用于刺激神经的刺激装置的制作方法

文档序号:34325124发布日期:2023-06-01 02:57阅读:60来源:国知局
用于刺激神经的刺激装置的制作方法

本发明涉及一种用于使用电磁场刺激人体或动物体内的神经、从而激活人体或动物体内的目标组织的刺激装置。本发明还涉及刺激人体或动物体内的神经以激活目标组织的相应方法。


背景技术:

1、在医学上,众所周知,对于许多目的,使用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。

2、在医院的重症监护病房中,可能期望激活通气患者的膈肌,以防止膈肌废用的缺点。结果表明,膈肌纤维废用性萎缩在机械通气的头18-69小时内已经发生,此时膈肌纤维横截面减少了50%多。因此,其目的是在对患者进行人工或机械呼吸的同时反复激活膈肌,从而可以维持膈肌的功能,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。

3、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。

4、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。

5、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。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。

6、此外,线圈绕组系统产生的电磁场可能会对位于附近的其他医疗装置的功能产生负面影响。在最坏的情况下,这些医疗装置可能会停止正常工作,这是绝对应该避免的。

7、因此,需要一种无创刺激装置和呼吸促进设备,其避免或最小化电刺激或电磁刺激对附近的其他医疗装置产生的影响。进一步的需求可能包括对两条神经的有效刺激、克服空间限制、避免神经附近组织的协同刺激作用、在身体上的简单应用以及对患者来说方便且痛苦小的应用。


技术实现思路

1、根据本发明,这种需求通过独立权利要求1的特征所限定的刺激装置和独立权利要求39的特征所限定的方法来解决。优选实施例是从属权利要求的主题。

2、一方面,本发明是用于刺激人体或动物体内的第一神经和第二神经以激活人体或动物体内的目标组织的刺激装置。该刺激装置包括第一线圈单元、通常与第一线圈单元不同或能与之分离的第二线圈单元以及连接器。

3、第一线圈单元配置成定位在人体或动物体处以通过施加电或电磁第一场来刺激第一神经。第二线圈单元配置成定位在人体或动物体处以通过施加电或电磁第二场来刺激第二神经。由此,第一线圈单元可特别地独立于产生第二场的第二线圈单元产生第一场。通过提供两个独立的场,第一神经和第二神经可分别被第一场和第二场单独刺激。换句话说,第一场和第二场彼此独立和/或不同。取决于特定应用中的给定情况,第一场和第二场仍然可以相互作用,但它们是独立的并且彼此有很大不同。例如,当操作刺激装置时,第一场和第二场的至少一部分可以重叠,从而产生其中存在两个场的区域。然而,同样在此类情况下,第一场和第二场仍然是独立的并且彼此有很大不同。

4、通过将第一线圈单元和第二线圈单元配置成能产生第一场和第二场,可以实现对第一神经和第二神经的有效协同刺激。例如,为促进呼吸,可将第一线圈单元布置在患者的颈部处以刺激患者的第一膈神经,将第二线圈单元布置在患者的颈部处以刺激患者的第二膈神经。

5、单个线圈单元可以是或包括至少两个线圈或至少一个锥形或以其他方式弯曲或凸起的线圈,或至少一个圆筒形或其他形状的非扁平线圈,或至少一个小线圈,即小到足以产生尖锐电磁场的线圈,例如直径为3cm或更小的线圈。本文描述的电磁场的目标形状可包括由空间电磁场形成的峰值。电磁场发生器也可以称为电磁场产生器。

6、第一和第二场尤其可以是目标形状。该目标形状可通过相应的场为例如具有峰值的局部约束的目标电场或电磁场来实现。它适于在目标区域活动,该目标区域是应被相应场激活的神经区域或组织区域(例如,应被激活的膈神经),这种刺激例如可以通过相应场的峰值(聚焦区域)实现。目标形状通常是相应场或随时间变化的场分量的任何形状,允许有效地刺激一个或多个目标神经,同时最大限度地减少周围、上方或附近组织或神经的其他不希望的共刺激效应。峰值形状就是这样的例子,因为它能使聚焦区域的效果最大化,而使该区域以外的效果最小化。

