Нейромодуляционное устройство

1. Устройство для стимуляции нейронной активности в блуждающем нерве пациента, содержащее:
один или несколько преобразователей, каждый из которых выполнен с возможностью приложения сигнала к указанному блуждающему нерву пациента, и
контроллер, соединенный с указанным одним или несколькими преобразователями и предназначенный для управления сигналом, прикладываемым каждым из указанного одного или нескольких преобразователей, так, что указанный сигнал стимулирует нейронную активность указанного нерва, чтобы вызвать физиологический ответ у пациента.
2. Устройство по п. 1, в котором сигнал избирательно стимулирует нейронную активность в афферентных волокнах нерва.
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором сигнал избирательно стимулирует нейронную активность в афферентных А-волокнах нерва.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором сигнал, прикладываемый каждым из указанного одного или нескольких преобразователей, независимо выбирается из электрического сигнала, оптического сигнала, ультразвукового сигнала и теплового сигнала.
5. Устройство по п. 4, в котором сигнал или сигналы представляют собой электрический сигнал, и указанный один или несколько преобразователей, выполненные с возможностью приложения сигнала, представляют собой электрод.
6. Устройство по п. 5, в котором сигнал содержит сигнал постоянного тока (DC) с частотой в диапазоне 1 Гц - 1 кГц, возможно 1-500 Гц, возможно 1-200 Гц, возможно 50-150 Гц, возможно 100 Гц.
7. Устройство по п. 5 или 6, в котором сигнал представляет собой электрический сигнал, содержащий один или несколько сигналов постоянного тока, имеющих длительность импульса 0,005-0,1 мс, возможно 0,01-0,05 мс, возможно 0,01-0,04 мс, возможно 0,01-0,03 мс, возможно 0,01-0,02 мс, возможно 0,01 мс, 0,02 мс или 0,04 мс.
8. Устройство по любому из пп.5-7, в котором сигнал имеет ток 1-8000 мкА, возможно 1-6000 мкА, возможно 1-4000 мкА, возможно 10-4000 мкА, возможно 10-3000 мкА, возможно 10-2000 мкА, возможно 20-1000 мкА, возможно 20-500 мкА, возможно 50-250 мкА.
9. Устройство по любому из пп. 1-8, в котором физиологический ответ представляет собой одно или несколько из следующего: лечение бронхоконстрикции, уменьшение парасимпатического тонуса, увеличение симпатического тонуса, снижение тонуса гладких мышц дыхательных путей, увеличение насыщения крови кислородом, снижение концентрации углекислого газа в крови, увеличение потока в середине вдоха, снижение частоты дыхания, увеличение суммарного объема легких, увеличение объема принудительного выдоха, увеличение времени выдоха, и потенциал действия или структуру потенциалов действия в блуждающем нерве, которые более близки к демонстрируемым здоровым индивидуумом, чем до приложения сигнала.
10. Устройство по любому из пп. 1-9, которое дополнительно содержит детекторный элемент, соединенный с контроллером, для определения одного или нескольких физиологических параметров у пациента.
11. Устройство по п. 10, в котором по команде детекторного элемента каждый из указанных одного или нескольких преобразователей прикладывает указанный сигнал, когда определено, что физиологический параметр соответствует или превышает заданное пороговое значение.
12. Устройство по п. 10 или 11, в котором один или несколько определенных физиологических параметров выбраны из парасимпатического тонуса, симпатического тонуса, тонуса АСМ, внутриплеврального давления, насыщения крови кислородом, концентрации углекислого газа в крови, потока в середине выдоха, времени выдоха, частоты дыхания, общего объема легких и объема принудительного выдоха.
13. Устройство по любому из пп. 10-12, в котором указанный один или несколько определенных физиологические параметров включают потенциал действия или структуру потенциалов действия в нерве пациента, причем потенциал действия или структура потенциалов действия связаны с бронхоконстрикцией.
14. Устройство по п. 13, в котором потенциал действия находится в блуждающем нерве пациента, возможно, в шейном блуждающем нерве пациента или в легочной ветви блуждающего нерва пациента.
15. Устройство по любому из пп. 1-14, в котором блуждающий нерв, к которому приложен сигнал, представляет собой шейный блуждающий нерв или легочную ветвь блуждающего нерва.
16. Устройство по любому из пп. 1-15, в котором стимуляция в нейронной активности в результате приложения сигнала указанным одним или несколькими преобразователями, является по существу постоянной.
17. Устройство по любому из пп. 1-15, в котором стимуляция в нейронной активности является временной.
18. Устройство по любому из пп. 1-15, в котором модуляция в нейронной активности является корректирующей.
19. Устройство по любому из пп. 1-18, которое подходит для по меньшей мере частичной имплантации пациенту, возможно, полной имплантации в пациента.
20. Способ лечения бронхоконстрикции у пациента, включающий:
i. имплантацию пациенту устройства по любому из пп. 1-19;
ii. размещение по меньшей мере одного преобразователя устройства в сигнальном контакте с блуждающим нервом пациента;
iii. активацию устройства.
