电刺激相关设备和方法技术

公开了一种用于向肌肉输送恒定目标电流以电刺激该肌肉的设备和方法。一个设备是完全独立的设备，没有用于调整和控制在治疗期间输送到肌肉的电刺激的外部装置。基于微处理器的设备经由通过肌肉的返回路径电压的测量间接地监测在电刺激期间输送到肌肉的实际电流，并且可选地还监测和调整设备的使用期间的内部电池电压，以在从该设备输送的每个脉冲处输送更一致的精确且有效的目标输出电流到被刺激的肌肉。所述设备被预编程有电刺激治疗周期，并且整个治疗周期(包括实现该治疗周期所需的监测和调整)在设备内是自动的。

Apparatus and method for electrical stimulation

An apparatus and method for delivering a constant target current to a muscle to electrically stimulate the muscle is disclosed. An apparatus is a completely independent device that does not have an external device for regulating and controlling electrical stimulation to the muscles during treatment. A microprocessor device via a return path by measuring the voltage of the muscles to indirectly monitor the actual current delivered to the muscle during the electrical stimulation based on internal battery voltage and optionally also during the monitoring and adjustment of equipment use, each pulse in the transport from the equipment department rushed to convey the target output current accurately and effectively is more favorable to be stimulated muscles. The device is pre programmed with an electrical stimulation treatment cycle, and the entire treatment cycle, including monitoring and adjustment required to achieve the treatment cycle, is automated in the device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及与肌肉的电刺激(electro-stimulation)相关的设备和方法。具体地但不排他地涉及与盆底的肌肉组织的电刺激相关的电刺激设备和方法。
技术介绍
关心有盆底疾病的女性已经成为女性保健的越来越重要的组成部分。包括大小便失禁、性功能障碍以及盆腔器官脱垂的这些疾病影响大部分的成年女性人口。一个常见的原因是在阴道分娩期间的创伤，这可能导致各种盆底疾病；尿压和急迫性尿失禁以及大便失禁是最常见和持久的。与盆底疾病相关联的最终病症可能对女性的生活具有显著影响，并且可能需要矫形手术，这是昂贵的和不期望的，并且在一些情况下不是完全有效的。越来越强调通过使用各种方法来控制和改善盆底肌肉功能(通过定期的或程序化的盆底肌肉运动周期)来寻求避免这样的不利结果。在一个示例中，为了恢复分娩后的盆底肌肉的功能，已经鼓励女性进行盆底肌肉运动。盆底肌肉运动(PFME)是用于运动控制泌尿功能的肌肉的已知疗法。盆底肌肉运动在阿诺德凯格尔(ArnoldKegel)博士(在20世纪40年代末)促进她们加强盆底肌肉之后也被称为凯格尔运动(Kegelexercise)。这样的运动需要相关肌肉在一天的过程中定期收缩和放松持续几周、通常是几个月的周期。坚持这样的运动方案存在一个严重的问题，许多女性未能正确地进行运动，或不能定期或足够持续地实践它们以达到有效的结果。用于女性的这种运动的已知辅助设备包括预成形的刚性塑料材料的芯。这样的辅助设备以一组分级配重(gradedweight)提供，需要女性将它们插入阴道，并将它们保持在适当位置。然而，这对于一些女性来说可能是困难的。最小可用配重可能太重，或尺寸不合适。对于许多女性，设备的正确定位是有问题的。这些设备也不适用于中度或重度泌尿生殖脱垂的女性。已经研究了多种非手术方法作为尿失禁的疗法，包括各种形式的PFME、基于测量肌肉和肌肉力量的物理性能的生物反馈技术、其它行为疗法以及通过盆底肌肉的神经肌肉电刺激(NMES)。NMES涉及使用连接到用于控制电刺激的设备的探针或皮肤电极对盆底肌肉的电刺激。接受NMES的人可以在诸如医院的临床环境中进行治疗，或者可以在临床医生的办公室中接受初始训练，然后用租用或购买的盆底刺激器进行家庭治疗，该刺激器已经通过临床医生被编程为她们的感知需要。