用于刺激患者的神经元以抑制其病理性同步活动的医疗设备和方法

技术领域

本发明涉及用于刺激患者的神经元以抑制神经元的病理性同步活动的医疗设备和相应的方法。

背景技术

几种脑障碍例如帕金森氏病的特征在于神经元异常强的同步活动，即神经元的强同步激发(firing)或爆发。除了帕金森氏病外，这还可以适用于例如原发性震颤、肌张力障碍、中风后功能障碍、癫痫、抑郁、偏头痛、紧张性头痛、强迫症、肠易激综合症、慢性疼痛综合症、骨盆痛、交界性分离人格障碍和创伤后应激障碍。

利用例如L-DOPA进行帕金森氏病的药理治疗可能疗效有限，并且可能会引起重大的长期副作用。用于帕金森氏病的高频深部脑刺激(DBS)是帕金森氏病晚期的医学难治性患者的标准。然而，DBS要求进行具有重大风险的手术过程。例如，将深度电极植入大脑的专用目标区域可能会导致出血。此外，标准的连续高频DBS可能会引起副作用。

此外，已知非侵入性的振动触觉多通道刺激治疗可以抵消帕金森氏症。这种非侵入性方法的缺点在于所用刺激的固有周期性结构。实质上，如果特定刺激参数例如刺激序列的重复率不能被适当地调整至异常活跃神经元的主频率，则刺激可能无效。特别地，在非侵入性设置中，由于慢性非侵入性脑电图(EEG)记录的局限性，难以获得对异常脑活动的频率特性的可靠估计。更重要的是，几种脑障碍的特征在于不同频率的异常脑节律，例如关于帕金森氏震颤为4Hz至5Hz左右，相对地，关于帕金森氏病中的运动迟缓和僵硬为9Hz至35Hz。此外，多个中央振荡器(即，脑节律)在帕金森氏病患者的不同肢体中引起震颤。因此，在没有来自长期植入的脑电极的反馈信号的情况下，可能难以通过目前使用的刺激模式获得最佳刺激结果。

已经发现异常上调的突触连接可能导致神经元的异常同步活动。然而，对神经元的反复同时激活可能导致神经元相互突触连接的强度增加。因此，在已知的非侵入性的振动触觉多通道刺激治疗中重复且同时产生的刺激与神经元的病理性同步活动交叠的情况下，该治疗甚至可能导致神经元的病理性同步活动的意外增强。

发明内容

鉴于技术背景，本发明的目的是提出能够鲁棒且有效地抑制神经元即患者的脑中的病理性同步活动的改进的非侵入性医疗设备和相应的方法。

该目的借助于具有权利要求1的特征的医疗设备、具有权利要求22的特征的医疗手套、具有权利要求23的特征的医疗带(band)、具有权利要求24的特征的医疗座垫(seatpad)、具有权利要求25的特征的医疗足底(sole)、具有权利要求26的特征的医疗系统以及具有权利要求27的特征的医疗方法来解决。优选实施方式可以从附图、说明书以及从属权利要求中获得。

因此，在第一方面，提出了一种用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗设备，该医疗设备包括用于产生对患者的身体的刺激的至少三个非侵入性刺激单元。该医疗设备还包括用于在致动时段的序列中选择性地并且间歇地致动刺激单元的控制单元，其中，在致动时段的序列中，控制单元被配置成针对每个致动时段变化地确定在相应的致动时段期间要同时被致动的刺激单元的数量n。

根据其他方面，提出了一种用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗手套、医疗带、医疗座垫和医疗足底，它们中的每一个包括用于产生对患者的身体的刺激的至少三个非侵入性刺激单元和用于在致动时段的序列中选择性地并且间歇地致动刺激单元的控制单元，其中，在致动时段的序列中，控制单元被配置成针对每个致动时段变化地确定在相应的致动时段期间要同时被致动的刺激单元的数量n。

根据另一方面，提出了一种用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗系统，该医疗系统包括两个或更多个医疗设备。

根据另一方面，提出了一种用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗方法。该医疗方法包括以下步骤：提供用于产生对患者的身体的刺激的至少三个非侵入性刺激单元；以及根据致动时段的序列来选择性地并且间歇地致动刺激单元，其中，在序列中在相应的致动时段期间要同时被致动的刺激单元的数量n变化地变化，并且其中，在致动时段的中的至少一个致动时段期间，三个刺激单元同时被致动。

