[发明专利]用于使用交互手势和其它手段对可穿戴经皮电神经刺激器进行无按钮控制的装置和方法

说明书

用于用户中的经皮电神经刺激的装置，所述装置包括：刺激器，用于电刺激至少一条神经；刺激器外壳；监视器，用于监测刺激器外壳的瞬态运动；分析器，用于分析由监视器监测的瞬态运动，以确定是否发生了刺激器外壳的瞬态运动；以及控制器，用于在待机模式和省电模式之间自动转变刺激器、监视器和分析器中的至少一个；其中省电模式支持在待机模式下可用的刺激器和监视器的功能的子集，以在省电模式下节省电池电力。

技术领域

本发明总体上涉及经皮电神经刺激（TENS）设备，其经由电极跨用户的完整皮肤传递电流，以提供症状的疼痛缓解。更具体地，本发明公开了用于在不需要机械致动器的情况下控制TENS设备的操作的装置和方法（所述机械制动器例如，物理按钮，旋钮，拨盘，开关，滑动件，杠杆或者由用户通常手动地（例如，通过用户的手或者其手指（例如，手指或者拇指））物理移位（从一个定位移动到另一个定位）的其它控制特征）。

背景技术

经皮电神经刺激（TENS）是指跨用户皮肤的完整表面传递电（即，电刺激）以便激活感觉神经纤维。TENS治疗的最常见应用是提供镇痛作用，诸如用于缓和慢性疼痛。TENS治疗的其它应用包括但不限于减轻不安腿综合征的症状、减少夜间肌肉痉挛以及缓解全身性瘙痒。

在常规TENS中，将电极放置在疼痛区域内、与疼痛区域相邻或者在疼痛区域附近的皮肤上。在固定部位的高频TENS中，将电极放置在解剖学和生理学上最佳的区域中（例如，用户的小腿上部），这造成广泛的镇痛作用。电路生成具有规定特性的刺激脉冲。放置在患者皮肤上的一对或多对电极传导电脉冲，并且由此刺激下方的神经以缓解疼痛。

Melzack和Wall于1965年提出了针对感觉神经刺激如何导致疼痛缓解的概念模型。他们的理论提出，感觉神经（Aβ纤维）的激活会关闭脊髓中的“疼痛门”，所述“疼痛门”抑制了由伤害性传入神经（C和Aδ纤维）携带的疼痛信号传输到大脑。在过去的20年中，已经标识了可能构成疼痛门的基础的解剖学途径和分子机制。感觉神经刺激（例如，经由TENS）激活下行疼痛抑制系统，主要是分别位于脑干的中脑和延髓部分的导水管周围灰质（PAG）和腹内侧延髓（RVM）。PAG具有到RVM的神经投射，RVM转而具有到脊髓背角中的弥漫性双侧投射，所述投射抑制了上行疼痛信号的传输。

TENS通常通过被放置在用户身体上的水凝胶电极以短的离散脉冲的方式传递，每个脉冲的持续时间典型地为几百微秒，脉冲的频率为大约10 Hz至大约150 Hz。TENS的特征在于许多电参数，包括刺激脉冲的幅度和形状（它们组合起来以建立脉冲电荷）、脉冲的频率和模式、治疗疗程的持续时间以及治疗疗程之间的间隔。这些参数中的所有都与治疗剂量相关。例如，更高的幅度和更长的脉冲（即，更大的脉冲电荷）增加剂量，而更短的治疗疗程减少剂量。临床研究表明，脉冲电荷和治疗疗程持续时间对治疗剂量的影响最大。

通常利用直接布线到调节电刺激的电子电路的机械致动器来提供对TENS设备的用户控制。这些致动器通常是按钮和/或拨盘。为了实现最大程度的疼痛缓解（即，痛觉减退），需要以足够的刺激强度传递TENS。低于感觉阈值的强度在临床上无效。最佳治疗强度通常被描述为“强烈而舒适”。大多数TENS设备通常依靠用户通过包括模拟强度旋钮或者数字强度控制按钮的手动强度控制来设置刺激强度。

来自TENS刺激的疼痛缓解通常在刺激发动后的15分钟内开始，并且可以在刺激期（也被称为“治疗疗程”）结束之后持续长达一个小时。每个治疗疗程通常进行30分钟至60分钟。为了维持最大程度的疼痛缓解（即痛觉减退），通常需要定期发起TENS治疗疗程。