CN116981499A - 刺激疗法波形的独立调制 - Google Patents

Abstract

装置、系统和技术被配置为独立地调制电刺激疗法的两个或更多个并发信号。在一个示例中，系统包括刺激生成电路系统和处理电路系统，该处理电路系统被配置为：控制该刺激生成电路系统以经由第一电极组合向患者递送第一电刺激，其中该第一电刺激由被选择为使得该第一电刺激超过第一感知阈值的至少第一组刺激参数定义；以及控制该刺激生成电路系统以经由第二电极组合向该患者递送与该第一电刺激并发的第二电刺激。该第二电刺激可以由被选择为使得该第二电刺激低于第二感知阈值的至少第二组刺激参数定义。该处理电路系统还可以确定触发条件并独立地调制该第一电刺激和/或该第二电刺激。

Description

刺激疗法波形的独立调制

本申请要求于2021年2月24日提交的美国临时专利申请63/152,965号的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开整体涉及电刺激疗法。

背景技术

医疗装置可以是外部的或植入的，并且可以用于将电刺激疗法经由各种组织部位递送至患者，以治疗多种症状或病症，诸如慢性疼痛、震颤、帕金森氏病、癫痫、尿失禁或大便失禁、性功能障碍、肥胖症或胃轻瘫。医疗装置可经由一条或多条引线递送电刺激疗法，该一条或多条引线包括位于与患者的脑、脊髓、骨盆神经、周围神经或胃肠道相关联的目标位置附近的电极。靠近脊髓、靠近骶神经、脑内和靠近外周神经的刺激通常分别被称为脊髓刺激(SCS)、骶神经调节(SNM)、深部脑刺激(DBS)和外周神经刺激(PNS)。

电刺激可以由医疗装置以电刺激脉冲序列的形式递送至患者，并且电脉冲的参数可以包括频率、振幅、脉冲宽度和脉冲形状。诱发复合动作电位(ECAP)是神经元群体的同步激发，其响应于由医疗装置施加的刺激(在一些情况下包括电刺激)而发生。ECAP可作为与刺激本身分开的事件而被检测到，并且ECAP可揭示刺激对神经纤维的影响的特征。

发明内容

一般而言，描述了用于独立地调制或以其他方式控制同时(例如，同时、交织和/或在间歇基础上)递送至患者的多个电刺激波形中的每个刺激波形的系统、装置和技术。更具体地，本文所述的系统被配置为确定一组预定的触发标准或条件，并且然后响应于确定这些标准或条件而独立地调制两个或更多个刺激波形中的每个刺激波形。此类独立调制可以使得系统能够维持患者舒适度、改善患者结果、改善资源管理或实现许多其他类似实际应用和益处中的任一者。

本文所述的装置和系统可以包括植入式医疗装置(IMD)和/或编程器装置，其被配置为响应于触发条件的存在或不存在而独立地管理两个或更多个并发刺激波形，诸如通过仅修改这些波形中的一个波形，或通过根据不同的疗法波形调制程序修改这些波形中的两个波形。如本文所用，刺激“波形”可以包括例如经由公共电极组合施加的离散刺激脉冲“序列”、变化振幅的连续电信号或它们的组合。在本文所述的一些示例(但不是所有示例)中，该多个波形中的一个波形可以是“可感知”波形(例如，产生可以由患者感知到的效果的电刺激，因为该刺激超过第一感知阈值)，并且该多个波形中的另一个波形可以是“不可感知”波形(例如，低于第二感知阈值的电刺激，使得该电刺激不产生可以由患者感知到的效果)。在此类示例中，本文所述的技术包括彼此独立地选择性地调制波形中的任一者或两者以在某些预定情形中维持或甚至改善对患者的治疗效果。

在一个示例中，本公开描述了一种医疗装置系统，该医疗装置系统包括：刺激生成电路系统，该刺激生成电路系统被配置为生成第一电刺激以及生成与该第一电刺激至少部分并发的第二电刺激；和处理电路系统，该处理电路系统被配置为：控制该刺激生成电路系统以经由第一电极组合向患者递送该第一电刺激，其中该第一电刺激由被选择为使得该第一电刺激超过第一感知阈值的至少第一组刺激参数定义；控制该刺激生成电路系统以通过第二电极组合向该患者递送该第二电刺激，其中该第二电刺激由被选择为使得该第二电刺激低于第二感知阈值的至少第二组刺激参数定义；确定触发条件；以及响应于确定该触发条件，独立地调制该第一电刺激或该第二电刺激中的一者。

在一些示例中，一种方法包括：由刺激生成电路系统生成第一电刺激以及生成与该第一电刺激至少部分并发的第二电刺激；由处理电路系统控制该刺激生成电路系统以经由第一电极组合向患者递送该第一电刺激，其中该第一电刺激由被选择为使得该第一电刺激超过第一感知阈值的至少第一组刺激参数定义；由该处理电路系统控制该刺激生成电路系统以经由第二电极组合向该患者递送该第二电刺激，其中该第二电刺激由被选择为使得该第二电刺激低于第二感知阈值的至少第二组刺激参数定义；由该处理电路系统确定触发条件；以及响应于确定该触发条件，由该处理电路系统独立地调制该第一电刺激或该第二电刺激中的一者。

在一些示例中，一种非暂时性计算机可读介质包括指令，这些指令在被执行时使医疗装置的处理器：控制刺激生成电路系统以经由第一电极组合向患者递送第一电刺激，其中该第一电刺激由被选择为使得该第一电刺激超过第一感知阈值的至少第一组刺激参数定义；控制该刺激生成电路系统以经由第二电极组合向该患者递送第二电刺激，其中该第二电刺激由被选择为使得该第二电刺激低于第二感知阈值的至少第二组刺激参数定义；确定触发条件；以及响应于确定该触发条件，独立地调制该第一电刺激或该第二电刺激中的一者。

本发明内容旨在提供对本公开中所描述的主题的概述。本发明内容并不旨在提供对以下附图和说明书内详细描述的系统、装置和方法的排他性或详尽解释。在附图和以下具体实施方式中阐述了本公开的一个或多个示例的进一步细节。根据说明书和附图以及权利要求，其他特征、目标和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是示出了根据本公开的技术的包括被配置为递送电刺激疗法的植入式医疗装置(IMD)和外部编程器的示例性系统的概念图。

图2是示出了根据本公开的技术的图1的IMD的部件的示例性配置的框图。

图3是示出了根据本公开的技术的图1的外部编程器的部件的示例性配置的框图。

图4是示出了根据不同刺激模式递送的电刺激脉冲的一示例的时序图。

图5是示出了根据不同的刺激波形递送的电刺激脉冲的一示例的图。

图6A是根据本公开的技术的针对相应刺激脉冲感测的示例性诱发复合动作电位(ECAP)的图。

图6B是示出了根据本公开的一种或多种技术的电刺激脉冲和相应的感测到的ECAP的一个示例的时序图。

图7是示出了根据本公开的技术的用于独立地调制两个或更多个并发电刺激波形的示例性技术的流程图。

具体实施方式

本公开描述了用于在将两个或更多个波形同时递送至患者时独立地控制或以其他方式管理多个电刺激波形中的每个波形的医疗装置、系统和技术的示例。如本文所用，刺激“波形”可以包括例如经由单个公共电极组合施加的离散刺激脉冲“序列”、变化振幅的连续电信号或它们的某种组合。电刺激疗法通常经由两个或更多个电极被递送至患者的目标组织(例如，脊髓或肌肉的神经)。电刺激疗法的参数(例如，电极组合、电压或电流振幅、脉冲宽度、脉冲频率等)由临床医生和/或患者选择以提供对各种症状，诸如疼痛、神经系统障碍、肌肉障碍等的缓解。可以为患者确定各种阈值(诸如刺激的感知阈值和/或不适阈值)并且将其用于选择和/或推荐刺激疗法的参数。

在一些系统中，不同的刺激波形可以作为综合疗法程序的一部分同时被递送至患者。例如，这些波形可以针对不同症状、一起工作的不同解剖结构，或者以其他方式被配置为一起操作以向患者提供整体疗法。在一些示例中，这些波形可以交织或甚至同时递送。当系统以这种方式递送多个刺激波形时，系统可以一起改变刺激波形的参数，以便维持波形之间的某种关系。例如，系统可以增加一个波形的振幅，这使得系统也增加疗法的另一个波形的振幅。然而，以这种方式调制疗法阻止系统独立地寻址每个波形，以便实现或维持对于患者的改善的疗法功效。另外，以这种方式链接在一起的刺激波形可能需要不必要的功率消耗，例如，当在疗法期间的某些时间不需要这些波形中的一个波形时。

如本文所述，描述了用于在将两个或更多个波形同时递送至患者时独立地控制或以其他方式管理多个电刺激波形中的每个电刺激波形的系统、装置和技术。在一些示例中，本文所述的系统被配置为确定一组“触发”标准或条件，其客观地定义在系统上呈现至少一个约束的若干预定情形中的一个预定情形。作为响应，本文所述的系统被配置为响应于确定触发标准或条件而独立地管理两个或更多个刺激波形，诸如以维持患者舒适度、改善患者结果、改善资源管理(例如，降低功耗)或许多其他类似实际应用和益处中的任一者，同时受到约束。

本文所述的装置和系统可以包括植入式医疗装置(IMD)和/或编程器装置，其被配置为响应于所识别的触发条件的存在或不存在而独立地管理两个或更多个并发刺激波形，诸如通过仅修改这些波形中的一个波形，或通过根据不同的调制程序修改这些波形中的每个波形。

在本文所述的一些示例(但不是所有示例)中，该两个或更多个刺激波形可以包括“可感知”波形(例如，产生可以由患者感知到的效果的电刺激，诸如强度超过第一感知阈值的刺激)和“不可感知”波形(例如，不产生患者可感知效果或低于第二感知阈值的电刺激)两者。感知阈值可以指示患者能够感知刺激的强度，诸如一个或多个参数值(例如，刺激振幅、脉冲宽度、频率等中的至少一者)。另外或可替代地，感知阈值可以与表示来自患者的生理响应的感测变量相关联，诸如ECAP、局部场电位或其他感测信号。在一些示例中，对于电刺激的不同波形，第一感知阈值和第二感知阈值可以是相同的。在其他示例中，用于一个波形的第一感知阈值可以不同于用于不同波形的第二感知阈值。在此类示例中，本文所述的技术包括智能地调制波形中的任一者或两者以维持或甚至改善对患者的治疗效果。下面详述了触发条件和对应波形调制程序的一些具体的非限制性的说明性示例。

作为一个非限制性说明性示例，医疗装置可以经由第一电极组合向患者递送较低频率(例如，约40Hz至60Hz、或约50Hz)的刺激序列或波形，同时经由第二电极组合向患者递送较高频率(例如，约100Hz至1,200Hz、或约1000Hz)的刺激序列或波形。较低频率波形可以被配置为例如引起患者的感觉异常的治疗感觉。较高频率波形可以被配置为调节神经化学过程，并且可以不产生可由患者感知到的感觉。在其他示例中，医疗装置可以递送具有不同的脉冲宽度、脉冲频率、脉冲振幅、波形形状、电极组合和/或相位间间隔的多于两个波形。响应于确定诸如低电池容量等触发条件，系统可以被配置为随时间推移减小不可感知波形的振幅或甚至使不可感知波形循环接通和断开，以便在不需要该波形进行刺激的同时降低功耗。作为另一示例，响应于确定触发条件(诸如患者活动的改变)，系统可以独立地增加或减小可感知波形的振幅，同时维持不可感知波形的参数值，以在患者活动的改变期间维持有效疗法。这些和其他示例在本文中进一步描述。

图1是示出了根据本公开的一种或多种技术的包括植入式医疗装置(IMD)110和外部编程器150的示例性系统100的概念图。尽管本公开中描述的技术通常可应用于包括外部装置和IMD在内的多种医疗装置，但是出于说明的目的，将描述将此类技术应用于IMD，并且更具体地，应用于植入式电刺激器(例如，神经刺激器)。更具体地，出于说明的目的，本公开将涉及植入式系统，该植入式系统被配置为递送脊髓刺激(SCS)疗法，但又不限于此，还涉及其他类型的医疗装置或医疗装置的其他治疗应用。

如图1所示，系统100包括与通常是人类患者的患者105一起示出的IMD 110、引线130A和130B以及外部编程器150。在图1的示例中，IMD 110是植入式电刺激器，该植入式电刺激器被配置为生成电刺激疗法并且经由引线130A和/或130B(统称为“引线130”)的电极的一个或多个组合向患者105递送该电刺激疗法，例如，以实现疼痛或其他症状的缓解。在其他示例中，IMD 110可以耦接至承载多个电极的单条引线，或者各自承载多个电极的多于两条引线。

