专利名称：用于为深部脑刺激确定设置的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于为脑刺激探针确定刺激设置的方法，所述脑刺激探针包括多个刺激电极，所述方法包括将测试电流施加到若干刺激电极并确定相应的患者响应。本发明进一步涉及计算机程序产品和用于控制脑刺激探针的控制系统。
背景技术：
深部脑刺激(DBS)是涉及医疗装置的植入的外科治疗，其将电脉冲发送到脑部的特定部分。所述电脉冲通过具有一个或多个电极的探针而被递送到脑组织，所述探针被长期地植入在脑中。针对不同的难治性(treatment-resistant)运动和情感障碍(诸如慢性疼痛、帕金森氏病、震颤(tremor)、肌张力障碍和强迫症(obsessive compulsivedisorder))，在选择的脑区域中的DBS已提供了显著的治疗效果。在DBS手术期间，在确定长期的DBS探针的最终植入位置中的最重要的步骤是测试刺激。测试刺激被执行以便既定 位了最佳治疗靶又调查了与围绕所述靶的结构相关的副作用的存在。在测试刺激期间，手术团队在假定的靶区域中的和/或围绕假定的靶区域的不同位置处施加刺激电流并监视患者的响应，所述响应例如可以是疾病症状的改善(减轻)以及(不良的)副作用的发生。依据所观察到的响应，所述手术团队配置控制所述刺激过程的探针的位置。经常使用携带单个肉眼可见的电极的短期植入的探针施加测试刺激，所述单个肉眼可见的电极适于将刺激电流递送到所述脑组织。在已配置最佳位置之后，所述短期探针被长期DBS探针取代。然而，也可以直接使用所述DBS探针施加测试刺激，所述DBS探针将被长期地植入用于治疗递送，其具有如下优点可以避免归因于电极替换的位置误差。在所述手术过程之后的恢复期之后，启动刺激设置的优化。针对目前状况的长期DBS探针，仅四个电极(以例如2、3或4毫米被间隔开)是可用的。当前，刺激设置的优化实质上遵从与手术内测试刺激非常相似的过程(上面所描述的针对短期探针的过程)。对由所述长期探针携带的电极中的每个，刺激按顺序被施加并且神经科医师或护士监视患者的响应，该响应例如可以是疾病症状的改善(减轻)和(不良的)副作用的发生。依据所观察到的响应，选择所述长期探针的最佳电极(或电极的最佳组合)和刺激设置。通常，选择对治疗效果提供最低阈值和大的治疗窗口(即，相对于治疗阈值，对不良影响的高的阈值)的(一个或多个)电极。优选的长期DBS探针包括多个电极，用于在所述目标区域中的不同位置处提供刺激电脉冲。例如，所述探针可以包括64或128电极的阵列。对于具有一个或仅几个(例如，四个)刺激电极的简单的DBS探针，上面所述的测试刺激过程可能足够定位所述最佳电极位置(手术内地)和/或足够获得最好的刺激设置(手术后地)。医师或护士提供一个或多个测试脉冲并观察和解释患者的身体和/或行为响应，以便选择所述最佳电极位置和/或最佳刺激设置。然而，对于具有多个刺激电极的DBS探针，所述已知的测试刺激过程是远不合适的。所述多个刺激电极允许例如通过场导向技术而精确地定位刺激。在所述脑组织中感生的(induced)刺激场和相关的患者响应取决于被递送到所选择的各个电极的刺激特性和所导致的那些刺激之间的相互作用两者。针对具有多个刺激电极的DBS探针测试多个代表性的可能的参数设置和电极组合所需要的时间远远超过在临床设置中对该过程可用的实际的时间帧。鉴于以上所述，如下是本发明的目的使上面所描述的为脑刺激探针确定刺激设置更加时间上有效率。
发明内容
