CN117222448A - 神经刺激响应和控制 - Google Patents
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Abstract
一种示例性方法包括:将一个或多个电刺激信号递送至患者;感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于该一个或多个电刺激信号而生成的信号的复合;以及基于该复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到该患者的递送。
Description
相关申请
本申请要求美国临时申请序列号63/175,394(2021年4月15日提交)和63/246,592(2021年9月21日提交)且各自名称为“神经刺激响应和控制(NEUROSTIMULATION RESPONSEAND CONTROL)”的权益,并且它们的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及医疗装置,更具体地涉及电刺激。
背景技术
电刺激装置(有时称为神经刺激器或神经刺激装置)可位于患者体外或植入患者体内,并且被配置为将电刺激治疗递送至各种组织部位以治疗多种症状或病症,诸如潴留、膀胱过度活动、尿急、尿频、尿失禁、膀胱失禁、大便失禁、性功能障碍、肥胖、胃轻瘫、顽固性便秘、盆腔疼痛、慢性疼痛、肠易激综合征、炎症性肠病、间质性膀胱炎、神经源性肠/膀胱(神经系统疾病:震颤、帕金森氏病、癫痫、多发性硬化、卒中、脊髓损伤、神经病变等)。电刺激装置可经由电极递送电刺激治疗,该电极例如由一根或多根引线携带,靠近与大脑、脊髓、骨盆和盆底的神经、胫神经、外周神经、胃肠道或患者体内的其他地方相关联的靶标位置定位。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)。
医生、临床医生或患者可选择多个可编程刺激参数的值,以便定义将由植入式刺激器递送至患者的电刺激治疗。例如,医师或临床医生可选择一个或多个电极、所选电极的极性、电压或电流幅度、脉冲宽度、脉冲频率、循环和刺激持续时间作为刺激参数。一组治疗刺激参数(诸如包括电极组合或配置、电极极性、幅度、脉冲宽度、脉冲形状、脉冲频率或脉冲率或循环的组)在它们定义将被递送至患者的电刺激治疗的意义上可被称为治疗程序。
发明内容
在一个示例中,本公开描述了一种方法,该方法包括:将一个或多个电刺激信号递送至患者;感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于该一个或多个电刺激信号而生成的信号的复合;以及基于该复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到该患者的递送。
在另一示例中,本公开描述了一种系统,该系统包括:至少一个电极,该至少一个电极被配置为将该电刺激递送至患者;和装置,该装置包括处理电路,该处理电路被配置为:将一个或多个电刺激信号递送至该患者;感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于该一个或多个电刺激信号而生成的电信号的复合;以及基于该复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到该患者的递送。
在另一示例中,本公开描述了一种计算机可读介质,该计算机可读介质包括指令,该指令在被执行时使得一个或多个处理器:将一个或多个电刺激信号递送至患者;感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于该一个或多个电刺激信号而生成的信号的复合;以及基于该复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到该患者的递送。
在上述示例中的任一示例中,该信号的复合可以是响应于该电刺激而来自一个或多个信号源的信号。例如,两个或更多个信号可来自一个信号源或多于一个信号源。
在附图和以下描述中阐述了一个或多个示例的细节。其他特征、目标和优点将从描述、附图和权利要求书中变得显而易见。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是示出根据本公开的一种或多种技术的示例性系统的概念图,该示例性系统包括呈被配置为递送骶神经调节(SNM)的神经刺激装置形式的植入式医疗装置(IMD)、外部编程器和一个或多个感测装置。
图2A是示出根据本公开的一种或多种技术的呈神经刺激装置形式的IMD的示例的框图。
图2B是示出根据本公开的一种或多种技术的呈神经刺激装置形式的IMD的示例的框图。
图3是示出根据本公开的一种或多种技术的适合与图2的IMD一起使用的外部编程器的示例的框图。
图4A是示出根据本公开的一种或多种技术的控制电刺激治疗的递送的示例性方法的流程图。
图4B是示出根据本公开的一种或多种技术的控制电刺激治疗的递送的示例性方法的流程图。
图5是根据本公开的一种或多种技术的示例性刺激诱发信号的曲线图。
图6是根据本公开的一种或多种技术的另一示例性刺激诱发信号的曲线图。
图7是根据本公开的一种或多种技术的另一示例性刺激诱发信号的曲线图。
图8是根据本公开的一种或多种技术的另一示例性刺激诱发信号的曲线图。
图9是根据本公开的一种或多种技术的另一示例性复合刺激诱发信号的曲线图。
图10示出了根据本公开的一种或多种技术的复合刺激诱发信号和神经信号。
图11A至图11C示出了根据本公开的一种或多种技术的各种电极配置和相应复合信号。
图12示出了根据本公开的一种或多种技术的用于基于复合信号更新治疗的过程。
图13示出了根据本公开的一种或多种技术的用于基于复合信号和感官反馈更新治疗的另一过程。
具体实施方式
电刺激治疗(例如,骶神经刺激、胫神经刺激和/或其他类型的侵入性或非侵入性神经调节)可提供膀胱和/或肠功能障碍治疗、疼痛缓解和/或其他治疗益处。例如,解决膀胱和/或肠功能障碍的刺激治疗,包括但不限于潴留、膀胱过度活动、尿急、尿频、尿失禁、膀胱失禁、大便失禁、性功能障碍、肥胖、胃轻瘫、顽固性便秘、骨盆疼痛、慢性疼痛、肠易激综合征、炎症性肠病、间质性膀胱炎、神经源性肠/膀胱(例如,由神经系统疾病引起:震颤、帕金森氏症、癫痫、多发性硬化症、中风、脊髓损伤、神经病变等)。
电刺激可诱发响应(例如,信号),诸如一个或多个神经的神经响应、肌肉的电活动以及一个或多个肌肉的收缩。例如,经由骶神经调节通过在骶神经附近植入的电引线刺激骶神经可能诱发相邻神经中的神经响应、骨盆底内的肌肉收缩以及足部的远侧收缩。由电刺激诱发的神经中的神经响应和肌肉的激活/收缩可被捕获(例如,或检测、感测、测量等)为刺激诱发信号,该刺激诱发信号可以是从来自一个或多个信号源的信号生成的复合信号。
刺激诱发信号可包括可指示电刺激治疗递送的一个或多个方面的一个或多个特征,诸如提供有效治疗的电引线的定位,例如改进症状和/或疾病系统的电引线放置。刺激诱发信号、刺激诱发信号的变化或其缺乏(例如,缺乏响应于电刺激的激活/响应/收缩)可指示电引线的放置不提供有效的治疗,例如,电引线放置不良和后续治疗不良。在手术室、诊所、家里或其他环境中捕获和处理刺激诱发信号面临着一些挑战。这些挑战可能是由于装置的限制(配置、固件、硬件)、因噪声(即,生物噪声)而难以接收信号、主观性以及处理/解释的困难;理解信号的临床意义以支持决策的能力。
本公开通过提供一种稳健的方式以通过检测由多个信号源(例如,神经和/或肌肉)响应于电刺激治疗的递送而诱发的多个信号的复合信号来捕获响应于电刺激的递送而接收的信号,从而解决这些困难。通过检测由来自一个或多个源的多个信号组成的复合信号,检测到的复合信号可用于更准确地或更可靠地评估例如但不限于对刺激的响应的功效、确定或调整刺激设置(例如,刺激参数、定时、引线激活);确定或调整刺激治疗(例如,刺激的定时和持续时间)、引线放置和功效(例如,试验刺激(外部/植入物)或慢性植入期间的定位或重新定位)。
本文所述的刺激系统和实施方案可利用慢性神经刺激器或试验神经刺激器。慢性神经刺激器通常被植入并旨在提供长期治疗(例如,5年至20年)。对于骶神经调节,慢性植入物通常包括连接到具有电极的引线的电池。试验神经刺激器是用于确定患者是否将对治疗有反应的临时神经刺激器。试验神经刺激器通常是耦接到植入引线(例如,临时引线)的外部电池/刺激器,但也可植入或部分植入。
根据本公开的一种或多种技术,示例性电刺激系统和示例性技术可利用刺激诱发信号来确定电刺激治疗递送的一个或多个方面,诸如引线定位、刺激参数、刺激定时等。例如,医疗装置可经由引线上的刺激电极输出一个或多个电刺激信号(例如,波形),并且同一引线或不同引线上的感测电极可将一个或多个神经响应和/或一个或多个肌肉激活/收缩反应感测为一个或多个刺激诱发信号。提供刺激的一个或多个电极可与一个或多个感测电极相同或不同。在一些示例中,一个或多个感测电极可感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号是由一个或多个信号源(例如,神经和/或肌肉)响应于所递送的电刺激信号而生成的信号的复合。例如,感测到的复合刺激诱发信号可以是在特定时间量内同时捕获的来自一个或多个神经、一个或多个肌肉、或者至少一个肌肉和至少一个神经的信号的复合。在一些示例中,由另外两个信号源生成的信号可以是刺激诱发信号。例如,感测到的复合刺激诱发信号可以是在特定时间量内同时捕获的来自两个或更多个神经、两个或更多个肌肉、或者至少一个肌肉和至少一个神经的信号的复合。特定时间量可以是在电刺激开始或结束时开始以及在经过预定时间量之后结束、或者基于复合刺激诱发信号、复合刺激诱发信号的组成信号中的一个或多个组成信号或接收到诸如生理响应或患者输入响应的某个其他触发而结束、或者基于其他标准而结束的时间量。在一些示例中,复合刺激诱发信号可以是由单个信号源例如在不同时间生成并在特定时间量内捕获的两个或更多个信号的复合。例如,电刺激信号的递送可引起来自单个信号源(例如,肌肉或神经)的多个响应,并且信号源的每个响应可生成信号(例如,刺激诱发信号)。
在一些示例中,复合刺激诱发信号可包括指示在某个时间段内发生的一个或多个信号源(例如,神经或肌肉)的响应的信号特征。复合信号的捕获时期可基于位置、刺激幅度和电极配置而改变。在一些情况下,在例如大于5毫秒(ms)、大于10ms、大于20ms等或者小于100ms、小于80ms、小于60ms等的时间段内捕获复合刺激诱发信号。例如,可在0ms-30ms之间的时间段内检测EMG。换句话讲,复合刺激诱发信号可包含与来自信号源的响应的电刺激治疗的功效有关的信息,并且可在某个时间段(例如,信号捕获时间窗口)内发生。例如,可选择时间窗口以考虑具有不同响应时间的不同信号源(例如,神经响应对比肌肉收缩/响应),并且不同的源可位于距电刺激源(例如,引线的电极)和传感器(例如,其可以是相同和/或不同引线上的相同和/或不同电极,或者位于患者体内和/或体外的不同传感器)两者的不同距离处。为了捕获来自不同信号源的每个刺激诱发信号的至少一部分或基本上全部,由于变化的响应时间、时间信号长度和信号源距离,信号捕获时间窗口可比任何单个刺激诱发信号更长。例如,可选择时间窗口以捕获在例如刺激脉冲的2ms或3ms内所接收的一个或多个神经信号、在刺激脉冲的15ms内所接收的一个或多个肌肉收缩信号以及在75ms内所接收的一个或多个肌肉反射信号的复合信号。在一些示例中,刺激诱发信号的感测或检测的定时可取决于特定信号源激活的速度,例如,相邻神经可能是最快的(例如,最短的响应时间),而肌肉和任何突触后神经激活可能较慢(例如,具有较长的响应时间)。刺激诱发信号的感测/接收的定时还可取决于信号源与感测/捕获电极的接近程度,例如信号到达电极的传输时间。
在一些示例中,复合刺激诱发信号可包括一个或多个复合动作电位,例如,诱发复合动作电位(ECAP)。在一些示例中,复合刺激诱发信号可包括多于一个复合动作电位,例如,ECAP、EMG或表面EMG、肌动图(例如,MMG)、网络可激发性和/或由一个或多个信号源诱发的不同信号类型的多个信号中的一者或多者。在一些示例中,信号源可包括神经,诸如骶神经、骶神经的背支和腹支、阴部神经、坐骨神经、隐神经、骶丛中的神经、骨盆神经、骨盆丛神经、骨盆内脏神经、下腹丛神经、腰骶干神经(例如,腰骶干与骶神经相连的部位)、上述神经或其他神经中任何神经的交感链中的任何交感神经纤维。在一些示例中,信号源可包括肌肉,诸如肛门外括约肌、直肠、尾骨肌、肛提肌群、球状海绵体肌和/或球海绵体肌、臀肌(例如,臀大肌、臀中肌和臀小肌)、会阴肌、坐骨海绵体肌、耻骨直肠肌、梨状肌或任何其他肌肉。
在一些示例中,复合刺激诱发信号可以是各种信号源中的任何和/或全部信号源的组合。例如,电刺激信号可引起接近刺激信号的神经和/或肌肉生成响应,并且不一定接近刺激信号的其他神经或肌肉也可生成响应。在一些示例中,电刺激信号可引起邻近神经响应和/或直接激活一个或多个肌肉并引起那些一个或多个肌肉响应。在一些示例中,电刺激信号可被施加到脊髓或接近脊髓,该脊髓可用反射和/或反射信号作出响应,例如,一个或多个神经纤维可诱发一个或多个反射和/或反射信号,这些信号可以是刺激诱发信号。附加地,产生信号的肌肉反射可经由脊髓从邻近神经引发。复合刺激诱发信号可以是来自多个信号源中的任一信号源的信号的复合。
在一些示例中,系统可被配置为基于所捕获的复合信号确定特征,并且可基于从患者集合捕获的特征和/或特征集合来确定治疗功效。例如,机器学习可用于来自患者复合信号的特征集合,并与刺激结果测量配对以建立可预测患者治疗响应结果和治疗功效的分类算法。在一些示例中,预测的治疗功效然后可用于做出治疗决策,例如,植入左侧还是右侧、选择最佳孔、植入引线还是不植入引线、选择电极配置、调谐刺激参数等。主要示例包括定位或重新定位引线以用于靶标治疗响应。
在某些实施方案中,系统可被配置为将复合信号的动态响应识别为用于确定治疗功效的特征。复合信号的此类特征可包括例如:响应于变化的刺激模式的变化(例如,幅度、脉冲宽度;频率);复合信号响应于不同时间段(夜间对比白天)的发射信号的变化;复合信号响应于基于移动或患者定位的发射信号的变化;复合信号响应于膀胱或肠的状态(例如,排空/充满)的变化。
本文所述的复合信号的各种特征可用于指导治疗或预测功效。复合信号的特征可用于确定植入的最佳侧。例如,测试植入物可用于诱发和测量复合信号以指导主装置的后续植入。在测试阶段期间,来自不同放置的传感器的信号可单独或独立地记录,并且传感器处的复合信号的特征(例如,响应强度、无响应、低响应、高响应)可用于指导植入物放置。在一些实施方案中,复合信号的特征可包括与历史数据相比响应的差异或对刺激极性(例如,单极或双极)响应的差异。复合信号的特征还可用于预测或评估响应者的改进。例如,某些复合信号或信号强度可指示成功的可能性,这可将改进预测为滑动标度响应或百分比。复合信号的特征可用于预测或评估耐久性。耐久性可通过患者的神经刺激治疗维持症状改善的能力以及例如响应于趋势维持期跟踪复合信号的能力来指示。耐久性可通过复合信号随时间的一致性来指示。例如,某些复合信号或信号强度可指示治疗是否可能随时间而减弱。复合信号的特征还可用于基于响应确定最佳治疗。例如,可响应于各种刺激模式来测量复合信号的特征,并且取决于该响应,可指示理想的刺激模式。
