CN114650865A - 刺激设备及其用途 - Google Patents
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Abstract
用于并列地刺激人身体或动物身体中的两条单独的神经以激活人身体或动物身体中的目标组织的刺激设备和方法,该刺激设备包括:第一线圈单元(91),其构造成定位在人身体或动物身体处以刺激两条单独的神经中的第一神经;第二线圈单元(92),其构造成定位在人身体或动物身体处以刺激两条单独的神经中的第二神经;和支架结构(93),其联接至第一线圈单元(91)和第二线圈单元(92)。支架结构(93)是可调节的,使得第一线圈单元(91)和第二线圈单元(92)相对于彼此的位置和取向能被调整以适应于目标构型,在该目标构型中,第一线圈单元(91)和第二线圈单元(92)定位在人身体或动物身体的不同位置上,使得第一神经能由第一线圈单元(91)刺激并且第二神经能由第二线圈单元(93)刺激。支架结构(93)具有锁定机构,锁定机构用于将第一线圈单元(91)和第二线圈单元(92)相对于彼此的位置和取向阻滞在目标构型中。
Description
技术领域
本发明涉及一种刺激设备,以及一种用于刺激人身体或动物身体的两个单独的神经并从而激活目标组织的方法。更具体地,本发明涉及一种使用用于刺激第一神经的第一线圈绕组单元和用于刺激第二神经的第二线圈绕组单元的无创电磁刺激设备。
背景技术
在医学上,众所周知,对于许多目的,使用电磁场刺激激活患者的目标组织是有益的。为了实现患者体内组织的这种激活,已知直接刺激组织或通过刺激神经***的特定部分来间接激活组织。例如,可以通过直接向肌肉组织或与肌肉组织相关联的神经提供电脉冲来激活为肌肉组织的目标组织。
在实践中,电磁刺激器也用于激活目标组织,其基于电磁感应原理。强电流脉冲(通常是单相或双相电流脉冲)流过线圈绕组,这产生强瞬态磁场。电流脉冲引起变化的磁场,该变化的磁场例如根据电流脉冲的相位而改变。变化的磁场感应出相应的电场,该电场又使神经元膜去极化,从而导致通过一条或多条神经的动作电位。线圈绕组通常被设计成产生感应场的电场分布曲线,其通常具有电场峰值(具有最大电场强度的区域)或电场区域,其强于其他区域中的其他场。因此,电场分布曲线可以产生激活脉冲,其在时间间隔上周期性地有效,并且电场峰值或强场区域可以与分布曲线中的弱场区域交替。
例如,US 2013/0131746 A1公开了一种基于电磁刺激来刺激患者迷走神经的无创神经刺激设备。该设备包括用于容纳线圈装置的外壳,该线圈装置包括用于产生电磁场的两个线圈。线圈位于外壳的头部区段中,头部区段被提供用于施加到患者身体的表面。外壳由带或框架保持在适当位置中,或者通过手被保持。两个线圈均在外壳中被定位和取向成用以刺激相同的神经。为了刺激两条单独的神经,需要两个单独的这种刺激设备。
US 2017/0291038 A1中显示了另一种磁刺激设备。该设备用于通过将该设备放置在患者的颅骨上来刺激脑内神经。该设备包括两个基本上扁平的螺旋导电线圈,它们被布置在壳体中,使得线圈部分重叠,并且指向待刺激的神经。线圈通过模制定位在壳体中。所述壳体包括线圈底面,并且被弯曲以放置在颅骨上,其中所述壳体由直立支架保持在适当位置。同样,为了刺激两个分开定位的神经,需要两个这样的设备。
在医院的重症监护病房中,可能期望激活通气患者的膈肌,以防止膈肌废用的缺点。结果表明,膈肌纤维废用性萎缩在机械通气的第一个18-69小时内已经发生,此时膈肌纤维横截面减少了50%多。因此,其目的是在对患者进行人工或机械呼吸的同时反复激活膈肌,从而可以维持膈肌的功能,或者至少能在脱机期间激活膈肌,以支持独立呼吸功能的有效恢复。
已知,可通过刺激例如患者颈部的两条神经来激活膈肌。在这种情况下,US 2016/0310730 A1描述了一种用于减少从机械呼吸机接收通气支持的患者中的通气诱导的膈肌废用的设备。该设备包括第一和第二类型的电极阵列,并且包括配置为刺激患者的神经的多个电极。电极阵列配置为嵌入粘性电极贴片中的表面电极阵列,该贴片放置在患者颈部的在神经所在区域附近处的每一侧。因此,电极阵列彼此独立地电联接和机械联接到患者的皮肤。因此,电极阵列覆盖患者表面的一部分,并且可能干扰治疗患者所需的其他器具,例如气管插管。在电极阵列需要在稍后的时间点被取下和替换的情况下,***需要根据电极阵列的新位置被完全重新校准,以避免对神经周围的组织的不期望的共同刺激。
当应同时刺激身体内彼此距离较近的两条目标神经时,用于电磁刺激的当今刺激器中的线圈绕组***具有明显的局限性。为此目的已经设计了去离散式线圈来产生离散的场,并且例如在DE 10 2007 013531 A1中已经有所描述。然而,通常需要两个独立的刺激器设备,这两个设备的电磁场可能会相互干扰,并且身体约束可能不允许并列定位这两个设备的线圈绕组来利用离散式设计。尤其是在颈部区域,将线圈绕组纵向定位于颈部将迫使用户选择明显更小的线圈绕组尺寸,因为下巴和胸部限制了放置线圈的空间。
因此,需要一种无创刺激设备及其用途,以及一种用于刺激人身体或动物身体中的两条单独的神经的无创方法,其允许有效刺激两条神经、克服空间限制、避免神经附近组织的共同刺激效应、能简单地施加在身体处、并且能使人或动物方便且无痛苦。
发明内容
根据本发明,该需求由独立权利要求1的特征所限定的刺激设备以及独立权利要求31所限定的用于刺激人身体或动物身体中的两条单独的神经的方法来解决。优选实施例是从属权利要求的主题。
具体而言,本发明提供了一种刺激设备,其用于并列地刺激人身体或动物身体中的两条单独的神经,以激活人身体或动物身体中的目标组织。该刺激设备包括:第一线圈单元,其构造成定位在人身体或动物身体处以刺激两条单独的神经中的第一神经;第二线圈单元,其构造成定位在人身体或动物身体处以刺激两条单独的神经中的第二神经;以及支架结构,其联接至第一线圈单元和第二线圈单元。支架结构是可调节的,使得第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此的位置和取向可调整以适应于支架结构的目标构型,在该目标构型中,第一线圈单元和第二线圈单元定位在人身体或动物身体的不同位置上,使得第一神经可由第一线圈单元刺激并且第二神经可由第二线圈单元刺激。此外,支架结构具有锁定机构,用于将第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此的位置和取向锁定/阻滞在目标构型中。
支架结构可配备至少一个铰接部,优选多个铰接部,用于调节第一和第二线圈单元的位置和取向。这种铰接部例如可以实现为机械铰链、旋转接头、滚珠轴承等。根据本发明,锁定机构构造成锁定支架结构的每个铰接部,以将线圈单元相对于彼此冻结在它们的目标构型中。
这里使用的术语“定位在/就位于…处”可以涉及通过接触身体而定位在身体上。例如,第一和第二线圈单元可以通过坐落于身体上而定位在身体上。当定位在身体上时,第一和第二线圈单元可以形成支承点,并确定身体上的限定接触点。这样,刺激设备可以相对于这两条神经精确地定位。此外,可通过选择支架结构的特定目标构型和身体上的特定接触点来确定刺激设备相对于身体的限定的位置。
在刺激设备的有利实施例中,支架结构包括一个或多个真空元件,真空元件构造成用于将刺激设备附接到人身体或动物身体上。真空元件可以实现为吸盘或类似物。真空元件有助于在支架结构的目标构型被调节完成并锁定就位后将线圈单元定位并可释放地紧固到身体上。
根据本发明的刺激设备可根据身体具体个体特征被容易地调节,或其能与用于对人或动物进行治疗的其他医疗设备并行地使用。同时,可以优化为刺激神经而产生的电磁场,以激活目标组织,并避免其他组织的共同刺激。通过锁定第一和第二线圈单元的位置和取向,可以避免线圈单元相对于身体的意外或无意的错位,使得刺激设备的使用安全且有效。此外,该设备可以在暂时从身体上取下后有效地重新定位在身体上。
根据本发明的用于刺激人身体或动物身体内的两条单独的神经以激活人身体或动物身体内的目标组织的方法使用此类刺激设备。该方法包括调节刺激设备的支架结构,使得刺激设备的第一线圈单元和刺激设备的第二线圈单元相对于彼此的位置和取向被调整以适合于目标构型,在该目标构型中,第一线圈单元和第二线圈单元定位在人身体或动物身体的不同位置,使得患者的第一神经可以被第一线圈单元刺激,并且患者的第二神经可以被第二线圈单元刺激。此外,该方法包括锁定支架结构,以将第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此的位置和取向锁定在目标构型中。
该刺激设备尤其可以是并列地刺激患者的两条膈神经以激活患者的膈肌的刺激设备。例如,刺激设备可以体现为呼吸促进设备。在这种情况下,可以调节刺激设备以施加至患者的颈部,从而在喉和胸锁乳突肌之间的局部间隙中产生局部电磁场。因此,可以通过在第一和第二线圈单元中产生并列的电磁场来刺激患者颈部内大约2cm至4cm深度处的膈神经。有利的是,电磁场不会将场振幅扩展到超过某个阈值水平。因此,电磁场不会延伸超过膈神经的目标区域太远,因此不会影响或共同刺激喉和胸锁乳突肌。
在刺激设备的有利的实施例中,支架结构的锁定机构构造成将第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此的位置和取向不可逆地锁定/阻滞在目标构型中。这样,第一和第二线圈单元之间的距离以及线圈单元朝向彼此的取向例如倾斜角是永久固定的。使用患者身体上的参考接触点,将自动将第一线圈单元和第二线圈单元放置在用于线圈单元和用于电磁场产生的期望接触点处。
此外,第一线圈单元和第二线圈单元可拆卸地联接至支架结构。在这种情况下,如果需要,可以容易地更换支架结构,或者如果需要,可以更换线圈单元。此外,支架结构可以被设计成一次性的,使得例如支架结构在为一个患者使用后被丢弃。因此,当将刺激设备用于不同患者时,可以防止可能的交叉污染,并且可以简化刺激设备的应用。为支架结构选择的材料可以比可重复使用的支架结构所需的质量差,因为例如它不必是可消毒的。
在根据本发明的刺激设备的实施例中,支架结构构造为将第一线圈单元和第二线圈单元之间的距离调节至目标构型的目标距离。因此,第一和第二线圈单元相对于身体的定位可以关于身体中两条神经的位置进行优化。有利地,锁定机构构造为使得在所述距离被设定为目标构型后,支架结构可以机械地防止第一线圈单元和第二线圈单元之间的距离的任何进一步调整。
