[发明专利]通过热刺激进行刺激的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过热刺激来刺激位于患者皮肤中的温觉感受器的装置及方法。

背景技术

目前对于许多疾病没有令人满意的治疗，在这些疾病中形成有增加的神经同步，例如中风或肠易激综合征之后特别显著的功能障碍。这些疾病的特征在于，由于神经系统中病态过度的同步和随之产生的相关神经群体的病态增加的交联，正常的神经活动受到干扰或限制，并且取而代之的是建立了神经活动在空间-时间上的病态模式(例如在适应不良的情况下)。

在这些疾病中特定的例如在大脑或肠道神经节中的神经群体病态地、通常过度同步地触发。也就是说，大量的神经形成同步的动作电位；相关的神经过度同步地触发。相反地，对于健康的人来说，这些大脑区域中的神经以另外的方式、例如以不相关的方式触发。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种通过热刺激进行刺激的装置和方法，通过该装置和方法可以实现比现有技术更有效的去同步化并且较长时间地保持抑制病态突触网络。

通过独立权利要求的特征实现了本发明的上述目的。本发明的有利的扩展方案和实施例在从属权利要求中给出。

附图说明

接下来以示例的方式根据附图进一步阐述本发明。其中：

图1示出了处于运行过程中的、通过热刺激来刺激位于患者皮肤中的温觉感受器的装置的示意图；

图2示出了水分的吸收系数的图表；

图3示出了算出的被吸收辐射的百分比相对于不同吸收深度的波长的关系图；

图4A至4D示出了用于生成具有不同波长的电磁辐射的刺激单元的不同实施例的示意图；

图5A至5F示出了用于形成所发出的电磁辐射的刺激单元的不同实施例的示意图；

图6A至6I示出了用于生成均匀分布的电磁辐射的不同光学部件的示意图；

图7A至7C示出了用于生成热刺激的刺激单元的一个实施例的示意图；

图8至10示出了通过一个或多个激光器或其它的用于生成电磁辐射的热辐射器进行热刺激的装置的各种实施例的示意图；

图11A和11B示出了通过多个有机的发光二极管进行热刺激的装置的一个实施例的示意图；

图12A至13B示出了通过多个能够彼此机械连接和电连接的刺激单元进行热刺激的装置的各种实施例的示意图；

图14示出了一个热刺激的示意图；

图15示出了一种借助热刺激的CR刺激的示意图；以及

图16和17示出了另一个借助热刺激的CR刺激的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出了通过热刺激来刺激位于患者皮肤中的温觉感受器的装置1。该装置1特别是光动力学的刺激器。装置1包含多个以电磁辐射照射患者皮肤的刺激单元2。由刺激单元2发出的电磁辐射的波长范围能够调节。此外，设有用于控制刺激单元2的控制单元3。刺激单元2以及特别还有控制单元3是非侵入式的单元，也就是说，在装置1的运行过程中这些单元位于患者的体外并且不通过手术植入患者体内。多个刺激单元2实现了，通过各个刺激单元2在时间上和空间上相协调地刺激皮肤的不同接收区域。

在患者的皮肤中吸收由刺激单元2发出的电磁辐射。通过吸收电磁辐射加热皮肤的多个区域并且由此理想地以热刺激来刺激皮肤中的温觉感受器4。如图1示意性地示出，温觉感受器4直接位于表皮5的下方和真皮6中的毛乳头下方(通常在皮肤表面以下大约150μm的深度中)。优选这样调节由刺激单元2发出的电磁辐射的波长，即，由真皮6的区域7吸收电磁辐射，在该区域中具有温觉感受器4，并且表皮5不吸收或者仅少量吸收电磁辐射。

对于热刺激来说，波长在780nm至1mm范围内(并且特别是在780nm至3000nm的红外范围内附近)的红外辐射是最合适的电磁辐射，因为这些辐射完全被真皮所吸收。对于1000nm以上的波长，主要由血液中的水分负责在真皮中吸收辐射。如图2中所示的水分的吸收系数的描述，水分对于波长在1000nm以上的辐射具有高的吸收能力。因为表皮不含血管，所以表皮中的水分浓度低于真皮中的水分浓度。这实现了，通过选择适当的波长频谱可以加热真皮并且同时仅少量地加热表皮。

紫外辐射一般不适用于热刺激，因为这种高能的辐射会容易损伤皮肤。此外，表皮中含有的黑色素会强烈地吸收紫外辐射。虽然对于人类来说的可见光不具有这种缺陷，但是相对少量地吸收在表皮和真皮中。