專利名稱：檢測(cè)神經(jīng)病變的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備，并且更具體地涉及用于檢測(cè)神經(jīng)病變的設(shè)備。
背景技術(shù)：
以下的現(xiàn)有技術(shù)參考文獻(xiàn)被認(rèn)為對(duì)于本發(fā)明的理解是有意義的。Atlas E,Yizhar Z, Khamis S,Slomka N, Hayek S,Gefen A. Utilization of the foot load monitor for evaluating deep plantar tissue stresses in patients with diabetes :Proof-of_concept studies. Gait Posture, 29 :377_82,2009 ;Gefen A. 2003. Plantar soft tissue loading under the medial metatarsals in the standing diabetic foot. Med Eng Phys. 25 491~9 ；Krishnan STM, Rayman G. 2004. The LDIflare :A novel test of C-fiber function demonstrates early neuropathy in type 2 diabetes. Diabetes Care 27 2930-5.van Schie CH. 2005. A review of the biomechanics of the diabetic foot. Int J Low Extrem Wounds. 4 :160—70 ；授權(quán)給Laudio的美國專利第4，653，507號(hào)；授權(quán)給Gafni 的 US 5，191，896 ；授權(quán)給Hersdorffer的美國專利第5，007, 433號(hào)；授權(quán)給Swenson等的美國專利第5，666，963號(hào)；授權(quán)給Constantinides的美國專利第6,090,050號(hào)。糖尿病神經(jīng)病變是由糖尿病所引起的周圍神經(jīng)紊亂并且被認(rèn)為是該疾病的最常見的嚴(yán)重并發(fā)癥。糖尿病神經(jīng)病變通常在多個(gè)位置中逐步形成，并且引起對(duì)很多周圍神經(jīng)的損傷。神經(jīng)的病理變化既發(fā)生在軸突體內(nèi)也發(fā)生在髓鞘內(nèi)。最初，軸突變細(xì)并且髓鞘開始分解，從而放慢被感染的神經(jīng)中的傳導(dǎo)速度。隨后，整個(gè)神經(jīng)結(jié)構(gòu)萎縮。雖然這些變化在整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)中系統(tǒng)性地出現(xiàn)，但是它們?cè)隗w干神經(jīng)的末梢部位中影響最大。此情形被視為多發(fā)性神經(jīng)病變并且侵襲臂、手、指頭、腿和足。在足方面感覺的喪失是最常見的癥狀。這個(gè)感覺的喪失表現(xiàn)在對(duì)痛或溫度的麻木或不敏感。在足方面感覺的喪失與進(jìn)行性的足畸形諸如錘狀趾和足中段的萎陷有關(guān)聯(lián)。因?yàn)槌掷m(xù)的機(jī)械載荷(壓力、切割)甚至實(shí)際的損傷不被察覺地進(jìn)行，所以水泡和潰瘍可出現(xiàn)在足的麻痹區(qū)域上。如果未對(duì)足損傷進(jìn)行迅速地治療，則感染可能發(fā)生，該感染蔓延真皮下并且進(jìn)入骨頭。在深度組織方面持續(xù)的機(jī)械載荷也會(huì)發(fā)生，并且可能導(dǎo)致潰瘍(Gefen，2003 ;Atlas等，2009)。進(jìn)行性的潰瘍經(jīng)常要求足趾或整個(gè)足的截肢。糖尿病足潰瘍是相對(duì)常見的，并且估計(jì)發(fā)生在15%的糖尿病患者人口數(shù)中，現(xiàn)今在世界范圍內(nèi)該糖尿病患者人口數(shù)估計(jì)約150，000，000人。據(jù)估計(jì)，如果小病變被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且得到治療，特別地，如果患者意識(shí)到他/她的神經(jīng)病變情形，則由糖尿病神經(jīng)病變所引起的一半的截肢是可防止的。
除足潰瘍之外，手和足的持續(xù)麻木和刺痛也會(huì)降低有糖尿病患者的生活質(zhì)量。遺憾地，目前，一旦發(fā)生神經(jīng)損傷，其就是不可逆的。起先癥狀經(jīng)常是很小的，并且因?yàn)槎鄶?shù)神經(jīng)損傷經(jīng)過若干年才發(fā)生，所以輕度情況可能在很長一段時(shí)間內(nèi)不被察覺地進(jìn)行，但是能夠突然地變得嚴(yán)重。一般而言在控制糖尿病方面，并且更準(zhǔn)確地說在控制糖尿病神經(jīng)病變方面的關(guān)鍵問題是通過使用藥物治療和控制飲食以控制葡萄糖的水平并且避免血糖過高癥來防止對(duì)組織和器官的進(jìn)一步的損傷。用于預(yù)防糖尿病足潰瘍的臨床實(shí)踐是囑咐使用高質(zhì)量、正合適的鞋襪、優(yōu)選地定做鞋襪加以保護(hù)足。為了此方式可以起作用，需要對(duì)處于危險(xiǎn)中的患者進(jìn)行識(shí)別，并且仔細(xì)地設(shè)計(jì)他們的鞋襪，以通過重新分配機(jī)械載荷到其它、低敏感的足部區(qū)域，來保護(hù)患者足上的最脆弱部位。這通常通過首先測(cè)量在患者足下面的壓力來完成。然而，可能潰瘍的最重要的預(yù)報(bào)器是局部的神經(jīng)病變，而不是壓力的水平(van Schie，2005)。使用標(biāo)準(zhǔn)、簡單的臨床工具(諸如神經(jīng)病變障礙評(píng)分、神經(jīng)病變癥狀評(píng)分、使用Semmes-Weinstein單絲的壓力知覺禾口用neurothesiometer的振動(dòng)感覺(由Horwell Scientific Laboratory Supplies, Nottingham, UK 所銷售的))來篩選神經(jīng)病變的存在， 已經(jīng)顯示出在識(shí)別處于危險(xiǎn)中的足潰瘍個(gè)體方面是重要的。然而，這些工具主要地評(píng)定粗纖維功能(Krishnan和Rayman，2004)。已表明了小的無髓鞘的C-纖維(其負(fù)責(zé)感覺熱 (從30°C至超過45°C敏感))在糖尿病的早期階段中可能被有選擇地?fù)p傷了(Krishnan和 Rayman,2004)?，F(xiàn)今用于診斷周圍神經(jīng)病變的最常用的方法是Semmes-Weinstein方法。如同本領(lǐng)域內(nèi)所已知的，Semmes-Weinstein單絲包括嵌入在塑料手柄中的尼龍細(xì)絲，通過利用彎曲柱狀物(buckling column)的物理屬性以理論上生成獨(dú)立于施加至該手柄的力的力，該尼龍細(xì)絲被用來半定量地評(píng)定輕觸摸的閾值靈敏度。實(shí)際上傳遞至皮膚表面的實(shí)際壓力隨著細(xì)絲和皮膚之間的角度而變化。此外，在測(cè)量中不考慮細(xì)絲和皮膚之間的摩擦，但是該摩擦在個(gè)體當(dāng)中可能變化大大，從而將固有誤差引入了這些測(cè)量中。更重要地， Semmes-Weinstein單絲測(cè)試能夠估計(jì)靈敏度的大致范圍，而不是該個(gè)體的特定靈敏度。另選的方法對(duì)皮膚表面施加兩點(diǎn)靜態(tài)觸摸。這個(gè)測(cè)試測(cè)量兩個(gè)分開的觸摸點(diǎn)要離開有多遠(yuǎn)來使這兩個(gè)觸摸點(diǎn)被察覺為兩個(gè)截然不同的點(diǎn)。該測(cè)試設(shè)備的尖端由兩個(gè)平行的、其間距可調(diào)整的針刺孔組成。類似Semmes-Weinstein測(cè)試，兩點(diǎn)測(cè)試受到刺孔相對(duì)皮膚的方位的影響并且受到設(shè)備和皮膚之間摩擦的影響。同樣地，感覺閾值取決于由檢查人在受檢查的組織區(qū)之上所施加的壓力的強(qiáng)度。另一個(gè)方法使用已校準(zhǔn)的音叉或振動(dòng)知覺閾值計(jì)(生物震感閾測(cè)量器 (biothesiometer))0增加附接至皮膚的振動(dòng)尖端的振動(dòng)的量直到患者感覺到振動(dòng)。振動(dòng)知覺閾值以伏特進(jìn)行測(cè)量。生物震感閾測(cè)量器設(shè)備的主要問題是他們產(chǎn)生了波而不是局部刺激。振動(dòng)波在皮膚和皮下組織的相對(duì)大的區(qū)域之上傳播，從而使其極難識(shí)別最嚴(yán)重的神經(jīng)病變的位置(需要對(duì)該位置處的組織進(jìn)行保護(hù))。另一個(gè)方法使用具有聚合物表面和合金表面的筆式設(shè)備。由于在材料的熱導(dǎo)性方面的差異，聚合物表面比合金感覺更暖和。檢查者隨機(jī)地放置兩個(gè)表面中的一個(gè)在患者的足的頂部上并且詢問其是否在那個(gè)特別的點(diǎn)處感覺到冷或者不是那么冷。這不提供定量讀數(shù)，并且因此不能與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行系統(tǒng)性比較。此外，因?yàn)樵撛O(shè)備是無源熱元件，其性能將依賴外在條件(制造商推薦在23°C以下的室內(nèi)使用它)。由于在檢查期間該設(shè)備對(duì)著患者的皮膚被壓，溫度的局部知覺就被壓力的知覺屏蔽了。使這個(gè)方法的商業(yè)上可用的設(shè)備是“tip-therm，， 設(shè)備(由 tip therm GmbH 公司提供)。另一個(gè)方法使用單個(gè)被捆扎在足或手上特定的位置周圍的熱刺激器(例如，使用纏繞在足或手周圍的魔鬼粘(Velcro)扎帶)。一旦被固著并且開啟后，刺激器就加熱直至能夠被調(diào)整的預(yù)定溫度，通常直至50°C?；颊唔憫?yīng)設(shè)備(通常包含貼了 “是”和“否”標(biāo)簽的按鈕)由患者用來指示他是否能夠感覺暖和感覺，并且如果是，持續(xù)有多長時(shí)間，該時(shí)間是在“是”按鈕被按期間的時(shí)間。系統(tǒng)的輸出是在由捆扎至皮膚的刺激器實(shí)際上施加的熱的期間的時(shí)間相對(duì)于由患者所報(bào)告的刺激的時(shí)間長度的比較。單個(gè)刺激器僅僅提供在其所粘附的特定的點(diǎn)處神經(jīng)病變的測(cè)量，所以，神經(jīng)病變的點(diǎn)可能被遺漏。同樣地，刺激器被機(jī)械地捆扎至皮膚，這引起了在檢查的區(qū)域上的不可控的機(jī)械載荷(并且這些載荷未必是生理上正常的)。因?yàn)槔υ瑴囟雀杏X因此經(jīng)常被壓力感覺所屏蔽。采用這個(gè)方法的商用設(shè)備的不例是 Computer Aided Sensory Evaluator-IV(CASE IV) (WR Medical Electronics， Stillwater， MN， USA)禾口 TSA-II Neurosensory Analyzer(Medoc Advanced Medical Systems, Ramat Yishay, Israel) 0用于檢測(cè)周圍神經(jīng)病變的另一個(gè)方法是測(cè)試足的汗腺的響應(yīng)性，該響應(yīng)性在神經(jīng)病變生長的時(shí)候通常停止活動(dòng)。