CN111918696A - 电磁引发装置和致动目标组织的方法 - Google Patents
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Abstract
一种电磁引发装置(2)，其用于经由人体或动物体的肌肉或神经系统致动人体或动物体的目标组织，其包括(i)具有构造成产生具有目标形状(213)的电磁场(212)的线圈设计结构(211)的电磁场发生器(21)；(ii)将电磁场发生器(21)的线圈设计结构(211)保持在人体或动物体处的安装装置(22)；(iii)配置成检测目标组织的致动的传感器构件(4)；(iv)配置为自动调节由线圈设计结构(211)产生的电磁场(212)的位置并调节由线圈设计结构产生的电磁场(212)的场强度的电磁场调节机构(21)；和(v)与传感器构件(4)和电磁场调节机构(21)通信的校准单元(31)。校准单元(31)配置成：(a)控制电磁场调节机构(21)自动改变由线圈设计结构(211)产生的电磁场(212)的位置和自动改变由线圈设计结构产生的电磁场(212)的场强度；(b)在检测到目标组织的致动后接收来自传感器构件(4)的致动反馈信号；(c)和在接收到致动反馈信号时控制电磁场调节机构(21)自动停止对由线圈设计结构(211)产生的电磁场(212)的位置的改变和在接收到致动反馈信号时自动停止对由线圈设计结构(211)产生的电磁场(212)的场强度的改变。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的电磁引发装置并且更具体地涉及一种制造这样的装置的方法、一种致动目标组织的方法和这样的装置的用途。
背景技术
在医学中，已知对于许多的目的而言致动患者的目标组织是有利的。例如，在医院的重症监护室中，可能期望致动被通气患者的膈肌，以防止膈肌失效的缺点。结果表明，在机械通气的前18-69小时内，隔肌纤维的萎缩已经发生，并且这段时间内，肌纤维横截面下降大于50％。因此，目的是在为患者提供人工或机械呼吸的同时反复地致动膈肌，从而可以维持膈肌的功能，或者至少在撤机期间致动膈肌以支持独立呼吸功能的有效恢复。
为了实现患者体内组织的这种致动，已知直接刺激组织或通过刺激神经系统的特定部分来间接致动组织。例如，可以通过直接向组织或与组织相关的神经提供电脉冲来致动作为肌组织的目标组织。更具体地，已知可以通过例如在患者的颈部处刺激膈神经来致动膈肌。
在这种情况下，US 2016/0310730 A1描述了一种装置，该装置用于在从机械呼吸机(MV)接收通气支持的患者时减少因通气引起的膈肌停用。该设备包括第一和第二类型的电极阵列和至少一个控制器，该电极阵列包括配置为刺激患者的膈神经的多个电极，该控制器从至少两种不同的类型中识别电极阵列的类型，并且基于所识别的电极类型产生刺激信号来刺激患者的膈神经。这种基于电极的刺激对于患者的移动或重新定位不是十分可靠，并且可行的刺激深度可能受到骨骼或脂肪组织的明显限制。此外，据报道，电极刺激比电磁刺激使患者经受更多的痛苦。
因此，需要一种系统，该系统允许更方便和有效的操作以及较少的刺激副作用。
发明内容
根据本发明，通过如独立权利要求1的特征所限定的电磁引发装置、通过如独立权利要求27的特征所限定的制造电磁引发装置的方法、通过由独立权利要求51的特征所限定的致动人体或动物体中的目标组织的方法以及通过由独立权利要求67至69的特征所限定的用途来解决该需求。优选的实施例是从属权利要求的主题。
在一方面，本发明是一种电磁引发装置，用于经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统来致动人体或动物体的目标组织，该装置包括(i)具有线圈设计结构的电磁场发生器，该线圈设计结构构造成产生具有目标形状的空间电磁场；(ii)将电磁场发生器的线圈设计结构保持在人体或动物体处的安装装置；(iii)传感器构件，该传感器构件配置成检测目标组织的致动；(iv)配置为自动调节由线圈设计结构产生的电磁场的位置的电磁场调节机构；以及(v)与传感器构件和电磁场调节机构通信的校准单元。本文描述的线圈设计结构可以是或包括至少两个线圈或至少一个锥形的或以其他形式弯曲或凸起的线圈，或至少一个小线圈，即足够小到能产生尖锐的电磁场的线圈，如直径在3cm以下的线圈。本文所述的电磁场的目标形状可包括由空间电磁场形成的峰值。电磁场发生器也可以称为电磁场产生器。电磁场的目标形状可通过使电磁场为局部受约束的目标电场(例如具有峰值)来实现。目标形状可以适于在应为在电磁场作用下被激活/诱导/致动的神经区域的组织区域中起作用，其例如可以通过电磁场(焦点区域)的峰值来实现。目标形状通常可以是电磁场或随时间变化的电场分量的任何形状，该目标形状允许有效地刺激一个或多个目标神经，同时能最小化对周围、上方或附近的组织或神经的、其他不希望的共同刺激作用。峰形就是这样的例子，因为它使对焦点区域的作用最大化而使对该区域之外的区域作用最小化。
因此，组织可以指任何类型的人类组织，包括但不限于皮肤或肌肉组织(即膈肌纤维)。
由发生器施加到线圈的电压或电流波形的参数影响电磁场的时间特性/特征包括脉冲形状、幅度/幅值、宽度、极性和重复频率；扫射或脉冲系列的持续时间和其间的间隔；脉冲的总数；刺激时段(session)之间的间隔以及时段总数尤其会对场强产生影响并且决定了是否能够致动/激活目标区域或目标组织以及以怎样的强度或“剂量”实现对目标区域或目标组织的致动/激活。电磁场可以由电磁场发生器以单个脉冲或作为一个系列的形式产生。因此，单个脉冲涉及在相对短的时间内并且在两次脉冲之间具有相对长的中断的电磁场的产生。通常，以低于10Hz(例如像5Hz以下)的频率提供单个脉冲，或者单个脉冲由用户或实践者手动启动。单个脉冲的时间宽度为约10μs到300μs。这样的脉冲可以致动神经和肌肉，并且可以被患者或传感器识别。特别地，这样的单个脉冲可引起肌肉的单次抽搐。与此相反，当以系列产生时，电磁场连续产生或者呈较快地一个跟一个的脉冲序列的形式。可以以在约15Hz与约30Hz之间的范围内的频率提供这种脉冲。特别地，系列可以实现致动神经或肌肉，从而引起强直性收缩或致动。有利地，通过增加强度(场强)和/或频率直到获得目标强度和频率(“斜坡协议”)来提供该系列。这样，可以减少突然的抽搐或不适感。所有这些参数均可概括在电磁场的术语“时间特性/时间特征/随时间变化的特征(temporalcharacteristics)”或“时间参数(temporal parameters)”之下。这些时间参数可以经由输入接口手动调节，也可以通过调节机构自动控制。
电磁场的时间特征和空间分布可以以使得实现目标区域的期望致动(致动反馈)的方式来调节。因此，致动反馈(信号)指的是指示目标组织致动的适当特性的信号，例如，达到或超过目标值(阈值)的信号、呈现某种曲线图案或形状的信号、满足某种已知算法以便以期望的强度代表适当的目标组织致动的信号、或其任何组合。致动反馈(信号)可以特别包括尤其与应在调节机构停止改变之前达到的期望的肌肉致动强度有关的反馈。适当的致动反馈信号特征可以例如由用户经由输入接口规定或由算法检测。
根据本发明的电磁引发装置的校准单元配置为(a)控制电磁场调节机构以自动改变由线圈设计结构产生的电磁场的位置；(b)在传感器构件检测到目标组织的致动后接收来自传感器构件的致动反馈信号；和(c)在接收到致动反馈信号时，控制电磁场调节机构自动停止对由线圈设计结构产生的电磁场的位置的改变。自动停止对电磁场的位置和最终的场强度的改变允许相对快速和准确地提供电磁场，以有效且安全地致动目标组织。也可以防止在找到合适位置之后的、电磁场的配置/构型的任何意外变化。场强度也可以称为电磁场的大小。
目标组织可以是或包括可经由神经系统致动的任何肌肉，肌肉结构或其部分。特别地，它可以是膈肌或膈。神经系统可以包括或者可以是单个或多个神经，例如特别是膈神经。因此，在许多应用中，反复刺激神经系统或神经特别是膈神经是有利的。电磁场发生器的线圈设计结构允许根据该装置的预期应用来成形或定制电磁场。特别地，可以形成目标形状，使得其相对尖锐。这允许专门刺激神经系统或其特定部分。特别地，它允许特定地刺激诸如膈神经之类的神经，并允许降低或防止或优化对其他组织如其他神经或在目标神经附近的、周围的或上方的组织的刺激。因此，应避免无论何时可能发生的这样的共同刺激。定位目标神经的过程也可以通过超声成像技术来支持。为了刺激颈部的一条或两条膈神经，可以提供线圈设计结构，该线圈设计结构的特征可以是产生焦点电场区域的双线圈、产生多个焦点电磁区域的多个线圈、圆锥形线圈、抛物线形线圈、小圆形线圈或任何形式弯曲或凸起的线圈、或其任何组合。
所述安装装置可呈现为将电磁场发生器的线圈设计结构保持在人体或动物体的特定目标位置处。特别地，这样的目标位置可以是其中由线圈产生的电磁场可到达神经系统的目标部分的位置。与安装装置结合使用的术语“保持在…处”可涉及线圈设计结构与身体接触或与身体相距很近。线圈设计结构的位置和取向由此可以是预定的或不同的。
与校准单元结合使用的术语“与…通信”可涉及元件间的允许通信如传递或交换信息或数据的任何连接。这些元件可通过彼此有线或无线连接来进行通信。
通过配置根据本发明的校准单元，电磁场发生器可以被自动地定向和调节，即被校准，使得神经系统被刺激以专门/特定地致动目标组织。特别地，所产生的电磁场的强度及其目标形状的取向可以自动改变，直至神经系统被刺激成使得传感器接收到目标组织被致动的信号。在该构型中，神经系统被专门/特定地刺激并且由于电磁场的目标形状的缘故，诸如神经系统的其他部分被刺激之类的副作用可以降低或最小化。而且，该系统能对患者的运动做出反应，并且针对目标神经的新位置而自动地重新定向。从而，校准单元、电磁场调节机构和传感器构件可形成为在电磁引发装置中实现的自动反馈系统。
这样，根据本发明的电磁引发装置允许自动、方便和有效地操作，并且更具体地，允许简单地、精确地和特定/专门地定位神经系统的要被刺激以致动目标组织的部分。通过自动校准该设备，与人工定位神经系统的相关部分相比，可以获得相当高的准确性，并且可以提高可用性。另外，该设备允许减少神经系统刺激中的副作用。
优选地，安装装置包括重新定位结构，该重新定位结构配置成，当电磁场发生器的线圈设计结构被保持在人体或动物体处时，自动改变电磁场发生器的线圈设计结构相对于人体或动物体的位置。与通过重新定位结构实现的自动改变相结合地使用的术语“位置”可涉及位置、取向、成形的形状、或类似物、及其组合。可以通过倾斜、移动、重新定位、改变形状或类似操作来更改位置。这样，可以有效且精确地调节电磁场的取向。
因此，电磁场调节机构优选地包括安装装置的重新定位结构，并且校准单元优选地配置为通过引发重新定位结构以自动改变至少两个电磁线圈相对于人体或动物体的位置的方式来自动地改变电磁场的位置。安装装置的重新定位结构优选地包括作为接头的倾斜机构，该接头配置为当电磁场发生器的线圈设计结构被保持在人体或动物体处时，使电磁场发生器的线圈设计结构相对于人体或动物体倾斜。这允许位置和/或取向的有效适应以调节电磁场，从而刺激神经系统。尤其是在具有纵向相关的膈神经的颈部应用中，使具有峰值的线圈设计结构围绕颈部表面处的纵向轴线倾斜，并结合改变场强/场强度能允许定位膈神经所需的所有自由度。除了接头之外，倾斜机构可以是使线圈设计结构倾斜的任何合适的机构。