优选地,支架结构包括第一腿部、第二腿部和将第一腿部和第二腿部相互连接的铰接部。腿部可以例如由细长的刚性元件实现,如杆或棒。铰接部可以实现为以铰接方式连接第一和第二腿部的任何铰接接头,例如旋转接头或球接头。第一线圈单元联接到第一腿部,第二线圈单元联接到第二腿部。例如,第一和第二线圈单元相应地联接到第一和第二腿元件的一端,并且,铰接部布置在这些元件的相对端处并且柔性地联接第一和第二腿元件。第一线圈单元和第二线圈单元之间的距离可以通过围绕铰接部相对于彼此枢转第一腿部和第二腿部来调节。因此,可以通过选择第一腿部相对于第二腿部的枢转位置来容易地调整支架结构构型,并且第一和第二线圈单元的位置和取向可以被调整以适于将刺激设备施加在患者的限定的位置处。
对于这种支架结构,锁定机构构造成机械地防止铰接部使第一腿部和第二腿部相对于彼此枢转。因此,调整后的支架结构的构型是固定的,并且提供了刺激设备的可靠且稳定的定位。
优选地,所述支架结构构造成将所述第一线圈单元的第一取向调节至所述目标构型的第一目标取向,并将所述第二线圈单元的第二取向调节至所述目标构型的第二目标取向。这样,由刺激设备产生的电磁场的方向和分布可以被调整以适应于两个神经的刺激需求。特别地,可以调整第一线圈单元的第一绕组轴线和第二线圈单元的第二绕组轴线之间的角度以及绕组轴线相对于神经的角度。有利地,阻滞机构构造成机械地防止线圈单元的第一取向和第二取向的调整。因此,支架结构的目标取向配置可以被阻滞在用于刺激神经的优化位置。优选地,支架结构被设计用于机械地阻滞/锁定目标取向配置。因此,第一和第二线圈单元的阻滞可以通过将线圈单元从支架结构分离来释放。替代地,锁定机构可以通过在支架结构上施加化学成分来提供,用于在调节线圈单元的距离和取向之后固定支架结构。化学成分可以例如由泡沫提供,该泡沫在邻近支架结构的可调节部件地施加在支架结构上或支架结构中后被硬化。可以在支架结构中设置开口,以便能接近该支架结构的铰接区域。
优选地,支架结构包括第一枢转联接器和第二枢转联接器。第一线圈单元安装到第一枢转联接器,第二线圈单元安装到第二枢转联接器。例如,第一枢转联接器可以从第一腿部延伸,第二枢转联接器可以从第二腿部延伸,其中第一和第二腿部可以例如如上所述地实现。
第一和第二枢转联接器可以是相同的。它们可以利用铰接轴承来实现,该铰接轴承以可移动的方式将第一和第二线圈单元相应地联接到支架结构或第一和第二腿部。有利的是,枢转联接器包括多于一个的铰接轴线,使得线圈单元可以相对于支架结构在多于一个的方向上移动。优选地,第一枢转联接器构造成提供第一线圈单元相对于支架结构围绕两个基本上垂直的轴线的枢转并且第二枢转联接器构造成提供第二线圈单元相对于支架单元围绕两个基本上垂直的轴线的枢转。
枢转联接器允许调节第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此以及相对于患者的取向,而无需相对于彼此移动支架结构的其他部分例如像第一和第二腿部。因此,枢转联接器提供了微调选项,用于将线圈单元产生的电磁场相对于它们相关联的神经对准,同时所述场避开其他身体组织。
例如,第一枢转联接器可枢转地安装在第一腿部上,使得第一枢转联接器可相对于第一腿部绕第一腿部限定的铰接轴线枢转,并且相应地,第二枢转联接器可枢转地安装在第二腿部上,使得第二枢转联接器可相对于第二腿部绕第二腿部限定的铰接轴线枢转。铰接轴线可以例如沿着腿部的纵向轴线布置。枢转联接器和线圈单元作为一个整体可以相对于它们的腿部移动。例如,枢转联接器基本上位于腿部的铰接轴线上,并相对于腿部绕该轴线旋转。因此,线圈单元基本上分别保持在朝向支架结构和患者的位置,但是改变了其角度调节,并因此改变了产生电磁场的方向。
附加地或替代地,第一线圈单元可枢转地安装至第一枢转联接器,使得第一线圈单元可相对于第一枢转联接器绕第一枢转联接器的铰接轴线枢转,并且第二线圈单元可枢转地安装至第二枢转联接器,使得第二线圈单元可相对于第二枢转联接器绕第二枢转联接器的铰接轴线枢转。因此,线圈单元相对于它们各自的枢转联接器的取向可以被调整。例如,线圈单元基本上位于枢转联接器铰接轴线上,并相对于枢转联接器绕该轴线旋转。因此,刺激设备的第一和第二线圈单元产生电磁场的区域的方向可以简单地通过调整线圈单元的方向来改变,而不需要调整线圈单元相对于患者的位置并且也不需要调整第一和第二腿部相对于彼此的位置。同样,刺激设备的线圈单元的可调节特性有利于神经的最佳刺激,并且简化了设备在患者处的定位。
有利的是,沿第一腿部的铰接轴线基本垂直于第一枢转联接器的铰接轴线,并且沿第二腿部的铰接轴线基本垂直于第二枢转联接器的铰接轴线。因此,第一和第二线圈单元由枢转联接器支承,使得由线圈单元产生的第一和第二电磁场的区域可以被调整以适应于相对于刺激设备的任何期望的方向。因此,线圈单元可以很小并克服空间限制,电磁场的目标对准可以避免神经附近的组织的共同刺激效应,并且刺激设备的轻质结构允许方便地定位在患者处。
有利的是,所述锁定机构可构造成以机械方式防止第一枢转联接器枢转第一线圈单元,并防止第二枢转联接器枢转第二线圈单元。例如,对应于铰接轴线的枢转轴可被机械锁定。
如果第一线圈单元和第二线圈单元可拆卸地联接到支架结构上,则线圈单元可从枢转联接器上释放。替代地或附加地,枢转联接器可以可拆卸地联接到支架结构的腿部。因此,线圈单元可以与不同类型的支架结构或不同类型的枢转联接器一起使用。此外,支架结构或枢转联接器可以容易地更换或丢弃,而不需要新的线圈单元,新的线圈单元是刺激设备的更复杂和昂贵的部件。可拆卸线圈单元有助于节省患者治疗的成本,并允许根据患者的需要定制刺激设备。
总之,提供锁定机构以将第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此的位置和取向相应地锁定在刺激设备和支架结构的目标构型中。这意味着锁定机构锁定了腿部在铰接部处的运动、枢转联接器相对于腿部的运动以及线圈单元相对于枢转联接器的运动。通常,锁定机构可以是用于停止这种运动并将支架结构保持在调整后的目标构型的任何合适的机构。优选地,阻滞机构被实现为机械锁定结构。然而,也可以使用电子锁定装置。
机械锁定机构例如通过支架结构的待阻滞部件之间的或支架结构的一部分与附加阻滞部件之间的形状配合来实现。例如可以在铰接部内建立形状配合。类似锁定按钮的阻滞部件可以设置在铰接部上,以被推入或转动来阻挡由铰接部提供的运动。类似地,可以为枢转联接器提供形状配合。替代地或附加地,机械锁定机构可以通过摩擦锁定来阻滞/锁定支架结构。此外,形状配合和摩擦的组合可用于阻滞/锁定支架结构。锁定机构可以防止在目标构型已经被调节完成之后改变支架结构的构型,这保证了刺激设备对神经的充分刺激。因此,例如,可以将刺激设备从患者取下并在稍后的时间点替换,而不需要重新校准线圈单元。
在本发明刺激设备的另一个优选实施例中,支架结构包括第一框架部、第二框架部和前额支承结构。由此,第一线圈单元联接到第一框架部,第二线圈单元联接到第二框架部,第一框架部和第二框架部经由前额支承结构连接,并且前额支承结构构造成定位在患者的前额处并接触患者的前额。前额支承结构可以建立或包括第三前端面。
这种支架结构允许安全且方便地将该刺激设备安装到患者身上,并允许将刺激设备牢固地支承或保持在适当的部位或位置。特别地,可以实现线圈单元稳定地定位于患者身上。此外,这种支架结构可以允许精密地调节线圈单元的精确位置和取向,使得可以有效地刺激膈神经。此外,这种支架结构允许保持患者的前侧,特别是他的颈部和躯干的前侧自由/被空出和可接近。这样,可以增强对患者的并行治疗和治疗舒适度。
前额支承部可以类似帽子或类似箱盒的方式被患者佩戴,使得框架部能正确定位并且使得患者的前额能支承该刺激设备。优选地,支架结构包括具有第一切向端和第二切向端的头顶拱形部,第一框架部安装到头顶拱形部的第一切向端,并且第二框架部安装到头顶拱形部的第二切向端。像这样,该刺激设备可以被设计成类似于额外具有前额支承部的耳机。这种配置允许刺激设备的可有效施加的安全安装和操作。
因此,支架结构构造成使得头顶拱形部和第一线圈单元之间的距离以及头顶拱形部和第二线圈单元之间的距离是可调节的。特别地,头顶拱形部或第一和第二框架部可以是高度可调的。这样,第一和第二线圈单元可以适当地定位在患者的颈部,用于刺激膈神经。这种距离可调节的支架结构可形成锁定结构的一部分,因为它允许针对个体患者来定制该设备。
支架结构的前额支承结构优选构造成能根据患者前额的尺寸进行调整。这种可调节的前额支承部可形成锁定机构的一部分,从而允许针对个体患者精确地确定该设备的尺寸。
优选地,支架结构的前额支承结构包括沿患者前额延伸的条带。这种条带允许前额支承部的安全和容易的调节的实施。
支架结构的前额支承结构优选还包括衬垫,该衬垫构造成接触患者的前额。这种衬垫可以是第三前端面、允许在患者前额上提供方便和安全的支承。
优选地,第一框架部和第二框架部各自均包括颈部位置引导区段,第一线圈单元和第二线圈单元相应地可移动地安装在该颈部位置引导区段上,使得第一线圈单元和第二线圈单元可围绕患者颈部变化位置。例如,颈部位置引导区段可以以类似导轨的方式实施,其中线圈单元构造成被保持为使得它们可以沿着颈部位置引导区段滑动或移动。有利的是,颈部位置引导区段是弯曲的,使得它在被放置在患者颈部旁边时可以或多或少地贴合颈部。
优选地,支架结构的锁定机构包括第一紧固构件和第二紧固构件,该第一紧固构件联接到第一线圈单元并且构造成能处于固定状态和松开状态,在固定状态,第一线圈单元被不可移动地紧固,在松开状态,第一线圈单元是可移动的,该第二紧固构件联接至第二线圈单元并且构造成能处于固定状态和松开状态,在固定状态,第二线圈单元被不可移动地紧固,在松开状态,第二线圈单元是可移动的。这种第一和第二紧固构件允许根据需要有效地固定或释放第一和第二线圈单元。像这样,可以实现该设备被锁定在特别适合单个患者的构型中。
因此,第一线圈单元优选通过锁紧机构的第一紧固构件安装在第一框架部的颈部位置引导区段上,其中,在固定状态下,第一线圈单元被不可移动地紧固至第一框架部的颈部位置引导区段,在松开状态下,第一线圈单元可相对于第一框架部的颈部位置引导区段移动,并且第二线圈单元优选地通过锁定机构的第二紧固构件安装到第二框架部的颈部位置引导区段,其中在固定状态下,第二线圈单元不可移动地紧固到第二框架部分的颈部位置引导区段,并且在松开状态下,第二线圈单元可相对于第二框架部的颈部位置引导区段移动。
