CN111886047A - 非连续的电刺激治疗 - Google Patents

Abstract

公开了用于将刺激治疗递送给患者的技术、系统和设备。在一个示例中，医疗设备经由一个或多个电极感测患者的脑部的生物电信号的一个或多个振荡。响应于感测到一个或多个振荡，医疗设备产生多个刺激治疗脉冲串，该多个串包括基于生物电信号的一个或多个振荡的频率来选择的串间频率。进一步地，医疗设备将多个刺激治疗脉冲串递送给患者，以调制与生物电信号的一个或多个振荡相关联的患者的状态。

Description

非连续的电刺激治疗

技术领域

本公开涉及医疗设备，并且更具体地，涉及递送电刺激治疗的医疗设备。

背景技术

医疗设备可用于治疗多种医疗状况。例如，医疗电刺激设备可以经由植入的电极将电刺激治疗递送给患者。电刺激治疗可包括刺激患者体内的神经、肌肉或脑组织或其他组织。电刺激设备可以完全植入患者体内。例如，电刺激设备可以包括植入式电刺激发生器和一个或多个携载电极的植入式引线。替代地，电刺激设备可以包括无引线刺激器。在一些情况下，植入式电极可经由一根或多根经皮引线或完全植入的引线耦合到外部电刺激发生器。

患有运动障碍或其他神经退行性损伤的患者，无论是由于疾病还是创伤，都可能遇到肌肉控制和运动问题，诸如僵硬、运动徐缓(即，缓慢的身体运动)、节律性运动机能亢奋(例如，震颤)、非节律性运动机能亢奋(例如，抽搐)或运动不能(即，丧失身体运动)。在患有帕金森病、癫痫、多发性硬化症和脑瘫等疾病的患者中可能发现运动障碍。通过医疗设备将电刺激和/或流体(例如，药物)递送到患者的一个或多个部位，诸如患者的脑部、脊髓、腿部肌肉或手臂肌肉，可能有助于缓解(在一些情况下消除)与运动障碍相关联的症状。

发明内容

总体上，本公开涉及用于经由医疗设备向患者的脑部递送电刺激以修改患者的生物电脑部信号的系统、设备和技术。在一些示例中，生物电脑部信号可以以与患者的对应于一种或多种症状的病理脑部信号相对应的频率振荡。在其他示例中，此类生物电脑部信号的振荡频率可以对应于一个或多个脑状态、可以与脑网络的激发或抑制相关、或者可以指示与脑部的其他区域的同步性。当患者的生物脑部信号以此类频率振荡时，医疗设备可以以所选择的频率将电刺激(例如，以脉冲或连续波形的形式)递送到脑部来破坏生物电脑部活动的振荡。例如，医疗设备可以递送与生物电脑部信号的振荡相消干涉的电刺激。在其他示例中，医疗设备可以递送增强(例如，相长干涉)和有利的脑状态有关的振荡的电刺激。以此方式，可以经由递送的电刺激以调整与生物脑部信号相关联的患者的一种或多种状态的方式来调制患者的生物电脑部信号。

在一个示例中，本公开涉及一种方法，该方法包括：经由一个或多个电极感测患者的脑部的生物电信号的一个或多个振荡；以及响应于感测到一个或多个振荡而：由医疗设备生成多个刺激治疗脉冲串(burst)，该多个串包括基于生物电信号的一个或多个振荡的频率所选择的串间频率；以及由医疗设备将多个刺激治疗脉冲串递送到患者，以调制与生物电信号的一个或多个振荡相关联的患者状态。

在另一示例中，本公开涉及一种系统，该系统包括：一个或多个电极，其被配置成用于感测患者的脑部的生物电信号的一个或多个振荡；以及医疗设备，其被配置成用于：响应于所感知到的一个或多个振荡而生成多个刺激治疗脉冲串，该多个串包括基于生物电信号的一个或多个振荡的频率所选择的串间频率；以及将多个刺激治疗脉冲串递送给患者以调制与生物电信号的一个或多个振荡相关联的患者状态。

在另一示例中，本公开涉及一种医疗系统，该医疗系统包括：用于感测患者的脑部的生物电信号的一个或多个振荡的装置；用于响应于感测到一个或多个振荡而生成多个刺激治疗脉冲串的装置，该多个串包括基于生物电信号的一个或多个振荡的频率来选择的串间频率；以及用于将多个刺激治疗脉冲串递送给患者以调制与生物电信号的一个或多个振荡相关的患者状态的装置。

在下面的所附附图和说明书中阐述了本公开的一个或多个方面的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征、目的以及优点将显而易见。

附图说明

图1是示出示例治疗递送系统的概念图。

图2是示出示例医疗设备的部件的功能框图。

图3是示出示例医疗设备编程器的部件的功能框图。

图4A是示出患者的脑部的生物电信号的示例振荡的图。

图4B是示出根据本公开的技术递送的示例电刺激的图。

图4C是示出存在如图4A所描述的患者的脑部的生物电信号的示例振荡和图4B的示例电刺激的患者的组织处观察到的示例生物电信号的图。

图5是示出根据本公开的技术用于将电刺激治疗递送到患者的脑部的示例操作的流程图。

贯穿附图和描述，相同的附图标记指代相同的元件。

具体实施方式

描述了用于经由医疗设备将电刺激递送到患者的脑部以调制患者的生物电脑部信号的系统、设备和技术。在一些示例中，生物电脑部信号可以以与指示和/或负责患者症状的患者的病理脑部信号相对应的频率振荡。在其他示例中，生物电脑部信号可以以与患者的某种脑状态、脑网络的兴奋性或抑制性相对应的频率振荡，或者可以指示与指示和/或负责患者症状的脑部的其他区域的同步性。在一个示例中，当患者的生物脑部信号以此类频率振荡时，医疗设备可以以所选择的频率将电刺激(例如，以脉冲或连续波形的形式)递送到脑部以破坏生物电脑部活动。例如，医疗设备可以递送与生物电脑部信号的振荡相消干涉的电刺激。在一个示例中，医疗设备可以递送电刺激治疗，该电刺激治疗包括基于生物电脑部信号的一个或多个振荡的频率来选择的串间频率，使得电刺激调制生物电脑部信号，从而调制与生物电脑部信号相关联的患者的状态。例如，医疗设备可以基于一个或多个振荡的频率来选择串间频率，使得电刺激偏移生物电脑部信号的频率。在进一步的示例中，医疗设备可以基于一个或多个振荡的频率来选择串间频率，使得电刺激改变脑部的其他区域内、病理生物电脑部信号的振荡与生物电脑部信号的振荡之间的关系。以此方式，可以经由以抑制由生物脑部信号引起的患者的疾病的一个或多个症状的方式递送的电刺激，来减小或改变患者的生物电脑部信号中振荡的振幅和/或频率。

如以下将进一步描述的，在一些示例中，电刺激可以由医疗设备递送到患者的脑部来管理或以其他方式治疗患者疾病的一种或多种症状。患者的脑部可以在很宽的频谱上显示出脑部信号。然而，在一些示例中，生物电脑部信号在特定频率或在频带或范围内的振荡可能与患者疾病的一种或多种症状或脑部状态相关联。示例脑部状态可以包括患者的睡眠状态。例如，在某种意义上在特定的频率范围内振荡的生物电脑部信号可以与患者疾病的一种或多种症状相关联，即当生物电脑部信号在此类频率范围内振荡时，此类症状经常发生或显现出来。此类情况可能是由于患者脑部一个或多个区域内的脑部信号振荡与脑部的该区域的正常功能干涉而导致的。如本文所使用的，当以此类频率或多个频率的脑部信号的振荡以此类方式与患者疾病的一种或多种症状相关联时，频率或频率范围可以被称为病理频率或病理频率范围。类似地，以一种或多种病理频率振荡的生物电脑部信号可以被称为病理脑部信号。

作为一个示例，在帕金森病的情况下，丘脑底核(STN)、苍白球内侧(GPi)、苍白球外侧(GPe)和/或基底神经节的其他区域中的β频率振荡(例如，在约13赫兹至约30赫兹之间)可能与一种或多种肌动(motor)症状相关联，包括例如僵硬、运动不能、运动徐缓、运动障碍和/或静息震颤。在癫痫的情况下，β频率振荡可能发生在帕佩兹环路(Circuit ofPapez)内的一个或多个部位内，包括例如前核、内囊、扣带、内嗅皮质、海马区、穹隆、乳头体或乳头丘脑束(MMT)。这些肌动症状可能在某种意义上与生物电脑部信号在β频率范围内振荡有关，即当生物电脑部信号在β频率范围内振荡时，经常出现此类症状。例如，β频率范围内的高振幅、长持续时间振荡的持久性可能导致振荡与脑部内正常的低振幅、短持续时间β振荡“干涉”。此类干涉可能限制脑部上述区域的正常功能。生物电脑部信号的高振幅、长持续时间振荡可能以比生物电脑部信号内其他较高频率的固有信号更低的频率。神经元中的振荡信号的网络可以通过电和化学信号进行同步，从而使网络的活动在某些频率下锁相并发生共振。在一些示例中，帕金森病或癫痫的症状通常可能随着高振幅、长持续时间的β频率范围振荡(例如，高于某个阈值活动水平)的存在而出现。在一些示例中，症状表现的频率可能随着高振幅、长持续时间的β频率范围振荡的存在而增加。在进一步的示例中，伽马振荡(例如，包括约35赫兹至200赫兹的频率的振荡)可能在海马区中发生。此类伽马振荡也可能与患者疾病的一种或多种症状相关联。在进一步的示例中，包括100赫兹至500赫兹范围内的频率的其他高频振荡可能与患者疾病的一种或多种症状相关联。