替代地或附加地，电磁场发生器优选地包括位于由线圈设计结构产生的电磁场中的可重新定位的导电元件。这种导电元件允许电磁场的供选择的有效调节。
从而，电磁场调节机构优选包括电磁场发生器的导电元件，并且校准单元优选配置为通过引发电磁场调节机构自动地重新定位导电元件在电磁场中的位置而自动地改变电磁场的位置。导电元件优选包括导电轴。这样的轴可以是用于精确地调节电磁场或其目标形状的简单且有效的实施例。在本上下文中，术语“轴”可以涉及任何合适的杆状结构，诸如棒，杆，棍，茎，柱等。
优选地，电磁场发生器包括包含线圈设计结构的线圈阵列。特别地，该阵列可以由三个或更多个线圈组成。这种阵列允许更复杂地成形和移动电磁场，尤其是其目标形状。
从而，电磁场调节机构优选包括电磁场发生器的线圈阵列，并且校准单元优选地配置为通过引发电磁场调节机构自动地允许线圈阵列的不同线圈组合来自动地改变电磁场的位置。线圈阵列中的线圈优选地重叠。优选地，将电磁场发生器的线圈阵列布置成产生各自具有目标形状的多个电磁场，将线圈阵列布置成使得多个电磁场重叠并产生累加强度。通过这种累加强度，可产生更精确和明确限定的局部受限的目标电场，以使得能精确地刺激神经系统。
优选地，传感器构件包括至少一个电极，该至少一个电极构造成附接到人体或动物体，使得其感测目标组织的活动。这种电极可以有效地检测目标组织的致动，从而可以停止校准过程和/或可以监视致动的适当功能。
附加地或替代地，传感器构件优选包括具有可连接至人体或动物体的呼吸系统的适配器的流量传感器，该流量传感器配置为检测由目标组织的活动引起的空气流量变化。如本文中所使用的，术语“流量传感器”涉及允许检测空气运动，尤其是检测导致压力变化的空气运动的变化的任何装置。通常，流量传感器测量一固定容积体在特定时间范围内被流体填充的次数、在流动的流体流中产生的力或压力或在已知区域内的流体的速度。特别地，适配器可构造成连接到呼吸系统的气道。流量传感器可与电磁引发装置成一体，例如在一个单元中。流量传感器也可包含在另一单元如相关联的通气设备等中。
由此，传感器构件的流量传感器的适配器构造成连接至人体或动物体的口部和/或鼻子。如本文所使用的术语“连接”涉及任何的直接连接或经由另一元件的任何间接连接。例如，适配器可经由管间接连接至口部和/或鼻子。
附加地或替代地，传感器构件优选地在患者的胸部上包括加速器和/或陀螺仪和/或应变仪，以检测膈肌收缩。此外，食道导管或其他类型的导管可以用作传感器构件来检测膈肌的致动。测量膈肌的复合肌肉动作电位(CMAP)的导管可以用作传感器构件。食道中的测量膈肌的电活动的导管可以用作传感器构件。可以使用利用导管的膈肌EMG测量。作为导管的经膈肌压力传感器可以用作传感器构件，从而测量胃压(Pga)和食道压力(Pes)，传感器类型：气囊导管和压力换能器/传感器，这要求将小球囊导管插入食道和胃中，以分别评估胸内压和腹内压。或者，超声监测可用作传感器构件以检测膈肌的致动。此外，血氧定量法测量结果可被用作有关吸气活动/膈肌致动的指示。弹性的条或带(围绕胸部或其他扩张结构)也可以用作传感器构件来检测膈肌的致动；条或带的横截面变化可作为肌肉或膈肌收缩的指示。可以将目标肌肉或膈肌上的用于测量动作电位(例如，脑电图)的电极用作检测膈肌致动的传感器构件。例如，膈肌的皮肤EMG测量仪可以用作传感器构件，由此，利用位于腋前线中的第七和第九肋间隙之间的表面电极来监测膈肌EMG。皮肤上的、测量胸腔变形的机械拉伸传感器可以用作传感器构件。例如呈测量肺容积的带的形式的电阻抗断层成像仪可以用作传感器构件。
优选地，安装装置构造成将线圈设计结构保持在人体或动物体的颈部处，使得由电磁场发生器的线圈设计结构产生的电磁场能到达人体或动物体的神经系统的膈神经。这样的实施例允许有效地刺激膈神经并致动膈肌。
因此，安装装置优选地包括弧形构件，该弧形构件可以一定距离围绕人体或动物体的颈部布置，电磁场发生器的两个线圈被保持在安装装置的弧形构件处。线圈设计结构可沿弧形构件移动。或者，弧形构件可配备有线圈阵列。这种弧形构件允许在重新定位线圈和/或电磁场方面提供相对较高的灵活性。弧形构件优选地配备有接近通道。该通道可被实施为凹部、狭槽、通孔等。这样的通道允许人体或动物体特别是在施加电磁场的区域中被接近。这样，例如，可以将导管放置在刺激膈神经的颈部区域中。
优选地，电磁引发装置包括跟踪器，该跟踪器配置为检测人体或动物体相对于电磁场发生器的线圈设计结构的运动，并自动改变电磁场的位置来补偿检测到的人体或动物体相对于电磁场发生器的线圈设计结构的运动。这种布置即使是在身体在一定程度上运动的情况下也能确保适当的操作。
优选地，电磁场调节机构配置为自动调节由线圈设计结构产生的电磁场的场强度，并且校准单元配置为控制电磁场调节机构来自动改变由线圈设计结构产生的电磁场的场强度，并在接收到致动反馈时控制电磁场调节机构以自动停止对由线圈设计结构产生的电磁场的场强度的改变。这种布置允许对电磁场或其目标形状的有效调节和尺寸确定，以实现适当的刺激。
优选地，电磁场调节机构配置为自动调节电磁场的时间特征，并且校准单元配置为控制电磁场调节机构以自动改变电磁场的时间特征和可选地在接收到致动反馈时控制电磁场调节机构以自动停止对由线圈设计结构产生的电磁场的时间特征的改变。
由此，电磁引发装置优选地包括警报单元，其中，跟踪器连接到警报单元并且配置为当检测到的运动超过能通过经由电磁场调节机构改变由两个线圈产生的空间电磁场的位置所能实现的补偿的范围时激活警报单元。警报可以是声音信号，视觉信号或触觉信号，或其任何组合。
优选地，电磁场发生器还配置为自动调节瞬态场特征，例如由线圈设计结构产生的电磁场的脉冲形式、脉冲持续时间、脉冲频率、系列间的间隔时间等，并且校准单元配置为控制电磁场调节机构以自动改变由线圈设计结构产生的电磁场的瞬态场特征并且在接收到致动反馈时控制电磁场发生器来自动停止对由线圈设计结构产生的电磁场的瞬态场特征的改变。
优选地，传感器构件包括压力传感器，该压力传感器具有可连接至人体或动物体的呼吸系统的适配器，该压力传感器配置为检测由目标组织的活动引起的压力变化。传感器构件的压力传感器的适配器可构造成连接至人体或动物体的口部和/或鼻子。压力传感器可与电磁引发装置成一体，例如，在一个单元中。该压力传感器也可包含在另一单元如相关联的通气设备等中。这样的布置允许对引起患者呼吸的目标组织的致动的检测。
根据本发明及其优选实施例的电磁引发装置可以有利地用于出于诊断目的的、对膈神经的经皮电磁引发/诱导/刺激，以评估膈肌功能或睡眠呼吸暂停综合征或其他形式的睡眠障碍性呼吸。
或者，根据本发明的电磁引发装置及其优选实施例可以有利地用于反复地规律地/定期地经皮电磁引发/诱导/刺激膈神经，以用于无自发性呼吸的患者的治疗用途，例如用于使呼吸中枢不起作用或功能受损的患者例如镇静患者，重症监护患者或麻醉患者复苏和维持生命。反复的规则/定期引发可以特别是每分钟刺激十到五十次。呼吸中枢不起作用可能是由于药物或鸦片类药物的摄入导致的。这种用途可涉及对因呼吸中枢和膈肌之间的连接中断而导致的刺激缺失的患者例如像意外事故后的截瘫患者的立即治疗、在因镇静或呼吸抑制而导致的刺激缺失的患者中的应用、或在没有触发的情况下进行机械通气的患者中的应用。
根据本发明的电磁引发装置及其优选实施例还可有利地用于反复经皮电磁诱导/刺激/引发膈神经，以用于对具有至少部分完好的膈神经的、无自发性膈肌收缩或自发性膈肌收缩不足的患者的治疗用途。这些治疗应用可包括：例如治疗或避免机械通气患者的膈肌无力、避免或治疗机械通气患者的肺部感染、避免或治疗肺损伤或其他的正压相关并发症、用于COPD患者、使(例如因药物或鸦片类药物导致的)呼吸中枢功能受损的患者复苏和维持生命、用于治疗睡眠呼吸暂停综合征和其他形式的睡眠障碍性呼吸；治疗特发性膈肌麻痹的患者、神经性肌肉萎缩或ALS患者、治疗高碳酸血症。对于这些应用，按以下方式设计线圈定位机构可能是有用的：使患者躺在其形状适应患者的解剖结构的枕头或床垫上。这可以是真空枕头，其中患者头部可在抽真空后被固定就位。线圈被固定至保持器，保持器被安装至床垫或床或者该保持器在该真空枕头的下方位于床垫上。线圈保持器处包括自动调节机构，用于改变刺激的方向。调节机构和线圈结构可以被可清洁的或一次性的覆盖物围绕，以保护患者免受机械线圈运动的影响并保护线圈机构免受污染。
优选地，校准单元配置为(i)在能改变由线圈设计结构产生的电磁场的位置的同时，控制电磁场发生器以脉冲形式产生电磁场，以及(ii)在停止对由线圈设计结构产生的电磁场的位置的改变时，控制电磁场发生器以系列形式产生电磁场。通过将调节电磁场的位置时的脉冲的提供与刺激目标组织的系列的提供分开，能够根据其目的而实现目标组织的优化致动。特别地，为了使电磁场具有适当的位置，必须确定目标组织或与其相关神经的位置。为此，短脉冲就足够了，并且对患者的不适感也较小。相比之下，为了刺激目标组织，例如引起呼吸的膈肌，系列可能更加有效，因为可有效地实现适当时间内的收缩。
因此，校准单元优选地配置为控制电磁场发生器以产生呈系列形式的电磁场，该系列具有最初比呈脉冲形式的局部受限的目标电磁场低并且之后逐渐增大的场强度。特别地，系列的场强度可最初略低以避免不适感，然后逐渐增大，直到达到期望的肌肉收缩强度，并且最终，该系列的场强度可以高于脉冲的场强度。这样，能确保在找到电磁场的正确位置后安全地刺激目标组织。
优选地，致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由线圈设计结构产生的电磁场的一个特定位置以及最终一个特定场强度相关联，并且校准单元配置成在接收到致动反馈信号时控制电磁场调节机构将电磁场的位置和最终的场强度调节到与致动反馈信号的多个响应中最合适的响应或与最期望的信号特征相关联的特定位置。如本文中所使用的，术语“最合适的”可以特别地涉及响应的强度。特别地，最合适的响应可以是最强的响应。附加地或替代地，最合适的响应也可以通过其他响应特性来确定。这样，可以确定和调节电磁场的最佳或最有效位置以及最终的场强度。特别地，通过首先收集针对多个位置和最终的场强度的多个响应并选择最强或最合适的响应，可以优化电磁场的配置/构型。与响应有关的术语“强”可以涉及目标组织的活动的强度或强烈程度。这样的强度或强烈程度可与由传感器构件提供的信号的强度或强烈程度相关。