本发明的系统和方法可包括从一个或多个不同源获得的复合信号。在一些情况下,系统可基于某些特征选择性地识别复合信号中的特定信号。例如,使用一个信号源还是多个信号源可基于以下一个或多个特征:刺激模式、一天中的时间、运动/位置变化、复合信号的状态(可变的或平稳的)以及膀胱或肠的状态。
为了维持复合信号的信号稳定性,可调整刺激模式以维持生理响应。例如,可从具有某种幅度的复合信号中显示出阳性结果,系统可自动调整刺激信号以维持与阳性结果相关的复合信号。这种自动维持可能是有时间限制的,或者与以下一个或多个特征有关:刺激模式、一天中的时间、移动/位置变化、复合信号的状态(可变的或平稳的)以及膀胱/肠的状态。在另一示例中,系统可确定代表性复合信号,并将这些信号特征定义为靶标,使得自动或手动调整刺激参数,以实现并维持诱发信号在与靶标相当的范围内。
本文描述了用于感测复合刺激诱发信号的系统和方法。系统可包括与刺激器编程器交互的刺激器系统。相对于一个或多个刺激装置讨论各种示例。已认识到,刺激装置可包括除电刺激之外的特征和功能。本文明确地讨论了这些附加特征中的许多特征。几个示例性特征包括但不限于不同类型的感测能力和不同类型的无线通信能力。为了便于讨论,本公开并未诸如通过在每次讨论刺激装置的不同示例和使用时重复每个特征来明确地叙述附加特征的每种可设想的组合。
图1是示出根据本公开的一种或多种技术的示例性系统10的概念图,该示例性系统包括呈被配置为递送骶神经调节(SNM)的神经刺激装置形式的植入式医疗装置(IMD16)、外部编程器和一个或多个感测装置。虽然图1示出了植入式医疗装置,但应当理解,本文公开的概念也可适用于外部神经刺激器或试验神经刺激器。在一些示例中,系统10可确定一个或多个刺激设置并管理神经刺激到患者14的递送,例如以解决膀胱和/或肠功能障碍,包括但不限于潴留、膀胱过度活动、尿急、尿频、尿失禁、膀胱失禁、大便失禁、性功能障碍、肥胖、胃轻瘫、顽固性便秘、骨盆疼痛、慢性疼痛、肠易激综合征、炎症性肠病、间质性膀胱炎、神经源性肠/膀胱(例如,由神经系统疾病引起:震颤、帕金森氏症、癫痫、多发性硬化症、中风、脊髓损伤、神经病变等)。如图1的示例中所示,治疗系统10包括植入式医疗装置(IMD)16(例如,示例性医疗装置),该IMD可耦接到一根或多根引线18、20和28和/或一个或多个传感器22。系统10还包括外部装置24,该外部装置被配置为经由无线通信与IMD 16通信。例如,IMD可利用一个或多个电极29A至29D连接到一根或多根引线28。系统10还包括服务器26,该服务器可以是云计算环境中的一个或多个服务器。服务器26可被配置为通过网络接入点(图1中未示出)经由无线通信与外部装置24和/或IMD 16通信,并且可与外部装置24共处一地或可位于别处,诸如位于云计算数据中心。IMD 16通常用作治疗装置,该治疗装置向例如靠近脊神经、骶神经、阴部神经、背侧生殖器神经、胫神经、隐神经、下直肠神经、会阴神经或其他骨盆神经、任何前述神经的分支、任何前述神经的根部、任何前述神经的神经节或任何前述神经丛的靶标组织部位递送神经刺激(例如,图1的示例中的电刺激)。IMD 16通过生成可编程电刺激信号(例如,呈电脉冲或电信号的形式)并将其递送到接近引线28并且更具体地接近设置为靠近引线28的远侧端部的电极29A至29D(统称为“电极29”)的靶标治疗部位来向患者14提供电刺激。
IMD 16可在患者14体内通过外科手术植入患者14体内的任何合适位置处,诸如接近骨盆。在一些示例中,IMD 16可植入下腹部侧面或下背部或上臀部侧面中的皮下位置中。IMD 16具有生物相容性外壳,该生物相容性外壳可由钛、不锈钢、液晶聚合物等形成。引线18、20和28的近侧端部例如经由相应引线延伸部直接或间接地电耦接且机械耦接到IMD16。设置在引线18、20和28的引线主体内的电导体将感测电极(例如,电极19A、19B、21A、21B、29A、29B、29C和29D)和刺激电极(诸如电极19A、19B、21A、21B、29A、29B、29C和29D)电连接到IMD 16内的感测电路和刺激递送电路(例如,刺激发生器)。在图1的示例中,引线18和20分别携载电极19A、19B(统称为“电极19”)和电极21A、21B(统称为“电极21”)。如下文更详细描述的,电极19和21可被定位用于感测膀胱12的阻抗,该阻抗可随着膀胱12内尿液体积的增加而增加。在一些示例中,系统10可包括电极(诸如电极19和21)、应变计、一个或多个加速计、超声传感器、光学传感器或任何其他传感器。在一些示例中,传感器可被配置为收集与患者相关的信息,诸如检测膀胱12的收缩、膀胱12的压力或体积、或者膀胱12的充盈周期和/或可能的膀胱功能障碍状态的任何其他指示。在一些示例中,系统10可使用除电极19和21之外的传感器来感测与患者相关的信息,诸如膀胱体积。系统10可使用传感器数据来确定给定患者的刺激程序设置,如下文所讨论的。IMD 16可将感测到的数据传送至服务器26。在一些示例中,IMD 16可通过外部装置24传送传感器数据。在其他示例中,IMD 16可将传感器数据传送至服务器26,而无需通过外部装置24传送传感器数据。
在一些示例中,外部装置24可收集用户输入,该用户输入识别排泄事件、所感知的充满度、或与患者相关联的事件的任何其他指示。用户输入可呈由外部装置24、IMD 16或服务器26分析的排泄日志的形式,或者是与相应排泄事件、泄漏或与患者相关的任何其他事件相关联的单独用户输入。外部装置24可将该用户输入提供给服务器26。
一根或多根医疗引线(例如,引线18、20和28)可连接到IMD 16并且通过外科手术或经皮肤隧穿以将由相应引线的远侧端部携载的一个或多个电极放置在期望的神经或肌肉部位处,例如,先前列出的靶标治疗部位的一个部位(诸如靠近脊神经(例如,骶神经)或阴部神经的组织部位)处。例如,引线28可被定位成使得电极29将电刺激递送到脊神经、骶神经或阴部神经以降低膀胱12的收缩频率和/或量值。引线28的附加电极和/或另一引线的电极也可向其他神经或组织提供附加的刺激治疗。在图1中,引线18和20分别靠近膀胱12的壁的外表面放置在第一位置和第二位置处。在治疗系统10的其他示例中,IMD 16可耦接到多于一根引线,该多于一根引线包括用于将电刺激递送到患者14体内的不同刺激部位(例如,以靶向不同神经)的电极。
在图1所示的示例中,引线18、20、28为圆柱形的。引线18、20、28的电极19、21、29可分别为环形电极、分段电极、部分环形电极或任何合适的电极配置。分段电极和部分环形电极各自围绕相应引线18、20、28的外周边沿小于360度(例如,90度-120度)的弧延伸。在一些示例中,引线28的分段电极29可用于靶向相同或不同神经的不同纤维以产生不同生理效应(例如,治疗效果)。在示例中,引线18、20、28中的一根或多根引线可至少部分地为浆形(例如,“桨状”引线),并且可包括位于公共表面上的电极阵列,该公共表面可以是或可以不是基本上平坦的。附加地,在试验刺激的情况下,引线可以是外周神经评估(PNE)引线,以提供临时神经刺激。PNE引线可包括一根或多根引线,其中典型的试验引线包括具有外部接地的一个电极。
在一些示例中,电极19、21、29中的一个或多个电极可为被配置为至少部分地围绕神经延伸(例如,围绕神经的外表面轴向延伸)的卡肤电极。经由一个或多个卡肤电极和/或分段电极递送电刺激可有助于实现相对于神经的更均匀的电场或激活场分布,这可有助于使由递送电刺激引起的患者14的不适最小化。电场可限定当激活电极19、21、29时受影响的组织体积。激活场表示靠近激活电极的神经组织中将由电场激活的神经元和/或肌肉。
引线18、20和28以及由引线18、20和28携载的电极的例示数量和配置仅为示例性的。还可设想引线和电极的其他配置,例如数量和位置。例如,在其他具体实施中,IMD 16可耦接到附加引线或引线分段,这些附加引线或引线区段具有定位在靠近患者14的脊髓或骨盆区域中的不同位置处的一个或多个电极。附加引线可用于将不同的刺激治疗或其他电刺激递送到患者14体内的相应刺激部位,或用于监测患者14的至少一个生理标志。
根据本公开的一些示例,IMD 16将电刺激递送至脊神经(例如,骶神经)、阴部神经、背侧生殖器神经、胫神经、隐神经、下直肠神经或会阴神经中的至少一者,以提供减轻或消除功能障碍状态诸如膀胱过度活动的治疗效果。期望的治疗效果可以是与患者14的排泄相关的抑制性生理响应,诸如膀胱收缩频率降低期望的水平或程度(例如,百分比)、膀胱传入放电降低、骨盆底肌肉/神经响应和/或状态改变(诸如尿道外括约肌(EUS)、提肛神经、肛门外括约肌)等。
刺激程序可定义刺激信号和电极配置的各种参数,这些参数导致向靶向神经或组织递送预定刺激强度。在一些示例中,刺激程序定义以下中的至少一者的参数:刺激信号的电流或电压幅度、刺激的频率或脉冲率、刺激信号的形状、刺激的占空比、刺激的脉冲宽度、刺激开/关周期的占空比、和/或用于递送刺激的电极29的组合以及电极29的子集的相应极性。这些刺激参数值一起可用于限定刺激强度(在本文中也称为刺激强度水平)。在一些示例中,如果以脉冲串的形式递送刺激脉冲,则脉冲串占空比也可有助于刺激强度。而且,与强度无关,特定脉冲宽度和/或脉冲率可选自适合于引起期望治疗效果的范围。此外,如本文所述,其间递送刺激的时段可包括开启时段和关闭时段(例如,脉冲的占空比或脉冲串),其中即使没有递送脉冲时的短脉冲间持续时间也仍被认为是刺激递送的一部分。其间系统10抑制刺激递送的时段是其中对于IMD 16没有刺激程序活动(例如,IMD 16并未跟踪作为电刺激递送方案的一部分出现的脉冲持续时间或脉冲间持续时间)的时段。除了上述刺激参数之外,刺激还可通过其他特性限定,其他特性诸如传递刺激的时间、终止刺激的时间和其间抑制刺激的时间。
在某些实施方案中,将在低于或处于患者的感官阈值时提供刺激,但有时,为了诱发或维持某种生理响应(即,复合信号),可在高于感官阈值时提供刺激。
系统10还可包括外部装置24,如图1所示。外部装置24可以是计算装置的示例。在一些示例中,外部装置24可以是临床医生编程器或患者编程器,诸如下面描述的患者编程器300。在一些示例中,外部装置24可以是用于输入与患者有关的信息的装置。在一些示例中,外部装置24可为可穿戴通信装置,其中治疗请求输入被集成到钥匙扣或腕表、手持式计算装置、智能电话、计算机工作站或联网计算装置中。外部装置24可包括被配置为接收来自用户(例如,患者14、患者看护人或临床医生)的输入的用户接口。在一些示例中,用户接口包括例如小键盘和显示器,该显示器可例如为液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器。在一些示例中,用户界口可包括可转动旋钮或可转动旋钮的表示。小键盘可以采用与特定功能相关联的字母数字小键盘或减小的按键集合的形式。外部装置24可附加地或另选地包括诸如鼠标的外围指向装置,用户可经由该外围指向装置与用户接口交互。在一些示例中,外部装置24的显示器可包括触摸屏显示器,并且用户可经由显示器与外部装置24交互。应当指出的是,用户还可经由联网计算装置与外部装置24、服务器26和/或IMD 16远程地交互。
用户诸如患者、医师、技术人员、外科医生、电生理学家或其他临床医生也可与外部装置24或另一单独的编程器(未示出)诸如临床医生编程器交互,以与IMD 16和/或服务器26通信。这个用户可与外部装置24交互以从IMD 16检索生理或诊断信息。用户还可与外部装置24交互以对IMD 16进行编程,例如,选择IMD 16生成和递送刺激所利用的刺激参数值和/或IMD 16的其他操作参数(诸如刺激能量的量值、用户请求的刺激时段或防止刺激的时段或任何其他此类用户治疗定制)的值。在一些示例中,刺激参数值可由系统10建议,例如由服务器26建议,并且用户可以能够接受或拒绝刺激参数值。在其他示例中,刺激参数值可由系统10设置,例如由服务器26设置。如本文所讨论,用户还可向外部装置24提供指示生理事件诸如膀胱充盈水平感知和排泄事件的输入。
在一些示例中,用户可利用传感器15(诸如可穿戴传感器或现有植入传感器)来收集与睡眠、活动或疾病症状相关的患者数据。传感器15可包括一个或多个传感器,例如传感器15。例如,传感器15可以是心率传感器、加速度计和/或收集例如关于疾病症状或生活方式的患者数据的其他传感器。由传感器(诸如传感器15)捕获的患者数据可被提供给服务器26。在一些示例中,传感器(诸如传感器15)可被配置为经由无线链路与外部装置(诸如外部装置24)通信。在一些示例中,外部装置24可收集由传感器生成的患者数据并将该患者数据发送至服务器26。在其他示例中,另一装置可收集由传感器生成的患者数据并将患者数据发送至服务器26。
在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可例如经由无线通信从传感器15直接接收信息,或者例如经由网络连接从服务器26间接接收信息。传感器15可被定位为感测患者14上的所选位置处的一个或多个生理响应。在一些示例中,传感器15可定位在、附接到或靠近用于靶标解剖区域的组织,例如在肢体或附器处,诸如在患者14的腿、脚趾、足部、手臂、手指或手处或之上,例如以感测EMG、与传感器15的放置相邻的皮肤电响应、或其他响应。在一些示例中,传感器15可附接到患者14的附器以感测与附器相关联的生理响应,例如通过夹式机构、带子、弹性带和/或粘合剂。在一些示例中,传感器15(或多个传感器15中的一个传感器)可植入患者14体内,例如,植入患者的肢体或附器内、患者的脊髓附近、患者的脑内等。
在一些示例中,传感器15可以是生理和/或患者姿势或行为传感器。例如,传感器15可以是被配置为检测和/或确定心率和/或心率变异性的心率监视器。传感器15可被配置为检测和/或确定生物电势。传感器15可以是被配置为检测和/或确定患者解剖结构的至少一部分的温度的温度计。传感器15可被配置为测量压力(例如,患者血压),或者测量患者解剖结构的至少一部分的阻抗。传感器15可以是血流量传感器,其测量血流量并提供与和患者组织相关联的血流量相关的信息。例如,传感器15可提供血流量值,或者指示血流量值或血流量值变化的其他信息。血流量值可以是瞬时血流量测量结果,也可以是某个时间段内的血流量测量结果,诸如该时间段期间的平均血流量值、最大血流量值、最小血流量值。在一些示例中,传感器15可以是被配置为检测/确定患者解剖结构的至少一部分的声音的麦克风。在一些示例中,传感器15可包括加速度计,该加速度计被配置为检测和/或确定位置和/或患者移动、预定时间量内的患者移动历史等。在一些示例中,传感器15可被配置为接收患者14的输入,诸如疼痛响应、疼痛评分、疼痛区域、感觉异常量、感觉异常区域、与排泄和/或排泄率(例如,每天的排泄)相关的信息等。在一些示例中,传感器15可以是环境传感器(诸如麦克风、温度计、湿度计、压力传感器等),该环境传感器被配置为检测和/或确定患者14所处的环境的声音、温度、湿度和压力等。
在一些示例中,用户可使用外部装置24来从IMD 16检索与膀胱12的收缩频率和/或排泄事件有关的信息。作为另一示例,用户可使用外部装置24从IMD 16检索关于IMD 16或系统10的其他部件(诸如引线18、引线20和引线28或IMD 16的电源)的性能或完整性的信息。在一些示例中,如果检测到可影响治疗功效的系统状况,则可将该信息作为警报呈现给用户。
