[发明专利]用于在刺激治疗期间感测生理信号的设备和方法

说明书

设备和方法通过提供刺激波形来提供对生理信号的感测，所述刺激波形包括：刺激脉冲、接着是用于清除刺激路径内的电容器中的电荷的有源再充电脉冲。有源再充电脉冲之后是无源再充电的时段，并且随后是无再充电的时段。可以通过提供短暂的无源再充电时段、接着是冗长的无再充电时段来处理感知到的生理信号内的伪影的非神经源，这可能通过在无源再充电之前使用有源再充电脉冲来实现。无再充电的时段移除了从刺激电极到地的任何低阻抗路径，这允许感测电路的放大器提供对存在于感测电极处的非神经信号(诸如，心脏信号)的共模抑制。

技术领域

实施例提供了用于感测生理信号的设备和方法。更具体地，实施例提供了用于在正进行刺激治疗时感测生理信号的设备和方法。

背景技术

电刺激治疗可用于各种形式的治疗。例如，可以提供刺激治疗以解决神经问题，诸如慢性疼痛、震颤等。在这样的示例中，植入式刺激设备通常位于便利的一个位置，并且被连接到电引线，所述电引线被引导到诸如脑部内、脊柱内、骨盆区域内或其他地方之类的刺激部位。电引线包括与刺激部位处的组织相接的电极，以从刺激设备递送刺激信号。

还感测刺激部位附近的生理信号可能是有用的。这些信号对于使刺激治疗适应于所治疗的特定病症和/或更好地理解刺激部位附近的组织对刺激信号的响应是有用的。在可以基于生理信号至少部分地控制刺激治疗的情况下，感测生理信号可能是特别有用的。

感测刺激部位附近的生理信号可能特别对于神经刺激系统而言是有困难的。可以存在于刺激部位附近的身体内的其他信号可具有比要感知的神经信号大几个数量级的电压。例如，考虑到心脏可位于紧密接近神经刺激设备和引线(尤其是在当设备位于上躯干中时的深部脑刺激治疗的情况下)，由心脏系统产生的电信号可能是非常造成困难的。

发明内容

实施例通过提供降低非神经信号在感知到的生理信号中产生不想要的伪影的可能性的设备和方法来解决诸如这些和其他问题之类的问题。一些实施例提供在刺激脉冲之后发生的有源(active)再充电，并随后在有源再充电之后短暂地发生无源(passive)再充电。随后关闭再充电达在下一个刺激脉冲之前发生的剩余时段，该剩余时段提供足够的时间量来感测感兴趣的生理信号，诸如神经信号。当再充电关闭时，不存在到设备接地电位的低阻抗路径，这防止任何大量的心脏或其他非神经产生的电流流过通向感测放大器的差分输入的信号路径。结果，非神经信号在感测放大器的两个差分输入两端呈现基本相同的电压，使得发生非神经信号的共模抑制。

实施例提供了提供刺激和感测生理信号的方法，该方法包括从身体内的第一电极提供第一刺激脉冲并且在第一刺激脉冲终止之后，从第一电极提供有源再充电脉冲。该方法进一步包括在有源再充电脉冲终止之后，从第一电极提供无源再充电并且在无源再充电终止之后，不提供再充电达一时间段。该方法还包括在无再充电的该时间段的至少一部分期间，从身体内的第二电极感测生理信号，并且在无再充电的该时间段之后，提供来自第一电极的第二刺激脉冲。

实施例提供了植入式医疗设备，其包括刺激输出和向刺激输出提供波形的刺激引擎，该波形包括：刺激脉冲，接着是有源再充电脉冲，接着是无源再充电，接着是无再充电的一时间段。植入式医疗设备进一步包括第一感测输入和被连接到第一感测输入的差分放大器。植入式医疗设备还包括控制器，该控制器在无再充电的该时间段的至少一部分期间从差分放大器获得生理信号，该控制器致使刺激引擎重复地产生所述波形。

实施例提供了植入式医疗系统，其包括至少一个植入式医疗引线，该植入式医疗引线包括第一电极和第二电极。植入式医疗系统进一步包括植入式医疗设备，该植入式医疗设备具有电耦合到第一电极的刺激输出。植入式医疗系统还包括刺激引擎，该刺激引擎向刺激输出提供波形。波形包括：刺激脉冲，接着是有源再充电脉冲，接着是无源再充电，接着是无再充电的一时间段。植入式医疗系统还包括电耦合到第二电极的第一感测输入和连接到第一感测输入的差分放大器。植入式医疗系统包括控制器，该控制器在无再充电的该时间段的至少一部分期间从差分放大器获得生理信号，并且该控制器致使刺激重复地产生所述波形。

附图说明