[发明专利]用于刺激参数优化的闭环算法的输入的自动确定

说明书

公开了用于促进确定和设置用于编程电刺激系统的刺激参数的方法和系统。所公开的系统和方法使用算法来识别患者特异性度量以用作反馈变量，以优化针对患者的刺激参数。通过对存在和不存在医疗干预的患者的多个临床指标进行排名以确定哪些临床指标对医疗干预反应最强烈，来确定患者特异性度量。反应最强烈的临床指标能够被用作用于优化刺激的患者特异性度量，或者可以导出复合患者特异性度量作为对干预反应良好的多个临床指标的数学组合。

技术领域

本申请涉及用于提供神经调节，并且尤其是深部脑刺激(DBS)的方法和系统。更具体地，本申请涉及用于自动识别优化的变量以用作对于优化刺激参数的算法的输入的方法和系统。

背景技术

植入式电刺激器设备是生成并递送电刺激到神经和组织以用于治疗各种生物性紊乱的设备，诸如治疗心律失常的起搏器、治疗心脏纤颤的除颤器、治疗耳聋的耳蜗刺激器、治疗失明的视网膜刺激器、产生协调肢体运动的肌肉刺激器、治疗慢性疼痛的脊髓刺激器、治疗运动和心理障碍的脑皮质及脑深部刺激器、治疗尿失禁、睡眠呼吸暂停、肩关节半脱位等的其它神经刺激器。以下描述将主要聚焦所公开的技术在深部脑刺激(DBS)系统内的使用，诸如在美国专利No.2013/0184794中所公开的。然而，所公开的技术可以在任何植入式医疗设备和植入式医疗设备系统的上下文中找到适用性。

如图1所示，DBS系统通常包括电刺激器，诸如植入式脉冲发生器(IPG)10(或更一般地，植入式医疗设备)，其包括由诸如钛的金属材料构成的生物相容性设备外壳12。外壳12通常包括被焊接在一起的两个部件，并且它容纳用于IPG 10运行所必需的电路和电池14(图2)。电池14本质上可以要么是可再充电的要么是原电池的(不可充电的)。IPG 10经由一个或多个电极引线18(示出了其中的两个)耦合到电极16。引线18的近端包括电极端子20，电极端子20在一个或多个连接器块22处耦合到IPG 10，该连接器块22被固定在头部24中，其可以包括例如环氧树脂。连接器块22中的触点与电极端子20电气接触，并经由穿过密封馈通件28的馈通引脚26与外壳12内的电路通信，以允许此类电路向各种电极16提供刺激或监控电极16。通常为玻璃、陶瓷或金属材料的馈通组件28在其边缘处被固定到外壳12以形成气密密封。在所示系统中，有十六个电极16在两条引线18之间分开，尽管引线和电极的数量是应用特定的并且因此可以变化。

如图2所示，假设电池14是可再充电电池，IPG 10包含充电线圈30，用于使用外部充电设备50对IPG的电池14进行无线充电。如果IPG 10具有原电池14，则能够省去IPG 10中的充电线圈30和外部充电器50。IPG 10还包含用于与外部控制器设备40无线通信数据的遥测线圈天线32，这将在下面进一步解释。在其它示例中，天线32可以包括短程RF天线，诸如槽天线、贴片天线或有线天线。IPG 10还包含控制电路，诸如微控制器34和一个或多个专用集成电路(ASIC)36，其可以如例如USP 8,768,453中所述。ASIC 36可以包括用于在一个或多个电极16处提供刺激脉冲的电流生成电路，并且还可以包括用于在天线32处使能双向无线通信的遥测调制和解调电路、可耦合到充电线圈30的电池充电和保护电路、在通向电极16的每个电流路径中的DC阻断电容器等。外壳12内的部件经由印刷电路板(PCB)38集成。

图2在平面图和横截面图中进一步示出了上面引用的可被用于与IPG 10通信的外部部件。外部控制器40可被用于经由穿过患者组织5的双向无线通信链路42来控制和监控IPG 10。例如，外部控制器40可被用于提供或调整刺激程序以供IPG 10执行，为患者提供刺激。刺激程序可以指定许多刺激参数，诸如选择哪些电极进行刺激；此类有源电极是否用作阳极或阴极；以及有源电极处刺激的振幅(例如电流)、频率和持续时间，假设此类刺激包括典型的刺激脉冲的话。