如本文所述，IMD 110被配置为同时递送根据至少一个刺激参数而不同的两个或更多个刺激波形。在一些示例中，第一组刺激信号、脉冲或波形可以被配置为引起可检测的诱发复合动作电位(ECAP)信号，例如，该信号可以指示患者所经历的感觉异常的可感知感觉。ECAP是神经募集的量度，因为每个ECAP信号表示响应于电刺激(例如，刺激脉冲)由轴突群体的激发而生成的电位的叠加。ECAP信号的特性(例如，信号的一部分的振幅或信号的曲线下面积)的变化根据由所递送的刺激脉冲激活的轴突的数量而发生。对于限定刺激脉冲和在电极与目标神经之间的给定距离的一组给定参数值，检测到的ECAP信号可具有某个特性值(例如，振幅)。在一些示例中，有效的刺激疗法可依赖于目标神经处一定水平的神经募集。这种有效的刺激疗法可缓解一种或多种病症(例如，患者感知到的疼痛)，而没有不可接受水平的副作用(例如，压倒性的刺激感知)。因此，在下面进一步详述的一些情形中，IMD110可以使用检测到的ECAP信号来确定如何调整定义刺激疗法的一个或多个参数。另外或可替代地，第二组刺激信号、脉冲或波形可以被配置为调节患者体内的神经化学过程，并且可以不引起可检测的ECAP信号或患者可感知的感觉异常的感觉，如下面进一步详述的。

IMD 110可以是慢性电刺激器，该慢性电刺激器保持植入在患者105体内持续数周、数月或甚至数年。在其他示例中，IMD 110可以是用于筛选或评估电刺激对慢性疗法的功效的临时性或试验性刺激器。在一个示例中，IMD 110植入在患者105体内，而在另一个示例中，IMD 110是耦接至经皮植入的引线的外部装置。在一些示例中，IMD 110使用一条或多条引线，而在其他示例中，IMD 110是无引线的。

IMD 110可以由足以将IMD 110的部件(例如，图2所示的部件)容纳在患者105体内的任何聚合物、金属或复合材料构造而成。在此示例中，IMD 110可以用生物相容性壳体(诸如钛或不锈钢)或聚合物材料(诸如硅酮、聚氨酯或液晶聚合物)构造而成，并通过外科手术植入患者105靠近骨盆、腹部或臀部的部位。在其他示例中，IMD 110可以植入在患者105体内的其他合适的部位内，其例如可以取决于患者105体内的用于递送电刺激疗法的目标部位。IMD 110的外部壳体可以被构造成向诸如可再充电或不可再充电电源等部件提供气密密封。另外，在一些示例中，IMD 110的外部壳体选自便于接收能量以对可再充电电源进行充电的材料。

例如，可以是基于恒定电流或基于恒定电压的脉冲的电刺激能量经由植入式引线130的一个或多个电极(未示出)从IMD 110递送至患者105的一个或多个目标组织部位。在图1的示例中，引线130承载邻近脊髓120的目标组织放置的电极。电极中的一个或多个可以设置在引线130的远侧末端和/或沿着引线的中间点处的其他位置。引线130可以被植入并耦接至IMD 110。电极可以将IMD 110中的电刺激生成器生成的电刺激传递至患者105的组织。尽管引线130可以各自是单条引线，但是引线130可以包括引线延伸部分或其他有助于引线130植入或定位的区段。在一些其他示例中，IMD 110可以是无引线刺激器，该无引线刺激器具有布置在该刺激器的壳体上的一个或多个电极阵列，而不是从壳体延伸的引线。另外，在一些其他示例中，系统100可以包括一条引线或多于两条引线，每条引线耦接至IMD110并且被导向至类似或不同的目标组织部位。

引线130的电极可以是：桨状引线上的电极极板；围绕引线本体的圆形(例如，环形)电极；适形电极；袖带电极；分段电极(例如，设置在围绕引线的不同周向位置处的电极而不是连续环形电极)；其任意组合(例如，环形电极和分段电极)；或能够形成用于疗法的单极、双极或多极电极组合的任何其他类型的电极。出于例示目的，将描述布置在引线130的远端处的不同轴向位置处的环形电极。

出于例示目的，描述了经由引线130的电极的布局，但是可以以不同的方式布局电极的阵列。例如，与无引线刺激器相关联的壳体可以承载电极阵列，例如行和/或列(或其他图案)，可以对这些电极阵列应用移位操作。此类电极可以被布置为表面电极、环形电极或突起部。作为另一种替代方案，电极阵列可以由一条或多条桨状引线上的电极的行和/或列形成。在一些示例中，电极阵列包括电极区段，这些电极区段被布置在围绕引线周边的相应位置处，例如，被布置为围绕圆柱形引线的圆周的一个或多个分段环的形式。在其他示例中，引线130中的一条或多条引线是沿引线的轴向长度具有八个环形电极的线性引线。在另一个示例中，电极是沿引线的轴向长度以线性方式布置在引线的周边处的分段环。

定义由IMD 110通过引线130的电极进行的电刺激疗法的刺激脉冲和/或波形的刺激程序的刺激参数集可以包括识别例如哪些电极已经被选择以根据刺激程序递送刺激(即，程序的“电极组合”)、所选择的电极的极性、电压或电流振幅、脉冲频率、脉冲宽度或由电极递送的电刺激的脉冲形状的信息。构成定义刺激脉冲的刺激参数集的这些刺激参数值可以是由用户定义和/或由系统100基于一个或多个因素或用户输入自动确定的预定参数值。根据本公开的技术，IMD 110被配置为同时递送两个或更多个不同的周期性脉冲波形，诸如同时、交织和/或在间歇基础上递送。在一些示例中，IMD 110可以经由引线130的一个或多个公共电极同时递送多个波形，例如，来自公共电极组合或来自共享至少一个公共电极的不同电极组合。在其他示例中，IMD 110可以在引线130的电极的不同子集(例如，不共享任何公共单独电极的不同电极组合)中的每个子集上递送不同波形。

虽然图1是关于例如用于治疗疼痛的SCS疗法来描绘和描述的，但是在其他示例中，系统100可以被配置为治疗可能受益于电刺激疗法的任何其他病状。例如，系统100可以用于治疗震颤、帕金森氏病(Parkinson'sdisease)、癫痫、骨盆底障碍(例如，尿失禁或其他膀胱功能障碍、大便失禁、骨盆疼痛、肠道功能障碍或性功能障碍)、肥胖症、胃轻瘫或精神障碍(例如，抑郁症、躁狂症、强迫性障碍、焦虑障碍等)。以这种方式，系统100可以被配置为以深部脑刺激(DBS)、周围神经刺激(PNS)、周围神经场刺激(PNFS)、皮质刺激(CS)、骨盆底刺激、胃肠道刺激或能够治疗患者105的病状的其他任何刺激疗法的形式提供疗法。

在一些示例中，引线130包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器被配置为使IMD 110能够监测患者105的一个或多个参数，诸如患者活动、压力、温度或其他特性。除了经由引线130递送疗法之外或代替通过该引线递送疗法，还可以提供该一个或多个传感器。

IMD 110被配置为经由通过一条或两条引线130承载的电极的所选择的组合，单独地或者与由IMD 110的外部壳体承载或限定的电极组合地向患者105递送电刺激疗法。用于电刺激疗法的目标组织可以是受电刺激影响的任何组织，该电刺激可以是电刺激脉冲或连续波形的形式。在一些示例中，目标组织包括神经、平滑肌或骨骼肌。在图1所展示的该示例中，目标组织是靠近脊髓120的组织，诸如在脊髓120的鞘内空间或硬膜外空间内，或者在一些示例中，是从脊髓120分支的相邻神经。引线130可以经由任何合适的区域(诸如胸部区域、颈部区域或腰部区域)引入到脊髓120中。脊髓120的刺激可以例如防止疼痛信号行进穿过脊髓120到达患者105的脑。患者105可将疼痛信号的中断感知为疼痛的减轻，并且因此可得到有效的疗法结果。在其他示例中，对脊髓120的刺激可以产生感觉异常，该感觉异常可以减少患者105对疼痛的感知，并且因此提供有效的疗法结果。

IMD 110被配置为根据一个或多个“疗法”刺激程序(区别于“ECAP”刺激程序，如下所述)生成电刺激疗法并且经由通向患者105的引线130的电极将该电刺激疗法递送至患者105体内的目标刺激部位。疗法刺激程序限定一个或多个限定由IMD 110根据该程序递送的疗法的一个方面的参数(例如，参数集)的值。例如，控制IMD 110以电脉冲形式递送刺激的疗法刺激程序可以定义由IMD 110根据该程序递送的刺激脉冲的电压或电流的振幅、脉冲宽度、脉冲速率(例如，脉冲频率)、电极组合、脉冲形状等的值。

此外，IMD 110可以被配置为经由引线130的电极的组合，单独地或者与由IMD 110的外部壳体承载或限定的电极组合地向患者105递送刺激，以便检测到ECAP信号。刺激所靶向的组织可与电刺激疗法所靶向的组织相同或相似，但是IMD 110可经由相同电极、相同电极中的至少一些相同电极或不同电极递送用于ECAP信号检测的刺激脉冲。

IMD 110可以根据一个或多个ECAP刺激程序经由引线130的电极向患者105体内的目标刺激部位递送刺激以形成ECAP的生长曲线。该一个或多个ECAP刺激程序可以存储在IMD 110的存储装置中。该一个或多个ECAP刺激程序中的每个ECAP程序包括定义由IMD 110根据该程序递送的刺激的一方面的一个或多个参数的值，诸如电流或电压振幅、脉冲宽度、脉冲频率、电极组合。在一些示例中，ECAP刺激程序还可以限定在被配置为获得相应脉冲的多个ECAP信号的脉冲扫描内的脉冲数量和多个脉冲中的每个脉冲的参数值，以便获得IMD110可以用于确定患者的所估计的神经阈值的生长曲线。在一些示例中，IMD 110根据多个ECAP刺激程序向患者105递送刺激。尽管关于IMD 110描述了这些功能，但是诸如外部编程器150等其他装置可以执行这些功能，诸如确定触发条件并且独立地调制两个或更多个并发刺激波形。

诸如临床医生或患者105等用户可以与外部编程器150的用户接口进行交互以对IMD 110进行编程。IMD 110的编程通常可以指命令、程序或其他信息的生成和传递，以控制IMD 110的操作。以这种方式，IMD 110可以从外部编程器150接收所传递的命令和程序以控制刺激，诸如电刺激疗法，从而形成生长曲线。例如，外部编程器150可以例如通过无线遥测或有线连接来传输疗法刺激程序、ECAP刺激程序、刺激参数调整、疗法刺激程序选择、ECAP程序选择、波形调制程序、用户输入或其他信息，以控制IMD 110的操作。

在一些情况下，如果外部编程器150主要旨在供医师或临床医生使用，则可以将该外部编程器表征为“医师编程器”或“临床医生编程器”。在其他情况下，如果外部编程器150主要旨在供患者使用，则可以将其表征为“患者编程器”。患者编程器通常可以由患者105访问，并且在许多情况下，患者编程器可以是可以在患者的整个日常例程中伴随患者105的便携式装置。例如，当患者希望终止或改变电刺激疗法时、当患者感知到刺激被递送时或当患者由于舒适水平而终止时，患者编程器可以从患者105接收输入。通常，医师或临床医生编程器可以支持由临床医生对供IMD 110使用的程序的选择和生成，而患者编程器可以在常规使用期间支持由患者来调整和选择此类程序。在其他示例中，外部编程器150可以包括对IMD 110的电源进行再充电的外部充电装置或是该外部充电装置的一部分。以这种方式，用户可以使用一个装置或多个装置来对IMD 110进行编程和充电。

如本文所述，信息可以在外部编程器150与IMD 110之间传输。因此，IMD 110和外部编程器150可以使用本领域已知的任何技术经由无线通信进行通信。通信技术的示例可以包括例如射频(RF)遥测和感应耦合，但是还可以想到其他技术。在一些示例中，外部编程器150包括通信头端，该通信头端可以贴近IMD 110植入部位附近的患者身体放置，以提高IMD 110与外部编程器150之间的通信的质量或安全性。外部编程器150与IMD 110之间的通信可以发生在电力传输期间或与电力传输分开发生。

在一些示例中，IMD 110响应于来自外部编程器150的命令，经由引线130上的电极(未描绘)根据多个疗法刺激程序向患者105的脊髓120的目标组织部位递送电刺激疗法。在一些示例中，在患者105的疗法需要随时间推移而演变时，IMD 110修改疗法刺激程序。例如，疗法刺激程序的修改可以引起多个疗法脉冲的至少一个参数的调整。当患者105在延长的时间段内接受同一疗法时，疗法的功效可能有所降低。在一些情况下，多个疗法脉冲的参数可能被自动更新。在一些示例中，IMD 110可从被递送用于向患者提供疗法的脉冲检测ECAP信号。

