CN115003371A - 用于激活受试者的舌肌肉的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于刺激受试者的系统。该刺激可以是为了提供治疗以治疗该受试者。刺激可以针对选定肌肉群和/或部分。

Description

用于激活受试者的舌肌肉的系统
相关申请的交叉引用
本申请包括与美国申请第16/752,236号、第16/752,253号和第16/752,274号相关的主题,所述美国申请各自提交于2020年1月24日。上述每个申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
技术领域
本发明公开了一种系统,用于向受试者施加治疗,并且特别是用于提供关于肌肉组织的刺激和/或激活的治疗。
背景技术
本部分提供与本公开相关的背景信息,其不一定是现有技术。
受试者可能患有诸如在一段时间内可能对受试者有害的病症。对于呼吸空气的受试者诸如人类,一种病症可以包括气道阻塞。存在可能阻塞气道的若干种病症并且这些病症通常被称为阻塞性睡眠呼吸暂停症(OSA)和/或上气道限制/阻力综合征(UARS)。
OSA和UARS可以通过限制气流并且因此限制氧饱和度来影响受试者。低氧饱和度可能引起各种其他不期望的病症。这些病症的治疗通常需要外部装置来辅助向受试者提供气流。
发明内容
本部分提供本公开的一般概述,并且不是本公开的完整范围或其全部特征的全面公开。
可以通过刺激受试者的选定部分来提供对阻塞性睡眠呼吸暂停症(OSA)和/或上气道限制/阻力综合征(UARS)的治疗。可以由植入装置提供刺激。因此,可以在没有外置或外部施加的系统的情况下提供治疗。因此,治疗可以是自动的并且较少突发性或非突发性的。
在各种实施方案中,可以向受试者提供刺激系统以刺激受试者的各个部分。该刺激系统可以包括能够诸如通过引线向受试者提供来自源的电刺激或其他适当刺激的系统。该引线可以包括一个或多个触点或电极,以向选定区域提供来自源的刺激。该源可以包括发电机和/或电源,以向选定区域提供刺激。
为了治疗OSA和/或UARS,刺激可以针对舌肌肉的一部分。可以根据至少一个波形和/或配置从植入的刺激器通过引线提供刺激。此外,该系统可以包括学习和/或测试阶段以选择一个或多个模式或配置。选定模式可以预先确定或基于来自一个或多个选定传感器和/或个体(例如,受试者、临床医生等)的反馈来实时确定。
在各种实施方案中,受试者可以是可以向其提供刺激(诸如电刺激)的机械系统。例如,可以向电动部件提供电刺激以提供电动部件的选定部分的移动。然而,在各种实施方案中,可以向人类受试者或动物受试者提供刺激以刺激受试者的选定部分。刺激可以包括电刺激以使选定肌肉激活并绷紧或收缩。如本领域技术人员通常所理解的,肌肉的收缩可能使肌肉缩短以引起选定受试者部分(诸如受试者的附器、肌肉组织部分或其他选定部分)的移动。
根据本文提供的描述,另外的适用性领域将变得显而易见。本概述中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的,并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文所述的附图仅用于选定实施方案的说明性目的,而不是所有可能的具体实施,并且不旨在限制本公开的范围。
图1是刺激系统的示意图;
图2是刺激系统的植入位置的示意图;
图3是选定植入位置的详细俯视图;
图4是根据各种实施方案的选定植入位置的侧视图;
图5A至图5G示出了根据各种实施方案的用于刺激受试者的示例性波形;
图6A至图6C示出了根据各种实施方案的用于刺激受试者的示例性引线触点刺激配置(例如,从阳极到阴极的双极);
图7是示出根据各种实施方案的刺激系统使用/训练/测试的流程图;
图8是示出根据各种实施方案的刺激系统使用/训练/测试的流程图;
图9是示出根据各种实施方案的刺激系统使用/训练/测试的流程图;以及
图10是示出根据各种实施方案的刺激系统使用/训练/测试的流程图。
在所有附图的若干个视图中,对应的附图标记指示对应的部件。
具体实施方式
现在将参考附图更完整地描述示例性实施方案。
首先参考图1和图2,示出了刺激组件或系统20。刺激系统20可以包括各种部件或如本文进一步讨论的系统20的选定部件。在各种实施方案中,可以提供刺激系统20用于治疗阻塞性睡眠呼吸暂停症(OSA)和/或上气道限制/阻力综合征(UARS)。刺激系统20可以包括用于治疗的各种特征和/或系统,根据各种实施方案,可以包括诸如可植入刺激组件24、可植入装置(ID)30。ID可以植入并且(例如,通过存储在其中的指令)操作以向受试者62的舌肌肉(即舌头)提供刺激。可以提供刺激以确保维持开放气道和/或重新打开气道。
如本文所讨论的,ID 30可以植入受试者62体内。一个或多个引线组件34,作为可植入刺激组件24的一部分,可以与ID 30互连。在各种实施方案中,例如,引线组件34可以在选定连接点36处连接到ID 30,并且延伸到第一引线或刺激器部分(也称为引线端部)40和第二引线或刺激器部分(也称为引线端部)44。在各种实施方案中,如本文进一步讨论的,可以通过引线端部40、44向受试者提供刺激以治疗受试者62的OSA和/或UARS病症。可能以选定的或变化的方式使用两个引线端部40、44来减少或消除舌肌肉的疲劳,以辅助增加治疗的功效或成功。
ID 30还可以包括各种部件,诸如电源(例如,电池)48。电池48可以是可再充电的并且可能以选定方式再充电,诸如通过感应再充电,这是本领域中普遍理解的。电池48可以经由有线或无线充电系统充电。无线或非接触式再充电模式可以包括感应再充电、谐振再充电等。包括可再充电电池的示例性刺激系统包括由Medtronic公司(在明尼苏达州明尼阿波利斯具有营业场所)出售的
Figure BDA0003759041300000041
可植入神经刺激器。然而,应当理解,可以提供任何适当的电力存储系统,并且电池仅仅是示例性的。电源48将在引线组件34的一个或多个电极之间提供选定的电流和/或电压,如本文进一步讨论的。
ID 30还可以包括选定部件以辅助通过引线组件34提供刺激。例如,ID 30可以包括处理器模块50,该处理器模块可以是任何适当的处理器,如本文进一步讨论的,以执行从外部源向ID 30提供的和/或在存储器模块54上保存的指令。存储器模块54可以是任何适当的存储器系统,诸如本文进一步讨论的那些。此外,ID 30可以包括可以用于发射和/或从外部源接收信息和/或指令的选定收发器系统或模块58。收发器模块58可以是任何适当的收发器模块,诸如进一步讨论的那些。
根据各种实施方案,刺激组件20可以包括作为独立系统的可植入刺激部分24。在各种实施方案中,存储器模块54可以包括用于操作刺激部分24的任何适当的指令和/或算法。处理器模块50可以执行来自存储器模块54的指令,并且可以提供电池48以向刺激部分24供电。然而,应当理解,也可以在受试者62体外提供各个部分(图2)以辅助与ID 30交互。
可以提供各种传感器以发射和/或接收关于受试者62的信号。传感器61可以被包括在ID 30中(例如,形成在ID 30的外部,放置在ID 30内,和/或连接到ID 30)。传感器61可以包括加速度计、全球定位系统、血氧计、肌电图传感器等中的一者或多者。传感器61可以用于辅助确定对受试者62的治疗的选择,如本文所讨论的。应当理解,传感器61还可以与其他系统通信。此外,或除了传感器61之外,外部或可穿戴传感器61'可以放置在受试者62身上。可穿戴传感器61'可以是如上所述的相同传感器,包括其冗余部分。可穿戴传感器61'还可以包括附加的或不同的传感器。传感器,特别是外部传感器,可以包括位置(例如,相对于重力)传感器、温度传感器、CO2检测器、气流(例如,鼻腔或口腔)检测器、麦克风(例如,用于检测呼吸声音(如鼾声))、阻抗检测器(例如,用于检测肺活量)。此外,各种传感器可以用于确定或监测“睡眠质量”,诸如经由EEG或已经提到的各种传感器的集成进行感测。睡眠质量确定可能与OSA治疗有效性相关。无论是什么类型,可穿戴传感器61'中的传感器都可以与ID 30和/或系统20的其他部分通信。
外部系统,作为刺激组件20的一部分,可以包括第一外部控制器或收发器70。第一外部收发器70还可以被称为可以与ID 30通信的通信遥测模块(CTM)70。在各种实施方案中,刺激组件20可以进一步包括第二发射和/或控制模块(CTM)74。出于各种目的,第二控制模块74可以与第一控制模块70通信,如本文进一步讨论的,可以直接与ID 30通信,并且/或者可以通过第一发射模块70与ID 30通信。然而,应当理解,可以向刺激组件20提供第一发射模块70或第二发射模块74中的仅一者。
可以向用户62提供第一CTM 70,以用于个人和/或家庭使用。如本文进一步讨论的,用户62可以使用CTM 70来辅助控制ID 30以向用户62提供刺激。CTM 70还可以用于诸如由用户62、来自用户62的输入指示或其他适当的机制来改变ID 30的操作。
简而言之,CTM 70可以包括主体或模块部分78,该主体或模块部分的尺寸被设定成配合在用户62的手内。相应地,CTM 70可以相对于用户62移动并且/或者允许易于运输并且易于用户62使用。此外,CTM 70可以在任何适当的时间定位在用户62附近,诸如在选定时段或接近用户62的睡眠时段期间。CTM 70还可以包括一个或多个输入部分,诸如物理或也称为硬按钮或硬选择组件82,其可以包括允许用户62用于输入操作或选择ID 30的操作的一个或多个按钮。例如,硬按钮82可以包括开始和停止按钮84、定时器按钮86和/或电源或紧急按钮88。CTM 70还可以包括选定的显示器92,以向用户62提供信息,诸如脉冲频率、氧饱和度值、呼吸频率或其他适当的信息。显示器92可以提供信息诸如历史信息,以供临床医生选择ID 30的编程和操作。显示器92还可以是触摸屏或触敏的,并且因此包括一个或多个软按钮。
CTM 70可以包括各种部件,诸如处理器模块100、存储器模块102和通信或收发器模块104。处理器模块100、存储器模块102和收发器模块104可以类似于本文进一步讨论的那些。如图1所示,CTM 70可以向ID30发射信号,诸如无线信号108。此外,ID 30可以向CTM70发射信号,诸如无线信号110。相应地,CTM 70可以从ID 30接收信息和/或向ID 30发射信息,反之亦然。如本文所讨论的,CTM 70可以用于编程或选择ID30的操作,并且ID 30可以包括传感器以向CTM 70发射信息。CTM 70可以被配置为任何适当的装置并且/或者可以作为应用程序并入适当的移动计算机(例如,移动电话、平板电脑等)。该应用程序可以用于任何适当的操作系统,诸如iOS操作系统、
Figure BDA0003759041300000061
操作系统等。此外,CTM 70可能以适当的方式供电,诸如利用可以经由有线或无线充电系统充电的内部电池。无线或非接触式再充电模式可以包括感应再充电、谐振再充电等。