优选地，致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由线圈设计结构产生的电磁场的目标区域的一个特定位置相关联，并且校准单元配置为控制电磁场调节机构以便：在接收到致动反馈信号时将电磁场的位置调节到与致动反馈信号的多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置；和/或在接收到致动反馈信号时将时间场特征/随时间变化的场特征(temporal field characteristics)调节到与致动反馈信号的多个响应中最合适的那个相关联的特定位置和时间设置(temporal settings)；和/或在接收到致动反馈信号时将时间场特征调节到与致动反馈信号的多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置和时间设置。
在另一方面，本发明是一种制造电磁引发装置的方法，该电磁引发装置用于经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人体或动物体的目标组织。该方法包括：(i)将(i.a)具有构造成产生具有目标形状的空间电磁场的线圈设计结构的电磁场发生器、(i.b)将电磁场发生器的线圈设计结构保持在人体或动物体处的安装装置和(i.c)配置成检测目标组织的致动的传感器构件组装至电磁引发装置；(ii)将(ii.a)配置成自动调节由线圈设计结构产生的电磁场的位置的电磁场调节机构和(ii.b)与传感器构件和电磁场调节机构通信的校准单元组装至电磁引发装置，和将校准单元配置成(iii.a)控制电磁场调节机构来自动改变由线圈设计结构产生的电磁场的位置、(iii.b)在传感器构件检测到目标组织的致动后接收来自传感器构件的致动反馈信号和(iii.c)在接收到致动反馈时控制电磁场调节机构来自动停止对由线圈设计结构产生的电磁场的位置的改变。
根据本发明的方法允许有效地制造根据本发明及其优选实施例的电磁引发装置。由此，可以实现以上结合根据本发明的电磁引发装置描述的效果和益处。
优选地，安装装置设置有重新定位结构，该重新定位结构构造成，当电磁场发生器的线圈设计结构被保持在人体或动物体处时，自动改变电磁场发生器的线圈设计结构相对于人体或动物体的位置。因此，电磁场调节机构优选地设置有安装装置的重新定位结构，并且校准单元优选配置为通过引发重新定位结构以自动改变所述至少两个电磁线圈相对于人体或动物体的位置的方式来自动地改变电磁场的位置。相对于人体或动物体至少有两个电磁线圈。安装装置的重新定位结构优选地设置有倾斜机构如接头，该倾斜机构构造成当电磁场发生器的线圈设计结构被保持在人体或动物体处时相对于人体或动物体倾斜电磁场发生器的线圈设计结构。
优选地，电磁场发生器设置有位于由线圈设计结构产生的电磁场中的可重定位的导电元件。从而，电磁场调节机构优选地设置有电磁场发生器的导电元件，并且校准单元优选地配置为通过引发电磁场调节机构来自动重新定位导电元件在电磁场中的位置的方式来改变电磁场的位置。导电元件优选地设置有导电轴。
优选地，电磁场发生器设置有包括线圈设计结构的线圈阵列。从而，电磁场调节机构优选设置有电磁场发生器的线圈阵列，并且校准单元优选地配置为通过引发电磁场调节机构自动地允许线圈阵列的不同线圈组合来自动地改变电磁场的位置。线圈阵列的线圈优选地重叠。优选地，将电磁场发生器的线圈阵列布置成产生各自具有目标形状的多个电磁场，将线圈阵列布置成使得多个电磁场重叠并产生累加强度。
优选地，传感器构件设置有至少一个电极，该至少一个电极配置成附接到人体或动物体，使得其能感测目标组织的活动。
优选地，传感器构件设置有流量传感器，该流量传感器具有可连接至人体或动物体的呼吸系统的适配器，该流量传感器配置为检测由目标组织的活动引起的气体流量变化。因此，传感器构件的流量传感器的适配器优选地构造成能连接至人体或动物体的口部和/或鼻子。
优选地，安装装置配置成将线圈设计结构保持在人体或动物体的颈部处，使得由电磁场发生器的线圈设计结构产生的电磁场能到达人体或动物体的神经系统的膈神经。因此，安装装置优选地设置有弧形构件，该弧形构件可以一定距离围绕人体或动物体的颈部布置，电磁场发生器的两个线圈被保持在安装装置的弧形构件处。弧形构件优选地配备有接近通道。
优选地，该方法进一步包括将跟踪器组装到电磁引发装置中的步骤，其中，该跟踪器配置为检测人体或动物体相对于电磁场发生器的线圈设计结构的运动并自动改变电磁场的位置以补偿检测到的人体或动物体相对于电磁场发生器的线圈设计结构的运动。
优选地，电磁场调节机构配置为自动调节由线圈设计结构产生的电磁场的场强度，并且校准单元配置为控制电磁场调节机构以自动改变由线圈设计结构产生的电磁场的场强度，并且在接收到致动反馈时控制电磁场调节机构以自动停止对由线圈设计结构产生的电磁场的场强度的改变。
因此，该方法优选地包括：将警报单元组装到电磁引发装置中，其中，跟踪器连接到警报单元并且配置为当检测到的运动超出能通过经由电磁场调节机构更改由两个线圈产生的电磁场的位置实现的补偿范围时，激活警报单元。警报可以是声音信号，视觉信号或触觉信号，或其任何组合。
优选地，该方法包括以下步骤：将校准单元配置成(i)在能改变由线圈设计结构产生的电磁场的位置的同时，控制电磁场发生器以脉冲形式产生电磁场；以及(ii)在停止对由线圈设计结构产生的电磁场的位置的改变时控制电磁场发生器以系列形式产生电磁场。
因此，该方法优选地包括以下步骤：将校准单元配置成控制电磁场发生器产生呈系列形式的电磁场，该系列具有最初比呈脉冲形式的电磁场低并且之后逐渐增大的场强度。
优选地，致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由线圈设计结构产生的电磁场的一个特定位置相关联，并且校准单元配置成控制电磁场调节机构以便：在接收到致动反馈信号时将电磁场的位置调节到与致动反馈信号的多个响应中最强的或最合适的那个相关联的特定位置；和/或在接收到致动反馈信号时将时间场特征/随时间变化的场特征调节到与致动反馈信号的多个响应中最合适的那个相关联的特定位置和时间设置；和/或在接收到致动反馈信号时将时间场特征调节到与致动反馈信号的多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置和时间设置。
优选地，该致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由线圈设计结构产生的电磁场的目标区域的一个特定位置相关联，包括将校准单元配置成控制电磁场调节机构以在接收到致动反馈信号时将电磁场的位置调节到与致动反馈信号的多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置。
优选地，该方法包括将电磁场调节机构配置成能自动调节电磁场的时间特征/时间特性/随时间变化的特征/与时间相关的特征，以及将校准单元配置成能控制电磁场调节机构来自动改变电磁场的时间特征和可选地在接收到致动反馈时控制电磁场调节机构以自动停止对由线圈设计结构产生的电磁场的时间特征的改变。
在另一方面，本发明是一种经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人体或动物体的目标组织的方法，包括：(i)将线圈设计结构定位在人体或动物体处；(ii)借助于线圈设计结构产生具有目标形状的空间电磁场；(iii)感测目标组织的致动；(iv)调节由线圈设计结构产生的电磁场的位置；(v)自动改变由线圈设计结构产生的电磁场的位置；(vi)评估通过感测目标组织的致动而获得的致动反馈；以及(vii)当通过感测目标组织的致动而检测到致动时，自动停止对由线圈设计结构产生的电磁场的位置的改变。
这样的方法允许有效地致动目标组织。这例如对于防止因不能使用目标组织而引起的任何缺陷可能是有益的。特别地，当在通气应用中使用时，这种方法可以防止由于在通气期间不使用膈肌而引起的膈肌的不工作。更具体地，根据本发明的方法允许实现以上结合根据本发明的电磁引发装置描述的效果和益处。
因此，自动改变电磁场的位置优选地包括自动改变至少两个电磁线圈相对于人体或动物体的位置。自动改变电磁场的位置优选地包括使导电元件在电磁场中自动地重新定位。
优选地，电磁场发生器包括包含线圈设计结构的线圈阵列。因此，自动改变电磁场的位置包括自动允许/赋予线圈阵列的不同线圈组合。线圈阵列的线圈优选地重叠。优选地，将电磁场发生器的线圈阵列布置成能产生多个电磁场，每个电磁场都具有局部受限的目标电场，线圈阵列被布置成使得该多个电磁场重叠并且产生累加的强度。
优选地，感测目标组织的致动包括将至少一个电极附接到人体或动物体。
优选地，感测目标组织的致动包括将流量传感器连接到人体或动物体的呼吸系统，并检测由目标组织的活动引起的空气流量的变化。由此，流量传感器优选地连接至人体或动物体的口部和/或鼻子。
优选地，将线圈设计结构定位在人体或动物体处包括将线圈设计结构保持在人体或动物体的颈部处，使得由线圈设计结构产生的电磁场能达到人体或动物体的神经系统的膈神经。有利地，颈部的两侧都涉及对膈肌的致动。特别地，两个电磁引发装置可在颈部处平行放置，使得能在两侧上刺激膈神经。优选地，这两个装置被耦合/联接以便能以同步或匹配的方式协作。
优选地，该方法包括自动调节由线圈设计结构产生的电磁场的场强度、自动改变由线圈设计结构产生的电磁场的场强度和在感测到目标组织的致动时自动停止对由线圈设计结构产生的电磁场的场强度的改变。
优选地，该方法包括在改变由线圈设计结构产生的电磁场的位置的同时，以脉冲形式产生电磁场，以及在停止对由线圈设计结构产生的电磁场的位置的改变时，以系列形式产生电磁场。
因此，该方法优选地包括产生呈系列形式的电磁场，该系列具有最初比呈脉冲形式的电磁场低并且之后逐渐增大的场强度。
优选地，致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由线圈设计结构产生的电磁场的一个特定位置相关联，并且，在接收到致动反馈信号时，将电磁场的位置调节到与致动反馈信号的该多个响应中的最强的或最合适的响应相关联的特定位置。
在此描述的所有实施例的电磁场发生器均有利地配置为提供具有可调节的场强度和频率的电磁场脉冲。这样，可以防止患者或特定身体部位突然抽搐。这可以提高刺激的方便性和效率。
优选地，致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由线圈设计结构产生的电磁场的目标区域的一个特定位置相关联，并且在接收到致动反馈信号时将电磁场的位置调节到与致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置；和/或在接收到致动反馈信号时将时间场特征/随时间变化的场特征调节到与致动反馈信号的该多个响应中最合适的那个相关联的特定位置和时间设置；和/或在接收到致动反馈信号时将时间场特征调节到与致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置和时间设置。
优选地，该方法包括调节电磁场的时间特征并改变电磁场的时间特征，并且可选地，在接收到致动反馈时，停止对由线圈设计结构产生的电磁场的时间特征的改变。
附图说明
在下文中通过示例性实施例并参考附图来更详细地描述根据本发明的电磁引发装置以及根据本发明的过程和根据本发明的方法，其中：