根据本公开的技术，可以通过减少或基本上消除在此类活动发生时的此类病理频率下的生物电脑部信号的振荡来治疗与特定频率或频带的生物电脑部活动的振荡相关联的患者疾病的一种或多种症状。在一些示例中，在特定频率或频带上的生物电脑部活动的高振幅、长持续时间振荡被部分抑制，但是在该特定频率上的生物电脑部活动没有被完全减少或消除。例如，对于帕金森病或癫痫患者，可以通过减少或抑制病理脑部信号的高振幅、长持续时间振荡而减少或基本消除与β频率范围内具有高振幅、长持续时间振荡的生物电脑部信号相关联的一种或多种症状的表现。在另一示例中，可以通过在称为“相耦合”或“相位振幅耦合”的现象中改变病理生物电脑部信号与脑部其他区域的生物电脑部信号之间的关系来减少或基本上消除与病理生物电脑部信号相关联的一个或多个症状的表现。

根据一些示例，可以经由医疗设备将电刺激治疗递送给患者的脑部来破坏或抑制患者的生物电脑部信号的振荡。可以将电刺激治疗递送给患者来破坏以与一种或多种患者疾病的症状相关联的频率振荡的患者的生物电脑部信号。例如，电刺激治疗可以经由医疗设备被递送到患者的脑部，以与生物电脑部信号的振荡相消干涉。在另一个示例中，电刺激治疗可以被递送到患者的脑部，以偏移病理生物电脑部信号的振荡的频率。在又另一示例中，电刺激治疗可以被递送到患者的脑部，以相对于其他生物电脑部信号的振荡偏移病理生物电脑部信号的振荡振幅(例如，以维持特定的振荡振幅比)。在又另一示例中，电刺激治疗可以被递送到患者的脑部，以相对于其他生物电脑部信号的振荡偏移病理生物电脑部信号的振荡的时间或相位关系。系统可以继续监测生物电脑部信号的振荡的频率和/或振幅作为反馈，并且迭代地调整电刺激治疗，以便实现所感测的振荡的期望的调制。以此方式，电刺激治疗可以通过抑制与患者的疾病的一种或多种症状相关联的患者生物电脑部信号的振荡来治疗或以其他方式管理患者疾病。

为了破坏生物电脑部信号的振荡，当生物电脑部信号以病理频率(其可以指与患者疾病的一种或多种症状的表现相关联的频率)振荡时，电刺激治疗可以被生成并被递送给患者的脑部以与生物电脑部信号相消干涉，从而利用电刺激治疗抵消生物电脑部信号。

在一些示例中，可以以与生物电脑部信号振荡的频率基本相同但是与生物电脑部信号振荡异相的频率来递送电刺激。在其他示例中，电刺激治疗可以被递送与生物电脑部信号振荡略有不同的频率，使得所递送的频率提供通常与生物电脑部信号异相的脉冲。例如，在生物电脑部信号的峰值β振荡的频率为大约27赫兹的情况下，医疗设备可以以大约17赫兹或大约20赫兹的脉冲频率递送多个电刺激脉冲。通过以与生物电脑部信号振荡略有不同的频率递送多个电刺激脉冲，电刺激脉冲可以在大部分时间中以电刺激频率夹带(entrain)生物电脑部信号的振荡。在此类情况下，尽管电刺激的脉冲(用于包括多个电刺激脉冲的电刺激)或波形峰值(用于包括连续波形或正弦波的电刺激)可能基本上与在给定频率下的生物电脑部信号的振荡的所有峰值不同相或异相，电刺激可以破坏(例如，相消干涉)生物电脑部信号的振荡的峰值的至少一部分。相反，电刺激可以与生物电信号的振荡相同的频率递送，该生物电信号的振荡对应于对患者的有益作用或有利的脑状态。作为示例，如果生物电脑部信号的振荡对应于有利的脑状态(诸如高质量的睡眠)，则医疗设备可以递送包括频率、相位或定时的电刺激，以与生物电脑部信号的振荡相长干涉，从而增强相关联的有利脑部或生理状态(例如，高质量的睡眠)。

为了治疗或以其他方式管理患者疾病，电刺激可通过相消干涉振荡来破坏或抑制脑部电信号中的振荡。例如，可以将电刺激的频率调整至近似于生物电脑部信号的振荡频率，但是与生物电脑部信号的振荡频率偏移相位量。在一些示例中，电刺激的频率与生物电脑部信号的振荡频率偏移大于120度且小于240度的相位量(例如，诸如大约180度或大约π弧度)。以该方式，电刺激可以与脑部的电信号中的振荡相消干涉，使得患者的脑部组织经受组合的电信号，该组合的电信号的振幅小于脑部的电信号的振荡振幅或单独的电刺激的振幅。可以认识到，电刺激的相位与生物电信号的振荡的相位异相越接近180度或π弧度，脑部的局部组织部位经历的生物电信号的振幅的减小越大。因此，根据本文所描述的技术，通过抑制或减小脑部的电信号中的病理振荡的振幅，医疗系统可以抑制或减小与脑部的电信号的病理振荡相关联的患者疾病的一种或多种症状的严重性、频率或持续时间。相反，电刺激通常可以与生物电信号的振荡同相地递送，该生物电信号的振荡对应于对患者的有益作用。作为示例，如果生物电脑部信号的振荡对应于有利的脑状态(诸如高质量的睡眠)，则医疗设备可以递送包括小于120度的相位偏移的电刺激，该相位偏移超前或滞后于生物电信号的振荡，以与生物电脑部信号的振荡相长干涉，从而增强相关联的有利脑部或生理状态(例如，高质量的睡眠)。

图1是示出根据本公开的示例的示例治疗系统10的概念图。在图1中，示例治疗系统10可以递送电刺激治疗来治疗或以其他方式管理患者状况，诸如例如患者12的运动障碍。通过经由系统10的DBS的递送的治疗运动障碍的一个示例可以包括帕金森病或癫痫。患者12通常是人类患者。然而，在一些情况下，治疗系统10可应用于其他哺乳动物或非哺乳动物、非人类患者。

为了易于说明，将主要关于运动障碍的治疗，特别是帕金森病的治疗来描述本公开的示例，例如，通过减少或防止患有帕金森病的患者表现出症状的表现。如上所述，此类症状可包括僵硬、运动不能、运动徐缓、运动障碍和/或静息震颤。然而，考虑通过采用本文所描述的技术来治疗除帕金森病之外的一种或多种患者疾病。例如，所描述的技术可以用于管理或以其他方式治疗其他患者疾病的症状，诸如但不限于癫痫、心理疾病、情绪障碍、发作性障碍或其他神经发生性损伤。在一个示例中，可采用此类技术以提供治疗给患者来管理阿兹海默病。

治疗系统10包括医疗设备编程器14、植入式医疗设备(IMD)16、引线延长件18、以及具有相应的电极24，26组的一个或多个引线20A和20B(统称为“引线20”)。IMD 16包括刺激治疗电路系统，该刺激治疗电路系统包括刺激发生器，该刺激发生器生成电刺激治疗，并分别经由引线20A和20B的电极24、26子组向患者12的脑部28的一个或多个区域递送电刺激治疗。在图1所示的示例中，因为IMD 16直接向脑部28内的组织(例如，脑部28的硬脑膜下的组织部位)提供电刺激治疗，所以治疗系统10可以被称为深部脑刺激(DBS)系统。在其他示例中，引线20可被定位成将治疗递送到脑部28的表面(例如，脑部28的皮层表面)。

在一些示例中，向脑部28的一个或多个区域(诸如，脑部28的前核(AN)、丘脑或皮质)递送刺激管理患者12的疾病的有效治疗。在一些示例中，IMD 16可将皮层刺激治疗提供给患者12(例如，通过将电刺激递送到脑部28的皮质中的一个或多个组织部位)。在IMD 16将电刺激递送到脑部28以通过调制以病理频率振荡的脑部信号来治疗帕金森病的情况下，靶点刺激部位可包括一个或多个基底神经节部位，包括例如，丘脑下核(STN)、苍白球内侧(GPi)、苍白球外侧(GPe)、脚桥核(PPN)、丘脑、黑质网状体(SNr)、内囊和/或肌动皮质。在IMD 16通过调制以病理频率振荡的脑部信号以向脑部28递送电刺激来治疗癫痫的情况下，靶点刺激部位可包括帕佩兹环路内的一个或多个部位，包括例如，前核、内囊、扣带、内嗅皮质、海马区、穹隆、乳头体或MMT。具有β频率范围内的振荡的脑部信号可被视为病理脑部信号。如以下将描述的，IMD 16可以递送所选择的电刺激以破坏或抑制在病理频率范围内振荡的病理生物电脑部信号、促进有益的生物电脑部信号或改变两个或更多个生物电脑部信号的振荡之间的关系。在一个示例中，病理频率范围是大约11赫兹至大约35赫兹的β频率范围。对于其中IMD 16在脑部28的一个或多个部位感测生物电脑部信号以检测病理频率的振荡的情况，电刺激递送到患者28的脑部28的(多个)靶点刺激部位可以与感测部位相同和/或不同。