刺激组件20还可以包括第二控制模块,诸如CTM 74。CTM 74可以包括类似于第一CTM 70的部件。然而,CTM 74可以是向临床医生提供的较大的和/或永久的装置,用于ID 30的操作和/或第一CTM 70的编程。第二CTM 74通常可以是非移动的,换句话说,不旨在与受试者62一起移动或由受试者移动。相应地,第二CTM 74可以包括各种硬按钮120、触摸屏124、处理器模块126、存储器模块128和收发器模块130。因此,CTM 74可以向第一CTM 70和/或ID 30发射信号,诸如无线信号140。因此,ID30也可以向CTM 74发射信号110,并且/或者第一CTM 70可以向第二CTM 74发射信号。
相应地,根据选定实施方案并且在各种应用中,模拟组件20可以包括用于ID 30的操作的各种部件。如本文进一步讨论的,ID 30可以植入受试者62体内,以用于根据选定机制或方法刺激受试者62。可以在选定时间提供各种控制模块以允许进行ID 30的编程、改变ID 30的编程、从ID 30接收输出(例如,历史传感器数据)以及分析ID 30的操作、历史数据和其他信息。这样,可以提供第一CTM 70以在ID 30的操作期间和/或植入之后基本上立即使用和/或紧接着使用。可以提供第二CTM 74以通过选定用户(诸如临床医生)进行初始编程、随访和与受试者和/或中央数据存储和/或分析系统的交互。
继续参考图1并且另外参考图2,刺激部分24可以植入选定受试者62体内。如图2所示,选定受试者62可以是人类受试者。然而,应当理解,任何适当的受试者可以在适当的时间将刺激部分24随身定位。还应当理解,ID 30可以定位在受试者62附近或体外,使得引线部分34经皮植入受试者62体内,并且刺激部分30(例如,电源和控制)在该受试者体外。因此,本文中对可植入装置30的讨论将不应被理解为消除选定部件,诸如电源、刺激重新连接或其他特征或部分,这些部件可以放置在外部装置中通过引线组件34向受试者62的刺激位置进行经皮传输。
继续参考图2,ID 30可以植入受试者32体内任何适当的位置,诸如腹壁、胸壁、锁骨附近皮下或其他适当的位置。引线组件34可以连接到ID30并且穿过选定组织到达用于刺激受试者62的选定位置。在各种实施方案中,如图2所示,包括第一引线尖端部分40和第二引线尖端部分44的刺激引线组件34可以定位在舌组织(即舌头170)中。引线组件34可以沿单个路径定位在受试者62体内,长度为引线组件34的长度的选定部分,并且/或者可以立即分成两个引线部分以用于定位在舌头170中。如本领域技术人员将理解的,舌头可以由多个肌肉部分形成,该多个肌肉部分可以协同作用以引起舌头170的移动。相应地,对舌头170的指称应理解为是指舌头的相关部分,如本文进一步讨论的。另外,本领域技术人员将理解,舌头170可以包括多个神经部分或构造,包括本文进一步讨论的那些,包括神经末梢、终板等。
继续参考图2并且另外参考图3和图4,引线组件34可以定位在舌头170内的选定位置处。如图2和图3所示,引线组件34可以包括第一引线端部或尖端40和第二引线端部或尖端44。不限于两个引线40、44的特定位置,第一引线尖端40可以是左引线尖端,并且第二引线尖端44可以是右引线尖端。此外,应当理解,除了涉及舌头170的特定位置(例如,右和左),两个引线尖端40、44彼此可以基本上相同。因此,除非另有特别说明,否则本文中对一个或单个引线尖端(诸如引线尖端44)的讨论被理解为与两个引线尖端都相关。
舌头170可以在其中具有舌下神经176的分支。舌下神经176可以从第七颅神经延伸并进入舌头170。自然,诸如通过来自脑和脊髓的信号传导,舌下神经176的神经分布可能引起舌头170中选定肌肉的移动或收缩。因此,舌下神经176的神经分布可能引起舌头170的部分收缩和/或绷紧。
如本领域技术人员通常理解的,当舌头170的全部或部分落入或塌缩到气道180中时,可能发生阻塞性睡眠呼吸暂停症(OSA)。气道180的阻塞可以减少或消除受试者62摄入空气(例如,包括氧气)。阻塞可以在受试者62的睡眠周期期间发生,并且因此通常被称为OSA。类似或相关的病症可以是上气道限制/阻力综合征(UARS)。舌头170中的肌肉的收缩可以使舌头170移动到气道180之外,以减少或治疗受试者62的OSA和/或UARS。
在一些示例中,用户(诸如外科医生)可以植入一个或多个引线40、44,使得一个或多个电极190、194被植入在软组织内,诸如舌头170的接近一个或两个舌下神经176的选定分支(诸如内侧支)的肌肉。在一些示例中,一个或多个电极190、194可以距舌下神经176的主干大约5mm(例如,约2mm至约8mm)。在一些示例中,一个或多个电极190、194可以放置在舌头170的伸舌肌的区域中,该区域包括运动点,其中每个神经轴突终止于肌肉(也称为神经肌肉接头和/或神经终板)。这些运动点并非集中在一个位置,而是散布在舌头170的伸舌肌中。可以植入引线40、44,使得一个或多个电极190、194可以普遍在运动点的区域中(例如,使得运动点处于距一个或多个电极190、194约1mm至约10mm内)。
如上所述,由IMD 30生成并且经由一个或多个电极190、194递送的电刺激治疗可以激活伸舌肌以使舌头170向前移动,例如,以促进睡眠期间上气道180阻塞或变窄的减少。如本文所用,关于舌头170的伸舌肌的电刺激的术语“激活”是指引起神经(例如,舌下神经)细胞的去极化或动作电位的电刺激(该神经支配舌头170的伸舌肌和运动点)以及舌头170的伸舌肌的伸舌肌细胞的随后去极化和机械收缩。在一些示例中,舌头170的伸舌肌可以通过电刺激治疗直接激活。
在一些示例中,电极190、194中的每个电极可以具有相等电极长度(例如,电极190、194沿引线主体40、44的纵向延伸)。长度可以是大约3mm,但小于3mm的长度也是可能的。然而,电极190、194可以按顺序具有彼此不同的电极长度(例如,以优化电极190、194或所得刺激电场相对于目标刺激位点的放置,这些目标刺激位点对应于左右舌下神经或舌下神经的分支和/或舌头170的伸舌肌的运动点)。
如图3所示,HG神经176可以包括左支176l和右支176r。第一或左引线尖端或端部40可以定位在舌头170的左侧,可以靠近左支176l。第二或右引线尖端或端部44可以定位在舌头170的右侧,可以靠近右支176r。因此,两个引线端部40、44可以在两侧提供或者各在一侧彼此间隔开。如图3所示,引线端部40、44可以彼此间隔开并且远离舌头170的中线。
为舌头170提供两个引线尖端40、44可以允许选定刺激模式和/或舌头170内的双侧刺激,如本文进一步讨论的。如本文所讨论的,双侧刺激可以包括选定受试者益处。因此,刺激可以是双侧的。如本文所讨论的,可以提供双侧刺激以确保或限制肌肉疲劳、选定舌头配置等。此外,双侧刺激可以左右交替并且/或者可以左右同时刺激。
引线40可能以任何适当的方式定位在舌头170内,诸如使引线40穿过舌头170的肌肉的一部分和/或靠近神经终板。应当理解,引线40和/或引线尖端44可以定位在选定神经附近或邻近,以刺激舌头170的选定部分。如图3和图4所示,引线端部40可以包括多个电极或触点,诸如四个触点190,每个触点用小写字母指称。应当理解,可以提供任何适当数量的触点190n。电极或触点190中的每个电极或触点可以连接到电源48并且各自被单独控制,以向舌头170的一个或多个部分提供刺激。可能以任何适当的方式通过电极190提供刺激,诸如本文进一步讨论的。在各种实施方案中,例如,这些电极中的一个电极(诸如电极190a)可以作为阳极操作,而第二电极(诸如触点190b)可以作为阴极操作。因此,可以在两个电极190a和190b之间产生电压差,以向舌头170的一个或多个部分提供刺激。如上所述,对HG神经176的刺激可以引起舌头170的肌肉的一个或多个部分的收缩,并且使舌头170在选定时间移出气道180。
简而言之,第二引线尖端44也可以包括一个或多个触点,诸如触点194,同样每个触点用小写字母区分。应当理解,可以提供任何适当数量的触点194n。同样,触点194中的每个触点可能以选定方式操作,诸如选择一个触点作为阳极操作并且另一个触点作为阴极操作。
引线尖端40、44可以协同操作或一起操作,使得第一引线尖端40上的引线电极(诸如电极190a)可以作为阳极操作,并且第二电极(诸如第二引线尖端44上的电极194a)作为阴极操作。因此,可以在舌头170上两个引线尖端40、44之间(例如,它们在舌头170上间隔开)和/或在单侧上(例如,沿舌头170的一侧)提供刺激,诸如在各个引线尖端40、44之间。同样如本文进一步讨论的,可能以单侧和/或双侧方式操作舌头170的刺激。例如,可以用第一引线尖端40刺激舌头的左侧,然后用第二引线尖端44刺激舌头的右侧,再然后在两个引线尖端40、44之间刺激。还应当理解,也可以提供各种其他可能的刺激阳极或技术,如本文进一步讨论的。
继续参考图3和图4,引线尖端40、44可以定位在舌头170的适当部分中。因此,引线尖端40可以基本上靠近舌头170的下部部分定位,诸如靠近受试者62的下颌骨或下颌198的骨部分和/或脂肪或皮肤层200。已经发现刺激舌头17076的一个或多个部分会引起舌头170的选定肌肉部分的收缩,以使舌头组织从气道180移开或移出,以便打开气道180并且消除由于舌头170松弛或移动到气道180中而造成的阻塞。
在各种实施方案中,并且不限于理论,舌头的选定位置可以是清醒受试者的舌头,该清醒受试者气道开放用于呼吸,他们的舌头并未从口腔突出。通常,为了利用刺激治疗减轻OSA,目标是打开或扩大上气道。在各种实施方案中,这可以使上气道绷紧以防止在吸气期间塌缩。这一点可以通过在主要肌肉受到刺激并收缩时由于辅助肌肉的拉伸引起辅助肌肉绷紧而发生。另外,肌肉收缩可以凭借中枢介导反射发生(即,神经感测信号被发送到中枢神经系统,这引起上气道中的肌肉收缩)。
提供包括刺激器部分或组件24的刺激系统20以选择性地刺激受试者62的部分,如上所述。可以通过引线尖端40、44以选定方式(诸如双侧、单侧、单侧切换)并且在相应引线尖端40、44的多个触点190、194之间提供对受试者62的刺激。参考图5A至图5G,可以经由引线组件34向舌头170提供各种类型的刺激。刺激可以针对舌头170的一个或多个部分,以引起一个或多个选定肌肉群或部分的激活。肌肉的激活(诸如由于来自系统20的刺激)可能引起肌肉部分的收缩(包括绷紧)。因此,对一个或多个选定的舌头170的一个或多个部分和/或神经和/或神经终板的刺激可能引起一个或多个肌肉群或部分的激活。
可能以双侧方式提供对舌头170的一个或多个部分的刺激,诸如对左支176l和右支176r进行刺激。在双侧刺激中,可以同时向两个分支176l、176r提供刺激、在这两个分支之间交替提供刺激,其中在双侧刺激之间具有和/或没有间隔。此外,双侧方式的刺激的幅值可以相同或不同,并且可以随时间变化。此处讨论并示出了各种示例性刺激模式。双侧刺激还可以引起舌头170中的肌肉群的双侧(包括同时和/或双侧交替)激活。
在各种实施方案中,可以提供各种模式,用于向舌头170的至少选定部分(包括整个舌头)提供非连续刺激。然而,即使向舌头170的特定部分或区域提供非连续刺激,选定双侧刺激也可以允许对舌头170的至少选定部分提供基本上连续的刺激。因此,舌头170可能受到非连续刺激、双侧连续刺激、双侧交替连续刺激或它们的组合。
