CN117897204A - 响应于电刺激而诱发的神经电位的检测 - Google Patents
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Abstract
一种示例性系统,该示例性系统包括存储器;和处理电路,该处理电路被配置为:使植入式刺激装置向患者递送多个剂量的电刺激;对于该多个剂量中的每个相应剂量,接收多个电信号中的相应电信号;以及基于该多个电信号的变化,确定该多个剂量的电刺激是否在该患者体内诱发了神经电位。
Description
技术领域
本公开一般涉及电刺激和记录。
背景技术
医疗装置可为外部的或植入的,并且可用于将电刺激治疗递送至患者的各个组织位点以治疗多种症状或病症,例如慢性疼痛、震颤、帕金森氏病、其他运动障碍、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。因此,电刺激可用于不同的治疗应用,诸如脑深部刺激(DBS)、脊髓刺激(SCS)、骶神经刺激(SNS)、胫神经刺激(TNS)、胃刺激或周围神经场刺激(PNFS)。
临床医生可选择多个可编程参数的值,以便限定将由植入式刺激器递送至患者的电刺激治疗。例如,临床医生可选择用于递送刺激的电极、所选择电极的极性、电压或电流振幅、脉冲宽度和脉冲频率作为刺激参数。一组参数,诸如包括电极组合、电极极性、电压或电流振幅、脉冲宽度和脉冲频率的组,在其限定将被递送至患者的电刺激治疗的意义上可被称为程序。
发明内容
在一个示例中,方法包括通过植入式刺激装置向患者递送多个剂量的电刺激;通过该植入式刺激装置并且对于该多个剂量中的每个相应剂量,感测多个电信号中的相应电信号;以及基于该多个电信号的变化,确定该多个剂量的电刺激是否在该患者体内诱发了神经电位。
在另一个示例中,一种系统包括:存储器;和处理电路,该处理电路被配置为:使植入式刺激装置向患者递送多个剂量的电刺激;对于该多个剂量中的每个相应剂量,接收多个电信号中的相应电信号;以及基于该多个电信号的变化,确定该多个剂量的电刺激是否在该患者体内诱发了神经电位。
在另一个示例中,计算机可读存储介质包括指令,这些指令在被执行时使得处理电路:使植入式刺激装置向患者递送多个剂量的电刺激;经由该植入式刺激装置并且对于该多个剂量中的每个相应剂量,感测多个电信号中的相应电信号;以及基于该多个电信号的变化,确定该多个剂量的电刺激是否在该患者体内诱发了神经电位。
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。在以下附图和说明书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技术的示例的示例性系统的概念图,该示例性系统包括被配置为将脑深部刺激(DBS)递送至患者的植入式医疗装置(IMD)。
图2是根据本公开的技术的示例的用于递送DBS治疗的图1的示例性IMD的框图。
图3是根据本公开的技术的示例的用于控制DBS治疗的递送的图1的外部编程器的框图。
图4是示出根据本公开的一种或多种技术的用于感测诱发神经电位的示例性技术的流程图。
图5是示出根据本公开的一种或多种技术的示例性所感测到的电信号及其方差的图。
具体实施方式
一般来讲,本公开描述了用于神经感测的装置、系统和技术。所感测到的电信号可用作用于生成用于电刺激治疗的控制信号的输入。响应于电刺激而诱发的神经电位(诸如诱发复合动作电位(ECAP)、诱发共振神经活动(ERNA)或其他诱发生理信号)描述了中枢神经系统(CNS)对电刺激的网络响应。然而,这些电位可能需要很长时间才能演变(例如40毫秒),而典型的刺激范例具有相对较高的刺激频率(例如,脑深部刺激(DBS)的150Hz脉冲频率),并且因此可能不适于记录相对较长的响应。此外,神经响应可能被大的刺激伪影掩盖,这使得难以捕获其特征或甚至检测其存在,尤其是在带宽(每秒捕获的数据样本数)有限的情况下。
根据本公开的一种或多种技术,如与直接使用响应于电刺激的诱发神经电位的测量值(例如,电压测量值)相反,植入式医疗装置(IMD)可利用测量值的方差。每次递送至患者的刺激参数可几乎相同,例如随着每个刺激脉冲或突发。然而,由于其为生物性的,诱发神经电位可在每次或某些时候(例如,随着每个刺激脉冲)略有变化。当检查几次刺激递送后捕获的测量值时,这种变化可能会变得明显。IMD可检查随时间推移的可变性,以将从所感测到电位获得的二阶电位与伪影和即时同步响应区分开。响应变化的增加可暗示对神经刺激的二阶响应。当对神经信号特征不太容易识别的信号进行欠采样时,使用变化测量变得特别有用。变化的示例包括但不限于标准偏差和方差。IMD可基于感测结果执行闭环刺激,例如通过响应于所感测到的二阶电位制定控制信号来调整刺激的一个或多个参数值,诸如脉冲振幅、脉冲宽度或脉冲频率。本公开的技术可适用于不同的治疗应用,诸如脑深部刺激(DBS)、脊髓刺激(SCS)、骶神经刺激(SNS)、胫神经刺激(TNS)、胃刺激或周围神经场刺激(PNFS)。
图1是示出根据本公开的技术的示例的包括被配置为向患者122递送DBS的植入式医疗装置(IMD)106的示例性系统100的概念图。如图1的示例所示,示例性系统100包括医疗装置编程器104、植入式医疗装置(IMD)106、引线延伸部110以及具有相应电极组116、118的引线114A和114B。在图1所示的示例中,引线114A、114B的电极116、118被定位成将电刺激递送至脑120内的组织位点,诸如患者112的脑120的硬脑膜下方的脑深部位点。在一些示例中,向脑120的一个或多个区域(诸如丘脑底核、苍白球或丘脑)递送刺激可为管理运动障碍(诸如帕金森氏病、癫痫等)的有效治疗。电极116、118中的一些或全部电极也可被定位成感测患者112的脑120内的神经脑信号。在一些示例中,电极116、118中的一些电极可被配置为感测神经脑信号,并且电极116、118中的其他电极可被配置为向脑120递送适应性电刺激。在其他示例中,电极116、118中的所有电极都被配置为感测神经脑信号并将适应性电刺激递送至脑120。
IMD 106包括治疗模块(例如,其可包括处理电路、信号生成电路或被配置为执行归于IMD 106的功能的其他电路),该治疗模块包括刺激发生器,该刺激发生器被配置为分别经由引线114A和114B的电极116、118的子集生成电刺激治疗并将该电刺激治疗递送至患者112。用于将电刺激递送至患者112的电极116、118的子集,以及在某些情况下,电极116、118的子集的极性可被称为刺激电极组合。如下文进一步详细描述的,可为特定患者112和目标组织位点选择(例如,基于患者病症来选择)刺激电极组合。电极组116、118包括至少一个电极并且可包括多个电极。在一些示例中,多个电极116和/或118可具有复杂的电极几何形状,使得引线的两个或更多个电极位于围绕相应引线的周边的不同位置(例如,围绕引线的纵向轴线的不同位置)处。
在一些示例中,在脑120内感测到的神经信号(例如,电信号的示例性类型)可反映由整个脑组织的电位差总和产生的电流变化。神经脑信号的示例包括但不限于由在脑120的一个或多个区域内感测到的局部场电位(LFP)生成的电信号,诸如脑电图(EEG)信号或皮质电图(ECoG)信号。然而,局部场电位可包括患者112的脑120内的更广泛种类的电信号。
在一些示例中,可在脑120的与用于电刺激的目标组织位点相同的区域内感测用于选择刺激电极组合的神经脑信号。如先前所指出的那样,这些组织位点可包括解剖结构内的组织位点(诸如脑120的丘脑、丘脑底核或苍白球),以及其他目标组织位点。可基于患者病症来选择脑120内的特定目标组织位点和/或区域。因此,由于目标位置的这些差异,在一些示例中,用于递送电刺激的电极可不同于用于感测神经脑信号的电极。在其他示例中,相同电极可用于递送电刺激以及感测脑信号。然而,这种配置将需要系统在刺激生成和感测电路之间切换,并且可减少系统可感测脑信号的时间。
由IMD 106生成的电刺激可被配置为管理各种障碍和病症。在一些示例中,IMD106的刺激发生器被配置为经由所选择的刺激电极组合的电极生成电刺激脉冲并将该电刺激脉冲递送至患者112。然而,在其他示例中,IMD 106的刺激发生器可被配置为生成并递送连续波信号,例如正弦波或三角波。在任一种情况下,IMD 106内的刺激发生器可根据在治疗的给定时间选择的治疗程序生成针对DBS的电刺激治疗。在IMD 106递送刺激脉冲形式的电刺激的示例中,治疗程序可包括一组治疗参数值(例如,刺激参数),诸如用于将刺激递送至患者112的刺激电极组合、脉冲频率、脉冲宽度以及脉冲的电流或电压振幅。如先前所指出的,电极组合可指示被选择用于将刺激信号递送至患者112的组织的特定电极116、118,以及所选择电极的相应极性。IMD 106可递送旨在有助于治疗效果的电刺激。在一些示例中,IMD 106可另外或另选地递送旨在由其他电极感测到的电刺激和/或引发可由电极感测到的生理响应,诸如诱发复合动作电位(ECAP)。
IMD 106可植入锁骨上方的皮下袋内,或另选地,植入颅骨122之上或之内,或植入患者112体内的任何其他合适的位点处。一般来讲,IMD 106由抵抗体液腐蚀和降解的生物相容性材料构成。IMD 106可包括气密外壳以基本上包封部件,诸如处理器、治疗模块和存储器。
如图1所示,植入引线延伸部110经由连接器108(也称为IMD 106的连接器块或接头)联接到IMD 106。在图1的示例中,引线延伸部110从IMD 106的植入位点并沿患者112的颈部横穿到患者112的颅骨122以进入脑120。在图1所示的示例中,引线114A和114B(统称为“引线114”)分别植入患者112的右半脑和左半脑内,以便将电刺激递送至脑120的一个或多个区域,该一个或多个区域可基于由治疗系统100控制的患者病症或障碍来选择。然而,可例如根据所识别的患者行为和/或其他所感测到的患者参数来选择特定目标组织位点和用于将刺激递送至该目标组织位点的刺激电极。可考虑引线114和IMD 106的其他植入位点。例如,在一些示例中,IMD 106可被植入颅骨122之上或之内。或者引线114可植入同一半脑内,或者IMD 106可联接到植入单个半脑中的单条引线。尽管引线114可具有如图1所示的不同纵向位置处的环形电极,但是引线114可具有设置在围绕引线的周边的不同位置处的电极(例如,圆柱形引线的不同圆周位置)。
引线114示出了示例性引线组,其包括携带设置在不同轴向定位(或纵向定位)处的环形电极的轴向引线。在其他示例中,引线可被称为“桨式”引线,其在引线结构的一侧上携带平面电极阵列。此外,如本文所述,可使用复杂的引线阵列几何形状,其中电极设置在不同的相应纵向位置处和围绕引线的周边的不同位置处。
尽管引线114在图1中被示为联接到公共引线延长部110,但是在其他示例中,引线114可经由单独的引线延长部联接到IMD 106或直接联接到连接器108。引线114可被定位成将电刺激递送至脑120内的一个或多个目标组织位点,以管理与患者112的运动障碍或其他神经障碍相关联的患者症状。可植入引线114以通过颅骨122中的相应孔将电极116、118定位在脑120的期望位置处。引线114可被放置在脑120内的任何位置处,使得电极116、118能够在治疗期间向脑120内的目标组织位点提供电刺激。例如,电极116、118可经由患者112的颅脑122中的钻孔通过外科手术植入到脑120的硬脑膜下方或脑120的大脑皮质内,并经由一条或多条引线114电联接到IMD 106。
在图1所示的示例中,引线114的电极116、118被示出为环形电极。环形电极可用于DBS应用中,因为环形电极相对易于编程并且能够将电场递送至与电极116、118相邻的任何组织。在其他示例中,电极116、118可具有不同的配置。例如,在一些示例中,引线114的电极116、118中的至少一些电极可具有能够产生成型电场的复杂电极阵列几何形状。复杂电极阵列几何形状可包括围绕每条引线114的外周边的多个电极(例如,部分环形或分段电极),而不是一个环形电极,诸如图4A和图4B所示。这样,可在特定方向上从引线114引导电刺激,以增强治疗功效并减少由于刺激大量组织引起的可能的不良副作用。在一些示例中,IMD106的外壳可包括一个或多个刺激和/或感测电极。在另选的示例中,引线114可具有除如图1所示的细长圆柱体之外的形状。例如,引线114可以是桨叶引线、球形引线、能够弯曲的引线或在治疗患者112和/或最小化引线114侵入性方面有效的任何其他类型的形状。
在图1所示的示例中,IMD 106包括用于存储多个治疗程序的存储器,每个治疗程序定义一组治疗参数值。在一些示例中,IMD 106可基于各种参数(诸如所感测到的患者参数和所识别的患者行为)从存储器中选择治疗程序。IMD 106可基于所选择的治疗程序来生成电刺激,以管理与运动障碍相关联的患者症状。
外部编程器104根据需要与IMD 106进行无线通信以提供或检索治疗信息。编程器104是用户(例如,临床医生和/或患者112)可用于与IMD 106通信的外部计算装置。例如,编程器104可为临床医生编程器,临床医生使用其与IMD 106通信并为IMD 106编程一个或多个治疗程序。另选地,编程器104可为允许患者112选择程序和/或查看和修改治疗参数的患者编程器。临床医生编程器可包括比患者编程器更多的编程特征。换句话讲,仅临床医生编程器可允许更复杂或敏感的任务,以防止未经培训的患者对IMD 106作出不期望的改变。编程器104可为用户输入新的编程会话以选择用于后续治疗的新刺激参数。
当编程器104被配置为由临床医生使用时,编程器104可用于将初始编程信息传输到IMD 106。该初始信息可包括硬件信息,诸如引线114的类型和电极布置、引线114在脑120内的位置、电极阵列116、118的配置、限定治疗参数值的初始程序、以及临床医生希望编程到IMD 106中的任何其他信息。编程器104也可能能够完成功能测试(例如,测量引线114的电极116、118的阻抗)。在一些示例中,编程器104可接收所感测到的信号或代表性信息,并执行与归于本文中的IMD 106相同的技术和功能。在其他示例中,远程服务器(例如,独立服务器或云服务的一部分)可执行归于IMD 106、编程器104或本文所述的任何其他装置的功能。
临床医生还可借助于编程器104将治疗程序存储在IMD 106内。在编程会话期间,临床医生可确定一个或多个治疗程序,该一个或多个治疗程序可向患者112提供有效的治疗以解决与患者病症相关联的症状,以及在一些情况下,特定于一种或多种不同的患者状态(诸如睡眠状态、移动状态或休息状态)的症状。例如,临床医生可选择一个或多个刺激电极组合,利用该一个或多个刺激电极组合将刺激递送至脑120。在编程会话期间,临床医生可评估基于由患者112提供的反馈或基于患者112的一个或多个生理参数(例如,肌肉活动、肌肉张力、僵硬、震颤等)评估的特定程序的功效。另选地,根据视频信息的识别的患者行为可用作初始编程会话和后续编程会话期间的反馈。编程器104可通过提供用于识别潜在有益的治疗参数值的条理系统来协助临床医生创建/识别治疗程序。
编程器104也可被配置为供患者112使用。当被配置为患者编程器时,编程器104可具有有限的功能(与临床医生编程器相比),以防止患者112改变IMD 106的关键功能或可能对患者112有害的应用。这样,编程器104可仅允许患者112调整某些治疗参数的值或设定特定治疗参数的值的可用范围。
编程器104还可在递送治疗时、在患者输入已触发治疗改变时或在编程器104或IMD 106内的电源需要被替换或再充电时向患者112提供指示。例如,编程器112可包括警报LED,可经由编程器显示器向患者112闪烁消息,或生成可听声音或体感提示,以确认接收到患者输入,例如指示患者状态或手动修改治疗参数。
可实施治疗系统100以在几个月或几年的过程中向患者112提供慢性刺激治疗。然而,系统100也可在完全植入之前在试验的基础上用于评估治疗。如果临时实施,则系统100的某些部件可能未植入患者112内。例如,患者112可装配有外部医疗装置,诸如试验刺激器,而不是IMD 106。外部医疗装置可经由经皮延伸部联接到经皮引线或植入引线。如果试验刺激器指示DBS系统100向患者112提供有效的治疗,则临床医生可以将慢性刺激器植入患者112内以进行相对长期的治疗。
虽然IMD 106被描述为将电刺激治疗递送至脑120,但在其他示例中,IMD 106可被配置为将电刺激引导至患者112的其他解剖区域。在其他示例中,除了IMD 106之外或代替IMD 106,系统100可包括植入式药泵。进一步地,IMD可提供其他电刺激,诸如脊髓刺激(例如,以治疗运动障碍和/或其他病症)。
如上所述,IMD 106可感测患者112的神经信号(例如,电信号)。例如,IMD 106的电路可感测跨引线114的两个电极的差分电压电平或感测跨引线114的引线的电极和IMD 106的壳体(即,“罐”)电极之间的差分电压电平。在一些情况下,期望感测响应于电刺激而诱发的神经电位(例如,用作闭环刺激中的控制信号)。响应于电刺激(例如,在电刺激的递送和由递送产生的神经电位之间可能存在时间间隙),所诱发的诱发神经电位可能需要很长时间(例如,30毫秒、40毫秒)才能演变。例如,在IMD 106递送一定剂量的电刺激之后,在递送一定剂量的电刺激和诱发神经电位之间可过去至少30毫秒。相比之下,刺激范例可具有相对较高的刺激频率(例如,150Hz用于脑深部刺激(DBS))。在存在高刺激频率的情况下,试图用IMD感测此类延迟的神经电位可能是困难的。例如,如果IMD要感测电信号并试图直接检测电信号中的神经响应,则神经响应可能被大的刺激伪像掩盖,这可能使IMD难以捕获其特征或甚至检测其存在,尤其是在带宽(每秒捕获的数据样本数)有限的情况下。
根据本公开的一种或多种技术,如与直接使用响应于电刺激的诱发神经电位的所感测到的电信号(例如,电压测量值)相反,IMD 106可利用所感测到的电信号的变化(例如,所感测到的电信号的诸如振幅等特性的变化)。每次刺激递送可几乎相同。然而,由于神经电位是生物性的,诱发神经电位每次可能略有不同。当检查几次刺激递送(例如,几次给药,每次给药可包括几次脉冲)后捕获的测量值时,这种变化可能变得明显。IMD 106可检查随时间推移的可变性,以将二阶电位与伪影和即时同步响应区分开。响应变化的增加可暗示对神经刺激的二阶响应。这样,IMD 106可基于多个电信号的变化确定多个剂量的电刺激是否诱发了神经电位。
IMD 106可以多种方式中的任一种方式来利用变化分析的结果。作为一个示例,IMD 106可基于感测结果执行闭环刺激。例如,在这些剂量的电刺激没有诱发神经电位的情况下,IMD 106可调整后续电刺激的一个或多个参数以增加后续电刺激将诱发神经电位的概率。作为另一个示例,IMD 106可输出关于这些剂量的电刺激是否诱发了神经电位的指示(例如,输出到外部装置)。
图1中示出的系统100的架构是作为示例示出的。本公开中列出的技术可在图1的示例性系统100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1所示的示例性架构。作为一个示例,对所感测到的电信号的分析可由除IMD 106之外的装置执行,诸如编程器104或远程云服务器应用。
图2是用于递送DBS治疗的图1的示例性IMD 106的框图。在图2所示的示例中,IMD106包括处理器210、存储器211、刺激发生器202、感测模块204、开关模块206、遥测模块208、传感器212和电源220。这些模块中的每一者可以是或包括被配置为执行归于每个相应模块的功能的电路。例如,处理器210可包括处理电路,开关模块206可包括开关电路,感测模块204可包括感测电路,并且遥测模块208可包括遥测电路。开关模块204对于多个电流源和接收器配置可不是必要的。例如,IMD 106可包括多个电流源和电流接收器,从而可不使用经由开关模块的多路复用。存储器211可包括任何易失性或非易失性介质,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪速存储器等。存储器211可存储计算机可读指令,该计算机可读指令在由处理器210执行时使得IMD106执行各种功能。存储器211可以是存储装置或其他非暂态介质。
在图2所示的示例中,存储器211存储治疗程序214,该治疗程序包括定义治疗的相应的刺激参数集。每个所存储的治疗程序214定义一组特定的电刺激参数(例如,治疗参数集),诸如刺激电极组合、电极极性、电流或电压振幅、脉冲宽度和脉冲频率。在一些示例中,各个治疗程序可被存储为治疗组,该治疗组定义可用于生成刺激的一组治疗程序。由治疗组的治疗程序定义的刺激信号可在重叠或非重叠(例如,时间交错)的基础上一起递送。存储器211还可包括限定处理器210确定神经电位是否已经被诱发的过程的电位感测指令216。
