專利名稱：給送對于個體對象可定制的前庭刺激的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向?qū)ο蠼o送前庭刺激，該前庭刺激對于對象的解剖體和敏感度而言是可定制的。
背景技術(shù)：
前庭刺激的系統(tǒng)和方法是已知的。例如，常規(guī)系統(tǒng)和方法在授予Lattner等人的美國專利6，748，275 (“‘275號專利”)和6，314，324 (“‘324號專利”)中公開。存在與這些已知系統(tǒng)和方法相關(guān)的各種缺點和限制。例如，被配置為給送前庭刺激的常規(guī)系統(tǒng)僅向頭部的每一側(cè)給送單一電流。該電 流穿過位于頭部一側(cè)上的陽極到頭部相反側(cè)上的陰極。由該電流提供的刺激的強度、頻率和/或其他屬性可以是可調(diào)的，但是僅可以針對提供給頭部的所有刺激來調(diào)整刺激的這些屬性。在單個治療部位處不提供空間上電刺激的屬性的改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面涉及一種配置為刺激對象的前庭系統(tǒng)的系統(tǒng)。在一個實施例中，該系統(tǒng)包括第一組對象接觸表面和處理器。第一組對象接觸表面包括對象接觸部，該對象接觸部是在空間上彼此區(qū)分開的并且被配置為與對象的皮膚電接觸地安裝在對象的第一個耳朵處或附近的對象的皮膚上，以使得對第一組接觸表面的電刺激配送影響在對象的與第一個耳朵同一側(cè)上的對象的前庭系統(tǒng)。處理器被配置為運行功率控制模塊，該功率控制模塊被配置為獨立地(individually)控制對第一組對象接觸表面中的對象接觸表面的電刺激的配送，以使得在給定時刻配送到各個對象接觸表面的電刺激的一個或多個參數(shù)在第一組對象接觸表面中的不同對象接觸表面之間變化。本發(fā)明的另一方面涉及一種刺激對象的前庭系統(tǒng)的方法。在一個實施例中，該方法包括通過第一組對象接觸表面接觸對象的皮膚，其中第一組對象接觸表面中的對象接觸表面是在空間上彼此區(qū)分開的，并且其中所述對象接觸表面在對象的第一個耳朵處或附近接觸對象的皮膚，以使得對第一組接觸表面的電刺激配送影響在對象的與第一個耳朵同一側(cè)上的對象的前庭系統(tǒng)；以及將電刺激獨立地配送到第一組對象接觸表面中的對象接觸表面，以使得在給定時刻配送到各個對象接觸表面的電刺激的一個或多個參數(shù)在第一組對象接觸表面中的不同對象接觸表面之間變化。本發(fā)明的另一方面涉及一種被配置為刺激對象的前庭系統(tǒng)的系統(tǒng)。在一個實施例中，該系統(tǒng)包括用于接觸對象的皮膚的第一裝置，其中用于接觸的第一裝置中的對象接觸表面彼此在空間上區(qū)分開的且在對象的第一個耳朵處或附近的位置處接觸對象的皮膚，以使得對由用于接觸的第一裝置所接觸的位置的電刺激的配送影響在對象的與第一個耳朵同一側(cè)上的對象的前庭系統(tǒng)；以及用于配送的裝置，其將電刺激配送到由用于接觸的第一裝置所接觸的對象的皮膚上的各個位置，以使得在給定時刻配送到各個位置的電刺激的一個或多個參數(shù)在不同位置之間變化。
通過在參考附圖的情況下考慮以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他目標、特征及性質(zhì)以及操作方法和相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的功能以及部件的組合和加工的經(jīng)濟性將變得更明顯，其中，所有附圖形成本說明書的一部分，在不同的附圖中相似的參考數(shù)字指示相應(yīng)的部分。在本發(fā)明的一個實施例中，在此圖示的結(jié)構(gòu)元件是按比例繪制的。然而，應(yīng)該明確理解的是，附圖僅是為了圖示說明和描述的目的而不限制本發(fā)明。另外，在文中任何一個實施例中顯示或描述的結(jié)構(gòu)特征也可以被用在其他實施例中。然而，應(yīng)該明確理解的是，附圖僅用于圖示說明和描述的目的而不旨在定義本發(fā)明的界限。如在說明書和權(quán)利要求中所用，單數(shù)形式的“一”、“一個〃和“所述”包括復(fù)數(shù)個指代物，除非上下文清楚地作出其他說明。


圖I圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的被配置為對對象施予前庭刺激的系統(tǒng)。圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的對象刺激接口?！?br> 圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的對象刺激接口。圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的對象刺激接口。圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的對象刺激接口。圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的對對象施予前庭刺激的方法。
具體實施例方式圖I圖示了被配置為對對象12施予前庭刺激的系統(tǒng)10。這涉及根據(jù)規(guī)定刺激的一個或多個參數(shù)的治療方案來刺激對象12的前庭系統(tǒng)，從而對對象12的前庭系統(tǒng)具有治療作用。例如，該治療方案可以被設(shè)計為影響對象12的平衡和/或空間取向以誘導(dǎo)搖擺感覺、減少眩暈和/或向前庭系統(tǒng)提供其他影響。對對象12的前庭系統(tǒng)的治療作用可能旨在通過前庭系統(tǒng)影響另一生理系統(tǒng)。例如，可以通過前庭系統(tǒng)的刺激來影響下丘腦系統(tǒng)的一個或多個功能。例如，2006年10月16日提交的美國申請11/581,670 (“‘670號申請”)描述了前庭刺激可能對下丘腦系統(tǒng)的影響。該‘670號申請由此通過引用整體并入本申請。在一個實施例中，系統(tǒng)10包括電源14、電子存儲器16、用戶接口 18、第一對象刺激接口 20、傳感器22、處理器24和/或其他部件中的一個或多個。電源14被配置為向系統(tǒng)10提供電力，該電力被發(fā)送到對象12的皮膚內(nèi)以刺激對象12的前庭系統(tǒng)。電源14可以進一步提供電力以便為系統(tǒng)10的其他部件(例如電子存儲器16、用戶接口 18、第一對象刺激接口 20、傳感器22和/或電源14)供電。電源14可以包括固定電源或可移動電源。固定電源是非便攜式的(例如永久固定的或在系統(tǒng)10的背景下不方便移動的)電源。例如，固定電源可以包括墻壁插座、大型發(fā)電機和/或其他固定電源中的一個或多個?？梢苿与娫词窃谑褂孟到y(tǒng)10的背景下便攜的電源。例如，電池或電容器，其可以容易地用系統(tǒng)10的一個或多個其他部件承載。在一個實施例中，電子存儲器16包括以電子方式存儲信息的電子存儲介質(zhì)。電子存儲器16的電子存儲介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)10整體(即基本不可移除)提供的系統(tǒng)存儲器和/或可以經(jīng)由例如端口(例如USB端口、火線端口等)或驅(qū)動器(例如磁盤驅(qū)動器等)可移除地連接到系統(tǒng)10的可移除存儲器之一或二者。電子存儲器16可以包括光學(xué)可讀存儲介質(zhì)(例如光盤等)、磁可讀存儲介質(zhì)(例如磁帶、磁性硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器等)、基于電荷的存儲介質(zhì)(例如EEPROM、RAM等)、固態(tài)存儲介質(zhì)(例如閃存驅(qū)動器等)和/或其他電子可讀存儲介質(zhì)中的一個或多個。電子存儲器16可以存儲軟件算法、由處理器24確定的信息、經(jīng)由用戶接口 18接收的信息、從傳感器22接收的信息和/或使得系統(tǒng)10能夠正確工作的其他信息。電子存儲器16可以是系統(tǒng)10內(nèi)的分立部件,或者電子存儲器16可以與系統(tǒng)10的一個或多個其他部件(例如處理器24)整體提供。用戶接口 18被配置為提供系統(tǒng)10與用戶(例如對象12、護理人員、治療決策者、研究人員和/或其他用戶)之間的接口，用戶可以通過該用戶接口提供信息給系統(tǒng)10并從系統(tǒng)10接收信息。這使得數(shù)據(jù)、結(jié)果和/或指令及任何其他可通信項(統(tǒng)稱為“信息”)能夠在用戶與處理器24和/或系統(tǒng)10的其他部件之間通信。適于包括在用戶接口 18中的 接口設(shè)備的示例包括小鍵盤、按鈕、開關(guān)、鍵盤、旋鈕、操縱桿、顯示屏、觸摸屏、揚聲器、麥克風(fēng)、指示燈、聲音報警器、打印機和/或其他接口設(shè)備。在一個實施例中，用戶接口 18實際上包括多個獨立的接口。應(yīng)該理解，本發(fā)明也預(yù)期將其他硬連線或無線通信技術(shù)作為用戶接口 18。例如，本發(fā)明預(yù)期用戶接口 18可以與電子存儲器16提供的可移除存儲接口集成在一起。在該示例中，信息可以從可移除存儲器(例如智能卡、閃存驅(qū)動器、可移動磁盤等)加載到系統(tǒng)10中，使得(一個或多個)用戶能夠定制系統(tǒng)10的實施方式。適合用于系統(tǒng)10以作為用戶接口 18的其他示例性輸入設(shè)備和技術(shù)包括但不限于RS-232端口、RF鏈路、IR鏈路、調(diào)制解調(diào)器(電話、電纜或其他)。簡言之，用于與系統(tǒng)10交換信息的任何技術(shù)都被本發(fā)明預(yù)期作為用戶接Π 18。第一對象刺激接口 20被配置為將電刺激配送到對象12的皮膚內(nèi)，以使得在給定時間點電刺激的參數(shù)隨著對象12的皮膚上的位置而變化。第一對象刺激接口 20被配置為在對象12的第一個耳朵26處或附近將電刺激配送到對象12的皮膚內(nèi)，以使得電刺激的配送影響在對象12的第一個耳朵26同一側(cè)上的對象12的前庭系統(tǒng)。如本文所用，對象12的“第一個耳朵26處或附近”可以包括第一個耳朵26的大約IOcm內(nèi)的區(qū)域。應(yīng)該認識到該距離并不旨在進行限制。例如，在一個實施例中“第一個耳朵26處或附近”可以指代第一個耳朵26的大約5cm內(nèi)的區(qū)域。在一個實施例中，第一對象刺激接口 20包括一組對象接觸表面28。如在圖I中可見，各對象接觸表面28彼此在空間上區(qū)分開。第一對象刺激接口 20被配置為在第一個耳朵26處或附近安裝到對象12上，以使得對象接觸表面28接觸在第一個耳朵26處或附近的對象12的皮膚上的空間上的不同的位置。對象接觸表面28是由導(dǎo)電材料制成的，以便將電刺激傳送到對象12的皮膚內(nèi)。第一對象刺激接口 20可以包括用于將對象接觸表面28貼附到對象12的皮膚的機構(gòu)。例如，第一對象刺激接口 20可以包括將第一對象刺激接口 20可移除地粘附到對象12的皮膚的粘合劑。對象接觸表面28可以被用于測量對象12的電學(xué)皮膚屬性。