呼吸促进设备及其用途制造技术

用于并列地刺激患者的两条膈神经以激活患者膈肌的、包括第一线圈单元(91)、第二线圈单元(92)和支架结构(93)的呼吸促进设备和用于促进呼吸的方法。第一线圈单元(91)具有构造成定位在患者处以刺激患者的两条膈神经(62)中的第一膈神经的第一前端面(911)。第二线圈单元(92)具有构造成定位在患者处以刺激第二膈神经的第二前端面(921)。支架结构(93)联接至第一线圈单元(91)和第二线圈单元(92)并且是可调节的，使得第一线圈单元(91)的和第二线圈单元(92)的位置和取向被调整以进行适配。支架结构(93)具有构造成定位在患者处的第三前端面(918，928，932)。呼吸促进设备构造成当第一前端面(911)、第二前端面(921)和第三前端面(918，928，932)定位在患者处时被布置在患者的限定的位置处。限定的位置处。限定的位置处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】呼吸促进设备及其用途


[0001]本专利技术涉及一种用于刺激人或动物的膈神经的电磁呼吸促进设备，以及该呼吸促进设备在促进人或动物呼吸的方法中的用途。更具体地，本专利技术涉及一种使用用于刺激第一膈神经的第一线圈绕组单元和用于刺激第二膈神经的第二线圈绕组单元的无创电磁呼吸促进设备。

技术介绍

[0002]在医学上，众所周知，对于许多目的，使用电磁场刺激激活患者的目标组织是有益的。为了实现患者体内组织的这种激活，已知直接刺激组织或通过刺激神经系统的特定部分来间接激活组织。例如，可以通过直接向肌肉组织或与肌肉组织相关联的神经提供电脉冲来激活为肌肉组织的目标组织。
[0003]在医院的重症监护病房中，可能期望激活通气患者的膈肌，以防止膈肌废用的缺点。结果表明，膈肌纤维废用性萎缩在机械通气的第一个18
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69小时内已经发生，此时膈肌纤维横截面减少了50％多。因此，其目的是在对患者进行人工或机械呼吸的同时反复激活膈肌，从而可以维持膈肌的功能，或者至少能在脱机期间激活膈肌，以支持独立呼吸功能的有效恢复。
[0004]已知，可通过刺激例如患者颈部的两条膈神经来激活膈肌。在这种情况下，US 2016/0310730 A1描述了一种用于减少从机械呼吸机接收通气支持的患者中的通气诱导的膈肌废用的设备。该设备包括第一和第二类型的电极阵列，并且包括配置为刺激患者的膈神经的多个电极。至少一个控制器识别电极阵列的类型，并基于电极类型的识别结果产生用于刺激患者膈神经的刺激信号。这种基于电极的刺激对于患者的移动或再定位来说鲁棒性较差，并且可能的刺激深度会受到骨骼或脂肪组织的显著限制。此外，据报道，与电磁刺激相比，电极刺激对患者而言是更加疼痛的。
[0005]在一个示例中，电极阵列配置为嵌入粘性电极贴片中的表面电极阵列，该贴片放置在患者颈部的在膈神经所在区域附近处的每一侧。因此，电极阵列彼此独立地电联接和机械联接到患者的皮肤。因此，电极阵列覆盖患者表面的一部分，并且可能干扰治疗患者所需的其他器具，例如气管插管。在电极阵列需要在稍后的时间点被取下和替换的情况下，系统需要根据电极阵列的新位置被完全重新校准，以避免对膈神经周围的组织的不期望的共同刺激。
[0006]在实践中，电磁刺激器也用于激活目标组织，其基于电磁感应原理。强电流脉冲(通常是单相或双相电流脉冲)流过线圈绕组，这产生强瞬态磁场。电流脉冲引起变化的磁场，该变化的磁场例如根据电流脉冲的相位而改变。变化的磁场感应出相应的电场，该电场又使神经元膜去极化，从而导致通过一条或多条神经的动作电位。线圈绕组通常被设计成产生感应场的电场分布曲线，其通常具有电场峰值(具有最大电场强度的区域)或电场区域，其强于其他区域中的其他场。因此，电场分布曲线可以产生激活脉冲，其在时间间隔上周期性地有效，并且电场峰值或强场区域可以与分布曲线中的弱场区域交替。