优选地,第一线圈单元通过第一紧固构件安装到第一框架部的颈部位置引导区段,第一紧固构件构造成能处于固定状态和松开状态,在固定状态,第一线圈单元不可移动地紧固到第一框架部的颈部位置引导区段,在松开状态,第一线圈单元可相对于第一框架部的颈部位置引导区段移动,并且第二线圈单元通过第二紧固构件安装到第二框架部的颈部位置引导区段,该第二紧固构件构造成能处于固定状态和松开状态,在固定状态,第二线圈单元不可移动地紧固到第二框架部的颈部位置引导区段,在松开状态,第二线圈单元可相对于第二框架部的颈部位置引导区段移动。借助于第一和第二紧固构件,第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此的位置和取向可以被锁定在目标构型中。因此,这种第一和第二紧固构件可建立锁定机构,从而允许保持针对特定患者的个体情况设定的构型。
第一和第二紧固构件中的每一者均可由螺钉和相应的配对部件实现,相应的配对部件例如是设置在相应颈部位置引导区段中的引导元件。替代地,第一和第二紧固构件中的每一者都包括齿和螺钉,该螺钉具有嵌齿轮,该嵌齿轮在齿中的不同位置咬合。
优选地,支架结构包括两个支承结构,所述两个支承结构构造成将刺激设备支承在患者躯干上。通过这种支承结构,该刺激设备可以特别牢固地支承在患者身体上。可以实现该刺激设备在身体的三个相对坚固的部分例如患者的前额和两个锁骨接触身体。
因此,这两个支承结构中的一者优选由第一框架部构成,并且这两个支承结构中的另一者由第二框架部构成。这样,框架部本身可以支承在患者的身体上,例如在他的锁骨等处。
替代地或附加地,两个支承结构中的一者优选包括可移动地连接到第一框架部的第一支承杆,两个支承结构中的另一者优选包括可移动地连接到第二框架部的第二支承杆。这些支承杆可以通过相对于相应的框架部枢转而移动。这样,可以提供躯干支承,其可以根据特定患者的给定情况进行调节。此外,这种构造允许在躯干的不同部位有效地支承该刺激设备,例如在锁骨、肋骨或胸骨处。
在另一个实施例中,根据本发明的刺激设备可包括基准结构,该基准结构配置为将刺激设备重复定位在人身体或动物身体的目标位置。基准结构可以设计为允许将刺激设备连接在身体的特定部分和限定的位置(例如在其标志处)的构件。通过具有基准结构,例如使用身体的自然标志,刺激设备可以方便地在身体上重新定位,使得可以确保第一和第二线圈单元被正确定位和取向以刺激第一和第二神经。
在一个示例性实施例中,基准结构包括设置在支架结构中的至少两个通孔,并且所述至少两个通孔设计为允许穿过其向人身体或动物身体提供标记。例如,可以通过在人身体或动物身体上施加视觉标记的笔或类似物来提供标记。如前所述,通孔可以例如设置在支架结构的腿部。此外,可以在支架结构的铰接部设置通孔。
在另一示例性实施例中,基准结构包括至少两个连接器构件,该至少两个连接器构件构造成连接至施加至人身体或动物身体的相应连接器构件。因此,刺激设备可以被精确地调整到将布置在刺激设备处的连接器构件连接到布置在身体处的连接器构件所需的目标构型。支架结构可以被锁定在该目标构型中,以方便地在连接器构件对之间建立连接。
优选地,根据本发明的刺激设备,第一线圈单元具有构造成定位在人身体或动物身体上的第一前端面,第二线圈单元具有构造成定位在人身体或动物身体上的第二前端面,并且支架结构具有构造成定位在人身体或动物身体上的第三前端面。所述刺激设备构造成通过将第一前端面、第二前端面和第三前端面定位在患者处而被布置在患者的限定的位置处。第一和第二线圈单元的第一和第二前端面可以例如布置在线圈单元的外壳上。此外,前端面可以对应于线圈绕组的布置在外壳中的特定侧。
优选地,第三前端面位于支架结构的铰接部处。因此,当刺激设备定位于患者处并且第三前端面坐落于患者身上时,铰接部可以用作参考支承点,其用于相对于患者对准第一和第二线圈单元。此外,铰接部可以用作对称轴线或平面,这有助于通过模拟对准第一和第二腿部来协调地/并列地调整线圈单元的位置和取向。因此,刺激设备在患者身体上的定制定位是可能的。
此外,所述刺激设备可包括控制单元,所述控制单元配置为并列地分别向所述第一线圈单元和所述第二线圈单元提供电流。有利地,控制单元配置成同时向第一线圈单元和第二线圈单元提供电流。因此,通过协调第一线圈单元和第二线圈单元中的每个电流流动,刺激设备可以根据目标组织的最佳激活的需要协调地/并列地刺激两条神经。
此外,控制单元可包括电源,该电源联接至第一线圈单元中的第一线圈绕组和第二线圈单元中的第二线圈绕组。优选地,控制单元被配置成使得电源在循环方向上提供通过第一线圈绕组的电流,并且在相同的循环方向上提供通过第二线圈绕组的电流。术语“循环方向”可以特别涉及顺时针或逆时针方向。在这样的实施例中,第一和第二线圈单元可以在反向电流模式下操作。这样,由两个线圈单元产生的电磁场可以在线圈单元之间的区域中相互抵消。因此,可以防止影响患者的不期望的效果或副作用。此外,可以防止线圈单元在操作中相互干扰。
控制单元可包括电磁场调节机构,其配置为自动调节或改变由刺激设备的第一和第二线圈单元产生的电磁场的场强或振幅。特别地,当达到电磁场的预定阈值时,该场将被减小和调整。此外,当例如从布置在线圈单元处的生物反馈传感器接收到令人满意的激活反馈时,电磁场调节机构可以自动停止电磁场场强的变化。因此,控制单元允许对电磁场或其所需形状进行有效的调整和尺寸确定,以便实现神经膜的期望去极化,而不会对周围组织产生负面影响。
控制单元还可发出令人满意的神经激活反馈信号作为所选支架结构构型等于最佳构型并可用作目标构型的指示器。因此,在设备需要重新调节的情况下——例如在将该设备用于患者的其他治疗之后——可以容易地再现目标构型。
此外,在锁定机构实现为电气锁定机构的情况下,控制器可向电气锁定机构的开关提供锁定信号,以用于在达到目标构型时锁定支架结构的构型。
在本发明的刺激设备的另一个实施例中,第一线圈单元具有由导电细长部件形成的非扁平第一线圈绕组,第二线圈单元具有由导电细长部件形成的非扁平第二线圈绕组。导电细长部件例如是通常用于电线圈的铜线或铝线。然而,也可以使用其他导电材料。第一线圈绕组和第二线圈绕组可以由单独的导电细长部件形成。
因此,在一个有利的变型中,第一线圈绕组和第二线圈绕组中的至少一者为凸形线圈绕组。例如,这种凸形线圈绕组可以由几个螺旋形线匝产生,这些线匝一起形成线圈绕组的向外弯曲的外表面。因此,第一和第二线圈绕组可以具有凸出的外侧和凹入的内侧。特别地,第一线圈绕组和第二线圈绕组可以具有基本上锥形的形状。像这样,线圈绕组可以是锥形线圈或锥形线圈绕组。此外,至少一个凸形线圈绕组可以沿着绕组轴线具有基本抛物线形状的截面,即抛物线形状可以形成为一抛物线的一部分。此外,至少一个凸形线圈绕组可以具有基本球形/圆形形状的截面,这意味着每个凸形线圈绕组可以具有基本球形/圆形形状的截面。因此,该球形/圆形形状可以形成圆的一部分。
线圈的向外弯曲的外表面可放置在身体软组织上,并在线圈上施加轻微的生理容许压力(例如由线圈自身重量产生的压力)。因此,在压在身体上的向外弯曲的外表面上的线圈绕组可以更靠近目标神经。线圈线和目标神经之间的任何距离的减小都会导致更高的效率,因为电磁场随着到源的距离的增加而指数地减小。
替代地,在另一个有利的变型中,第一线圈绕组和第二线圈绕组中的至少一者设计为基本上筒状的线圈绕组。因此,线圈绕组可以具有基本上筒状的截面。在这种情况下,最外面的绕组的边缘或边沿可以被定位在皮肤上,并且可以被压到身体上,正如对于凸形线圈绕组所提到的那样。
有利的是,这两个线圈绕组具有相同的非扁平形状。因此,例如,每个线圈绕组具有基本抛物线形状、基本锥形形状或基本上筒状的截面。
此外,非扁平的第一线圈绕组和非扁平的第二线圈绕组中的每一者或至少一者可具有椭圆形基部形状。基部形状可以例如由线圈绕组的最外面的线匝或绕组来限定。通常,线圈绕组的所有螺旋状线匝可以具有类似于椭圆形基部形状的椭圆形形状。然而,由于第一和第二线圈绕组的非扁平性质,靠近线圈绕组轴线的具有小半径的线匝可以具有不同于远离线圈绕组轴线的具有较大半径的线匝的形状。椭圆形基部形状可以在绕组的相对侧包括椭圆形形状或抛物线形形状。通过提供具有椭圆形基部形状的线圈绕组,可以产生椭圆形电磁场。像这样,电磁场可以被纵向拉伸,使得在某些情况下,可以更好地提供朝向膈神经远离肌肉结构的电磁场。例如,纵向延伸的电磁场有利于将线圈单元定位在胸锁乳突肌附近或周围,以用于刺激膈神经。这样,可以降低或防止刺激设备使用中的副作用。在第一和第二线圈绕组是筒状的情况下,通过将椭圆形基部形状的宽弯曲部分定位在患者处,椭圆形基部形状可以允许提供相对较大的接触表面,使得线圈单元可以安全且稳定地定位在患者处。或者,通过将椭圆形的窄弯曲部分定位在患者处和/或将线圈单元以相当大的程度压向患者的皮肤,椭圆形基部形状可以允许向患者施加相对窄的电磁场。一般来说,通过设计具有椭圆形基部形状的线圈绕组,可以根据需要来设定电磁场几何形状。
有利的是,第一和第二线圈单元中的每一者为弯曲的或曲线形的。更具体地,第一和第二线圈单元的前端面可以是弯曲的或曲线形的。这样,线圈单元可以被设计成在患者颈部周围或附近延伸。特别地,曲线的半径可以在人或动物颈部的范围内。
在一个优选实施例中,根据本发明的方法包括获得激活生物反馈的步骤,所述激活生物反馈指示由两条神经的刺激诱发的目标组织的激活,其中调节支架结构包括改变刺激设备的第一和第二线圈单元的位置和取向,并在激活生物反馈令人满意时停止刺激设备的第一和第二线圈单元的变化。这种涉及生物反馈的方法允许以特别合适和有效的方式有效地建立刺激。更具体地,这种方法允许有效地重新发现或重新布置线圈单元的单独位置和取向,使得它们可以容易地在随后的治疗中重新使用,而不需要多次设置和评估最佳或适当的位置和取向。
本文使用的术语“生物反馈”可涉及任何类型的生物反馈。例如,生物反馈可以是通过激活目标组织而引起的目标组织的收缩或其他运动。
优选地,该方法还包括布置生物反馈传感器以感测目标组织的激活的步骤,其中通过提供由生物反馈传感器产生的传感器信号来获得激活生物反馈。生物反馈传感器可以是上述刺激设备的传感器或任何其他相关的传感器。
优选地,当改变刺激设备的第一和第二线圈单元的位置和取向时,采集激活生物反馈,将采集到的刺激设备的第一和第二线圈单元的不同位置和取向的激活生物反馈相互比较,并且选择刺激设备的第一和第二线圈单元的具有最佳激活生物反馈的位置和取向来作为刺激设备的第一和第二线圈单元的具有满意的激活生物反馈的位置和取向。线圈单元的位置和取向的这种评估和设置允许以特别适当和有效的方式锁定和重新使用线圈单元。