這通過采用鈷鹽(CoCl2)與濕度的化學(xué)反應(yīng)來完成。如果存在汗?jié)穸龋瑒t附至足底上的點(diǎn)的包含CoCl2的墊從藍(lán)色改變至粉紅色。這是定性的指示器而不是定量的，神經(jīng)病變的評(píng)定是間接的，即，并不測(cè)量實(shí)際的感覺。該指示局限于墊料所位于的點(diǎn)，并且該測(cè)試通過濕度環(huán)境而加偏差。使用此方法的商用產(chǎn)品是neuropad (miro Verbandstoffe, Wiehl- Drabenderhohe,^H ) 0因此，對(duì)皮膚施加熱刺激以評(píng)定神經(jīng)病變的已有設(shè)備或是手持的(例如， kmmes-Weinstein、兩點(diǎn)觸摸、生物震感閾測(cè)量器設(shè)備)或是捆扎至皮膚表面的(例如， TSA-II系統(tǒng))。利用這些設(shè)備，在它們被使用來評(píng)定神經(jīng)病變的力、施加的角度和速度方面，在不同的檢查人之間存在很大的不同。授權(quán)給Laudio的美國專利第4，653，507號(hào)公開了一種設(shè)備，該設(shè)備包括具有固定溫度的第一導(dǎo)熱感測(cè)板和具有可控溫度的第二導(dǎo)熱感測(cè)板。這些板被施加至皮膚然后確定板之間的閾值溫差。授權(quán)給feifni et al的美國專利US 5，191，896公開了一種儀器，其中依照若干協(xié)議中的任一個(gè)向患者施加感官刺激。授權(quán)給Hersdorffer的美國專利第5，007, 433號(hào)公開了一種壓力刺激器，該壓力刺激器被配置成向皮膚表面施加可選擇壓力。授權(quán)給Swenson等人的美國專利第5，666，963號(hào)公開了一種手持設(shè)備，該設(shè)備在皮膚表面之上移動(dòng)或卷動(dòng)。該設(shè)備上的接觸表面由高熱導(dǎo)性材料制成，并且當(dāng)該設(shè)備在室溫下時(shí)，除了在神經(jīng)感覺異常低的那些部位之外受試者都可體驗(yàn)到?jīng)鏊杏X。授權(quán)給Constantinides的美國專利第6，090, 050號(hào)公開了一種用于記錄皮膚表面的溫度的設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)設(shè)備每次檢查評(píng)估在單個(gè)點(diǎn)處皮膚的溫度知覺。因?yàn)槭┘又疗つw表面的壓力因用戶而不同，該壓力經(jīng)常影響對(duì)溫度變化的局部知覺，所以手持刺激器不夠精確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于檢測(cè)或者監(jiān)控皮膚區(qū)域中神經(jīng)病變的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明還允許對(duì)該皮膚表面的神經(jīng)病變進(jìn)行勘察。該皮膚區(qū)域可以是在人體末端(諸如足或手) 上。本發(fā)明的所述系統(tǒng)包括多個(gè)刺激器被嵌入其中的剛性平臺(tái)。在足檢查的情況下，受試者站立在平臺(tái)上或坐著使他的足放在該平臺(tái)上，以便使他的足的足底的至少一部分踩在刺激器的陣列上。在手檢查的情況下，受試者將他的手掌放置在平臺(tái)上。所述刺激器可以包括加熱元件，在此情況下，由所述刺激器所傳遞的所述刺激是熱能。另選地，所述刺激器可以包括振動(dòng)器，在此情況下，由所述刺激器所傳遞的所述刺激是振動(dòng)能。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，所述刺激器包括加熱元件和振動(dòng)器，在此情況下，熱能和振動(dòng)能可以由所述刺激器同時(shí)地或相繼地進(jìn)行傳遞。在本發(fā)明的所述方法中，在一個(gè)或更多個(gè)皮膚區(qū)域施加至所述平臺(tái)之后，所述平臺(tái)中的多個(gè)刺激器中的一個(gè)被選擇并且被激活，刺激的強(qiáng)度逐步增加。受試者被命令在皮膚中一有感覺時(shí)就指示他在他皮膚中的哪里有了感覺。這可以通過提供顯示受檢查的皮膚區(qū)域的輪廓圖的屏幕并且命令受試者觸摸屏幕上的圖中的與他有感覺的皮膚位置相對(duì)應(yīng)的位置或使用任意其它反饋裝置諸如手持定點(diǎn)設(shè)備(諸如鼠標(biāo)、軌跡球、觸摸板、操縱桿、 壓力桿、光筆或光槍)，或使用眼睛跟蹤器、或使用語音命令來指示該位置來完成。在熱刺激的情況下，在加熱開始之前皮膚的初始溫度和在患者響應(yīng)時(shí)在那個(gè)位置處的溫度之間的差被記錄。這個(gè)差值被稱為“可檢測(cè)溫差”(DTD)并且是受試者的局部熱知覺的度量。在振動(dòng)刺激的情況下，在患者響應(yīng)的時(shí)候所述刺激器的振動(dòng)的強(qiáng)度被記錄。這個(gè)振動(dòng)的強(qiáng)度被稱為“可檢測(cè)振動(dòng)強(qiáng)度”。如果受試者沒有指示檢測(cè)到熱和/或振動(dòng)感覺就已經(jīng)達(dá)到了所述刺激器的刺激的預(yù)定強(qiáng)度，或如果受試者指示了不正確的位置，那么將進(jìn)行記錄，指示所述刺激未被受試者感覺到。在檢查期間，受試者不接收有關(guān)于位置的報(bào)告是否正確或他對(duì)所述刺激的敏感性的程度如何的反饋。該記錄的刺激表示受試者在接觸選擇的刺激器的所述皮膚部位處可感覺的最小感覺。優(yōu)選地，以隨機(jī)的或非隨機(jī)的順序，重復(fù)該過程直到所有的接觸受試者的皮膚的刺激器都被加熱。本發(fā)明的所述系統(tǒng)和方法不涉及將傳感器捆扎至皮膚表面或者手工地施加傳感器至皮膚表面。