在图1中所示的示例中，IMD 16可以被植入在患者12的锁骨上方的皮下袋内。在其他示例中，IMD 16可以被植入在患者12的其他区域内，诸如，患者12的腹部或臀部中的皮下袋或患者12的颅骨附近。植入的导线延伸件18经由连接器块30(也被称为头部)被耦合到IMD 16，该连接器块30可以包括例如电耦合到引线延伸件18上的相应电触点的电触头。电触头将由引线20携载的电极24、26电耦合到IMD 16。引线延长件18从IMD 16在患者12的胸腔内的植入部位沿着患者12的颈部并穿过患者12的颅骨行进以进入脑部28。通常，IMD 16由抵抗由体液引起的腐蚀和降解的生物相容性材料构造而成。IMD 16可包括气密壳体34来基本上封围诸如处理器、治疗电路系统、以及存储器之类的部件。

引线20A和20B被分别植入在脑部28的右半球和左半球内以便向脑部28的一个或多个区域递送电刺激，该一个或多个区域可基于许多因素(诸如，针对其实施治疗系统10以进行管理的患者病况的类型)来进行选择。考虑引线20和IMD 16的其他植入部位。例如，IMD16可被植入在颅骨32之上或之内，或引线20可被植入在同一半球内，或IMD 16可被耦合至单个引线，该单个引线被植入在脑部28的一个或两个半球中。

引线20可以被定位成将电刺激递送到脑部28内的一个或多个靶点组织部位，以管理与患者12的障碍相关联的患者症状。可通过颅骨32中的相应的孔植入引线20，以将电极24、26定位在脑部28的所期望的位置处。可将引线20放置在脑部28内的任何位置处，使得电极24、26能够在治疗期间向脑部28内的靶点组织部位递送电刺激。例如，在帕金森病的情况下，例如，引线20可被植入成将电刺激递送到一个或多个基底神经节部位，包括例如，丘脑下核(STN)、苍白球内侧(GPi)、苍白球外侧(GPe)、脚桥核(PPN)、丘脑、黑质网状体(SNr)、内囊和/或肌动皮质。作为另一示例，在癫痫的情况下，例如，引线20可被植入成将电刺激递送到帕佩兹环路内的一个或多个部位，包括例如，前核、内囊、扣带、内嗅皮质、海马区、穹隆、乳头体或MMT。

虽然在图1中将引线20示为被耦合到共同的引线延长件18，但是，在其他示例中，引线20可经由单独的引线延长件被耦合到IMD 16或直接被耦合到IMD 16。此外，虽然图1将系统10示为包括经由引线延长件18被耦合到IMD 16的两个引线20A与20B，但是在一些示例中，系统10可包括一个引线或不止两个引线。

引线20可递送电刺激以医治除了运动障碍(诸如，发作性障碍或精神障碍)之外的任何数量的神经障碍或疾病。运动障碍的示例包括肌肉控制降低、运动损伤、或其他运动问题，诸如僵硬、运动徐缓、节律性运动机能亢奋、非节律性运动机能亢奋、肌张力障碍、震颤、以及运动不能。运动障碍可能与患者的疾病状态相关联，诸如帕金森病、亨廷顿病或癫痫。精神障碍的示例包括MDD、双相障碍、焦虑障碍、创伤后应激障碍、心境恶劣障碍、和OCD。如上所述，虽然本公开的示例主要是关于治疗帕金森病的，但是也考虑经由向脑部28递送治疗来治疗其他患者疾病。

可以经由任何合适的技术、诸如通过患者12的头骨中的相应钻孔或者通过颅骨32中的常见钻孔来将引线20植入在脑部28的期望位置内。引线20可以被放置在脑部28内的任何位置处，使得引线20的电极24、26能够在治疗期间向靶点组织提供电刺激。从IMD 16的治疗电路系统内的刺激发生器(未示出)生成的电刺激可以帮助防止与患者疾病相关联的事件发作或减轻疾病的症状。例如，由IMD 16递送到脑部28内的靶点组织部位的电刺激可以具有所选择的频率(和/或其他刺激参数值)以抑制或破坏以病理频率振荡的生物电脑部信号。以此方式，IMD 16可以递送电刺激以减少或防止与患者疾病相关联的事件发作或减轻疾病的症状。

在图1中所示出的示例中，引线20的电极24、26被示为环形电极。环形电极可相对容易编程，并且通常能够将电场递送到与引线20邻近的任何组织。在其他示例中，引线20的电极24、26可具有不同的配置。例如，引线20的电极24、26可具有能够产生成形的电场的复杂的电极阵列几何形状。复杂的电极阵列几何形状可包括围绕每个引线20的外周界的多个电极(例如，部分环或分段的电极)，而非环形电极。以此方式，电刺激可以从引线20被导向特定方向，以增强治疗功效并且减少刺激大体积组织引起的可能的不良副作用。在一些示例中，引线可包括一个或多个环形电极以及分段的电极的一个或多个环。

在一些示例中，IMD 16的外壳体34可包括一个或多个刺激和/或感测电极。例如，壳体34可以包括导电材料，该导电材料在IMD 16被植入患者12体内时暴露于患者12的组织，或者电极可以附连到壳体34。在替代的示例中，引线20可具有除如图1中所示的细长圆柱体之外的形状。例如，引线20可以是桨状引线、球状引线、可弯曲引线、或在治疗患者12中有效的任何其他类型的形状。

IMD 16可根据一个或多个刺激治疗程序向患者12的脑部28递送电刺激治疗。治疗程序可以为从IMD 16生成并递送到患者12的脑部28的治疗限定一个或多个电刺激参数值。例如在IMD 16以电脉冲的形式递送电刺激的情况下，刺激治疗可以通过诸如脉冲振幅、脉冲速率或频率、脉冲宽度或脉冲数量之类的所选脉冲参数来表征。例如在IMD 16以正弦波的形式递送电刺激的情况下，刺激治疗可以通过诸如振幅或周期频率之类的所选正弦参数来表征。另外，如果有不同的电极可用于递送刺激，则治疗可以进一步通过不同的电极组合来表征，所述电极组合可以包括所选电极及其相应的极性。有助于管理或治疗患者疾病的刺激治疗的精确治疗参数值可以对于所涉及的特定靶点刺激部位(例如，脑部的区域)以及特定患者和患者病症而言是特定的。

除了递送治疗以管理患者12的疾病之外，治疗系统10还监测患者12的一个或多个生物电脑部信号。例如，IMD 16可以包括感测电路系统，该感测电路系统感测脑部28的一个或多个区域内的生物电脑部信号。在图1中所示的示例中，由电极24、26生成的信号经由相应引线20A、20B内的导体被传导到IMD 16内的感测电路系统。如下面进一步详细描述的，在一些示例中，IMD 16的处理电路系统可以感测患者12的脑部28内的生物电信号，并在生物电脑部信号以病理频率振荡时控制经由电极24、26将电刺激治疗传递到脑部28。

在一些示例中，IMD 16的感测电路系统可以从电极24、26或定位为监测患者12的脑部信号的其他电极接收生物电信号。电极24、26还可用于将电刺激从治疗电路系统递送到脑部28内的靶点部位，以及用于感测脑部28内的脑部信号。然而，IMD 16还可使用单独的感测电极来感测生物电脑部信号。在一些示例中，IMD 16的感测电路系统可经由电极24、26(也被用于将电刺激递送到脑部28)中的一个或多个来感测生物电脑部信号。在其他示例中，电极24、26中的一个或多个可用于感测生物电脑部信号，而一个或多个不同电极24、26可被用于递送电刺激。

取决于由IMD 16所使用的具体刺激电极和感测电极，IMD 16可以监测脑部信号并在脑部28的相同区域处或在脑部28的不同区域处递送电刺激。在一些示例中，用于感测生物电脑部信号的电极可以位于用于递送电刺激的相同引线上，而在其他示例中，用于感测生物电脑部信号的电极可以位于与用于递送电刺激的电极不同的引线上。在一些示例中，可以利用外部电极(例如，头皮电极)监测患者12的脑部信号。此外，在一些示例中，感测脑部28的生物电脑部信号的感测电路系统(例如，生成指示脑部28内的活动的电信号的感测电路系统)在与IMD 16的外壳体34物理上分开的壳体中。然而，在图1中所示的示例以及在本文中为了便于描述而主要参考的示例中，IMD 16的感测电路系统和治疗电路系统被封围在共同的壳体34内。

由IMD 16所监测的生物电脑部信号可反映由脑部组织两端的电势差的总和所产生的电流的变化。所监测的生物电脑部信号的示例包括，但不限于，脑电图(EEG)信号、皮层脑电图(ECoG)信号、从患者的脑部的一个或多个区域内感测到的局部场电位(LFP)、来自患者的脑部内的单个细胞的动作电位和/或患者脑部内单个细胞的微电极记录(MER)。

外部编程器14按需以无线方式与IMD 16进行通信，以提供或检取治疗信息。编程器14是用户(例如，临床医生和/或患者12)可用来与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进行通信并为IMD 16编程一个或多个治疗程序的临床医生编程器。替代地，编程器14可以是允许患者12选择程序和/或查看并修改治疗参数的患者编程器。临床医生编程器可包括比患者编程器多的编程特征。换言之，可以仅允许由临床医生编程器进行更加复杂或敏感的任务，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查看的显示器和用于向编程器14提供输入的接口(即，用户输入机构)的手持式计算设备。例如，编程器14可包括向用户呈现信息的较小的显示屏幕(例如，液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器)。另外，编程器14可包括触摸屏显示器、键区(keypad)、按钮、外围定点设备、或者允许用户通过编程器14的用户接口导航并提供输入的另一个输入机构。如果编程器14包括按钮和键区，则按钮可专用于执行某些功能(即，电源按钮)，或者按钮和键区可以是取决于用户当前查看到的用户接口的截面而改变功能的软键。