在一些示例中，电刺激疗法的功效可以通过由IMD 110递送的刺激脉冲诱发的动作电位的一个或多个特性来指示，例如，通过使用ECAP信号的特性值来确定所估计的神经响应。通过IMD 110的引线130递送的电刺激疗法可能会引起目标组织内的神经元诱发复合动作电位，该复合动作电位在目标组织上下行进，最终到达IMD 110的感测电极。此外，刺激脉冲还可以引起至少一个ECAP信号，并且响应于刺激的ECAP还可以是疗法有效性和/或由患者感知到的强度的替代物。被诱发的动作电位的数量(例如，神经元传播的动作电位信号的数量)可以基于电刺激脉冲的各种参数，诸如振幅、脉冲宽度、频率、脉冲形状(例如，脉冲的起点和/或终点处的转换速率)等。转换速率可以限定在每个脉冲或脉冲内的每个相的起点和/或终点处脉冲的电压和/或电流振幅的变化率。例如，非常高的摆率指示脉冲的陡沿或甚至接近垂直的边沿，而低的摆率指示脉冲振幅的较长斜升(或斜降)。在一些示例中，这些参数对电刺激的强度有贡献。此外，ECAP信号的特征(例如，振幅)可以基于刺激电极与受到由所递送的控制刺激脉冲产生的电场影响的神经之间的距离而变化。

如下面进一步详述的，本公开的一些示例性技术包括基于将所测量的ECAP信号的特性值与目标ECAP特性值进行比较来调制刺激波形(例如，调整被配置为有助于患者的疗法的脉冲的刺激参数值)。这些示例性波形调制技术可以被称为“基于ECAP值的闭环控制策略”。在一些示例中，目标ECAP特性值可以是所估计的神经阈值或基于所估计的神经阈值计算的值(例如，低于或高于所估计的神经阈值的100％的百分比)。在由一个或多个ECAP测试刺激程序限定的控制刺激脉冲的递送期间，IMD 110经由插置在引线130上的两个或更多个电极感测患者105的脊髓120的组织电位，以测量组织的电活动。IMD 110例如利用一条或多条引线130上的电极和相关联的感测电路系统从患者105的目标组织感测ECAP。在一些示例中，IMD 110从患者105体内或体外的一个或多个传感器(例如，一个或多个电极和电路系统)接收指示ECAP的信号。这种示例性信号可包括指示患者105的组织的ECAP的信号。

在图1的示例中，IMD 110被描述为执行多种处理和计算功能。然而，外部编程器150可以替代地执行这些功能中的一种、若干或全部功能。在该替代性示例中，IMD 110用于将感测到的信号中继至外部编程器150以供分析，并且外部编程器150将指令传输至IMD110，以基于对感测到的信号的分析来调整限定电刺激疗法的一个或多个参数。例如，IMD110可以将指示ECAP的感测到的信号中继至外部编程器150。外部编程器150可以相对于所估计的神经响应将ECAP的参数值与目标ECAP特性值进行比较，并且响应于该比较，外部编程器150可以指示IMD 110调整限定递送至患者105的电刺激脉冲的一个或多个刺激参数。

在本公开中描述的示例性技术中，IMD 110(和/或外部编程器150)被配置为当IMD110同时向患者递送两个或更多个波形时独立地调制多个电刺激波形中的每个电刺激波形。如本文所用，刺激“波形”可以包括例如经由单个电极组合施加的离散刺激脉冲“序列”、变化振幅的连续电信号或它们的组合。更具体地，IMD 110被配置为确定、识别或检测客观地定义预定情形的一组“触发”标准或条件，并且然后响应于确定这些标准或条件而独立地调制两个或更多个刺激波形中的至少一个刺激波形。以这种方式，IMD 110可以更好地维持患者舒适度、改善患者结果、改善资源管理或提供许多其他类似实际应用和益处中的任一者，如本文进一步所述。

作为一个说明性示例，IMD 110可以被配置为独立地管理两个或更多个并发刺激波形，诸如通过根据波形调制程序仅修改这些波形中的一个波形，或通过根据不同的波形调制程序修改这些波形中的每个波形，如下面关于图5描述的各种非限制性示例所示。在本文所述的一些示例(但不是所有示例)中，该两个或更多个刺激波形可以包括“可感知”波形(例如，产生可以由患者感知到的诸如感觉异常等效果的电刺激)和“不可感知”波形(其可以不产生患者可感知效果)两者。当刺激强度超过第一感知阈值或感觉阈值时，患者可以感知刺激。当刺激强度低于感知阈值或感觉阈值时，患者可能感觉不到刺激。在一些此类示例中，IMD 110可以被配置为选择性地调制这些波形中的任一者或两者以维持或改善对患者的治疗效果。另外或可替代地，IMD 110可以被配置为独立地调制任一或两个波形，以便节省例如IMD 110的内部电池的电池容量。每个刺激波形可以包括经由电极组合递送的一个或多个脉冲序列。不同波形和/或不同电极组合可以与不同或相同的感知阈值或感觉阈值相关联。

系统100内的一个或多个装置(诸如IMD 110和/或外部编程器150)可以执行如本文所述的各种功能。例如，IMD 110可以包括被配置为递送电刺激的刺激电路系统、被配置为感测多个ECAP信号或其他患者参数的感测电路系统以及处理电路系统。处理电路系统可以被配置为控制刺激电路系统以根据具有不同频率、脉冲宽度和/或振幅值的两个或更多个波形来递送多个电刺激脉冲。

在一些示例中，IMD 110可包括刺激电路系统、感测电路系统和处理电路系统。然而，在其他示例中，一个或多个附加装置可以是执行本文描述的功能的系统的一部分。例如，IMD 110可以包括刺激电路系统和感测电路系统，但是外部编程器150或其他外部装置可以包括至少确定触发条件并且作为响应独立地调制第一刺激波形和/或第二刺激波形的处理电路系统。例如，IMD 110可以将传感器数据传输至外部编程器150。因此，本文描述的过程可由分布式系统中的多个装置执行。在一些示例中，系统100可包括递送和/或感测电信号的一个或多个电极。此类电极可以被配置为感测ECAP信号。在一些示例中，相同电极可被配置为感测表示患者的瞬时移动的信号。在其他示例中，其他传感器(诸如加速度计、陀螺仪或其他移动传感器)可被配置为感测患者的指示患者可能已经转变到不同姿势状态的移动。

在一些示例中，系统100(其可以是或可以包括IMD 110和/或外部编程器150或场外或网络计算系统)可以包括被配置为向患者105递送刺激脉冲的刺激发生器(或“刺激生成电路系统”)和被配置为感测从刺激脉冲诱发的ECAP信号的感测电路系统。系统100还可以包括处理电路系统，该处理电路系统被配置为根据ECAP伺服闭环波形调制程序响应于感测到的ECAP信号而调制可感知刺激波形，如下面进一步详述的。例如，患者或临床医生还可以例如基于例如患者偏好或预期电池寿命来修改刺激疗法。

尽管在一个示例中，IMD 110采取SCS装置的形式，但是在其他示例中，IMD 110采取深部脑刺激(DBS)装置、外周神经刺激器、骨盆神经刺激器、植入式复律除颤器(ICD)、起搏器、心脏再同步疗法装置(CRT-D)、左心室辅助装置(LVAD)、植入式传感器、矫形装置或药泵的任何组合的形式，作为示例。此外，本公开的技术可以用于确定与前述IMD中的任一者相关联的刺激阈值(例如，感知阈值和检测阈值)，然后使用刺激阈值来通知疗法的强度(例如，刺激水平)。

图2是示出了根据本公开的一种或多种技术的IMD 200的部件的示例性配置的框图。IMD 200可以是图1的IMD 110的一示例。在图2所示的示例中，IMD 200包括刺激生成电路系统202、感测电路系统206、遥测电路系统208、处理电路系统210、存储装置212、传感器222和电源224。

在图2所示的示例中，存储装置212将患者数据240、刺激参数设定242和ECAP检测指令244存储在存储装置212内的单独存储器中或存储装置212内的单独区域中。患者数据240可以包括参数值、目标特性值或特定于患者的其他信息。在一些示例中，刺激参数设定242可包括用于能够由临床医生或患者选择用于疗法的相应不同刺激程序的刺激参数值。以这种方式，刺激参数设定242的每个所存储的疗法刺激程序或每组刺激参数值定义一组电刺激参数(例如，刺激参数集)的值，该组电刺激参数诸如刺激电极组合、电极极性、电流或电压振幅、脉冲宽度、脉冲速率和脉冲形状或占空比。存储装置212还可以存储ECAP检测指令244，这些ECAP检测指令定义被配置为引起可检测的ECAP信号的一组电刺激参数的值，该组电刺激参数诸如刺激电极组合、电极极性、电流或电压振幅、脉冲宽度、脉冲速率和脉冲形状。ECAP检测指令244还可以具有附加信息，诸如关于何时基于在刺激参数设定242中定义的脉冲的脉冲宽度和/或频率递送控制脉冲的指令、用于检测ECAP信号的检测窗口、用于从ECAP信号确定特性值的指令等。

因此，在一些示例中，刺激生成电路系统202根据上述电刺激参数生成电刺激信号。刺激参数值的其他范围也可以是有用的，并且可以取决于患者105体内的目标刺激部位。虽然描述了刺激脉冲，但刺激信号可以具有任何形式，诸如连续时间信号(例如，正弦波)等。

在此示例中，刺激生成电路系统202包括连接至电极232、234中的每个电极的多对电压源、电流源、电压吸收器或电流吸收器，使得每对电极具有独特的信号电路。换句话说，在这些示例中，电极232、234中的每个电极经由其自身的信号电路(例如，通过稳压电压源与吸收器或稳流电流源与吸收器的组合)独立地控制，这与电极232、234之间的开关信号相反。刺激生成电路系统202和/或感测电路系统206可以包括开关电路系统，以将信号引导至电极232、234中的一个或多个电极和/或从这些电极中的一个或多个电极引导信号。以这种方式，一个或多个开关可以将刺激电路系统202与电极232、234和/或感测电路系统206解耦，以便经由电极232、234感测来自患者的信号。

在其他示例中，开关电路系统提供刺激生成电路系统202与电极232、234之间的接口。开关电路系统可以包括一个或多个开关阵列、一个或多个多路复用器、一个或多个开关(例如，开关矩阵或开关的其他集合)、或被配置为将刺激信号从刺激生成电路系统202引导至电极232、234中的一个或多个电极或将感测到的信号从电极232、234中的一个或多个电极引导至感测电路系统206的其他电路系统。

感测电路系统206被配置为监测来自电极232、234的任何组合的信号。在一些示例中，感测电路系统206包括一个或多个放大器、滤波器和模数转换器。感测电路系统206可用于感测生理信号，诸如ECAP信号。在一些示例中，感测电路系统206从电极232、234的特定组合检测ECAP。在一些情况下，用于感测ECAP的电极的特定组合包括与用于递送刺激脉冲的一组电极232、234不同的电极。可替代地，在其他情况下，用于感测ECAP的电极的特定组合包括与用于向患者105递送刺激脉冲的一组电极相同的电极中的至少一个电极。感测电路系统206可以向模数转换器提供信号，以用于转换成数字信号以供处理电路系统210处理、分析、存储或输出。

遥测电路系统208在处理电路系统210的控制下支持IMD 200与外部编程器(图2中未示出)或另一计算装置之间的无线通信。作为对程序的更新，IMD 200的处理电路系统210可以经由遥测电路系统208从外部编程器接收各种刺激参数(诸如振幅和电极组合)的值。处理电路系统210可以将刺激参数设定242或任何其他数据的更新存储在存储装置212中。IMD 200中的遥测电路系统208以及本文所述的其他装置和系统(诸如外部编程器)中的遥测电路可以通过射频(RF)通信技术来实现通信。另外，遥测电路系统208可以经由IMD 200与外部编程器的近侧感应交互与外部医疗装置编程器(图2中未示出)进行通信。外部编程器可以是图1的外部编程器150的一个示例。因此，遥测电路系统208可以连续地、以周期性间隔或者根据来自IMD 110或外部编程器的请求向外部编程器发送信息。

处理电路系统210可以包括以下中的任何一者或多者：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)、离散逻辑电路系统或被配置为提供归属于处理电路系统210的功能的任何其他处理电路系统，该处理电路系统在本文中可以体现为固件、硬件、软件或它们的任何组合。处理电路系统210控制刺激生成电路系统202根据存储在存储装置212中的刺激参数设定242和任何其他指令来生成刺激信号，以施加由一个或多个程序指定的刺激参数值，诸如刺激信号中的每个刺激信号的振幅、脉冲宽度、脉冲速率和脉冲形状。