附图说明
根据本发明的刺激设备和用于促进患者呼吸的方法在下文中通过示例性实施例并参考附图进行了更详细的描述,其中:
图1a示出了根据本发明的刺激设备的第一实施例,其包括第一线圈单元、第二线圈单元和窄构型的支架结构;
图1b示出处于宽构型的刺激设备的第一实施例;
图2示出根据本发明的刺激设备的第二实施例,其包括基准结构;
图3示出根据本发明的刺激设备的第三实施例,其包括锁定机构;
图4示出根据本发明的刺激设备的第四实施例,其包括第一线圈单元、第二线圈单元和具有用于安装线圈单元的枢转联接器的支架结构;
图5示出根据本发明的刺激设备的第五实施例,其包括第一线圈单元、第二线圈单元和支架结构,该支架结构具有包括机械按钮的锁定机构;
图6a示出根据本发明的刺激设备的使用示意图,该刺激设备包括凸形第一线圈绕组和凸形第二线圈绕组;
图6b示出根据本发明的刺激设备的使用示意图,该刺激设备包括筒状第一线圈绕组和筒状第二线圈绕组,其中线圈绕组被布置成以它们的筒状圆周位于身体表面上;
图6c示出根据本发明的刺激设备的使用的示意图,该刺激设备包括筒状第一线圈绕组和筒状第二线圈绕组,其中线圈绕组被布置成以其最外面的线圈绕组位于身体表面上;
图7a示出包括圆形基部形状的刺激设备的第一线圈绕组和第二线圈绕组的示意图;
图7b示出包括椭圆形基部形状的刺激设备的第一线圈绕组和第二线圈绕组的示意图;
图7c示出刺激设备的筒状第一线圈绕组和筒状第二线圈绕组的示意图,它们被布置成它们的筒轴线基本上垂直于神经轴线;
图7d示出刺激设备的筒状第一线圈绕组和筒状第二线圈绕组的示意图,它们被布置成它们的筒轴线基本平行于神经轴线;
图8示出根据本发明的刺激设备的第六实施例的正视图;
图9示出图8的呼吸促进设备的透视图;
图10示出图8的呼吸促进设备的前视图;
图11a示出根据本发明的呼吸促进设备的第七实施例的一部分;和
图11b示出图11a的一部分,其中移除了引导构件。
具体实施方式
图1至图5示出了根据本发明的刺激设备的不同实施例,其包括联接至该设备的线圈单元的支架结构,用于使线圈单元相对于彼此定位和取向并刺激两条神经。图6和图7示意性地示出了本发明的用于并列地/协调地刺激两条神经的刺激设备的概念和应用,特别是用于刺激人的两条膈神经。此外,使用根据本发明的刺激设备的方法可以使用图1至7中公开的任何刺激设备和概念。该方法的细节将在所示示例实施例的上下文中变得明显。图1至图5中所示的刺激设备的示例性实施例可以利用图6和图7中公开的概念和应用,但是也可以使用其他更传统的线圈布置。
在以下描述中,为方便起见而非旨在构成限制地使用了某些术语。除非说明书中另有说明,否则术语“右”、“左”、“前/正”、“后/背”等是指相对于患者的位置。术语包括明确提到的术语以及它们的派生词和具有类似含义的术语。此外,空间相对术语,例如“在…下面”、“在…下方”、“较大”、“在…上方”、“上”、“较小”、“近侧”、“远侧”等,可用于描述一个元件或特征与另一个元件或特征的关系,如图中所示或说明书中所示。
为了避免在附图和各个方面以及说明性实施例的描述中重复,应当理解,许多特征对于许多方面和实施例是共同的。从描述或附图中省略一个方面并不意味着该方面在包含该方面的实施例中丢失。代替地,为了清楚起见并避免进行冗长的描述,可以省略该方面。在此上下文中,以下内容适用于本说明书的其余部分:如果为了使附图清楚而使附图包含在说明书的直接相关部分中未说明的附图标记,则可参考之前或之后的说明书部分。此外,出于清楚的原因,如果在附图中没有为部件或构件的所有特征提供参考符号,则参考示出相同部件或构件的其他附图。在两个或更多个附图中的相似的附图标记表示相同或相似的元件或具有相同功能的元件。
图1a和1b示出了刺激设备的第一实施例,其用于协调地/并列地刺激患者--人或动物--的两条神经,以激活患者的目标组织。该刺激设备包括第一线圈单元10和第二线圈单元20,第一线圈单元10具有配置为位于患者处以刺激患者的第一神经的第一前端面11,第二线圈单元20具有配置为位于患者处以刺激患者的第二神经的第二前端面21。
有利地,线圈单元10、20可包括壳体16、26,用于容纳相关线圈绕组13、23,并提供将位于患者处的接触面。第一线圈单元10具有封装第一线圈绕组13的第一壳体16,第二线圈单元20具有封装第二线圈绕组23的第二壳体26。通过这种壳体16、26,线圈单元10、20的线圈绕组13、23可以被封装和保护。同样,线圈绕组13、23在其中安全定位并精确取向的壳体16、26允许确保线圈绕组相对于患者以及相对于彼此的正确定位和取向。此外,壳体16、26可以为线圈单元的前端面提供合适的例如用于定位在患者处的表面。因此,第一壳体16的表面用作第一线圈单元10的第一前端面11,第二壳体26的表面用作第二线圈单元20的第二前端面21。此外,壳体可以承载屏蔽结构,这将在下面更详细地解释。
所述刺激设备还包括联接至第一线圈单元10和第二线圈单元20支架结构30。有利的是,线圈单元10、20可以可拆卸地联接到支架结构30。在这种情况下,如果需要,支架结构30可以容易地被替换,或被丢弃。
支架结构30可释放地连接到供电电缆1,用于并列地/协调地向第一和第二线圈单元10、20提供电流,以产生电磁场,从而刺激患者的第一神经和第二神经,并均匀地激活患者的目标组织。为了产生电磁场,第一和第二线圈单元10、20可以有利地各自包括非扁平线圈绕组13、23,如参考图5至7所述。然而,也可以使用传统的扁平线圈绕组,而不背离本发明或放弃本发明的任何益处。细长部件例如可以是金属线,如铜线等。
线圈绕组13、23可定位并固定在线圈单元10、20的壳体16、26内,使得线圈绕组13、23的确定成面向患者的一侧朝向壳体表面取向,从而提供相应线圈单元10、20的前端面11、21。在非扁平线圈绕组(例如如下文进一步描述的凸形线圈绕组)的情况下,壳体16、26可以具有与线圈绕组13、23类似的三维形状。因此,非扁平线圈绕组13、23朝向患者的取向可以以简单的方式被视觉监控。例如,图1至4所示的壳体16、26具有代表线圈单元10、20的后端面17、27的平坦表面,以及代表前端面11、21的凸出表面。此外,壳体16、26的周向侧面将面向后的表面(前端面)和面向前的表面(后端面)连接。
调节支架结构30,以使第一线圈单元10和第二线圈单元20的位置和取向适应患者的特定需求,并产生旨在刺激患者的两条单独的神经的电磁场,以激活目标组织。支架结构30具有第三前端面31,其配置为定位在患者的身体上。刺激设备配置成当第一前端面11、第二前端面21和第三前端面31以支架结构30的适合于患者治疗细节的选定配置定位在患者处时被布置在患者的限定位置。因此,三个前端面11、21、31的定位和角度调节限定了刺激设备的目标构型。
在使用中,刺激设备布置在患者的限定位置,使得第一前端面11、第二前端面21和第三前端面31与患者接触。当定位在身体上时,三个前端面用作三个支承点,并确定身体上的限定接触点。这样,刺激设备可以相对于患者的神经稳定且精确地定位,同时提供对患者其他重要区域的接近。由第一和第二线圈单元10、20生成的电磁场可以被精确地定准到它们各自的目标神经,而不涉及其他身体组织的共同刺激。
在图1a和1b所示的实施例中,支架结构30包括第一腿部12、第二腿部22和将第一腿部12和第二腿部23相互连接的铰接部32。在该实施例中,第一腿部12和第二腿部22被实现为具有弯曲形状的扁平杆状元件。第一线圈单元10可释放地联接到第一腿部12的一端,第二线圈单元20可释放地联接到第二腿部22的一端。铰接部32设置在第一和第二腿部12、22的相对端,并在它们的相对端柔性地联接第一和第二腿部。
此外,用作第一和第二腿部12、22的杆状元件各自均包括从杆状元件的中间区段延伸出的凸起39。凸起39可用于手动操作和调节支架结构30。此外,杆状元件可各自包括用于可释放地保持沿着腿部延伸的电流线的固定装置并且各自在腿部的一端连接供电电缆1并且在腿部12、22的另一端连接至线圈单元10、20。图4示出了固定装置的一个例子。
在图1a和1b的实施例中,铰接部32构造为枢轴轴承,使得第一和第二腿部可绕轴承的穿过铰接部32中心延伸的公共铰接轴线H枢转。因此,腿部12、22可以在共同的二维平面中围绕轴线H旋转。或者,铰接部32可以提供多于一个的铰接轴线,用于三维调节腿部12、22。在这种情况下,铰接部32可以例如配置为滚珠轴承。
铰接部32允许调节第一线圈单元10和第二线圈单元20之间的距离D,以便取决于刺激设备的使用要求、根据支架结构30的所需目标构型来调整第一和第二线圈单元的位置和取向。图1a示出了处于支架结构30的窄构型中的刺激设备,其中第一线圈单元10和第二线圈单元20彼此相距短距离D。图1b示出了处于支架结构的在第一线圈单元10和第二线圈单元20之间具有较大距离D的宽构型中的刺激设备。
第一腿部12和第二腿部22的弯曲形状保证了:在第一腿部12和第二腿部22相对于彼此的任何枢转位置,铰接部32与第一腿部12和第二腿部22之间均具有自由空间S。然而,支架结构的窄构型的自由空间S在腿部12、22之间提供了比宽构型更小的自由面积。例如当刺激两条膈神经时,该自由空间提供了通向患者颈部前部区域的充足通道,这对于患者的治疗(例如气管切开术)通常是重要的。图1a和1b所示的腿部12、22在一个几何平面内弯曲。然而,附加地,它们还可以在第二几何平面中弯曲,例如垂直于该一个平面的几何平面。因此,它们可以形成拱形,从而提供额外的自由空间和例如能从颈部侧面接近患者。
有利的是,刺激设备仅通过位于第一线圈单元10、第二线圈单元20和支架结构30处的三个前端面11、21、31搁靠于患者身体表面。因此,三个前端面11、21、31提供了三角形几何形状的支承点。这使得能够独立于患者身体的个体表面状况而在患者处进行稳定且明确的定位,同时能够克服空间限制,并且刺激设备能够由患者方便且无痛苦地携带。此外,支架结构的几何形状决定了刺激设备的目标构型,并决定了产生用于激活目标组织的电磁场的线圈单元的限定位置和取向。这导致两个神经的有效刺激,并且避免了两个神经附近的特别是在两个膈神经之间的组织的共同刺激效应,在这两个膈神经之间,电场会干扰其他医学治疗。
如图2至图4所示的根据本发明的刺激设备的实施例通常构造成与图1的实施例相似,但包括附加或替代特征,以修改刺激设备的使用,如下所述。