在其他示例中，编程器14可以是较大的工作站或在另一多功能设备内的单独的应用，而并非专用计算设备。例如，多功能设备可以是笔记本电脑、平板电脑、工作站、蜂窝电话、个人数字助理、或可运行能使计算设备作为安全医疗设备编程器14来操作的应用的另一计算设备。耦合到计算设备的无线适配器可使计算设备和IMD 16之间能进行安全通信。

当编程器14被配置成由临床医生使用时，编程器14可被用来向IMD 16传输初始编程信息。该初始信息可包括硬件信息(诸如，引线20的类型、引线20上的电极24、26的布置、引线20在脑部28内的位置)、定义治疗参数值的初始程序、以及可能有用的用于编程到IMD16中的任何其他信息。编程器14还能完成功能测试(例如，测量引线20的电极24、26的阻抗)。

临床医生还可借助于编程器14将治疗程序存储在IMD 16内。在编程会话期间，临床医生可确定一个或多个治疗程序，其可将有效的治疗提供给患者12以解决与发作性障碍(或其他患者病况)相关联的症状。例如，临床医生可以选择用来将刺激递送给脑部28的一个或多个电极组合。在编程会话期间，患者12可向临床医生提供关于正在被评估的特定程序的效能的反馈，或临床医生可基于患者的一个或多个生理参数(例如，心率、呼吸率或肌肉活动)来评估效能。编程器14可通过提供用于标识潜在地有益的治疗参数值的方法系统，来辅助临床医生创建/标识治疗程序。

编程器14还可被配置成供患者12使用。当配置作为患者编程器时，编程器14可具有受限功能(与临床医生编程器相比)，以便防止患者12改变IMD 16的关键功能或应用，这种改变可能对患者12有害。以此方式，编程器14可只允许患者12调整某些治疗参数的值、或设置特定治疗参数的值的可用范围。

当正在递送治疗时，当患者输入已触发了治疗中的变化或当编程器14或IMD 16内的电源需要更换或充电时，编程器14还可向患者12提供指示。例如，编程器14可包括警报LED，可经由编程器显示器向患者12闪烁消息、生成可听声音或体觉提示以确认接收到患者输入，例如，来指示患者状态或手动修改治疗参数。

无论编程器14被配置用于临床医生还是患者使用，编程器14被配置成经由无线通信与IMD 16以及任选地另一计算设备进行通信。例如，编程器14可利用本领域公知的射频(RF)遥测技术经由无线通信与IMD 16进行通信。编程器14也可利用各种局部无线通信技术中的任一种经由有线或无线连接与另一编程器或计算设备通信，局部无线通信技术诸如根据802.11或蓝牙规范集的RF通信、根据IRDA规范集的红外(IR)通信、或其他标准的或专有的遥测协议。编程器14还可经由可移除介质(诸如，磁盘或光盘、存储卡、或者存储棒)的交换与其他编程或计算设备进行通信。进一步，编程器14可经由本领域内已知的远程遥测技术，经由例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)、公用交换电话网(PSTN)，或蜂窝电话网络，与IMD16和另一编程器进行通信。

治疗系统10可被实现为在几个月或几年的进程内向患者12提供慢性刺激治疗。然而，也可在进行完全植入之前在试验的基础上采用系统10，以评估治疗。如果是暂时地实现，则系统10的一些部件可不被植入在患者12体内。例如，可给患者12装配有外部医疗设备(诸如试验刺激器)，而并非IMD 16。外部医疗设备可被耦合到经皮引线或者经由经皮延长件被耦合到所植入的引线。如果试验刺激器指示出DBS系统10向患者12提供了有效的医治，则临床医生可将慢性刺激器植入在患者12体内，以用于相对长期的医治。

根据本公开的技术，IMD 16经由沿着引线20布置的电极24、26感测患者12的脑部28的一个或多个生物电脑部信号。在一些示例中，IMD 16感测以与病理疾病相关联的频率振荡的生物电脑部信号的一个或多个振荡。在一些示例中，一个或多个振荡在大约11赫兹至大约35赫兹的β频率范围内。在其他示例中，一个或多个振荡在大约4赫兹至大约12赫兹的θ频带内。在其他示例中，一个或多个振荡在大约35赫兹至大约200赫兹之间的γ频带内。在一些示例中，一个或多个振荡与帕金森病的一种或多种症状相关联，诸如震颤、僵硬或运动徐缓等。在一些示例中，一个或多个振荡与另一种疾病的一种或多种症状相关联，诸如肌张力障碍、原发性震颤、抽动秽语综合征(Tourette’s syndrome)、强迫症、癫痫或抑郁症。

响应于感测到一个或多个振荡，在一个示例中，IMD 16产生电刺激，该电刺激包括近似于一个或多个振荡并且与该一个或多个振荡异相的频率。在其他示例中，IMD 16产生电刺激，该电刺激包括与一个或多个振荡的频率不同并且与该一个或多个振荡异相的频率，使得电刺激串间频率与振荡不同并且基本上与脑部信号的振荡的频率异相。在一些示例中，电刺激包括近似于一个或多个振荡但是与振荡至少部分地异相的波形。在一些示例中，波形包括规则间隔的电刺激脉冲、规则的电刺激脉冲串或不规则模式的电刺激。在此类示例中，如上所述，IMD 16将频率或相位关系中的串或模式递送到感兴趣的生物电信号的振荡。此外，IMD 16经由沿引线20布置的电极24、26将电刺激递送到脑部28。

如本文所述，串电刺激描述了包括第一时间段以及不递送电刺激的时间段的电刺激的类型，其中电刺激作为两个或更多个紧密间隔的电刺激脉冲(例如，一个或多个电刺激脉冲“串”)被递送。每个电刺激“串”包括紧密间隔的电刺激脉冲。串电刺激通常可以由串内频率(例如，构成“串”的一个或多个电刺激脉冲中的每个电刺激脉冲的频率)和串间频率(例如，刺激串的每个串的频率)来定义。在本文公开的技术的一些示例中，医疗设备(诸如IMD 16)将电刺激治疗递送作为电刺激串。在本文公开的技术的替代示例中，代替递送电刺激串，医疗设备(诸如IMD 16)可以递送单个电刺激脉冲。

在IMD 16以正弦波的形式递送电刺激的示例中，IMD 16可以感测生物电脑部信号在大约27赫兹的频率下的一个或多个振荡。生物电脑部信号的此类振荡处于β频率范围内，并可能与帕金森病的一种或多种症状的存在相关联。在该示例中，IMD 16与一个或多个感知到的振荡异相地以27赫兹和180度(例如，π弧度)产生电刺激，并将电刺激递送到脑部28的组织部位，以通过与一个或多个振荡相消干涉来破坏或抑制一个或多个振荡。尽管在一些示例中，IMD 16可以产生与一个或多个感知到的振荡异相除180度(例如，π弧度)之外的量的电刺激，但电刺激与一个或多个感知到的振荡的相位异相的相位越接近180度或π弧度，脑部局部组织部位经历的生物电信号振幅的减小越大。相反，IMD 16可以产生与一个或多个感知到的振荡异相小于180度的量的电刺激，以促进生物电脑部信号的理想振荡或有利的脑部状态(例如，诸如高质量的睡眠)。

在其中IMD 16以电脉冲的形式递送电刺激的一个示例中，IMD 16可以感测病理生物电脑部信号在大约27赫兹的频率下的一个或多个振荡。在该示例中，IMD 16生成多个电刺激脉冲，并以略小于一个或多个振荡频率(例如，17赫兹或20赫兹)和与一个或多个振荡异相180度(例如，π弧度)的脉冲频率递送电刺激脉冲。IMD 16将电刺激脉冲递送到脑部28的组织部位，以便将一种或多种病理振荡夹带电刺激的频率。在一些示例中，多个电刺激脉冲可以包括大约3个或4个脉冲。通过递送有限数量的脉冲，系统16可以基本上避免递送电刺激脉冲，该电刺激脉冲与生物电脑部信号的一个或多个振荡形成搏动频率，这可能导致对病理生物电脑部信号的一个或多个振荡的相长干涉。在此类情况下，虽然电刺激脉冲与给定频率的生物电脑部信号的振荡的所有峰值基本上不同相或异相，但是电刺激大多数时候可能破坏(例如，相消干涉)生物电脑部信号的振荡的至少一部分峰值。在一些示例中，调制或偏移一个或多个病理振荡的频率可以调整或改变病理生物电脑部信号的振荡与脑部的其他区域内的生物电脑部信号的振荡之间的关系，使得抑制由该关系引起的患者的一种或多种疾病的症状。

因为电刺激与脑部28的生物电脑部信号的一个或多个振荡异相，所以电刺激通常与一个或多个振荡相消干涉。这可以减小在脑部28的局部组织区域处经历的一个或多个振荡的振幅。通过减小与病理疾病相关联的脑部28的生物电脑部信号的一个或多个振荡的振幅，系统10可以抑制或减小患者12的病理疾病的症状。

