专利名称：皮层刺激器的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及皮层刺激器等。
背景技术：
皮层刺激作为手术前工作的一部分已经进行了数十年，具有良好的文字记录并被临床接受。皮层刺激通常是在病人的脑部外科手术期间或者在通过颅骨内电极长期监测期间，通过由双极探针传递两相恒定电流脉冲来对灰质进行直接刺激的方式完成。功能性大脑分区标识大脑的关键功能区域，包括运动区，其控制活动；机体感觉区，其控制感觉；表达和接纳语言区，其控制语言和理解。通过对大脑分区，神经外科医生能够在肿瘤或癫痫病灶切除术和可能影响病人生活质量的对于关键大脑区域的潜在危害之间取得平衡。通过网格电极的刺激通常不便于应用，因为电极必须通过交换机或通过手动在从放大器到刺激器和从刺激器到放大器之间来回切换，其为劳动密集型且非常容易出错。此外，显示发作、间歇性发作以及功能性反应方面的刺激结果的大脑分区表通常由手工绘制。因此存在对于具有电子电极切换、刺激能力、软件集成和/或报告产生功能的皮层刺激器的需求和期望。
发明内容
本发明实施例有利地提供了一种具有电子电极切换、刺激能力、软件集成和/或报告产生功能的皮层刺激器。根据本发明的一些实施例，提供了一种皮层刺激器系统。该系统可以包括刺激设备，其具有构造为选择性地控制各种电极的开关；以及用户接口设备，其可操作地连接到刺激设备，用于控制电子开关和刺激设备，所述皮层刺激器系统被构成用于提供所提供的刺激的报告。根据本发明的一些实施例，可以提供一种操作皮层刺激器的方法。该方法可以包括将一组探针连接到皮层刺激器，选择要发送到该探针组的信号的有关参数，将信号发送到该探针组；观察当信号发送到探针时大脑与该探针组相接触的对象的反应，将观察到的反应输入皮层刺激器，将该反应和具体的探针组进行关联，并产生描述反应及其相关联的探针的报告。在具体解释本发明至少一个实施例之前，应当理解本发明不受限于在后续说明以及附图中限定的具体结构和元件排列中的应用。除了文中所描述的实施例，本发明还能够采用其它实施例并能够以各种方式实现和实行。另外应当理解，本文采用的用语和术语以及摘要是用于描述的目的而不应该视为限制。 因此，本领域技术人员能够理解，本公开所基于的概念能够被用作设计实现本发明各种目的的其他结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求应当视为包括这些不超出本发明的精神和范围的等同构成。
图1为根据本发明实施例的皮层刺激器的透视示意图2为根据本发明实施例的刺激控制单元的透视示意图3为图2的刺激控制单元的底面示意图4为根据本发明实施例的与刺激控制单元相关联的电子器件的框图5是在根据本发明实施例的皮层刺激器的一部分的透视示意图6是图5所示的那部分皮层刺激器的底面透视示意图7是根据本发明实施例的刺激切换单元的框图8为示出根据本发明实施例的两相波形的示图9为OR探针两相模式下的皮层刺激器系统的一个实施例的示意图10为电极两相模式下的皮层刺激器系统的一个实施例的示意图11为电极两相模式下的皮层刺激器系统的一个实施例的示意图12为电极两相模式下的皮层刺激器系统的一个实施例的示意图13为独立配置的皮层刺激器系统的一个实施例的示意图14为包括计算机的皮层刺激器系统的一个实施例的示意图15为包括膝上型计算机的皮层刺激器系统的一个实施例的示意图16示出了错误代码表和错误代码的含义；
图17为示出了根据本发明实施例的皮层刺激器系统的放大器的透视示意图，并且示出了放大器的局部放大；图18示出了用于图17中示出的放大器的通道选择器的各种设置；图19为一个表格，示出了 LED灯配置，用于指示当用于图17中示出的放大器的通道被激活时，将会发光的LED灯；图20为用于阐明操作皮层刺激器的方法中的步骤的流程图。