图1示出了具有根据本发明的电磁引发装置的第一实施例的通气设备的第一实施方案；
图2示出了图1的电磁引发装置的电磁场发生器；
图3示出了由图1的电磁引发装置产生的空间电磁场；
图4示出了具有根据本发明的电磁引发装置的第二实施例的通气设备的第二实施方案；
图5示出了处于倾斜状态的、根据本发明的电磁引发装置的第三实施例的电磁场发生器；
图6示出了处于非倾斜状态的图5的电磁场发生器；
图7示出了具有根据本发明的电磁引发装置的第四实施例的通气设备的第三实施方案；
图8示出了根据本发明的电磁引发装置的第五实施方案；
图9示出了由根据本发明的电磁引发装置的第六实施例产生的空间电磁场；
图10示出了根据本发明的经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人体或动物体的目标组织的方法的第一实施例的流程图；
图11示出了根据本发明的经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人体或动物体的目标组织的方法的第二实施例的流程图；和
图12示出了根据本发明的经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人体或动物体的目标组织的方法的第三实施例的流程图。
具体实施方式
在下面的描述中，为了方便起见使用某些术语，并且这些术语不意图限制本发明。术语“右”，“左”，“向上”，“向下”，“下方”和“上上”是指图中的方向。用词包括明确提及的术语及其派生词和具有相似含义的术语。同样，诸如“在…之下”，“在下方”，“下”，“在上方”，“上”，“近侧”，“远侧”之类的空间相对术语可用于描述图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。这些在空间相对术语除了附图中所示的位置和取向之外，还意图包含设备在使用或操作中的不同位置和取向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将在该其他元件或特征“上方”或“之上”。因此，示例性术语“下方”可以包括上方和下方的位置和取向。可以以其他方式定向设备(旋转90度或其他取向)，并据此解释此处使用的空间相对描述语。同样，沿着和围绕各种轴的运动说明包括各种特殊的设备位置和取向。
为了避免在附图和各个方面以及说明性实施例的描述中重复，应当理解，许多特征对于许多方面和实施例是共同的。从描述或附图中省略一个方面并不意味着该方面在包含该方面的实施例中丢失。代替地，为了清楚起见并避免进行冗长的描述，可以省略该方面。在此上下文中，以下内容适用于本说明书的其余部分：如果为了使附图清楚而使附图包含在说明书的直接相关部分中未说明的附图标记，则可参考之前或之后的说明书部分。此外，出于清楚的原因，如果在附图中没有为部件的所有特征提供参考符号，则参考示出相同部件的其他附图。在两个或更多个附图中的相似的附图标记表示相同或相似的元件。
图1示出了通气设备1的第一实施方案，其具有根据本发明的电磁引发装置2(在下文中也称为EMI装置)的第一实施例。EMI装置2包括具有两个作为线圈设计结构的线圈211的电磁场发生器21。线圈211位于一个公共平面中并且配置为产生空间电磁场212。如图3中特别可见，当操作时，两个线圈211朝患者5的颈部52产生电磁场212。电磁场212具有中心目标形状，该目标形状具有焦点区域213，在该焦点区域，电磁场212最大程度地延伸到颈部52中。
返回到图1，EMI装置2具有安装装置22，该安装装置22的颈部弧221布置在患者5的颈部52上并固定到患者5躺在其上的床51上。颈部弧221配备有作为EMI装置2的电磁场调节机构的重新定位结构的接头222。接头222将线圈211保持在患者5的颈部52处。
通气设备1还包括作为气流发生器的通气机11，通气管13从该通气机延伸出。EMI装置2具有口接件(mouthpiece)12，该口接件作为适配器，即作为通气设备1的导管接口。口接件12以作为患者5的呼吸系统进入点的形式施加至口部。通气管13联接至EMI装置2的传感器构件4的流量传感器41。
EMI装置2还具有作为处理单元的控制器3，其具有校准单元31和电磁场调节机构的场调节单元32。控制器3经由各自的线33与流量传感器41和接头222通信。
校准单元31配置为操纵接头222以自动改变由线圈211和控制器3产生的电磁场212的焦点区域213的位置，以改变电磁场的场强度。改变电磁场212的场强度和位置的目的是调节电磁场212，使得其专门刺激患者5的膈神经53，如能在图3中最佳所示的那样。在刺激膈神经53之后，致动患者5的膈肌。由此，引起通过流量传感器41感测的气流或呼吸。
校准单元31配置为，在膈肌的致动被检测到之后或在气流被检测到之后，接收来自流量传感器41的致动反馈信号。此外，该校准单元配置为，当接收到致动反馈时，停止电磁场212的焦点区域213和控制器3的位置的变化以停止电磁场212的场强度的变化。
通气机11构造成通过口接件12将空气输送到患者5的呼吸系统中。由此，控制器3配置成根据在控制器3中规定的呼吸方案控制通气机11来将空气输送到呼吸系统中。特别地，控制器3与呼吸方案相配合地调节膈肌的致动，使得经由膈神经53对膈肌的致动与患者5的通气相协作。
在图2中，更详细地示出了电磁场发生器21的线圈211。由此，可以看出，线圈211经由接头222连接到颈部弧221。如图2中的箭头所示，接头222可以经由控制器3倾斜，使得线圈211也可被共同地倾斜或旋转。在EMI装置2的校准期间，校准单元31通过移动接头222而使线圈211相对于患者5的颈部52自动倾斜。由此，电磁场212尤其是其目标形状的焦点区域213相应地运动。除此之外，校准单元31改变电磁场212的场强度，直至膈神经处于焦点区域213内并由此被刺激。
EMI装置2还配备有跟踪器23，该跟踪器配置为检测患者5相对于线圈211的运动，并自动引起电磁场212的位置变化，以补偿检测到的患者5的运动。跟踪器23与警报单元通信。当检测到的运动超出可通过更改电磁场212的位置实现的补偿范围时，激活警报单元。
控制器3配备有无线适配器，该无线适配器用于作为输入接口而连接到诸如智能手机，平板电脑等移动设备。当连接移动设备时，操作员可以输入适合于治疗患者5的适当的循环呼吸方案。实施呼吸方案，使得控制器3以预定的患者特定方式引起操作。从而，通气机11通过根据呼吸方案施加将空气输送到患者5的呼吸系统中并从呼吸系统排出空气的循环而经由口接件12将空气输送到患者5的呼吸系统中。此外，EMI装置2在每次呼吸方案的循环之一开始之前恰好地致动膈肌。
图4示出了通气设备10的第二实施方案，其具有根据本发明的EMI装置20的第二实施例。EMI装置20包括具有两个线圈2110的电磁场发生器210。线圈2110构造成产生具有目标形状的空间电磁场。EMI装置20还具有带有条带2210的安装装置220。条带2210具有粘合剂并且被附接到患者50的颈部520。
EMI装置20配备有作为可再定位的元件的轴2220，该轴2220朝向线圈2110延伸并且可使电磁场绕该轴的轴线倾斜/回转(tilt)。
通气设备10包括作为气流发生器的通气机110，通气管130从该通气机延伸出。EMI装置20具有作为适配器或作为通气设备10的导管接口的口接件120。口接件120被施加至作为进入患者50的呼吸系统中的进入部位的口部。
EMI装置20具有作为处理单元的控制器30，该控制器具有校准单元310和电磁场调节机构的场调节单元320。在患者50的身体上，用于检测膈肌的致动的传感器构件40包括多个电极410。控制器30与电极410和磁刺激器325通信，磁刺激器325经由相应的线330连接至轴2220。
校准单元310配置为通过自动引发场调节单元320来重新定位轴2220并且通过自动改变电磁场场强度来自动改变空间电磁场的位置。特别地，轴2220影响电磁场围绕轴的轴线的对准，从而影响目标区域的位置。因此，通过移动轴2220，可以重新定位电磁场。像这样，电磁场可以在患者50的颈部520内移动。特别地，校准单元310配置为改变电磁场的位置并改变电磁场的场强度。像这样，可以调节电磁场，以使其具体刺激患者50的膈神经。一旦刺激了膈神经，则致动患者50的膈肌，该致动由电极410感测。
校准单元310配置为在检测到膈肌的致动时从电极410接收致动反馈信号。此外，该校准单元配置为在接收到致动反馈时停止对电磁场的位置的改变并且控制控制器30来停止对电磁场的场强度的改变。通气机110构造成通过口接件120将空气输送到患者50的呼吸系统中。控制器30配置为控制通气机110，以使得其向呼吸系统中的空气输送符合在控制器30中规定的呼吸方案。特别地，控制器30与呼吸方案配合地调节膈肌的致动，使得经由膈神经对膈肌的致动与患者50的通气和呼吸协作。
控制器30配备有作为输入接口的无线适配器，以连接到诸如智能手机，平板电脑等移动设备。当连接移动设备时，操作员可以输入适合于治疗患者50的适当的循环呼吸方案。该呼吸方案被实施为使得控制器30以预定的且患者特定的方式引起通气和膈神经刺激。从而，通气机110通过根据呼吸方案施加将空气输送到患者50的呼吸系统中并从呼吸系统排出空气的循环而经由口接件120将空气输送到患者50的呼吸系统中。此外，EMI装置20在每次呼吸方案的循环之一开始之前恰好地致动膈肌。
在图5中，示出了根据本发明的EMI装置的第三实施例的电磁场发生器219。电磁场发生器219包括壳体，两个线圈2119定位在壳体中。线圈2119彼此固定，使得它们可以作为一个单元一起移动或操纵。线圈2119在其横向端侧连接到电缆2139。从线圈2119开始，电缆2139被相应的滑轮2129重新定向并经由开口被引导离开壳体。
在图5中，线圈2119处于倾斜状态，其中左线圈2119高于右线圈2119。为了改变线圈2119的倾斜度，可以拉动其中一个电缆2139。如图6中可见，为了将线圈2119移回到平直位置，拉动左电缆2139，使得线圈2119逆时针转动。
图7示出了通气设备18的第三实施方案，其具有根据本发明的EMI装置28的第四实施例。EMI装置28包括电磁场发生器218，该电磁场发生器218具有作为线圈设计结构的两个线圈2118。电磁场发生器218具有壳体2128，安装装置228的轴2228延伸到壳体2128中。轴2228耦合/联接到轴驱动器2238，一旦由线圈2118产生电磁场，轴2238便能在轴驱动器2238的作用下在电磁场中运动。
通气设备18包括通气机，通气管从该通气机经由传感器构件48的流量传感器418连接到作为适配器或通气设备18的导管接口的口接件128上。口接件128被施加到患者58的口部，该口部作为患者的呼吸系统的进入部位。
EMI装置28具有作为处理单元的控制器38，该控制器具有校准单元和场调节单元。电磁场发生器218的壳体2128、轴驱动器2238和控制器38被附接至患者58，并且特别地，电磁场发生器218被附接到患者的颈部528。由此，使用了安装装置228的粘合剂。控制器38借助于线338与流量传感器418和轴驱动器2238通信。
