[发明专利]使用衰减电流脉冲的电刺激治疗

说明书

技术领域

本发明涉及医疗设备，更具体地讲，涉及递送电刺激治疗的医疗设备。

背景技术

医疗设备可用于治疗多种医学病症。医疗电刺激设备(例如)可通过植入电极将电刺激治疗递送至患者。电刺激治疗可包括刺激患者体内的神经、肌肉、脑组织、或其他组织。电刺激设备可完全植入到患者体内。例如，电刺激设备可包括植入式电刺激发生器和一根或多根带有电极的植入式导线。作为另外一种选择，电刺激设备可包括无导线刺激器。在一些情况下，植入式电极可通过一根或多根经皮导线或完全植入式导线耦接至外部电刺激发生器。

医疗电刺激器可用于将电刺激治疗递送至患者以减轻多种症状或病症，例如慢性痛、颤抖、帕金森氏病、抑郁症、癫痫、尿失禁或大便失禁、骨盆痛、性功能障碍、肥胖症、或胃肌轻瘫。电刺激器可被构造为通过包括电极的导线递送电刺激治疗，所述电极可植入到脊髓、骨盆神经、胃肠道器官、外周神经附近、或患者的脑内。靠近脊髓和脑内的刺激通常分别称为脊髓刺激(SCS)和深部脑刺激(DBS)。

临床医生选择多个可程控刺激参数的值，以便定义递送至患者的电刺激治疗。例如，临床医生可选择刺激的电流或电压幅值、和刺激波形的各种特性。另外，临床医生可指定用于递送刺激的电极构型，包括选择的电极组合和电极极性。如果以脉冲形式递送刺激，例如，临床医生可指定电流或电压的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲频率。可将一组参数值称为刺激程序。程序组可包括多个程序。可同时地、时间交叉存取地、或重叠地递送程序组中的多个程序。

发明内容

一般来讲，本发明描述了用于产生电刺激脉冲以通过一个或多个电极从医疗设备(如植入式医疗设备)给患者递送电刺激治疗的技术。电刺激脉冲各自具有脉冲电流水平和脉冲宽度。脉冲可以由包括电流调节器(即调节电流源或电流阱)的脉冲发生器产生。电流调节器耦接至供给电压以递送具有调节电流水平的脉冲。该脉冲具有与由电流调节器递送的电压水平相对应同时保持脉冲电流水平的基本调节的电压水平。

在递送脉冲的过程中，供给电压水平可能由于电压源电容的放电而降低，脉冲电压水平可能由于负载电容的充电而增加。脉冲电流水平可被控制以在脉冲宽度期间降低，使得脉冲电压水平和电流调节器的余量电压水平的和不超过供给电压水平。在一些实例中，脉冲可包括具有不同子脉冲电流水平的两个或更多个子脉冲，这里对于给定脉冲，较早递送的子脉冲具有比较晚递送的子脉冲高的脉冲电流水平。

在一个实例中，本发明提供了一种用于递送电刺激的方法，该方法包括用电流调节器产生具有脉冲电流水平、脉冲电压水平、和脉冲宽度的电刺激脉冲，控制脉冲电流水平以在脉冲宽度期间降低，使得脉冲电压水平和电流调节器的余量电压水平的和不超过供给电压水平，并通过一个或多个植入式电极递送脉冲。

在另一实例中，本发明提供了一种用于递送电刺激的医疗设备，该设备包括：刺激脉冲发生器，其包括被构造为产生具有脉冲电流水平、脉冲电压水平、和脉冲宽度的电刺激脉冲的电流调节器；控制器，其被构造为控制脉冲电流水平以在脉冲宽度期间降低，使得脉冲电压水平和电流调节器的余量电压水平的和不超过供给电压水平；和一个或多个植入式电极，其被构造为递送脉冲。

本发明的一个或多个方面的细节在附图和下文的描述中给出。通过说明书和附图并通过权利要求，其它特征、目的、和优点是显而易见的。

附图说明

图1为示出包括耦接至植入式刺激导线的植入式刺激器的示例性治疗系统的示意图。

图2为示出包括耦接至植入式刺激导线的植入式刺激器的另一个示例性治疗系统的示意图。

图3为示出植入式电刺激器的各个示例性部件的框图。

图4为示出可与电刺激器结合使用的外部程控器的各个示例性部件的框图。

图5为示出可用于图3的植入式电刺激器中的示例性电刺激发生器的各个部件的框图。

图6为更详细地示出图5的示例性刺激发生器的框图。

图7A和图7B为示出可以用来递送如本发明描述的电刺激治疗的示例性导线和电极构型的示意图。

图8为示出可以用来递送如本发明描述的电刺激治疗的示例性桨形导线的示意图。

图9为示出如本发明描述的递送电刺激的流程图。

图10为示出如本发明描述的递送电刺激的流程图。

图11A和图11B为示出根据本发明的实例递送的示例性刺激脉冲的图形。

图12A-12C为示出不同脉冲构型的性能结果的图形。

具体实施方式