СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ НЕИНВАЗИВНОЙ НЕЙРОРЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТА
SYSTEMS AND METHODS OF PROVIDING THE NON-INVASIVE NEURO-REHABILITATION OF THE PATIENT

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
По данной заявке испрашивается приоритет и преимущество на основании патентной заявки США № 14/558768, поданной 3 декабря 2014, патентной заявки США № 14/558775, поданной 3 декабря 2014, патентной заявки США № 14/558784, поданной 3 декабря 2014, и патентной заявки США № 14/727100, поданной 1 июня 2015, полный объем которых включен в настоящее описание посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
В основном изобретение относится к устройствам и способам неинвазивной нейростимуляции мозга субъекта. Более конкретно, изобретение относится к устройствам и способам неинвазивной нейростимуляции мозга субъекта для эффективного лечения различных заболеваний.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Травматическое повреждение мозга (ТПМ) является ведущей причиной инвалидности во всем мире. Каждый год в Соединенных Штатах, около двух миллионов человек страдают от ТПМ, испытывая многие симптомы в течение длительного периода. Симптомы, длящиеся продолжительное время, могут включать в себя нарушение внимания, помутнение сознания, снижение скорости обработки информации, и нарушение абстрактного мышления, планирования, решения проблем и способности решать несколько задач одновременно.
Инсульт состоит в потере функции мозга из-за нарушения кровоснабжения головного мозга. Каждый год у около 800000 человек в Соединенных Штатах происходит инсульт. Инсульт является ведущей причиной длительной нетрудоспособности в Соединенных Штатах, причем почти половина пожилых выживших, перенесших инсульт, имеют форму инвалидности от умеренной до тяжелой. Длительные эффекты могут включать в себя судороги, недержание мочи, нарушение зрения или потерю зрения, дисфагию, боль, слабость, потерю когнитивной функции, афазию, потерю кратковременной и/или долговременной памяти и депрессию.
Рассеянный склероз (РС) является заболеванием, которое приводит к повреждению нервных клеток в головном мозге и спинном мозге. Во всем мире насчитывается около 2,5 миллиона человек, страдающих от рассеянного склероза. Симптомы могут сильно варьироваться в зависимости от конкретного расположения поврежденного участка головного мозга или спинного мозга. Симптомы включают в себя гипестезию, трудности с координацией и равновесием, дизартрию, дисфагию, нистагм, проблемы со стулом и мочеиспусканием, когнитивные нарушения и сильную большую депрессию, причем названы только несколько из них.
Болезнь Альцгеймера (БА) представляет собой нейродегенеративное нарушение, затрагивающее более 25 миллионов человек во всем мире. Симптомы БА включают спутанность сознания, раздражительность, агрессивность, перепады настроения, проблемы с речью и потерю как кратковременной, так и долговременной памяти. В развитых странах БА является одной из самых дорогостоящих болезней для общества.
Болезнь Паркинсона (БП) является дегенеративным расстройством центральной нервной системы и затрагивает более 7 миллионов человек во всем мире. Симптомы БП D включают в себя тремор, брадикинезию, ригидность, постуральную неустойчивость, когнитивные нарушения, и изменения поведения и настроения.
Одним из подходов к лечению длительных симптомов, связанных с ТПМ, инсультом, РС, БА и БП является нейрореабилитация. Нейрореабилитация включает в себя процессы, разработанные для того, чтобы помочь пациентам оправиться от травм нервной системы. Традиционно нейрореабилитация включает в себя физиотерапевтическое лечение (например, переобучение поддержанию равновесия), реабилитационную терапию (например, обучение технике безопасности, когнитивное переобучение для памяти), психотерапию, речевую и языковую терапию, и терапии, ориентированные на выполнение ежедневных функций и повторную интеграцию в общество.
Другим подходом к лечению длительных симптомов, связанных с ТПМ, инсультом, РС, БА и БП, является нейростимуляция. Нейростимуляцией является лечебная активация части нервной системы. Например, активации нервной системы можно достичь за счет электрической стимуляции, магнитной стимуляции или механической стимуляции. Типичные подходы сосредоточены в основном на инвазивных методах, таких как глубокая стимуляция мозга (ГСМ), стимуляция спинного мозга (ССМ), кохлеарные имплантаты, глазные протезы и устройства сердечной электростимуляции. Только в последнее время неинвазивные подходы к нейростимуляции становятся все более распространенными.
Несмотря на многие достижения в области нейрореабилитации и нейростимуляции, существует настоятельная необходимость в терапиях, которые использует комбинированный подход, включающий в себя как нейрореабилитацию, так и нейростимуляцию для того, чтобы улучшить восстановление пациентов с ТПМ, инсультом, рассеянным склерозом, болезнью Альцгеймера, Паркинсона или любым другим неврологическим расстройством.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение, в различных вариантах осуществления, описывает способы и устройства для объединения неинвазивной нейромодуляции с традиционными методами нейрореабилитации. Клинические исследования показали, что способы, объединяющие нейростимуляцию с нейрореабилитацией эффективны при лечении длительных неврологических расстройств, обусловленных рядом недугов, таких какТПМ, инсульт, РС, БА и БП.
В одном из аспектов, изобретение представляет систему для предоставления пациенту неинвазивной нейромодуляции. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя кабель с первым концом, прикрепленным к передней части удлиненного корпуса, и имеющим разъем на втором конце для подсоединения к контроллеру, причем кабель подает электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную на конце u-образного элемента, для подсоединения к кабелю. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного u-образного элемента, причем микроконтроллер выполнен с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя часы реального времени для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя оптический индикатор, который указывает уровень мощности батареи. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения. В некоторых вариантах осуществления внешняя верхняя поверхность удлиненного корпуса является плоской. В некоторых вариантах осуществления печатная плата крепится к средней или верхней части удлиненного корпуса. В некоторых вариантах осуществления схема управления устанавливается внутри средней или верхней части удлиненного корпуса. В некоторых вариантах осуществления кабель неразъемно прикреплен к контроллеру и прикреплен к мундштуку с возможностью отсоединения.
В другом аспекте изобретение представляет систему для предоставления пациенту неинвазивной нейромодуляции. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в удлиненном корпусе, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную внутри удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя первый коммуникационный модуль, подающий электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный корпус, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя второй коммуникационный модуль внутри корпуса, соединенный с первым коммуникационным модулем и взаимодействующий с первым коммуникационным модулем. Контроллер также содержит микроконтроллер, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью обмена электрическими сигналами с мундштуком, причем электрические сигналы определяют амплитуду и длительность импульсов энергии электростимуляции, подаваемых на язык пациента.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя часы реального времени для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя оптический индикатор, который указывает уровень мощности батареи. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Система также включает в себя мобильное устройство, выполненное с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя часы реального времени для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет контроллер для подачи электрических сигналов управления на мундштук во время сеанса неинвазивной нейромодуляции. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную на конце трехмерного u-образного элемента для подсоединения к кабелю. Контроллер также содержит микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного u-образного элемента, причем микропроцессор выполнен с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.
В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента и регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает звуковую сигнализацию для указания, по меньшей мере, одного из: конца сеанса лечения, слабого электрического сигнала, подаваемого на язык пациента, включения/выключения контроллера или приостановку электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя выключатель питания для включения и выключения контроллера и одну или несколько кнопок регулировки интенсивности для управления интенсивностью электрических сигналов, подаваемых на мундштук контроллером. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя дисплей для представления информации и приема вводимых пациентом данных. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя двигатель для того, чтобы вызвать вибрацию u-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя, по меньшей мере, одну печатную плату для установки схемы гальванической развязки, схемы управления батареей, и микроконтроллер, по меньшей мере, одну печатную плату для установки кнопки воспроизведения, кнопки паузы и колодку электронного разъема, и, по меньшей мере, одну печатную плату для установки одной или нескольких кнопок регулировки интенсивности. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя схему для определения тока, подаваемого на язык пациента через мундштук. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя кабель, образующий одно целое с мундштуком.
В еще одном аспекте изобретение представляет контроллер для подачи электрических сигналов управления на мундштук во время сеанса неинвазивной нейромодуляции. Контроллер включает в себя элемент, имеющий одинаковые пространственные размеры на всей протяженности и выполненный с возможностью держаться в непосредственной близости от лица пациента. Контроллер также включает в себя колодку разъема, расположенную в центральной части первой поверхности элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности, причем колодка разъема обеспечивает электрическое и механическое соединение с мундштуком. Контроллер также включает в себя дисплей, расположенный на второй поверхности элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности, причем дисплей предоставляет пациенту визуальные индикации. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности, причем микроконтроллер выполнен с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.
В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента и регистратор данных для регистрации уровня активности пациента, передачи к или от контроллера, интенсивности электрических сигналов, подаваемых в мундштук, и информации, полученной схемой, выполненной с возможностью определения, находится ли язык пациента в контакте с мундштуком. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает звуковую сигнализацию для указания, по меньшей мере, одного из: конца сеанса лечения, слабого электрического сигнала, подаваемого на язык пациента, включения/выключения контроллера или приостановку электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя выключатель питания для включения и выключения контроллера и одну или несколько кнопок регулировки интенсивности, расположенных на третьей поверхности элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности, причем кнопки регулировки интенсивности управляют интенсивностью электрических сигналов, подаваемых на мундштук контроллером. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя дисплей для представления информации и приема вводимых пациентом данных. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя двигатель для того, чтобы вызвать вибрацию элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя, по меньшей мере, одну печатную плату для установки схемы гальванической развязки, схему управления батареей, и микроконтроллер, по меньшей мере, одну печатную плату для установки кнопки воспроизведения и кнопку паузы, по меньшей мере, одну печатную плату для установки схемы, связанной с колодкой электронного разъема, и, по меньшей мере, одну печатную плату для установки одной или нескольких кнопок регулировки интенсивности. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя схему для определения тока, подаваемого на язык пациента через мундштук.