通气设备18与结合图4描述的通气设备10相应地操作。
在图8中示出了根据本发明的EMI装置27的第五实施例。该EMI装置27与上述参考前面的附图描述的EMI装置类似地实施。然而，安装装置227包括弧形构件2217，电磁场发生器217的线圈2117作为线圈设计结构安装在弧形构件2217上。弧形构件2217定位在患者57的颈部527周围。线圈2117可以沿着弧形构件2217运动，并且因此可围绕患者57的颈部527运动。另外，线圈2117可以绕弧形构件2217转动。通过线圈2117的这些运动，空间电磁场，尤其是其目标形状可以在颈部527周围和颈部527中移动，以发现并刺激患者57的膈神经。
图9示出了由根据本发明的EMI装置的第六实施例的电磁场发生器的线圈产生的电磁场。特别地，电磁场发生器包括两对线圈，其中这两对线圈彼此垂直。因此，第一对线圈产生具有带第一焦点区域2136的目标形状的第一电磁场2126。第二对线圈产生具有带第二焦点区域2156的目标形状的第二电磁场2146。由于第一对线圈垂直于第二对线圈，因此第一电磁场和第二电磁场在它们各自的焦点区域2136、2156处重叠。这样，在焦点区域2136、2156重叠的部位处形成强度累加区域2166。膈神经536位于强度累加区域2166中。
图10示出了根据本发明的经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人或动物体内的目标组织的方法的第一实施例。第一种方法可以例如通过使用图1所示的电磁引发装置2来执行。
在第一步骤101中，将线圈放置在人体或动物体上靠近目标神经的位置。例如，线圈可以被定位在颈部以便靠近膈神经。在第二步骤102中，借助于线圈产生具有目标形状的空间电磁场。在第三步骤103中，感测与目标神经相关联的目标组织是否被致动。如果是被致动的情况，则在第四步骤104中，稳定或保持住线圈的位置和电磁场的强度，并反复刺激目标神经。
如果在第三步骤103中未感测到目标组织的致动，则在一系列子步骤中，按如下方式自动改变电磁场的位置和电磁场的场强度：在第一子步骤103i中，通过将线圈倾斜到预定程度来调节线圈的位置。然后，在第二子步骤103ii中，再次感测目标组织是否被致动。如果是被致动的情况，则如上所述执行第四步骤104。如果再次没有感测到致动，则在第三子步骤103iii中调节电磁场的场强度。之后，在第四子步骤103iv中，再次感测目标组织是否被致动。如果是被致动的情况，按如上所述的第四步骤104继续进行该方法。如果再次未感测到致动，则重复这些子步骤的序列。
在图11中，示出了根据本发明的经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人体或动物体的目标组织的方法的第二实施例。第二种方法与上述第一种方法相似，其中包括对所涉及的部分特别是身体的运动的跟踪。
特别地，在第一步骤201中，将线圈放置在人体或动物体上靠近目标神经的位置。在第二步骤202中，将跟踪器定位在目标组织附近，以使目标组织在跟踪器的监视区域中。在第三步骤203中，借助于线圈产生具有目标形状的空间电磁场。在第四步骤204中，感测与目标神经相关联的目标组织是否被致动。如果是被致动的情况，则在第五步骤205中，稳定或保持住线圈的位置和电磁场的强度，并反复刺激目标神经。
如果在第四步骤204中未感测到目标组织的致动，则在一系列子步骤中，按如下方式自动改变电磁场的位置和电磁场的场强度：在第一子步骤204i中，通过将线圈倾斜到预定程度来调节线圈的位置。然后，在第二子步骤204ii中，再次感测目标组织是否被致动。如果是被致动的情况，则如上所述执行第五步骤205。如果再次没有感测到致动，则在第三子步骤204iii中调节电磁场的场强度。之后，在第四子步骤204iv中，再次感测目标组织是否被致动。如果是被致动的情况，则按如上所述的第五步骤205继续进行该方法。如果再次未感测到致动，则重复这些子步骤的序列。
在步骤205中停止线圈的自动变化并稳定电磁场之后，在第六步骤206中监视指示身体运动的跟踪器是否被重新定位。如果未检测到重新定位，则在步骤205处继续该方法。但如果检测到了重新定位，则在第八步骤208中提供警报。
图12示出了根据本发明的经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人体或动物体内的目标组织的方法的第三实施例。第三种方法类似于上述第二种方法，其中当检测到身体相对于线圈的重新定位时，涉及电磁场的自动重新设置。
特别地，在第一步骤301中，将线圈放置在人体或动物体上靠近目标神经的位置。在第二步骤302中，将跟踪器定位在目标组织附近，以使目标组织在跟踪器的监视区域中。在第三步骤303中，借助于线圈产生具有目标形状的初始电磁场。在第四步骤304中，感测与目标神经相关联的目标组织是否被致动。如果是被致动的情况，则在第五步骤305中，稳定或保持住线圈的位置和电磁场的强度，并反复刺激目标神经。
如果在第四步骤304中未感测到目标组织的致动，则在一系列子步骤中，按如下方式自动改变电磁场的位置和电磁场的场强度：在第一子步骤304i中，通过将线圈倾斜到预定程度来调节线圈的位置。然后，在第二子步骤304ii中，再次感测目标组织是否被致动。如果是被致动的情况，则如上所述执行第五步骤305。如果再次没有感测到致动，则在第三子步骤304iii中调节电磁场的场强度。之后，在第四子步骤304iv中，再次感测目标组织是否被致动。如果是被致动的情况，则按如上所述的第五步骤305继续进行该方法。如果再次未感测到致动，则重复这些子步骤的序列。
在步骤305中停止线圈的自动变化并稳定电磁场之后，在第六步骤306中监视指示身体运动的跟踪器是否被重新定位。如果未检测到重新定位，则在步骤305处继续该方法。但如果检测到了重新定位，则在第八步骤308中，将线圈的位置和电磁场的场强度重置为与步骤301和303中相同的初始位置和场强度。之后，在第九步骤309中，根据检测到的重新定位将线圈重新倾斜并将电磁场重新调节到预期位置和场强度。因此，考虑了重新定位的量和方向。此后，该方法在子步骤序列的子步骤304ii处继续。
本说明书和图示本发明的各方面和实施例的附图不应被视为限制了限定受保护的发明的权利要求。换言之，虽然已在附图和前面的说明中详细示出和描述了本发明，但这种图示和描述应被看作说明性的或示例性的而不是限制性的。可做出各种机械的、组成的、结构的、电气的和操作上的变更而不脱离此说明书和权利要求书的精神和范围。在一些情形中，未详细示出公知的电路、结构和技术以免使本发明变得难以理解。因此，应理解的是，本领域普通技术人员可以在以下权利要求的范围和精神内作出变更和修改。特别地，本发明涵盖具有上文和下文描述的不同实施例的特征的任意组合的其它实施例。
本公开还涵盖附图所示的所有其它特征，尽管它们在前面或下面的描述中可能未被个别地描述。此外，可从本发明的主题或从所公开的主题放弃附图和说明书中描述的实施例的单一替代方案及其特征的单一替代方案。本公开包括由权利要求或示例性实施例中定义的特征组成的主题以及包含所述特征的主题。
此外，在权利要求书中，用语“包括”不排除其它要素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一种(an)”不排除多个。单个单元或步骤可实现在权利要求中叙述的多个特征的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述特定措施的单纯事实并不表示这些措施的结合不能有利地使用。与属性或值相结合的用语“基本上/大致”、“约”、“大约”等特别是还分别明确地定义该属性或明确地定义该值。给定数值或范围的上下文中的用语“约”指的是例如给定值或范围的20％以内、10％以内、5％以内或2％以内的值或范围。被描述为联接的或连接的构件可电气地或机械地直接联接，或它们可经由一个或多个中间构件间接地联接。权利要求中的任何附图标记均不应被解释为限制保护范围。
Claims (69)
1.一种电磁引发装置(2；20；27；28)，其用于经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统来致动人体或动物体的目标组织，该电磁引发装置包括：
具有线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)的电磁场发生器(21；210；217；218；219)，该线圈设计结构构造成产生具有目标形状(213；2136，2156)的空间电磁场(212；2126，2146)；
将该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)保持在人体或动物体处的安装装置(22；220；227；228)；
配置成检测目标组织的致动的传感器构件(4；40；48)；
其特征在于，包括：
电磁场调节机构(21；210；217；218；219)，其配置为自动调节由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置；以及
与该传感器构件(4；40；48)和该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)通信的校准单元(31；310；38)，其中，该校准单元(31；310；38)配置成：
控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以自动改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置；
在该传感器构件(4；40；48)检测到目标组织的致动后接收来自该传感器构件(4；40；48)的致动反馈信号；和
在接收到该致动反馈信号时，控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以自动停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置的改变。
2.根据权利要求1所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，该安装装置(22；220；227；228)包括重新定位结构(222；2129，2139)，该重新定位结构配置成，当该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)被保持在人体或动物体处时，自动改变该电磁场发生器的线圈设计结构相对于人体或动物体的位置。