在图2所示的示例中，该组电极232包括电极232A、232B、232C和232D，并且该组电极234包括电极234A、234B、234C和234D。在其他示例中，单条引线可以包括沿该引线的单个轴向长度的所有八个电极232和234。处理电路系统210还控制刺激生成电路系统202生成刺激信号并将这些刺激信号施加至电极232、234的所选择的组合。在一些示例中，刺激生成电路系统202包括开关电路，该开关电路可以将刺激信号耦接至引线230内的所选择的导体，这些引线进而跨所选择的电极232、234递送刺激信号。此类开关电路可以是开关阵列、开关矩阵、多路复用器或任何其他类型的开关电路，该任何其他类型的开关电路被配置为选择性地将刺激能量耦接至所选择的电极232、234并且利用所选择的电极232、234选择性地感测患者(图2中未示出)的脊髓的生物电神经信号。

相应引线230上的电极232、234可以由各种不同的设计构造而成。例如，引线230中的一条或两条引线可以在沿引线长度的每个纵向位置处包括一个或多个电极，诸如在位置A、位置B、位置C和位置D中的每一者处围绕引线周边的不同周边位置处包括一个电极。在一个示例中，电极可以例如经由独立的开关电路系统和/或刺激生成电路系统202的开关电路系统，经由引线壳体内的笔直的或盘绕的并且延伸至引线的近侧端部处的连接器的相应导线电耦接至刺激生成电路系统202。在另一个示例中，引线的电极中的每个电极可以是沉积在薄膜上的电极。该薄膜可包括用于每个电极的导电迹线，该导电迹线沿该薄膜的长度延伸到近端连接器。薄膜然后可以围绕内部构件缠绕(例如，螺旋式缠绕)以形成引线230。这些和其他构造可用于形成具有复杂电极几何形状的引线。

尽管感测电路系统206在图2中与刺激生成电路系统202和处理电路系统210一起结合到公共壳体中，但在其他示例中，感测电路系统206可位于与IMD 200分开的壳体中并且可经由有线或无线通信技术与处理电路系统210通信。在一些示例中，电极232和234中的一个或多个电极适用于感测ECAP。例如，电极232和234可感测ECAP信号的一部分的电压振幅，其中感测到的电压振幅(诸如在信号内的特征之间的电压差)是ECAP信号的特征。

存储装置212可以被配置为在操作期间在IMD 200内存储信息。存储装置212可以包括计算机可读存储介质或计算机可读存储装置。在一些示例中，存储装置212包括短期存储器或长期存储器中的一者或多者。存储装置212可以包括例如随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、磁盘、光盘、快闪存储器或各种形式的电可编程存储器(EPROM)或电可擦除可编程存储器(EEPROM)。在一些示例中，存储装置212用于存储指示用于由处理电路系统210执行的指令的数据。如以上所讨论的，存储装置212被配置为存储患者数据240、刺激参数设定242和波形调制程序244。

传感器222可包括感测相应患者参数(诸如姿势状态)的值的一个或多个感测元件。如上所述，电极232和234可以是感测ECAP信号的特性值的电极。传感器222可以包括一个或多个加速度计、光学传感器、化学传感器、温度传感器、压力传感器，或任何其他类型的传感器。传感器222可以输出患者参数值，这些患者参数值可以用作控制疗法递送的反馈。例如，传感器222可以指示患者活动，并且处理电路系统210可以响应于检测到增加的患者活动而实施波形调制程序(例如，增加控制脉冲和/或ECAP感测的频率)。在一个示例中，处理电路系统210可以响应于来自传感器222的指示患者活动已超过活动阈值的信号而启动控制脉冲和对应的ECAP感测。相反地，处理电路系统210可以响应于检测到减少的患者活动而降低控制脉冲和ECAP感测的频率。例如，响应于传感器222不再指示所感测到的患者活动超过阈值，处理电路系统210可以暂停或停止递送控制脉冲和ECAP感测。以此方式，处理电路系统210可以基于患者活动动态地递送控制脉冲和感测ECAP信号，以在电极到神经元的距离不可能改变时降低系统的功率消耗，并且在电极到神经元的距离可能改变时增加系统对ECAP改变的响应。

IMD 200可以包括在IMD 200的壳体内和/或经由引线130或其他引线中的一条引线耦接的附加传感器。另外，例如，IMD 200可以经由遥测电路系统208从远程传感器无线地接收传感器信号。在一些示例中，这些远程传感器中的一个或多个远程传感器可以位于患者105体外(例如，承载于皮肤的外表面上、附接至衣服，或以其他方式定位在患者105体外)。在一些示例中，来自传感器222的信号指示位置或身体状态(例如，睡眠、清醒、坐着、站立等)，并且处理电路系统210可以根据所指示的位置或身体状态选择对应波形调制程序，例如，包括目标ECAP特性值。

电源224被配置为向IMD 200的部件递送操作功率。电源224可以包括电池和用于产生操作功率的发电电路。在一些示例中，电池是可再充电的，以允许长期操作。在一些示例中，再充电通过外部充电器与IMD 200内的感应充电线圈之间的近侧感应交互来实现。电源224可以包括多种不同电池类型中的任一种或多种电池，诸如镍镉电池和锂离子电池。

在一些示例中，存储装置212可以存储波形调制程序244。调制程序244可以包括例如用于响应于检测到的触发条件或确定的情形而调制刺激波形的一个或多个参数的可明确表达的标准。如下面关于图5进一步详述的，调制程序244可以指示处理电路系统210如何使刺激电路系统202在由客观标准定义的情形中修改电刺激的递送，该客观标准可以由患者、临床医生编程或根据默认编程来编程。波形调制程序244包括用于响应于确定触发条件而修改诸如脉冲宽度、脉冲振幅、脉冲频率等刺激参数的特定技术。如本文所用，“触发条件”可以包括多个预定或预定义阈值中的任一者或它们的组合，其指示目前或即将以某种形式对刺激疗法具有影响的情况、情形或状况的存在。在一些情况下，触发条件可以指示对疗法系统的约束的存在。触发条件的一些非限制性示例包括接收到超过阈值的传感器数据的特定值、用户输入、检测到的IMD 200的电源224的低电池容量等。下面详述了触发条件和对应波形调制程序的另外的示例。

图3是示例性外部编程器300的部件的示例性配置的框图。外部编程器300可以是图1的外部编程器150的示例。尽管外部编程器300通常可以被描述为手持装置，但外部编程器300可以是更大的便携式装置或更固定的装置。另外，在其他示例中，外部编程器300可以被包括作为外部充电装置的一部分或者包括外部充电装置的功能。如图3所示，外部编程器300可以包括处理电路系统352、存储装置354、用户接口356、遥测电路系统358和电源360。存储装置354可以存储指令，这些指令在由处理电路系统352执行时使处理电路系统352和外部编程器300提供在本公开通篇中归于外部编程器300的功能。这些部件、电路系统或模块中的每一者可以包括被配置为执行本文所述功能中的一些或全部功能的电路系统。例如，处理电路系统352可以包括被配置为执行关于处理电路系统352所讨论的过程的处理电路系统。

通常，外部编程器300包括单独地或与软件和/或固件组合地执行归属于外部编程器300以及外部编程器300的处理电路系统352、用户接口356和遥测电路系统358的技术的任何合适的硬件布置。在各种示例中，外部编程器300可以包括一个或多个处理器，诸如一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA或任何其他等效的集成或离散逻辑电路系统，以及此类部件的任何组合。在各种示例中，外部编程器300还可以包括存储装置354，诸如RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存存储器、硬盘、CD-ROM，该存储装置包括用于使该一个或多个处理器执行归属于这些指令的动作的可执行指令。此外，尽管处理电路系统352和遥测电路系统358被描述为单独的模块，但在一些示例中，处理电路系统352和遥测电路系统358在功能上集成。在一些示例中，处理电路系统352和遥测电路系统358对应于各个硬件单元，诸如ASIC、DSP、FPGA或其他硬件单元。

存储装置354(例如，存储装置)可以存储指令，这些指令在由处理电路系统352执行时使处理电路系统352和外部编程器300提供在本公开通篇中归于外部编程器300的功能。例如，存储装置354可以包括使处理电路系统352独立地调制两个或更多个刺激波形的指令，或者用于任何其他功能的指令。另外，存储装置354可以包括多个程序，其中每个程序包括定义疗法刺激或控制刺激的参数集。存储装置354还可以存储从医疗装置(例如，IMD110)接收的数据。例如，存储装置354可以存储在医疗装置的感测模块处记录的ECAP相关数据，并且存储装置354还可以存储来自医疗装置的一个或多个传感器的数据。

用户接口356可以包括按钮或小键盘、灯、用于语音命令的扬声器、显示器，诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)。在一些示例中，显示器包括触摸屏。用户接口356可被配置为显示与电刺激的递送、识别的姿势状态、感测到的患者参数值或任何其他此类信息相关的任何信息。用户接口356还可以经由用户接口356接收用户输入(例如，患者何时感知到刺激脉冲的指示)。输入可以是例如按下小键盘上的按钮或从触摸屏选择图标的形式。输入可请求开始或停止电刺激，输入可请求新空间电极模式或对现有空间电极模式的改变，或者输入可请求对电刺激的递送的另外一些改变。

遥测电路系统358可以在处理电路系统352的控制下支持医疗装置与外部编程器300之间的无线通信。遥测电路系统358还可以被配置为经由无线通信技术与另一计算装置通信，或者通过有线连接与另一计算装置直接通信。在一些示例中，遥测电路系统358经由RF或近侧感应介质提供无线通信。在一些示例中，遥测电路系统358包括天线，该天线可以采取多种形式，诸如内部天线或外部天线。

可以用于促进外部编程器300与IMD 110之间的通信的本地无线通信技术的示例包括根据802.11或规范集或其他标准或专有遥测协议的RF通信。以这种方式，其他外部装置可以能够与外部编程器300通信，而无需建立安全无线连接。遥测电路系统358可以被配置为将空间电极移动模式或其他刺激参数值传输至IMD 110以递送电刺激疗法。尽管在一些示例中IMD 110可以确定ECAP信号的特性值并控制刺激参数值的调整，但是编程器300可以单独地或与IMD 110一起以分布式功能执行这些任务。

在一些示例中，对刺激参数或疗法刺激程序的选择被传输至医疗装置以递送至患者(例如，图1的患者105)。在其他示例中，该疗法可以包括药物、活动，或者患者105必须自己执行或护理者为患者105执行的其他指令。在一些示例中，外部编程器300提供指示存在新指令的视觉、听觉和/或触觉通知。在一些示例中，外部编程器300需要接收用户输入，以确认指令已经完成。

外部编程器300的用户接口356还可以被配置为从临床医生接收指示医疗装置的处理器更新一个或多个疗法刺激程序或实施特定调制程序的指示。更新疗法刺激程序和目标特性值可以包括根据程序改变由医疗装置递送的刺激脉冲的一个或多个参数，诸如脉冲和/或控制脉冲的振幅、脉冲宽度、频率和脉冲形状。用户接口356还可以从临床医生接收命令任何电刺激(包括疗法刺激和控制刺激)开始或停止的指令。

电源360被配置为向外部编程器300的部件递送操作功率。电源360可以包括电池和用于产生操作功率的发电电路。在一些示例中，电池是可再充电的，以允许长期操作。再充电可以通过将电源360电耦接至与交流电(AC)插座连接的支架或插头来实现。另外，再充电可以通过外部充电器与外部编程器300内的感应充电线圈之间的近侧感应交互来实现。在其他示例中，可使用传统的电池(例如，镍镉或锂离子电池)。另外，外部编程器300可以直接耦接至AC插座以进行操作。

图3中所示的外部编程器300的架构作为示例示出。本公开中阐述的技术可以在图3的示例性外部编程器300以及本文未具体描述的其他类型的系统中实施。本公开中的任何内容都不应当被解释为将本公开的技术限于图3所示的示例性架构。

图4是示出了根据具有不同脉冲频率的不同刺激模式递送的电刺激脉冲的一示例的时序图。在一个或多个示例中，经由不同电极组合(例如，不同组织位置)递送的刺激脉冲的不同振幅可以基于所估计的神经阈值来确定。如时序图400所示，模式循环406包括随时间推移的重复脉冲群组。顶部“主要”脉冲可以经由一个电极组合来递送，并且底部“基础”脉冲被递送至第二电极组合。模式循环中的每个模式循环都可以以300Hz的群组速率(例如，系统速率)进行，持续包括脉冲402可以被递送的4个时隙的一系列时隙。在模式406中，每系列时隙具有四个时隙，其中第一时隙包括使基础刺激实现50Hz刺激的脉冲，第二时隙、第三时隙和第四时隙包括主要刺激的相应300Hz脉冲序列的脉冲。因此，所产生的主要刺激随时间推移以平均900Hz的频率和1,200Hz的脉冲间频率(对于三个连续脉冲)递送。尽管描述了300Hz的群组速率，但是群组速率可以根据一系列时隙中的时隙数量和针对每种类型的刺激实现的期望频率来调整。在其他示例中，基础刺激可以具有大约60Hz、120Hz、200Hz的频率，或根据需要的任何其他频率。对于本文的示例中的任何示例，IMD 200可以将主要刺激从一个目标组织切换至另一个目标组织以实现有效疗法。

