用于功能性電刺激療法的方法
【專利說明】用于功能性電刺激療法的方法
[0001]本申請案主張2012年6月26日遞交的第61/664，306號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)，所述申請案的內(nèi)容在此以引用的方式并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及用于在具有由于中風(fēng)或脊髓損傷造成的受損的或殘疾的上肢的人員中恢復(fù)、治療、重新訓(xùn)練和/或以其它方式改進(jìn)上肢移動性以及控制的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]據(jù)估計(jì)55%的中風(fēng)幸存者在他們的中風(fēng)之后具有無功能的(癱瘓的)上肢。另外的30%局部使用他們的上肢，其中動作和強(qiáng)度的范圍是有限的。由于動作和強(qiáng)度的這些局限性，大部分中風(fēng)的受害者不能夠以與中風(fēng)之前相同的方式執(zhí)行他們的日常生活的活動。因此，中風(fēng)幸存者的最常見癥狀之一是上肢的輕度到重度癱瘓。
[0004]類似地，脊髓損傷的更加常見影響之一是上肢的無功能或有限的功能。據(jù)估計(jì)50%的脊髓受傷的個人具有一定程度的上肢損傷。
[0005]治療選擇，尤其對于具有重度癱瘓的上肢的那些人來說是極其有限的。強(qiáng)制性誘導(dǎo)運(yùn)動療法已經(jīng)顯示出在恢復(fù)上肢功能上是有效的，但是僅僅對于輕度癱瘓而言，例如，患者能夠在一定程度上獨(dú)立地伸展手指和手腕。正在探索其它新療法，包含機(jī)器人輔助療法、生物反饋療法以及虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練。然而，到目前為止，這些療法僅對于具有輕度癱瘓的個人顯示出前景。
[0006]功能性電刺激(FES)療法已經(jīng)測試為用于急性和慢性中風(fēng)的干預(yù)。舉例來說，NESSHandmaster?(也被稱作B1ness H200系統(tǒng))是由患者佩戴的多通道神經(jīng)假肢。伴隨裝置的訓(xùn)練引起少量隨機(jī)試驗(yàn)中的收益，作為用于掌握由于中風(fēng)的慢性偏癱和亞急性偏癱中的損傷的干預(yù)。在這些研宄中，裝置使用了 12周，并且積極的結(jié)果被視為與執(zhí)行任務(wù)取向訓(xùn)練的無需FES的對照組相對比的用于FES組的意志性手測試的增加。在基于家庭的程序以及在經(jīng)過訓(xùn)練的FES醫(yī)師的監(jiān)督下的臨床裝置中，其它研宄已經(jīng)實(shí)施FES療法，并且就使用6周和18周之后的上肢功能和痙攣狀態(tài)而言已經(jīng)顯示出適度的改進(jìn)。
[0007]除NESS Handmaster之外，還有若干刺激系統(tǒng)也是已知的；大部分使用若干表面電極、多通道刺激器和可以通過一個切換器、若干切換器或來自傳感器的信號觸發(fā)的刺激的預(yù)編程序列。其它刺激系統(tǒng)使用可植入電極或完全可植入系統(tǒng)，所述完全可植入系統(tǒng)使用由切換器或開環(huán)或閉環(huán)控制方案中的感官信號控制的預(yù)編程的刺激。
[0008]大部分現(xiàn)有技術(shù)刺激系統(tǒng)包括輕度癱瘓患者的一個以上肌肉組的刺激。更加復(fù)雜的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)之一描述于US 2004/0147975 Al中(以全文引用的方式并入本文中)，其描述了神經(jīng)路徑的電刺激，所述神經(jīng)路徑的電刺激使用模擬到受損上肢的神經(jīng)活動的天然流的刺激模式；基于與意志性移動時間同步的傳出神經(jīng)路徑的所述圖案化刺激生成功能性移動的缺失組分同時具有相同功能性移動的自發(fā)操作；以及通過與由肢體的功能性移動引起的生物傳入活動時間同步的所述圖案化電刺激促進(jìn)傳入輸入。所公開的應(yīng)用教示了用于由中風(fēng)引起的癱瘓人員的運(yùn)動重新學(xué)習(xí)的療法，所述療法應(yīng)該支持重新學(xué)習(xí)的過程，所述過程是通過功能上輔助使用者執(zhí)行預(yù)期活動最佳化的，所述預(yù)期活動是使用者無需輔助僅能夠不充分地執(zhí)行或無法執(zhí)行的。教示的是與活動的過程相關(guān)聯(lián)的感覺反饋有助于大腦的重新學(xué)習(xí)過程。所述公開案教示了肌肉的圖案化刺激是與意志性移動或移動的意志同步的(無論患者是否能夠在沒有刺激的情況下進(jìn)行任何相關(guān)移動)；電信號由患者感知，這提供了與生物傳入活動同步的增強(qiáng)型傳入輸入，即，外感受性信號以及本體感受信號。所述公開案還教示了引起刺激器提供肌肉誘發(fā)電信號的刺激圖案的控制算法，所述電信號模擬身體有能力的人體中的肌肉典型活動性的計(jì)時和調(diào)制，伴隨有包含單個方向移動期間的主動肌和對抗肌的激活的非同時峰，以及所希望的功能性移動所需的主動肌和對抗肌的適當(dāng)?shù)墓餐せ睢Ｋ鰧＠淌玖耸种盖?、手指伸肌、拇指伸展部?內(nèi)收部分以及拇指反向/屈曲的刺激。任選地，前臂屈曲和伸展部分以及前臂外轉(zhuǎn)和內(nèi)轉(zhuǎn)得到刺激。
[0009]將有利的是，提供一種刺激系統(tǒng)，所述刺激系統(tǒng)提供由中風(fēng)或脊髓損傷引起的上肢輕度和重度癱瘓的患者的改進(jìn)的重新訓(xùn)練和改進(jìn)的移動性和強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0010]圖1以示意圖形式示出了通過附接到手臂和手的各個部分的電極表面輸送電力的順序，以提供目前所主張的療法的一個范例。
[0011]圖2以示意圖形式示出了通過附接到手臂和手的各個部分的電極表面輸送電力的順序，以提供目前所主張的療法的另一范例。
[0012]圖3以示意圖形式示出了用于骨間肌和蚓狀肌肌肉的激活的電極放置。
[0013]圖4示出了用于骨間肌和蚓狀肌肌肉以及手指伸肌肌肉的激活的電極放置的照片圖示。
[0014]圖5示出了僅用于手指伸肌肌肉的激活，而沒有激活骨間肌和蚓狀肌肌肉的電極放置的照片圖示，其中電極經(jīng)放置使得個體手指(手指2到5)伸肌肌肉可以成為目標(biāo)。
[0015]圖 6、7、9、11、12、17、18、21、24、25、27-29、32、33、35、36、39 到 41,46 到 49,52 到54、57、58、59和61示出了在本發(fā)明的各個方案中使用的用于各種肌肉的激活的電極放置的照片圖示。
[0016]圖 8、10、13 到 16、19、20、22、23、26、30、31、34、37、38、42-45、50、51、55、56、60、62和63以示意圖形式示出了用于本發(fā)明的各個方案的通過附接到手臂和手的各個部分的電極表面的電力的輸送順序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供用于功能性電刺激療法的方法，所述方法包括刺激手中的至少一個蚓狀肌肌肉。
[0018]在某些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括相同手的至少一個骨間肌肌肉的刺激。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，至少一個蚓狀肌肌肉和至少一個骨間肌肌肉的刺激包括:在所述手上靠近掌指關(guān)節(jié)將至少一個電極放置在手指的近端指骨上(或替代地，在掌骨之間放置至少一個電極)，在所述手上將陽極放置在手腕的近端和后部部分上；使電流穿過至少一個電極到達(dá)陽極。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，電流具有5到20mA的幅度。然而，幅度可以是取決于裝置和患者的，其中對于一些裝置，低于5mA的幅度，例如，I到2mA的幅度，或甚至在一些情況下低于ImA的幅度可能是足夠的。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，幅度大約是8到10mA。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，電流具有16到10Hz的脈沖頻率，例如，在20到80Hz之間，或大約40Hz。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，電流具有150到600微秒的脈沖持續(xù)時間，例如，大約300到450微秒或大約400微秒。然而，脈沖持續(xù)時間可以是取決于裝置的，并且對于一些裝置，脈沖持續(xù)時間可能較短。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，所述方法進(jìn)一步包括刺激相同手的至少一個手指伸肌肌肉。
[0025]在某些實(shí)施例中，至少一個手指伸肌肌肉的刺激是通過電脈沖刺激的。
[0026]在某些實(shí)施例中，電脈沖具有16到10Hz的頻率，例如，20到80Hz或大約40Hz。
[0027]在某些實(shí)施例中，電脈沖具有150到400微秒的脈沖持續(xù)時間，例如，大約200到300微秒，或250微秒。
[0028]在某些實(shí)施例中，電脈沖具有大約10到35mA的幅度，例如，大約15到25mA或大約18mA。然而，幅度可以是取決于裝置和患者的，其中對于一些裝置，低于5mA的幅度，例如，3到2mA的幅度，或甚至在一些情況下低于2mA的幅度可能是足夠的。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，幅度大約是15到25mA。
[0030]在某些實(shí)施例中，至少一個手指伸肌的刺激發(fā)生在至少一個蚓狀肌肌肉的刺激之刖。
[0031]在某些實(shí)施例中，至少一個手指伸肌的刺激發(fā)生在至少一個蚓狀肌肌肉的刺激的200毫秒內(nèi)。
[0032]在某些實(shí)施例中，所述方法包括以下步驟:(a)至少一個手指伸肌肌肉的刺激；(b)至少一個蚓狀肌肌肉的刺激；(c)至少一個蚓狀肌肌肉的松弛；以及(d)至少一個手指伸肌肌肉的松弛。在某些實(shí)施例中，這些步驟重復(fù)5到30次之間。
[0033]在某些實(shí)施例中，所述方法包括以下步驟:(a)至少一個手指伸肌肌肉的刺激；(b)至少一個蚓狀肌肌肉的刺激；(c)至少一個手指伸肌肌肉的松弛；(d)至少一個手指伸肌肌肉的刺激；(e)至少一個蚓狀肌肌肉的松弛；以及(f)至少一個手指伸肌肌肉的松弛。在某些實(shí)施例中，步驟d到e重復(fù)5到30次之間。
[0034]在某些實(shí)施例中，所述方法包括以下步驟:(a)至少一個手指伸肌肌肉的刺激；(b)至少一個蚓狀肌肌肉的刺激；(c)至少一個手指伸肌肌肉的松弛；(d)至少一個手指屈肌肌肉的刺激；(e)至少一個蚓狀肌肌肉的松弛；以及(f)至少一個手指屈肌肌肉的松弛。在某些實(shí)施例中，步驟d到e重復(fù)5到30次之間。
[0035]在某些實(shí)施例中在手上提供用于蚓狀肌肌肉的刺激的方法，包括:(a)在所述手上靠近掌指關(guān)節(jié)將至少一個電極放置在手指的近端指骨上；(b)在所述手上將陽極放置在手腕的近端和后部部分上；以及(C)使電流穿過至少一個電極到達(dá)陽極。
[0036]在某些實(shí)施例中，所述方法包括以下步驟:(a)至少一個手指伸肌肌肉的刺激；(b)至少一個蚓狀肌肌肉的刺激；(c)至少一個手指伸肌肌肉的松弛；(d)至少一個手指屈肌肌肉的刺激；(e)至少一個蚓狀肌肌肉的松弛；(f)至少一個蚓狀肌肌肉的刺激；(g)至少一個手指屈肌肌肉的松弛；(h)至少一個手指伸肌肌肉的刺激；(i)至少一個蚓狀肌肌肉的松弛；以及(j)至少一個手指伸肌肌肉的松弛。在某些實(shí)施例中，步驟d到e重復(fù)5到30次之間。
[0037]本發(fā)明的另一方面是用于提供所述方法的設(shè)備，所述設(shè)備包括具有至少3個通道，例如，至少10個通道的多通道刺激器。
[0038]在某些實(shí)施例中，所述設(shè)備經(jīng)預(yù)編程以在激活之后將本文中描述的方法中的至少一者自動提供給連接到其上的患者。
[0039]在某些實(shí)施例中，所述設(shè)備可以經(jīng)預(yù)編程以在通過使用者的希望方案的選擇之后提供多個此類方法。舉例來說，所述設(shè)備可以經(jīng)預(yù)編程以提供本文中所描述的方法中的至少三者或四者或十二者。
[0040]在某些實(shí)施例中，所述方法是在工廠預(yù)編程的。然而，所述方案可以借助于設(shè)備上的或連接到設(shè)備的輸入構(gòu)件由使用者添加或修改。
[0041 ] 在某些實(shí)施例中，所述方案借助于患者輸入構(gòu)件(例如，識別特定患者的USB飾物或RFID芯片)來選擇，例如，通過保密的患者識別編號，或特定的方案。
[0042]還提供了用于執(zhí)行功能性電刺激療法的套件，其包括如本文中所描述的設(shè)備、能夠在功能上附接到其上的多個電極；以及使用說明書。
【具體實(shí)施方式】
[0043]所描述的是用于使由于中風(fēng)或脊髓損傷的上肢受損或殘疾的患者恢復(fù)的新方法，所述脊髓損傷(例如)是在引起手腕和手指的控制的雙側(cè)損失的C3到C7脊椎處的脊髓損傷。所述方法是基于在功能性電刺激(FES)療法中先前從未利用過的某些肌肉組的獨(dú)特發(fā)現(xiàn)，在利用時提供療法結(jié)果中的顯著改進(jìn)。具體來說，已發(fā)現(xiàn)蚓狀肌肌肉組的刺激顯著改進(jìn)FES治療的結(jié)果。另外已發(fā)現(xiàn)包含蚓狀肌肌肉刺激的FES治療不僅提供輕度癱瘓的患者的顯著的改進(jìn)結(jié)果，而且還為那些重度癱瘓的患者提供顯著的改進(jìn)結(jié)果，所述重度癱瘓的患者包含先前被宣告為是手和手臂完全癱瘓的那些。
[0044]除利用蚓狀肌肌肉組的新穎刺激方案之外，還已經(jīng)發(fā)明出提供療法結(jié)果的改進(jìn)的其它新穎刺激方案，并且所述方案并不利用蚓狀肌肌肉組。
[0045]因此，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用FES治療患者的新方法。此方法對輕度和重度上肢癱瘓的患者都能良好地工作。所述方法涉及改進(jìn):a)用于抓握罐子和瓶子等大型重物的掌側(cè)抓握山)用于在拇指與完全屈曲的食指之間抓握鑰匙和紙張等小型細(xì)物的橫向夾持抓握；以及c)用于在拇指與食指之間抓握骰子和彈球等小型細(xì)物的夾持抓握。所述方法還提供“靜止”音調(diào)的改進(jìn)并且為患者提供他們的手和手臂的顯著地更加標(biāo)準(zhǔn)的姿勢和靜置位置。
[0046]所述療法包括各種到達(dá)和握緊任務(wù)的重復(fù)執(zhí)行。FES療法涉及使用刺激模式的神經(jīng)路徑的電刺激，所述刺激模式模擬到受損上肢的神經(jīng)活動的天然流，這在許多實(shí)施例中包含蚓狀肌肌肉的激活/刺激和釋放。在優(yōu)選實(shí)施例中，患者經(jīng)引導(dǎo)以自愿地以時間同步的方式實(shí)行相同的功能性移動，促進(jìn)電刺激輸入與生物活動，并且重新訓(xùn)練神經(jīng)系統(tǒng)以移動肢體；因此所述方法通過功能上輔助患者以執(zhí)行預(yù)期活動提供了 “重新學(xué)習(xí)”的機(jī)會，而所述預(yù)期活動是患者在沒有輔助的情況下僅能夠不充分地執(zhí)行或無法執(zhí)行的。與活動的過程相關(guān)聯(lián)的感覺反饋將輔助大腦的重新學(xué)習(xí)過程。
[0047]所述方法類似于已知的方法(例如先前描述的那些)，因?yàn)槭滞蠛?或手指伸肌是激活和釋放的，并且因?yàn)樵谠S多例證中，執(zhí)行了任務(wù)特定的鍛煉，例如，手臂到達(dá)、張開以及物體移動的抓握。然而，蚓狀肌肌肉的刺激和使用，或單獨(dú)的或作為其它常規(guī)FES治療的一部分，大大地改進(jìn)了患者重新訓(xùn)練和結(jié)果。還描述了將與基于蚓狀肌的方案組合使用或單獨(dú)使用的其它新穎刺激方案，所述方案并不專門激活蚓狀肌肌肉。
[0048]因此，一般來說，在某些實(shí)施例中，所述方法包括如下的肌肉刺激和釋放的順序:
[0049]I)刺激手指伸肌(并且，任選地，手腕伸肌)肌肉；
[0050]2)刺激蚓狀肌肌肉；
[0051]3)釋放手指伸肌(并且，任選地，手腕伸肌)肌肉；
[0052]4)任選地，刺激手指屈肌肌肉(并且，任選地，手腕屈肌)；
[0053]5)任選地，釋放蚓狀肌肌肉。
[0054]6)只要患者預(yù)期抓握物體，那么保持手指屈曲(并且，任選地，手腕屈曲)肌肉。
[0055]7)為了釋放物體，蚓狀肌肌肉首先收縮，隨后是手指屈肌(并且，任選地，手腕屈肌)肌肉的松弛，隨后是手指伸肌(并且，任選地，手腕伸肌)肌肉的收縮以形成手的打開。
[0056]8) 一旦物體被釋放，所有肌肉均松弛。
[0057]雖然上述順序是典型的，但是肌肉的釋放通常是通過經(jīng)由電極賦予的能量的量的逐漸減小來遞增地完成的。類似地，肌肉組的刺激不必是“開/關(guān)”過程；當(dāng)模擬個人抓握物體時肌肉的標(biāo)準(zhǔn)激活時，所希望的是通過經(jīng)由電極賦予的能量的逐漸增加而進(jìn)行逐漸的刺激。因此，例如，可以存在手腕伸肌肌肉的釋放與蚓狀肌肌肉的釋放之間的重疊，或上述步驟中的任何兩者或兩者以上的重疊。圖1中示出的是典型的刺激方案。我們還發(fā)現(xiàn)結(jié)合有手指伸肌的刺激的蚓狀肌肌肉的連續(xù)刺激提供了手的打開。圖3中使用電極布置的蚓狀肌肌肉的刺激同樣引起骨間肌肌肉的刺激。骨間肌肌肉的刺激造成手指伸展期間的“手指展開”。在蚓狀肌和骨間肌肌肉聯(lián)合手指伸肌收縮并且手指伸肌是松弛的情況下，手指進(jìn)入“L”形屈曲。通過簡單地激活和松弛手指伸肌同時蚓狀肌和骨間肌肌肉是收縮的，可以形成手指延伸，隨后是手指屈曲(圖2)，這也提供了改進(jìn)的專利康復(fù)結(jié)果。在一些中風(fēng)患者中，他們并不需要生成手指屈曲，因?yàn)樗麄兛赡芫哂幸恍┳园l(fā)手指屈曲并且他們僅需要手指伸展的幫助，同時他們能夠自己生成手指屈曲。當(dāng)然，本領(lǐng)域中博學(xué)的人將理解并且預(yù)期，本文所描述的鍛煉可以并入到其它常規(guī)FES療法中，例如，任務(wù)特定的鍛煉，如同手臂到達(dá)和打開以及物體移動的抓握。
[0058]雖然指伸肌肌肉的刺激單獨(dú)的可以在輕度癱瘓的脊髓患者中適當(dāng)?shù)亓己霉ぷ?，但是在因中風(fēng)而虛弱的患者中，例如，那些重度癱瘓的患者，手指屈肌中的屈肌張力如此強(qiáng)勁，使得指伸肌的刺激生成掌指關(guān)節(jié)伸展，但是指節(jié)間的仍然是屈曲的。這引起不完整或不當(dāng)?shù)氖种干煺?。因此，重度癱瘓的中風(fēng)患者實(shí)際上無法使用現(xiàn)有技術(shù)電刺激方法打開他們的手。出人意料地發(fā)現(xiàn)指伸肌肌肉組的刺激與蚓狀肌肌肉的刺激的協(xié)調(diào)允許重度程度的中風(fēng)患者的適當(dāng)?shù)氖值拇蜷_。這允許執(zhí)行電刺激的同時進(jìn)行好得多的手移動，并且還提供了重新教育和康復(fù)結(jié)果的顯著改進(jìn)。
[0059]治療方案可以修改用于鍛煉和恢復(fù)各種抓握，例如，掌側(cè)抓握、橫向夾持抓握和夾持抓握。舉例來說對于掌側(cè)抓握，所有的手指(手指2到5)和拇指(手指I)伸肌肌肉同時受到刺激以打開手，并且所有的手指和拇指屈肌肌肉同時受到刺激以閉合手。舉例來說對于橫向夾持抓握，所有的手指和拇指伸肌肌肉同時受到刺激以打開手，并且所有的手指屈肌肌肉受到刺激隨后是拇指屈肌肌肉以將手閉合到橫向夾持抓握姿勢。最后，對于夾持抓握，所有的手指和拇指伸肌肌肉同時受到刺激以打開手，但是僅食指(手指2)和拇指(手指I)屈肌同時受到刺激以生成夾持抓握。
[0060]雖然可以使用植入電極，但是在某些優(yōu)選實(shí)施例中，治療是通過皮膚表面上的電極的放置和激活來執(zhí)行的。已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)蚓狀肌肌肉組的刺激可以通過皮膚表面上的電極的放置而相當(dāng)有效地執(zhí)行，方法是使電極不接近蚓狀肌肌肉組放置，而是實(shí)際上通過放置電極和地面使得蚓狀肌肌肉位于電極與地面之間。在圖3中以示意性形式描繪了用于蚓狀肌肌肉的刺激的電極的最佳放置。所圖示的是患者的手20，其中示出了蚓狀肌肌肉22、24、2628的大致位置(如所描繪，蚓狀肌I (22)、蚓狀肌II (24)、蚓狀肌III (26)和蚓狀肌IV(28)。電極30、32、34、36放置在手指的近端指骨的后面上，盡可能地接近掌指關(guān)節(jié)。電極30、32、34、36是陰極(即，將生成負(fù)電荷隨后是正電荷的電極)。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電極30、32、34、36的尺寸和形狀可以發(fā)生顯著地改變同時仍然提供優(yōu)良的效果。優(yōu)選地，電極30、32、34、36經(jīng)配置使得它們近似反映近端指骨的后面的長度和寬度，例如，對于平均尺寸的男性，近似是1X2.5cm。然而，電極30、32、34、36可以小到近端指骨的后面的皮膚表面的50 %并且仍然具有優(yōu)良效果。在一些應(yīng)用中，僅電極30、32、34或30、34的使用可用于生成不太特定的但在一些患者中同等有效的蚓狀肌伸展和屈曲。
[0061]共同的接地陽極40放置在手腕的近端和后端部分上。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)此電極放置提供蚓狀肌和骨間背側(cè)肌肌肉的優(yōu)良刺激。應(yīng)注意，遍及本說明書，當(dāng)參考蚓狀肌或蚓狀肌肌肉的刺激時，這還指骨間肌肌肉的同時或接近同時刺激。蚓狀肌肌肉的刺激提供指節(jié)間的伸展(接近內(nèi)側(cè)指骨和遠(yuǎn)端指骨的內(nèi)側(cè))。同時，蚓狀肌肌肉的刺激還生成掌指關(guān)節(jié)的屈曲。這引起手的“L”形狀。因此，適當(dāng)手指伸展是結(jié)合指伸肌肌肉的刺激獲得的，這伸展了手指2到5的指骨。同時骨間肌肌肉的刺激引起手指外展和內(nèi)收，并且引起手指伸展期間的手指的展開。這產(chǎn)生優(yōu)良的手指伸展，其中所有手指完全伸展和展開。這與現(xiàn)有刺激方案形成顯著的對比，所述現(xiàn)有刺激方案并不刺激骨間肌肌肉，或甚至是蚓狀肌肌肉，并且因此無法傳遞相同量的手指伸展和展開，而這是對于通常無法打開手并且伸展手指的中風(fēng)患者至關(guān)重要的。
[0062]我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)他們自身的蚓狀肌肌肉的刺激將不會生成所希望的手指伸展，而是實(shí)際上刺激必須結(jié)合指伸肌肌肉的刺激。對于刺激蚓狀肌肌肉的目前描述的方法，這樣的原因之一在于手腕必須是局部或完全伸展的，因此電場和/或電流實(shí)際上流過并且刺激蚓狀肌肌肉。因此，已發(fā)現(xiàn)指伸肌肌肉的刺激必須出現(xiàn)在蚓狀肌肌肉的刺激之前或至少同時出現(xiàn)以生成所希望的手指伸展。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蚓狀肌肌肉的刺激100到500毫秒之前的指伸肌肌肉的刺激，優(yōu)選地是100到200毫秒之前的刺激提供優(yōu)良的手指伸展。應(yīng)注意他們自身的蚓狀肌肌肉的刺激仍然是有用的且有利的康復(fù)療法。
[0063]一旦以上文所描述的方式獲得良好的手指伸展，可以減小指伸肌肌肉刺激以使用指伸肌肌肉和蚓狀肌肌肉的刺激生成手指屈曲。因此，已發(fā)現(xiàn)通過使用蚓狀肌肌肉的持續(xù)刺激，可以僅使用指伸肌肌肉獲得手的優(yōu)良打開和閉合(參見圖2)。因此，對于此療法，刺激的順序如下:
[0064]I)刺激手指伸肌肌肉；
[0065]2)刺激蚓狀肌肌肉；
[0066]3)釋放手指伸肌肌肉；
[0067]4)刺激手指伸肌肌肉；
[0068]5)重復(fù)(3)和(4)以獲得手的重復(fù)的打開和閉合，以(3)結(jié)束；
[0069]6)釋放蚓狀肌肌肉。
[0070]發(fā)現(xiàn)此方法提供了手的打開和閉合的優(yōu)良訓(xùn)練。
[0071]在大部分中風(fēng)患者中，屈肌和伸肌是自然地“屈曲的”，即，激活的，但是由于屈肌通常是較強(qiáng)壯的肌肉，這引起特征性的手和手臂形狀(握緊、收縮和位于身體的側(cè)面)。因此，大部分療法，例如，剛剛在上文中示出的療法已經(jīng)集中于手指和手腕伸肌肌肉以打開手和手腕，允許“自然的”屈肌張力以閉合手指和手腕。因此，許多療法簡單地具有以下刺激的順序:(I)刺激手指伸肌肌肉和/或手腕伸肌肌肉；(2)釋放手指伸肌肌肉和/或手腕伸肌肌肉；等待屈肌“自然地”閉合手；隨后重復(fù)步驟(I)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)手指屈肌的刺激可以結(jié)合手的閉合，并且這提供了重新訓(xùn)練和康復(fù)的增加的益處。
[0072]因此，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，刺激的順序如下:
[0073]I)刺激手指伸肌肌肉；
[0074]2)刺激蚓狀肌肌肉；
[0075]3)釋放手指伸肌肌肉；
[0076]4)刺激手指屈肌肌肉；
[0077]5)釋放手指屈肌肌肉；
[0078]6)刺激手指伸肌肌肉；
[0079]7)重復(fù)(3)到(6)以獲得手的重復(fù)的打開和閉合，以(3)結(jié)束；
[0080]8)釋放蚓狀肌肌肉。
[0081]不同于其中需要全部五根手指的分立的嚙合的脊髓受傷患者，在中風(fēng)患者中已發(fā)現(xiàn)手指屈肌的刺激并不需要全部五根手指的分立的嚙合，而是實(shí)際上一個電極對可以用于手指2到5并且一個電極對用于拇指(手指I)。手指2到5的陰極應(yīng)該放置在手指屈肌上方(淺的和深的)；發(fā)現(xiàn)放置于此位置中的近似5X5cm的陰極能夠以適合于療法的方式生成手指2到5的屈曲。所述電路是使用單個5X5cm共同陽極(地面)閉合的，放置在手腕的近端和前部部分上。對于拇指屈曲，陰極必須放置在魚際突出部上方或麥地那神經(jīng)上方以幫助將拇指放置成相對于手指2到5。所述拇指刺激電路是使用相同5X 5cm共同陽極閉合的，放置在手腕的近端和前部部分上。還發(fā)現(xiàn)在一些患者中拇指屈肌(手指I)的刺激是可選的，這是因?yàn)樵谥酗L(fēng)患者中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)手指屈肌2到5受到刺激時，拇指通常將自身緊隨其后。
[0082]由于手指屈肌在中風(fēng)患者中是自然地“激活的”，因此發(fā)現(xiàn)即使當(dāng)使用這些肌肉的刺激時，也并不需要與伸肌肌肉一樣長的動作的持續(xù)。舉例來說，在某些實(shí)施例中，優(yōu)選刺激模式包含刺激手指屈肌肌肉僅大約5到10秒，而手指伸肌的刺激將持續(xù)30秒或更長。舉例來說:
[0083]I)刺激手指伸肌肌肉(30+秒);
[0084]2)在手指伸肌刺激不久之后刺激蚓狀肌肌肉(連續(xù)地);
[0085]3)釋放手指伸肌肌肉(I到2秒)；
[0086]4)刺激手指屈肌肌肉(7秒);
[0087]5)釋放手指屈肌肌肉(I到2秒)；
[0088]6)刺激手指伸肌肌肉(30+秒)；
[0089]7)重復(fù)(3)到(6)在20到30次之間以獲得手的重復(fù)打開和閉