[发明专利]神经刺激设备和生物磁场测量系统

说明书

提供了神经刺激设备。该神经刺激设备从身体表面检测神经活动和施加刺激。该神经刺激设备包括刺激设备，所述刺激设备具有多个电极和电流供给单元，所述多个电极被布置在皮肤上，所述电流供给单元供给电流至电极，所述刺激设备经皮提供电流至活体以刺激靶标神经；测量设备，所述测量设备测量根据来自刺激设备的刺激神经所支配的肌肉活动；和信息处理设备，所述信息处理设备基于获自测量设备的神经活动测量结果确定能够提供等于或大于期望值的靶标神经活动的电极。

[技术领域]

本发明涉及神经刺激设备和生物磁场测量系统。

[背景技术]

近年来，根据包括磁共振成像(MRI)等在内的诊断成像设备的进展，进行压迫损伤引起的脊髓和外周神经的病变部位诊断已经变得容易。然而，存在很多情况，例如，即使根据图像明显存在压迫也没有发现任何症状。因此，通过仅仅利用基于图像的形态学信息不能真实地诊断脊髓或外周神经的功能病变部位，因此，利用电生理学技术的神经功能诊断仍然是不可或缺的测试(检验，tests)。

为了进行详实的病变部位诊断，通过使用寸动技术(寸移技术，inchingtechnique)来测量神经诱发电位是最佳的方式。但是，由于电流受到来自远离身体表面内部深处的神经的周围组织(特别是脊髓中)的强烈影响，难以从身体表面精确地评价神经功能。因此，通过术中在脊髓附近设置电极、或通过术前和经皮在硬膜外隙或蛛网膜下隙中插入导管电极，测量脊髓诱发电位。插入导管电极是侵入性的并且需要技巧，并且不能被认为是对于诊断可以容易进行的测试。因此，需要非侵入性并且简单的电生理学技术。

应注意，当电流流动时，根据右手螺旋法则在电流周围产生磁场。该磁场具有几乎不受诸如骨和软组织的生物组织影响的性质，并且已知理论上生物磁场测量与电位测量相比具有更高的空间精确度。生物磁场测量是用于从活体外测量根据活体的神经和肌肉活动产生的微小磁场和分析活动来源的行为的技术。生物磁场测量系统已经被开发并被引入医疗机构(medical sites)，在该系统中使用了利用超导量子干涉装置(SQUID)的多通道磁力测量设备。

目前，生物磁场测量已经被特别应用于大脑研究领域，因此，已经以高空间精确性鉴定出脑活动。进一步，主要的脊柱/脊髓手术和外周神经手术的医疗机构一直关注生物磁场测量系统作为通过测量根据脑以外的神经系统如脊髓和外周神经的活动的磁场来诊断发生神经系统障碍情况中的神经信号传播障碍的有效技术。应注意，已知数篇论文其中描述了测量脊髓诱发磁场的实验例。

为了测量活体的神经磁场，需要神经刺激设备连同磁力测量设备。通过根据神经刺激设备的刺激电流刺激外周神经，并且通过磁场测量设备测量因刺激由神经活动产生的磁场。通过使磁场测量与电流刺激同步，测量的磁场可以被鉴定为由外周神经和脊髓中流动的电流产生。然而，向外周神经施加稳定的刺激电流是困难的。例如，神经与刺激电极之间的位置关系的细微变化使适当的外周神经刺激不能实现，因此施加最佳外周神经刺激变得困难，这是一个问题。

因此，已研究这样的技术：其中使用了多个刺激负电极和用于选择该电极中的最佳电极的电路。在该技术中，应该选择适当地刺激神经的电极，并且神经应以高效率被刺激(例如，参见PTL 1)。利用上述技术，可以实现对神经经皮施加最佳刺激的神经刺激设备。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL 1]日本未审查专利申请公开号2006-271689

[发明概述]

[问题解决方案]

提供了神经刺激设备。该神经刺激设备从身体表面检测神经活动和施加刺激。该神经刺激设备包括刺激设备，所述刺激设备具有布置在皮肤上的多个电极和将电流供给至所述电极的电流供给单元，该刺激设备经皮提供电流至活体并且刺激靶标神经；测量设备，所述测量设备测量根据刺激设备的刺激由神经支配的肌肉活动；以及信息处理设备，所述信息处理设备基于获自测量设备的神经活动测量结果来确定能够提供等于或大于期望值的靶标神经活动的电极。