用于减轻神经变性疾病症状的仪器

摘要

用于通过对脚在大拇趾趾尖和大拇趾下部跖关节处进行受控的和局部的机械刺激来改善受神经变性疾病影响的病人的行动能力的仪器。本发明所描述的是一种包括左右脚刺激器的仪器，且其根据预定强度参数、刺激顺序、持续时间和循环重复次数获得这种机械刺激。已发现可改善尤其是受帕金森病影响的病人的行动能力。

说明书

技术领域

本发明涉及治疗神经变性疾病的症状，特别是帕金森病或由脑缺血产生的 症状。特别地，本发明涉及用于改善受这类疾病影响的病人的行动能力的治疗。 此外，本发明涉及一种用于实施这种治疗的仪器。

背景技术

鉴于已知帕金森病是由产生多巴胺的神经元退化所导致的，该疾病最通常 的疗法仍是基于服用多巴胺（左旋多巴）的药物治疗。该疗法至少在短期内能 够抑制症状，但其具有包括呕吐、厌食、高血压、精神絮乱和心律失常的各种 严重副作用。通常地，病人被迫服用其他药物以控制该疗法的副作用。在疗法 不应期内，会有病人反应的严重反复；此外，已知的是所述疗法的效果在经过 数年的治疗后降低很厉害。也有基于直接电刺激大脑的疗法，通常被用在疾病 晚期和/或受左旋多巴严重副作用折磨的病人。所述疗法提供电极的外科植入且 因此是非常有伤害性的。其他疗法仍处于研究阶段且离实际应用于病人还非常 遥远。

因此，在目前，最常用且实际上用于帕金森病的对症治疗的唯一方法在于 必须持续服用药物，这些药物产生依赖性并导致严重副作用。

迫切需要一种能够减轻帕金森病症状的疗法。已知的是该疾病可缓慢发展 几年，在这个过程中，病人由于颤抖、僵硬、运动障碍、姿势和吞咽障碍等慢 慢地丧失自理能力。特别地，行动能力的强烈降低对病人的独立性有负面影响。 病人遭受站立、行走和转身缓慢和困难的折磨。很经常地，该疾病在晚期影响 人们且恶化已在一定程度降低的行动能力。在几年内，这些人的大部分将不再 有自理能力且需要几乎持久的帮助，接着带来高额社会成本。到目前为止所使 用的药物治疗无法令人满意地满足该需求。

关于其他神经变性疾病或关于脑缺血发作的后果同样降低移动能力且因 此降低病人的自理能力也会有类似观点。在这些情况中，药物要么不够有效， 要么会导致严重副作用。

发明内容

本发明人发现，采用对脚进行受控的和局部化的机械刺激治疗，对受诸如 帕金森病的神经变性疾病影响的病人的行动能力且更具体是行走能力有令人 惊奇的改善。更具体地说，所述刺激局限于大拇趾尖和基本对应于下大拇趾跖 关节的脚底区域。

根据预定的治疗参数来实施刺激，该参数至少包括机械刺激强度、脚的所 述部位的刺激顺序、每个机械刺激步骤的持续时间以及可选地将该顺序重复循 环所限定的次数

较佳地，治疗顺序涉及右脚和左脚。更具体地说，本发明的一个方面在于 包括对如下部分进行机械刺激的步骤的治疗：

a）右大拇趾趾尖；

b）对应于左大拇趾下部跖关节的左脚底下面区域；

c）对应于右大拇趾下部跖关节的右脚底下面区域；

d）左大拇趾趾尖。

术语“机械刺激”用来表示达到工作压力，对应于病人对“刺激”阈值的感 觉。关于本发明，该阈值被定义为疼痛或刺激阈值。鉴于工作压力根据病人的 临床状况以及特别是根据病人的年龄和神经变性疾病的发展情况以及个人敏 感度vfj而变化，因此正确的操作压力将根据不同情况确定。一般地，达到所述阈 值对应于病人发生抽回腿或脚的反应。已发现通过使用（用于机械刺激） 1.5-2.5mm直径的球头末端，施加在该末端以达到所述操作压力的力通常包含 在2和3.5kg之间；然而，可根据病人的个人特征使用较高或较低强度的刺激 而不脱离本发明。