溫度靈敏性數(shù)據(jù)在生理負(fù)荷強(qiáng)度的條件下(站立在所述平臺(tái)上或坐著使得所述平臺(tái)用作進(jìn)行足檢查的腳蹬，并且將手?jǐn)R在所述平臺(tái)上來進(jìn)行手檢查)獲得，有助于減小或消除由于在所述刺激器被施加至手或足時(shí)的壓力方面的變化性而在響應(yīng)方面的變化性，這種變化性在傳感器被捆扎至皮膚表面或手工地施加至皮膚表面的時(shí)候會(huì)發(fā)生。本發(fā)明由此允許在生理負(fù)荷強(qiáng)度的條件下測(cè)試神經(jīng)病變以避免患者對(duì)溫度或振動(dòng)的知覺和對(duì)壓力的知覺相混淆，而且避免操作員間的變化性。對(duì)于足檢查來說，最好是患者站立在刺激器上而不是使用不受控制的、依賴檢查者的力對(duì)著足壓下的測(cè)量工具。同樣地，當(dāng)承受身體重量時(shí)神經(jīng)的變形可能影響感覺的知覺，其是為什么應(yīng)該在生理機(jī)械強(qiáng)度 (例如，在患者站立時(shí)，在足的腳底上)條件下診斷神經(jīng)病變的又一個(gè)原因。通過逐步地增加皮膚部位的刺激的強(qiáng)度，本發(fā)明允許對(duì)感覺閾值進(jìn)行評(píng)定。例如， 熱感覺器官在溫度的變化期間是最活躍的。通過快速神經(jīng)自適應(yīng)，靜態(tài)主要的熱感覺慢慢減弱，在人進(jìn)入到熱浴盆的時(shí)候可體驗(yàn)到這種情況。因此，推薦在皮膚遭受時(shí)間相關(guān)溫度上升時(shí)檢測(cè)對(duì)加熱的局部響應(yīng)性。本發(fā)明可以被用來監(jiān)控神經(jīng)病變的過程，以確定在神經(jīng)病變的過程中藥物或治療的效果，并且選擇用于神經(jīng)病變的最合適的藥物或治療。因此，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于檢測(cè)或者監(jiān)控神經(jīng)病變的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括平臺(tái)，所述平臺(tái)包括多個(gè)刺激器被嵌入其中的表面，各刺激器都被配置成當(dāng)皮膚表面置于所述平臺(tái)上時(shí)刺激皮膚區(qū)域中的部位。在其另一方面中，本發(fā)明提供了一種用于檢測(cè)或者監(jiān)控神經(jīng)病變的方法，所述方法包括(a)將皮膚區(qū)域置于平臺(tái)上，該平臺(tái)包括其中嵌入了多個(gè)刺激器的表面，各刺激器都被配置成在皮膚表面被置于皮膚部位時(shí)刺激皮膚部位；(b)激活所述多個(gè)刺激器中的至少一個(gè)；(c)確定在接觸刺激器的皮膚部位中感覺到的最小刺激；(d)比較所確定的最小刺激與預(yù)定的閾值刺激；(e)如果⑴所確定的最小刺激超過了所述預(yù)定閾值，或(ii)如果在所述刺激的強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定最大溫度之前，在與所述刺激器相接觸所述皮膚部位中未感覺到刺激，則檢測(cè)出在與所述刺激器相接觸的所述皮膚部位中的神經(jīng)病變；(f)根據(jù)需要重復(fù)步驟(b)至(e)，每一次選擇不同的刺激器。本發(fā)明還提供了一種用于監(jiān)控藥物對(duì)個(gè)體中的神經(jīng)病變的效果的方法，所述方法包括(a)通過根據(jù)權(quán)利要求16至30中的任一項(xiàng)所述的方法，檢測(cè)在所述個(gè)體中的神經(jīng)病變的第一程度(first extent)；(b)給個(gè)體施用藥物；以及(c)在給個(gè)體施用藥物之后，檢測(cè)神經(jīng)病變的第二程度(second extent) 0


為了理解本發(fā)明和為了領(lǐng)會(huì)在實(shí)踐中如何實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖、通過僅僅是非限制性的示例對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行描述。圖1示出了依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式的、用于檢測(cè)神經(jīng)病變的系統(tǒng)；圖2示出了用于圖1的系統(tǒng)的、被配置成將熱能傳遞到皮膚部位的刺激器；圖3示出了依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式的、用于檢測(cè)神經(jīng)病變的流程圖；圖如示出了依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式對(duì)足中的神經(jīng)病變的檢測(cè)，并且圖4b示出了依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式對(duì)手中的神經(jīng)病變的檢測(cè)；以及圖5示出了用于在圖1的系統(tǒng)的、被配置成將熱能和振動(dòng)能傳遞至皮膚部位的刺激器。