外部装置24的用户还可与服务器26通信。例如,外部装置24的用户可向服务器26提供与患者有关的信息,诸如人口统计信息、病史、生活方式信息、膀胱事件、治疗水平满意度或传感器数据。
患者14可例如使用外部装置24的小键盘或触摸屏来请求IMD 16递送或终止电刺激,诸如当患者14感测到泄漏发作可能即将来临时或者当即将到来的排泄可受益于促进尿潴留的终止治疗时。这样,患者14可“按需”(例如当患者14认为需要第二刺激治疗时)使用外部装置24来提供治疗请求以控制电刺激的递送。该请求可为用于终止电刺激的治疗触发事件。患者14还可使用外部装置24来向IMD 16提供其他信息,诸如指示生理周期的阶段的信息,诸如排泄事件的发生。
外部装置24可在递送电刺激时向患者14提供通知,或向患者14通知电刺激的预期终止。此外,终止通知可以是有帮助的,使得患者14知晓排泄事件可能更有可能,和/或知晓充盈周期即将结束,使得应排空膀胱(例如,患者应当去洗手间)。在此类示例中,外部装置24可显示可见消息、发出可听警报信号或提供体感警报(例如,通过致使外部编程器24的外壳振动)。在其他示例中,通知可指示在生理周期期间治疗何时可用(例如,以分钟计的倒计时,或治疗就绪的指示)。以这种方式,外部装置24可在终止减轻膀胱收缩或以其他方式促进尿潴留的电刺激之前等待来自患者14的输入。患者14可录入以下输入,该输入确认电刺激的终止,使得治疗出于排泄目的而停止;确认系统应当维持治疗递送,直到患者14可排泄;和/或确认患者14准备好进行在排泄事件期间促进排泄的另一种不同的刺激治疗。
在预测排泄事件时的特定时间范围内未接收到输入的情况下,外部装置24可将指示不存在患者输入的信号无线地传输到IMD 16。然后,IMD 16可基于IMD 16的编程来选择继续刺激直到接收到患者输入,或者终止刺激。在一些示例中,电刺激的终止或继续可以是响应于其他生理标志的。
IMD 16和外部装置24可使用本领域已知的任何技术经由无线通信进行通信。通信技术的示例可包括例如低频或射频(RF)遥测(诸如蓝牙),但也可设想其他技术。在一些示例中,外部装置24可包括编程引线,该编程引线可靠近IMD 16植入位点附近的患者身体放置,以便提高IMD 16与外部装置24之间通信的质量或安全性。
响应于来自外部装置24的命令,IMD 16可根据一个或多个刺激程序经由电极29A至29D、19A至19B和21A至21B中的任一者将电刺激治疗递送至患者14的靶标组织部位。在一些示例中,随着患者14的治疗需求随时间逐步发展,IMD 16自动地修改治疗刺激程序。例如,治疗刺激程序的修改可以引起基于接收到的信息来对多个刺激脉冲的至少一个参数进行的调整。
在图1所示的示例性四线布置中,电极19A和21A以及电极19B和21B可相对于膀胱12的中心基本上彼此相对地定位。例如,电极19A和21A可放置在膀胱12的相反侧,即前侧和后侧或左侧和右侧。在图1中,电极19和21被示出为靠近膀胱12的壁的外表面放置。在一些示例中,电极19和21可缝合或以其他方式附连到膀胱壁。在其他示例中,电极19和21可植入膀胱壁内。为了测量膀胱12的阻抗,IMD 16可经由引线18向电极19A提供电信号诸如电流,而经由引线20的电极21A接收电信号。IMD 16然后可确定分别经由引线18和20的电极19B和电极21B之间的电压。IMD 16使用源自所确定电压的电信号的已知值来确定膀胱12的阻抗。
在其他示例中,一个或多个电极19、21、29A至29D可用于检测逼尿肌的肌电图(EMG)。该EMG可用于确定患者14的膀胱收缩频率和生理标志。在一些示例中,EMG还可用于检测膀胱收缩的强度。作为EMG的替代或补充,应变仪或其他装置可用于例如通过感测指示膀胱收缩的力来检测膀胱12的状态。
在图1的示例中,IMD 16还可包括用于检测膀胱12的收缩变化的传感器22。传感器22可包括例如用于检测膀胱压力变化的压力传感器、用于感测阴部或骶神经信号(例如,传入和/或传出)的电极、用于感测尿道括约肌EMG信号(或在其中系统10提供治疗以管理大便急或大便失禁的示例中的肛门括约肌EMG信号)的电极,或它们的任何组合。在传感器22为压力传感器的示例中,压力传感器可为将信号无线地传输到IMD 16的远程传感器,或者可携载在引线18、20或28或者耦接到IMD 16的附加引线中的一者上。在一些示例中,IMD 16可基于由传感器22生成的压力信号来确定膀胱12的收缩频率是否已发生。在一些示例中,IMD16可基于从传感器22接收的输入来控制递送电刺激的定时。
传感器22可包括生成指示患者活动水平或姿势状态的信号的患者运动传感器。在一些示例中,IMD 16可在基于来自运动传感器的信号检测到超过特定阈值的患者活动水平时终止向患者14递送电刺激。在其他示例中,IMD 16可使用传感器22来识别已知需要期望治疗效果的姿势状态。例如,与躺下姿势状态相比,当患者14处于直立姿势状态时,患者14可能更容易发生无意排泄事件。在任何情况下,一个或多个电极19、21、22以及电极29A至29D可被配置为检测排泄事件和/或膀胱12在充盈周期期间的充盈水平的量值。在一些示例中,IMD 16可包括传感器22和/或运动传感器,例如在IMD 16的外壳内。
如上所讨论,系统10可以通过随时间推移检测后续排泄事件来监测膀胱12的充盈周期。在一些示例中,系统10可通过接收指示表示排泄事件的发生的用户输入(例如,经由外部装置24)来检测排泄事件。换句话讲,外部装置24可接收来自用户的输入,该输入识别出发生的排泄事件、排泄事件的开始和/或排泄事件的结束。在其他示例中,系统10可自动地检测排泄事件,而无需经由外部装置24接收用户输入。相反,系统10可通过检测膀胱压力、来自膀胱的尿液流动、患者体外制品的湿度、膀胱体积、EMG信号、神经记录、姿势变化、患者在诸如住宅或护理设施的结构内的物理位置或者盥洗室使用事件中的至少一者来检测排泄事件。患者14体外的一些传感器可与外部装置24和/或IMD 16进行通信,以提供指示可能的排泄事件的这种信息。例如,湿度可由嵌入患者所穿的内衣中的湿气传感器(例如,电阻抗或化学传感器)检测并且传输到IMD 16或外部装置24。类似地,盥洗室可包括检测患者何时在使用盥洗室的存在传感器(例如,红外传感器、热传感器或压力传感器)并且将指示患者存在的信号传输到IMD 16或外部装置24。这样,非侵入性地获得的数据可在没有植入传感器的情况下提供指示排泄事件的信息。指示排泄事件的信息可由外部装置24或IMD16提供给服务器26。图1的系统10可实施本公开的技术。
根据本公开的一个或多个方面,一个或多个电极19、21和29和/或传感器15可被配置为感测复合刺激诱发信号,并且IMD 16和/或外部装置24可被配置为捕获复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由两个或更多个信号源响应于一个或多个电刺激信号而生成的信号的复合。在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可被配置为基于复合刺激诱发信号来控制电刺激信号和/或治疗的递送。例如,IMD 16和/或外部装置24可被配置为使得一个或多个电极19、21和29将一个或多个电刺激信号递送至患者14。在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可使一个或多个电极19、21和29A至29D递送具有非等脉冲幅度、非等脉冲持续时间、非等极性和/或非等脉冲频率的一个或多个电刺激信号。在其他示例中,IMD 16和/或外部装置24可将不同模拟信号的各种扫描递送至例如一个或多个电极29A至29D,例如在一段时间内顺序地扫描一个或多个电极。扫描可包括相同或不同的脉冲宽度、相同或不同的刺激水平等。一个或多个电极的感测可响应于扫描。
在一些示例中,IMD 16和/或外部装置可被配置为将一个或多个电刺激信号递送至骶神经(例如,用于SNM治疗)、大脑(例如,DBS治疗)、外周神经(例如,用于PNS和/或PNFS)、隐神经、胫神经、阴部神经、坐骨神经或患者14的任何其他合适的神经、肌肉和/或组织。
在一些示例中,一个或多个信号源(诸如两个或更多个神经、两个或更多个肌肉、或至少一个肌肉和至少一个神经)可例如经由神经响应、肌肉收缩和/或激活、或任何其他响应来响应于电刺激。在一些示例中,两个或更多个源的响应可以是电的,例如ECAP、EMG或表面EMG等。在一些示例中,响应可以是机械的并通过传感器或检测器(例如,通过压阻传感器或被配置为测量肌肉收缩和肌动图(MMG)等的其他传感器)被转换为电信号。在一些示例中,神经可包括任何骶神经,例如骶神经的背支和腹支、阴部神经、坐骨神经、隐神经、骶神经丛中的神经、骨盆神经、骨盆丛神经、骨盆内脏神经、下腹下丛神经、腰骶干神经(例如,其中腰骶干连接骶神经)、上述神经或其他神经中任何神经的交感神经链中的任何交感神经纤维。在一些示例中,一个或多个肌肉可包括肛门外括约肌、尾骨肌、提肛肌群、球状海绵体肌和/或球海绵体肌、臀肌(例如,臀大肌、臀中肌和臀小肌)、会阴肌、坐骨海绵体肌、耻骨直肠肌、梨状肌或任何其他肌肉。
在一些示例中,由一个或多个传感器和/或电极感测到的复合刺激诱发信号可以是各种信号源中的任何信号源和/或全部信号源的组合。例如,电刺激信号可引起接近刺激信号的神经和/或肌肉生成响应,并且不一定接近刺激信号的其他神经或肌肉也可生成响应。复合刺激诱发信号可以是来自多个信号源中的任一信号源的信号的复合。
一个或多个传感器和/或电极(诸如传感器15、传感器22和/或电极19、21和29)可接收和/或感测来自两个或更多个信号源的信号。在一些示例中,所接收的信号可以是复合,例如,传感器15、传感器22和/或电极19、21和29可在某个时间段内同时接收和/或感测来自两个或更多个信号源的信号作为单个复合刺激诱发信号。例如,两个或更多个信号可同时“到达”传感器(或多个传感器或电极)并且可加在一起形成被感测的复合信号。例如,两个或更多个信号可以是电信号,这些电信号可非相干地、相干地、相长地、相消地等相加,以形成被感测的电信号。在其他示例中,可单独地感测两个或更多个信号,然后将这些相加和/或组合以形成复合刺激诱发信号。例如,电极29可感测由神经的神经活动引起的电场,并且传感器15可感测由肌肉收缩引起的EMG信号,两者都响应于所递送的电刺激。IMD 16和/或外部装置24可从两个或更多个源接收每个刺激诱发信号,并且然后组合这些信号以形成复合刺激诱发信号。
在一些示例中,一个或多个电极(诸如电极29)可接收和/或感测来自一个或多个信号源的信号。换句话讲,电极29可单独感测一个或多个刺激诱发信号或复合刺激诱发信号。在一些示例中,所接收的信号可以是复合的,例如,电极29可在某个时间段内同时接收和/或感测来自两个或更多个信号源的信号作为单个复合刺激诱发信号。例如,两个或更多个信号可同时“到达”电极29并且可加在一起形成被感测的复合信号。例如,两个或更多个信号可以是电信号,这些电信号可非相干地、相干地、相长地、相消地等相加,以形成被感测的电信号。在其他示例中,可单独地感测两个或更多个信号,然后将这些相加和/或组合以形成复合刺激诱发信号。例如,电极29可感测由神经的神经活动引起的电场,并且可感测由肌肉收缩引起的EMG信号,两者都响应于所递送的电刺激。IMD 16和/或外部装置24可从两个或更多个源中的每个源接收每个刺激诱发信号,并且然后组合这些信号以形成复合刺激诱发信号。
在一些示例中,两个或更多个信号源可相对远离传感器/电极(例如,传感器15、传感器22和/或电极19、21和29)定位和/或相对远离彼此定位,例如距传感器和/或电极和/或彼此相距至少5毫米(mm)、距传感器和/或电极和/或彼此相距至少10mm、距传感器和/或电极和/或彼此相距至少100mm、距传感器和/或电极和/或彼此相距至少200mm、距传感器和/或电极和/或彼此相距至少1米。例如,两个或更多个信号源可包括对骶神经刺激做出响应的胫神经。理想情况下,对于ECAP信号,感测电极定位在信号源附近(例如,20mm或更小)。
在一些示例中,与相对较短的持续时间(例如,小于5ms、小于3ms、小于1ms)相比,复合刺激诱发信号可具有相对长的持续时间(例如,大于5毫秒(ms)、大于10ms、大于20ms等)。例如,由于复合刺激诱发信号可能源自距一个或多个传感器和/或电极多个距离处的多个信号源,并且由于不同的信号源可能具有不同的响应时间,因此来自信号源的信号可在不同的时间到达传感器和/或电极并被传感器和/或电极捕获。在一些示例中,传感器和/或电极可在每个电刺激信号的递送之后感测来自信号源的信号,或者传感器和/或电极可在电刺激信号的递送之后一定时间量之后感测来自信号源的信号。在一些示例中,复合刺激诱发信号可包括来自不同信号源的不同类型的信号。例如,复合刺激诱发信号可包括在电刺激信号的递送之后相对快速地(例如,在10ms内)生成的ECAP信号,以及在电刺激信号的递送之后相对缓慢地(例如,在1ms、5ms、5ms之后)生成的EMG信号。在一些示例中,复合刺激诱发信号可包括来自时间上不重叠的多个信号源的信号。例如,复合刺激诱发信号可包括来自相对靠近传感器和/或电极的信号源的ECAP信号,之后是来自可能相对远离传感器和/或电极的不同信号源的EMG信号或另一ECAP信号,例如使得来自近信号源的ECAP不再存在,而来自较远信号源的EMG信号和/或ECAP由传感器和/或电极接收。
在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可被配置为确定感测到的刺激诱发信号和/或复合信号的一个或多个特征。例如,IMD 16和/或外部装置24可被配置为确定信号峰值,峰值幅度,峰值数量,峰值下的面积,峰值宽度,峰值间时间,峰值幅度,宽度和/或面积的比率,峰值延迟,信号谷值,谷值幅度,谷值数量,谷值上的面积,谷值宽度,谷值之间的时间,谷值幅度、宽度和/或面积的比率,谷值延迟,均方根信号值,信号偏差,尖峰值,信号的频率和/或频谱内容,或任何其他合适的信号特征,包括前述的比率或其他统计分析。在其他示例中,IMD 16和/或外部装置可以能够确定信号随时间的稳定性或信号与历史数据相比的稳定性。在另外的示例中,IMD 16和/或外部装置可以能够识别由阴极脉冲对比阳极脉冲、或单极刺激对比双极刺激引起的信号的差异。在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可被配置为确定大于1毫伏(mV)、或大于0.1mV、或大于0.01mV、或大于0.001V的复合刺激诱发信号的一个或多个峰值的幅度。另外,可在多个幅度下测量信号,并且可利用具有上述特征中的一个特征的增长曲线来估计信号的增长率、或神经阈值、或拐点。
在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可被配置为确定一个或多个所确定特征的一个或多个分类。例如,IMD 16和/或外部装置24可被配置为执行经训练机器学习(ML)算法以确定和使用分类并基于所确定分类来预测治疗功效。在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可被配置为将刺激诱发信号和/或所确定特征输出到外部装置以进行处理,例如,外部装置诸如服务器26可执行ML算法并且将结果传送到IMD 16和/或外部装置24。在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可被配置为基于分类和/或ML输出和/或预测来控制治疗递送。
在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可被配置为基于复合刺激诱发信号来控制一个或多个电刺激参数。例如,IMD 16和/或外部装置24可被配置为基于感测到的刺激诱发信号来控制治疗参数,诸如刺激幅度、频率、脉冲宽度和循环。在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可被配置为例如经由显示屏向用户和/或临床医生提供反馈,并且用户和/或临床医生可调整治疗参数、引线放置和/或定位、治疗递送的定时。在一些示例中,IMD 16和/或外部装置24可被配置为例如基于确定治疗有效(例如,基于复合刺激诱发信号)来绕过对治疗的改变。
尽管图1的示例涉及对膀胱功能障碍的管理,但在其他示例中,系统10也可被配置为治疗可受益于神经刺激治疗的其他病症。例如,系统10可用于治疗震颤、帕金森病、癫痫或其他神经障碍,小便或大便失禁、性功能障碍、肥胖或胃轻瘫、或精神障碍,诸如抑郁症、躁狂症、强迫症障碍或焦虑性障碍。因此,在一些示例中,系统10可被配置为递送骶神经调节(SNM)、骶神经刺激(SNS)、脑深部刺激(DBS)、经皮刺激、外周神经刺激(PNS)或其他刺激,诸如外周神经场刺激(PNFS)、皮层刺激(CS)、胃肠刺激或能够医治患者14的病症的任何其他刺激治疗。在一些示例中,在电刺激包括递送治疗的刺激参数的情况下,系统10可被配置为解决以下中的一者或多者的病症:疼痛性糖尿病神经病变(PDN)、外周血管疾病(PVD)、外周动脉疾病(PAD)、复杂区域性疼痛综合征(CRPS)、心绞痛(AP)、腿部疼痛、背部疼痛或骨盆疼痛。
图2A和图2B是分别示出根据本公开的一种或多种技术的IMD 200A和IMD 200B的部件的示例性配置的框图。IMD 200A和/或IMD 200B可以是图1的IMD 16的示例。在图2A和图2B所示的示例中,IMD 200A和IMD 200B各自包括刺激生成电路202、开关电路204、感测电路206、遥测电路208、传感器222、电源224、承载电极232A的引线230A(其可对应于图1的引线18、20、28和电极19、21、29中的一者)以及承载电极232B的引线230B(其可对应于图1的引线18、20、28和电极19、21、29中的另一者)。在图2A所示的示例中,IMD 200A包括处理电路210A和存储装置212A,并且在图2B所示的示例中,IMD 200B包括处理电路210B和存储装置212B。处理电路210A和/或210B可包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为执行IMD 200A和/或IMD 200B的各种操作。
在图2A和图2B所示的示例中,存储装置212A和212B存储刺激参数设置242。另外,如图2A所示,存储装置212A可存储从一个或多个电极232和/或传感器222、或电极19、21、29和/或传感器15、22(图1)直接或间接地获得的刺激诱发信号数据254。在这种情况下,图2A的IMD 200A可处理刺激诱发信号数据254并基于刺激诱发信号数据254选择或调整刺激参数设置242(包括循环)。
刺激诱发信号数据254可包括从一个或多个信号源感测到的信号(例如,其可以是刺激诱发的并且被称为刺激诱发信号)和/或感测到的复合刺激诱发信号,诸如以上描述的那些。在一些示例中,刺激诱发信号数据254可包括来自电极232或传感器222的原始感测信号和/或例如经由感测电路206放大的、滤波的、平均的和/或模数转换的信号。例如,刺激诱发信号数据254可包括时变信号,该时变信号指示一个或多个信号源(例如,神经和/或肌肉)对电刺激的一个或多个响应,诸如下文参考图5至图9所示和描述的。在一些示例中,刺激诱发信号数据254可包括平均信号和/或经由信号处理确定的一个或多个信号特征,例如峰值/谷值检测、峰值/谷值幅度、宽度和/或面积、频率分析、数字信号处理、信号延迟等。在一些示例中,刺激诱发信号信息254可包括附加信息,诸如:刺激诱发信号的感测期间的传感器222或电极232设置;表示感测到一个或多个刺激诱发信号的日期和/或时间的时间戳;包括患者14的当前生理状态的患者信息;在感测到一个或多个刺激诱发信号时刻或该时刻附近患者14的生理测量结果,例如心率、体温、血压、患者活动、运动和/或姿势(例如,患者输入和/或测量的,诸如例如来自患者智能电话、可穿戴装置、外部装置24或300或其他装置)等;或患者输入,诸如疼痛程度和/或疼痛评分、排泄和/或排泄频率;患者病史信息;患者年龄或其他人口统计信息;或任何其他合适的患者输入信息。
在一个或多个示例中,诸如图2B所示,IMD 200B可不存储或接收刺激诱发信号数据254。相反,外部装置24或另一装置可基于刺激诱发信号数据254直接或间接地选择或调整刺激参数设置,并将所选设置或调整传送到图2B的IMD 200B。在一些示例中,刺激参数设置242可包括用于能够由临床医生或患者选择用于治疗的相应不同刺激程序的刺激参数(有时称为“治疗刺激参数集”)。在一些示例中,刺激参数设置242可以包括一个或多个推荐参数设置。以这种方式,刺激参数设置242的每个存储的治疗刺激程序或刺激参数组定义了一组电刺激参数(例如,刺激参数组)的值,例如电极组合(所选电极和极性)、刺激电流或电压幅度、刺激脉冲宽度和脉冲频率。
在一些示例中,刺激参数设置242可指示刺激开启达特定时间段,和/或关闭刺激达特定时间段。例如,刺激参数设置242还可包括例如周期性地和/或根据时间表指示何时或多长时间开启和关闭刺激的循环信息。例如,电刺激可作为一系列电刺激脉冲来递送,每个脉冲由幅度、频率、脉冲宽度和/或持续时间以及电组合(例如,刺激脉冲参数)来定义。循环参数可定义如何递送该系列脉冲。例如,刺激循环参数可包括循环频率或周期以及根据循环频率递送电刺激脉冲的时间长度(“开启时间”)与不递送电刺激的时间长度的占空比或比率(“关闭时间”)。在其他示例中,循环可包括定义根据特定刺激脉冲参数设置递送电刺激脉冲的特定时间的时间表。
在一些示例中,刺激循环和/或时间表可包括电极组合、幅度、脉冲频率、脉冲宽度、循环频率和循环占空比中的任一者随时间的变化,诸如参数减小和/或增大的锥度。作为仅两个参数的一个特定示例,循环参数可包括脉冲幅度和占空比的恒定或可变减小速率(例如,开启时间/关闭时间比率的减小)。在一些示例中,刺激参数设置242还可包括其他信息和/或对其他刺激参数设置的限制,例如,在不产生或减少患者对电刺激的脱敏的情况下递送电刺激治疗的刺激脉冲或循环参数设置限制。在一些示例中,刺激参数设置242可指示刺激在一天中的某个时间发生,例如当患者通常是清醒的或活动的,或睡觉的时候。在一些示例中,刺激参数设置242与患者何时具有某种姿势有关,例如当患者处于仰卧位时仅递送刺激。
类似地,感测可以是连续的或周期性的,或者可响应于前述刺激循环和/或调度而被定时或调度。附加地,可对何时感测复合信号进行定时以优化寿命或响应于患者输入、临床医生输入或接收到的生理数据(例如,其他传感器数据或先前感测到的数据)。
在一些示例中,电刺激信号可包括根据一个或多个电刺激参数设置242递送的电刺激,例如根据刺激脉冲参数设置、刺激循环参数设置和/或任何其他合适的刺激参数设置、信息、限制或条件递送的电刺激。
刺激生成电路202包括电刺激电路,该电刺激电路被配置为生成电刺激并生成被选择以减轻一种或多种疾病、疾患或综合征的症状的电刺激脉冲。尽管描述了刺激脉冲,但是刺激信号可以采取其他形式,例如连续时间信号(例如,正弦波)等。电刺激电路可以驻留在例如IMD的植入式外壳中。引线230A、230B中的每个引线可包括任意数量的电极232A、232B。电极被配置为将电刺激递送至患者。在图2A和图2B的示例中,每组电极232A、232B包括八个电极A-H。在一些示例中,电极被布置为单极配置或双极组合。双极电极组合可使用由相同引线230A、230B或不同引线承载的电极。例如,电极232A的电极A可以是阴极,并且电极232A的电极B可以是阳极,从而形成双极组合。开关电路204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)、或者被配置为将来自刺激生成电路202的刺激信号引导至电极232A、232B中的一个或多个电极或将来自电极232A、232B中的一个或多个电极的定向感测信号引导到感测电路206的其他电路。在一些示例中,电极232A、232B中的每个电极可以与相应的经调节的电流源和吸收电路相关联,以选择性地和独立地将电极配置为经调节的阴极或阳极。刺激生成电路202和/或感测电路206还可以包括感测电路以引导在电极232A、232B中的一个或多个电极处感测的电信号。
感测电路206可被配置为监测来自电极232A、232B和/或传感器222的任何组合的信号。在一些示例中,感测电路206包括一个或多个放大器、滤波器和模数转换器。感测电路206可用于感测刺激诱发和/或生理信号,诸如ECAP信号、EMG信号等。在一些示例中,感测电路206检测来自电极232A、232B的特定组合的ECAP和/或EMG信号。在一些情况下,用于感测ECAP和/或EMG信号和/或其复合信号的电极的特定组合包括与用于递送刺激脉冲的一组电极232A、232B不同的电极。另选地,在其他情况下,用于感测ECAP和/或EMG信号的电极的特定组合包括与用于向患者14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210处理、分析、存储或输出。在一些示例中,感测电路206可感测和/或检测刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号,这些信号包括以下中的一者或多者:ECAP、EMG或表面EMG、MMG、网络可激发性、和/或由一个或多个信号源诱发的不同信号类型的多个信号,该一个或多个信号源诸如骶神经(例如,骶神经的背支和腹支)、阴部神经、坐骨神经、隐神经、骶丛中的神经、骨盆神经、骨盆丛神经、骨盆内脏神经、下腹丛神经、腰骶干神经(例如,腰骶干与骶神经相连的部位)、上述神经或其他神经中任何神经的交感神经链中的任何交感神经纤维、肌肉(诸如肛门外括约肌、尾骨肌、肛提肌群、球状海绵体肌和/或球海绵体肌)、臀肌(例如,臀大肌、臀中肌和臀小肌)、会阴肌、坐骨海绵体肌、耻骨直肠肌、梨状肌或任何其他肌肉。
传感器222可被配置为感测患者(例如,患者14)的一个或多个生理响应。在一些示例中,传感器222可与上文参考图1所描述的传感器15、22基本上相同。在一些示例中,传感器222可以是位于患者14身上的一个或多个其他位置处、位于一个或多个肌肉和/或神经处或附近、或者位于患者14身上可能相对远离信号源(例如,神经或肌肉)的位置处的其他传感器。
遥测电路208在处理电路210的控制下支持IMD 200A和/或IMD 200B与外部编程器或另一计算装置之间的无线通信。作为对程序的更新,IMD 200A和/或IMD 200B的处理电路210A和/或210B可分别经由遥测电路208从外部编程器接收各种刺激参数(诸如幅度和电极组合)的值。IMD 200A和/或IMD 200B的处理电路210A和/或210B可分别将对刺激参数设置242的更新或任何其他数据存储在存储装置212中。IMD 200A和/或IMD 200B中的遥测电路208以及本文所述的其他装置和系统(诸如外部编程器和患者反馈感测系统)中的遥测电路可通过射频(RF)通信技术来完成通信。另外,遥测电路208可经由IMD 200A和/或IMD 200B与外部编程器的近侧感应交互与外部医疗装置编程器通信,其中外部编程器可以是图1的外部装置24的一个示例。因此,遥测电路208可连续地、以周期性间隔或者根据来自IMD 16和/或外部装置24的请求向外部编程器发送信息。
处理电路210A和/或210B可包括一个或多个处理器,例如以下各项中的一者或多者: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、或者被配置为提供归因于本文中可体现为固件、硬件、软件或它们的任意组合的处理电路210A和/或210B的功能的任何其他处理电路。处理电路210A和/或210B控制刺激生成电路202来根据刺激参数设置242生成刺激信号。在一些示例中,处理电路210A和/或210B可分别执行存储在存储装置212A和/或212B中的其他指令,以应用由一个或多个程序指定的刺激参数,诸如电极组合或配置、电极极性、幅度、脉冲宽度、脉冲形状、脉冲频率或脉冲率、或这些刺激信号中的每个刺激信号的循环。
在图2A所示的示例中,处理电路210A包括信号单元216以处理刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号。信号单元216可表示处理电路的一部分的示例,该处理电路被配置为处理从传感器(诸如电极29、232、传感器222和/或传感器15、22)和/或患者输入装置(诸如外部装置24)或患者装置(诸如患者的电话和/或计算装置)所接收的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号。在图2B的示例中,对刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号的处理发生在除IMD 200B之外的装置中。再次参考图2A,如下面进一步讨论,信号单元216接收关于刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号的信息,诸如关于与电刺激治疗功效相关联的感测到的和/或所接收的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号的信息,并且控制电刺激电路202以基于所接收的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号向患者递送电刺激,其中所接收的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号的指示可被存储在存储装置中。处理电路210A和/或210B还控制刺激生成电路202以生成刺激信号并将其施加到电极232A、232B的所选组合。在一些示例中,刺激生成电路202包括开关电路(替代开关电路204或作为该开关电路的补充),该开关电路可以将刺激信号耦合到引线230内的所选导体,该所选导体继而跨所选电极232A、232B递送刺激信号。这种开关电路可选择性地将刺激能量耦合到所选电极232A、232B,并利用所选电极232A、232B选择性地感测患者的骶神经或肌肉的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号。然而,在其他示例中,刺激生成电路202不包括开关电路,并且开关电路204不介接在刺激生成电路202与电极232A、232B之间。在这些示例中,刺激生成电路202可包括多对电流源和电流吸收器,每对电流源和电流吸收器连接到电极232A、232B的相应电极。换句话讲,在这些示例中,与在电极232A、232B的不同电极之间切换刺激信号相反,电极232A、232B中的每个电极经由其自身的刺激电路(例如,经由经调节的电流源和电流吸收器的组合)独立地控制。