附图说明

当结合附图考虑下面的具体实施方式时，将更容易理解本公开内容，在附图中：

图1是用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗设备的示意图；

图2示意性地示出了致动时段的序列，根据该致动时段的序列对医疗设备的非侵入性刺激单元进行致动以抑制患者的神经元的病理性同步活动；

图3示出了说明医疗设备的控制单元采用的用于产生图2所描绘的序列的过程的流程图；

图4是根据第二实施方式的医疗设备的示意图；

图5是呈医疗手套形式的医疗设备的示意图；

图6是呈医疗颈带和/或医疗肩带形式的医疗设备的示意图；

图7是呈医疗语音箱带形式的医疗设备的示意图；

图8是呈医疗面罩或医疗面带形式的医疗设备的示意图；

图9是呈医疗座垫形式的医疗设备的示意图；以及

图10是呈医疗腹带形式的医疗设备的示意图。

具体实施方式

以下，将参考附图更详细地说明本发明。在附图中，相同的元件由相同的附图标记表示并且可以省略其重复描述以避免冗余。

图1示意性地示出了用于刺激患者的神经元以抑制神经元的病理性同步活动的医疗设备10。

医疗设备10旨在用于治疗神经或精神疾病，特别是帕金森氏病、原发性震颤、肌张力障碍等。为此，医疗设备10还可以用于治疗其他神经或精神疾病，例如癫痫、多发性硬化症引起的震颤以及其他病理震颤、抑郁、运动障碍、小脑疾病、强迫症、图雷特(Tourette)综合征、中风后功能障碍、痉挛、耳鸣、睡眠障碍、精神分裂症、肠易激综合症、成瘾性障碍、人格障碍、注意缺陷障碍、注意缺陷多动症、游戏成瘾、神经症、进食障碍、倦怠综合征、纤维肌痛、偏头痛、丛集性头痛、一般性头痛、神经痛、共济失调、抽动障碍或高血压，并且也用于治疗其他疾病。

前述疾病可能是由在特定回路中相互连接的神经元细胞群的生物电通信紊乱引起的。因此，神经元群体产生连续的病理神经元活动以及可能与其相关联的病理连接(网络结构)。在这方面，大量的神经元形成同步动作电位，这意味着所关注的神经元过度同步地激发(fire)或爆发。另外，病理神经元群体具有振荡的神经元活动，这意味着神经元有节律地激发或爆发。在神经或精神疾病的情况下，所关注的神经元群的病理节律活动的平均频率大约可以在1Hz到30Hz的范围内，然而，也可以在该范围之外。相比之下，健康人的神经元定性地有区别地例如以不相关的方式激发或爆发。

换言之，前述每种疾病可以通过患者的脑或脊髓中具有病理同步神经元活动的至少一个神经元群体来表征。为了抑制这样的病理性同步活动，医疗设备10被配置成刺激受影响的神经元群体以使受影响的神经元群体以不相关的方式即非同步地激发或爆发。

具体地，医疗设备10是非侵入性治疗设备。这意味着医疗设备10采用非侵入性过程以实现预期的治疗效果。换言之，在操作状态下，医疗设备10不植入到患者体内，即，不与介入过程相关联地植入患者体内。

为了作用于患者的身体，医疗设备10包括四个非侵入性刺激单元12a至12d，非侵入性刺激单元12a至12d中的每一个均被配置成产生对患者的身体的刺激。换言之，刺激单元12a至12d被配置成在与患者的身体表面接触时将刺激诱导至患者的身体。因此，刺激单元12a至12d旨在被紧固至患者。出于这个原因，医疗设备10还包括用于将刺激单元12a至12d可释放地紧固至患者身体的紧固装置(未示出)。具体地，提供紧固装置使得刺激单元12a至12d被紧固至患者身体的不同部位。因此，在医疗设备10被紧固至患者身体的状态下，刺激单元12a至12d彼此间隔开。以这种方式，刺激单元12a至12d被配置成产生对患者身体的不同部位的刺激。

尽管所示实施方式包括四个刺激单元12a至12d，但是也可以利用具有三个刺激单元的医疗设备实现令人满意的治疗效果。因此，在另一实施方式中，医疗设备可以具有三个或多于四个刺激单元。

通常，通过刺激单元12a至12d产生的刺激是指能够被患者的身体即相应的受体感测的激励。这样的刺激可以具有例如光刺激、听觉刺激、触觉刺激、振动刺激、电刺激和/或热刺激的形式。这些刺激可以取决于刺激的形式而被例如患者的眼睛、耳朵和/或皮肤中的受体感测，并且被从例如患者的眼睛、耳朵和/或皮肤引导至患者的神经系统，从而引起患者的脑或脊髓中的神经元的致动。

因此，为了抑制受病理性同步活动影响的神经元群体，刺激单元12a至12d被配置成产生对患者的身体的刺激，该刺激在被患者的身体的受体感测并被引导至其神经系统时，至少部分地引起即在患者的脑中的受影响的神经元群体的致动。为此，如下面更详细地描述的那样，分别设置所产生刺激的形式和特性以及所产生刺激要被诱导到患者体内的预期位置。

每个刺激单元12a至12d可以被配置成产生前述形式的刺激中的至少一种。在多个刺激单元12a至12d中，刺激单元12a至12d可以被配置成产生相同形式或不同形式的刺激。

在图1所示的实施方式中，刺激单元12a至12d中的每一个被配置成产生振动刺激和/或触觉刺激。在这样的配置中，刺激单元12a至12d可以包括被配置成机械地作用于患者皮肤的刺激元件，例如杆。刺激元件可以由用于将电能转换成刺激元件的移动的机电致动器驱动。例如，可以以等电流电机(equal current motor)、音圈、由在施加电流时会改变其形状的电活性聚合物(electro-active polymers)构成的变压器或压电式换能器的形式提供机电致动器。为了向机电致动器提供电能，刺激单元12a至12d可以包括或连接至能量源，即电池形式的能量源。通过这样的配置，可以可变地驱动刺激单元12a至12d以产生具有不同的或变化的振动频率和振动幅度的振动刺激。因此，可以在不同的操作模式下操作刺激单元12a至12d，其中，在不同的操作模式下相应刺激单元12a至12d产生不同的刺激即在刺激持续时间、振动频率、振动幅度等方面不同的刺激。

通常，人类皮肤包括能够感测刺激即触觉刺激或振动刺激的机械感受传入单元，机械感受传入单元已经被划分为两大类别，即被划分为快速适应单元(FA)和缓慢适应单元(SA)。FA单元对移动刺激以及阶跃刺激的发生和消除做出响应。相比之下，SA单元以持续放电进行响应。另外，基于其感受域(receptive field)的属性，将这两种类别进一步划分为两种不同的类型。快速适应型I(FA I)单元(也称为RA(迅速适应)单元)和缓慢适应型I(SAI)单元在皮肤表面上形成小但界定清晰的感受域。相比之下，由快速适应型II(FA II)单元(也称为PC(帕西尼亚式小体)单元)和缓慢适应型II(SA II)形成的感受域较宽且边界模糊。

通常，不同类型的机械受体的分布和密度取决于人类皮肤上的位置而不同。例如，对于人类的手的光滑皮肤，FA I单元的密度在指尖区域中相对高。相比之下，FA II单元的密度在手指和手的后部区域中相对高。

四种不同类型的人类皮肤机械受体对定性不同的刺激做出最佳响应。具体地，边缘刺激和拉伸刺激分别对于SA I和SA II机械受体是最佳的。SA I单元经常有相当不规则的持续放电，而SA II单元则以规则的方式放电，但是在没有触觉刺激的情况下经常表现出自发放电。对于FA I单元，在约30Hz至约60Hz范围内的振动垂直正弦皮肤位移(Vibratoryperpendicular sinusoidal Skin displacements)是最佳刺激，而对于FA II单元，在约100Hz至约300Hz范围内的振动刺激是最佳刺激。FA I单元和特别地SA I单元具有明显的边缘轮廓灵敏度，并且因此，在刺激性接触器表面未完全包含在感受域中的情况下，它们的响应更强。因此，为了增强FA I响应，可以使用具有空间上不均匀的压痕轮廓的接触器表面代替刺激元件的平坦的、空间上均匀的接触器表面。

在所示实施方式中，刺激单元12a至12d可以被设计和配置成产生适于FA I单元、FA II单元、SA I单元和/或SA II单元的响应特性的刺激。在该配置中，刺激单元12a至12d中的每一个可以被配置成产生适于对FA I单元、FAII单元、SAI单元和SAII单元中的至少之一做出响应的刺激。例如，医疗设备10可以包括被配置成产生仅将FA I单元、FA II单元、SAI单元和SA II单元之一作为目标的刺激的刺激单元12a至12d。换言之，这些刺激单元12a至12d产生适于FA I单元、FA II单元、SA I单元和SA II单元之一的响应特性的刺激。可替选地或另外地，医疗设备10可以包括被配置成产生将FA I单元、FA II单元、SA I单元和SA II单元中的多于一个单元作为目标的刺激的刺激单元12a至12d。例如，这样的刺激单元12a至12d可以被配置成产生由FA I单元、FA II单元、SA I单元和SA II中的多于一个单元感测的刺激。可替选地或另外地，这样的刺激单元12a至12d可以被配置成在不同的操作模式下操作，其中，在不同的操作模式下产生不同的刺激，这些刺激分别适于不同的FA I单元、FA II单元、SA I单元和SA II单元的响应特性。

具体地，对于将FA I型受体作为目标，刺激单元12a至12d可以被配置成产生振动频率在30Hz至60Hz之间即30Hz且振动峰-峰幅度为0.25mm的振动刺激。例如，该刺激单元12a至12d可以旨在被紧固至患者的指尖。此外，对于将FA II型受体作为目标，刺激单元12a至12d可以被配置成产生振动频率在100Hz至300Hz之间即250Hz且峰-峰幅度为2.0mm的振动刺激。例如，该刺激单元12a至12d可以旨在被紧固至患者的手指或手的背面。此外，已经发现，对于足够大的振动峰-峰幅度，将FA I型受体作为目标的低频振动将另外地激活FAII型受体，并且反之亦然。因此，通过将峰-峰幅度增加至例如3.0mm的峰-峰幅度，以上提及的刺激单元12a至12d中的每一个可以产生适于刺激FA I型受体和FA II型受体两者的振动刺激。

医疗设备10还包括用于选择性地并且间歇地致动刺激单元12a至12d的控制单元14。控制单元14经由连接线16连接至刺激单元12a至12d中的每一个，控制信号被通过连接线16从控制单元14引导至刺激单元12a至12d以对刺激单元12a至12d进行致动。

具体地，控制单元14被配置用于以连续的致动时段T

序列S包括i个时移的、不交叠的致动时段T

如图2所示，在连续的致动时段T

在图2中，借助于位于致动时段T

更具体地，在致动时段T

同样，在该配置中，控制单元14可以确定数量n

具体地，为了增加刺激引起的神经元致动的可变性，针对致动时段T

在所示的实施方式中，控制单元14可以确定数量n

为了在序列S上变化地确定数量n

在进一步的开发中，可以将确定刺激单元的数量n

此外，控制单元14被配置成在致动时段T

例如，如果控制单元14针对特定的致动时段T

为了进一步增加刺激引起的神经元致动的可变性，控制单元14还被配置成针对至少第一致动时段和第二致动时段例如T

此外，控制单元14被配置成针对第三致动时段例如T

为了变化地选择在序列S期间要致动的刺激单元12a至12d，针对致动时段T

在进一步的开发中，刺激单元12a至12d可以设置有相等的概率或不同的概率以供控制单元14选择。因此，控制单元可以根据各个刺激单元12a至12d的预定义概率来选择刺激单元12a至12d。以此方式，可以在序列S上设置要被致动的各个刺激单元12a至12d的出现频率。例如，各个刺激单元12a至12d可以设置有相对较高的概率，使得它们在序列S中被更频繁地致动。

另外地或可替选地，控制单元14可以被配置成根据针对要在序列S中的致动时段T

如上所述，刺激单元12a至12d可以在不同的操作模式下操作，其中，各个刺激单元12a至12d产生不同的刺激，即在刺激持续时间、振动频率、振动幅度等方面不同的刺激。因此，控制单元14被配置成从针对各个刺激单元12a至12d的预定义的操作模式集合中针对所选择的刺激单元12a至12d中的每一个变化地选择一个操作模式。

在所示的实施方式中，如图2所示，刺激单元12a至12d中的每一个可以在被表示为“O1”的第一操作模式和被表示为“O2”的第二操作模式下操作，其中，相应的刺激单元12a至12d的致动模式在要由刺激单元12a至12d生成的刺激的特性方面——例如在刺激持续时间、刺激强度例如振动幅度、刺激频率和/或刺激时间过程方面——不同。在图2中，不同的操作模式O1和O2用致动区域的不同阴影线表示。具体地，为了变化地选择操作模式，控制单元14被配置成从各个刺激单元12a至12d的操作模式的预定义集合中针对所选择的刺激单元12a至12d中的每一个随机地和/或确定地和/或随机-确定组合地选择一个操作模式。为此，控制单元14可以采用指数分布处理和/或马尔可夫处理和/或任何其他合适的随机或确定或随机-确定组合处理。

如上所述并且如图2所示，在连续的致动时段T

为了变化地确定静止时段T

为了更容易处理，在下文中，将致动时段T

可替选地，控制单元14可以被配置成规定或产生静止时段T

如上所述，许多脑障碍与特定频带中的特征性异常神经元振荡活动有关。例如，帕金森氏病患者的基底神经节的深度记录显示与震颤相关的θ带(4Hz至7Hz)活动以及与运动迟缓相关的β带(9Hz至35Hz)活动。特别地，可以在不同的频带中发现异常的神经元振荡。

因此，控制单元14可以被配置成确定静止时段T

图3示出了说明控制单元14采用的用于生成序列S的过程的流程图。该过程可以由控制单元14在根据所生成的序列S致动刺激单元12a至12d之前执行。可替选地，该过程可以在序列S期间即在致动刺激单元12a至12d期间连续地执行。

在下文中，将参考图3更详细地描述该过程的步骤。如图2所示，序列S包括数量i个不同的致动时段T

在第一步骤S1中，将控制变量x的值被设置为等于1。以此方式，在过程的步骤S2至S7中，首先，生成序列S的第一致动时段T

此后，在步骤S8中，控制单元14变化地即随机地和/或确定地和/或随机-确定组合地确定静止时段T

图4示出了医疗设备10的另一实施方式。与图1所示的实施方式相比，图4的医疗设备10包括用于对由刺激单元12a至12d产生的刺激进行闭环控制的装置。因此，医疗设备10还包括传感器单元18，该传感器单元18用于测量或评估刺激效果和/或神经元活动即在患者的大脑或脊髓中的神经元活动和/或肌肉活动。因此，医疗设备10包括用于将传感器单元18耦接至患者身体的另一紧固装置。传感器单元18经由连接通路(via)20连接至控制单元14，传感器单元18通过该连接通路20将测量或评估的信息或数据引导至控制单元14。可替选地，传感器18可以无线连接至控制单元14。

在该配置中，控制单元14被配置成根据由传感器单元18获取的信息来生成或适配连续的致动时段T

传感器单元18可以包括至少一个非侵入性传感器。例如，它可以包括用于获取(评估脑活动的)脑电图(EEG)记录、(评估脑活动的)磁脑电图(MEG)记录、(评估肌肉活动例如震颤的)肌电图(EMG)记录的传感器。此外，传感器单元可以包括用于登记运动学参数的传感器，例如加速度计(以测量震颤或运动产生量)。

可替选地或附加地，传感器单元18可以包括至少一个侵入性传感器。例如，可以以电极的形式提供这种侵入性传感器，例如被配置成植入患者的大脑中的皮层、硬膜外、皮层内或深度电极，以提供由活动神经元产生的信号，特别是局部场电位(LFP)。侵入性较小的替选方案是皮下电极，即植入头部皮肤下的电极。

更具体地，在一个实施方式中，控制单元14可以被配置成根据由传感器单元18获取的信息或数据来适配由刺激单元12a至12d产生的刺激的特性，例如，在刺激持续时间、刺激强度、刺激频率和/或刺激时间过程方面的特性。例如，在传感器单元18在EEG、MEG、EMG或LFP记录中检测或测量到疾病相关频谱功率的水平升高的情况下，控制单元14可以被配置成通过增加由刺激单元12a至12d产生的单个刺激的幅度和/或持续时间来分别增加刺激强度。

在进一步的开发中，控制单元14可以被配置成根据由传感器单元18获取的信息或数据来迭代地适配由刺激单元12a至12d产生的刺激的特性。特别地，控制单元14可以被配置成分析传感器单元18获取的数据，以选择性地适配由刺激单元12a至12d产生的刺激的特性。例如，控制单元14可以基于由传感器单元18获取的EEG、MEG、EMG和/或LFP记录来执行光谱分析。然后，在医疗设备10执行的一个或更多个治疗过程的持续时间内，控制单元14可以被配置成登记借助于刺激单元12a至12d来刺激患者的身体而引起的脑活动的变化，特别是疾病相关频带(例如帕金森氏病中的θ带和/或β带)的频谱功率的变化。此后，逐步地或迭代地改变由刺激单元12a至12d产生的刺激的特性，以引起光谱功率的改变并且借助于传感器单元18跟踪该改变。例如，可以改变以下参数或特性中的至少一个：振动幅度或电脉冲幅度、单个振动或电刺激的长度、刺激设备的数量、刺激单元12a至12d在患者身体处的位置、引起单侧或双侧刺激。以这种方式，控制单元14可以自动地识别和适配引起最显著降低疾病相关光谱功率的刺激的相关特征或参数。

此外，由传感器单元18获取的信息或数据可以被控制单元14用来适配致动序列的平均频率，即通过分别改变序列S中的静止时段T

附加地或可替选地，控制单元14可以被配置成响应于由传感器单元18获取的数据或信息，为患者生成警告信号，该警告信号指示例如增加每日治疗持续时间。因此，医疗设备10可以包括用于输出警告信号的设备，例如显示器或发送单元。具体地，发送单元可以被配置成将警告信号输出至能够向患者显示警告信号的患者的移动设备例如移动电话。

图5示意性地示出了形式为医疗手套22的医疗设备，医疗手套22用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动，医疗手套22可以无线地耦接至传感器单元24。医疗手套22被紧固至患者的右手26，以及传感器单元24可以被紧固至患者的头部25。在这种配置中，传感器单元24是可选的。

医疗手套22形成如前所述的医疗设备10。因此，上面结合医疗设备10描述的技术特征也可以涉及并且应用于医疗手套22。

医疗手套22包括：紧固至患者的手26的不同手指即指尖的五个第一刺激单元12a-e；以及紧固至患者的手背的至少一个第二刺激单元12f。刺激单元12a-f可以包括在质量上不同的机械刺激器。例如，第一刺激单元12a-e可以包括压电振动器，并且第二刺激单元12f可以包括线性电动机或音圈。

此外，医疗手套22包括控制单元14，该控制单元14用于在致动时段的序列中选择性地并且间歇地致动刺激单元12a-f，其中，在致动时段的序列中，控制单元14被配置成针对每个致动时段变化地确定在相应的致动时段期间要同时被致动的刺激单元的数量n。控制单元14可以被配置成防止在序列期间同时致动紧固至两个相邻手指的两个第一刺激单元12a-e和/或所有第一刺激单元12a-e。

医疗手套22还包括无线通信单元28，该无线通信单元28连接至控制单元14并且被配置成使得能够在控制单元14与传感器单元24之间进行通信。设置了可再充电电池(未示出)以向刺激单元12a-f、控制单元14和无线通信单元28中的每一个供应电能。此外，借助于可释放的维可牢(Velcro)固定装置将刺激单元12a-f、控制单元14、无线通信单元28和可充电电池嵌入在医疗手套22中。

传感器单元24被配置成用于测量对患者的头部25中的神经元的刺激效果和神经元的神经活动。为了将如此获取的信息或数据发送至控制单元14，传感器单元24包括另外的通信单元30，该通信单元30用于与医疗手套22的通信单元28进行无线通信。

更具体地，为了测量刺激效果和神经元活动，传感器单元24包括连接至传感器单元24的控制器36的两个非侵入式EEG电极34。在替选实施方式中，传感器单元24可以替选地或附加地包括侵入式电极(未示出)，例如植入或被配置成植入患者的头部25并且连接至控制器36的皮层电极。

控制器36放大并分析由电极34提供的信号，并且经由通信单元28、30将由此获取的信息无线发送到医疗手套22的控制单元14。在替选实施方式中，医疗手套22的控制单元14可以经由连接线连接至传感器单元36的控制器36。

在进一步的开发中，可以另外提供用于患者左手的另一个医疗手套。类似于用于患者右手的医疗手套22的配置，该另一个医疗手套可以包括：固定至患者左手的不同手指即指尖的五个第一刺激单元；以及固定至患者左手背部的至少一个第二刺激单元。此外，该另一个医疗手套可以分别包括控制单元，该控制单元连接至刺激单元并且连接至无线通信单元，该无线通信单元用于将左医疗手套的控制单元与右医疗手套22的控制单元14无线耦接。具体地，右医疗手套22的控制单元14可以用作如下中央控制单元，该中央控制单元用于生成如下控制信号，控制信号根据致动时段的序列来致动右医疗手套和左医疗手套二者的刺激单元。因此，左医疗手套的控制单元可以被配置成从右医疗手套22的控制单元14接收控制信号，根据控制信号来致动相应的刺激单元。在这种配置中，左医疗手套和右医疗手套共同与传感器单元一起形成用于刺激患者的神经元以抑制其病理性同步活动的医疗系统。该医疗系统可以包括另外的和/或其他的医疗设备，其操作可以由与医疗设备之一的控制单元相关联的或者与由例如与医疗设备分开设置的个人计算机的中央控制单元相关联的中央控制单元控制。

图6示意性地示出了形式为医疗颈带和/或肩带38的医疗设备，该医疗设备用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动，颈带和/或肩带38可以无线地耦接至传感器单元24。医疗颈带和/或肩带38被紧固至患者的颈部和/或肩膀，并且传感器单元24可以被紧固至患者的头部25。在这种配置中，传感器单元24是可选的。

医疗颈带和/或肩带38形成如上所述的医疗设备10。因此，先前结合医疗设备10和/或医疗手套22描述的技术特征也可以涉及并且应用于医疗颈带和/或肩带38。

医疗颈带和/或肩带38包括紧固至患者颈部的多个第一刺激单元12a-c和/或紧固至患者肩膀的多个第二刺激单元12d-i。第一刺激单元和第二刺激单元可以被配置成产生振动刺激，振动刺激的振动频率在10Hz与300Hz之间，即在70Hz与120Hz之间，并且峰-峰振幅最高为0.8mm。

图7示意性地示出了形式为医疗语音盒带40的医疗设备，该医疗语音盒带40用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动，医疗语音盒带40可以无线地耦接至传感器单元24。医疗语音盒带40借助于颈带或颈箍紧固至患者的颈部，并且传感器单元24可以被紧固至患者的头部25。在这种配置中，传感器单元24是可选的。如上所述，医疗语音盒带40形成医疗设备10。因此，先前描述的技术特征也可以涉及并且应用于医疗语音盒带40。医疗语音盒带40包括位于患者的语音盒区域中的多个刺激单元。

图8示意性地示出了形式为医疗面罩或带42的医疗设备，该医疗面罩或带42用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动，医疗面罩或带42可以无线地耦接至传感器单元24。医疗面罩或带42借助于带子或面罩紧固至患者的面部，并且传感器单元24可以被紧固至患者的头部25。在这种配置中，传感器单元24是可选的。医疗面罩或带42形成如上所述的医疗设备10。因此，先前描述的技术特征也可以涉及并且应用于医疗面罩或带42。医疗面罩或带42包括位于患者的面部皮肤处的多个刺激单元12。

图9示意性地示出了形式为医疗座垫44的医疗设备，该医疗座垫44用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动，医疗座垫44可以无线地耦接至传感器单元24。医疗座垫44被设置和配置成使得患者可以坐在其上。传感器单元24可以被紧固至患者的头部25。在这种配置中，传感器单元24是可选的。医疗座垫44形成如上所述的医疗设备10。因此，先前描述的技术特征也可以涉及并且应用于医疗座垫44。医疗座垫44包括位于医疗座垫44中的多个刺激单元12。

图10示意性地示出了形式为医疗腹带46的医疗设备，该医疗腹带46用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动，该医疗腹带46可以无线地耦接至传感器单元24。医疗腹带46在腹部区域中被紧固至患者身体，并且传感器单元24可以被紧固至患者的头部25。在这种配置中，传感器单元24是可选的。医疗腹带46形成如上所述的医疗设备10。因此，先前描述的技术特征也可以涉及并且应用于医疗腹带46。医疗腹带46包括位于患者腹部区域中的多个刺激单元12a-h。

对于本领域技术人员明显的是，这些实施方式和项目仅描绘了多种可能性的示例。因此，这里示出的实施方式不应被理解为形成对这些特征和配置的限制。可以根据本发明的范围选择所描述特征的任何可能的组合和配置。