對象接觸表面28可以生成的輸出信號，該輸出信號傳達與它們安裝到對象上的位置處的電學(xué)皮膚屬性相關(guān)的信息和/或與對象接觸表面28安裝到的對象12上的各位置的不同組合之間的身體組織電學(xué)屬性相關(guān)的信息。如下面進一步討論的，這些輸出信號和/或由其衍生的信息可以被用作輸入以確定和/或調(diào)諧電刺激在各對象接觸表面28之間的配送，從而實現(xiàn)對對象12的前庭系統(tǒng)的特定治療效果。通過對象接觸表面28的這種輸出信號的產(chǎn)生和/或從該輸出信號推導(dǎo)出與電學(xué)皮膚屬性和/或身體組織屬性相關(guān)的信息的方式可以在下列專利中的一個或多個中找到，例如美國專利6，301，500 (“ ‘500號專利”)、美國專利申請序列號10/509，239 (“ ‘ 239號申請，，)和/或美國專利申請序列號11/997，783 (“ ‘ 783號申請，，)?！?00號專利、‘239號申請和‘783號申請因此通過引用以其整體合并于本公開中。在一個實施例中，第一對象刺激接口 20是如圖I所示的單一部件，其上承載對象接觸表面28。在一個實施例中，第一對象刺激接口 20包括多個分立的部件，每個部件承載第一組對象接觸表面28中的一個或多個對象接觸表面28。在一個實施例中，系統(tǒng)10還包括第二對象刺激接口 30。應(yīng)該認識到這并不旨在進行限制，因為本公開的范圍包括其中不含有第二對象刺激接口 30的實施例。第二對象刺激接口 30被配置為將電刺激配送到對象12的皮膚內(nèi)，以使得在給定時間點電刺激的參數(shù)隨著在對象12的皮膚上的位置而變化。第二對象刺激接口 30被配置為在對象12的第二個 耳朵(圖I中未示出)處或附近將電刺激配送到對象12的皮膚內(nèi)，以使得電刺激的配送影響在對象12的第二個耳朵同一側(cè)上的對象12的前庭系統(tǒng)。第二對象刺激接口 30包括第二組對象接觸表面28，其以與上述第一組對象接觸表面28基本相同的方式工作。然而，第二組對象接觸表面28由第二對象刺激接口 30承載以便安裝在對象12的第二個耳朵處或附近。系統(tǒng)10可以包括其他對象刺激接口。例如，被配置為接附到對象12的頸部后面、對象12的后背、對象12的肢體(例如臂、腿和/或其他肢體)和/或?qū)ο?2的其他身體部分的一個或多個電極。傳感器22被配置為產(chǎn)生一個輸出信號(或多個輸出信號)，所述輸出信號傳達與至少一個對象接觸表面28和對象12的皮膚之間的電刺激傳送相關(guān)和/或與由第一對象刺激接口 20和/或第二對象刺激接口 30配送到對象12的皮膚內(nèi)的電刺激對前庭系統(tǒng)的影響相關(guān)的信息。例如，由傳感器22產(chǎn)生的輸出信號可以傳達與在由第一和/或第二組對象接觸表面28所接觸的位置處或附近對象12的電阻、電容、阻抗和/或其他電學(xué)屬性相關(guān)的信息。由傳感器22產(chǎn)生的輸出信號可以傳達與被前庭系統(tǒng)的刺激(直接或間接地)影響的生理功能相關(guān)的信息。這種生理功能可以包括脈管緊張性、核心溫度、新陳代謝功能、脈沖形狀、皮膚電反應(yīng)、心率可變性、壓力感受器敏感性、身體重量、肌肉交感神經(jīng)激活、瞳孔擴張、通過患者的消化系統(tǒng)的材料的蠕動運動、血壓、氧化、水合、呼吸和/或其他生理功能中的一種或多種。由傳感器22產(chǎn)生的輸出信號可以傳達與電刺激對平衡和/或空間取向的影響相關(guān)的信息。例如，傳感器22可以包括加速度計、陀螺儀、數(shù)字羅盤和/或產(chǎn)生傳達與對象12的位置/或運動相關(guān)的信息的輸出信號的其他傳感器。在一個實施例中，認為一個或多個對象接觸表面28也提供在此歸屬于傳感器22的一些功能性。例如，對象接觸表面28可以產(chǎn)生傳達與在對象刺激接口 20和/或30之一或二者處或附近的電學(xué)皮膚屬性和/或身體組織屬性相關(guān)的信息的輸出信號。這在上面描述對象接觸表面28時已討論。為了方便，在本公開中對傳感器22的引述可以不僅涉及與對象接觸表面28分離的傳感器，而且也涉及和/或替代地涉及第一對象刺激接口 20和/或第二對象刺激接口 30的用于測量對象12的電學(xué)屬性的一個或多個對象接觸表面28。
應(yīng)該認識到，圖I中將傳感器22顯示為單一部件并不旨在進行限制。在一個實施例中，傳感器22包括多個傳感器。多個傳感器可以一起位于單個物理設(shè)備上，或者多個傳感器可以分布在不同設(shè)備上。在一個實施例中，傳感器22包括在第一個耳朵26處或附近安置在對象12上的至少一個傳感器單元以及在第二個耳朵處或附近設(shè)置于對象12上的至少一個傳感器單兀。處理器24被配置為在系統(tǒng)10中提供信息處理能力。因此，處理器24可以包括數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計為處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機和/或用于電子地處理信息的其他機構(gòu)中的一種或多種。盡管處理器24在圖I中被顯示為單個實體，這僅用于圖示說明的目的。在一些實施方式中，處理器24可以包括多個處理單元。這些處理單元可以物理地位于同一設(shè)備內(nèi)，或者處理器24可以表示協(xié)調(diào)操作的多個設(shè)備的處理功能。如圖I所示，處理器24可以被配置為運行一個或多個計算機程序模塊。所述一個或多個計算機程序模塊可以包括功率控制模塊32、治療模塊34、對象信息模塊36和/或其他模塊中的一個或多個。處理器24可以被配置為通過軟件，硬件，固件，軟件、硬件和/或固件的一些組合，和/或用于在處理器24上配置處理能力的其他機制來運行模塊32、34和/ 或 36。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然模塊32、34和36在圖I中被顯示為共同存在于單個處理單元內(nèi)，但在處理器24包括多個處理單元的實施方式中，模塊32、34和/或36中的一個或多個可以定位成遠離其他模塊。下面描述的由不同模塊32、34和/或36提供的功能的描述是為了說明的目的，并且不旨在限制，因為模塊32、34和/或36中的任何一個均可以提供比所描述的更多或更少的功能。例如，可以去除模塊32、34和/或36中的一個或多個，并且其功能中的一些或全部可以由模塊32、34和/或36中的其他模塊提供。作為另一個示例，處理器24可以被配置為運行一個或多個額外模塊，這些模塊可以執(zhí)行下面歸屬于模塊32、34和/或36之一的一些或全部功能。功率控制模塊32被配置為獨立地控制對各對象接觸表面28的電刺激的配送。這是通過逐個表面地控制從電源14給送到各個對象接觸表面28的功率來完成的。這使得功率控制模塊32能夠控制由第一組對象接觸表面28給送的電刺激，以使得在給定的時間點由第一組對象接觸表面28給送的電刺激的一個或多個參數(shù)在第一組對象接觸表面28中的不同對象接觸表面28之間變化。所述一個或多個參數(shù)可以包括振幅、調(diào)制頻率、調(diào)制相位、極性、調(diào)制脈沖形狀、調(diào)制脈沖寬度、調(diào)制脈沖間歇(pulse pause ofmodulation)、調(diào)制脈沖串和/或其他參數(shù)中的一個或多個。相對于包括配送電刺激至對象12的皮膚的電極的常規(guī)前庭刺激系統(tǒng)，這增強了給送電刺激至對象12的第一對象刺激接口 20和/或第二對象刺激接口 30的功能。例如，常規(guī)系統(tǒng)一般包括單個電極，其在對象12的頭部的每一側(cè)上，并且/或者不能使電刺激的參數(shù)隨單個刺激給送部位(例如，由第一對象刺激接口 20或第二對象刺激接口 30覆蓋的區(qū)域)的位置改變。治療模塊34被配置為向功率控制模塊32提供治療方案。該治療方案規(guī)定這樣一種方式，應(yīng)該以此方式將功率以協(xié)調(diào)的方式配送到各個對象接觸表面28以便對前庭系統(tǒng)有治療作用。治療模塊34可以從多個治療方案(例如，之前存儲到電子存儲器16中的)調(diào)取治療方案?？梢曰谟脩暨x擇(例如通過用戶接口 18)來配置由該治療方案規(guī)定的電刺激參數(shù)的一個或多個設(shè)定。治療方案本身可以基于用戶選擇(例如通過用戶接口 18)而選自多個潛在的方案。對象信息模塊36被配置為接收來自傳感器22和/或?qū)ο蠼佑|表面28的信息，并確定與由對象12接收的前庭刺激形式的治療相關(guān)的信息。這種信息可以包括與進入對象12的皮膚的電刺激的配送相關(guān)的一個或多個參數(shù)。這種參數(shù)可以包括電阻、電容、阻抗和/或其他參數(shù)中的一個或多個。由對象信息模塊36確定的信息可以包括施予對象12的前庭刺激對對象12的一個或多個生理功能的影響。所述一個或多個生理功能可以包括下列中的一個或多個平衡或空間取向(基于位置或運動傳感器信號)、血管緊張性、核心溫度、新陳代謝功能、脈沖形狀，皮膚電反應(yīng)、心率可變性、壓力感受器敏感性、體重、肌肉交感神經(jīng)激活、瞳孔擴張，通過患者的消化系統(tǒng)的材料的蠕動運動、血壓和/或其他的生理功能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為了(例如以系統(tǒng)10的方式)刺激前庭系統(tǒng)的目的而施加到對象的外部
皮膚的電刺激的影響隨著對象不同而顯著變化。這種影響的差異的可能原因包括解剖體的差異、對象之間的電學(xué)屬性的差異、施加電刺激的表面與對象的皮膚之間的接觸的安全性和/或?qū)ο笾g的其他差異。此外，體液和皮膚屬性隨著時日改變而變化和/或針對單個對象每天都變化。與對象信息模塊36所采取的對象12的治療相關(guān)的信息的新測量使得能夠進行由(特別地)系統(tǒng)10施加到對象12的電刺激的影響的量化，和/或?qū)χ委熎陂g對象12的具體情況的量化。在一個實施例中，為獲得與由系統(tǒng)10提供給對象12的電刺激的影響相關(guān)的進一步信息，對象信息模塊36被配置為通過用戶接口 18從對象12接收用戶輸入。這些輸入包括對象12 (或其他用戶)進行的對于對象12的電刺激的影響的選擇和/或輸入。例如，所述輸入可以表示該影響的主觀量化，例如刺激位置處的不適程度、平衡和/或空間取向(和/或其幅度或頻率)的感知變化、饑餓程度、興奮程度、放松程度、消化系統(tǒng)不適(如反胃)程度、暈車、嗜睡、眩暈和/或?qū)τ绊懙钠渌饔^量化。所述輸入可以表示影響的非主觀量化，如獲得的睡眠小時數(shù)、消耗的食物量、體重、睡眠潛伏期和/或影響的其他非主觀量化。治療模塊34進一步被配置成基于由對象信息模塊36確定和/或獲得的信息調(diào)整提供給對象12的電刺激的參數(shù)。該調(diào)整相當(dāng)于基于通過直接測量(例如來自傳感器22的輸出信號)和/或用戶輸入獲得的反饋對對象12的電刺激的定制化。由治療模塊34做出的調(diào)整改變了電刺激的參數(shù)，以便提供由治療方案規(guī)定的對前庭系統(tǒng)(和/或相關(guān)系統(tǒng))的預(yù)期影響。例如，治療模塊34可以將由治療方案規(guī)定的對前庭系統(tǒng)的預(yù)期影響與由對象信息模塊36接收的信息所指示的對前庭系統(tǒng)的表觀影響或?qū)嶋H影響進行比較。基于這種比較，治療模塊34可以調(diào)整治療方案的電刺激的一個或多個參數(shù)以使得表觀影響或?qū)嶋H影響更接近預(yù)期影響。在一個實施例中，將分立的對象接觸表面28包括在第一對象刺激接口 20和/或第二對象刺激接口 30中使得由治療模塊34對治療方案做出的調(diào)整能夠考慮個體解剖體、電學(xué)屬性和/或?qū)ο?2的敏感度。特別地，在調(diào)整治療方案的電刺激的參數(shù)時，治療模塊34相對于彼此對在個體對象接觸表面28處施予的電刺激的一個或多個參數(shù)進行調(diào)整。例如，振幅、調(diào)制頻率、調(diào)制相位、極性、調(diào)制脈沖形狀、調(diào)制脈沖寬度、調(diào)制脈沖間歇、調(diào)制脈沖串和/或和/或通過第一組對象接觸表面28中的第一對象接觸表面28施加到對象12的電刺激的其它參數(shù)中的一個或多個可以被調(diào)整，而不影響通過第一組對象接觸表面28中的第二對象接觸表面28施加到對象12的電刺激的相同(一個或多個)參數(shù)。作為另一示例，通過第一對象接觸表面28和第二對象接觸表面28施加的電刺激的(一個或多個)參數(shù)都可以在治療方案中被調(diào)整，但可以以不同的幅度、不同的方向和/或以其他差異進行調(diào)整。調(diào)整施加到對象12的外部皮膚以刺激前庭系統(tǒng)的電刺激的參數(shù)的這種可定制性程度可能是對常規(guī)方法的改進，在常規(guī)方法中使用單個電極或電極對來向?qū)ο?2提供均勻刺激。特別地，前述常規(guī)方法尚不允許對象12的皮膚上接收電刺激的不同位置被獨立地尋址。相反，對所施加電刺激的任何改變會被均勻地作用到電刺激的單一分布輪廓，該電刺激在頭部每一側(cè)上施加到對象12。圖2圖示了第一對象刺激接口 20的一個示例性實施例。在圖2所示的實施例中，第一對象刺激接口 20被形成為單個單元，其承載包含在第一組對象接觸表面28中的多個(例如三個或更多個)對象接觸表面28。如上所述，可以控制各個對象接觸表面28以給送具有不同參數(shù)分布輪廓的電刺激。例如，可以逐個表面地控制通過各對象接觸表面28施加的電刺激的振幅、調(diào)制頻率、調(diào)制相位、極性、調(diào)制脈沖形狀、調(diào)制脈沖寬度、調(diào)制脈沖間歇、調(diào)制脈沖串和/或其他參數(shù)。 在圖2所示的實施例中，第一對象刺激接口 20還承載傳感器22。傳感器22可以在第一組對象接觸表面28接觸對象的皮膚的位置處或附近與對象的皮膚接觸。傳感器22被配置為生成與皮膚的電學(xué)屬性和/或第一對象刺激接口 20與皮膚之間的接觸的電學(xué)屬性相關(guān)的輸出信號。這些屬性可以包括電阻、電容、阻抗和/或其它電學(xué)屬性中的一個或多個?？梢杂蓪ο蠼佑|表面28產(chǎn)生傳達與這些電學(xué)參數(shù)和/或?qū)ο?2的皮膚和/或身體組織的其他電學(xué)參數(shù)相關(guān)的信息的輸出信號。傳感器22可以包括電磁福射源和/或光電探測器以進行對象12的生理功能的光學(xué)測量。例如，可以進行氧化、水合、呼吸、(一個或多個)心血管功能和/或其他生理功能的光學(xué)測量。光源和/或光電探測器可以接觸或可以不接觸對象。第一對象刺激接口 20還包括開口 38。開口 38被配置成接收穿過其中的對象的耳朵，從而當(dāng)?shù)谝粚ο蟠碳そ涌?20被安裝以向?qū)ο蠼o送治療時，第一對象刺激接口 20圍繞對象的耳朵。圖3圖示了第一對象刺激接口 20的一個示例性實施例。在圖3所示的實施例中，第一對象刺激接口 20包括第一組對象接觸表面28和傳感器22，如上面關(guān)于圖2所示的實施例所討論的。在圖3所示的實施例中，第一對象刺激接口 20具有彎曲的或大致拱形的形狀以便于圍繞對象耳朵的背面(或正面)安裝第一對象刺激接口 20。特別地，第一對象刺激接口 20通過第一彎曲邊界40和第二彎曲邊界42來界定，該等二彎曲邊界42比第一彎曲邊界40具有更小的半徑和/或更緊的曲率。當(dāng)被安裝到對象上時，第二彎曲邊界42放置成鄰近對象的耳朵的背面(或正面)。圖4圖示了第一對象刺激接口 20的一個示例性實施例。在圖4所示的實施例中，第一對象刺激接口 20承載第一組對象接觸表面28、傳感器22、脈沖發(fā)生器44和/或其他部件。傳感器22被配置為產(chǎn)生傳達與通過對象接觸表面28給送的電刺激對對象的前庭系統(tǒng)的影響相關(guān)的信息的輸出信號。作為非限制性示例，傳感器22可以生成傳達與對象的位置和/或運動相關(guān)的信息的輸出信號。例如，傳感器22可以包括加速度計、數(shù)字羅盤、陀螺儀和/或其它傳感器。
