用于恢复腰椎的肌肉功能的系统和方法
2020-01-13

用于恢复腰椎的肌肉功能的系统和方法

提供了用于恢复腰椎的肌肉功能从而治疗下背痛的系统。该系统可包括耦合到可植入脉冲发生器(IPG)的电极、被配置为将刺激命令传送到IPG的手持式激活器、以及被配置为将编程数据传送到IPG的外部编程器。刺激命令指示可编程控制器根据编程数据来刺激组织。该系统可包括基于软件的编程系统,该基于软件的编程系统在计算机上运行,使得治疗医生可编程和调节刺激参数。

例如,在Cohen的美国专利No.6,839,594中,多个电极被用以激活分布在脊髓患者的骨骼肌的运动神经中的选定轴突组(从而实现肌力的分级控制),并且一个或更多个传感器(诸如加速计)连同附接到肌肉的电极一起被用以感觉肢体的位置,从而生成表明肌肉活动的肌动电流图(EMG)信号。在另一个例子中,Hock的美国专利No.6,119,516描述了生物反馈系统,该系统任选地包括测量身体中关节运动的压电元件。类似地,如由Grandjean的美国专利No.5,069,680所描述的,压电晶体可被用作肌肉活动传感器。

然后,管心针被插入到电极导线200的管心针内腔内,从而向电极导线200提供额外的强度以易于电极导线200穿过导入器702。管心针可为可商购的管心针,诸如可从印第安纳州布卢明顿市的库克集团股份有限公司(CookGroupIncorporatedofBloomington,Indiana)购买的闭锁管心针。电极导线200随后被插入到导入器702的导入器内腔718内。

例如,在Cohen的美国专利No.6,839,594中,多个电极被用以激活分布在脊髓患者的骨骼肌的运动神经中的选定轴突组(从而实现肌力的分级控制),并且一个或更多个传感器(诸如加速计)连同附接到肌肉的电极一起被用以感觉肢体的位置,从而生成表明肌肉活动的肌动电流图(EMG)信号。在另一个例子中,Hock的美国专利No.6,119,516描述了生物反馈系统,该系统任选地包括测量身体中关节运动的压电元件。类似地,如由Grandjean的美国专利No.5,069,680所描述的,压电晶体可被用作肌肉活动传感器。

电力供应器434给激活器400的电组件供电,并且可包括原电池或电池组、二次(可再充电的)电池或电池组、或两者的组合。替代地,电力供应器434可以是容许激活器400被插到传统壁式插座中以便给组件供电的端口。

导入器702和扩张器704例如通过使用柄730向近侧移动,同时使电极导线200的位置维持在目标部位处,如图7C中所示的。随着导入器702越过各自的固定元件,电极导线200的第一固定元件和第二固定元件各自从导入器702内的塌缩状态转变为扩张状态,如图7C所示。第一固定元件和第二固定元件将例如肌肉的锚定部位夹在其间,从而在不损坏处于扩张状态的锚定部位的情况下将电极导线200固定在目标部位处。

主块602优选地包括在医生的计算机上执行的主要软件例程,并且控制其它功能块的全部操作。主块602使医生能够经由外部编程器500将存储在IPG300上的事件数据和警报信息下载到他的办公计算机上,并且也允许编程系统600经由外部编程器500直接控制IPG300的操作。主块也使医生能够经由外部编程器500上传固件更新和配置数据到IPG300。

电力供应器324给IPG300的电组件供电,并且可包括原电池或电池组、二次(可再充电的)电池或电池组、或两者的组合。替代地,电力供应器324可不包括电池或电池组,而是包括存储能量的电容器,所述能量经由经皮能量传导系统(TET)穿过皮肤被传导,例如通过电感耦合被传导。在优选实施例中,电力供应器324包括锂离子电池组。

数据下载块606是使用外部编程器500命令IPG300将数据传送到编程系统600以供IPG300经由外部编程器500耦合到计算机编程系统600之后进行下载的例程。数据下载块606可自动或经由用户界面块610在医生的鼓动下发起对存储在事件记录中的数据的下载。

参考图5C,外部编程器500′被构建成类似于图5B中的外部编程器500,除了外部编程器500′包括采用收发器528和天线530的通信电路而不是采用遥测系统518和线圈520的通信电路。收发器528优选地包括射频(RF)收发器且被配置为用于经由IPG300′的天线334与收发器332通过天线530进行双向通信。收发器528可将编程数据从外部编程器500′传导到IPG300′(或IPG300")。例如,响应于在用户界面522′处和/或基于软件的编程系统600处接收的用户输入,控制器516′可指示收发器528将诸如脉冲振幅(电压或电流)、脉冲宽度、刺激速率、刺激频率、斜坡定时、循环定时、疗程定时以及电极配置的(一个或更多个)刺激参数发送到IPG300′,该电极配置包括启动或停止治疗疗程的命令。作为另一个实施例,响应于在用户界面522′处和/或基于软件的编程系统600处接收的用户输入,控制器516′可指示收发器528将诸如对(一个或更多个)刺激参数、电池组电压、在IPG300′处被记录的数据和IPG300′状态数据的实际值的请求的询问命令传导到IPG300′,并且接收对来自IPG300′的询问命令的响应。作为又一个例子,控制器516′可指示收发器528将命令传导到IPG300′以使用存储在IPG300′的控制器318′上的例程来计算电极导线200的阻抗,并且从IPG300′的收发器332接收所计算的导线阻抗。

导线体202进一步包括借此延伸的管心针内腔222。管心针内腔222的形状和尺寸被设计成允许例如在电极导线200的传递期间将管心针插入在其中。在一个实施例中,端部盖220被用以阻止管心针向远侧延伸离开管心针内腔222超过端部盖220。