應用于脊髓1別寸，可能在治療慢性疼痛中有效的電刺激參數的示 例性范圍。雖然描述了刺激脈沖，但刺激信號可W是各種形式中的任何形式，例如正弦波 等。
[0102] 1.脈沖頻率:約為0.5-1200化，更優選約5-250HZ，甚至更優選約30-130化。
[0103] 2.幅度:約為0.1-50伏，更優選約0.5-20伏，甚至更優選約1-10伏。在其它實施方 式中，電流幅度可W限定為遞送的電壓中的生物負載。例如，電流幅度的范圍可W約為0.1-50mA。
[0104] 3.脈沖寬度:約為10-5000微秒，更優選約100-1000微秒，甚至更優選約180-450微 秒。
[0105] 在其它應用中，可使用參數值的不同范圍。例如，對于深部腦刺激(DBS),緩解或減 輕與帕金森病、特發性震顫、癒痛或其它病癥有關的癥狀可利用脈沖頻率約為0.5-1200化， 更優選5-250HZ，甚至更優選30-185化;脈沖寬度約為10-5000微秒，更優選約60-1000微秒， 甚至更優選約60-450微秒，甚至更優選約60-150微秒的刺激。針對不同的DBS應用，可使用 例如上文參照SCS描述的幅度范圍或其它幅度范圍。
[0106] 處理器80訪問存儲器82中例如程序和程序組形式的刺激參數。一旦選擇具體的 程序組，處理器80可控制刺激發生器84,根據各組中的程序同時或者時間交錯地遞送刺激。 組可包括單個程序或多個程序。如上所述，每個程序可指定一組刺激參數，例如幅度、脈沖 寬度和脈沖頻率。此外，每個程序可指定用于遞送刺激的具體的電極組合。同樣，電極組合 可指定例如在單根導線或多根導線中的單個陣列或多個陣列中具體的電極。處理器80也可 控制遙測電流88W向外置編程裝置20發送信息或接收來自外置編程裝置20的信息。例如， 遙測電路88向患者編程裝置30發送信息或接收來自患者編程裝置30的信息。
[0107] 姿勢狀態模塊86允許IMD 14感應或檢測當前的患者姿勢狀態，例如患者12的姿 勢、活動或任何其它靜態位置或運動。在圖4所示實施例中，姿勢狀態模塊86包括能夠在= 維中檢測靜態定向或向量的一個或多個加速度計，例如=軸加速度計。=軸加速度計可W 是微-電-機加速度計。在其它實施例中，姿勢狀態模塊86可替代地或額外地包括一個或多 個巧螺儀、壓力換能器或感應患者12采取的當前姿勢狀態的其它傳感器。姿勢狀態模塊86 和處理器80產生的姿勢狀態信息可對應于患者12經歷的活動和/或姿勢，或者物理活動的 總體水平，例如基于足球等計算的活動。
[0108] 來自姿勢狀態模塊86的姿勢狀態信息可儲存在存儲器82中由臨床醫師隨后審閱， 用于調整治療，向患者12呈遞姿勢狀態指示，或者其中的一些組合。例如，處理器80可記錄 =軸加速度計的姿勢狀態參數值或者輸出，并將姿勢狀態參數值分配給該姿勢狀態參數值 所指示的某些預定的姿勢。W運種方式，IMD14能夠追蹤患者12每隔多久保持某一姿勢狀 態。IMD 14也可儲存當患者12處于感應姿勢時使用了哪一組或哪個程序來遞送治療。而且， 當姿勢狀態模塊86指示患者12實際上改變了姿勢時，處理器80也可針對新的姿勢調整治 療。因此，IMD 14可被配置成向患者12提供姿勢響應性刺激治療。響應姿勢狀態的刺激調整 可W是自動的或者半自動的（需患者批準）。在許多情況下，可能需要完全自動的調整，使得 IMD14能夠對姿勢狀態的改變更快作出反應。
[0109] 姿勢狀態模塊86中指示姿勢狀態的姿勢狀態參數值可W在患者12的整個日常活 動期間不斷變化。然而，某些活動(例如，走路、跑步或騎自行車)或姿勢(例如站立、坐下或 躺下(俯邸、仰邸、左側邸、右側邸））可包括在姿勢狀態模塊86中的多個姿勢狀態參數值。存 儲器82可包括對患者12的每個姿勢狀態的定義。在一個實施例中，可W在=維空間中W圓 錐形式顯示每個姿勢狀態的定義。只要來自姿勢狀態模塊86的=軸加速度計的姿勢狀態參 數值，例如向量位于預定的圓錐或容積內，處理器80指示患者12處于圓錐或容積的姿勢狀 態。在其它實施例中，可將來自=軸加速度計的姿勢狀態參數值與查找表或方程的值進行 比較W確定患者12當前所處的姿勢狀態。
