[发明专利]用于深部脑刺激器系统的编程系统

说明书

本技术提供了一种医疗刺激系统，其具有被配置成在具有无线通信设备的计算和存储设备上操作的临床编程器。本技术还提供了一种被配置成与临床编程器进行无线通信的神经刺激器。该神经刺激器还包括通过引线与电极可操作地耦合的脉冲发生器。脉冲发生器被配置成发送电信号，该电信号包括连续重复的非定期脉冲串。每个脉冲串包括多个脉冲，在其之间具有非定期且非随机的不同脉冲间隔。脉冲串连续地重复以治疗神经疾病。此外，该脉冲串是由临床编程器所传送的指令发起的。

本申请是申请日为2014年12月23日，申请号为201480076144.3，题为“用于深部脑刺激器系统的编程系统”专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年12月23日提交的题为“PROGRAMMING SYSTEMS FOR DEEP BRAINSTIMULATOR SYSTEM”的美国临时申请号61/920,154的优先权，该申请被整体地通过引用结合到本文中。

技术领域

本发明一般地涉及一种用于植入式深部脑刺激器的编程系统。

背景技术

深部脑刺激器(DBS)已被发现在治疗多种神经疾病(在没有限制的情况下,包括运动障碍)方面是成功的。一般地，此类治疗涉及到通过在患者颅骨中钻出的毛边孔而向大脑的目标区域中放置深部脑刺激器型引线以及通过该引线将适当的刺激施加到目标区域。

优选地，在DBS中，主要在其中电脉冲之间的间隔(脉冲间间隔)随时间推移恒定的刺激模式或刺激串中输送的100Hz以上的高刺激频率下观察到有益(症状减轻)效果。仅在高频率下观察到DBS对运动症状的有益效果，而低频率刺激可使症状加剧。参见Benabid等人(1991年)和Limousin等人(1995年)。小于或等于50Hz下的丘脑DBS增加具有原发性颤动的患者体内的颤动。参见Kuncel等人(2006年)。同样地，50Hz DBS在接收到腹后内侧核丘脑(VPM)的刺激的疼痛患者体内产生颤动，但是该颤动在频率增加时消失。参见2004年的Constantoyannis。同样地，10Hz下的丘脑下核(STN)的DBS使具有帕金森症(PD)的病人体内的运动功能減退恶化，而130Hz下的DBS导致运动机能的显著改善。参见Timmermann等人(2004年)以及Fogelson等人(2005年)。同样地，130Hz或以上的苍白球(GP)的刺激显著地改善肌张力障碍，而5或50Hz下的刺激导致显著的恶化。参见Kupsch等人(2003年)。

模型研究还指示病理性突发活动的掩蔽仅在足够高的刺激频率的情况下发生。参见Grill等人(2004年)，图1。颤动对DBS振幅和频率的变化的响应性与施加的刺激掩蔽神经元突发的能力强烈相关。参见Kuncel等人(2007年)，图2。

虽然有效，但常规的高频刺激产生比低频刺激更强的副作用，并且产生期望的临床效果的电压与产生非期望副作用的电压之间的治疗窗口随着增加的频率而减小。精确的引线放置因此变得重要。此外，高刺激频率增加功率消耗。对较高的频率和增加的功率消耗的需要缩短了有用寿命和/或增加电池供电植入式脉冲发生器的实际尺寸。对较高频率和增加的功率消耗的需要要求较大的电池尺寸以及电池的频繁充电(如果电池是可再充电的话)。由于可将DBS的刺激器部分植入到患者体内，所以对引线、刺激器和整个DBS的访问常常是非常困难的。

一旦被植入到患者体内，优选地可避免改变电池或改变系统的刺激，这是因为可能要求手术来实现此类操作。期望的是限制植入系统被从患者去除的次数，这是因为手术的每个时刻都提供了一般应被避免的固有风险。

然而，改变施加于患者的刺激的某些参数可能存在胜过一切的益处，这可能要求改变系统的部分。因此，需要在不要求将DBS从患者移植或者其它手术的情况下改变DBS的参数。