特别是关于以下可选特征的情况，这些可选特征可以以任何技术上可行的组合方式与之前提到的一些或所有实施方式、项目和/或特征进行组合。

可以提出用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗设备。该医疗设备可以包括用于产生对患者的身体的刺激的至少三个非侵入式刺激单元。该医疗设备还可以包括控制单元，该控制单元用于在致动时段的序列中选择性地并且间歇地致动刺激单元，其中，在致动时段的序列中，控制单元可以被配置成针对每个致动时段变化地确定在相应的致动时段期间要同时被致动的刺激单元的数量n。

如上所述，引起多种脑部疾病即帕金森氏病的异常强的神经元同步活动可能是由异常上调的突触连接引起的。为了以持久、持续的方式抵消异常的神经元同步过程，特别有利的是下调突触权重。

已经发现，通过激活神经元群体，通过相互时移地激活不同组成(即在位置和数量上不同)的神经元群体，可以实现异常突触权重的有效下调。因此，通过提供用于在连续的致动时段的序列中变化地确定要同时被致动的刺激单元的数量n的控制单元，所提出的设备确保了由刺激引起的神经元活动的改进的和增加的可变性。因此，被刺激单元刺激的神经元群体在位置和数量两个方面从一个致动时段到另一致动时段变化。因此，该设备(即，通过使神经元的病理性同步活动去同步)能够有效地抑制神经元的病理性同步活动。

为此，在已知的非侵入式多通道刺激治疗设备中，根据预定义的周期性刺激模式产生多个不同的刺激，该周期性刺激模式在治疗过程期间被频繁重复，即以连续的循环重复。进一步发现，这种周期性刺激模式可以导致由所产生的刺激引起的神经元的激活，所产生的刺激在治疗期间与病理性同步活动一致并且重复地与病理性同步活动交叠。相比之下，所提出的医疗设备提供了各种各样不同的组成的神经元群体的时移激活。以这种方式，可以避免以周期性的方式刺激特定的神经元群体。因此，与已知的非侵入式多通道刺激治疗设备相比，所提出的医疗设备在刺激传递速率与病理神经元振荡的主导频率之间的失谐方面是鲁棒的。当医疗设备以非侵入式方式操作时，即在没有来自植入的侵入式传感器(例如皮层电极)的反馈时，这也是特别有利的。

在进一步的开发中，对于序列的致动时段中的至少一个致动时段，控制单元可以被配置成确定同时被致动的至少三个刺激单元。换言之，对于序列的致动时段中的至少一个致动时段，控制单元将n的值设置为3。替选地或附加地，控制单元可以被配置成：针对序列的致动时段中的至少一个致动时段，将n的值确定或设置为1，使得在相应的致动时段期间，单独地或唯一地致动单个刺激单元。替选地或附加地，控制单元可以被配置成：对于序列的致动时段中的至少一个致动时段，将n的值确定或设置为2，使得在相应的致动时段中，同时致动两个刺激单元。以此方式，可以确保致动序列的高可变性，从而导致患者的神经元以不相关的方式激发或爆发，从而能够显著而有力地降低患者的靶神经元群体中异常上调的突触权重。

刺激单元可以被配置成产生对患者身体的不同部位的刺激。以此方式，医疗设备可以刺激更大的神经元群体，从而使得能够增加被刺激的神经元的空间变化性。具体地，刺激单元可以被配置成在患者的身体表面处产生刺激。替选地或附加地，刺激单元可以被配置成产生触觉刺激和/或振动刺激和/或电刺激。

控制单元可以被配置成将数字n的值确定为在1与医疗设备中包括的刺激单元的总数之间的整数。替选地，当设备包括大于3的数量u个的刺激单元时，数量n的值可以是1与u-1之间的整数。

为了变化地确定数量n，对于每个致动时段，控制单元可以被配置成随机地和/或确定地和/或随机-确定组合地确定在相应的致动时段期间要同时被致动的刺激单元的数量n。

此外，在整个致动时段的序列中，控制单元被配置成从设备的至少三个刺激单元中变化地选择所确定的数量n个不同的刺激单元。例如，控制单元可以被配置成选择在第一致动时段期间要单独被致动的单个第一刺激单元以及在第二致动时段期间要单独被致动的单个第二刺激单元。此外，控制单元可以被配置成选择在第三致动时段期间要同时被致动的至少两个刺激单元。具体地，对于致动时段中的每个致动时段，控制单元可以被配置成随机地和/或确定地和/或随机-确定组合地确定从医疗设备的至少三个刺激单元中选择所确定的数量n个刺激单元。

替选地或附加地，控制单元可以被配置成根据在序列中的致动时段期间要单独致动单个刺激单元和/或在序列中的致动时段期间要同时致动刺激单元的组合的预定义的发生概率或预定义的发生频率来选择针对相应的致动时段的刺激单元。例如，可以设置发生的概率或预定义频率，以防止在序列中单独致动单个刺激单元和/或在序列中同时致动刺激单元的特定组合。