В еще одном аспекте изобретение представляет способ предоставления неинвазивной нейрореабилитации пациента. Способ включает в себя соединение мундштука с контроллером. Способ также включает в себя передачу числовой последовательности, генерируемой первым процессором внутри контроллера, в мундштук. Способ также включает в себя генерирование первого хеш-кода вторым процессором внутри мундштука, причем первый хэш-код основан на принятой числовой последовательности и разделяемом секретном ключе, хранящемся в памяти внутри мундштука. Способ также включает в себя передачу первого хеш-кода из мундштука контроллеру. Способ также включает в себя генерирование второго хеш-кода первым процессором внутри контроллера, причем второй хеш-код основан на случайном числе и разделяемом секретном ключе. Способ также включает в себя сравнение первым процессором первого хэш-кода со вторым хеш-кодом. Способ также включает в себя разрешение электрической связи между мундштуком и контроллером, только если первый хеш-код соответствует второму хэш-коду. Способ также включает в себя приведение в контакт мундштука с внутриротовой полостью пациента. Способ также включает в себя предоставление нейростимуляции во внутриротовую полость пациента, причем нейростимуляция предоставляется контроллером через мундштук.
В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя подсоединение мундштука к контроллеру с помощью кабеля. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя подачу питания на контроллер. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя предоставление электрической нейростимуляции через электродный массив во внутриротовую полость пациента.
В еще одном аспекте представляет способ предоставления неинвазивной нейрореабилитации пациента через контроллер и мундштук. Способ включает в себя подсоединение мундштука к контроллеру. Способ также включает в себя генерирование первого хэш-кода на основании уникального серийного номера и разделяемого секретного ключа. Способ также включает в себя сохранение уникального серийного номера и первого хэш-кода в памяти, расположенной в мундштуке. Способ также включает в себя передачу первого хэш-кода и уникального серийного номера из мундштука контроллеру. Способ также включает генерирование второго хеш-кода в первом процессоре в контроллере, причем второй хеш-код основан на уникальном серийном номере и разделяемом секретном ключе. Способ также включает в себя разрешение электрической связи между мундштуком и контроллером, только если первый хеш-код соответствует второму хэш-коду. Способ также включает в себя приведение в контакт мундштука с внутриротовой полостью пациента. Способ также включает в себя предоставление нейростимуляции во внутриротовую полость пациента, причем нейростимуляция предоставляется контроллером через мундштук.
В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя подсоединение мундштука к контроллеру с помощью кабеля. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя подачу питания на контроллер. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя предоставление электрической нейростимуляции через электродный массив во внутриротовую полость пациента. В некоторых вариантах осуществления первый хэш-код является SHA-256 хэш-кодом.
В еще одном аспекте изобретение представляет мундштук для предоставления нейрореабилитации пациенту, причем мундштук принимает электрические сигналы нейростимуляции от контроллера и выборочно подает принятые электрические сигналы нейростимуляции пациенту. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя память, установленную в верхней части удлиненного корпуса. Мундштук также включает в себя процессор, установленный в верхней части удлиненного корпуса, причем процессор выполнен с возможностью (i) приема числовой последовательности от контроллера, (ii) генерирования первого хеш-кода на основе принятой числовой последовательности и разделяемом секретном ключе, хранящемся в памяти, (iii) передачи первого хеш-кода контроллеру, (iv) приема сообщений от контроллера, только если второй хэш-код, основанный на числовой последовательности и разделяемом секретном ключе, генерируемый на контроллере, соответствует первому хеш-коду.
В еще одном аспекте изобретение представляет мундштук для предоставления нейрореабилитации пациенту, причем мундштук принимает электрические сигналы нейростимуляции от контроллера и выборочно подает принятые электрические сигналы нейростимуляции пациенту. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя память, установленную в верхней части удлиненного корпуса. Мундштук также включает в себя процессор, установленный в верхней части удлиненного корпуса, причем процессор выполнен с возможностью (i) сохранения первого хэш-кода и уникального серийного номера, причем первый хэш-код основан на уникальном серийном номере и разделяемом секретном ключе, (ii) передачи первого хэш-кода и уникального серийного номера контроллеру, (iv) приема сообщений от контроллера, только если второй хэш-код, основанный на уникальном серийном номере и разделяемом секретном ключе, генерируемый на контроллере, соответствует первому хеш-коду. В некоторых вариантах осуществления первый хэш-код является SHA-256 хэш-кодом.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя кабель с первым концом, прикрепленным к передней части удлиненного корпуса, и имеющим разъем на втором конце для подсоединения к контроллеру, причем кабель подает электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный элемент, имеющий первое и второе ответвление, которые отделяют переднюю часть от задней части, причем передняя часть удлиненного u-образного элемента расположена на первом расстоянии от одного из ответвлений и имеет первую массу, а задняя часть u-образного элемента расположена на втором расстоянии от другого ответвления и имеет вторую массу, причем произведение первой массы на первое расстояние больше, чем произведение второй массы на второе расстояние. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную в передней части u-образного элемента, для подсоединения к кабелю. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного u-образного элемента, причем микроконтроллер выполнен с возможностью направлять электрические сигналы управления к мундштуку, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.
В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного-u-образного элемента соответствует приблизительно 60-и процентам ширины шей взрослых мужчин. В некоторых вариантах осуществления длина удлиненного-u-образного элемента составляет приблизительно 200 мм. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного-u-образного элемента составляет приблизительно 120 мм. В некоторых вариантах осуществления передняя часть включает в себя первую часть, имеющую первую ширину приблизительно 35 мм и вторую часть, имеющую вторую ширину приблизительно 35 мм, причем первая часть прикреплена к первому ответвлению, а вторая часть прикреплена ко второму ответвлению. В некоторых вариантах осуществления первая масса больше, чем вторая масса. В некоторых вариантах осуществления первая масса меньше, чем вторая масса. В некоторых вариантах осуществления первое и второе расстояния определяются на основе части ответвлений, выполненных с возможностью контактирования с плечами пациента. В некоторых вариантах осуществления ответвления имеют радиус кривизны в пределах 20-30 см в сагиттальной плоскости пациента с тем, чтобы добиться того, чтобы контроллер, по существу, соответствовал плечам пациента. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного u-образного элемента, составляет 60% и 80% от длины удлиненного u-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного u-образного элемента составляет приблизительно 60% от длины удлиненного u-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления внутренний контур задней части имеет радиус кривизны в диапазоне 20-60 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внутренний контур задней части имеет радиус кривизны приблизительно 40 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внешний контур задней части имеет радиус кривизны в диапазоне 10-40 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внешний контур задней части имеет радиус кривизны приблизительно 25 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления контуры первого и второго ответвлений имеют радиусы кривизны в диапазоне 330-430 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления контуры первого и второго ответвлений имеют радиусы кривизны приблизительно 380 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления передняя часть включает в себя отверстие, имеющее ширину в диапазоне 30-60 мм. В некоторых вариантах осуществления передняя часть содержит отверстие, имеющее ширину приблизительно 45 мм. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя часы для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя оптический индикатор, который указывает уровень мощности батареи. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в удлиненном корпусе, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную внутри удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя первый коммуникационный модуль, подающий электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный элемент, имеющий первое и второе ответвление, которые отделяют переднюю часть от задней части, причем передняя часть удлиненного u-образного элемента расположена на первом расстоянии от одного из ответвлений и имеет первую массу, а задняя часть u-образного элемента расположена на втором расстоянии от другого ответвления и имеет вторую массу, причем произведение первой массы на первое расстояние больше, чем произведение второй массы на второе расстояние Контроллер также включает в себя второй коммуникационный модуль внутри корпуса, соединенный с первым коммуникационным модулем и взаимодействующий с первым коммуникационным модулем. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью обмена электрическими сигналами с мундштуком, причем электрические сигналы определяют амплитуду длительность и импульсов энергии электростимуляции, подаваемых на язык пациента.
В некоторых вариантах осуществления система включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя часы для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя оптический индикатор, который указывает уровень мощности батареи. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного-u-образного элемента соответствует приблизительно 60-и процентам ширин шей взрослых мужчин. В некоторых вариантах осуществления длина удлиненного-u-образного элемента составляет приблизительно 200 мм. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного-u-образного элемента составляет приблизительно 120 мм. В некоторых вариантах осуществления передняя часть включает в себя первую часть, имеющую первую ширину приблизительно 35 мм и вторую часть, имеющую вторую ширину приблизительно 35 мм, причем первая часть прикреплена к первому ответвлению, а вторая часть прикреплена ко второму ответвлению. В некоторых вариантах осуществления первая масса больше, чем вторая масса. В некоторых вариантах осуществления первая масса меньше, чем вторая масса. В некоторых вариантах осуществления первое и второе расстояния определяются на основе расположения ответвлений, выполненных с возможностью контактирования с плечами пациента. В некоторых вариантах осуществления первое и второе расстояния определяются на основе части ответвлений, выполненных с возможностью контактирования с плечами пациента. В некоторых вариантах осуществления ответвления имеют радиус кривизны в диапазоне от 20 до 30 см в сагиттальной плоскости пациента с тем, чтобы добиться того, что контроллер, по существу, будет соответствовать плечам пациента. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного u-образного элемента, составляет 60% и 80% от длины удлиненного u-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного u-образного элемента составляет приблизительно 60% от длины удлиненного u-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления внутренний контур задней части имеет радиус кривизны в диапазоне 20-60 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внутренний контур задней части имеет радиус кривизны приблизительно 40 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внешний контур задней части имеет радиус кривизны в диапазоне 10-40 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внешний контур задней части имеет радиус кривизны приблизительно 25 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления контуры первого и второго ответвлений имеют радиусы кривизны в диапазоне 330-430 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления контуры первого и второго ответвлений имеют радиусы кривизны приблизительно 380 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления передняя часть включает в себя отверстие, имеющее ширину в диапазоне 30-60 мм. В некоторых вариантах осуществления передняя часть содержит отверстие, имеющее ширину приблизительно 45 мм.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя кабель с первым концом, прикрепленным к передней части удлиненного корпуса, и имеющим разъем на втором конце для подсоединения к контроллеру, причем кабель подает электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную на конце u-образного элемента, для подсоединения к кабелю. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного u-образного элемента, причем микроконтроллер выполнен с возможностью направлять электрические сигналы управления к мундштуку, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя, по меньшей мере, одно из: регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента, схема опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука, часы для определения общего времени использования мундштука или звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя кабель с первым концом, прикрепленным к передней части удлиненного корпуса, и имеющим разъем на втором конце для подсоединения к контроллеру, причем кабель подает электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер в себя включает удлиненный u-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную на конце u-образного элемента, для подсоединения к кабелю. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного u-образного элемента, причем микроконтроллер выполнен с возможностью направлять электрические сигналы управления к мундштуку, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента.
