[发明专利]用于同步双耳前庭神经刺激的设备

说明书

提供了用于同步双耳前庭刺激的设备，其具有两个链接的前庭刺激器，这两个前庭刺激器定位在受试者的左乳突和右乳突上或周围，并同步以将前庭刺激同时递送至受试者的前庭神经中的每一个。每个前庭刺激器都包含阳极和阴极，以便在每个刺激位点产生局部循环电流，从而在受试者的每个乳突和相邻前庭神经处提供局部循环电流。通过在前庭刺激器之间(经由有线或无线连接)进行通信，可以在每个位点同时提供前庭刺激，从而消除从头部一侧的阴极向头部另一侧的阳极经患者头部递送刺激而产生的摇晃感。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月13日提交的美国临时申请号62/886,295的优先权权益，其内容通过引用以其全文结合在此。

背景

发明技术

本文中提供的设备、系统和方法涉及前庭刺激，并且更具体地涉及用于提供同步双耳前庭刺激的设备和方法。

相关技术

脑干内有许多区域控制身体的无意识功能，诸如血压、心率、肾功能、体脂和睡眠、以及人类行为。这些大脑功能中有许多是受不同生理和神经因素影响的复杂过程。前庭系统可以是调节无意识功能以及改变人类行为的一种途径。前庭系统是我们的平衡感和空间方位感的主要贡献者，并且在每个内耳中由三个半规管(检测旋转动作)和两个耳石器官(称为椭圆囊和球囊，其检测线性加速度和重力)组成(Khan和Chang，2013)。它们被称为耳石器官，因为其是充满流体的囊，含有大量自由移动的碳酸钙晶体——称为耳石——这些碳酸钙晶体在重力或线性加速度的影响下移动，作用于受体细胞以改变前庭传入神经活性。

前庭核(特别是前庭内侧核或“MVe”)位于脑桥和髓质中，并经由前庭神经从前庭系统接收输入。MVe被认为(直接地和间接地经由顶-脑岛前庭皮质(PIVC))突出到臂旁核(PB)和导水管周围灰质(PAG)的脑干稳态部位(参见McGeoch的博士论文第1章和第3章第8节，2010)。PB似乎通过对这个前庭输入与交感神经输入(经由薄层1脊髓-和三叉神经-丘脑束纤维)以及副交感神经输入(经由孤束核)进行整合来起维持稳态的作用——即稳定的内部生理环境(Balaban和Yates，2004；Craig，2007；Craig，2009；McGeoch等人，2008，2009；McGeoch，2010)。

人们认为，PB然后借助于行为、神经内分泌和自主神经系统传出(即，交感和副交感)反应来起维持稳态的作用(Balaban和Yates，2004；McGeoch，2010)。在解剖学上，PB突出到脑岛和前扣带、杏仁核和下丘脑。脑岛和前扣带是大脑皮层中牵涉情绪影响和动机以及因此牵涉行为的区域(Craig，2009)。下丘脑在协调神经内分泌系统方面起着至关重要的作用(Balaban和Yates，2004；Fuller等人，2004；Craig，2007)。类似地，已知杏仁核(同样与下丘脑和脑岛一起)在自主神经系统控制中很重要。PB还输出到PAG和基底前脑，该PAG和基底前脑也参与稳态(Balaban和Yates，2004)。

前庭神经刺激(“VeNS”)使用电流同时激活前庭装置的所有五个部件(Fitzpatrick和Day，2004；St.George和Fitzpatrick，2011)，并提供了家庭用、无需专家监督的商业化生产的实用选项。VeNS涉及通过经由两个电极经皮施加小电流(通常在0.1毫安(mA)到3毫安之间)来刺激前庭系统。电极可以施加在头部周围的各种位置，但是典型地一个电极施加在每个乳突之上的皮肤，即每个耳朵后面的皮肤。一些作者把这称为“双耳施加”。如果使用阴极和阳极，其中在每个乳突之上放置一个(这是最常见的迭代)，那么这被称为VeNS的双极双耳施加。电流可以以多种方式递送，包括恒定状态、以方波、正弦(交流)模式和作为脉冲序列(Petersen等人，1994；Carter和Ray，2007；Fitzpatrick和Day，2004；St.George和Fitzpatrick，2011)。