[发明专利]递送自适应硬膜外和/或硬膜下脊髓电刺激以促进和恢复在神经功能损伤后的行动的系统

说明书

本发明提供了一种用于硬膜外脊髓电刺激和/或硬膜下脊髓电刺激的实时控制的闭环系统，所述闭环系统包括：a)用于向受试者施加具有可调刺激参数的神经调制的装置，所述装置a)与实时监测部件b)在操作上连接；b)实时监测部件，所述实时监测部件b)包括从所述受试者连续获取反馈信号的传感器，所述信号是神经信号和/或提供所述受试者的运动特征的信号，所述部件b)与信号处理装置c)在操作上连接；以及c)信号处理装置，所述信号处理装置c)接收所述反馈信号并且运行实时自动控制算法，所述信号处理装置与所述装置a)在操作上连接并且以最小延迟向所述装置a)提供新的刺激参数。本发明的提供提高了具有神经运动损伤的受试者的行走的一致性。使用了实时自动控制算法，该实施自动控制算法包括采用单输入单输出模型(S1SO)或多输入单输出模型(MISO)的反馈部件。

技术领域

本发明涉及神经义肢领域，特别是涉及用于促进和恢复在神经障碍后，更具体地在脊髓损伤(SCI)、帕金森氏病、多发性硬化症和中风后之后，受试者的行动的装置和系统。

背景技术

腰骶段处的硬膜外脊髓电刺激(EES)已被证明是能够促进具有SCI的大鼠、猫和人类的行动的非常有前景的干预(Ichiyama,R.M.,GeraS1menko,Y.P.,Zhong,H.,Roy,R.R.&Edgerton,V.R.Hindlimb stepping movements in complete spinal rats induced byepidural spinal cord stimulation.Neuroscience letters 383,339-344,doi:10.1016/j.neulet.2005年4月9日(2005)；MinasS1an等.Human lumbar cord circuitriescan be activated by extrinS1c tonic input to generate locomotor-likeactivity.Human movement science 26,275-295,doi:10.1016/j.humov.2007年1月5日(2007)；Harkema,S.等.Effect of epidural stimulation of the lumbosacral spinalcord on voluntary movement,standing,and asS1sted stepping after motorcomplete paraplegia:a case study.The Lancet 377,1938-1947(2011)；GeraS1menko,Y.P.等.Epidural spinal cord stimulation plus quipazine administration enablestepping in complete spinal adult rats.J NeurophyS1ol 98,2525-2536,doi:10.1152/jn.00836.2007(2007))。