[发明专利]多重负极

说明书

本发明涉及用于提供神经肌肉刺激的装置。所述装置包括正极、多个负极、非导电性衬底和用于激活电极的控制单元。所述装置的控制单元以预定顺序激活所述负极，以将电刺激递送至使用者，其中以增加的刺激水平重复所述预定顺序直到实现预定结果。另外，所述装置的每个负极包括安装在所述非导电性衬底上的至少一个导电轨道，其中至少一对负极重叠使得所述对中的第一负极的一个或多个导电轨道与所述对中的第二负极的电极足迹而非导电轨道重叠。

发明领域

本发明涉及用于神经刺激的装置和方法。

发明背景

用于向患者提供电刺激的方法和装置先前已经在我们的国际专利申请WO 2006/054118、WO 2010/070332和WO 2014/001778中描述。这些出版物的内容通过引用并入本文中。

当用浅表电极直接刺激神经时，在常规功能电刺激(Functional ElectricalStimulation)中非常确定的是提供有效刺激所需的电流取决于电极相对于神经的放置。电极之间的直接电流路径传递到所讨论的神经运动点越近，刺激神经所需的电流越小。类似地，如果给定电流越近地传递到特定运动神经点，则其越有效地诱发肌肉收缩。因此，包括简单电极对的神经刺激装置的有效性高度依赖于电极的适当放置。因此，在神经肌肉刺激装置中，必须将电极施用至身体上的合适位置来刺激神经。通常，该位置在第一实例中不是最佳的，并且需要重复尝试以将电极放置在最佳位置。这也适用于其他类型的刺激，以及电极的其他应用，包括记录模式如肌电描记术(EMG)。

用于刺激特定神经的有效电极的最佳位置可以通过选自阵列的电极的子组的顺序激活来确定。这允许相对于神经电子地而非物理地移动刺激的位点。激活电极的子组形成不同的“虚拟电极”或有效电极。在这种电极阵列内，每个电极可以与其在依序相邻的行中的对应部分配对。激活电极之间的直接电流路径以及因此的有效电极由此可以随着寻址不同的电极对递增地移动。这允许有效电极的位置的依序调整，使得装置能够扫描越过区域，允许电流路径非常接近最佳刺激点地通过，其中寻址最佳电极对。这使装置，例如在皮肤上，相对于神经的放置不重要得多。

Heller等，Medical EngineeringPhysics 35(2013)，74-81页，描述一种用于电刺激腿以矫正足下垂的方法。刺激经由根据计算机算法由8x8阵列自动选择的电极的4x4子组递送。

本申请人的先前专利申请WO 2006/054118描述在单个衬底上的电极的阵列，其允许在不移除或重新放置组合件的情况下调整和选择有效电极的不同位置。

国际专利申请WO 2007/015907涉及一种用于移植到组织，特别是心脏组织中的包括电极阵列的装置。可以激活来自所述阵列的不同电极子组以产生局部电场。

美国专利申请2010/0076521涉及一种用于产生用于将外部信号传送至神经纤维以及然后大脑的虚拟通道的包括电刺激系统的装置，例如为了恢复患者的视力和听力。所述虚拟通道因在电阵列内的单独电极的电场的重叠而产生，并且由此改善神经刺激的分辨率。

在以上引用的出版物中描述的阵列方法的局限性在于，对于给定电极尺寸，对有效电极位置的调整仅可以以电极的完整单位进行，例如如果电极是1em x1cm，则有效电极位置仅可以以1cm的最小增量调整。

韩国专利申请KR 20120143273描述一种用于刺激听觉神经的人工耳蜗。所述装置的电极放置在被绝缘层包围的导电轨道上。改变在电极和电极之间的导电轨道周围的绝缘层的尺寸，使得电极之间的导电轨道的面积比在电极周围的导电轨道的面积窄。该布置允许有效电极以及由此的电刺激的灵活布置。对于电极阵列，调整电极位置的能力仅可以以由导电轨道形成的电极尺寸的完整单位实现。

当寻找适当的刺激位置时，将有利的是以小于电极尺寸的步幅调整刺激装置的有效电极的位置。本发明涉及允许这点的电极几何结构。

发明概述