СИСТЕМА ЧРЕСКОЖНОЙ СТИМУЛЯЦИИ НЕРВА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА Российский патент 2012 года по МПК A61N1/372 A61N1/32 A61N1/18 

Изобретение относится к системе чрескожной стимуляции нерва тела человека, содержащей устройство, содержащее по меньшей мере один стимулирующий электрод и по меньшей мере один эталонный электрод для чрескожной стимуляции нерва, причем по меньшей мере один стимулирующий электрод и по меньшей мере один эталонный электрод соединены с блоком управления, от которого на них может подаваться электрический ток, причем по меньшей мере один стимулирующий электрод и по меньшей мере один эталонный электрод установлены в корпусе или на корпусе, выполненном для установки около уха, в ухе или за ухом человека, причем система также содержит программное устройство, с помощью которого определяется характеристика по меньшей мере одного параметра стимуляции для стимуляции нерва, причем устройство также содержит программируемый элемент управления с элементом памяти, который соединен с блоком управления устройства и в котором хранится программа, содержащая характеристику по меньшей мере одного параметра стимуляции, и при этом между программным устройством и элементом управления устанавливается по меньшей мере одно временное коммуникационное соединение для передачи информации, в частности данных для параметра стимуляции, между программным устройством и элементом управления.

Общеизвестно воздействие инвазивного и неинвазивного раздражения нерва на нейрофизиологические и нейроэлектрические свойства и тем самым на функцию стимулируемого нерва. Таким образом могут излечиваться болезненные состояния. Существует множество устройств как для инвазивной, так и для неинвазивной стимуляции. Исходной базой для представленного здесь изобретения является метод чрескожной электрической стимуляции. В этом способе импульсные токи различных форм, амплитуд, длительностей импульсов и частот воздействуют через кожу на различные нервы и благоприятным образом изменяют параметры их состояния.

Система подобного рода известна из US 2006/064139 A1. Другие устройства для стимуляции нерва с помощью электричества описаны в US 5628768 A1 и DE 102005003735 A1, причем в последней публикации описано чрескожно работающее устройство для стимуляции нерва.

В решениях, известных на сегодняшний день, выявлены следующие недостатки.

Параметры стимуляции должны устанавливаться на самом приборе, следствием чего является увеличение потребности в площади под электрические приборы. В большинстве случаев это осуществляется с помощью небольших потенциометров, устанавливаемых в нужном месте с помощью миниатюрных отверток.

В результате такое устройство имеет большой размер и является неудобным в ношении. Пользователи этих устройств, в частности для терапии депрессий, заинтересованы в как можно более незаметной и небольшой конструкции, поскольку благодаря этому устраняется некий стигматизирующий эффект.

Регулировки параметров невозможно зафиксировать абсолютно. В результате эффект терапии с помощью прибора снижается от нежелательных изменений регулировок. К тому же, пациенту, или пользователю, предоставляется возможность самостоятельно изменять регулировки, что с точки зрения терапии часто является нежелательным.

Было установлено, что отсутствие элемента памяти и соответствующей связи с программным устройством делает невозможной запись данных в приборе, а при необходимости их считывание или изменение в отношении параметров стимуляции (например, продолжительности, времени, даты стимуляции), или информации о продукте.

Для масштабного терапевтического применения метода желательно разработать систему, удовлетворяющую этим требованиям.

Поэтому в основу изобретения положена задача дальнейшего усовершенствования системы вышеупомянутого типа с тем, чтобы удовлетворить это пожелание. Следует создать систему чрескожной стимуляции нерва, которая обеспечивала бы проводную или беспроводную связь устройства для стимуляции, носимого около уха, в ухе или за ухом, с программным устройством. С помощью этой связи могут передаваться различные параметры стимуляции, например в виде алгоритмов стимуляции. Кроме того, также должны считываться данные из запоминающей среды в устройстве для стимуляции. Используемая система при употреблении всегда должна работать надежно.

