[發明專利]用于脊髓刺激的系統和方法

有效

• 申請號: 201580050199.1
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN107223065B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 沃倫·M·格瑞;張天河
• 申請（專利權）人: 杜克大學
• 主分類號: A61N1/08
• 分類號: A61N1/08;A61N1/36
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

一種用于刺激脊椎的系統及方法，優化用于向受試對象傳遞刺激的時間脈沖信號包括：產生第一代脈沖信號;根據所述第一生成信號向受試對象傳遞刺激;測量受所傳遞的刺激影響的功效，效率和副作用參數;使用所測量的參數確定所述第一生成信號的擬合度;根據所確定的第一生成時間信號的擬合度使用第一生成信號生成第二生成信號;以及根據所述第二生成信號傳遞刺激。迭代進一步優化可包括使任何特定世代時間脈沖信號與至少一個其它時間脈沖信號交叉以產生后代信號以供進一步使用和優化。可以添加移植隨機信號，并且后代信號可以接受點突變。可以在治療人類受試者之前使用計算模型進行優化，并且可以使用來自受試者的反饋進行進一步優化。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年9月26日公開的美國臨時申請號為62/055798、名稱為“優化的刺激脊髓的系統和方法”的優先權，并在此將其全部內容以引用的方式合并。

技術領域

本公開的主題涉及脊髓刺激，更具體地涉及基于使用電的時間信號促進脊髓刺激（SCS）的功效，效率和副作用。

背景技術

脊髓刺激（SCS）已經成為治療慢性疼痛的潛在可行治療手段，而其他治療手段，例如動力學（身體康復），藥物和外科手術治療均未有明顯療效。然而，研究表明SCS應用于臨床的的功效是高度不穩定的，并且近年來其功效幾乎沒有改善。常規的臨床SCS通常伴隨有副作用，包括在疼痛區域上與背側柱的神經活化相關的感覺異常或麻刺感覺。這些感覺異常可能不利地影響患者對治療和依從性的滿意度。改善SCS的臨床功效和減少與SCS相關的感覺異常的努力沒有集中在SCS對背角疼痛處理回路中神經元活性的影響。最近，已經聲稱包括脈沖SCS和高頻SCS的SCS的新穎方法提供與臨床SCS相當的疼痛緩解，具有顯著降低的感覺異常。然而，這些方法可能不是最佳的，因為它們既不搜索也不實現已經通過算法確定為對于功效（減少與疼痛減輕相關的神經活動），效率（功耗）和感覺異常減少的最佳參數。

發明內容

本概要提供了一個簡化的形式，在下面的詳細描述中進一步描述的概念。本摘要不旨在確定所聲稱的標的物的主要特征或基本特征，也不被解釋為限制所要求的標的物的范圍。

在至少一個實施例中，一種優化用于向受試對象進行刺激傳遞的時間脈沖信號的方法,該方法包括：產生第一代時間脈沖信號；根據所述第一代時間脈沖信號向受試對象傳遞刺激; 測量受到傳遞的刺激影響的功效參數、效率參數以及副作用參數; 使用測量得到的所述功效參數、所述效率參數以及所述副作用參數確定所述第一代時間脈沖信號的適合度;根據所確定的所述第一生成時間脈沖信號的適合度，使用所述第一時間脈沖信號來產生第二時間脈沖信號; 根據所述第二代時間脈沖信號向所述受試對象傳遞刺激。

在至少一個示例中，該方法進一步包括根據任何特定代時間脈沖信號向受試對象傳遞刺激；測量受到根據所述特定代時間脈沖信號向所述受試對象傳遞刺激所影響的功效參數、效率參數以及副作用參數; 使用所測量的所述特定代時間脈沖信號的所述功效參數，所述效率參數以及所述副作用參數來確定所述特定代時間脈沖信號的適和度；根據所確定的所述特定代時間脈沖信號的適合度，使用所述特定代時間脈沖信號來產生下一代時間脈沖信號。

在至少一個示例中，生成所述下一代時間脈沖信號包括使所述特定生成時間脈沖信號與至少一個其他時間脈沖信號交叉的。

在至少一個示例中，根據所述特定代時間脈沖信號或至少一個所述其他時間脈沖信號所產生的所述下一代時間脈沖信號中的任何脈沖的概率均獨立于任何所述其他脈沖的概率。

在至少一個示例中，將所述特定世代時間脈沖信號與至少一個所述其他時間脈沖信號交叉產生子代時間脈沖信號，生成所述下一代時間脈沖信號的方式包括將至少一個點突變添加到所述子代時間脈沖信號。

在至少一個示例中，還包括使用隨機信號生成所述下一代時間脈沖信號。