21. Способ по п. 20, в котором на этапе (ii) дополнительно размещают первый преобразователь в сигнальном контакте с левым блуждающим нервом указанного пациента и размещают второй преобразователь в сигнальном контакте с правым блуждающим нервом пациента, причем первый сигнал прикладывают к левому блуждающему нерву указанного пациента с помощью первого преобразователя, а второй сигнал прикладывают к правому блуждающему нерву указанного пациента с помощью второго преобразователя.
22. Способ по п. 21, в котором первый и второй преобразователи являются частью одного и того же устройства по любому из пп. 1-19.
23. Способ по п. 21 или 22, в котором первый сигнал и второй сигнал выбирают независимо.
24. Способ по п. 21 или 22, в котором первый сигнал и второй сигнал являются одним и тем же сигналом.
25. Способ по пп. 20-24, в котором блуждающим нервом или нервами являются шейный блуждающий нерв или легочная ветвь блуждающего нерва.
26. Способ по любому из пп. 20-25, который представляет собой способ лечения ХОБЛ или астмы.
27. Способ лечения бронхоконстрикции у пациента, в котором прикладывают сигнал к блуждающему нерву пациента для стимуляции нейронной активности в указанном нерве у пациента.
28. Способ по п. 27, в котором сигнал избирательно стимулирует нейронную активность в афферентных волокнах нерва, к которым приложен сигнал.
29. Способ по п. 27 или 28, в котором сигнал избирательно стимулирует нейронную активность в афферентных А-волокнах нерва, к которому прикладывают сигнал.
30. Способ по любому из пп. 27-29, в котором сигнал прикладывают к шейному блуждающему нерву или к легочной ветви блуждающего нерва.
31. Способ по любому из пп. 27-30, в котором сигнал прикладывают нейромодуляционным устройством, содержащим один или несколько преобразователей, выполненных с возможностью приложения сигнала.
32. Способ по п. 31, в котором нейромодуляционное устройство, по меньшей мере частично, имплантируют пациенту, возможно полностью имплантируют пациенту.
33. Способ по любому из пп. 27-32, в котором лечение состояния сопровождается улучшением измеряемого физиологического параметра, причем указанный измеряемый физиологический параметр представляет собой по меньшей мере один из следующих: парасимпатический тонус, симпатический тонус, тонус АСМ, насыщение крови кислородом, концентрация углекислого газа в крови, поток в середине вдоха, время выдоха, скорость дыхания, общий объем легких, объем принудительного выдоха, профиль нейронной активности в нерве, к которому приложен сигнал.
34. Способ по любому из пп. 27-33, в котором модуляция в нейронной активности является по существу постоянной.
35. Способ по любому из пп. 27-33, в котором модуляция в нейронной активности является временной.
36. Способ по любому из пп. 27-33, в котором модуляция в нейронной активности является корректирующей.
37. Способ по любому из пп. 27-36, в котором прикладываемый сигнал представляет собой электрический сигнал, оптический сигнал или ультразвуковой сигнал.
38. Способ по п. 37, в котором сигнал является электрическим сигналом и, когда сигнал прикладывают нейромодуляционным устройством, указанный один или несколько преобразователей, выполненные с возможностью приложения сигнала, являются электродами.
39. Способ по п. 38, в котором электрический сигнал содержит сигнал постоянного тока (DC) с частотой в диапазоне 1 Гц - 1 кГц, возможно 1-500 Гц, возможно 1-200 Гц, возможно 50-150 Гц, возможно 100 Гц.
40. Способ по любому из пп. 38-39, в котором сигнал содержит один или несколько сигналов постоянного тока, имеющих длительность импульса 0,005-0,1 мс, возможно 0,01-0,05 мс, возможно 0,01-0,04 мс, возможно 0,01-0,03 мс, возможно 0,01-0,02 мс, возможно 0,01 или 0,02 мс или 0,04 мс.
41. Способ по любому из пп. 38-40, в котором сигнал имеет ток 1-8000 мкА, возможно 1-6000 мкА, возможно 1-4000 мкА, возможно 10-4000 мкА, возможно 10-3000 мкА, возможно 10-2000 мкА, возможно 20-1000 мкА, возможно 20-500 мкА, возможно 50-250 мкА.
42. Способ по любому из пп. 27-41, в котором дополнительно определяют один или нескольких физиологических параметров пациента, причем сигнал прикладывают только тогда, когда определенный физиологический параметр соответствует или превышает заданное пороговое значение.
43. Способ по п. 42, в котором один или несколько определенных физиологических параметров выбирают из парасимпатического тонуса, симпатического тонуса, тонуса АСМ, внутриплеврального давления, насыщения крови кислородом, концентрации углекислого газа в крови, потока в середине выдоха, времени выдоха, частоты дыхания, общего объема легких и объема принудительного выдоха.
44. Способ по п. 42 или 43, в котором указанный один или несколько определенных физиологических параметров содержат потенциал действия или структуру потенциалов действия в нерве пациента, причем потенциал действия или структура потенциалов действия связаны с бронхоконстрикцией.
45. Способ по п. 44, в котором определенный потенциал действия находится в блуждающем нерве пациента, возможно, в шейном блуждающем нерве или в легочной ветви блуждающего нерва пациента.
46. Способ по любому из пп. 42-45, в котором, когда сигнал прикладывают нейромодуляционным устройством, нейромодуляционное устройство дополнительно содержит один или несколько детекторов, выполненных с возможностью определения указанного одного или нескольких физиологических параметров.
47. Способ по любому из пп. 27-46, в котором первый сигнал прикладывают к левому блуждающему нерву указанного пациента, а второй сигнал прикладывают к правому блуждающему нерву указанного пациента.
48. Способ по п. 47, в котором первый сигнал и второй сигнал выбирают независимо.
49. Способ по п. 48, в котором первый сигнал и второй сигнал являются одним и тем же сигналом.
50. Способ по любому из пп. 47-49, в котором, когда сигналы прикладывают нейромодуляционным устройством, все сигналы прикладывают одним и тем же нейромодуляционным устройством.
51. Способ по любому из пп. 47-49, в котором, когда сигналы прикладывают нейромодуляционным устройством, все сигналы прикладывают разными нейромодуляционными устройствами.
52. Способ по любому из пп. 27-46, в котором сигнал прикладывают унилатерально.
53. Способ по любому из пп. 27-52, который представляет собой способ лечения астмы или ХОБЛ.
54. Способ по любому из пп. 27-53, в котором дополнительно вводят бронходилататор пациенту.
55. Способ по любому из пп. 27-54, в котором пациент является млекопитающим, возможно человеком.
56. Бронходилататор для применения в способе лечения бронхоконстрикции у пациента, причем способ включает:
i. приложение сигнала к блуждающему нерву указанного пациента для стимуляции нейронной активности в указанном блуждающем нерве; и
ii. введение бронходилататора пациенту.
57. Бронходилататор по п. 56, который представляет собой антихолинергическое соединение или агонист бета-адренорецепторов.
58. Бронходилататор по п. 56 или 57, в котором сигнал прикладывается нейромодуляционным устройством, содержащим один или несколько преобразователей, выполненных с возможностью приложения сигнала, причем возможно нейромодуляционное устройство, по меньшей мере частично, имплантировано пациенту, возможно полностью имплантировано пациенту.
59. Бронходилататор по любому из пп. 56-58, в котором сигнал избирательно стимулирует нейронную активность в афферентных волокнах нерва, к которым прикладывается сигнал.
60. Бронходилататор по любому из пп. 56-59, в котором сигнал избирательно стимулирует нейронную активность в афферентных А-волокнах нерва, к которым приложен сигнал.
61. Бронходилататор по любому из пп. 56-60, в котором сигнал прикладывается к шейному блуждающему нерву или к легочной ветви блуждающего нерва.
62. Бронходилататор по любому из пп. 56-61, в котором сигнал представляет собой электрический сигнал, и, когда сигнал прикладывается нейромодуляционным устройством, указанный один или несколько преобразователей, выполненных с возможностью приложения сигнала, являются электродами.
63. Бронходилататор по п. 62, в котором электрический сигнал содержит сигнал постоянного тока (DC) с частотой в диапазоне 1 Гц - 1 кГц, возможно 1-500 Гц, возможно 1-200 Гц, возможно 50-150 Гц, возможно 100 Гц.
64. Бронходилататор по любому из пп. 62-63, в котором электрический сигнал содержит один или несколько сигналов постоянного тока, имеющих длительность импульса 0,005-0,1 мс, возможно 0,01-0,05 мс, возможно 0,01-0,04 мс, возможно 0,01- 0,03 мс, возможно 0,01-0,02 мс, возможно 0,01 или 0,02 мс или 0,04 мс.
65. Бронходилататор по любому из пп. 62-64, в котором электрический сигнал имеет ток 1-8000 мкА, возможно 1-6000 мкА, возможно 1-4000 мкА, возможно 10-4000 мкА, возможно 10-3000 мкА, возможно 10-2000 мкА, возможно 20-1000 мкА, возможно 20-500 мкА, возможно 50-250 мкА.
66. Бронходилататор для применения при лечении бронхоконстрикции у пациента с имплантированным устройством по любому из пп. 1-19.
67. Применение устройства для стимуляции нейронной активности по любому из пп. 1-19 для лечения бронхоконстрикции у пациента, например, бронхоконстрикции, связанной с ХОБЛ или с астмой, путем стимулирования нейронной активности в блуждающем нерве пациента.
68. Применение по п. 67, в котором при стимулировании нейронной активности в блуждающем нерве пациента избирательно стимулируется нейронная активность в афферентных волокнах блуждающего нерва.
69. Применение по п. 68, в котором при избирательном стимулировании нейронной активности в афферентных волокнах блуждающего нерва избирательно стимулируется нейронная активность в афферентных А-волокнах блуждающего нерва.
70. Нейромодуляционная система, содержащая несколько устройств по любому из пп. 1-19.