具體實(shí)施例方式圖1示出了依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式的、用于勘察在一個(gè)或更多個(gè)皮膚區(qū)域中的神經(jīng)病變的系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10包括剛性平臺(tái)1，如在下文詳細(xì)地所描述的，在該剛性平臺(tái)上可以放置一個(gè)或更多個(gè)皮膚區(qū)域(諸如足或手表面)。平臺(tái)1具有由熱絕緣材料(諸如硬橡膠或塑料)所制成的表面21，表面21中嵌入了多個(gè)刺激器2 (如在下文所描述的)。 表面21可以是平坦表面。每個(gè)刺激器的活動(dòng)都在經(jīng)由可以是有線鏈接或無線鏈接的通信線路7與刺激器2進(jìn)行通信的計(jì)算機(jī)處理單元(CPU) 3的控制下。用戶數(shù)據(jù)輸入設(shè)備(諸如鍵盤9、計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或語音識(shí)別系統(tǒng))被用來將相關(guān)的數(shù)據(jù)輸入到與CPU 3相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器11，這些數(shù)據(jù)諸如受試者的識(shí)別、或被置于表面21上的皮膚區(qū)域。系統(tǒng)2還包括用戶反饋設(shè)備，用戶反饋設(shè)備允許受試者指示加熱感覺在何處和什么時(shí)候被檢測(cè)。該系統(tǒng)可以包括示出被檢測(cè)的皮膚區(qū)域的圖的顯示器5。顯示器5可以是觸摸屏，在這種情況下，受試者在檢測(cè)到加熱感覺時(shí)觸摸該圖的檢測(cè)到加熱感覺的位置。另選地，受試者可以使用壓力桿、 光筆或光槍來觸摸屏幕，或使用鼠標(biāo)、軌跡球、觸摸板、操縱桿、眼球追蹤設(shè)備或語音識(shí)別系統(tǒng)在屏幕上移動(dòng)光標(biāo)。用戶反饋設(shè)備也經(jīng)由同樣可以是有線或無線鏈接的通信鏈接4受該 CPU的控制。系統(tǒng)2還可以包括用于遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用的、至通信網(wǎng)絡(luò)(諸如電話網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(諸如因特網(wǎng)或本地局域網(wǎng)(LAN)))的連接6。圖2示出了依照一種實(shí)施方式的、可以被用于系統(tǒng)1中的刺激器2的示例性刺激器2a。刺激器加具有包括接觸被置于平臺(tái)1上的人體末端的皮膚部位的溫度傳感器20的上層。溫度傳感器20可以是被配置成測(cè)量與其接觸的皮膚部位的溫度的熱敏電阻或電阻溫度檢測(cè)器(RTD)，優(yōu)選地具有約士 1°C的精度，但可以使用更精確的溫度傳感器。刺激器 2的中間層由導(dǎo)熱材料22 (諸如金屬)制成，并且底層包括加熱元件24 (諸如加熱片加熱器)。刺激器加由此被配置成加熱與其接觸的皮膚部位同時(shí)測(cè)量該皮膚部位的溫度。圖5示出了能夠被用在系統(tǒng)10中以傳遞熱能和振動(dòng)能的刺激器2的另一種實(shí)施方式的刺激器2b。刺激器2b具有包括圍繞振動(dòng)器84的環(huán)狀溫度傳感器81的上層。下層包括環(huán)狀加熱元件83，諸如加熱片加熱器。上層和下層之間是導(dǎo)熱層82。刺激器2b由此配置成加熱與其接觸的皮膚部位，同時(shí)測(cè)量該皮膚部位的溫度。另外，該刺激器被配置成向同一皮膚部位傳遞振動(dòng)能，該振動(dòng)能或與熱能的傳遞同時(shí)傳遞，或與熱能的傳遞相繼地傳遞。各刺激器經(jīng)由包括在通信線路7之內(nèi)的鏈接沈與CPU 3進(jìn)行通信。鏈接沈用于激活加熱元件對(duì)，也用于向CPU 3傳送來自溫度傳感器20的指示與刺激器2接觸的皮膚部位的溫度的信號(hào)。例如，單個(gè)刺激器2的直徑可以在0. Icm和2cm之間變化并且陣列中相鄰的刺激器之間的距離可以在0. Icm和Icm之間變化。系統(tǒng)2可以具有待機(jī)模式，其中CPU休眠，加熱元件M都被斷電，并且用戶反饋設(shè)備也是斷電的。在待機(jī)模式中，系統(tǒng)2以最小能耗運(yùn)行，僅允許其掃描各溫度傳感器20所檢測(cè)到的溫度。圖3示出了依據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的一種實(shí)施方式的用于檢測(cè)皮膚區(qū)域中神經(jīng)病變的方法的流程圖。在步驟30中，受試者將一個(gè)或更多個(gè)皮膚區(qū)域置于在刺激器2的陣列之上的表面 21上。圖如示出了平臺(tái)1，受試者42站立在平臺(tái)1上，將他的足的腳底44的至少一部分踩在刺激器2的陣列上。圖4b示出了平臺(tái)1，在平臺(tái)1上，受試者46將他的手的手掌47的至少一部分放在刺激器2的陣列上。在將皮膚區(qū)域置于平臺(tái)1上之后，與皮膚區(qū)域接觸的刺激器2中的溫度傳感器20的溫度從周圍的溫度升至本地皮膚溫度。如在上文所陳述，CPU 3可以連續(xù)不斷地掃描由刺激器2中的各溫度傳感器20所檢測(cè)出的溫度。再次參照?qǐng)D3， 在CPU 3檢測(cè)到在溫度傳感器20中的一個(gè)或更多個(gè)中的溫度升高的時(shí)候(步驟32)，這指示一個(gè)或更多個(gè)皮膚區(qū)域已經(jīng)被置于平臺(tái)1上，響應(yīng)于該指示，CPU將系統(tǒng)10從待機(jī)模式轉(zhuǎn)移至激活模式(步驟34)。另選地，系統(tǒng)可以用手工(例如，通過接通/關(guān)斷開關(guān))來開啟。接下來，在步驟36中，用戶可以使用輸入設(shè)備9來輸入置于平臺(tái)1上的皮膚區(qū)域。例如，該輸入可以是左手、右手、雙手、左足、右足或雙足。在用于使各溫度傳感器20所感覺出的溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)溫度的幾秒之后，CPU 3 根據(jù)所感覺的溫度確定接觸皮膚區(qū)域并且未暴露至周圍空氣(刺激器比周圍溫度熱)的指定刺激器2(步驟38)。在步驟40中，例如通過執(zhí)行邊緣檢測(cè)算法以識(shí)別與所放置的皮膚區(qū)域相接觸的刺激器2的連續(xù)子集(contiguous subset), CPU 3確定接觸平臺(tái)的皮膚區(qū)域的輪廓。然后，在步驟42中，CPU 3在屏幕5上顯示置于平臺(tái)1上的皮膚區(qū)域的輪廓圖8。 輪廓圖8包括放置在平臺(tái)1上的各皮膚區(qū)域的分界線19和接觸皮膚區(qū)域的刺激器2的連續(xù)集合的分界線13(見圖1)。接下來，在步驟44中，接觸皮膚區(qū)域的刺激器2的連續(xù)集合中的一個(gè)或更多個(gè)可以由CPU 3分成預(yù)定子區(qū)域。例如，如圖1中所示，輪廓圖中每個(gè)足的分界線19可以被劃分成三個(gè)子區(qū)域表示后腳的子區(qū)域13、表示足中段的第二子區(qū)域15 和表示前腳的第三子區(qū)域17。前腳區(qū)17然后還可被劃分成三個(gè)部分21，各部分表示在足的腳底上的兩個(gè)相鄰跖骨頭之間的點(diǎn)。在步驟46中，刺激器元件2被指定在一個(gè)或更多個(gè)子區(qū)域中的每一個(gè)。例如，對(duì)于足來說，指定的刺激器可以是施加至后腳區(qū)、足中段(外足弓)、相鄰跖骨頭之間的三個(gè)點(diǎn)和在大腳趾上的點(diǎn)的刺激器?，F(xiàn)在，在步驟48中，在步驟46中所指定的刺激器2當(dāng)中選擇刺激器2?？梢噪S機(jī)地選擇刺激器，但是可以通過任一預(yù)定選擇模式來確定。在步驟50中，由CPU 3來開始選出的刺激器的加熱元件M的加熱。例如，刺激器的加熱的速率的范圍在0. rc /秒和io°c / 秒之間不等。受試者被命令在他的皮膚中一感覺到溫暖感覺，就通過反饋設(shè)備在輪廓圖8中指示受試者感覺到溫暖感覺處的皮膚位置的位置。如果正在檢查足，如圖4中所示，受試者的手可自由操作反饋設(shè)備。如果正在檢查手，能夠分開來檢查每個(gè)手使得自由的手能夠操作反饋設(shè)備。隨著在步驟48中選出的刺激器的加熱的開始，在步驟52中CPU同時(shí)地監(jiān)控與選出的刺激器接觸的皮膚部位的溫度，該溫度由選出的刺激器的溫度傳感器20來確定。在步驟M中確定受試者是否已經(jīng)指示了熱感覺。如果沒有指示，則在步驟56中確定皮膚部位的溫度是否已經(jīng)達(dá)到預(yù)定最大的溫度。盡管其它最大的溫度可以被用來滿足特定的受試者的需求，預(yù)定溫度通常在45°C以下，即使長時(shí)間處于該溫度，人也是安全的和無痛的。如果在步驟56中確定已經(jīng)達(dá)到了最大溫度(受試者沒有指示加熱感覺)，則在步驟58中CPU 在存儲(chǔ)器11中記錄受試者未檢測(cè)到刺激。如果在步驟56處確定尚未達(dá)到最大溫度，則過程進(jìn)入步驟57，繼續(xù)加熱選出的刺激器的加熱元件，并且然后隨著皮膚溫度和反饋設(shè)備的監(jiān)控返回到步驟52。如果在步驟M處確定受試者已經(jīng)識(shí)別出加熱的點(diǎn)，則過程繼續(xù)步驟 60，在此處確定由受試者使用反饋設(shè)備所指示的位置是否與所加熱的位置的對(duì)應(yīng)。如果不對(duì)應(yīng)，則過程進(jìn)入到步驟58，在存儲(chǔ)器11中記錄患者未能檢測(cè)到刺激。如果對(duì)應(yīng)，則CPU 3在存儲(chǔ)器中記錄在加熱施加之前在患者的皮膚處所感覺的初始溫度和在由受試者所指示的時(shí)候由刺激器加熱元件M在患者的反應(yīng)的時(shí)候所確定的在那個(gè)位置處的溫度之間的差 (步驟64)。這個(gè)可檢測(cè)的溫差(DTD)是患者的局部的熱感覺的測(cè)量。這個(gè)所記錄的溫度表示在接觸選出的刺激器的皮膚部位處由受試者可感覺的最小熱感覺。在檢查期間，患者不接收有關(guān)于識(shí)別出的位置是否正確的反饋或他的溫度感覺靈敏性的程度是什么的反饋。從記錄用步驟58和64，過程繼續(xù)到步驟66，在此處確定是否要選擇另一個(gè)刺激器。如果是，則過程返回至步驟48，選擇另一個(gè)刺激器。可以重復(fù)該過程直到所有的接觸受試者的皮膚的刺激器都被加熱了。在兩個(gè)末端被刺激時(shí)，加熱的刺激器可以在兩個(gè)末端間交替。如果在步驟66中確定出另一個(gè)刺激器將不被激活，則過程繼續(xù)步驟68，在此處DTD 值的圖被疊加在輪廓圖8上，從而提供神經(jīng)病變狀況的定量測(cè)量。過程然后繼續(xù)步驟70，在該步驟，可以把在每個(gè)位置處的DTD的值與來自年齡匹配控制受試者的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較(有證據(jù)表明溫度感覺是有年齡依賴性的)。與基準(zhǔn)的背離可以針對(duì)在相似屏蔽的腳印或手印上的各位置，例如，使用ζ-評(píng)分來指示測(cè)量在控制的年齡匹配的人口的平均值之上或以下偏離多少標(biāo)準(zhǔn)差。此外，受試者的DTD值可以與來自同一受試者的先前的DTD測(cè)量進(jìn)行比較用于后續(xù)的目的。過程然后終止。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法不涉及將傳感器捆扎到皮膚表面或用手工地將傳感器施加至皮膚表面。溫度敏感度數(shù)據(jù)被要求在生理負(fù)荷之下(站立在平臺(tái)上或坐在平臺(tái)使足放置平臺(tái)來進(jìn)行足檢查，并且將手?jǐn)R在平臺(tái)上來進(jìn)行手檢查)，有助于減小或消除在傳感器被捆扎至皮膚表面或被用手工施加至皮膚表面的時(shí)候發(fā)生的因手或足被施加至刺激器的壓力方面的變化性而在反應(yīng)方面的變化性。