受过训练的临床医生将能够评估失禁的类型和个体女性的盆底肌肉的功能，并能够编程刺激单元以传递个性化治疗。传统的刺激单元的显著限制在于，它们使用刚性阴道电极，并且为了在治疗期间保持电极，女性需要保持静止，并且依赖于经常处于卧式位置的电极。电极通常硬接线到外部控制单元，或者在一些情况下，其可以无线地连接到外部控制单元。然而，以某种方式连接到控制单元的需要也限制了在治疗期间移动的自由。这些因素都对女性坚持使用传统的NMES治疗有负面影响。家用或用户可控的电刺激设备具有类似的问题。这样的设备通常具有允许用户设置和操作电刺激设备的控制器。电刺激的用户控制和调整通常由用于电刺激的各种参数的电子推动开关和/或旋转控制旋钮提供。这些控制装置通常位于刺激设备或探针的表面上并且在设备使用期间从身体暴露，或者它们位于用户身体外部的控制单元上并且经由线缆或无线地连接到位于用户身体内的刺激探针。这种具有控制的设备的使用是有问题的，因为大多数非专家用户发现控制设备并优化用于对他们的盆底肌肉的有效电刺激的设置是非常困难的。通常，这些单元具有与失禁类型相关的预设程序的选择。如果在没有临床医生的输入的情况下使用，则存在女性不能足够好地了解她的状况以能够选择正确程序的风险。由于外部施加到肌肉的NMES的性质，通常感觉神经在产生收缩的运动神经之前响应于刺激。因此，使用家庭NMES设备的女性具有感受到第一感官等级的刺激，并且假设这是从未达到电动机效应和真正的治疗等级的治疗等级，从而导致无效的治疗的风险。传统的NMES单元，无论是与临床医生一起使用还是由用户在家使用，都不具有自动调整。虽然强度等级(通常为电压)可以为了舒适或者为了改善收缩水平而手动改变，但通常这将仅在治疗期间(如果有的话)发生几次并且通常只是基于临时的想法。因此，这些传统的设备和传统的运动方案的主要挑战是实现有效的运动等级和/或实现合理的坚持等级，以实现运动的益处，同时减少对用户的时间和生活方式的负面影响。为了解决这个问题，已经进行了尝试来开发用于盆底运动的电刺激设备，其更容易使用，不需要医生或治疗师参与，并且不需要由用户在使用之前或期间对电刺激运动程序进行任何调整或控制。这样的设备的示如在WO2007/059988和WO2007/059989中所述。在这些设备中，将预定的操作电压以及脉冲频率和模式的治疗/运动周期编程到位于设备的主体内的微芯片中，并且将整个设备插入阴道中，并将至阴道的阴道口关闭。尽管这样的设备相对于更传统的现有技术的设备和方案具有显著的改进，但是具体地且特别是当用户是移动的并且用于广泛的潜在用户时，还需要进一步改进以确保盆底肌肉的有效运动。
技术实现思路
本专利技术部分地基于对女性的盆底肌肉组织的特性的比迄今为止已知的更好的理解，并且其对该区域的电刺激的有效性具有重要影响。这种理解避免了以前出于多种原因通过传统的装置或者通过使用自动或半自动设备来提供有效运动方案的尝试。这是因为存在对身体的该区域中的肌肉组织的本质(nature)和性质(property)的推定，和/或现有技术设备和运动方案的操作条件被以这些特性被掩蔽并且不被暴露的方式来操作。在任何治疗方案中，将存在通过使用具有针对每个事件的电刺激治疗周期的电刺激设备来输送的多个单独的治疗或电刺激事件。因此，在任何给定的治疗方案中，通常存在多个单独的治疗事件，并且每个事件可以使用相同或不同的电刺激治疗周期。在电刺激领域中已知所有肌肉都具有一定程度的电阻或阻抗，这意味着它们都不同程度地导电。在实践中，这意味着需要一定的功率电平将电流有效地推入肌肉以实现电刺激。关于盆底的肌肉区域，已经根据对盆底的肌肉区域的性质和行为的主要假设和理解来构思和设计传统的电刺激设备。虽然已知盆底肌肉阻抗在整个个体女性的月经周期中改变，但是现在在第一实例中发现的是，在不同群体的女性中，盆底的阻抗范围显著地比预期宽，并且在第二实例中也已经发现，对于任何特定的个体，盆底区域的阻抗在相当短的时间周期内显著变化，这可能等于单个正常的电刺激治疗周期。如果例如个体不是静止的和放松的，如可能在体育运动期间的可能的情况或者甚至只是从坐着或平卧位置站起的情况，阻抗将显著地和不可预测地变化。现有技术的设备并且具体地独立的设备无法解决这种水平的变化，并因此无法在该变化范围内提供一致且有效的电刺激。迄今为止，由于针对具有医生控制或者用户控制的NMES的传统的操作方式(modusoperandi)，还没有研究这些变化，也没有有效地适应任何电刺激运动方案。这部分地导致了这样的信念：在给定的治疗事件或事件中的点，由于不正确的设备设置或设备的应用而发生观察到的过敏和治疗耐受性的缺乏；这通过在该事件的任何数量的设备设置和周期设定(profile)的改变来校正。这种对阻抗性质的真实多样性的理解的缺乏是迄今为止为什么这一直是开发独立的和预编程的电刺激设备的主要挑战的一个原因，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电刺激设备，所述电刺激设备用于向与所述设备接触的肌肉输送目标脉冲输出电流，所述设备包括：a)设备主体，b)至少两个电极，所述至少两个电极用于向肌肉输送脉冲电刺激电流，c)至少一个电源，d)至少一个控制单元，所述至少一个控制单元包括用于产生所需输出电压以实现目标输出电流的装置、用于根据电刺激脉冲的初始衰减周期测量通过所述肌肉的返回路径电压的装置以及用于基于返回路径电压的测量调整实现用于后续电刺激的目标输出电流所需的输出电压的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.19 GB 1414695.51.