利用誘發反應控制的神經刺激系統的製作方法
2023-05-21 20:22:01 2
專利名稱：利用誘發反應控制的神經刺激系統的製作方法
技術領域：
本文檔通常涉及神經刺激，更特別地，涉及一種檢測誘發反應並使用檢測到的誘發反應來捕獲驗證和參數調節的神經刺激系統。
背景技術：
已經用迷走神經刺激來調節各種生理功能並治療各種疾病。一個實例是，調節患有心力衰竭或心肌梗塞的患者的心臟功能。用交感神經和副交感神經支配心肌，包括迷走神經的心臟分支。迷走神經中的活動(包括人工施加的電刺激)調節心率和收縮性(心肌收縮的強度)。已知施加至迷走神經的電刺激可減小心率和收縮性，延長心動周期的心臟收縮階段，並縮短心動周期的心臟舒張階段。例如，利用迷走神經刺激的該能力來控制心肌重塑。除了治療心臟紊亂以外(例如心肌重塑)，還已知迷走神經刺激在治療紊亂中是有效的，包括，但不限於，抑鬱症、神經性厭食症/進食失調、胰腺功能、癲癇症、高血壓、炎性疾病和糖尿病。為了確保迷走神經刺激治療的功效，需要驗證，該刺激激活迷走神經的目標分支，並控制刺激參數以導致有效地調節目標功能。
發明內容
一種神經刺激系統，提供捕獲驗證和刺激強度調節，以確保迷走神經刺激在調節患者中的Iv或多個目標功能時的有效性。在各種實施方式中，對迷走神經施加刺激，並檢測誘發反應以驗證該刺激捕獲迷走神經，並調節一個或多個控制刺激強度的刺激參數。在一個實施方式中，一種系統包括刺激輸出電路、神經感測電路、以及誘發神經反應檢測電路(誘發神經響應檢測電路)。該系統用於將神經刺激傳遞至包括A纖維和B纖維的神經，每個神經纖維相當於一種類型的神經纖維。刺激輸出電路將神經刺激脈衝傳遞至神經。神經感測電路感測代表神經中的神經活動(包括誘發神經反應)的神經信號，每個誘發神經反應由一個神經刺激脈衝誘發。誘發神經反應檢測電路利用神經信號檢測誘發的神經反應，並包括檢測定時器和比較器。檢測定時器響應於一個神經刺激脈衝的傳遞而記錄延遲間隔、第一檢測窗(第一檢測窗口)和第二檢測窗(第二檢測窗口)的時間。延遲間隔在傳遞一個刺激脈衝時開始。第一檢測窗在延遲間隔終止時開始。第二檢測窗在第一檢測間隔終止時開始。比較器通過將感測到的神經信號與第一檢測窗過程中的第一檢測閾值相t匕，來檢測誘發神經反應的誘發A纖維反應，並通過將感測到的神經信號與第二檢測窗過程中的第二檢測閾值相比， 來檢測誘發神經反應的B纖維反應。在一個實施方式中，提供了一種用於檢測對傳遞至迷走神經(包括A纖維和B纖維，每個纖維相當於一種類型的神經纖維)的神經刺激的誘發反應的方法。將神經刺激脈衝傳遞至神經。感測神經中的代表神經活動的神經信號。神經活動包括誘發神經反應，每個誘發神經反應由一個神經刺激脈衝誘發。記錄延遲間隔、第一檢測窗和第二檢測窗的時間。延遲間隔在傳遞一個刺激脈衝時開始。第一檢測窗在延遲間隔終止時開始。第二檢測窗在第一檢測間隔終止時開始。檢測誘發神經反應，包括誘發A纖維反應和誘發B纖維反應。通過將感測到的神經信號與第一檢測窗過程中的第一檢測閾值相比，來檢測誘發A纖維反應，並通過將感測到的神經信號與第二檢測窗過程中的第二檢測閾值相比，來檢測誘發B纖維反應。在一個實施方式中，一種用於傳遞神經刺激的系統包括刺激輸出電路、誘發反應檢測電路、以及控制電路。刺激輸出電路將神經刺激脈衝傳遞至迷走神經。誘發反應檢測電路接收表示誘發反應的生理信號，該誘發反應是由神經刺激脈衝誘發的生理事件，並且，該檢測電路利用生理信號和一個或多個檢測閾值來檢測誘發反應。控制電路包括感測參數調節器，其利用檢測到的誘發反應和所儲存的基線反應來調節該一個或多個檢測閾值。在一個實施方式中，提供了一種用於傳遞神經刺激的方法。將神經刺激脈衝傳遞至迷走神經。感測到表示誘發反應的生理信號。每個誘發反應是由一個神經刺激脈衝誘發的生理事件。通過將生理信號與一個或多個檢測閾值相比，來檢測誘發反應。