В некоторых вариантах осуществления мундштук также включает в себя, по меньшей мере, одно из: схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука, часы для определения общего времени использования мундштука или звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции к языку пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя кабель с первым концом, прикрепленным к передней части удлиненного корпуса, и имеющим разъем на втором конце для подсоединения к контроллеру, причем кабель подает электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную на конце u-образного элемента, для подсоединения к кабелю. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного u-образного элемента, причем микроконтроллер выполнен с возможностью направлять электрические сигналы управления к мундштуку, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука.
В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя, по меньшей мере, одно из: часы для определения общего времени использования мундштука или звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя кабель с первым концом, прикрепленным к передней части удлиненного корпуса, и имеющим разъем на втором конце для подсоединения к контроллеру, причем кабель подает электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную на конце u-образного элемента, для подсоединения к кабелю. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного u-образного элемента, причем микроконтроллер выполнен с возможностью направлять электрические сигналы управления к мундштуку, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя часы для определения общего времени использования мундштука.
В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя кабель с первым концом, прикрепленным к передней части удлиненного корпуса, и имеющим разъем на втором конце для подсоединения к контроллеру, причем кабель подает электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента.
Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную на конце u-образного элемента, для подсоединения к кабелю. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного u-образного элемента, причем микроконтроллер выполнен с возможностью направлять электрические сигналы управления к мундштуку, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в удлиненном корпусе, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную внутри удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя первый коммуникационный модуль, подающий электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный корпус, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя второй коммуникационный модуль внутри корпуса, соединенный с первым коммуникационным модулем и взаимодействующий с первым коммуникационным модулем. Контроллер также содержит микроконтроллер, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью обмена электрическими сигналами с мундштуком, причем электрические сигналы определяют амплитуду длительность и импульсов энергии электростимуляции, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя, по меньшей мере, одно из: регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента, схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука, часы для определения общего времени использования мундштука или звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в удлиненном корпусе, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную внутри удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя первый коммуникационный модуль, подающий электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный корпус, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя второй коммуникационный модуль внутри корпуса, соединенный с первым коммуникационным модулем и взаимодействующий с первым коммуникационным модулем. Контроллер также содержит микроконтроллер, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью обмена электрическими сигналами с мундштуком, причем электрические сигналы определяют амплитуду длительность и импульсов энергии электростимуляции, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя, по меньшей мере, одно из: схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука, часы для определения общего времени использования мундштука или звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в удлиненном корпусе, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную внутри удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя первый коммуникационный модуль, подающий электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный корпус, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя второй коммуникационный модуль внутри корпуса, соединенный с первым коммуникационным модулем и взаимодействующий с первым коммуникационным модулем. Контроллер также содержит микроконтроллер, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью обмена электрическими сигналами с мундштуком, причем электрические сигналы определяют амплитуду длительность и импульсов энергии электростимуляции, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя, по меньшей мере, одно из: часы для определения общего времени использования мундштука или звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в удлиненном корпусе, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную внутри удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя первый коммуникационный модуль, подающий электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный корпус, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя второй коммуникационный модуль внутри корпуса, соединенный с первым коммуникационным модулем и взаимодействующий с первым коммуникационным модулем. Контроллер также содержит микроконтроллер, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью обмена электрическими сигналами с мундштуком, причем электрические сигналы определяют амплитуду длительность и импульсов энергии электростимуляции, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя часы для определения общего времени использования мундштука.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в удлиненном корпусе, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную внутри удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя первый коммуникационный модуль, подающий электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный u-образный корпус, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя второй коммуникационный модуль внутри корпуса, соединенный с первым коммуникационным модулем и взаимодействующий с первым коммуникационным модулем. Контроллер также содержит микроконтроллер, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью обмена электрическими сигналами с мундштуком, причем электрические сигналы определяют амплитуду длительность и импульсов энергии электростимуляции, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Контроллер включает в себя мобильное устройство, выполненное с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Система также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя, по меньшей мере, одно из: регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента, схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука, часы для определения общего времени использования мундштука или звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука и регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Контроллер включает в себя мобильное устройство, выполненное с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя, по меньшей мере, одно из: схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука, часы для определения общего времени использования мундштука или звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Контроллер включает в себя мобильное устройство, выполненное с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Мундштук также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. Мундштук также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя, по меньшей мере, одно из: часы для определения общего времени использования мундштука или звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Контроллер включает в себя мобильное устройство, выполненное с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя часы для определения общего времени использования мундштука.
В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Контроллер включает в себя мобильное устройство, выполненное с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. Контроллер также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.
Как применяют в настоящем документе, термины «приблизительно», «примерно» и «по существу» означают±10%, и в некоторых вариантах осуществления±5%. Ссылка на всем протяжении этого описания на «один пример», «пример», «один из вариантов осуществления» или «вариант осуществления» означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанная в связи с примером, входит, по меньшей мере, в один пример настоящей технологии. Таким образом, наличие фраз «в одном из примеров», «в качестве примера», «один из вариантов осуществления» или «вариант осуществления» в различных местах на всем протяжении этого описания не обязательно относятся к одному и тому же примеру. Кроме того, конкретные признаки, структуры, процедуры, этапы или характеристики могут быть объединены любым подходящим способом в один или несколько примеров технологии. Заголовки, представленные здесь, приведены только для удобства и не предназначены для ограничения или толкования объема, или смысла заявленной технологии.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Преимущества изобретения, описанные выше, вместе с дополнительными преимуществами, можно лучше понять, обратившись к нижеследующему описанию в сочетании с сопровождающими чертежами. Чертежи не обязательно выполнены в масштабе, взамен этого внимание в целом было сделано на иллюстрировании принципов изобретения.
На ФИГ. 1 представлено изображение пациента, который участвует в сеансе лечения неинвазивной нейростимуляцией в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 2A и 2B представлены графические изображения, показывающие систему нейростимуляции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 2C представлена схема, показывающая систему нейростимуляции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 3A представлена схема, показывающая более детализированный вид системы нейростимуляции, изображенной на ФИГ. 2A и 2B.
На ФИГ. 3B представлена схема, показывающая более детализированный вид системы нейростимуляции, изображенной на ФИГ. 2C.
На ФИГ. 3C представлена схема, показывающая более детализированный вид электродного массива.
На ФИГ. 3D представлен график, показывающий примерную последовательность импульсов для осуществления нейростимуляции пациента.
На ФИГ. 4A представлена блок-схема, иллюстрирующая способ, в соответствии с одним из вариантов для осуществления, работы системы нейростимуляции.
На ФИГ. 4B представлена блок-схема, иллюстрирующая способ, в соответствии с одним из вариантов для осуществления, работы системы нейростимуляции.
На ФИГ. 5A представлено графическое изображение, показывающее систему нейростимуляции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 5B представлено графическое изображение, показывающее контроллер в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 5C представлена блок-схема, иллюстрирующая способ, в соответствии с одним из вариантов для осуществления, работы системы нейростимуляции.
На ФИГ. 6A и 6B представлены графические изображения, показывающие систему нейростимуляции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 7A и 7B представлены графические изображения, показывающие систему нейростимуляции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 8A и 8B представлены графические изображения, показывающие систему нейростимуляции в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 9A представлена блок-схема, иллюстрирующая способ, в соответствии с одним из вариантов для осуществления, работы системы нейростимуляции.
На ФИГ. 9B представлена блок-схема, иллюстрирующая способ, в соответствии с одним из вариантов для осуществления, работы системы нейростимуляции.
