在三重刺激方案期间，通过在一个周期中施加两个脉冲以创造双重周围脉冲从而诱发 在皮层（长延时脉冲）和在脊髓（短延时脉冲）的变化来使用修改形式的PAS。同时tsDC 和任何PAS的独特组合的效果实质上提高失败的通路内的运动信号传输。现在增强的运动 信号施加到感兴趣的肌肉，其结果是测量的移动性改进（可测量的强度、速度、运动范围， 和/或敏捷等）。
[0045] 在一个或多个实施例中，这些教导的系统包括配置成在周围身体部分提供脉冲周 围刺激信号的第一信号提供部件，配置成向运动皮层区域提供脉冲运动皮层刺激信号的第 二信号提供部件，配置成在神经脊髓结提供相对恒定水平直流脊髓刺激信号的实质上恒定 电流DC信号提供部件，和配置成控制脉冲周围刺激信号的和脉冲运动皮层刺激信号的定 时的控制器部件。在一种实践中，每个皮层脉冲发生几个周围脉冲。脉冲周围刺激信号的 和脉冲运动皮层刺激信号的定时是由控制器控制的，使得当神经脊髓结已经以及正在被实 质上恒定DC信号刺激时，来自周围身体部分的后向运动信号和来自运动皮层的下行运动 信号实质上同时存在于神经脊髓结。
[0046] 在一种配置中，实质上DC信号提供部件活性电极在脊髓结提供阴极刺激。在另一 个实例中，控制器部件配置成在脉冲周围刺激信号和脉冲运动皮层刺激信号施加之前，在 神经脊髓结提供直流脊髓刺激信号，并且随后向感兴趣的肌肉处的神经提供第一脉冲作为 周围刺激信号，并且在提供第一脉冲之后的时间延迟之后，向肌肉处的神经提供第二脉冲 作为周围刺激信号，并且在提供第一和第二脉冲之后的另一个时间延迟之后，提供脉冲运 动皮层刺激信号，选择时间延迟和另一个时间延迟使得当神经脊髓结正被实质上DC信号 刺激时，来自肌肉的刺激神经的后向运动信号和来自运动皮层的脉冲运动信号实质上同时 存在于神经脊髓结。
[0047] 在图la的实施例中，周围刺激器103通过+/_导线向病人发出脉冲DC刺激，+/_导 线示出从i/ο连接器161延伸。导线贴在与功能障碍肌肉有关的神经处。周围刺激电极定 位在神经上并且可以放置在主要神经干处以刺激一大群肌肉。布置是在与肌肉或具有功能 障碍的肌肉有关的神经处。例如，电极可以放置在腿上、膝盖后面、脚上、臂上、手腕或肩部 上，完全取决于那个病人的靶区。
[0048] 各种实施例
[0049] 这些教导的系统的一实施例在图1-4中示出，其中刺激系统100包括提供运动皮 层刺激的第一刺激器101。在一个示例性实施例中，第一刺激器101可以是一一例如但不 限于一一传统的脉冲磁刺激器或传统的脉冲DC刺激器。第二刺激器102向神经脊髓结提 供连续的经脊髓DC刺激。在一示例性实施例中，第二刺激器可以是一一但不限于一一连续 DC刺激的常规源，其能够以最小的变化传递连续选择的低电流信号，并且使用海绵电极并 且在刺激的开始和结束具有短的倾斜上升和倾斜下降，全部为了减轻启动和关闭伪迹。第 三刺激器103提供与功能障碍区域/感兴趣的肌肉有关的周围神经的刺激。在一示例性实 施例中，第三刺激器可以一一但不限于一一能够传递脉冲DC刺激的传统脉冲刺激器。
[0050] 刺激器101向运动皮层提供脉冲刺激。例如，这可以是脉冲磁刺激或DC电刺激， 并且可以是独立单元或者集成在控制中心105内。在系统100的说明性实施例中，磁刺激 器101包括为用于到运动皮层的脉冲磁刺激的非接触传递的独立的磁刺激系统。
[0051] 控制中心105进一步地包括配置成控制刺激器101、102、103和/或使它们同步的 系统控制器/同步装置104,并且在一个实施例中，包括非暂时性计算机可用介质（比如， 但不限于，RAM(随机存取存储器））和I/O部件104A以向外部刺激器--比如向第一刺激 器101--提供来自控制器104的同步、控制和或定时信号。在图1的说明性实施例中，根 据下面进一步讨论的本发明的实践，控制器/同步装置104在I/O104A传递触发信号127 以触发刺激器101。
[0052] 在说明性实施例中，系统进一步地包括支撑设备，支撑设备包括通道放大器106、 数据记录器1〇7(其也可以包括肌肉运动诱发电位的和EMG(肌电图）的捕获）、和计算机 108,其中计算机进一步地支持同步、控制和/或刺激和数据采集。如在图4进一步地所示， 在一个实施例中，计算机108和或系统控制器/同步装置104可以包括一个或多个处理器 120和计算机可用介质130,在此情况下，计算机可用介质具有包含在其中的计算机可读代 码，当计算机可读代码在一个或多个处理器中执行时，使多个处理器中的一个执行这些教 导的方法。在图4所示的实施例中，借助于比如计算机总线135这样的连接部件，一个或多 个处理器120可操作地连接到计算机可用介质130。
[0053] 图2a示出本发明的另一个实施例，其包括经脊髓刺激器102、放置在适当的脊柱 段上的提供阴极刺激的海绵电极115。在本发明的实施例的实践中，对于上肢刺激，海绵电 极115放置在C6到T1的区域中的颈段处，并且对于下肢刺激，放置在T10和L1脊髓水平 的区域中。如本领域技术人员将领会到的，这些区域具有已知的与感兴趣的目标肌肉有关 的远端神经的关联。返回电极放置在比如小腿这样的骨的位置。
[0054] 在说明性实施例中，在治疗期间，病人舒服地就座在扶手椅中。阴极tsDC电极115 施加在比如段113这样的适当的脊柱段的上方。TMS线圈放置在上肢组的上肢的运动皮层 代表的上方或在下肢组的下肢的代表的上方。周围电极放置在感兴趣的神经的上方。
[0055] 在说明性实践中，tsDC和TMS刺激在会话的开始时施加并且在持续期间内继续保 持，同时伴随多脉冲周围刺激。如本领域技术人员将领会到的，传统的10/20系统用于将线 圈（或可选的电极）刺激的适当布置定位于皮层。典型的刺激会话运行20分钟并且根据 需要并且根据治疗的感兴趣的肌肉的改善的每个水平重复，每周几次、在数周期间几次。
[0056] 诱发电位或诱发响应是在刺激的呈现之后生成的神经系统的电位，与如由脑电描 记法（EEG)、肌电描记法（EMG)、或其他电生理记录法检测的自发电位不同。在本发明的实 践中，在刺激期间，运动诱发电位（MEP)通常通过2. 5cm的固定电极间距离的双极表面电极 记录，并且EMG是根据需要从上肢和下肢的同侧和对侧（相对于受激运动皮层）肌肉记录。
[0057] 在说明性实施例中，刺激强度调整到大约活动阈值的115%。活动运动阈值定义为 产生一致的运动诱发响应的最小刺激强度。在说明性实施例中，以0. 3Hz的频率施加刺激 器101的磁刺激。如图2a和图3所示，说明性"8字形"磁刺激器线圈140用于施加这样的 刺激，后者作为说明性系统100的一部分连同比如医用座椅142这样的病人平台操作，两者 在会话期间都将提供用于病人的舒适性。在一个示例性实施例中，如图2a和图3所示，使 用定位在Ml区域上方的线圈140,执行运动皮层刺激。在其他示例性实施例中，使用一个或 多个用于产生运动皮层刺激的电极执行运动皮层电刺激。
[0058] 在说明性但非限制的实施例中，用定位在Ml区域（如同本领域技术人员已知的这 样的区域）上方的8字形线圈140完成TMS。受试者舒服地就座在扶手椅中。头部用带固 定到头枕上以防止相对于线圈140的运动。线圈切向地放置到颅骨。线圈由允许容易调整 的线圈架诸如此类稳定地支撑。
[0059] 在说明性实施例中，刺激器102传递经脊髓直流刺激（tsDC)到感兴趣的脊髓结 113并且以范围达大约5mA或更高的安全恒定电流保持，这取决于病人感觉效果的耐受性。 典型会话是二十分钟。刺激器102的活性阴极电极102(刺激器102"-"）放置在脊柱的脊 髓段的选择的上部或下部区域的上方。如图11a的非限制性图示中所示，对于上肢运动功 能障碍问题的治疗，海绵电极115围绕C6到T1施加到上脊柱，并且如图所示，返回海绵电 极117放置在比如腿的骨部这样的非关键、非神经位置的上方。海绵电极用于在没有不舒 服的伪迹的情况下在脊髓结传递恒定水平的经脊髓DC刺激。大的海绵电极117用在腿处 的正返回电极上。
[0060] 如本领域技术人员将领会到的，活性阴极海绵电极115的尺寸，即呈现给脊柱处 的皮肤的表面区域的量，是根据鉴于正施加的能量水平、电流密度、能量耗散考虑和病人的 已知特征数据的安全考虑而选择。这样的病人特征的说明性、非限制性示例，例如可以包括 体型、体重、年龄、诊断结论、先前病史和特殊需要。在说明性实施例中，这样的数据118在 控制中心105加载到系统100中。
[0061] 本发明的实施例来源于在感兴趣的脊髓结处的脊髓神经元的同时调节，该调节通 过以下完成：通过在脊髓结施加恒定的经脊髓DC刺激结合施加到运动皮层或其延长部分 或代替物因此用于引起皮层脉冲的重复刺激来影响皮层，以及通过施加到目标肢体和感兴 趣的肌肉的远端神经的脉冲周围刺激对以用于引起多个周围诱发脉冲，周围诱发脉冲一个 用于皮层刺激并且另一个用于脊髓刺激。在脊髓结处的经脊髓刺激的连续施加期间，目标 肢体的周围刺激与运动皮层刺激同步。
[0062]通常，远端电极放置在上肢的神经上或围绕上肢的神经以用于上肢治疗，并且放 置在下肢的神经上或围绕下肢的神经以用于下肢治疗。电极放置在神经区域两端，以便通 过其传递电流。在说明性实施例中，脉冲DC刺激施加到肢体肌肉（腿、臂等）。传统的刺激 电极定位在感兴趣的肢体神经处。在大的目标中，一个电极可以靠近主要神经干放置以刺 激大群肌肉，并且另一个电极在这样的神经区域偏置以限定远端神经刺激路径。
[0063] 在这里公开刺激器、刺激、电极和磁场产生部件的示例性和说明性实施例。应该注 意的是，这些教导不仅限于这些实施例，并且呈现这些实施例以进一步地阐明这些教导，而 没有限制公开的发明的广度和保护范围。
[0064] 在本发明的实施例的实践中，将线圈140的所需位置限定为TMS刺激引起最强的 对侧肢体MEP的位置。通过粘附电极的使用，可以以腹部拼版（bellymontage)的方式从肌 肉记录表面肌电图（EMG)。通过确定比如前三角肌、肱二头肌、肱三头肌、尺侧腕屈肌、指伸 肌和拇短展肌这样的上肢的肌肉的静息和活动运动阈值来测量运动皮层兴奋性。如本领域 技术人员将会理解的，在治疗之后，评估该群肌肉的变化给出整个上肢的功能变化的理解。 [0065] 在说明性、但非限制性的实施例中，将阈值限定为在或者静息或者肌肉收缩期间 引起可检测的MEP所需的刺激的强度。通过监控EMG没有超过低于0. 5mV的低水平并且没 有超过0.OlmV来确定静息。当受试者维持对抗重力的收缩时，测量每个感兴趣的肌肉的活 动阈值。例如，在这个图示中，当测试腕伸肌阈值时，受试者可以保持腕关节在近全范围中。
[0066] 在这个实施例中，使用MagStinRapid2刺激器执行经颜刺激。通过2. 5cm的固定 电极间距离的双极表