利用檢測到的誘發神經反應來檢測該一個或多個檢測閾值。在一個實施方式中，一種用於傳遞神經刺激的系統包括刺激輸出電路、誘發反應檢測電路、以及控制電路。刺激輸出電路將神經刺激脈衝傳遞至迷走神經。誘發反應檢測電路接收表示誘發反應的生理信號，該誘發反應是由神經刺激脈衝誘發的生理事件，並且，該檢測電路利用生理信號來檢測誘發肌肉反應。控制電路利用刺激強度來控制神經刺激脈衝的傳遞，並包括刺激參數調節器和刺激調節定時器。刺激參數調節器利用檢測到的誘發反應調節刺激強度。刺激調節定時器按照特定時間表利用檢測到的誘發反應記錄調節刺激強度的時間。在一個實施方式中，提供了一種用於傳遞神經刺激的方法。將神經刺激脈衝傳遞至迷走神經。利用刺激強度控制神經刺激脈衝的傳遞。以特定增量掃掠刺激強度的級別。感測表示誘發反應的生理信號。每個誘發反應是由一個神經刺激脈衝誘發的生理事件。利用生理信號檢測誘發反應。確定刺激閾值。該刺激強度是最小級別的用於提供誘發反應的一個或多個特定特性的刺激強度。調節刺激強度，以利用刺激閾值調節特定生理功能。在一個實施方式中，一種用於傳遞神經刺激的系統包括刺激輸出電路、誘發反應檢測電路、以及控制電路。刺激輸出電路將神經刺激脈衝傳遞至迷走神經。誘發反應檢測電路接收表示誘發反應的生理信號，該誘發反應是由神經刺激脈衝誘發的生理事件，並且，該檢測電路利用生理信號來對所傳遞的神經刺激脈衝的每個脈衝檢測一個誘發肌肉反應。控制電路利用刺激強度控制神經刺激脈衝的傳遞。控制電路包括刺激參數調節器，其響應於特定數量的未對特定數量的所傳遞的神經刺激脈衝檢測到的誘發神經反應而調節刺激強度。 在一個實施方式中，提供了一種用於傳遞神經刺激的方法。將神經刺激脈衝傳遞至迷走神經。利用刺激強度控制神經刺激的傳遞。執行捕獲驗證。捕獲驗證包括，感測表示誘發反應的生理信號，每個誘發反應是由一個神經刺激脈衝誘發的生理事件；對所傳遞的神經刺激脈衝的每個脈衝檢測一個誘發反應；並響應於特定數量的未對特定數量的所傳遞的神經刺激脈衝檢測到的誘發反應而調節刺激強度。該概要是本申請的教導的一部分的概述，並非旨在是本主題的唯一或徹底的處理。在詳細說明書和所附權利要求書中可找到其他與本主題相關的細節。對於本領域的技術人員來說，在閱讀並理解以下詳細說明書以及查看形成其一部分的附圖時，本發明的其他方面將是顯而易見的。用所附權利要求書及其法律等價物來定義本發明的範圍。
附圖通常通過實例示出了在本文檔中討論的各種實施方式。附圖僅是為了說明目的，並且可能不是成比例的。圖1是迷走神經刺激系統以及在其中使用該系統的環境的部分的一個實施方式的圖示。圖2是示出了提供誘發反應的檢測的迷走神經刺激系統的一個實施方式的框圖。圖3是示出了圖2的迷走神經刺激系統的另一實施方式的框圖。圖4是包括迷走神經刺激系統的可植入系統以及在其中使用該可植入系統的環境的部分的一個實施方式的圖示。圖5是示出了圖4的可植入系統的一個實施方式的框圖。圖6是對神經刺激脈衝的誘發反應的圖示。圖7是對各種振幅的神經刺激脈衝的誘發反應的圖示。圖8是示 出了各種刺激閾值的圖示。圖9是示出了用於檢測誘發神經反應的電路的一個實施方式的框圖。圖10是誘發神經反應和檢測窗的圖示。圖11是示出了用於檢測誘發神經反應的系統的一個實施方式的框圖。圖12是示出了用於檢測誘發肌肉反應的電路的一個實施方式的框圖。圖13是示出了用於檢測誘發肌肉反應的系統的另一實施方式的框圖。圖14是示出了用於感測各種喉部信號的電路的一個實施方式的框圖。圖15是示出了用於在迷走神經刺激過程中對誘發反應檢測進行自動閾值調節的方法的一個實施方式的流程圖。圖16是示出了用於調節迷走神經刺激的刺激強度的方法的一個實施方式的流程圖。圖17是示出了迷走神經的兩種類型的纖維的刺激閾值之間的關係的一個實例的圖示。圖18是示出了用於在將可植入醫療裝置植入患者體內的過程中調節迷走神經刺激的刺激強度的方法的一個實施方式的流程圖。圖19是示出了用於在患者用可植入醫療裝置進行後續觀察的過程中調節迷走神經刺激的刺激強度的方法的一個實施方式的流程圖。圖20是示出了用於對迷走神經刺激進行自動捕獲驗證的方法的一個實施方式的流程圖。
