[发明专利]借助变化的刺激序列的有效侵入式神经刺激的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于刺激神经元的装置，包括：‑一个能够植入患者体内的刺激单元，其具有多个通过刺激用来刺激患者的大脑和/或脊髓中的神经元的刺激元件，和‑控制单元，其这样控制刺激单元，即，‑刺激元件重复地产生刺激的序列，并且‑刺激元件在一个序列内产生刺激的顺序对于至少20个依次生成的序列是恒定的并随后变化。

技术领域

本发明涉及一种借助变化的刺激序列用于有效的侵入式神经刺激的装置和方法。

背景技术

在患有神经疾病或精神疾病(如帕金森病、原发性震颤、癫痫、中风后功能紊乱、肌张力障碍或强迫症)的病人中，在大脑(例如的丘脑和基底神经节)的局部区域中的神经细胞组为病态的，例如过度地同步、活跃。在这种情况下，大量的神经元形成同步的动作电位，即，参与的神经元过度同步地激发。相反地，在健康的人身上，这些脑区域中的神经元以不同的质量、例如以不相关的方式激发。

在帕金森病的病人中，病理性的同步活动改变其它脑区域中的神经元活动，例如，在大脑皮层区域中，比如主要运动皮层。在此，在丘脑和基底神经节的区域中的病理性同步活动例如将其节律施加于大脑皮层区域，以使得最终由这些区域控制的肌肉发展出病理性的活动，例如有节奏的颤抖(震颤)。

深部的脑刺激用于治疗以药物不能充分治疗的帕金森病患者。在此，将深电极植入特定的脑区域，例如植入在下丘脑核中。通过深电极进行电刺激以缓解症状。在用于治疗帕金森病的标准高频刺激过程中，在大于100Hz的频率下进行所谓的高频持续刺激。这种治疗方法不具有持久的治疗效果深部脑刺激用于治疗帕金森病患者，不能用药物治疗。在该过程中，将深电极植入脑的特定区域，例如，在下丘脑核。通过深电极进行电刺激，以缓解症状。通过用于治疗帕金森病的标准高频刺激，在大于100Hz的频率下进行所谓的高频永久性刺激。这种治疗方法没有持久的治疗效果(参见P.Turperli，J.Ghika，J.-G.Villemure，P.Burkhard，J.Bogousslavsky，and F.Vingerhoets：How do Parkinsonian signsreturned after discontinued of subthalamic DBS？Neurology 60,78(2003))。可以额外具有持久的治疗效果的“协调复位刺激”(CR刺激)以较低的刺激电流进行(P.A.Tass，L.Qin，C.Hauptmann，S.Doveros，E.Bezard，T.Boraud，WG Meissner：Coordinated resetneuromodulation has sustained after-effect in Parkinsonian monkeys.Anals ofNeurology72,816-820(2012)；I.Madupt，C.Hauptmann，U.B.Barnikol，N.Pawelcyk，O.V.Povovych，T.Banikol，A.Silchenko，J.Volkmann，G.Deuschl，W.Meissner，M.Maarouf，V.Sturm，H.-J.Freund，PA Tass：Coordinated Reset Has Lasting Afteres in Patientswith Parkinson's Disease.Movement Disorders(在线发表，2014))。

在其它疾病中，例如不能用药物充分治疗的癫痫，除了深电极之外还植入了其它的电极，例如

皮质或硬膜外电极。在其它疾病中，例如慢性的疼痛综合征，通常不仅借助于脑中的深电极而且还通过例如硬膜外电极刺激脊髓。不同于CR刺激，大多数其它的刺激类型没有持久的治疗效果。

治疗效果还可以通过借助光直接刺激脑组织或脊髓、例如通过植入光导体而实现。在此也可以使用不同的空间-时间刺激模式，例如CR刺激。

虽然借助侵入式的CR刺激的深部脑刺激能够实现持久的治疗效果，但这种应用具有相关的局限性：