3.根据权利要求2所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述电磁场调节机构(21；210；217；218；219)包括该安装装置(22；220；227；228)的重新定位结构(222；2129，2139)，该校准单元(31；310；38)配置为通过引发该重新定位结构(222；2129、2139)自动改变该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)相对于人体或动物体的位置的方式来自动地改变该电磁场(212；2126，2146)的位置。
4.根据权利要求2或3所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，该安装装置(22；220；227；228)的重新定位结构(222；2129，2139)包括倾斜机构，如接头(222)，该倾斜机构配置为当该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)被保持在人体或动物体处时，使该电磁场发生器的线圈设计结构相对于人体或动物体倾斜。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，该电磁场发生器(21；210；217；218；219)包括位于由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)中的可重新定位的导电元件。
6.根据权利要求5所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)包括该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的导电元件，该校准单元(31；310；38)配置为通过引发该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)自动地重新定位该导电元件在该电磁场(212；2126，2146)中的位置而自动地改变该电磁场(212；2126，2146)的位置。
7.根据权利要求5或6所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述导电元件(2220；2228)包括导电轴。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述电磁场发生器(21；210；217；218；219)包括包含该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)的线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)。
9.根据权利要求8所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述电磁场调节机构(21；210；217；218；219)包括该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的该线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)，该校准单元(31；310；38)配置为能通过引发该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)自动地允许该线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)的不同线圈组合来自动地改变该电磁场(212；2126，2146)的位置。
10.根据权利要求8或9所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，该线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)的线圈(211；2110；2117；2118；2119)重叠。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述电磁场发生器(21；210；217；218；219)的该线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)布置成产生多个电磁场，每个电磁场均具有目标形状(213；2136，2156)，该线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)被布置成使得该多个电磁场重叠并产生累加的强度(2166)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述传感器构件(4；40；48)包括至少一个电极，所述至少一个电极配置为附装至人体或动物体，使得其能感测目标组织的活动。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述传感器构件(4；40；48)包括流量传感器(41；418)，该流量传感器具有能连接至人体或动物体的呼吸系统的适配器(12；120)，该流量传感器(41；418)配置为能检测由目标组织的活动引起的空气流量变化。
14.根据权利要求13所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述传感器构件(4；40；48)的流量传感器(41；418)的适配器(12；120)构造成能连接至人体或动物体的口部和/或鼻子。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述安装装置(22；220；227；228)构造成能将该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)保持在人体或动物体的颈部(52；520；527；528)处，使得由该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的目标区域(213；2136,2156)能到达人体或动物体的神经系统的膈神经(53；536)。
16.根据权利要求15所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，该安装装置(22；220；227；228)包括弧形构件(2217)，该弧形构件(2217)能以一定距离围绕人体或动物体的颈部(52；520；527；528)布置，该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)被保持在该安装装置的该弧形构件(2217)处。
17.根据权利要求16所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述弧形构件(2217)配备有接近通道。
18.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述电磁场调节机构(21；210；217；218；219)配置为能自动调节由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的场强度，该校准单元(31；310；38)配置为控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)来自动改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的场强度，和可选地，能在接收到致动反馈时控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以自动停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的场强度的改变。
19.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述电磁场调节机构(21；210；217；218；219)配置为能自动调节该电磁场(212；2126，2146)的时间特征，该校准单元(31；310；38)配置为能控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以自动改变该电磁场(212；2126，2146)的时间特征和可选地能在接收到致动反馈时控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以自动停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的时间特征的改变。
20.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，包括跟踪器(23)，所述跟踪器配置为能检测人体或动物体相对于该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)的运动并且能自动更改该电磁场(212；2126，2146)的位置以补偿检测到的人体或动物体相对于该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)的运动。
21.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，包括警报单元，其中，所述跟踪器(23)连接到所述警报单元并且配置为当检测到的运动超过能通过经由该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置所能实现的补偿的范围时激活该警报单元。
22.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述传感器构件(4；40；48)包括压力传感器，所述压力传感器具有能连接至人体或动物体的呼吸系统的适配器，该压力传感器配置为检测由目标组织的活动引起的压力变化。
23.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，所述校准单元(31；310；38)配置为：
在改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置的同时，控制该电磁场发生器(21；210；217；218；219)以脉冲形式产生电磁场(212；2126，2146)；以及
在停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置的改变时，控制该电磁场发生器(21；210；217；218；219)以系列形式产生电磁场(212；2126，2146)。
24.根据权利要求23所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，该校准单元(31；310；38)配置为能控制该电磁场发生器(21；210；217；218；219)以产生呈系列形式的电磁场(212；2126，2146)，该系列具有最初比呈脉冲形式的电磁场(212；2126，2146)低并且之后逐渐增大的场强度。