具體實施例方式在以下詳細描述中，參考形成了其一部分的附圖，並且，其中，通過可能在其中實踐本發明的圖示特定實施方式示出。充分詳細地描述了這些實施方式，以使得本領域的技術人員能夠實踐本發明，並且，將理解，可能組合這些實施方式，或者，可能利用其他實施方式，並且，在不背離本發明的精神和範圍的前提下可能進行結構變化、邏輯變化和電變化。以下詳細描述提供實例，並用所附權利要求書及其法律等價物定義本發明的範圍。應理解，在本公開中對「一個」、「一種」或「各種」實施方式的參考並非必須是對相同的實施方式，並且，這種參考考慮不止一個實施方式。本文檔討論了一種用於傳遞神經刺激以調節一個或多個目標功能並檢測一個或多個由神經刺激誘發的生理反應的方法和系統。誘發生理反應的檢測表明，通過刺激捕獲神經。在各種實施方式中，從神經感測到的神經信號，和/或從能夠代替神經信號的另一生理信號，檢測每個誘發 生理反應。雖然在本文檔中將迷走神經刺激特別地作為一個實例討論，但是本發明的方法和系統通常應用於各種目標神經的刺激。
迷走神經起源於骨髓中，並通過複雜功能神經支配圖案以人體中的多個器官為目標。在迷走神經幹內具有傳出神經和傳入神經，其將神經活動傳送至內臟器官(例如食道、胃腸道、腎臟和胰腺(迷走神經的腹部分支))、胸部器官(例如心臟和肺(迷走神經的胸部分支))，以及頸部的隨意肌和上氣道的多段(喉返神經，RLN)，和從這些器官傳送神經活動。在一個傳遞迷走神經刺激以調節一個或多個心血管功能的實施方式中，表示捕獲到迷走神經的誘發反應的實例包括，從迷走神經感測的神經信號和表示喉部活動的信號。迷走神經的纖維包括A纖維(有髓纖維，也叫做A型纖維)、B纖維(有髓副交感神經纖維,也叫做B型纖維)、以及C纖維(無髓纖維，也叫做C型纖維)，如表I中總結的。可以認為，通過激活B纖維進行迷走神經刺激來調節內臟和胸部器官的大部分功能，而A纖維的激活會導致誘發喉部活動。如用實驗數據驗證的，激活B纖維所需的刺激強度(B纖維的刺激閾值)比激活A纖維所需的刺激強度(A纖維的刺激閾值)高，因為B纖維的直徑比A纖維的直徑小。激活C纖維所需的刺激強度(C纖維的刺激閾值)最高，因為C纖維在這三種類型的纖維中具有最小的直徑。
權利要求
1.一種用於將神經刺激傳遞至身體的系統，所述身體具有包括A纖維和B纖維的神經，每條纖維相當於一種類型的神經纖維，所述系統包括: 刺激輸出電路，被構造成將神經刺激脈衝傳遞至所述神經； 神經感測電路，被構造成感測代表所述神經中的神經活動的神經信號，所述神經活動包括誘發神經反應，每個誘發神經反應由所述神經刺激脈衝中的一個誘發；以及 誘發神經反應檢測電路，被構造成利用所述神經信號來檢測所述誘發神經反應，所述誘發神經反應檢測電路包括: 檢測定時器，被構造成響應於所述神經刺激脈衝中的一個的傳遞而對延遲間隔、第一檢測窗和第二檢測窗進行定時，所述延遲間隔在傳遞所述刺激脈衝中的一個時開始，所述第一檢測窗在所述延遲間隔終止時開始，所述第二檢測窗在所述第一檢測間隔終止時開始；以及 比較器，被構造成通過將感測到的神經信號與所述第一檢測窗過程中的第一檢測閾值進行比較，來檢測所述誘發神經反應的誘發A纖維反應，並且通過將感測到的神經信號與所述第二檢測窗過程中的第二檢測閾值進行比較，來檢測所述誘發神經反應的誘發B纖維反應。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述誘發神經反應檢測電路被構造成產生代表檢測到的誘發神經反應的一個或多個反應信號，並進一步包括被構造成利用所述一個或多個反應信號控制所述神經刺激脈衝的傳遞的控 制電路。