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)或者監(jiān)控神經(jīng)病變的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括平臺(tái)，所述平臺(tái)包括其中嵌入多個(gè)刺激器的表面，各刺激器都被配置成在皮膚表面被置于所述平臺(tái)上時(shí)刺激皮膚區(qū)域中的部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)刺激器包括(i)被配置成加熱與所述刺激器接觸的皮膚部位的加熱元件；和( )被配置成檢測(cè)與所述刺激器接觸的皮膚部位的溫度的溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)刺激器包括被配置成將振動(dòng)傳遞給與所述刺激器相接觸的皮膚部位的振動(dòng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)刺激器，所述刺激器包括(a)被配置成加熱與所述刺激器相接觸的皮膚部位的加熱元件；(b)被配置成檢測(cè)與所述刺激器相接觸的皮膚部位的溫度的溫度傳感器；以及(c)被配置成將振動(dòng)傳遞給與所述刺激器相接觸的皮膚部位的振動(dòng)器。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括反饋設(shè)備，所述反饋設(shè)備被配置成生成指示皮膚表面中的、檢測(cè)到由刺激器所引起的刺激的位置的信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述反饋設(shè)備選自包括以下各項(xiàng)的組觸摸屏、 指示設(shè)備、眼跟蹤激活設(shè)備和聲音命令激活設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括顯示一個(gè)或更多個(gè)皮膚區(qū)域的輪廓的顯不器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括計(jì)算機(jī)處理單元(CPU)，所述計(jì)算機(jī)處理單元被配置成(a)監(jiān)控與所述多個(gè)刺激器中的任何一個(gè)或更多個(gè)刺激器相接觸的皮膚部位的皮膚溫度；以及(b)加熱所述多個(gè)刺激器中的任何一個(gè)或更多個(gè)刺激器的所述加熱元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括計(jì)算機(jī)處理單元(CPU)，所述計(jì)算機(jī)處理單元被配置成以可選擇的強(qiáng)度來激活所述多個(gè)刺激器中的任何一個(gè)或更多個(gè)刺激器的所述振動(dòng)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括反饋設(shè)備，所述反饋設(shè)備被配置成生成指示皮膚表面中的、檢測(cè)到感覺的位置的信號(hào)，其中，所述CPU還被配置成從所述反饋設(shè)備接收指示皮膚表面中的、檢測(cè)到感覺的位置的信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述CPU還被配置成確定與皮膚表面相接觸的多組連續(xù)刺激器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述CPU還被配置成針對(duì)所述多個(gè)刺激器中的一個(gè)或更多個(gè)刺激器中的每一個(gè)確定與所述刺激器相接觸的皮膚部位的可檢測(cè)溫差。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述CPU還被配置成將一個(gè)或更多個(gè)感知到的刺激水平與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)感知刺激水平相比較。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述平臺(tái)表面是平坦表面。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于檢測(cè)人體末端中的神經(jīng)病變。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述人體末端是手或足。
17.一種用于檢測(cè)或者監(jiān)控神經(jīng)病變的方法，所述方法包括(a)將皮膚區(qū)域置于平臺(tái)上，所述平臺(tái)包括其中嵌入了多個(gè)刺激器的表面，各刺激器都被配置成在皮膚表面被置于所述平臺(tái)上時(shí)刺激皮膚部位；(b)激活所述多個(gè)刺激器中的至少一個(gè)；(c)確定在與刺激器接觸的皮膚部位中能檢測(cè)到刺激時(shí)的最小刺激；(d)比較所確定的最小刺激與預(yù)定的閾值刺激；(e)如果(i)所確定的最小刺激超過所述預(yù)定閾值，或(ii)如果在所述刺激的強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定的最大強(qiáng)度之前在與所述刺激器相接觸的所述皮膚部位中未檢測(cè)到所述刺激，則檢測(cè)出與所述刺激器相接觸的皮膚部位中的神經(jīng)病變；(f)根據(jù)需要重復(fù)步驟(b)至(e)，每次選擇不同的刺激器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，至少一個(gè)刺激器包括(i)被配置成加熱與所述刺激器相接觸的皮膚部位的加熱元件；( )被配置成檢測(cè)與所述刺激器相接觸的皮膚部位的所述溫度的溫度傳感器。