在图2所示的第二实施例中,刺激设备包括呈通孔形式的基准结构。支架结构30包括第一腿部12中的通孔15、第二腿部22中的通孔25和铰接部32中的通孔37。所述基准结构配置成将刺激设备重复定位在患者身体的限定位置。通孔15、25、37允许将支架结构与身体的特定部分(例如在其标志处)对准。通过具有基准结构并且例如使用身体的自然标志,刺激设备可以方便地在身体上重新定位,使得可以确保第一和第二线圈单元10、20被正确定位和取向以刺激第一和第二神经。
此外,可将通孔15、25、37设计为当刺激设备处于所需目标构型时,通过其向患者身体提供标记。例如,可以通过在患者身体上施加视觉标记的笔或类似物品来提供标记。因此,患者身体上的标记有助于正确定位和取向第一和第二线圈单元10、20。
自然人体标志和/或所述标记还可帮助将支架结构30重新调整至已知的合适的目标构型。线圈单元10、20的位置和取向可以通过移动腿部12、22来重新调整,以将标志和/或标记与通孔15、25、37对准。因此,在刺激设备的使用中,支架结构可以容易地更换。
在图3所示的根据本发明的刺激设备的第三实施例中,支架结构30包括锁定机构,用于将第一线圈单元10和第二线圈单元20相对于彼此的位置和取向锁定在支架结构的目标构型中。锁定机构可以例如由机械机构或电气装置提供。
在所示的实施例中,锁定机构由支架锁定结构38实现,该支架锁定结构例如呈锁定按钮的形式,在支架锁定结构启用后,支架锁定结构阻止第一腿部12和第二腿部22在支架结构30的铰接部32中旋转。支架锁定结构38例如可以通过在推入或转动位置在铰接部32内提供形状配合而阻止腿部12、22的运动。替代地或附加地,支架锁定结构38可以通过摩擦锁定来阻滞/锁定腿部12、22。锁定机构可以防止在支架结构30的目标构型已经被调整完成之后改变支架结构30的构型,这保证了刺激设备对神经的充分刺激。因此,可以将刺激设备从患者身上移除,并在稍后的时间点替换,而不需要重新校准线圈单元。
支架结构30的锁定机构可构造成在支架结构30的目标构型中不可逆地阻滞/锁定第一线圈单元10和第二线圈单元20相对于彼此的位置和取向。通过不可逆地阻滞/锁定支架结构,目标构型不会意外地改变,由此刺激设备的重新调整将变得必要。
在图4所示的根据本发明的刺激设备的第四实施例中,枢转联接器33、34用于调节第一线圈单元10和第二线圈单元20的取向。此外,枢转联接器33、34可以被根据本发明的锁定机构锁定/阻挡/阻滞。根据本发明的支架结构30的锁定机构构造成将由枢转联接器33、34调节的第一线圈单元10和第二线圈单元20的相对于彼此的取向锁定在支架结构30的目标构型中。
线圈单元10、20利用U形枢转联接器联接到支架结构30上,枢转联接器可拆卸地安装到支架结构30上。U形由枢转联接器的主杆部35和两个对称弯曲的分支部36实现。替代地,枢转联接器可具有类似Y的形状、环形形状或用于可枢转地支承线圈单元的任何其他合适的形状。
如图4所示,第一枢转联接器33具有主杆部35和两个分支部36,第二枢转联接器34具有主杆部35’和两个分支部36’。第一枢转联接器33的主杆部35安装在第一腿部12的一端,第二枢转联接器34的主杆部35’安装在第二腿部22的一端。枢转联接器33、34基本上布置在腿部在其端部的延伸范围中。第一线圈单元10安装在第一枢转联接器33的两个分支部36之间,第二线圈单元20安装在第二枢转联接器34的两个分支部36’之间。
第一枢转联接器33可枢转地安装在第一腿部12上,使得第一枢转联接器33可相对于第一腿部24绕第一腿部12的轴线A1枢转。相应地,第二枢转联接器34可枢转地安装到第二腿部22,使得第二枢转联接器34能够相对于第二腿部22绕第二腿部22的轴线A2枢转。腿部轴线A1、A2基本上与弯曲腿部元件的端部的纵向方向和枢转联接器的主杆部35的纵向轴线对齐。因此,取决于第一腿部12和第二腿部22在铰接部处相对于彼此的调节角度,腿部轴线A1和腿部轴线A2可以围成不同的角度。然而,围绕轴线A1枢转第一线圈单元10和围绕轴线A2枢转第二线圈单元20会导致线圈单元10、20在大多数铰接部调节角度中更加靠近彼此或更加远离彼此。这可以例如导致分别由线圈单元10、20生成的电磁场的重叠的增加或减少,并且便于电磁场与所述两条神经的位置对准。
在所示的实施例中,第一和第二线圈单元10、20也可枢转地安装在分支部36之间,使得第一线圈单元10可相对于第一枢转联接器33绕轴线A3枢转并且第二线圈单元20可相对于第二枢转联接器34绕轴线A4枢转。轴线A3和A4基本上连接相应枢转联接器的分支部36、36’的端部。
总之,沿主杆部35的纵向轴线的轴线A1、A2限定了枢转联接器的第一铰接轴线,与每个枢转联接器内分支部36、36’的端部相交的轴线A3、A4限定了枢转联接器的第二铰接轴线。第一和第二铰接轴线基本上相互垂直。因此,可以在任何三维方向上调整线圈单元10、20,并且因此可以在以两条神经为目标的优化刺激场所需的任何区域中提供由线圈单元生成的电磁场。第一和第二线圈单元10、20的、为获得线圈单元10、20的优化取向的角度调整可以根据患者的特定需要单独执行,并且可以用于产生用于刺激患者的这两条神经的目标电磁场。因此,可以避免治疗期间的负面作用,并且可以找到方便患者的接触点。
在通过选择相对于彼此和相对于患者的适当角度调节而调整了第一和第二线圈单元10、20的取向之后,根据本发明的锁定机构阻止线圈单元10、20在枢转联接器33、34内移动。锁定机构由例如具有按钮的分支部锁定结构39实现,该分支部锁定结构39在启用分支部锁定结构39后阻止线圈单元10、20在枢转联接器33和23中的调整角度位置中的运动。用于阻止这种运动的阻滞结构可以是机械锁定结构,其在推入或旋转分支部锁定结构39之后提供阻止/锁定。同样,阻滞结构可以提供形状配合、摩擦阻挡或其组合。
此外,在所示实施例中,根据本发明的锁定机构包括主杆部锁定结构39’,其适于锁定枢转联接器33、34相对于支架结构30的腿部12、22的取向。
图5示出了处于翻转位置的图4的实施例,其中第一线圈单元10的前端面11和第二线圈单元20的前端面21位于刺激设备的上侧。可以看出,前端面11和21具有凹形的***表面。
如图5所示,每个枢转联接器33、34均包括主杆部锁定结构39’,该主杆部锁定结构相应地设置在腿部12、22的端部处。替代地,主杆部锁定结构39’可以布置在主杆部12、22本身处。主杆部锁定结构39’由按钮实现,并阻止主杆部35、35’相对于承载主杆部的腿部12、22的运动。为了再次阻止这种运动,主杆部锁定结构39’可以被推入或旋转,并且主杆部锁定结构39’可以提供形状配合、摩擦阻挡或其组合。
总的来说,在刺激设备的图示实施例中,支架结构30的用于将第一线圈单元10和第二线圈单元20相对于彼此的位置和取向阻滞/锁定在目标构型中的锁定机构包括支架锁定结构38、两个分支部锁定结构39(针对每个分支部36、36’各设置一个分支部锁定结构)、和主杆部锁定结构39’。锁定结构38、39、39’沿着铰接轴线H、腿部轴线A1、A2和联接器轴线A3、A4作用。替代地,锁定结构可以实现为例如作用在支架结构的移动部件之间的邻接结构。当然,可以使用适于锁定线圈单元10、20的位置和取向的任何其他锁定结构。
有利的是,所有锁定结构可设计为不可逆地锁定第一和第二线圈单元10、20的位置和取向。因此,通过个性化刺激设备的支架结构,刺激设备可以针对单个患者定制。然而,线圈单元10、20和供电电缆1可以可拆卸地联接到支架结构30。因此,线圈单元10、20和供电电缆1可以与另一种支架结构一起使用。
供电电缆1可释放地保持在夹座40中,夹座40设置在从铰接部32延伸的延伸板41上。供电电缆1为两条电流线42、42’供电,电流线42、42’沿着支架结构30延伸,并向第一线圈单元10和第二线圈单元20提供电流脉冲。电流线通过固定指43可拆卸地固定到腿部。电流线42、42’通过公共连接器44连接到线圈单元。供电电缆1和电流线42、42’可以从支架结构30和线圈单元10、20上拆下。因此,它们可以与不同的支架结构和不同的线圈单元10、20一起使用,并且刺激设备可以容易地针对不同的使用情况进行修改。例如,支架结构可以具体化为与特定患者相关联的一次性用品,并且在特定患者治疗后被替换。
有利的是,在根据本发明的刺激设备中,屏蔽线圈单元,以减少或避免在刺激神经所需的区域以外的其他区域产生电磁场。因此,至少第一线圈单元10的后端面11和第二线圈单元20的后端面21被屏蔽。通过分别屏蔽线圈单元和线圈绕组的后端面,可以防止人或其他医疗设备暴露于从线圈单元向后发散的电磁场。可以在线圈单元10、20的壳体16、26处提供屏蔽。屏蔽材料可以附着在壳体上,或者壳体本身可以由在需要屏蔽的表面上具有屏蔽性能的材料制成。因此,至少后壳体表面具有屏蔽结构,以防止远离患者的场分量。
优选地,第一线圈单元10和第二线圈单元20的侧面也被屏蔽。在所示的线圈单元的实施例中,它们的侧面与壳体的周向侧面匹配,该周向侧面连接壳体的后端面和前端面。结果,线圈单元仅在朝向患者的向前的区域中产生电磁场。线圈单元中的每一者都不会在向后的区域中或朝向两个线圈单元中的另一者的侧向区域中产生场分量。因此,两个线圈单元的电磁场可以仅在它们的向前/正向方向上重叠,以产生用于刺激这两条神经的目标场,这有助于控制由刺激设备提供的总电磁场。
例如,线圈单元的后端面和/或侧面可由无源屏蔽结构屏蔽,无源屏蔽结构例如U形金属、SCM、无源线圈绕组等。更进一步,刺激设备可以包括有源屏蔽构件,其构造为屏蔽第一线圈单元和第二线圈单元的后端面。有源屏蔽构件可以包括线圈绕组,其构造为抵消场和/或场方向的改变。例如,屏蔽构件可以包括相对于线圈单元10、20的第一或第二线圈绕组13、23具有相反方向的同步电流的线圈绕组。有源屏蔽构件可以方便地定位在线圈单元10、20的壳体16、26内。
作为具有带锁定机构的支架结构的刺激设备的施加的一个可能的示例,图6和图7示出了刺激设备的概念,其用于并行地/并列地/协调地刺激患者的两条神经,以激活患者的膈肌。通常,刺激设备可以设计成例如类似于图1至5所示的刺激设备的任何实施例。因此,附图中相同的附图标记代表相同的元件,或者具有相似功能的元件。同样,刺激设备包括配置为位于患者处以刺激患者的第一神经的第一线圈单元10,以及配置为位于患者处以刺激患者的第二神经的第二线圈单元20。