脈沖發(fā)生器44被配置為執(zhí)行歸屬于(在圖I中所示和上面描述的)上面的電源14和/或處理器24的至少一些上述功能。例如，脈沖發(fā)生器44被配置為根據(jù)治療方案向各對象接觸表面28獨立地提供電刺激。為了增強脈沖發(fā)生器44的形狀因素、簡單性、可靠性和/或成本，上面歸屬于(在圖I中所示和上面描述的)處理器24的一些上述功能可以從脈沖發(fā)生器44的性能中省略。如果是這樣的情況，從脈沖發(fā)生器44中省略的處理器24的一些或全部功能可以由第一對象刺激接口 20未承載的與脈沖發(fā)生器44可操作地鏈接的一個或多個處理器提供。該可操作的鏈路可以例如通過有線或無線通信介質(zhì)來實現(xiàn)，和/或其可以包括插接站，其中第一對象刺激接口 20在不使用時?？吭摬褰诱尽D5圖示了第一對象刺激接口 20的一個示例性實施例。在圖5所示的實施例中，第一對象刺激接口 20包括上面關(guān)于圖4討論的傳感器22和脈沖發(fā)生器44。在圖5所示的實施例中，第一對象刺激接口 20與圖3所示且如上所述的實施例中的第一對象刺激接口20具有相同的大體形狀。應(yīng)該理解的是，圖1-5所示的系統(tǒng)10的部件的配置并不旨在進行限制。例如，可以由第一對象刺激接口 20和/或第二對象刺激接口 30來承載系統(tǒng)10的更多或更少的部 件。作為另一個示例，電源14、電子存儲器16、用戶接口 18和處理器24可以被設(shè)置在與第一對象刺激接口 20、第二對象刺激接口 30和/或傳感器22可操作地通信的單個設(shè)備內(nèi)。其他配置也是可預(yù)期的。圖6圖示了向?qū)ο笫┯枨巴ゴ碳さ姆椒?6。下面提出的方法46的操作旨在進行說明。在一些實施例中，方法46可以使用一個或多個未描述的額外操作和/或不使用所討論的一個或多個操作來實現(xiàn)。此外，在圖6中圖示并在下面描述的方法46的操作的順序并不旨在進行限制。在一些實施例中，方法46可以在一個或多個處理設(shè)備(例如數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計為處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機和/或用于以電子方式處理信息的其他機制)中實施。所述一個或多個處理設(shè)備可以包括響應(yīng)于以電子方式存儲在電子存儲介質(zhì)上的指令來執(zhí)行方法46的一些或所有操作的一個或多個設(shè)備。所述一個或多個處理設(shè)備可以包括通過專門設(shè)計用于執(zhí)行方法46的一個或多個操作的硬件、固件和/或軟件而配置的一個或多個設(shè)備。在操作48中，在對象的第一個耳朵處或附近的第一組位置處接觸對象的皮膚。第一組位置可以包括第一個耳朵背面處或附近和/或第一個耳朵周圍的位置。第一組位置被布置成使得電刺激到第一組位置的配送影響對象的第一個耳朵同一側(cè)上的對象的前庭系統(tǒng)。在第一組位置處對象的皮膚與第一組對象接觸表面接觸。在一個實施例中，第一組對象接觸表面與(圖1-5中所示和上面描述的)對象接觸表面28相似或相同。第一組對象接觸表面可以由與(圖1-5中所示和上面描述的)第一對象刺激接口 20相似或相同的第一對象刺激接口承載。在操作50中，在對象的第二個耳朵處或附近的第二組位置處接觸對象的皮膚。第二組位置可以包括第二個耳朵背面處或附近和/或第二個耳朵周圍的位置。第二組位置被布置成使得電刺激到第二組位置的配送影響對象的第二個耳朵同一側(cè)上的對象的前庭系統(tǒng)。在第二組位置處對象的皮膚與第二組對象接觸表面接觸。第二組對象接觸表面與(圖I中所示和上面描述的)對象接觸表面28相似或相同。第二組對象接觸表面可以由與(圖I中所示和上面描述的)第二對象刺激接口 30相似或相同的第二對象刺激接口承載。 在操作52中，通過第一和/或第二組對象接觸表面將電刺激配送到第一和/或第二組位置。通過第一組對象接觸表面配送電刺激以使得在第一組對象接觸表面內(nèi)電刺激的參數(shù)在各對象接觸表面之間變化。類似地，通過第二組對象接觸表面配送電刺激以使得在第二組對象接觸表面內(nèi)電刺激的參數(shù)在各對象接觸表面之間變化。在操作52中根據(jù)以協(xié)調(diào)的方式配送電刺激以對對象的前庭系統(tǒng)具有治療作用的治療方案來配送電刺激。電刺激的協(xié)調(diào)可以包括以編管弦樂曲的方式在第一組對象接觸表面與第二組接觸表面之間協(xié)調(diào)所述配送。例如，為了產(chǎn)生IHz的搖擺感覺，第一組對象接觸表面可以被激活O. 5秒并且隨后第二組對象接觸表面可以被激活O. 5秒。在一個實施例中，通過與(至少部分如圖1、4和5所示的和上面描述的)處理器24相似或相同的一個或多個處理器執(zhí)行操作52。在操作54中，監(jiān)控電刺激至對象的皮膚的傳送(communication)和/或所配送電刺激對前庭系統(tǒng)的影響。監(jiān)控電刺激至對象的皮膚的傳送可以包括確定對象的皮膚的一個或多個電學(xué)屬性、與對象的皮膚的接觸的一個或多個屬性和/或其他屬性。例如，監(jiān)控電刺激至對象的皮膚的傳送可以包括監(jiān)控電阻、電容、阻抗和/或其他電學(xué)屬性中的一個或多·個。監(jiān)控所配送電刺激對前庭系統(tǒng)的影響可以包括監(jiān)控對象的一個或多個生理功能。所述一個或多個生理功能可以包括平衡、感知空間取向、血管緊張性、核心溫度、新陳代謝功能、脈沖形狀、皮膚電反應(yīng)、心率可變性、壓力感受器敏感性、身體重量、肌肉交感神經(jīng)激活、瞳孔擴張、通過患者的消化系統(tǒng)的材料的蠕動運動、血壓、氧化、水合、呼吸和/或其他生理功能中的一個或多個。在操作54中執(zhí)行的監(jiān)控可以包括自動獲取和/或分析信息(例如，用傳感器和/或處理器)，和/或可以包括接收用戶輸入。在一個實施例中，通過分別與(如圖I所示和上面描述的)傳感器22、對象接觸表面28、處理器24和/或用戶接口 18相似的傳感器、處理器和/或用戶接口來執(zhí)行操作54。在操作56中，基于在操作54中執(zhí)行的監(jiān)控調(diào)整配送到對象的皮膚上的第一組和/或第二組位置的電刺激的一個或多個參數(shù)。參數(shù)的調(diào)整可以包括調(diào)整通過彼此獨立的對象接觸表面配送到各個位置的電刺激。