7、有利地,刺激装置布置成能以脉冲方式产生第一场和第二场,或者更具体地,以单脉冲、脉冲序列或它们的组合方式产生第一场和第二场。由此,术语“单脉冲”可涉及在比较短的时间内产生空间场,并且在两个后续脉冲之间有比较长的中断。通常,单脉冲的频率低于10赫兹(hz),如5赫兹或更低,或者单脉冲由用户或医生激发。单脉冲的时间宽度为约10微秒(μs)至约300μs。这种脉冲可以激活神经和肌肉结构,并可由患者或传感器识别。具体地,这种单脉冲可以引起肌肉或肌肉结构的单一抽搐。术语“脉冲序列*”可以涉及第一或第二场的连续产生或者第一或第二场的脉冲序列的产生,这些脉冲序列彼此相对快速地跟随。这种脉冲的频率范围介于约15赫兹至约30赫兹之间。具体地,序列可以达到激活神经或肌肉的目的,从而诱发强直性收缩或激活。有利的是,序列是通过增加强度(场强)和/或频率,直到达到目标强度和频率(斜坡协议)来提供的。这样,可以减少突然的抽搐或不适感。所有这些参数都被归纳为第一和第二场的“时间特性”或“时间参数”。这些时间参数可以通过输入接口手动调整,或者由调整机制或控制单元自动控制。

8、为产生第一场和/或第二场而施加的电压或电流波形的参数可能会影响相应场的时间特性,包括脉冲形状、振幅、宽度、极性和重复频率;脉冲突发或脉冲序列的持续时间和间隔;脉冲总数;以及刺激疗程间隔和疗程总数,除了其他之外,对场强度有影响,并决定是否以及以何种强度或剂量可以激活目标区域或目标组织。

9、第一场和/或第二场的时间特性和空间分布可以以实现肌肉结构的期望激活(激活反馈)的方式进行调整。由此,激活反馈(信号)可以指的是指示肌肉结构激活的适当特性的信号,例如达到或超过目标值(阈值)的信号、表现出特定曲线图案或形状的信号、满足已知代表所需强度的适当目标肌肉结构激活的某种算法的信号或它们的任意组合。激活反馈(信号)可以包含特别是关于在调整机构停止变化之前应当达到的期望肌肉激活强度的反馈。适当的激活反馈信号特性可例如由用户经由输入接口定义或通过算法检测。

10、发生器施加到线圈的电压或电流波形的参数影响第一场和/或第二场的时间特性,包括脉冲形状、振幅、宽度、极性和重复频率;脉冲突发或脉冲序列的持续时间和间隔;脉冲总数;以及刺激疗程的间隔和疗程总数,除了其他之外,对场强度有影响,并决定是否以及以何种强度或剂量激活目标区域或目标组织。

11、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,第一和第二线圈单元定位成刺激膈神经可以涉及第一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。

12、第一和第二线圈单元可单独定位在人体或动物体处。术语“可单独定位”是指将线圈单独放置在身体处。因此,线圈单元通常不是定位在身体的同一个位置,而是定位在彼此分开的两个位置。然而,线圈单元可以单独定位但仍彼此连接。或者,线圈单元至少在一定程度上可以相对于彼此移动。优选地,第一线圈单元和第二线圈单元能以至少五个自由度独定位在人体或动物体处。这样,可实现用于正确定位第一线和第二个线圈的适当灵活性。

