[发明专利]改善心率变异性的系统和方法

说明书

本发明公开了用于影响心血管功能的神经刺激系统和方法，特别是用于改善心率变异性和治疗心律失常的系统和方法。

技术领域

本发明涉及电神经刺激领域，更具体地但非排他地涉及用于调节心血管功能的电神经刺激。

背景技术

心率变异性(HRV)是指正常心搏(即非心律失常心搏)之间的时间间隔的变化现象。在正常健康状态下，连续心搏之间的时间间隔可以响应于活动的变化(例如，从坐姿起床)而显著变化，表示自主神经系统与心血管系统之间的健康且灵活的相互作用。更高的HRV参数，例如连续正常心搏之间的时间间隔的标准偏差(即NN间隔的标准偏差或SDNN)和连续正常心搏之间的时间间隔的平方的均值的平方根(即连续差异的均方根或rMSSD)，表示更好的健康和幸福。较低的HRV参数可能表示高应激，休息或睡眠不良以及某些病理状况。在体育和健身方面，表明锻炼前的HRV较高诱导出更好的锻炼表现。在心脏病学中，表明心肌梗死后HRV较低的患者，心律失常发生率高，全因死亡率升高。欧洲心脏病学会和北美起搏与电生理学会联合工作组[Eu.Heart Journal.17，354-381；1996年和CirculationJournal 1；93(5)：1043-65]发布了一项指导性声明，强调监测HRV的重要性，并概述了HRV改善的临床益处。一些研究报告[Circulation Journal.102：1239-1244,2000]显示，来自2分钟节律条的HRV测量足以确定心血管发病率和死亡率的增加的风险。其他人报道[Journal of Cardiovascular Electrophysiology 25(7)：719-24；2014]HRV与诸如心房纤维性颤动(AF)之类的心律失常之间的密切关系，并强调监测HRV以预防心律失常的重要性。

神经调节，即神经刺激，可用于治疗各种病症，范围从精神病学障碍，如抑郁症，到生理病症，如慢性疼痛。特别是，外周神经的神经调节可能调节自主神经系统。例如，前臂中位数和尺神经的神经调节可增强迷走神经的副交感神经活动，并抑制心脏神经的交感神经活动，从而降低心率，调节心律，纠正和预防心律失常。中度和尺神经的神经调节也可能诱发神经激素反应：分泌内啡肽，降低应激相关激素，从而减轻压力并改善睡眠。

Libbus等人的US 8,571,687公开了一种神经刺激装置，其包括使用支撑元件的患者佩戴的外部神经刺激器，所述支撑元件支撑患者身体的一部分。外部神经刺激器递送神经刺激来调节患者的心血管功能。在一个实施方案中，外部刺激器使用放置在身体上的近似在刺激目标之上的表面刺激电极将神经刺激经皮递送到患者身体中的刺激目标。

Brockway等人的美国专利申请公布No.2009/326595公开了一种向患者提供治疗以防止接收到在多个心动周期中感测到心脏信号的危险心脏事件的发生的方法。使用收到的心脏信号，通过评估致心律失常酶作用物,的指标和交感神经平衡的变化来确定即将发生的心血管损伤的风险。基于所确定的风险来施用包括针灸调节交感神经平衡的治疗。

Hill等人的US 8,417,334公开了用于向患有心室功能障碍或心力衰竭的患者提供治疗的方法和装置。至少一个电极位于与患者体内的神经组织如神经束T1-T4相关联的区域中。电刺激被施加到至少一个电极以改善患者心脏的心脏效率。监测患者的一个或多个预定生理参数，并且基于一个或多个预定生理参数来调整电刺激。

发明概述

在本发明的一些实施方案中，本发明的方面涉及用于调节心血管功能的电神经刺激。

因此，根据一些实施方案的方面，提出了一种用于增加受试者的HRV的系统。该系统包括控制模块和功能上与控制模块相关联的至少一个神经刺激单元，并神经刺激单元被配置为产生包含刺激信号的电神经刺激。该系统还包括至少两个电极，其构造成可移除地附着到受试者的皮肤上。每个电极电连接到至少一个神经刺激单元中的一个，从而被配置为将电神经刺激信号递送到皮肤。