存储装置212A和/或212B可被配置为在操作期间分别在IMD 200A和/或200B内存储信息。存储装置212A和/或212B可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212A和/或212B包括短期存储器或长期存储器中的一者或多者。存储装置212A和/或212B可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212A和/或212B用于存储指示例如分别由处理电路210A和/或210B执行的指令的数据。如上文所讨论,存储装置212A和/或212B被配置为存储刺激参数设置242。
电源224被配置为向IMD 200A和/或200B的部件递送操作功率。电源224可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,以允许延长的操作。在一些示例中,再充电通过外部充电器与IMD 200A和/或200B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。
在如图2A所示的一些示例中,IMD 200A的处理电路210A引导引线230A、230B的电极232A、232B对电刺激的递送,从电极232和/或传感器222接收刺激诱发信号数据和/或信息,并基于所接收的数据和/或信息生成输出。信号单元216可使用刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号或刺激诱发信号数据254和/或信息来开发输出给用户的推荐电刺激参数或调整,其中用户可例如通过选择或接受一个或多个推荐的刺激参数作为由IMD 200A使用的刺激参数设置来使用这些指示或推荐对IMD 200A进行编程。例如,将特定循环和/或一组刺激参数推荐给用户并经由编程器呈现给用户。用户可接受推荐的循环和/或一个或多个推荐的刺激参数,并且编程器对IMD 200A进行编程以使用所选电极组合和/或刺激参数来实施和递送刺激。
处理电路210A和/或210B控制刺激电路202以递送具有由存储在存储装置212A和/或212B上的一个或多个刺激参数设置242指定的刺激参数的刺激能量,并在图2A的示例中收集与所存储的刺激参数设置242有关的刺激诱发信号。处理电路210A和/或210B通过经由感测电路206和/或电极232或传感器222接收该刺激诱发信号信息和/或复合刺激诱发信号信息来收集该信息。处理电路210A还可控制刺激电路202以测试不同的参数设置并记录每个所选组合的一个或多个对应的刺激诱发信号,并在它们与一个或多个感测到的刺激诱发信号比较时测试不同的参数设置。例如,处理电路210A引导刺激电路202经由特定循环递送刺激并且信号单元216从遥测电路208收集对应的刺激诱发信号数据254。该测试的刺激诱发信号数据254可存储在存储装置212A中。处理电路210A可将经由电极组合递送的刺激的先前测试的循环调整为不同的循环,并且响应于具有经调整循环的刺激而从传感器222或电极232和感测电路206收集对应的刺激诱发信号数据254。针对具有改变的刺激参数(诸如循环)的刺激所接收的刺激诱发信号数据254将被保存在存储装置212A中并且可被输出给用户。处理电路210A可通过增加或减少循环频率和/或循环占空比并且记录相应的刺激诱发信号数据254来继续转变循环,该相应的刺激诱发信号数据被存储在存储装置212A上并且该信息可以被输出给用户。虽然提供了循环的示例,但处理电路210A可引导刺激电路202步进通过其他刺激参数(诸如电极组合或配置、电极极性、幅度、脉冲宽度、脉冲形状、脉冲频率或脉冲率、或循环)的各种增量设置,并针对每个步进值记录相应的刺激诱发信号数据254。在一个或多个示例中,处理电路210A可引导刺激电路开启达某一时间段,和/或关闭达某一时间段,或在一天中的特定时间开启,并记录相应的刺激诱发信号数据254。刺激电路202可针对每个测试转变多于一个刺激参数并且针对多个转变的刺激参数中的每个刺激参数收集感测到的刺激诱发信号数据254。
在一些示例中,信号单元216处理刺激诱发信号信息和/或复合刺激诱发信号信息,以基于刺激诱发信号信息和/或复合刺激诱发信号信息执行刺激参数的闭环控制。信号单元216可将刺激诱发信号信息和/或复合刺激诱发信号信息作为刺激诱发信号数据254存储在存储装置212A中。例如,信号单元216可响应于刺激诱发信号信息来选择或调整参数值(诸如电极组合或配置、电极极性、幅度、脉冲宽度、脉冲形状、脉冲频率或脉冲率、或循环)的一个或多个设置。刺激诱发信号信息和/或复合刺激诱发信号信息可在未递送电刺激时收集(例如,在电刺激刚刚关闭之后,或在递送电刺激时)。
在一些示例中,信号单元216处理刺激诱发信号信息和/或伴随信号信息以确定刺激诱发信号信息的置信区间。例如,信号单元216可确定刺激诱发信号信息的一个或多个方差,并且可确定对应于刺激诱发信号信息的置信区间。如果刺激诱发信号信息相对高度可变,则刺激诱发信号信息的置信度可能为低,例如指示刺激诱发信号信息的信噪比(SNR)为低。在一些示例中,如果刺激诱发信号信息的置信度和/或SNR为低,则信号单元216可在较长时间段内处理刺激诱发信号信息和/或对刺激诱发信号信息求平均以减少噪声/方差。相应地,IMD 200A和/或200B然后可分别在较长时间段内监测刺激诱发信号信息,然后例如确定可改善患者症状、结果等的刺激参数。如果信号单元216确定置信度和/或SNR为低(例如,低于置信度和/或SNR阈值),则IMD 200A和/或200B可不改变刺激参数或使刺激参数基于刺激诱发信号信息,例如,可替代地使用默认参数设置和/或值。相反,如果刺激诱发信号信息具有相对低的可变性,则信号单元216可确定刺激诱发信号的置信度为相对高,例如,指示刺激诱发信号信息的相对高的SNR。然后,IMD 200A和/或200B可在逐个脉冲的基础上进行操作,例如更频繁地递送对刺激参数的改变和/或更频繁地感测刺激诱发信号信息,并且信号单元216可在更短的时间段内和/或更频繁地从刺激诱发信号信息中提取特征。
在一些示例中,IMD 210A和/或IMD 200B的处理电路210A和/或21B分别引导电极232A、232B(统称为电极232)的电刺激的递送,并且从一个或多个传感器222或电极232直接(例如,在处理电路210A的情况下)或经由外部控制器(例如,在处理电路210B的情况下)接收与一个或多个刺激诱发信号有关的信息,并基于在闭环设置中接收到的刺激诱发信号信息来控制电极232A、232B的电刺激的递送。刺激诱发信号信息可经由遥测电路208直接或间接地从传感器15(图1)和/或传感器222或电极232接收。在一个示例中,IMD 200A和/或IMD200B可从除传感器15和/或传感器222或电极232之外的中间装置(诸如外部装置24)接收刺激诱发信号信息。
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的外部装置24的示例。尽管外部编程器300通常可被描述为手持装置,诸如平板计算机或类似智能电话的装置,但外部编程器300可以是更大的便携式装置,诸如膝上型计算机,或者更固定的装置,诸如台式计算机。另外,在其他示例中,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性,例如以对与IMD 200相关联的一个或多个电池进行再充电。如图3所示,外部编程器300可以包括处理电路352、存储装置354、用户接口356、遥测电路358和电源360。在一些示例中,在整个本公开中,存储装置354可以存储指令,该指令在由处理电路352执行时使处理电路352和外部编程器300提供归因于外部编程器300的功能性。这些部件、电路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。例如,处理电路352可以包括被配置为执行关于处理电路352所讨论的过程的处理电路。
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352、用户接口356和遥测电路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的处理电路352、遥测电路358或其他电路可包括:一个或多个处理器,例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;以及此类部件的任意组合。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352和遥测电路358被描述为单独的模块,但在一些示例中,处理电路352和遥测电路358在功能上集成。在一些示例中,外部编程器300的处理电路352、遥测电路358或其他电路可对应于单独的硬件单元,例如ASIC、DSP、FPGA或其他硬件单元。
处理电路352被配置为引导电刺激的递送,接收与一个或多个刺激诱发信号相关的信息。在一些示例中,处理电路352被配置为控制电刺激电路,以通过引导IMD使用特定刺激参数而基于在闭环基础中接收到的刺激诱发信号信息来递送电刺激。
在一些示例中,存储装置354可包括使处理电路352从存储器获得参数集、或接收用户输入并将对应的命令发送至IMD 200的指令;或用于任何其他功能性的指令。另外,存储装置354可包括多个程序,其中每个程序包括定义治疗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,IMD 16)和/或远程感测装置接收的数据。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。在示例中,存储装置354可存储在远程感测装置处记录的数据,诸如由一个或多个感测器感测到的一个或多个刺激诱发信号。
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(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相关的任何信息,包括例如基于一个或多个刺激诱发信号的输出信息。用户接口356还可通过用户接口356接收用户输入(例如,患者何时感知刺激的指示,或患者在递送刺激时感知的疼痛得分)。用户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。输入可能要求开始或停止电刺激,输入可能要求新的电极组合或改变现有电极组合,或者输入可能要求对电刺激的递送进行一些其他改变,诸如电极组合或配置、电极极性、幅度、脉冲宽度、脉冲形状、脉冲频率或脉冲率、或循环的改变。
遥测电路358可以在处理电路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。
可用于促进外部编程器300与IMD 16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。如本文所述,遥测电路358可被配置为将空间电极运动模式或其他刺激参数值传输到IMD 16以用于电刺激治疗的递送。
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,以允许延长的操作。再充电可通过将电源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可以直接耦接至交流电插座以进行操作。
在一些示例中,外部编程器300引导IMD的电刺激的递送,接收与刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号有关的信息,并基于所接收的信息生成输出,例如用于评估刺激参数的功效和/或推荐或帮助用户对用于递送电刺激的刺激参数编程,或用作闭环控制方案的一部分,以使用刺激诱发信号信息和/或复合刺激诱发信号信息来自动调整刺激参数。在一个或多个示例中,外部编程器300基于刺激诱发信号信息生成输出,例如,可用作闭环控制的一部分的输出、可由外部编程器300显示和使用以手动控制治疗递送的输出、可用于维持相同治疗的递送的输出、可被记录和跟踪的输出、或者可适合于与电刺激治疗的递送有关的任何其他目的的输出。
编程器300可以是患者编程器或临床医生编程器,并且接收刺激诱发信号信息和/或复合刺激诱发信号信息,诸如刺激诱发信号数据364。编程器300接收刺激诱发信号信息,并允许用户经由用户接口356与处理电路352交互,以便使用刺激诱发信号识别有效的参数设置,诸如循环和/或一个或多个其他刺激参数。编程器300通过使用显示在用户接口356上的刺激诱发信号信息进一步帮助用户对神经刺激装置进行编程。此外,编程器300可用作闭环控制方案的一部分以至少基于刺激诱发信号信息自动调整刺激参数。在一些示例中,编程器300从一个或多个传感器装置接收刺激诱发信号信息和/或复合刺激诱发信号信息(诸如刺激诱发信号数据364),并将刺激诱发信号数据364存储在存储装置354中。在一些示例中,编程器300可以是专门制成与IMD(例如,IMD 16、IMD 200A、IMD 200B等)通信的装置,作为电刺激系统的一部分。在其他示例中,编程器300可以是被配置为与IMD或电刺激系统的其他装置交互的装置,例如被配置为运行用于电刺激系统的合适应用软件并且被配置为与电刺激系统的一个或多个装置(例如,IMD)通信的计算装置和/或移动电话。
编程器300可用于通过测试参数设置并记录每个参数设置的一个或多个刺激诱发信号来确定IMD的特定参数设置的功效。例如,编程器300可用于使IMD自动扫描多个电极组合或参数组合。处理电路352使IMD自动扫描多个参数组合中的每个参数组合,包括电极组合和参数组合。对于每个组合,编程器300获得并记录一个或多个对应的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号。在一些示例中,编程器300可用于使IMD例如根据时间表或何时重复扫描的其他确定,在一个或多个时间(例如,周期性地每小时、每天、每周、每月、每年和/或非周期性地)自动扫描多个电极组合或参数组合,并且获得并记录每次扫描的一个或多个对应的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号。在一些示例中,编程器300或另一装置(例如,IMD 16、外部装置24、服务器26或其他装置)可随时间比较所记录的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号。
作为自动扫描过程的替代或补充,用户可例如利用用户接口356上的箭头按钮通过电极对和/或参数组合手动地推进扫描。在一些示例中,用户扫描电极对或参数组合以测试和记录每个组合的一个或多个刺激诱发信号。
图12示出了本公开的基于至少一个复合信号来更新治疗68的各方面,该更新由临床医生发起(步骤##)、由患者发起(步骤70)或者通过由患者或临床医生设定的时间表定义的预设时间发起(步骤72)。在步骤70中,如果患者想要发起由复合信号通知的更新的治疗,则患者可在患者编程器的U/I或旨在启动该过程的其他控件(例如,按钮)中选择“更新治疗”。另选地,植入系统可被编程为基于由临床医生或患者设定的时间表所定义的预设时间或者基于其他因素(例如,一天中的时间、患者运动、患者姿势)来更新治疗68(步骤72)。一旦更新治疗过程68开始,以下在步骤70、72之后的步骤可以是相同的。处理电路352发起电极配置检查,该电极配置检查可包括一个或多个电极配置(步骤74)。该步骤74可包括检查一个或多个电极配置。该步骤74可涉及扫描,其中使用一个或多个电极来刺激并且使用相同的和/或一个或多个其他电极来感测由刺激诱发的复合信号。扫描可顺序地从最远侧电极开始到最近侧电极。扫描可包括随机化的或一起阻挡某些刺激或感测电极的电极配置(类似于图11A至图11C中所示的扫描)。在一些实施方案中,步骤74还可包括调整电极配置中的一个或多个电极配置处的刺激参数,诸如频率、幅度、脉冲宽度等。在步骤76中,处理电路352评估感测到的复合信号并基于该信号选择目标电极配置。可根据贯穿本公开所描述的技术(包括例如基于阈值的选择)来选择目标电极配置。在步骤79中,处理电路352基于一个或多个复合信号来设定刺激水平。刺激水平可与现有刺激水平相同或不同。在更新刺激水平之后,在步骤80中可提示患者用更新的刺激水平验证舒适水平。另选地,例如如果经更新的刺激低于感知阈值,则可能不需要验证。
图12中描述的更新的治疗过程68也可被更新以包括感官信息或患者反馈。图13示出了除了评估一个或多个复合信号之外还结合感官信息来更新治疗的示例性过程。如图13所示,选择至少一个电极配置以评估在一个或多个不同参数下的刺激(步骤82)。在所选电极配置处,以增量调整至少一个刺激参数并施加刺激(步骤84)。在步骤86中,响应于刺激而感测一个或多个复合信号。在步骤88中,要求患者响应于经调整刺激而提供输入。如果患者在步骤88中输入负反馈,则该过程在步骤84处重复。在一些情况下,负反馈可包括未能感知到刺激或感受到经调整刺激。如果患者在步骤88中输入正反馈,则过程移动到步骤90,并且基于感测到的信号和感官输入来设定电极配置和刺激。正反馈可包括来自患者的感知到经调整刺激的指示。
处理电路352控制刺激电路202以递送具有由存储在存储装置354上的一个或多个刺激参数设置366指定的刺激参数的刺激能量,并收集与所存储的刺激参数设置366有关的刺激诱发信号信息。处理电路352还可控制刺激电路202以测试不同的参数设置并记录每个所选组合的一个或多个对应的刺激诱发信号,并在它们与一个或多个刺激诱发信号比较时测试不同的参数设置。例如,处理电路352引导刺激电路202以特定循环递送刺激,并且从遥测电路358收集一个或多个刺激诱发信号。该测试的刺激诱发信号数据364可存储在存储装置354中。
处理电路352可被配置为将先前测试的循环转变为不同的循环并收集一个或多个对应的刺激诱发信号。所接收的并且响应于改变的刺激参数下的刺激(在该示例中为循环)的一个或多个刺激诱发信号将被保存在存储装置354中。处理电路352可通过增加或减少循环(例如,循环频率和/或循环占空比)来继续转变循环,并记录相应的一个或多个刺激诱发信号,该一个或多个刺激诱发信号被存储在存储装置354上,并且信息被输出到例如不同的装置以进行处理和/或经由用户接口356来输出。虽然提供了循环的示例,但处理电路352可引导刺激电路步进通过其他刺激参数(诸如刺激幅度、刺激脉冲宽度或刺激频率)的各种增量设置,并记录每个步进值的相应刺激诱发信号信息。刺激电路202可针对每个测试转变多于一个刺激参数并针对多个转变的刺激参数收集刺激诱发信号信息。
在一些示例中,编程器300的处理电路352引导对电极232A、232B的电刺激的递送,并接收与刺激诱发信号有关的信息,并且基于闭环设置中的所接收的刺激诱发信号信息来控制对电极232A、232B的电刺激的递送。该刺激诱发信号信息可经由遥测电路358直接或间接地从传感器222或电极232和/或患者输入装置接收。
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4A是示出根据本公开的一种或多种技术的控制电刺激治疗的递送的示例性方法的流程图。尽管使用图2A的IMD 200A和图3的外部编程器300来讨论图4A,但应当理解,在其他示例中,本文所讨论的方法可包括和/或利用其他系统和方法。
IMD 200A可将一个或多个电刺激信号递送至患者(452)。例如,处理电路210A可控制刺激电路202以经由电极232A、232B递送刺激能量,其中刺激参数由存储在存储装置上的一个或多个刺激参数设置242指定。在一些示例中,电刺激信号可被递送至骶神经、隐神经、坐骨神经、胫神经或阴部神经的任意组合中的一者或多者。在其他示例中,电刺激信号可被递送至任何其他神经或肌肉、患者大脑的任何部分、患者的任何器官、或患者的任何其他组织。
在一些示例中,将一个或多个刺激信号递送至患者包括递送具有非等脉冲幅度、非等脉冲持续时间或非等脉冲频率中的一者或多者的一个或多个刺激信号。
感测电路206可经由电极232和/或传感器222感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于一个或多个电刺激信号而生成的信号的复合(454)。例如,由感测电路206和/或传感器222或电极232感测到的复合刺激诱发信号可以是多个刺激诱发信号的复合,该多个刺激诱发信号中的每个刺激诱发信号可源自不同的信号源(例如,肌肉、神经等),该多个刺激诱发信号中的每个刺激诱发信号可在相同时间或在不同时间发起,并且该多个刺激诱发信号中的每个刺激诱发信号可具有相同或不同的持续时间。例如,处理电路210A可控制刺激电路202、遥测电路和/或感测电路206和/或传感器222或电极232以收集刺激诱发信号信息(例如,刺激诱发信号数据254)。处理电路210A可将所接收的刺激诱发信号数据254存储在存储装置212A中。在一些示例中,IMD 200A可接收刺激诱发信号作为生理信号中的一个或多个生理信号。例如,IMD 200A可接收一个或多个ECAP、EMG、MMG等。
在一些示例中,两个或更多个信号源可包括两个或更多个肌肉、神经或它们的组合。在一些示例中,两个或更多个信号源中的至少一个信号源被定位成相对远离捕获刺激诱发信号的传感器。例如,一个或多个信号源中的至少一个信号源可距电极232和/或传感器222至少5毫米(mm)、距电极232和/或传感器222至少10mm、距电极232和/或传感器222至少100mm、距电极232和/或传感器222至少200mm、距电极232和/或传感器222至少1米、或者在患者14体内距电极232和/或传感器222任何其他距离。在另一示例中,这些信号源中的至少一个信号源距电极232和/或传感器222小于20mm或小于10mm。因此,来自两个或更多个信号源并且作为复合刺激诱发信号被捕获的刺激诱发信号可在不同时间到达电极232和/或传感器222,例如,由电极232和/或传感器222捕获的来自每个源的信号之间可能存在信号捕获时间延迟。附加地,一个或多个信号源可具有不同的响应时间,例如,电刺激开始或结束与响应的发起之间的不同时间延迟。因此,由于不同的响应时间延迟,可能存在信号捕获时间延迟,和/或信号捕获延迟可以是两个或更多个信号源的不同距离和不同响应时间的组合。在一些示例中,包括来自两个或更多个信号源的刺激诱发信号的复合刺激诱发信号可具有相对长的持续时间,例如,至少5ms、至少10ms、至少20ms等。例如,复合刺激诱发信号可包括在电刺激信号递送之后相对快速地(例如,在0.5ms内、1ms内、3ms内、5ms内、10ms内)生成的ECAP信号和在电刺激信号递送之后相对缓慢地(例如,在5ms之后、或在3ms之后、或在1ms之后)生成的EMG信号。在一些示例中,复合刺激诱发信号可包括来自时间上不重叠的多个信号源的信号。例如,复合刺激诱发信号可包括来自相对靠近传感器和/或电极的信号源的ECAP信号,之后是来自同一信号源或来自可能相对远离传感器和/或电极的不同信号源的EMG信号或另一ECAP信号,例如使得来自近信号源的ECAP不再存在,而来自较远信号源的EMG信号和/或ECAP由传感器和/或电极接收。在一些示例中,复合刺激诱发信号可具有大于1毫伏(mV)、或大于0.1mV、或大于0.01mV、或大于001mV的一个或多个峰值的幅度。
在一些示例中,处理电路210A可接收一个或多个感测到的刺激诱发信号,例如来自信号源的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号。例如,处理电路210A可从感测电路206接收一个或多个复合刺激诱发信号,并且可将一个或多个复合刺激诱发信号以及与一个或多个复合刺激诱发信号相关的任何其他信息存储在存储装置中(例如,作为刺激诱发信号数据254)。例如,处理电路210A可将刺激诱发信号存储为表示多个时间的信号幅度的数字信息。在一些示例中,信号幅度可表示感测到的电压、电流、电容或电感(例如,对于电信号传感器)。在一些示例中,信号幅度可表示位移、压力、加速度计数据、声音(例如,诸如MMG信号)。在其他示例中,信号幅度可表示任何可测量的物理量,该物理量表示信号源(例如,肌肉、神经等)对电刺激的生理响应。
用户、临床医生和/或IMD 200A可基于复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到患者的递送(456)。例如,用户和/或临床医生可基于由机器学习和/或人工智能模型输出的所提议的改变来调整引线230A、230B的放置和/或定位,所提议的改变基于复合刺激诱发信号的一个或多个特征。在一些示例中,用户或临床医生可手动改变或调整一个或多个刺激参数设置242,或者处理电路210A可基于由机器学习和/或人工智能模型输出的所提议的改变来自动改变或调整该一个或多个刺激参数设置,所提议的改变基于复合刺激诱发信号的一个或多个特征,以例如用于未来的电刺激。在一些示例中,用户、临床医生和/或处理电路210A可通过将输出与基于复合刺激诱发信号的一个或多个特征的阈值进行比较,或者通过机器学习和/或人工智能模型,基于输出来确定当前电刺激是否有效,该输出是基于复合刺激诱发信号的一个或多个特征的。如果用户、临床医生和/或处理电路210A确定治疗有效,则可绕过和/或不实施所提议的改变。如果用户、临床医生和/或处理电路210A确定治疗无效,则用户、临床医生和/或处理电路210A可基于除复合刺激诱发信号之外的信号,例如根据预定的改变时间表或某个其他基础来改变和/或调整引线放置和/或定位和/或一个或多个刺激参数设置242。
图4B是示出根据本公开的一种或多种技术的控制电刺激治疗的递送的示例性方法的流程图。尽管使用图2A的IMD 200A和图3的外部编程器300来讨论图4B,但应当理解,在其他示例中,本文所讨论的方法可包括和/或利用其他系统和方法。
IMD 200A可将一个或多个电刺激信号递送至患者(402)。例如,处理电路210A可控制刺激电路202以经由电极232A、232B递送刺激能量,其中刺激参数由存储在存储装置上的一个或多个刺激参数设置242指定。在一些示例中,电刺激信号可递送至至少一个骶神经、至少一个隐神经、至少一个坐骨神经、至少一个胫神经或至少一个阴部神经的任意组合中的一者或多者。在其他示例中,电刺激信号可被递送至任何其他神经或肌肉、患者大脑的任何部分、患者的任何器官、或患者的任何其他组织。
在一些示例中,将一个或多个刺激信号递送至患者包括递送具有非等脉冲幅度、非等脉冲持续时间、非等极性或非等脉冲频率中的一者或多者的一个或多个刺激信号。
感测电路206可经由电极232和/或传感器222感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于两个或更多个电刺激信号而生成的信号的复合(404)。例如,由感测电路206和/或传感器222感测到的复合刺激诱发信号可以是多个刺激诱发信号的复合,该多个刺激诱发信号中的每个刺激诱发信号可源自不同的信号源(例如,肌肉、神经等),该多个刺激诱发信号中的每个刺激诱发信号可在相同时间或在不同时间发起,并且该多个刺激诱发信号中的每个刺激诱发信号可具有相同或不同的持续时间。例如,处理电路210A可控制刺激电路202、遥测电路和/或感测电路206和/或传感器222或电极232以收集刺激诱发信号信息(例如,刺激诱发信号数据254)。处理电路210A可将所接收的刺激诱发信号数据254存储在存储装置212A中。在一些示例中,IMD 200A可接收刺激诱发信号作为生理信号中的一个或多个生理信号。例如,IMD 200A可接收一个或多个ECAP、EMG、MMG等。
在一些示例中,一个或多个信号源可包括两个或更多个肌肉、神经或它们的组合。在一些示例中,两个或更多个信号源中的至少一个信号源被定位成相对远离捕获刺激诱发信号的传感器。例如,两个或更多个信号源中的至少一个信号源可距电极232和/或传感器222至少5毫米(mm)、距电极232和/或传感器222至少10mm、距电极232和/或传感器222至少100mm、距电极232和/或传感器222至少200mm、距电极232和/或传感器222至少1米、或者在患者14体内距电极232和/或传感器222任何其他距离。因此,来自两个或更多个信号源并且作为复合刺激诱发信号被捕获的刺激诱发信号可在不同时间到达电极232和/或传感器222,例如,由电极232和/或传感器222捕获的来自每个源的信号之间可能存在信号捕获时间延迟。附加地,一个或多个信号源可具有不同的响应时间,例如,电刺激开始或结束与响应的发起之间的不同时间延迟。因此,由于不同的响应时间延迟,可能存在信号捕获时间延迟,和/或信号捕获延迟可以是两个或更多个信号源的不同距离和不同响应时间的组合。在一些示例中,包括来自两个或更多个信号源的刺激诱发信号的复合刺激诱发信号可具有相对长的持续时间,例如,至少5ms、至少10ms、至少20ms等。例如,复合刺激诱发信号可包括在递送电刺激信号之后相对快速地(例如,在10ms内)生成的ECAP信号和在电刺激信号递送之后相对缓慢地(例如,在5ms之后、或在3ms之后、或在1ms之后)生成的EMG信号。在一些示例中,复合刺激诱发信号可包括来自时间上不重叠的多个信号源的信号。例如,复合刺激诱发信号可包括来自相对靠近传感器和/或电极的信号源的ECAP信号,之后是来自同一信号源或来自可能相对远离传感器和/或电极的不同信号源的EMG信号或另一ECAP信号,例如使得来自近信号源的ECAP不再存在,而来自较远信号源的EMG信号和/或ECAP由传感器和/或电极接收。在一些示例中,复合刺激诱发信号可具有大于1毫伏(mV)、或大于0.1mV、大于0.01mV、或大于0.001mV的一个或多个峰值的幅度。
在一些示例中,处理电路210A可接收一个或多个感测到的刺激诱发信号,例如来自信号源的刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号。例如,处理电路210A可从感测电路206接收一个或多个复合刺激诱发信号,并且可将一个或多个复合刺激诱发信号以及与一个或多个复合刺激诱发信号相关的任何其他信息存储在存储装置中(例如,作为刺激诱发信号数据254)。例如,处理电路210A可将刺激诱发信号存储为表示多个时间的信号幅度的数字信息。在一些示例中,信号幅度可表示感测到的电压、电流、电容或电感(例如,对于电信号传感器)。在一些示例中,信号幅度可表示位移、压力、加速度计数据、声音(例如,诸如MMG信号)。在其他示例中,信号幅度可表示任何可测量的物理量,该物理量表示信号源(例如,肌肉、神经等)对电刺激的生理响应。
IMD 200A、外部编程器300或另一装置诸如计算装置可确定复合刺激诱发信号的一个或多个特征(406)。例如,处理电路诸如IMD 200A的处理电路210A或另一计算装置的其他处理电路可处理刺激诱发信号数据254或354以确定一个或多个特征。在一些示例中,处理电路210A可将所确定一个或多个特征存储在存储装置212A中,例如作为附加刺激诱发信号数据254。
例如,处理电路210A可确定下文参考图5至图9示出和描述的一个或多个特征。例如,并且参考图9,处理电路210A可确定相对于复合刺激诱发信号902的参考时间(例如,时间T0)的一个或多个峰值和/或谷值及其对应的峰值/谷值幅度、面积、宽度和延迟。处理电路210A可确定复合刺激诱发信号902的一个或多个峰值和/或谷值之间的一个或多个峰值间时间(ΔT)。处理电路210A可确定复合刺激诱发信号902的一个或多个峰值幅度、面积、宽度和/或峰值间时间之间的一个或多个比率、或者复合刺激诱发信号出现时间的阈值。处理电路210A还可基于刺激诱发信号902与一个或多个幅度值交叉(例如,改变为增加到一个或多个幅度阈值以上和/或减少到一个或多个幅度阈值以下)来确定特征。处理电路210A还可确定复合刺激诱发信号902的频谱内容和/或功率谱密度,例如一个或多个频率分量的量。在一些示例中,处理电路可确定最大幅度一半处的信号宽度、均方根(rms)信号值、信号偏差、尖峰值、增长曲线、增长率、神经阈值、拐点、或复合刺激诱发信号902的任何其他合适的信号特征或任何此类特征的比率。在某些实施方案中,处理电路210A基于从一个或多个源所接收的复合刺激诱发信号跨一个或多个电极的分布来记录特征。
IMD 200A、外部编程器300或另一计算装置可例如经由机器学习和/或人工智能算法和/或模型来确定复合刺激诱发信号的一个或多个所确定特征的一个或多个分类(408)。机器学习和/或人工智能算法和/或模型可使用一个或多个分类来确定所递送的电刺激信号的功效和/或确定并输出所提议的对电刺激递送的改变,例如刺激参数设置242的改变、引线230A、230B的放置和/或位置的调整等。
IMD 200A、外部编程器300或另一计算装置可确定一个或多个刺激控制动作(410)。例如,所确定一个或多个刺激诱发信号特征和所确定分类可用于调整电刺激治疗。在一些示例中,相同或另一机器学习和/或人工智能算法和/或模型、或不同的计算机程序和/或方法论可基于所确定特征和分类,针对一个或多个引线放置/定位变化和/或电刺激参数设置242变化来预测针对患者14的电刺激功效,并且可确定一个或多个引线放置/定位变化和/或电刺激参数设置242变化以改善电刺激治疗。
在一些示例中,IMD 200A可确定患者14对治疗作出响应的可能性,例如,患者14可以是响应者422或非响应者424。在一些示例中,IMD200A可确定患者14是全电刺激治疗的良好候选者(响应者422),例如,外部植入或完全植入IMD,而无需进一步电刺激试验。在一些示例中,IMD 200A可确定应执行进一步电刺激试验(重试和/或重新调整424),并且可确定用于此类试验的对应的引线230放置和电刺激参数设置242。IMD 200A可确定患者14可能不是电刺激的良好候选者(非响应者424),并且不应进一步探索电刺激,也不应植入IMD。
在一些示例中,IMD 200A可在单个时间点确定信号特征(406)和分类(408),例如,在植入IMD或应用外部电刺激装置时、在电刺激试验的开始和/或结束时、在预定的诊所就诊时、在家庭电刺激治疗期间等。IMD 200A可基于所确定特征和特征分类来确定电刺激治疗功效,并且可进一步基于所确定特征和特征分类来确定改进的和/或最佳的引线放置/定位以及电刺激参数设置242。在一些示例中,IMD 200A还可进一步基于治疗功效和能量使用(例如,IMD 200A的能量使用和/或电池寿命)来确定改进的和/或最佳的引线放置/定位和电刺激参数设置242。在某些实施方案中,用于引线放置的模拟诱发信号的特征可指示引线插入深度、相对于骶孔的引线插入轨迹、身体的引线特定侧以及用于放置的骶孔水平。
在一些示例中,IMD 200A可确定刺激诱发信号和/或复合刺激诱发信号随时间的变化。例如,IMD 200A可确定在两个不同时间收集的刺激诱发信号之间刺激诱发信号的一个或多个特征已改变。例如,刺激诱发信号特征改变可在刺激试验期间发生,例如,可递送相同的电刺激,并且一个或多个信号特征在涵盖执行电刺激试验的时间的相对短的时间段内可以是不同的。在其他示例中,刺激诱发信号特征改变可慢性地发生,例如在多个不同时间向患者14递送电刺激治疗以治疗慢性病症的过程中。在一些示例中,机器学习和/或人工智能算法和/或模型可比较不同时间刺激诱发信号的变化和/或对应的信号特征,并且可预测未来的电刺激治疗功效。在一些示例中,机器学习和/或人工智能算法和/或模型可确定一个或多个引线放置/定位和/或电刺激参数设置242改变以改善电刺激治疗功效,例如基于趋势的调整430。
用户、临床医生和/或IMD 200A可基于复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到患者的递送(412)。例如,用户和/或临床医生可基于由机器学习和/或人工智能模型输出的所提议的改变来调整引线230A、230B的放置和/或定位,所提议的改变基于复合刺激诱发信号的一个或多个特征。在一些示例中,用户或临床医生可手动改变或调整一个或多个刺激参数设置242,或者处理电路210A可基于由机器学习和/或人工智能模型输出的所提议的改变来自动改变或调整该一个或多个刺激参数设置,所提议的改变基于复合刺激诱发信号的一个或多个特征,以例如用于未来的电刺激。在一些示例中,用户、临床医生和/或处理电路210A可基于机器学习和/或人工智能模型的输出来确定当前电刺激是否有效,该输出是基于复合刺激诱发信号的一个或多个特征的。如果用户、临床医生和/或处理电路210A确定治疗有效,则可绕过和/或不实施所提议的改变。如果用户、临床医生和/或处理电路210A确定治疗无效,则用户、临床医生和/或处理电路210A可基于除复合刺激诱发信号之外的信号,例如根据预定的改变时间表或某个其他基础来改变和/或调整引线放置和/或定位和/或一个或多个刺激参数设置242。
图5至图8是示例性刺激诱发信号的曲线图,并且图9是示例性刺激诱发信号或复合刺激诱发信号,并且在下文一起描述。在下面图5至图9的特定示例中,绘制的每个信号表示包括电极232的电路的电压幅度,该电压幅度随时间与由电极232感测到的时变电场成比例地变化。在所示示例中,时变场是由患者的一个或多个信号源(例如,神经、肌肉或其他组织)响应于电刺激而引起的。然而,图5至图9通常可表示一个或多个其他量。在一些示例中,每个信号曲线图可表示作为感测到的量随时间的时间函数的幅度,该量与信号源的生理响应成比例地变化。在一些示例中,该量是由传感器测量的幅度。例如,幅度可以是根据由信号源发射和/或感应的电场和/或电势的幅度随时间变化的电压和/或电流。在一些示例中,幅度可以是例如位移、压力、加速度计数据、声音,诸如MMG信号。在一些示例中,下面描述的复合刺激诱发信号902可以是由多个传感器从多个源感测到的量的复合,例如,来自两个或更多个不同传感器的作为时间函数的组合幅度,该两个或更多个不同传感器感测来自一个或多个不同信号源的两个或更多个不同量,该一个或多个不同信号源在同一时间或接近同一时间或在某个时间段内(例如,感测“时间窗口”)对同一电刺激做出响应。在一些示例中,两个传感器可感测来自同一信号源的两个不同量,例如,肌肉响应的EMG和MMG。在其他示例中,复合刺激诱发信号902可以是来自由同一传感器感测到的多个信号源的感测量(例如,电场和/或电势)的复合,例如,电极232感测变化的电场,该变化的电场是由对感测时间窗口内的电刺激做出响应的多个信号源引起的多个电场的叠加。
图5是根据本公开的一种或多种技术的示例性刺激诱发信号502的曲线图500。在所示的示例中,信号502是与电极232感测到的时变电场成比例地随时间变化的电压幅度,该时变电场是由信号源响应于电刺激而引起的。在所示的示例中,时间T0对应于神经或肌肉的电刺激停止(例如,关闭)的时间,并且时间T1对应于感测时间窗口的结束时间,例如,感测时间窗口是T0与T1之间的差值。在一些示例中,信号502可具有等于时间窗口的信号时间长度,例如,信号源的生理响应发射持续时间窗口长度的可检测量(例如,电场)。在其他示例中,信号502的信号长度可小于时间窗口。一般来讲,时间窗口可基于信号长度来选择,例如,时间T0可被选择为电刺激停止的时间,并且时间T1可基于感测到的信号(例如,502、602、702、802和/或902中的任一者)的时间长度来选择。在图5至图9的示例中,T1基于信号902的示例性时间长度来选择并且被示出在曲线图500至曲线图900中的每个曲线图上以供参考。在一些示例中,刺激诱发信号502-902的长度可为例如1ms、5ms、10ms、15ms、20ms、30ms或更长。在一些示例中,刺激诱发信号502-802的一个或多个特征的形状、长度和沿着时间轴的位置可以不同。
在所示的示例中,信号502包括在时间506处的谷值504(其可被认为是具有负幅度的“峰值”并且在本文中可被简称为“峰值”)和在时间510处的峰值508。在所示的示例中,信号502可以是神经的某些纤维对电刺激的神经响应的刺激诱发信号。
图6是根据本公开的一种或多种技术的另一示例性刺激诱发信号602的曲线图600。在所示的示例中,信号602是与电极232感测到的时变电场成比例地随时间变化的电压幅度,该时变电场是由信号源响应于电刺激而引起的。在所示的示例中,信号602包括时间606处的峰值604。在所示的示例中,信号602可以是响应于电刺激的肌肉的EMG的刺激诱发信号。
图7是根据本公开的一种或多种技术的另一示例性刺激诱发信号702的曲线图700。在所示的示例中,信号702是与电极232感测到的时变电场成比例地随时间变化的电压幅度,该时变电场是由信号源响应于电刺激而引起的。在所示的示例中,信号702包括时间706处的谷值704。在所示的示例中,信号702可以是神经纤维对电刺激的神经响应的刺激诱发信号。
图8是根据本公开的一种或多种技术的另一示例性刺激诱发信号802的曲线图800。在所示的示例中,信号802是与电极232感测到的时变电场成比例地随时间变化的电压幅度,该时变电场是由信号源响应于电刺激而引起的。在所示的示例中,信号802包括时间806处的峰值804。在所示的示例中,信号802可以是响应于电刺激的神经的一个或多个纤维或肌肉的EMG的神经响应的刺激诱发信号。
图9是根据本公开的一种或多种技术的示例性复合刺激诱发信号的曲线图。在所示的示例中,信号902是与电极232感测到的时变电场成比例地随时间变化的电压幅度,该时变电场是由多个信号源响应于电刺激而引起的。例如,信号902可以是信号502-802的复合。尽管未示出,但信号902可包括其他峰值、特征、伪像和/或噪声。例如,电极232可感测信号902,但不感测信号502-802,为了清楚起见,这些信号被示为复合信号902的单独分量。
在所示的示例中,复合刺激诱发信号902包括分别在时间506、510、606、706、806以及906和910出现的峰值504、508、604、704、804以及904和908。在所示的示例中,峰值904可对应于两个或更多个信号源的组合。换句话讲,峰值904可能不是由信号源引起的峰值,而是信号502和702的组合的结果。峰值908可以是响应于电刺激的肌肉的EMG的刺激诱发信号,例如,峰值604的同一肌肉或不同肌肉的第二次收缩。
在一些示例中,信号902的多个特征可例如根据上面参考图4B示出和描述的方法的(406)来确定。例如,IMD 200A、外部编程器300或另一装置诸如计算装置可确定并接收信号902并且确定一个或多个峰值504、508、604、704、804、904和908、峰值的对应时间、一个或多个峰值之间的延迟(诸如峰值508和604之间的DT)、上述峰值中的任一峰值的宽度和面积、信号902的频率和/或频谱内容、或例如可经由信号处理和/或数字信号处理导出的任何其他信号特征。
在一些示例中,一个或多个所确定特征可对应于刺激治疗的功效,并且可与刺激治疗的功效相关。例如,当患者或患者群体正在经历例如治疗的积极效果或治疗的消极效果,或者治疗没有变化时,可检测复合信号,并且检测到的复合信号可用作此类治疗效果的指标或基线。
例如,峰值504可涉及神经的某些纤维对电刺激的电刺激响应,峰值604可涉及肌肉的EMG,并且峰值704可涉及神经纤维的电刺激响应,例如,该电刺激响应可涉及感官和运动信息。在一些示例中,改进的和/或最佳的电刺激治疗可以是激发某些神经纤维同时减少/最小化某些其他神经纤维的激发的电刺激,例如使得峰值508增加而峰值704减少。例如,系统可确定可移动引线230和/或可调整刺激参数设置242以增加峰值508(例如,增加某些神经纤维的刺激),同时还减少峰值704(例如,减少谷值704或使峰值704的负值更小,表示某些其他神经纤维的激发的减少)。
作为另一示例,改进的和/或最佳的电刺激治疗可以是减少/最小化一些纤维的纤维激发同时增加其他神经纤维的激发和肌肉收缩(例如,肌肉的EMG响应)的电刺激。例如,系统可确定可移动引线230和/或可调整刺激参数设置242以增加峰值704(例如,增加谷值704或使峰值704的负值更大,表示神经的某些纤维的激发的增加),同时增加峰值604(例如,增加肌肉的响应和对应的EMG)并减少峰值508(例如,减少神经的其他纤维的激发)。
实施例
图10示出了包括来自一个或多个源的两个或更多个信号的复合信号。如图10所示,响应于范围为0.5Hz至100Hz、1Hz至450μs、0.1mA至15mA的刺激,感测到施加全身麻痹性(以阻断肌肉反应)之前(基线)和之后的信号,记录平均超过2条至500条迹线。基线信号表示响应于刺激的复合信号,并且包括神经信号(例如,ECAP)和EMG信号的复合。当肌肉活动受阻(例如,无法收缩)时,EMG就会从复合信号中移除,仅留下ECAP信号。因此,图10示出复合信号至少包括神经信号和肌肉信号。可根据本公开的方法和系统使用复合信号,无论是否识别各个信号源。换句话讲,复合信号本身可能具有临床意义。图11A至图11C示出了从范围为0.5Hz至100Hz、1μs至450μs、0.1mA至15mA的刺激获得的复合信号,记录平均超过2条至500条迹线。例如,刺激可在单个受试者中在210μs、14Hz的标准治疗下以多种配置进行递送,以用于从引线感测和刺激电极。在图11A中,通过用A、D电极进行模拟并用B、C电极进行感测来获得复合信号。在图11B中,通过用B、C电极进行刺激并用A、D电极进行感测来获得复合信号。在图11C中,通过用A、C电极进行刺激并用B、D电极进行感测来获得复合信号。如图11A至图11C所示,不同的复合信号是由不同的刺激配置诱发的,并且根据本公开的各方面可使用来自不同复合信号的特征,包括但不限于:评估(例如但不限于)对刺激的响应的功效、确定或调整刺激设置(例如,刺激参数、定时、引线激活);确定或调整刺激治疗(例如,刺激的定时和持续时间)、引线放置和功效(例如,试验刺激(外部/植入物)或慢性植入期间的定位或重新定位)。例如,图11A至图11C中的复合信号的量可指示电极刺激的定位以引发响应指示定位足以引发治疗响应、定位不确定、或定位不足以引发治疗响应。另选地,通过改变图11A至图11C中的刺激配置的刺激设置(例如,频率、幅度、持续时间)并评估从变化的刺激设置所接收的复合信号,复合信号可用于识别变化的刺激设置中哪些模拟设置足以引发治疗响应、不足以确定治疗响应、不足以引发治疗响应。
