[发明专利]用于神经刺激和身体参数的感测的头戴式装置

说明书

本发明公开一种头戴式装置，所述头戴式装置用于将电刺激递送到头部的皮肤表面或感测使用者的头部的一个或多个身体参数。

发明领域

本发明涉及用于向头部区域施加电刺激的设备和方法，涉及具有用于使用非侵入性电刺激治疗医疗状况的电极的头戴式装置，涉及适于评估医疗状况的头戴式装置，并且涉及用于与此类头戴式装置一起使用的电极布置。

相关申请

本申请享有于2014年9月17日提交的标题为“HEADSET FOR NEUROSTIMULATIONAND SENSING OF BODY PARAMETERS”的美国临时专利申请号为62/051,643的优先权，所述专利申请通过引用的方式并入本文，如同在本文中完全阐述一样。

发明背景

本发明涉及用于向头部区域施加电刺激的设备和方法。所公开的设备可用于刺激外周神经和颅神经，用于经颅刺激脑部区域，并且用于感测各种身体参数。

头部区域中的外周神经和颅神经可被刺激以治疗各种病症，诸如慢性疼痛、偏头痛、紧张性头痛、丛集性头痛、纤维肌痛、抑郁症、创伤后应激综合症、焦虑、压力、双相性精神障碍、精神分裂症、强迫症(OCD)、失眠、癫痫、注意缺陷障碍(ADD)、注意缺陷多动障碍(ADHD)、帕金森病、阿尔茨海默氏病、多发性硬化症和脑损伤诸如中风和创伤性脑损伤(TBI)。头部区域中的外周神经和颅神经的解剖，诸如枕神经和三叉神经的解剖，以及它们对脑干区域(诸如蓝斑和中缝巨胞核)以及更高的脑区域(诸如丘脑和皮质)的投射在刺激这些神经以便治疗此类病症时可能是有利的。

可侵入性或非侵入性地施加头部区域中的浅表外周神经和颅神经(诸如枕骨和三叉神经)的神经刺激。外周神经刺激的侵入性程序包括枕神经刺激，其已经显示在许多临床试验中为慢性偏头痛提供缓解。另一个更近期的用于治疗偏头痛的程序结合了对枕神经分支(较大和较小)和三叉神经分支(主要是眶上和滑车上，偶尔还有/或颧颞和耳颞部神经分支)两者的刺激。最近的临床结果支持以下期望：与单独的枕神经或三叉神经的刺激相比，将外周神经刺激施加到枕神经分支和三叉神经分支的组合可以导致更好的结果。事实上，据报道，用向枕神经和三叉神经施加植入的外周神经刺激治疗患有宽头痛的患者的反应率优于80％。这是仅向枕神经或三叉神经使用刺激的改善，据报道所述刺激仅产生40％的反应率。然而，植入的外周神经刺激仍然是具有高的并发症发生率的侵入性且昂贵的程序，所述并发症包括皮肤下的感染、出血或流体收集，以及与硬件相关的事故，诸如植入导电布线的迁移和破裂以及脉冲发生器故障。

三叉神经分支(诸如眶上和滑车上)的非侵入性刺激被发现作为偏头痛的预防性疗法和作为其他病症诸如癫痫和抑郁症的治疗是安全的。由于通过头发传递电流的挑战，枕神经(较大、较小和第三枕支)的刺激主要用植入的神经刺激器进行。尽管如此，枕神经分支也可以经皮地刺激。当在大约枕骨的上项线的解剖高度上经过时，枕神经位于皮肤下方，并且如果电极被放置在头发下面并且足够接近头皮，可以达到有效的神经激励，从而实现类似的临床对植入刺激的益处，而没有与侵入性程序相关的风险。

经颅直流电刺激(tDCS)是已经研究用于治疗各种医学和/或生理状况诸如慢性疼痛、偏头痛、抑郁症、创伤后应激障碍、双相性精神障碍、精神分裂症、癫痫、注意缺陷障碍(ADD)、注意缺陷多动障碍(ADHD)、帕金森病和阿尔茨海默病，以及用于帮助从中风和创伤性脑损伤恢复和帮助认知学习的另一种模态。tDCS通常是指施加在1-2mA范围内、直接递送到脑区域的恒定的低电流刺激，从而调节靶向神经元的活性。通常，与正极或阳极相关联的电极导致目标神经的活性增加，而与负极或阴极相关联的电极导致神经活性的减小。

发明概要