在一些示例中，IMD 200可以随时间推移改变主要序列中的一个电刺激脉冲序列的脉冲与另一个电刺激脉冲序列的脉冲的顺序，以调整通过交织用于生成整个主要刺激脉冲序列的电刺激脉冲序列中的电刺激脉冲中的至少一个电刺激脉冲而产生的脉冲模式。

在一些示例中，主要刺激的平均频率选自大约100Hz至大约1,200Hz的频率范围。在另一个示例中，主要刺激的平均频率选自大约150Hz至大约900Hz的频率范围。在另一个示例中，主要刺激的平均频率为大约200Hz。基础刺激的频率可以选自大约40Hz至大约60Hz的频率范围。在一些示例中，IMD 200可以包括基础刺激的振幅，直到患者实现有效的疼痛缓解。在其他示例中可以使用低于和/或高于这些频率范围的脉冲频率。尽管主要刺激脉冲序列和基础刺激脉冲序列被示出为主要刺激具有更高的脉冲频率，但是在其他示例中，主要刺激脉冲序列和基础刺激脉冲序列可以具有相同的频率或者基础刺激可以具有高于主要频率的脉冲频率。

在一些示例中，IMD 200可以在第一时间段的第一模式与第二时间段的第二模式之间循环，其中第一模式包括生成与第二电刺激脉冲序列(例如，基础刺激)至少部分地交织的第一电刺激脉冲序列(例如，主要刺激)。第二模式可以包括抑制第一电刺激脉冲序列和第二电刺激脉冲序列的生成。在一些示例中，第一时间段与第二时间段的比率介于大约1:1与1:3之间。在其他示例中，该比率可以更低，以实现长得多的刺激的断开时段。在一个示例中，刺激的第一时间段选自大约1分钟至大约30分钟的范围。在另一个示例中，刺激的第一时间段选自大约5分钟至大约15分钟的范围。在一些示例中，刺激的接通时段可以小于1分钟或大于30分钟。

在一些示例中，第一电刺激脉冲序列(例如，主要刺激)的脉冲的振幅低于患者的感知阈值或感觉阈值中的至少一者(例如，低于所估计的神经阈值或所测量的阈值)。在一些示例中，第二电刺激脉冲序列(例如，基础刺激)的脉冲的振幅低于患者的感知阈值或感觉阈值中的至少一者(例如，低于所估计的神经阈值)。在一些示例中，主要刺激被设置为患者的估计的神经阈值的60％的振幅值。在一些示例中，用于基础刺激的脉冲的振幅被设置为患者的所估计的神经阈值的65％。以这种方式，系统可以自动确定所估计的神经阈值，并且根据所估计的神经阈值，确定主要刺激脉冲和基础刺激脉冲的初始刺激振幅。这里的所估计的神经阈值的百分比仅是一个示例。在其他示例中，该百分比可以高于或低于这些百分比。

启动组分的振幅可设置为低于启动感知阈值(PPT)的值，但不排除将其设置为处于或高于PPT。可通过在从受试者获得反馈的同时缓慢增加幅度来找到PPT。一旦感知开始被记录，则启动组分的振幅可改变为作为PPT百分比(％PPT)的值。可替代地，系统可以使用自动确定的所估计的神经阈值代替PPT(或作为PPT)。在200Hz的示例性脉冲频率(PF)的情况下，在以低于PF(例如，10Hz至199kHz)的强直频率设置的电组分独立地施加至引线中的其他电极之前，可以接着设置信号达给定时间，例如，10分钟至30分钟。在主要刺激模式中，强直频率将低于启动频率，但不一定限于低于启动频率的频率的特定范围。

在一些示例中，刺激生成电路系统可以以第一频率向第一目标组织生成第一电刺激脉冲序列，并且可以以第二频率向不同于第一目标组织的第二目标组织生成第二电刺激脉冲序列。在一些示例中，第一电刺激脉冲序列的至少一些电刺激脉冲可以与第二电刺激脉冲序列的至少一些电刺激脉冲交织，并且/或者第一频率可以大于第二频率。在一个或多个示例中，处理电路系统可以将第一电刺激脉冲序列和第二电刺激脉冲序列的振幅值确定为相对于所估计的神经阈值的相应百分比。这些第一序列和第二序列可以分别对应于主要刺激和基础刺激。

图5是示出了根据不同的刺激波形模式递送的电刺激脉冲的另一示例的图。如以上关于图1所述，脊髓刺激(SCS)系统100(包括例如图1的IMD 110和/或图2的IMD 200)可以使用多个不同刺激波形的并发递送来改善或优化患者105的治疗结果。作为多个并发波形的一个非限制性示例，IMD 200可以例如经由引线230的第一对电极(图2)递送具有约50Hz的脉冲频率和约200μs的脉冲宽度的刺激脉冲的第一波形(也称为“刺激序列”或“脉冲序列”)。同时，IMD 200可以在引线230的另一组电极递送具有约1000Hz的脉冲频率和约150μs的脉冲宽度的刺激脉冲的第二波形。在此示例中，第一(50Hz)波形可以被配置为引起患者105所经历的感觉异常的感觉，而第二(1000Hz)波形可以被配置为调节患者105的神经化学过程，并且不被配置为被对患者105感知。然而，这些频率和脉冲宽度仅是示例，并且在其他示例中可以采用具有较高或较低频率和/或较高或较低脉冲宽度的刺激。例如，第一波形可以具有约120μs至约500μs的脉冲宽度和约40Hz至约50Hz的频率，并且第二波形可以具有约80μs至约500μs的脉冲宽度和约100Hz至约1200Hz的频率。

在其他示例中，诸如图5中描绘的示例，IMD 200可以被配置为同时递送多于两个波形502A-502C。一般来说，主要关于涉及两个或更多个不同波形(例如，在刺激电极位置、脉冲宽度、脉冲频率、脉冲振幅、波形或相位间间隔方面不同)的系统来描述本公开的技术。在这些示例中的一些示例中，但不是在本文所述的示例中的所有示例中，这些波形中的至少一个波形被配置为至少部分地可被患者105感知，诸如经由患者105所经历的感觉异常的感觉。

根据本公开的技术，在一些情况下，需要彼此独立地调制两个或更多个波形502A-502C。例如，对刺激系统呈现约束的某些状况或情形可能发生，或者可能以其他方式对刺激系统具有影响。实际上存在可能发生的具有此类效果或呈现此类约束的无限情形，然而，此类情形或约束的几个非限制性示例可以包括：IMD 200的可以减少或取消刺激疗法的低剩余电池容量；可以改变对患者105的刺激疗法的效果的患者105的移动、活动或位置变化，例如，由于电极相对于患者105的组织的移动；在患者105体内发生的症状、神经化学过程或其他动态生物参数的变化；以及患者105所处环境的任何状况的变化。

在IMD 200、患者105或局部环境条件的变化对刺激疗法呈现潜在影响的任何此类情形或此性质的任何其他情形中，刺激波形中的任何或所有刺激波形的选择性独立调制可以提供许多实际应用和益处，诸如但不限于：维持或改善对患者105的治疗结果，控制不是很适合于连续或中断的电刺激疗法或所有波形的依赖(例如，相关)调制的神经化学过程，和/或节省资源(例如，延长IMD 200的电池寿命)。

如本文所述，“独立调制”可以指以下技术中的任何技术：调制第一电刺激(例如，第一波形)而不调制第二电刺激(例如，第二并发波形)；调制第二波形而不调制第一并发波形；或根据第一调制程序调制第一波形，并且根据第二调制程序调制第二波形，其中第一调制程序和第二调制程序在至少一个方面不同。例如，波形调制程序可以定义用于改变以下中的任一项或全部的技术：电极的组合或子集用于电刺激、脉冲宽度、脉冲频率、脉冲振幅、波形、相位间间隔，或者如下面进一步解释的，根据刺激程序驱动刺激疗法的“循环”机制的类型(例如，闭环或开环)。因此，本公开的技术包括至少确定触发条件的存在，其中触发条件指示先前预期的情形、状况、约束或对刺激疗法的其他实际或潜在影响，并且作为响应，以解决新状况、约束等的特定的预定方式独立地调制两个或更多个刺激波形中的每个刺激波形。

如以上关于图3所述，触发条件可以是或可以包括以下中的任一项或全部：由IMD200接收的信号，诸如传感器信号、指示器信号、用户输入信号等；由IMD 200计算的某个阈值数据值，诸如IMD 200的阈值电池水平；或它们的任何组合。类似于上述潜在情形或状况，指示此类情形或状况的潜在触发条件同样实际上是无限的。因此，某些触发条件可以根据本公开的技术而适合，而本文中未明确陈述。

在一些示例中，IMD 200可以通过将接收到的信号或所确定的值与诸如存储在IMD200的存储器212中的一组预定触发条件信号或值进行比较来确定、检测或识别触发条件。响应于肯定地识别一个或多个触发条件，IMD 200被配置为检索相应疗法调制程序244，该疗法调制程序同样存储在存储器200中并且与所存储的触发条件相关联。该组疗法调制程序244可以例如由患者150的临床医生、由患者150根据患者偏好、在制造时或经由自动更新(例如，对于在共同的一组情形或状况下对所有患者具有一般适用性的疗法调制程序)预编程到存储器212中。检索到的疗法调制程序244被配置为解决、利用或防止所指示的触发条件指示的情形或状况。

与潜在情形和相应触发条件一样，被配置为解决潜在情形的潜在疗法调制程序实际上是无限的。因此，出于说明概念的目的，以下六个示例展示了本公开的独立波形调制技术的一些具体应用，然而，这些实例并不旨在是限制性的。然而，本文中未列举的实现刺激疗法的情形、相应触发条件和响应独立波形调制程序的其他示例可以构成根据本公开的技术。

在本公开的独立波形调制技术的一个说明性示例中，IMD 200同时递送具有第一波形的第一刺激疗法和具有第二波形的第二刺激疗法。第一刺激波形包括约50Hz的脉冲频率，并且至少部分地可被患者150感知，例如，经由诱导的感觉异常的感觉。在一个示例中，第一刺激波形可以选自40Hz至200Hz的范围。第二刺激波形包括约10kHz的脉冲频率，并且不被患者150感知。在一些示例中，第二波形可以包括选自约200Hz至10kHz或约1000Hz至约10kHz或约200Hz至约1200Hz的范围的脉冲频率。

当IMD 200同时向患者150递送第一刺激疗法和第二刺激疗法时，IMD 200的电源224(例如，内部电池)的存储能量逐渐耗尽。IMD 200(例如，经由处理电路系统210)被配置为监测电源224的剩余功率水平。在某一时刻，电源224的剩余功率水平超过阈值电平，IMD200例如通过将电源224的当前(例如，当前计算的)功率水平与存储在存储器212中的预定“阈值”功率水平的指示进行比较来将该阈值水平检测为触发条件。

响应于确定阈值电池水平的触发条件，IMD 200检索存储在存储器212中的对应疗法调制程序244。例如，疗法调制程序244可以提供用于独立地修改第一波形和第二波形中的一者或两者的指令，例如以在尽可能维持有效刺激疗法的同时节省电池电力。

在此第一说明性示例中，因为第一刺激疗法产生可被患者150感知的感觉异常，所以可能不期望完全终止第一刺激疗法以节省电池电力，因为感觉异常感觉的突然停止会被患者150注意到并且将可能破坏对患者的疗法的益处。因此，检索到的疗法调制程序244包括替代地修改第二(例如，不可感知)刺激波形而不修改第一刺激波形的指令，以便节省电池电力。例如，检索到的疗法调制程序244可以包括用于IMD 110维持第一刺激疗法的第一波形，同时调制第二刺激疗法的第二波形的电流振幅和/或电压振幅的指令。在一些示例中，检索到的疗法调制程序244可以使IMD 110例如以一分钟的增量(或以例如在约5秒至约10分钟的范围中选择的任何其他合适的时间增量)使第二波形“循环”接通和断开。在其他示例中，对于循环的接通和断开时段中的一者或两者，循环的接通或断开时间可以小于5秒或大于10分钟。可以针对特定患者选择和/或调整这些循环时段，以便实现有效疗法。在其他示例中，检索到的疗法调制程序244可以使IMD 110调制第二波形的电流振幅或电压振幅以在较高振幅与较低振幅之间周期性地变化，而不达到“0”振幅(例如，没有第二电刺激循环断开)，以便节省电池电力。作为此振幅循环的一个说明性非限制性示例，IMD 110可以使第二波形的振幅从约1mA循环至约0.5mA，例如以一分钟的增量。