25.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，该致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的目标区域(213；2136，2156)的一个特定位置相关联，该校准单元(31；310；38)配置成能控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以在接收到致动反馈信号时将该电磁场(212；2126，2146)的目标区域(213；2136，2156)的位置调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最强的或最合适的响应相关联的特定位置。
26.根据前述权利要求中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)，其中，该致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的一个特定位置相关联，该校准单元(31；310；38)配置成能控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以便：在接收到致动反馈信号时，将该电磁场(212；2126，2146)的位置调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置；和/或在接收到致动反馈信号时，将时间场特征调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应相关联的特定位置和时间设置；和/或在接收到致动反馈信号时，将时间场特征调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置和时间设置。
27.一种制造电磁引发装置(2；20；27；28)的方法，该电磁引发装置用于经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人体或动物体的目标组织，该方法包括：
将电磁场发生器(21；210；217；218；219)、安装装置(22；220；227；228)和配置成检测目标组织的致动的传感器构件(4；40；48)组装至该电磁引发装置(2；20；27；28)，该电磁场发生器具有构造成产生具有目标形状(213；2136，2156)的空间电磁场(212；2126，2146)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)，该安装装置将该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)保持在人体或动物体处，
其特征在于，
将电磁场调节机构(21；210；217；218；219)和校准单元(31；310；38)组装至该电磁引发装置，该电磁场调节机构配置成自动调节由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置，该校准单元与该传感器构件(4；40；48)和该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)通信，和
将该校准单元配置成：
控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)来自动改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置；
在该传感器构件(4；40；48)检测到目标组织的致动后接收来自该传感器构件的致动反馈信号；和
在接收到致动反馈时，控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)来自动停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置的改变。
28.根据权利要求27所述的方法，包括为该安装装置(22；220；227；228)提供重新定位结构(222；2129、2139)，该重新定位结构配置成当该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)被保持在人体或动物体处时，自动改变该电磁场发生器的线圈设计结构相对于人体或动物体的位置。
29.根据权利要求28所述的方法，包括为该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)提供该安装装置(22；220；227；228)的重新定位结构(222；2129、2139)并且将该校准单元(31；310；38)配置为通过引发该重新定位结构(222；2129，2139)以自动改变该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)相对于人体或动物体的位置的方式来自动地改变该电磁场(212；2126，2146)的位置。
30.根据权利要求28或29所述的方法，包括为所述安装装置(22；220；227；228)的所述重新定位结构(222；2129，2139)提供倾斜机构如接头，该倾斜机构配置为当该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)被保持在人体或动物体处时，使该电磁场发生器的线圈设计结构相对于人体或动物体倾斜。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的方法，包括为所述电磁场发生器(21；210；217；218；219)提供位于由所述线圈设计结构产生的所述电磁场(212；2126，2146)中的可重新定位的导电元件。
32.根据权利要求31所述的方法，包括为该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)提供该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的该导电元件并且将该校准单元(31；310；38)配置成通过引发该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)来自动地重新定位该导电元件在该电磁场中的位置的方式来自动地改变该电磁场(212；2126，2146)的位置。
33.根据权利要求30或31所述的方法，包括为所述导电元件提供导电轴。
34.根据权利要求27至33中任一项所述的方法，包括为所述电磁场发生器(21；210；217；218；219)提供包含该线圈设计结构的线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)。
35.根据权利要求34所述的方法，包括为所述电磁场调节机构(21；210；217；218；219)提供所述电磁场发生器(21；210；217；218；219)的所述线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)并且将所述校准单元(31；310；38)配置成能通过引发该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)自动地允许该线圈阵列的不同线圈组合来自动地改变该电磁场(212；2126，2146)。
36.根据权利要求34或35所述的方法，其中，该线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)的线圈(211；2110；2117；2118；2119)重叠。
37.根据权利要求34至36中任一项所述的方法，包括将所述电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)布置为产生多个电磁场，每个电磁场均具有目标形状(213；2136，2156)，该线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)被布置成使得该多个电磁场重叠并产生累加的强度。
38.根据权利要求27至37中任一项所述的方法，包括为所述传感器构件(4；40；48)提供至少一个电极，该至少一个电极配置为附装至人体或动物体，使得其能感测目标组织的活动。
39.根据权利要求27至38中任一项所述的方法，包括为所述传感器构件(4；40；48)提供流量传感器(41；418)，该流量传感器具有能连接至人体或动物体的呼吸系统的适配器，该流量传感器(41；418)配置为能检测由目标组织的活动引起的空气流量变化。
40.根据权利要求39所述的方法，包括将所述传感器构件(4；40；48)的流量传感器(41；418)的适配器构造成能连接至人体或动物体的口部和/或鼻子。
41.根据权利要求27至40中任一项所述的方法，包括将所述安装装置(22；220；227；228)构造成能将该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)保持在人体或动物体的颈部(52；520；527；528)处，使得由该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)能到达人体或动物体的神经系统的膈神经(53；536)。
42.根据权利要求41所述的方法，包括为所述安装装置(22；220；227；228)提供弧形构件，该弧形构件能以一定距离围绕人体或动物体的颈部(52；520；527；528)布置，该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)被保持在该安装装置的该弧形构件处。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，所述弧形构件配备有接近通道。
44.根据权利要求27至43中任一项所述的方法，包括将跟踪器组装到该电磁引发装置中，其中，该跟踪器配置为能检测人体或动物体相对于该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)的运动并且能自动更改该电磁场(212；2126，2146)的位置以补偿检测到的人体或动物体相对于该电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)的运动。
