大脑的相交短脉冲电刺激的制作方法

文档序号:20166405发布日期:2020-03-24 21:34阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于大脑电刺激的系统,包括:

多个电极,布置在多个电极组中,每个电极组包括两个或更多个电极,其中至少一个电极被设置为不同的电位电平,使得在电极组的成员之间生成电压差,所述多个电极被布置于以下之一:

患者的头皮的外表面,

患者的颅骨的外表面,

患者的颅骨中,在患者的大脑或硬脑膜表面上,或

患者的大脑中;

独立于地的开关电路,被配置为经由至少一个独立于地的开关选择性地激活和停用电极组;并且

其中连接每个电极组内的被设置为不同电位电平的电极的轴或生成的电场的轴在一个或多个预定的焦点处相交,

其中独立于地的开关电路被编程为顺序地激活和停用电极组,并且

其中所述系统利用神经元和/或神经胶质细胞膜的电容特性来实现电荷积分机制,该机制对于通过两个或更多个被激活的电极递送的多个独立的顺序电脉冲的效果在时间上进行积分。

2.如权利要求1所述的系统,其中所述多个电极中的每个电极是一个或多个电极组的成员。

3.如权利要求1所述的系统,其中所述多个电极中的每个电极仅是一个电极组的成员。

4.如权利要求1所述的系统,其中周期包括电极组中的每个电极的一次激活和一次停用,并且周期的持续时间为1到100毫秒。

5.如权利要求4所述的系统,其中每个电极组被激活的时间短于3.5ms。

6.如权利要求4所述的系统,其中任何电极组的连续的重新激活之间的暂停时间至少是其先前激活的持续时间的两倍。

7.如权利要求6所述的系统,其中,由于神经元和/或神经胶质细胞膜的电容性特性以及随之发生的时间积分,大脑组织的任何细胞都在焦点处将多个高强度脉冲感知为平滑、连续的积分刺激。

8.如权利要求1所述的系统,其中周期包括电极组中每个电极的一次激活和一次停用,并且周期的持续时间小于神经元和/或神经胶质细胞膜的时间常数。

9.如权利要求1所述的系统,其中独立于地的开关电路包括:

所述至少一个独立于地的开关,被配置为连接或断开两条或更多条信号线;

至少一个二极管;以及

命令电路,被配置为驱动所述至少一个独立于地的开关。

10.如权利要求9所述的系统,其中所述至少一个独立于地的开关包括光电晶体管。

11.如权利要求9所述的系统,其中:

独立于地的开关电路包括:多个独立于地的开关,被配置为连接或断开两条或更多条信号线;多个二极管;以及命令电路,被配置为驱动所述多个独立于地的开关,

所述多个独立于地的开关包括多个光电晶体管,并且

每个电极的极连接到两个串联连接的光电晶体管的集电极-发射极连接件。

12.如权利要求1所述的系统,其中所述多个电极包括多个小的表面电极。

13.如权利要求1所述的系统,其中所述多个电极包括多个大的海绵电极。

14.如权利要求1所述的系统,还包括电流源或电压源。

15.如权利要求13所述的系统,其中电极组包括电极对,其中两个电极被配置为使得第一电极临时地或恒定地物理连接到电流源或电压源的一个极,并且第二极连接到电流源或电压源的第二极。

16.一种大脑电刺激方法,包括:

以多个电极组的方式将多个电极布置于患者的头皮的外表面、患者颅骨的外表面、患者的颅骨中、患者的大脑或硬脑膜表面上或患者的大脑中,每个电极组包括两个或更多个电极,其中至少一个电极被设置为不同的电位电平,使得在电极组的成员之间生成电压差;以及

经由至少一个独立于地的开关选择性地激活和停用电极组,

其中连接每个电极组内的被设置为不同电位电平的电极的轴或生成的电场的轴在一个或多个预定焦点处相交,以及

其中利用神经元和/或神经胶质细胞膜的电容特性来实现电荷积分机制,该机制对于通过两个或更多个被激活的电极递送的多个独立的顺序电脉冲的效果在时间上进行积分。

17.如权利要求16所述的方法,其中被停用的电极与刺激电路电解耦,以避免分流由连接的活动电极生成的电梯度。

18.如权利要求16所述的方法,其中周期包括电极组中的每个电极的一次激活和一次停用,并且周期的持续时间小于神经元和/或神经胶质细胞膜的时间常数。

19.如权利要求18所述的方法,其中神经元和/或神经胶质细胞膜的时间常数是1至100毫秒。

20.如权利要求19所述的方法,其中每个电极组被激活的时间短于3.5ms。

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