替选地或附加地，控制单元可以被配置成从用于各个刺激单元的预定义的一组操作模式中针对所选择的刺激单元中的每一个变化地选择一个操作模式。对于各个刺激单元，致动模式可以在刺激持续时间、刺激强度、刺激频率和/或刺激时间过程方面使由刺激单元产生的刺激的特性不同。

例如，可以基于参考刺激强度的时间过程的振幅曲线来指定要产生的刺激。在这种情况下，例如当以机械刺激或振动的形式提供时，刺激可以以不同的波形来产生。特别地，控制单元可以被配置成在致动时段的序列之间和/或在各个致动时段之间变化地设置不同刺激的波形。例如，为此，控制单元可以采用指数分布过程和/或马尔可夫(Markov)过程和/或任何其他合适的随机或确定和/或随机-确定组合过程。具体地，可以产生以正弦波或梯形波形式提供的刺激。

已经认识到，由于不同的波形可以具有不同的功率频谱，因此不同的波形可以不同地激活本体感受器。至于实质，梯形波形的频谱可以包含更高的频率分量。因此，给定上述RA(快速适配)单元和上述PC(帕西尼小体)单元的已知调谐特性，足够小的振动幅度的正弦波的30Hz振动可以激活(即主要激活)RA单元(也称为快速适配I型(FA I)单元)的受体。此外，具有与正弦波相比基本对应或相同的振动幅度的梯形波形的30Hz振动可以附加地激活PA单元(也称为快速适配II型(FA II)单元)的受体。

因此，为了改变由递送至身体的相同部位(例如至同一指尖)的不同振动刺激所刺激的神经元亚群的程度和组成，特别是在序列内可以改变刺激波形，例如从一种刺激变为另一种刺激，特别是以确定或随机或确定-随机组合方式。

在进一步的开发中，控制单元可以被配置成规定连续的致动时段之间的静止时段。因此，控制单元可以被配置成变化地确定整个序列中的每个静止时段的持续时间。以此方式，可以确保致动序列的更高可变性，从而导致患者的神经元以不相关的方式激发或爆发，从而能够显著而有力地降低患者的靶神经元群体中异常上调的突触权重。具体地，控制单元可以被配置成随机地和/或确定地和/或随机-确定组合地确定静止时段中的每个静止时段的持续时间。

医疗设备还可以包括用于测量对神经元的刺激效果的传感器单元，其中，控制单元可以被配置成根据由传感器单元测量的信息来适配由刺激单元产生的刺激和/或致动时段的序列。

此外，可以提出用于紧固至患者的手并且用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗手套。该医疗手套可以形成或包括如上面所描述的医用设备。因此，结合医疗设备描述的技术特征也可以涉及并应用于医疗手套。

此外，可以提出用于紧固至患者的身体并且用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗带。该医疗带可以形成或包括如上面所描述的医疗设备。因此，结合医疗设备描述的技术特征也可以涉及并应用于医疗带。具体地，医疗带可以是医疗颈带和/或医疗肩带、医疗语音盒带、医疗面带和/或医疗腹带。

另外，提出了用于刺激患者神经元以抑制病理性同步活动的医疗座垫，患者可以坐在医疗座垫上。医疗座垫可以形成或包括如上面所描述的医疗设备。因此，结合医疗设备描述的技术特征也可以涉及并应用于医疗座垫。

此外，提供了用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗足底，即鞋垫。该医疗足底可以形成或包括如上面所描述的医疗设备。因此，结合医疗设备描述的技术特征也可以涉及并应用于医疗足底。

另外，可以提出用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗系统，该医疗系统包括两个或更多个上述医疗设备。具体地，医疗系统还可以包括用于产生用于医疗设备的控制信号的中央控制单元。例如，中央控制单元可以由医疗设备之一的控制单元构成。

此外，提出了用于刺激患者的神经元以抑制病理性同步活动的医疗方法。该方法可以包括以下步骤：提供至少三个非侵入式刺激单元以产生对患者的身体的刺激；以及根据致动时段的序列来选择性地并且间歇地致动刺激单元，其中，在序列中，在相应的致动时段期间要同时被致动的刺激单元的数目n可以变化，并且其中，在致动时段的至少一个致动时段期间，可以同时致动三个刺激单元。可替选地或另外地，在致动时段的至少一个致动时段期间，单个刺激单元可以被排他地或单独地致动。可替选地或附加地，在致动时段的至少一个致动时段间，可以同时排他地致动两个刺激单元。所提出的方法可以在如上面所描述的医疗设备中采用。因此，结合医疗设备描述的技术特征也可以涉及并应用于该医疗方法。

附图标记列表

10 医疗器械

12 刺激单元

14 控制单元

16 连接线

18 传感器单元

20 连接线

22 医疗手套

24 传感器单元

25 患者的头部

26 患者的手

28 通信单元

30 另外的通信单元

34 EEG电极

36 控制器

38 医疗颈带和/或肩带

40 医疗语音盒带

42 医疗口罩或带

44 医疗座垫

46 医疗腹带