專利名稱：用于減輕神經(jīng)刺激副作用的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本申請一般涉及醫(yī)療裝置，并且更具體地，涉及用于減少神經(jīng)刺激的潛在副作用的系統(tǒng)、裝置和方法。
背景技術：
已經(jīng)提議神經(jīng)刺激作為許多病癥的治療方法。神經(jīng)刺激治療法的實例包括用于以下的神經(jīng)刺激治療:呼吸問題如睡眠紊亂的呼吸，血壓控制，如治療高血壓，心律管理，心肌梗死和局部缺血，心力衰竭，癲癇癥，抑郁癥，疼痛，偏頭痛，飲食紊亂和肥胖癥，和運動紊舌L。許多提議的神經(jīng)刺激治療法包括不同神經(jīng)諸如迷走神經(jīng)的刺激。迷走神經(jīng)支配許多器官。然而，迷走神經(jīng)的刺激可能具有不希望有的后果。例如，已經(jīng)報道迷走神經(jīng)的刺激可以引起改變的聲音、咳嗽、咽炎、感覺異常、呼吸困難、消化不良、惡心和喉痙攣。

發(fā)明內容
本主題的各個方面涉 及一種系統(tǒng)。多種系統(tǒng)實施方案包括神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)、咳嗽檢測器和控制器，所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)適合于遞送神經(jīng)刺激信號，以用在遞送神經(jīng)刺激治療中，所述咳嗽檢測器適合于接收來自咳嗽傳感器的信號以用于檢測咳嗽。所述控制器適合于控制所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)，接收來自所述咳嗽檢測器的指示所檢測的咳嗽的信號，確定所檢測的咳嗽是否可歸因于所遞送的神經(jīng)刺激治療，并且自動滴定(titrate)所述神經(jīng)刺激治療以減輕咳嗽。各種系統(tǒng)實施方案包括神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)、副作用檢測器和控制器。所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)適合于遞送神經(jīng)刺激信號，以用于遞送神經(jīng)刺激治療。所述神經(jīng)刺激具有兩相波形，該兩相波形具有第一相和第二相。所述副作用檢測器適合于接收信號，以用于檢測副作用。所述控制器適合于控制所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)，接收來自所述副作用檢測器的指示所檢測的副作用的信號，確定所檢測的副作用是否可歸因于所遞送的神經(jīng)刺激治療，并且自動滴定所述神經(jīng)刺激治療，以減輕副作用，其包括獨立地調整在所述兩相波形中至少一相的至少一種刺激參數(shù)。本主題的各個方面涉及一種方法。按照本方法的各個實施方案，施加神經(jīng)刺激治療。確定所述神經(jīng)刺激治療是否引起咳嗽，并且滴定所述神經(jīng)刺激治療以減輕由所述神經(jīng)刺激治療引起的咳嗽。按照本方法的各個實施方案，使用兩相神經(jīng)刺激波形而施用神經(jīng)刺激治療。確定所述神經(jīng)刺激治療是否引起副作用。滴定所述神經(jīng)刺激治療，以減輕由所述神經(jīng)刺激治療引起的咳嗽。調整在所述兩相波形中的至少一個相特異性的刺激參數(shù)，以提供治療滴定。本概述是本申請的一些教導的總述，并不意欲排它或窮盡本主題的治療。關于本主題的其它詳情在詳述和后附的權利要求中找到。當閱讀和理解下述詳述并且參考組成其一部分的附圖時，對于本領域熟練的技術人員，其它方面是顯而易見的，所述詳述和附圖的每一個都不應該視為是限制性意義的。本發(fā)明的范圍由后附的權利要求和它們的等價物限定。附圖簡述

圖1舉例說明當施用神經(jīng)刺激時減輕副作用的方法的實施方案。圖2舉例說明當施用神經(jīng)刺激治療時減輕咳嗽的方法的實施方案。圖3舉例說明當施用神經(jīng)刺激時減輕副作用的方法的實施方案，其包括獨立地調整關于在兩相波形中至少一相的至少一種刺激參數(shù)。圖4舉例說明具有可以以圖3舉例說明的方法調整的一些參數(shù)的兩相波形。圖5舉例說明按照各個實施方案適合于減輕神經(jīng)刺激副作用的神經(jīng)刺激器裝置實施方案。圖6舉例說明按照各個實施方案，適合于調整兩相神經(jīng)刺激波形的一相特異性刺激參數(shù)以減輕神經(jīng)刺激副作用的神經(jīng)刺激器裝置實施方案。圖7舉例說明神經(jīng)刺激 器裝置的實施方案。圖8舉例說明神經(jīng)刺激治療滴定/調整模塊的實施方案。圖9舉例說明按照本主題的各個實施方案，具有神經(jīng)刺激(NS)組件和心律管理(CRM)組件的可植入的醫(yī)療裝置(MD)。圖10顯示按照各個實施方案，基于微處理器的可植入裝置的實施方案的系統(tǒng)圖。圖11舉例說明按照本主題的各個實施方案，包括可植入醫(yī)療裝置(MD)和外部系統(tǒng)或裝置的系統(tǒng)。圖12舉例說明按照本主題的各個實施方案，包括外部裝置、可植入的神經(jīng)刺激器(NS)裝置和可植入的心律管理(CRM)裝置的系統(tǒng)。圖13舉例說明其中在患者胸部皮下或肌肉下放置IMD的系統(tǒng)實施方案，其中放置刺激迷走神經(jīng)的導線。圖14舉例說明包括可植入的醫(yī)療裝置(MD)的系統(tǒng)實施方案，其中放置刺激至少一個神經(jīng)靶點的衛(wèi)星電極。圖15舉例說明按照各個實施方案，在患者胸部皮下或肌肉下放置的MD，其具有放置來提供對心臟的CRM治療的導線，和放置來刺激和/或抑制在神經(jīng)靶點如迷走神經(jīng)的神經(jīng)通訊。圖16舉例說明按照各個實施方案的MD，其具有放置來提供對心臟的CRM治療的導線，并且具有放置來刺激/抑制神經(jīng)靶點如迷走神經(jīng)的衛(wèi)星變換器。圖17是舉例說明外部系統(tǒng)的實施方案的結構圖。
具體實施例方式本主題的下述詳述參考附圖，所述附圖通過舉例說明的方式顯示可以實施本主題的具體方面和實施方案。充分詳細地描述這些實施方案，以使得本領域熟練的技術人員能夠實施本主題?？梢岳闷渌鼘嵤┓桨福⑶以诓槐畴x本主題的范圍的條件下可以進行結構、邏輯和電改變。在本內容中對“某個”、“一個”或“各個”實施方案的提及不必是同一個實施方案，并且所述說法考慮多于一個實施方案。因此，下述詳述不應該視為限制意義，并且范圍僅有后附的權利要求以及所述權利要求有權要求的法律等價物的全部范圍所限定。本主題的實施方案提供能夠感測并通過自動調整刺激強度而減輕不利的副作用的裝置。當用于本發(fā)明時，用在“減輕副作用”中的術語“減輕”包括終止感測到的副作用，減輕所感測到的副作用的強度，減輕潛在的將來副作用的強度，和避免或者防止?jié)撛诘膶砀弊饔?。例如，神?jīng)刺激強度可以減小到副作用閾值以下，同時保持刺激處于治療水平。對于本領域的普通技術人員將是顯而易見的，當閱讀并理解了本公開內容時，本主題可以用各種神經(jīng)刺激治療法實施。例如，本主題的一些實施方案提供一種可植入的迷走神經(jīng)刺激器，以在心力衰竭或心肌梗死后(MI后)患者中提供抗重塑治療。各個實施方案提供一種可植入的系統(tǒng)，以刺激迷走神經(jīng)，其使用例如在所述迷走神經(jīng)周圍的套囊或最接近該神經(jīng)諸如在頸內靜脈(IJV)內放置的血管內導線進行。神經(jīng)刺激可以使用周期性的開/關時間間歇地提供到靶神經(jīng)。當施用神經(jīng)刺激時，所述裝置感測不利的副作用。各個實施方案感測咳嗽(即一種常見的副作用)的存在。咳嗽可以以突然的、猛烈的胸部運動為特征，并且可以用各種不同的傳感器如加速度計或聲學傳感器檢測至IJ。當檢測到副作用時，神經(jīng)刺激的強度自動調整在副作用閾值以下。刺激強度可以通過調整神經(jīng)刺激信號(包括兩相波形的一相)的振幅、頻率、占空因數(shù)、和/或脈沖寬度而調整。副作用閾值可以隨時間增加，并且神經(jīng)刺激治療的強度可以隨其增加，同時保持在副作用閾值以下。在兩相波形中，第二相的振幅和脈沖寬度已經(jīng)表現(xiàn)出在固定的第一相下調節(jié)副作用。可以獨立地滴定兩相的振幅和脈沖寬度，以避免副作用，同時保持刺激在治療水平。各個實施方案利用一系列電荷平衡的兩相脈沖遞送神經(jīng)刺激，并且調整第二相的振幅和脈沖寬度以避免副作用，同時將第一相的振幅和脈沖寬度保持在治療水平。