[0110] 響應姿勢狀態的刺激可允許IMD14在治療調整中實現一定水平的自動化。自動調 整刺激使得患者12不再需要每次當患者12改變姿勢或開始和停止某些一姿勢狀態時手動 調整治療。刺激參數的運種手動調整會是乏味的，需要患者14在患者姿勢狀態期間多次按 下患者編程裝置30的一個或多個按鍵W維持適當的癥狀控制。在一些實施方式中，患者12 可能最終能夠享受響應姿勢狀態的刺激治療而不需要繼續通過患者編程裝置30對不同的 姿勢作出改變。相反，患者12可能基于姿勢狀態立即過渡或者經過一定時間過渡至完全自 動的調整。
[0111] 雖然描述的姿勢狀態模塊86包括=軸加速度計，但姿勢狀態模塊86也可包括多個 單軸加速度計、雙軸加速度計、=軸加速度計、或它們的一些組合。在一些實施例中，加速度 計或其它傳感器可位于IMD14內或IMD14上，導線16之一上（例如在遠端稍部或中間位置）， 位于患者12體內某一位置的另一傳感器導線上，獨立的可植入傳感器內，或者甚至由患者 12配戴。例如，可將一個或多個微傳感器植入患者12體內，與IMD14無線通信姿勢狀態信息。 W運種方式，可由在患者12身體上或體內各個位置設置的多個活動傳感器確定患者12的姿 勢狀態。
[0112] 在一些實施方式中，處理器80處理姿勢狀態模塊86中姿勢狀態傳感器的模擬輸出 W確定活動和/或姿勢數據。例如，如果姿勢狀態傳感器包括加速度計，則處理器80或姿勢 狀態模塊86的處理器可處理姿勢狀態傳感器提供的原始信號W確定活動計數。在一些實施 方式中，處理器80可處理姿勢狀態傳感器提供的信號W確定沿各個軸的運動速率信息。
[0113] 在一個實施例中，姿勢狀態傳感器提供的每個x、y和Z信號具有DC分量和AC分量。 DC分量描述了傳感器上產生的重力，因而可用于確定地球重力場內傳感器的定向。假定傳 感器的定向相對于患者相對固定，則可利用X、y和Z信號的DC分量來確定重力場內患者的定 向，因而確定患者的姿勢。
[0114] x、y和Z信號的AC分量產生關于患者運動的信息。具體說，可利用信號的AC分量得 到描述患者運動的活動的值。該活動可設及運動的水平、方向、或患者的加速度。
[0115] -種用于確定活動的方法是活動計數。活動計數可用于指示患者12的活動或活動 水平。例如，信號處理器可合計N個連續樣品的加速度計信號的AC部分的幅度。例如，假定在 25化取樣，則N可W設定為25,計數邏輯提供了在一秒內獲得的樣品的總和。該總和可稱為 "活動計數"。需要時，可由處理器基于當前的姿勢狀態選擇連續樣品的數量"N"。活動計數 可W是添加到姿勢部分的活動參數值的活動部分。然后，將所得活動參數值結合到活動和 姿勢中W產生患者12運動的精確指示。
[0116] 作為另一個例子，可限定活動參數值描述運動方向。該活動參數值可與向量及相 關公差相關聯，公差可W離開向量一定距離。活動參數值的另一個例子設及加速度。量化在 特定方向上運動隨時間改變水平的值可W與活動參數值中引用的參數相關聯。
[0117] 在其它實施例中，姿勢狀態模塊86可額外地或替代地被配置成感應患者12的一種 或多種生理學參數。例如，生理學參數可包括屯、率、肌電圖化MG)、腦電圖化EG)、屯、電圖 化CG)、體溫、呼吸率或抑。在一些實施方式中，運些生理學參數被處理器80可用W確認或拒 絕可能由于震動、患者旅行(例如在飛機、汽車或火車上)或者一些其它姿勢狀態的假陽性 導致的感應的姿勢狀態的改變。
[0118] IMD 14中與外置編程裝置20(例如，患者編程裝置30或臨床醫師編程裝置60)或其 它裝置的無線遙測可通過IMD14與外置編程裝置20之間的射頻(RF)通信或近端感應交互作 用實現。遙測電路88可W在連續的基礎上、W周期性間隔、W非周期性間隔、或者根據刺激 器或編程裝置的要求向外置編程裝置20發送信息和從外置編程裝置20接收信息。為支持 RF通信，遙測電路88可包括合適的電子元件，例如放大器、過濾器、混合器、編碼器、解碼器 等。
