本申請(qǐng)涉及于2014年5月13日提交的未決美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列no.14/276,200；該未決美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)是于2012年5月18日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列no.13/474,926的延續(xù)(現(xiàn)在是美國(guó)專(zhuān)利no.8,731,676)；該專(zhuān)利要求2011年5月19日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列no.61/487,877的優(yōu)先權(quán)，這些中的每一個(gè)都明確地通過(guò)引用以其整體并入本文。

一種神經(jīng)封套電極，具有通過(guò)至少一根由耐久且生物相容的導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)線連接的多個(gè)分段的鉑接觸件，其中該導(dǎo)線以螺旋配置成形。在實(shí)施例中，兩根以螺旋配置成形的這種導(dǎo)線提供冗余性。相對(duì)于非螺旋導(dǎo)線或直導(dǎo)線，螺旋配置增加了互連的耐久性。持續(xù)了大約1000000次的高達(dá)直徑50％的壓縮然后減壓至原始直徑的循環(huán)的本發(fā)明的神經(jīng)封套電極，與在大約100000次循環(huán)的壓縮循環(huán)之后分解或斷裂的標(biāo)準(zhǔn)電極相比，提供了增強(qiáng)的耐久性。當(dāng)使用中的電極用在下肢中相對(duì)較大的神經(jīng)干(一般被定義為具有3mm或更大直徑的神經(jīng)干)上時(shí)，由本發(fā)明的裝置和方法解決的耐久性是一個(gè)特有的問(wèn)題。這是由于，例如，當(dāng)神經(jīng)干在患者的日?；顒?dòng)期間被反復(fù)變平和壓縮時(shí)會(huì)發(fā)生的沿其長(zhǎng)度的反復(fù)打褶、起皺和/或折動(dòng)。

本發(fā)明的神經(jīng)封套電極包括多個(gè)導(dǎo)電神經(jīng)接觸片段，其中這些片段具有接觸神經(jīng)干的內(nèi)表面和不接觸神經(jīng)干的外表面；至少單根導(dǎo)電生物相容材料的導(dǎo)線，操作上連接多個(gè)導(dǎo)電神經(jīng)接觸片段，從而形成分段的帶狀物，導(dǎo)線被配置為由非螺旋部分分開(kāi)的螺旋部分，其中非螺旋部分被固定到導(dǎo)電神經(jīng)接觸片段的不接觸神經(jīng)干的表面；以及導(dǎo)電引線，其能夠?qū)⒉ㄐ伟l(fā)生器操作上連接到多個(gè)神經(jīng)接觸片段中的至少一個(gè)。導(dǎo)線的螺旋部分在導(dǎo)電神經(jīng)接觸片段之間沿著導(dǎo)線的長(zhǎng)度，而導(dǎo)線的非螺旋部分通過(guò)多個(gè)點(diǎn)焊固定到導(dǎo)電神經(jīng)接觸片段。導(dǎo)線的螺旋部分嵌在非導(dǎo)電材料中。螺旋部分由連接導(dǎo)電神經(jīng)接觸片段的非螺旋部分分開(kāi)。第二根導(dǎo)線可以操作上連接多個(gè)神經(jīng)接觸片段，其中第二根導(dǎo)線大體平行于第一根導(dǎo)線。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電神經(jīng)接觸片段是鉑，導(dǎo)線是不銹鋼，以及非導(dǎo)電材料是硅樹(shù)脂。

在一個(gè)實(shí)施例中，神經(jīng)封套電極包括多個(gè)鉑神經(jīng)接觸片段，每個(gè)神經(jīng)接觸片段包括接觸神經(jīng)干的內(nèi)表面和不接觸神經(jīng)干的外表面；至少兩根導(dǎo)電生物相容材料的導(dǎo)線，操作上連接多個(gè)鉑神經(jīng)接觸片段，從而形成分段的帶狀物，導(dǎo)線被配置為由非螺旋部分分開(kāi)的螺旋部分，其中非螺旋部分通過(guò)多個(gè)點(diǎn)焊連接到鉑神經(jīng)接觸片段的不接觸神經(jīng)干的表面，導(dǎo)線嵌在硅樹(shù)脂片中，使得只有鉑神經(jīng)接觸片段的內(nèi)表面接觸神經(jīng)干；以及導(dǎo)電引線，其能夠?qū)⒉ㄐ伟l(fā)生器操作上連接到多個(gè)鉑神經(jīng)接觸片段中的一個(gè)。

一個(gè)實(shí)施例是通過(guò)將電極的多個(gè)分段的導(dǎo)電接觸件與至少單根導(dǎo)線操作上連接從而形成分段的帶狀物來(lái)提高神經(jīng)封套電極的耐久性的方法，導(dǎo)線被配置為由非螺旋部分分開(kāi)的螺旋部分，其中非螺旋間隙部分被固定到導(dǎo)電接觸件的表面。在這個(gè)實(shí)施例中，螺旋部分準(zhǔn)許反復(fù)的電極變形，例如打褶、起皺和/或折動(dòng)，而不斷裂。分段的導(dǎo)電接觸件導(dǎo)致在接觸件上的減小的應(yīng)力。

一個(gè)實(shí)施例是使用分段的神經(jīng)封套電極來(lái)在患者需要時(shí)改善患者的感覺(jué)神經(jīng)疼痛的方法。在這個(gè)實(shí)施例中，波形發(fā)生器被操作上連接到本發(fā)明的電極，該電極與具有超過(guò)3mm且高達(dá)12mm的直徑的感覺(jué)外周神經(jīng)(例如坐骨神經(jīng)或脛骨神經(jīng))干接觸。在使用中，該方法在與神經(jīng)干的多個(gè)接觸表面處以從4vpp至20vpp范圍內(nèi)的電壓或者從4mapp至26mapp范圍內(nèi)的電流之一施加足以實(shí)現(xiàn)在患者體內(nèi)基本上立即的疼痛緩解的間隔的至少5khz至50khz的波形時(shí)阻止神經(jīng)中的動(dòng)作電位傳輸?？梢愿鶕?jù)需要重復(fù)這些步驟，以改善神經(jīng)疼痛。接觸神經(jīng)的電極可以是單極、雙極或三極的。電極封套內(nèi)直徑可以在從大約5mm至大約12mm的范圍內(nèi)。該方法還可以應(yīng)用到髂腹股溝神經(jīng)以改善手術(shù)后疝氣疼痛、應(yīng)用到肋間神經(jīng)以改善來(lái)自帶狀皰疹的疼痛、應(yīng)用到坐骨神經(jīng)以改善神經(jīng)性糖尿病疼痛，以及應(yīng)用到枕骨神經(jīng)以改善偏頭痛。