在处理器210的控制下,刺激发生器202生成刺激信号,以用于经由所选择的电极116、118的组合递送至患者112。拒信在DBS中有效管理患者的运动障碍的电刺激参数的示例范围包括:
1.脉冲频率,即频率:介于大约0.1赫兹和大约500赫兹之间,诸如介于大约0.1赫兹至10赫兹之间,大约40赫兹至185赫兹(Hz),或诸如大约140Hz之间。
2.在电压控制系统的情况下,电压振幅介于大约0.1伏和大约50伏之间,诸如介于大约2伏和大约3伏之间。
3.在电流控制系统的另选情况下,电流振幅:介于大约0.2毫安至大约100毫安之间,例如介于大约1.3毫安和大约2.0毫安之间。
4.脉冲宽度:介于大约10微秒和大约5000微秒之间,诸如介于大约100微秒和大约1000微秒之间,或介于大约180微秒和大约450微秒之间。
因此,在一些示例中,刺激发生器202根据上述电刺激参数生成电刺激信号。治疗参数值的其他范围也可以是有用的,并且可取决于患者112体内的目标刺激位点。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。被配置为引发ECAP的刺激信号或其他诱发生理信号可与上述参数值范围类似或不同。
处理器210可包括固定功能处理电路和/或可编程处理电路,并且可包括例如以下中的一者或多者: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)、离散逻辑电路或被配置为提供归于本文中的处理器210的功能的任何其他处理电路,和在本文中该处理器可体现为固件、硬件、软件或它们的任何组合。处理器210可根据存储在存储器211中的治疗程序214控制刺激发生器202,以应用一个或多个程序指定的特定刺激参数值,诸如电压振幅或电流振幅、脉冲宽度或脉冲频率。
在图2所示的示例中,该组电极116包括电极116A、116B、116C和116D,并且该组电极118包括电极118A、118B、118C和118D。处理器210还控制开关模块206,以将由刺激发生器202生成的刺激信号施加到所选择的电极116、118的组合。具体地,开关模块204可将刺激信号耦合到引线114内的所选择的导体,该所选择的导体继而跨所选择的电极116、118递送刺激信号。开关模块206可以是开关阵列、开关矩阵、多路复用器,或者被配置为选择性地将刺激能量耦合到所选择的电极116、118并利用所选择的电极116、118选择性地感测神经脑信号的任何其他类型的开关模块。因此,刺激发生器202经由开关模块206和引线114内的导体耦合到电极116、118。但是,在某些示例中,IMD 106不包括开关模块206。
刺激发生器202可为单信道或多信道刺激发生器。具体地,刺激发生器202可能够经由单个电极组合在给定时间递送单个刺激脉冲、多个刺激脉冲或连续信号,或者经由多个电极组合在给定时间递送多个刺激脉冲。然而,在一些示例中,刺激发生器202和开关模块206可被配置为在时间交错的基础上递送多个信道。例如,开关模块206可以用于在不同的时间跨不同的电极组合对刺激发生器202的输出进行时分,以将多个刺激能量的程序或信道递送给患者112。在一些示例中,刺激发生器202可包括联接到相应电极以驱动这些电极作为阴极或阳极的多个电压或电流源和接收器。在此示例中,IMD 106可能不需要开关模块206的功能性来经由不同电极对刺激进行时间交错的多路复用。
相应引线114上的电极116、118可由各种不同的设计构造而成。例如,引线114中的一个或两个引线可包括处于沿着引线长度的每个纵向位置处的两个或更多个电极,诸如在位置A、B、C和D中的每个位置处于围绕引线周边的不同周边位置处的多个电极。在一个示例中,电极可经由相应引线电联接到开关模块206,这些引线在引线的外壳内伸直或卷绕且延伸到引线近端处的连接器。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。薄膜然后可围绕内部构件缠绕(例如,螺旋式缠绕)以形成引线114。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。
虽然感测模块204与图2中的刺激发生器202和处理器210一起结合到公共外壳中,但在其他示例中,感测模块204可位于与IMD 106分开的外壳中并且可经由有线或无线通信技术与处理器210通信。示例性神经脑信号包括但不限于由脑28的一个或多个区域内的局部场电位(LFP)生成的信号。EEG信号和ECoG信号是可在脑120内测量的局部场电位的示例。然而,局部场电位可包括患者112的脑120内的种类更广泛的电信号。代替LFP或除它之外,IMD 106可被配置为检测单单元活动和/或多单元活动的模式。IMD 106可以高于1,000Hz的速率对此活动进行采样,并且在一些示例中,可在6,000Hz至40,000Hz的频率范围内对此活动进行采样。IMD 106可识别单个单元的波形和/或可以是用于区分或排序电极的特征的单元调节的包络。在一些示例中,该技术可包括耦合到包络或耦合到从相同或不同电极感测到的LFP中的特定频带的相位振幅。
传感器212可包括感测相应患者参数的值的一个或多个感测元件。例如,传感器212可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212可输出患者参数值,这些患者参数值可用作控制治疗递送的反馈。IMD 106可包括在IMD 106的外壳内和/或经由引线114或其他引线中的一条引线联接的附加传感器。此外,IMD 106可例如经由遥测模块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位于患者体外(例如,承载在皮肤的外表面上、附接到衣服或以其他方式定位在患者体外)。
在处理器210的控制下,遥测模块208支持IMD 106与外部编程器104或另一个计算装置之间的无线通信。作为对程序的更新,IMD 106的处理器210可经由遥测模块208从编程器104接收各种刺激参数(诸如量值和电极组合)的值。对治疗程序的更新可以存储在存储器211的治疗程序214部分内。另外,处理器210可控制遥测模块208以将报警或其他信息传输到编程器104,指示引线相对于组织移动。IMD 106中的遥测模块208以及本文所述的其他装置和系统(诸如编程器104)中的遥测模块可通过射频(RF)通信技术来实现通信。此外,遥测模块208可经由IMD 106与编程器104的近侧感应交互来与外部医疗装置编程器104通信。因此,遥测模块208可连续地、以周期性的间隔或在来自IMD 106或编程器104的请求下,将信息发送到外部编程器104。例如,遥测模块208可向外部编程器104发送所感测到的电信号的表示。