На ФИГ. 10A-10D представлены графические изображения, показывающие контроллер в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На ФИГ. 1 показан пациент 101, проходящий терапию неинвазивной нейромодуляцией (НИНМ) с использованием системы 100 нейростимуляции. Во время сеанса лечения, система 100 нейростимуляции неинвазивно стимулирует различные нервы, расположенные в полости рта пациента, в том числе, по меньшей мере, один из тройничного и лицевых нервов. В сочетании с НИНМ, пациент участвует в тренировочных упражнениях или иной деятельности, специально разработанной для оказания помощи в нейрореабилитации пациента. Например, во время применения НИНМ пациент может выполнять процедуру лечебной физкультуры (например, двигать пораженной конечностью или ходить на беговой дорожке), участвовать в психиатрической терапии (например, медитации или дыхательных упражнениях), или когнитивных упражнениях (например, тренировках памяти с помощью компьютера). Было показано, что сочетание НИНМ с соответствующим образом выбранным комплексом упражнений или активности является полезным при лечении ряда недугов, в том числе, например, черепно-мозговой травмы (ТПМ), инсульта, рассеянного склероза (РС), нарушений равновесия, походки, вестибулярных нарушениях, дефектов зрения, тремора, головной боли, мигрени, нейропатической боли, потери слуха, проблем с распознаванием речи, слуховых проблем, логопедических проблем, церебрального паралича, кровяного давления, релаксации и частоты сердечных сокращений. Например, недавно был разработана полезная процедура терапии неинвазивной нейромодуляции (НИНМ), как описано в патенте США № 8849407, которая полностью включена в настоящий документ в качестве ссылки.
На ФИГ. 2А и 2В показана система 100 неинвазивной нейростимуляции. Система 100 неинвазивной нейростимуляции включает в себя контроллер 120 и мундштук 140. Контроллер 120 включает в себя колодку 126 электронного разъема и кнопки 122. Мундштук 140 включает в себя электродный массив 142 и кабель 144. Кабель 144 соединяется с колодкой 126 электронного разъема, обеспечивая электрическое соединение между мундштуком 140 и контроллером 120. В некоторых вариантах осуществления контроллер 120 включает в себя кабель. В некоторых вариантах осуществления мундштук 140 и контроллер 120 соединены беспроводным способом (например, без использования кабеля). Во время работы, пациент активирует систему 100 нейростимуляции путем приведения в действие одной из кнопок 122. В некоторых вариантах осуществления система 100 нейростимуляции периодически передает электрические импульсы, чтобы определить, находится ли электродный массив 142 в контакте с языком пациента и на основании этого определения автоматически включается. После включения пациент может начать сеанс лечения НИНМ, остановить сеанс лечения НИНМ или приостановить сеанс лечения НИНМ путем нажатия одной из кнопок 122. В некоторых вариантах осуществления систем 100 нейростимуляции периодически передает электрические импульсы, чтобы определить, находится ли электродный массив 142 в контакте с языком пациента и на основании этого определения автоматически приостановить сеанс лечения.
Во время сеанса лечения НИНМ, пациент участвует в тренировочных упражнениях или иной деятельности, направленной на облегчение нейрореабилитации. Например, во время сеанса лечения НИНМ, пациент может принимать участие в физических упражнениях, умственных упражнениях или когнитивных упражнениях. В некоторых вариантах осуществления контроллер 120 имеет кнопки на обоих ответвлениях. В некоторых вариантах осуществления мобильное устройство можно использовать в сочетании с контроллером 120 и мундштуком 140. Мобильное устройство может включать в себя программное приложение, которое позволяет пользователю активировать систему 100 нейростимуляции и начать или прекратить сеанс лечения НИНМ путем, например, нажатия кнопки на мобильном устройстве, или произнесением команды в мобильное устройство. Мобильное устройство может получить информацию о пациенте и информацию о сеансе лечения до, во время или после сеанса лечения НИНМ. В некоторых вариантах осуществления контроллер 120 включает в себя защищенный криптопроцессор, который содержит секретный ключ, который будет описан ниже более подробно ниже в связи с ФИГ. 9А и 9Б. Защищенный криптопроцессор связан с микроконтроллером. Защищенный криптопроцессора может быть защищен от несанкционированного доступа. Например, если внешние участки криптопроцессора удаляются при попытке получить доступ к секретному ключу, то криптопроцессор стирает всю память, предотвращая несанкционированный доступ к секретному ключу.
На ФИГ. 2C показана система 100 неинвазивной нейростимуляции. Как показано, мобильное устройство 121 связано с мундштуком 140. Более конкретно, мобильное устройство 121 включает в себя процессор, запускающий программное приложение, которое облегчает обмен данными с мундштуком 140. Мобильное устройство 121 может быть, например, мобильным телефоном, портативным цифровым помощником (ПЦП) или портативным компьютером. Мобильное устройство 121 может обмениваться данными с мундштуком 140 с помощью беспроводного или проводного соединения. Во время работы, пациент активирует систему 100 нейростимуляции с помощью мобильного устройства 121. После активации, пациент может начать сеанс лечения НИНМ, остановить сеанс лечения НИНМ, или приостановить сеанс лечения НИНМ путем манипулирования мобильным устройством 121. Во время сеанса лечения НИНМ пациент участвует в упражнении или деятельности, предназначенной для обеспечения нейрореабилитации. Например, во время сеанса лечения НИНМ пациент может принимать участие в физических упражнениях, умственных упражнениях или когнитивных упражнениях.
2
На ФИГ. 3A показана внутренняя схема, размещенная внутри контроллера 120. Схема включает в себя микроконтроллер 360, схему 379 гальванической развязки, соединение 380 универсальной последовательной шины (USB), контроллер 382 управления батареей, батарею 362, кнопочный интерфейс 364, дисплей 366, часы реального времени 368, акселерометр 370, задающую схему 372, схему 374 опознавания языка, схему 376 звукового отклика, схему 377 вибрационного отклика и энергонезависимую память 378. Задающая схема 372 включает в себя мультиплексор и массив резисторов для управления напряжениями, подаваемыми на электродный массив 142. Микроконтроллер 360 электрически связан с каждым из компонентов, показанном на ФИГ. 3A. Схема 379 гальванической развязки обеспечивает электрическую изоляцию между USB соединением 380 и всеми остальными компонентами, входящими в контроллер 120. Кроме того, схема, показанная на ФИГ. 3A связана с мундштуком 140 через внешний кабель 144. Во время работы микроконтроллер 360 принимает электроэнергию от батареи 362 и может хранить и извлекать информацию из энергонезависимой памяти 378. Батарею можно заряжать через USB соединение 380. Схема управления батареей управляет зарядкой батареи 362. Пациент может взаимодействовать с контроллером 120 через кнопочный интерфейс 122, который преобразует нажатие пациентом кнопки (например, кнопки запроса информации, кнопки питания, кнопки увеличения интенсивности, кнопки уменьшения интенсивности и кнопки старт/стоп) в электрический сигнал, который передается на микроконтроллер 360. Например, сеанс лечения может быть запущен, когда пациент нажимает кнопку старт/стоп после включения питания контроллера 120. Во время сеанса лечения задающая схема 372 предоставляет электрический сигнал на мундштук 140 через кабель 144. Электрический сигнал передается во внутриротовую полость пациента с помощью электродного массива 142. Акселерометр 370 можно использовать для предоставления информации о движении пациента во время сеанса терапии. Информация, представленная акселерометром 370, может сохраняться в энергонезависимой памяти 378 на грубом или детальном уровне. Например, совокупный индекс движения сеанса лечения может сохраняться на основе числа случаев, когда ускорение поднимается выше заданного порогового значения, с фильтрацией нижних частот или без. Альтернативно, показания ускорения могут быть сохранены в заранее определенном интервале выборки. Информация, предоставленную акселерометром 370 можно использовать, чтобы определить, занимается ли пациент физической активностью. На основании информации, полученной от акселерометра 370, микроконтроллер 360 может определить уровень активности пациента во время сеанса лечения. Например, если пациент занимается физической активностью в течение 30 минут во время сеанса лечения, акселерометр 370 может периодически сообщать (например, один раз в секунду) на микроконтроллер 360, что обнаруженное движение больше заданного порогового значения (например, более 1 м/с). В некоторых вариантах осуществления данные акселерометра хранятся в энергонезависимой памяти 378 во время сеанса лечения и передаются на мобильное устройство 121 после того, как сеанс лечения закончится. После того, как сеанс лечения закончился, микроконтроллер 360 может записать количество времени во время сеанса лечения, когда пациент был активен. В некоторых вариантах осуществления записанная информация может включать в себя другие данные о сеансе лечения (например, дату и время начала сеанса, среднюю интенсивность электрической нейростимуляции, предоставляемой пациенту во время сеанса, средний уровень активности пациента в течение сеанса, общее время сеанса, когда мундштук было во рту пациента, общее время длительности пауз сеанса, число событий короткого замыкания в сеансе и/или продолжительность сеанса или тип упражнений или деятельности, выполняемой во время сеанса лечения) и может передаваться на мобильное устройство. Событие короткого замыкания в сеансе может произойти, если ток, передаваемый от задающей схемы к электродному массиву 142, превышает заданное пороговое значение или если заряд, передаваемый от задающей схемы к электродному массиву, превышает заданное пороговое значение в течение заранее определенного интервала времени. После того, как событие короткого замыкания в сеансе произошло, пациент должен вручную нажать кнопку, чтобы возобновить сеанс лечения. Часы 368 реального времени (ЧРВ) предоставляют информацию о времени и дате микроконтроллеру 360. В некоторых вариантах осуществления контроллер 120 авторизуется врачом на заданный период времени (например, две недели). ЧРВ 368 периодически передает информацию о дате и времени микроконтроллеру 360. В некоторых вариантах осуществления в ЧРВ 368 составляет одно целое с микроконтроллером. В некоторых вариантах осуществления ЧРВ 368 питается от батареи 362, и после выхода из строя батареи 362, ЧРВ 368 питается от резервной батареи. После того, как заданный период времени истечет, контроллер 120 больше не может инициировать подачу электрических сигналов на мундштук 140, и пациент должен посетить врача, чтобы повторно авторизовать использование контроллера 120. Дисплей 366 отображает информацию, принятую микроконтроллером 360 для пациента. Например, дисплей 366 может отображать время суток, информацию о терапии, информацию о батарее, оставшееся время сеанса лечения, информацию об ошибке и состояние контроллера 120.