45.根据权利要求27至44中任一项所述的方法，包括将电磁场调节机构(21；210；217；218；219)配置成能自动调节由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的场强度并且将该校准单元(31；310；38)配置为控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)来自动改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的场强度，和能在接收到致动反馈时控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以自动停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的场强度的改变。
46.根据权利要求27至45中任一项所述的方法，包括将警报单元组装到所述电磁引发装置中，其中，所述跟踪器连接到所述警报单元并且配置为当检测到的运动超过能通过经由该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置所能实现的补偿的范围时激活该警报单元。
47.根据权利要求27至46中任一项所述的方法，包括将该校准单元配置成：
在改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置的同时，控制该电磁场发生器(21；210；217；218；219)以脉冲形式产生电磁场(212；2126，2146)；以及
在停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置的改变时，控制该电磁场发生器(21；210；217；218；219)以系列形式产生电磁场(212；2126，2146)。
48.根据权利要求47所述的方法，包括将该校准单元(31；310；38)配置成能控制该电磁场发生器(21；210；217；218；219)以产生呈系列形式的电磁场(212；2126，2146)，该系列具有最初比呈脉冲形式的电磁场(212；2126，2146)低并且之后逐渐增大的场强度。
49.根据权利要求27至48中任一项所述的方法，其中，该致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的一个特定位置相关联，该方法包括将该校准单元(31；310；38)配置成能控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以便：在接收到致动反馈信号时，将该电磁场(212；2126，2146)的位置调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置；和/或在接收到致动反馈信号时，将时间场特征调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应相关联的特定位置和时间设置；和/或在接收到致动反馈信号时，将时间场特征调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置和时间设置。
50.根据权利要求27至49中任一项所述的方法，包括将电磁场调节机构(21；210；217；218；219)配置成能自动调节该电磁场(212；2126，2146)的时间特征并且将该校准单元(31；310；38)配置为能控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以自动改变该电磁场(212；2126，2146)的时间特征和可选地能在接收到致动反馈时控制该电磁场调节机构(21；210；217；218；219)以自动停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的时间特征的改变。
51.一种经由人体或动物体的肌肉系统或神经系统致动人体或动物体的目标组织的方法，包括：
将线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)定位在人体或动物体处；
借助于该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生具有目标形状(213；2136，2156)的空间电磁场(212；2126，2146)；
感测目标组织的致动，
其特征在于，该方法包括：
调节由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置；
自动改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置；
评估通过感测目标组织的致动而获得的致动反馈；以及
当通过感测目标组织的致动而检测到致动时，自动停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置的改变。
52.根据权利要求51所述的方法，其中，自动改变电磁场(212；2126，2146)的位置包括自动改变该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)相对于人体或动物体的位置。
53.根据权利要求51或52所述的方法，其中，自动改变电磁场(212；2126、2146)的位置包括使导电元件在所述电磁场中自动地重新定位。
54.根据权利要求51至53中任一项所述的方法，其中，所述电磁场发生器(21；210；217；218；219)包括包含该线圈设计结构的线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)。
55.根据权利要求54所述的方法，其中，自动改变电磁场(212；2126、2146)的位置包括自动地允许该线圈阵列的不同线圈组合。
56.根据权利要求54或55所述的方法，其中，所述线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)的线圈(211；2110；2117；2118；2119)重叠。
57.根据权利要求54至56所述的方法，其中，所述电磁场发生器(21；210；217；218；219)的线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)布置成产生多个电磁场，每个电磁场均具有目标形状(213；2136，2156)，该线圈阵列(211；2110；2117；2118；2119)被布置成使得该多个电磁场重叠并产生累加的强度。
58.根据权利要求51至57中任一项所述的方法，其中，感测目标组织的致动包括将至少一个电极附接到人体或动物体。
59.根据权利要求51至58中任一项所述的方法，其中，感测目标组织的致动包括：将流量传感器(41；418)连接至人体或动物体的呼吸系统；和检测由目标组织的活动引起的空气流量变化。
60.根据权利要求59所述的方法，其中，所述流量传感器(41；418)被连接至人体或动物体的口部和/或鼻子。
61.根据权利要求51至60中任一项所述的方法，其中，将所述线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)定位在人体或动物体处包括：将该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)保持在人体或动物体的颈部(52；520；527；528)处，使得由该线圈设计结构产生的电磁场(212；2126，2146)能到达人体或动物体的神经系统的膈神经(53；536)。
62.根据权利要求51至61中任一项所述的方法，包括：自动调节由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的场强度；自动改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的场强度；和在感测到目标组织的致动时，自动停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的场强度的改变。
63.根据权利要求51至62中任一项所述的方法，包括：在改变由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置的同时，以脉冲形式产生电磁场(212；2126，2146)；以及在停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的位置的改变时，以系列形式产生电磁场(212；2126，2146)。
64.根据权利要求63所述的方法，包括产生呈系列形式的电磁场(212；2126，2146)，该系列具有最初比呈脉冲形式的电磁场(212；2126，2146)低并且之后逐渐增大的场强度。
65.根据权利要求51至64中任一项所述的方法，其中，该致动反馈信号包括对目标组织的致动的多个响应，每个响应均与由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的目标区域(213；2136，2156)的一个特定位置相关联，以及，在接收到致动反馈信号时，将该电磁场(212；2126，2146)的位置调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置；和/或在接收到致动反馈信号时，将时间场特征调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应相关联的特定位置和时间设置；和/或在接收到致动反馈信号时，将时间场特征调节到与该致动反馈信号的该多个响应中最合适的响应特征相关联的特定位置和时间设置。
66.根据权利要求51至65中任一项所述的方法，包括：调节该电磁场(212；2126，2146)的时间特征并且改变该电磁场(212；2126，2146)的时间特征，和可选地在接收到致动反馈时，停止对由该线圈设计结构(211；2110；2117；2118；2119)产生的电磁场(212；2126，2146)的时间特征的改变。
67.根据权利要求1至26中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)的、为诊断的目而经皮电磁诱导膈神经(53；536)以评估膈肌功能或睡眠呼吸暂停综合征或其他形式的睡眠障碍性呼吸的用途。
68.根据权利要求1至26中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)的、用于反复地按规律地经皮电磁诱导膈神经(53；536)以治疗无自发性呼吸的患者的用途，例如，用于使呼吸中枢不起作用的患者复苏和维持生命。
69.根据权利要求1至26中任一项所述的电磁引发装置(2；20；27；28)的、用于反复地经皮电磁诱导膈神经(53；536)以治疗具有至少部分完好的膈神经(53；536)的、无自发性膈肌收缩或自发性膈肌收缩不足的患者的用途。
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