[发明专利]用于治疗慢性炎症的神经刺激设备和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2009年12月23日提交的、标题为“LEADLESS CUFF MICROSTIMULATOR STIMULATOR”的第61/289,946号和于2010年2月22日提交的、标题为“NEURAL STIMULATION DEVICES AND SYSTEMS FOR TREATMENT OF CHRONIC INFLAMMATION”的第61/306,849号美国临时专利申请的优先权，其每一个通过整体引用而并入于此。

本专利申请也可以与第12/874,171号美国未决专利申请(标题为“PRESCRIPTION PAD FOR TREATMENT OF INFLAMMATORY DISORDERS”)和第12/797,452号美国专利申请(标题为“NERVE CUFF WITH POCKET FOR LEADLESS STIMULATOR”)有关，其每一个通过整体引用而并入于此。

引用并入

在本说明书中提到的所有出版物和专利申请在与如同具体和个别表明通过引用而并入每份个别出版物或者专利申请相同的程度上通过整体引用而并入于此。

技术领域

本发明一般地涉及用于治疗慢性炎症的系统和设备。具体而言，这里描述如下系统，这些系统包括：可植入微型刺激器，适合于电刺激一个或者多个神经(例如迷走神经)以通过调制炎症反应(经由烟碱胆碱能抗炎通路)来治疗慢性炎症；充电/编程设备，用于与所植入的微型刺激器通信；以及控制器(可以与充电/编程设备集成或者分离)，用于控制微型刺激器和如下所述其它系统部件的活动。

背景技术

已经开发可植入电刺激设备用于治疗广泛多种疾病和紊乱。例如已经在各种心脏症状的治疗中使用可植入复律除颤器(ICD)。已经在慢性疼痛紊乱(包括腰椎综合症(failed back syndrome)、复杂性区域疼痛综合症和周围神经病变)的治疗中使用脊髓刺激器(SCS)或者脊柱刺激器(DCS)。已经在慢性疼痛综合症以及其它疾病和紊乱的治疗中使用外周神经刺激(PNS)系统。功能电刺激(FES)系统已经用来在脊髓损伤患者中将一些功能恢复至否则瘫痪的四肢。

典型可植入电刺激系统可以包括引线上的一个或者多个可编程电极，这些电极连接到包含电源和刺激电路的可植入脉冲生成器(IPG)。然而这些系统可能植入起来困难和/或耗费时间，因为电极和IPG通常植入于分离的区域中，因此引线必须穿过身体组织以将IPG连接到电极。引线也特别是由于它们通常细又长而随时间易受机械损坏。

近来已经开发小型可植入神经刺激器技术(即微型刺激器)(其具有附着到刺激器主体的完整电极)以解决上文描述的缺点。这一技术允许上文描述的典型IPG、引线和电极替换为单个完整设备。引线的集成具有若干优点(包括通过例如消除对在分离的地方植入电极和IPG的需要、对设备袋的需要、对穿向电极部位的需要和对引线本身上的张力减轻带的要求来减少外科手术时间)。可靠性因此可以尤其在软组织和越过关节(across joint)中明显增加，因为有源部件(比如引线接线)现在是刚性结构的部分并且不受到由于随时间反复弯曲或者折曲所致的机械损坏。

遗憾的是，当前开发的无引线设备往往比希望的并且甚至比传统电极/引线组件更大和更笨重从而使得难以将这样的设备稳定地定位于相对于神经的恰当位置。在设备不稳定时，神经和/或周围肌肉或者组织可能由于组件的移动而受损。另外，这些设备需要长久充电时间并且经常难以控制(例如编程)和调节。

仍然需要一种稳定地定位于神经上并且可以提供相对容易去除和/或更换刺激设备的无引线完整设备。

此外，现有技术的微型刺激器已经通常被设计成可注入。可注入刺激器不仅依赖于定位准确度而且依赖于由于容纳设备的原位异质组织所致的任意电流流动。非屏蔽电极引起的电流流动将在多数情形中随着移动(例如颈部移动等)而变化从而使得几乎不可能控制与目标的关系(并且因此几乎不可能实现目标的可靠刺激)。在目标阈值极低并且用于激起所不希望的副作用的阈值很高的情形中，来自可注入刺激器的未屏蔽电极可以令人接受。然而对于多数情形，目标神经元由易受非预期刺激的组织包围。尽管便于植入，但是这些未屏蔽微型刺激器对于多数应用而言不可接受。通过在具有神经的隔离空间内包含微型刺激器，可以大量增加治疗窗口。