該裝置能夠遞送電荷平衡的波形，或者在特定的百分數(shù)或閾值范圍內平衡的波形，以避免可能隨著時間破壞神經(jīng)的電荷累積。該裝置還可以包含對神經(jīng)刺激強度的獨立的最大值限制。牛理學神經(jīng)系統(tǒng)可以用來·提供對于心力衰竭、高血壓、心臟重塑和身體訓練治療的治療。這些在下文進行簡要地討論。神經(jīng)系統(tǒng)自主神經(jīng)系統(tǒng)(ANS)調節(jié)“不隨意”器官，而隨意的(骨骼)肌的收縮受到體運動神經(jīng)的控制。不隨意器官的實例包括呼吸和消化器官，并且還包括血管和心臟。通常，ANS以非隨意的、反射性的方式起作用，例如，來調節(jié)腺體，調節(jié)皮膚、眼、胃、腸和膀胱中的肌肉，并且調節(jié)心肌和血管周圍的肌肉。ANS包括交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)。交感神經(jīng)系統(tǒng)與壓力和對緊急事件的“戰(zhàn)斗或逃避反應”關聯(lián)。在這些作用中，“戰(zhàn)斗或逃避反應”增加血壓和心率，以增加骨骼肌血液流動，并且降低消化力，以提供用于“戰(zhàn)斗或逃避”的能量。副交感神經(jīng)系統(tǒng)與松弛和“休息和消化反應”相關聯(lián)，在這些作用中，其降低血壓和心率，并且增加消化以保存能量。ANS保持正常的內部功能，并且與體神經(jīng)系統(tǒng)一起作用。傳入神經(jīng)向神經(jīng)中樞傳送脈沖，并且傳出神經(jīng)從神經(jīng)中樞傳出脈沖。當刺激交感神經(jīng)系統(tǒng)時，心率和力量增加，并且當抑制交感神經(jīng)系統(tǒng)(刺激副交感神經(jīng)系統(tǒng))時,心率和力量減小。已知心率、收縮性和興奮性受中樞介導的反射路徑調節(jié)。在心臟、大導管和肺中的壓力感受器和化學感受器通過迷走和交感傳入纖維將心臟活動傳送到中樞神經(jīng)系統(tǒng)。交感傳入神經(jīng)的激活引發(fā)反射交感活化、副交感抑制、血管收縮和心動過速。相反，副交感活化導致心搏徐緩、血管舒張和血管升壓素釋放的抑制。在許多其它因素中，減少的副交感或迷走神經(jīng)緊張性或增加的交感神經(jīng)緊張性與各種心律不齊包括室性心動過速和心房纖維性顫動的發(fā)生相關。壓力反射是由刺激壓力感受器引發(fā)的反射。壓力感受器包括任何壓力變化的傳感器，諸如在心臟心耳、腔靜脈、主動脈弓和頸動脈竇的壁中的感覺神經(jīng)末梢，其對由其內增加的壓力導致的壁的拉伸敏感，并且其作用為傾向于減小所述壓力的中樞反射機制的受體。神經(jīng)細胞簇可以稱為自主神經(jīng)節(jié)。這些神經(jīng)細胞還可以進行電刺激以誘導壓力反射，其抑制交感神經(jīng)活動并且刺激副交感神經(jīng)活動。因此，自主神經(jīng)節(jié)形成壓力反射途徑的一部分。從感測神經(jīng)末梢引出的傳入神經(jīng)干，諸如迷走神經(jīng)、大動脈和頸動脈神經(jīng)，也形成壓力反射途徑的一部分。刺激壓力反射途徑和/或壓力感受器抑制交感神經(jīng)活動(刺激副交感神經(jīng)系統(tǒng))，并且通過降低外周血管抗性和心臟收縮性而減小全身動脈壓力。壓力感受器是由內部壓力和血管壁(例如，動脈壁)的拉伸天然刺激的。刺激交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)可以具有除心率和血壓之外的作用。例如，刺激交感神經(jīng)系統(tǒng)擴大瞳孔，減少唾液和粘液產(chǎn)生，松弛支氣管肌肉，減少胃不隨意收縮(蠕動)的連續(xù)波和胃運動性，增加肝將糖原向葡萄糖的轉化，減少腎臟的尿分泌，并且松弛壁和關閉膀胱括約肌。刺激副交感神經(jīng)系統(tǒng)(抑制交感神經(jīng)系統(tǒng))縮小瞳孔，增加唾液和粘液產(chǎn)生，收縮支氣管肌肉，增加胃和大腸內的分泌和運動性，并且增加小腸內的消化，增加尿分泌，并且收縮壁和松弛膀胱括約肌。與交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)相關的功能有許多并且可以復雜地彼此結合。神經(jīng)刺激可以用來刺激神經(jīng)傳輸或抑制神經(jīng)傳輸。刺激神經(jīng)傳輸?shù)纳窠?jīng)刺激的實例是較低頻率的信號(例如，在大約20Hz-50Hz的范圍內)。抑制神經(jīng)傳輸?shù)纳窠?jīng)刺激的實例是較高頻率的信號(例如，在大約120Hz-150Hz的范圍內)。已經(jīng)提議了其它刺激和抑制神經(jīng)傳輸?shù)姆椒?，包括神?jīng)傳輸?shù)年枠O阻斷。按照本主題的各個實施方案，交感神經(jīng)靶點包括，但不限于，腓神經(jīng)、在脊髓中的交感神經(jīng)束和心臟后神經(jīng)節(jié)交感神經(jīng)元。按照本主題的各個實施方案，副交感神經(jīng)靶點包括，但不限于，迷走神經(jīng)、壓力感受器和心臟脂肪墊。心力衰竭心力衰竭是指其中心臟功能引起低于正常的心臟輸出的臨床綜合征，所述心臟輸出可以低于足以滿足外周組織的代謝需要的水平。心力衰竭可以本身作為由于伴隨的靜脈和肺部充血引起的充血性心力衰竭(CHF)存在。心力衰竭可以由各種病因如缺血性心臟病引起。心力衰竭患者具有降低 的自主平衡，其與LV功能障礙和增加的死亡率有關。交感和副父感神經(jīng)系統(tǒng)的調節(jié)在防止心力裳竭和MI后患者的重塑和死亡中具有潛在的臨床M處。直接的電刺激可以激活壓力反射，誘導交感神經(jīng)活動的減少，并且通過降低血管抗性降低血壓。交感抑制和副交感活化已經(jīng)與在心肌梗死后減輕的易患心律不齊性相關，其可能通過增加急性缺血性心肌的并行灌注和減少心肌受損進行。高血壓高血壓是心臟病和其它相關的心臟并發(fā)癥的原因。當血管收縮時發(fā)生高血壓。結果，心臟更努力地工作以維持在更高血壓的流動，其可以引起心力衰竭。高血壓通常涉及高的血壓，諸如全身動脈血壓的暫時性或持續(xù)升高到可能誘導心血管受損或其它不利后果的水平。高血壓已經(jīng)被任意地定義為高于140mm Hg的心臟收縮壓或高于90mm Hg的心臟舒張壓。不控制的高血壓的后果包括，但不限于，視網(wǎng)膜血管病和中風、左心室肥大和衰竭、心肌梗死、夾層動脈瘤和腎血管病。大部分的普通人群以及大部分的移植了起搏器或去纖顫器的患者，患有高血壓。如果可以降低血壓和高血壓，則對于該人群可以改善長期的死亡率以及生活質量。許多患有高血壓的患者對治療如與生活方式改變和高血壓藥物相關的治療沒有反應。心腫重塑在心肌梗死(MI)或其它起因的減少的心臟輸出之后，發(fā)生復雜的心室重塑過程，其包括結構、生化、神經(jīng)激素和電生理因素。心室重塑由生理補償性機制引發(fā)，由于所謂的后向性衰竭(backward failure),所述生理補償性機制作用來增加心臟輸出，所述的后向性衰竭增加心室的舒張充盈壓力并且由此增加前負荷(即，心室由在心舒張期結束時在心室中的血液體積伸展的程度)。前負荷的增加在心臟收縮過程中引起搏出量的增加，即一種稱為法-斯(Frank-Starling)原理的現(xiàn)象。然而，當心室在一段時間內由于增加的前負荷而伸展時，心室變成擴大的。心室體積的擴大在給定的心臟收縮壓力下引起增加的心室壁壓力。與由心室做的增加的壓力-體積功一起，這作用為對于心室心肌肥大的刺激。擴張的缺點是強加在正常的、殘留的心肌上的過度工作量，并且增加壁的張力(Laplace法則)，其代表對肥大的刺激。如果肥大不足以匹配增加的張力，則跟著發(fā)生惡性循環(huán)，其引起進一步的和進展性的擴張。當心臟開始擴大時，將傳入壓力感受器和心肺受體信號發(fā)送到血管收縮中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制中心，其反應為激素分泌和交感神經(jīng)放電。最終解釋在參與心室重塑的細胞結構中的有害性改變的是血液動力學、交感神經(jīng)系統(tǒng)和激素改變(諸如存在或不存在血管緊張肽轉變酶(ACE)活性)的結合。引起肥大的持續(xù)壓力誘導心臟肌肉細胞的程序性細胞死亡(即，編程性細胞死亡)和最后的壁變薄，其引起心臟功能的進一步惡化。因此，盡管心室擴張和肥大最初可能是補償性的并且增加心臟輸出，但是該作用最終導致心臟收縮和心臟舒張二者的功能障礙。已經(jīng)表明，心室重塑的程度與MI后和心力衰竭患者中增加的死亡率正相關。泡 本主題涉及用于提供神經(jīng)刺激諸如迷走神經(jīng)刺激的系統(tǒng)、裝置和方法，并且還涉及終結、預防或減少神經(jīng)刺激潛在的副作用。各個實施方案提供獨立的裝置，位于外部或內部，以提供神經(jīng)刺激治療。本主題可以在關于神經(jīng)刺激的心臟應用中實施或者在關于神經(jīng)刺激的非心臟應用中實施，其中刺激不同的神經(jīng)(諸如迷走神經(jīng))。例如，本主題可以通過神經(jīng)刺激遞送抗-重塑治療，作為MI后或心力衰竭治療的一部分。本主題還可以在非心臟應用中實施，諸如在治療癲癇癥 、抑郁癥、疼痛、肥胖癥、高血壓、睡眠紊亂和神經(jīng)精神病病癥的治療中實施。各個實施方案提供結合神經(jīng)刺激與一種或多種其它治療法的系統(tǒng)或裝置，所述其它治療法諸如心搏徐緩起搏(bradycardia pacing)、抗心動過速治療、重塑治療