所认识到的是，为了使电刺激与脑部28的生物电脑部信号的一个或多个振荡相消干涉，电刺激应与一个或多个振荡异相的相位大于120度且小于240度的量(例如，诸如大约180度)，或大于2π/3弧度且小于4π/3弧度(例如，诸如大约π弧度)。进一步认识到，以与一个或多个振荡大约相同的频率并且与一个或多个振荡异相大约180度(π弧度)递送电刺激可以基本上或完全抵消脑部28的生物电脑部信号的一个或多个振荡的振幅。此外，应注意，与脑部28的生物电脑部信号的一个或多个振荡同相地(例如，相位量在大约0度至120度的范围内、大约240度至大约360度的范围内、大约0弧度至大约2π/3弧度的范围内，或大约4π/3弧度至2π弧度的范围内)递送电刺激可能导致与一个或多个振荡的相长干涉，并且如果目标是抑制病理振荡，则可能被避免，或者如果目标是促进期望的振荡，则可能被偏好。

在前述示例中，IMD 10递送电刺激治疗，该电刺激治疗包括基于患者12的生物电脑部信号的一个或多个振荡的频率选择的串间频率。但是，在其他示例中，代替电刺激治疗，IMD 10可以提供其他类型的治疗。例如，IMD 10可以递送包括基于患者12的生物电脑部信号的一个或多个振荡的频率选择的频率的光脉冲(例如，光遗传治疗)。在另进一步的示例中，IMD 10可以递送包括基于患者12的生物电脑部信号的一个或多个振荡频率选择的频率的超声波。

图2是示出示例IMD 16的组件的功能框图。在图2中所示的示例中，IMD 16包括存储器42、处理电路系统40、刺激发生器44、感测电路系统46、开关电路系统48、遥测电路系统50、以及电源52。处理电路系统40可包括任意一个或多个微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、分立逻辑电路系统或其他处理电路系统。归属于本文所描述的功能(包括处理电路系统40)可通过硬件设备来被提供并被体现为软件、固件、硬件、或其任意组合。

在图2中所示的示例中，感测电路系统46经由电极24、26的选择组合来感测患者12的生物电脑部信号。感测电路系统46可以包括经由选择的电极24、26测量特定区域的电活动的电路系统，该特定区域例如是脑部24的前核、丘脑或皮质。为了治疗帕金森病，感测电路系统46可被配置成用于测量丘脑下核(STN)、苍白球内侧(GPi)、苍白球外侧(GPe)和/或基底神经节的其他区域的电活动。为了治疗癫痫，感测电路系统46可被配置成用于测量帕佩兹环路内一个或多个部位的电活动，包括例如前核、内囊、扣带、内嗅皮质、海马区、穹隆、乳头体或MMT。

感测电路系统46可以基本上连续地或以规则的间期采样生物电脑部信号，诸如但不限于大约1赫兹至大约1000赫兹的频率(诸如大约250赫兹至大约1000赫兹或大约500赫兹至大约1000赫兹)。感测电路系统46包括用于确定两个电极24、26之间的电压差的电路系统，该电压差通常指示脑部24的特定区域内的电活动。电极24、26中的一个可以充当参考电极，并且在其中感测电路系统46与IMD 16分开的示例中，如果感测电路系统46植入患者12内，IMD 16的壳体或感测电路系统可包括可用于感测生物电脑部信号的一个或多个电极。

感测电路系统46的输出可以由处理电路系统40接收。在一些情况下，处理电路系统40可以对生物电信号进行附加处理，例如，将输出转换为用于处理和/或放大生物电脑部信号的数字值。另外，在一些示例中，感测电路系统46或处理电路系统40可以过滤来自所选电极24、26的信号，以便从信号中去除不期望的伪影，诸如来自患者12的体内产生的心脏信号的噪声。虽然在图2中感测电路系统46与刺激发生器44和处理电路系统40一起被并入共同的外部壳体中，但在其他示例中，感测电路系统46是在与IMD 16的外部壳体分开的外部壳体中并且经由有线或无线通信技术与处理电路系统40通信。在其他示例中，可以经由外部电极(例如，头皮电极)来感测生物电脑部信号。

在一些示例中，感测电路系统46可以包括调谐并提取感知到的脑部信号的特定频带的功率水平的电路系统。因此，可以在处理电路系统40将信号数字化之前提取感知到的脑部信号的特定频带的功率水平。通过在信号被数字化之前调谐并提取特定频带的功率水平，与不包括在信号数字化之前提取感知到的脑部信号的特定频带的功率水平的电路的系统相比，可以以相对较慢的速率运行频域分析算法。在一些示例中，感测电路系统46可以包括多于一个的通道，以监测不同频带中的同时活动，即，提取感知到的脑部信号的多于一个频带的功率水平。这些频带可以包括α频带(例如，8赫兹至12赫兹)、β频带(例如，大约12赫兹至大约35赫兹)、γ频带(例如，在大约35赫兹至大约200赫兹之间)，或其他频带。

在一些示例中，感测电路系统46可以包括将斩波器稳定化与外差信号处理相结合以支持低噪声放大器的架构。在一些示例中，感测电路系统46可以包括频率选择信号监测器，该频率选择信号监测器包括斩波器稳定化的超外差仪器放大器和信号分析单元。可包含在频率选择信号监测器中的示例放大器在Denison等人的2008年9月25日提交的共同转让的题为“FREQUENCY SELECTIVE MONITORING OF PHYSIOLOGICAL SIGNALS(频率选择性监测生理信号)”的美国专利公开第2009/0082691号中作了进一步详细的描述。

如Denison等人的美国专利公开第2009/0082691号中所描述，频率选择性信号监测器可以利用外差、斩波器稳定化放大器架构将生理信号的所选择的频带转换为基带以供分析。生理信号可以包括生物电脑部信号，可以在一个或多个所选择的频带中对其进行分析，以检测以病理频率振荡的生物电脑部信号，并作为响应，根据本文所述的一些技术递送电刺激以调制生物电脑部信号的振荡频率。频率选择性信号监测器可以提供生理信号监测设备，该生理信号监测设备包括：接收生理信号的生理感测元件；仪表放大器，其包括以第一频率调制信号的调制器；放大器，其放大调制后的信号；以及解调器，其以不同于第一频率的第二频率对放大的信号进行解调。信号分析单元可以分析所选择的频带中的信号的特性。可以选择第二频率，使得解调器使信号的所选择的频带基本上在基带处居中。

在一些示例中，感测电路系统46可以在IMD 16向患者14递送治疗的基本上同时感测脑部信号。在其他示例中，感测电路系统46可以感测脑部信号而IMD 16可以在不同时间递送治疗。

在一些示例中，感测电路系统46可以例如与监测的患者的生物电脑部信号相结合地监测除生物电脑部信号的参数之外的，指示患者疾病的患者的一个或多个生理参数。合适的患者生理参数可以包括但不限于，(例如，经由肌电图(EMG)感测的)肌肉张力、(例如，经由电眼图(EOG)或EEG感测的)眼睛运动和体温。在一些示例中，可以经由体动记录仪(actigraphy)来监测患者的运动。在一个示例中，处理电路系统40可监测反映患者12的肌张力的EMG信号以识别患者的身体运动。替代地或附加地，处理电路系统40可以经由一个或多个运动传感器(诸如一个或多个单轴或多轴加速度计设备)监测患者的身体运动。

在一些示例中，感测电路系统46可以监测除了生物电脑部信号之外的患者的一个或多个生理参数，该一个或多个生理参数指示疾病(诸如帕金森病或癫痫病)的症状。例如，感测电路系统46可以监测指示肌肉僵硬或运动(缓慢运动、震颤和丧失运动)的一个或多个参数，其可以与帕金森病的一种或多种症状相对应。可以通过EMG信号、体动记录仪、加速度计信号和/或其他合适的信号来检测此类参数。在一些示例中，响应于基于对(多个)此类参数的监测而检测到的帕金森病的一种或多种症状，IMD 16可以递送所选择的电刺激，以夹带以与检测到的症状相关的频率振荡的脑部信号，并且然后调整频率以将脑部信号的振荡频率调制为与检测到的症状无关的频率。

存储器42可包括任何易失性或非易失性介质，诸如随机存取存储器(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42可存储计算机可读指令，这些指令当由处理电路系统40执行时，导致IMD 16执行本文中所描述的各种功能。在一些示例中，存储器42可被视为一种包括指令的非瞬态计算机可读存储介质，该指令使一个或多个处理器(例如，处理电路系统40)实现本公开中所描述的一个或多个示例技术。术语“非瞬态”可指示存储介质没有被实现在载波或传播信号中。然而，术语“非瞬态”不应当被理解为意味着存储器42是不可移动的。作为一个示例，可将存储器42从IMD 16移除，并将其移动至另一设备。在某些示例中，非瞬态存储介质可存储可以随时间变化的数据(例如，在RAM中)。

在图2中所示的示例中，引线20A的电极24的组包括四个电极，并且引线20B的电极26的组包括四个电极。处理电路系统40控制开关电路系统48以利用电极24、26的所选组合来感测生物电脑部信号。具体地，开关电路系统48可以在感测电路系统46与所选择的电极24、26之间建立或切断电连接，以便选择性地感测生物电脑部信号，例如，患者12的脑部28的特定部分。处理电路系统40还可控制开关电路系统48将由刺激发生器44所生成的刺激信号施加到电极24、26的所选组合。具体而言，开关电路系统48可将刺激信号耦合到引线20内的所选导体，而导体进而在所选电极24、26两端递送刺激信号。开关电路系统48可以是开关阵列、开关矩阵、多路复用器、或任何其他类型的被配置成选择性地将刺激能量耦合到所选择的电极22A、22B并选择性地利用所选择的电极22A、22B来感测生物电脑部信号的开关电路系统。因此，刺激发生器44经由开关电路系统48和引线20内的导体，被耦合到电极24、26。然而，在一些示例中，IMD 16不包括开关电路系统48。在一些示例中，IMD 16可以包括用于每个单独的电极(例如，代替单个刺激发生器)的独立电流源和散热器，使得开关电路系统48可能不是必需的。