具体实施例方式在接下来的具体说明中，对附图做出了参考，其形成了本文一部分并且通过图示给出了本发明可能实施的具体实施例。这些实施例被充分的描述从而使得本领域技术人员能够对其进行实施，并且能够理解，可以利用其结构，逻辑，处理和电气发生了改变的其它实施例。所描述的处理步骤仅是一个例子，这些步骤的顺序不限于本文设定的顺序，对于本领域技术人员来说，除了必须以特定顺序出现的步骤之外，步骤的顺序可以进行改变。本发明皮层刺激器的实施例包括一种集成了硬件和软件的完整系统，用于在监测病人实时电生理反应的脑电图(EEG)时，提供利用刺激脉冲序列的全面的两相恒定电流刺激。这个完整的系统可以结合电子选择例如上至128网格和/或条状电极中的任何一对的能力。刺激初始化和其他的参数可以由硬件或者软件控制面板来控制。
现在将参考说明书附图对本发明进行描述，其中全文中相似的附图标记指示相似的部分。图1为根据本发明实施例的皮层刺激器的透视示意图。皮层刺激器100可以包括刺激控制单元110、第一放大器120、刺激切换单元(SSU) 130以及第二放大器140。图2为根据本发明实施例的刺激控制单元的透视示意图。刺激控制单元(SCU) 110 可以包括状态指示器202，用于显示刺激器100的当前状态。各种状态条件可以包括设置模式、就绪模式和刺激进行(其中刺激实际上可能正在进行)模式。在刺激控制单元110上的设置选择器204可以允许用户改变刺激控制单元110的参数。例如，对于S⑶110的一些改变可以包括在探针两相和电极两相模式(这些模式将在下文讨论)之间改变。在数值和图像剪辑之间进行选择，来自SCU 110的语言消息列表将会显示出来。SCU 110可以包括脉冲频率选择器206，用于查看和/或设置传输脉冲的速率。通常的速率为50HZ，但是也可以使用其他的速率。S⑶110可以包括脉冲持续时间选择器208，用于查看和/或设置每个脉冲的时间长度。实际的脉冲长度可以为脉冲持续时间的两倍。示例性脉冲持续时间可能变化范围为 100-1000微秒，但是也可以使用其他的持续时间。序列持续时间选择器210可以用于查看和/或设置最大刺激持续时间。通常的序列持续时间为5s，虽然也可以使用其他的持续时间。可以选择单个序列持续时间或者外部控制触发器(例如通过连接到SCU 110的计算机)。刺激控制单元110可以进一步包括电极通道选择器212、214。电极通道选择器 212、214可以用于从阳极到阴极或者反方向地切换探针或电极。在一些实施例中，通道选择器212、214可以在64个通道或者在第二 SSU(接下来给出进一步的解释)连接到S⑶110 时的1 个通道之间进行选择。选择一个通道将会选择哪个电极将会接收刺激。一旦通道选择器212和/或214被激活，旋转选择器旋钮2 将会选择一个通道。S⑶110配备有一组刺激选择器216，用于设置应用到病人的电流强度。上至8毫安培或者小一些为通常的基准线，虽然其他的强度也能使用。选择器旋钮2 可以用于在激活刺激选择器216之后调整电流的值。传输刺激指示器218显示传输到病人的刺激强度。LED可以发光以指示何时刺激被传输。刺激确认选择器220可以将所选择的刺激应用到内部负载(图中没有示出)， 用于确认正确的操作。在一些可选实施例中，当开启这个特征的时候LED灯可以发光。实际传输的电流被显示到传输刺激显示区域。刺激控制单元110可以进一步包括标记通道选择器222，用于指示选择了哪个通道或者哪几个通道。当选择通道时用户可以按下标记通道选择器222。S⑶110具有一个开始选择器224，用于刺激脉冲(序列或单个)的传输。在一个实施例中，开始选择器224 只在皮层刺激器100处于“就绪状态”的时候起作用，例如准备好提供皮层刺激并且没有使用外部触发器功能。SCU 110可以包括一个发作干扰选择器226。