13、连接器将第一和第二线圈单元连接,使连接器、第一线圈单元和第二线圈单元彼此串联电连接。

14、借助于连接器将第一和第二线圈单元串联电连接有利于简单、快速和准确地启动和控制在两条神经处的同时刺激。传统上,两个线圈是分开控制的,因此两条神经处的同时刺激需要同时激活两个线圈,这在同一用例中可能具有挑战性。相比之下,根据本发明的第一和第二线圈单元串联电连接,从而确保两条神经处的刺激将同时并以协调的方式精确地启动。可避免用于控制同时启动和协调的刺激的额外措施。

15、当与源的距离增加时,电场和磁场强度会降低。通常,远场与距线圈的距离为线圈尺寸的大约10倍以上的电场和/或磁场有关。相比之下,近场与靠近线圈的电磁场有关。在本发明中,远场描述了可能负面干扰布置在刺激装置周围的其他医疗装置的电磁场,而近场涉及有效地用于刺激神经的电磁场。因此,远场中的电磁场应尽可能小,以避免在刺激期间对其他医疗装置造成影响。在本发明中,近场与线圈的距离可以是0.1cm、0.5cm或多达4cm,而远场与线圈的距离可以是30cm或45cm。

16、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从而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具有最小化电磁远场的进一步优势,这只有在两个线圈中的电流以精确的时间同步感生并且恰好同时处于其高点的感生的时变磁场在方向上彼此正对或在+/-20°以内几乎彼此对向时才有可能。优选地,刺激装置还包括保持第一和第二线圈单元的托架结构。这使得第一和第二线圈单元能够容易地布置在人体或动物体处适当的位置处。由此,托架结构优选地配置成使得第一线圈单元相对于第二线圈单元的位置是可调整的。这样,可方便地调整第一和第二线圈单元的相对位置和取向。

17、第一线圈单元和第二线圈单元优选地仅通过托架结构彼此机械连接。换句话说,第一和第二线圈单元之间不存在其他直接的机械联接。这可以防止或限制它们的相对布置。由此,第一和第二线圈单元能以可靠和可预定的方式单独定位在人体或动物体处。

18、优选地,连接器包括将第一线圈单元和第二线圈单元直接连接的电导体。该电导体可以通过诸如金属线等的任何导电结构实现。这种导电体允许有效地将第一和第二线圈单元串联连接。

19、优选地,连接器包括分流器、将分流器与第一线圈单元连接的第一电缆和将分流器与第二线圈单元连接的第二电缆。在这种构型中,分流器可作为跨接结构操作以将第一线圈单元和第二线圈单元串联连接到电源。特别地,第一电缆和第二电缆可被实现为具有前向电导体和后向电导体。这样,电力可从分流器经由第一电缆的前向电导体提供给第一线圈单元,从第一线圈单元经由第一电缆的后向电导体提供给分流器,从分流器经由第二电缆的前向电导体提供给第二线圈单元,并从第二线圈单元经由第二电缆的后向电导体提供给分流器。

20、由此,刺激装置优选地配置成能提供从分流器到第一线圈单元的第一电压、从第一线圈单元到分流器的第二电压、从分流器到第二线圈单元的第二电压和从第二线圈单元到分流器的第三电压。第二电压优选地为第一电压的大约一半。例如,在配置成刺激膈神经的刺激装置中,合适的第一电压可以为约2,300伏(v),合适的第二电压可以为约1250v。第三电压优选地大约为零。在这种实施例中,分流器可被实现为接地端(gnd)。

21、优选地,第一线圈单元包括用于产生第一场的第一线圈绕组,第二线圈单元包括用于产生第二场的第二线圈绕组,其中在轴向视图中,刺激电流沿相反的方向流过第一绕组和第二绕组。换句话说,如果从空间中的不同点来看,刺激电流方向与第二方向相反。具体而言,刺激电流在第一绕组中顺时针流动并且在第二绕组中逆时针流动,或者反过来。术语“轴向视图”在这方面是指沿着第一和第二线圈单元借助于托架结构沿其布置的轴线的视图或透视图。这种布置允许有效地消除第一场和第二场,使得可减少或限制第一场和第二场的产生的副作用。

