所述的系统，其特征在于，进一步包括显示器，其中，所述处理器被进一步配置成：

生成图形用户界面，所述图形用户界面包括：所述多个电极中的每一个电极的指示和所述多个植入位点中的每一个植入位点的指示，以及所述多个植入位点中的每一个植入位点处的所述多个电极中的每一个电极的相应治疗窗口；以及

经由显示器呈现所述图形用户界面。

29.如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述处理器被进一步配置成，针对所述多个电极中的每一个电极，并且针对所述多个植入位点中的每一个植入位点，基于患者特定的解剖数据确定所述疗效阈值或所述副作用阈值中的至少一个。

30.如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述处理器被进一步配置成，针对所述多个电极中的每一个电极，并且针对所述多个植入位点中的每一个植入位点：

基于预期经由所述植入位点处的所述电极将电刺激递送至所述患者所引起的第一组织激活体积确定所述电刺激参数的所述疗效阈值；以及

基于预期经由所述植入位点处的所述电极将电刺激递送至所述患者所引起的第二组织激活体积确定所述电刺激参数的所述副作用阈值。

31.如权利要求25所述的系统，其特征在于，进一步包括医疗设备，其中，所述处理器被进一步配置成控制所述医疗设备经由所述多个电极中的在所述目标植入位点处的至少一个电极将电刺激递送到所述患者。