第一线圈单元10具有由导电细长部件形成的非扁平第一线圈绕组13,第二线圈单元20具有同样由导电细长部件形成的非扁平第二线圈绕组23。每个线圈绕组由围绕线圈绕组的绕组轴线C的导电细长部件的多个螺旋状的或螺旋缠绕的线匝形成。接续线匝的半径从最外面的线匝开始向靠近绕组轴线的最里面的线匝逐渐减小。此外,至少一部分的线匝沿绕组轴线移位,以实现第一和第二线圈绕组的非扁平形状。因此,第一和第二线圈绕组被设计成三维体,如能从图6看出的那样。
如前所述,非扁平线圈绕组13、23可容纳在线圈单元10、20的壳体16、26中。线圈绕组的具有最大直径的最外面的线匝朝向壳体的后端面就位。线圈绕组的具有最小直径的最里面的线匝朝向壳体的前端面就位。因此,线圈绕组定位在壳体中,其中它们的基部侧面向壳体的面向后的表面/后端面。相应地,它们面向外的凸起侧指向壳体的面向前的表面/前端面。因此,线圈绕组13、23的基部侧对应于线圈单元10、20的后端面17、27,并且线圈绕组13、23的凸起区域的外侧对应于线圈单元10、20的前端面11、12。通过使线圈绕组的凸起侧指向前端面,实现了在刺激设备的使用中,线圈绕组的凸起侧朝向患者。因此,这种壳体确保线圈单元与线圈绕组在患者处的精确定位。
图6和图7显示了在患者颈部60使用的根据本发明的刺激设备的实施例的示意图;在图6a至6c中从颈部的顶部看,在图7a至7d中从略微前面看到的颈部。图6a、7a和7b示出了例子,其中线圈绕组具有凸起的形状,特别是基本上锥形的形状。图6b、6c、7c和7d示出了例子,其中线圈绕组具有圆筒形状。
为了更好地理解,刺激设备的一些部件没有在图中示出。如前所述,第一线圈单元10和第二线圈单元20各自包括锥形线圈绕组13、23。具有第一线圈绕组13的第一线圈单元10放置在右胸锁乳突肌61的前边缘处,具有第二线圈绕组23的第二线圈单元20放置在左胸锁乳突肌61的前边缘处,其中喉63位于两个线圈绕组13、23之间。第一和第二线圈绕组13、23彼此间隔开距离D。距离D可以根据不同患者的生理变化和为患者提供的不同治疗而变化。第一线圈绕组13的第一绕组轴线C1和第二线圈绕组23的第二绕组轴线C2在朝向患者的方向上会聚。优选地,第一和第二绕组轴线C1和C2至少近似与关联到线圈绕组13、23的相应膈神经相交。优选地,第一和第二绕组轴线C1和C2位于公共平面中,这有利于优化施加在膈神经上的电场。
有利地,包括如上所述的支架结构的刺激设备用于调节线圈单元10、20的位置和取向并且将它们锁定/滞留在目标构型中。因此,通过利用分别由线圈单元或它们的壳体提供的支承点,线圈绕组13、23可以可靠地和重复地定位在患者处。这里使用的术语“定位在”可以涉及通过接触患者身体而定位在患者身体上。例如,刺激设备的三个前端面可以通过坐落于身体上而定位在身体上。当定位在身体上时,三个前端面可以形成三个支承点,并确定身体上的限定接触点。这样,刺激设备可以相对于患者的膈神经稳定且精确地定位。此外,通过选择支架结构的特定目标构型和患者身体上的特定接触点,能确定刺激设备相对于患者的限定的位置。所述限定的位置被限定是因为:在支架结构处提供的第一前端面、第二前端面和第三前端面在最佳的用于刺激神经的位置处与患者接触。
如果选择如前所述的不带支架结构的线圈单元定位,则仅与第一线圈单元的第一前端面和与第二线圈单元的第二前端面对应的两个支承点是可用的。然而,线圈单元的位置和取向可以例如手动调节。替代地,可以提供合适的支承结构,其构造成将第一和第二线圈单元保持在适于产生刺激设备的目标电磁场的预设或可调节的位置和朝向彼此的取向上。
电源2例如通过公共供电电缆1和延伸至每个线圈绕组13、23的两条电流线42而在线圈绕组13、23中提供电流。电源2可连接到控制单元或者可以包括控制单元,该控制单元配置为并列地/协调地向第一和第二线圈绕组13、23提供电流。优选地,控制单元配置成使得根据产生适于刺激两条神经而不影响周围组织的目标电磁场所需的、每个线圈绕组的循环方向来使电流被同时提供给第一和第二线圈绕组13、23。
在图6a所示的示例中,两个线圈绕组13、23的缠绕方向相同。因此,电流方向由控制单元控制成,使得第一线圈绕组13中的电流I1的流动方向与第二线圈绕组中的电流I2的流动方向相反。线圈绕组13、23中的每一者产生指向它们相关的膈神经62的电磁场50。两个电磁场50朝着两个线圈绕组之间的区域逐渐减小,但是场的任何剩余重叠将导致场的相互消除,并且在该区域中所产生的总电磁场强度将为零或接近零。因此,例如喉周围的区域将不会受到刺激设备产生的任何电磁场的影响。当使用如上所述的具有支架结构的刺激设备时,该区域也避开了所述设备的任何部件,并且该区域是可以自由接近的以便对患者进行治疗。
作为图6a中示出的凸起形状的线圈绕组13和23的替代,线圈绕组可实现为筒状线圈绕组13”和23”。图6b和6c示意性示出了根据本发明的刺激设备的实施例的使用,该设备具有筒状的非扁平线圈绕组。在图6b中,筒状第一线圈绕组13”和筒状第二线圈绕组23”布置成它们的周向表面在身体表面上,其中它们的绕组轴线布置成基本上垂直于颈部的轴线和神经62的轴线。在图6c中,筒状第一线圈绕组13”和筒状第二线圈绕组23”布置成它们的周向表面在身体表面上,其中它们的绕组轴线布置成基本上平行于颈部的轴线和神经62的轴线。然而,第一和第二线圈绕组13”和23”优选地布置在联接到支架结构的线圈单元中(如图1至4所讨论的),用于将设备定位在患者处并并列地/协调地刺激两条神经。因此,线圈绕组13”和23”的位置和取向可以相对于单个患者的具体要求容易地微调。通过围绕支架结构的铰接轴线移动它们的线圈单元来调节第一和第二线圈绕组13”和23”然后将它们的位置锁定将优化用于刺激膈神经的电磁场分布。
此外,第一线圈单元10包括第一生物反馈传感器18并且第二线圈单元20包括第二生物反馈传感器28。生物反馈传感器18和28分别联接到控制单元和电源。当线圈单元10、20位于患者处时,生物反馈传感器18和28被取向成,使得当提供经过第一和第二线圈绕组13、23的电流时,它们可以分别从膈神经和膈肌接收反馈信号。例如,第一生物反馈传感器位于患者处,使得它提供关于第一膈肌半球收缩性的第一反馈信号,第二生物反馈传感器位于患者处,使得它提供关于第二膈肌半球收缩性的第二反馈信号。因此,可以根据第一反馈信号和第二反馈信号并列地/协调地控制第一线圈绕组10和第二线圈绕组20,并且电源可以单独地向每个线圈绕组13、23提供电流。例如,可以响应于反馈信号改变电流强度或脉冲频率,从而刺激第一和第二神经,并且均匀地激活患者的膈肌。
图7a示出了如图6a所示的线圈绕组13、23及其在患者颈部60的位置的示意性示例。如图所示,线圈绕组具有基本上圆形的线匝。它们围绕它们的绕组轴线基本上是对称的,尽管当然这些线匝像螺旋一样连接起来形成绕组。由它们的具有最大直径的线匝所限定的它们的基部形状可以被描述为圆形。根据它们的形状,这种线圈绕组产生围绕场中心对称的电磁场,并且围绕其绕组轴线转动线圈单元不会改变线圈单元周围区域的磁场分布。
与此相反,图7b示出了线圈绕组13’、23’的示意性示例,其包括椭圆形形状及其在患者颈部60处的取向。线圈绕组13’、23’的线匝基本上是椭圆形的。它们基本上关于包括绕组轴线的平面对称。它们的由它们的最外面的线匝限定的基部形状为椭圆形。因此,最外面的线匝在第一方向上具有大直径DL,在垂直于第一方向的第二方向上具有较小直径DS。
线圈绕组13’、23’的椭圆形形状产生了由线圈单元产生的电磁场的椭圆形分布。如果椭圆形线圈绕组的大直径DL等于圆形线圈绕组的直径,则与圆形线圈绕组产生的场相比,具有椭圆形基部形状的线圈绕组产生在相对侧收缩的电磁场。因此,椭圆形线圈绕组的电磁场分布在较小直径DS的方向上比在较大直径DL的方向上达到的距离要小。因此,由椭圆形线圈绕组产生的电磁场可以更加远离膈神经周围的组织,同时仍然到达神经。此外,这允许将具有椭圆形线圈绕组的线圈单元定位成比具有圆形线圈绕组的线圈单元更靠近该组织,而不会影响该组织。有利的是,两个线圈单元10、20被定位成使得它们的大直径DL彼此平行或几乎平行。例如,具有椭圆形线圈绕组13’的第一线圈单元10和具有椭圆形线圈绕组23’的第二线圈单元20可以更靠近胸锁乳突肌放置,这可以改善对神经的刺激而不影响胸锁乳突肌,并且可以在第一和第二线圈单元10、20之间提供更多空间。
通过为线圈绕组提供椭圆形基部形状,可产生椭圆形电磁场。像这样,电磁场可以被纵向拉伸,使得在某些情况下,可以更好地提供朝向神经远离肌肉结构的电磁场。例如,纵向延伸的电磁场有利于将线圈单元定位在胸锁乳突肌周围或附近,用于刺激神经。这样,可以降低或防止设备使用中的副作用。
图7c和7d示出了如图6b和6c所示的筒状线圈绕组13”、23”及其在患者颈部60处的放置的示意性示例。如图所示,线圈绕组基本上具有相同直径的圆形或椭圆形线匝,并且它们沿着它们的绕组轴线C1和C2基本上对称。在图7c中,第一和第二线圈绕组13”和23”被布置成它们的周向表面朝向患者的颈部60。筒状线圈绕组13”的绕组轴线C1和筒状线圈绕组23”的绕组轴线C2近似垂直于颈部60的轴线。在图7d中,第一和第二线圈绕组13”和23”也被布置成它们的周向表面朝向患者的颈部60。但是它们的绕组轴线C1和C2大致平行于颈部60的轴线。然而,绕组轴线C1和C2之间的角度可以被调整,并且绕组轴线C1和C2与颈部轴线之间的角度也可以被调整以产生目标电磁场。
图8示出了根据本发明的刺激设备的第六实施例,其为大致耳机状。第五刺激设备包括第一线圈单元91、第二线圈单元92和支架结构95,第一和第二线圈单元91、92联接到支架结构95,如下面更详细描述的。
支架结构95具有弯曲约180°的头顶拱形部94、第一框架部912和第二框架部922。头顶拱形部94形成右手第一切向端941和左手第二切向端942。第一和第二框架部912、922基本上是镜像对称设计的。第一框架部911由作为第一颈部位置引导区段的弯曲的第一导轨区段9121和第一高度调节颈部区段9122组成。同样,第二框架部921由作为颈部位置引导区段的弯曲的第二导轨区段9221和第二高度调节颈部区段9222组成。第一和第二高度调节颈部区段9122、9222呈大致杆状,并分别从第一和第二导轨区段9121、9221向上延伸。第一高度调节颈部区段9122在其顶端处连接到头顶拱形部94的第一切向端941,并且第二高度调节颈部区段9222在其顶端处连接到头顶拱形部94的第二切向端942。