一個(gè)實(shí)施例是使用分段的神經(jīng)封套電極以使用上述方法在患者體內(nèi)實(shí)現(xiàn)期望的響應(yīng)的方法。期望的響應(yīng)可以是改善由神經(jīng)削弱(enervated)的肌肉的痙攣狀態(tài)，其中患者在施加電波形時(shí)基本上立即感受痙攣狀態(tài)改善。期望的響應(yīng)可以是改善排空膀胱的沖動(dòng)，并且患者在施加電波形時(shí)基本上立即感受沖動(dòng)改善，以及所接觸的神經(jīng)可以是骨盆神經(jīng)。

公開(kāi)了來(lái)自使用高頻神經(jīng)阻斷的方法和裝置的成功的結(jié)果，該方法和裝置通過(guò)阻斷動(dòng)作電位上的神經(jīng)傳導(dǎo)來(lái)急性治療人的外周疼痛，或急性疼痛或慢性疼痛(持續(xù)6個(gè)月以上)。急性治療被定義為具有基本上立即疼痛緩解效果的按需治療。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法被用在具有高達(dá)大約12mm的直徑的外周神經(jīng)中(即，用在諸如坐骨神經(jīng)的相對(duì)大的神經(jīng)中)。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法被用在神經(jīng)上以通過(guò)對(duì)神經(jīng)的療法來(lái)改善非疼痛狀況，例如導(dǎo)致痙攣狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)、例如在過(guò)度活動(dòng)的膀胱中提供排空的沖動(dòng)的神經(jīng)。

先前用于外周起源(例如肢體中受損的神經(jīng))的疼痛的療法由以下方法中的一種或組合組成。

一種先前的療法是局部注射藥物麻醉劑(諸如利多卡因)。療法的效果常常只持續(xù)很短的時(shí)間，例如幾個(gè)小時(shí)。由于麻醉劑的毒性和其它原因，反復(fù)給藥通常是不可行的。

另一種先前的療法是通過(guò)表面電極或手術(shù)植入電極(例如，tens，外周神經(jīng)和脊髓刺激器)進(jìn)行的常規(guī)電刺激。電刺激療法被用于治療背部疼痛和關(guān)節(jié)疼痛，但產(chǎn)生不一致的效果。不一致是由于該療法的間接本質(zhì)；這種類(lèi)型的電刺激不是阻斷來(lái)自疼痛的來(lái)源的疼痛信號(hào)而是激活非疼痛的感覺(jué)神經(jīng)，以生成掩蔽疼痛感覺(jué)的其它類(lèi)型的感覺(jué)(例如，刺痛)。這種掩蔽是由神經(jīng)系統(tǒng)的各個(gè)部分的復(fù)雜而且常常不可靠的相互作用實(shí)現(xiàn)的。

有潛力的療法涉及通過(guò)直接在神經(jīng)干上施加高頻交流電流而可逆地阻斷外周神經(jīng)。具體而言，施加從5khz至50khz范圍內(nèi)的電流；與上述常規(guī)電刺激中施加的小于1khz的電流相比，該電流被表示為高頻。已經(jīng)報(bào)道了高頻交流電流療法在急性非人類(lèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)(青蛙、貓)中的效果。美國(guó)專(zhuān)利no.7,389,145和美國(guó)專(zhuān)利no.8,060,208總體上描述了這種電刺激技術(shù)。沒(méi)有數(shù)據(jù)被描述。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了用于在患者需要時(shí)在患者體內(nèi)可逆地阻斷在具有超過(guò)3mm且高達(dá)大約12mm的直徑的外周神經(jīng)(例如，坐骨神經(jīng)、脛骨神經(jīng)等)中的動(dòng)作電位的方法。該方法包括提供電波形足以實(shí)現(xiàn)基本上立即的疼痛緩解的時(shí)間間隔，該時(shí)間間隔一般被定義在大約10分鐘內(nèi)。一個(gè)實(shí)施例使用從5khz至50khz范圍內(nèi)的波形。一個(gè)實(shí)施例以從4mapp至26mapp范圍內(nèi)的電流使用10khz正弦波形。電極可以被保持在包圍期望的外周神經(jīng)的封套中，該期望的外周神經(jīng)中的動(dòng)作電位將被阻斷；封套內(nèi)直徑可以在從大約5mm至大約12mm的范圍內(nèi)。時(shí)間間隔可以是大約10分鐘，但是可以由足以在患者體內(nèi)實(shí)現(xiàn)疼痛緩解的量值選擇間隔。在一個(gè)實(shí)施例中，用于實(shí)現(xiàn)疼痛緩解的電波形在從4vpp至20vpp的電壓的范圍內(nèi)或從4mapp至26mapp的電流的范圍內(nèi)。增加量值的時(shí)間可以在從大約10秒至大約60秒的范圍內(nèi)，其中電壓或電流穩(wěn)定地升高。波形由操作上連接到植入患者體內(nèi)的電極的波形發(fā)生器提供；這種方法在本領(lǐng)域是已知的。

一個(gè)實(shí)施例是可逆地阻斷相對(duì)大的神經(jīng)(即具有超過(guò)3mm且高達(dá)12mm的直徑的神經(jīng))中的動(dòng)作電位的設(shè)備。該裝置具有非導(dǎo)電材料的自卷曲片，其包括預(yù)張緊的第一層和未預(yù)張緊的第二層。這兩層被配置為形成在其間包含或保持導(dǎo)電材料的帶狀物的封套。在實(shí)施例中，該設(shè)備具有導(dǎo)電材料的一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)分段的帶狀物，這些帶狀物被部署成相鄰但不橫向于自卷曲片的一個(gè)縱向延伸的邊緣，這些導(dǎo)電材料的帶狀物中的每一個(gè)被連接到導(dǎo)電引線。在一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包含導(dǎo)電材料的一個(gè)帶狀物，稱(chēng)為單極配置。在一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包含由導(dǎo)電引線連接的導(dǎo)電材料的至少兩個(gè)分段的帶狀物，稱(chēng)為雙極配置。在一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包含由導(dǎo)電引線連接的導(dǎo)電材料的至少三個(gè)分段的帶狀物，稱(chēng)為三極配置。在一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包含由導(dǎo)電引線連接的導(dǎo)電材料的至少四個(gè)分段的帶狀物。以神經(jīng)接觸內(nèi)表面的周期性間隔沿著自卷曲片/封套的兩個(gè)非導(dǎo)電片或?qū)又械囊粋€(gè)的卷曲長(zhǎng)度部署多個(gè)小孔(通常是圓形，但不一定如此限制形狀)。這通過(guò)暴露并提供連續(xù)的多個(gè)導(dǎo)電接觸點(diǎn)來(lái)提供與神經(jīng)的接觸。暴露能夠以任何暴露盡可能多的或如期望那么多的導(dǎo)電材料并且超過(guò)常規(guī)電極的接觸表面面積的間隔進(jìn)行。第一或頂部非導(dǎo)電片或?qū)右约暗诙虻撞糠菍?dǎo)電片或?qū)又械拿恳粋€(gè)仍保留并包含導(dǎo)電材料在其間(即，夾在片或?qū)觾?nèi))，使得導(dǎo)電材料實(shí)際上被保持而不會(huì)在提供高效的電流輸送時(shí)彈出或脫出。在一個(gè)實(shí)施例中，非導(dǎo)電材料是硅樹(shù)脂，導(dǎo)電引線是不銹鋼，并且導(dǎo)電材料是鉑。用于非導(dǎo)電材料、導(dǎo)電引線或?qū)Ь€以及導(dǎo)電材料中的每一個(gè)的其它材料在本領(lǐng)域中是已知的。在使用中，該設(shè)備例如通過(guò)外部引線或?qū)Ь€操作上連接到提供經(jīng)調(diào)節(jié)的波形的波形發(fā)生器。

一個(gè)實(shí)施例是用于治療需要這種治療的患者的外周神經(jīng)疼痛的方法。上述設(shè)備包圍目標(biāo)外周神經(jīng)(例如，坐骨神經(jīng)、脛骨神經(jīng))的特定片段。使用連接到電波形發(fā)生器的患者植入電極，施加電波形一個(gè)時(shí)間間隔(例如10分鐘)，該時(shí)間間隔足以實(shí)現(xiàn)基本上立即的患者疼痛緩解(例如，在10分鐘內(nèi))以及長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)的延長(zhǎng)的疼痛緩解時(shí)段。一個(gè)實(shí)施例中的電流在從4mapp至26mapp的范圍內(nèi)，一個(gè)實(shí)施例中在從4mapp至26mapp的范圍內(nèi)。

患者體內(nèi)用于疼痛管理或其它狀況的電神經(jīng)阻斷或激活的實(shí)現(xiàn)常常需要以纏繞在神經(jīng)干周?chē)姆馓椎男问脚c外周神經(jīng)直接交互的設(shè)備。

美國(guó)專(zhuān)利no.8,731,676公開(kāi)了用于纏繞在神經(jīng)干周?chē)?、具有嵌在硅?shù)脂基板中的兩個(gè)連續(xù)的鉑帶狀物的雙極神經(jīng)封套電極。但是，在遇到較大的神經(jīng)干和/或某些解剖特征(諸如膝蓋以上截肢者的短殘肢)的地方，發(fā)現(xiàn)了鉑帶狀物的斷裂。外植電極的檢查顯示，位于神經(jīng)干周?chē)你K帶狀物由于在日?；顒?dòng)期間當(dāng)神經(jīng)干被壓縮和變平時(shí)的反復(fù)彎曲而沿其長(zhǎng)度起皺/打褶或折動(dòng)。

認(rèn)識(shí)到鉑具有低機(jī)械強(qiáng)度，盡管其具有優(yōu)異的生物相容性和對(duì)于電荷輸送的電氣特征，設(shè)計(jì)被概念化為多個(gè)分段的鉑接觸件并且每個(gè)片段與由耐久且生物相容的導(dǎo)電材料(例如不銹鋼(ss))制成的導(dǎo)線連接。通過(guò)增加寬度以補(bǔ)償接觸件之間的間隙，所有鉑接觸件的總表面面積等于連續(xù)帶狀物的總表面面積。

導(dǎo)線互連的配置確立了封套電極的耐久性和柔韌性。具體而言并且在一個(gè)實(shí)施例中，將7股316lvm導(dǎo)線卷繞成螺旋。沿著螺旋在它與鉑接觸件重疊的地方創(chuàng)建間隙。常規(guī)的點(diǎn)焊被用于將導(dǎo)線連接到鉑接觸件。在實(shí)施例中，采用平行放置的兩根導(dǎo)線螺旋以提供冗余性。螺旋完全嵌在硅樹(shù)脂片中，并且只有鉑接觸件的外側(cè)暴露于神經(jīng)干的表面。

相對(duì)于現(xiàn)有電極，本發(fā)明的分段的神經(jīng)封套電極具有在反復(fù)的壓縮下的延長(zhǎng)的耐久性。通過(guò)使電極承受高達(dá)原始直徑的50％的壓縮然后減壓至原始直徑的反復(fù)循環(huán)并跨片段測(cè)試連續(xù)性來(lái)證明增強(qiáng)的耐久性。并入連續(xù)鉑帶狀物的封套經(jīng)受大約1000000次循環(huán)的壓縮循環(huán)并保持完好無(wú)損。

在本發(fā)明的方法中，提供了來(lái)自使用用于疼痛管理的高頻電神經(jīng)阻斷技術(shù)的人類(lèi)研究的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，結(jié)果是截肢疼痛被減少。由定制發(fā)生器經(jīng)由定制的植入神經(jīng)電極生成的10khz交流電流的施加顯著減少了通過(guò)該方法治療的患者中的大多數(shù)人的疼痛。報(bào)告了所需的電壓/電流電平。報(bào)告了用于在具體人類(lèi)神經(jīng)中達(dá)到可靠疼痛緩解的持續(xù)時(shí)間。報(bào)告了為了最小化副作用所需要的用來(lái)施加電能的順序和時(shí)間。報(bào)告了預(yù)期的伴隨感覺(jué)及其時(shí)間進(jìn)程。報(bào)告了電流終止后疼痛緩解的持續(xù)時(shí)間。報(bào)告了連續(xù)施加電流對(duì)疼痛減少程度的累積效果。

該裝置是操作上連接到外部或植入波形發(fā)生器的可植入電極。電極是類(lèi)似于美國(guó)專(zhuān)利no.4,602,624中描述的螺旋封套電極，在下面被更全面地描述。在使用中，電極被植入人類(lèi)哺乳動(dòng)物體內(nèi)靠近疼痛源(例如，神經(jīng)瘤)的期望外周神經(jīng)干上，使得封套包圍其中動(dòng)作電位要被阻斷的期望的外周神經(jīng)。封套內(nèi)直徑在從大約5mm至大約12mm的范圍內(nèi)。已知坐骨神經(jīng)具有相對(duì)較大的神經(jīng)干；人類(lèi)成年人體內(nèi)的坐骨神經(jīng)近側(cè)部分的直徑為大約12mm。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置和方法被用在坐骨神經(jīng)上，以治療膝蓋以上截肢者的肢體疼痛。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置和方法被用在脛骨神經(jīng)上，以治療膝蓋以下截肢者的肢體疼痛。

附圖說(shuō)明

圖1是外部波形發(fā)生器和互連電纜的透視圖。

圖2示出了操作上連接到包圍患者神經(jīng)的神經(jīng)封套電極的使用中的植入波形發(fā)生器。

圖3a、圖3b分別是關(guān)于植入的封套和電極的照片及其證實(shí)性熒光透視圖像。

圖4示意性地示出了神經(jīng)封套電極和引線。

圖5描繪了比較使用本發(fā)明相對(duì)于藥物治療的患者的疼痛緩解。

圖6描繪了使用本發(fā)明的一個(gè)患者的疼痛強(qiáng)度和疼痛緩解。

圖7a示出了在未彎曲配置中的三極電極的一般示意圖；圖7b示出了圖7a的具有特定尺寸的一個(gè)實(shí)施例。

圖8以表格列出來(lái)自5名患者的治療結(jié)果。

圖9示出了并入分段的接觸帶狀物和引線的在未彎曲配置中的引線和神經(jīng)封套電極的示意圖。

圖10示出了分段的接觸帶狀物的詳細(xì)示意性視圖。

圖11a和圖11b示出了評(píng)估神經(jīng)封套電極的耐久性的裝置的示意性視圖。

在使用中，圖1和圖2中分別示出的外部波形發(fā)生器和植入波形發(fā)生器以足以阻斷神經(jīng)動(dòng)作電位的任何形式(正弦波、矩形、其它形狀)輸送高頻交流電流。在使用中，操作者選擇性地調(diào)節(jié)施加到電極的電流的量、持續(xù)時(shí)間以及對(duì)于療法的任何其它期望參數(shù)(例如，連續(xù)性相對(duì)間歇性)，等等。在一個(gè)實(shí)施例中，10khz的正弦波形頻率有效且反復(fù)地減少疼痛。在一個(gè)實(shí)施例中，從20khz至30khz范圍內(nèi)的正弦波形頻率有效地減少疼痛，但是，與10khz正弦波形所需要的相比，對(duì)于20khz正弦波形來(lái)說(shuō)，需要大約兩倍高的電壓和電流，并且對(duì)于30khz正弦波形來(lái)說(shuō)，需要大約三倍高的電壓和電流。

使用10khz的正弦波形頻率，患者在從1vpp至10vpp范圍內(nèi)的電壓處以及在從1mapp至16mapp范圍內(nèi)的電流處報(bào)告感覺(jué)閾值。感覺(jué)閾值是患者指示她/他由于所施加的電流而感到感覺(jué)的最小刺激，例如患者可能感到刺痛感。

感覺(jué)閾值的指示不指示疼痛緩解，疼痛緩解其被廣泛地定義為任何疼痛減輕或改善，包括但不限于完全疼痛緩解。使用10khz的正弦波形，在從4vpp至20vpp范圍內(nèi)的電壓和在從4mapp至26mapp范圍內(nèi)的電流實(shí)現(xiàn)患者的疼痛緩解。兩個(gè)參數(shù)(為實(shí)現(xiàn)感覺(jué)閾值而需要施加的電壓/電流，相對(duì)于為實(shí)現(xiàn)疼痛緩解而需要施加的電壓/電流)之間的間隔通過(guò)從大約10秒至大約60秒的范圍內(nèi)保守穩(wěn)定上升來(lái)最佳地實(shí)現(xiàn)。這在療法開(kāi)始時(shí)最小化或阻止患者感受疼痛或其它不期望的感覺(jué)。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3a所示，電極被植入脛骨神經(jīng)。如圖3b所示，通過(guò)熒光透視可視化來(lái)驗(yàn)證正確的植入。

在下肢截肢后感受疼痛的五名患者中的一名患者中，將通過(guò)自行服用麻醉藥丸的基線疼痛強(qiáng)度的程度和該疼痛的緩解的程度與使用所公開(kāi)的神經(jīng)阻斷裝置和方法的基線疼痛強(qiáng)度和該疼痛的緩解中的每一個(gè)的程度進(jìn)行比較，在連續(xù)21天時(shí)段內(nèi)自我評(píng)估?；颊呤褂?-10標(biāo)度自我評(píng)估的疼痛強(qiáng)度，其中0是沒(méi)有疼痛，10是盡可能的糟糕。麻醉劑是以10mg/325mg劑量配制成片劑的氫可酮/apap?；颊吒鶕?jù)需要自行口服片劑。

當(dāng)自行施用電神經(jīng)阻斷療法時(shí)，患者不能控制的參數(shù)是施加的電流的量以及每個(gè)施用時(shí)段的持續(xù)時(shí)間?；颊叽_實(shí)可以控制的參數(shù)是在24小時(shí)時(shí)段期間自行施用療法的次數(shù)，以及施用之間的時(shí)間間隔。在一個(gè)實(shí)施例中，每次治療10分鐘。在一個(gè)實(shí)施例中，10分鐘的一次自行施用的電治療之后緊接著進(jìn)行至少一次附加的10分鐘的自行施用的電治療，以產(chǎn)生累積的疼痛減少效果。每個(gè)間隔期間施加的電流/電壓的量分別在4mapp至26mapp/4vpp至20vpp的范圍內(nèi)。

用于兩個(gè)患者中的每一個(gè)的具體選擇的數(shù)據(jù)分別在圖5和圖6中示出。對(duì)于五個(gè)患者中的所有人的結(jié)果的總結(jié)在圖8中示出。

患者報(bào)告說(shuō)，他們?cè)谥委熼_(kāi)始后的數(shù)分鐘內(nèi)感受了疼痛減輕。患者報(bào)告說(shuō)，諸如麻木、刺痛和拉扯的感覺(jué)在治療開(kāi)始后幾分鐘內(nèi)消退?；颊邎?bào)告說(shuō)，在10分鐘的治療(施加電阻斷電流)后，他們感受治療停止后維持達(dá)數(shù)小時(shí)的疼痛減少。

用于神經(jīng)傳導(dǎo)阻斷的電極的各種實(shí)施例的描述如下。它們與在naples美國(guó)專(zhuān)利no.4,602,624中公開(kāi)的裝置的用途不同。naples電極用于在具有大約1mm至大約3mm直徑的神經(jīng)中刺激(即，激發(fā)、激活、生成)動(dòng)作電位。在naples中，四組矩形形狀的電極構(gòu)成夾在兩層非導(dǎo)電材料(諸如硅樹(shù)脂)之間的接觸點(diǎn)。非導(dǎo)電材料的層是自卷曲的。導(dǎo)電接觸點(diǎn)以其間均勻的間隔部署在第一彈性可延展層的內(nèi)圓周上的部位處。導(dǎo)電接觸點(diǎn)由導(dǎo)電導(dǎo)線或引線(例如，不銹鋼導(dǎo)線)連接。這些層在非導(dǎo)電材料中具有開(kāi)口(窗口)，以在選擇性調(diào)節(jié)(在這種情況下，啟動(dòng)動(dòng)作電位的激活)時(shí)將導(dǎo)電接觸點(diǎn)暴露于神經(jīng)。開(kāi)口之間的距離(分開(kāi)距離)和層的卷曲長(zhǎng)度與神經(jīng)直徑成比例。

在試圖阻斷具有超過(guò)大約3mm的直徑的神經(jīng)中的動(dòng)作電位時(shí)，先前描述的裝置和方法是不足的。這是因?yàn)椋c典型的具有不超過(guò)大約3mm的直徑的神經(jīng)相比，上面提到的設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單放大不準(zhǔn)許在具有相對(duì)更大直徑的神經(jīng)中阻斷動(dòng)作電位傳導(dǎo)所必需的足夠的電流。例如，成人中的坐骨神經(jīng)的具有超過(guò)大約3mm的直徑；其直徑可達(dá)12mm。坐骨神經(jīng)是病癥的常見(jiàn)來(lái)源并且常常需要療法。本發(fā)明的方法被用在具有超過(guò)大約3mm的直徑的神經(jīng)上以進(jìn)行神經(jīng)傳導(dǎo)阻斷。

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方法被用在具有大約1mm至大約8mm之間的直徑的神經(jīng)上。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方法被用在具有大約3mm至大約10mm之間的直徑的神經(jīng)上。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方法被用在具有大約8mm至大約12mm之間的直徑的神經(jīng)上。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方法被用在具有高達(dá)大約12mm的直徑的神經(jīng)上。本發(fā)明的方法阻斷神經(jīng)(包括坐骨神經(jīng))中的動(dòng)作電位，從而改善和/或減輕外周神經(jīng)疼痛。本發(fā)明的方法不被用于在神經(jīng)中生成動(dòng)作電位；相反，它被用于阻斷動(dòng)作電位的傳導(dǎo)。相對(duì)于刺激神經(jīng)中的動(dòng)作電位，阻斷神經(jīng)中動(dòng)作電位的傳導(dǎo)在神經(jīng)和電極之間的界面處需要更高的電流，并因此需要更低的電阻。本發(fā)明的方法使用有利地提供足夠電壓的具有更低功率消耗的發(fā)生器。因此，本發(fā)明的方法因此最小化由在其使用期間生成的熱量對(duì)組織的熱損傷，同時(shí)提供提高的效率。

在所有實(shí)施例中，電極具有比常規(guī)電極(諸如，naples電極)相對(duì)更大的與神經(jīng)的接觸表面。僅作為本發(fā)明的方法中使用的一個(gè)例示性示例，小孔以從0.5mm至1.9mm范圍內(nèi)的間隔被隔開(kāi)。在一個(gè)實(shí)施例中，小孔以1.0mm的間隔被隔開(kāi)，間隔被定義為相鄰小孔之間的中心到中心的尺寸。

如圖1所示，外部波形發(fā)生器10具有與電纜25操作上連接的電極連接器20，外部波形發(fā)生器10具有連接器13、led指示器15和開(kāi)/關(guān)指示器17。如圖2、圖3和圖4所示，神經(jīng)封套電極50具有包含在自卷曲片53中的導(dǎo)電材料51和用于連接到波形發(fā)生器10的引線25。如圖7a、圖7b中最好地示出的，導(dǎo)電材料51都被包含并保持在可植入的、可伸展的螺旋封套52中，如圖4所示。封套52提供了用于接觸和調(diào)節(jié)具有超過(guò)大約3mm且高達(dá)大約12mm的直徑的神經(jīng)所需的柔韌性，并提供了與神經(jīng)的非剛性接觸表面，以便最小化組織損傷。

在圖7a中一般性示出的一個(gè)實(shí)施例中以及在圖7b中示出的一個(gè)具體實(shí)施例中，沿著非導(dǎo)電材料51的整個(gè)長(zhǎng)度，電極包含利用非導(dǎo)電材料53(在圖7b中具體而言是硅樹(shù)脂)的兩個(gè)相對(duì)的表面或片的夾層配置中的導(dǎo)電材料51(在圖7b中具體而言是鉑)的連續(xù)帶狀物。非導(dǎo)電材料53是自卷曲的。為了提供導(dǎo)電材料51與周?chē)踩肓朔馓?2的神經(jīng)的接觸點(diǎn)，以周期性的間隔59在非導(dǎo)電材料53的一個(gè)表面中創(chuàng)建開(kāi)口或小孔57。間隔59的間距使得導(dǎo)電材料51在使用期間被包含并保持在非導(dǎo)電材料53內(nèi)，即，非導(dǎo)電材料不會(huì)彈出或脫出，并且提供導(dǎo)電材料51的充足暴露，以與神經(jīng)電接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，以1mm的間隔創(chuàng)建開(kāi)口57。在一個(gè)實(shí)施例中，以大約1mm至大約小于2mm之間的范圍內(nèi)的間隔創(chuàng)建開(kāi)口57。在非導(dǎo)電材料53中創(chuàng)建開(kāi)口57；在這些開(kāi)口57處，將神經(jīng)暴露于導(dǎo)電材料51，以便阻斷動(dòng)作電位的傳導(dǎo)。在雙極或三極實(shí)施例中，帶狀物之間的距離或間距是1:1的取決于待治療的神經(jīng)大小；較大尺寸的神經(jīng)可以容納帶狀物之間較大的間距。在圖7a中，對(duì)于每個(gè)電極，針對(duì)引線或?qū)Ь€a、b和c中的每一個(gè)示出了具有導(dǎo)電材料接觸件的帶狀物長(zhǎng)度70。這種電極設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了高效的電流輸送，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)作電位的這種阻斷。這種電極設(shè)計(jì)將導(dǎo)電材料51包含并保持在兩層非導(dǎo)電材料53內(nèi)。

在圖9和圖10中總體上示出的一個(gè)實(shí)施例中，引線25被操作上連接到具有導(dǎo)電材料51(諸如鉑)的分段的帶狀物56的自卷曲神經(jīng)封套54。每個(gè)分段的帶狀物56由通過(guò)導(dǎo)線60(由耐久和導(dǎo)電的生物相容材料(例如不銹鋼(ss))制成)操作上連接的多個(gè)接觸片段58形成，以形成接觸片段58的大體線性的串。通過(guò)增加片段58的寬度以補(bǔ)償其間的間隔59，所有接觸片段58的總表面面積可以等于連續(xù)接觸帶狀物的表面面積。

這種導(dǎo)線60被卷繞成螺旋62，其中具有間隙64，以通過(guò)常規(guī)點(diǎn)焊66來(lái)容納與接觸片段58的附連。在一個(gè)實(shí)施例中，不銹鋼導(dǎo)線是7股316lvm導(dǎo)線。導(dǎo)線60的螺旋結(jié)構(gòu)通過(guò)允許分段的帶狀物56用導(dǎo)線60圍繞神經(jīng)干纏繞而不明顯地彎曲、起皺或打褶接觸片段58本身而增強(qiáng)分段的帶狀物56與神經(jīng)封套54協(xié)作地圍繞神經(jīng)干卷曲的能力，來(lái)提高封套電極的耐久性和柔韌性。導(dǎo)線60的螺旋結(jié)構(gòu)非常適于吸收當(dāng)患者進(jìn)行日常活動(dòng)時(shí)由神經(jīng)干的構(gòu)象變化所引入的應(yīng)力，因?yàn)閷?dǎo)線60的螺旋62可以響應(yīng)于這種環(huán)境變化而彎曲并且軸向伸展或壓縮，而不會(huì)影響接觸片段58本身。

在一個(gè)實(shí)施例中，使用兩根平行的導(dǎo)線60來(lái)連接接觸片段58，以提供冗余性，以防一根導(dǎo)線故障。螺旋62完全嵌在非導(dǎo)電材料53(諸如硅樹(shù)脂片)中，使得僅接觸片段58與螺旋62相對(duì)的側(cè)暴露于神經(jīng)干的表面。

在圖9和圖10所示的實(shí)施例中，神經(jīng)封套54包括導(dǎo)電材料51的兩個(gè)分段的帶狀物56，它們被部署成相鄰但不是橫向于自卷曲片的一個(gè)縱向延伸的邊緣，其中這些帶狀物56中的每一個(gè)被連接到導(dǎo)電引線25(雙極配置)。但是，神經(jīng)封套54可以代替地包含適于特定應(yīng)用的僅一個(gè)分段的帶狀物56(單極)或三個(gè)(三極)、四個(gè)或更多個(gè)分段的帶狀物56。

雖然是在可逆地阻斷大型人類(lèi)神經(jīng)干中的動(dòng)作電位的上下文中描述所公開(kāi)的分段的帶狀物，但是所公開(kāi)的分段的帶狀物56的實(shí)用性廣泛地適用于其它神經(jīng)刺激和/或阻斷的上下文，也適用于其中期望圍繞目標(biāo)基板的外表面纏繞電接觸表面的各種其它應(yīng)用，例如，為了恢復(fù)運(yùn)動(dòng)或感覺(jué)功能而與大型神經(jīng)干接觸。分段的帶狀物56、(一根或多根)導(dǎo)線60以及其它部件的尺寸是可縮放的。

與具有連續(xù)的帶狀物的電極的耐久性相比，評(píng)估具有分段的帶狀物56的本發(fā)明的電極的一個(gè)實(shí)施例的耐久性。具有分段的帶狀物56的電極包括通過(guò)不銹鋼螺旋連接的分段的鉑接觸件的導(dǎo)電帶。具有連續(xù)帶狀物的電極包括連續(xù)鉑帶狀物的導(dǎo)電帶。在每種情況下，相應(yīng)的封套72在充當(dāng)替代神經(jīng)干的一定長(zhǎng)度的直徑3mm至12mm的柔性橡膠管74周?chē)p繞，以形成封套管(cuff-tube)組件76(圖11a-圖11b)。封套管組件76被安裝在被配置為相對(duì)于彼此移動(dòng)以壓縮和減壓組件76的兩個(gè)平行板78、80之間。

對(duì)于每次評(píng)估，封套管組件76在組件76具有直徑d的未壓縮狀態(tài)(圖11a)和組件76具有壓縮的直徑d'的壓縮狀態(tài)(圖11b)之間在板78、80之間被反復(fù)地壓縮和減壓。以30％-50％壓縮封套管組件76，即，在以30％壓縮時(shí)，d'＝0.7×d，以及在以50％壓縮時(shí)，d'＝0.5×d。壓縮以200次循環(huán)/分鐘執(zhí)行。在這些評(píng)估期間，以圍繞組件76的縱向軸的不同的取向安裝封套管組件76，以在來(lái)自各個(gè)方向的應(yīng)力下測(cè)試封套72的耐久性。通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)連續(xù)地監(jiān)測(cè)封套72內(nèi)導(dǎo)電帶的電連續(xù)性。

在以30％壓縮經(jīng)過(guò)平均143667次循環(huán)之后，以及在以50％壓縮經(jīng)過(guò)16000次循環(huán)之后，具有連續(xù)帶狀物的封套發(fā)生故障，即，電連續(xù)性被破壞。相比之下，具有分段的帶狀物的封套在兩種情況下發(fā)生故障：在以50％壓縮經(jīng)過(guò)5500000和3590000次循環(huán)之后，以及在另一種情況下在經(jīng)過(guò)大約4600000次循環(huán)之后(包括以30％壓縮的140萬(wàn)次循環(huán)和以50％壓縮的318萬(wàn)次循環(huán))。在其它情況下，測(cè)試在以50％壓縮經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)次循環(huán)后終止，而沒(méi)有發(fā)生故障?？紤]下表1：

*測(cè)試在故障前終止

這些測(cè)試數(shù)據(jù)表明，具有分段的帶狀物的封套比具有連續(xù)帶狀物的封套更耐久至少二十五倍。目前在臨床實(shí)踐中使用的具有連續(xù)帶狀物的封套通常早在植入后6個(gè)月在臨床應(yīng)用中示出斷裂。因此，患者必須定期尋求進(jìn)一步的專(zhuān)業(yè)護(hù)理來(lái)更換受損的封套。因此，所公開(kāi)的具有分段的帶狀物的封套顯著增加了將其并入的設(shè)備的使用壽命，由此對(duì)于具有這種植入的設(shè)備的患者而言降低了程序、成本和不便。

在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置的卷曲配置具有10mm的直徑，其中圓周的1.5圈(這意味著一半)包含非導(dǎo)電材料53的單個(gè)夾層片(即，2層)，而圓周的另一個(gè)1.5圈包含非導(dǎo)電材料53的兩個(gè)夾層片(即，4層)?？梢允褂玫玫讲粫?huì)損傷神經(jīng)的、相容的、柔韌的封套的任何纏繞物。極間距離大約為封套內(nèi)直徑的0.75倍至1.5倍。接觸表面面積比常規(guī)電極(諸如用于神經(jīng)刺激和激活的所公開(kāi)的電極naples)的接觸表面面積相對(duì)更大，安全地輸送所需的更高的電荷量，以阻斷神經(jīng)動(dòng)作電位，即使在直徑高達(dá)12mm的神經(jīng)中。

在一個(gè)實(shí)施例中，電極是雙極的。在另一個(gè)實(shí)施例中，電極使用三個(gè)接觸組，即，三極。在這個(gè)實(shí)施例中，電極包含通過(guò)導(dǎo)電引線(圖7a、圖7b中的a、b、c)連接的導(dǎo)電材料的三個(gè)連續(xù)的帶狀物，它們以與上述的針對(duì)導(dǎo)電材料的兩個(gè)連續(xù)的帶狀物相同的方式在兩個(gè)相對(duì)的非導(dǎo)電表面之間提供。兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)體帶之間的分隔(即，距離)是封套直徑的函數(shù)。分隔：直徑之比介于在0.75：1.5之間。

上述電極阻斷了眾多神經(jīng)束和/或神經(jīng)纖維。阻斷是可逆的；封套可以在任意部位處沿神經(jīng)的任意長(zhǎng)度被植入，并且電氣參數(shù)(電流、電壓、持續(xù)時(shí)間等)由操作者選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，可植入的裝置的接收者是操作者。在一個(gè)實(shí)施例中，醫(yī)護(hù)人員是操作者。電極的使用導(dǎo)致在神經(jīng)和電極之間的界面處的較低電阻。這種多個(gè)接觸點(diǎn)以及相對(duì)較大的開(kāi)口使得電極能夠阻斷神經(jīng)干的至少一部分。在具有三極配置的實(shí)施例中，電極可以被用于首先阻斷神經(jīng)干的至少一部分，然后刺激另一部分，以驗(yàn)證阻斷。

本發(fā)明的方法在各種疼痛和非疼痛應(yīng)用中有用。一個(gè)實(shí)施例使用該方法和電極來(lái)阻斷外周神經(jīng)疼痛。除了用于改善截肢疼痛(先前已經(jīng)描述過(guò)其使用和描述)，改善疼痛的其它示例包括但不限于改善神經(jīng)性疼痛、傷害性疼痛、慢性神經(jīng)源性疼痛、偏頭痛、皰疹后神經(jīng)痛、骨盆疼痛、慢性手術(shù)后疼痛、手術(shù)后疼痛和神經(jīng)痛。如本領(lǐng)域中已知的，疼痛被定義為由感覺(jué)神經(jīng)末梢的有害刺激造成的令人不愉快的感覺(jué)。截肢疼痛是由手術(shù)切除身體的一部分或肢體或肢體的一部分以進(jìn)行對(duì)于由例如病癥、創(chuàng)傷等引起的療法的治療而引起的疼痛。神經(jīng)性疼痛是由外周或中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)組織的直接輸入引起的疼痛，一般被感覺(jué)為灼燒或刺痛并且常常發(fā)生在感覺(jué)損失的區(qū)域中。傷害性疼痛是由對(duì)于疼痛刺激的神經(jīng)受體的刺激(即，傷害感受器的輸入)引起的疼痛。慢性神經(jīng)源性疼痛是起源于神經(jīng)系統(tǒng)并且隨時(shí)間而持續(xù)(即，不是急性而是慢性的)的疼痛。偏頭痛可導(dǎo)致頭痛，并且與顱外血管的擴(kuò)張有關(guān)，其起源可以是既定的(例如，消費(fèi)某些食物、外部刺激)或者可以是未知的。皰疹后神經(jīng)痛是一種形式的神經(jīng)痛，具有在帶狀皰疹先前噴發(fā)的部位發(fā)展的頑固性疼痛。骨盆疼痛是以骨盆區(qū)域(即，身體軀干的下部)為中心的疼痛。慢性手術(shù)后疼痛是在通過(guò)手術(shù)和手術(shù)方法治療疾病或創(chuàng)傷后開(kāi)始的持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間段的疼痛。手術(shù)后疼痛是在通過(guò)手術(shù)和手術(shù)方法治療疾病或創(chuàng)傷后開(kāi)始的疼痛。神經(jīng)痛是由任何數(shù)量的神經(jīng)系統(tǒng)病癥或障礙引起的疼痛，常常是嚴(yán)重的并被表征為“刺傷”。

在其它實(shí)施例中，本發(fā)明的方法被用在阻斷神經(jīng)的動(dòng)作電位提供期望的改善結(jié)果的非疼痛應(yīng)用中。這種非疼痛用途的一個(gè)示例是改善肥胖癥。如本領(lǐng)域中已知的，肥胖是脂肪細(xì)胞的比例(主要在內(nèi)臟和皮下組織中)的異常增加。在這個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方法可以被用在迷走神經(jīng)上。這種非疼痛用途的另一個(gè)示例是改善過(guò)度活動(dòng)的膀胱，這是膀胱儲(chǔ)存功能障礙或病癥的口語(yǔ)術(shù)語(yǔ)。該方法和電極可以被用于骨盆神經(jīng)，以改善可能難以抑制并可能導(dǎo)致失禁的排空的突然沖動(dòng)。這種非疼痛用途的另一個(gè)示例是改善任何運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的痙攣狀態(tài)；痙攣狀態(tài)導(dǎo)致肌肉收縮過(guò)度，并且可能是由于若干神經(jīng)系統(tǒng)障礙中任何一種。以下假設(shè)的示例例示了這些實(shí)施例。

患有晚期2型糖尿病的患者由于損失流向其腿部的血液而感受在其腳部的神經(jīng)性疼痛。正常劑量的止痛麻醉劑或者無(wú)效或者引起不良副作用。在植入電極并將封套放在腘窩(poplitealfossa)處的右坐骨神經(jīng)干上之后，患者以10mapp自我治療疼痛10分鐘，感受立即的疼痛緩解?；颊吒鶕?jù)需要按需重復(fù)該過(guò)程。

感受?chē)?yán)重頭痛的偏頭痛患者對(duì)常規(guī)治療無(wú)響應(yīng)。在植入電極并將封套放在較大的枕骨神經(jīng)干上之后，患者以10mapp自我治療疼痛10分鐘，感受立即的疼痛緩解?；颊吒鶕?jù)需要按需重復(fù)該過(guò)程。

帶狀皰疹患者感受帶狀皰疹后神經(jīng)痛，對(duì)常規(guī)治療無(wú)響應(yīng)。在植入電極并將封套放在肋間神經(jīng)上之后，患者以10mapp自我治療疼痛10分鐘，感受立即的疼痛緩解。患者根據(jù)需要按需重復(fù)該過(guò)程。

術(shù)后腹股溝疝修補(bǔ)患者感受慢性疼痛。在植入電極并將封套放在髂腹股溝骨神經(jīng)上之后，患者以10mapp自我治療疼痛10分鐘，感受立即的疼痛緩解?；颊吒鶕?jù)需要按需重復(fù)該過(guò)程。

具有過(guò)度活動(dòng)膀胱癥狀的患者經(jīng)受了用于植入電極并將封套放在骨盆神經(jīng)上的手術(shù)過(guò)程?；颊咴谟袥_動(dòng)小便時(shí)以10mapp進(jìn)行自我治療，感受沖動(dòng)停止。

具有肌肉痙攣狀態(tài)的患者經(jīng)受了用于植入電極并將封套放在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)上的手術(shù)過(guò)程?；颊咴谛枰獣r(shí)以10mapp進(jìn)行自我治療，改善了神經(jīng)支配的肌肉的痙攣狀態(tài)。

所示出和描述的實(shí)施例是作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的發(fā)明人的并且不以任何方式限制的具體實(shí)施例。因此，在不背離以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)的本發(fā)明的精神的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種改變、修改或更改。所引用的參考文獻(xiàn)被明確地通過(guò)引用以其整體并入本文。