[0119] 當姿勢狀態參數值指示患者12已改變至不同的姿勢狀態時，處理器80可通過遙測 電路88與患者編程裝置30通信W指示新檢測的姿勢狀態，即指示患者12所采取的當前姿勢 狀態的新的姿勢狀態檢測。W運種方式，處理器80可迫使患者編程裝置30基于患者姿勢狀 態的感應的姿勢狀態參數值呈遞不同的姿勢狀態指示。具體說，處理器80可W將新的姿勢 狀態檢測發送至患者編程裝置30W指示患者所采取的當前檢測的姿勢狀態。或者，處理器 80可W單向或者響應患者編程裝置30的要求周期性地或非周期性地向患者編程裝置30發 送姿勢狀態信息。例如，患者編程裝置30可W要求姿勢狀態參數值或者當前檢測的姿勢狀 態，它們中的任一種指示檢測的姿勢狀態，并且在適當時獨立地改變姿勢狀態指示。
[0120] 電源90向IMD14的各組件遞送工作功率。電源90可包括小型可再充電或不可再充 電的電池或功率發生電路W產生工作功率。再充電可W通過外置充電器和IMD14內感應充 電線圈之間的近端感應交互作用來實現。在一些實施方式中，功率需要量可足夠小W允許 IMD14利用患者運動和實現動態能量清除裝置對可再充電的電池進行點滴式充電。在其它 實施方式中，可使用傳統電池維持有限的時間。作為另一個替代方式，需要或希望時，外置 感應電源可經皮對IMD14供電。
[0121] 圖5的功能框圖顯示了作為藥物累的IMD26的各個組件。IMD 26是一種藥物累，其 運行基本上類似于圖4的IMD14。IMD 26包括處理器92、存儲器94、累模塊96、姿勢狀態模塊 98、遙測電路100和電源102。相對于IMD14的刺激發生器84, IMD 26包括累模塊96,其經導管 28遞送藥物或一些其它的治療劑。累模塊96可包括用于容納藥物的儲器和迫使藥物經導管 28進入患者12的累機構。
[0122] 處理器92可根據儲存在存儲器94內的治療指令控制累模塊96。例如，存儲器94可 含有限定患者12的藥物遞送治療的程序或程序組。程序可指示藥物的推注量或流速，處理 器92可相應地遞送治療。處理器92也可使用來自姿勢狀態模塊98的姿勢狀態信息在患者 12改變姿勢狀態(例如調整他們的姿勢)時調整藥物遞送治療。
[0123] 圖6的功能框圖顯示了 IMD14或26的外置編程裝置20的各個組件。如圖6所示，外置 編程裝置20包括處理器104、存儲器108、遙測電路110、用戶界面106和電源112。外置編程裝 置20可表現為患者編程裝置30或臨床醫師編程裝置60。臨床醫師或患者12與用戶界面106 相互作用W手動改變程序的刺激參數，改變組內的程序，打開或關閉姿勢響應性刺激，查看 治療信息，查看姿勢狀態信息，查看姿勢狀態指示或者W其它方式與IMD14或26通信。
[0124] 用戶界面106可包括顯示屏W及一個或多個輸入按鈕，例如在患者編程裝置30的 實施例中所述，允許外置編程裝置20接受來自用戶的輸入。或者，用戶界面106可額外地或 僅利用觸摸屏顯示器，例如臨床醫師編程裝置60的實施例中所述。顯示屏可W是液晶顯示 器化CD)、點矩陣顯示器、有機發光二極管(OLED)顯示器、觸摸屏、或能夠遞送和/或接受信 息的任何其它裝置。對于可視的姿勢狀態指示，顯示屏已足夠。對于聽覺和/或觸覺姿勢狀 態指示，編程裝置20可還包括一個或多個音頻揚聲器、聲音合成器忍片、壓電蜂鳴器等。
[0125] 用戶界面106的輸入按鈕可包括觸摸墊、上調和下調按鈕、緊急關閉按鈕W及控制 刺激治療所需的其它按鈕，如上文參照患者編程裝置30所述。處理器104控制用戶界面106、 從存儲器108檢索數據并將數據儲存在存儲器108內。處理器104還控制數據通過遙測電路 110至IMD14或26的傳輸。存儲器108包括處理器104的操作指令W及與患者12治療相關的數 據。