除了头顶拱形部94外,第一和第二高度调节颈部区段9122、9222还通过前额支承部93相互连接。前额支承部93包括两个带931,这两个带931通过定尺寸轮机构933在中心连接。此外,前额支承部在定尺寸轮机构933处配备有形成第三前端面的支承垫932。
第一和第二导轨区段9121、9221具有纵向开口,第一引导构件915和第二引导构件925分别可滑动地安装在该开口中。具体地,当未被固定时,第一和第二引导构件915、925可沿着第一和第二导轨区段9121、9221的相应开口滑动。第一线圈单元91通过第一紧固螺钉917安装到第一引导构件915,第一紧固螺钉917延伸穿过第一引导构件915的孔并被拧入设置在第一线圈单元91的后侧的第一螺纹插座914中。第二线圈单元92通过第二紧固螺钉927安装到第二引导构件925,该第二紧固螺钉927延伸穿过第二引导构件925的孔并被拧入设置在第二线圈单元91的后侧的第二螺纹插座924中。
第一和第二线圈单元91、92具有第一和第二壳体916、926,在每个壳体内李兹线被缠绕成线圈。此外,第一线圈单元91具有第一前端面911,第二线圈单元92具有第二前端面921,其中第一和第二前端面911、921彼此面对。为了给第一和第二线圈单元91、92的线圈供电,第一线圈单元91设有第一供电电缆918,第二线圈单元92设有第二供电电缆928。
第一锁骨支承杆918在第一框架部912的第一导轨区段9121的下端侧可枢转地安装为支承结构,第二锁骨支承杆928在第二框架部922的第二导轨区段9221的下端侧可枢转地安装为支承结构。通过可枢转,第一和第二锁骨支承区段918、928可以适于适合特定患者的躯干。
在图9中,第五刺激设备以透视图示出,其中可以看到,头顶拱形部94基本垂直于前额支承部93。图10从侧面示出了第五刺激设备。
在使用第五刺激设备时,第一和第二高度调节颈部段9122、9222的长度可调节,以使头顶拱形部位于患者头部。具体而言,长度被调节成使得第一和第二导轨区段9121、9221围绕患者颈部的左侧和右侧延伸。由于导轨区段9121、9221是弯曲的,它们可以沿着颈部延伸。前额支承部93的长度也可以通过转动定尺寸轮机构933来调节,使得中央支承垫932抵靠患者的前额。调节第一和第二支承杆918、928,使得它们搁置在患者躯干的左锁骨和右锁骨上。在这种构型中,刺激设备被安全且稳定地安装到患者身上,其中两个支承杆918、928和前额支承部93建立了稳固的三点式支承。
此外,第一和第二引导构件915、925沿第一或第二导轨区段9121、9221滑动,直到第一和第二线圈单元91、92的第一和第二前端面911、921正确定位在患者颈部处,以刺激患者的两条膈神经。一旦处于合适的位置和取向,通过拧紧第一和第二紧固螺钉917、927将第一和第二线圈单元91、92固定到第一和第二导轨区段9121、9221。为了允许有效的手动操作,第一和第二紧固螺钉917、927配备有抓握部。通过拧紧第一和第二紧固螺钉917、927,第一和第二线圈单元91、92被向外拉动,使得相应的导轨区段9121、9221被夹紧在线圈单元91、92和引导构件915、925之间。像这样,可以提供有效的锁定机构,其允许将刺激设备阻滞/锁定在针对特定患者的情况单独调整的构型中。
总之,支架结构93的锁定机构由第一和第二高度调节颈部区段9122、9222、定尺寸轮机构933、第一和第二导轨区段9121、9221以及第一和第二紧固螺钉917、927形成。通过这种锁定结构,该装置可以安全地配置成适合单个患者的状态。
在图11a和11b中示出了根据本发明的刺激设备的第六实施例的一部分。特别地,图11a和11b示例性地描绘了将第一线圈单元91安装到第一框架部912’的第一导轨区段9121’上。第六刺激设备包括镜像对称的线圈第二单元和安装配置。此外,第六刺激设备的所有未示出和描述为不同的元件与第五刺激设备相同。
第一线圈单元91通过第一引导构件915’安装在第一导轨区段9121’上。在第一导轨区段9121’的开口的边界处设置有齿9123’。此外,如图11b所示,其中未示出第一引导构件915’,第一螺杆917’包括位于第一引导构件915’下方的嵌齿轮9171’。嵌齿轮9171’与齿9123’啮合。通过转动第一螺杆917’,齿轮9171’沿着齿9123’行进,使得第一引导构件915’和第一线圈单元91沿着第一导轨区段9121移动。更具体地,嵌齿轮9171’在通过齿9123’限定的不同的位置处咬合在齿9123’中。这样,第一线圈单元91可以方便地定位和阻滞/锁定在患者颈部的适当位置。锁定机构包括齿9123’和嵌齿轮9171’。
使用根据本发明的包括带有用以锁定/阻滞第一和第二线圈单元相对于彼此的位置和取向的锁定机构的支架结构的刺激设备允许患者在例如在患者的其他治疗优先的情况下使用刺激设备。刺激设备可以容易地在患者的所述限定的位置重新定位和重新取向,以继续刺激神经。防止了进一步无意的误调整,例如需要注意其他治疗。
本说明书和图示本发明的各方面和实施例的附图不应被视为限制了限定受保护的发明的权利要求。换言之,虽然已在附图和前面的说明中详细示出和描述了本发明,但这种图示和描述应被看作说明性的或示例性的而不是限制性的。可做出各种机械的、组成的、结构的、电气的和操作上的变更而不脱离此说明书和权利要求书的精神和范围。在一些情形中,未详细示出公知的结构和技术以免使本发明变得难以理解。因此,应理解的是,本领域普通技术人员可以在以下权利要求的范围和精神内作出变更和修改。
特别地,本发明涵盖具有本文描述的不同实施例的特征的任意组合的其它实施例。例如,有可能在一个实施例中操作本发明,其中:
.具有支架结构的刺激设备设置有非扁平线圈绕组、扁平线圈绕组、或其组合;
.具有支架结构的刺激设备可以具有用于安装第三线圈绕组的第三腿部并且该第三腿部具有用于阻止第三腿部的移动的锁定结构;
.具有非扁平线圈绕组的刺激设备可在其各线圈单元中包括附加的线圈绕组;或者
.具有非扁平线圈绕组的刺激设备可以与支架结构之外的用于安装线圈单元的其他支承结构一起使用。
此外,在权利要求书中,用语“包括”不排除其它要素或步骤,并且不定冠词“一(a)”或“一种(an)”不排除多个。单个单元或步骤可实现在权利要求中叙述的多个特征的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述特定措施的单纯事实并不表示这些措施的结合不能有利地使用。与属性或值相结合的用语“基本上/大致”、“约”、“大约”、“基本上”等特别是还分别明确地定义该属性或明确地定义该值。权利要求中的任何附图标记均不应被解释为限制保护范围。
Claims (34)
1.一种刺激设备,其用于并列地刺激人身体或动物身体中的两条单独的神经(62)以激活人身体或动物身体中的目标组织,该刺激设备包括:
第一线圈单元(10;91),其构造成能定位在人身体或动物身体处以刺激所述两条单独的神经(62)中的第一神经;
第二线圈单元(20;92),其构造成能定位在人身体或动物身体处以刺激所述两条单独的神经(62)中的第二神经;和
支架结构(30;95),其联接至所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92),其特征在于,
所述支架结构(30;93)是可调节的,使得所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)相对于彼此的位置和取向能被调整以适应于目标构型,在该目标构型中,所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)定位在人身体或动物身体的不同位置,使得所述第一神经能由所述第一线圈单元(10;91)刺激并且所述第二神经能由所述第二线圈单元(30;93)刺激,并且
所述支架结构(30;93)具有锁定机构,所述锁定机构用于将所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)相对于彼此的位置和取向锁定在所述目标构型中。
2.根据权利要求1所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)的锁定机构构造成能将所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)相对于彼此的位置和取向不可逆地锁定在所述目标构型中。
3.根据权利要求2所述的刺激设备,其中,所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)被可拆卸地联接至所述支架结构(30;93)。
4.根据权利要求3所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)被设计为是一次性的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)构造成能将所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)之间的距离(D)调节至所述目标构型的目标距离。
6.根据权利要求5所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)的锁定机构构造成能机械地阻止对所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)之间的距离(D)的调节。
7.根据权利要求5或6所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)包括通过铰接部(32)相互连接的第一腿部(12)和第二腿部(22),
所述第一线圈单元(10;91)联接到所述第一腿部(12),所述第二线圈单元(20;92)联接到所述第二腿部(22),并且
所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)之间的距离(D)能通过使所述第一腿部(12)和所述第二腿部(22)围绕所述铰接部(32)相对于彼此枢转来调节。
8.根据权利要求5或6和权利要求7所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)的锁定机构构造成能机械地阻止所述铰接部(32)使所述第一腿部(12)和所述第二腿部(22)相对于彼此枢转。