22、优选地,第一线圈单元的第一线圈绕组和第二线圈单元的第二线圈绕组沿相反的方向轴向缠绕。换句话说,第一方向可以是顺时针方向,第二方向可以是逆时针方向,或者反过来。

23、第一和第二线圈单元优选地相对于支承结构是可调整的,使得第一线圈单元的轴线与第二线圈单元的轴线之间的角度为30°或更小,或20°或更小,或10°或更小。线圈单元的轴线具体地可以是绕其缠绕相应绕组的轴线。因此,轴线可以是第一和第二线圈单元的中心轴线。

24、优选地,第一和第二线圈单元基本上轴向布置。第一线圈单元的第一线圈绕组和第二线圈单元的第二线圈绕组沿相反的方向缠绕。这样,可以实现第一线圈单元和第二线圈单元产生的第一场和第二场可彼此补偿。换句话说,可以减小或最小化电磁场的总和,即第一和第二电磁场的总和或聚集,从而避免对周围的医疗装置造成影响。

25、有利地,可计算第一线圈单元和第二线圈单元关于电磁场补偿的最佳距离。在这种情况下,两个场将彼此完全补偿。换句话说,第一和第二线圈单元产生的电磁场的总和将大约为零。这对于减少或避免电磁场对根据本发明的刺激装置周围的其他医疗装置的影响是特别有利的。

26、优选地,刺激装置包括安全装置,该安全装置配置成能确保在借助于第一线圈单元和第二线圈单元刺激第一神经和第二神经期间符合安全策略。在此背景下,术语“配置成”可涉及安全装置的任何合适的物理、逻辑或功能布置。例如,安全装置可具有处理单元,该处理单元适合于或被编程为执行给定情形的评估并得出关于确保符合性的结论。附加地或替代地,安全装置可包括诸如传感器等装置以收集与给定情形有关的数据。

27、如本文所用的术语“安全策略”涉及至少一个但有利地多个要实现的约束或条件。特别地,可以预定约束或条件。它们可以取决于该装置的具体应用。例如,如下所述,当刺激装置在重症监护病房或其他医疗室(例如手术室)中使用时,安全策略中预定的约束可以是最小化或消除刺激装置对布置在同一房间中的其他设备的干扰。

28、结合安全策略使用的术语“符合”及其派生词可以涉及满足或履行安全策略中预定的约束或条件。

29、在一个有利的实施例中,刺激装置配置成能激活人或动物的膈肌。由此,人和动物的两条神经具体地可以是膈神经,并且线圈单元可以设计成布置在人或动物的颈部处,以刺激颈部处的膈神经。

30、通过具有安全装置,本发明的刺激装置可以确保符合安全策略。具体而言,可以实现在操作刺激装置时满足安全策略。这样,可以增加或确保刺激装置操作期间的安全性。这使得刺激装置特别适合于医疗应用,例如通过在比较敏感的位置(例如颈部)刺激膈神经来激活膈肌。如果不能确保符合性,则根据本发明的刺激装置还允许自动采取措施。例如,如果不符合安全策略,则刺激装置可中断刺激或提供信号,例如视觉和/或听觉信号。

31、优选地,安全策略包括当第一线圈单元和第二线圈单元施加第一和第二场时抵消在偏离第一神经和第二神经的区域中的电场或电磁场。术语“偏离第一和第二神经”涉及刺激第一和第二神经不需要的任何场或场的一部分。它特别是可以涵盖第一线圈单元和第二线圈单元产生的远场。由此,抵消该场可以实质上涵盖减小或消除该场。更具体地,消除该场可以涉及减小该场以便可以排除对其他装置或设备的干扰。而且,可以抵消刺激不需要的完整场或仅抵消其中可能引起干扰的部分。

32、通过实施这种安全策略,刺激装置可适合于在可能容易受到电场或电磁场干扰的其他装置或部件附近使用或应用。这样,刺激装置可以特别适用于医疗应用,例如,在重症监护室中。