Схема 376 звукового отклика и схема 377 вибрационного отклика может обеспечить обратную связь с пользователем, если устройство изменяет состояние. Например, когда начинается сеанс лечения схема 376 звукового отклика и схема 377 вибрационного отклика могут предоставить пациенту слуховые и/или вибрационные подсказки, уведомляя пациента, что сеанс лечения был инициирован. Другие возможные изменения состояния, которые могут запустить звуковые и/или вибрационные подсказки, включают в себя приостановку сеанса лечения, возобновление сеанса лечения, окончание хронометрированного сеанса, отмену хронометрированного сеанса или передачу сообщений об ошибках. В некоторых вариантах осуществления клиницист может отключить одну или несколько их слуховых или вибрационных подсказок, чтобы подстроить обратную связь к потребностям отдельного пациента. Схема 374 опознавания языка измеряет ток, проходящий от задающей схемы к электродному массиву 142. После обнаружения тока выше заданного порогового значения, схема 374 опознавания языка представляет высокий цифровой сигнал на микроконтроллер 360, указывая, что язык находится в контакте с электродным массивом 142. Если ток ниже заданного порогового значения, схема 374 опознавания языка представляет низкий цифровой сигнал на микроконтроллер 360, указывая, что язык не находится в контакте с электродным массивом 142. Индикации, принятые от схемы 374 опознавания языка, могут быть сохранены в энергонезависимой памяти 378. В некоторых вариантах осуществления дисплей 366 может быть дисплеем на основе органических светоизлучающих диодов (ОСИД). В некоторых вариантах осуществления дисплей 366 может быть жидкокристаллический дисплей (ЖКД). В некоторых вариантах осуществления дисплей 366 не входит в контроллер 120. В некоторых вариантах осуществления ни контроллер 120, ни мундштук 140 не включают в себя кабель, и контроллер 120 осуществляет связь с мундштуком 140 по беспроводной сети. В некоторых вариантах осуществления ни контроллер 120, ни мундштук 140 не включают в себя акселерометр. В некоторых вариантах осуществления задающая схема 372 находится в мундштуке. В некоторых вариантах осуществления часть задающей схемы 372 находится внутри мундштука 140, а часть задающей схемы 372 находится внутри контроллера 120. В некоторых вариантах осуществления ни контроллер 120, ни мундштук 140 не включают в себя схему 374 опознавания языка. В некоторых вариантах осуществления ни контроллер 120, ни мундштук 140 не включают в себя микроконтроллер и мультиплексор.
2
На ФИГ. 3B представлен более детализированный вид ФИГ. 2C. Мундштук 140 включает в себя батарею 362, схему 374 опознавания языка, акселерометр 370, микроконтроллер 360, задающую схему 372, энергонезависимую память 378, контроллер 380 универсальной последовательной шины (USB) и схему управления 382 батареей. Во время работы микроконтроллер принимает электроэнергию от батареи 362 и может хранить и извлекать информацию из энергонезависимой памяти 378. Батарею можно заряжать через USB соединение 380. Схема управления 382 батареей управляет зарядкой батареи 362. Пациент может взаимодействовать с мундштуком 140 через мобильное устройство 121. Мобильное устройство 121 включает в себя приложение (например, программное обеспечение, работающее на процессоре), которое позволяет пациенту управлять мундштуком 140. Например, приложение может включать в себя кнопку запроса информации, кнопку питания, кнопку увеличения интенсивности, кнопку уменьшения интенсивности и кнопку старт/стоп, которые визуально представляются пользователю через мобильное устройство 121. Когда пациент нажимает кнопку, представленную приложением, работающим на мобильном устройстве 121, сигнал передается микроконтроллеру 360, размещенному в мундштуке 140. Например, сеанс лечения может быть запущен, когда пациент нажимает кнопку старт/стоп на мобильном устройстве 121. Во время сеанса лечения, задающая схема 372 подает электрический сигнал на электродный массив 142, расположенный на мундштуке 140. Акселерометр 370 можно использовать для предоставления информации о движении пациента во время сеанса лечения. Информацию, представленную акселерометром 370, можно использовать для того, чтобы определить, занимается ли пациент физической активностью. На основании информации, полученной от акселерометра 370, микроконтроллер 360 может определить уровень активности пациента во время сеанса лечения. Например, если пациент занимается физической активностью в течение 30 минут во время сеанса лечения, акселерометр 370 может периодически сообщать (например, один раз в секунду) на микроконтроллер 360, что обнаруженное движение больше заданного порогового значения (например, более 1 м/с). После того, как сеанс лечения закончился, микроконтроллер 360 может записать количество времени во время сеанса лечения, когда пациент был активен. В некоторых вариантах осуществления акселерометр 370 расположен в мобильном устройстве 121 и мобильное устройство 121 определяет уровень активности пациента во время сеанса лечения на основе информации, полученной от акселерометра 370. Мобильное устройство может затем записать количество времени во время сеанса лечения, когда пациент был активен. Мобильное устройство 121 включает в себя часы реального времени (ЧРВ) 368, которые предоставляют информацию о времени и дате микроконтроллеру 360. В некоторых вариантах осуществления мундштук 140 авторизуется врачом на заданный период времени (например, две недели). После того, как заданный период времени истечет, мундштук 140 больше не может подавать электрические сигналы пациенту через электродный массив 142, и пациент должен посетить врача, чтобы повторно авторизовать использование мундштука 140. В некоторых вариантах осуществления мундштук 140 включает в себя кнопки (например, кнопку вкл/выкл) и пациент может вручную управлять мундштуком 140 с помощью кнопок. После сеанса лечения, мундштук 140 может передать информацию о сеансе лечения на мобильное устройство. В некоторых вариантах осуществления мундштук 140 не включает в себя контроллер 380 USB и вместо этого обменивается данными с контроллером только с помощью беспроводной связи.
На ФИГ. 3C показан более детализированный вид электродного массива 142. Электродный массив 142 может быть разделен на 9 групп электродов, помеченных как a-i, по 16 электродов в каждой группе, кроме группы b, в которой 15 электродов. Каждый электрод внутри группы соответствует одному из 16 электрических каналов. Во время работы задающая схема может подавать последовательность электрических импульсов электродному массиву 142 для того, чтобы обеспечить нейростимуляцию, по меньшей мере, одного из нервов: тройничного или одного из лицевых. Амплитуда электрического импульса, подаваемого к каждой группе электродов, может быть больше вблизи задней части языка и меньше на передней части языка. Например, амплитуда импульса электрических сигналов, подаваемых группам a-c может составлять 19 вольт или 100% от максимального значения, амплитуда импульса электрических сигналов, подаваемых группам d-f может составлять 14,25 вольт или 75% от максимального значения, амплитуда импульса электрических сигналов, подаваемых группам g-h может составлять 11,4 вольт или 60% от максимального значения, и амплитуда импульса электрических сигналов, подаваемых группе i может составлять 9,025 вольт или 47,5% от максимального значения. В некоторых вариантах осуществления максимальное напряжение находится в диапазоне от 0 до 40 вольт. Импульсы, подаваемые пациенту посредством электродного массива 142, могут быть случайным или периодическими. Местоположение импульсов может изменяться по электродному массиву 142, так что различные электроды активны в разное время, и продолжительность и/или интенсивность импульсов может изменяться в зависимости от электрода. Для стимуляции тканей полости рта, можно использовать токи 0,5-50 мА и напряжения 1-40 вольт. В некоторых вариантах осуществления переходные токи могут быть больше, чем 50 мА. Форма сигнала возбуждения может иметь множество зависящих от времени форм, и для кожной электростимуляции можно использовать импульсные серии и пакеты импульсов. При непрерывной подаче импульсы могут иметь продолжительность 1-500 микросекунд и повторяться со скоростью 1-1000 импульсов/сек. При подаче пакетами, импульсы могут быть сгруппированы в пакеты по 1-100 импульсов/пакет, с частотой пакетов 1-100 пакетов /секунду.
В некоторых вариантах осуществления импульсные сигналы подаются на электродный массив 142. На Фиг. 3D показана примерная последовательность импульсов, которая может быть подана на электродный массив 142 через задающую схему 372. Пакет из трех импульсов, которые отстоят друг от друга на 5 мс, подается на каждый из 16 каналов. Импульсы в соседних каналах смещены друг от друга на 312,5 мкс. Пакет импульсов повторяется каждые 20 мс. Ширина каждого импульса может изменяться от 0,3 до 60 мкс для управления интенсивностью нейростимуляции (например, импульс, имеющий ширину 0,3 мкс будет давать меньшую величину нейростимуляции, чем импульс, имеющий ширину 60 мкс).
На ФИГ. 4A показан способ работы 400 контроллера 120, как отображено на ФИГ. 2А, 2В и 3А. Пациент присоединяет мундштук 140 к контроллеру 120 (этап 404). Пациент включается контроллер 120 (этап 408), используя, например, кнопку питания. Пациент размещает контроллер 120 вокруг своей шеи (этап 412), как показано на ФИГ. 1В. Пациент помещает мундштук 140 в свой рот (этап 416). Пациент инициирует сеанс лечения, нажимая кнопку старт/стоп (этап 420). Во время сеанса лечения, контроллер 120 подает электрические сигналы в мундштук 140. Пациент калибрует интенсивность электрических сигналов (этап 424). Пациент повышает интенсивность электрических сигналов, подаваемых на мундштук, нажатием кнопки увеличения интенсивности до тех пор, пока нейростимуляция не станет выше уровня чувствительности пациента. Пациент нажимает кнопку уменьшения интенсивности до тех пор, пока нейростимуляция не станет комфортной и безболезненной. После этапа калибровки, пациент выполняет предписанное упражнение (этап 428). Упражнение может быть когнитивным, ментальным или физическим. В некоторых вариантах осуществления физические упражнения включает в себя попытки пациента поддерживать нормальную позу или походку, движение пациентом своими конечностями, или выполнение пациентом речевых упражнений. Когнитивные упражнения могут включать в себя упражнения для «тренировки мозга», как правило, компьютеризированные, которые предполагают требование использования продолжительной концентрации внимания, памяти или понимания прочитанного. Психические упражнения могут включать в себя визуальные упражнения, медитацию, техники релаксации и длительное воздействие на «триггеры» для компульсивного поведения.
В некоторых вариантах осуществления пациент может отдохнуть в течение некоторого периода времени во время сеанса лечения (например, пациент может отдохнуть в течение 2-х минут, в течение 30-минутного сеанса лечения). По истечении заданного периода времени (например, через тридцать минут) сеанс лечения заканчивается (этап 432) и контроллер 120 прекращает подавать электрические сигналы на мундштук 140. В некоторых вариантах осуществления интенсивность электрических сигналов возрастает от нуля до уровня последнего использования, выбранного пациентом, в течение периода времени в пределах 1-5 секунд после того, как пациент начинает сеанс лечения путем нажатия кнопки старт/стоп. В некоторых вариантах осуществления интенсивность электрических сигналов устанавливается на доле уровня последнего использования, выбранного пациентом (например, 3/4 последнего выбранного уровня) после того, как пациент начинает сеанс лечения путем нажатия кнопки старт/стоп. В некоторых вариантах осуществления интенсивность электрических сигналов возрастает от нуля до доли уровня последнего использования, выбранного пациентом (например, 3/4 последнего выбранного уровня) в течение периода времени в пределах 1-5 секунд после того, как пациент начинает сеанс лечения путем нажатия кнопки старт/стоп. В некоторых вариантах осуществления интенсивность электрических сигналов мгновенно возрастает от нуля до уровня последнего использования, выбранного пациентом после того, как пациент начинает сеанс лечения путем нажатия кнопки старт/стоп.
В некоторых вариантах осуществления мундштук 140 подключается к контроллеру 120 после того, как контроллер 120 включается. В некоторых вариантах осуществления мундштук 140 подключается к контроллеру 120 после того, как контроллер 120 надевается пациентом. В некоторых вариантах осуществления пациент калибрует интенсивность электрических сигналов перед началом сеанса лечения. В некоторых вариантах осуществления пациент выполняет начальную калибровку интенсивности электрических сигналов в присутствие клинициста и не калибрует интенсивность электрических сигналов во время последующих сеансов лечения, проводимых в отсутствие клинициста.
На ФИГ. 4В показан способ работы 449 системы 100 неинвазивной нейростимуляции, описанной на ФИГ. 2C и 3B. Пациент активирует мобильное устройство 121 (этап 450). Пациент помещает мундштук 140 в свой рот (этап 454). Пациент инициирует сеанс лечения, нажимая кнопку старт/стоп в приложении, запущенном на мобильном устройстве 121 (этап 458). Во время сеанса лечения, схема внутри мундштука 140 подает электрические сигналы на электродный массив 142, расположенный на мундштуке 140. Пациент калибрует интенсивность электрических сигналов (этап 462). Сначала повышает интенсивность электрических сигналов, подаваемых на мундштук 140 нажатием кнопки увеличения интенсивности, находящейся в приложении, запущенном на мобильном устройстве 121, до тех пор, пока нейростимуляция не станет выше уровня чувствительности пациента. Пациент нажимает кнопку уменьшения интенсивности, работающую в приложении на мобильном устройстве 121, до тех пор, пока нейростимуляция не станет комфортной и безболезненной. После этапа калибровки, пациент выполняет предписанное упражнение (этап 464). Упражнение может быть когнитивным, ментальным или физическим. В некоторых вариантах осуществления пациент может отдохнуть в течение периода времени во время сеанса лечения (например, пациент может отдохнуть в течение 5 минут, в течение 30-минутного сеанса лечения). По истечении заданного периода времени (например, через тридцать минут) сеанс лечения заканчивается (этап 468) и схема, расположенная внутри мундштука 140 останавливает подачу электрических сигналов на электродный массив 142. В некоторых вариантах осуществления калибровка интенсивности электрических сигналов происходит до того, как пациент инициирует сеанс лечения.
На ФИГ. 5A показана система 500 нейростимуляции и на ФИГ. 5B показан вид сзади на контроллер 520. Система 500 нейростимуляции включает в себя контроллер 520 и мундштук 540, подключенные через кабель 544. Мундштук 540 включает в себя электродный массив на своей нижней части. Контроллер 520 включает в себя переднюю часть 560 и заднюю часть 564. Контроллер 520 также включает в себя порт 516 мундштука, кнопку 508 увеличения интенсивности, кнопку 512 уменьшения интенсивности, кнопку 521 питания, кнопку 524 запроса информации, кнопку 504 старт/стоп и дисплей 528. Мундштук 540 электрически связан с контроллером 520 через кабель 544. В некоторых вариантах осуществления кнопка 521 питания включает в себя светодиодный (СИД) индикатор. В некоторых вариантах осуществления порт 516 расположен на мундштуке 540 вместо контроллера 520 и кабель 544 неразъемно прикреплен к контроллеру 520. В некоторых вариантах осуществления порт является портом универсальной последовательной шины (USB) и/или портом зарядного устройства.
На ФИГ. 5C представлен способ 200 работы системы 500 нейростимуляции, показанной на shown in ФИГ. 5A и 5B. Пациент активирует систему 500 нейростимуляции нажатием кнопки 521 питания (этап 208). После активации система 500 нейростимуляции входит в состояние бездействия (этап 212). Во время состояния бездействия неинвазивная нейростимуляция пациенту не предоставляется. Если система 500 нейростимуляции остается в состоянии бездействия в течение заданного периода времени, система 500 нейростимуляции может прекратить работу или ввести режим энергосбережения (например, после бездействия в течение 10 минут). Кроме того, если кнопку питания 521 нажать во время состояния бездействия, система 500 нейростимуляции прекращает работу. Если пациент нажимает кнопку пуска (этап 224), начинается сеанс НИНМ лечения и неинвазивная нейростимуляция, порождаемая контроллером 520, предоставляется ротовой полости пациента через мундштук 540 в течение заданного периода времени. В некоторых вариантах осуществления система 500 нейростимуляции переходит в состояние регулировки интенсивности, когда пациент нажимает кнопку пуска (этап 224). Затем пациент повышает интенсивность электрических сигналов, подаваемых нажатием кнопки 508 увеличения интенсивности до тех пор, пока нейростимуляция не станет выше уровня чувствительности пациента. Пациент нажимает кнопку 512 уменьшения интенсивности до тех пор, пока нейростимуляция не станет комфортной и безболезненной. После того, как регулировка интенсивности завершена, пациент нажимает кнопку пуска еще раз, чтобы начать сеанс лечения НИНМ. В одном из вариантов осуществления заданный период времени может выбираться пользователем диапазоне 20-30 минут. Кроме того, пациент выполняет физическое, когнитивное или ментальное упражнение во время сеанса лечения НИНМ. Физическое, когнитивное или ментальное упражнение выполняется одновременно с подачей электрических сигналов от контроллера 520 к мундштуку 540. Если пациент нажимает кнопку паузы (этап 232) в то время как предоставляется нейростимуляция, сеанс лечения приостанавливается (этап 233) и система 500 нейростимуляции перестает предоставлять неинвазивную нейростимуляцию в ротовую полость пациента. В некоторых вариантах осуществления если система 500 нейростимуляции теряет контакт с ротовой полостью пациента (например, определенный схемой опознавания языка), сеанс лечения приостанавливается. Если пациент нажимает «возобновите» (step 234), лечение возобновляется и неинвазивная нейростимуляция снова предоставляется во внутриротовую полость пациента. Если пациент нажимает кнопку стоп в то время как система 500 нейростимуляции приостановлена или если нет ввода от пациента в течение времени, большего чем заданное, например, две минуты (этап 235) после того, как пациент нажал кнопку паузы, система 500 нейростимуляции входит в состояние бездействия (этап 212) и сообщение «лечение закончено из-за приостановки времени ожидания» появляется на дисплее 528. Если пациент нажимает кнопку стоп (этап 240) в то время как предоставляется нейростимуляция, система 500 нейростимуляции входит в состояние бездействия (этап 212) и сообщение «лечение закончено из-за остановки сеанса» появляется на дисплее 528. Альтернативно, если система 500 нейростимуляции предоставляет нейростимуляцию пациенту в течение всего заданного периода времени на этапе 240, система входит в состояние бездействия на этапе 212 и сообщение «весь сеанс завершен» появляется на дисплее 528.
В то время как система находится в состоянии бездействия на этапе 212, ряд условий может помешать пациенту инициировать сеанс лечения. Например, если в батарее нет осталось достаточно заряда, чтобы закончить, по меньшей мере, один НИНМ сеанс лечения, контроллер 520 может воспрепятствовать пациенту начать сеанса лечения и сообщение «низкий уровень заряда» появится на дисплее 528. В некоторых вариантах осуществления контроллер может издавать звуковой сигнал, чтобы предупредить пациента, что в батарее нет осталось достаточно заряда, чтобы закончить, по меньшей мере, один НИНМ сеанс лечения. Кроме того, если мундштук 540 не прикреплен к контроллеру 520, контроллер 520 может воспрепятствовать пациенту начать сеанс лечения и сообщение «нет мундштука» появляется на дисплее 528.