刺激发生器44可以是单通道或多通道刺激发生器。例如，刺激发生器44可能够经由单一电极组合在给定时间处递送单个刺激脉冲、规则串的多个刺激脉冲或不规则模式的多个刺激脉冲、或连续信号，或者经由多个电极组合在给定时间处递送多个刺激脉冲。然而，在一些示例中，刺激发生器44和开关电路系统48可被配置成在时间交错的基础上递送多个通道。例如，开关电路系统48可用于在不同的时间处在不同的电极组合两端对刺激发生器44的输出进行时间分割，以将多个程序或多个通道的刺激能量递送给患者12。

遥测电路系统50在处理电路系统40的控制下可以支持IMD 16与外部编程器14或另一计算设备之间的无线通信。IMD 16的处理电路系统40可以例如经由遥测电路系统50将生物电脑部信号、特定的睡眠阶段的癫痫发作概率度量、患者12的癫痫发作概率分布图等发送到编程器14或另一个外部设备内的遥测电路系统。IMD 16中的遥测电路系统50以及本文所描述的其他设备和系统(诸如，编程器14)中的遥测电路系统可通过射频(RF)通信技术来实现通信。另外，遥测电路系统50可经由IMD 16与编程器14的近侧感应交互，来与外部编程器14进行通信。因此，遥测电路系统50可连续地、以周期性的间隔、或应来自IMD 16或编程器14的请求，将信息发送到外部编程器14。

电源52将操作功率递送给IMD 16的各个组件。电源52可包括小的可再充电的或非可再充电电池、以及用于产生操作功率的功率发生电路。可通过在外部充电器与IMD 16内的感应充电线圈之间的近侧感应交互来完成再充电。在一些示例中，功率要求可能足够小，以允许IMD 16利用患者运动并实现动能采集(scavenging)设备，以对可再充电电池进行涓流充电。在其他示例中，传统的电池可用于有限的时间段。

根据本公开的一个或多个示例，处理电路系统40和/或另一设备的处理电路系统(例如，外部编程器14的处理电路系统)可以控制感测电路系统46以经由沿着引线20布置的电极24、26来感测与患者12的病理疾病相关联的生物电脑部信号的一个或多个振荡。在一些示例中，一个或多个振荡在大约11赫兹至大约35赫兹的β频率范围内。在其他示例中，一个或多个振荡在大约4赫兹至大约12赫兹的θ频带内。在一些示例中，一个或多个振荡与帕金森病的一种或多种症状相关，诸如震颤、僵硬或运动徐缓等。在一些示例中，一个或多个振荡与另一种疾病的一种或多种症状相关，诸如肌张力障碍、原发性震颤、抽动秽语综合征、强迫症、癫痫或抑郁症。

响应于感测到生物电脑部信号的一个或多个振荡，处理电路系统40和/或另一设备的处理电路系统(例如，外部编程器14的处理电路系统)可以控制刺激发生器44以产生电刺激并将电刺激经由沿引线20设置的电极24、26递送到脑部28的一个或多个区域。在一个示例中，处理电路系统40控制刺激发生器44以产生电刺激，该电刺激的频率近似于一个或多个振荡的频率并且与一个或多个振荡异相。在其他示例中，处理电路40控制刺激发生器44以产生电刺激，该电刺激的频率不同于脑部的电信号的一个或多个振荡的频率并且与该一个或多个振荡异相，以便与脑部的电信号中存在的一个或多个振荡相消干涉。在一些示例中，处理电路系统40控制刺激发生器44以产生电刺激，该电刺激的波形近似于一个或多个振荡的波形。

因为电刺激与脑部28的生物电脑部信号的一个或多个振荡异相，所以电刺激与一个或多个振荡相消干涉。这可以减小在脑部28的局部组织区域处经历的一个或多个振荡的振幅。通过减小与病理疾病相关联的脑部28的生物电脑部信号的一个或多个振荡的振幅，IMD 16的处理电路系统40可以抑制或减轻患者12的病理疾病的症状。

图3是示例医疗设备编程器14的概念框图，该医疗设备编程器14包括处理电路系统60、存储器62、遥测电路系统64、用户接口66以及电源68。处理电路系统60控制用户接口66和遥测电路系统64，并将信息和指令存储到存储器62中并从存储器62检取信息和指令。编程器14可被配置成用作临床医生编程器或患者编程器。处理电路系统60可以包括一个或多个处理器的任何组合，包括一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他等效的集成或分立逻辑电路系统。因此，处理电路系统60可包括任何合适的结构，无论是以硬件、软件、固件，或其任何组合，以执行此处归于处理电路系统60的功能。

诸如临床医生或患者12之类的用户可通过用户接口66与编程器14进行交互。用户接口66包括显示器(未示出)，诸如LCD或LED显示器或其他类型的屏幕，该显示器用于呈现与患者12的发作性障碍的医治相关的信息。用户接口66还可包括用于从用户接收输入的输入机构。输入机构可包括，例如，按钮、键区(例如，字母数字键区)、外围定点设备或允许用户通过由编程器14的处理电路系统60所呈现的用户接口进行导航并提供输入的其他输入机构。

存储器62可包括用于操作用户接口66和遥测电路系统64、以及用于管理电源68的指令。存储器62还可存储在治疗过程期间从IMD 16检取的任何治疗数据，以及感知到的生物电脑部信号。临床医生可使用该治疗数据来确定患者状况的进展，以便计划未来医治。存储器62可包括任何易失性或非易失性存储器，诸如RAM、ROM、EEPROM或闪存。存储器62还可包括可用于提供对存储器容量的存储器更新或增大的可移除的存储器部分。在编程器14被不同的患者使用之前，可移动存储器还可允许移除敏感的患者数据。

在一些示例中，存储器62可以被视为包括指令的非瞬态计算机可读存储介质，该指令使一个或多个处理器(诸如例如，处理电路系统60)实现本公开中所描述的一个或多个示例技术。术语“非瞬态”可指示存储介质没有被实现在载波或传播信号中。然而，术语“非瞬态”不应当被理解为意味着存储器62是不可移动的。作为一个示例，可将存储器62从编程器14移除，并将其移动至另一设备。在某些示例中，非瞬态存储介质可存储可以随时间变化的数据(例如，在RAM中)。

编程器14中的无线遥测可通过RF通信或外部编程器14与IMD 16的近侧电感性交互来实现。通过使用遥测电路系统64，该无线通信是可能的。因此，遥测电路系统64可类似于IMD 16内包含的遥测电路系统。在替代示例中，编程器14可以能够进行红外通信或通过有线连接直接通信。以此方式，其他外部设备可以能够在无需建立安全的无线连接的情况下与编程器14进行通信。

电源68可向编程器14的组件递送操作功率。电源68可包括电池和功率生成电路，以产生操作功率。在一些示例中，电池可以是可再充电的，以允许延长的操作。

在一些示例中，用户(诸如临床医生或患者12中的一个或多个)可以经由编程器14的用户接口66访问和配置IMD 16。例如，临床医生可以经由编程器14的用户接口66将定义电刺激治疗的一个或多个电刺激治疗参数编程到IMD 16中。进一步地，临床医生可以调整由IMD 16递送的电刺激治疗的一个或多个电刺激参数。

图4A-4C是示出根据本公开的技术的示例波形的图。为方便起见，参考图1描述图4A-4C的示例。图4A是示出患者12的脑部28的生物电信号400的示例振荡的图。在图4A的示例中，生物电信号的振荡包括大约27赫兹的频率。该示例信号位于β频率范围内，并且可能与帕金森病的一种或多种症状的存在相关联。在其他示例中，振荡可以包括在大约4赫兹至大约12赫兹的θ频带内的频率，或者可以与其他疾病的一种或多种症状的存在相关联。如上所述，IMD 16经由沿引线20布置的电极24、26感测生物电信号400的振荡。尽管在图4A、图4B和图4C的示例中示出了生物电信号400的振荡的频率，但是振荡的该频率仅是脑部内整个生物电信号的一个组分。例如，从脑部检测到的生物电信号中也可能存在其他较高的频率和/或较低的频率，但是未显示这些其他频率，以便将讨论重点放在可能与患者的一种或多种症状的存在相关联的较低频率的振荡上。

图4B是示出根据本公开的技术递送的示例电刺激401的图。如上所述，响应于感测到生物电信号400的振荡，IMD 16产生电刺激401，该电刺激401包括近似于生物电信号400的振荡的频率并且与生物电信号400的振荡异相。在图4B的示例中，电刺激401包括大约27赫兹的频率。为了便于说明，图4B的示例电刺激401与生物电信号400的振荡异相9π/10弧度。但是，在其他示例中，电刺激401可以与生物电信号400的振荡异相180度或π弧度。在又进一步的示例中，电刺激401包括以不同于脑部28的生物电信号400的振荡频率的频率的电刺激脉冲串。此外，出于说明的目的，在图4B的示例中，电刺激401包括大约等于脑部28的生物电信号400的振荡振幅的振幅。然而，在其他示例中，电刺激401包括不同于(例如，小于)脑部28的生物电信号400振荡的振幅的振幅。IMD 16经由沿引线20布置的电极24、26将电刺激401递送到脑部28的组织部位。