如本文所示,引线端部40、44中的每个引线端部可能以选定的工作周期操作。在各种实施方案中,可以从引线端部40、44中的任一个引线端部脉冲发射刺激。如本文所讨论的,脉冲可以重复。如图5A至图5G所示的刺激波形可以示出工作系统并且具有适于向受试者62提供治疗的时段。此外,可能从ID 30以选定幅值提供刺激。幅值可以指在接通周期期间提供的选定频率(例如,10Hz至约200Hz,包括约20Hz至约80Hz)、电压(例如,约0.1伏至约15伏,包括约0.1伏至约5伏)、电流强度(例如,约0.1毫安至约20毫安,包括约0.1毫安至约15毫安)。如本文所讨论的,斜升和斜降可以包括上述幅值的逐渐或选定增加或减少。
首先参考图5A,可以如图形220所示提供刺激。图形220示出了两个轴,包括幅值y轴224和时间x轴228。应当理解,幅值可以是任何适当的幅值,包括电压、电流等。此外,刺激的幅值可以基于选定受试者,并且可以从特定受试者和/或受试者群组(例如,具有类似特征的受试者群组或群体)确定或学习。相应地,刺激的图形是相对的,并且可以针对特定受试者基于特定受试者的特定值来提供。
继续参考图5A,刺激图形220可以包括左刺激部分230(即,利用左引线40提供)和右刺激部分234(即,利用右引线44提供)。这些刺激部分中的每个刺激部分可以各自包括相应斜升阶段230a、234a,峰或选定刺激230b、234b以及斜降阶段230c、234c。斜升阶段230a、234a以及斜降阶段230c和234c可以随时间增加或减少。然而,在各种实施方案中,可以不提供斜升或斜降,并且因此,波可以是基本上正方形的。相应地,斜升阶段和斜降阶段包括随时间变化的幅值,并且仅仅是示例性的。然而,可以针对受试者举止、选定刺激或收缩特性等提供斜升和斜降。
可以启动右刺激部分230和左刺激部分234,然后停止以实现最大刺激230b、234b。此外,可以在选定时间段内以基本上重复的方式提供刺激部分230、234,如本文进一步讨论的。相应地,重复省略号240可以指示刺激部分230、234在选定时段或选定时间内的重复。
包括左刺激230和右刺激234的刺激部分可以由选定时间间隔或时间部分244分隔开。相应地,左刺激部分230可以刺激或引起在选定时间段(诸如约1秒)内向舌头170的仅左侧部分提供刺激。时长1秒的刺激可以包括斜升230a和斜降230c。然而,还应当理解,左侧部分的刺激230可以达任何适当的时间,并且针对当前讨论,1秒是示例性的。类似地,右刺激部分234可以用于引起在类似或基本上相等的时间(诸如约1秒)内对舌头170的仅右侧部分的刺激。当操作相应引线端部40、44以刺激舌头170的该一个或多个部分时,可以向舌头170的仅左侧部分或仅右侧部分提供左刺激和右刺激。
如图形220所示,右刺激部分和左刺激部分不重叠,并且可以通过选定时间段(诸如通过时间间隔244)彼此间隔开。时间间隔244可以是适当的时间,诸如约0.25秒。然而,应当理解,时间间隔可以是任何适当的时间间隔。在各种实施方案中,可以提供时间间隔244以确保舌头170的选定松弛量,或确保来自左刺激或右刺激引线尖端40、44中的任一个引线尖端的刺激的耗散。因此,刺激间隔244可以是约0.25秒至约0.75秒,并且还包括约0.5秒。
无论左刺激部分230或右刺激部分234的长度、斜升或斜降时间、或者左刺激或右刺激的其他特征如何,刺激间隔244都可以将在舌头170左侧和右侧上的刺激分隔开。因此,可以使左引线40在选定时间段内刺激舌头170的仅左侧部分,然后左刺激引线40可以在选定时间段(即刺激间隔244)内停止刺激,并且然后可以由右引线44启动刺激,在选定时间段内刺激仅右侧。因此,有效地,一次刺激舌头170的仅一侧。如上所述,然后可以重复刺激模式以在选定时段内刺激舌头170。
转向参考图5B,示出了图形250。图形250类似于上文讨论的图形220,并且将不会独立于刺激部分详细地讨论,这些刺激部分包括以实线示出的左刺激部分254,该左侧刺激部分可以重复,包括重复部分254'。此外,以虚线示出右刺激258。类似地,如上所述,模拟模式可以重复,包括图5B中沿着重复节段或部分262示出的部分。刺激部分254、258中的每个刺激部分可以包括斜升、峰和斜降部分,类似于上文所讨论的那些。相应地,将不会讨论各个部分,因为它们类似于图5A中讨论的那些部分。
然而,如图5B所示,刺激部分或节段可以长达选定时间段,诸如第一左刺激部分可以在时间零和时间二之间进行刺激。在各种实施方案中,在零和二之间经过的时间可以是任何适当的时间,诸如约1秒,如上所述。然而,右刺激258可以在选定时间(诸如时间一)启动或开始。时间一可以是在时间零和时间二之间的选定时间。例如,时间零和时间一之间的时间推移或时间流逝可以是约0.5秒。因此,左刺激254可以接通约1秒,并且大约在该左刺激进行到一半的时候右刺激258可以启动。因此,左侧和右侧的刺激可以具有选定时间的重叠266,诸如约0.5秒。因此,当左电极40正被供电以刺激舌头170的左侧部分时,可以启动右电极44以同时刺激舌头170的右侧部分。
然而,这允许在舌头170中进行双侧刺激,包括选定的同时重叠266。该重叠可以发生在任何适当的时间,使得发生右刺激258的斜升,使得在左刺激开始斜降时出现峰。然而,应当理解,可以提供其他适当的重叠,并且同样,重叠的特定长度可以基于选定受试者而不同。然而,应当理解,刺激系统24可以提供重叠的刺激(如图5B所示)并且/或者包括时间间隔(如图5A所示)。
转向参考图5C,示出了图形280。图形280可以包括轴,类似于上文所讨论的那些轴,并且因此,这里将不再详细讨论。如图形280所示,示出了左刺激284和右刺激288。同样,左刺激284、右刺激288可以包括选定斜升和斜降和峰时段,如图形280所示,因为它们类似于上文所讨论的那些,这里不再详细讨论。
左刺激284可以从时间零到时间一进行刺激。右刺激可以从时间一到时间三进行刺激。如上所述,左刺激284和右刺激288可以被选定时间间隔244分隔开并且/或者包括选定重叠266。还应当理解,右刺激288可以在左刺激284的暂停或结束期间立即开始,并且/或者反之亦然。类似地,左刺激284和右刺激288的模式可以在选定时间内重复292。
如图5C所示,左刺激284可以具有长度一,它可以是任何适当的时间跨度,诸如1秒。右刺激288可以包括选定时间跨度,诸如二,它可以是任何适当的时间跨度,诸如2秒。因此,应当理解,左刺激时段和右刺激时段可以是不同长度的时段,诸如一个的长度是另一个的两倍。还应当理解,时间的变化可以交替和/或反转,使得左刺激284可以比右刺激288长。这样,左刺激284、右刺激288可以在不同的时间长度内向舌头的选定部分(诸如左HG分支176l和右HG分支176r)提供刺激。因此,可以根据右侧和左侧不同的时间长度来刺激舌头170。
转向参考图5D,示出了图形300。同样,图形300可以类似于上文所讨论的图形,并且将不会详细讨论。如图形300所示,示出了左刺激304和右刺激308。如上所述,刺激之间可以具有间隔244,刺激可以具有重叠266,或者当一个刺激开始或停止时,另一个刺激可以基本上相应地停止和开始。此外,模式可以重复,如重复符号312所示。
左刺激304、右刺激308还可以包括不同的峰幅值。如图5D所示,左刺激峰304a可以具有幅值二。然而,右刺激峰308a可以具有不同的幅值,诸如幅值一。应当理解,幅值一和幅值二可以表示任何适当的幅值,诸如幅值一为约1伏特,并且幅值二为约2伏特。然而,刺激幅值也可以指其他幅值,诸如电流。然而,左峰304a和右峰308a可以彼此不同。还应当理解,左刺激304a的幅值可以小于右刺激308a的幅值,并且反之亦然。此外,如上所述,幅值可以彼此不同,并且幅值也可以交替。相应地,在选定时间段之后,左幅值304a可以小于右幅值308a,并且也可以切换回来。
转向参考图5E,示出了图形320。同样,图形320可以类似于上文所讨论的图形,并且这里将不会讨论细节。图形320中示出了左刺激324和右刺激328。左刺激324包括峰刺激幅值324a,并且左刺激包括峰328a。峰刺激可以具有相同的幅值或不同的幅值,如上所述。此外,左刺激324、右刺激328可以重叠,二者之间可以具有间隔,或者一个紧接另一个。刺激模式可以在刺激重复330中重复。
左刺激324可以包括斜升324b和斜降324c。类似地,右刺激328可以包括右斜升328b和斜降328c。左刺激324可以在时间零开始并且在时间二结束。斜升324b可以在时间零和时间0.75之间持续,并且斜降可以在时间1.25和时间2之间持续。相应地,斜升324b和斜降324c可以具有约0.75的时间流逝。应当理解,时间流逝可以是任何适当的时间,并且各自可以包括约0.75秒的时间流逝。
右刺激328可以在时间二开始,并且具有直到时间2.25的斜升。斜降328c可以具有从时间2.75到时间三的斜降时间。相应地,斜升328b和斜降328c可以具有约0.25的时间流逝。应当理解,流逝的时间可以是任何适当的时间,并且0.25秒仅仅是示例性的。然而,右刺激328的斜升和斜降可以是约0.25秒,而左刺激324的斜升324b和斜降324c可以是约0.75秒。左刺激峰324和右刺激峰328的峰刺激时间可以基本上类似或相同,然而,斜升时间和斜降时间可以不同。然而,还应当理解,峰时间也可以不同,包括不同的振幅或幅值,或者在其他方面不同。然而,应当理解,斜升时间和斜降时间可以在长度和斜率上不同,如图5E所示。
转向参考图5F,示出了图形350。同样,图形350可以包括各部分,类似于上文所讨论的那些部分,并且这里将不再重复。此外,图形350以实线示出了左刺激354并且以虚线示出了右刺激358。此外,刺激模式可以重复,如重复362所示。同样,应当理解,左刺激354和右刺激358可以包括各种特征,诸如上文所讨论的那些特征,包括间隔244、重叠266、基本上同时的开始和停止等。
图形350示出了左刺激354、右刺激358可以在最大或峰刺激354a、358a与最小刺激354b和358b之间交替。最大刺激354a、358a可以是任何适当的幅值,并且左刺激354、右刺激358的最大刺激幅值可以选择为基本上相同。在各种实施方案中,最大或峰刺激354a、358a可以是幅值二。最小刺激354b、358b可以是选定幅值,诸如幅值一。同样,应当理解,左刺激354、右刺激358可以分别具有不同的最大刺激和最小刺激,并且最小为一和最大为二的图示仅仅是示例性的。然而,如图形350所示,最小刺激354b、358b不一定为零。如上文所示和讨论的,刺激可以在零与一些选定幅值之间变化。然而,应当理解,刺激可能不会在选定刺激时段期间返回到零。相应地,在刺激期间,左刺激可以在刺激开始之后在一和二之间交替,并且右刺激358也可以在一和二之间交替。在刺激时段期间,通过电极尖端40、44两者向舌头170提供的刺激不一定为零。尽管来自电极尖端40、44中的任一个或两个电极尖端的刺激可以交替并且随时间推移增大和减小,但是来自电极尖端中的任一个电极尖端的刺激不一定为零。因此,可能发生双侧连续刺激,即使刺激随时间变化。