坐寸O神經(jīng)刺激治療神經(jīng)刺激治療的實例包括用于下列各項的神經(jīng)刺激治療:用于呼吸問題如睡眠紊亂性呼吸，用于血壓控制如治療高血壓，用于心律管理，用于心肌梗死和局部缺血，用于心力衰竭，用于癲癇癥，用于抑郁癥，用于疼痛，用于偏頭痛，用于飲食紊亂和肥胖癥，以及用于運動障礙。許多提議的神經(jīng)刺激治療包括刺激迷走神經(jīng)。其它神經(jīng)刺激治療的這一列舉不意欲是詳盡的列舉。神經(jīng)刺激可以利用電、聲、超聲、光和磁療法提供。電神經(jīng)刺激可以利用任一種神經(jīng)套囊(cuff)、血管內-植入的導線或經(jīng)皮的電極遞送。用于心室重塑的神經(jīng)刺激治療包括預防和/或治療心室重塑。自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動至少部分為作為MI的后果或由于心力衰竭發(fā)生的心室重塑負責。已經(jīng)證明，重塑可以通過利用例如ACE抑制劑和β_阻斷藥的藥物干涉而受到影響。然而，進行藥物治療帶有副作用危險，并且它也難以以精確的方式調節(jié)藥物作用。本主題的實施方案利用電刺激方式來調節(jié)自主活動，其稱為抗重塑治療或ART。當與也稱為重塑控制治療(RCT)的心室再同步起搏聯(lián)合遞送時，這樣的自主活動調節(jié)協(xié)同作用來逆轉或防止心臟重塑。高血壓一種神經(jīng)刺激治療包括通過刺激壓力反射而治療高血壓，其持續(xù)時間足以降低高血壓。壓力反射是可以由刺激壓力感受器或傳入神經(jīng)干引發(fā)的反射。壓力反射神經(jīng)靶點包括任何壓力變化的傳感器，諸如在心臟心耳、心臟脂肪墊、腔靜脈、主動脈弓和頸動脈竇的壁中的感覺神經(jīng)末梢，其對 由其內增加的壓力導致的壁的拉伸敏感，并且其作為傾向于減小所述壓力的中樞反射機制的受體?？梢宰鳛閴毫Ψ瓷渖窠?jīng)靶點的傳入神經(jīng)干的實例包括迷走、主動脈和頸動脈神經(jīng)。刺激壓力感受器抑制交感神經(jīng)活動(刺激副交感神經(jīng)系統(tǒng))，并且通過降低外周血管抗性和心臟收縮性而減小全身動脈壓力。壓力感受器是由內部壓力和動脈壁的拉伸天然刺激的。本主題的一些方面局部刺激在動脈壁中的特定神經(jīng)末梢而不是刺激傳入神經(jīng)干，以嘗試刺激需要的反應(例如，降低高血壓)，同時減少對神經(jīng)系統(tǒng)不加選擇的刺激的不理想的作用。例如，一些實施方案刺激在肺動脈中的壓力感受器位點。本主題的一些實施方案包括刺激在主動脈、心臟的室、心臟脂肪墊中的壓力感受器位點或神經(jīng)末梢，并且本主題的一些實施方案包括刺激傳入神經(jīng)干，諸如迷走神經(jīng)、頸動脈和主動脈神經(jīng)。一些實施方案利用套囊電極刺激傳入神經(jīng)干，并且一些實施方案利用放置在接近神經(jīng)的血管內的血管內導線刺激傳入神經(jīng)干，以致電刺激通過所述血管壁刺激所述傳入神經(jīng)干。身體訓練治療神經(jīng)刺激(例如，交感神經(jīng)刺激和/或副交感神經(jīng)抑制)可以模擬身體訓練的作用。通常接受物理活動和健身改善健康并且降低死亡率。研究已經(jīng)表明，有氧訓練改善心臟自主調節(jié)，降低心率，并且與增加的心臟迷走神經(jīng)流出有關。較高的副交感活動的基線測量值與提高的有氧健身相關。鍛煉訓練間歇地壓迫系統(tǒng)，并且在壓迫過程中增加交感活動。然而，當鍛煉時間結束和去除壓迫時，身體以增加基線副交感活動并且降低基線交感活動的方式回彈。身體訓練可以視為是隨時間間歇性發(fā)生的重復的、高水平的鍛煉。
身體訓練治療可以用作心力衰竭的治療。其它身體訓練治療的實例包括對于不能鍛煉的患者的治療。例如，對于住院的臥床不起的、手術后患者，利用交感刺激/副交感抑制的身體訓練可以使得該患者保持力量和耐力，直到該患者能夠再進行鍛煉的時刻。通過另一個實例，病態(tài)肥胖患者可以不能進行鍛煉，但是仍然可以得益于身體訓練治療。此外，具有防止他們進行他們的正常身體活動的損傷如關節(jié)損傷的患者可以得益于所述身體訓練治療。
_0] 心肌刺激治療各種神經(jīng)刺激治療可以與各種心肌刺激治療結合。治療的結合可以具有協(xié)同作用。治療可以彼此同步，并且感測的數(shù)據(jù)可以在治療之間共享。心肌刺激治療利用心肌的電刺激而提供心臟治療。在下文提供了心肌刺激治療的一些實例。起搏器是一種使用定時的起搏脈沖起搏心臟的裝置，更通常用于治療心室速率太緩慢的心搏徐緩。如果作用正確，起搏器彌補不能以適當?shù)墓?jié)律起搏自身的心臟，以通過進行最低的心率而滿足代謝需要。還已經(jīng)開發(fā)了可植入的裝置，其影響心室在心動周期中的收縮的方式和程度，從而促進血液的有效泵送。當所述室以協(xié)調的方式收縮時，心臟泵送更有效，這通常是由在心房和心室二者中的專有傳導途徑提供的結果，所述專有傳導途徑能夠通過心肌快速傳導興奮(即，去極性)。這些途徑將興奮脈沖從竇房結傳導到心房心肌，到房室結，并且從此傳導到心室心肌，以導致兩心房和兩心室的協(xié)同收縮。這使每個室的肌纖維的收縮同步，并且使每個心房或心室的收縮與對側心房或心室同步。如果沒有由所述正常行使功能的專有傳導途徑提供的同步作用，則心臟泵送效率被極大減小。這些傳導途徑和其它心室間或心室內傳導缺陷的病理學可能是心力衰竭的病因因素，心力衰竭是指這樣的臨床綜合征，其中心臟功能的異常引起心臟輸出處在足以滿足外周組織的代謝需要的水平以下。為了處理這些問題，已經(jīng)開發(fā)了可植入的心臟裝置，其向一個或多個心室提供適當定時的電刺激，以嘗試提高心房和/或心室收縮的協(xié)同性，這叫作心臟再同步治療(CRT)。心室再同步有效用于治療心力衰竭，原因在于，盡管不是直接影響肌肉收縮力的，但是再同步可以導致心室的更協(xié)同的收縮，其具有提高的泵送效率和增加的心臟輸出。同時，一種常見的CRT形式對兩個心室施加刺激脈沖，同時地或由指定的兩心室偏移時間間隔(offset interval)隔開,并且關于檢測固有的心房收縮或遞送心房起搏在指定的心房-心室延遲時間間隔后。CRT可以有益于減少可能在MI后和心力衰竭患者中發(fā)生的有害心室重塑。推測起來，這作為當施加CRT時在心臟泵送循環(huán)過程中由心室經(jīng)歷的壁壓力分布的改變的結果而發(fā)生。心臟肌纖維在它收縮之前的拉伸程度稱為前負荷，并且縮短肌纖維的最大張力和速度隨著增加的前負荷而增加。當心肌區(qū)域相對于其它區(qū)域收縮遲延時，這些相對區(qū)域的收縮拉伸后收縮的區(qū)域并且增加所述前負荷。當其收縮時對心臟肌纖維的張力或壓力的程度稱為后負荷。因為當血液泵出到心房和肺動脈中時，在心室內的壓力迅速從心臟舒張值升高到心臟收縮值，由于興奮性刺激脈沖導致最先收縮的心室部分因此抵抗比后收縮的心室部分更低的后負荷。因此，比其它 區(qū)域更晚收縮的心肌區(qū)域經(jīng)受增加的前負荷和后負荷二者。這種情形由與心力衰竭和由于MI導致的心室功能障礙相關的心室傳導延遲而頻繁產(chǎn)生。所述對晚激活的心肌區(qū)域的增加的壁壓力是心室重塑的最可能的起因。通過以可以引起更協(xié)同的收縮的方式起搏在梗死區(qū)域附近的心室中的一個或多個位點，CRT提供心肌區(qū)域的預先興奮，所述心肌區(qū)域否則將在心臟收縮過程中更遲被激活并且經(jīng)歷增加的壁壓力。相對于其它區(qū)域的重塑區(qū)域的預先興奮使所述區(qū)域擺脫機械壓力，并且允許發(fā)生重塑的逆轉或預防。心律轉變法,即與QRS綜合波(complex)同步遞送到心臟的電擊,和去心臟纖顫，即與QRS綜合波不同步遞送的電擊，可以用來終止大部分快速性心律失常。電擊通過同時使心肌去極化并使其不起反應而終止快速性心律失常。一類稱為可植入的心律轉變器去纖顫器(ICD)的CRM裝置在所述裝置檢測快速性心律失常時通過將電擊脈沖遞送至心臟而提供這種類型的治療。用于心動過速的另一種類型的電治療法是抗-心動過速起搏(ATP)。在心室ATP中，心室用一個或多個起搏脈沖競爭性起搏，以努力中斷引起心動過速的折返環(huán)路?，F(xiàn)代I⑶典型地具有ATP能力，并且在檢測到心動過速時遞送ATP治療或電擊脈沖。用于減輕或預防神經(jīng)刺激副作用的方法實施方案圖1舉例說明當施加神經(jīng)刺激時減輕副作用的方法的實施方案。神經(jīng)刺激治療在101施加。按照各個實施方案，神經(jīng)刺激在治療時間表期間打開和關閉，并且在刺激打開時包括一系列脈沖。在102，確定是否檢測到可歸因于所述神經(jīng)刺激的副作用。在各個實施方案中，例如，確定所述神經(jīng)刺激和副作用是否同時或接近同時發(fā)生，以確定所述神經(jīng)刺激引起副作用。如果沒有檢測到副作用，過程返回101，繼續(xù)施加神經(jīng)刺激治療。如果檢測到副作用，過程繼續(xù)到103，在那里滴定所述神經(jīng)刺激治療的強度以減輕(避免或減少)副作用。在下文參照圖8提供滴定神經(jīng)刺激治療強度的一些實例。神經(jīng)刺激通過神經(jīng)網(wǎng)絡影響生理104。治療輸入105可以使用生理傳感器感測或獲得，其可以提供用來控制所施加的神經(jīng)刺激治療的反饋信號。生理傳感器或其它輸入可以用來感測、確定或另外推導副作用正在發(fā)生，如在102所示。例如，一個實施方案包括咳嗽傳感器，其適合于確定何時咳嗽可歸因于所施加的神經(jīng)刺激。其它實施方案利用患者或醫(yī)生輸入，以用于確定什么時候患者經(jīng)歷可歸因于所述神經(jīng)刺激的副作用。圖2舉例說明在施加神經(jīng)刺激治療時減輕咳嗽的方法的實施方案。神經(jīng)刺激治療在201施加。按照各個實施方案，在治療時間表期間打開和關閉神經(jīng)刺激，并且在打開所述刺激時包括一系列脈沖。在202，確定是否檢測到可歸因于所述神經(jīng)刺激的咳嗽。在各個實施方案中，確定所述神經(jīng)刺激和咳嗽是否同時發(fā)生，以確定所述神經(jīng)刺激引起咳嗽。如果沒有檢測到咳嗽，過程返回201，繼續(xù)施加神經(jīng)刺激治療。如果檢測到可歸因于所述神經(jīng)刺激的咳嗽，過程繼續(xù)到203，在那里滴定所述神經(jīng)刺激治療的強度以減輕(避免或減少)副作用。在下文參照圖8提供滴定神經(jīng)刺激治療強度的實例。神經(jīng)刺激通過神經(jīng)網(wǎng)絡影響生理204。治療輸入205可以使用生理傳感器感測或推導，其可以提供用來控制所施加的神經(jīng)刺激治療的反饋信號。生理傳感器或其它輸入可以用來感測、確定或另外推導咳嗽正在發(fā)生，如在202所示。一個咳嗽傳感器實施方案包括能夠檢測胸部運動的加速度計，胸部運動可以表征為指示咳嗽的突然且猛烈的運動。例如，一旦運動超過閾值，可以確定發(fā)生了咳嗽?？人詡鞲衅鞯牧硪粋€實例包括能夠檢測咳嗽聲音的聲學檢測器。例如，一旦聲音超過閾值，可以確定發(fā)生了咳嗽。其它標準可以關于運動或聲音來鑒定咳嗽。各個實施方案結合加速度計和聲學傳感器來感測咳嗽。圖3舉例說明在施加 神經(jīng)刺激時減輕副作用的方法的實施方案，其包括獨立地調整在兩相波形中的至少一相的至少一個刺激參數(shù)。神經(jīng)刺激治療在301施加。按照各個實施方案，在治療時間表期間打開和關閉神經(jīng)刺激，并且在打開所述刺激時包括一系列脈沖。在302，確定是否檢測到可歸因于所述神經(jīng)刺激的副作用。在各個實施方案中，確定所述神經(jīng)刺激和副作用是否同時發(fā)生，以確定所述神經(jīng)刺激引起所述副作用。如果沒有檢測到副作用，過程返回301，繼續(xù)施加神經(jīng)刺激治療。如果檢測到副作用，過程繼續(xù)到303，在那里滴定所述神經(jīng)刺激治療的強度以減輕(避免或減少)副作用。神經(jīng)刺激通過神經(jīng)網(wǎng)絡影響生理304。治療輸入305可以使用生理傳感器感測或得到，其可以提供用來控制所施加的神經(jīng)刺激治療的反饋信號。生理傳感器或其它輸入可以用來感測、確定或另外推導副作用正在發(fā)生。其它實施方案利用患者或醫(yī)生輸入，以用于確定患者在何時經(jīng)歷可歸因于所述神經(jīng)刺激的副作用。在所示例的實施方案中，所施加的神經(jīng)刺激治療301包括兩相波形。在所示例的實施方案中，所述神經(jīng)刺激治療通過獨立地調整在所述兩相波形中的至少一相的刺激參數(shù)而滴定303。一個實施方案調整兩相波形的至少一相的振幅作為滴定所述神經(jīng)刺激治療的方法的一部分。一個實施方案調整兩相波形的至少一相的脈沖寬度作為滴定所述神經(jīng)刺激治療的方法的一部分。各個實施方案調整振幅和脈沖寬度二者作為滴定方法的一部分。各個實施方案調整所述相的至少一相以在指定的百分數(shù)或閾值內平衡在電極/組織界面處的電荷。電荷(Q)和電流⑴的關系如下:I = Q/秒。因此,更大的電流和/或更長的脈沖寬度時間可以引起在一個或多個電極上更高的電荷累積，并且更小的電流和/或更小的脈沖寬度時間可以在一個或多個電極上引起更少的電荷累積。圖4舉例說明具有一些可以在圖3所示的方法中調整的參數(shù)的兩相波形。舉例說明兩相脈沖。每個兩相脈沖包括第一相(表不為正脈沖的PWl)和第二相(表不為負脈沖的PW2)。在所示例的波形中，第一和第二相通過相延遲隔開。各個實施方案利用沒有相延遲(相延遲為O)的兩相波形。脈沖的第一和第二相的每一相具有振幅。按照本主題的實施方案，與第一和第二相相關的刺激參數(shù)可以獨立地進行調整。因此，例如，可以調整第二相，而第一相保持刺激參數(shù)。例如，第二相(PW2)的振幅或量級可以減小，以避免或減少副作用，并且脈沖寬度可以加長以保持這兩相之間的電荷平衡。圖4可以舉例說明電流兩相脈沖波形或電壓兩相脈沖波形。對于電流兩相脈沖波形，電荷與電流⑴乘以脈沖寬度(PW)成比例，或Q = I*PW。對于給定的電阻負載(R)，電流⑴和電壓(V)具有關系V= IR。因此，對于電壓兩相脈沖波形，電荷還與電壓(V)乘以脈沖寬度(PW)成比例，或Q= (V/R)*PW。可以設計適當?shù)碾娐穪眍A測或測量與兩相脈沖的每一相相關的電荷累積，并且適當調整兩相脈沖的至少一相的至少一個刺激參數(shù)，以保持彼此的平衡(或在閾值內的近似平衡)。例如，可以計算在每個脈沖中的面積(面積=振幅*脈沖寬度)，并且適當調整至少一相的刺激參數(shù)，以大致使在兩相中的面積相等，其中一相保持神經(jīng)刺激的治療功效，另一相減少或消除副作用。裝置實施方案圖5舉例說明按照各個實施方案，適合于減輕神經(jīng)刺激副作用的神經(jīng)刺激器裝置實施方案。所示例的裝置506可以是可植入的裝置或外部裝置。所示例的裝置包括神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)507，其適合于將神經(jīng)刺激信號遞送至神經(jīng)刺激電極或變換器508，以遞送所述神經(jīng)刺激治療。神經(jīng)刺激電極的 實例包括神經(jīng)套囊電極、血管內放置的電極和經(jīng)皮電極。神經(jīng)刺激變換器的實例包括超聲、光和磁能量變換器?？刂破?09接收治療輸入510，并且利用所述治療輸入510適當?shù)乜刂扑錾窠?jīng)刺激治療遞送系統(tǒng)507，以提供適當?shù)纳窠?jīng)刺激信號到電極/變換器，其導致理想的神經(jīng)刺激強度。所示例的裝置還包括副作用檢測輸入511和副作用檢測器512。能夠通過副作用檢測器512檢測到的副作用的實例包括咳嗽513、發(fā)音相關的副作用514如發(fā)音改變或喉頭痙攣，呼吸相關的副作用515如呼吸困難和呼吸暫停，心臟相關的副作用516如心搏徐緩、心律過速、和減少的心臟輸出，以及患者不適517如惡心、咽喉發(fā)炎、異常的感覺和肚子痛。各種輸入511可以被副作用檢測器512利用。例如，可以使用阻抗傳感器、加速度計518和/或聲學傳感器519檢測咳嗽。聲學傳感器519也可以用來檢測發(fā)音相關的副作用。呼吸傳感器520，諸如微型換氣和經(jīng)胸廓的阻抗，可以用來檢測呼吸相關的副作用。心臟相關的副作用可以使用心率傳感器521、心律不齊檢測器522、血壓傳感器523和血流量傳感器524檢測?；颊卟贿m可以通過由患者525或醫(yī)師526的輸入確定。高級患者管理系統(tǒng)可以用來使得患者和/或醫(yī)生能夠提供輸入。所述輸入可以由計算機、程序器、手機、個人數(shù)字助手等提供。例如，患者可以確定難以忍受的副作用在何時發(fā)生，并且報告所述副作用?；颊呖梢杂贸Ｒ?guī)的電話、移動電話或網(wǎng)絡呼叫給通話中心。通訊可以通過轉發(fā)器進行，與在向導緯度(GuidantLatitude)患者管理系統(tǒng)中所用的相似。在回應中，通話中心(例如,在通話中心的服務者)可以自動給所述裝置發(fā)送信息，以調整或滴定所述治療。通話中心可以將該事件通知患者的醫(yī)師。在各個實施方案中，患者的副作用報告引起裝置的詢問。所述詢問可以自動引起。裝置詢問的結果可以用來確定所述治療是否和應該怎樣進行調整和/或滴定以減輕由患者報告的副作用。服務者可以利用裝置詢問的結果自動調整和/或滴定所述治療。醫(yī)療人員可以回顧裝置詢問的結果，并且通過遠程服務器為所述裝置編程，以提供需要的治療調整和/或滴定。服務器可以將裝置詢問的結果傳達給患者的醫(yī)師，其可以提供關于調整和/或滴定所述治療的輸入或指導。這些或其它輸入的組合可以用來確定患者是否正在經(jīng)歷副作用?？刂破?09接收來自副作用檢測器的副作用控制信號?？刂破魇褂酶弊饔每刂菩盘栆赃m當控制所述神經(jīng)刺激治療遞送系統(tǒng)，以避免或減輕歸因于神經(jīng)刺激的副作用?？刂破髂軌虼_定經(jīng)歷副作用的時間是否與神經(jīng)刺激器的時間相對應，以致它可以推導所述神經(jīng)刺激引起了所觀察到的副作用。圖6舉例說明按照各 個實施方案，適合于調整兩相神經(jīng)刺激波形的一個相特異性刺激參數(shù)以減輕神經(jīng)刺激副作用的神經(jīng)刺激器裝置實施方案。所示例的裝置606可以是可植入的裝置或外部裝置。所示例的裝置包括神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)607，其適合于將神經(jīng)刺激信號遞送至神經(jīng)刺激電極608。神經(jīng)刺激電極的實例包括神經(jīng)套囊電極、血管內放置的電極和經(jīng)皮電極。控制器609接收治療輸入610，并且利用所述治療輸入610適當?shù)乜刂扑錾窠?jīng)刺激治療遞送系統(tǒng)607，以提供適當?shù)纳窠?jīng)刺激信號到電極/變換器，其導致理想的神經(jīng)刺激強度。所示例的裝置還包括副作用檢測輸入611和副作用檢測器612。各種輸入611可以被副作用檢測器612利用，以確定何時正在經(jīng)歷副作用?？刂破?09接收來自副作用檢測器612的副作用控制信號?？刂破魇褂盟龈弊饔每刂菩盘栠m當?shù)乜刂扑錾窠?jīng)刺激遞送系統(tǒng)，以避免或減少歸因于所述神經(jīng)刺激的副作用。所述控制器能夠確定經(jīng)歷副作用的時間是否與神經(jīng)刺激器的時間相對應，以致它可以推導所述神經(jīng)刺激引起了所觀察到的副作用。包含在所示例的裝置606中的神經(jīng)刺激治療遞送系統(tǒng)包括兩相波形發(fā)生器627和相特異性刺激參數(shù)調整628。因此，例如，發(fā)生器包括獨立地調整兩相波形中至少一相的刺激參數(shù)的裝置。可調整的刺激參數(shù)的實例包括兩相脈沖的每一相的振幅和/或脈沖寬度。所示例的實施方案還包括電荷平衡監(jiān)視器629，其為兩相波形發(fā)生器提供關于刺激參數(shù)的相特異性調整的輸入。圖7舉例說明神經(jīng)刺激裝置的實施方案。所示例的裝置706包括刺激輸出電路707，其適合于將神經(jīng)刺激信號遞送至刺激電極或變換器。刺激控制電路709接收來自反饋檢測電路729的反饋信號，并且適當控制刺激輸出電路707，以將需要的神經(jīng)刺激信號發(fā)送到電極或變換器708，從而用于遞送所述神經(jīng)刺激治療。所述反饋檢測電路接收來自生理反應數(shù)據(jù)傳感器730的信號，其可以包括適當?shù)闹委焸鞲衅饕蕴峁╅]合環(huán)路，用于獲得需要的治療反應，并且可以包括適當?shù)臋z測副作用的傳感器。在各個實施方案中，來自生理反應數(shù)據(jù)傳感器730的反應包括心臟活動如心率、HRV、HRT、或PR時間間隔。在各個實施方案中，所述反應包括非心臟反應，諸如呼吸、血壓或咳嗽。語境(contextual)傳感器或輸入731還示例與反饋檢測電路729連接，以提供患者生理的更完整的照片。所述反饋檢測電路可以基于所述傳感器·730和語境輸入731提供神經(jīng)刺激反饋信號。語境輸入可以用來避免不完整的數(shù)據(jù)影響所述神經(jīng)刺激。語境輸入的實例包括活動傳感器、姿勢傳感器和定時器。反饋檢測電路可以利用任何一個或兩個或多個語境輸入的組合。例如，升高的心率可以是代表鍛煉而不是滴定所述神經(jīng)刺激治療的原因。治療滴定/調整模塊732使用反饋信號(包括來自于所監(jiān)視的副作用的數(shù)據(jù)，并且包括來自于所監(jiān)視的治療反應的數(shù)據(jù))，以調節(jié)或滴定由刺激輸出電路707產(chǎn)生的治療，從而提供需要的治療反應，同時減輕或避免可歸因于所述神經(jīng)刺激的潛在的副作用。圖8舉例說明神經(jīng)刺激治療滴定/調整模塊的實施方案。該附圖舉例說明用于滴定或調節(jié)神經(jīng)刺激強度的各種方式。按照各個實施方案，滴定治療強度833包括改變刺激特征834(例如，振幅、脈沖持續(xù)時間、頻率、和/或波形包括，例如，兩相脈沖中的相特異性特征)、神經(jīng)靶點位點835 (通過多個電極)和/或載體836 (通過相同或不同的載體)。各個實施方案通過改變用來提供電治療的電極而滴定治療。因此，給定N電極，治療可以從使用第一組選自N電極的電極改變到第二組選自N電極的電極。電極可以處于一組而不是另一組，或者可以處于兩個組。一些組只包括不處于另一組的電極。各個實施方案實施迭代過程，其中改變刺激并且監(jiān)視反應。如果是適當?shù)?，在指定的時程或預先確定的事件后(例如，所述治療不避免副作用)，則裝置將在下一個刺激程序837之前。圖9舉例說明可植入的醫(yī)療裝置(MD) 938，按照本主題的各個實施方案，其具有神經(jīng)刺激(NS)組件939和心律管理(CRM)組件940。所示例的裝置包括控制器941和存儲器942。按照各個實施方案，控制器包括硬件、軟件或硬件和軟件的結合，以施用神經(jīng)刺激和CRM功能。例如，在本內容中討論的程序化治療應用能夠以包含在存儲器中的計算機可讀的指示存儲并且由處理器執(zhí)行。例如，治療時間表和可編程的參數(shù)可以存儲在存儲器中。按照各個實施方案，控制器包括處理器，以執(zhí)行包含在存儲器中的指示，以施用神經(jīng)刺激和CRM功能。所示例的神經(jīng)刺激治療943可以包括任何神經(jīng)刺激治療，諸如用于心室重塑的治療。各個實施方案包括CRM治療944，諸如心搏徐緩起搏、抗心動過速治療如ATP、去心臟纖顫和心律轉變法、以及心臟再同步治療(CRT)。所示例的裝置還包括收發(fā)器945和相關電路，以用于與程序器或另一個外部或內部裝置通信。各個實施方案包括遙測線圈。
CRM治療部分940包括受控制器控制的組件，以利用一個或多個電極刺激心臟和/或感測心臟信號。所示例的CRM治療部分包括脈沖發(fā)生器946，以用于通過電極提供電信號刺激心臟，并且還包括感測電路947，以檢測和處理所感測的心臟信號。界面948通常示例用于在控制器941和脈沖發(fā)生器946以及感測電路947之間的通訊。示例3個電極作為用來提供CRM治療的實例。然而，本主題不限于特定數(shù)量的電極位點。每個電極可以包括其自己的脈沖發(fā)生器和感測電路。然而，本主題不是限制性的。脈沖發(fā)生和感測功能可以是多路傳輸?shù)?，以用多個電極起作用。NS治療部分939包括受控制器控制的組件，以刺激神經(jīng)刺激靶點和/或感測與神經(jīng)活動或神經(jīng)活動替代物如血壓和呼吸相關的參數(shù)。3個界面949示例用于提供神經(jīng)刺激。然而，本主題不限于具體數(shù)量的界面，或者任何具體的刺激或感測功能。脈沖發(fā)生器950用來向一個或多個變換器提供電脈沖，以用于刺激神經(jīng)刺激靶點。按照各個實施方案，脈沖發(fā)生器包括設定、并且在一些實施方案中改變刺激脈沖的振幅、刺激脈沖的脈沖寬度、刺激脈沖的頻率、脈沖的突發(fā)頻率和脈沖的形態(tài)如方波、三角形波、正弦曲線波和具有需要的諧波成分的波的電路，以模擬白噪聲或其它信號。感測電路951用來檢測和處理來自傳感器的信號，所述傳感器諸如為神經(jīng)活動、血壓、呼吸等的傳感器。界面949通常示例用于在控制器944和脈沖發(fā)生器950以及感測電路951之間的通訊。例如，每個界面可以用來控制分開的導線。NS治療部分的各個實施方案只包括脈沖發(fā)生器，以刺激神經(jīng)靶點。所示例的裝置還包括鐘表/定時器952，其可以用來依據(jù)程序化的刺激流程和/或時間表來遞送程序化的治療。圖10顯示按照各個實施方案的基于微處理器的可植入裝置的實施方案的系統(tǒng)框圖。該裝置的控制器是微處理器1053，其通過雙向數(shù)據(jù)總線與儲存器1054通訊?？刂破骺梢岳迷O計的狀態(tài)機器類型通過其它類型的邏輯電路(例如，離散的組件或可編程的邏輯陣列)執(zhí)行。當用于本發(fā)明時，術語“電路”應該視為是指離散的邏輯電路或是指程序化的微處理器。在附圖中所示的是 指定為“A”到“C”的3個感測和起搏通道的實例，其包括具有環(huán)形電極1055A-C和尖端電極1056A-C的雙極導線，感測放大器1057A-C，脈沖發(fā)生器1058A-C，和通道界面1059A-C。因此，每個通道包括由與電極連接的脈沖發(fā)生器組成的起搏通道和由與電極連接的感測放大器組成的感測通道。通道界面1059A-C與微處理器1053雙向通訊，并且每個界面可以包括模擬-數(shù)字轉換器，用于將可以由微處理器書寫的來自感測放大器和寄存器的感測信號輸入數(shù)字化，以輸出起搏脈沖，改變起搏脈沖振幅，并且調整關于感測放大器的增益和閾值。當由特定通道產(chǎn)生的電描記圖信號(即，由電極感測到的代表心臟電活動的電壓)超過指定的檢測閾值時，起搏器的感測電路檢測室感覺，心房感覺或心室感覺。在特定起搏模式中所用的起搏算法利用這樣的感覺來引發(fā)或抑制起搏。固有的心房和/或心室速率可以分別通過測量在心房和心室感覺之間的時間間隔而測量，并且用來檢測心房和心室的快速性心律失常。每個兩極導線的電極通過導線內的導體與由微處理器控制的轉換網(wǎng)絡1060連接。所述轉換網(wǎng)絡用來將電極轉換成感覺放大器的輸入，以檢測固有的心臟活動，并且轉換成脈沖發(fā)生器的輸出，以遞送起搏脈沖。所述轉換網(wǎng)絡還能夠使所述裝置以兩極模式或以單極模式感覺或起搏，所述兩極模式利用導線的環(huán)形和尖端電極，所述單極模式僅利用導線的電極之一，將裝置外殼(容器(can)) 1061或在另一條導線上的電極作為接地電極。電擊脈沖發(fā)生器1062還與控制器通過界面連接，用于在檢測到可電擊的快速性心律失常時，通過電擊電極1063和1064向心房或心室遞送去心臟纖顫電擊。神經(jīng)刺激通道，稱為通道D和E，結合在用于遞送副交感刺激和/或交感抑制的裝置中，其中一個通道包括具有第一電極106 和第二電極1066D的兩極導線、脈沖發(fā)生器1067D和通道界面1068D，并且另一個通道包括具有第一電極1065E和第二電極1066E的兩極導線、脈沖發(fā)生器1067E和通道界面1068E。其它實施方案可以利用單極導線，在該情形中，神經(jīng)刺激脈沖關聯(lián)到所述容器上或另一個電極上。在各個實施方案中，用于每個通道的脈沖發(fā)生器輸出一系列神經(jīng)刺激脈沖，其可以通過控制器在振幅、頻率、占空因數(shù)等方面不同。在這一實施方案中，每個神經(jīng)刺激通道使用可以血管內放置在適當?shù)纳窠?jīng)靶點附近的導線。還可以使用其它類型的導線和/或電極。神經(jīng)套囊電極可以用來替代血管內放置的電極來提供神經(jīng)刺激。在一些實施方案中，神經(jīng)刺激電極的導線由無線電線路取代。該附圖舉例說明與微處理器連接的遙測界面1069，其可以用來與外部裝置通訊。所示例的微處理器1053能夠施用神經(jīng)刺激治療程序和心肌(CRM)刺激程序。NS治療程序的實例包括提供身體訓練和治療以治療心室重塑、高血壓、睡眠障礙性呼吸、血壓控制如治療高血壓、心律管理、心肌梗死和局部缺血、心力衰竭、癲癇癥、抑郁癥、用于疼痛、偏頭痛、飲食紊亂和肥胖癥、以及運動功能障礙的治療。本主題不限于具體的神經(jīng)刺激治療。心肌治療程序的實例包括心搏徐緩起搏治療、抗心動過速電擊治療如心律轉變法或去心臟纖顫治療、抗心動過速起搏治療(ATP)和心臟再同步治療(CRT)。系統(tǒng)實施方案 圖11舉例說明系統(tǒng)1170，按照本主題的各個實施方案，其包括可植入的醫(yī)療裝置(IMD) 1171和外部系統(tǒng)或裝置1172。MD的各個實施方案包括NS和CRM功能的組合。MD還可以遞送生物試劑和藥物試劑。外部系統(tǒng)和MD能夠無線通訊數(shù)據(jù)和指示。在各個實施方案中，例如，外部系統(tǒng)和IMD使用遙測線圈來無線通訊數(shù)據(jù)和指示。因此，例如，可以利用程序器調整由MD提供的程序化的治療，并且MD可以利用無線電遙測向程序器報告裝置數(shù)據(jù)(諸如電池和導線阻抗)和治療數(shù)據(jù)(諸如感覺和刺激數(shù)據(jù))。按照各個實施方案，IMD刺激/抑制神經(jīng)靶點以提供具有避免或減少來自神經(jīng)刺激的副作用的能力的神經(jīng)刺激治療。例如，一個實施方案遞送迷走神經(jīng)刺激，并且避免或減少由神經(jīng)刺激引起的咳嗽。外部系統(tǒng)允許使用者如醫(yī)師或其它護理者或患者來控制MD操作并且獲得由MD獲得的信息。在一個實施方案中，外部系統(tǒng)包括通過遙測線路與IMD雙向通訊的程序器。在另一個實施方案中，外部系統(tǒng)是患者管理系統(tǒng)，其包括通過電信網(wǎng)絡與遠程裝置通訊的外部裝置。外部裝置在鄰近MD的范圍內，并且通過遙測線路與MD雙向通訊。遠程裝置允許使用者在遠方地點監(jiān)視和治療患者。下文進一步討論所述患者監(jiān)視系統(tǒng)。遙測線路提供從可植入醫(yī)療裝置到外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送。這包括，例如，實時傳送由MD獲得的生理數(shù)據(jù)，提取由MD獲得和存儲的生理數(shù)據(jù)，提取在可植入醫(yī)療裝置中存儲的治療史數(shù)據(jù)，并且提取指示頂D的運作狀況(例如，電池狀態(tài)和導線阻抗)的數(shù)據(jù)。遙測線路還提供從外部系統(tǒng)到MD的數(shù)據(jù)傳送。其中包括，例如，對MD編程以獲得生理數(shù)據(jù)，對MD編程以執(zhí)行至少一次自我診斷測試(諸如用于裝置運作狀況)，并且對MD編程以遞送至少一次治療。圖12舉例說明系統(tǒng)1270，按照本主題的各個實施方案，其包括外部裝置1272、可植入的神經(jīng)刺激器(NS)裝置1273和可植入的心律管理(CRM)裝置1274。各個方面包括用于在NS裝置和CRM裝置或其它心臟刺激器之間的通訊的方法。在各個實施方案中，這種通訊允許裝置1273或1274中的一個基于從另一個裝置接收到的數(shù)據(jù)遞送更適合的治療(即，更適合的NS治療或CRM治療)。一些實施方案提供經(jīng)請求的通訊。在各個實施方案中，這種通訊允許每個裝置基于從另一個裝置接收到的數(shù)據(jù)遞送更適當?shù)闹委?即，更適當?shù)腘S治療和CRM治療)。所示例的NS裝置和CRM裝置能夠彼此無線通訊，并且外部系統(tǒng)能夠與NS和CRM裝置中的至少一個無線通訊。例如，各個實施方案利用遙測線圈互相無線通訊數(shù)據(jù)和指示。在其它實施方案中，數(shù)據(jù)和/或能量通訊通過超聲方式進行。不是在NS和CRM裝置之間提供無線通訊，各個實施方案提供通訊電纜或電線，諸如血管內放置的導線，以用于在NS裝置和CRM裝置之間的通訊。