В некоторых вариантах осуществления система 500 нейростимуляции предоставляет нейростимуляцию в течение ограниченного количества часов в день. Например, система нейростимуляции 500 может быть выполнена с возможностью остановить предоставление нейростимуляции после 200 минут использования в течение одного дня. В состоянии бездействия на этапе 212, если суточный лимит был превышен, контроллер 520 может воспрепятствовать пациенту начать сеанс лечения и сообщение «дневной лимит достигнут» появляется на дисплее 528. Пациент может начать лечение на следующий день (т.е., после полуночи), когда дневной лимит сбрасывается.
В некоторых вариантах осуществления система 500 нейростимуляции предоставляет нейростимуляцию в течение ограниченного числа недель. В состоянии бездействия на этапе 212, если календарный срок был превышен, контроллер 520 может воспрепятствовать пациенту начать сеанс лечения и сообщение «календарный срок достигнут» появляется на дисплее 528. Например, система нейростимуляции 500 может быть выполнена с возможностью остановить предоставление нейростимуляции через 1-14 недель после того, как пациент принимает от врача систему 500 нейростимуляции. Для повторного включения системы 500 нейростимуляции после того, как календарный срок был превышен, пациент должен посетить врача или клинициста. В некоторых вариантах осуществления сообщение «календарный срок приближается» появляется на дисплее 528, предупреждая пациента, что календарный срок будет достигнут в ближайшее время (например, через две недели). «Календарный срок приближается» может быть полезным для пациентов, позволяя им планировать встречи со своими лечащими врачами до того, как календарный срок будет достигнут.
В некоторых вариантах осуществления мундштук 540 может быть поврежден с течением времени и требовать замены. Например, укусы на мундштуке 540 во время каждого сеанса терапии, медленно порождают повреждения поверхности мундштука. Это повреждение может привести к неисправной работе мундштук 540. Среднее время до отказа может быть статистически определено путем тестирования ряда мундштуков 540 в течение нескольких сеансов лечения и исследования мундштуков на повреждения в конце каждого сеанса терапии. Среднее время до отказа, определенное однажды, может быть запрограммированно в контроллере 520. В течение состояния бездействия на этапе 212, если среднее время до отказа было достигнуто, контроллер 520 может воспрепятствовать пациенту начать сеанс лечения и сообщение «мундштук изношен» появляется на дисплее 528. В некоторых вариантах осуществления сообщение появляется на дисплее 528, предупреждая пациента, что мундштук износится в ближайшее время. Например, сообщение, представляемое на дисплее 528, может быть «мундштук износится через 14 дней».
В некоторых вариантах осуществления дисплей 528 может представить сообщение «ошибка аутентификации», если мундштук 540 не может пройти авторизацию, например, как описано на ФМГ. 9A и 9B. В некоторых вариантах осуществления система 500 нейростимуляции отслеживает уровень активности пациента. Например, система 500 нейростимуляции может включать в себя акселерометр, который определяет уровень активности пациента (например, в покое, ходьба или бег). В некоторых вариантах осуществления уровень активности может быть записан и сохранен на внешнем компьютере для анализа. Например, записанные данные уровня активности могут быть проанализированы врачом, чтобы определить эффективность предписанного плана лечения. В некоторых вариантах осуществления система 500 нейростимуляции устанавливает уровень интенсивности на 75% от последнего использовавшегося уровня интенсивности, когда на этапе 228 начинается лечение. В некоторых вариантах осуществления данные, включающие в себя отметки времени, уровни интенсивности, данные, полученные от акселерометра, и данные, полученные от схемы опознавания языка, могут быть записаны и сохранены на внешнем компьютере или мобильном устройстве для анализа.
В некоторых вариантах осуществления порт 516 может облегчить зарядку системы 500 нейростимуляции. Например, когда порт 516 соединен с источником зарядки, система 500 нейростимуляции входит в состояние зарядки батареи. В состоянии зарядки сообщение «Подзарядка» появляется на дисплее 528. Кроме того, в состоянии зарядки СИД может указывать на оставшийся заряд батареи. Например, СИД может излучать мигающий красный свет, если заряда батареи недостаточно, по меньшей мере, для одного сеанса лечения НИНМ. Если оставшегося заряда батареи достаточно для того, чтобы завершить, по меньшей мере, один сеанс лечения НИНМ, СИД может излучать мигающий зеленый. Когда зарядка аккумулятора завершена, светодиод может излучать непрерывный зеленый свет (например, немигающим зеленым светом). В то время, когда система 500 нейростимуляции находится в состоянии зарядки, пациент не может начать сеанс лечения НИНМ. Когда в состоянии зарядки порт отключен, система 500 нейростимуляции входит в состояние бездействия (этап 212).
В некоторых вариантах осуществления СИД, относящийся к кнопке 521 питания, может указывать на оставшийся заряд батареи. Например, СИД может излучать зеленый свет, если оставшейся заряд батареи достаточен для того, чтобы завершить два или более сеансов лечения НИНМ. Если оставшегося заряд батареи достаточен для того, чтобы завершить один сеанс лечения НИНМ, СИД может излучать желтый свет. Если оставшегося заряд батареи недостаточно для того, чтобы завершить один сеанс лечения НИНМ, СИД может излучать красный свет. В некоторых вариантах осуществления контроллер 520 включает в себя светодиоды для обеспечения визуальной индикации, звуковой индикатор или вибрационный индикатор, который может дать индикации пациенту. Например, СИДы, звуковой индикатор и вибрационный индикатор могут обеспечить индикацию для пациента, если электрическая нейростимуляция предоставляется на мундштук 540, если электрическая нейростимуляция, предоставляемая на мундштук 540, была отключена или отменена, или если сеанс лечения НИНМ закончен. Индикации могут включать в себя непрерывный или мигающий свет, испускаемый СИД или заданный звук, такой как звон, жужжание или чириканье, испускаемый звуковым индикатором. Вибрационный индикатор может обеспечить тактильную обратную связь или другую вибрационную обратную связь с пациентом. В некоторых вариантах осуществления звуковой и/или вибрационный индикатор содержит пьезоэлектрический элемент или магнитный зуммер, который вибрирует и обеспечивает механическую индикацию для пациента. В некоторых вариантах осуществления СИДы и/или звуковой индикатор предоставляют индикацию, когда сеанс лечения НИНМ завершен на 50%. В некоторых вариантах осуществления СИДы и/или звуковой индикатор предоставляют индикацию, когда любая кнопка на контроллер 520 нажимается пациентом. В некоторых вариантах СИДы и/или звуковой индикатор предоставляют индикацию уровня интенсивности электрической нейростимуляции. В некоторых вариантах осуществления СИДы и/или звуковой индикатор предоставляют индикацию оставшегося времени сеанса лечения НИНМ. В некоторых вариантах осуществления СИДы и/или звуковой индикатор предоставляют индикацию оставшихся минут стимуляции на текущий день (например, до того, как дневной лимит будет достигнут). В некоторых вариантах осуществления СИДы и/или звуковой индикатор предоставляют индикацию оставшихся минут стимуляции на текущий календарный период (например, до того, как календарный срок будет достигнут). В некоторых вариантах осуществления нажатие кнопки старт /стоп /пауза в то время, когда доставляется нейростимуляция, приостанавливает сеанс лечения (этап 233) и система 500 нейростимуляции перестает предоставлять неинвазивную нейростимуляцию в ротовую полость пациента.
На ФИГ. 6A и 6B показана система 600 неинвазивной нейростимуляции. Система 600 неинвазивной нейростимуляции включает в себя оголовье 618, контроллер 620, кнопки 622, дисплей 628, мундштук 640, электродный массив 642, и кабель 624. Контроллер 620 электрически связан с мундштуком 640 и электродным массивом 642 через кабель 624. Во время работы, пациент кладет оголовье 618 над своими ушами и вставляет мундштук 640 в свой рот. Работа неинвазивной системы 600 нейростимуляции аналогична той, что описана выше со ссылкой на ФИГ. 5А и 5В, где сходные ссылочные элементы имеют одинаковую функциональность (например, контроллер 620 имеет такую же функциональность как контроллер 520 и т.д.). В некоторых вариантах осуществления оголовье 618 поддерживает ориентацию мундштука 640 в полости рта пациента во время сеанса лечения НИНМ. В некоторых вариантах осуществления оголовье 618 поддерживает положение мундштука 640 в полости рта пациента, даже если пациент находится в горизонтальном положении или кверху ногами.
На ФИГ. 7A и 7B показана система 700 неинвазивной нейростимуляции. Система 700 неинвазивной нейростимуляции включает в себя оголовье 718, контроллер 720, колесико 722 настройки интенсивности, мундштук 740, электродный массив 742 и кабель 724. Контроллер 720 электрически связан с мундштуком 740 и электродным массивом 742 через кабель 724. Во время работы, пациент кладет оголовье 718 вдоль вертикального обхвата своей головы и вставляет мундштук 740 в свой рот. Пациент может увеличить интенсивность электрических сигналов, подаваемых на мундштук 740 путем вращения колесика настройки интенсивности в направлении по часовой стрелке. Пациент может уменьшить интенсивность электрических сигналов, подаваемых на мундштук 740 путем вращения колесика настройки интенсивности в направлении против часовой стрелки. Работа неинвазивной системы 700 нейростимуляции в остальном подобна той, что что описана выше со ссылкой на ФИГ. 5А и 5В, где сходные ссылочные элементы имеют одинаковую функциональность (например, контроллер 720 имеет такую же функциональность как контроллер 520 и т.д.). В некоторых вариантах осуществления оголовье 718 выполнен таким образом, чтобы позволить пациенту носить свои очки во время сеанса лечения НИНМ.