转向图5G,示出了图形380。图形380包括各部分,类似于上文所讨论的那些部分,并且这里不再详细讨论。图形380还包括以实线示出的左刺激波形384,以及以虚线示出的左模拟波形388。如图5G所示,左模拟可以基本上是正弦曲线的,在幅值零与幅值二之间。类似地,右刺激388可以在最小388a为零与最大388b为二之间交替。如图5G所示,左曲线384和右曲线388可能以正弦形态或方式交替,并且可以在任何选定值处交叉,诸如幅值一。
相应刺激波384、388的频率、振幅和相位可以改变以向受试者62提供选定刺激,类似于上文所讨论的刺激。如图5G所示,左刺激384和右刺激388的交叉点可以处于幅值一,使得对舌头170没有幅值为零的刺激。然而,应当理解,相应曲线384、388可以移动,使得在选定时间和/或在选定时间段内来自引线40、44两者的刺激可以归零。然而,来自左引线40和右引线44的刺激可以随时间变化,作为正弦波而不是直线斜升和斜降和/或方波,如上所述。因此,可以在仅少量时间内提供峰刺激,并且对于引线尖端40、44中的任一个或两个引线尖端,刺激基本上不断变化。此外,如上所述,相应刺激曲线384、388可以在选定时间段390内重复。
继续参考图5A至图5G,可能以多个波形向电极尖端40、44提供来自ID 30的刺激模式,如上所述。此外,如图5F所示,刺激幅值可能从不达到零。然而,最小刺激(如所示为一)可以是提供来刚好或略低于引起选定肌肉的刺激和/或收缩的量(例如,约0.1伏特至约15伏特)。相应地,虽然刺激的幅值可能不是零,但是刺激幅值可能是引起选定肌肉的激活的幅值。因此,刺激波形可以介于不会刺激或引起肌肉收缩的刺激值与引起肌肉的选定收缩的值之间。
此外,如上所述,选定波形中的任一个波形可以包括基本上方波,其中在零或选定最小刺激与刺激的峰值之间的斜升基本上是瞬时发生的。然而,刺激波形也可以是正弦曲线、锯齿形、三角形等。应当理解,波形可以是被选择以刺激选定受试者52的适当的图形形状。
此外,如上所述,右刺激波形和左刺激波形可以彼此不同相。因此,可以利用仅左引线端部40或仅右引线端部44提供刺激。两个波形的相位也包括一些重叠,但不完全同相。
继续参考图3和图4,并且另外参考图6A至图6C,利用选定电极引线34的刺激可以包括在两个引线尖端40、44之间的刺激、在相应尖端40、44上的各种电极之间的刺激,具有各种模式。这里讨论了各种示例性模式,并且在图6A至图6C中示出了示例性模式,以说明各种示例性模式。最初,两个引线端部40、44可以在舌头170中定位成对侧对齐。换句话说,左引线端部40可以放置在舌头170的左侧部分附近,并且右引线端部44可以放置在舌头170的右侧部分附近。因此,引线端部40、44可以各在一侧彼此间隔开。然而,可以操作引线端部40、44以提供双侧刺激,使得可以刺激舌头的右侧和左侧。在各种实施方案中,双侧刺激可以同时进行,使得两侧同时受到刺激。
如上所述,可以使用各种波形或刺激序列来刺激舌头170的该一个或多个部分。除了各种波形之外,电极可能以各种方式操作,以向舌头10内的选定区域和/或选定模拟体积提供模拟。如图6A所示,电极尖端40、44在舌头170中放置成对侧对齐。电极40、44中的每个电极分别包括多个电极垫或触点192、194。
在各种实施方案中,例如,第一电极触点192a可以充当阴极,并且第四电极触点192d可以充当阳极,以在二者之间产生电压。因此,在各种实施方案中,第一电极触点192a与第四接触电极192d之间的电压或电流400可以刺激二者之间的区域。类似地,电极触点194a可以充当阳极,并且第四触点194d可以充当阴极,并且在二者之间可以产生电压404。
在如上所述的各种格式中,左电极尖端40与右电极尖端44可以基本上独立地操作。可以在两个电极触点192a和192d之间进行模拟,并且这两个电极触点与触点194a、194d串联或循序排列。因此,刺激将不会在两个电极尖端40、44之间流动,而是仅在选定电极与选定电极尖端之间流动。此外,左刺激可以仅在左电极尖端40的两个电极触点192a、192d之间进行刺激,并且在右电极的电极触点194a、194d之间刺激。这允许串联、连续或以任何适当的方式双向地提供刺激,如上文针对选定波形所讨论的。
转向参考图6B,左引线尖端或端部40和右引线尖端或端部44定位在舌头170中,如上所述。引线尖端40、44包括相应电极触点192、194,如上所述。除了图6A所示之外,触点还可以用于向舌头170的该一个或多个部分提供变化的或不同的刺激。例如,左引线尖端40可以在两个触点192a和192b之间提供刺激,诸如在第一时间,第一触点192a具有阳极并且第二触点192b可以是阴极。应当理解,在各种实施方案中,这些触点可以交替或反转。此外,在第二时间,第二触点192b可以在第二触点192b和第四触点192d之间提供刺激414。因此,在第一时间,可以在第一触点192a和第二触点192b之间提供刺激,并且在第二时间,可以在第二触点192b和第四触点192d之间提供刺激。
在第三时间,对于右电极尖端44,可以在第一触点194a和第二触点194b之间提供刺激。刺激418可以伴随着第一触点194a作为阳极或阴极,并且第二触点194b与其相反。在第四时间,可以在第二触点194b和第四触点194d之间提供刺激。刺激420可以伴随着第二触点194b作为阳极或阴极,并且第四触点194d与其相反。
因此,在各种实施方案中,不同触点192、194可以作为阳极或阴极操作以在选定区域提供刺激。例如,由第一刺激部分410或第三刺激部分418刺激的区域可以是沿着引线尖端40、44的近端,而第二模拟414、四模拟420可以在更远端。在各种实施方案中,刺激不同区域可能对受试者62实现不同的结果。
此外,可以在不同时间提供不同的刺激410、414、418、420,如本文进一步讨论的。例如,左电极尖端410可以在第一时间引起刺激410,然后由右电极尖端44进行刺激420,然后进行任何其他适当的刺激,诸如利用左电极尖端40进行的刺激414和/或右刺激尖端44引起刺激418。此外,可以在不同位置处引起左电极尖端40和右电极尖端44两者的双侧或同时刺激,诸如利用相应左电极尖端40的刺激410和右电极尖端44的刺激420的同时刺激。
转向参考图6C,左电极尖端40和右电极尖端44可以定位在舌头170内,如上所述。如上所述,相应电极尖端或端部40、44包括相应电极192、194。根据各种实施方案,可以在分隔开的左电极40和右电极44之间提供刺激。例如,沿着刺激路径430,可以提供左电极尖端44的第一电极192a与右电极尖端44的第一电极194a的刺激路径。因此,可以在左引线尖端40和右引线尖端44之间发生刺激。
作为另一示例,可以在沿着电极或引线尖端40、44的长度的不同触点处,在电极触点之间发生刺激。例如,可以在第二电极触点192b和第四电极触点194d之间发生刺激。刺激路径434可以允许在受试者62体内相对于电极引线40、44的近端位置的两个水平之间或不同距离处进行刺激。因此,可以在舌头170上在两个分隔开的引线端部40、44之间提供刺激。
参考图6A至图6C,可以在各个时间在电极引线尖端40、44的各个电极之间提供刺激。应当理解,刺激模式可以随时间发生或改变,诸如基于ID 30的编程。因此,可以在适当的物理位置处刺激受试者62,并且图6A至图6D中的图示或示例仅仅是示例性的。应当理解,可以在电极引线尖端40、44的任何选定电极之间提供刺激,并且关于相应引线尖端40、44的不同电极触点192、194之间的刺激和/或电极引线尖端40、44之间的刺激的以上内容仅仅是示例性的。
如图6A至图6C所示,可以操作放置在舌头内不同位置处的引线端部40、44以刺激舌头170内的不同区域。相应引线端部40、44的电极190、194可以用于刺激舌头的分隔开的不同物理位置。不同物理位置可以提供不同的OSA和/或UARS治疗功效。
另外参考图5A至图5G,还可以根据各种刺激受试者62的选定脉冲和/或波发生从ID 30到受试者62的刺激。本领域技术人员也将理解,图5A至图5G所示的各种刺激波模式仅仅是示例性的。根据各种幅值、时间差和左电极位置与右电极位置之间的差,可以允许这些波模式用于刺激受试者。还应当理解,可以将多于两个电极尖端定位在受试者体内,使得可以确定或放置附加或第三和/或任何适当数量的电极位置。
参考图5A至图5G和图6A至图6C,因此可能在长时间刺激治疗期间以减少或消除肌肉疲劳的方式刺激受试者62。疲劳减少可增加治疗功效并且/或者达到功效或结果参数的阈值。例如,刺激的波形可以改动或改变,或者波形可能以选定模式或差异进行交替,以确保不会维持以单一幅值进行连续刺激。因此,刺激可以是不连续的并且允许受试者的肌肉的松弛一段时间,使得肌肉不会疲劳并且不再对刺激治疗作出响应。此外,治疗的物理位置可以随时间变化,如图6A至图6C中示例性所示,这也辅助减少或消除肌肉疲劳。当单个肌肉和/或肌肉的单个区域受到长时间刺激时,可能发生肌肉疲劳。在长时间刺激之后,肌肉可能不再反应或无法以选定方式收缩。因此,允许肌肉松弛就允许对来自ID 30的刺激作出更多和/或可预测的响应。
因此,在各种实施方案中,如本文进一步讨论的,可能以选定方式向受试者62提供刺激以基本上减少和/或消除肌肉疲劳。减少和/或消除肌肉疲劳可以允许对选定受试者62产生选定结果和/或最佳结果。如上所述,对舌头170的一个或多个部分的刺激可能引起舌肌肉或舌头170的选定肌肉的激活(例如,收缩),以辅助治疗OAS和/或UARS。
如上所述,可以向受试者62提供刺激,特别是在舌头中,用于缓解各种病症和/或向受试者62提供治疗。可以根据选定的电极刺激模式、刺激波模式和其他特征或治疗类型或幅值向受试者提供治疗。如本文进一步讨论的,可能以适当的方式对受试者62递送治疗,该方式可以基于各种因素和/或来自各种传感器、受试者62、临床医生的输入或其他适当输入。可以由ID 30基于存储在其存储器中的编程、来自CTM 70、74或其他适当的处理器的编程来提供治疗。在各种实施方案中,可以基于一组指令或选定一组指令、来自一组指令中的多个指令中的选择,以及/或者自适应或学习算法(例如,机器学习算法或系统)来提供治疗,以向受试者62提供选定或最佳治疗。
刺激系统20可以包括ID 30,其根据适当的模式和配置向刺激引线尖端40、44提供能量,如上所述。除了CTM 70、74之外,输入传感器61、61'也可以向ID 30和/或CTM 70、74提供输入。如上所述,传感器61、61'可以提供关于受试者62的信息,包括各种氧饱和量(动脉或组织氧饱和量)、肌肉激活(例如,肌电图(EMG))、温度、体位(例如,使用加速度计)、心律(心电图(ECG))或其他适当的传感器。如本领域技术人员通常所理解的,可以对患者执行睡眠研究,该睡眠研究包括在多导睡眠图中感测受试者62的各种特征。可以利用传感器61、61'感测受试者62的感测元素中的一个或多个感测元素,以辅助向受试者62提供适当的刺激作为向受试者62提供的治疗的一部分。