[0007]然而，当应同时刺激身体内彼此距离较近的两条目标神经(如两条膈神经)时，用于电磁刺激的当今刺激器中的线圈绕组系统具有明显的局限性。为此目的已经设计了去离散式线圈来产生离散的场，并且例如在DE 10 2007 013531 A1中已经有所描述。然而，通常需要两个独立的刺激器设备，这两个设备的电磁场可能会相互干扰，并且身体约束可能不允许并列定位这两个设备的线圈绕组来利用离散式设计。尤其是在颈部区域，将线圈绕组纵向定位于颈部将迫使用户选择明显更小的线圈绕组尺寸，因为下巴和胸部限制了放置线圈的空间。
[0008]因此，需要一种无创呼吸促进设备及其用途，以及一种促进患者呼吸的无创方法，其允许有效刺激两条膈神经、克服空间限制、避免膈神经附近组织的共同刺激效应、能简单地施加在患者处、并且能使患者方便且无痛苦。

技术实现思路

[0009]根据本专利技术，该需求由独立权利要求1的特征所限定的呼吸促进设备以及独立权利要求33所限定的促进患者呼吸的方法来解决。优选实施例和方法步骤是从属权利要求的主题。
[0010]具体而言，本专利技术提供了一种呼吸促进设备，其用于并列地刺激患者的两条膈神经，以激活患者的膈肌。该呼吸促进设备包括第一线圈单元和第二线圈单元，该第一线圈单元具有配置为定位在患者处以刺激患者的两条膈神经中的第一膈神经的第一前端面，该第二线圈单元具有配置为定位在患者处以刺激患者的第二膈神经的第二前端面。它还包括联接到第一线圈单元和第二线圈单元的支架结构。支架结构具有配置为定位在患者处的第三前端面，并且该支架结构是可调节的，使得第一线圈单元和第二线圈单元的位置和取向被调整。因此，通过改变用于调节支架结构的构型，第一线圈单元和第二线圈单元相对于患者以及相对于彼此的位置可以例如通过选择线圈单元和患者身体之间的不同距离而被调整以适配特定患者的特定治疗要求。此外，第一和第二线圈单元相对于彼此的取向以及线圈单元相对于患者的取向可以例如通过为第一和第二线圈单元选择不同的角度调节来适配。
[0011]第一和第二线圈单元可提供膈神经的双侧刺激。这对于以下而言是有用的：对于膈肌激活、特别是对于机械通气的患者的膈肌激活以避免膈肌萎缩和呼吸机相关的副作用、对于缺乏呼吸刺激的患者(例如截瘫患者、需要复苏的患者、二度睡眠呼吸暂停患者)、对于确定患者的膈肌强度的诊断目的、以及对于刺激膈肌是有用的许多其他应用。
[0012]本专利技术的呼吸促进设备配置为当第一前端面、第二前端面和第三前端面位于患者处时被布置在患者的限定的位置。这里使用的术语“定位在/就位于
…
处”可以涉及通过接触患者身体而定位在患者身体上。例如，刺激设备的三个前端面可以通过坐落于身体上而定位在身体上。当定位在身体上时，三个前端面可以形成三个支承点，并确定身体上的限定接触点。这样，呼吸促进设备可以相对于患者的膈神经稳定且精确地定位。此外，通过选择支架结构的特定目标构型和患者身体上的特定接触点来确定呼吸促进设备相对于患者的限定的位置。
[0013]根据本专利技术的呼吸促进设备可根据患者的具体个体需求如患者的身体特征被容易地调节，或其能与用于对患者进行治疗的其他医疗设备并行地使用。同时，可以优化为刺激膈神经而产生的电磁场，以使膈神经膜去极化，并避免其他组织的共同刺激。
[0014]根据本专利技术的促进患者呼吸的方法包括获得本文所述的呼吸促进设备。该方法还包括调整呼吸促进设备的支架结构，使得第一线圈单元的第一前端面可以定位在患者处并朝向患者，以刺激患者的第一膈神经，并且第二线圈单元的第二前端面可以定位在患者处并朝向患者，以刺激患者的第二膈神经，支架结构的第三前端面定位在患者身体处。然后，将呼吸促进设备布置在患者的限定的位置，使得设置在支架结构处的第一前端面、第二前端面和第三前端面与患者接触，并且将电流并列地提供给第一线圈单元和第二线圈单元，使得能刺激第一膈神经和第二膈神经并且均匀地激活患者的膈肌。
[0015]类似地，呼吸促进设备可被调节以便应用于患者的颈部或胸部，以在靠近胸锁乳突肌的局部间隙中或在与肌肉结构重叠最少的位置处产生局部电磁场，在与肌肉结构重叠最少的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种呼吸促进设备，其用于并列地刺激患者的两条膈神经(62)以激活患者的膈肌，该呼吸促进设备包括:第一线圈单元(10；91)，其具有第一前端面(11；911)，所述第一前端面构造成能定位在患者处以刺激患者的所述两条膈神经(62)中的第一膈神经；第二线圈单元(20；92)，其具有第二前端面(21；921)，所述第二前端面构造成能定位在患者处以刺激患者的所述两条膈神经(62)中的第二膈神经；和支架结构(30；95)，其联接至所述第一线圈单元(10；91)和所述第二线圈单元(20；92)，其中，所述支架结构(30；95)是可调节的，使得所述第一线圈单元(10；91)的和所述第二线圈单元(20；92)的位置和取向被调整以进行适配，所述支架结构(30；95)具有第三前端面(31；918，928，932)，所述第三前端面构造成能定位在患者处，并且所述呼吸促进设备构造成当所述第一前端面(11；911)、所述第二前端面(21；921)和所述第三前端面(31；918，928，932)定位在患者处时被布置在患者的限定的位置处。2.根据权利要求1所述的呼吸促进设备，其中，所述支架结构(30；95)包括第一腿部(12)、第二腿部(22)和将所述第一腿部(12)和所述第二腿部(22)彼此连接的铰接部(32)，所述第一线圈单元(10；91)联接至所述第一腿部(12)并且所述第二线圈单元(20；92)联接至所述第二腿部(22)，并且所述第一线圈单元(10；91)和所述第二线圈单元(20；92)之间的距离(D)能通过使所述第一腿部(12)和所述第二腿部(22)围绕所述铰接部(32)相对于彼此枢转而被调节。3.根据权利要求2所述的呼吸促进设备，其中，所述支架结构(30；95)的第一腿部(12)和/或第二腿部(22)是曲线形的，使得在所述第一腿部(12)和所述第二腿部(22)相对于彼此的任何枢转位置均能在所述铰接部(32)和所述第一线圈单元(10；91)和/或所述第二线圈单元(20；92)之间提供自由空间(S)。4.根据权利要求2或3所述的呼吸促进设备，其中，所述支架结构(30；95)的第一腿部(12)和第二腿部(22)是曲线形的，使得当呼吸设备布置在患者的所述限定的位置时，在患者与所述第一腿部(12)之间和/或在患者与所述第二腿部(22)之间提供自由空间(S)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的呼吸促进设备，其中，所述支架结构(30；95)包括从所述第一腿部(12)延伸的第一枢转联接器(33)和从所述第二腿部(22)延伸的第二枢转联接器(34)，其中所述第一线圈单元(10；91)安装到所述第一枢转联接器(33)并且所述第二线圈单元(20；92)安装到所述第二枢转联接器(34)。6.根据权利要求5所述的呼吸促进设备，其中，所述第一枢转联接器(33)可枢转地安装到所述第一腿部(12)，使得所述第一枢转联接器(33)能够相对于所述第一腿部(12)围绕所述第一腿部(12)的轴线(A1)枢转，并且相应地，所述第二枢转联接器(34)可枢转地安装到所述第二腿部(22)，使得所述第二枢转联接器(34)能够相对于所述第二腿部(22)围绕所述第二腿部的轴线(A2)枢转。7.根据权利要求5或6所述的呼吸促进设备，其中，所述第一线圈单元(10；91)可枢转地安装到所述第一枢转联接器(33)，使得所述第一线圈单元(10；91)能相对于所述第一枢转
联接器(33)围绕所述第一枢转联接器的轴线(A3)枢转，并且所述第二线圈单元(20；92)可枢转地安装到所述第二枢转联接器(34)，使得所述第二线圈单元(20；92)能相对于所述第二枢转联接器(34)围绕所述第二枢转联接器(34)的轴线(A4)枢转。8.根据权利要求6和7所述的呼吸促进设备，其中，沿着所述第一腿部的第一轴线(A1)基本上垂直于所述第一枢转联接器(33)的第一轴线(A3)，沿着所述第二腿部(34)的第二轴线(A2)基本上垂直于所述第二枢转联接器(34)的第二轴线(A4)。9.根据权利要求5至8中任一项所述的呼吸促进设备，其中，所述第一枢转联接器(33)呈Y形或U形并且具有主杆部(35)和两个分支部(36)，所述第二枢转联接器(34)呈Y形或U形并且具有主杆部(35
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)和两个分支部(36
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)；所述第一枢转联接器(33)的主杆部(35)安装到所述第一腿部(12)，所述第二枢转联接器(34)的主杆部(35
’
)安装到所述第二腿部(22)；并且所述第一线圈单元(10；91)安装在所述第一枢转联接器(34)的两个分支部(36)之间，并且所述第二线圈单元(20；92)安装在所述第二枢转联接器(34)的两个分支部(36
’
)之间。10.根据权利要求5至8中任一项所述的呼吸促进设备，其中，所述第一枢转联接器(33)呈环形并且具有主杆部和带环开口的环形部，所述第二枢转联接器(34)呈环形并且具有主杆部和带环开口的环形部；所述第一枢转联接器(33)的主杆部安装到所述第一腿部(12)，所述第二枢转联接器(34)的主杆部安装到所述第二腿部(22)；并且所述第一线圈单元(10；91)安装在所述第一枢转联接器(33)的环开口中，所述第二线圈单元(20；92)安装在所述第二枢转联接器(34)的环开口中。11.根据权利要求2至10中任一项所述的呼吸促进设备，其中，所述支架结构(30；95)的铰接部(32)包括第三前端面(31；918,928,932)。12.根据权利要求1所述的呼吸促进设备，其中，所述支架结构(30；95)包括第一框架部(912)、第二框架部(922)和前额支承结构(93)，所述第一线圈单元(10；91)联接至所述第一框架部(912)并且所述第二线圈单元(20；92)联接至所述第二框架部(922)(22)，所述第一框架部(912)和所述第二框架部(922)经由所述前额支承结构(93)连接，并且所述前额支承结构(93)构造成能定位在患者的前额处并接触患者的前额。13.根据权利要求12所述的呼吸促进设备，其中，所述支架结构(30；95)包括具有第一切向端(941)和第二切向端(942)的头顶拱形部(94)，所述第一框架部(912)安装到所述头顶拱形部(94)的第一切向端(941)，并且所述第二框架部(922)安装到所述头顶拱形部(94)的第二切向端(942)。14.根据权利要求13所述的呼吸促进设备，其中，所述支架结构(30；95)构造成使得所述头顶拱形部(94)和所述第一线圈单元(10；91)之间的距离以及所述头顶拱形部(94)和所述第二线圈单元(20；92)之间的距离是可调节的。15.根据权利要求12至14中任一项所述的呼吸促进设备，其中，所述支架结构(30；95)的前额支承结构(93)构造成能根据患者前额的尺寸进行调节。16.根据权利要求12至15中任一项所述的呼吸促进设备，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：斯蒂米特股份公司，
类型：发明
国别省市：