激活之后，发作干扰选择器2 可以重复脉冲序列中的第一个脉冲。选择器输入2 可以允许用户通过各种选择器或指示器中的一些在各种不同的选项中滚动，例如通过电极通道选择器212、214以及设置刺激选择器216。停止选择器230可以中断刺激。触发输入232、触发输出234和同步连接输入236可以允许对刺激控制单元110进行外部控制。串行端口 238可以允许外部接口到其他设备或者计算机的串行连接。USB端口 240可以允许外部接口的USB连接，例如用于服务诊断和可选地用于计算机接口。远程开始/停止端口 242可以允许对皮层刺激器100的开始和/或停止进行远程控制。刺激控制单元110可以进一步包括显示器对4，用于显示任何用户操作所必需的信息和/或参数，所述信息包括由任何上述描述的指示器和选择器产生的任何信息。该显示器244可以是例如液晶显示器(IXD)。图3为图2的刺激控制单元的底面示意图。刺激控制单元110可以进一步包括电源开关250和电源连接252。应当可以理解，图2和图3中的任何元件可以位于任何合适的位置。图示的元件不限于示出的这些位置、尺寸、或者几何构型。例如，尽管选择器输入228 作为旋钮示出，但是其也可以是摇杆、滚轮、箭头按钮或者其他适合于所需功能的任何输入
直ο图4为根据本发明实施例的刺激控制单元110的框图。刺激控制单元110可以包括前端面板膜片301，选择器202-230可以位于其上。应该能够理解，膜片上的标记可以是图形或者任何合适语言的文字。在本发明的一个实施例中，同时提供了文字和图形，从而对于文字书写所用的语言不熟悉的用户可以理解并操作皮层刺激器100。前端面板膜片 301的输入可以馈入至少一个用于去抖和稳定用户输入的去抖电路302。可编程逻辑器件 (PLD) 303，例如复杂可编程逻辑器件(CPLD)或现场可编程门阵列(FPGA)，可以通过去抖电路302接收来自上述指示器和选择器的输入，或接收直接来自前端面板膜片301的输入。可以在PLD 303和处理器(uP) 304之间传递地址、数据和控制信息，用于控制刺激控制单元110的操作。处理器304也可以控制显示器M4。选择器输入2 可以直接提供到处理器304的输入。处理器304可以提供输出到正刺激与逻辑307和负刺激与逻辑308， 其提供了到两相刺激器309各自的正负输入。PLD 303可以电子连接到触发器输入和触发器输出连接器输入232、234。当电源开关250设置为“ON”位置时，通过电源连接252提供能源，其可以通过其他的电路传递到直流到直流(DC/DC)转换器313。这个DC/DC转换器将接收的电压电平(例如+15V)转换成两相刺激器309要求的电压电平(例如+150V)。这个两相刺激器309基于 PLD 303和处理器304发出的控制向病人提供刺激。如图4所示，一个PSU同步420可以连接到CPLD 303。ADC 422可以位于电流感应似4和微处理器304之间。根据本发明的一些实施例可以包括隔离电路426，用于减少类似于SCU 110到对象的电流泄漏。在本发明的一些实施例中，隔离电路(也可以称为阻隔电路)可以阻止电流泄漏到和构造用于接收电流的电极相关联的放大器输入。这个阻隔或者隔离特征可以使得更多的电流用于接收电流的电极，以及更短的放大器恢复时间。隔离电路似6可以包括连接到SSU接口 248和光隔离器430的RS485收发器428。 光隔离器430接收来自微处理器304的串行端口的输入。光隔离器432可以接收微处理器控制信号和辅助+3. 3V输入。光隔离器434可以接收CPLD控制信号和辅助+3. 3V输入，还可以连接到开关、限流器438和24V或者100V钳位器440，以及一个通道标记438，如图所示。隔离5V电源436也可以是隔离电路426的一部分。虽然这里描述了示例电压，但是应该可以理解，根据本发明也可以使用其他的电压。