相应地,参考图7并且继续参考图1至图6C,示出了过程或系统流程图480。可以由ID 30中的处理器模块50和/或第一CTM 70或第二CTM 74中任一者的处理器模块经由向ID30发射信号来执行过程480。相应地,过程480可以用于以选定方式向受试者62提供选定治疗,如上所述。最初,过程480可以在开始框484中开始。在框484中开始的过程可以是任何适当的开始,诸如为ID 30供电、植入ID 30等。一旦过程在框484中开始,就可以在框500中进行是否应该启动刺激的确定。
刺激的启动可以基于各种输入,诸如对接近CTM 70、74中的一者或多者的确定。例如,第一CTM 70可以定位在受试者睡眠定向附近和/或由受试者62在睡眠周期开始时供电或启动。因此,在框500中,可以提供接近CTM 70和/或接收到来自CTM 70的信号以启动刺激。此外,如上所述,来自传感器(诸如传感器61或外部传感器61')的各种输入可以用于确定是否可能发生刺激的启动。例如,受试者62的位置可以用于确定受试者62正处于仰卧位置或水平位置。因此,刺激或刺激过程的启动可以基于受试者的位置。无论如何,在框500中都可以确定刺激的启动。
如果确定不会发生刺激的启动,则可以遵循NO路径504。NO路径504可以返回到开始框484。在各种实施方案中,例如,在框500中确定是否应该发生刺激的启动可以基于ID30的选定周期性循环。在各种实施方案中,例如,可以在ID 30中包括低功率时钟或定时器。可以将定时器设置为选定时间段(例如,10分钟)。相应地,如果ID 30尚未处于刺激周期中,则可以每10分钟启动一次开始框484。然而,应当理解,可能以任何适当的方式进入开始框484。
如果在框500中确定刺激的启动,则可以遵循YES路径510。YES路径510可以进入或随后到达框520中以检测或感测传感器信号。在框520中检测到的传感器信号可以是来自感测受试者62的任何适当的特征的传感器的输入。例如,可以进行对动脉氧饱和度(SPO2)的测量和/或对组织氧饱和度(STO2)的测量。可以在任何适当的位置处测量氧饱和度,诸如在ID 30处、利用外部测量装置或在沿着引线34的任何位置处。无论如何,传感器都可以向处理器诸如ID处理器50提供选定氧饱和度。
其他传感器信息可以与EMG相关。可以在引线尖端40、44处的引线触点处感测到EMG。在各种实施方案中,例如,可以使用尖端电极40、44来测量颏EMG。EMG可以是时间平均信号(例如,在选定时间段(诸如10秒)内平均的EMG)。无论如何,都可以感测并分析EMG以确定刺激,如本文进一步讨论的。
如上所述,受试者62可能已经在选定时间段,诸如在植入ID 30之前,经历过睡眠研究。对受试者62的睡眠研究可以用于确定受试者62的感测到的信息的各种选定阈值。如本文进一步讨论的,可以针对感测到的信息诸如氧饱和度、EMG信号值等来确定选定群体值。无论确定的时间和/或确定的来源如何,存储器54和/或任何适当的存储器(诸如CTM 70的存储器102)都可以用于存储选定值以供调用。
选定传感器信息的校准和/或调用可以在任何适当的时间进行,诸如在ID 30初始植入时、在对患者62的睡眠研究期间、或在ID 30初始植入并使用之后、在ID 30在受试者62体内经过选定的睡眠周期数之后。无论如何,适当或选定的感官水平或值都可以被确定并且/或者被存储在存储器54上,以供ID 30的处理器50调用。
然后,在框540中,选定处理器模块(诸如ID 30的处理器模块50)可以将来自框520的检测到的传感器信号与来自框538的校准或调用值进行比较。框540中的比较可以基于将来自框520的选定传感器信号与框538中的调用信号或值进行比较。然后,可以使用该比较来确定是否可以或应该向受试者62提供刺激,诸如基于框538中的校准或确定值。
校准信号可以基于感测值中的一个或多个感测值或用于确定感测值中的一个或多个感测值的阈值,诸如氧合值、EMG值等。相应地,一旦在框540中得出与在框538中得出的校准值进行比较的比较结果,就确定来自框520的传感器信号是否处于阈值或选定值。在框544中进行该确定。可以由ID 30中的处理器模块50得出该比较结果,以确定是否应该向受试者62递送刺激。
然后,可以在框544中进行对传感器信号是否等于或大于阈值的确定以遵循选定路径。如果在框540中进行比较时,来自框520的传感器信号等于或大于阈值,则可以遵循YES路径550。“YES”路径550可以遵循或允许确定不应该接通刺激,因此随后刺激断开556。可以在框556中进行刺激断开以确定不应该通过选定电极引线34提供刺激。相应地,无刺激或刺激断开可能包括感测或停止先前刺激或不通过引线34启动刺激。
在框586中确定应该断开刺激之后,可以在框562中进行检查或重新检查是否应该启动刺激。在框562中重新检查或检查刺激的启动可以返回到框500中刺激的启动。相应地,应当理解,一旦在框584中开启或植入ID 30,过程480就可以是循环过程。相应地,在框500中刺激的启动可以继续,经过各个步骤,直到在框544中确定传感器信号是否等于或大于阈值,如上所述。
因此,在框544中对传感器信号是否等于或大于阈值的确定也可以遵循框570中的NO路径。一旦遵循框570中的NO路径,就在框574中进行刺激模式或特性的确定或调用。
刺激模式或特性可以是任何适当的刺激模式或特性,如上所述。模式可以在任何适当的时间在ID 30的存储器54中预编程,诸如基于对受试者62的睡眠研究、基于选定学习算法的学习(如本文进一步讨论的)或其他适当的确定。无论如何,都可以在框574中进行对刺激模式的调用或确定以刺激受试者62。
在框574中调用或确定刺激模式或特性之后,可以在框578中接通或开启刺激。如上所述,直到作出选定确定(诸如框544中的确定)之前,可能不会从ID 30通过引线34向受试者62提供刺激。相应地,一旦确定在框544中未得出选定传感器输入的阈值,就遵循NO路径570并且在框574中进行对刺激模式的确定或调用。然后,可以在框578中启动或开启在框574中调用的刺激,以根据确定或选定的刺激模式来刺激受试者62。
在开启刺激之后,受试者62可以在适当的时间段内受到刺激(例如,在确定的刺激模式中选定的一个刺激模式)。一旦在框578中发生选定刺激,就可以在框562中发生对何时应该启动刺激的检查或重新检查。相应地,即使在框578中发生刺激之后,也可以根据过程480对刺激确定进行重新检查或循环。因此,过程480可以是基本上连续的过程或循环过程,以在需要和/或确定要向受试者62提供适当的治疗时向受试者62提供刺激。
过程480可以允许刺激或不刺激受试者62。过程480可以根据过程480循环适当的次数,以向受试者62提供治疗。因此,可以由ID 30根据过程480基于用于各种传感器输入的选定校准或确定的传感器信号水平或值来进行对受试者62的治疗,如上所述。然后,可以基于感测值与校准或确定的调用值的比较(诸如在确定框544中)来接通或断开刺激。
继续参考图6A至图6C并且另外参考图8,可以进行允许确定受试者62的选定或适当的刺激模式(例如,包括最佳或选定的最佳配置)的过程。可以基于多种不同配置来作出或测试刺激的配置。
如图6A至图6C所示,可以作出电极端部40、44的触点192、194中的一个或多个触点之间的刺激的示例性配置。可以确定所有可能配置和/或选定配置的选定列表。可以针对受试者62测试选定或可能的配置,以辅助确定最佳或选定的最佳刺激配置。
相应地,参考图8,示出了测试和/或刺激过程620。过程620可以是刺激或电极配置刺激测试过程。过程620可以在开始框630中开始。在开始框630之后,诸如在将ID 30植入受试者62体内之后和/或在选择植入之后(例如,在手术之前),可以在框638中进行可能的候选电极配置列表的构建或调用。可能的刺激电极配置列表可以包括图6A、图6B和图6C中示例性示出的那些。此外,应当理解,可以作出或确定附加刺激配置,并且可以在框638中将这些附加刺激配置包括在列表中。相应地,上文所讨论的示例性配置并不旨在成为针对受试者62的可能刺激配置的限制。
在构建或调用可能配置列表之后,可以在框642中确定和/或计划针对要测试的每组配置的多个测试方案。可以基于列表作出测试计划,并且可以将其设置为几个小时、几天、几个睡眠周期等。例如,可以确定首先测试如图6A所示的配置,然后测试图6B所示的配置,再然后测试图6C所示的配置。可以确定测试每个配置持续选定的睡眠周期数、选定的睡眠小时数或任何其他适当的时间。此外,可以计划在植入之后的一段时间应用测试配置,诸如在一定数量的睡眠周期、睡眠小时等之后开始测试时段。然而,可以确定选定计划。
在确定测试计划之后,可以在框650中存储测试计划。框650中的存储可以将测试计划(包括配置)存储在适当的存储器中,诸如ID 30的存储器模块54。应当理解,测试计划也可以存储在任何适当的存储器中,诸如CTM 70的存储器102。如上所述,CTM 70可以向ID30发射要由ID 30执行的信号(例如,CTM 70向ID 30发射要由处理器50执行的指令)。因此,配置和测试计划可以存储在任何适当的存储器中以由ID 30执行。
在框650中存储该计划之后,可以在框654中确定是否应该启动刺激。对启动刺激的确定可以基于适当或选定的输入,包括受试者62的确定或感测到的位置、CTM 70的输入、接近CTM 70或其他适当的输入。刺激的启动可以类似于上文(诸如在过程480中)所讨论的。
如果在框654中未确定刺激的启动是适当的,则可以遵循NO路径658返回到框650中存储调用的测试计划。因此,刺激的启动可以用于确定或创建循环以允许调用适当的刺激计划(诸如测试计划)以由ID 30执行。可以循环地确定是否应该发生刺激以确保在适当的时间段内维持或确定刺激计划。
如果确定刺激的启动是正确的,则可以遵循“YES”路径662以在框668中调用或获取确定的治疗规则。所调用的治疗规则可以类似于上文所讨论的那些规则,包括基于各种输入和/或传感器信号来启动特定治疗。相应地,传感器信号可以包括ID 30的位置和/或各种其他传感器输入,诸如EMG、氧饱和度等。然而,可以根据在框668中调用的规则从ID 30提供治疗。相应地,规则668可以被包括在被存储在存储器模块54中的指令中,这些指令可由ID 30通过处理器模块50执行。
一旦在框654中启动刺激,并且遵循在框668中调用的规则或指令,就可以根据在框674中选定的计划或配置中的一个计划或配置来进行刺激。如上所述,可以在框650中存储多个配置。相应地,在测试或配置阶段期间,诸如在过程620期间,可以在框674中选定刺激配置中的一个刺激配置以用于测试或刺激受试者62。因此,例如,在第一测试时段期间,图6A所示的配置可以用于根据在框668中调用的规则来刺激受试者。