也可手动地实施治疗，但较佳地是，由一系列刺激器自动实施，每个刺激 器设有与脚接触的构件，例如近似圆形的末端。

顺序较佳地包括依照次序a）、b）、c）、d）来刺激左右脚的所述区域 的步骤，以如下次序获得机械刺激：右大拇趾趾尖、左大拇趾下部跖关节、右 大拇趾下部跖关节、左大拇趾趾尖。然而，这种顺序不应被认为是对本发明的 限制。根据本发明的对脚的刺激可包括对上文所定义的脚的部位所进行任何顺 序的刺激。例如，可按照从d)到a)的相反次序，或者任何其他可依照的次序。

更佳地，治疗顺序是分别刺激以上提到的人体区域。这意味着在治疗的任 何时间点，仅有一个经受治疗区域中的机械刺激是等于或大于上文定义的操作 （或阈值）压力，例如区域a）、b）、c）或d)。在一个区域（例如区域a）） 中断刺激和在随后区域（例如区域b））达到操作压力之间所经过的“空闲时间” 较佳地是约1-2秒。

循环的持续时间和次数可同样根据病人的总体临床情况来确定。对于受帕 金森病影响的病人，通过每个持续5到10秒（较佳是6秒）的刺激以及所述 刺激顺序a)-b)-c)-d)的重复次数示意性地为5到10次重复而获得最优效果。

特别是对于受帕金森病影响的病人，治疗的较佳实施例提供重复刺激顺序 a)-b)-c)-d)循环5-10次；使用1.5-2.5mm（较佳是1.8mm）的球头末端和在实验 基础上确定的压力（示意性地落在2-3.5kg内）来进行刺激。在低敏感性或过 敏性的特别情况下，可使用大于或小于所述极限值（本文为了示例性目的而严 格指出的）的数值。

本发明的第二方面在于实施上述治疗的仪器。从结构角度来说，可根据不 同变型来制造该仪器，但对本发明并不是关键的。例如，仪器可包括分别可用 于病人左右脚的两个装置或两个脚容纳装置，该装置设置有所需的机械刺激装 置和适当的控制系统。

根据可能的实施例，提供用于机械刺激脚的仪器，该仪器包括：至少一个 在使用过程中布置成作用在大拇趾趾尖的第一机械刺激器；以及在使用过程中 布置成作用在位于脚底下面且基本对应于大拇趾下部跖关节区域的第二机械 刺激器；所述仪器还包括控制系统，该控制系统适于根据一种治疗程序来致动 所述机械刺激器，该治疗程序包括至少一个机械刺激强度、刺激脚的所述部分 的预定顺序、每个机械刺激步骤的预定持续时间、以及可选的所述顺序的重复 次数。

根据最佳实施例，所提供的是包括第一机械刺激器、第二机械刺激器、第 三机械刺激器、第四机械刺激器的仪器，其中：所述第一机械刺激器布置成在 使用过程中作用在病人的右大拇趾趾尖上；所述第二机械刺激器布置成在使用 过程中作用在左脚底下面对应于大拇趾下部跖关节的区域；所述第三机械刺激 器布置成在使用过程中作用在右脚底下面对应于大拇趾下部跖关节的区域；所 述第四机械刺激器布置成在使用过程中作用在病人的左大拇趾趾尖上；并且还 预先布置控制系统，用于根据所述治疗程序致动所述第一、第二、第三、第四 刺激器。

较佳地，控制系统预先布置，用于按顺序致动所述第一、第二、第三以及 第四刺激器，从而根据预定顺序在上述的人体区域a)、b)、c)、d)产生机械刺 激。

仪器较佳地包括用来将刺激器定位在经受治疗的脚或双脚区域的适当调 整装置，例如前面所指的区域a)、b)、c)、d)。此外，仪器较佳地包括用来在 治疗过程中固定双脚以保持正确位置的适当装置，例如带有可调整的固定装置 或类似部件的带子，以及包括用来调整并适合脚的形态的适当装置。在较佳的 实施例中，例如，仪器包括以倾斜方式可调整的用于脚趾的前支撑件以及同样 可调整的且与前支撑件隔开以适应各种尺寸的用于踵部区域的后支撑件。更 佳地，为了便于选择性地刺激脚趾趾尖，所述脚趾支撑件包括用来将该脚趾与 其他脚趾分开的间隔元件或隔开器，并允许将压力精确应用在脚趾趾尖上。

可根据本身已知的技术并根据各种实施例来制造刺激器，而这对本发明并 不是关键的。在较佳实施例中，刺激器基本上由电动机组成，该电动机通过转 动心轴和雌螺纹联接而使致动器平移。电动机-致动器单元安装在可调整的支 撑件上。电源供应较佳地由低电压（6-12V）或电池供电。