在S⑶110中使用的微处理器304运行多个任务。例如，微处理器304可以在输出端提供士24V直流电压、设定刺激程度、请求正刺激脉冲、请求负刺激脉冲、使能输出延迟从而输出刺激电流，以及通过内置的16位ADC监控刺激电流。微处理器还监控前端面板开关202-230的状态、监测旋转编码器和相关开关的位置以及IXD 244上的当前信息。微处理器304可以和远程计算机交互从而验证参数设置并返回状态信息。微处理器304可以和SSU 130交互从而设置SSU130的配置并监测SSU 130的状态。微处理器304还可以监测刺激程度和+12V以及-15V电压线。微处理器将通过其外部存储器接口访问IXD 249和CPLD (复杂可编程逻辑器件 303)组件。假设微处理器304为功能性的，将能够检查操作状态。在刺激器被激活之前，微处理器304将检查由16位DAC设置的刺激程度是否在预期的水平。微处理器304可以监测刺激器输出电流，即使不需要被刺激。如果输出电流没有处在预期的输出电流的设置百分比范围内，微处理器304将关掉刺激器电路并且给光MOS 继电器断电。微处理器304可以具有电源电压监测器，其可以用于在3. 3V电压轨超过预期范围的事件时中止处理器。微处理器304通过定时器定期(每10微秒)中断。在中断服务程序的开始和结束时，微处理器304刷新CPLD 303内的寄存器。如果这个过程没有发生，CPLD 303将能够通过关掉刺激器输出级的一些光mos继电器从而中断任何电流。两个来自CPLD 303的刺激使能输出也可以被关掉，进而可以阻止任何由微处理器304产生的刺激器脉冲产生任何进一步的效果。同样处在刺激控制单元110中的复杂可编程逻辑器件(CPLD) 303用于将多个信号接入微处理器304并监测其操作。CPLD 303将通过抑制微处理器304产生的刺激脉冲并对刺激器之一输出继电器断电禁用刺激器。CPLD 303自身具有用于定时的参考振荡器，使其独立于微处理器系统时钟。CPLD 303还可以监测任何刺激的频率和持续时间。刺激器配置被写入CPLD 303 中的寄存器，这些寄存器的内容都是用于展示在LCD244上的数据。后者的处理确保在微处理器304内部的存储器中的任何缺陷，不会在没有被在本地模式中操作该单元的用户或者远程查询刺激控制单元110的单元注意到的情况下，被传播到CPLD 303。当刺激正在进行的过程中，CPLD 303将会检查是否微处理器304正在产生预期的脉冲序列。如果微处理器304偏离了期望，CPLD 303将关闭其两个刺激使能输出，并由此阻止任何由微处理器304产生的刺激器脉冲产生任何进一步的效果。CPLD 303也将关闭输出级的一些光MOS继电器。图5是根据本发明实施例的皮层刺激器的一部分的侧面透视示意图。刺激切换设备400可以包括第一放大器120、刺激切换单元(SSU) 130、网前箱140、以及通过刺激切换单元130向刺激切换设备400提供输入的第一和第二电缆连接器410、420。如图6所示，在刺激切换设备400的底部442有多个终端444。多个终端444构造用于提供各种电极(图6中没有示出)可以插入的地方。这些电极可以是格状、矩阵状或条状电极的一部分。电极可插在正经历刺激过程的对象的大脑上。图7是根据本发明实施例的刺激切换单元130的框图。刺激切换单元130可以包括丛网前盒140引入的网前输入501。刺激切换单元130的输出502可以在第四输出464 处提供给放大器(例如第一个放大器120)。在所示示例中，具有介于一(1)到六十四(64) 之间的输入/输出组(例如通道)。低压差(LDO)稳压器504可以接收来自刺激器输入503的输入。刺激器输入503 可通过通信信道505 (例如RS-485通信通道)与处理器506通信。