На ФИГ. 8A и 8B показана система 800 неинвазивной нейростимуляции. Система 800 неинвазивной нейростимуляции включает в себя контроллер 820, мундштук 840, кнопки 822, экран 828 дисплея и световой указатель 832. Контроллер 820 и мундштук 840 встроены в монолитный блок. Контроллер 820 электрически связан с мундштуком 840 и электродным массивом 842. Во время работы пациент вставляет мундштук 840 в свой рот и жестко закрепленный контроллер 820 держится в непосредственной близости ко рту пациента. Работа неинвазивной системы 800 нейростимуляции в остальном подобна той, что что описана выше со ссылкой на ФИГ. 5А и 5В, где сходные ссылочные элементы имеют одинаковую функциональность (например, контроллер 820 имеет такую же функциональность как контроллер 520 и т.д.). В некоторых вариантах осуществления контроллер 820 находится в механическом контакте с подбородком пациента и выполнен с возможностью механического закрепления мундштука 840 во время сеанса лечения НИНМ. В некоторых вариантах осуществления экран 828 дисплея не входит в состав неинвазивной системы 800 нейростимуляции. В некоторых вариантах осуществления экран 828 дисплея заменяется звуковым индикатором, который предоставляет звуковые сообщения к пациенту. В некоторых вариантах осуществления контроллер 820 и мундштук 840 каждый являются монолитным и соединяются в точке присоединения между мундштуком 840 и контроллером 820. В некоторых вариантах осуществления мундштук 840 прикреплен к контроллеру 820 с возможностью отсоединения и может быть заменен через заданные интервалы использования или при изнашивании.
На ФИГ. 9A показан способ работы 900 устройства неинвазивной нейростимуляции, показанного на ФИГ. 5-8. Сначала пациент соединяет мундштук с контроллером или мобильным устройством (этап 904). Соединение может быть проводным или беспроводным соединением. Процессор внутри контроллера или мобильного устройства генерирует числовую последовательность и передает сгенерированную последовательность в мундштук (этап 908). Числовая последовательность, сгенерированная на этапе 908, может быть последовательностью случайных значений, произведенной программным генератором псевдослучайных чисел, или аппаратным генератором случайных чисел. На основании полученной числовой последовательности и секретном ключе, доступном мундштуку и контроллеру, процессор, расположенный внутри мундштука, генерирует первый хэш-код (этап 912). Первый хэш-код может быть сгенерирован с использованием алгоритма HMAC (код аутентификации сообщения на основе хэширования). В некоторых вариантах осуществления первый хеш-код генерируется в соответствии с алгоритмом SHA-256. Затем мундштук передает первый хэш-код контроллеру (этап 916). Процессор, расположенный в контроллере, генерирует второй хэш-код, на основании разделяемого секретного ключа и числовой последовательности (этап 920) и затем сравнивает первый хеш-код со вторым хэш-кодом (этап 924). Числовая последовательность, сгенерированная на этапе 920, может быть последовательностью случайных значений, произведенной программным генератором псевдослучайных чисел, или аппаратным генератором случайных чисел. В некоторых вариантах осуществления второй хеш-код генерируется в соответствии с алгоритмом SHA-256. Если первый хэш-код соответствует второму хэш-коду, то становятся доступными электрические связи между контроллером и мундштуком (этап 928). Затем пациент вставляет мундштук в свой рот, приводя мундштук в контакт с внутриротовой полостью пациента (этап 932). Электрические сигналы нейростимуляции затем могут подаваться контроллером через мундштук в внутриротовую полость пациента (этап 936).
На ФИГ. 9B показан другой способ работы 939 устройства неинвазивной нейростимуляции, показанного на ФИГ. 5-8. соответствии с вариантом осуществления изобретения. Вначале пациент соединяет мундштук с контроллером или мобильным устройством (этап 940). Соединение может быть проводным или беспроводным соединением. Во время изготовления, первый хэш-код генерируется на основе уникального серийного номера и секретного ключа, доступном мундштуку и контроллеру (этап 944). Первый хэш-код может быть сгенерирован с помощью алгоритма HMAC (код аутентификации сообщения на основе хэширования). В некоторых вариантах осуществления первый хеш-код генерируется в соответствии с алгоритмом SHA-256. Первый хэш-код и уникальный серийный номер хранятся в памяти внутри мундштука. Мундштук затем передает первый хэш-код и уникальный серийный номер контроллеру (этап 948). Контроллер генерирует второй хэш-код, на основании полученного уникального серийного номера и разделяемого секретного ключа (этап 952). Второй хэш-код может быть сгенерирован с помощью алгоритма HMAC (код аутентификации сообщения на основе хэширования). В некоторых вариантах осуществления второй хеш-код генерируется в соответствии с алгоритмом SHA-256. Затем контроллер сравнивает второй хеш-код и первый хэш-код. Контроллер только разрешает непрерывные электрические связи с мундштуком, если второй хэш-код и первый хэш-код совпадают (этап 956). Затем пациент вставляет мундштук в свой рот, приводя мундштук контакт с внутриротовой полостью пациента (этап 960). Электрические сигналы нейростимуляции затем могут подаваться контроллером через мундштук в внутриротовую полость пациента (этап 964).
1
1
2
1
1
2
2
2
1
2
1
2
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
1
1
2
2
На ФИГ. 10A-10D показан контроллер 1020, который выполнен с возможностью, по существу, соответствовать плечам пациента и/или областям шеи, как показано на ФИГ. 1. Контроллер 1020, имеющий длину L (например, в некоторых вариантах осуществления длина L может находиться в диапазоне 180-250 мм), включает в себя переднюю часть 1060, заднюю часть 1064 и два ответвления 1062, что обеспечивает разделение между передней частью и 1060 задней частью 1064. Контроллер 1020 также включает в себя порт 1016 мундштука, кнопку 1008 увеличения интенсивности, кнопку 1012 уменьшения интенсивности, кнопку 1021 питания, кнопку 1024 запроса информации, кнопку 1004 старт/стоп и дисплей 1028. Задняя часть 1064 имеет первый радиус кривизны 1034 в поперечной плоскости пациента и второй радиус кривизны 1036 в поперечной плоскости пациента. Например, в некоторых вариантах осуществления первый радиус кривизны 1034 может находиться в диапазоне 20-50 мм и второй радиус кривизны 1036 может находиться в диапазоне 15-35 мм. Два ответвления 1062 отделяются расстоянием W, и имеют первый радиус кривизны 1030 в сагиттальной плоскости пациента и второй радиус кривизны 1032 в поперечной плоскости пациента. Например, в некоторых вариантах осуществления первый радиус может находиться в диапазоне 100-400 мм, второй радиус кривизны 1032 может находиться в диапазоне 300-500 мм, и расстояние W может находиться в диапазоне 90-150 мм. Каждое из ответвлений 1062 имеет центральную часть 1050, которое выполнено с возможностью контактировать с шеей и/или плечами пациента. Передняя часть 1060, имеющая отверстие шириной W, может иметь первую массу m и располагаться на первом расстоянии d от центральной части 1050 ответвлений 1062, и задняя часть 1064 может иметь вторую массу m и располагаться на втором расстоянии d от центральной части 1050 ответвлений 1062. В некоторых вариантах осуществления может находиться в диапазоне 15-45 г, а m может находиться в диапазоне 50-80 г. В некоторых вариантах осуществления m может составлять приблизительно 25 г, а m может составлять приблизительно 60 г. Расстояния d, d и массы m, m могут быть выбраны таким образом, что контроллер соответствует или по существу соответствует соответствовать плечам пациента и/или шее, как показано на ФИГ. 1. В некоторых вариантах осуществления произведение d и m больше, чем произведение d и m. В некоторых вариантах осуществления m и m приблизительно равны, а d больше, чем d, в результате чего m⋅d>m⋅d. В некоторых вариантах осуществления m меньше, чем m, а d больше, чем d, в результате чего m⋅d>m⋅d. В некоторых вариантах осуществления m больше, чем m, а d больше, чем d, в результате чего m⋅d>m⋅d. В некоторых вариантах осуществления d и d are приблизительно равны, а m больше, чем m, в результате чего m⋅d>m⋅d. В некоторых вариантах осуществления d меньше, чем d, а m больше, чем m, в результате чего m⋅d>m⋅d. В некоторых вариантах осуществления первая масса находится в диапазоне 15-35 г, вторая масса находится в диапазоне 60-65 г, первое расстояние находится в диапазоне 110-140 мм, и второе расстояние находится в диапазоне 30-70 мм. В некоторых вариантах осуществления отношение второй массы к первой массе составляет приблизительно 2,5 и отношение первого расстояния ко второму расстоянию составляет приблизительно 3. Контроллер 1020 работает аналогично контроллеру 520, как описано в настоящем документе.
Терминология, использованная в настоящем документе, предназначена для целей описания конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения объема идей изобретения. Следует понимать, что, хотя термины, первый, второй, третий и т.д. используются здесь для описания различных элементов, компонентов, областей, слоев и/или секций, эти элементы, компоненты, области, слои и/или секции не должны быть ограничены этими терминами. Эти термины используются только для различения одного элемента, компонента, области, слоя или секции от другого элемента, компонента, области, слоя или секции. Таким образом, первый элемент, компонент, область, слой или секция, рассмотренные ниже, можно назвать вторым элементом, компонентом, областью, слоем или секцией без отхода от идеи настоящего приложения.
Хотя идеи настоящего изобретения имеют конкретные показанные и описанные выше со ссылкой на примерные варианты их осуществления, специалистам в данной области будет понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть сделаны без отхода от сущности и объема идей настоящего изобретения, описанных и определяемых следующей формулой изобретения.