[发明专利]用于脊髓刺激的系统和方法

说明书

一种用于刺激脊椎的系统及方法，优化用于向受试对象传递刺激的时间脉冲信号包括：产生第一代脉冲信号;根据所述第一生成信号向受试对象传递刺激;测量受所传递的刺激影响的功效，效率和副作用参数;使用所测量的参数确定所述第一生成信号的拟合度;根据所确定的第一生成时间信号的拟合度使用第一生成信号生成第二生成信号;以及根据所述第二生成信号传递刺激。迭代进一步优化可包括使任何特定世代时间脉冲信号与至少一个其它时间脉冲信号交叉以产生后代信号以供进一步使用和优化。可以添加移植随机信号，并且后代信号可以接受点突变。可以在治疗人类受试者之前使用计算模型进行优化，并且可以使用来自受试者的反馈进行进一步优化。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月26日公开的美国临时申请号为62/055798、名称为“优化的刺激脊髓的系统和方法”的优先权，并在此将其全部内容以引用的方式合并。

技术领域

本公开的主题涉及脊髓刺激，更具体地涉及基于使用电的时间信号促进脊髓刺激（SCS）的功效，效率和副作用。

背景技术

脊髓刺激（SCS）已经成为治疗慢性疼痛的潜在可行治疗手段，而其他治疗手段，例如动力学（身体康复），药物和外科手术治疗均未有明显疗效。然而，研究表明SCS应用于临床的的功效是高度不稳定的，并且近年来其功效几乎没有改善。常规的临床SCS通常伴随有副作用，包括在疼痛区域上与背侧柱的神经活化相关的感觉异常或麻刺感觉。这些感觉异常可能不利地影响患者对治疗和依从性的满意度。改善SCS的临床功效和减少与SCS相关的感觉异常的努力没有集中在SCS对背角疼痛处理回路中神经元活性的影响。最近，已经声称包括脉冲SCS和高频SCS的SCS的新颖方法提供与临床SCS相当的疼痛缓解，具有显着降低的感觉异常。然而，这些方法可能不是最佳的，因为它们既不搜索也不实现已经通过算法确定为对于功效（减少与疼痛减轻相关的神经活动），效率（功耗）和感觉异常减少的最佳参数。

发明内容

本概要提供了一个简化的形式，在下面的详细描述中进一步描述的概念。本摘要不旨在确定所声称的标的物的主要特征或基本特征，也不被解释为限制所要求的标的物的范围。

在至少一个实施例中，一种优化用于向受试对象进行刺激传递的时间脉冲信号的方法,该方法包括：产生第一代时间脉冲信号；根据所述第一代时间脉冲信号向受试对象传递刺激; 测量受到传递的刺激影响的功效参数、效率参数以及副作用参数; 使用测量得到的所述功效参数、所述效率参数以及所述副作用参数确定所述第一代时间脉冲信号的适合度;根据所确定的所述第一生成时间脉冲信号的适合度，使用所述第一时间脉冲信号来产生第二时间脉冲信号; 根据所述第二代时间脉冲信号向所述受试对象传递刺激。

在至少一个示例中，该方法进一步包括根据任何特定代时间脉冲信号向受试对象传递刺激；测量受到根据所述特定代时间脉冲信号向所述受试对象传递刺激所影响的功效参数、效率参数以及副作用参数; 使用所测量的所述特定代时间脉冲信号的所述功效参数，所述效率参数以及所述副作用参数来确定所述特定代时间脉冲信号的适和度；根据所确定的所述特定代时间脉冲信号的适合度，使用所述特定代时间脉冲信号来产生下一代时间脉冲信号。

在至少一个示例中，生成所述下一代时间脉冲信号包括使所述特定生成时间脉冲信号与至少一个其他时间脉冲信号交叉的。

在至少一个示例中，根据所述特定代时间脉冲信号或至少一个所述其他时间脉冲信号所产生的所述下一代时间脉冲信号中的任何脉冲的概率均独立于任何所述其他脉冲的概率。

在至少一个示例中，将所述特定世代时间脉冲信号与至少一个所述其他时间脉冲信号交叉产生子代时间脉冲信号，生成所述下一代时间脉冲信号的方式包括将至少一个点突变添加到所述子代时间脉冲信号。

在至少一个示例中，还包括使用随机信号生成所述下一代时间脉冲信号。