一种电刺激设备，所述电刺激设备用于向与所述设备接触的肌肉输送目标脉冲输出电流，所述设备包括：a)设备主体，b)至少两个电极，所述至少两个电极用于向肌肉输送脉冲电刺激电流，c)至少一个电源，d)至少一个控制单元，所述至少一个控制单元包括用于产生所需输出电压以实现目标输出电流的装置、用于根据电刺激脉冲的初始衰减周期测量通过所述肌肉的返回路径电压的装置以及用于基于返回路径电压的测量调整实现用于后续电刺激的目标输出电流所需的输出电压的装置。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备是独立的设备。3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，用于测量通过所述肌肉的所述返回路径电压的所述装置包括电阻器。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述电源是电池。5.根据权利要求3所述的设备，其中，用于测量返回路径电压的所述电阻器具有10欧姆到100欧姆的电阻。6.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中，所述设备还包括具有在所述设备内部的微处理器控制单元的PCB。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括用于将电池电源与PCB隔离并且在使用所述设备之前可移除的装置。8.根据权利要求7所述的设备，其中，用于隔离的所述装置是暴露于所述设备的外部并且在内部电池与内部PCB之间的位于内部的可移除的隔片。9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括电压限制器。10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述电压限制器包括齐纳二极管。11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备还包括用于调整所述设备的所述输出电压和/或相对于电池功率电平的任何其它电压读数的装置。12.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，其中，所述设备还包括用于电池电力电平确定的参考电压。13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述参考电压经由控制单元电路内的固定电压参考点提供。14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述固定电压参考点是固定电压的二极管。15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备用于将目标输出电流输送到盆底的所述肌肉，用于所述盆底的治疗或运动。16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备还包括用于存储在所述设备的操作期间使用或确定的操作条件、测量值和确定的值的存储装置。17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述设备适应于访问所述存储装置以在所述设备的操作期间读取存储的数据。18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述设备适应于访问所述存储装置以在所述设备的操作终止或完成之后读取存储的数据。19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述适应使得能够经由所述设备的导电元件将所述设备连接到计算机，以读取存储在所述设备中的数据和/或将存储在所述设备中的数据复制到计算机，用于在所述计算机上进行处理和/或存储。20.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括用于在电刺激期间产生初始恒定电压阶段的装置。21.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括用于在电刺激期间产生电流斜坡模式的装置。22.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括检测所述设备与盆底肌肉的接触的装置。23.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制装置被编程并且包括在所述电刺激治疗周期的完成或中断时释放任何残余内部电池电力的装置。24.一种电刺激设备，所述电刺激设备用于向与所述设备接触的肌肉输送目标脉冲输出电流，所述设备包括：a)设备主体；b)至少两个电极，所述至少两个电极用于向肌肉输送脉冲电刺激电流；c)至少一个电源；d)至少一个控制单元，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·格雷格森，
申请(专利权)人：福美达有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB