專利名稱：用于治療進食障礙的選擇性神經(jīng)刺激的制作方法
用于治療進食障礙的選擇性神經(jīng)刺激
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明主要涉及通過調(diào)節(jié)在選定腦區(qū)內(nèi)的神經(jīng)組織的電活動來刺 激某些腦區(qū)以治療進食障礙的方法和設(shè)備。
相關(guān)技術(shù)描述
當一個人的進食行為混亂到對該個體的身體健康產(chǎn)生有害影響的 程度時，該病癥被稱作進食障礙。最常見的進食障礙類型為神經(jīng)性貪 食和神經(jīng)性厭食。神經(jīng)性貪食("貪食癥")是一種進食障礙，其中個體 經(jīng)歷對食物不知足的渴望的重復(fù)事件，這常常導(dǎo)致暴食事件及隨后的 不適當?shù)难a償行為以防止體重增加。所述不適當?shù)难a償行為典型的包 括自誘導(dǎo)的嘔吐、禁食、過度運動、以及使用輕瀉藥和利尿劑?；加?貪食癥的人通常平均每周會發(fā)生兩次暴食和不適當?shù)难a償行為，這持 續(xù)三個月或更長的時間。據(jù)報導(dǎo)，多達17%的大學年齡段的女性具有 貪食行為，盡管她們的體重通常是正常的或稍微高一點的。神經(jīng)性厭 食的特征在于自愿挨餓，這可能結(jié)合有運動應(yīng)激。厭食的個體保持其 體重在相對于年齡和身高的最低正常水平之下。沒有補償性清除行為
(purging behavior)的暴食也是一類進食障礙，其特征在于消耗大量的食 物、或秘密地進食不適當?shù)氖澄?，并且體重增加。
進食障礙有身體和心理兩方面因素，并且據(jù)說，雖然進食障礙不 關(guān)乎食物，但是食物是進食障礙患者所濫用的工具。進食障礙的后果 能引發(fā)嚴重的醫(yī)學并發(fā)癥。進食障礙可能對某個人身上是輕微的，而 對另一個人則是嚴重的或甚至是威脅生命的。典型地，受影響的個體 將試圖對其他人掩飾他或她的反常行為，并且可能拒絕診斷進食障礙 或逃避治療。在人體內(nèi)，食物的攝入通過內(nèi)部和外部刺激的復(fù)雜交互作用來控 制。已知，迷走神經(jīng)在介導(dǎo)從胃至腦的飽中樞的傳入信息中發(fā)揮著作
用。美國專利5,188,104號(Cyberonics, Inc.)和美國專利5,263,480號 (Cyberonics, Inc.)公開了治療進食障礙(包括貪食癥)的方法，所述方法 包括感測患者在預(yù)定期間內(nèi)消耗的食物的量，并且如果消耗量超過了 在那個期間內(nèi)的預(yù)定水平，則向患者的迷走神經(jīng)施加刺激信號。在感 測到過度水平的食物消耗量(即，通過累計在所述時間間隔內(nèi)吞咽食物 的次數(shù)，測得在選定的時間間隔內(nèi)超過了預(yù)定水平)后，神經(jīng)刺激器的 刺激發(fā)生器的輸出信號參數(shù)被程序化以刺激迷走神經(jīng)的活動，由此方 式來引起患者胃的飽滿感。
美國專利5,540,734號(Cyberonics， Inc.)公開了如下內(nèi)容幾種醫(yī) 學的、精神病學的或神經(jīng)學上的疾患的治療、控制或預(yù)防，可通過對 患者的三叉神經(jīng)和舌咽神經(jīng)中的一個或兩個施加調(diào)節(jié)的電信號來完 成。包括神經(jīng)性厭食、貪食癥和強迫性過食的進食障礙是可治療的疾 患。
據(jù)美國專利5,782,798號(Medtronic， Inc.)報導(dǎo)，控制進食和飽感的 腦神經(jīng)回路(neuml circuitry)包括下丘腦外側(cè)(進食)和下丘腦腹內(nèi)側(cè)(飽 感)中的神經(jīng)元。描述了某些技術(shù)，其依靠可植入的信號發(fā)生器和電極 以及可植入的泵和導(dǎo)管，使用藥物和電刺激來治療進食障礙。導(dǎo)管通 過外科手術(shù)植入腦內(nèi)以注入藥物，電極被植入腦內(nèi)以提供電刺激。腦 內(nèi)的剌激部位包括下丘腦外側(cè)、室旁核和下丘腦腹內(nèi)側(cè)。
美國專利申請公開2005/0027284號(Advanced Neuromodulation Systems, Inc.)提出了，通過刺激腦的胼胝體下區(qū)如膝下扣帶區(qū) (subgenual cingulate area)、胼胝體下回區(qū)、腹/內(nèi)側(cè)前額皮質(zhì)區(qū)、腹/內(nèi) 側(cè)白質(zhì)、布羅德曼(Brodmann)區(qū)24、布羅德曼區(qū)25和/或布羅德曼區(qū) 10來減輕或調(diào)節(jié)心境障礙和/或焦慮性障礙。對于患有重度的或有生命威脅的進食障礙而對常規(guī)療法沒有充分 響應(yīng)的患者，需要新方法來治療。
發(fā)明簡述
本發(fā)明人提出了，選擇性深部腦剌激對于治療貪食癥和其它進食 障礙是有效的，尤其當對腦的某些區(qū)域進行選擇性刺激時更是如此。 被選取用于治療的腦區(qū)是與貪食癥和其它進食障礙的癥狀有關(guān)的。更 具體地，優(yōu)選的方法包括直接或間接地刺激腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶
(cingulate)、丘腦、前額大腦皮質(zhì)、腦干、小腦和通向上述腦區(qū)的白質(zhì) 束。
因此，本發(fā)明的某些實施方案提供了一種用于治療患有嚴重進食 障礙的患者的深部腦刺激(DBS)方法，該方法包括向第一刺激器施加 第一治療刺激信號，所述第一刺激器被耦合到在個體腦區(qū)內(nèi)的包括大 量神經(jīng)組織的預(yù)定刺激部位，所述腦區(qū)選自腦島、胼胝體下區(qū)、扣
帶、丘腦、前額大腦皮質(zhì)、腦干、小腦和通向上述區(qū)域的白質(zhì)束，其 中所述第一刺激信號引起神經(jīng)組織的神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)，該神經(jīng)元活 動調(diào)節(jié)減輕了進食障礙的癥狀。在某些實施方案中，第一剌激器包括 電極，第一治療刺激信號包括第一預(yù)定電信號，所述方法包括將電極
耦合到選定的個體腦區(qū)；以及向電極施加第一預(yù)定電信號，從而改變 神經(jīng)組織的神經(jīng)元活動，其中神經(jīng)元活動的這種改變減輕了進食障礙 的癥狀。
在某些前述實施方案中，第一治療刺激信號包括急性刺激分量和 慢性刺激分量，其中每個組分包括一套電參數(shù)(電流、脈沖寬度、頻率)、 開啟/關(guān)閉時間和刺激持續(xù)時間。在一些實施方案中，急性刺激分量比 慢性刺激分量包含更高的刺激強度水平和更短的持續(xù)時間。更高強度 水平的刺激包括更高的電參數(shù)、開啟/關(guān)閉時間和持續(xù)時間。在一些實 施方案中，急性刺激分量包括一到六個月的持續(xù)時間。在某些上述實施方案中，所述方法還包括腦神經(jīng)刺激。在一些實
施方案中，這種方法包括(a)將第一刺激器耦合到選自如下的個體腦
區(qū)腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶、丘腦、前額大腦皮質(zhì)、腦干、小腦和 通向前述區(qū)域的白質(zhì)束；(b)將第二刺激器耦合到個體的腦神經(jīng)；(C)向 第一刺激器施加第一預(yù)定刺激信號；和(d)向第二刺激器施加第二預(yù)定 刺激信號，其中第一和第二信號的施加引起了對神經(jīng)組織神經(jīng)元活動 的調(diào)節(jié)以改善進食障礙。在這些實施方案的某些中，第二治療刺激信 號包括第二急性刺激分量和第二慢性刺激分量。在一些實施方案中， 第二急性剌激分量比第二慢性刺激分量包括更高的刺激強度水平和更 短的持續(xù)時間。
在上述方法的某些實施方案中，進食障礙是貪食癥，通過施加第 一治療刺激信號，有時通過第二治療刺激信號來強化，這減輕了個體 的暴食和/或消除行為。在一些實施方案中，施加信號誘發(fā)了個體的飽 感。在一些實施方案中，選定腦區(qū)包含至少一部分腦島或通向一部分 腦島的白質(zhì)束。在一些實施方案中，所述選定的區(qū)域選自左和右的前 和后腦島及屏狀核。在一些實施方案中，選定的區(qū)域包括胼胝體下區(qū) 或通向胼胝體下區(qū)的白質(zhì)束。在一些實施方案中，選定的腦區(qū)包括扣 帶內(nèi)的至少一部分布羅德曼區(qū)，所述布羅德曼區(qū)選自布羅德曼區(qū)24和 布羅德曼區(qū)25，或者選定的區(qū)域包含通向所述布羅德曼區(qū)的白質(zhì)束。 在一些實施方案中，選定的腦區(qū)包括在前額皮質(zhì)內(nèi)的至少一部分布羅 德曼區(qū)、或通向所述布羅德曼區(qū)的白質(zhì)束。例如，選定的區(qū)域可以包 括眶額皮質(zhì)(orbitofrontal cortex)和/或布羅德曼區(qū)8-11中任一個的至少 一部分。在另外其它的實施方案中，選定的腦區(qū)包括丘腦、腦干、小 腦、或中腦、或其中的至少一個核、或通向所述核的白質(zhì)束。在一些 實施方案中，選定的區(qū)域包括腦橋核或髓核(medullary nucleus),如藍 斑核(locus coeruleus)、 NTS、中縫背核(dorsal raphe)或PBN。在一些實 施方案中，選定的區(qū)域包括束旁核。根據(jù)本發(fā)明上述方法的某些實施方案，對選定腦區(qū)使用化學刺激。 在一些實施方案中，第一刺激器包括化學制品分配組件，所述化學制 品分配組件包括與泵連通的導(dǎo)管，第一治療刺激信號包含預(yù)定泵送信 號。這種方法包括將導(dǎo)管耦合到選定的個體腦區(qū)；和向化學品分配組 件施加第一預(yù)定泵送信號，使得化學制品通過導(dǎo)管分配并接觸神經(jīng)組 織，由此改變神經(jīng)組織的神經(jīng)元活動，這類神經(jīng)元活動的改變減輕了 進食障礙的癥狀。