该处理器506可与第一光MOS阵列507通信，第一光MOS阵列507是可以使用较短的光传输路径在电路元件之间传输信号并同时保持它们的电气隔离的光隔离器。也可以使用晶体管或其他开关阵列。BCD SEl开关和发光二极管(LED) 519也可操作地连接到控制器506。第一输入/输出(I/O)扩展508可以可通信地连接到处理器506，以将信号提供到第一光MOS阵列507。可以通过刺激输入203将参考电压REF (例如5V)提供到第一光MOS阵列507。上述元件503-508可以提供在第一电路板446上。虽然元件503-508中的一部分可选地被包括第二电路板448 上。来自光MOS阵列507的输出可以和来自网前输入510的输出在第二输出450处结合， 例如在100针的板对板连接器上结合。可以将第二输出450提供到第一凸/凹接口 510。第二光MOS阵列512也可以接收来自处理器506的输出452。第二光MOS阵列512可以提供输出454，其可以通过凸/凹接口 510到第二凸/凹接口 520来与输出456结合。第二凸/凹接口 520可以将输出458提供到第三I/O扩展521，其可以将输出460 提供至第三光MOS阵列522。可以将来自第二凸/凹接口 520的输出462提供为到第三光 MOS阵列522的第二输入，其可以包括负载523(例如具有电阻值为80千欧的寄存器)。第三光MOS阵列522可以提供第四输出464，例如可以在100针的板对板连接器上提供。可以在第三电路板466上提供第三I/O扩展521和第三光MOS阵列522。图8描绘了示出根据本发明实施例的两相波形468的示图。两相波形468是具有正负电压的脉冲，用于在几个毫秒的周期里刺激病人。应当可以理解，电压电平、脉冲时间、 和初始方向，即正的或负的电压，可以在本发明的范围中根据特定应用的要求进行调整。本文描述的皮层刺激器系统可以在至少两个基本模式下使用。第一个模式可以称为OR探针双相模式，第二个模式可以称为电极模式。本文中所使用的术语“探针”和“电极” 被交替使用，并不意味着相互排斥。当一组探针(阴极和阳极，如图14中470所示)在使用过程中被从对象的大脑上的一个位置移动到另一个位置时，可以使用OR探针双相模式。在电极模式，一系列的探针(或电极)已连接到对象的大脑。该一系列的探针可以构造为成对的(阴极和阳极)，并排列为网格、矩阵或条状。该一系列的探针可以固定到测试对象的大脑从而使得测试对象移动时其可以保持在原位。在某些情况下，该一系列的探针可以更早放置并且在皮层刺激流程之前的流程中使用。软件图形用户界面(GUI)可以展示大脑视图上示出的网格/条状电极阵列。GUI 提供了使用易用性。可以通过指向和点击GUI中图示的特定电极来选择成对的电极用于进行刺激。在开始刺激时，EEG采集窗口可以立即打开，允许主治医生即时的查看任何包括被激发的电极对的所有电极上与发作相关的、发作和间歇发作的活动(如“放电后”、发光、发作)。发作/间歇发作的标注可以直接做到由观察到的EEG活动所指示的相关电极上。此外，可以提供功能注释区域以记录电极对刺激引起的任何动作、知觉、语言和视觉反应。这些反应可以记录为连接激发电极对和特定功能对应的图例的各种彩条。
电极刺激和“完成”可以用灰色边框标记，以避免无意地重复刺激。发作和间歇发作反应可以通过在相应的电极符号中填充指示生理反应精确性质的具体色彩来指示。除了上述特征还可以包括其他特征。电路可以设计为防止刺激电流流入放大器， 这确保了全部电流流过所选的电极对并减少了刺激之后的放大器恢复时间(可能小于1 秒)。一个方便小巧的尺寸可能使其作为手持独立单元使用。该设备可以和在手术过程中用于手动脑部分区的双极探针或者和用于床边(bedside)程序的颅内电极一起使用。两个或两个以上的刺激切换单元可以和电子选择附加电极以及电极对耦合。