在根据该多个存储配置中的选定存储配置(如在框674中选定的)进行刺激期间,可以在框680中记录治疗的有效性。该记录可以基于由受试者62佩戴的ID 30并入或包含的各种传感器(例如,外部传感器61')或与ID 30相关的其他适当的传感器。在各种实施方案中,例如,可以感测氧饱和度,可以感测呼吸频率,或者可以利用ID 30感测并存储其他适当的信息。如上所述,还可以提供CTM 70以供受试者62进行用户存取。受试者62可以输入或提供关于选定睡眠周期的反馈,该选定睡眠周期可以与框674中被选定或用于刺激受试者的测试中的选定测试相关。相应地,受试者可以输入关于感知到的舒适性、睡眠有效性的信息或其他适当的信息。此外,可以提供可以在选定时段期间提供输入或感测受试者62的各种附加传感器。
在框680中记录的信息可以存储在任何适当的存储器中,诸如存储器模块54、存储器模块102和/或其他适当的存储器模块。在选定时间,可以调用该信息以进行进一步的确定和/或分析。然而,各种传感器可以记录和/或存储关于受试者62的感测到的参数的信息,并且/或者受试者62可以输入关于睡眠的信息。
然后,可以在框684中输出所记录的信息以用于选定分析。该输出可以被传输到CTM 70、CTM 74或其他适当的系统。然而,可以存储该输出以供进一步分析,诸如在选定的睡眠周期数之后。各种存储器模块可以包括用于存储适当的传感器数据量和/或用户输入数据以供进一步分析的容量。
在框684中输出结果并且/或者在框680中存储结果之后,可以在框690中确定是否要测试更多电极配置。如果要测试另外的配置,则可以遵循YES路径694以在框654中确定是否应该发生刺激的启动。如上所述,可以作出多个电极配置,诸如图6B的配置和/或图6C的配置和/或其他附加配置。决策框690可以用于确定电极的附加配置是否已经被包括在用于测试的可能的电极配置列表中。应当理解,如上所述,可以存储任何适当数量的电极配置以用于针对受试者62进行测试。
如果在框690中作出了确定,则将不会测试附加电极配置,可以遵循NO路径700。在NO路径700之后,可以在框710中确定是否要使用选定配置和/或选定配置是否是最佳配置。对选定配置的确定可以是选择对受试者62实现选定或最佳结果的配置。如上所述,可以使用各种传感器来感测受试者62。例如,可以测量受试者62的呼吸频率和/或氧饱和度。相应地,实现选定或最佳传感器记录或选定传感器输出评级的刺激配置,可以用作或被确定为对受试者62的最佳配置。例如,血氧饱和度水平可以作为最相关因素加权。相应地,实现最高平均、最高最佳或其他适当的氧饱和度阈值水平的电极配置可以使用或与特定电极配置相关,并且在框710中可以确定该配置为对受试者最佳的或选定的配置。框710中的选择可以基于对受试者62的治疗的功效。该功效可以基于实现选定或阈值传感器值。
在各种实施方案中,选定传感器读数可以基于单个受试者或群体。例如,可以选择被读取为在约95%或附近或大于约95%的氧饱和度水平,并且选择在选定睡眠时段内维持在或感测到高于至少约90%的氧饱和度水平。成人的正常或选定治疗呼吸频率可以是每分钟约12至20次呼吸。可以选择心率以实现,或可以提供治疗以维持在睡眠期间每分钟约40至约100次心跳(BPM)。此外,可以使用传感器读数的组合,诸如氧气水平的下降与唤醒的耦合(通过测量移动的加速度计寄存)也可以作为警报:正在递送不充分的刺激,该警报意图避免呼吸暂停/呼吸不足。可以使用一个或多个传感器输入来考虑利用必要的反馈传感器(例如,EEG等)进行睡眠质量优化。
可以作出框710中的选定或最佳配置,或者该配置基于对治疗(包括刺激治疗)的功效的确定,该确定基于框684中输出的结果。可以基于该功效以在框710中确定最佳电极配置。该功效可以基于或被确定为框680中的数据值与预定值阈值和/或受试者阈值或响应的比较。例如,可以确定氧合的阈值。框680中的存储值和框684中的输出可以与预定氧合阈值进行比较。可以基于是否达到或超过预定阈值以及超过多少量来确定功效(例如,功效值)。因此,更有效或更高效的治疗可以包括实现比另一配置更高的氧合的电极配置。然而,应当理解,功效可以基于多于一个值(例如,传感器值)和/或不同参数的权重。
如上所述,阈值可以是正常或选定范围之外的那些值。选定阈值也可以具有受试者特异性并且针对每个受试者进行校准和存储。例如,如果血氧水平低于约95。没有标准或在睡眠期间缺乏由位置传感器(例如,加速度计)寄存的移动。没有或缺乏正常胸部起伏。例如,受试者胸部中/上的位置传感器可以寄存起伏/移动,并且如果胸部停止移动达10秒(即可能的呼吸暂停事件),则可以通过刺激或增加刺激或启动刺激来避免呼吸暂停。
一旦在框710中确定最佳配置,就可以在框720中将ID 30设置为该配置。相应地,例如,可以植入具有一组测试配置的ID 30。然后,可以根据过程620在选定时间段内在受试者62体内测试在框650中调用的一组测试配置。在框710中确定最佳或选定配置之后,可以在框720中将ID 30设置为选定配置。因此,受试者62可以根据框720中在ID中设置的选定电极配置来接受治疗。
可以在任何选定时间在框720中设置电极配置。例如,如上所述,可以选择过程620以在设定时间段内运行。然而,应当理解,框710中的确定可以基本上实时地进行。例如,处理器50可以接收输入并且确定不满足选定阈值(例如,氧合)。如果不满足阈值,则处理器可以调用框650中的不同电极配置以用于刺激。因此,过程620可以允许基本上实时(例如,在当前或单个睡眠周期期间一次或多次)确定并利用电极配置进行刺激。
过程620还可以包括在框730中确定是否要出现新测试阶段。基于选定信号,可以在任何适当的时段出现新测试阶段。例如,在三个月时间段、选定的睡眠周期数等之后,可以在框730中进行新测试阶段。CTM70、74中的一者或多者可以用于在ID或确定框730中启动新测试阶段。相应地,过程620可以用于在任何适当的时间测试选定数量的配置。此外,应当理解,CTM 70、74可以用于向ID 30发射另外的配置以进行附加的测试。
如果没有附加的测试要执行,则可以遵循NO路径734,在框738中结束过程。然而,根据上文所讨论的过程,可以在任何适当的时间重新启动过程620。
此外,如果在框730中确定新测试阶段,则可以遵循YES路径742以在框654中确定是否应该进行刺激的启动。相应地,例如,受试者62可以在选定时间由临床医生进行访视,并且该临床医生可以确定应该执行附加的测试阶段。该临床医生可以通过向ID 30发射信号以利用CTM 74启动新测试阶段。然后,ID 30可以在框730中确定应该出现新测试阶段,并且可以遵循YES路径742以在框654中确定是否应该发生刺激的启动。相应地,即使临床医生在非睡眠时段期间访视受试者62,该临床医生也可以启动框730中的新测试阶段,并且可以通过遵循YES路径742重新启动测试阶段。
如上所述,过程和方法可以用于利用ID 30操作和/或确定选定或最佳操作(例如,用于刺激的波形),用于向受试者62提供治疗。相应地,参考图5A至图5G并且另外参考图9,示出了过程或方法820。如本文进一步讨论的,过程820可以用于确定或选择要向受试者提供的适当的刺激波形模式。例如,如图8所示,过程620可以用于确定或选择设置在电极尖端40、44上的电极的选定(例如,最佳)刺激配置。另外和/或另选地,还可以针对受试者62测试和/或选择刺激波模式。如图5A至图5G所示,示例性刺激波模式可以由ID 30提供。相应地,过程820可以用于确定(例如,测试)和/或选择对受试者62可能最佳的波模式以向该受试者提供适当或选定的治疗。
因此,参考图9,示出了过程820。过程820可以在开始框830中开始。开始框830可以是任何适当的开始,如上所述,包括选择ID 30、植入ID 30、启动(例如,供电和选择初始开启时段)或对ID 30的其他适当配置。在开始框830的启动之后和/或在适当的时间,可以在框834中确定选定列表或可能的波形。构建或确定的波形可以包括如上所述的那些波形,包括图5A至图5G所示的那些波形。这些波形可以包括刺激时间、刺激的重叠、刺激的振幅、刺激的时段或其他适当的波形。如上所述,这些波形可以包括比图5A至图5G所示的那些信息更多的内容,并且提供特定波形仅用于说明。因此,ID 30可以用于根据各种波形或刺激类型以适当的方式向受试者提供刺激,如上所述。选定波形列表可以包括由装置提供的任何适当或所有可能的波形,或者由用户62、临床医生或其他适当的个人选择的列表。
一旦在框834中确定可能的波形模式列表,就可以在框838中作出针对每个波形的测试计划。该测试计划,类似于上文在框642中所讨论的测试计划,可以包括时长测试,包括睡眠周期数、天数等。测试模式可以允许针对在框834中确定的可能或选定的睡眠刺激模式中的每个模式来确定或选择要收集的多个数据点。
一旦由框838确定来自834的各种模式的计划,就可以在框844中存储测试方案计划。存储测试方案可以包括存储来自框834的特定模式、来自框838的计划或其他适当的考虑因素。此外,在框844中的存储内容可以存储到任何适当的存储器模块中,诸如ID 30的存储器模块54、CTM 70的存储器模块102或其他适当的存储器模块。无论如何,测试方案都可以在适当的时间调用,用于根据适当的方式测试和操作ID 30。
一旦已经存储并提供了测试方案以供在选定测试阶段期间调用,就可以在框850中调用用于启动和/或继续刺激的确定规则。用于启动和/或继续治疗(例如,OSA和/或UARS治疗)的确定规则可以存储在适当的存储器模块中,诸如ID 30的存储器模块54。如上所述,规则可以包括何时以及如何启动OSA治疗、强度等。然而,如过程820所示,可以在其中测试各种刺激模式,并且框850调用的规则可以包括关于刺激治疗的启动和/或适当的刺激电极配置的一般规则,如上所述。
在调用框850的规则之后,可以在框854中确定是否启动刺激。对启动治疗的确定可以基于向受试者62提供的各种传感器(例如,传感器61、61')、由CTM 70启动、接近CTM 70或其他适当的启动特征。在框854中确定是否应该开始刺激的启动可以基于在框850中调用的规则。
如果在框854中未执行启动,则可以遵循NO路径856,该路径可以循环回到确定框854处的刺激启动。循环可以包括选定时间延迟、暂停以接收来自CTM 70的指令或其他适当的另外的输入。
如果确定发生刺激启动,则可以遵循“YES”路径860以按照框864中所调用的测试方案计划中的至少一个测试方案计划来刺激受试者。如上所述,可以在框844中确定并存储多个波模式。一旦通过遵循YES路径860启动刺激,就可以在框864中使用选定波模式或选定波模式中的一个选定波模式来刺激受试者。
在框864中的刺激期间,可以在治疗期间进行相对于受试者62的有效性和/或传感器的感测和/或记录。例如,氧合水平、呼吸频率、EMG值、呼吸暂停低通气指数(AHI)指数或值可以被全部或选择性地测量和/或记录并存储以供后续分析。例如,受试者体内的各种传感器(诸如传感器61、61')可以用于相对于受试者62感测各种数据。信息可以被记录并存储在选定存储器模块中,诸如ID 30上的存储器模块54,并且/或者信息可以被发射以存储在附加的存储器模块上,诸如CTM 70的存储器模块102。
