用于脑的非侵入式神经刺激治疗的方法、系统以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是一种便携式非侵入式系统、装置以及方法，其经由针对在体内刺激脑的医疗目的的活哺乳动物对象的颅骨和/或鼻孔对脑组织执行光治疗或光生物调节。本发明专利技术利用经颅和/或鼻内通路作为解剖进入点，并且遵循针对利用具有特定固定参数的低水平光能照射脑组织实现活体内主要治疗效果的概念性方法建立的原理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于神经刺激治疗的方法、系统以及装置，并且更具体地，涉及用于脑的鼻内和/或经颅神经刺激治疗的方法、系统以及装置。
技术介绍
对制药工业的许多批评者认为，对于许多慢性神经病症，缺乏有效的药物治疗。这些病症可以包括创伤性脑损伤(TBI)、中风、多发性硬化(MS)、精神分裂症、孤独症、失眠症、创伤后压力心理障碍症(PTSD)、痴呆和阿尔茨海默病(阿尔茨海默病)、震颤麻痹(帕金森病)以及许多其它神经病症和障碍症。一些人认为，针对精神病的可用药物治疗并不比安慰剂更好，甚至可能是有害的。结果，具有神经病症的许多患者寻求替代治疗。替代治疗的一个领域，脑刺激技术已经使用了一段时间，其基于神经系统以实质方式对这些技术做出响应的事实。这些技术中的许多技术基于电和磁脉冲。以下列表构成了目前用于刺激人脑以用于治疗目的的主要方法。1、电休克疗法(ECT)电休克疗法(ECT)是用于在麻醉患者中电诱导发作以便治疗严重抑郁症、躁狂症以及紧张症的困难病例的最古老方法之一(例如，参见Rudorfer,MV,Henry,ME,Sackeim,HA(2003).“Electroconvulsivetherapy”.InTasmanA,KayJ,LiebermanJA(eds)Psychiatry,SecondEdition.Chichester:JohnWiley&SonsLtd,1865–1901)。ECT方法的作用机制尚未完全被理解，并且对治疗方案没有普通一致意见。而且，ECT方法具有损害脑的风险，这种损伤的代表是认知缺陷(例如，参见BregginP(2007).\ECTDamagestheBrain:DisturbingNewsforPatientsandShockDoctorsAlike\.EthicalHumanPsychologyandPsychiatry.9(2):83–86)。另外，由于治疗造成的IQ和记忆损失也是显著的(参见AndreL(2009).“DoctorsofDeception:WhatTheyDon'tWantYoutoKnowAboutShockTreatment”.RutgersUniversityPress)。2、经颅微电流刺激疗法(CES)另一种电脑刺激技术涉及经颅微电流刺激疗法(“CES”)。CES方法在患者的头上施加小脉冲电流。一些开业医生声称CES有助于诸如压力、焦虑、抑郁以及失眠的症状。然而，其仍是一种实验技术(例如，参见KlawanskyS(1995).“Meta-AnalysisofRandomizedControlledTrialsofCranialElectrostimulation:EfficacyinTreatingSelectedPsychologicalandPhysiologicalConstitutions”.JournalofNervous&MentalDisease183(7):478–484)。所提出的针对CES的作用机制是，电流的脉冲增加神经细胞产生血清素(serotonin)、多巴胺、DHEA、内啡肽以及稳定神经激素系统的其它神经递质的能力(参见GilulaMF,KirschDL(2005).“CranialElectrotherapyStimulationReview:ASaferAlternativetoPsychopharmaceuticalsintheTreatmentofDepression”.JournalofNeurotherapy.9(2))。有些人认为CES可能有助于缓解某些压力相关症状，但是尚未充分研究以确定其使用是否实用和成本效益(参见BarrettS(2008).“DubiousClaimsMadeforNutriPaxandCranialElectrotherapyStimulation”.QuackWatchonline,accessedonMay2012)。3、脑深部刺激(DBS)脑深部刺激(DBS)利用植入物，植入物通过经由贯穿患者颅骨中的小孔用手术插入的薄电极传递测量剂量的电刺激而起作用，并且其尖端被植入目标脑区域中。美国食品和药物管理局(FDA)1997年批准了用于治疗称为“原发性震颤”的障碍的DBS装置和方法；2002年批准了用于治疗帕金森氏病的DBS装置和方法；2003年批准了治疗肌张力障碍的DBS装置和方法(参见KringelbachML,JenkinsonN,OwenSLF,AzizTZ(2007).