[发明专利]用于监测神经活动的系统和方法

说明书

本发明涉及一种方法，其包括：在患者的脑中的第一位置处施加具有不同幅度的多个电刺激；对于所述多个电刺激中的每个，检测来自所述脑中的目标神经结构的共振响应，每个共振响应均由相应的一个所述电刺激诱发；确定检测到的共振响应中的两个或更多个共振响应之间的一个或多个常见波形特征的变化；根据所述变化确定在所述第一位置处递送治疗性刺激的有效性。

技术领域

本公开涉及深部脑刺激(DBS)，以及具体而言，监测响应于DBS的神经活动的方法和系统。

背景技术

深部脑刺激(DBS)是运动障碍以及其他神经障碍(包括癫痫、强迫性障碍和抑郁症)的既定疗法。DBS通常被施用于仅靠药物无法充分控制症状的患者。DBS涉及通过手术将电极植入到脑的特定神经结构中或附近，通常在丘脑底核(STN)、内苍白球(GPi)和/或丘脑中。将电极连接到通常被植入到体内并且被构造为将电脉冲递送到目标区域的神经刺激器。据信，这种电刺激会破坏与患者症状有因果关系的异常脑活动。刺激参数可以使用远程连接到神经刺激器的身体外部的控制器来调整。

虽然已建立的DBS技术已经被证明可有效减轻运动障碍症状，但是现有技术的装置存在若干限制。尤其是，已建立的用于术中测试DBS电极以确保其在脑中正确定位的技术(诸如x射线成像、微电极记录和临床评估)可能不准确。因此，电极通常被植入到次优位点(location)，导致治疗结局下降和不良副作用。在植入后，DBS装置需要临床医生手动调整。这通常涉及临床医生基于对患者症状的即时或短期改善的主要主观评估来调整刺激的参数。由于治疗效果可能会缓慢出现并且因为DBS参数空间很大，因此找到一个优选参数集的任务是耗时且成本低效的，并且可能导致次优的治疗结局。此外，使用常规DBS进行持续、不变的电刺激应用也可能导致次优的治疗结局，包括不期望的副作用，以及DBS刺激器的电池寿命缩短。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种方法，其包括：a)在患者的脑中的第一位置(position)处施加具有不同幅度的多个电刺激；对于所述多个电刺激中的每个；b)检测来自所述脑中的目标神经结构的共振响应，每个共振响应由相应的一个所述电刺激诱发；c)确定检测到的共振响应中的两个或更多个共振响应之间的一个或多个常见波形特征的变化；d)根据所述变化确定在所述第一位置处递送治疗性刺激的有效性。

所述一个或多个常见波形特征可以包括以下中的一个或多个：所述共振响应的幅度；所述共振响应的复苏；所述共振响应的频率；所述共振响应的时间包络；所述共振响应的精细结构；所述共振响应的衰减速率；所述刺激开始与所述共振响应幅度的时间特征开始之间的延迟。

确定检测到的共振响应中的两个或更多个共振响应之间的一个或多个常见波形特征的变化可以包括确定检测到的共振响应中的两个或更多个共振响应之间的一个或多个常见波形特征的变化率。

所述方法可以进一步包括根据所述变化在所述不同幅度中选择出用于所述目标神经结构的治疗性刺激的幅度。

所述方法可以进一步包括根据所述变化选择用于所述目标神经结构的治疗性刺激的第一位置。

所述方法可以进一步包括在所述脑中不同于所述第一位置的第二位置处重复a-d；比较所述第一位置和所述第二位置之间的所述一个或多个常见波形特征的变化。所述方法可以进一步包括根据所述比较选择所述第一位置和所述第二位置中的一者来进行目标神经结构的治疗性刺激。所述方法可以进一步包括在所选的位置处将治疗性刺激施加于所述目标神经结构。

在所述第一位点处施加的多个电刺激可以由多个电极中的第一电极施加。所述方法可以进一步包括将所述第一电极在所述脑中的所述第一位置和所述第二位置之间移动；以及根据所述第一位置和所述第二位置之间的所述一个或多个常见波形特征的变化的比较，确定用于目标神经结构的治疗性刺激的最佳电极位点。

在所述第二位置处施加的多个电刺激可以由多个电极中的第二电极施加。