因此,可以在框868中感测并记录来自传感器的值。可以在框872中输出数据以供进一步分析,诸如确定选定测试刺激模式的有效性。数据可以在一个或多个屏幕中输出,诸如CTM 70的屏幕92、CTM 74的屏幕124或其他适当的输出端。输出可以发生在任何适当的时间,诸如在睡眠周期中的选定睡眠周期之后、完成一个计划波形模式或其他适当的时间。
在一个或多个测试时段之后,可以在框880中确定是否要测试更多候选波形。如果确定应该测试附加波形,则可以遵循YES路径884,返回到刺激启动确定框854。因此,864中对受试者的刺激可以根据不同或选定的附加波形模式来进行,以允许在框868中对受试者62进行感测并记录。
一旦已经测试了选定数量的波形,或者在框880中确定没有附加波形要测试的情况下,就可以遵循NO路径890。当遵循NO路径890时,可以在框894中确定选定的候选刺激波形。框894中的选定刺激波形可以是用于刺激受试者62的最佳波形。最佳波形可以是向受试者提供选定治疗的波形,诸如基于框868中所感测的数据。此外,应当理解,感测值中的选定感测值可以具有高于其他值的权重,并且因此最佳波形可能不基于单个值并且/或者可以包括针对一个感测值但不适用于另一个感测值的选定最佳范围。对最佳波形的确定可以包括对关于刺激电极配置的传感器数据的分析,如上所述。框894中的选择可以基于对受试者62的治疗的功效。该功效可以基于实现选定或阈值传感器值。阈值水平可以由受试者选择或确定,但是可以包括低SPO2值(例如,小于约90%)、高呼吸频率(例如,高于每分钟约15次呼吸)或高心率(例如,高于约100BPM)。在各种实施方案中,睡眠质量可以是用于优化的治疗反馈回路。因此,睡眠质量可以是治疗有效性和/或功效的指示。
可以作出框894中的选定或最佳波形,或者该波形基于对治疗(包括刺激治疗)的功效的确定,该确定基于框868中输出的结果。可以基于该功效以在框894中确定最佳波形。该功效可以基于或被确定为框868中的数据值与预定值阈值和/或受试者阈值或响应的比较。例如,可以确定氧合的阈值。框868中的存储值和框872中的输出可以与预定氧合阈值进行比较。可以基于是否达到或超过预定阈值以及超过多少量来确定功效(例如,功效值)。因此,更有效或更高效的治疗可以包括实现比另一波形更高的氧合的波形。然而,应当理解,功效可以基于多于一个值(例如,传感器值)和/或不同参数的权重,诸如上文所提及的那些。
在框894中确定选定波形之后,可以在框900中设置波形。通过在框900中设置波形,可以在ID 30中编程或选择选定波形以在选定时间段内向受试者62提供刺激。例如,测试阶段820可以用于利用ID 30测试或选择波形以用于刺激受试者62。在选定测试阶段或选定时间之后,可以在ID30中选择选定波形并将其设置为刺激波形。因此,例如,在测试时段(例如,一个月)之后,可以将ID 30设置为选定波形用于向受试者62提供选定(例如,最佳)治疗。
可以在任何选定时间在框910中设置波形。例如,如上所述,可以选择过程820以在设定时间段内运行。然而,应当理解,框894中的确定可以基本上实时地进行。例如,处理器50可以接收输入并且确定不满足选定阈值(例如,氧合)。如果不满足阈值,则处理器可以调用框838中的不同波形以用于刺激。因此,过程820可以允许基本上实时(例如,在当前或单个睡眠周期期间一次或多次)确定并利用波形进行刺激。
然而,应当理解,在选定时间段之后,可以在框910中选择或确定新测试阶段。在框910中选择新测试阶段可以是新测试阶段的任何适当选择,诸如在选定时间推移之后临床医生的选择,诸如从CTM 74发射信号或其他适当的选择。相应地,可以在框910中进行新测试阶段。
如果在框910中确定新测试阶段,则可以遵循“YES”路径914以在框834中构建或调用可能的候选波形列表。因此,可以在选定时间重复过程820。应当理解,框834中的列表可以是与如上所述的列表相同的列表,并且简单地重新测试,因为受试者62可以随时间改变(例如,增益肌肉硬度、强度等)。
此外,如果未确定出现新测试阶段,则可以遵循NO路径920,并且过程820可以在框924中结束。在924中结束过程可以包括根据框900中的选定波形来刺激受试者62,以用于以适当的时间或方式刺激受试者。因此,过程820可以用于测试和/或选择针对受试者62的适当或最佳波形。
相应地,如上所述,ID 30可以用于以适当的方式向受试者62提供刺激。ID 30可以用于配置电极或为选定电极配置提供刺激,使得电极尖端40、44呈各种模式或配置。此外,可以使用各种波形来刺激受试者62。可以在选定时间段内,诸如在植入ID 30之后,测试或选择这些选定配置和/或波形。应当理解,电极配置、波形两者的组合或来自受试者62的感测到的信息可以全部同时、按顺序测试等,以确定相对于受试者62的最佳配置、波形和其他因素或参数,从而向受试者62提供治疗。因此,ID 30可以用于以基本上减少和/或消除舌肌肉170的疲劳的方式向受试者62提供刺激,并且/或者向受试者62提供选定或最佳治疗,以提供针对选定病症的治疗,诸如OSA、UARS或其他适当的病症。
转向图10,示出了过程或系统1000。系统1000可以用于辅助生成针对受试者62或任何适当的受试者的治疗的参数。在各种实施方案中,过程1000可以是能够并入或使用任何适当的机器学习算法(例如,回归分析、有监督或无监督算法、神经网络或它们的组合)的机器学习过程。机器学习过程1000可以允许获取或使用来自多个受试者和/或一个受试者的数据,以用于生成特定治疗参数。
例如,可以收集群体参数或数据1010。在框1020中还可以收集个体参数或数据。在框1010中的群体与框1020中的个体之间,参数可以基本上相同。例如,参数可以包括体重指数(即包括体重)、血压、血液和组织中的氧饱和度、EMG(例如,颏EMG、胸部或动脉EMG等)、呼吸频率、脉冲频率或其他适当的参数。可以从框1010中的群体或框1020中的个体收集参数值,并且参数值可以包括在选定研究(诸如睡眠研究)期间收集的那些参数值。如上所述,个体或个体所在群体的睡眠研究可以包括在多导睡眠图中获取数据。在睡眠研究中,可以在警报状态、睡眠状态、受试者的竖直位置、水平位置或其他定向期间收集关于个体的各种参数。各种参数可以包括如上所述的那些参数,包括受试者身体的各个区域中的氧合水平、脑波、肌肉激活和其他适当的参数。各种参数可以用于识别或确定呼吸暂停发作的开始和/或倾向。例如,呼吸频率、氧合水平等可以用于确定或理解呼吸暂停发作的严重程度、时长等。然后,可能以适当的方式刺激受试者(诸如受试者62)或对受试者施加治疗,以辅助校正或停止呼吸暂停发作。
群体参数或数据1010可以包括关于群体(诸如多个患者)的数据。数据可以包括关于患者的数据(例如,体重和健康状况)和用于刺激群体中每个个体的舌肌肉的各种参数。因此,群体数据1010可以包括用于治疗OSA的刺激参数(例如,波形和/或引线配置)。群体数据还可以包括所施加的治疗的确定功效(例如,专家或临床医生确定的功效)。群体数据可以包括在刺激期间关于受试者的各种输入(例如,传感器输入和受试者输入)。输入可以包括如上所述的那些输入,包括呼吸暂停事件持续时间、频率、氧饱和度等。因此,可以基于刺激期间的各种输入来确定功效。
无论如何,都可以获取来自框1010的群体参数和来自框1020的个体参数并且在框1030中将这些参数输入到机器学习系统中。机器学习系统1030可以包括选定算法诸如上文所讨论的那些算法,以及参数的各种权重。机器学习系统可以获取并分析来自框1010中的群体和框1020中的个体的参数。框1030中与机器学习系统相关联的权重和算法可以用于确定适当的治疗参数。
然后,可以在框1040中确定并输出治疗参数。治疗参数可以包括各种特征,诸如上文所讨论的那些特征,包括刺激波形、引线配置、来自与受试者62相关联的传感器的各种输入等。如上所述,各种输入可以包括加速度计以指示受试者62的位置、氧合传感器以确定受试者的各个位置中的氧饱和度,以及其他适当的传感器,包括上文所讨论的那些传感器。
框1040中输出的治疗参数可以包括关于治疗的启动、治疗波形、治疗电极配置等的参数。此外,治疗参数可以包括可以相对于受试者62进行研究或测试的多组治疗参数,如上所述。然而,在各种实施方案中,框1040中输出的治疗参数可以包括单个参数集,包括波形、电极配置和选定传感器输入(例如,用于启动刺激,包括受试者位置、呼吸频率等)。
因此,可以基于机器学习系统1030在植入之后对ID 30进行编程,该机器学习系统可以包括来自框1010的群体参数和来自框1020的个体参数。在各种实施方案中,框1020中的个体参数可以包括对个体受试者的睡眠研究,该睡眠研究可以包括关于睡眠研究期间的呼吸暂停事件的信息。相应地,框1040中的治疗参数可以包括基于受试者的确定位置(即,利用传感器)来启动治疗,由ID 30接收关于启动治疗的信号等。来自框1040的治疗参数还可以包括可以(例如,由临床医生)选择的特定波形、群体参数1010或反馈,如本文进一步讨论的。
框1040中输出的治疗参数可以用于或施加于受试者,诸如在框1050中可选地施加治疗。在框1050中施加治疗可以包括基于框1040中输出的治疗参数向受试者62施加治疗。治疗参数可以存储在ID 30中,诸如在ID30编程、利用CTM 70、74进行的编程或其他适当的编程期间。然后,受试者62可以在框1050中的选定时间段内(诸如在一定数量的睡眠小时、睡眠周期、设定时间段等)被施加治疗。然而,应当理解,对于过程1000而言,不需要在框1050中施加治疗,但是为了清楚起见而包括或公开了这一步骤。
在框1060中可以发生治疗分析。治疗分析可以包括在框1050中基于框1040中输出的治疗而施加治疗期间收集的数据。然而,框1060中的治疗分析可以是对任何适当的治疗数据的分析。治疗分析可以包括关于呼吸暂停发作次数、呼吸暂停发作时长、呼吸暂停发作严重程度的数据(例如,氧饱和度、脑波或其他适当的考虑因素)。框1060中的选择或分析可以基于对受试者62或受试者群体的治疗的功效。该功效可以基于实现选定或阈值传感器值和/或受试者或群体反馈。此外,当达到一个或多个阈值或相对于不同的治疗参数有所改善的值(例如,更大的氧合)时,可以实现增加或更好的功效。
在各种实施方案中,可以基于呼吸暂停事件的严重程度的降低来确定或评估功效。各种因素可以包括氧饱和度水平、心率和可能与严重程度相关的不良指征的时长。例如,低或非常低的氧饱和度水平(例如,低于约85%)可能是严重的,其中水平越低,呼吸暂停事件的严重程度越高。非常高的心率(指示高交感紧张)(例如,高于约100BPM)可能是严重的,其中水平越高,呼吸暂停事件的严重程度越高。此外,不良因素(例如,氧合水平、心率等)持续长时段(例如,分钟)可能是严重的,其中时间段越长,呼吸暂停事件的严重程度越高。此外,呼吸暂停事件的次数越多,可能指示病情更严重或治疗更低效。其他指征可以包括气流减少或没有气流。通常,呼吸暂停事件可能触发其他心律失常(慢速HR<30bpm,惊厥呼吸暂停超过3秒,AF等)。
治疗分析可以由ID 30、CTM 70、74或任何适当的系统执行。治疗分析可以包括在框1040中确定选定治疗输出的成功或优化。相应地,如上所述,框1060中的治疗分析可以包括确定睡眠时段期间呼吸暂停发作次数(例如,每睡眠分钟或小时呼吸暂停发作的频率)和/或受试者62的其他因素。