图4C是示出在存在如图4A所示的患者的脑部的生物电信号400的示例振荡和图4B的示例电刺激401的情况下在患者的组织部位处观察到的示例生物电信号402的图。生物电信号402是生物电信号400的振荡和电刺激401之和。如上所述，由于电刺激401与脑部28的生物电脑部信号400的一个或多个振荡异相，因此电刺激401与生物电脑部信号400的一个或多个振荡相消干涉。因此，生物电信号402包括远小于生物电信号400的振荡的振幅或电刺激401的振幅的振幅。认识到，电刺激401的相位接近生物电信号400的振荡相位的180度或π弧度异相，在脑部28的局部组织部位的生物电信号402的减小越大。通过减小与病理疾病相关联的脑部28的生物电脑部信号的一个或多个振荡的振幅，IMD 16的处理电路系统40可以抑制或减轻患者12的病理疾病的症状。

图5是示出根据本公开的技术的用于将电刺激治疗递送到患者的脑部的示例操作的流程图。为了便于说明，参考图1的治疗系统10描述图5的示例。然而，可以在能够向患者12的脑部递送电刺激的任何合适的系统或设备中采用相同或基本相似的技术。而且，如上所述，尽管关于通过破坏具有与帕金森病的一种或多种肌动症状相关联的振荡频率的生物电脑部信号来治疗帕金森病描述了图5的示例技术，此类技术可以用于治疗除帕金森病之外的患者疾病，诸如癫痫。

在一个示例中，系统10标识定义连续的电刺激治疗的一个或多个参数的集合，该连续的电刺激治疗被配置成抑制与生物电信号的一个或多个振荡相关联的患者的症状(502)。在一个示例中，临床医生经由编程器14将定义连续的电刺激治疗的一个或多个参数的多个集合编程到IMD 30中。在电压控制的系统的一个示例中，连续的电刺激治疗包括包含大约130赫兹的脉冲频率、从大约20微秒到大约450微秒的所选择的脉冲宽度以及从大约2.5伏特到3伏特的所选择的电压振幅的多个电刺激脉冲。在电流控制的系统的一个示例中，连续的电刺激治疗包括包含130赫兹的脉冲频率、选自从大约20微秒至大约450微秒的脉冲宽度以及选自从大约2.5毫安至3毫安的电流振幅的多个电刺激脉冲。在一些示例中，系统10通过IMD 30和电极24、26将连续的电刺激治疗递送给患者12，以抑制与生物电信号的一个或多个振荡相关联的患者的症状。

在电压控制的系统的又一进一步示例中，连续的电刺激治疗包括包含选自从大约5赫兹至大约250赫兹的范围的脉冲频率、选自从大约10微秒至约450微秒的脉冲宽度以及选自从大约0.25伏特至10伏特的电压振幅的多个电刺激脉冲。在电流控制的系统的一个示例中，连续的电刺激治疗包括包含选自从大约5赫兹至大约250赫兹的范围的脉冲频率、选自从大约10微秒至大约450微秒的脉冲宽度、选自从大约0.25毫安至25毫安的电流振幅的多个电刺激脉冲。

在一些示例中，一个或多个参数包括刺激电极24、26的组合、电压振幅或电流振幅之一、电刺激脉冲宽度、每个串的电刺激脉冲的数量、特定的刺激脉冲的不规则模式、串间频率和/或串内频率中的一个或多个。在一个示例中，临床医生执行单极电极检查以确定一个或多个参数。例如，临床医生可以滴定电刺激的各种参数以确定用于定义随后递送给患者的电刺激的一个或多个参数的集合。

在一个示例中，临床医生将一个或多个参数的多个集合中的每个集合与激活患者12的一个或多个神经元的功效的强度-持续时间曲线进行比较。在该强度-持续时间曲线的示例中，随着电刺激的振幅增加，激活一个或多个神经元所需的电刺激的脉冲宽度的持续时间减小。类似地，随着电刺激的脉冲宽度的持续时间增加，激活一个或多个神经元所需的电刺激的振幅减小。沿强度-持续时间曲线存在对于特定系统10最有效的电刺激的振幅和电刺激的脉冲宽度的值。因此，临床医生确定选择一个或多个参数的集合，其包括，可有效抑制与生物电信号的一个或多个振荡相关联的患者症状并且对于系统10的功率效率高的刺激振幅和电刺激脉冲宽度，以供递送给患者12。

接下来，系统10从以常规设置递送连续的电刺激治疗切换为基于感知到的生物电脑部信号的振荡来递送电刺激治疗。在一些示例中，电刺激治疗包括连续的刺激脉冲，该连续的刺激脉冲包括选择用于匹配感知到的生物电脑部信号的振荡的频率。在一些示例中，电刺激治疗包括规则或不规则的电刺激脉冲的串模式，其由如下各项来表征：与连续的电刺激治疗的频率匹配的串内频率以及与患者12的脑部28的生物电信号的一个或多个振荡的频率基本相似但是与一个或多个振荡基本上异相的串间频率。在其他示例中，串间频率基本上类似于患者12的脑部28的生物电信号的一个或多个振荡的频率，但是与该一个或多个振荡基本上同相。在其他示例中，系统10定义电刺激脉冲串的规则模式，并且无需首先递送连续的电刺激而递送电刺激串的规则模式。

例如，系统10基于一个或多个参数的集合来定义多个非连续的电刺激脉冲(504)。在一个示例中，多个非连续的电刺激脉冲包括串内频率，该串内频率大约等于连续的电刺激治疗的频率(例如，大约2赫兹至大约250赫兹的频率)。在进一步的示例中，串内频率选自大约2赫兹至大约1000赫兹的范围。在进一步的示例中，多个非连续的电刺激脉冲包括大约11赫兹至大约35赫兹的串间频率。在一些示例中，多个非连续的电刺激脉冲包括选自大约20微秒至大约450微秒的脉冲宽度。在一个示例中，脉冲串持续时间小于串间频率，并且选自大约2毫秒至10毫秒。在串间频率选自大约50赫兹至大约70赫兹的示例中，多个非连续的电刺激脉冲包括选自大约1毫秒至4毫秒的脉冲宽度。在串间频率选自大约1赫兹至大约10赫兹的其他示例中，多个非连续的电刺激脉冲包括选自大约10毫秒至50毫秒的脉冲宽度。在电压控制的系统的示例中，多个非连续的电刺激脉冲包括选自大约1.5伏特至4伏特的电压振幅。在电流控制的系统的示例中，多个非连续的电刺激脉冲包括选自大约1.0毫安至3.5毫安的电流振幅。在一些示例中，系统10定义了多个非连续的电刺激脉冲，而无需将多个非连续的电刺激脉冲递送给患者12。

此外，IMD 10经由电极24、26感测患者12的脑部28的生物电信号的一个或多个振荡(506)。响应于感测到一个或多个振荡，IMD 10经由刺激发生器44产生由一个或多个参数的集合定义的并且包括基于患者12的脑部28的生物电信号的一个或多个振荡的频率选择的串间频率的多个非连续的电刺激脉冲(508)。在一些示例中，IMD 10调整多个非连续的电刺激脉冲的串间频率以更紧密地匹配一个或多个振荡的频率。在一些示例中，IMD 10调整多个非连续的电刺激脉冲的串间频率以匹配一个或多个振荡的特定患者的频率。在又一进一步的示例中，IMD 10选择多个非连续的电刺激脉冲的串间频率以匹配一个或多个振荡的特定患者的频率。在一些示例中，IMD 10递送与患者12的脑部28的生物电信号的一个或多个振荡基本上异相的多个非连续的电刺激脉冲。在一些示例中，多个非连续的电刺激脉冲与一个或多个振荡异相大约180度(例如，π弧度)。在其他示例中，IMD 10递送与患者12的脑部28的生物电信号的一个或多个振荡基本上同相的多个非连续的电刺激脉冲。在一些示例中，多个非连续的电刺激脉冲与一个或多个振荡异相大于-120度且小于+120度(例如，大于–2/3π弧度且小于2/3π弧度)。

在一些示例中，(例如，诸如当患者就诊时)临床医生基于对生物电脑部信号的振荡频率的单个测量来执行对刺激频率、定时和相位的上述选择和调整。在其他示例中，例如当患者在家中或诊所外时，IMD 10可以基于生物电脑部信号的感知到的振荡在连续的、周期性或计划的基础上选择用于电刺激治疗的参数。

通过连续地执行对电刺激的调整，IMD 10可以解决生物电脑部信号的振荡随时间的变化。此类变化可能是由疾病进展的变化、不同的患者状态(诸如患者醒着或睡着)或伴随治疗的变化(诸如药物摄入)引起的。IMD 10可以在任何时间(诸如在确定多个非连续的电刺激脉冲或生成多个非连续的电刺激脉冲之前)感测生物电信号的一个或多个振荡。在进一步的示例中，IMD 10随时间感测生物电信号的一个或多个振荡，并根据需要确定新的多个非连续的电刺激脉冲，以有效地抑制患者的生物电脑部信号的振荡。.