這導(dǎo)致了 對通過第一組對象接觸表面中的至少一個對象接觸表面給送的電刺激的參數(shù),相對于通過第一組對象接觸表面中的至少一個另一對象接觸表面給送的電刺激的參數(shù)，進行調(diào)整。電刺激的參數(shù)的這種粒狀調(diào)整可以增強由方法46提供給個體對象的治療的可定制性。在一個實施例中，通過與(至少部分如圖1、4和5所示和上面描述的)處理器24相似或相同的處理器執(zhí)行操作56。雖然為了說明的目的已經(jīng)基于當(dāng)前被認為是最實用和優(yōu)選的實施例詳細描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解的是，這些細節(jié)僅用于該目的，并且本發(fā)明并不限定于所公開的實施例，相反，其意在覆蓋在隨附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改和等效布置。例如，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明設(shè)想的是，在可能的范圍內(nèi)，任何實施例中的一個或多個特征可以與任何其他實施例中的一個或多個特征相結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種配置為刺激對象的前庭系統(tǒng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 第一組對象接觸表面，其中，所述第一組對象接觸表面中的對象接觸表面是彼此空間上區(qū)分開的，并且其中，所述對象接觸表面被配置為在所述對象的第一個耳朵處或附近與所述對象的皮膚電接觸地安裝在所述對象的皮膚上，以使得對所述第一組接觸表面的電刺激的配送影響在所述對象的與所述第一個耳朵同一側(cè)上的所述對象的所述前庭系統(tǒng)；以及 處理器，其被配置為運行一個或多個模塊，所述一個或多個模塊包括 功率控制模塊，其被配置為獨立地控制對所述第一組對象接觸表面中的對象接觸表面的電刺激的配送，以使得在給定時刻配送到各個對象接觸表面的電刺激的一個或多個參數(shù)在所述第一組對象接觸表面中的不同對象接觸表面之間變化。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述電刺激的所述一個或多個參數(shù)包括振幅、調(diào)制頻率、調(diào)制相位、極性、調(diào)制脈沖寬度、調(diào)制脈沖間歇、調(diào)制脈沖串或調(diào)制脈沖形狀中的一個或多個。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個模塊還包括治療模塊，所述治療模塊被配置為向所述功率控制模塊提供治療方案，所述治療方案規(guī)定了以協(xié)調(diào)的方式對所述組對象接觸表面的電刺激的配送，以便對所述前庭系統(tǒng)具有治療作用。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其還包括第二組對象接觸表面，其中，所述第二組對象接觸表面中的對象接觸表面是彼此空間上區(qū)分開的，其中，所述對象接觸表面被配置為在所述對象的第二個耳朵處或附近與所述對象的皮膚電接觸地安裝在所述對象的皮膚上，以使得對所述第二組接觸表面的電刺激的配送影響在所述對象的與所述第二個耳朵同一側(cè)上的所述對象的所述前庭系統(tǒng)，并且其中，所述功率控制模塊還被配置為獨立地控制對所述第二組對象接觸表面中的對象接觸表面的電刺激的配送，以使得在給定時刻配送到所述第二組對象接觸表面中的各個對象接觸表面的電刺激的一個或多個參數(shù)在所述第二組對象接觸表面中的不同對象接觸表面之間變化。
5.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其還包括傳感器，所述傳感器被配置為生成輸出信號，所述輸出信號傳達與在所述第一組對象中的至少一個對象接觸表面和所述對象的皮膚之間的電刺激的傳送相關(guān)或與通過所述第一組對象接觸表面配送到所述對象的皮膚中的電刺激對所述前庭系統(tǒng)的影響相關(guān)的信息，并且其中，所述一個或多個模塊被配置為基于由所述傳感器生成的所述輸出信號對配送到所述第一組對象接觸表面中的至少一個對象接觸表面的電刺激的一個或多個參數(shù)，相對于所述第一組對象接觸表面中的至少一個其他對象接觸表面，進行調(diào)整。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括至少一個所述對象接觸表面。
7.一種刺激對象的前庭系統(tǒng)的方法，所述方法包括 通過第一組對象接觸表面接觸所述對象的皮膚，其中，所述第一組對象接觸表面中的對象接觸表面是彼此空間上區(qū)分開的，并且其中，所述對象接觸表面在所述對象的第一個耳朵處或附近接觸所述對象的皮膚，以使得對所述第一組接觸表面的電刺激的配送影響在所述對象的與所述第一個耳朵同一側(cè)上的所述對象的所述前庭系統(tǒng)；以及 將電刺激獨立地配送到所述第一組對象接觸表面中的對象接觸表面，以使得在給定時刻配送到各個對象接觸表面的電刺激的一個或多個參數(shù)在所述第一組對象接觸表面中的不同對象接觸表面之間變化。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述電刺激的所述一個或多個參數(shù)包括振幅、調(diào)制頻率、調(diào)制相位、極性、調(diào)制脈沖寬度、調(diào)制脈沖間歇、調(diào)制脈沖串或調(diào)制脈沖形狀中的一個或多個。