诸如使用非过敏、容易清洗材料等的且对本领域技术人员清楚可见的另外 构造细节须在遵守法律和相关要求下提供。

控制系统较佳地包括至少一个处理单元、内存单元和本身已知类型的与外 部连接的数据接口，该数据接口为诸如例如USB口、网络插头或用来传送和 接收数据的等效装置。所述接口可以是单向或双向的。所述接口可特别地用于 下载专家为病人准备的特定程序。根据其他的变型，仪器可由处理器或外部控 制单元控制。控制系统还可包括在适当的存储装置上记录治疗“历史”的功能。

例如，治疗疗法可包括以下基本步骤。第一步骤在于对病人进行神经系统 测试并确定最合适的治疗参数，具体来说：探测病人的刺激阈值以及确定压力 和/或致动器的行程以获得正确工作压力；确定每次刺激的持续时间和每次治疗 期间的循环次数。因此，例如在特定软件程序帮助下，专家可准备一系列治疗 参数并将它们传送到本发明主题的仪器控制系统。鉴于仪器在预装程序下工 作，仪器可因此直接由病人或由人辅助病人在家里使用而无需任何医疗专业知 识。

如在以下详细描述中更详细概述的,本发明明显能够达到意想不到地改善 受帕金森病影响的病人的行动能力。具体地，根据本发明的治疗能够随时间而 以意想不到和持久的方式减轻诸如运动不能、颤抖、行动缓慢和行动僵硬等症 状。基于对脚的选择性区域进行纯粹机械刺激的治疗没有药物治疗的副作用； 该治疗可无限制地重复且没有任何副作用。

本发明的另一重要优点是治疗不需要医院装置也不需要有资格的人员。提 供治疗的仪器容易制造且基本上仅需要可由电源或电池提供的电源。即使在家 庭环境中也能够使用仪器并开始治疗，就病人的自理能力而言具有明显的优 点。这对于控制诸如帕金森病的疾病症状特别重要，众所周知，该疾病本身并 不致命且具有特征为随时间而缓慢发展的过程。专家的贡献仅限于定义可定期 更新并下载到控制系统内存的治疗参数；由于治疗参数是预设并存储在仪器中 这一事实，因此任何人基本上都可获得正常使用。

改善是明显可见的，特别是关于病人站立、行走和转身的能力。众所周知， 进行这些活动的能力由于帕金森病而急剧地降低和变得迟钝。对脚的选择区域 的刺激被认为是作为对神经系统且具体来说是具有控制行动能力活动的大脑 区域的目标刺激而工作的，具有临时补偿由疾病引起的“衰退”的作用，而不被 解释为对本专利的限制。已经发现，效果通常持续几天；然而，由于基本没有 禁忌和副作用，因此可频繁地重复进行治疗。

另一优点在于低成本，尤其是与所获得的利益相比，因此几乎每个人都可 得到治疗。

从下文详细的描述并借助附图，特征和优点将变得更明显。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明各种实施例中的一个实施例的刺激仪器的 使用。

图2示出根据本发明的仪器中的刺激器的控制系统简图。

图2示出刺激强度曲线在时间上的可能形状。

图4示出根据本发明的仪器的可能实施例中的一个实施例。

具体实施方式

图1示出可应用于病人右脚P的装置1，且装置1包括用于容纳脚的解剖 学表面2，其中，两个刺激器3a、3c分别位于所述表面2的前区和中心区。在 装置1正确固定到脚P时，在使用位置，刺激器3a能够在大拇趾趾尖上产生 机械刺激，而刺激器3c能够作用在大致对应于大拇趾下部跖关节的脚底区域。

所述刺激器根据本身已知的技术制造，且可包括例如与线性致动器关联的 电动机，具有旨在将压力直接施加在大拇趾尖或跖关节上的圆形末端接触构 件。

表面2较佳地包括用于脚趾的可调整前支撑件和/或用来将大拇趾与其它 脚趾隔开的间隔件。装置1在治疗过程中可使用本身已知类型的固定件（例如 维可牢搭扣）固定到脚P上。

较佳地用于治疗的是仪器10，该仪器10包括两个上述类型的装置，分别 是一个用于右脚的一个装置1和包括另外的机械刺激器3b和3d的用于左脚的 相似装置1′，如图2的示意图中所示。