在本发明的一个实施例中，耦接两个刺激切换单元以允许选择上至1 个探针(即64个探针对)。应该理解， 可以根据需要使用附加的或者更少的单元和电极。该设备可以具有用户可配置的脉冲频率、脉冲持续时间、序列持续时间、和电流强度，例如分别通过脉冲频率选择器206、脉冲持续时间选择器208、序列持续时间选择器 210、和刺激选择器216进行设置。此外，刺激器还可以包括“单刺激脉冲”模式，允许产生单个脉冲而不是脉冲序列，例如可通过发作终端选择器2 进行选择。也可以使用例如带有双极探针的“连续刺激脉冲”模式。当前传输的实际读数可以被显出，例如可通过刺激确认选择器220选择。刺激剩余时间可以计数到0，或者适当地向上计数，例如计数到一个预设的时间或者不设边界，其可以通过例如显示器244进行显示。连续错误检测可以提供较高的病人安全程度。还可以设有“主动刺激”指示器(如状态指示器202)，用于指示正在进行刺激。“触发输出”可以允许附加设备的同步，例如触发输出连接器输入234。EEG获取放大器和刺激切换单元可以机械连接以形成单个稳固单元。当不需要皮层刺激时，该单元可以用于没有信号质量下降的日常长期监测。发作中断特征可以在放电之后并在传播成突然发作之前停止，该突然发作可能导致会话提前终止，所述发作中断特征可以通过发作中断选择器2 进行选择。刺激序列可以利用“停止”按键提前中止，例如利用停止选择器230。“确认刺激”特征可以测量和确认准确的刺激器操作，例如可以通过刺激确认选择器220选择该特征。“通道标记”特征可以确认正确的电极对被选择和刺激，例如可以通过标记通道选择器222选择该特征。注释日志可以随着刺激设置自动更新。多种色彩编码功能和发作事件大脑分区以描述图例来表示。网格/条状编辑器可以提供可用的电极网格、条带和深度的全部名单以从中选择。大脑分区尺寸可以缩放从而覆盖从婴儿到成人的范围。报告结果可以按照反应种类通过表格格式进行显示。自动报告可以提供刺激和反应的可视化文件和跟踪检查。以多国语言提供刺激参数的控制。图9-图15示出了根据本发明不同实施例的各种系统。图9-图12的框图和图 13-图15示出了系统中的各种元件。图9示出了向S⑶110提供功率的医院电源472。SCU 110可操作的连接到具有USB接口板476的计算机474，其允许计算机和网前盒484以及放大器120进行通信。计算机474具有数字视频功能478，其可操作地连接到相机480。相机 480可以用来记录过程。来自相机480的图片可以用来制作对象的大脑分区图。图10和图9相似，但是增加了 SSU 130以给系统提供开关能力。图11和图10类似，但是使用了膝上计算机490而不是台式计算机474。为了帮助和计算机490的通信，使用了一个带有电源492的I盒494。虽然相机480没有被示出，其可以增加到图11所示的元件中。图12和图10中示出的相似，但是图12没有示出数字化视频功能478和相机480。
图13示出了以手持方式使用的皮层刺激器系统496。该系统包括探针470，其连接到和电源472连接的S⑶110。探针470可以是2. 3mm电极或者等同物。图14示出了受益于计算机474的增加功能的系统496。探针470被连接到S⑶110，后者连接到电源472 和计算机474。计算机474和SCU 110都被可操作地连接到放大器120和SSU 130。图15 和图14类似，但是图15中使用了膝上式计算机490。该膝上式计算机490通过I盒494连接到刺激切换设备400。I盒494被连接到电源492。虽然图14和图15示出了探针470，但是可以理解，电极482的网格、矩阵、条带可以被连接到SSU 130，而不是使用探针470。图16示出了错误代码表和对应的错误代码的对应含义。在SCUllO或者系统496 检测到错误或者故障的事件中，可以显示错误代码以帮助用户进行错误识别。图17示出了具有位于底端部分442的终端444的刺激切换设备400。切换用户接口 600允许用户切换要激活的通道。通道可以对应于特定的终端444。通过手动设定通道选择器602，一组通道将会被激活并且电子受控于SSU 130。LED灯604将会发光，通过比较发光的灯604和指示器606，用户能够识别哪些通道被激活了。图18示出了通道指示器602可以采用的方式。旋转开关610将会和各种指示器线608对齐从而指示被选择的通道。图19为一个表格，示出了当特定的通道被激活时，将会发光的LED灯604。图20示出了流程图700，示出了当使用系统496时可以完成的各种步骤。流程图 700中示出的步骤假定系统496已经打开并且各种参数已经被设置。列出的步骤不限于它们在图中示出和描绘的顺序。在步骤S50中，探针470(或者电极482的矩阵/条带)被插到对象的大脑。在步骤S52中探针/电极470/482被连接到刺激设备(可选地通过SSU)。 在步骤S54中，选择的探针/电极470/482对通过发送的电流信号进行刺激。在步骤S56 中观测对象的反应。在步骤S58中，确定对象是否显示出发作反应的迹象。如果是，如步骤 S59所示停止刺激。为了防止/中止或补救发作响应，如步骤S60所示，可以将部分之前应用的电流序列应用到促成发作反应的探针/电极。如步骤S62所示，如果发作反应已经中止并且没有观测到任何结果，用户可以将测试对象的观察输入系统。用户可以将颜色和观察对应。系统将会将颜色和/或观察与探针/电极组以及被插探针/电极的大脑的一部分相对应。这些信息将会如图S66所示被存储。如果需要刺激额外的探针/电极，则该方法返回步骤S54。如步骤S68所示，这些信息可以用于生成对象大脑的分区图。如步骤S70所示，这些分区图可以被打印或者显示。该分区图可以用于帮助确定对象大脑的哪一部分运行特定的和/或显著的功能。上述描绘的过程和设备以及附图用于阐明可以被使用并生产以实现本文描述的实施例的目标、特征和优点的许多方法和设备中一些方法和设备的示例。因此，它们不被视为实施例的上述描述的限制，而是受到权利要求的限制。任何权利要求或特征可以和本发明范围内的权利要求和特征相结合。本发明的各种特征和优势可以从具体实施方式
中显见，因此权利要求应当覆盖包含在本发明的实质精神和范围中的本发明所有特征和优势。 此外，对于本领域技术人员来说，各种修改和变型是显而易见的，不应将本发明限制为本文例示和描述的具体结构和操作，因此所有适当的修改和等同物应当包括在本发明的保护范围中。
权利要求
1.一种皮层刺激器系统，包括刺激设备，具有构造为选择性地控制各种电极的开关；以及用户接口设备，其可操作地连接到所述刺激设备以控制电子开关和刺激设备，所述皮层刺激器系统构造为提供所提供的刺激的报告。
2.如权利要求1所述的皮层刺激器系统，进一步包括放大器，其连接在所述刺激设备和探针矩阵之间。
3.如权利要求1所述的皮层刺激器系统，进一步包括计算机，其可操作地连接到所述刺激设备，所述计算机具有构造为允许用户输入对对象的观察的输入，并且该系统构造为将输入的观察和具体的被刺激的探针组相关联，并准备关于所述具体的探针组和输入的观察的报告。
4.如权利要求3所述的皮层刺激器系统，其中所述计算机进一步构造为允许用户将颜色和探针组进行关联，并且所述报告将显示关联的颜色。
5.如权利要求3所述的皮层刺激器系统，进一步包括显示器，其可操作地连接到所述计算机，所述显示器构造为显示覆盖有刺激过程的有关数据的对象大脑的表示。
6.如权利要求1所述的皮层刺激器系统，进一步包括显示屏幕，其可操作地连接到所述刺激设备，其构造为显示关于探针和为探针选择的操作参数的信息。
7.如权利要求1所述的皮层刺激器系统，其中用户接口构造为允许用户调整发送到探针组的电流的一个方面，其中所述方面包括电流强度、脉冲频率、脉冲持续时间、序列持续时间、哪个电极为阳极、哪个电极为阴极中的至少一个。