根据本发明的第一方面，该目的通过提供用于为脑刺激探针确定刺激设置的方法而被实现，所述脑刺激探针包括多个刺激电极，所述方法包括对所述多个刺激电极的若干刺激电极施加测试电流并且确定对应的患者响应，基于所述测试电流和所述刺激电极的位置确定影响体域(volume of influence),将所述影响体域和对应的患者响应与刺激诱导的行为的一般化的解剖学知识相结合，用于将所述影响体域关联到解剖结构，以及确定所述影响体域和所关联的解剖结构的交集。所述方法进一步包括基于所确定的交集为所述脑刺激探针确定最佳刺激体域(volume)和对应的刺激设置。所述患者对刺激的响应可以例如具有可观察的行为或较不可见的生理变化的形式。因此，所述响应的确定可以既是由临床专家或护士进行的定性评估(诸如僵硬、情绪、言语)又是定量测量(诸如加速度计数据或EMG (肌电图学)数据)。所述测试电流典型地被提供作为刺激脉冲。测试脉冲可以被提供给单个电极或被提供给电极组。针对所述测试脉冲的影响体域取决于若干因素，诸如所述刺激电流和所述刺激电极周围的组织的解剖结构。可以使用脑组织的一般化的平均电特性来计算所述影响体域。优选地使用用于所述刺激电极的位置数据和描述了在治疗中的患者的实际解剖模型(anatomy)和电组织特性的数据相对于所述DBS探针确定所述影响体域。优选地，使用所述探针周围的组织的实际的电导率模型来计算所述影响体域，但是实际上使用对应于平均导电特性的均匀电导率模型来近似(approximate)所述影响体域。例如,立体定向数据,神经导航数据或成像数据(诸如CT、MRI、或扩散张量成像(DTI)数据)可以被用于确定所述患者的解剖模型以及所述刺激电极相对于所述解剖模型的位置。如果所述患者的解剖模型不是详细已知的，则所述方法仍可以用作可以例如简单地确定哪些区域相对于所述探针是“不宜于”或“益于”刺激的方法。通过将所计算的影响体域和针对每个测试的刺激电极或刺激电极组的对应的患者响应与刺激诱发的行为的一般化的解剖学知识相结合，患者响应与特定的解剖结构相关联。因为来自哪个(或哪些)刺激电极(或刺激电极组)的哪个测试电流引起所述患者响应也是已知的，找出什么样的影响体域与什么样的神经元结构相重叠是可能的。所述刺激诱发的行为的一般化的解剖学知识可以例如来自具有刺激诱发的行为的3D解剖位置的解剖学图集或来自包含解剖结构与刺激诱发的行为之间的关系的数据库。通过进行该结合，关于刺激诱导的反应的一般知识可以被用于识别个体患者中的特定神经元结构并且确定哪些刺激电极接近于哪些神经元结构。当所述影响体域与所述解剖结构的交集被确定时，它们被用于确定最佳刺激体域。考虑到患者的治疗，一些观察到的患者响应将是所期望的。其它的观察到的患者响应可能是不希望有的副作用。所述最佳刺激体域是接近于所述探针的应该被刺激的神经元组织的体域，用于在最小有害副作用的情况下获得最佳的治疗效果。所述刺激体域取决于被施加到不同的刺激电极的刺激电流和接近于所述刺激电极的神经元组织的电特性。当所述最佳刺激体域是已知的时，可以从其得到对应的刺激设置。要被注意的是将刺激诱导的行为的一般化的解剖学知识用于检测脑移位是已知的。从Pallavaram等人的“使用手术内数据和功能图集在深部脑刺激手术期间检测脑移位初步石开究(Detecting brain shift during deep brain stimulation surgery usingintra-operative data and functional atlases: a preliminary study)，，,将手术内刺激响应数据与包含对刺激数据的治疗响应的用于全体患者的功能图集相比较是已知的。该比较被进行以确定并校正手术内脑移位。然而，该文章中所描述的方法仅被用于给外科医生关于特定解剖结构的位置信息以便防止他在手术期间损害关键结构。将刺激诱导的行为的一般化的解剖学知识用于在手术后阶段中有效率地为多电极脑刺激探针确定刺激设置仍是未知的。