治疗分析可以用于向机器学习1030提供反馈1070。反馈可以包括简单的反馈,诸如呼吸暂停发作次数、来自框1040的选定治疗或其他适当的反馈。例如,反馈可以包括受试者关于睡眠成功、睡眠质量等的反馈。因此,可以向机器学习系统1030提供反馈以分析或包括来自框1060的治疗分析以及各种群体参数1010、个体参数1020。
如上所述,机器学习可以包括选定算法和这些算法的各种特征,诸如权重,以辅助确定适当的治疗参数。因此,反馈1070可以允许改变或优化在框1040中输出的治疗参数。然后,可以在框1060中发生治疗分析。
因此,过程1000可以循环以分析来自框1060的多个治疗分析和/或用于提供或确定对受试者62的治疗的参数。
因此,过程1000可以被理解为用于实现对受试者62的治疗的循环或迭代过程。因此,循环过程1000可以包括结束循环确定,诸如在框1080中确定是否要发生进一步的研究。如果在框1080中要发生进一步的研究,则可以遵循YES路径1084,进入反馈回路1070中。因此,机器学习过程1000可以用于基于框1060中的各种治疗分析来确定针对受试者62的最佳治疗或针对受试者62的选定治疗。反馈1070可以是长期的,诸如在多个睡眠周期内,并且/或者可以是短期或实时的,诸如在当前睡眠周期期间。例如,在实时情况下,反馈可以是:呼吸暂停事件的持续时间比选定时间阈值更长或氧合水平低于阈值。因此,一旦确定已经达到一个或多个阈值,就可以实时改变治疗参数。
如果不需要或选择进一步的研究,则可以遵循NO路径1088,在框1090中结束。框1090中的结束可以是ID 30在选定时间(诸如选定时间段、选定睡眠周期等)内的编程。因此,对受试者62的治疗可以基于对受试者62个体和/或受试者群体的分析。受试者群体(在框1010中需要来自该群体的群体参数)可以包括患有或已经被诊断出患有睡眠呼吸暂停症的那些受试者群体、尚未被诊断出患有睡眠呼吸暂停症的那些受试者群体、各种背景的个体等。因此,群体参数1010可以用于提供或确定关于受试者(包括患有睡眠呼吸暂停症的那些受试者)的选定或通用的参数集。因此,过程1000可以用于向受试者提供治疗,而不限于利用仅个体参数(诸如对受试者62的个体睡眠研究)向其施加治疗。
因此,如上所述,ID 30可以基于各种参数向个体或受试者62施加治疗。这些参数可以包括刺激波形、刺激电极触点配置、传感器输入以确定何时和/或刺激幅值和/或用于治疗的其他参数和输入。此外,刺激系统20的各个部分(诸如ID 30的处理器50)可以经选定处理器执行指令以用于确定是否应该启动刺激,如上文在过程480中所讨论的。此外,系统20可以用于选择和/或实施一个或多个刺激参数(例如,波形、电极配置等),以向受试者提供具有选定功效的治疗。可以操作系统20以通过如上所述的过程620、820或1000中的一个或多个过程来确定和/或实施治疗。此外,可以使用一个或多个过程的组合,诸如选择波形和电极配置两者用于治疗。
应当理解,本文公开的各个方面可以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合进行组合。还应该理解,取决于示例,本文描述的任何过程或方法的某些动作或事件可以不同的顺序执行,可以完全添加、合并或省略(例如,执行所述技术可能不需要所有描述的动作或事件)。另外,尽管为清楚起见,本公开的某些方面被描述为由单个模块或单元执行,应当理解,本公开的技术可以通过与例如医疗设备相关联的单元或模块的组合来执行。
在一个或多个示例中,描述的技术可在硬件、软件、固件或它们的任何组合中实现。如果在软件中实现,则功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质(例如,存储器模块)上并由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包括非暂态计算机可读介质,其对应于有形介质,诸如数据存储介质(例如,RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器,或可用于存储指令或数据结构形式的期望程序代码并且可由计算机访问的任何其他介质)。
指令可由一个或多个处理器(例如,处理器模块)执行,诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其他等同的集成或离散逻辑电路。因此,如本文所用的术语“处理器”可指适于实现所描述技术的前述结构或任何其他物理结构中的任一者。另外,本技术可在一个或多个电路或逻辑元件中完全实现。
提供了示例性实施方案,使得本公开将是彻底的,并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。阐述了许多具体细节,诸如特定部件、装置和方法的示例,以提供对本公开的实施方案的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是,不需要采用特定细节,示例性实施方案可能以许多不同的形式体现,并且不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中,未详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构和众所周知的技术。
出于说明和描述的目的,已经提供了对实施方案的前述描述。前述描述不旨在详尽无遗或限制本公开。特定实施方案的单独元件或特征通常不限于该特定实施方案,而是在适用的情况下,可互换并且也可以在选定实施方案中使用,即使未具体示出或描述。同一元件或特征可以多种方式变化。此类变化不应该被视为脱离本公开,并且所有此类修改旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (16)

1.一种用于激活受试者的舌肌肉的方法,包括:
调用第一刺激参数;
调用与所述第一刺激参数相关的选定预定输入值;
接收受试者输入值;
将所调用的选定预定输入值与所接收的受试者输入值进行比较;以及
基于所调用的选定预定输入值与所接收的受试者输入值的所述比较和所调用的相关第一刺激参数来确定受试者刺激参数。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
提供受试者输入装置;
其中能够操作所提供的受试者输入装置以存储来自所述受试者的受试者输入值。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法,还包括:
提供受试者传感器;
其中能够操作所提供的受试者传感器以发射所述受试者输入值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述受试者输入值包括所述受试者的呼吸频率、所述受试者的至少一部分的氧合或它们的组合中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括:
确定(i)当所述受试者刺激参数在所调用的第一参数的阈值之内时,治疗功效适当,或(ii)当所述受试者刺激参数在所调用的第一参数的阈值之外时,所述治疗功效不适当;以及
输出所确定的治疗功效。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
当所输出的确定治疗功效值小于阈值时,改变对所述受试者的刺激。
7.根据权利要求6所述的方法,其中改变对所述受试者的刺激还包括:
调用第二刺激参数。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括:
在改变对所述受试者的所述刺激之后:
将所述受试者输入值与所调用的第二刺激参数进行比较;
确定(i)当所述受试者刺激参数在所调用的第二刺激参数的阈值之内时,第二治疗功效适当,或(ii)当所述受试者刺激参数在所调用的第二刺激参数的阈值之外时,所述第二治疗功效不适当;以及
输出所确定的第二治疗功效。
9.根据权利要求1所述的方法,还包括:
在第一时间调用一组参数用于激活群体中的舌肌肉,所述第一组参数基于关于所述群体的第一组数据;
将所述第一组数据与关于所接收的受试者输入值如所述受试者的受试者治疗参数的第二组数据进行比较;
基于所述第一组数据与所述第二组数据的所述比较从所调用的一组参数中选择第一参数;
操作处理器系统以:
在所述第一时间利用所选择的第一参数经由所提供的第一引线和第二引线对所述受试者进行刺激期间,接收关于所述受试者的所述受试者治疗参数的信号;以及
通过利用关于对所述受试者的治疗的第一功效的机器学习算法评估所述受试者治疗参数来确定在所述第一时间的所述刺激的第一功效;
将所述第一功效与阈值功效进行比较;
基于所比较的第一功效与所述阈值功效来输出比较值。
10.一种用于激活受试者的舌肌肉的系统,包括:
存储器系统,所述存储器系统被配置为存储至少第一刺激参数和第二刺激参数;
受试者传感器或受试者输入装置中的至少一者,二者均被配置为发射受试者输入值;
处理器系统,所述处理器系统被配置为执行指令以:
调用与所述第一刺激参数相关的预定受试者输入值;
接收所述受试者输入值;
将所调用的预定受试者输入值与所接收的受试者输入值进行比较;以及
基于所调用的预定受试者输入值与所接收的受试者输入值的所述比较和所调用的相关刺激参数来确定受试者刺激参数。
11.根据权利要求10所述的系统,还包括:
刺激系统,所述刺激系统包括所述处理器系统;和
第一引线端部和第二引线端部,所述第一引线端部和所述第二引线端部被配置为向所述受试者提供刺激;
其中能够操作刺激以根据至少所述第一刺激参数或所述第二刺激参数向所述受试者提供所述刺激。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述刺激系统还包括存储器系统。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的系统,其中所述刺激系统能够植入所述受试者体内。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的系统,其中所述第一引线端部包括第一电极,所述第一电极被配置为放置在所述舌头中;
其中所述第二引线端部包括第二电极,所述第二电极被配置为放置在所述舌肌肉中相对于所述第一电极的对侧。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的系统,其中所述处理器电路被配置为执行另外的指令以:
确定(i)当所述受试者刺激参数在所调用的第一刺激参数的阈值之内时,治疗功效适当,或(ii)当所述受试者刺激参数在所调用的第一刺激参数的阈值之外时,所述治疗功效不适当;以及
输出所确定的治疗功效。
16.根据权利要求15所述的系统,其中所述处理器系统被配置为执行另外的指令以基于所述第二刺激参数来改变对所述受试者的刺激。
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