[0126] 遙測電路110允許數據從和向IMD 14或IMD 26傳遞。遙測電路110可W在規劃的時 間或者當遙測電路檢測到刺激器靠近時與IMD14自動通信。或者，遙測電路110可W在用戶 通過用戶界面106發出信號時與IMD14通信。為支持RF通信，遙測電路110可包括合適的電子 元件，例如放大器、過濾器、混合器、編碼器、解碼器等。電源112可W是可再充電的電池，例 如裡離子或儀金屬氨化物電池。也可使用其它可再充電或常規的電池。在一些情況下，在直 接或通過AC/DC適配器禪聯于交流電(AC)出口，即AC線路功率時，可使用外置編程裝置20。
[0127] 在一些實施例中，外置編程裝置20可被配置成除了編程IMD14之外還能對IMD14再 充電。或者，再充電裝置可能夠與IMD14通信。那么，再充電裝置可能能夠將編程信息、數據 或本文所述的任何其它信息傳遞至IMD 14。W運種方式，再充電裝置可能能夠用作外置編 程裝置20和IMD 14之間的中介通信裝置。在其它情況下，編程裝置可W與再充電功能整合 形成組合的編程裝置/再充電裝置。本文所述的技術可W在IMD14與能夠和IMD14通信的任 何類型的外置裝置之間進行通信。
[0128] 圖7的框圖顯示了一種示例性的系統120,其包括外置裝置，例如服務器122, W及 通過網絡126禪聯于圖1A-1C所示IMD14和外置編程裝置20的一個或多個計算裝置124A-124N。在該實施例中，IMD 14可使用其遙測電路88通過第一無線連接與外置編程裝置20通 信，通過第二無線連接與接入點128通信。在其它實施例中，也可使用IMD 26代替IMD14，外 置編程裝置20可W是患者編程裝置30或臨床醫師編程裝置60。
[0129] 在圖7所示實施例中，接入點128、外置編程裝置20、服務器122和計算裝置124A-124N互連，并且能夠通過網絡126相互通信。在一些情況下，接入點128、外置編程裝置20、月良 務器122和計算裝置124A-124N中的一個或多個可通過一個或多個無線連接與網絡126禪 聯。IMD14、外置編程裝置20、服務器122和計算裝置124A-124N可各自包括一個或多個處理， 例如一個或多個微處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程口陣 列（FPGA)、可編程的邏輯電路等，它們可執行各種功能和操作，例如本說明書中描述的那 些。
[0130] 接入點128可包括諸如家用監測裝置的裝置，通過各種連接中的任一種，例如電話 撥號、數字用戶線化化)或電纜調制解調器連接與網絡126相連。在其它實施方式中，接入點 128可通過不同形式的連接，包括有線或無線連接，禪聯于網絡126。
[0131] 運行期間，IMD 14可收集并儲存各種形式的數據。例如，IMD 14可收集治療期間感 應的姿勢狀態信息，指示患者12每天如何運動。在一些情況下，IMD 14可直接分析收集的數 據W評價患者12的姿勢狀態，例如患者12處于每種標識的姿勢中的時間百分比。然而，在 其它情況下，IMD 14可W無線方式或通過接入點128和網絡126將儲存的姿勢狀態信息相關 的數據發送至外置編程裝置20和/或服務器122,用于遠程處理和分析。
[0132] 例如，IMD 14可感應、處理、傾向和評價感應的姿勢狀態信息。運種通信可實時發 生，并且網絡126允許遠程臨床醫師通過在遠程顯示器(例如計算裝置124A)上接收姿勢狀 態指示的呈遞審閱當前的患者姿勢狀態。或者，處理、趨向和評價功能可分配給其它裝置如 外置編程裝置20或服務器122,運些裝置與網絡126禪聯。此外，姿勢狀態信息可由任何運種 裝置存檔，例如用于臨床醫師的后續檢索和分析。
[0133] 在一些情況下，IMD 14、外置編程裝置20或服務器122可處理姿勢狀態信息或原始 數據和/或治療形成可顯示的姿勢狀態報告，通過外置編程裝置20或計算裝置124A-124N中 的一個顯示。姿勢狀態報告可包含由臨床醫師進行評價的趨勢數據，例如通過圖形數據的 視覺檢查。在一些情況下，基于IMD14、外置編程裝置20或服務器122自動執行的分析和評 價，姿勢狀態報告可包括:患者12進行的活動的次數，患者12處于每種姿勢狀態的時間百分 比，患者12連續處于一姿勢狀態的平均時間，每種活動期間使用了哪個組或哪個程序來遞 送治療，每個相應的姿勢狀態期間治療調整的次數，或者與或者12治療相關的任何其它信 息。臨床醫師或其它經培訓的專業人員可審閱和/或評注姿勢狀態報告，可能地識別出應該 解決的治療的任何問題。
[0134] 在一些實施方式中，服務器122可配置成提供從IMD14和/或外置編程裝置20收集 的姿勢狀態信息存檔的安全儲存位點。網絡126可包括局域網、廣域網或全球網絡，例如英 特網。在其它情況下，外置編程裝置20或服務器122可W在網頁或其它文件中匯編姿勢狀態 信息，由經培訓的專業人員（例如臨床醫師)通過查看與計算裝置124A-124N相關的終端查 看。在一些方面，系統120可用類似于明尼蘇達州明尼阿波利斯的麥德托尼克有限公司 (Me化ronic，Inc. ,Minneapolis,MN.)開發的Me化ronicCareL'ink夠網絡提供的通用網絡技 術和功能來實現。
[0135] 雖然說明書的一些實施例可能設及姿勢狀態信息和數據，但也可采用系統120來 分發與患者12的治療W及與其相關的任何裝置的運行相關的任何信息。例如，系統120能夠 將治療錯誤或裝置錯誤立即報告給臨床醫師。此外，系統120允許臨床醫師遠程干預治療和 對IMD14、患者編程裝置30重新編程或與患者12通信。在另一實施例中，臨床醫師可利用系 統120來監測多位患者并與其它臨床醫師共享數據，協作努力加快患者有效治療的進展。而 且，姿勢狀態檢測也可用于提供通知，例如經無線鏈接向護理人員提供患者可能已經歷跌 倒的通知。
[0136] 而且，雖然參照SCS治療描述了本發明，但運種技術也可應用于傳遞其中姿勢狀態 信息非常重要的其它治療的IMD，例如DBS、骨盆底刺激、胃刺激、枕骨刺激、功能性電刺激 等。并且，在一些方面，本發明所述用于評價姿勢狀態信息的技術可應用于通常致力于感應 或監測但不包括刺激或其它治療組件的IMD。例如，可植入的監測裝置可與可植入的刺激裝 置聯合植入，并被配置成根據可植入刺激裝置遞送刺激引發的感應信號來評價與可植入的 監測裝置相關的導線或電極的感應完整性。
[0137] 圖8A-8C是姿勢狀態空間140、152、155的概念圖示，其中姿勢狀態參考數據可限定 患者12的姿勢狀態。姿勢狀態參考數據可限定相應的姿勢狀態空間140、152、155內與患者 12特定姿勢狀態相關的某些區域。一個或多個姿勢狀態傳感器的輸出可由姿勢狀態模塊86 相對于姿勢狀態空間140、152、155進行分析W確定患者12的姿勢狀態。例如，如果一個或多 個姿勢狀態傳感器的輸出位于姿勢狀態參考數據限定的特定姿勢區域內，則姿勢狀態模塊 86可確定患者12處于與相應的姿勢狀態區域相關的姿勢狀態內。
[0138] 在一些情況下，一個或多個姿勢狀態區域可限定為姿勢狀態圓錐。根據用于姿勢 狀態檢測的一個示例性方法，可利用姿勢狀態圓錐基于來自姿勢狀態的姿勢狀態傳感器的 輸出限定患者12的姿勢狀態。姿勢狀態圓錐可關于對應于特定姿勢狀態的姿勢狀態參考坐 標向量定中屯、。在圖8A和8B所示的實施例中，IMD14或IMD26的姿勢狀態模塊86可利用能夠 提供指示患者12的姿勢狀態的數據的姿勢狀態傳感器，例如=軸加速度計來感應姿勢向 量。雖然感應的數據可指示任何姿勢狀態，但患者12的姿勢通常將如下使用W示出姿勢圓 錐概念。如圖8A所示，姿勢狀態空間140表示從左側到后側劃分患者12的垂直面，或矢狀面。 可利用來自兩個軸的姿勢狀態傳感器的姿勢狀態參數值根據姿勢狀態空間140確定患者12 當前的姿勢狀態。姿勢狀態數據可包括x、y和Z坐標值。
[0139] 姿勢圓錐可通過給定姿勢狀態的參考坐標向量結合限定圍繞姿勢參考坐標向量 的圓錐內的一定范圍的坐標向量的距離或角度進行限定。或者，姿勢圓錐可通過參考坐標 向量W及采用參考坐標向量作為鄰接向量、圓錐的最外側向量中的任一個作為斜邊向量計 算的余弦值范圍進行限定。如果感應的姿勢狀態向量位于參考坐標向量的可應用角度或距 離內，或者如果感應的姿勢狀態向量和參考坐標向量產生在指定余弦范圍內的余弦值，貝U 可確定該姿勢狀態向量處于參考坐標向量