在一些實施方案中，外部系統(tǒng)作為NS和CRM裝置之間的通訊橋梁。圖13-16舉例說明適合于提供迷走神經(jīng)刺激的系統(tǒng)實施方案，并且舉例說明為可以刺激左側和右側迷走神經(jīng)二者的雙邊系統(tǒng)。本領域的普通技術人員應該理解，當閱讀和理解了本內容時，系統(tǒng)可以設計成僅刺激右側迷走神經(jīng)，系統(tǒng)可以設計成僅刺激左側迷走神經(jīng)，并且系統(tǒng)可以設計成雙邊刺激右側和左側迷走神經(jīng)二者。圖13舉例說明一種系統(tǒng)實施方案，其中MD 1375放置在患者胸部的皮下或肌肉下，放置導線1376刺激迷走神經(jīng)。按照各個實施方案，神經(jīng)刺激導線1376皮下穿到神經(jīng)靶點，并且可以具有神經(jīng)套囊電極，以刺激所述神經(jīng)靶點。一些迷走神經(jīng)刺激導線實施方案是血管內弓丨入到鄰近神經(jīng)靶點的血管內，并且利用在血管內的電極透過血管地刺激神經(jīng)靶點。例如，一些實施方案利用放置在頸內靜脈內的電極刺激迷走神經(jīng)。其它實施方案從氣管、頸內靜脈的喉部分支和鎖骨下靜脈內遞送神經(jīng)刺激到神經(jīng)靶點。所述神經(jīng)靶點可以利用其它能量波形如超聲和光能波形刺激。可以刺激其它神經(jīng)靶點，如心臟神經(jīng)和心臟脂肪墊。所示例的系統(tǒng)包括在裝置外殼上的無引線ECG電極。例如，這些ECG電極1377能夠用來檢測心率。圖14舉例說明這樣一種系統(tǒng)實施方案，其包括可植入的醫(yī)療裝置(MD) 1475，放置衛(wèi)星電極1478來刺激至少一個神經(jīng)靶點。所述衛(wèi)星電極與MD連接，其通過無線電線路作為衛(wèi)星的行星。刺激和通訊可以通過無線電線路進行。無線電線路的實例包括RF連接和超聲連接。衛(wèi)星電極的實例包括皮下電極、神經(jīng)套囊電極和血管內電極。各個實施方案包括衛(wèi)星神經(jīng)刺激變換器，其用來產(chǎn)生神經(jīng)刺激波形如超聲和光波形。所示例的系統(tǒng)包括在所述裝置外殼上的無引線ECG電極。例如，這些ECG電極1477能夠用來檢測心率。圖15舉例說明皮下或肌肉下放置在患者胸部的IMD 1575，按照各個實施方案，其放置導線1579以向心臟提供CRM治療，并且放置導線1576以刺激和/或抑制在神經(jīng)靶點諸如迷走神經(jīng)的神經(jīng)運輸。按照各個實施方案，神經(jīng)刺激導線皮下穿到神經(jīng)靶點，并且可以具有神經(jīng)套囊電極，以刺激所述神經(jīng)靶點。一些導線實施方案是血管內引入到鄰近神經(jīng)靶點的血管內，并且利用在血管內的轉換器透過血管地刺激神經(jīng)靶點。例如，一些實施方案利用放置在頸內靜脈內的電極刺激迷走神經(jīng)。

圖16舉例說明MD 1675，按照各個實施方案，其放置導線1679以向心臟提供CRM治療，并且放置衛(wèi)星變換器1678以刺激/抑制神經(jīng)靶點諸如迷走神經(jīng)。衛(wèi)星變換器與MD連接，其通過無線電線路作為衛(wèi)星的行星。刺激和通訊可以通過無線電線路進行。無線電線路的實例包括RF連接和超聲連接。盡管沒有舉例說明，但是一些實施方案利用無線電線路施加心肌刺激。衛(wèi)星變換器的實例包括皮下電極、神經(jīng)套囊電極和血管內電極。圖17是舉例說明外部系統(tǒng)1780的實施方案的結構圖。在一些實施方案中，所述外部系統(tǒng)包括程序器。在所示例的實施方案中，外部系統(tǒng)包括患者管理系統(tǒng)。如所示，外部系統(tǒng)1780是包括外部裝置1781、電信網(wǎng)絡1782和遠程裝置1783的患者管理系統(tǒng)。外部裝置1781放置在鄰近可植入的醫(yī)療裝置(MD)的區(qū)域內，并且包括外部遙測系統(tǒng)1784，以與IMD通訊。遠程裝置1783處于一個或多個遠程位置，并且通過網(wǎng)絡1782與外部裝置1781通訊，由此允許醫(yī)師或其它護理者從遠程地點監(jiān)視并且治療患者和/或允許訪問來自一個或多個遠程地點的各種治療資源。所示例的遠程裝置1783包括使用者界面1785。按照各個實施方案，外部裝置1781包括神經(jīng)刺激器、程序器或其它裝置，如計算機、個人數(shù)據(jù)助手或電話。外部裝置1781，在各個實施方案中，包括適合于通過適當?shù)耐ㄓ嵧ǖ廊缋绲幌抻谟嬎銠C彼此通訊的兩個裝置。例如，外部裝置可以由患者或醫(yī)師用來提供指示患者不適的副作用反饋。本領域的普通技術人員應該理解，本文所示和所述的模塊和其它電路可以使用軟件、硬件、以及硬件與軟件的組合執(zhí)行。因此，術語模塊意欲包括軟件執(zhí)行、硬件執(zhí)行、以及軟件和硬件執(zhí)行。本內容中示例的方法不意欲排除本主題范圍內的其它方法。當閱讀并理解本內容時，本領域的普通技術人員應該理解本主題范圍內的其它方法。上述確定的實施方案，以及所示例的實施方案的部分，不必是互相排斥的。這些實施方案，或其部分可以組合。在各個實施方案中，上文提供的方法作為計算機數(shù)據(jù)信號執(zhí)行，所述計算機數(shù)據(jù)信號包含在載體波或傳播的信號中，其代表一系列指示，當由處理器執(zhí)行時，其使得處理器實施各自的方法。在各個實施方案中，上文 提供的方法作為包含在計算機可訪問的介質中的一組指示而執(zhí)行，所述指示能夠指導處理器實施各自的方法。在各個實施方案中，所述介質是磁介質、電介質或光學介質。盡管已經(jīng)在本發(fā)明中舉例說明和描述了具體的實施方案，但是本領域的普通技術人員應該理解，目的是實現(xiàn)相同目的的任何安排可以取代所示的具體實施方案。本申請意欲覆蓋本主題的改變或變化。應該理解，上述描述意欲是舉例說明性的，并不是限制性的。在閱讀了上述描述后，在其它實施方案中上述實施方案的組合以及上述實施方案的部分的組合對于本領域的技術人員是顯而易見的。本主題的范圍應該參考后附的權利要求以及所述權利要求有權要求的等價物的全部范圍確定。
權利要求
1.一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)，其配置用于遞送神經(jīng)刺激信號； 傳感器，其配置用于感測參數(shù)以提供用于檢測副作用的信號； 副作用檢測器，其配置用于接收來自所述傳感器的信號，將所述信號表征為檢測到的副作用，并且提供檢測到的副作用信號；和 控制器，其配置用于控制所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)以提供神經(jīng)刺激治療，接收來自所述副作用檢測器的所述檢測到的副作用信號，確定所述神經(jīng)刺激治療是否引起所述檢測到的副作用，并且如果確定所遞送的神經(jīng)刺激治療引起所述檢測到的副作用，則自動調整所述神經(jīng)刺激治療，其中所述副作用選自由下列各項組成的副作用的組:咳嗽、發(fā)音相關的副作用、呼吸相關的副作用和心臟輸出副作用。
2.權利要求1的系統(tǒng)，其中所述檢測到的副作用是咳嗽。
3.權利要求1的系統(tǒng)，其中所述檢測到的副作用是發(fā)音改變。
4.權利要求1的系統(tǒng)，其中所述檢測到的副作用是發(fā)音喉頭痙攣。
5.權利要求1的系統(tǒng)，其中所述檢測到的副作用是呼吸困難。
6.權利要求1的系統(tǒng)，其中所述檢測到的副作用是呼吸暫停。
7.權利要求1的系統(tǒng)，其中所述控制器配置用于自動調整所述神經(jīng)刺激治療以防止或減少將來的所述檢測到的副作 用的發(fā)生。
8.權利要求1的系統(tǒng)，其中所述神經(jīng)刺激信號包括兩相波形，并且所述控制器適合于獨立地調整關于所述兩相波形中的至少一相的至少一個刺激參數(shù)。
9.權利要求8的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括電荷平衡監(jiān)視器，所述電荷平衡監(jiān)視器適合于監(jiān)視在至少兩個神經(jīng)刺激電極處的電荷平衡，并且適合于調整關于所述兩相波形中的至少一相的至少一個刺激參數(shù)，以將電荷平衡保持在可接受的水平。
10.權利要求8的系統(tǒng)，其中所述至少一個刺激參數(shù)包括振幅或脈沖寬度。
11.權利要求8的系統(tǒng)，其中所述神經(jīng)刺激信號包括具有第一相和第二相的兩相波形，并且所述控制器適合于獨立地調整關于所述波形中的第二相的至少一個刺激參數(shù)，以防止或減少可歸因于所述神經(jīng)刺激治療的將來的副作用，并且維持關于所述第一相的刺激參數(shù)以繼續(xù)遞送所述神經(jīng)刺激治療。
12.權利要求1的系統(tǒng)，其中所述神經(jīng)刺激治療包括心力衰竭治療或高血壓治療。
13.權利要求1的系統(tǒng)，其中所述神經(jīng)刺激治療包括具有刺激打開和刺激關閉時間的時間表的間歇神經(jīng)刺激，并且所述控制器配置用于確定所述檢測到的副作用是否在刺激打開時間之一的過程中發(fā)生。
14.一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)，其配置用于遞送神經(jīng)刺激信號，以用于遞送神經(jīng)刺激治療； 咳嗽傳感器，其配置用于感測參數(shù)以提供用于檢測咳嗽的信號； 咳嗽檢測器，其配置用于接收來自所述咳嗽傳感器的信號，將所述信號表征為檢測到的咳嗽，并且提供檢測到的咳嗽信號； 控制器，其配置用于控制所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)，接收來自所述咳嗽檢測器的所述檢測到的咳嗽信號，確定所檢測到的咳嗽是否可歸因于所遞送的神經(jīng)刺激治療，并且自動滴定所述神經(jīng)刺激治療以減輕所述咳嗽。
15.權利要求14的系統(tǒng)，其中所述咳嗽檢測器包括加速度計。
16.權利要求14的系統(tǒng)，其中所述咳嗽檢測器包括聲學傳感器。
17.權利要求14的系統(tǒng)，其中所述咳嗽檢測器包括阻抗傳感器。
18.權利要求14的系統(tǒng)，其中所述控制器適合于自動滴定所述神經(jīng)刺激治療以防止可歸因于所述神經(jīng)刺激治療的將來的咳嗽。
19.權利要求14的系統(tǒng)，其中所述控制器適合于自動滴定所述神經(jīng)刺激治療以減少可歸因于所述神經(jīng)刺激治療的將來的咳嗽。
20.權利要求14的系統(tǒng)，其中所述神經(jīng)刺激信號包括兩相波形，并且所述控制器適合于獨立地調整關于所述兩相波形中的至少一相的至少一個刺激參數(shù)。
21.權利要求20的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括電荷平衡監(jiān)視器，所述電荷平衡監(jiān)視器適合于監(jiān)視在至少兩個神經(jīng)刺激電極處的電荷平衡，并且適合于調整關于所述兩相波形中的至少一相的至少一個刺激參數(shù)，以將電荷平衡保持在可接受的水平。
22.權利要求20的系 統(tǒng)，其中所述至少一個刺激參數(shù)包括振幅。
23.權利要求20的系統(tǒng)，其中所述至少一個刺激參數(shù)包括脈沖寬度。
24.權利要求20的系統(tǒng)，其中所述神經(jīng)刺激信號包括具有正相和負相的兩相波形，并且所述控制器適合于獨立地調整關于所述波形中的負相的至少一個刺激參數(shù)，以避免可歸因于所述神經(jīng)刺激治療的將來的咳嗽。
25.權利要求20的系統(tǒng)，其中所述神經(jīng)刺激信號包括具有第一相和第二相的兩相波形，并且所述控制器適合于獨立地調整關于所述波形中的第二相的至少一個刺激參數(shù)，以避免可歸因于所述神經(jīng)刺激治療的將來的咳嗽，并且維持關于所述第一相的刺激參數(shù)以繼續(xù)遞送所述神經(jīng)刺激治療。
26.一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 用于施加神經(jīng)刺激治療的裝置； 用于確定所述神經(jīng)刺激治療是否引起咳嗽的裝置；和 用于滴定所述神經(jīng)刺激治療以減輕由所述神經(jīng)刺激治療引起的咳嗽的裝置。
27.權利要求26的系統(tǒng)，其中所述用于確定所述神經(jīng)刺激治療是否引起咳嗽的裝置包括: 利用加速度計、聲學傳感器或阻抗傳感器感測生理參數(shù)的裝置；和 將所感測到的生理參數(shù)表征為檢測到的咳嗽的裝置。
28.一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)，其配置用于遞送神經(jīng)刺激信號； 傳感器，其配置用于感測參數(shù)以提供用于檢測發(fā)音相關的副作用的信號； 副作用檢測器，其配置用于接收來自所述傳感器的信號，將所述信號表征為檢測到的發(fā)音相關的副作用，并且提供檢測到的副作用信號；和 控制器，其配置用于控制所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)以提供神經(jīng)刺激治療，接收來自所述副作用檢測器的所述檢測到的副作用信號，確定遞送的神經(jīng)刺激治療是否引起所述檢測到的發(fā)音相關的副作用，并且如果確定所遞送的神經(jīng)刺激治療引起所述檢測到的發(fā)音相關的副作用，則自動調整所述神經(jīng)刺激治療。
29.權利要求28的系統(tǒng)，其中所述神經(jīng)刺激治療包括迷走神經(jīng)刺激治療。
30.一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)，其配置用于遞送神經(jīng)刺激信號； 傳感器，其配置用于感測參數(shù)以提供用于檢測呼吸相關的副作用的信號； 副作用檢測器，其配置用于接收來自所述傳感器的信號，將所述信號表征為檢測到的呼吸相關的副作用，并且提供檢測到的副作用信號；和 控制器，其配置用于控制所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)以提供神經(jīng)刺激治療，接收來自所述副作用檢測器的所述檢測到的副作用信號，確定遞送的神經(jīng)刺激治療是否引起所述檢測到的呼吸相關的副作用，并 且如果確定所遞送的神經(jīng)刺激治療引起所述檢測到的呼吸相關的副作用，則自動調整所述神經(jīng)刺激治療。
31.權利要求30的系統(tǒng)，其中所述神經(jīng)刺激治療包括迷走神經(jīng)刺激治療。
32.一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)，其配置用于遞送神經(jīng)刺激信號； 傳感器，其配置用于感測參數(shù)以提供用于檢測心臟輸出的信號； 副作用檢測器，其配置用于接收來自所述傳感器的信號，將所述信號表征為檢測到的心臟輸出副作用，并且提供檢測到的副作用信號；和 控制器，其配置用于控制所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)以提供神經(jīng)刺激治療，接收來自所述副作用檢測器的所述檢測到的副作用信號，確定遞送的神經(jīng)刺激治療是否引起所述檢測到的心臟輸出副作用，并且如果確定所遞送的神經(jīng)刺激治療引起所述檢測到的心臟輸出副作用，則自動調整所述神經(jīng)刺激治療。
33.權利要求32的系統(tǒng)，其中所述傳感器包括流量傳感器。
全文摘要
各種系統(tǒng)實施方案包括神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)、副作用檢測器和控制器，所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)適合于遞送神經(jīng)刺激信號，以用在遞送神經(jīng)刺激治療中。所述控制器適合于控制所述神經(jīng)刺激遞送系統(tǒng)，接收指示所檢測的副作用的信號，確定所檢測到的副作用是否可歸因于所遞送的神經(jīng)刺激治療，并且自動滴定所述神經(jīng)刺激治療以減輕副作用。在各種實施方案中，所述副作用檢測器包括咳嗽檢測器。在各種實施方案中，所述控制器適合于獨立地調整關于兩相波形中的至少一相的至少一種刺激參數(shù)，作為滴定所述神經(jīng)刺激治療的方法的一部分。在本發(fā)明中提供其它方面和實施方案。
文檔編號A61B5/02GK103083810SQ20131000904
公開日2013年5月8日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權日2006年8月25日
發(fā)明者伊馬德·利布斯, 朱利奧·C·斯皮內利 申請人:心臟起搏器股份公司