[發明專利]神經刺激器

有效

• 申請號: 201280011915.1
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN103608069B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 喬爾·W.·伯迪克;戴聿昌;約翰·F.·納貝爾;羅伯特·S.·肯恩托;維克多·雷吉·埃杰頓;羅蘭·R.·羅伊;于里·格拉西緬科;蘇珊·J.·哈爾凱馬;喬納森·霍茲;克勞迪亞·A.·安杰利;曼德雷·S.·南德拉;托馬斯·安東尼·德索泰爾;史蒂文·L.·厄普丘奇;道格拉斯·J.·杰克遜
• 申請（專利權）人: 加利福尼亞理工學院;路易斯維爾大學研究基金會有限公司;加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61N1/05;A61N1/08
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 李少丹,許偉群

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年3月24日提交的美國臨時申請號61/467,107的權益，該臨時申請整體以引用方式并入本文。

關于聯邦資助研究或開發的聲明

本發明根據國立衛生研究院授予的第EB007615號資助項目在政府支持下完成。政府享有本發明的某些權利。

發明背景

技術領域

本發明整體涉及醫用電子醫療治療裝置的領域，并且更具體地涉及用在創傷性和非創傷性損傷或疾病的治療的神經康復中的可植入刺激器和刺激器系統。

背景技術

現有技術可植入神經刺激器裝置已用于向患者遞送療法以治療與帕金森病相關的和無帕金森病的多種癥狀或病癥，諸如慢性疼痛、癲癇和震顫?？芍踩氪碳て飨蛏窠浵到y的靶向區域遞送刺激療法。應用的療法通常為設定頻率的電脈沖的形式。電流通過發生器產生。發生器和相關的控制模塊可由多種機械和電氣部件構造。發生器通常被裝在由生物相容性材料(諸如鈦)制成的外殼內，從而允許由整形脊椎和神經外科領域的普通技術人員經皮下手術置入患者的腹腔或胸壁內。

刺激器通過一條或多條導線被附接到緊鄰一條或多條神經、神經的一個或多個部分、一條或多條神經根、脊髓、腦干或腦本身之內而設置的一個或多個電極。導線和電極陣列可以在長度上變化，并且也可由生物相容性材料制成。

在歷史上，可植入刺激器及其圍繞脊髓、神經根、脊神經和外周神經而設置在腦外的附接電極已用于管理和治療慢性疼痛；迄今為止，還沒有一種得到商業應用或得到批準用于恢復功能。另外，沒有一種針對神經系統的永久重建。在神經受損受試者中對恢復功能的嘗試過去限于輔助方式，諸如著重于適應殘疾的物理療法和職業療法。在使用可植入神經刺激器實際恢復損傷神經組織的正常功能能力中已取得很小的進展。

通過任務特定的身體康復訓練，已在某些不完全脊髓損傷(“SCI)受試者中證實了令人印象深刻的站立和邁步恢復水平。一項近期的臨床試驗證實，在嚴重但不完全損傷后三個月，92%的受試者重新獲得了邁步能力，幾乎達到功能性步行速度。Dobkin等(2006)Neurology,66(4):484-93。此外，在不完全SCI患者中通過訓練可實現運動池(motor?pool)激活的改善協調。Field-Fote等(2002)Phys.Ther.,82(7):707-715。

在另一方面，尚無普遍接受的證據可表明患有臨床完全SCI的個體可經過訓練達到可站立或甚至借助“步行器”移動的程度。Wernig(2005)Arch?Phys?Med?Rehabil.,86(12):2385-238。另外，尚無人證明在運動完全SCI后重新獲得隨意運動和/或恢復自主、性、血管舒縮和/或改善的認知功能的能力。

因此，存在對被構造成通過電極陣列遞送刺激的神經刺激器裝置的需要，這種裝置將有助于患者在運動不完全SCI或運動完全SCI后重新獲得隨意運動和/或恢復自主、性、血管舒縮和/或改善的認知功能。本申請提供如通過以下詳細說明和附圖將顯而易見的這些及其他優點。

發明內容

實施方案包括與受試者（例如，人患者或動物）一起使用的神經刺激器裝置。神經刺激器裝置可與多組電極一起使用。在特定的具體實施中，多組電極可包括多于四組電極。神經刺激器裝置可包括可連接到多組電極的刺激組件。刺激組件被構造成當將刺激組件連接到多組電極時向多組電極的每一個遞送不同的刺激。神經刺激器裝置還可包括被連接到刺激組件的至少一個處理器。至少一個處理器被構造成指導刺激組件向多組電極的每一個遞送不同的刺激。神經刺激器裝置可被構造成植入受試者（例如，人或動物）體內。遞送到多組電極的至少一個的刺激可包括不同于方波或矩形波波形的一種或多種波形。

在其他實施方案中，神經刺激器裝置與多個電極和一個或多個傳感器一起使用。在此類實施方案中，神經刺激器裝置可包括可連接到多個電極的刺激組件。刺激組件被構造成當將刺激組件連接到多個電極時向多個電極的選定電極遞送刺激。神經刺激器裝置還可包括可連接到一個或多個傳感器的傳感器接口。傳感器接口被構造成當將傳感器接口連接到一個或多個傳感器時接收來自一個或多個傳感器的信號。神經刺激器裝置還可包括連接到刺激組件和傳感器接口兩者的至少一個處理器。至少一個處理器被構造成指導刺激組件向多個電極的選定電極遞送至少一種復雜刺激模式并接收來自傳感器接口的信號。至少一個處理器還被構造成基于從傳感器接口接收的信號修改由刺激組件遞送的至少一種復雜刺激模式。在一些實施方案中，刺激組件、傳感器接口和至少一個處理器被裝在被構造用于植入受試者身體中的殼體內。