本发明专利技术公开了一种用于刺激人体或动物体内的第一和第二膈神经以激活人体或动物体内的目标组织或膈肌的刺激装置，其中，所述刺激装置包括：第一线圈单元，其配置成定位在人体或动物体处以刺激第一膈神经，和第二线圈单元，其配置成定位在人体或动物体处以刺激第二膈神经。所述第一线圈单元和第二线圈单元中的每一者的至少两个线圈绕组中的每一个都以可变半径缠绕成螺旋形，并且具有至少一条基本上直线形的边。所述第一和第二线圈中的每一者的所述至少两个线圈绕组彼此上下堆叠。所述至少两个线圈绕组彼此上下堆叠。所述至少两个线圈绕组彼此上下堆叠。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】刺激装置
[0001]本专利技术涉及一种用于使用电场、磁场或电磁场刺激人体或动物体内的膈神经、从而激活人体或动物体内的目标组织、特别是膈肌的刺激装置。本专利技术还可以涉及一种用于特别是在人或动物例如由于肺部疾病而难以自行呼吸时支持他们呼吸的通气机。
技术介绍
[0002]在医学上，众所周知，对于许多目的，使用电场或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]特别是在医院的重症监护病房或其他医疗环境中，可能期望激活通气患者的膈肌，以防止膈肌废用的缺点，例如，在机械通气期间。结果表明，膈肌纤维废用性萎缩在机械通气的起初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，其目的可以是维持膈肌的功能，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。膈肌激活也可用于恢复麻醉或镇静患者的“呼吸泵”功能，从而定期激活膈肌。
[0004]例如，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，并且包括配置成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。
[0005]在另一医学领域中，DE 10 2007 013531A1描述了一种磁体线圈装置，其具有至少两个并置的并且基本上镜像对称的线圈区域。至少两个线圈区域以非中心方式形成以用于产生非中心化场，以便具有最高强度的电场被布置成靠近磁体线圈装置的边缘。
[0006]然而，当应刺激体内的两个目标神经如两个膈神经时，两个线圈不仅要彼此靠近而且要同时工作。两条神经的时间同步刺激具有允许两条神经的时间同步激活因此还平衡两个膈肌半球的收缩的优点。两条神经的时间同步刺激还具有最小化电磁远场的优点，这只有在两个线圈中的电流以精确的时间同步感应并且感生的时变磁场在方向上彼此相反时才有可能。此外，当特别是在患者颈部处刺激两条膈神经时，空间相对有限，因此希望具有产生足够的电场或电磁场的相对小的线圈。此外，当前的刺激器
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线圈解决方案不节省功率，因为通常一个刺激器在一个刺激器中感生电流。当今用于电磁刺激的刺激器中的线圈绕组系统具有很大的局限性。它们通常被构建为在一个线圈单元中感生电流，该线圈单元在一个壳体中具有单线圈或多线圈绕组。
[0007]因此，需要一种无创刺激装置或具有这种刺激装置的通气机，其允许有效地刺激两条膈神经，克服空间约束，优选地避免对神经附近组织的协同刺激作用，并且很容易在身体上的适当位置处应用。
技术实现思路
[0008]根据本专利技术，这种需要通过如权利要求1的特征所定义的刺激装置来解决。优选实施例是从属权利要求的主题。
[0009]在一个方面，本专利技术是一种用于刺激人体或动物体内的第一膈神经和第二膈神经以激活人体或动物体内的目标组织(例如，特别是膈肌)的刺激装置。该刺激装置包括配置成定位在人体或动物体处以刺激第一膈神经的第一线圈单元和配置成定位在人体或动物体处以刺激第二膈神经的第二线圈单元。第一线圈单元和第二线圈单元中的每一者都包括至少两个线圈绕组，其以可变半径缠绕成螺旋形并且优选地具有至少一条基本上直线形的边。第一和第二线圈中的每一者的至少两个线圈绕组彼此上下堆叠。
[0010]如本文所用的术语“定位”及其派生词通常涉及元件或部件的位置和取向。如果一个元件或部件定位成能够做某事，则它有利地定位和定向成实现相应的功能。例如，第一线圈单元和第二线圈单元定位成刺激膈神经可以涉及第一线圈单元和第二线圈单元定位和定向成使得膈神经在相应线圈单元产生的电场或电磁场内。
[0011]具有可变半径的螺旋可以呈诸如薄饼的扁平化形式，或者是诸如锥形螺旋的球形螺旋形式，例如以阿基米德螺旋作为平面图。在后一种情况下，螺旋仍然可以看作是薄饼，但表面有曲率，尤其是在中心处。在任何情况下，根据本专利技术的线圈绕组具有可变半径，因此即使在非平坦时也是非圆筒形的。
[0012]如本文所用的术语“螺旋”可以涉及平面上的任何几何形式，其以距该点增大或减小的距离围绕固定中心点缠绕。该形式可以是连续的曲线，使得圆形螺旋产生连续的直线，从而产生多边形(即三角形、正方形、五边形、六边形等)螺旋，或它们的任何组合。螺旋也可能涉及一种三维形式，其在平行于轴线移动的同时以不同的距离绕轴线转动。
[0013]本专利技术上下文中的术语“直线形边”涉及非圆形或不弯曲的边。特别是，尽管通常圆形螺旋具有连续圆形或弯曲的周边，但刺激装置的线圈绕组的螺旋可以具有至少一条基本上直的周边。
