[發明專利]神經刺激器裝置

有效

• 申請號: 201710196342.9
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN107361741B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 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: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61N1/05;A61N1/36
• 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: 柴雙;李少丹

1.一種神經刺激器裝置，包括：

刺激組件，可連接到多個電極，其中，所述多個電極被配置為使用施加的復雜刺激模式來刺激脊髓；

一個或更多個傳感器，其被配置為測量與脊髓刺激相關的反應；以及

至少一個處理器，其被配置為通過整合來自所述一個或更多個傳感器的數據以及執行機器學習方法來修改通過所述多個電極遞送的所述施加的復雜刺激模式，以建立用于后續的刺激脊髓的修改的復雜刺激模式，所述機器學習方法執行一關系，所述關系基于(i)來自一個或更多個傳感器的先前數據以及(ii)在先前的刺激研究中得出的數據中的至少一者來描述用于多個候選復雜刺激模式的運動性能函數的預測平均和方差，所述多個候選復雜刺激模式包括施加的復雜刺激模式，

其中，所述關系包括置信上界規則，其基于從一個或更多個傳感器接收到的關于刺激脊髓的數據來對預測平均和方差施加權重以修改施加的復雜刺激模式，以及

其中，置信上界規則通過將所述關系朝向最優候選復雜刺激模式進行收斂來修改施加的復雜刺激模式。

2.如權利要求1所述的神經刺激器裝置，其中，所述施加的復雜刺激模式或者所述修改的復雜刺激模式中的至少之一包括第一刺激模式然后是第二刺激模式。

3.如權利要求1所述的神經刺激器裝置，其中，所述至少一個處理器被配置為接收和記錄來自所述多個電極的電信號。

4.如權利要求1所述的神經刺激器裝置，其中，所述至少一個處理器被配置為接收來自所述多個電極的電信號，以及至少部分地基于從所述多個電極接收的電信號來修改所述施加的復雜刺激模式。

5.如權利要求1所述的神經刺激器裝置，其中，所述一個或更多個傳感器包括肌電圖傳感器、誘發電位傳感器、關節角度傳感器、撓曲傳感器、加速計、陀螺儀傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、負荷傳感器或它們的組合。

6.如權利要求1所述的神經刺激器裝置，所述神經刺激器裝置被配置為救助在受脊髓的病變影響的患者身體的一部分中具有神經源性麻痹的患者，其中，脊髓包括至少一個選定的脊髓回路，所述至少一個選定的脊髓回路具有第一刺激閾值和第二刺激閾值，第一刺激閾值代表激活所述至少一個選定的脊髓回路所需的最低刺激量，第二刺激閾值代表一刺激量，高于此刺激量所述至少一個選定的脊髓回路就完全激活，

其中，當將所述施加的復雜刺激模式或者所述修改的復雜刺激模式中的至少之一施加到患者的脊髓的一部分時，所述至少一種復雜刺激模式低于第二刺激閾值，使得所述至少一個選定的脊髓回路能通過添加(a)源自具有麻痹的患者身體部分的神經信號和(b)脊椎上信號的至少一者而至少部分地激活。

7.如權利要求1所述的神經刺激器裝置，所述神經刺激器裝置被配置為刺激脊髓，以及改善或恢復隨意運動、自主功能、運動功能、認知功能或它們的組合。

8.如權利要求1所述的神經刺激器裝置，其中，所述神經刺激器裝置被配置為刺激脊髓，以及改善或恢復以下中的至少一種：站立涉及到的肌肉的隨意運動、邁步涉及到的肌肉的隨意運動、伸出涉及到的肌肉的隨意運動、抓握涉及到的肌肉的隨意運動、受試者膀胱排空、性功能、受試者腸排空、姿勢活動、心血管功能、呼吸功能、消化功能、運動功能、血管舒縮功能、認知功能、體溫、代謝過程或它們的組合。

9.如權利要求1所述的神經刺激器裝置，其中，所述多個電極包括多于四組的電極。

10.如權利要求9所述的神經刺激器裝置，其中，所述施加的復雜刺激模式或者所述修改的復雜刺激模式中的至少之一包括針對每組電極的不同電刺激。

11.如權利要求2所述的神經刺激器裝置，其中，在向所述多個電極中的選定電極的第一部分遞送所述第一刺激模式之后不到一微秒，向所述多個電極中的所述選定電極的第二部分遞送所述第二刺激模式。