8.如权利要求1所述的皮层刺激器系统，进一步包括停止执行器，其可操作地连接到所述刺激设备，构造为当停止执行器被激活时立即停止将刺激信号发送到刺激过程中使用的探针。
9.如权利要求1所述的皮层刺激器系统，进一步包括发作干扰执行器，其可操作地连接到所述刺激设备，并且构造为当发作干扰执行器被激活时使刺激设备将发作干扰信号发送到刺激过程中使用的探针。
10.如权利要求9所述的皮层刺激器系统，其中发作干扰信号和紧跟停止执行器激活之后应用到探针的信号至少部分相同。
11.如权利要求9所述的皮层刺激器系统，其中所述系统进一步包括多个终端，用于同时插入多组探针，所述系统进一步包括切换设备，其可操作地连接到所述多个终端，所述切换设备构造用于选择性地将信号发送到所选择的一组或多组探针。
12.如权利要求11所述的皮层刺激器系统，其中多组探针被并行地连接到切换设备， 使得切换设备构造为当多组探针连接到切换设备时选择性地将信号发送到单独的探针组。
13.如权利要求1所述的皮层刺激器系统，其中所述系统构造为当系统探测到系统操作中的错误时，向用户显示错误代码。
14.如权利要求1所述的皮层刺激器系统，进一步包括阻隔电路，其构造为当系统没有设置为将电流发送到一组探针时，阻止电流流向连接到所述系统的所述一组探针。
15.一种操作皮层刺激器的方法，包括将一组探针连接到皮层刺激器；选择要发送到探针组的信号的相关参数；将信号发送到探针组；观察当信号发送到探针组时大脑与所述探针组相接触的对象的反应； 将观察到的反应输入皮层刺激器； 将所述反应和具体的探针组进行关联； 产生描述反应及其相关联探针的报告。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括如果观察到发作反应，停止电流流向连接到对象的探针组。
17.如权利要求16所述的方法，在观察到发作反应之前，立即将所发送的信号重新发送到探针组。
18.如权利要求15所述的方法，进一步包括电子切换要发送信号的探针组。
19.如权利要求15所述的方法，将颜色、观察到的反应和导致该反应的被刺激的探针组进行关联，并且将反应和相关联的颜色输入到皮层刺激器中。
20.如权利要求15所述的方法，对关于发送到具体探针组的所选择的参数、具体的探针组以及输入的观察到的反应进行电子保存。
21.一种皮层刺激器系统，包括刺激设备，构造为控制至少一组电极；以及发作干扰执行器，其可操作地连接到所述刺激设备，并且构造为当发作干扰执行器被激活时使刺激设备将发作干扰信号发送到刺激过程中使用的电极。
22.一种皮层刺激器系统，包括刺激设备，构造为选择性地将电流发送到至少一组探针；以及阻隔电路，构造为阻止电流流向与选择被激发的探针相关联的放大器的输入。
全文摘要
本发明提供了一种皮层刺激器系统。该系统包括刺激设备，具有构造为选择性的控制各种电极的开关；以及用户接口设备，可操作地连接到所述刺激设备用于控制电子切换和刺激设备，所述皮层刺激器系统构造为提供所提供的刺激的报告。还提供了一种操作皮层刺激器的方法。该方法包括将一组探针连接到皮层刺激器；选择关于要发送到探针组的信号的参数；将信号发送到探针组；观察当信号发送到探针时该探针组接触其大脑的实验对象的反应；输入观察到的反应到皮层刺激器；将所述反应和具体的探针组进行关联；产生报告以描述反应及其关联的探针。
文档编号A61N1/00GK102421477SQ201080020735
公开日2012年4月18日 申请日期2010年4月23日 优先权日2009年4月24日
发明者丹尼尔·隆巴尔迪, 卢卡斯·加尔沙, 埃里克·加茨, 柏杰·尼尔森, 琳达·昆利万, 罗恩·施吕特 申请人:康尔福盛2200公司