根据本发明的第二方面，控制系统被提供，用于为脑刺激探针确定刺激设置，所述脑刺激探针包括多个刺激电极，所述控制系统包括用于将测试电流施加到所述刺激电极的装置，用于获取对应于所施加的测试电流的患者响应的装置，以及处理器。所述处理器被配置用于基于所述测试电流和所述对应的刺激电极的位置确定影响体域，被配置用于将所述影响体域和对应的患者响应与刺激诱导的行为的一般化的解剖学知识相结合，用于将所述影响体域关联到解剖结构，用于确定所述影响体域和所关联的解剖结构的交集，以及用于基于所确定的交集为所述脑刺激探针确定最佳刺激体域和对应的刺激设置。从在下文中所描述的实施例，本发明的这些和其它方面是显而易见的，并且本发明的这些和其它方面将根据在下文中所描述的实施例而被阐释。
在所述图中
图Ia和Ib示意性地显示了具有多个刺激电极的脑刺激探针，
图2示意性地显示了用于控制图I的所述脑刺激探针的控制系统，
图3显示了根据本发明的方法的流程图，
图4显示了被植入到患者的脑部中的脑探针的图形呈现，
图5显示了植入的脑探针和影响体域与神经元结构的交集的图形呈现，
图6显示了如可从根据本发明的方法得到的最佳刺激体域的图形表示，
图7和图8示意性地显示了影响体域，以及 图9示意性地显示了更复杂的影响体域。
具体实施例方式图Ia和Ib示意性地显示了具有多个刺激电极11的脑刺激探针12、10。图Ia的所述脑刺激探针12是携带四个环形的电极11的目前发展水平的探针10。图Ib显示了携带被分布在方形阵列中的许多个电极11的优选的DBS探针10。所述优选的探针10包括四列电极，用于提供在四个不同方向(例如，侧面，前面，中间和后面)上的刺激。要被注意的是这仅是示意图，并且所使用的实际的刺激探针10可以是完全不同的。对在根据本发明的方法和系统中使用的刺激探针10重要的是其具有在探针表面的至少一部分之上分布的多个刺激电极11。例如，使用64或128电极的阵列。图2示意性地显示了用于控制图I的所述脑刺激探针10的控制系统20。所述刺激探针10被耦合到处理器22。所述处理器22确定并且控制要被施加到所述刺激电极11的刺激设置，用于能够使所述刺激探针10恰当地运行。所述处理器22优选地也能够从所述刺激电极11接收数据和信号，以便获得关于所述刺激探针10的运行和其与环境的相互作用的信息。所述处理器22进一步被耦合到存储器24，用于存储例如患者数据、用于控制所述系统20的软件和执行根据本发明的方法所需要的一般化的解剖学知识。所述控制系统20可以被耦合到局域网或广域网(例如，因特网)，用于能够与其它系统交换或共享数据。在使用中，所述探针10被植入到患者的脑部中，但是，优选地，所述控制系统20的大部分是外部的。所述探针10可以连同小的控制单元一起被植入，所述小的控制单元被配置用于(优选地)与所述控制系统的所述外部的部件进行无线通信。同样被耦合到所述处理器22的是显示器26，用于显示可以帮助用户配置或使用所述系统20的信息。例如，所述显示器可以显示图4至6的图像31。所述系统20可以附加地包括用户输入装置，诸如鼠标25或其它类型的指示器装置和/或键盘。所述显示器26也可以被用于提供图形用户接口，用于使得用户能够配置和控制所述系统20。为了该目的，所述显示器26可以具有触摸屏功能性。所述系统20也可以包括输入，用于例如以MRI/DTI图像或CT扫描的形式接收患者特定的解剖信息23。图2的所述系统20也包括装置21或被耦合到装置21，用于记录患者响应。当刺激电流被施加到所述刺激电极11时，特定的神经元结构可以被激活，其导致行为或生理反应。这些反应可以被所述记录设备21自动地记录或者可以例如通过所述用户输入装置25被观察者报告。行为和生理反应可以通过例如也被耦合到所述处理器22的EMG记录器、加速度计等等而被记录。下面将根据图3的流程图进一步阐释所述患者特定的解剖信息23和所述记录设备21的使用。图3显示了根据本发明的方法的流程图。该方法的目的是为如在图2的所述系统20中所使用的刺激探针10确定合适的刺激设置。当所述探针10要被放入要被治疗的患者的脑部中时，所述方法可以被使用或手术内。当手术内被使用时，所述方法可以被用于既发现用于所述探针10的最佳位置又确定合适的刺激设置。当所述方法在手术后被使用时，即当所述探针10的位置不能再被改变时，所述方法可以被用于仅确定刺激设置。在下文中，假定所述方法在手术后被使用。所述方法开始于刺激步骤61，用于将测试电流施加到所述刺激电极11中的至少一个。归因于所述测试脉冲，所述脑组织中的接近于所述刺激电极11的神经元被刺激。这样的刺激的结果可以导致所述患者的行为或生理中的变化。这些变化可以是正面的所期望的效果(诸如震颤的抑制)或不利的副作用(诸如无意识的肌肉收缩)。在响应确定步骤62中，对特定的测试脉冲的响应可以被例如医生或护士观察并且通过用户输入设备25被报告给所述系统20。该报告可以包括回答问题、从列表中选择选项或填写响应表格。可替代地，视频摄像机和/或声音记录装置被用于监视所述患者，并且视频和/或音频识别软件解释了所述患者的行为以确定对所述测试刺激的响应。生理和/或行为中的变化也可以被其它的记录设备21 (像EMG系统、加速度计或心率监视器)检测。在影响确定步骤63中，影响体域32 (参见图4和5)被确定。影响体域32是在其中所施加的测试电流具有显著的影响的脑组织的体域。所述影响体域32的位置取决于所测试的刺激电极11的位置。所述影响体域32的大小主要取决于所述测试脉冲的幅度和接近于所测试的刺激电极11的脑组织的电特性。为了确定所述影响体域32，所述处理器22可以使用针对“普通脑组织”的一般化的电特性。为了更精确的计算，解剖学知识(例如，从MRI图像得到)可以被用于为不同类型的脑组织使用不同的电特性。改进所述计算的准确性的另一方法是使用所述探针10上的其它刺激电极11测量接近于所测试的刺激电极11的脑组织的电特性。在图6中，在确定所述患者的对所述刺激的响应之后执行所述影响确定步骤63，但是在更早的阶段执行该步骤也是可能 的。在响应分析步骤64中，所观察到的或记录的响应被分析以确定什么样的解剖结构已经被所述测试脉冲刺激。针对该分析，所述处理器22使用关于对特定的解剖结构的刺激的所预期的响应的一般化的知识。刺激诱发的行为的一般化的解剖学知识可以例如来自具有刺激诱发的行为的3D解剖位置的解剖图集或来自包含解剖结构和刺激诱发的行为之间的关系的数据库。此外，关于所述影响体域32和/或患者特定的解剖数据(例如，MRI图像)的信息可以被使用以确证与所观察到的响应相关的特定的解剖结构实际上在所测试的刺激电极11的预期的影响体域32内。在交集确定步骤65中，所述影响体域32和对所述测试刺激给予响应的解剖结构之间的重叠被确定。如将在图5和6中被显示的，所述交集41可以在所述探针和/或所述周围的组织的图形表示31中被可视化。该步骤65可以被限于仅仅确定所述影响体域和导致有害的副作用的解剖结构之间的重叠。下面根据图5描述可替代的方法。在决定步骤66中，决定是否应该测试另外的刺激电极11。如果情况是这样，则所述方法返回到第一步骤(即刺激步骤61)以将测试刺激提供给下一个刺激电极11。可替代地，重复地测试相同的刺激电极，但是其中不同的测试脉冲导致不同的影响体域。代替测试单个刺激电极11，所述方法也可以同时地测试两个或更多刺激电极11的组。当所有测试脉冲被提供并且所有交集41被确定时，可以在设置确定步骤67中确定最佳刺激体域。所述最佳刺激体域52 (在图6中被可视化)包括脑部的应该被刺激(用于在最小有害副作用的情况下获得有效治疗)的那些部分。优选地，所述最佳刺激体域52仅仅包括所述目标结构并且显示出不与患者的脑部中的其它结构重叠。然而，当这是不可能时，所述设置应该是这样的在最佳治疗效果和最小负面的副作用之间寻找平衡。所述最佳刺激体域52对应于刺激电极设置的特定集合。在该设置确定步骤67中，确定导致最佳刺激体域的所需的设置。所确定的设置可以随后被用于提供患者的治疗所需要的脑刺激。根据本发明的简单的映射例子可以如下首先，刺激配置被选择以致于在特定(象限)方向上提供DBS，例如，在阵列高度的中部中的侧面方向上(参见图7，图8)。刺激被增加并且正面的效果和不利的效果被监视。针对丘脑下部核(subthalamic nucleus)的DBS,可以通过具有增加的幅度的侧面DBS场而引起肌肉收缩。查找表可以被使用以确定是造成副作用的原因的结构的最可能的方向(例如，侧面)。用于该效果的阈值可以被转换成刺激的范围在该特定方向上的近似距离，并且这被作为界限，超过该界限可以引起该特定效果。这可以针对所述阵列的顶部和底部或任何其他(垂直的)位置而被重复。同样地，所述过程可以针对其它基本方向而被重复。例如，DBS可以选择性地在后面方向上被导向，并且可以找到针对诱发机能异常的阈值。这样，3D形状在所述DBS探针10周围被“划出”，在其之内不存在预期的副作用/存在有限的预期的副作用。随后，刺激设置被配置以致导致刺激场与该划出的体域的最佳重叠，以及最小的到这之外的区域的“溢出”。在根据本发明的方法的另外的实施例中，再次监视治疗效果。对于给定的电极11或电极11的组，针对(一个或多个)治疗效果的开始的(一个或多个)阈值被确定，并且例如使用临床评定量表或通过客观测量(例如加速度计数据)来评定临床改善。使用与上面所描述的相似的映射过程，所述探针10周围对应于所观察到的临床效果的影响体域被确定并被关联到它们的治疗阈值和治疗质量测量。取决于所述阈值和治疗质量的加权因子可以被构建。例如针对0至5 (5是最佳治疗)的范围上的治疗等级TR，可以指定加权因子TR/IT，其中IT是针对治疗效果的阈值强度。通过合并被关联到临床响应的各个体域，复合治疗效果体域被创建，并且该复合体域的各个体素被给予各个等级，其通过将重叠该特定体素的各个体域的加权因子求和而被确定。通过选择合适的等级阈值以从所述复合体域中划出子体域，最佳治疗体域可以被确定。 在另一实施例中，例如通过CT扫描,所述探针10相对于患者解剖模型(anatomy)的位置被确定。从(手术前)MRI (Tl和T2)，所述患者解剖模型被确定。解剖图集和功能图集被记录到所述患者。所述功能图集包含关于是造成引起不利副作用的原因的结构的信息。所述阵列的中心选择(例如，被集中在近似期望的目标高度上的每四个电极11的三个邻近的环)被选取，用于刺激的递送。刺激被起始于相对低的幅度(例如，〈I mA总的刺激脉冲幅度)，并且幅度被逐渐地增加直到针对刺激设置Xl的第一副作用被注意到。对应于该设置Xl的DBS场被计算。通过将该结果与来自被记录到所述患者MRI的功能图集的信息相结合，在是造成该副作用的原因的结构Yl中所产生的场分布被确定。例如，可以确定是造成该副作用的原因的结构中的最大或平均场强度VI。所述程序随后配置刺激设置，其防止刺激场超出该特定结构中的Vl的某个百分比。在其最简单的形式中，这可以通过去激活接近于该区域的电极11而被实现。在更先进的形式中，这可以通过场导向技术而被实现。随后，总的刺激强度被进一步增高(同时确保Yl中的刺激场不超过Vl的指定的百分比)直到观察到下一个副作用。是造成该副作用的原因的结构Y2被确定，并且Y2的解剖位置与所计算的DBS场的交叉部分被确定。Y2中的场强度V2 (例如，均值或平均值)被确定，等等…。该实施例可以被与图形用户接口(GUI)或其它设备相结合以评定在接受DBS给予(administration)中患者改善的质量。当所述患者改善随进一步增加的幅度为最小时，所述优化过程可以被退出。在实施例中，用(或者仅基于)手术内获得的神经电生理学数据增强所述功能脑模型。在手术内神经电生理学检查期间，通过脑部记录和测试刺激执行患者目标的3D功能映射。脑部记录可以被指定到功能/解剖结构并且被记录到患者图像数据。脑刺激效果可以被关联到对应的所关心的体域并且也被记录到患者解剖模型。所产生的3D功能模型可以在之前的实施例中被用于确定当用所述长期DBS-阵列探针10施加测试刺激时与影响体域的重叠。图4显示了被植入到患者的脑部中的脑探针10的图形呈现31。在用于植入和定位所述探针10的手术期间或在这样的手术之后当优选的最佳设置必须被确定时，这样的图像31可以被显示在图2的系统20的显示器26上。所述图像31显示了脑区域的解剖图像，所述探针10被插入到所述脑区域中。一些识别的神经元结构33、43、53被高亮显示。另夕卜，如在影响确定步骤63中所确定的影响体域32被可视化。所述影响体域32显示了当向特定刺激电极11施加特定设置时脑部的什么样的部分将被刺激。可以在向所述探针10实际施加所述设置之前、期间和/或之后显示所显示的影响体域32。图5显示了被植入的脑探针和影响体域32与神经元结构43的交集41的图形呈现31。除所述交集41之外，图5的图像31显示了与图4的图像31相似的信息。此处所显示的交集41指示与当前设置相关联的影响体域32与神经元结构43重叠，当被刺激时所述神经元结构43引起不利的副作用。在该图形表示31中，仅指示与引起副作用的神经元结构43相重叠的交集41被显示。可替代地，也指示了与要被治疗的神经元结构53的重叠，可能地使用不同的颜色。颜色编码可以被用于指示预期的副作用的严重程度。更成问题的 副作用可以例如由红色交集41指示，而较不有害的副作用由橙色或绿色交集41指示。图6显示了如从根据本发明的方法可得到的最佳刺激体域52的图形表示。在该图像31中，未显示所述探针10。所述系统20可以为用户提供选项以选择所述探针10被包括或不被包括在所述图形呈现31 (同样地针对图4和5)中。所述最佳刺激体域52是这样的其包括要被治疗的两个神经元结构53，而尽可能地避免刺激会导致副作用的附近的神经元结构33，43。此外，该表示31也显示了当所述探针10使用标准的刺激设置而不是如从根据本发明的方法得到的刺激设置时可能出现的问题。针对标准设置(未示出)，这通过显示导致副作用的结构33，43与所述影响体域的三个交集51而被进行。要被注意的是这些交集51的显示是完全可选的。图7和8示意性地显示了影响体域71。对于该例子，使用与图Ib中的探针10相似的探针10。所述刺激设置是这样的电压被施加到所述探针10的一侧(例如，侧面)处的四个电极的组。根据这些刺激设置，体积电压分布可以被计算。所述影响体域71指示在相对于所述探针的哪些位置神经元结构的刺激是将被预期的。在图8中，显示了针对进入到侧面方向的定向DBS刺激的场分布图。根据也在图7中被显示的刺激模式提供刺激。不同的刺激幅度导致不同的影响体域71、72、73、74。针对图8中的所述分布图，刺激幅度例如被设置为0. 5V (74)、I. OV (73)、2. OV (72)、4. OV (71)。随着增加的刺激幅度，进一步远离所述探针10提供刺激。图9示意性地显示了更复杂的影响体域91，92。在这里，不同的刺激幅度被施加到不同的电极11。在某些深度，仅接近于所述探针10的神经元结构被刺激(例如，以避免不利的副作用)。在其它深度(例如，为了最大的治疗效果)，更远离所述探针10的脑结构也被刺激。将被理解的是本发明也延伸到适于实施本发明的计算机程序(特别是载体上或载体中的计算机程序)。所述程序可以是源代码、目标代码、码中间源和目标代码(诸如部分编译的形式)的形式，或适合于在根据本发明的方法的实施中使用的任何其它的形式。也将被理解的是这样的程序可以具有许多不同的架构设计。例如，实现根据本发明的方法或系统的功能性的程序代码可以被细分成一个或多个子例程。将所述功能性分布在这些子例程之中的许多不同的方法对本领域技术人员将是显而易见的。所述子例程可以一起被存储在一个可执行文件中以形成自含式程序。这样的可执行文件可以包括计算机可执行指令，例如，处理器指令和/或解释器指令(例如，Java解释器指令)。可替代地，所述子例程中的一个或多个或全部可以被存储在至少一个外部库文件中并且例如在运行时间被静态地或动态地与主程序链接。所述主程序包含对所述子例程中的至少一个的至少一个调用。同样地，所述子例程可以包括对彼此的功能调用。涉及计算机程序产品的实施例包括对应于所提出的方法中的至少一个的每个处理步骤的计算机可执行指令。这些指令可以被细分成子例程和/或被存储在一个或多个可以被静态地或动态地链接的文件中。涉及计算机程序产品的另一实施例包括对应于所提出的系统和/或产品中的至少一个的每个装置的计算机可执行指令。这些指令可以被细分成子例程和/或被存储在可以被静态地或动态地链接的一个或多个文件中。计算机程序的所述载体可以是能够携带所述程序的任何实体或装置。例如，所述载体可以包括存储介质，诸如ROM (例如CD ROM或半导体ROM)、或磁记录介质(例如软盘或硬盘)。此外，所述载体可以是诸如电信号或光信号的可传送的载体，其可以经电缆或光缆或通过无线电或其它装置而被传送。当所述程序被包含在这样的信号中时，所述载体可以 由这样的电缆或其它设备或装置构成。可替代地，所述载体可以是集成电路，所述程序被嵌入在该集成电路中，所述集成电路适合于执行所述相关的方法，或供所述相关的方法的执行之用。应被注意的是上面所述的实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多可替代的实施例，而不背离附加的权利要求的范围。在所述权利要求中，被置于括号之间的任何参考标号不应被解释为限制所述权利要求。动词“包括”及其词形变化的使用不排除除在权利要求中声明的那些以外的元件或步骤的存在。元件前面的冠词“一(a)”或“一(an)”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以通过包含若干不同的元件的硬件，以及通过被适当编程的计算机而被实现。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干可以被硬件的一个和相同的部件(item)包含。仅仅某些手段(measures)被记载在互相不同的从属权利要求中的事实不表明这些手段的组合不能被使用以产生良好效果。
权利要求
1.ー种用于为脑刺激探针(10，12)确定刺激设置的方法，所述脑刺激探针(10，12)包括多个刺激电极(11)，所述方法包括 对所述多个刺激电极(11)的若干刺激电极(11) 施加测试电流并确定对应的患者响应， 基于(32，52，71，91)所述测试电流和所述刺激电极(11)的位置确定影响体域， 将所述影响体域(32，52，71，91)和所述对应的患者响应与刺激诱导的行为的一般化的解剖学知识相结合，用于将所述影响体域(32，52，71，91)关联到解剖结构(33，43，53)，以及 确定所述影响体域(32，52，71，91)和所关联的解剖结构(33，43，53)的交集(41,51),以及 基于所确定的交集(41，51)为所述脑刺激探针(10，12)确定最佳刺激体域和对应的刺激设置。
2.如权利要求I所述的用于为脑刺激探针(10，12)确定刺激设置的方法，其中所述刺激诱导的行为的一般化的解剖学知识包括具有所述刺激诱导的行为的3D解剖位置的解剖图集。
3.如权利要求I所述的用于为脑刺激探针(10，12)确定刺激设置的方法，其中所述刺激诱导的行为的一般化的解剖学知识包括包含解剖结构和刺激诱导的行为之间的关系的数据库。
4.如权利要求I所述的用于为脑刺激探针(10，12)确定刺激设置的方法，其中使用加速度计或EMG数据确定所述对应的患者响应。
5.如权利要求I所述的用于为脑刺激探针(10，12)确定刺激设置的方法，其中使用由观察者提供的观察报告数据确定所述对应的患者响应。
6.如权利要求I所述的用于为脑刺激探针(10，12)确定刺激设置的方法，进ー步包括显示所述探针、所述探针(10，21)位于其中的解剖区域和所述交集(41，51)的图形表示。
7.如权利要求6所述的用于为脑刺激探针(10，12)确定刺激设置的方法，进ー步包括显示所述影响体域(32，52，71，91)和所关联的解剖结构(33，43，53)的图形表示。
8.ー种用于为脑刺激探针(10，12)确定刺激设置的计算机程序产品，该程序是可运行的以致使处理器(22)执行如在权利要求I中所要求权利的方法。
9.ー种用于为脑刺激探针(10，12)确定刺激设置的控制系统(20)，所述脑刺激探针(10，12)包括多个刺激电极(11 )，所述控制系统(20)包括 用于向所述刺激电极(11)施加测试电流的装置， 用于获得对应于所施加的测试电流的患者响应的装置(21)，以及 处理器(22 )，所述处理器(22 )被配置用于 -基于所述测试电流和所述对应的刺激电极(11)的位置确定影响体域(32，52，71，91)， -将所述影响体域(32，52，71，91)和所述对应的患者响应与刺激诱导的行为的一般化的解剖学知识相结合，用于将所述影响体域(32，52，71，91)关联到解剖结构(33，43，53)， -确定所述影响体域(32，52，71，91)和所关联的解剖结构(33，43，53 )的交集(41，51)，以及-基于所确定的交集(41，51)为所述脑刺激探针(10，12)确定最佳刺激体域和对应的 刺激设置。
全文摘要
提供了用于为脑刺激探针(10，12)确定并施加刺激设置的方法和控制系统。所述脑刺激探针(10，12)包括多个刺激电极(11)。所述方法包括对所述多个刺激电极(11)的若干刺激电极(11)施加测试电流并确定对应的患者响应；基于(32，52，71，91)所述测试电流和所述刺激电极(11)的位置确定影响体域，将所述影响体域(32，52，71，91)和对应的患者响应与刺激诱导的行为的一般化的解剖学知识相结合，用于将所述影响体域(32，52，71，91)关联到解剖结构(33，43，53)，以及确定所述影响体域(32，52，71，91)和所关联的解剖结构(33，43，53)的交集(41，51)。随后，基于所确定的交集(41，51)确定针对所述脑刺激探针(10，12)的最佳刺激体域和对应的刺激设置。
文档编号A61N1/05GK102762253SQ201180009047
公开日2012年10月31日 申请日期2011年2月2日 优先权日2010年2月12日
发明者H.C.F.马坦斯, K.T.多兰, M.M.J.德雷 申请人:沙皮恩斯脑部刺激控制有限公司