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其中，至少一個(gè)刺激器包括振動(dòng)器，所述振動(dòng)器被配置成將振動(dòng)傳遞至與所述刺激器相接觸的皮膚部位。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括至少一個(gè)刺激器，所述刺激器包括(a)被配置成加熱與所述刺激器相接觸的皮膚部位的加熱元件；(b)被配置成檢測(cè)與所述刺激器相接觸的皮膚部位的所述溫度的溫度傳感器；以及(c)被配置成將振動(dòng)傳遞至與所述刺激器相接觸的皮膚部位的振動(dòng)器。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括使用反饋設(shè)備來生成指示皮膚表面中的、由刺激器所引起的刺激被檢測(cè)到的位置的信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述反饋設(shè)備選自包括以下各項(xiàng)的組觸摸屏、定點(diǎn)設(shè)備、眼跟蹤激活設(shè)備和聲音命令激活設(shè)備。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，所述方法還包括顯示一個(gè)或更多個(gè)皮膚區(qū)域的輪廓。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，所述方法還包括(a)監(jiān)控與所述多個(gè)刺激器中的任何一個(gè)或更多個(gè)刺激器相接觸的皮膚部位的皮膚溫度；和(b)加熱所述多個(gè)刺激器中的任何一個(gè)或更多個(gè)刺激器的所述加熱元件。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，所述方法還包括以可選擇的強(qiáng)度激活所述多個(gè)刺激器中的任何一個(gè)或更多個(gè)刺激器的所述振動(dòng)器。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，所述方法包括使用反饋設(shè)備生成指示皮膚表面中的、檢測(cè)到感覺的位置的信號(hào)，并且從所述反饋設(shè)備接收指示皮膚表面中的、檢測(cè)到感覺的位置的信號(hào)。
27.根據(jù)權(quán)利要求24至26中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括確定與皮膚表面接觸的多組連續(xù)刺激器。
28.根據(jù)權(quán)利要求24至27中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括針對(duì)所述多個(gè)刺激器中的一個(gè)或更多個(gè)刺激器的每一個(gè)刺激器確定與所述刺激器相接觸的皮膚部位的可檢測(cè)溫差。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，所述方法還包括將一個(gè)或更多個(gè)感知的刺激水平與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)感知刺激水平相比較。
30.根據(jù)權(quán)利要求18至29中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述平臺(tái)表面是平坦表面。
31.根據(jù)權(quán)利要求18至30中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法用于檢測(cè)人體末端中的神經(jīng)病變。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述人體末端是手或足。
33.一種用于監(jiān)控藥物在個(gè)體中對(duì)神經(jīng)病變的效果的方法，所述方法包括(a)通過根據(jù)權(quán)利要求16至30中的任一項(xiàng)所述的方法，檢測(cè)在所述個(gè)體中的所述神經(jīng)病變的第一程度；(b)給所述個(gè)體施用所述藥物；以及(c)在給所述個(gè)體施用所述藥物之后，檢測(cè)所述神經(jīng)病變的第二程度。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于檢測(cè)或者監(jiān)控個(gè)體中神經(jīng)病變的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的系統(tǒng)包括具有其中嵌入了多個(gè)刺激器的表面的平臺(tái)。每個(gè)刺激器都被配置成在皮膚區(qū)域被置于所述平臺(tái)上時(shí)刺激皮膚區(qū)域中的部位。所述刺激器可以將熱和/或振動(dòng)能傳遞至皮膚部位。在本發(fā)明的該方法中，將皮膚區(qū)域置于平臺(tái)上并且激活所述刺激器中的一個(gè)。確定由所述個(gè)體在接觸刺激器中在所述皮膚部位中所感覺到的最小刺激。如果所述確定的最小刺激超過預(yù)定閾值，或如果在所述刺激的強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定最大強(qiáng)度之前未感覺到刺激，則與所述刺激器相接觸的在所述皮膚部位中檢測(cè)到神經(jīng)病變。然后利用其它刺激器重復(fù)該過程。
文檔編號(hào)A61B5/103GK102316802SQ201080007624
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者A·格芬 申請(qǐng)人:特拉維夫大學(xué)拉瑪特有限公司