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，根據(jù)治療方案來執(zhí)行電刺激到所述第一組對象接觸表面的配送，所述治療方案規(guī)定了以協(xié)調(diào)的方式對所述組對象接觸表面的電刺激的配送，以便對所述前庭系統(tǒng)具有治療作用。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其還包括 通過第二組對象接觸表面接觸所述對象的皮膚，其中，所述第二組對象接觸表面中的對象接觸表面是彼此空間上區(qū)分開的，并且其中，所述對象接觸表面在所述對象的第二個耳朵處或附近接觸所述對象的皮膚，以使得對所述第二組接觸表面的電刺激的配送影響在所述對象的與所述第二個耳朵同一側(cè)上的所述對象的所述前庭系統(tǒng)；以及 將電刺激獨立地配送到所述第二組對象接觸表面中的對象接觸表面，以使得在給定時刻配送到所述第二組對象接觸表面中的各個對象接觸表面的電刺激的一個或多個參數(shù)在所述第二組對象接觸表面中的不同對象接觸表面之間變化。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其還包括 監(jiān)控下列中的一個或二者所述第一組對象中的至少一個對象接觸表面與所述對象的皮膚之間的電刺激的傳送和/或通過所述第一組對象接觸表面配送到所述對象的皮膚中的電刺激對所述前庭系統(tǒng)的影響；以及 基于所述第一組對象中的至少一個對象接觸表面與所述對象的皮膚之間的電刺激的傳送和/或通過所述第一組對象接觸表面配送到所述對象的皮膚中的電刺激對所述前庭系統(tǒng)的影響，對配送到所述第一組對象接觸表面中的至少一個對象接觸表面的電刺激的一個或多個參數(shù)，相對于所述第一組對象接觸表面中的至少一個其他對象接觸表面，進行調(diào)難iF. O
12.一種被配置為刺激對象的前庭系統(tǒng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 用于接觸所述對象的皮膚的第一裝置，其中，用于接觸的所述第一裝置中的對象接觸表面在彼此空間上區(qū)分開且在所述對象的第一個耳朵處或附近的位置處與所述對象的皮膚接觸，以使得對由用于接觸的所述第一裝置所接觸的所述位置的電刺激的配送影響在所述對象的與所述第一個耳朵同一側(cè)上的所述對象的所述前庭系統(tǒng)；以及 用于配送的裝置，其將電刺激配送到由用于接觸的所述第一裝置所接觸的所述對象的皮膚上的各個位置，以使得在給定時刻配送到各個位置的電刺激的一個或多個參數(shù)在不同位置之間變化。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述電刺激的所述一個或多個參數(shù)包括振幅、調(diào)制頻率、調(diào)制相位、極性、調(diào)制脈沖寬度、調(diào)制脈沖間歇、調(diào)制脈沖串或調(diào)制脈沖形狀中的一個或多個。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，根據(jù)治療方案來執(zhí)行對由用于接觸的所述第一裝置所接觸的所述對象的皮膚上的所述位置的電刺激配送，所述治療方案規(guī)定了以協(xié)調(diào)的方式對所述位置的電刺激的配送，以便對所述前庭系統(tǒng)具有治療作用。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其還包括 用于接觸所述對象的皮膚的第二裝置，其中，用于接觸的所述第二裝置在彼此空間上區(qū)分開的且在所述對象的第二個耳朵處或附近的位置處與所述對象的皮膚接觸，以使得對由用于接觸的所述第二裝置所接觸的所述對象的皮膚上的所述位置的電刺激的配送影響在所述對象的與所述第二個耳朵同一側(cè)上的所述對象的所述前庭系統(tǒng)；以及 用于配送的裝置，其將電刺激配送到由用于接觸的所述第二裝置所接觸的所述位置，以使得在給定時刻配送到由用于接觸的所述第二裝置所接觸的各個位置的電刺激的一個或多個參數(shù)在不同位置之間變化。
16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其還包括 用于監(jiān)控的裝置，其監(jiān)控下列中的一個或二者用于接觸的所述第一裝置與所述對象的皮膚上的至少一個位置之間的電刺激的傳送和/或通過用于接觸的所述第一裝置配送到所述對象的皮膚中的電刺激對所述前庭系統(tǒng)的影響；以及 用于調(diào)整的裝置，其基于用于接觸的所述第一裝置與所述對象的皮膚上的至少一個位置之間的電刺激的傳送和/或通過所述第一接觸裝置配送到所述對象的皮膚中的電刺激對所述前庭系統(tǒng)的影響，對配送到由用于接觸的所述第一裝置所接觸的所述對象的皮膚上的位置的電刺激的一個或多個參數(shù)，相對于由用于接觸的所述第一裝置所接觸的所述對象的皮膚上的至少一個其他位置，進行調(diào)整。
全文摘要
根據(jù)規(guī)定了刺激的一個或多個參數(shù)的治療方案來刺激對象的前庭系統(tǒng)。該系統(tǒng)被配置為使得在單個部位處，刺激的一個或多個參數(shù)隨該部位處的不同位置而變化。這可以增強該刺激的可定制性和/或有效性。
文檔編號A61N1/36GK102946942SQ201180030727
公開日2013年2月27日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者A·F·科倫茨, A·普斯卡 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司