电源220向IMD 106的各个部件递送操作功率电源220可包括小的可再充电电池或不可再充电电池以及发电电路,以产生操作功率。再充电可通过外部充电器和IMD 220内的感应充电线圈之间的近侧感应交互来实现。在一些示例中,功率需求可足够小以允许IMD220利用患者运动并且实施动能清除装置以对可再充电电池进行涓流充电。在其他示例中,传统电池可以使用有限的时间。
根据本公开的技术,IMD 106的处理器210经由沿引线部分114(和可选地,开关模块206)插入的电极116、118向患者112递送电刺激治疗。DBS治疗由一个或多个治疗程序214限定,这些治疗程序具有存储在存储器211内的一个或多个参数。例如,该一个或多个参数包括电流振幅(针对电流控制系统)或电压振幅(针对电压控制系统)、脉冲频率或频率、以及脉冲宽度或者每个循环的脉冲数量。在根据脉冲的“突发”或由“接通时间”和“断开时间”限定的一系列电脉冲递送电刺激的示例中,该一个或多个参数还可限定每次突发的脉冲数量、接通时间和断开时间中的一者或多者。
如上所述,感测模块204可经由引线114的电极感测电信号。然而,在一些情况下,电刺激的递送(例如,通过刺激发生器202和引线114的电极)可在所感测到的电信号中引入被称为刺激伪影的伪影。一般来讲,期望IMD 106减轻刺激伪影的影响。
除了期望减轻刺激伪影之外,其他方面可使电信号的感测复杂化。作为一个示例,时序约束(例如,刺激的连续固件管理和/或数据采集和传输)可使电信号的感测复杂化。作为另一示例,硬件约束(例如,放大器时序、信号处理延迟和/或遥测延迟)可使电信号的感测复杂化。
存储器211还可包括限定处理器210确定递送的电刺激是否诱发了神经电位的过程的电位感测指令216。根据本公开的一种或多种技术,处理器210可执行电位感测指令216以确定多个电信号的变化(例如,标准偏差或方差)(例如,多个电信号的振幅的变化)。多个电信号中的每个电信号可对应于由感测模块204感测的与多个剂量的电刺激中的一定剂量的电刺激的递送相称的相应信号。
图3是根据本公开的技术的示例的用于控制DBS治疗的递送的图1的外部编程器104的框图。尽管编程器104通常可被描述为手持装置,但编程器104可为更大的便携式装置或更固定的装置。在一些示例中,编程器104可称为平板计算装置。此外,在其他示例中,编程器104可被包括作为床边监视器和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,编程器104可包括处理器310、存储器311、用户接口302、遥测模块308和电源320。存储器311可存储指令,这些程序指令在由处理器310执行时致使处理器310和外部编程器104提供在本公开通篇中归于外部编程器104的功能。这些部件中的每一者或模块可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,处理器310可包括被配置为执行相对于处理器310所讨论的过程的处理电路。
一般来讲,编程器104包括单独的或与软件和/或固件组合的任何合适的硬件布置,以执行归于编程器104以及编程器104的处理器310、用户界面302和遥测模块308的技术。在各种示例中,编程器104可包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器可包括固定功能处理电路和/或可编程处理电路,如由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的逻辑电路,以及此类部件的任何组合所形成的。在各种示例中,编程器104还可以包括存储器311(诸如,RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪速存储器、硬盘、CD-ROM),该存储器包括用于使一个或多个处理器执行归因于它们的动作的可执行指令。此外,尽管处理器310和遥测模块308被描述为单独的模块,但在一些示例中,处理器310和遥测模块308可在功能上彼此集成。在一些示例中,处理器310和遥测模块308对应于各个硬件单元,诸如ASIC、DSP、FPGA或其他硬件单元。
存储器311(例如,存储装置)可存储指令,这些指令在由处理器310执行时使得处理器310和编程器104提供在本公开通篇中归于编程器104的功能。例如,存储器311可包括使得处理器310从存储器获得参数集,选择空间电极运动模式,提供推荐或以其他方式便于参数值选择的交互装置,或接收用户输入并将对应命令发送到IMD 106、或者用于任何其他功能的指令。此外,存储器311可包括多个程序,其中每个程序包括限定刺激治疗的参数集。
用户接口302可包括按钮或小键盘、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,显示器可以是触摸屏。用户接口302可以被配置为显示与刺激治疗的递送、所识别的患者行为、所感测到的患者参数值、患者行为标准或任何其他此类信息相关的任何信息。用户接口302还可以经由用户接口302接收用户输入。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。
在处理器310的控制下,遥测模块308可支持IMD 106与编程器104之间的无线通信。遥测模块308还可被配置为经由无线通信技术与另一计算装置通信或通过有线连接与另一计算装置直接通信。在一些示例中,遥测模块308经由RF或近侧感应介质提供无线通信。在一些示例中,遥测模块308包括天线,该天线可采取多种形式,诸如内部天线或外部天线。在一些示例中,IMD 106和/或编程器104可经由一个或多个云服务与远程服务器通信,以便在临床和/或编程器之间递送和/或接收信息。
可用于促进编程器104与IMD 106之间的通信的本地无线通信技术的示例包括根据802.11或蓝牙规范集或其他标准或专有遥测协议的RF通信。这样,其他外部装置可能够在无需建立安全无线连接的情况下与编程器104通信。如本文所述,遥测模块308可被配置为将空间电极移动模式或其他刺激参数值传输到IMD 106以用于刺激治疗的递送。
根据本公开的技术,在一些示例中,外部编程器104的处理器310可分析所感测到的电信号以确定一定剂量的电刺激是否诱发了神经电位。例如,处理器310可经由遥测模块308接收多个所感测到的电信号的表示(例如,所感测到的模拟电信号的数字表示)。处理器310可执行类似于电位感测指令216的指令来分析多个所感测到的电信号的表示,以确定是否诱发了神经电位。例如,处理器310可计算多个电信号的变化,并基于该变化确定是否诱发了神经电位。
无论神经电位诱发的确定是在编程器104、IMD 106或是另一装置处执行的,编程器104都可以输出确定的结果。例如,处理器310可使用户接口302输出图形用户界面(GUI),该GUI至少包括关于神经电位是否被诱发的指示。
图4是示出根据本公开的一种或多种技术的用于感测诱发神经电位的示例性技术的流程图。出于描述的目的,图4的技术被描述为通过IMD 106来执行。然而,图4的技术的全部或部分可通过在其他装置来执行。
IMD 106可向患者递送多个剂量的电刺激(402)。例如,刺激发生器202可生成N个剂量的电刺激并经由电极116和118中的一个或多个电极向患者112递送。刺激发生器202可用一组刺激参数(例如,以特定的脉冲频率、振幅(例如,电流或电压)和脉冲宽度)生成和递送多个剂量。在一些示例中,脉冲频率可大于或等于100Hz(例如,75Hz至150Hz)。每剂量的电刺激可包括电刺激的一个或多个脉冲(例如,以一组刺激参数,诸如振幅、脉冲宽度、占空比等递送)。
IMD 106可对于多个剂量中的每个相应剂量感测多个电信号中的相应电信号(404)。例如,感测模块204可感测N个电信号。N个所感测到的电信号中的每个电信号可对应于N个剂量的电刺激中的特定电刺激剂量。例如,特定所感测到的电信号可表示暂时接近特定剂量的电刺激的电活动。
IMD 106可确定多个所感测到的电信号的变化(406)。例如,处理器210可执行电位感测指令216来分析多个电信号以计算变化信号。在一些示例中,变化可为多个电信号的标准偏差。在一些示例中,变化可为多个电信号的方差。
IMD 106可基于该变化确定多个剂量的电刺激是否诱发了神经电位(408)。诱发神经电位可为由神经系统响应于这些剂量的电刺激而产生的电位(例如,可不同于固有的所感测到的电位)。例如,处理器210可执行电位感测指令216来分析峰值存在的变化信号。在变化信号的峰值超过大于变化信号的平均值的阈值量的情况下,IMD 106可确定多个剂量的电刺激确实诱发了神经电位或诱发神经电位的变化。类似地,在变化信号的峰值不超过大于变化信号的平均值的阈值量(例如,变化信号的平均值的10%、20%、30%)的情况下,IMD 106可确定多个剂量的电刺激没有诱发神经电位。
在一些示例中,IMD 106可对所感测到的电信号进行预处理(例如,在变化确定之前)。例如,处理器210可执行离群点去除、伪影去除、时间滤波和/或空间滤波中的一者或多者。作为一个示例,处理器210可“丢弃”或以其他方式去除具有大电位的电信号(例如,由于运动)。作为另一个示例,处理器210可减去数据漂移和DC移位。作为另一个示例,处理器210可执行平滑。
如上所述,使用所感测到的信号的变化确定响应于电刺激的神经电位的诱发可提供各种优点。例如,刺激递送可每次几乎相同(例如,多个剂量中的每个剂量可用类似或相同的刺激参数递送)。然而,由于神经电位是生物性的,例如根据患者活动、疾病或障碍的变化或其他因素,诱发神经电位每次都可能略有变化。这样,神经电位(或神经电位的特征)在变化信号中可能比在原始采样信号中基本上更明显。以这种方式,本公开的技术可提供对诱发神经电位的经改进的检测,即,相对于当刺激不引起组织诱发神经电位时感测到的信号,响应于刺激由组织诱发的神经电位。
有时区分直接神经响应(例如神经元对刺激器生成的电场的响应)和次级响应(通过直接激发的神经元将其激发通过突触传输到其他神经元而诱发的响应)是有用的。此外,通过几个突触连接,神经元可形成网络,信息从神经系统的一个部分流向另一个部分,然后流回。
例如,在帕金森病中,几个核向运动皮层发送信息,然后接收回信息。诱发该网络响应的刺激可能比仅仅诱发局部神经结构的刺激更有效。因为突触传输电位涉及可能以其他方式受到影响的细胞网络,所以与直接电刺激相比,信号从刺激脉冲到刺激脉冲可变化更大。由于这个原因,与直接响应相比,预计网络响应的变化会更大。因此,增加的变化可能对诱发此类神经网络特别敏感,并且从而识别有效的刺激范例。
IMD 106可基于多个剂量的电刺激是否诱发了神经电位来执行一个或多个动作。作为一个示例,IMD 106可调整一定剂量的电刺激的后续递送(410)。例如,在IMD 106递送具有第一组刺激参数的多个剂量的电刺激的情况下(402),IMD 106可基于多个剂量是否诱发了神经电位确定第二组刺激参数。在一些示例中,为了确定第二组刺激参数,IMD 106可响应于确定多个剂量没有在患者体内诱发神经电位而确定第二组刺激参数具有诱发神经电位的增加的可能性(例如,包括比第一组刺激参数的振幅更大的振幅)。在一些示例中,诸如在多个剂量的电刺激确实诱发了神经电位的情况下,IMD 106可不调整参数(例如,保持第一组刺激参数)。以这种方式,本公开的技术可提供基于诱发神经电位的闭环刺激。
作为另一个示例,IMD 106可向外部装置输出多个剂量的电刺激是否诱发了神经电位的指示。例如,IMD 106可经由遥测模块208向编程器104输出信号,该信号指示多个剂量的电刺激是否诱发了外部装置的神经电位。外部装置可为用户输出通知和/或输出/生成包括该指示的报告。
在一些示例中,IMD 106(或另一装置)可跟踪疾病进展。例如,在第一时间,IMD106可递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激。IMD 106可基于第一多个剂量的电刺激是否在患者体内诱发了神经电位确定患者的疾病状态。然后,在晚于第一时间的第二时间,IMD 106可用第一组刺激参数(即,同一组刺激参数)递送第二多个剂量的电刺激。IMD 106可基于第二多个剂量的电刺激是否在患者体内诱发了神经电位确定患者的疾病状态是否已经改变。例如,如果第一多个剂量确实诱发了神经电位,但是第二多个剂量没有诱发神经电位,则IMD 106可确定患者的疾病状态已经改变。虽然描述为比较两个不同时间的诱发响应,但是本公开的技术不限于此。例如,IMD 106可跟踪N个(其中N大于或等于2)不同时间的诱发响应以跟踪疾病或病症进展。如上所述,变化测量的进展或趋势可为改变治疗的信号。
图5是示出根据本公开的一种或多种技术的示例性所感测到的电信号及其变化的图。图5的图示出了以微伏为单位的电压随时间推移以毫秒为单位。如上所述,IMD 106可感测多个电信号,计算多个电信号的变化,并基于该变化确定是否已经诱发了神经电位。如图5所示,图500包括四个信号:正电信号502A(例如,阴极阳极信号)、负电信号502B(例如,阳极阴极信号)、变化信号504A和变化信号504B。变化信号504A可为正电信号502A的电压电平的方差。类似地,变化信号504B可为电压电平负电信号502B的变化。为了便于说明,在图5的示例中,变化信号504A和504B的值已经乘以5(例如,以便不与信号502A和502B重叠)。
如上所述,刺激递送可每次几乎相同(例如,多个剂量中的每个剂量可用类似或相同的刺激参数递送,诸如类似或相同的振幅、脉冲宽度和脉冲频率)。然而,由于神经电位是生物性的,诱发神经电位可能略有不同。在图5的示例中,可在时间0处递送一定剂量的电刺激,并且信号502A和502B可表示此后所感测到的电活动。如从图5中可见,在递送电刺激之后,信号502A和信号502B几乎没有变化。例如,在“伪影周期”506期间,变化504A和504B可相对较低。然而,如还从图5中可见,在递送刺激后大约5ms至8ms的时间期间,可在变化信号中观察到峰值。例如,峰值508A可存在于变化信号504A中,并且峰值508B可存在于变化信号504B中。如上所述,装置(例如,IMD 106)可基于峰值确定电刺激的递送是否诱发了神经电位。