在本公开的第一说明性示例的其他情况下，触发条件可以包括确定(例如，由IMD200和/或外部编程器300)第二刺激疗法的固定的连续递送对于为患者提供成功的治疗结果不再是必需的指示，而不是触发条件包括低电量指示。在一个示例中，此指示可以是有效疗法的时间段，其中系统自动开始以短的断开时间开始循环刺激，但是在数天或数周的时段内逐渐增加断开时间，直到疗法不再有效。然后，系统可以返回至先前有效的循环时段。在本公开的第一说明性示例的一些其他示例中，触发条件可以包括例如由IMD 200和/或外部编程器300确定患者150的所指示的神经化学过程没有被连续电刺激或被中断的电刺激特别良好地治疗的指示。在此类示例中，IMD 200可以检索对应疗法调制程序244，该疗法调制程序指示IMD 200调制第一波形、第二波形或两者，以便改善对患者150的所指示的神经化学过程的治疗。

在本公开的独立波形调制技术的第二说明性示例中，IMD 200同时递送具有与第一说明性示例中的波形类似的对应波形(例如，第一“可感知”波形、第二“不可感知”波形)的第一刺激疗法和第二刺激疗法。在此示例中，IMD 200可以确定触发条件，该触发条件包括或指示电生理学标记、位置标记、生物化学标记或基于时间的标记(或其他类似的指示)的存在或不存在。例如，IMD 200可以从诸如加速度计等传感器222接收指示患者150的相对位置、姿势、朝向或移动的传感器数据。响应于确定接收到的传感器数据的特定值，IMD 200可以检索并实施指示IMD 200修改第二(例如，不可感知)波形的电流振幅和/或电压振幅的对应“第一”波形调制程序244。例如，在接收到的传感器数据指示患者150处于斜倚或仰卧位置的情形下，检索到的疗法调制程序244可以指示IMD 200减小第二波形的振幅，或甚至暂时禁用第二波形。当患者处于此位置时，第二波形可以以较低振幅有效，或者可能根本不需要第二波形，以便仍然利用第一波形实现有效疗法。这种振幅的减小可以被感知为在减轻症状方面更有效，并且还可以减少IMD 200的电池消耗。

在未来的时间点，IMD 200可以诸如通过从传感器222接收指示患者150现在被朝向为处于直立位置或在运动中的后续传感器数据来确定后续触发条件。作为响应，“第一”波形调制程序244可以使IMD 200恢复先前水平的刺激疗法，例如，适当地重新启用第二波形或增加第二波形的振幅。

在本公开的第二说明性示例的一些示例中(但不是在所有示例中)，IMD 200可以另外地或可替代地被配置为响应于基于接收到的传感器数据确定触发条件而检索并实施不同于第一波形调制程序244的“第二”波形调制程序244。例如，“第二”波形调制程序244可以指示IMD 200以与“第一”波形调制程序244指示IMD 200修改第二(例如，可感知)波形的方式不同的方式修改第一(例如，不可感知)波形。例如，传感器(例如，加速度计)222接收到的传感器数据指示的患者150的移动或活动也可以引起电极引线230相对于患者150的目标组织的对应移动。电极引线230相对于患者组织的这种运动可能引起由第一“可感知”波形引起的如患者150所经历的感觉异常的感觉的不期望的波动。因此，当“第一”波形调制程序244使IMD 200简单地减少或禁用第二(不可感知)刺激疗法时，“第二”波形调制程序244可以使IMD 200根据基于检测到的ECAP值的闭环控制策略来动态地修改第一(可感知)波形，如以上关于图1所述。例如，“第二”波形调制程序244可以使IMD 200基于指示检测到的患者150的ECAP的接收到的传感器信息(例如，经由电极232)开始在脉冲至脉冲的基础上离散地控制第一刺激波形的电流振幅和/或电压振幅。此闭环控制策略使IMD 200自动补偿由患者移动引起的感觉异常的波动，由此为患者150提供更一致且愉快的疗法体验。

在本公开的独立波形调制技术的第三说明性示例中，IMD 200同时递送具有与第一说明性示例中的波形类似的对应波形(例如，第一“可感知”波形、第二“不可感知”波形)的第一刺激疗法和第二刺激疗法。在某一时刻，IMD 200确定触发条件，诸如接收到的加速度计数据指示的患者位置或患者移动，如以上第二说明性示例中所述。响应于确定触发条件，IMD200检索指示IMD 200调制第一(可感知)波形而不调制第二(不可感知)波形的波形调制程序244。例如，检索到的波形调制程序244可以指示IMD 200根据基于ECAP值的闭环控制策略来调制第一(可感知)波形，如以上在第二说明性示例中所述，而不修改第二刺激疗法的波形。以这种方式，IMD 200被配置为经由第一刺激疗法自动地为患者提供基本上“平滑”(例如，低挥发性)的感觉异常的感觉，而第二刺激疗法保持未调制并且用于例如连续地介导神经胶质相互作用。

在本公开的独立波形调制技术的第四说明性示例中，IMD 200同时递送具有与第一说明性示例中的波形类似的对应波形(例如，第一“可感知”波形、第二“不可感知”波形)的第一刺激疗法和第二刺激疗法。在此第四示例中，响应于确定触发条件(例如，接收到的用户输入或另一条件)，IMD 200被配置为检索并实施指示IMD 200根据第一调制技术并且同时根据不同于第一调制技术的第二波形调制技术来调制第一(可感知)波形的对应波形调制程序244。换句话说，检索到的波形调制程序244可以使IMD 200响应于触发条件的监测值而在用于第一(可感知)波形的两个或更多个不同波形调制技术之间切换，而不调制第二(不可感知)波形。

例如，第一波形调制技术可以包括基于ECAP值的闭环控制策略，如以上在第二说明性示例中所述。第二波形调制技术可以包括基于接收到的传感器(例如，加速度计)数据的“位置”波形调制技术，如以上第二说明性示例中所述。

例如，IMD 200可以根据第二“位置”波形调制技术来监测接收到的加速度计数据，以确定患者150何时直立和/或移动，并且确定患者何时仰卧和/或不动。当接收到的加速度计数据指示患者150处于直立位置中和/或是可移动的时，IMD 200可以同时实施第一调制技术以根据基于检测到的ECAP值的闭环控制策略来调制第一(可感知)波形。然而，当接收到的加速度计数据指示患者处于仰卧位置时，IMD 200可以应用“开环”波形参数，其中第一波形具有患者不可感知的固定参数。在此类示例中，第一波形可以被描述为被患者“部分可感知”，因为患者在移动时将经历基本上一致的感觉异常的感觉，并且在斜倚或不动时将经历很少至没有感觉异常。

在本公开的独立波形调制技术的第五说明性示例中，IMD 200同时递送具有与第一说明性示例中的波形类似的对应波形(例如，第一“可感知”波形、第二“不可感知”波形)的第一刺激疗法和第二刺激疗法。在此第五示例中，响应于确定触发条件，IMD 200检索使IMD 200根据第一调制技术调制第一(可感知)波形，并且根据在至少一个方面不同于第一波形调制技术的第二波形调制技术调制第二(不可感知)波形的波形调制程序244。例如，第一波形调制技术可以包括基于检测到的ECAP值的闭环控制策略，如以上在第二说明性示例中所述。第二波形调制技术可以包括通过正弦载波调制第二(不可感知)波形的电流振幅或电压振幅，例如，以改善对患者的脑的背角中的宽动态范围神经元的刺激。

在本公开的独立波形调制技术的第六说明性示例中，IMD 200同时递送具有与第一说明性示例中的波形类似的对应波形(例如，第一“可感知”波形、第二“不可感知”波形)的第一刺激疗法和第二刺激疗法。在此第六示例中，响应于确定诸如电源224的“低电量”指示等触发条件，IMD 200检索使IMD 200根据第一调制技术调制第一(可感知)波形，并且根据第二调制技术调制第二(不可感知)波形的波形调制程序244(例如，类似于以上第五说明性示例)。例如，第一波形调制技术可以包括基于检测到的ECAP值的闭环控制策略，如以上在第二说明性示例中所述。第二波形调制技术可以包括使第二刺激疗法的递送电极(例如，电极组合)在“主动”再充电相位(例如，用于阴极刺激相位的主动阳极再充电相位)与“被动”再充电相位(例如，用于阴极刺激相位的被动阳极再充电相位)之间周期性地切换，例如，以一分钟的增量。第二调制技术可以有助于节省电源224的电池容量，例如，通过减少被动阳极再充电相位期间的电池使用，同时改善或优化患者的谷氨酸盐释放(例如，经由主动阳极再充电脉冲)。

如上所述，这六个示例并不旨在是限制性的。还考虑了以上未具体列举的触发条件和对应独立波形调制程序的其他组合，并且可以取决于每个患者的独特治疗需要。

图6A是根据本公开的一种或多种技术的针对相应刺激脉冲感测到的示例性诱发复合动作电位(ECAP)的图600。如图6A所示，图600示出了示例性ECAP信号604(虚线)和ECAP信号606(实线)。在一些示例中，ECAP信号604和606中的每个ECAP信号由从受保护的阴极递送的刺激脉冲感测，其中控制脉冲是双相脉冲，这些双相脉冲在脉冲的每个正相与负相之间包括相位间间隔。在一些此类示例中，受保护的阴极包括位于8电极引线(例如，图1的引线130)的端部处的刺激电极，而两个感测电极设置在该8电极引线的另一端处。ECAP信号604展示了作为亚检测阈值刺激脉冲的结果而感测到的电压振幅。换句话说，刺激脉冲未引起ECAP信号604中的可检测的ECAP信号。检测ECAP信号604的峰值608，并且该峰值表示递送的刺激脉冲(例如，可以促成或可以不促成患者的治疗效果的控制脉冲)的伪影。然而，在ECAP信号604中的伪影之后没有检测到传播信号，因为刺激脉冲是亚检测阈值(例如，刺激脉冲的强度不足以使神经纤维去极化并且生成可检测的ECAP信号)。

与ECAP信号604相比，ECAP信号606表示从超检测阈值刺激脉冲中检测到的电压振幅。检测到ECAP信号606的峰值608，并且该峰值表示递送的刺激脉冲的伪影。在峰值408之后，ECAP信号606还包括峰值P1、N1和P2，它们是表示来自ECAP的传播动作电位的三个典型峰值。伪影与峰值P1、N1和P2的示例性持续时间为约1毫秒(ms)。在ECAP信号中的两个点之间的时间可以被称为ECAP的延迟并且可以指示由控制脉冲捕获的纤维的类型。具有较低延迟(即，较小的延迟值)的ECAP信号指示具有较快信号传播的神经纤维具有较高百分比，而具有较高延迟(即，较大的延迟值)的ECAP信号指示具有较慢信号传播的神经纤维具有较高百分比。在其他示例中，可以使用ECAP信号的其他特征。

ECAP信号的振幅(例如，ECAP信号内的峰值，其可以用作ECAP特性)通常随着刺激脉冲的振幅增加而增加，只要脉冲振幅大于阈值，使得神经去极化并传播该信号。目标ECAP特性(例如，目标ECAP振幅)可以根据与从向患者105递送疗法的脉冲中检测到的所估计的神经响应相关联的ECAP信号来确定。因此，ECAP信号表示刺激电极与神经之间的适合于当时递送的脉冲的刺激参数值的距离。

在一些示例中，处理电路系统210或其他装置可以被配置为例如从与ECAP信号相关联的一个或多个信号的多个不同特征中确定ECAP信号的特性值。可以通过使用处理电路系统从ECAP信号去除伪影来确定ECAP信号的特性值。这些不同的特征可以结合到表示ECAP信号的相对动作电位的平均值、加权平均值或其他组合中。处理电路系统210可以从同一信号的不同特征中确定特性值，诸如ECAP信号中的两个峰值之间的振幅差和ECAP信号中的两个差异峰值之间的振幅差。作为来自相同信号的特征的另一个示例，处理电路系统210可以基于二阶导数信号中的两个不同峰值的平均值确定特性值。可替代地，处理电路系统210可以根据从不同信号获得的特征来确定ECAP信号的特性值。例如，处理电路系统210可以确定P2峰值任一侧上的ECAP信号的一阶导数的最小值与最大值之间的差值，确定ECAP信号的二阶导数的最大值，并且将这些因子中的每个因子组合成ECAP信号的单个特性值。ECAP信号的此单个特性值可以被称为复合特性值，因为它是由ECAP信号导出的若干不同因子的复合，以便获得ECAP信号的更完整表示。