3.根據前述權利要求中的任一項所述的系統，其中，所述誘發神經反應檢測電路包括被構造成測量所述誘發反應的一個或多個特徵參數的測量模塊，並且所述誘發神經反應檢測電路被構造成產生代表所述一個或多個特徵參數的信號。
4.根據權利要求3所述的系統，其中，所述測量模塊被構造成測量所述一個或多個特徵參數，所述特徵參數包括以下中的一個或多個: 所述誘發A纖維反應的振幅，包括在所述第一檢測窗過程中感測到的神經信號的峰值振幅； 所述誘發A纖維反應的寬度，包括這樣的時間間隔，在所述時間間隔期間，感測到的神經信號的振幅超過所述第一檢測窗過程中的所述第一檢測閾值； 所述誘發B纖維反應的振幅，包括在所述第二檢測窗過程中感測到的神經信號的峰值振幅；以及 所述誘發B纖維反應的寬度，包括這樣的時間間隔，在所述時間間隔期間，感測到的神經信號的振幅超過所述第二檢測窗過程中的所述第二檢測閾值。
5.根據權利要求3和4中的任一項所述的系統，其中，所述測量模塊被構造成傾向所測量的一個或多個特徵參數。
6.根據權利要求2所述的系統，包括可植入醫療裝置，所述可植入醫療裝置包括所述神經刺激輸出電路、所述神經感測電路、所述誘發神經反應檢測電路和所述控制電路。
7.根據權利要求6所述的系統，包括與所述可植入醫療裝置通信地耦接的外部系統，所述外部系統包括被構造成顯示感測到的神經信號和所述一個或多個反應信號的顯示裝置。
8.根據權利要求6和7中的任一項所述的系統，其中，所述可植入醫療裝置進一步包括心律管理裝置。
9.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述誘發神經反應檢測電路被構造成按照規定的時間表檢測所述誘發神經反應。
10.根據權利要求9所述的系統，其中，所述誘發神經反應檢測電路被構造成基於一定周期檢測所述誘發神經反應。
11.一種用於將神經刺激傳遞至身體的方法，所述身體具有包含A纖維和B纖維的神經，每條纖維相當於一種類型的神經纖維，所述方法包括: 將神經刺激脈衝傳遞至所述神經； 感測代表所述神經中的神經活動的神經信號，所述神經活動包括誘發神經反應，每個誘發神經反應由所述神經刺激脈衝中的一個誘發； 對在傳遞所述刺激脈衝中的一個時開始的延遲間隔進行定時； 對在所述延遲間隔終止時開始的第一檢測窗進行定時； 對在所述第一檢測間隔終止時開始的第二檢測窗進行定時；並且 檢測所述誘發神經反應，包括: 通過將感測到的神經信號與所述第一檢測窗過程中的第一檢測閾值進行比較，來檢測所述誘發神經反應的誘發A纖維反應，並且 通過將感測到的神經信號與所述第二檢測窗過程中的第二檢測閾值進行比較，來檢測所述誘發神經反應的誘發B纖維反應。
12.根據權利要求11所述的方法，包括控制所述神經刺激脈衝的刺激強度，所述控制包括，利用所述刺激強度的最小值來開始所述神經刺激脈衝的傳遞，並逐漸增加所述刺激強度的值，直到檢測到的誘發A纖維反應和檢測到的誘發B纖維反應符合預定的標準。
13.根據權利要求11和12中的任一項所述的方法，包括測量並顯示以下中的一個或多個: 檢測到的誘發神經反應的振幅； 多個檢測到的誘發神經反應的和；以及 所述神經刺激脈衝中的一個的傳遞和由所述神經刺激脈衝中的一個的傳遞產生的所述誘發神經反應中的一個的檢測之間的時間。
14.根據權利要求11至13中的任一項所述的方法，包括顯示反應類型的標記，其包括所述誘發A纖維反應和所述誘發B纖維反應。
15.根據權利要求11至14中的任一項所述的方法，包括測量一個或多個特徵參數，所述特徵參數包括以下中的一個或多個: 所述誘發A纖維反應的振幅，包括在所述第一檢測窗過程中感測到的神經信號的峰值振幅； 所述誘發A纖維反應的寬度，包括這樣的時間間隔，在所述時間間隔的過程中，感測到的神經信號的振幅超過所述第一檢測窗過程中的所述第一檢測閾值； 所述誘發B纖維反應的振幅，包括在所述第二檢測窗過程中感測到的神經信號的峰值振幅；以及 所述誘發B纖維反應的寬度，包括這樣的時間間隔，在所述時間間隔的過程中，感測到的神經信號的振幅超過所述第二檢測窗過程中的所述第二檢測閾值。
16.根據權利要求15所述的方法，包括利用所測量的一個或多個特徵參數來調節所述第一檢測閾值和所述第二檢測閾值中的一個或多個。
17.根據權利要求15所述的方法，包括: 將所測量的一個或多個特徵參數與所儲存的一個或多個基線特徵參數進行比較；並且 響應於基本上與所述基線的一個或多個特徵參數偏離的所測量的一個或多個特徵參數，產生警報信號。
18.根據權利要求11至17中的任一項所述的方法，包括控制所述神經刺激脈衝的刺激強度，所述控制包括，在以規定的增量掃掠所述刺激強度的水平的同時傳遞所述神經刺激脈衝，並對所述誘發神經反應中的一個或多個特定效果確定刺激閾值。
19.根據權利要求18所述的方法，其中，確定所述刺激閾值包括檢測以下中的一個或多個: 在所述第一檢測窗過程中感測到的神經信號的振幅達到閾值振幅； 在所述檢測窗B的過程中檢測到的所述誘發反應的寬度達到閾值寬度； 在檢測窗B的過程中檢測到所述誘發B纖維反應；以及 檢測到的誘發反應波形和基線波形之間的相關性達到閾值相關性。
20.根據權利要求11至19中的任一項所述的方法，包括，控制所述神經刺激脈衝的刺激強度，並且，不響應於對所傳遞的規定數量的所述神經刺激脈衝檢測到的所述誘發神經反應而調節所述刺激強度。
21.一種用於將神經刺激傳遞至具有迷走神經和喉部肌肉的身體的系統，所述系統包括: 刺激輸出電路，被構造成將神經刺激脈衝傳遞至所述迷走神經； 誘發反應檢測電路，被構造成接收表示誘發反應的生理信號，並利用所述生理信號和一個或多個檢測閾值來檢測所述誘發反應，其中所述誘發反應是由所述神經刺激脈衝誘發的生理事件；以及 控制電路，包括被構造成利用檢測到的誘發反應和所儲存的基線反應來調節所述一個或多個檢測閾值的感測參數調節器。
22.根據權利要求21所述的系統，其中，所述誘發反應檢測電路被構造成產生代表檢測到的誘發反應的一個或多個反應信號，並且所述控制電路被構造成利用所述一個或多個反應信號來控制所述神經刺激脈衝的傳遞。
23.根據權利要求21和22中的任一項所述的系統，其中，所述誘發反應檢測電路包括誘發神經反應檢測電路，所述誘發神經反應檢測電路被構造成接收代表所述迷走神經中的神經活動的神經信號，並利用所述一個或多個檢測閾值來檢測所述誘發神經反應，所述神經活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發神經反應。
24.根據權利要求21至23中的任一項所述的系統，其中，所述誘發反應檢測電路包括誘發肌肉反應檢測電路，其被構造成接收代表所述喉部肌肉的活動的喉部信號，並利用所述一個或多個檢測閾值來檢測所述誘發肌肉反應，所述喉部肌肉的活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發肌肉反應。
25.根據權利要求24所述的系統，其中，所述喉部信號包括肌電描記(EMG)信號，並包括被構造成感測所述EMG信號的EMG感測電路。
26.根據權利要求24所述的系統，其中，所述喉部信號包括加速信號，並包括: 加速計，被構造成感測所述加速信號；以及 活動感測電路，被構造成與所述加速計耦接以感測所述加速信號。
27.根據權利要求24所述的系統,其中,所述喉部信號包括聲音信號,並包括: 聲音傳感器，被構造成感測所述聲音信號；以及 聲音感測電路，被構造成與所述聲音傳感器耦接以感測所述聲音信號。
28.根據權利要求21至27中的任一項所述的系統，其中，所述控制電路包括感測調節定時器，所述感測調節定時器被構造成根據規定的時間表利用檢測到的誘發反應和所儲存的基線反應來調節所述一個或多個檢測閾值。
29.根據權利要求21至28中的任一項所述的系統，包括可植入醫療裝置，所述可植入醫療裝置包括所述神經刺激輸出電路、所述誘發神經反應檢測電路和所述控制電路。
30.根據權利要求29所述的系統，其中，所述可植入醫療裝置進一步包括心律管理裝置。
31.一種用於將神經刺激傳遞至具有迷走神經和喉部肌肉的身體的方法，所述方法包括: 將神經刺激脈衝傳遞至所述迷走神經； 感測表示誘發反應的生理信號，每個誘發反應是由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的生理事件； 通過將所述生理信號與一個或多個檢測閾值進行比較，來檢測所述誘發反應；以及 利用檢測到的誘發反應來調節所述一個或多個檢測閾值。
32.根據權利要求31所述的方法，包括: 將檢測到的誘發反應與所儲存的基線反應進行比較；並且 利用檢測到的誘發反應與所儲存的基線反應的比較結果來調節所述一個或多個檢測閾值。
33.根據權利要求31和32中的任一項所述的方法，其中，感測所述生理信號包括，感測代表所述迷走神經中的神經活動的神經信號，其中所述神經活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發神經反應，檢測所述誘發反應包括，通過將所述神經信號與所述一個或多個檢測閾值進行比較來檢測所述誘發神經反應，並且，調節所述一個或多個檢測閾值包括利用檢測到的誘發神經反應來調節所述一個或多個檢測閾值。
34.根據權利要求31至33中的任一項所述的方法，其中，感測所述生理信號包括，感測代表喉部肌肉的活動的喉部信號，其中所述喉部肌肉的活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發肌肉反應，檢測所述誘發反應包括，通過將所述喉部信號與所述一個或多個檢測閾值進行比較來檢測所述誘發肌肉反應，並且，調節所述一個或多個檢測閾值包括利用檢測到的誘發肌肉反應來調節所述一個或多個檢測閾值。
35.根據權利要求32至34中的任一項所述的方法，其中，將檢測到的誘發反應與所儲存的基線反應進行比較包括: 產生代表檢測到的誘發反應的誘發反應波形；並且 將所述誘發反應波形與 所儲存的基線波形進行比較。
36.根據權利要求32至34中的任一項所述的方法，其中，將檢測到的誘發反應與所儲存的基線反應進行比較包括: 測量檢測到的誘發反應的一個或多個特徵參數；並且 將所述一個或多個特徵參數與所儲存的一個或多個基線特徵參數進行比較。
37.根據權利要求36所述的方法，其中，測量檢測到的誘發反應的所述一個或多個特徵參數包括，將所述一個或多個特徵參數各自測量為檢測到的誘發反應的平均值。
38.根據權利要求32至37中的任一項所述的方法，包括響應於基本上與所儲存的基線反應偏離的檢測到的誘發反應而產生警報信號。
39.根據權利要求31至38中的任一項所述的方法，包括根據規定的時間表來調節所述一個或多個檢測閾值。
40.根據權利要求31至39中的任一項所述的方法，包括響應於用戶命令來調節所述一個或多個檢測閾值。
41.一種用於將神經刺激傳遞至具有迷走神經和喉部肌肉的身體的系統，所述系統包括: 刺激輸出電路，被構造成將神經刺激脈衝傳遞至所述迷走神經； 誘發反應檢測電路，被構造成接收表示誘發反應的生理信號，並利用所述生理信號來檢測所述誘發反應，所述誘發反應是由所述神經刺激脈衝誘發的生理事件；以及 控制電路，被構造成利用刺激強度來控制所述神經刺激脈衝的傳遞，所述控制電路包 括: 刺激參數調節器，被構造成利用檢測到的誘發反應來調節所述刺激強度；以及刺激調節定時器，被構造成根據規定的時間表利用檢測到的誘發反應來對所述刺激強度的調節進行定時。
42.根據權利要求41所述的系統，其中，所述誘發反應檢測電路包括誘發神經反應檢測電路，所述誘發神經反應檢測電路被構造成接收代表所述迷走神經中的神經活動的神經信號，並檢測所述誘發神經反應，其中所述神經活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發神經反應。
43.根據權利要求41和42中的任一項所述的系統，其中，所述誘發反應檢測電路包括誘發肌肉反應檢測電路，所述誘發肌肉反應檢測電路被構造成接收代表所述喉部肌肉的活動的喉部信號，並檢測所述誘發肌肉反應，所述喉部肌肉的活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發肌肉反應。
44.一種用於將神經刺激傳遞至具有迷走神經和喉部肌肉的身體的方法，所述方法包括: 將神經刺激脈衝傳遞至所述迷走神經； 利用刺激強度來控制所述神經刺激脈衝的傳遞； 以規定的增量掃掠所述刺激強度的水平； 感測表示誘發反應的生理信號，每個誘發反應是由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的生理事件； 利用所述生理信號來檢測所述誘發反應； 確定刺激閾值，所述刺激閾值是用於提供所述誘發反應的一個或多個特定特性的最小水平的刺激強度；並且利用所述刺激閾值來調節所述刺激強度，以調節特定的生理功能。
45.根據權利要求44所述的方法，其中，感測所述生理信號包括，感測代表所述迷走神經中的神經活動的神經信號，其中所述神經活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發神經反應，檢測所述誘發反應包括，通過將所述神經信號與所述一個或多個檢測閾值進行比較來檢測所述誘發神經反應，並且，確定所述刺激閾值包括，確定作為用於提供所述誘發神經反應的一個或多個特定特性的最小水平的刺激強度的刺激閾值。
46.根據權利要求45所述的方法，其中，檢測所述誘發神經反應包括，檢測誘發A纖維反應和誘發B纖維反應，並且其中，確定所述刺激閾值包括，對以下中的一個或多個確定最小水平的刺激強度: A纖維反應的振幅達到閾值振幅； A纖維反應的寬度達到閾值寬度；以及 檢測到所述誘發B纖維反應。
47.根據權利要求44至46中的任一項所述的方法，其中，感測所述生理信號包括感測代表所述喉部肌肉的活動的喉部信號，所述喉部肌肉的活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發肌肉反應 ，檢測所述誘發反應包括，通過將所述喉部信號與所述一個或多個檢測閾值進行比較來檢測所述誘發肌肉反應，並且，確定所述刺激閾值包括，確定作為用於提供所述誘發肌肉反應的一個或多個特定特性的最小水平的刺激強度的刺激閾值。
48.根據權利要求47所述的方法，其中，確定所述刺激閾值包括，對於感測到的喉部信號超過閾值振幅，確定最小水平的刺激強度。
49.根據權利要求48所述的方法，其中，利用所述刺激閾值來調節所述刺激強度包括，通過使用所述刺激閾值和與特定生理功能相關的刺激強度的值之間的預定關係來計算所述刺激強度。
50.根據權利要求44至49中的任一項所述的方法，包括: 產生代表檢測到的誘發反應的誘發反應波形； 確定所述誘發反應波形和所儲存的基線波形之間的相關性；並且 將所述刺激閾值確定為所述相關性超過閾值相關性時的最小水平的刺激強度。
51.一種用於將神經刺激傳遞至具有迷走神經和喉部肌肉的身體的系統，所述系統包括: 刺激輸出電路，被構造成將神經刺激脈衝傳遞至所述迷走神經； 誘發反應檢測電路，被構造成接收表示誘發反應的生理信號，並利用所述生理信號來對所傳遞的神經刺激脈衝中的每個脈衝檢測所述誘發反應中的一個，所述誘發反應是由所述神經刺激脈衝誘發的生理事件；以及 控制電路，被構造成利用刺激強度控制所述神經刺激脈衝的傳遞，所述控制電路包括刺激參數調節器，所述刺激參數調節器被構造成響應於對所傳遞的特定數量的神經刺激脈衝未檢測到的特定數量的誘發反應而調節所述刺激強度。
52.根據權利要求51所述的系統，包括刺激調節定時器，其被構造成按照規定的時間表對所述刺激強度的調節進行定時。
53.根據權利要求51和52中的任一項所述的系統，其中，所述誘發反應檢測電路包括誘發神經反應檢測電路，所述誘發神經反應檢測電路被構造成接收代表所述迷走神經中的神經活動的神經信號，並檢測所述誘發神經反應，所述神經活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發神經反應。
54.根據權利要求51至53中的任一項所述的系統，其中，所述誘發反應檢測電路包括誘發肌肉反應檢測電路，所述誘發肌肉反應檢測電路被構造成接收代表所述喉部肌肉的活動的喉部信號，並檢測誘發肌肉反應，所述喉部肌肉的活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發肌肉反應。
55.一種用於將神經刺激傳遞至具有迷走神經和喉部肌肉的身體的方法，所述方法包括: 將神經刺激脈衝傳遞至所述迷走神經； 利用刺激強度來控制所述神經刺激的傳遞；並且 執行捕獲驗證，包括: 感測表示誘發反應的生理信號，每個誘發反應是由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的生理事件； 對所傳遞的神經刺激脈衝中的每個脈衝，檢測所述誘發反應中的一個；並且響應於對所傳遞的特定第二數量的神經刺激脈衝未檢測到的特定第一數量的誘發反應，調節所述刺激強度。
56.根據權利要求55所述的方法，其中，感測所述生理信號包括，感測代表所述迷走神經中的神經活動的神經信號，所述神經活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發神經反應，檢測所述誘發反應中的一個包括，對所傳遞的神經刺激脈衝的每個脈衝檢測所述誘發神經反應中的一個， 並且，調節所述刺激強度包括，響應於對所傳遞的特定第二數量的神經刺激脈衝未檢測到的特定第一數量的誘發神經反應，來調節所述刺激強度。
57.根據權利要求55和56中的任一項所述的方法，其中，感測所述生理信號包括，感測代表所述喉部肌肉的活動的喉部信號，所述喉部肌肉的活動包括每個由所述神經刺激脈衝中的一個誘發的誘發肌肉反應，檢測所述誘發反應包括，通過將所述喉部信號與所述一個或多個檢測閾值進行比較來檢測所述誘發肌肉反應，並且，調節所述刺激強度包括，響應於對所傳遞的特定第二數量的神經刺激脈衝未檢測到的特定第一數量的誘發肌肉反應，來調節所述刺激強度。
58.根據權利要求55至57中的任一項所述的方法，其中，調節所述刺激強度包括，響應於對所傳遞的任何數量的神經刺激脈衝未檢測到的誘發反應中的一個，來調節所述刺激強度。
59.根據權利要求55至57中的任一項所述的方法，其中，調節所述刺激強度包括，響應於對所傳遞的移動平均數的所述神經刺激脈衝未檢測到的特定第一數量的誘發反應，來調節所述刺激強度。
60.根據權利要求55至59中的任一項所述的方法，包括根據規定的時間表來執行捕獲驗證。
全文摘要
一種神經刺激系統，提供捕獲驗證和刺激強度調節，以確保在調節患者的一個或多個目標功能時有效地進行迷走神經刺激。在各種實施方式中，對迷走神經施加刺激，並檢測誘發反應，以驗證該刺激捕獲迷走神經，並調節控制刺激強度的一個或多個刺激參數。
文檔編號A61N1/36GK103079636SQ201180039980
公開日2013年5月1日 申請日期2011年6月9日 優先權日2010年6月18日
發明者胡安·加布裡埃爾·因卡皮耶奧多內滋, 戴維·J·特恩斯, 詹森·J·哈曼, 史蒂芬·魯布爾 申請人:心臟起搏器公司