IMD 10经由电极24、26递送多个非连续的电刺激脉冲，以调制与生物电信号的一个或多个振荡相关联的患者状态(510)。在一个示例中，IMD 10递送与生物电信号的一个或多个振荡基本异相的多个非连续的电刺激脉冲，以抑制帕金森病的一种或多种症状。在另一示例中，IMD 10递送与生物电信号的一个或多个振荡基本异相的多个非连续的电刺激脉冲，以抑制癫痫的一种或多种症状。在又一进一步的示例中，IMD 10递送与生物电信号的一个或多个振荡基本同相的多个非连续的电刺激脉冲，以促进有利的脑部状态(诸如患者12的高质量睡眠)。

在又一进一步的示例中，IMD 10将多个非连续的电刺激脉冲作为随机共振递送给患者12，以增加脑部28的微弱但期望的生物电信号的强度。在该示例中，多个非连续的电刺激脉冲包括“白噪声”(例如，随机振荡、振幅和/或频率的电脉冲的集合)。IMD 10将多个非连续的电刺激脉冲递送到患者12的脑部28。多个非连续的电刺激脉冲可以使用随机共振来增加(例如，相长干涉)微弱但期望的生物电信号，从而改善微弱但期望的生物电信号的信噪比。在一些示例中，弱化但期望的生物电信号是与患者12的有利的脑部状态(诸如高质量睡眠)相关联的生物电信号。此类技术可用于促进有利的脑部状态或提高通过系统10的其他传感器对微弱但期望的生物电信号的可检测性。

图5的示例可以用于通过减少或基本上消除与某些类型的生物电脑部信号相关联的疾病的表现来治疗或以其他方式管理患者疾病。例如，生物电脑部信号在某一频率的振荡在某种意义上可以对应于病理脑部信号，即脑部信号在该频率的振荡与患者疾病的一种或多种症状的表现或不良作用相关联。病理脑部信号频率可以特定于脑部28的一个或多个区域，并且可以是患者和/或疾病特定的。

例如，对于帕金森病，图5的示例中的频率通常可以对应于具有β带(在大约12赫兹至大约35赫兹之间)的一个或多个振荡频率。如上所述，在帕金森病的情况下，丘脑底核(STN)、苍白球内侧(GPi)、苍白球外侧(GPe)和/或基底神经节的其他区域中的β频率振荡(例如，在约13赫兹至约30赫兹之间)可能与一种或多种肌动症状相关联，包括例如僵硬、运动不能、运动徐缓、运动障碍和/或静息震颤。这些肌动症状在某种意义上可以与在β频率范围内振荡的生物电脑部信号相关联，即当脑部28的上述区域内的生物电脑部信号在β频率范围内振荡时，经常出现此类症状。尽管许多患者可能在某种程度上出现β频率振荡，但帕金森病患者可能夸大出现与一种或多种症状表现相关联的β频率振荡。在一些示例中，诸如振荡活动(例如，信号能量)之类的指示可以根据所测量的局部场势功率来量化，或者可以使用快速傅里叶变换(FFT)技术量化为相对功率(例如，作为给定频带内信号功率占总信号功率的百分比)，或者例如β串可以用作病理脑部的指示。无论如何识别病理脑部信号，通过破坏一个或多个上述病理频率区域内的生物电脑部信号的振荡，使用图5的示例技术可以减少或基本消除在出现β频率振荡时表现出来的肌动症状。

本公开内容中所描述的技术可至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合来实现。例如，可在一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA、或任何其他等效的集成或分立逻辑电路系统内实现该技术的各个方面，以及实现在编程器(诸如，医生或患者编程器、刺激器或其他设备)中的这种部件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路系统”通常可单独地或与其他逻辑电路系统或任何其他等效电路系统组合地指代前述的逻辑电路系统中的任一种。

此类硬件、软件、和固件可实现在相同的设备内，或实现在分开的设备内以支持本公开中描述的各种操作和功能。此外，所描述的单元、电路系统或组件中的任一个可一起被实现，或分开地实现为分立但可互操作的逻辑设备。对作为电路系统、模块或单元的不同特征结构的描绘旨在强调不同的功能方面，而并不一定暗指此类电路系统、模块或单元必须通过分开的硬件或软件组件来实现。相反，与一个或多个模块、电路或单元相关联的功能可以通过分开的硬件或软件组件来执行，或集成在共同的或分开的硬件或软件组件内。

当在软件中实现时，归因于本公开中描述的系统和设备的功能可具体化为计算机可读介质(诸如，RAM、ROM、NVRAM、EEPROM、闪存存储器、磁介质、光介质，等等)上的指令。可执行该指令以支持本公开内容中描述的功能的一个或多个方面。

如果在软件中实现，则本公开中所描述的技术可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或在计算机可读介质上传输。计算机可读介质可包括非瞬态计算机存储介质或通信介质，包括促进计算机程序从一个地方传递到另一个地方的任何介质。数据存储介质可以是可被一个或多个计算机或一个或多个处理器访问以检取用于实现本公开中所描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用介质。通过示例，但非限制的方式，此类数据存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、闪存、或可用于存储以指令或数据结构的形式的期望程序代码并且可以被计算机访问的任何其他介质。而且，任何连接都适当地被称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或无线技术(诸如红外、无线电和微波)从网站、服务器或其他远程来源传输软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如红外、无线电和微波)被包括在介质的定义中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

代码可由一个或多个处理器执行，诸如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)或其他等效的集成或分立逻辑电路系统。相应地，如本文中所使用的术语“处理器”可以指的是任何上述结构或适合于实现本文中所描述的技术的任何其他结构。此外，可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全地实现这些技术。

此外，应当注意，本文描述的系统可不限于对人类患者的医治。在替代示例中，这些系统可以在非人类患者中实现，诸如，灵长类动物、犬类、马类、猪和猫科动物。这些动物可经受可受益于本公开的主题的临床或研究治疗。

已经对本公开的不同示例进行了描述。这些以及其他示例在所附权利要求的范围内。

Claims (16)

1.一种医疗系统，包括：

一个或多个电极，所述一个或多个电极被配置成用于感测患者脑部的生物电信号的一个或多个振荡；以及

医疗设备，所述医疗设备被配置成用于：

响应于感知到的一个或多个振荡，产生多个刺激治疗脉冲串，该多个串包括基于所述生物电信号的所述一个或多个振荡的频率来选择的串间频率；以及

将所述多个刺激治疗脉冲串递送给所述患者，以调制与所述生物电信号的所述一个或多个振荡相关联的患者的状态。

2.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，为了将所述多个刺激治疗脉冲串递送给所述患者以调制与所述生物电信号的所述一个或多个振荡相关联的所述患者的状态，所述医疗系统进一步被配置成用于将所述多个刺激治疗脉冲串递送给所述患者，以抑制与所述生物电信号的所述一个或多个振荡相关联的所述患者的症状。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，为了递送所述多个刺激治疗脉冲串，所述医疗系统进一步被配置成用于在所述患者的症状发生期间递送所述多个刺激治疗脉冲串。

4.如权利要求2所述的医疗系统，其特征在于，所述患者的症状是与以下各项中的一个或多个相关联的症状：

帕金森病；

肌张力障碍；

原发性震颤；

抽动秽语综合征；

强迫症；

癫痫；或者

抑郁症。

5.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，基于所述生物电信号的所述一个或多个振荡的频率选择的所述串间频率与所述一个或多个振荡的频率异相。

6.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，为了将所述多个刺激治疗脉冲串递送给所述患者以调制与所述生物电信号的所述一个或多个振荡相关联的所述患者的状态，所述医疗系统进一步被配置成用于将所述多个刺激治疗脉冲串递送给所述患者，以促进与所述生物电信号的所述一个或多个振荡相关联的所述患者的状态。

7.如权利要求6所述的医疗系统，其特征在于，所述患者的状态是以下各项中的一个：

患者的醒着状态；或者

患者的睡着状态。

8.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，基于所述生物电信号的所述一个或多个振荡的频率选择的所述串间频率与所述一个或多个振荡的频率同相。

9.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，所述一个或多个振荡的频率包括在θ频带内的从约4赫兹到约12赫兹的频率。

10.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，所述一个或多个振荡的频率包括在β频带内的从约13赫兹到约30赫兹的频率。

11.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，所述一个或多个振荡的频率包括在γ频带内的从约35赫兹到约200赫兹的频率。

12.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，基于所述生物电信号的所述一个或多个振荡的频率选择的所述串间频率与所述一个或多个振荡的频率相同。

13.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，所述医疗设备进一步被配置成用于：

在产生所述多个刺激治疗脉冲串并递送多个电脉冲串之前：

确定定义连续刺激治疗的一个或多个参数的集合，所述连续刺激治疗被配置成用于调制与所述生物电信号的所述一个或多个振荡相关联的所述患者的状态；以及

基于所述一个或多个参数的集合，定义所述多个刺激串；以及

其中，为了将所述多个刺激治疗脉冲串递送给所述患者，所述医疗设备进一步被配置成用于将多个非连续刺激治疗脉冲串递送给所述患者。

14.如权利要求13所述的医疗系统，其特征在于，所述一个或多个参数的集合包括刺激振幅和刺激脉冲宽度，并且

其中，为了确定所述一个或多个参数的集合，所述医疗设备进一步被配置成用于基于选自接收所述连续刺激治疗的神经组织的强度-持续时间曲线的能量效率振幅和脉冲宽度来识别所述一个或多个参数的集合的所述刺激振幅和刺激脉冲宽度中的每一个。

15.如权利要求1所述的医疗系统，其特征在于，所述多个刺激治疗脉冲串包括多个电刺激治疗脉冲串。

16.一种医疗系统，包括：

用于感测患者的脑部的生物电信号的一个或多个振荡的装置；

用于响应于感测到所述一个或多个振荡而产生多个刺激治疗脉冲串的装置，该多个串包括基于所述生物电信号的所述一个或多个振荡的频率选择的串间频率；以及

用于将所述多个刺激治疗脉冲串递送给所述患者以调制与所述生物电信号的所述一个或多个振荡相关联的所述患者的状态的装置。

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