33、优选地,安全装置包括基本上轴向地布置第一线圈单元和第二线圈单元的支承结构,其中第一线圈单元包括沿第一方向缠绕的第一绕组,第二线圈单元包括沿第二方向缠绕的第二绕组,并且第一方向与第二方向相反。由此,第一线圈单元和第二线圈单元优选地相对于支承结构是可调整的,使得第一线圈单元的轴线与第二线圈单元的轴线之间的角度为10°或更小,或5°或更小。支承机构可以是或包括上述托架结构。

34、线圈单元的轴线具体地可以是绕其缠绕相应绕组的轴线。因此,轴线可以是第一线圈单元和第二线圈单元的中心轴线。

35、通过固定或设置第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此的可能取向,可以实现消除潜在的干扰场。更具体地,分别由第一线圈单元和第二线圈单元产生的电场或电磁场可以相互补偿第一场和第二场的偏离。可以减小或最小化电场或电磁场总和,即第一场和第二电场或电磁场的总和或聚集,从而避免干扰周围的装置。优选地,第一线圈单元和第二线圈单元被布置成使得第一线圈单元和第二线圈单元产生的第一场和第二场的总和大约为零。

36、有利地,第一线圈单元和第二线圈单元之间的距离被限定为有利于补偿或抵消。在这种情况下,这两个场可以完全彼此补偿。换句话说,第一线圈单元和第二线圈单元产生的电场或电磁场的总和可以大约为零。这对于减少或避免第一场和第二场对刺激装置周围的其他医疗装置的影响是特别有利的。

37、优选地,安全装置包括控制单元。由此,控制单元可以是或包括适合于控制刺激装置的任何合适的计算机或计算设备。特别地,控制单元可以由专用或通用计算装置实现。或者,它可以在诸如通气设备等另一设备中包括的计算装置或结构中实现。

38、实现控制单元的计算机或计算装置可以包括处理器、易失性和/或永久性存储器、数据存储器、通信接口、用户接口等。它们通常是可编程的或可配置的。

39、控制单元可以配置成能根据安全策略启动刺激,该安全策略可以包括启动刺激的条件。如果不满足安全策略中定义的条件中的至少一个,则可以停止或根本不启动刺激。换句话说,控制单元可以在不满足安全要求时阻止启动刺激。因此,线圈单元不会产生电磁场,从而避免对布置在刺激装置附近的其他医疗装置产生负面影响。

40、安全装置的控制单元优选地配置成能检测出不符合安全策略并且当检测到不符合安全策略时阻止第一线圈单元和第二线圈单元的激活。当不满足安全策略的任何约束或条件时,可以给出不符合。

41、例如,如果安全策略规定第一线圈单元和第二线圈单元必须处于特定的相对位置,则安全装置可以配置成能校验第一线圈单元和第二线圈单元的当前相对位置,其中如果当前相对位置不符合特定相对位置,则控制单元阻止第一线圈单元和第二线圈单元的激活。特定相对位置还可以包括第一和第二线圈单元必须布置的相对位置范围。

42、控制单元优选地配置成能在满足安全策略的情况下激活第一线圈单元和第二线圈单元。只有在符合安全策略的情况下,这样的实施例才允许有效地实现刺激装置的操作。

43、优选地,刺激装置配置成通过向第一线圈单元和第二线圈单元供应刺激电流来激活第一线圈单元和第二线圈单元。第一线圈单元和第二线圈单元的这种激活允许有效地操作刺激装置。具体而言,这种激活可以由控制单元精确地执行。

44、优选地,安全装置包括传感器单元,该传感器单元配置成能确定第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此的位置。传感器单元确定的位置信息可用于计算电磁场总和。换句话说,可以在不启动刺激的情况下使用位置和取向信息来估算电磁场的总和。在该实施例中,安全策略可以定义启动刺激需要满足的条件之一,即相对位置和取向需要在一定范围内。对所确定的位置的评估尤其可以在控制单元中实施。

