[发明专利]用以治疗神经系统失调的磁刺激装置与方法

说明书

本申请主张于2012年07月30日申请的美国临时申请案61/741,872号、及于2013年03月14申请的美国临时申请案61/785,651号的优先权，并且合并这两个优先权案成为本申请案内容。

背景技术

目前，磁刺激装置被用于治疗脑部神经元失调，例如忧郁症，强迫症，失眠，躁郁症，癫痫或是热痉挛等。举例来说，头颅磁刺激疗法(TMS)为一非侵入性疗法，前述方法藉由电流产生短而强的脉冲，在放置于病患头部的导电线圈内传送，以产生一随时间变化的磁场，进而在病患脑部内产生涡电流。不同模形及几何形状的磁刺激器，被使用于产生不同的涡电流密度分布，使能够锁定头骨内不同深度的神经组织。虽然某些磁刺激器已经证实能够有效刺激颅脑结构内较深的神经；在许多个案中，由于提供的电流强度过大，以致产生头颅表面疼痛，造成病患不适。此外，较深层的脑部刺激的治疗区域亦较为扩散，使得锁定的神经元与非锁定的神经元一起被活化。也有一些磁刺激器可提供更集中的涡电流密度，不过，都只限于用于头颅表面附近。

目前，神经磁刺激系统的开发，是针对头颅下方神经组织提供集中的刺激加以研究。藉由选择适当磁刺激器，可提供医生选择性地刺激某些神经群，而不至于产生过热或刺激到周边组织区域。

发明内容

以下叙述一种神经磁刺激系统，用于治疗神经失调的疾病(包含，但不局限于，头痛，偏头痛，忧郁症，强迫症，失眠，躁郁症，创伤后压力症候群，帕金森氏症，精神分裂症，肌张力不全症，自闭症，疼痛以及癫痫或是热痉挛)。神经磁刺激系统的一实施例包括有磁刺激器，磁刺激器具有螺旋导电线圈，其中导电线圈的每一匝(turn)包含一小于90度的的转折角。此一螺旋导电线圈的刺激器用以刺激脑部神经元及/或表皮下方的自主神经系统，因此在脑部较深的组织范围，相较于其他磁刺激器，此螺旋导电线圈的刺激器产生的涡电流的密度较大。另一实施例的神经磁刺激系统，包含一刺激器的阵列，以及选择性地包含一个或多个屏蔽组件置于每一刺激器之间，而刺激器则沿皮肤表面放置。屏蔽组件调整感应涡电流的密度分布，用以增强对锁定神经组织区域的刺激，且减少对非锁定神经组织区域的刺激。某些实施例中，磁刺激系统包含至少一磁刺激器以及一屏蔽罩。屏蔽罩包含一外表面、一内表面、一位于外表面与内表面之间的内空腔、一开口以及一与开口相交的通道；其中开口与通道贯穿整个屏蔽罩的厚度。屏蔽罩可帮助降低皮肤表面上感应的涡电流密度，使得刺激器的磁场可进入脑部较深的神经结构处感应涡电流。

神经磁刺激系统的一实施例包括有一螺旋导电线圈，以一条有若干个匝的导线组成，其中各匝的角度小于90度。匝可形成角度或是曲线形状。此螺旋导电线圈可包含一第一端及一第二端，其中第一端可用以连接一高电压源的正极端子，以及第二端可用以连接此高电压源的负极端子。螺旋导电线圈的第一端可用于连接一电流源，以及螺旋导电线圈的第二端则可用于连接一电流沉。此螺旋导电线圈可有任意数目的匝，例如，可有至少五个匝。每个匝可有一30度的折转角度。在某些实施例中，螺旋导电线圈的匝可互相重迭，因此，由线圈的中心轴看此线圈的分布，是一星形多边形。而在某些实施例中，螺旋导电线圈刺激器的第一端及第二端，可沿着中心轴配置，并与中心轴成一直线。

为产生一神经刺激所需磁场，另一种磁刺激系统包含一个或一个以上的螺旋导电线圈，此些螺旋导电线圈有若干个匝，每个匝的折转角度小于90度，其中一螺旋导电线圈的第一端连接至一电流源，最终线圈的第二端连接至一电流沉，除此之外的各其他线圈，以串联的方式互相连接。此系统可更包含一个或一个以上的屏蔽组件，设置在每个螺旋导电线圈之间。此屏蔽组件装有流体，例如，食盐水。

磁刺激器的另一实施例包括有一第一有线回路、一邻近第一有线回路的第二有线回路、一第一恒磁环以及一外接于第二有线回路的第二恒磁环。

磁刺激器的另一实施例包含一具有若干个匝的螺旋导电线圈，所述螺旋导电线圈用以产生一涡电流密度分布，此涡电流密度分布能够活化位于超过组织表面30毫米的神经元。