图6B是示出了根据本公开的一种或多种技术的电刺激脉冲和相应的感测到的ECAP的一个示例的时序图602。为方便起见，参考图2的IMD 200对图6B进行描述。如图所示，时序图602包括：第一通道610；多个控制脉冲612A-612N(统称为“控制脉冲612”)；第二通道620；包括被动再充电相位626A-626N(统称为“被动再充电相位626”)的多个通知脉冲624A-624N(统称为“通知脉冲”624)；第三通道630；多个相应ECAP 636A-636N(统称为“ECAP636”)；和多个刺激干扰信号638A-638N(统称为“刺激干扰信号638”)。

如图6B所示，时序图602提供了随时间推移交织的不同的脉冲序列。不同的脉冲序列(例如，脉冲612和脉冲624)中的每个脉冲序列为疗法提供不同的治疗和/或功能，并且可以如本文所述被独立地调制。第一通道610是指示电极232、234中的至少一个电极的电压(或电流)的时间/电压(和/或电流)图。在一个示例中，第一通道610的刺激电极可以位于引线上与第三通道630的感测电极相对的一侧上。控制脉冲612可以是通过电极232、234中的至少一个电极递送至患者脊髓的电脉冲，并且控制脉冲612可以是具有相位间间隔的平衡双相方形脉冲。换句话说，控制脉冲612中的每个控制脉冲均被示出具有由相位间间隔分开的负相位和正相位。例如，控制脉冲612可以具有负电压，其时间的量与其具有正电压时的时间的量相同。需注意，负电压相位可以在正电压相位之前或之后。在一个示例中，控制脉冲612可以具有小于大约300微秒的脉冲宽度(例如，正相、负相和相位间间隔的总时间小于300微秒)。在另一个示例中，对于双相脉冲的每个相，控制脉冲612可以具有大约100μs的脉冲宽度。如图6B所示，控制脉冲612可以经由第一通道610递送。控制脉冲612的递送可以通过受保护的阴极电极组合中的引线230来递送。例如，如果引线230是线性8电极引线，则受保护的阴极组合是中心阴极电极和紧邻该阴极电极的阳极电极。控制脉冲612可以被患者感知或不被患者感知，但是被提供以引起可检测的ECAP信号，以用作用于调整诸如通知脉冲624等一些方面的反馈控制。

第二通道620是指示针对通知脉冲的电极232、234中的至少一个电极的电压(或电流)的时间/电压(和/或电流)图。在一个示例中，第二通道620的电极可以与第一通道610的电极和第三通道630的电极部分或完全地共享公共电极。通知脉冲624也可以由被配置为递送控制脉冲612的相同引线230递送。通知脉冲624可以与控制脉冲612交织，使得这两种类型的脉冲在重叠时间段期间不被递送。然而，通知脉冲624可以由或可以不由与递送控制脉冲612的电极完全相同的电极递送。通知脉冲624可以是脉冲宽度大于大约300μs且小于大约1000μs的单相脉冲。实际上，通知脉冲624可以被配置为具有比控制脉冲612更长的脉冲宽度。如图6B所示，通知脉冲624可以在第二通道620上递送。

通知脉冲624可以被配置为被动再充电，但是可以是具有主动再充电相位的双相或其他脉冲的一部分。例如，每个疗法脉冲624之后可以是被动再充电相位626，以均衡刺激电极上的电荷。与被配置用于主动再充电的脉冲不同，其中在刺激脉冲之后组织上的剩余电荷通过相反的施加电荷立即从组织中除去，被动再充电允许组织在疗法脉冲终止之后自然地放电到某个参考电压(例如，接地或干线电压)。在一些示例中，医疗装置的电极可以在医疗装置主体处接地。在这种情况下，在疗法脉冲624终止之后，电极周围的组织上的电荷可以耗散到医疗装置，从而在脉冲终止之后在组织处产生剩余电荷的快速衰减。这种快速衰减在被动再充电相位626中示出。被动再充电相位626可以具有除了前一通知脉冲624的脉冲宽度之外的持续时间。在其他示例(图6B中未示出)中，通知脉冲624可以是具有正相和负相(以及在一些示例中，每个相之间的相位间间隔)的双相脉冲，其可以被称为包括主动再充电的脉冲。作为双相脉冲的疗法脉冲可以具有或可以不具有随后的被动再充电相位。

第三通道630是指示电极232、234中的至少一个电极的电压(或电流)的时间/电压(和/或电流)图。在一个示例中，第三通道630的电极可以位于引线上与第一通道610的电极相对的一侧上。响应于控制脉冲612，可以在电极232、234处从患者脊髓感测ECAP 636。ECAP636是可以沿神经远离控制脉冲612的起源传播的电信号。在一个示例中，ECAP 636由与用于递送控制脉冲612的电极不同的电极感测。如图6B所示，ECAP 636可以记录在第三通道630上。

刺激干扰信号638A、638B和638N(例如，刺激脉冲的伪影)可以由引线230感测，并且可以在与控制脉冲612和通知脉冲624的递送相同的时间段期间被感测到。由于这些干扰信号的振幅和强度可能大于ECAP 636，因此在刺激干扰信号638发生期间，到达IMD 200的任何ECAP可能无法被IMD 200的感测电路系统206充分地感测到。然而，ECAP 636可以被感测电路系统206充分地感测到，因为每个ECAP 636在每个控制脉冲612结束之后并且在下一个疗法脉冲624递送之前下降。如图6B所示，刺激干扰信号638和ECAP 636可以记录在通道630上。以这种方式，系统可以基于从相应ECAP信号感测到的ECAP特性独立地调整通知脉冲624的参数值。这些ECAP感测技术可以用于本文所述的任何ECAP感测目的。

图7是示出了根据本公开的一种或多种技术的用于独立地调制两个或更多个并发刺激波形的示例性技术的流程图。IMD 200和处理电路系统210将在图7的示例中描述，但是其他IMD(诸如IMD 110)或其他装置(例如，外部编程器150)或系统可以执行或部分执行图7的技术。

在一个或多个示例中，处理电路系统210控制IMD 200根据两个或更多个不同波形(例如，每个波形由固定脉冲宽度、脉冲振幅、脉冲频率等的周期性模式定义)递送多个刺激脉冲(702)。在一些示例中，在本文中，两个或更多个波形中的至少第一波形可以被配置为对患者是可感知的，例如，经由诱发的感觉异常的感觉，而两个或更多个波形中的至少第二波形可以被配置为对患者基本上是不可感知的。例如，第二波形可以限定患者不经历感觉异常的高于阈值的脉冲频率。

处理电路系统210还可以控制IMD 200以确定触发条件(704)。如本文所用，“触发条件”可以包括任何一组预定标准，诸如但不限于传感器数据或用户输入的接收。例如，传感器数据可以指示在患者体内感测到的ECAP的振幅、指示患者的位置或移动的加速度计数据、或任何其他合适的传感器数据。触发条件还可以包括IMD 110的低电池容量指示或任何其它类似参数的确定或检测。

该方法还可以包括由处理电路系统210响应于触发条件根据不同的波形调制程序或等效地根据共同检索的波形调制程序指示的不同的波形调制技术来调制第一(可感知)波形、第二(不可感知)波形或者这两个波形(706)。波形调制程序指示的调制技术的非限制性示例包括ECAP伺服闭环调制技术、正弦载波调制技术、周期性接通和断开循环技术、主动和被动阳极再充电循环技术、条件振幅减小或去激活技术或由客观、可编程标准定义的任何其他结构化波形调制技术。

以下编号的实施例说明了本公开的一些技术。

实施例1：在一些实施例中，一种医疗装置系统包括：刺激生成电路系统，所述刺激生成电路系统被配置为生成第一电刺激以及生成与所述第一电刺激至少部分并发的第二电刺激；和处理电路系统，所述处理电路系统被配置为：控制所述刺激生成电路系统以经由第一电极组合向患者递送所述第一电刺激，其中所述第一电刺激由被选择为使得所述第一电刺激超过第一感知阈值的至少第一组刺激参数定义；控制所述刺激生成电路系统以经由第二电极组合向所述患者递送所述第二电刺激，其中所述第二电刺激由被选择为使得所述第二电刺激低于第二感知阈值的至少第二组刺激参数定义；确定触发条件；以及响应于确定所述触发条件，独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激中的一者。

实施例2：在根据实施例1所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少根据第一调制程序调制所述第一电刺激以及根据第二调制程序调制所述第二电刺激来独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激。

实施例3：在根据实施例2所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少通过正弦载波调制所述第二电刺激来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激。

实施例4：在根据实施例2或3中任一项所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少在所述第二电极组合的主动再充电相位与被动再充电相位之间交替来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激。

实施例5：在根据实施例4所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过以一分钟增量至少在所述第二电极组合的所述主动再充电相位与所述被动再充电相位之间交替来在所述第二电极组合的所述主动再充电相位与所述被动再充电相位之间交替。

实施例6：在根据实施例2至5中任一项所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少针对所述第一电刺激的多个刺激脉冲中的每个刺激脉冲，根据基于诱发复合动作电位(ECAP)值的闭环控制策略调整所述刺激脉冲的振幅来根据所述第一调制程序调制所述第一电刺激。

实施例7：在根据实施例1至6中任一项所述的系统的一些实施例中，所述触发条件包括电生理学标记、位置标记、生物化学标记或基于时间的标记中的至少一者的存在或不存在中的一者。

实施例8：在根据实施例7所述的系统的一些实施例中，所述触发条件包括所述位置标记的存在或不存在，所述位置标记包括加速度计生成的传感器数据，并且所述处理电路系统被配置为通过基于所述传感器数据确定所述患者是朝向为处于直立位置中还是处于仰卧位置中来确定所述触发条件。

实施例9：在根据实施例8的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为至少通过以下来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激：响应于确定所述患者处于所述仰卧位置而暂停所述第二电刺激；以及响应于确定所述患者处于所述直立位置而恢复所述第二电刺激。

实施例10：在根据实施例1至9中任一项所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少根据第一调制程序调制所述第一电刺激而不调制所述第二电刺激来独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激。

实施例11：在根据实施例10所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少针对所述第一电刺激的多个刺激脉冲中的每个刺激脉冲，根据基于诱发复合动作电位(ECAP)值的闭环控制策略调整所述刺激脉冲的振幅来根据所述第一调制程序调制所述第一电刺激。

实施例12：在根据实施例10或11中任一项所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为选择所述第二电极组合来调节神经胶质细胞。

实施例13：在根据实施例10至12中任一项所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为：通过至少基于传感器数据确定所述患者是可移动的来确定所述触发条件；以及响应于确定所述患者是可移动的，根据基于ECAP值的闭环控制策略来调制所述第一电刺激。

实施例14：在根据实施例10至13中任一项所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为：通过至少基于传感器数据确定所述患者是仰卧的来确定所述触发条件，并且其中所述处理电路系统被配置为通过至少响应于确定所述患者是仰卧的而根据包括固定的不可感知波形参数的开环波形配置调制所述第一电刺激根据所述第一调制程序调制所述第一电刺激。

实施例15：在根据实施例1所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少根据第二调制程序调制所述第二刺激而不调制所述第一电刺激来独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激中的至少一者。

实施例16：在根据实施例15所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少使所述第二电刺激的振幅循环通过多个不同的振幅值来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激。

实施例17：在根据实施例16所述的系统的一些实施例中，所述多个不同振幅在约1mA至约0.5mA的范围内。

实施例18：在根据实施例15至17中任一项所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过以约1分钟至约30分钟的预选增量至少调制所述第二电刺激的所述振幅来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激。

实施例19：在根据实施例15至18中任一项所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少使所述第二电刺激循环接通和断开来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激。

实施例20：在根据实施例1至19中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第一电刺激包括与所述第二电刺激的第二脉冲序列至少部分地交织的第一脉冲序列。

实施例21：在根据实施例1至19中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第一电刺激包括第一脉冲序列；所述第二电刺激包括第二脉冲序列；并且所述第一脉冲序列的一个或多个脉冲与所述第二脉冲序列的一个或多个脉冲同时递送。

实施例22：在根据实施例1至21中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第一电刺激和所述第二电刺激包括相应刺激脉冲序列。

实施例23：在根据实施例1至22中任一项所述的系统的一些实施例中，所述处理电路系统被配置为通过至少调整所述第一刺激参数或所述第二刺激参数中的一者的值来独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激中的一者。

实施例24：在根据实施例1至23中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第一电刺激包括在约40Hz至约60Hz的范围内的脉冲频率。

实施例25：在根据实施例1至24中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第一电刺激包括约200μs的脉冲宽度。

实施例26：在根据实施例1至25中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第一电刺激被配置为引起所述患者的感觉异常。

实施例27：在根据实施例1至26中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第二电刺激包括约10kHz的脉冲频率。

实施例28：在根据实施例1至26中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第二电刺激包括约100Hz至约1200Hz的脉冲频率。