以下实施例可示出本公开的一个或多个方面:
实施例1.一种方法,所述方法包括:通过植入式刺激装置向患者递送多个剂量的电刺激;通过所述植入式刺激装置并且对于所述多个剂量中的每个相应剂量,感测多个电信号中的相应电信号;以及基于所述多个电信号的变化,确定所述多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位。
实施例2.根据实施例1所述的方法,所述方法还包括以下中的任一者:将所述变化确定为所述多个电信号的标准偏差;或将所述变化确定为所述多个电信号的方差。
实施例3.根据实施例1或实施例2所述的方法,其中递送所述多个剂量的电刺激包括递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,所述方法还包括:基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定第二组刺激参数。
实施例4.根据实施例3所述的方法,其中确定所述第二组刺激参数包括:响应于确定所述第一多个剂量没有在所述患者体内诱发神经电位,确定所述第二组刺激参数包含比所述第一组刺激参数的振幅更大的振幅。
实施例5.根据实施例3或实施例4所述的方法,所述方法还包括通过所述植入式刺激装置并利用所述第二组刺激参数,递送第二多个剂量的电刺激。
实施例6.根据实施例1或2所述的方法,其中递送所述多个剂量的电刺激包括在第一时间递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,所述方法还包括:基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定所述患者的疾病状态。
实施例7.根据实施例6所述的方法,所述方法还包括在所述第一时间之后的第二时间递送具有所述第一组刺激参数的第二多个剂量的电刺激;以及基于所述第二多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定所述患者的所述疾病状态是否已经改变。
实施例8.根据实施例1至7中任一项所述的方法,其中递送所述剂量的电刺激包括:以大于或等于100Hz的频率递送一定剂量的电刺激。
实施例9.根据实施例1至8中任一项所述的方法,其中,当神经电位被特定剂量的电刺激诱发时,在递送所述特定剂量的电刺激后至少30毫秒,所述神经电位存在于所述多个电信号中。
实施例10.根据实施例1至9中任一项所述的方法,其中:向所述患者递送所述多个剂量的电刺激包括向神经网络的一个或多个神经递送所述多个剂量;以及感测所述多个电信号包括感测所述神经网络的所述一个或多个神经中的所述多个电信号。
实施例11.一种系统,包括:存储器;和处理电路,所述处理电路被配置为执行根据实施例1至10中任一项所述的方法。
实施例12.根据实施例11所述的系统,所述系统还包括所述植入式刺激装置。
实施例13.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括指令,所述指令在被执行时使得处理电路执行根据实施例1至10中任一项所述的方法。
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在一个或多个处理器内实施,该一个或多个处理器诸如固定功能处理电路和/或可编程处理电路,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的逻辑电路,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的电路。包括硬件的控制单元还可执行本公开的技术中的一种或多种。
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。此外,所描述的单元、模块或部件中的任一者可一起或单独地被实施为离散但可互操作的逻辑装置。将不同特征描述为模块或单元旨在突出不同的功能方面,并且不一定暗示此类模块或单元必须由单独的硬件或软件部件来实现。相反,与一个或多个模块或单元相关联的功能可由单独的硬件或软件部件执行,或者集成在公共或单独的硬件或软件部件内。
本公开中描述的技术还可嵌入或编码在包含指令的计算机可读介质(诸如,计算机可读存储介质)中。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。
已经描述了各种示例。这些和其他示例在所附权利要求书的范围内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种方法,所述方法包括:
通过植入式刺激装置并利用相同的刺激参数向患者递送多个剂量的电刺激;
通过所述植入式刺激装置并且对于所述多个剂量中的每个相应剂量,感测多个电信号中的相应电信号;以及
基于所述多个电信号的变化,确定所述多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下中的任一者:
将所述变化确定为所述多个电信号的标准偏差;或
将所述变化确定为所述多个电信号的方差。
3.根据权利要求1所述的方法,其中递送所述多个剂量的电刺激包括递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,所述方法还包括:
基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定第二组刺激参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其中确定所述第二组刺激参数包括:
响应于确定所述第一多个剂量没有在所述患者体内诱发神经电位,确定所述第二组刺激参数包含比所述第一组刺激参数的振幅更大的振幅。
5.根据权利要求3所述的方法,所述方法还包括:
通过所述植入式刺激装置并利用所述第二组刺激参数,递送第二多个剂量的电刺激。
6.根据权利要求1所述的方法,其中递送所述多个剂量的电刺激包括在第一时间递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,所述方法还包括:
基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定所述患者的疾病状态。
7.根据权利要求1所述的方法,其中递送所述剂量的电刺激包括:
以大于或等于100Hz的频率递送一定剂量的电刺激。
8.一种系统,所述系统包括:
存储器;和
处理电路,所述处理电路被配置为:
使植入式刺激装置利用相同的刺激参数向患者递送多个剂量的电刺激;
对于所述多个剂量中的每个相应剂量,接收多个电信号中的相应电信号;以及
基于所述多个电信号的变化,确定所述多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述处理电路被进一步配置为进行以下中的任一者:
将所述变化确定为所述多个电信号的标准偏差;或
将所述变化确定为所述多个电信号的方差。
10.根据权利要求8所述的系统,其中,为了使所述植入式刺激装置递送所述多个剂量的电刺激,所述处理电路被配置为使所述植入式刺激装置递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,并且其中所述处理电路被进一步配置为:
基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定第二组刺激参数。
11.根据权利要求10所述的系统,其中,为了确定所述第二组刺激参数,所述处理电路被配置为:
响应于确定所述第一多个剂量没有在所述患者体内诱发神经电位,确定所述第二组刺激参数包含比所述第一组刺激参数的振幅更大的振幅。
12.根据权利要求10所述的系统,其中所述处理电路被进一步配置为:
使所述植入式刺激装置利用所述第二组刺激参数递送第二多个剂量的电刺激。
13.根据权利要求8所述的系统,其中,为了使所述植入式刺激装置递送所述多个剂量的电刺激,所述处理电路被配置为使所述植入式刺激装置在第一时间递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,并且其中所述处理电路被进一步配置为:
基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定所述患者的疾病状态。
14.根据权利要求13所述的系统,其中所述处理电路被进一步配置为:
使所述植入式刺激装置在所述第一时间之后的第二时间递送具有所述第一组刺激参数的第二多个剂量的电刺激;以及
基于所述第二多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定所述患者的所述疾病状态是否已经改变。
15.根据权利要求8所述的系统,其中所述处理电路被进一步配置为:
基于所述多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,调整对患者的电刺激的后续递送。
Claims (15)
1.一种方法,所述方法包括:
通过植入式刺激装置向患者递送多个剂量的电刺激;
通过所述植入式刺激装置并且对于所述多个剂量中的每个相应剂量,感测多个电信号中的相应电信号;以及
基于所述多个电信号的变化,确定所述多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下中的任一者:
将所述变化确定为所述多个电信号的标准偏差;或
将所述变化确定为所述多个电信号的方差。
3.根据权利要求1所述的方法,其中递送所述多个剂量的电刺激包括递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,所述方法还包括:
基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定第二组刺激参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其中确定所述第二组刺激参数包括:
响应于确定所述第一多个剂量没有在所述患者体内诱发神经电位,确定所述第二组刺激参数包含比所述第一组刺激参数的振幅更大的振幅。
5.根据权利要求3所述的方法,所述方法还包括:
通过所述植入式刺激装置并利用所述第二组刺激参数,递送第二多个剂量的电刺激。
6.根据权利要求1所述的方法,其中递送所述多个剂量的电刺激包括在第一时间递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,所述方法还包括:
基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定所述患者的疾病状态。
7.根据权利要求1所述的方法,其中递送所述剂量的电刺激包括:
以大于或等于100Hz的频率递送一定剂量的电刺激。
8.一种系统,所述系统包括:
存储器;和
处理电路,所述处理电路被配置为:
使植入式刺激装置向患者递送多个剂量的电刺激;
对于所述多个剂量中的每个相应剂量,接收多个电信号中的相应电信号;以及
基于所述多个电信号的变化,确定所述多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述处理电路被进一步配置为进行以下中的任一者:
将所述变化确定为所述多个电信号的标准偏差;或
将所述变化确定为所述多个电信号的方差。
10.根据权利要求8所述的系统,其中,为了使所述植入式刺激装置递送所述多个剂量的电刺激,所述处理电路被配置为使所述植入式刺激装置递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,并且其中所述处理电路被进一步配置为:
基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定第二组刺激参数。
11.根据权利要求10所述的系统,其中,为了确定所述第二组刺激参数,所述处理电路被配置为:
响应于确定所述第一多个剂量没有在所述患者体内诱发神经电位,确定所述第二组刺激参数包含比所述第一组刺激参数的振幅更大的振幅。
12.根据权利要求10所述的系统,其中所述处理电路被进一步配置为:
使所述植入式刺激装置利用所述第二组刺激参数递送第二多个剂量的电刺激。
13.根据权利要求8所述的系统,其中,为了使所述植入式刺激装置递送所述多个剂量的电刺激,所述处理电路被配置为使所述植入式刺激装置在第一时间递送具有第一组刺激参数的第一多个剂量的电刺激,并且其中所述处理电路被进一步配置为:
基于所述第一多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定所述患者的疾病状态。
14.根据权利要求13所述的系统,其中所述处理电路被进一步配置为:
使所述植入式刺激装置在所述第一时间之后的第二时间递送具有所述第一组刺激参数的第二多个剂量的电刺激;以及
基于所述第二多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,确定所述患者的所述疾病状态是否已经改变。
15.根据权利要求8所述的系统,其中所述处理电路被进一步配置为:
基于所述多个剂量的电刺激是否在所述患者体内诱发了神经电位,调整对患者的电刺激的后续递送。
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