\Translationalprinciplesofdeepbrainstimulation\.NatureReviewsNeuroscience.8:623–635)。最近，据报道，阿尔茨海默病也对DBS有反应(参见WoodJ(2012).“BrainPacemakerShowsPromiseinFightingAlzheimer’sDisease”.PSychCentral.comonline(May12,2012))。尽管他们成功，但是DBS治疗在其效果上可能过度活跃，导致可能触发眩晕、刺痛以及其它不良副作用的结果。研究人员仍然不明白DBS治疗实际在体内如何工作。4、经颅光疗法(TLT)经颅光疗法(“TLT”)或经颅光生物调节(“tPBM”)由于健全科学原理、成功的结果，缺少副作用并且是非侵入性的，近年来正在受到关注。这种方法涉及使光穿过颅骨外侧引导至脑。光源可以是发光二极管(LED)或者低水平激光源，通常在频谱的红或近红外(NIR)部分中。NIR频带是优选的选择，以提供穿过脑膜、颅骨材料并且然后穿过脑物质的较深穿透，以便到达脑的较深部位。最近的研究支持经颅光疗法用于治疗中风、创伤性脑损伤、帕金森病、轻度认知损伤、阿尔茨海默病、抑郁症、以及一些其它认知问题的潜力(例如，参见RojasJC,Gonzalez-LimaF(2011).“Low-levellighttherapyoftheeyeandbrain”.EyeandBrain.3:49-67)。最近，还发现这种物理疗法(modality)还可以增强皮质代谢能力和消退记忆的保持，减少恐惧更新，并且暗示低水平光疗法作为一种新型干预来改善记忆(RojasJCetal(2012).“Low-levellighttherapyimprovescorticalmetaboliccapacityandmemoryretention”.JAlzheimer’sDis.2012；32(3):741-52)。5、耳道经颅光疗法耳道经颅光疗法是在芬兰的一项研究后开发的，其表明当将亮光引导到耳中时，其有助于治疗季节性情感障碍(SAD)或冬季抑郁症(TimonenMetal(2012).“Cantranscranialbrain-targetedbrightlighttreatmentviaearcanalsbeeffectiveinrelievingsymptomsinseasonalaffectivedisorder？”MedicalHypothesis.78(4):511-515)。商业上销售的装置具有二极管，该二极管采用具有非常明亮的白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在要求时对活哺乳动物的脑执行非侵入式神经刺激治疗的可自我管理系统，所述可自我管理非侵入式神经刺激系统包括：第一配置照射单元、第二配置照射单元、第三配置照射单元以及第四配置照射单元，所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元中的每个都包括便携式空心壳体，所述便携式空心壳体具有固定尺度、一定大小的内部空间体积、以及适于施加至颅骨的外表面构造，每个配置照射单元的所述便携式空心壳体包括：(i)光能透射材料，所述光能透射材料形成用于每个配置照射单元的所述空心壳体的配置外表面的至少一部分；以及(ii)至少一个光生成单元，所述至少一个光生成单元被容纳并且包含在每个配置照射单元的所述空心壳体的所述内部空间体积内，并且所述至少一个光生成单元能够在需要时以预定能量强度并且在预置持续时间内生成足以穿过所述颅骨并且进入所述脑的光能，所述光能具有从由近红外红光波长和可见红光波长构成的组中选择的至少一个预选波长，由此，所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元能够在施加至所述颅骨之后发射光能，并且实现将所述发射光能经由所述颅骨在体内传送到所述脑的至少一部分中；框架，所述框架适于支承所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元，并且适于在所述颅骨上以固定位置和期望照射方向按意愿布置所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元的所述光透射外表面；便携式控制器组装件，所述便携式控制器组装件能够控制光能在体内从所述配置照射单元到所述脑的至少一部分中的按需传递，所述控制器组装件包括：(a)按需直流电的便携式且可补充电源，(b)用于控制和引导这种直流电的流动的中央处理单元，(c)与所述电源电连通以用于将直流电按需传输到所述中央处理单元的至少一个连接器，以及(d)与所述配置照射单元电连通以用于将直流电从所述中央处理单元按需传输到所述光生成