前述示例并非限制性的,并且贯穿本公开所描述的概念可被应用于检测到的复合信号,更可被用来更准确地或更可靠地评估例如但不限于对刺激的响应的功效、确定或调整刺激设置(例如,刺激参数、定时、引线激活);确定或调整刺激治疗(例如,刺激的定时和持续时间)、引线放置和功效(例如,试验刺激(外部/植入物)或慢性植入期间的定位或重新定位)。
以下编号的实施例可举例说明本公开的一个或多个方面:
实施例1:一种方法,该方法包括:将一个或多个电刺激信号递送至患者;感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于该一个或多个电刺激信号而生成的信号的复合;以及基于该复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到该患者的递送。
实施例2:根据实施例1所述的方法,其中该两个或更多个信号源包括该患者的两个或更多个肌肉。
实施例3:根据实施例1和2中任一项所述的方法,其中该两个或更多个信号源包括该患者的两个或更多个神经。
实施例4:根据实施例1至3中任一项所述的方法,其中该两个或更多个信号源包括该患者的至少一个肌肉和至少一个神经。
实施例5:根据实施例1至2中任一项所述的方法,其中该复合刺激诱发信号包括复合肌电图(EMG)信号。
实施例6:根据实施例1至5中任一项所述的方法,其中该两个或更多个信号源中的至少一个信号源被定位成与感测该复合刺激诱发信号的传感器相距至少10毫米。
实施例7:根据实施例1至6中任一项所述的方法,其中该复合刺激诱发信号具有至少5毫秒或至少3毫秒的持续时间。
实施例8:根据实施例1至7中任一项所述的方法,其中将该一个或多个电刺激信号递送至该患者的至少一个骶神经。
实施例9:根据实施例1至8中任一项所述的方法,其中控制治疗递送包括以下一项或多项:调整引线放置;调整治疗参数;调整治疗递送的定时;以及确定该治疗是否有效,以及基于该确定该治疗有效而绕过对治疗的改变。
实施例10:根据实施例1至9中任一项所述的方法,其中感测该复合刺激诱发信号包括在以下项之后感测该复合刺激诱发信号:递送每个电刺激信号;递送一定数量的电刺激信号;或者一定量的时间。
实施例11:根据实施例1至10中任一项所述的方法,其中将该一个或多个电刺激信号递送至该患者包括递送具有非等脉冲幅度、非等脉冲持续时间、非等脉冲极性或非等脉冲频率中的一者或多者的该一个或多个电刺激信号。
实施例12:根据实施例1至11中任一项所述的方法,该方法还包括确定该复合刺激诱发信号的一个或多个特征;以及确定该一个或多个特征的一个或多个分类,其中基于该一个或多个分类来控制对该患者的治疗递送。
实施例13:根据实施例12所述的方法,其中基于经训练的机器学习模型来确定该复合刺激诱发信号的一个或多个特征。
实施例14:根据实施例1至13中任一项所述的方法,其中该复合刺激诱发信号包括诱发复合动作电位(ECAP)和另一信号。
实施例15:根据实施例1至14中任一项所述的方法,其中该复合刺激诱发信号包括EMG和另一信号。
实施例16:根据实施例1至15中任一项所述的方法,其中该复合刺激诱发信号的峰值的幅度大于0.001毫伏、0.01毫伏、大于0.1mV或大于1mV。
实施例17:一种系统,该系统包括:至少一个电极,该至少一个电极被配置为将该电刺激递送至患者;和装置,该装置包括处理电路,该处理电路被配置为:将一个或多个电刺激信号递送至该患者;感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由两个或更多个信号源响应于该一个或多个电刺激信号而生成的电信号的复合;以及基于该复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到该患者的递送。
实施例18:根据实施例17所述的系统,其中该两个或更多个信号源包括该患者的两个或更多个肌肉。
实施例19:根据实施例17和18中任一项所述的系统,其中该两个或更多个信号源包括该患者的两个或更多个神经。
实施例20:根据实施例17至19中任一项所述的系统,其中该两个或更多个信号源包括该患者的至少一个肌肉和至少一个神经。
实施例21:根据实施例17至18中任一项所述的系统,其中该复合刺激诱发信号包括复合肌电图(EMG)信号。
实施例22:根据实施例17至21中任一项所述的系统,其中该两个或更多个信号源中的至少一个信号源被定位成与感测该复合刺激诱发信号的传感器相距至少10毫米。
实施例23:根据实施例17至22中任一项所述的系统,其中该复合刺激诱发信号具有至少5毫秒的持续时间。
实施例24:根据实施例17至23中任一项所述的系统,其中将该一个或多个电刺激信号递送至该患者的至少一个骶神经。
实施例25:根据实施例17至24中任一项所述的系统,其中控制治疗递送包括以下一项或多项:调整引线放置;调整治疗参数;调整治疗递送的定时;以及确定该治疗是否有效,以及基于该确定该治疗有效而绕过对治疗的改变。
实施例26:根据实施例17至25中任一项所述的系统,其中感测该复合刺激诱发信号包括在以下项之后感测该复合刺激诱发信号:递送每个电刺激信号;递送一定数量的电刺激信号;或者一定量的时间。
实施例27:根据实施例17至26中任一项所述的系统,其中该处理电路被进一步配置为:确定该复合刺激诱发信号的一个或多个特征;以及确定该一个或多个特征的一个或多个分类,其中基于该一个或多个分类来控制对该患者的治疗递送。
实施例28:根据实施例27所述的系统,其中基于经训练的机器学习模型来确定该复合刺激诱发信号的一个或多个特征。
实施例29:根据实施例17至28中任一项所述的系统,其中该复合刺激诱发信号包括诱发复合动作电位(ECAP)和另一信号。
实施例30:根据实施例17至29中任一项所述的系统,其中该复合刺激诱发信号包括复合肌肉动作电位(CMAP)和另一信号。
实施例31:根据实施例17至30中任一项所述的系统,其中该复合刺激诱发信号的峰值的幅度大于1毫伏。
实施例32:一种计算机可读介质,该计算机可读介质包括指令,该指令在被执行时使得一个或多个处理器:将一个或多个电刺激信号递送至患者;感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于该一个或多个电刺激信号而生成的信号的复合;以及基于该复合刺激诱发信号控制电刺激治疗到该患者的递送。实施例33:一种方法,该方法包括:将一个或多个电刺激信号递送至患者;感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于该一个或多个电刺激信号而生成的信号的复合;以及基于该复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到该患者的递送。
实施例34:一种系统,该系统包括:至少一个电极,该至少一个电极被配置为将该电刺激递送至患者;和装置,该装置包括处理电路,该处理电路被配置为:
将一个或多个电刺激信号递送至该患者;感测复合刺激诱发信号,该复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于该一个或多个电刺激信号而生成的电信号的复合;以及基于该复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到该患者的递送。
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,所描述的技术的各个方面可以在处理电路内实施,该处理电路可包括一个或多个处理器,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);或任何其他等效的集成或离散逻辑电路;以及此类部件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”通常可指单独的或与其他逻辑电路组合的任何前述逻辑电路或任何其他等效电路。包括硬件的控制单元也可以形成被配置成执行本公开的一种或多种技术的一个或多个处理器或处理电路。
可实施此类硬件、软件和固件,并且可在同一装置内、在单独的装置内和/或在多个装置内、之间或跨多个装置在协调的基础上执行各种操作,以支持本公开中所述的各种操作和功能。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。本公开中所描述的包括一个或多个处理器的处理电路在各种示例中可实施为固定功能电路、可编程电路或它们的组合。固定功能电路是指使用预设操作提供特定功能性的电路。可编程电路是指可被编程以执行各种任务并在可执行的操作中提供灵活功能性的电路。例如,可编程电路可执行软件或固件,该软件或固件使得可编程电路以软件或固件的指令所定义的方式操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如,以接收刺激参数或输出刺激参数),但是该固定功能电路执行的操作的类型通常是不可变的。在一些示例中,这些单元中的一个或多个单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程的),并且在一些示例中,这些单元中的一个或多个单元可以是集成电路。
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包括随机存取存储器(RAM)、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)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存存储器、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 (20)
1.一种方法,所述方法包括:
将一个或多个电刺激信号递送至患者;
感测复合刺激诱发信号,所述复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于所述一个或多个电刺激信号而生成的信号的复合;以及
基于所述复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到所述患者的递送。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个信号源包括所述患者的一个或多个肌肉。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个信号源包括所述患者的一个或多个神经。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个信号源包括所述患者的至少一个肌肉和至少一个神经。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中所述复合刺激诱发信号包括肌电图(EMG)信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述一个或多个信号源中的至少一个信号源被定位成与感测所述复合刺激诱发信号的传感器相距至少10毫米。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述复合刺激诱发信号具有至少2毫秒的持续时间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中将所述一个或多个电刺激信号递送至所述患者的至少一个骶神经。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中控制治疗递送包括以下一项或多项:
调整引线放置;
调整治疗参数;
调整治疗递送的定时;
确定所述治疗是否一致;
确定所述治疗是否有效,以及
基于所述确定所述治疗有效而绕过对治疗的改变。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中感测所述复合刺激诱发信号包括在以下项之后感测所述复合刺激诱发信号:
递送每个电刺激信号;
递送一定数量的电刺激信号;或者
一定量的时间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中将所述一个或多个电刺激信号递送至所述患者包括递送具有非等脉冲幅度、非等脉冲持续时间、非等脉冲极性或非等脉冲频率中的一者或多者的所述一个或多个电刺激信号。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,所述方法还包括:
确定所述复合刺激诱发信号的一个或多个特征;以及
确定所述一个或多个特征的一个或多个分类,
其中基于所述一个或多个分类来控制对所述患者的治疗递送。
13.根据权利要求12所述的方法,其中基于经训练的机器学习模型来确定所述复合刺激诱发信号的一个或多个特征。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述复合刺激诱发信号包括诱发复合动作电位(ECAP)和另一信号。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其中所述复合刺激诱发信号包括EMG和另一信号。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其中所述复合刺激诱发信号的峰值的幅度大于1毫伏(mV)、0.1mV、或0.01mV或0.001mV中的至少一者。
17.一种系统,所述系统包括:
至少一个电极,所述至少一个电极被配置为将所述电刺激递送至患者;和
装置,所述装置包括处理电路,所述处理电路被配置为:
将一个或多个电刺激信号递送至所述患者;
感测复合刺激诱发信号,所述复合刺激诱发信号包括由一个或多个信号源响应于所述一个或多个电刺激信号而生成的电信号的复合;以及
基于所述复合刺激诱发信号来控制电刺激治疗到所述患者的递送。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述一个或多个信号源包括选自所述患者的肌肉、所述患者的神经以及它们的组合中的一个或多个信号源。
19.根据权利要求17至18中任一项所述的系统,其中所述复合刺激诱发信号包括复合肌电图(EMG)信号。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的系统,其中所述一个或多个信号源中的至少一个信号源被定位成与感测所述复合刺激诱发信号的传感器相距至少10毫米。
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