Решение этой задачи с помощью изобретения характеризуется тем, что вышеупомянутая система отличается тем, что устройство содержит также первую батарею для электроснабжения, в частности блока управления устройства, причем система содержит также зарядное устройство для подзарядки по меньшей мере первой батареи и причем устройство и/или зарядное устройство снабжено средствами, препятствующими возникновению стимулирующего тока на электродах устройства при его нахождении в зарядном устройстве.

При этом базовое устройство для стимуляции нерва, в частности для стимуляции блуждающего нерва (Nervus vagus), выполнено в области наружного слухового прохода и/или ушной раковины. Для оптимальной установки по меньшей мере одного стимулирующего электрода или по меньшей мере одного эталонного электрода устройство предпочтительно конструируется таким образом, чтобы корпус имел дугообразный отросток, выполненный для установки головки электрода в области наружного слухового прохода и/или ушной раковины. Дугообразный отросток в виде скобы может быть выполнен по форме наружного слухового прохода или ушной раковины.

Предметом представленного здесь изобретения является возможность генерирования устройством для стимуляции самых разных параметров стимуляции, как например, частоты, ширины импульса, длительности импульса или амплитуды. Для этого устройство содержит программируемый элемент памяти, который может быть выполнен или как отдельный компонент, например в виде флэш-памяти или памяти прямого доступа, или представлен интегральной схемой микропроцессора. Там хранятся алгоритмы, отображающие различные регулировки параметров стимуляции и организующие с помощью различных других схем, например генератора импульсов, подачу тока на стимулирующий электрод. В такой памяти наряду с информацией и алгоритмами, относящимися к параметрам стимуляции, могут храниться также другие данные, как например, данные о пациентах или информация по меньшей мере от одного датчика, встроенного в устройство.

Для программирования предлагается внешнее программное устройство, с помощью которого определяется характеристика по меньшей мере одного параметра стимуляции. Усовершенствованный вариант предусматривает для этого использование стандартного персонального компьютера (PC), в котором установлено программное обеспечение для определения параметров и данных. Программное устройство может иметь также собственный корпус с дисплеем и элементами управления.

Между программным устройством и устройством для стимуляции существует по меньшей мере временно соединение, обеспечивающее двусторонний обмен информацией. В случае соединения речь может идти о беспроводном соединении (например, Bluetooth, IR, DECT, Zig Bee) или проводном соединении (например, USB).

Усовершенствованный вариант предусматривает, чтобы параметры, установленные лицом с санкционированным доступом (например, врачом), не могли далее изменяться пользователем устройства, т.е. пациентом. Однако можно также предусмотреть, чтобы лечащий врач давал пациенту возможность самостоятельно устанавливать по меньшей мере один параметр стимуляции произвольно или в определенном диапазоне значений. Это может производиться, например, с помощью вращающегося колесика или многофункционального переключателя.

Для того чтобы дать возможность врачу получать впоследствии информацию относительно процесса стимуляции предусмотрено оснащение устройства для стимуляции часами реального времени или таймером. Таким образом, благодаря комбинации с другими приборами, например с микропроцессором или флэш-памятью, может быть обеспечен ежедневный контроль. Для этого прибор наряду с собственным источником тока, например в виде подзаряжаемого аккумулятора, дополнительно оснащается по меньшей мере одним дополнительным источником тока.

Усовершенствованный вариант предусматривает усовершенствование относящегося к устройству для стимуляции зарядного устройства для подзарядки встроенного аккумулятора с таким расчетом, чтобы с помощью контактных элементов, с одной стороны, обеспечивалась зарядка источника тока, а с другой стороны, обеспечивался обмен данными между устройством для стимуляции и программным устройством. Этот обмен данными может осуществляться, например, с помощью электрических контактных элементов или же через оптическую (например, инфракрасную), акустическую (например, Bluetooth) или другую среду.

Предпочтительно, зарядное устройство, программное устройство и устройство для стимуляции с помощью определенных схем настроены друг на друга таким образом, что во время передачи данных или процесса считывания никакой стимулирующий ток не может поступать на стимулирующий электрод, благодаря чему достигается высокая защищенность пациента.

На чертежах показан пример осуществления изобретения.

Фиг.1 представляет собой схематическое изображение устройства для стимуляции при чрескожной стимуляции блуждающего нерва (Nervus vagus) и связь с программным устройством, а

фиг.2 - схематическое изображение устройства для стимуляции в виде устройства, устанавливаемого за ухом и расположенного в зарядном устройстве.

На фиг.1 показана схема системы 1 чрескожной стимуляции нерва. В частности, для оказания воздействия на психовегетативные параметры стимулируется Raumus auricularis блуждающего нерва (Nervus vagus). Благодаря этому может достигаться ослабление физического и душевного стресса или может быть оказано положительное воздействие на депрессию или другие психические расстройства.

Устройство 2 для чрескожной стимуляции блуждающего нерва (Nervus vagus) состоит по существу из программируемого элемента управления со схемой 8 стимуляции элемента 9 памяти, электронных часов 12, блока 5 управления, первого блока питания (батареи/аккумулятора) 13 для электроснабжения цепи главного тока, второго источника тока (батареи/аккумулятора) 14 в качестве блока питания вспомогательного контура, по меньшей мере одного регулировочного средства 15, стимулирующего электрода 3 и эталонного электрода 4. Компоненты устройства 2 размещены в одном корпусе 6, причем по меньшей мере один стимулирующий электрод 3 и по меньшей мере один эталонный электрод 4 соединены с блоком 5 управления, от которого на них может подаваться электрический ток, при этом по меньшей мере один стимулирующий электрод 3 и по меньшей мере один эталонный электрод 4 установлены в корпусе 6 или на нем.

Устройство содержит также программируемый элемент управления с элементом 9 памяти, который соединен с блоком 5 управления устройства 2 и в котором может храниться программа, содержащая характеристику по меньшей мере одного параметра (I,U,t,f) стимуляции. Устройство 2 с помощью коммуникационного соединения 10, состоящего из элементов 10 и 10 связи, соединено с программным устройством 7. Программное устройство 7 содержит персональный компьютер (PC) 24, а также устройство 11 (клавиатуру) ввода данных.

Первый элемент 10 коммуникационного соединения располагается в корпусе 6 устройства 2, другой элемент 10 соединен с персональным компьютером (PC) 24.

Через коммуникационное соединение 10 в устройстве 2, а именно в его элементе 9 памяти, могут записываться различные параметры стимуляции, такие как: сила тока (I), напряжение (U), длительность (t) и частота (f), или может осуществляться выборка данных из устройства 2.

На фиг.2 схематически изображено устройство 2 для чрескожной стимуляции нерва в зарядном устройстве 16. Корпус 6 устройства 2 вставляется в зарядное устройство 16. Там он с помощью различных контактных элементов 18 может поддерживать связь, например, с коммуникационным соединением 10. Кроме того, предусмотрены средства 17 для предотвращения подачи стимулирующего тока, пока устройство 2 находится в зарядном устройстве 16. Эти средства 17 предотвращают подачу тока к контактным точкам 21, 22. Контактные точки 21, 22 расположены на головке 20 электрода, в свою очередь установленной на дугообразном отростке 19, например в конце дугообразного отростка 19. Дугообразный отросток 19 может быть выполнен в форме входа в слуховой проход или наружного слухового прохода. Головка (20) электрода может быть выполнена из мягкого материала, в частности из пластичного силикона.

Кроме того, в головке 20 электрода, как видно на примере осуществления, может быть установлен датчик 23 для измерения физиологического параметра лица, пользующегося устройством.

Предложенная система 1 обеспечивает следующий особенно благоприятный режим работы устройства 2 для чрескожной стимуляции блуждающего нерва (Nervus vagus):

Врач, располагающий программным устройством 9, через элемент 10 связи может устанавливать контакт с устройством 2 и, например, передавать данные для лечения с программного устройства 9 в устройство 2, а именно в элемент 9 памяти. При этом речь идет в частности о вышеупомянутых параметрах I, U, t и f.

При этом с помощью отдельных параметров может быть передана информация о том, может ли пациент самостоятельно и, если да, то в какой степени, изменить параметры путем регулировки устройства 2. Для этого должны быть определены диапазоны значений конкретных параметров, в рамках которых пациент может самостоятельно осуществлять регулировку. Возможности установки других параметров пациент может быть лишен, если для лечения она не рекомендована.

Перечень ссылочных позиций

1 система чрескожной стимуляции нерва 2 устройство 3 стимулирующий электрод 4 эталонный электрод 5 блок управления 6 корпус 7 программное устройство 8 программируемый элемент управления со схемой стимуляции 9 элемент памяти 10 коммуникационное соединение 10 коммуникационное соединение 10 коммуникационное соединение 11 устройство ввода данных 12 электронные часы 13 первая батарея 14 вторая батарея 15 регулировочное средство 16 зарядное устройство 17 средство для предотвращения подачи тока 18 контактный элемент 19 дугообразный отросток 20 головка электрода 21 контактная точка 22 контактная точка 23 датчик 24 персональный компьютер (PC) I,U,t,f параметры стимуляции I ток U напряжение t длительность f частота

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам чрескожной стимуляции нерва тела человека. Система содержит устройство, включающее по меньшей мере один стимулирующий электрод и по меньшей мере один эталонный электрод. При этом электроды соединены с блоком управления, от которого на них может подаваться электрический ток. По меньшей мере один стимулирующий электрод и по меньшей мере один эталонный электрод установлены в корпусе или на корпусе, выполненном для установки около уха, в ухе или за ухом человека. Для улучшения функционирования системы изобретение предусматривает, чтобы система содержала также программное устройство, с помощью которого определяется характеристика по меньшей мере одного параметра (I,U,t,f) стимуляции для стимуляции нерва. При этом устройство содержит программируемый элемент управления с элементом памяти, который соединен с блоком управления устройства и в котором может храниться программа, содержащая характеристику по меньшей мере одного параметра (I,U,t,f) стимуляции. Между программным устройством и элементом управления устанавливается по меньшей мере одно временное коммуникационное соединение для передачи информации, в частности данных для параметра (I,U,t,f) стимуляции. Устройство содержит также первую батарею для электроснабжения, в частности блока управления устройства. Для подзарядки по меньшей мере первой батареи система содержит зарядное устройство. Причем устройство и/или зарядное устройство снабжено средствами, препятствующими возникновению стимулирующего тока на электродах устройства при нахождении устройства в зарядном устройстве. Данные средства приводятся в действие автоматически путем помещения устройства в зарядное устройство таким образом, что стимулирующий ток не протекает, пока устройство находится в зарядном устройстве. Использование изобретения позволяет уменьшить габариты конструкции, благодаря чему устраняется стигматизирующий эффект за счет использования батареи и зарядного устройства, с помощью которого эта батарея заряжается, а также повышение защищенности пациента за счет использования средств, препятствующих возникновению тока на электродах во время подзарядки батареи. 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система (1) чрескожной стимуляции нерва тела человека, содержащая устройство (2), содержащее по меньшей мере один стимулирующий электрод (3) и по меньшей мере один эталонный электрод (4) для чрескожной стимуляции нерва, причем по меньшей мере один стимулирующий электрод (3) и по меньшей мере один эталонный электрод (4) соединены с блоком (5) управления, от которого на них может подаваться электрический ток, причем по меньшей мере один стимулирующий электрод (3) и по меньшей мере один эталонный электрод (4) установлены в корпусе или на корпусе (6), выполненном для установки около уха, в ухе или за ухом человека,
причем система (1) содержит также программное устройство (7), с помощью которого определяется характеристика по меньшей мере одного параметра (I,U,t,f) стимуляции для стимуляции нерва, причем устройство (2) содержит также программируемый элемент (8) управления с элементом (9) памяти, который соединен с блоком (5) управления устройства (2) и в котором может храниться программа, содержащая характеристику по меньшей мере одного параметра (I,U,t,f) стимуляции, и
причем между программным устройством (7) и элементом (8) управления устанавливается по меньшей мере одно временное коммуникационное соединение (10, 10', 10'') для передачи информации, в частности, данных для параметра (I,U,t,f) стимуляции, между программным устройством (7) и элементом (8) управления,
отличающаяся тем,
что устройство (2) содержит также первую батарею (13) для электроснабжения, в частности, блока (5) управления устройства (2), причем система содержит также зарядное устройство (16) для подзарядки по меньшей мере первой батареи (13) и причем устройство (2) и/или зарядное устройство (16) снабжено средствами (17), препятствующими возникновению стимулирующего тока на электродах (3, 4) устройства (2) при нахождении устройства (2) в зарядном устройстве (16), причем средства (17) приводятся в действие автоматически путем помещения устройства (2) в зарядное устройство (16) таким образом, что стимулирующий ток не протекает, пока устройство (2) находится в зарядном устройстве (16).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что программное устройство (7), коммуникационное соединение (10, 10', 10'') и элемент (8) управления выполнены таким образом, чтобы все релевантные параметры (I,U,t,f) стимуляции для стимуляции нерва могли передаваться с программного устройства (7) на элемент (8) управления.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство (2) дополнительно содержит регулировочные средства (15), с помощью которых лицо, являющееся пользователем устройства (2), может оказывать воздействие на определенную часть параметров (I,U,t,f) стимуляции.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что регулировочные средства (15) выполнены таким образом, что параметры (I,U,t,f) стимуляции, находящиеся под воздействием регулировочных средств (15), поддаются воздействию лишь в заданных диапазонах значений.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство (5) управления, элемент (8) управления и элемент (9) памяти рассчитаны таким образом, что в элементе (9) памяти могут храниться параметры (I,U,t,f) стимуляции, заданные пользователю устройства.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство (2) содержит также электронные часы (12), соединенные с элементом (8) управления.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что коммуникационное соединение (10, 10', 10'') включает в себя соединительный провод, который может быть установлен между программным устройством (7) и устройством (2).

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что коммуникационное соединение (10, 10', 10'') выполнено с возможностью осуществления беспроводной связи.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что беспроводная связь является радиосвязью, в частности связью типа Bluetooth, Wlan, DECT или Zig Bee.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что программное устройство (7) содержит устройство (11) ввода данных, в частности клавиатуру.

11. Система по п.1, отличающаяся тем, что программное устройство (7) содержит персональный компьютер (PC) (24).

12. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство (2) содержит также вторую батарею (14) для электроснабжения, в частности, элемента (8) управления устройства (2).

13. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство (2) содержит дугообразный отросток (19), выполненный для введения в слуховой проход, причем дугообразный отросток (19) выполнен по форме входа в слуховой проход, или наружного слухового прохода, и причем в конце дугообразного отростка (19) установлена головка (20) электрода, содержащая две контактные точки (21, 22) для обоих электродов (3, 4).

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что головка (20) электрода для стимуляции блуждающего нерва (Nervus vagus) в области наружного слухового прохода и/или ушной раковины выполнена соответствующим образом.

15. Система по п.13, отличающаяся тем, что головка (20) электрода выполнена из мягкого материала, в частности из пластичного силикона.

16. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство (2) содержит также по меньшей мере один датчик (23) для измерения физиологического параметра лица, пользующегося устройством.