仪器10设置有控制单元4，该控制单元4控制一系列机械刺激器3a、3b、 3c以及3d，这些机械刺激器被布置成作用在经受治疗的双脚区域上。第一刺 激器3a作用在右大拇趾趾尖上；第二和第三刺激器3b和3c作用在分别对应 于右（刺激器3b）大拇趾和左（刺激器3c）大拇趾的下部跖关节的双脚脚底 下面的区域。第四刺激器3d作用在左大拇趾趾尖上。

控制单元4根据预定治疗程序按顺序控制刺激器，该程序例如可保存在同 一控制单元4的内存中。控制单元4还设有至少一个用来与外部环境通讯的接 口5，该接口根据标准较佳地从信息技术产业中最常用的接口中选择(例如USB) 以允许下载治疗程序。在不同的实施例中可提供甚至用于远程连接的接口，例 如根据已知技术和相关要求的网络插头或等效连接件。

图3中给出刺激器根据时间t的致动逻辑的实例。刺激器3a-3c的每一个 包括致动器，该致动器具有能够机械刺激脚的接触构件，比如圆形末端。刺激 的强度可根据由所述致动器施加的力F来表示。为了获得有效的结果，这个力 必须超过可依据病人情况变化的阈值Fs，该阈值必须对应于疼痛或刺激阈值， 在该疼痛或刺激阈值情况下，病人表现出抽回脚的无意识反应。

图3的曲线A表示具有刺激右大拇趾趾尖的任务的第一刺激器3a的致动。 刺激器的电动机需要短暂时间以达到等于或稍大于阈值数值Fs的预设工作强 度。这种强度从开始刺激时间t_i到结束刺激时间t_f保持通常共计几秒钟的单次 刺激持续时间d，例如6秒。

曲线A的上升“坡度”对应于刺激器3a的致动器接触到大拇趾趾尖并达到 期望压力的物理上所需的时间。这个时间例如可达1-2秒。在治疗时间结束时， 刺激强度（曲线A）快速下降。曲线B示出根据预设顺序的随后刺激器的介入， 例如在作用于右大拇趾下部跖关节区域的刺激器3b中。如可见到的，较佳地 相对于刺激器3a的结束刺激的时间稍微提前地（例如1秒）致动刺激器3b。 因此，曲线B的上升坡度与曲线A的下降坡度部分重叠，由此减少无刺激的 空闲时间t_m。

在刺激器3c和3d介入时，重复同样的控制逻辑。然后循环地重复该顺序 多个循环，例如5-10个循环。治疗的总体持续时间可因此达到几分钟，例如 约8-10分钟。

为了示意目的，图4示出可能的实施例之一。将治疗施加到右脚的装置基 本上包括用于容纳脚的基座11，该基座11具有用于容纳踵部的后支撑件12 以及用于容纳脚趾的可倾斜前支撑件13。后支撑件12可通过使其滑入槽14 而相对于基座11调整。支撑件13枢转连接到装置的边侧15且可相对于支撑 基座11的表面倾斜例如0-90度。

实例中，刺激器3a和3c设有致动器16和17。致动器16固定在前支撑 件13上而致动器17固定在基座11下面并通过开口18工作。两个致动器具有 通过本身已知装置（例如止动螺钉）可调整的位置。

仅仅是示例的目的，其他特征如下。每个刺激器包括具有转动心轴的小型 电动机，其触发相应的致动器。致动器由具有内螺纹的螺钉组成，其适于安置 在心轴本身上。旨在与脚接触的构件从例如实心铜棒而获得，该实心铜棒具有 适于匹配螺钉的内螺纹，并经车削而具有适于用作刺激器的圆形末端端部。所 述铜刺激器的基部具有两个用作止动件的突起，整个组件由特氟纶引导件来引 导，该引导件确保刺激器以精确和简单的方式工作。致动器末端从容纳外壳突 出0-20毫米。

应当理解，构造细节可广泛变化且因此它们可根据本领域已知的应用场合 进行变型。

本发明的治疗主题已应用到约200名受帕金森病影响的病人。病人通过机 械刺激以上所述的左右脚区域来进行治疗，该治疗依照a）b）c）d）的顺序， 每次刺激持续约5-6秒，并重复5个循环。所有所观察的案例都显示出行动能 力的明显改善，根据病人和疾病发展水平，其效果的持续时间在2-3天到约7-10 天之间而有所不同。