单元的至少一个连接器；其中：(A)所述第一配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第一区域，所述第一区域包括左腹内侧前额叶皮层区和右腹内侧前额叶皮层区，并且可选地包括扣带前回区；(B)所述第二配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第二区域，所述第二区域包括左楔前叶皮层区和右楔前叶皮层区，并且可选地包括扣带后回区；(C)所述第三配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第三区域，所述第三区域包括侧下顶叶皮层中的左角回区，并且可选地包括左扣带后回；以及(D)所述第四配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第四区域，所述第四区域包括侧下顶叶皮层中的右角回区，并且可选地包括右扣带后回。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 US 62/136,4111.一种用于在要求时对活哺乳动物的脑执行非侵入式神经刺激治疗的可自我管理系统，所述可自我管理非侵入式神经刺激系统包括：第一配置照射单元、第二配置照射单元、第三配置照射单元以及第四配置照射单元，所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元中的每个都包括便携式空心壳体，所述便携式空心壳体具有固定尺度、一定大小的内部空间体积、以及适于施加至颅骨的外表面构造，每个配置照射单元的所述便携式空心壳体包括：(i)光能透射材料，所述光能透射材料形成用于每个配置照射单元的所述空心壳体的配置外表面的至少一部分；以及(ii)至少一个光生成单元，所述至少一个光生成单元被容纳并且包含在每个配置照射单元的所述空心壳体的所述内部空间体积内，并且所述至少一个光生成单元能够在需要时以预定能量强度并且在预置持续时间内生成足以穿过所述颅骨并且进入所述脑的光能，所述光能具有从由近红外红光波长和可见红光波长构成的组中选择的至少一个预选波长，由此，所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元能够在施加至所述颅骨之后发射光能，并且实现将所述发射光能经由所述颅骨在体内传送到所述脑的至少一部分中；框架，所述框架适于支承所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元，并且适于在所述颅骨上以固定位置和期望照射方向按意愿布置所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元的所述光透射外表面；便携式控制器组装件，所述便携式控制器组装件能够控制光能在体内从所述配置照射单元到所述脑的至少一部分中的按需传递，所述控制器组装件包括：(a)按需直流电的便携式且可补充电源，(b)用于控制和引导这种直流电的流动的中央处理单元，(c)与所述电源电连通以用于将直流电按需传输到所述中央处理单元的至少一个连接器，以及(d)与所述配置照射单元电连通以用于将直流电从所述中央处理单元按需传输到所述光生成单元的至少一个连接器；其中：(A)所述第一配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第一区域，所述第一区域包括左腹内侧前额叶皮层区和右腹内侧前额叶皮层区，并且可选地包括扣带前回区；(B)所述第二配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第二区域，所述第二区域包括左楔前叶皮层区和右楔前叶皮层区，并且可选地包括扣带后回区；(C)所述第三配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第三区域，所述第三区域包括侧下顶叶皮层中的左角回区，并且可选地包括左扣带后回；以及(D)所述第四配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第四区域，所述第四区域包括侧下顶叶皮层中的右角回区，并且可选地包括右扣带后回。2.