45、由此,安全策略优选地包括在预定范围内的相对位置。这样,可以确保线圈单元仅在它们正确定位时才被激活。例如,传感器单元允许判定它们是否或多或少地彼此相距预定的距离轴向定向。这样,可以确保在不需要的地方抵消该场。

46、传感器单元可以包括适合于确定第一线圈单元和第二线圈单元的位置的任何传感器。例如,传感器单元可以包括陀螺仪。这种陀螺仪允许以相对较快的方式测量角速度。这样,虽然使用陀螺仪通常不可能进行绝对角度测量,但可以有效地检测角度变化,例如,借助于积分。此外,陀螺仪可以以相对较低的成本和相对较小的尺寸获得。

47、替代地或附加地,传感器单元包括加速度计。这种加速度计或三轴加速度计允许进行相对精确的角度测量,尤其是绝对角度测量,从而可以得出关于线圈单元位置的结论。此外,可以以相对较低的成本和相对较小的尺寸获得加速度计。

48、替代地或附加地,传感器单元包括磁力计。这种磁力计允许比较精确地测量传感器的三维取向,从而可以得出关于介入仪器的取向的结论。

49、替代地或附加地,传感器单元包括另一惯性传感器和/或全球定位系统。

50、传感器单元也可以具有两个部分,每个部分都与线圈单元之一相关联。此外,传感器单元可以包括照相机,例如立体照相机,以通过观察来确定相对位置。

51、优选地,安全装置包括测量单元,该测量单元配置成能测量第一线圈单元的第一磁通量和第二线圈单元的第二磁通量。测量这种通量允许实施特定的安全措施。例如,通量可以指示线圈单元的状态。由此,评估通量允许识别损坏的或不合适的线圈单元。因此,测量单元允许增加刺激装置的操作安全性。

52、由此,安全策略优选地包括防止第一磁通量和第二磁通量的总和超过预定阈值。例如,控制单元可以被配置成当第一磁通量和第二磁通量密度之和超过预定阈值时停止或阻止线圈单元的激活。这样,可以实现进一步提高的安全性。

53、刺激装置优选地配置成通过测量流过第一线圈单元和第二线圈单元的电流来测量第一磁通量和第二磁通量。由此,流过第一线圈单元和第二线圈单元的电流可以用于该测量。例如,这可以是足够小的特定测量电流,使得由此产生的电磁场不会干扰其他医疗装置或伤害患者,但它仍然足以测量和计算电磁场总和。

54、刺激装置优选地配置成能通过使用刺激电流的多个连续波形的第一部分来测量第一磁通量和第二磁通量,其中安全装置配置成当第一磁通量和第二磁通量的总和超过预定阈值时停止刺激。由此,用于测量的电流可以在短时间内是刺激电流的初始部分,但仍然足以进行测量。测量可以在刺激装置的启动过程期间进行,该过程应该很短,例如几毫秒至几百毫秒。一旦测量结果表明总磁通密度超过预定阈值,则可以在启动阶段停止刺激,即不启动刺激。

55、优选地,安全装置包括配置成能检测第一线圈单元和/或第二线圈单元的故障的监测单元。故障可以是线圈绕组有缺陷,或匝间或接地短路。

56、由此,安全策略优选地包括监测单元未检测到第一线圈单元和/或第二线圈单元的故障。在本实施例中,安全策略中定义的条件可以是第一线圈单元和第二线圈单元正常工作。

57、刺激装置可以包括用于保持线圈单元的保持结构。保持结构可以是或包括上述托架结构。具体而言,保持结构可以具有托架、支架或类似的元件,线圈单元固定地或可移动地安装在其上。通过保持结构,第一线圈单元和第二线圈单元可以仅彼此机械连接。可防止直接在第一线圈单元和第二线圈单元之间的可能阻止或限制它们的相对布置的另一机械联接。由此,第一线圈单元和第二线圈单元可以单独定位在人体或动物体处。

58、优选地,安全装置包括第一温度感测结构和第二温度感测结构,第一线圈单元配备有第一温度感测结构,第二线圈单元配备有第二温度感测结构。这种温度感测结构允许确定第一线圈单元和第二线圈单元的温度。这在操作该装置时可以是安全相关的。

59、术语“温度感测结构”涉及允许感测温度的任何结构和/或构型。它可以是多部分结构或单个元件。

60、由此,优选地,第一温度感测结构包括第一温度传感器和第二温度传感器,并且第二温度感测结构包括第一温度传感器和第二温度传感器。有利地,所有的温度传感器可在相同电压下工作。此外,它们有利地具有两种输出,用于将感测到的温度转发给其他部件。为每个线圈单元提供两个温度传感器允许实现高级安全机制。

61、安全策略优选地包括第一温度感测结构的第一温度传感器的电流消耗、第一温度感测结构的第二温度传感器的电流消耗、第二温度感测结构的第一温度传感器的电流消耗和第二温度感测结构的第二温度传感器的电流消耗在电流消耗的预定阈值范围内。这种配置允许对第一和第二线圈单元的操作进行有效的安全检查。这种电流消耗的预定阈值范围例如可以在标称值的80%至120%之内。

62、安全策略优选地包括通过第一温度感测结构和第二温度感测结构测量的温度在预定阈值温度以下,例如41℃。这种配置允许防止线圈单元过热,这可以指示装置的不适当操作。

63、优选地,安全装置包括计数器构件,该计数器构件配置成能对由第一线圈单元和第二线圈单元感生的脉冲的数量进行计数。计数器构件可包括分流器或插塞。它可以存储或确定提供给患者的第一场和第二场的脉冲数。借助于计数器构件,可以确保不会恒定地诱导患者吸气。

64、由此,安全策略优选地包括每次脉冲计数在预定阈值脉冲数以下。

65、优选地,设有按钮,该按钮配置成在被启动时操作第一线圈单元以在被激活时感生第一场的脉冲并且操作第二线圈单元以感生第二场的脉冲。按钮有利地设置有两个构件或触摸感应器,它们都必须被按下或触摸以启动按钮。

66、优选地,设置了按钮,该按钮配置成在被启动时操作第一线圈单元以感生第一场的脉冲并操作第二线圈单元以感生第二场的脉冲。按钮有利地设置有两个构件或触摸感应器,它们都被按下或触摸以启动按钮,或者在需要的情况下,可以扩展和/或修改启动刺激装置的条件。例如,如果附近没有对电磁场敏感的医疗装置,则可以增加总磁通量密度的预定阈值,或者可以从安全策略中删除或禁用该条件。当刺激装置在另一种有对电磁场敏感的医疗装置的环境中使用时,可以重新添加或启用该条件。而且,在需要的情况下添加其他条件,例如刺激强度的最大值、最小值或周期。例如,在刺激装置拟用于体质不能承受超过一定强度的刺激的患者的情况下。在这种情况下,刺激装置将在启动刺激之前检查当前配置并将其与最大强度进行比较。

67、另一方面,本发明是一种刺激人或动物体内的第一神经和第二神经以激活人体或动物体内的目标组织的方法。该方法包括以下步骤:将第一线圈单元单独定位在人体或动物体的第一神经处,以通过施加电或电磁第一场来刺激第一神经;将第二线圈单元单独定位在人体或动物体的第二神经处,以通过施加电或电磁第二场来刺激第二神经,第一线圈单元和第二线圈单元借助于连接器串联电连接;以及经由连接器将刺激电流供应给第一线圈单元和第二线圈单元。