9.根据前述权利要求中任一项所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)构造成能将所述第一线圈单元(10;91)的第一取向调节至所述目标构型的第一目标取向,并且将所述第二线圈单元(20;92)的第二取向调节至所述目标构型的第二目标取向。
10.根据权利要求9所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)的锁定机构构造成能机械地阻止对所述第一取向和所述第二取向的调节。
11.根据权利要求9或10所述的刺激设备,其中,所述支架结构包括第一枢转联接器(33)和第二枢转联接器(34),其中所述第一线圈单元(10;91)安装到所述第一枢转联接器(33),所述第二线圈单元(20;92)安装到所述第二枢转联接器(34)。
12.根据权利要求11所述的刺激设备,其中,所述第一枢转联接器(33)构造成能提供所述第一线圈单元(10;91)相对于所述支架结构(30;93)围绕两个基本上垂直的轴线(A1,A3)的枢转,所述第二枢转联接器(34)构造成能提供所述第二线圈单元(20;92)相对于所述支架单元(30;93)围绕两个基本上垂直的轴线(A2;A4)的枢转。
13.根据权利要求10或11和权利要求12所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)的锁定机构构造成能机械地阻止所述第一枢转联接器(33)使所述第一线圈单元(10;91)枢转,并且能机械地阻止所述第二枢转联接器(34)使所述第二线圈单元(20;92)枢转。
14.根据前述权利要求中任一项所述的刺激设备,其中,
所述支架结构(30;95)包括第一框架部(912)、第二框架部(922)和前额支承结构(93),
所述第一线圈单元(10;91)联接至所述第一框架部(912)并且所述第二线圈单元(20;92)联接至所述第二框架部(922)(22),
所述第一框架部(912)和所述第二框架部(922)经由所述前额支承结构(93)连接,并且
所述前额支承结构(93)构造成能定位在患者的前额处并接触患者的前额。
15.根据权利要求14所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;95)包括具有第一切向端(941)和第二切向端(942)的头顶拱形部(94),所述第一框架部(912)安装到所述头顶拱形部(94)的第一切向端(941),并且所述第二框架部(922)安装到所述头顶拱形部(94)的第二切向端(942)。
16.根据权利要求15所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;95)构造成使得所述头顶拱形部(94)和所述第一线圈单元(10;91)之间的距离以及所述头顶拱形部(94)和所述第二线圈单元(20;92)之间的距离是可调节的。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;95)的前额支承结构(93)构造成能根据患者前额的尺寸进行调节。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;95)的前额支承结构(93)包括构造成能沿着患者前额延伸的条带。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;95)的前额支承结构(93)包括构造成能接触患者前额的衬垫。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的刺激设备,其中,所述第一框架部(912)和所述第二框架部(922)中的每一者均包括颈部位置引导区段(9121,9221),所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)被可移动地安装在相应的颈部位置引导区段,使得所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)能围绕患者的颈部改变位置。
21.根据前述权利要求中任一项所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)的锁定机构包括:
第一紧固构件(917),所述第一紧固构件联接至所述第一线圈单元(10;91)并且构造成能处于固定状态和松开状态,在所述固定状态下,所述第一线圈单元(10;91)被不可移动地紧固,在所述松开状态下,所述第一线圈单元(10;91)是可移动的;和
第二紧固构件(927),所述第二紧固构件联接至所述第二线圈单元(20;92)并且构造成能处于固定状态和松开状态,在所述第二紧固构件的固定状态下,所述第二线圈单元(20;92)被不可移动地紧固,在所述第二紧固构件的松开状态下,所述第二线圈单元(20;92)是可移动的。
22.根据权利要求20和21所述的刺激设备,其中,
所述第一线圈单元(10;91)通过所述锁定机构的第一紧固构件(917)安装到所述第一框架部(912)的颈部位置引导区段(9121,9221),其中在所述固定状态,所述第一线圈单元(10;91)被不可移动地紧固到所述第一框架部(912)的颈部位置引导区段(9121,9221),在所述松开状态,所述第一线圈单元(10;91)能相对于所述第一框架部(912)的颈部位置引导区段(9121,9221)移动,并且
所述第二线圈单元(20;92)通过所述锁定机构的第二紧固构件(927)安装到所述第二框架部(922)的颈部位置引导区段(9121,9221),其中在所述固定状态,所述第二线圈单元(20;92)被不可移动地紧固到所述第二框架部(922)的颈部位置引导区段(9121,9221),在所述松开状态,所述第二线圈单元(20;92)能相对于所述第二框架部(922)的颈部位置引导区段(9121,9221)移动。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;95)包括两个支承结构(918,928),所述两个支承结构构造成能将所述刺激设备支承在患者躯干上。
24.根据权利要求23所述的刺激设备,其中,所述第一框架部(912)包括所述两个支承结构中的一者,并且所述第二框架部(922)包括所述两个支承结构中的另一者。
25.根据权利要求23或24所述的刺激设备,其中,所述两个支承结构中的一者包括被可移动地连接至所述第一框架部(912)的第一支承杆(918),并且所述两个支承结构中的另一者包括被可移动地连接至所述第二框架部(922)的第二支承杆(928)。
26.根据前述权利要求中任一项所述的刺激设备,其包括基准结构,所述基准结构配置成能将所述刺激设备重复定位在人身体的或动物身体的目标位置处。
27.根据权利要求26所述的刺激设备,其中,所述基准结构包括设置在所述支架结构(30;93)中的至少两个通孔(15;25),所述至少两个通孔设计为允许穿过其向人身体或动物身体提供标记。
28.根据权利要求26或27所述的刺激设备,其中,所述基准结构包括至少两个连接器构件,所述至少两个连接器构件构造成能连接至施加在人身体或动物身体上的相应连接器构件。
29.根据前述权利要求中任一项所述的刺激设备,其中,所述支架结构(30;93)包括真空元件,所述真空元件构造成能用于将所述刺激设备附接至人身体或动物身体。
30.根据前述权利要求中任一项所述的刺激设备,其中,
所述第一线圈单元(10;91)具有构造成能定位在人身体或动物身体上的第一前端面(11),
所述第二线圈单元(20;92)具有构造成能定位在人身体或动物身体上的第二前端面(21),
所述支架结构(30;93)具有构造成能定位在人身体或动物身体上的第三前端面(31;918,928,932),并且
所述刺激设备构造成能通过将所述第一前端面(11)、所述第二前端面(21)和所述第三前端面(31;918,928,932)定位在患者处而被布置在患者的限定的位置处。
31.一种用于刺激人身体或动物身体中的两条单独的神经(62)以激活人身体或动物身体中的目标组织的方法,该方法包括:
获得根据前述权利要求中任一项所述的刺激设备;
调节所述刺激设备的支架结构(30;93),使得所述刺激设备的第一线圈单元(10;91)和所述刺激设备的第二线圈单元(20;92)相对于彼此的位置和取向能被调整以适应于目标构型,在所述目标构型中,所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(20;92)定位在人身体或动物身体的不同位置,使得患者的第一神经能由所述第一线圈单元(10;91)刺激并且患者的第二神经能由所述第二线圈单元(20;92)刺激;和
锁定所述支架结构(30;93),以便将所述第一线圈单元(10;91)和所述第二线圈单元(30;93)相对于彼此的位置和取向锁定在所述目标构型中。
32.根据权利要求31所述的方法,其包括获得激活生物反馈的步骤,所述激活生物反馈指示由所述两条神经(62)的刺激诱发的目标组织的激活,其中调节所述支架结构(30;93)包括改变所述刺激设备的第一线圈单元和第二线圈单元(10,20;91,92)的位置和取向,并在所述激活生物反馈令人满意时停止对所述刺激设备的第一线圈单元和第二线圈单元(10,20;91,92)的改变。
33.根据权利要求32所述的方法,其包括布置生物反馈传感器(18,28)以感测目标组织的激活的步骤,其中通过提供由所述生物反馈传感器(18,28)产生的传感器信号来获得所述激活生物反馈。
34.根据权利要求32或33所述的方法,其中,当改变所述刺激设备的第一线圈单元和第二线圈单元(10,20;91,92)的位置和取向时,采集所述激活生物反馈,将所述刺激设备的第一线圈单元和第二线圈单元(10,20;91,92)的不同位置和取向的所采集到的激活生物反馈相互比较,并且选择所述刺激设备的第一线圈单元和第二线圈单元(10,20;91,92)的具有最佳激活生物反馈的位置和取向来作为所述刺激设备的第一线圈单元和第二线圈单元(10,20;91,92)的具有满意的激活生物反馈的位置和取向。
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