[发明专利]利用诱发反应控制的神经刺激系统

说明书

优先权的要求

根据美国法典第35条119款，本申请要求2010年6月18日提交的美国临时专利申请系列号61/356,251的优先权，将其通过引用结合于本文。

技术领域

本文档通常涉及神经刺激，更特别地，涉及一种检测诱发反应并使用检测到的诱发反应来捕获验证和参数调节的神经刺激系统。

背景技术

已经用迷走神经刺激来调节各种生理功能并治疗各种疾病。一个实例是，调节患有心力衰竭或心肌梗塞的患者的心脏功能。用交感神经和副交感神经支配心肌，包括迷走神经的心脏分支。迷走神经中的活动（包括人工施加的电刺激）调节心率和收缩性（心肌收缩的强度）。已知施加至迷走神经的电刺激可减小心率和收缩性，延长心动周期的心脏收缩阶段，并缩短心动周期的心脏舒张阶段。例如，利用迷走神经刺激的该能力来控制心肌重塑。

除了治疗心脏紊乱以外（例如心肌重塑），还已知迷走神经刺激在治疗紊乱中是有效的，包括，但不限于，抑郁症、神经性厌食症/进食失调、胰腺功能、癫痫症、高血压、炎性疾病和糖尿病。为了确保迷走神经刺激治疗的功效，需要验证，该刺激激活迷走神经的目标分支，并控制刺激参数以导致有效地调节目标功能。

发明内容

一种神经刺激系统，提供捕获验证和刺激强度调节，以确保迷走神经刺激在调节患者中的一个或多个目标功能时的有效性。在各种实施方式中，对迷走神经施加刺激，并检测诱发反应以验证该刺激捕获迷走神经，并调节一个或多个控制刺激强度的刺激参数。

在一个实施方式中，一种系统包括刺激输出电路、神经感测电路、以及诱发神经反应检测电路（诱发神经响应检测电路）。该系统用于将神经刺激传递至包括A纤维和B纤维的神经，每个神经纤维相当于一种类型的神经纤维。刺激输出电路将神经刺激脉冲传递至神经。神经感测电路感测代表神经中的神经活动（包括诱发神经反应）的神经信号，每个诱发神经反应由一个神经刺激脉冲诱发。诱发神经反应检测电路利用神经信号检测诱发的神经反应，并包括检测定时器和比较器。检测定时器响应于一个神经刺激脉冲的传递而记录延迟间隔、第一检测窗（第一检测窗口）和第二检测窗（第二检测窗口）的时间。延迟间隔在传递一个刺激脉冲时开始。第一检测窗在延迟间隔终止时开始。第二检测窗在第一检测间隔终止时开始。比较器通过将感测到的神经信号与第一检测窗过程中的第一检测阈值相比，来检测诱发神经反应的诱发A纤维反应，并通过将感测到的神经信号与第二检测窗过程中的第二检测阈值相比，来检测诱发神经反应的B纤维反应。

在一个实施方式中，提供了一种用于检测对传递至迷走神经（包括A纤维和B纤维，每个纤维相当于一种类型的神经纤维）的神经刺激的诱发反应的方法。将神经刺激脉冲传递至神经。感测神经中的代表神经活动的神经信号。神经活动包括诱发神经反应，每个诱发神经反应由一个神经刺激脉冲诱发。记录延迟间隔、第一检测窗和第二检测窗的时间。延迟间隔在传递一个刺激脉冲时开始。第一检测窗在延迟间隔终止时开始。第二检测窗在第一检测间隔终止时开始。检测诱发神经反应，包括诱发A纤维反应和诱发B纤维反应。通过将感测到的神经信号与第一检测窗过程中的第一检测阈值相比，来检测诱发A纤维反应，并通过将感测到的神经信号与第二检测窗过程中的第二检测阈值相比，来检测诱发B纤维反应。

在一个实施方式中，一种用于传递神经刺激的系统包括刺激输出电路、诱发反应检测电路、以及控制电路。刺激输出电路将神经刺激脉冲传递至迷走神经。诱发反应检测电路接收表示诱发反应的生理信号，该诱发反应是由神经刺激脉冲诱发的生理事件，并且，该检测电路利用生理信号和一个或多个检测阈值来检测诱发反应。控制电路包括感测参数调节器，其利用检测到的诱发反应和所储存的基线反应来调节该一个或多个检测阈值。

在一个实施方式中，提供了一种用于传递神经刺激的方法。将神经刺激脉冲传递至迷走神经。感测到表示诱发反应的生理信号。每个诱发反应是由一个神经刺激脉冲诱发的生理事件。通过将生理信号与一个或多个检测阈值相比，来检测诱发反应。利用检测到的诱发神经反应来检测该一个或多个检测阈值。