[发明专利]神经刺激器装置

说明书

一种神经刺激器装置，包括：刺激组件，可连接到多个电极，其中，所述多个电极被配置为刺激脊髓；一个或更多个传感器；以及至少一个处理器，被配置为通过整合来自所述一个或更多个传感器的数据以及对可通过所述多个电极递送的至少一种复杂刺激模式执行机器学习方法来修改所述至少一种复杂刺激模式，机器学习方法执行高斯过程优化。

本申请是申请日为2012年03月26日、申请号为201280011915.1、发明名称为“神经刺激器”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年3月24日提交的美国临时申请号61/467,107的权益，该临时申请整体以引用方式并入本文。

关于联邦资助研究或开发的声明

本发明根据国立卫生研究院授予的第EB007615号资助项目在政府支持下完成。政府享有本发明的某些权利。

发明背景

技术领域

本发明整体涉及医用电子医疗治疗装置的领域，并且更具体地涉及用在创伤性和非创伤性损伤或疾病的治疗的神经康复中的可植入刺激器和刺激器系统。

背景技术

现有技术可植入神经刺激器装置已用于向患者递送疗法以治疗与帕金森病相关的和无帕金森病的多种症状或病症，诸如慢性疼痛、癫痫和震颤。可植入刺激器向神经系统的靶向区域递送刺激疗法。应用的疗法通常为设定频率的电脉冲的形式。电流通过发生器产生。发生器和相关的控制模块可由多种机械和电气部件构造。发生器通常被装在由生物相容性材料(诸如钛)制成的外壳内，从而允许由整形脊椎和神经外科领域的普通技术人员经皮下手术置入患者的腹腔或胸壁内。

刺激器通过一条或多条导线被附接到紧邻一条或多条神经、神经的一个或多个部分、一条或多条神经根、脊髓、脑干或脑本身之内而设置的一个或多个电极。导线和电极阵列可以在长度上变化，并且也可由生物相容性材料制成。

在历史上，可植入刺激器及其围绕脊髓、神经根、脊神经和外周神经而设置在脑外的附接电极已用于管理和治疗慢性疼痛；迄今为止，还没有一种得到商业应用或得到批准用于恢复功能。另外，没有一种针对神经系统的永久重建。在神经受损受试者中对恢复功能的尝试过去限于辅助方式，诸如着重于适应残疾的物理疗法和职业疗法。在使用可植入神经刺激器实际恢复损伤神经组织的正常功能能力中已取得很小的进展。

通过任务特定的身体康复训练，已在某些不完全脊髓损伤(“SCI)受试者中证实了令人印象深刻的站立和迈步恢复水平。一项近期的临床试验证实，在严重但不完全损伤后三个月，92％的受试者重新获得了迈步能力，几乎达到功能性步行速度。Dobkin等(2006)Neurology,66(4):484-93。此外，在不完全SCI患者中通过训练可实现运动池(motor pool)激活的改善协调。Field-Fote等(2002)Phys.Ther.,82(7):707-715。

在另一方面，尚无普遍接受的证据可表明患有临床完全SCI的个体可经过训练达到可站立或甚至借助“步行器”移动的程度。Wernig(2005)Arch Phys Med Rehabil.,86(12):2385-238。另外，尚无人证明在运动完全SCI后重新获得随意运动和/或恢复自主、性、血管舒缩和/或改善的认知功能的能力。

因此，存在对被构造成通过电极阵列递送刺激的神经刺激器装置的需要，这种装置将有助于患者在运动不完全SCI或运动完全SCI后重新获得随意运动和/或恢复自主、性、血管舒缩和/或改善的认知功能。本申请提供如通过以下详细说明和附图将显而易见的这些及其他优点。

发明内容