68、下面描述的根据本发明及其优选实施例的方法允许实现上面结合根据本发明的刺激装置及其优选实施例描述的效果和益处。

69、优选地,该方法包括确保在借助于第一线圈单元和第二线圈单元刺激第一和第二神经期间符合安全策略。

70、优选地,该方法包括调整第一线圈单元和第二线圈单元的位置的步骤。

71、优选地,该方法包括调整供应给第一线圈单元和第二线圈单元的刺激电流的步骤。

72、优选地,安全策略包括当第一线圈单元和第二线圈单元施加第一场和第二场时抵消在偏离第一神经和第二神经的区域中的电场或电磁场。

73、优选地,该方法包括基本上轴向布置第一线圈单元和第二线圈单元的步骤,其中第一线圈单元包括沿第一方向缠绕的第一绕组,第二线圈单元包括沿第二方向缠绕的第二绕组,并且第一方向与第二方向相反。

74、由此,第一线圈单元的轴线与第二线圈单元的轴线之间的角度优选为10°或更小,或者5°或更小。

75、优选地,第一线圈单元和第二线圈单元被布置成使得由第一线圈单元和第二线圈单元产生的第一场和第二场的总和大约为零。

76、优选地,该方法包括以下步骤:检测不符合安全策略并当检测到不符合安全策略时阻止激活第一线圈单元和第二线圈单元。

77、优选地,该方法包括在满足安全策略的情况下激活第一线圈单元和第二线圈单元的步骤。

78、优选地,该方法包括通过向第一线圈单元和第二线圈单元供应刺激电流来激活第一线圈单元和第二线圈单元的步骤。

79、优选地,该方法包括确定第一线圈单元和第二线圈单元相对于彼此的位置的步骤。

80、由此,安全策略优选地包括在预定范围内的相对位置。

81、优选地,该方法包括测量第一线圈单元的第一磁通量和第二线圈单元的第二磁通量的步骤。

82、由此,安全策略优选地包括防止第一磁通量和第二磁通量的总和超过预定阈值。

83、优选地通过测量流过第一线圈和第二线圈单元的电流来测量第一磁通量和第二磁通量。

84、该方法优选地包括以下步骤:通过使用刺激电流的多个连续波形的第一部分来测量第一磁通量和第二磁通量,并且当第一磁通量和第二磁通量的总和超过预定阈值时停止刺激。

85、优选地,该方法包括检测第一线圈单元和/或第二线圈单元的故障的步骤。

86、由此,安全策略优选地包括未检测到第一线圈单元和/或第二线圈单元有故障。

87、优选地,第一和第二线圈单元串联连接。

88、优选地,该方法包括将第一和第二线圈单元分别定位在人体或动物体处的步骤。

89、优选地,该方法包括感测第一线圈单元处的温度和第二线圈单元处的温度的步骤。

90、由此,安全策略优选地包括感测温度在预定阈值温度以下。

91、优选地,该方法包括为第一线圈单元设置第一温度传感器和第二温度传感器以及为第二线圈单元设置第一温度传感器和第二温度传感器的步骤。

92、由此,安全策略优选地包括第一温度感测结构的第一温度传感器的电流消耗、第一温度感测结构的第二温度传感器的电流消耗、第二温度感测结构的第一温度传感器的电流消耗和第二温度感测结构的第二温度传感器的电流消耗在预定的电流消耗阈值范围内。

93、优选地,该方法包括对第一线圈单元和第二线圈单元感生的脉冲数进行计数的步骤。

94、由此,安全策略优选地包括每次脉冲计数在预定阈值脉冲数以下。

95、优选地,该方法包括手动操作第一线圈单元以感生第一场的脉冲和手动操作第二线圈单元以感生第二场的脉冲的步骤。

96、优选地,在该方法中,使用了如上所述的刺激装置。

97、又一方面,本发明是一种呼吸促进设备或通气机,以协同地刺激患者的两条膈神经以激活患者的膈肌。该呼吸促进设备包括如上所述的刺激装置。

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