[0014]线圈绕组的这种直线形边以及因此相应线圈单元的这种直线形边允许以适当的对齐和位置将线圈单元布置在患者颈部处。它也可以通过线圈绕组的直线形边轻松倾斜或旋转。此外，这种直线形边允许产生适合专门刺激膈神经之一的电场或电磁场。刺激的中心可以靠近线圈绕组的边缘设置，并因而增加在该边缘处的聚焦，从而可以最小化甚至防止对颈部其他组织的附带刺激。如果需要进一步聚焦，可以根据需要使线圈倾斜以仅用一个边缘进行刺激。特别地，直线形边对于膈神经刺激特别有用，因为与传统的圆形线圈相比，由此产生的电磁场可以具有更大的电场梯度。刺激的中心可以靠近线圈绕组的边缘设置，因而更靠近人或动物的颈部。它允许将电场或电磁场转移到线圈的一侧，从而可以解决颈部处的空间制约。例如，如果线圈的直线或边缘(例如水滴或D形的直线形边)指向颈部的前方，则该点的焦点更接近直线。因此，与圆形线圈相比，线圈可以进一步向后移动，占用空间的圆形边指向后方。因此，线圈的前侧被空间优化并且可以避免接触线圈和避免气管切开。可以最小化或甚至阻止焦点集中到线圈一侧导致对颈部其他组织的附带刺激。
[0015]通过将每个线圈单元的至少两个线圈绕组彼此上下堆叠，可以实现在不需要大量空间的情况下产生相对强的电场或电磁场。特别地，对于所需的电场或电磁场的给定场强或强度，与非堆叠线圈绕组相比，至少两个线圈绕组的堆叠设计允许本质上更紧凑的构造。
通常，对于具有堆叠设计的刺激器的给定感应，可以使线圈尺寸最小化，同时仍然允许磁场在线圈中心很深地穿透到体内。类似于圆筒型线圈设计，可以在线圈中心建立均匀磁场，并且类似于扁平型线圈设计，导线靠近皮肤。因此，使用堆叠线圈，可以优化这两个优点。
[0016]因此，根据本专利技术的刺激装置的线圈单元特别适合且有效地刺激患者颈部处的膈神经。
[0017]优选地，第一线圈单元和第二线圈单元中的每一者的至少两个线圈绕组中的每一个都可以是D形、泪珠形或者具有两个直线形边。线圈绕组的这种形状允许有效地实施和应用线圈单元。
[0018]优选地，第一线圈单元和第二线圈单元中的每一者的至少两个线圈绕组的两条直线形边沿基本上平本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于刺激人体或动物体内的第一膈神经和第二膈神经以激活人体或动物体内的诸如膈肌的目标组织的刺激装置(1)，包括：第一线圈单元(10)，其配置成定位在人体或动物体处以刺激所述第一膈神经；和第二线圈单元(20)，其配置成定位在人体或动物体处以刺激所述第二膈神经，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)中的每一者都包括以可变半径缠绕成螺旋形的至少两个线圈绕组(11，21)，并且其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)中的每一者的所述至少两个线圈绕组(11，21)彼此上下堆叠。2.根据权利要求1所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)中的每一者的所述至少两个线圈绕组(11，21)呈D形。3.根据权利要求1所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)中的每一者的所述至少两个线圈绕组(11，21)呈泪珠形。4.根据权利要求1所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)中的每一者的所述至少两个线圈绕组(11，21)具有两条直线形边(111，211)。5.根据权利要求4所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)中的每一者的所述至少两个线圈绕组(11，21)的所述两条直线形边(111，211)彼此基本上平行。6.根据权利要求4或5所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)中的每一者的所述至少两个线圈绕组(11，21)的所述两条直线形边(111，211)彼此平行且不在一个平面内。7.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元(10)的所述至少两个线圈绕组(111，211)沿第一方向缠绕，所述第二线圈单元(20)的所述至少两个线圈绕组(11，21)沿第二方向缠绕，并且所述第一方向与所述第二方向相反。8.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)中的每一者的所述至少两个线圈绕组(11，21)的至少一条直线形边(111，211)的长度大于所述至少两个线圈绕组(11，21)的等效球体直径的一半。9.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)中的每一者都包括用于包围相应的所述至少两个线圈绕组(11，21)的壳体(12)。10.根据权利要求9所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)的每个壳体(12)都包括螺旋形隔离构件(13)，该螺旋形隔离构件(13)构造成能保持相应的所述至少两个线圈绕组(11，21)彼此电隔离。11.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)的所述至少两个线圈绕组(11，21)彼此串联电连接。12.根据前述权利要求中任一项所述的刺激装置(1)，其中，所述第一线圈单元和第二线圈单元(10，20)能单...
【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：斯蒂米特股份公司，
类型：发明
国别省市：
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