根據(jù)本發(fā)明另外其它的實施方案，腦神經(jīng)刺激和深部腦感測被用 于治療患有進食障礙的個體。例如， 一種代表性的治療方法包括(a) 提供包括信號發(fā)生器和處理器的控制器，該控制器與第一電極和第二 電極連通；(b)將第一電極耦合到所述個體的腦神經(jīng)；(C)將第二電極耦 合到個體腦區(qū)，所述腦區(qū)選自腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶、丘腦、前 額大腦皮質(zhì)、腦干、小腦和通向前述區(qū)域的白質(zhì)束；(d)向第一電極施 加預(yù)定的電信號；(e)通過第二電極感測在選定腦區(qū)內(nèi)的電活動；(f)將 所得的感測到的電活動與選定區(qū)域的預(yù)定電狀態(tài)進行比較；以及(g)根 據(jù)所述比較，判斷向第一電極施加的預(yù)定電信號是否引起了腦區(qū)電活 動的調(diào)節(jié)，其中這類電活動調(diào)節(jié)對應(yīng)于進食障礙癥狀的減輕。在某些 實施方案中，腦神經(jīng)選自迷走神經(jīng)、舌下神經(jīng)、三叉神經(jīng)和副神經(jīng)。
根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，還提供了一種通過深部腦刺激和腦 神經(jīng)感測來治療患有進食障礙的個體的方法。該方法包括(a)提供包 括信號發(fā)生器和處理器的控制器，該控制器與第一電極和第二電極連 通；(b)將第一電極耦合到所述個體的腦神經(jīng)；(C)將第二電極耦合到個 體腦區(qū)，所述腦區(qū)選自腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶、丘腦、前額大腦 皮質(zhì)、腦干、小腦和通向前述區(qū)域的白質(zhì)束；(d)向第二電極施加預(yù)定 電信號以調(diào)節(jié)選定腦區(qū)的神經(jīng)元活動；(e)通過第一電極感測腦神經(jīng)內(nèi) 的電活動；(f)將所得的感測到的電活動與所述神經(jīng)的預(yù)定電狀態(tài)進行 比較；以及(g)根據(jù)這種比較，判斷向第二電極施加預(yù)定電信號是否引 起了腦神經(jīng)電活動的調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，提供了一種治療進食障礙如貪食癥 的方法。該方法包括以下步驟通過外科手術(shù)植入具有近端和刺激部 分的電刺激導(dǎo)聯(lián)，其中在植入后，所述刺激部分與選定的胼胝體下區(qū) 或通向胼胝體下區(qū)的白質(zhì)束連通；將導(dǎo)聯(lián)的近端耦合到信號發(fā)生器； 以及使用信號發(fā)生器產(chǎn)生電信號，其中所述信號用于電刺激選定區(qū)域， 由此治療貪食癥或其它進食障礙。在一些實施方案中，該方法還包括 通過外科手術(shù)植入具有近端和排出部分的導(dǎo)管，所述近端被耦合到泵， 所述排出部分用于注入某一劑量的藥物，其中在植入后，所述導(dǎo)管的 排出部分與胼胝體下區(qū)或通向胼胝體下區(qū)的白質(zhì)束連通；以及開動泵 以通過導(dǎo)管的排出部分將藥物排放到選定的胼胝體下區(qū)或白質(zhì)束，由 此治療進食障礙。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案， 一種治療進食障礙的方法包括-通過外科手術(shù)植入具有近端和刺激部分的電刺激導(dǎo)聯(lián)，其中在植入后， 刺激部分與布羅德曼區(qū)25連通；將導(dǎo)聯(lián)的近端耦合到信號發(fā)生器；以 及使用信號發(fā)生器產(chǎn)生電信號，其中所述信號對布羅德曼區(qū)25進行電 刺激，由此治療進食障礙。在某些實施方案中，電刺激布羅德曼區(qū)25 引起布羅德曼區(qū)25內(nèi)神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)。在某些實施方案中，對布羅 德曼區(qū)25的電刺激導(dǎo)致布羅德曼區(qū)9內(nèi)神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)。在某些實 施方案中，對布羅德曼區(qū)25的電剌激導(dǎo)致布羅德曼區(qū)24內(nèi)神經(jīng)元活 動的調(diào)節(jié)。
在某些實施方案中，上述方法還包括以下步驟通過外科手術(shù)植 入具有近端和排出部分的導(dǎo)管，所述近端被耦合到泵，所述排出部分 用于注入某一劑量的藥物，其中在植入后，導(dǎo)管的排出部分與布羅德 曼25連通；以及開動泵以通過導(dǎo)管的排出部分將藥物排放到布羅德曼 區(qū)25，由此治療進食障礙。在某些實施方案中，藥物選自抑制性神 經(jīng)遞質(zhì)激動劑和拮抗劑、興奮性神經(jīng)遞質(zhì)激動劑和拮抗劑、增加抑制 性神經(jīng)遞質(zhì)水平的藥劑、降低興奮性神經(jīng)遞質(zhì)水平的藥劑和局部麻醉劑。
根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，還提供了一種治療進食障礙的方法， 包括如下步驟通過外科手術(shù)植入具有近端和刺激部分的電刺激導(dǎo)聯(lián)， 其中在植入后，刺激部分與選定的膝下扣帶區(qū)或通向膝下扣帶區(qū)的白 質(zhì)束連通；將導(dǎo)聯(lián)的近端耦合到信號發(fā)生器；以及使用信號發(fā)生器產(chǎn) 生電信號，其中所述信號對選定的膝下扣帶區(qū)進行電剌激，由此治療 疾患。
根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，還提供了一種治療進食障礙的方法， 包括如下步驟通過外科手術(shù)植入具有近端和刺激部分的電刺激導(dǎo)聯(lián)， 其中在植入后，所述刺激部分或者與腦神經(jīng)或胼胝體下區(qū)中的一個連 通、或者與通向胼胝體下區(qū)的白質(zhì)束連通；通過外科手術(shù)植入具有近 端和排出部分的導(dǎo)管，所述近端被耦合到泵，所述排出部分用于注入 某一劑量的藥物，其中在植入后，導(dǎo)管的排出部分與選定的胼胝體下 區(qū)或白質(zhì)束連通；以及將導(dǎo)聯(lián)的近端耦合到信號發(fā)生器；用信號發(fā)生 器產(chǎn)生電信號，其中所述信號電刺激選定的胼胝體下區(qū)；以及開動泵 以通過導(dǎo)管的排出部分將藥物排放到選定的胼胝體下區(qū)或白質(zhì)束，由 此治療進食障礙。
根據(jù)本發(fā)明另外的實施方案，提供了一種治療進食障礙的方法， 包括以下步驟通過外科手術(shù)植入具有近端和刺激部分的電刺激導(dǎo)聯(lián)， 其中在植入后，刺激部分與布羅德曼區(qū)25或通向該區(qū)的白質(zhì)束連通； 通過外科手術(shù)植入具有近端和排出部分的導(dǎo)管，所述近端被耦合到泵， 所述排除部分用于注入某一劑量的藥物，其中在植入后，導(dǎo)管的排出 部分與選定的布羅德曼區(qū)25或通向該區(qū)的白質(zhì)束連通；以及將導(dǎo)聯(lián)的 近端耦合到信號發(fā)生器；使用該信號發(fā)生器產(chǎn)生電信號，其中所述信 號電刺激布羅德曼區(qū)25;以及開動泵以通過導(dǎo)管的排出部分將藥物排 放到布羅德曼區(qū)25或選定的通向該區(qū)的白質(zhì)束，由此治療所述疾患。在任一上述方法的某些實施方案中，提供了傳感器，并在硬膜外、 硬膜下或頭皮上進行感測。
在上述方法的某些實施方案中，電參數(shù)被調(diào)整以同步或異步地在 兩側(cè)刺激兩個迷走神經(jīng)，以便選擇性地調(diào)節(jié)(例如，抑制、興奮或阻滯) 所選擇腦區(qū)以提供治療作用。例如，調(diào)整該裝置以提供定時的兩側(cè)電
剌激爆發(fā)(burst)來減弱選定腦區(qū)內(nèi)的神經(jīng)活動。所述參數(shù)可以被調(diào)整以 有利地調(diào)節(jié)腦神經(jīng)的選擇性副交感神經(jīng)傳入來調(diào)節(jié)味覺通路、嗅覺、 促炎或抗炎通路、呼吸通路、心臟通路、壓力感受器通路、軀體感測 通路和飽感通路。類似地，腦神經(jīng)刺激可以影響神經(jīng)遞質(zhì)通路如去甲 腎上腺素能通路、血清素能通路、多巴胺能通路和膽堿能通路。
在上述方法的某些實施方案中，植入的刺激和/或感測電極和/或多 個電極接觸或接近腦神經(jīng)之一和/或個體腦內(nèi)的大量神經(jīng)組織。所述腦 神經(jīng)優(yōu)選為三叉神經(jīng)、舌下神經(jīng)、迷走神經(jīng)和/或副神經(jīng)。該神經(jīng)可以 在其長度方向上或一個神經(jīng)分支上的任一點發(fā)生接觸。可以刺激/調(diào)節(jié) 一個或多個腦神經(jīng)，這可以在兩側(cè)發(fā)生，即左和右迷走神經(jīng)兩者。
在上述方法中，使用了如下系統(tǒng)，其包括內(nèi)部或外部的裝置或系 統(tǒng)，用于測量、感測、記錄、監(jiān)控生理活動、生理事件、生理閥值、 軀體或腦的狀態(tài)。這優(yōu)選通過感測腦內(nèi)或來自于腦的神經(jīng)或神經(jīng)組織 內(nèi)的電活動(動作電位)來完成。
上述方法的某些實施方案使用了一種裝置、設(shè)備或系統(tǒng)，其能夠 基于適應(yīng)學習來改變治療參數(shù)，由此所述裝置感測刺激后的神經(jīng)元活 動并自動調(diào)整控制器以嘗試實施最優(yōu)療法。該控制器還能感測不利刺 激的結(jié)果，并調(diào)整所述刺激以防止不利的患者響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案，提供了一種用于調(diào)節(jié)有生命的人 的神經(jīng)組織的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于電耦合到神經(jīng)組織的第一電極；用于電耦合到患者腦神經(jīng)的第二電極；電源；耦合到所述電源以 及第一和第二電極的信號發(fā)生器；和與信號發(fā)生器連通的可編程電子 器件包(programmable electronics package),該系統(tǒng)適合于通過第一電極 向神經(jīng)組織施加第一治療電信號，以及通過第二電極向腦組織施加第 二治療電信號，其中第一和第二電信號引起對神經(jīng)組織的神經(jīng)元活動 的調(diào)節(jié)。在一些實施方案中，第一信號包括第一急性電信號組分和第 一慢性電信號組分。在一些實施方案中，第二電信號包括第二急性電 信號組分和第二慢性電信號組分。
在本發(fā)明的某些實施方案中，提供了一種用于調(diào)節(jié)有生命的人的
神經(jīng)組織的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括用于電耦合到神經(jīng)組織的第一電 極；用于電耦合到患者腦神經(jīng)的第二電極；電源；耦合到電源以及第 一和第二電極的信號發(fā)生器；和與信號發(fā)生器連通的可編程電子器件 包，該系統(tǒng)適合于通過第一電極向神經(jīng)組織施加第一治療電信號，以 及通過第二電極向腦組織施加第二治療電信號，其中第一和第二電信 號被選擇以引起對神經(jīng)組織的神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的某些實施方案中，提供了一種用于調(diào)節(jié)有生命的人的 腦內(nèi)大量神經(jīng)組織內(nèi)的神經(jīng)元活動的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括(a)用于電 耦合到選定的腦神經(jīng)組織區(qū)域的第一電極；(b)用于電耦合到患者腦神 經(jīng)的第二電極；電源；(c)耦合到電源以及第一和第二電極的包括信號 發(fā)生器的控制器；和(d)與控制器連通的可編程電子器件包，該控制器 適合于通過第二電極向腦神經(jīng)施加治療電信號，以及通過第一電極感 測腦神經(jīng)組織的電活動，所述可編程電子器件包包括用于將腦組織內(nèi) 的感測到的電活動與腦組織的預(yù)定電狀態(tài)相比較的比較器。在某些實 施方案中，第二電信號被選擇以引起對腦神經(jīng)組織的神經(jīng)元活動的調(diào)
節(jié)。這些和其它的實施方案、特征和優(yōu)點，將由于下面的描述和附圖 變得顯而易見。
附圖簡述

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案，用于治療進食障礙的電極和神經(jīng)刺 激器的布局構(gòu)型簡圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方案，用于治療進食障礙的包括電池和可 編程電子器件包(表示為方框圖)的控制器的分解圖。
圖3為展示根據(jù)本發(fā)明實施方案的化學刺激組件的示意性方框圖。
圖4A-B為根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，用于治療進食障礙，在選 定的患者腦區(qū)內(nèi)刺激器放置部位的簡圖。圖4A為腦的矢狀剖視圖，其 描繪了腦的代表性腦島刺激部位，圖4B為腦的冠狀剖視圖，其描繪了 代表性的前額皮質(zhì)、扣帶、丘腦和腦干治療部位。
圖5為圖1的信號發(fā)生器的電輸出信號波形圖，其用于闡明，根 據(jù)本發(fā)明的實施方案由信號發(fā)生器產(chǎn)生并施加到神經(jīng)的信號的相關(guān)參 數(shù)。
優(yōu)選實施方案詳述 定義
"進食障礙"是指一組綜合征中的任一種，包括但不限于神經(jīng)性 厭食、神經(jīng)性貪食和暴食疾病。它們的特征在于進食極度失調(diào)并且對 體重或體型極端焦慮。
如本文所用的，術(shù)語"刺激"和"刺激器"主要是指將信號、刺 激或脈沖傳送到神經(jīng)組織以影響神經(jīng)組織(例如，在腦內(nèi)的大量神經(jīng)組 織，或神經(jīng))的神經(jīng)元活動。對神經(jīng)元活動的這類刺激的作用被稱作"調(diào) 節(jié)"；然而為了簡化，術(shù)語"刺激"和"調(diào)節(jié)"及其變體在本文中有 時可交換使用。向神經(jīng)組織傳送信號的效果可以為興奮性的或抑制性 的，可以加強神經(jīng)元活動的急性和/或長期變化。例如，"剌激"或"調(diào) 節(jié)"神經(jīng)組織的效果可以包括一種或多種如下效果(a)在神經(jīng)組織內(nèi) 的變化，以引起動作電位(兩側(cè)或單側(cè))，(b)抑制動作電位的傳導(dǎo)(內(nèi)源 或外部刺激的)或阻滯動作電位的傳導(dǎo)(超極化或碰撞阻滯)，(c)在神經(jīng) 遞質(zhì)/神經(jīng)調(diào)質(zhì)的釋放或攝取、受體、門控離子通道或突觸方面的影響變化，該變化可以是興奮性的、抑制性的或具有阻滯性，和(d)在腦組 織的神經(jīng)可塑性或神經(jīng)發(fā)生方面的變化。
"深部腦刺激"(DBS)是指直接或間接對腦內(nèi)區(qū)域施加剌激。這樣 的刺激可以為電的、化學的(例如化學品或藥物)或磁的，并且這樣的刺 激可以直接或間接地被施加到腦的神經(jīng)組織。類似地，深部腦感測是 指檢測來自于腦內(nèi)的電或化學信號。
為了便于引用，"腦神經(jīng)刺激"在此有時被簡化為"VNS"。
術(shù)語"耦合"、"耦合的"和"耦合到"是指間接或直接的電連接。
"預(yù)定的電信號"是指電脈沖或電脈沖模式，其具有限定的參數(shù) 如脈沖電流、脈沖寬度、頻率、開啟時間和關(guān)閉時間。
"飽感"指的是一種食物攝入量足夠多的感覺、不再繼續(xù)吃或喝 的欲望、胃滿的感覺。
"化學刺激"和"化學劑"是指化學制品、化學藥品或藥劑，其 能刺激暴露于這些藥劑下的神經(jīng)內(nèi)或神經(jīng)組織內(nèi)的神經(jīng)元活動。這類 藥劑的例子為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)激動劑、興奮性神經(jīng)遞質(zhì)拮抗劑、增加 抑制性神經(jīng)遞質(zhì)水平的藥劑、降低興奮性神經(jīng)遞質(zhì)水平的藥劑和局部 麻醉劑。
描述
本發(fā)明人提出，涉及飽感和涉及貪食癥和其它進食障礙癥狀的腦 神經(jīng)回路包括與引起或減輕進食障礙先前沒有被關(guān)聯(lián)的某些腦區(qū)內(nèi)的 神經(jīng)元。這些區(qū)域包括腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶、丘腦、前額大腦皮 質(zhì)、腦干、小腦和通向上述區(qū)域或通向布羅德曼區(qū)或其中的核的白質(zhì)束。那些區(qū)域被認為包括涉及進食障礙表現(xiàn)的神經(jīng)回路內(nèi)的結(jié)(node)， 并且可以被調(diào)節(jié)以影響個體進食障礙的存在、缺少或程度。還提出了， 感測神經(jīng)元活動可以與那些腦區(qū)中一個或多個區(qū)域的調(diào)節(jié)結(jié)合使用， 以使神經(jīng)刺激系統(tǒng)的剌激參數(shù)適應(yīng)或改變，和優(yōu)化治療處理方案來治 療個體患者的進食障礙。
用于治療進食障礙的深部腦刺激(DBS)系統(tǒng)
參見圖1，表示的是神經(jīng)刺激器系統(tǒng)1，其被構(gòu)造用于通過調(diào)節(jié)與 疾患癥狀相關(guān)的選定腦區(qū)的電活動來治療患者34(以人體模型線表示) 的貪食癥或另一種進食障礙。系統(tǒng)1主要包括至少一個可植入刺激裝 置(刺激器)36，優(yōu)選電極，其與基于微處理器的控制裝置(控制器)10連 通來產(chǎn)生刺激信號。
刺激器
為了便于引用，刺激器或刺激施加器有時在此簡稱為"電極"。 但是，應(yīng)當理解，神經(jīng)或神經(jīng)組織的剌激可以是在電、磁或化學/藥物 方面的介導(dǎo)，或那些模式中的任一種或全部的組合。電極被如下設(shè)計 將其放置成與可能需要的待刺激和/或感測的大量腦神經(jīng)組織直接接 觸?；蛘撸x擇至少一個電極，其適于放置在靶神經(jīng)組織附近。對于 電刺激模式，控制器10通過經(jīng)顱導(dǎo)聯(lián)37被耦合到各個電極36，并且 該控制器10被設(shè)計成使用控制器IO(圖2)的電信號發(fā)生單元15向選 定的區(qū)域施加電信號。導(dǎo)聯(lián)37、 39在頭部40的連接器50處附加到控 制器。這種類型的電極/導(dǎo)聯(lián)組件可商購得自知名的供應(yīng)商?；蛘邔?dǎo)聯(lián) 37被省去，并且至少一個植入電極包含感應(yīng)接收器，控制器10被構(gòu)造 以通過借助于外部傳送器的遙測技術(shù)來遙控調(diào)節(jié)靶神經(jīng)組織。合適的 該類型電極可商購得自知名的供應(yīng)商。
傳感器
所述系統(tǒng)可以包括至少一個可植入的感測電極(傳感器)38。該傳感 器被設(shè)計用于測量內(nèi)源性神經(jīng)活動或由控制器10的動作來調(diào)節(jié)而引起的活動，并且該傳感器通過導(dǎo)聯(lián)39與控制裝置IO連通。因此，該系 統(tǒng)可以適合于施加刺激信號來響應(yīng)預(yù)先選定的觸發(fā)事件，其來自感測 到的生理活動、來自外部執(zhí)行器(actuator)、來自腦圖像數(shù)據(jù)或來自醫(yī)生 或患者的輸入，這些都將在下面做詳細討論。能夠感測生理參數(shù)的合 適感測電極和其它感測裝置可商購得自已知的來源。
控制器
由控制器產(chǎn)生的某些刺激參數(shù)是可編程的。系統(tǒng)1包括內(nèi)部或外 部系統(tǒng)，所述內(nèi)部或外部系統(tǒng)能測量、感測、記錄、監(jiān)控生理活動、 生理事件、生理閥值、軀體或腦的狀態(tài)。另外，可以將該系統(tǒng)設(shè)計成 根據(jù)適應(yīng)學習來改變治療參數(shù)，由此該裝置感測刺激后的活動或生理 變化，并自動地調(diào)整控制器以嘗試實施最優(yōu)療法。在上述情況下，該 控制器還能感測不利刺激的結(jié)果，并調(diào)整該刺激以防止不利的患者響 應(yīng)。
如圖1所示，以常規(guī)方式使用了外部可編程系統(tǒng)150，用于可植 入電醫(yī)療裝置。外部可編程系統(tǒng)150優(yōu)選能與控制器10實現(xiàn)無線(例如 射頻)連通，該系統(tǒng)包括計算機160和具有RF發(fā)送器和接收器的調(diào)諧 棒(wand)170。計算機160可以包括可由衛(wèi)生保健提供者操作的手持式 計算機。調(diào)諧棒170能與控制器10中的接收器和發(fā)送器進行連通，并 且可以被用于從控制器10接收數(shù)據(jù)或向控制器10發(fā)送數(shù)據(jù)。
或者，可植入控制裝置10包括可編程電子器件包14,該可編程 電子器件包14包含信號發(fā)生器15、用于向植入的電極和傳感器傳送控 制信號或從植入的電極和傳感器接收控制信號的監(jiān)控單元(監(jiān)視 器)16(在適當情況下)、和處理單元(處理器)18，所述處理單元用于記錄、 測量、感測或監(jiān)控生理數(shù)據(jù)，并將其與存儲值、基準值、參考或期望 值進行比較，以及基于最佳治療參數(shù)(如圖5中示意性說明的)進行計算。 控制器10中還包括電源12?？删幊烫幚砥鞅粯?gòu)造以調(diào)整和傳送刺激參 數(shù)至向刺激器部件，以治療疾病。監(jiān)控數(shù)據(jù)能夠被以數(shù)字方式存儲以便將來的處理或診斷。在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中使用的可植入控制器/
脈沖發(fā)生器的通常合適的形式已經(jīng)被公開，例如在美國專利5,154,172 號中，其被轉(zhuǎn)讓給與本申請相同的受讓人(該裝置還被稱為 Neurocybernetic Prosthesis或NCP裝置(NCP是Cyberonics, Inc. of Houston, Texas, U.S.A.的商標))。
電刺激、化學刺激、磁剌激
盡管優(yōu)選使用至少一個電極作為刺激施加裝置(刺激器)用于向靶 神經(jīng)組織發(fā)送電刺激，但是還預(yù)期，神經(jīng)刺激系統(tǒng)能代替或附加地包 括用于向靶神經(jīng)組織施加有效的治療刺激以調(diào)節(jié)神經(jīng)組織的活動來改 善進食障礙的化學或藥物施加器?；瘜W刺激施加裝置60可以包括導(dǎo)管 62、填滿化學制品的儲蓄器64和泵66，該化學刺激施加裝置60是可 植入的或具有可植入部件(導(dǎo)管)和外部部件(泵)兩者，或該系統(tǒng)包括另 一種合適的化學制品遞送裝置(圖3)。所述泵與控制器10連通。可以有 益使用的化學制品或藥物類型的例子為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)激動劑或拮抗 劑、興奮性神經(jīng)遞質(zhì)激動劑或拮抗劑、增加抑制性神經(jīng)遞質(zhì)水平的化 學制品、降低興奮性神經(jīng)遞質(zhì)水平的化學制品和局部麻醉劑?？刂菩?號可以被傳送到或來自于神經(jīng)上的電極、腦中的電極或傳感器，來自 于化學制品遞送裝置和/或傳感器，或借助于遙測技術(shù)和/或通過由傳導(dǎo) 導(dǎo)聯(lián)傳送的信號來自內(nèi)部或外部的監(jiān)控單元，如在可編程電路中所提 供的。
在神經(jīng)刺激系統(tǒng)的另一種構(gòu)型中，省去了刺激器，該系統(tǒng)被設(shè)計 用于通過經(jīng)顱磁刺激器(未示出)向選定的神經(jīng)或神經(jīng)組織無創(chuàng)地施加 源自外部的磁刺激，這在本領(lǐng)域是己知的。因此，應(yīng)當理解，神經(jīng)組 織的調(diào)節(jié)能夠在電、磁或化學/藥物方面來介導(dǎo)。
神經(jīng)刺激系統(tǒng)的又一種構(gòu)型代替使用如下電極，該電極被設(shè)計成 在鄰近腦區(qū)如眶額皮質(zhì)區(qū)的硬腦膜或硬膜下放置，而不是使用用于深 部腦植入的電極。硬腦膜或硬膜下電極可以被設(shè)計用于施加電刺激或用于感測電活動，或兩者都有。
在配置的還一種構(gòu)型中，也如圖1中所示，神經(jīng)刺激系統(tǒng)包括至 少一個刺激器和/或感測器，所述刺激器和/感測器直接或間接耦合到至 少一個腦神經(jīng)，優(yōu)選三叉神經(jīng)、舌下神經(jīng)、迷走神經(jīng)和副神經(jīng)。或者， 該系統(tǒng)可以包括適合于放置于或接近于在近膈位置(例如膈上或膈下) 處的左和/或右迷走神經(jīng)的電極。這些電極可以是刺激和/或感測電極。
可編程控制
設(shè)計控制裝置，從而將控制信號從內(nèi)部或外部監(jiān)控單元傳送到電 極和/或傳感器。該系統(tǒng)能發(fā)送間歇性的、周期性的、隨機的、成對脈
沖、編碼的或圖案化的刺激。例如，電刺激頻率可以是0.1 2500 Hz， 脈沖寬度為1 2000微秒，電流振幅為O.l mA 10 mA。刺激能夠通 過陰極(-)或正極(+)來產(chǎn)生。
神經(jīng)刺激系統(tǒng)1優(yōu)選能向靶神經(jīng)組織傳送剌激電信號，所述電信 號能夠為間歇性的、周期性的、隨機的、成對脈沖、編碼的或圖案化 的。刺激頻率可以是0.1 2500Hz，脈沖寬度為1 2000微秒，電流振 幅為0.1 mA 10mA。剌激能夠通過陰極(-)或正極(+)來產(chǎn)生。
手動激活/失活
系統(tǒng)設(shè)計可以被改變以提供與控制器10連通的手動激活或失活 開關(guān)。用于手動和自動激活可植入醫(yī)療裝置的類似裝置是已知的，如 在5，304，206(Cyberonics,Inc.)中所公開的。例如，信號發(fā)生器的手動激 活或失活可使用安裝在控制器殼的內(nèi)表面上的裝置如加速度計或壓電 元件來實現(xiàn)，以便檢測患者體內(nèi)控制器植入物部位上患者施加的輕拍。 該設(shè)計在醫(yī)生認為是適當?shù)某潭壬蠟榛颊咛峁┝藢ρb置操作有限但是 方便的控制。
治療進食障礙的方法圖1示出了植入的控制器10的優(yōu)選位置，所述位置處于由外科醫(yī)
生形成的患者胸部的就在皮膚下面的腔內(nèi)，這非常象將要被植入的起 搏脈沖發(fā)生器。 一個幫助患者克服嚴重進食障礙(例如，反復(fù)的暴食和 清除事件)的代表性治療方案， 一般包括獲得上述的神經(jīng)刺激系統(tǒng)，所 述系統(tǒng)被構(gòu)造和被編程或可編程以調(diào)節(jié)神經(jīng)組織的預(yù)定區(qū)域的神經(jīng)元活動。
對于需要治療嚴重進食障礙的患者，通過外科手術(shù)在其腦內(nèi)植入
至少一個刺激器36(例如，電極、導(dǎo)管)。使用本領(lǐng)域熟知的合適的外科 手術(shù)技術(shù)，在頭骨上開出小的開口，將刺激器植入于腦區(qū)內(nèi)或接近于 腦區(qū)，所述腦區(qū)包括與患者進食障礙癥狀相關(guān)聯(lián)的神經(jīng)回路內(nèi)的"結(jié)"。 例如，耙區(qū)域可以與患者的飽感相關(guān)聯(lián)。代表性的刺激器植入位置為 腦島內(nèi)的部位，如圖4A中所示。左和右的前和后腦島和屏狀核為優(yōu)選 的調(diào)節(jié)部位。其它優(yōu)選的刺激器植入部位為胼胝體下區(qū)、扣帶、丘腦、 前額皮質(zhì)、小腦、中腦和腦干，和那些部位內(nèi)的核或布羅德曼區(qū)，以 及通向或來自于所有那些區(qū)域的白質(zhì)束(圖4B)。布羅德曼區(qū)24、 25和 32，或那些區(qū)中任一個的一部分，均為優(yōu)選的刺激部位。束旁核為另 一個優(yōu)選部位。布羅德曼區(qū)8、 9、 lO和ll，和眶額皮質(zhì)，或那些區(qū)域 中一個或多個的一部分也是優(yōu)選的部位。腦橋和髓區(qū)也是合適的植入 部位。盡管圖和說明集中在腦的一個半球，但是應(yīng)當理解，在腦的單 側(cè)或兩側(cè)上類似結(jié)構(gòu)上的刺激和/或感測也是可以預(yù)期的。刺激和/或感 測可以被施加到一個或兩個半球內(nèi)的部位上，可以同時或不同時進行 施加，并可以包括相同或不同的剌激。作為關(guān)注的刺激和/或感測部位 的腦區(qū)包括但不限于中央正中束復(fù)合體(centromedian fascicular complex)、海馬、丘腦中間腹偵U核(ventral medial Vim thalamic nucleus )、 束旁核復(fù)合體、其它的丘腦部分、整個丘腦、丘腦下核(STN)、尾狀核 (caudate)、殼(putamen)、其它的基底神經(jīng)節(jié)組成、扣帶回(cingulate gyros)、 其它的皮質(zhì)下核(subcortical nuclei)、 藍斑核(nucleus locus ceruleus)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的腦腳橋(pedunculopontine)核、紅核、黑質(zhì)、其它 的腦干結(jié)構(gòu)、小腦、內(nèi)囊、外囊、皮質(zhì)脊髓束、錐體束、豆核袢、帕佩茲邊緣回路(limbic circuit of Papez)、前-基底神經(jīng)節(jié)-丘腦皮質(zhì)系統(tǒng)、 白質(zhì)束、運動皮質(zhì)、皮質(zhì)運動前區(qū)、軀體感覺皮質(zhì)、其它感覺皮質(zhì)區(qū) 域、布魯卡(Broca)區(qū)、威爾尼克(Wernickie)區(qū)、心室區(qū)、室旁區(qū)、其它 的中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、其它的周圍神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。皮質(zhì)、邊緣系統(tǒng)和 網(wǎng)狀系統(tǒng)、前額皮質(zhì)、眶額皮質(zhì)、內(nèi)囊前肢、伏隔核、腹紋狀體、丘 腦的腹蒼白球前核、丘腦背內(nèi)側(cè)核、丘腦髓板內(nèi)核、扣帶皮質(zhì)、扁桃 體、海馬、乳頭體、側(cè)下丘腦、藍斑、中縫背核、臂旁核(PBN)、孤束 核(NTS)、延髓尾端腹外側(cè)(CVL)、和延髓頭端腹外側(cè)(RVL)、下丘腦室 旁核、束旁核、終紋紅核、前額皮質(zhì)、視上核、前腦室周器官、腹被 蓋、黑質(zhì)、密部和網(wǎng)狀組織(reticulate)。
在電刺激模式中，植入的電極被耦合到控制器IO的信號發(fā)生器。 如圖3中所示意的，對于化學/藥物刺激模式，導(dǎo)管將靶組織耦合到與 控制器10連通的化學制品/藥物遞送組件(泵)。導(dǎo)聯(lián)37、 39優(yōu)選從頭 皮下的路線到達植入的控制器10，然而它們也能夠從外部路線到達植 入的或外部的控制器。導(dǎo)管也可以經(jīng)類似的路線到達植入的或位于外 部的泵。如果需要，也可以使用還包括至少一個電極的導(dǎo)管。
該系統(tǒng)可以包括感測能力，所述感測能力可以被運行以檢測選定 腦區(qū)或大量神經(jīng)組織的電或化學活動，為控制器提供反饋，使得自動 調(diào)節(jié)刺激信號(例如， 一個或多個參數(shù)如脈沖電流、脈沖寬度、頻率、 和開啟時間或關(guān)閉時間)，從而增強進食障礙的治療。優(yōu)選的用于感測 的腦區(qū)為腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶、丘腦、下丘腦、前額皮質(zhì)、小腦、 中腦和腦干、那些部位內(nèi)的核、以及從任意所述區(qū)域?qū)С龅陌踪|(zhì)束。 刺激電極也可以被用作感測電極。優(yōu)選地，腦區(qū)感測可在硬膜外、硬 膜下或患者的頭皮上獲得?；蛘?，放置至少一個感測電極26或其它感 測裝置與腦神經(jīng)27之一相接觸或接近。傳感器通過導(dǎo)聯(lián)22與控制器 IO連通(圖1)。選定的腦神經(jīng)優(yōu)選為三叉神經(jīng)、舌下神經(jīng)、迷走神經(jīng)和 /或副神經(jīng)。所述神經(jīng)可以在沿其長度方向上或神經(jīng)分支中的一個上的 任一點發(fā)生接觸。在從外科手術(shù)植入程序中充分恢復(fù)后，醫(yī)生按照用于對選定的患 者腦區(qū)進行深部腦刺激的程序化方案，通過開動神經(jīng)刺激系統(tǒng)1以產(chǎn) 生電脈沖形式的電刺激來選擇適當?shù)拇碳ば盘枴Ｔ陔姌O植入步驟期間， 醫(yī)生要檢查脈沖信號的電流水平，以確定電流被調(diào)整至其量至少稍低 于會對患者產(chǎn)生不利作用的閥值。典型地，盡管可以觀察到從患者到 患者間裝置參數(shù)設(shè)置的變化，但是刺激水平被程序化使得患者不會遭
受DBS療法帶來的嚴重不利作用。無論如何，在適當?shù)陌踩薅葍?nèi)， 可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)電流的最大振幅直到產(chǎn)生有利的作用(例如，減輕過食 的欲望)。在植入后，經(jīng)幾天期間，不利作用和/或有利作用的閥值可以 隨時間發(fā)生顯著變化，因此，優(yōu)選在植入后的最初幾天內(nèi)對所述水平 進行重新檢査，以判斷是否需要任何調(diào)整以保持方案的有效性。DBS 方案優(yōu)選使用間歇的周期模式，其中產(chǎn)生重復(fù)的一系列脈沖以刺激選 定的腦內(nèi)神經(jīng)組織，然后在下一個周期內(nèi)，不產(chǎn)生脈沖。所述這些交 替的刺激和無刺激周期的開啟/關(guān)閉工作循環(huán)優(yōu)選具有一個比率，其中 關(guān)閉時間大約為開啟時間長度的1.8倍。還優(yōu)選，每個脈沖寬度被設(shè)定 為不大于約500微秒的值，脈沖重復(fù)頻率被編程為在約130Hz范圍內(nèi)。 上述用于DBS的刺激信號的電和計時參數(shù)只不過是示例性的，并不對 本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。
為了幫助調(diào)整系統(tǒng)的程序化和優(yōu)化用于特定患者治療方案的刺激 信號參數(shù)，可以使用具有選擇性深部腦感測的腦神經(jīng)刺激程序。該方 法包括放置電極與一個腦神經(jīng)(優(yōu)選患者頸部的左迷走神經(jīng))相接觸或 接近，以及將感測電極與選定的患者腦區(qū)如腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶、 丘腦、下丘腦、額前大腦皮質(zhì)、腦干、小腦和從上述區(qū)域?qū)С龅陌踪|(zhì) 束相接觸。兩個電極都與控制器/刺激發(fā)生器/處理器單元連通，如同上 述。預(yù)定電信號被施加到腦神經(jīng)電極，引起對神經(jīng)組織電活動的刺激 或抑制(調(diào)節(jié))，所述神經(jīng)組織從上述腦神經(jīng)接受電刺激。圖5中示出了 信號發(fā)生器的示例性理想化電輸出信號波形，用于闡明信號相關(guān)參數(shù)， 所述信號是由信號發(fā)生器產(chǎn)生的并施加到神經(jīng)的信號?？刂破?處理器的程序設(shè)計和設(shè)置被調(diào)整，以對神經(jīng)提供定時的電刺激爆發(fā)，引起對 待刺激的腦神經(jīng)的選擇性副交感神經(jīng)輸入，由此味覺通路、嗅覺、促 炎或抗炎通路、呼吸通路、心臟通路、壓力感受器通路、軀體感測通 路和飽感通路中的一個或多個被有益地激活，使得各個腦區(qū)內(nèi)的神經(jīng) 活動響應(yīng)性減弱。類似地，腦神經(jīng)刺激可以影響神經(jīng)遞質(zhì)通路如去甲 腎上腺素能、血清素能、多巴胺能和膽堿能通路。
在與植入電極相接觸的患者腦區(qū)內(nèi)神經(jīng)組織的電活動的響應(yīng)性調(diào)
節(jié)或變化被感測并被傳送到控制器10。或者，系統(tǒng)的編程設(shè)計和優(yōu)化
患者醫(yī)療方案的刺激信號參數(shù)，包括執(zhí)行具有選擇性深部腦感測的選
擇性DBS程序。例如，植入傳感器以與胼胝體下區(qū)連通，然后運行該 系統(tǒng)來感測胼胝體下區(qū)內(nèi)的電或化學活動，向控制器提供反饋來優(yōu)化 調(diào)整用于治療患者進食障礙的刺激。刺激器的(stimulatory)和感測到的 數(shù)據(jù)在處理器中被分析，以判斷由施加特定電信號引起的選定腦區(qū)電 活動的任何變化。由此方式，在醫(yī)生的監(jiān)督下，調(diào)整信號參數(shù)以引起 所選擇腦區(qū)內(nèi)神經(jīng)活動的響應(yīng)性減弱。這類對選定腦區(qū)電活動的調(diào)節(jié) 通過處理器與觀察到的或預(yù)期的患者進食障礙癥狀的減輕相關(guān)聯(lián)。
在DBS方案實際進行以前，應(yīng)讓患者的進食行為大約穩(wěn)定在手術(shù) 前的水平。可以從初始觀察以慢性間歇電刺激形式在各個24小時期間 施加的治療，以使患者的不適當?shù)倪M食/清除行為不發(fā)生變化。但是在 該DBS方案經(jīng)過幾天的時間以后，對暴食/過食/清除的興趣會發(fā)生明 顯的降低。 一種典型的結(jié)果可以是，吃飯時間消耗量傾向于比觀察到 的關(guān)于患者手術(shù)前行為的吃飯時間消耗量延長顯著更長的時段，并且 單次進餐過程中攝入的食物量更少，所述進餐過程被各餐之間沒有消 耗的更長時間間隔隔開。不期望DBS治療對患者生活其它方面的正常 行為產(chǎn)生不利影響。預(yù)期DBS方案的完全中止會導(dǎo)致相對快速的恢復(fù) 到先前的貪食行為，而且在DBS方案重新開始之后，所述貪食行為就 隨之結(jié)束。本發(fā)明提出了，對患有嚴重進食障礙的個體的某些腦區(qū)的 DBS刺激，可以是一個用于更有效治療和改變患有貪食癥和其它進食障礙的人的不適當進食模式和行為的可行選擇。 胼胝體下區(qū)的選擇性刺激
在代表性治療方案中，預(yù)定的剌激信號(例如，電信號)被施加到人 腦的胼胝體下區(qū)，這類對胼胝體下區(qū)的刺激對膝下扣帶區(qū)內(nèi)的神經(jīng)元 活動產(chǎn)生調(diào)節(jié)。通過施加另一種預(yù)定刺激信號，對選定胼胝體下區(qū)的 刺激導(dǎo)致對如下區(qū)域內(nèi)的神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)，所述區(qū)域選自布羅德 曼區(qū)32、布羅德曼區(qū)25、布羅德曼區(qū)24、布羅德曼區(qū)IO和布羅德曼 區(qū)9，如圖4B中所示。作為對選定胼胝體下區(qū)的這類神經(jīng)元調(diào)節(jié)的結(jié) 果，患者對暴食/清除欲望的頻率降低。例如，剌激部分(電極)與布羅 德曼區(qū)25連通，對布羅德曼區(qū)25的電信號刺激導(dǎo)致對布羅德曼區(qū)25 內(nèi)神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)，由此患者體驗一種飽腹的感覺，和/或暴食/清除 的欲望減弱。另一種治療方案包括向布羅德曼區(qū)25施加預(yù)定電信號， 其導(dǎo)致對布羅德曼區(qū)9內(nèi)神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)。將又一種預(yù)定電信號施 加到布羅德曼區(qū)32、布羅德曼區(qū)25，其導(dǎo)致對布羅德曼區(qū)24內(nèi)神經(jīng) 元活動的調(diào)節(jié)。
在化學/藥物刺激模式中，醫(yī)生通過外科手術(shù)植入具有近端和排出 部分的導(dǎo)管，所述近端與泵耦合，所述排出部分用于注入某一劑量的 化學制品或藥物，使得在植入后，導(dǎo)管的排出部分與胼胝體下區(qū)連通。 預(yù)定刺激信號的施加包括允許所述泵以將化學制品/藥物通過導(dǎo)管的 排出部分排放到胼胝體下區(qū)，由此治療進食障礙。瞄準的神經(jīng)組織和 被影響的(被調(diào)節(jié)的)神經(jīng)組織可以是相同的或不同的，這取決于選定的 化學/藥物刺激信號，類似于上述的電刺激模式。例如，方案可以包括
通過外科手術(shù)植入具有近端和排出部分的導(dǎo)管，所述近端與泵耦合， 所述排出部分用于注入某一劑量的藥物，其中在植入后，導(dǎo)管的排出 部分與患者腦的布羅德曼區(qū)25連通。通過運行泵來施加預(yù)定刺激信號， 以通過導(dǎo)管的排出部分將藥物排放到布羅德曼區(qū)25，由此調(diào)節(jié)腦的上 述部分內(nèi)的神經(jīng)活動，以改善進食障礙的癥狀。 一些可適用類型的化 學制品和/或藥劑包括抑制性神經(jīng)遞質(zhì)激動劑、興奮性神經(jīng)遞質(zhì)拮抗劑、增加抑制性神經(jīng)遞質(zhì)水平的藥劑、降低興奮性神經(jīng)遞質(zhì)水平的藥劑和 局部麻醉劑。
選擇性刺激腦島區(qū)
如圖4A中所示，另一種優(yōu)選治療方案包括通過外科手術(shù)在患有 嚴重進食障礙的患者的腦內(nèi)植入具有近端和刺激部分的刺激導(dǎo)聯(lián)，其 中在植入后，刺激部分與腦島的一部分連通。導(dǎo)聯(lián)的近端被耦合到信 號發(fā)生器，其產(chǎn)生預(yù)定的電刺激信號，使得該信號對選定的腦島區(qū)進 行電剌激，由此調(diào)節(jié)被影響組織的神經(jīng)元活動以改善進食障礙。
選擇性刺激膝下扣帶區(qū)
如圖4B中所示，另一種優(yōu)選治療方案包括通過外科手術(shù)植入具 有近端和刺激部分的電刺激導(dǎo)聯(lián)，其中在植入后，刺激部分與膝下扣 帶區(qū)連通。導(dǎo)聯(lián)的近端被耦合到產(chǎn)生預(yù)定電刺激信號的信號發(fā)生器， 由此該信號對膝下扣帶區(qū)進行電刺激，以調(diào)節(jié)被影響組織的神經(jīng)元活 動，而這改善了進食障礙。
選擇性雙峰刺激-電/化學DBS
另一種治療方案包括電和化學兩者的刺激模式。醫(yī)生通過外科手 術(shù)植入具有近端和刺激部分的電刺激導(dǎo)聯(lián)，其中在植入后，刺激部分 與人腦的胼胝體下區(qū)連通。醫(yī)生也可通過外科手術(shù)植入具有近端和排 出部分的導(dǎo)管，所述近端與泵耦合，所述排出部分用于注入某一劑量 的化學制品或藥劑，使得在植入后，導(dǎo)管的排出部分與選定的胼胝體 下區(qū)連通。導(dǎo)聯(lián)的近端被耦合到信號發(fā)生器，由信號發(fā)生器產(chǎn)生預(yù)定 的電信號，使得對選定的胼胝體下區(qū)進行剌激。另外，運行泵以通過 導(dǎo)管的排出部分將化學制品或藥劑排放到胼胝體下區(qū)，使得由化學制 品或藥劑來對胼胝體下區(qū)進行附加刺激，以強化減輕進食障礙。
DBS和腦神經(jīng)刺激一起使用的示例性程序包括將第一電極耦合
到選定的患者腦區(qū)，所述腦區(qū)已知或期望與進食障礙癥狀相關(guān)(例如，扣帶區(qū)或腦島區(qū))。第二電極被耦合到患者的腦神經(jīng)。預(yù)定治療電信號 被施加到第一電極以刺激神經(jīng)組織，第二預(yù)定治療電信號被施加到第 二電極。作為第一和第二信號雙重施加的結(jié)果，獲得了對神經(jīng)組織的 選定區(qū)域的神經(jīng)元活動的有益調(diào)節(jié)，這改善了貪食癥或另外的進食障 礙。
另一個雙峰刺激方案包括通過外科手術(shù)植入與布羅德曼區(qū)25直 接或間接連通的刺激電極。通過外科手術(shù)植入具有近端和排出部分的 導(dǎo)管，所述近端與泵耦合，所述排出部分用于注入某一劑量的藥物， 使得導(dǎo)管的排出部分也與布羅德曼區(qū)25連通。預(yù)定電信號被施加到電 極，使得布羅德曼區(qū)25被刺激。另外，運行泵以通過導(dǎo)管的排出部分 將藥劑排放到布羅德曼區(qū)25，使得布羅德曼區(qū)25又被刺激，由此強化 減輕所述疾患。電刺激和化學刺激可以被同時或順序施加，這由醫(yī)生 決定。
具有反饋感測的選擇性DBS
當可植入或外部處理器包括感測能力時，該可植入或外部處理器 又被構(gòu)造用于用于測量、感測、記錄、監(jiān)控生理活動、生理事件、生 理閥值、軀體或腦狀態(tài)。例如，這通過感測神經(jīng)內(nèi)(動作電位)、在或來 自腦、心、胃腸道、胰或其它由迷走神經(jīng)支配的器官內(nèi)的電活動來完 成。構(gòu)造處理器和控制器，使得治療參數(shù)可以根據(jù)適應(yīng)學習來變化或 調(diào)整，由此該系統(tǒng)檢測刺激后的活動或生理變化，并自動調(diào)整控制器 以試圖實施最優(yōu)療法。控制器/處理器還能夠判斷不利刺激的結(jié)果，并 調(diào)整刺激以防止不利的患者響應(yīng)。
示例性的自適應(yīng)腦刺激系統(tǒng)包括至少一個耦合到患者的生物傳感 器，其用于感測至少第一腦區(qū)或第一組腦區(qū)的當前狀態(tài)。至少一個刺 激電路通過第一電極被耦合到患者的第一腦區(qū)或第一組腦區(qū)，以根據(jù) 一組刺激參數(shù)進行刺激。該系統(tǒng)還包括耦合有傳感器的比較器，所述 比較器用于接收涉及當前狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并將當前的一組數(shù)據(jù)與參考狀態(tài)數(shù)據(jù)進行比較，其中該比較產(chǎn)生正結(jié)果或負結(jié)果，其中正結(jié)果是有 利的作用和/或缺少不可接受的不利作用。耦合到所述至少一個刺激電 路的所述至少一個控制電路能夠根據(jù)當前狀態(tài)和參考狀態(tài)的比較結(jié)果 來進行調(diào)整，以控制該組刺激參數(shù)。
具有選擇性深部腦感測的腦神經(jīng)刺激
在前述雙峰刺激方法的變體中，腦神經(jīng)刺激(VNS)被用于代替深部 腦刺激(DBS),或與深部腦刺激之外(DBS)—起使用。在該方法的這種 變體中，電刺激一個腦神經(jīng)，而不是電刺激胼胝體下區(qū)。至少一個刺 激電極或化學/藥物刺激組件被放置與一個腦神經(jīng)接觸或接近。選定的 腦神經(jīng)優(yōu)選為三叉神經(jīng)、舌下神經(jīng)、迷走神經(jīng)或副神經(jīng)。該神經(jīng)可以 在沿其長度方向上或一個神經(jīng)分支上的任一^發(fā)生接觸。例如，如圖1 中所示，電極26優(yōu)選為雙極刺激電極，并優(yōu)選為在美國專利 4，573,481(Bullara)中的螺旋型。電極組件通過外科手術(shù)植入到患者頸內(nèi) 的迷走神經(jīng)27上。作為另一個例子，醫(yī)生可以通過外科手術(shù)在左和右 迷走神經(jīng)上植入一對刺激電極，并調(diào)整刺激信號參數(shù)以同步或異步地 在兩側(cè)刺激兩個迷走神經(jīng)，以選擇性地抑制、興奮或阻滯選擇的腦區(qū) 來減輕貪食癥。調(diào)整控制器/處理器以提供兩側(cè)電刺激的定時爆發(fā)，以 減弱腦的選擇區(qū)域內(nèi)的神經(jīng)活動以獲得期望的結(jié)果?？梢哉{(diào)整信號參 數(shù)，以便對腦神經(jīng)的選擇性副交感神經(jīng)的傳入進行刺激，由此有利地 調(diào)節(jié)如下中的一個或多個味覺通路、嗅覺、促炎或抗炎通路、呼吸 通路、心臟通路、壓力感受器通路、軀體感測通路和飽感通路。類似 地，腦神經(jīng)刺激可以影響神經(jīng)遞質(zhì)通路如去甲腎上腺素能、血清素能、 多巴胺能和膽堿能通路。
腦神經(jīng)刺激構(gòu)型對于優(yōu)化刺激信號參數(shù)是尤其有用的，如同上述。 例如，電極26被耦合到個體的腦神經(jīng)(例如迷走神經(jīng)、舌下神經(jīng)、三叉 神經(jīng)或副神經(jīng))，并通過導(dǎo)聯(lián)22與控制器IO連通。另一個電極38，感 測電極或"傳感器"，被耦合到選定的患者腦區(qū)如以下的一部分或其
內(nèi)的核腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶、丘腦、下丘腦、前額大腦皮質(zhì)、腦干、小腦或通向上述區(qū)域的白質(zhì)束。取決于選定的腦內(nèi)部位的位置，
可以使用侵入性較小的硬膜下電極而不是深度電極。電極38也與控制 器/刺激發(fā)生器/處理器單元連通。預(yù)定電信號被施加到腦神經(jīng)電極，引 起對神經(jīng)組織電活動的刺激或抑制(調(diào)節(jié))，所述神經(jīng)組織從上述腦神經(jīng) 接收電刺激。神經(jīng)組織電活動的響應(yīng)性調(diào)節(jié)或變化通過植入的電極來 感測并且被傳送至控制器/處理器10。在處理器內(nèi)對數(shù)據(jù)進行分析，以 判斷施加的特定電信號是否引起了選定腦區(qū)的電活動的變化。這類選 定區(qū)域電活動的調(diào)節(jié)也通過處理器與主觀或客觀數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，所述數(shù) 據(jù)表明進食障礙癥狀的減輕。
組合的DBS和VNS
其中將深部腦刺激(DBS)和腦神經(jīng)刺激(VNS)—起使用的示例性 程序包括將第一電極耦合到患者的腦神經(jīng)。圖1示出了耦合到患者頸 內(nèi)左迷走神經(jīng)的電極。 一個或多個電極的另一種放置構(gòu)型為在左和/或 右迷走神經(jīng)上的近膈位置、膈的上方或下方，如同已知的并在文獻中 描述的那樣。第二電極被耦合到選定的患者腦區(qū)，所述腦區(qū)是已知或 預(yù)期與進食障礙癥狀相關(guān)的(例如，胼胝體下區(qū))。預(yù)定治療電信號被施 加到第一電極以刺激腦神經(jīng)，第二預(yù)定治療電信號被施加到第二電極 以刺激神經(jīng)組織。作為雙重施加第一和第二信號的結(jié)果，獲得了神經(jīng) 組織的選定區(qū)域的神經(jīng)元活動的有利調(diào)節(jié)，其改善了貪食癥或另外的 進食障礙。刺激參數(shù)可以被調(diào)整以同步或異步地在兩側(cè)刺激兩個迷走 神經(jīng)，以便選擇性調(diào)節(jié)(例如，抑制、興奮、阻滯)選擇的腦區(qū)，以提供 對進食障礙癥狀預(yù)期的減輕?？梢哉{(diào)整控制器以提供兩側(cè)電刺激的定 時爆發(fā)，從而引起選擇腦區(qū)內(nèi)神經(jīng)活動的減弱。
組合的'DBS/VNS-雙峰電/化學刺激
另一種代表性組合DBS/VNS治療包括通過外科手術(shù)植入電極和 具有近端和剌激部分的導(dǎo)聯(lián)組件，其中在植入后，刺激部分(即電極) 與腦神經(jīng)或胼胝體下區(qū)連通。醫(yī)生還通過外科手術(shù)植入具有近端和排 出部分的導(dǎo)管，所述近端耦合到與泵，所述排出部分用于注入某一劑量的化學試劑。植入以后，導(dǎo)管的排出部分與選定的胼胝體下區(qū)連通。 醫(yī)生將導(dǎo)聯(lián)的近端耦合到信號發(fā)生器。使用信號發(fā)生器產(chǎn)生合適的電 信號，并通過電極和導(dǎo)聯(lián)組件被施加，使所述信號對胼胝體下區(qū)進行 電刺激。與電刺激相呼應(yīng)，操作泵以通過導(dǎo)管的排出部分將化學試劑 排放到選定的胼胝體下區(qū)，由此治療進食障礙。
類似地，醫(yī)生可以通過外科手術(shù)植入電極/導(dǎo)聯(lián)組件，使得在植入
后，所述刺激部分與布羅德曼區(qū)25連通。同樣地，導(dǎo)管的排出部分還 位于與布羅德曼區(qū)25連通的位置。電信號對布羅德曼區(qū)25進行電刺 激，同時泵將化學試劑排放到布羅德曼區(qū)25，以提供組合的雙峰治療 以治療進食障礙。
觸發(fā)的激活/失活
優(yōu)選地，預(yù)期的刺激和所得的調(diào)節(jié)能夠通過感測預(yù)定的事件或病 癥或者通過源自外部裝置、或源自醫(yī)生輸入或源自患者輸入的手動激 活來觸發(fā)。如果上述的手動激活開關(guān)被包括在可植入控制器上，并且 醫(yī)生能夠判斷是否適合讓患者對該裝置具有有限的控制，那么調(diào)整處 理器的程序設(shè)計，以讓信號發(fā)生器在通過控制器檢測到患者的必需的 手動輸入后，就發(fā)射預(yù)定的刺激信號。
磁刺激
作為通過外科手術(shù)植入DBS刺激器的替代，可以通過經(jīng)顱磁刺激 來代替性地對腦區(qū)如眶額皮質(zhì)進行刺激。因此，所述刺激能夠為電、 化學/藥物、或磁、或那些模式中任一種的組合。
對于醫(yī)生來說，上述方法被認為可用于設(shè)計對患有嚴重的不可控 的暴食/清除行為的患者的適當治療處理。貪食癥被認為是如下其它進 食障礙的代表，所述其它進食障礙也將對類似的深部腦刺激治療順利 地產(chǎn)生響應(yīng)。盡管沒有進一步詳細闡明，但是應(yīng)當相信，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠 使用本文的描述，在最大程度上利用本發(fā)明。前述的實施方案被解釋 為是說明性的，并且無論如何不能認為是對本公開其余內(nèi)容以任何方 式的約束。盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施方案已經(jīng)被示出并被描述，但是本 領(lǐng)域技術(shù)人員可在不違背本發(fā)明的精神和教導(dǎo)的情況下進行修改。例 如，應(yīng)當理解，在本文中描述的各種刺激、感測和激活模式、可編程 特性等，可以以與清楚例示的那些組合不同的組合來被重新排列或使 用。在此處公開的實施方案的許多變化和修改是可行的，并且都在本 發(fā)明的范圍以內(nèi)。因此，保護范圍不能由上面作出的描述來限定，而 是僅由隨后的權(quán)利要求來限定，所述范圍包括權(quán)利要求主體的所有等 價物。在此引用的所有專利、專利申請和出版物的公開內(nèi)容在此通過 引用的方式以如下程度并入到本文中它們對在此提出的那些內(nèi)容提 供了示例性的、程序上的或其它詳細資料的補充。
權(quán)利要求
1.一種治療患有進食障礙的個體的方法，該方法包括向耦合到預(yù)定刺激部位的第一刺激器施加第一治療刺激信號，所述預(yù)定刺激部位包括在個體腦區(qū)內(nèi)的大量神經(jīng)組織，所述腦區(qū)選自腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶、丘腦、前額大腦皮質(zhì)、腦干、小腦和通向上述區(qū)域的白質(zhì)束，其中所述第一刺激信號引起對所述神經(jīng)組織的神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)，并且對神經(jīng)元活動的所述調(diào)節(jié)減輕了進食障礙的癥狀。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一刺激器包括電極，以 及所述第一治療刺激信號包括第一預(yù)定電信號，所述方法包括將所述電極耦合到所述個體腦區(qū)；以及向所述電極施加所述第一預(yù)定電信號，使得所述神經(jīng)組織的神經(jīng) 元活動被改變，其中神經(jīng)元活動的這種改變減輕了進食障礙的癥狀。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一治療刺激信號包括急 性刺激分量和慢性刺激分量。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述急性刺激分量包括比所述慢性刺激分量更高的刺激強度水平和更短的持續(xù)時間。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述急性刺激分量包括1 6 個月的持續(xù)時間。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中第一刺激信號引起對除所述預(yù) 定刺激部位以外的所述個體的神經(jīng)組織內(nèi)的神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，包括將所述第一刺激器耦合到個體腦區(qū)，所述腦區(qū)選自腦島、胼胝體下區(qū)、扣帶、丘腦、前額大腦皮質(zhì)、腦干、小腦和通向上述區(qū)域的 白質(zhì)束；將第二刺激器耦合到個體的腦神經(jīng)； 向所述第一刺激器施加所述第一預(yù)定刺激信號；以及 向所述第二刺激器施加第二預(yù)定刺激信號，其中所述第一和第二信號的所述施加引起對所述神經(jīng)組織的神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)以改善進食障礙。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第二刺激信號包括急性刺 激分量和慢性刺激分量。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述急性刺激分量包'括比所述 慢性剌激分量更高的剌激強度水平和更短的持續(xù)時間。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述進食障礙為貪食癥，以 及所述第一治療刺激信號的所述施加減輕了所述個體的暴食和/或清除 行為。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一治療刺激信號的所 述施加誘發(fā)了所述個體的飽感。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述區(qū)域包括至少一部分腦 島或通向一部分腦島的白質(zhì)束。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述區(qū)域包括選自左和右 的前和后腦島中的一部分腦島，和屏狀核，或通向一部分腦島的白質(zhì) 束。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述區(qū)域包括至少一部分胼 胝體下區(qū)或通向一部分胼胝體下區(qū)的白質(zhì)束。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述區(qū)域包括至少一部分扣 帶或通向一部分扣帶的白質(zhì)束。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述區(qū)域包括至少一部分選 自如下的布羅德曼區(qū)布羅德曼區(qū)24、布羅德曼區(qū)25和布羅德曼區(qū) 32。
17. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述區(qū)域包括至少一部分前 額皮質(zhì)或通向所述部分前額皮質(zhì)的白質(zhì)束。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述區(qū)域包括至少一部分布 羅德曼區(qū)，所述布羅德曼區(qū)選自布羅德曼區(qū)8、布羅德曼區(qū)9、布羅 德曼區(qū)IO和布羅德曼區(qū)11。
19. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述區(qū)域包括在丘腦內(nèi)的至 少一個核或通向丘腦內(nèi)的核的白質(zhì)束。
20. —種治療患有進食障礙的個體的方法，該方法包括 提供包括信號發(fā)生器和處理器的控制器，該控制器與第一電極和第二電極連通；將所述第一電極耦合到個體的腦神經(jīng)；將所述第二電極耦合到個體腦區(qū)，所述腦區(qū)選自腦島、胼胝體 下區(qū)、扣帶、丘腦、下丘腦、前額大腦皮質(zhì)、腦干、小腦和從上述區(qū) 域?qū)С龅陌踪|(zhì)束；向所述第一電極施加預(yù)定電信號；以及 通過所述第二電極感測在所述選定腦區(qū)內(nèi)的電活動； 將感測到的電活動與所述選定區(qū)域的預(yù)定電狀態(tài)進行比較，以提 供比較結(jié)果；以及由所述比較結(jié)果判斷向所述第一電極施加所述預(yù)定電信號是否引起了所述腦區(qū)電活動的調(diào)節(jié)，其中電活動的所述調(diào)節(jié)與進食障礙癥狀 的減輕相對應(yīng)。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述第一電信號包括可調(diào)整 的電參數(shù)，以及所述方法還包括基于所述比較結(jié)果來調(diào)整所述第一電 信號的至少一個參數(shù)。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中通過所述第二電極在所述選 定腦區(qū)內(nèi)感測電活動的所述步驟包括硬膜下感測。
23. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述腦神經(jīng)選自迷走神經(jīng)、 舌下神經(jīng)、三叉神經(jīng)和副神經(jīng)。
24. —種治療患有進食障礙的個體的方法，該方法包括 提供包括信號發(fā)生器和處理器的控制器，該控制器與第一電極和第二電極連通；將所述第一電極耦合到個體的腦神經(jīng)；將所述第二電極耦合到個體腦區(qū)，所述腦區(qū)選自腦島、胼胝體 下區(qū)、扣帶、丘腦、前額大腦皮質(zhì)、腦干、小腦和通向上述區(qū)域的白 質(zhì)束；向所述第二電極施加預(yù)定電信號以調(diào)節(jié)所述選定腦區(qū)的神經(jīng)元活動；通過所述第一電極感測在所述腦神經(jīng)內(nèi)的電活動； 將感測到的電活動與所述神經(jīng)的預(yù)定電狀態(tài)進行比較，以產(chǎn)生比 較結(jié)果；由所述比較結(jié)果判斷向所述第二電極施加所述預(yù)定電信號是否引 起了所述腦神經(jīng)電活動的調(diào)節(jié)-
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第二電信號包括可調(diào)整 的電參數(shù)，以及所述方法還包括基于所述比較結(jié)果來調(diào)整所述第二電信號的至少一個參數(shù)。
26. —種用于治療患有進食障礙的患者的自適應(yīng)腦剌激方法，該方法包括(a) 提供系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個傳感器，該傳感器用于與患者上的狀態(tài)指示部位耦合以感測至少第一腦區(qū)或第一組腦區(qū)的當前狀態(tài)；第一刺激電路，該第一刺激電路用于通過至少一個刺激電極耦合 至少所述第一腦區(qū)或第一組腦區(qū)，以根據(jù)第一組刺激參數(shù)進行刺激； 比較器，其適合與所述至少一個傳感器耦合，所述比較器適合接收涉 及當前狀態(tài)的數(shù)據(jù)并將所述當前狀態(tài)的數(shù)據(jù)與參考狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行比 較，使得所述比較產(chǎn)生正結(jié)果或負結(jié)果；和至少一個控制電路，其與 至少所述第一刺激電路耦合并適合根據(jù)所述當前狀態(tài)和參考狀態(tài)的所 述比較結(jié)果來進行調(diào)整以控制所述刺激參數(shù)；(b) 將所述至少一個傳感器耦合到患者上的所述狀態(tài)指示部位；(c) 根據(jù)第一組刺激參數(shù)，對患者的至少第一腦區(qū)或第一組腦區(qū)進 行剌激；(d) 對所述患者的當前狀態(tài)進行感測以提供感測數(shù)據(jù)；(e) 將所述感測數(shù)據(jù)與參考狀態(tài)數(shù)據(jù)進行比較以得到比較結(jié)果；(f) 由所述比較結(jié)果判斷刺激參數(shù)是否需要改變；(g) 如果需要改變，就判斷在所述刺激參數(shù)中需要做什么改變；(h) 按照步驟(f)中所判斷的，改變所述第一組刺激參數(shù)；以及(i) 用生成的、經(jīng)改變的刺激參數(shù)重復(fù)步驟(c) (h)，直到在步驟(g) 中判斷不再需要改變，其中當根據(jù)一組經(jīng)改變的刺激參數(shù)的刺激改善 了所述進食障礙的癥狀時，就不需要改變了。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，還包括如果比較結(jié)果表明響應(yīng)信 號引起了治療作用，則對患者的第二腦區(qū)或第二組腦區(qū)進行刺激。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中對第二腦區(qū)或第二組腦區(qū)進 行刺激的步驟引起了有益的治療作用。
29. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中步驟(d)包括感測周圍腦神經(jīng) 的神經(jīng)元活動。
30. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中在步驟(g)中，改變所述刺激 參數(shù)包括提供刺激信號，所述刺激信號刺激腦神經(jīng)的選擇性副交感神 經(jīng)傳入以激活至少一個選自如下的腦神經(jīng)通路味覺通路，嗅覺，促 炎或抗炎通路，呼吸通路，心臟通路，壓力感受器通路，軀體感覺通 路，飽感通路，和去甲腎上腺素能、血清素能、多巴胺能和膽堿能的 神經(jīng)遞質(zhì)通路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種治療患有進食障礙的人的方法和設(shè)備，其包括直接或間接地刺激選定的與進食障礙癥狀相關(guān)的腦區(qū)。刺激方案是可編程的，以使得醫(yī)生能夠優(yōu)化刺激信號參數(shù)以改善貪食癥或另一種進食障礙的至少一種癥狀。某些實施方案將深部腦刺激和/或感測連同腦神經(jīng)刺激和/或感測一起使用。
文檔編號A61N1/05GK101300045SQ200680036063
公開日2008年11月5日 申請日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者史蒂文·E·馬斯基諾, 威廉姆·R·布拉什, 斯蒂芬·K·布拉南 申請人:賽博羅尼克斯公司