实施例29：在根据实施例1至28中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第二电刺激包括约150μs的脉冲宽度。

实施例30：在根据实施例1至29中任一项所述的系统的一些实施例中，所述第一电刺激和所述第二电刺激在以下中的至少一者方面不同：递送电极组合的位置；刺激脉冲宽度；刺激脉冲频率；刺激脉冲振幅；刺激脉冲形状；或相位间间隔。

实施例31：在根据实施例1至30中任一项所述的系统的一些实施例中，所述触发条件包括以下中的至少一者：所述刺激生成电路系统的电池的低电池容量的指示；没有被连续电刺激或被中断的电刺激良好地治疗的神经化学过程的指示；或检测指示通过调制所述第一波形或所述第二波形来改善所述患者的治疗结果的机会的一组参数。

实施例32：在一些实施例中，一种方法包括：由刺激生成电路系统生成第一电刺激以及生成与所述第一电刺激至少部分并发的第二电刺激；由处理电路系统控制所述刺激生成电路系统以经由第一电极组合向患者递送所述第一电刺激，其中所述第一电刺激由被选择为使得所述第一电刺激超过第一感知阈值的至少第一组刺激参数定义；由所述处理电路系统控制所述刺激生成电路系统以经由第二电极组合向所述患者递送所述第二电刺激，其中所述第二电刺激由被选择为使得所述第二电刺激低于第二感知阈值的至少第二组刺激参数定义；由所述处理电路系统确定触发条件；以及响应于确定所述触发条件，由所述处理电路系统独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激中的一者。

实施例33：在根据实施例32所述的方法的一些实施例中，独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激包括至少根据第一调制程序调制所述第一电刺激以及根据第二调制程序调制所述第二电刺激。

实施例34：在根据实施例33所述的方法的一些实施例中，根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激包括至少通过正弦载波调制所述第二电刺激。

实施例35：在根据实施例33或34中任一项所述的方法的一些实施例中，根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激包括在所述第二电极组合的主动再充电相位与被动再充电相位之间交替。

实施例36：在根据实施例35所述的方法的一些实施例中，所述第二电极组合的主动再充电相位与被动再充电相位之间交替包括以一分钟增量至少在所述第二电极组合的主动再充电相位与被动再充电相位之间交替。

实施例37：在根据实施例33至36中任一项所述的方法的一些实施例中，根据所述第一调制程序调制所述第一电刺激包括至少针对所述第一电刺激的多个刺激脉冲中的每个刺激脉冲，根据基于诱发复合动作电位(ECAP)值的闭环控制策略调整所述刺激脉冲的振幅。

实施例38：在根据实施例32至37中任一项所述的方法的一些实施例中，所述触发条件包括电生理学标记、位置标记、生物化学标记或基于时间的标记中的至少一者的存在或不存在中的一者。

实施例39：在根据实施例38所述的方法的一些实施例中，所述触发条件包括所述位置标记的存在或不存在，其中所述位置标记包括加速度计生成的传感器数据，并且确定所述触发条件包括至少基于所述传感器数据确定所述患者是朝向为处于直立位置中还是处于仰卧位置中。

实施例40：在根据实施例39所述的方法的一些实施例中，根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激至少包括：响应于确定所述患者处于所述仰卧位置而暂停所述第二电刺激；以及响应于确定所述患者处于所述直立位置而恢复所述第二电刺激。

实施例41：在根据实施例32至40中任一项所述的方法的一些实施例中，独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激包括至少根据第一调制程序调制所述第一电刺激而不调制所述第二电刺激。

实施例42：在根据实施例41所述的方法的一些实施例中，根据所述第一调制程序调制所述第一电刺激包括至少针对所述第一电刺激的多个刺激脉冲中的每个刺激脉冲，根据基于诱发复合动作电位(ECAP)值的闭环控制策略调整所述刺激脉冲的振幅。

实施例43：在根据实施例41或42中任一项所述的方法的一些实施例中，所述方法还包括由所述处理电路系统选择所述第二电极组合来调节神经胶质细胞。

实施例44：在根据实施例41至43中任一项所述的方法的一些实施例中，确定所述触发条件至少包括：基于传感器数据确定所述患者是可移动的；以及响应于确定所述患者是可移动的，根据基于ECAP值的闭环控制策略来调制所述第一电刺激。

实施例45：在根据实施例41至43中任一项所述的方法的一些实施例中，确定所述触发条件包括至少基于传感器数据确定所述患者是仰卧的，并且根据所述第一调制程序调制所述第一电刺激包括至少响应于确定所述患者是仰卧的而根据包括固定的不可感知波形参数的开环波形配置调制所述第一电刺激。

实施例46：在根据实施例32所述的方法的一些实施例中，独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激中的至少一者包括至少根据第二调制程序调制所述第二刺激而不调制所述第一电刺激。

实施例47：在根据实施例46所述的方法的一些实施例中，根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激包括至少使所述第二电刺激的振幅循环通过多个不同的振幅值。

实施例48.在根据实施例47所述的方法的一些实施例中，所述多个不同的振幅值在约1mA至约0.5mA的范围内。

实施例49：在根据实施例46至48中任一项所述的方法的一些实施例中，根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激包括以约1分钟至约30分钟的预选增量至少调制所述第二电刺激的所述振幅。

实施例50：在根据实施例46至49中任一项所述的方法的一些实施例中，根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激包括至少使所述第二电刺激循环接通和断开。

实施例51：在根据实施例32至50中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第一电刺激包括与所述第二电刺激的第二脉冲序列至少部分地交织的第一脉冲序列。

实施例52：在根据实施例32至50中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第一电刺激包括第一脉冲序列；所述第二电刺激包括第二脉冲序列；并且所述第一脉冲序列的一个或多个脉冲与所述第二脉冲序列的一个或多个脉冲同时递送。

实施例53：在根据实施例32至52中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第一电刺激和所述第二电刺激包括相应刺激脉冲序列。

实施例54：在根据实施例32至53中任一项所述的方法的一些实施例中，独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激中的一者包括至少调整所述第一刺激参数或所述第二刺激参数中的一者的值。

实施例55：在根据实施例32至54中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第一电刺激包括在约40Hz至约60Hz的范围内的脉冲频率。

实施例56：在根据实施例32至55中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第一电刺激包括约200μs的脉冲宽度。

实施例57：在根据实施例32至56中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第一电刺激被配置为引起所述患者的感觉异常。

实施例58：在根据实施例32至57中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第二电刺激包括约10kHz的脉冲频率。

实施例59：在根据实施例32至57中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第二电刺激包括约100Hz至约1200Hz的脉冲频率。

实施例60：在根据实施例32至59中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第二电刺激包括约150μs的脉冲宽度。

实施例61：在根据实施例32至60中任一项所述的方法的一些实施例中，所述第一电刺激和所述第二电刺激在以下中的至少一者方面不同：递送电极组合的位置；刺激脉冲宽度；刺激脉冲频率；刺激脉冲振幅；刺激脉冲形状；或相位间间隔。

实施例62：在根据实施例32至61中任一项所述的方法的一些实施例中，所述触发条件包括以下中的至少一者：所述刺激生成电路系统的电池的低电池容量的指示；没有被连续电刺激或被中断的电刺激良好地治疗的神经化学过程的指示；或检测指示通过调制所述第一波形或所述第二波形来改善所述患者的治疗结果的机会的一组参数。

实施例63：在一些实施例中，一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括指令，这些指令在被执行时使医疗装置的处理器：控制刺激生成电路系统以经由第一电极组合向患者递送第一电刺激，其中所述第一电刺激由被选择为使得所述第一电刺激超过第一感知阈值的至少第一组刺激参数定义；控制所述刺激生成电路系统以经由第二电极组合向所述患者递送第二电刺激，其中所述第二电刺激由被选择为使得所述第二电刺激低于第二感知阈值的至少第二组刺激参数定义；确定触发条件；以及响应于确定所述触发条件，独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激中的一者。

本公开中所描述的技术可至少部分地在硬件、软件、固件或它们的任意组合中实现。例如，所述技术的各个方面可以在一个或多个处理器或者处理电路内实施，所述一个或多个处理器或者处理电路系统包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)，或者任何其他等效的集成或离散的逻辑电路系统，以及此类部件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路系统”通常可指单独的或与其他逻辑电路系统组合的任何前述逻辑电路系统或任何其他等效电路系统。包括硬件的控制单元还可以执行本公开的技术中的一种或多种技术。

这样的硬件、软件和固件可在相同装置内或在单独装置内实施，以支持本公开中描述的各种操作和功能。例如，处理电路系统可以进行离线处理并且对患者ECAP信号进行自动检查并且从远程位置更新编程。此外，任何所描述的单元、电路或部件可以一起实施，或者单独地实施为离散但可互操作的逻辑装置。将不同特征描述为电路或单元旨在突出不同的功能方面，并且不一定暗示此类电路或单元必须由单独的硬件部件或软件部件来实现。相反，与一个或多个电路或单元相关联的功能可以由单独的硬件部件或软件部件执行，或者集成在公共的或单独的硬件部件或软件部件内。

本公开中所描述的技术还可以体现或编码于包含指令的计算机可读介质(诸如计算机可读存储介质)中，该计算机可读介质可以被描述为非暂态介质。嵌入或编码在计算机可读存储介质中的指令可使得可编程处理器或其他处理器例如在执行这些指令时执行该方法。计算机可读存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)、铁电随机存取存储器(FRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、硬盘、CD-ROM、软盘、盒式磁带、磁性介质、光学介质或其他计算机可读介质。

Claims (15)

1.一种医疗装置系统，所述医疗装置系统包括：

刺激生成电路系统，所述刺激生成电路系统被配置为生成第一电刺激以及生成与所述第一电刺激至少部分并发的第二电刺激；和

处理电路系统，所述处理电路系统被配置为：

控制所述刺激生成电路系统以经由第一电极组合向患者递送所述第一电刺激，其中所述第一电刺激由被选择为使得所述第一电刺激超过第一感知阈值的至少第一组刺激参数定义；

控制所述刺激生成电路系统以经由第二电极组合向所述患者递送所述第二电刺激，其中所述第二电刺激由被选择为使得所述第二电刺激低于第二感知阈值的至少第二组刺激参数定义；

确定触发条件；以及

响应于确定所述触发条件，独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激中的一者。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路系统被配置为通过至少根据第一调制程序调制所述第一电刺激以及根据第二调制程序调制所述第二电刺激来独立地调制所述第一电刺激或所述第二电刺激。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理电路系统被配置为通过至少通过正弦载波调制所述第二电刺激来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的系统，其中所述处理电路系统被配置为通过至少在所述第二电极组合的主动再充电相位与被动再充电相位之间交替来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的系统，其中所述处理电路系统被配置为通过至少针对所述第一电刺激的多个刺激脉冲中的每个刺激脉冲，根据基于诱发复合动作电位(ECAP)值的闭环控制策略调整所述刺激脉冲的振幅来根据所述第一调制程序调制所述第一电刺激。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述触发条件包括电生理学标记、位置标记、生物化学标记或基于时间的标记中的至少一者的存在或不存在中的一者。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述触发条件包括所述位置标记的存在或不存在，其中所述位置标记包括加速度计生成的传感器数据，并且其中所述处理电路系统被配置为：

通过基于所述传感器数据确定所述患者是朝向为处于直立位置中还是处于仰卧位置中来确定所述触发条件；以及

通过至少以下来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激：

响应于确定所述患者处于所述仰卧位置中，暂停所述第二电刺激；以及

响应于确定所述患者处于所述直立位置中，恢复所述第二电刺激。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述处理电路系统被配置为通过至少针对所述第一电刺激的多个刺激脉冲中的每个刺激脉冲，根据基于诱发复合动作电位(ECAP)值的闭环控制策略调整所述刺激脉冲的振幅来根据所述第一调制程序调制所述第一电刺激。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其中所述处理电路系统被配置为选择所述第二电极组合来调节神经胶质细胞。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中所述处理电路系统被配置为：通过至少基于传感器数据确定所述患者是可移动的来确定所述触发条件；以及响应于确定所述患者是可移动的，根据基于ECAP值的闭环控制策略来调制所述第一电刺激。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其中所述处理电路系统被配置为通过至少使所述第二电刺激的振幅循环通过多个不同的振幅值来根据所述第二调制程序调制所述第二电刺激。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其中所述第一电刺激包括与所述第二电刺激的第二脉冲序列至少部分地交织的第一脉冲序列。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中所述第一电刺激包括在约40Hz至约60Hz的范围内的脉冲频率。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的系统，其中所述第二电刺激包括约100Hz至约1200Hz的脉冲频率。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，所述系统还包括植入式医疗装置，所述植入式医疗装置包括所述刺激生成电路系统和所述处理电路系统。