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括：配置照射透镜，所述配置照射透镜包括：便携式空心壳体，所述便携式空心壳体具有固定尺度、一定大小的内部空间体积、以及外表面构造，所述便携式空心壳体适于体内插入鼻孔的鼻腔空间中，而不对对象的呼吸能力造成实质性损伤并且不侵入活对象的鼻组织，所述配置照射透镜的所述便携式套管包括：(i)光能透射材料，所述光能透射材料形成用于所述配置照射透镜的所述空心壳体的所述配置外表面的至少一部分，(ii)至少一个光生成单元，所述至少一个光生成单元被容纳并且包含在所述配置照射透镜的所述空心壳体的所述内部空间体积内，并且所述至少一个光生成单元能够在需要时以预定能量强度并且在预置持续时间内生成足以穿过所述鼻组织并且进入所述脑的光能，所述光能具有从由近红外红光波长和可见红光波长构成的组中选择的至少一个预选波长，由此，所述配置照射透镜能够在体内插入之后在所述鼻腔内沿任何期望方向发射光能，并且实现将所述发射光能在体内从所述鼻腔传送到所述脑的至少一部分中；可自我管理施用器装置，所述可自我管理施用器装置适于支承所述配置照射透镜，并且适于在与对象的鼻腔的内部衬里相邻的鼻孔内以固定位置和期望照射方向按意愿布置所述配置照射透镜的所述光透射外表面；其中，所述便携式控制器组装件还能够控制光能从所述配置照射透镜的按需传递。3.根据权利要求1或2所述的系统，所述系统还包括：至少一个电源开关，所述至少一个电源开关接合和切断直流电从所述控制器组装件到所述配置照射单元的传送。4.根据权利要求1或2所述的系统，所述系统还包括：至少一个定时器，所述至少一个定时器将直流电从所述控制器组装件到所述配置照射单元的传送限制到预先选定时段。5.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述便携式控制器组装件包括智能电话。6.一种用于在需要时对活哺乳动物的脑执行非侵入式神经刺激治疗的可自我管理专用装置，所述可自我管理专用装置包括：第一配置照射单元、第二配置照射单元、第三配置照射单元以及第四配置照射单元，所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元中的每个都包括便携式空心壳体，所述便携式空心壳体具有固定尺度、一定大小的内部空间体积、以及适于施加至颅骨的外表面构造，每个配置照射单元的所述便携式空心壳体包括：(i)光能透射材料，所述光能透射材料形成用于每个配置照射单元的所述空心壳体的所述配置外表面的至少一部分；以及(ii)至少一个光生成单元，所述至少一个光生成单元被容纳并且包含在每个配置照射单元的所述空心壳体的所述内部空间体积内，并且所述至少一个光生成单元能够在需要时以预定能量强度并且在预置持续时间内生成足以穿过所述颅骨并且进入所述脑的光能，所述光能具有从由近红外红光波长和可见红光波长构成的组中选择的至少一个预选波长，由此，所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元能够在施加至所述颅骨之后发射光能，并且实现将所述发射光能在体内经由所述颅骨传送到所述脑的至少一部分中；框架，所述框架适于支承所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元，并且适于在所述颅骨上以固定位置和期望照射方向按意愿布置所述第一配置照射单元、所述第二配置照射单元、所述第三配置照射单元以及所述第四配置照射单元的所述光透射外表面；便携式控制器组装件，所述便携式控制器组装件能够控制光能在体内从所述配置照射单元到所述脑的至少一部分中的按需传递，所述控制器组装件包括：(a)按需直流电的便携式且可补充电源，(b)用于控制和引导这种直流电的流动的中央处理单元，(c)与所述电源电连通以用于将直流电按需传输至所述中央处理单元的至少一个连接器，以及(d)与所述配置照射单元电连通以用于将直流电从所述中央处理单元按需传输至所述光生成单元的至少一个连接器；其中：(A)所述第一配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第一区域，所述第一区域包括左腹内侧前额叶皮层区和右腹内侧前额叶皮层区，并且可选地包括扣带前回区；(B)所述第二配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第二区域，所述第二区域包括左楔前叶皮层区和右楔前叶皮层区，并且可选地包括扣带后回区；(C)所述第三配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第三区域，所述第三区域包括侧下顶叶皮层中的左角回区，并且可选地包括左扣带后回；以及(D)所述第四配置照射单元被定位成将光能引导至所述脑的第四区域，所述第四区域包括所述侧下顶叶皮层中的右角回区，并且可选地包括右扣带后回。7.根据权利要求6所述的装置，所述装置还包括：配置照射透镜，所述配置照射透镜包括：便携式空心壳体，所述便携式空心壳体具有固定尺度、一定大小的内部空间体积、以及外表面构造，所述便携式空心壳体适于体内插入鼻孔的鼻腔空间中，而不导致对对象的呼吸能力造成实质性损伤并且不侵入活对象的鼻组织，...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·林，
申请(专利权)人：L·林，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA