專利名稱：子宮電刺激系統(tǒng)及方法
子宮電刺激系統(tǒng)及方法相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)根據(jù)35U. S.C. § 119要求2009年4月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng) No. 61/167，465和2009年10月12日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/250，802的優(yōu)先權(quán)， 這些申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。背景作為現(xiàn)代產(chǎn)科中母體發(fā)病率和死亡率的重要源由，產(chǎn)后出血在分娩中的發(fā)生率高達(dá)18% (1、2)。即使具有適當(dāng)?shù)奶幚矸?，在美?guó)仍有約3-4%的陰道分娩導(dǎo)致嚴(yán)重的產(chǎn)后出血(3)，這可導(dǎo)致潛隱的心肌缺血、稀釋凝血病和死亡0)。盡管快速且不受控制的產(chǎn)后出血因大量失血可發(fā)生突發(fā)死亡，但許多死亡是未有效地處理連續(xù)低量出血的結(jié)果(5)。在不發(fā)達(dá)國(guó)家和美國(guó)的農(nóng)村，產(chǎn)婦出血是一個(gè)更大的問(wèn)題。例如，在津巴布韋，25%的產(chǎn)婦死亡是出血導(dǎo)致的。在世界范圍內(nèi)，每年約125，000名女性因產(chǎn)后出血死亡㈩)。子宮弛緩引起90%以上的產(chǎn)后出血的案例( 。子宮弛緩是產(chǎn)后子宮肌肉組織的堅(jiān)韌性喪失，從而導(dǎo)致子宮肌肉無(wú)法強(qiáng)直性地收縮和停止產(chǎn)后出血。這可與一些患者分娩之后的子宮肌層細(xì)胞不能正確地用作起搏器以供緊張性收縮有關(guān)(7)，或者可與通過(guò)分娩過(guò)程或通過(guò)給藥所帶來(lái)的閾值或靜息電位的改變有關(guān)(8)。通常，分娩之后，子宮肌肉的收縮壓縮導(dǎo)管，并且減少血流量。這增加了防止流血的凝血。然而，子宮肌肉收縮的不足可引起急性產(chǎn)后出血。許多因素可造成喪失子宮肌肉堅(jiān)韌性，包括子宮的過(guò)度膨脹、多次妊娠、羊水過(guò)多、胎兒巨大、長(zhǎng)時(shí)期的陣痛、催產(chǎn)素增進(jìn)陣痛、多產(chǎn)(已生產(chǎn)5次或5次以上)、突然陣痛(陣痛持續(xù)小于3小時(shí))、先兆子癇的硫酸鎂治療、絨膜羊膜炎、鹵化麻醉劑和子宮平滑肌瘤(9)。用于防止子宮弛緩和/或子宮破裂期間失血的當(dāng)前治療包括諸如外科手術(shù)、通常有效程度最低的手動(dòng)按摩之類的基本程序和諸如催產(chǎn)素、前列腺素和麥角生物堿類之類的藥物。催產(chǎn)素和其他藥物治療是全球通用的應(yīng)用，然而它無(wú)法很好地控制并且可對(duì)母親有嚴(yán)重的副作用。概述本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種用于在陣痛和分娩之后治療子宮收縮不足的方法。該方法可包括以大于或等于約5.0赫茲的頻率生成電刺激電流信號(hào)；以及將電刺激電流信號(hào)施加到子宮頸、陰道和子宮之一以產(chǎn)生子宮緊張性收縮。本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種用于在陣痛和分娩之后治療子宮收縮不足的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括執(zhí)行預(yù)編程刺激任務(wù)和用戶定義的刺激任務(wù)中的至少一個(gè)的控制模塊； 以及由控制模塊控制來(lái)以大于約5. 0赫茲的頻率產(chǎn)生刺激電流的電流源。該系統(tǒng)還可包括一個(gè)或多個(gè)刺激電極，這些刺激電極耦合到患者的子宮、子宮頸、陰道壁和腹壁之一來(lái)將刺激電流提供給患者以使患者產(chǎn)生強(qiáng)直性子宮收縮。


圖1示出不同類型的可觀測(cè)子宮收縮事件。
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圖2是示出以不同動(dòng)作電位頻率測(cè)量到的收縮子宮肌肉的功率的曲線圖。圖3是示出當(dāng)刺激電流以不同頻率施加時(shí)收縮子宮肌肉隨時(shí)間所施加的力的曲線圖。圖4是用于刺激子宮組織和測(cè)量所得收縮活動(dòng)的體外設(shè)置的示意圖。圖5是示出當(dāng)改變所施加刺激電流中的頻率時(shí)老鼠子宮組織的收縮紀(jì)錄的曲線圖。圖6是示出當(dāng)改變所施加刺激電流中的頻率時(shí)人的子宮組織的收縮紀(jì)錄的曲線圖。圖7是示出當(dāng)改變所施加刺激電流中的串持續(xù)時(shí)間時(shí)人的子宮組織的收縮紀(jì)錄的曲線圖。圖8是示出當(dāng)改變所施加刺激電流中的串持續(xù)時(shí)間時(shí)人的子宮組織的收縮紀(jì)錄 (包括控制跡線和測(cè)試跡線)的另一曲線圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示出當(dāng)改變所施加刺激電流中的常規(guī)參數(shù)以外的頻率時(shí)人的子宮組織的收縮紀(jì)錄的另一曲線圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖。圖11是子宮的前視截面圖。圖12A是產(chǎn)后子宮正常收縮的側(cè)視截面圖。圖12B是產(chǎn)后因子宮弛緩不收縮的破裂子宮的側(cè)視截面圖。圖12C是由圖10的系統(tǒng)刺激的破裂子宮的側(cè)視截面圖。詳細(xì)描述在詳細(xì)解釋本實(shí)施例的任何實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于其應(yīng)用在以下描述中闡述或在以下附圖中示出的部件的構(gòu)造和排列的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠應(yīng)用于其他實(shí)施例，并且以各種方式實(shí)踐或執(zhí)行。同樣，應(yīng)當(dāng)理解，本文中所使用的用語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)是出于描述的目的，而不應(yīng)當(dāng)被視為是限制性的。使用“包括”、“包含”或“具有”以及在本文中其變體旨在涵蓋其后所列的項(xiàng)目及其等效方案以及其他項(xiàng)目。除非另外指定或限制，術(shù)語(yǔ)“安裝”、 “連接”、“支承”和“耦合”及其變體被廣泛地使用，并且涵蓋直接和間接的安裝、連接、支承和耦合。此外，“連接”和“耦合”不限于物理或機(jī)械連接或耦合。在適當(dāng)處，術(shù)語(yǔ)“刺激”和 “經(jīng)刺激”被理解為分別指電刺激和經(jīng)電刺激。呈現(xiàn)以下討論以使本領(lǐng)域技術(shù)人員作出和使用本發(fā)明的實(shí)施例。對(duì)所示實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，并且本文中的普適原理可應(yīng)用于其他實(shí)施例和應(yīng)用而不背離本發(fā)明的實(shí)施例。由此，本發(fā)明的實(shí)施例并非旨在限于所示的實(shí)施例，而是應(yīng)當(dāng)被授予與本文中所公開(kāi)的原理和特征一致的最廣的范圍。參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述，其中不同附圖中的相似元件具有相似的編號(hào)。不一定按比例繪制的附圖描繪了所選實(shí)施例，并且不旨在限制本發(fā)明的實(shí)施例的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本文中所提供的示例有許多有用的替換方案并且落入本發(fā)明的實(shí)施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種通過(guò)將電刺激施加到子宮來(lái)治療子宮弛緩的系統(tǒng)及方法。對(duì)子宮的電刺激可導(dǎo)致子宮肌肉收縮活動(dòng)，這可有助于減少和/或停止子宮出血。存在若干不同類型的可觀測(cè)子宮收縮事件。如圖1所示，一些子宮收縮事件可包括自發(fā)階段性收縮(持續(xù)時(shí)間短且沒(méi)有外部刺激的情況下發(fā)生的自發(fā)收縮)、短期受刺激的階段性收縮(停止持續(xù)時(shí)間較短且在刺激時(shí)刻或在其之前停止的受刺激收縮)、長(zhǎng)期受刺激的階段性收縮(持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)且在刺激時(shí)刻之后立即停止的受刺激收縮)、以及緊張性收縮(停止刺激之后持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的持久性收縮)。在陣痛和分娩期間，人的子宮呈現(xiàn)自發(fā)階段性收縮，該自發(fā)階段性收縮產(chǎn)生范圍為0.0赫茲(Hz)至約3. OHz的相關(guān)聯(lián)的電動(dòng)作電位頻率。另外，在未懷孕女性的月經(jīng)周期期間，人的子宮也呈現(xiàn)更低程度的自發(fā)階段性收縮。如圖2所示，子宮的自發(fā)階段性收縮的電功率輸出大部分集中在小于1.0Hz。在比上述范圍高的頻率觀測(cè)到很少的電功率。電流刺激系統(tǒng)用于以類似于自然看到的頻率刺激子宮組織，從而使用外部電源誘發(fā)經(jīng)歷收縮不足的正在陣痛女性的收縮以足夠分娩嬰兒。例如，美國(guó)專利 No. 6，356，777 (其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此)指定使用用于控制階段性收縮的0. OHz至約5. OHz的電刺激頻率。子宮通過(guò)呈現(xiàn)像在陣痛和分娩期間自然發(fā)生的一樣的受刺激階段性收縮來(lái)有利地對(duì)這些電刺激信號(hào)作出響應(yīng)，如圖3所示。圖3示出在施加刺激電流時(shí)隨時(shí)間的子宮肌肉活動(dòng)。如圖3所示，當(dāng)使用高達(dá)約 5Hz的頻率時(shí)，子宮肌肉動(dòng)作在切斷電流之后返回到基線。在一些實(shí)例中，最大收縮活動(dòng)在切斷電流之前很久就開(kāi)始下降，其指示受刺激階段性收縮活動(dòng)。由于刺激持續(xù)時(shí)間實(shí)質(zhì)上很小(例如，小于約3分鐘)且刺激頻率位于常規(guī)子宮刺激頻率范圍內(nèi)，因此圖3所示的受刺激階段性收縮活動(dòng)可被認(rèn)為是短期受刺激的階段性收縮。在一些實(shí)施例中，短期受刺激的階段性收縮可被指定為具有約30秒的最小持續(xù)時(shí)間和約3分鐘的最大持續(xù)時(shí)間。這些確定范圍內(nèi)的子宮肌肉刺激和所得階段性收縮活動(dòng)被認(rèn)為對(duì)子宮破裂和產(chǎn)后出血的情況下停止子宮失血是沒(méi)有用的。圖4示出用于刺激子宮組織和測(cè)量所得收縮活動(dòng)的體外設(shè)置10。該設(shè)置包括在 Kreb解決方案的缸16中所隔離的每一端配備多個(gè)刺激電極14(即，通過(guò)縫合)的一個(gè)或多個(gè)條12(即，子宮肌肉組織條)。電極引線18是涂敷有特氟隆(Teflon)的，從而用作與 Krebs解決方案的絕緣以防止電流的短路。設(shè)置10還包括用于提供具有變化參數(shù)的電刺激的源20。條的張力使用換能器(例如，測(cè)力計(jì)21)來(lái)紀(jì)錄，并且計(jì)算機(jī)獲取換能器所感測(cè)的張力數(shù)據(jù)以供分析和顯示。以下段落描述了從類似于參考圖4描述的設(shè)置使用懷孕患者在陣痛中或分娩之后的組織獲取的張力數(shù)據(jù)。圖5示出當(dāng)改變刺激電流頻率(在IHz、2Hz、3Hz和5Hz)時(shí)從老鼠子宮組織的測(cè)試條12所得的張力數(shù)據(jù)，其中刺激電壓和串持續(xù)時(shí)間固定。所測(cè)試的每個(gè)頻率產(chǎn)生可見(jiàn)收縮響應(yīng)，從而導(dǎo)致短期的受刺激階段性收縮。圖6示出從人的子宮組織的測(cè)試條12所得的張力數(shù)據(jù)，其中刺激電流頻率改變(在1Ηζ、2Ηζ和5Hz)、刺激電壓和串持續(xù)時(shí)間固定。所測(cè)試的每個(gè)頻率產(chǎn)生短期的受刺激階段性收縮。圖7示出從人的子宮組織的測(cè)試條12所得的張力數(shù)據(jù)，其中刺激電流串持續(xù)時(shí)間改變(在1秒、2秒、3秒、5秒和10秒)、刺激電壓和頻率固定。從1秒和2秒持續(xù)時(shí)間無(wú)法看出顯著的響應(yīng)。然而，3秒、5秒和10秒的串持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生短期的受刺激階段性收縮。圖5-7所示的短期的受刺激階段性收縮盡管對(duì)誘發(fā)或增進(jìn)其子宮功能不足以成功陣痛和分娩的女性的陣痛是有用的，但對(duì)子宮弛緩和產(chǎn)后出血期間停止失血是沒(méi)有用的。圖8示出從人的子宮肌層組織的測(cè)試條和對(duì)照條12所得的張力數(shù)據(jù)，這些條從陣痛期間展現(xiàn)收縮活動(dòng)不足的末端患者(39周妊娠)獲取。約為10伏特的、脈沖約為2Hz的電刺激被施加到測(cè)試條12。脈沖運(yùn)行5分鐘的持續(xù)時(shí)間(周期1)、10分鐘的持續(xù)時(shí)間(周期2)和20分鐘的持續(xù)時(shí)間(周期幻。圖8示出對(duì)照條12中的自發(fā)階段性收縮活動(dòng)(頂部跡線，未設(shè)置外部電刺激)和測(cè)試條12中的自發(fā)階段性收縮活動(dòng)以及受刺激階段性收縮活動(dòng)(底部跡線，由源20設(shè)置外部電刺激)。測(cè)試條12在周期1、周期2和周期3期間產(chǎn)生受刺激階段性收縮活動(dòng)，作為直接電刺激測(cè)試組織的結(jié)果。受刺激階段性收縮活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間與所施加的電刺激電流的持續(xù)時(shí)間成正比，并且當(dāng)電刺激電流切斷時(shí)，測(cè)試條張力測(cè)量全部返回到基線，從而示出組織完全松弛。由于刺激持續(xù)時(shí)間大于3分鐘且刺激頻率位于常規(guī)子宮刺激頻率范圍內(nèi)，因此圖 8所示的受刺激階段性收縮活動(dòng)可被認(rèn)為是長(zhǎng)期受刺激的階段性收縮。在一些實(shí)施例中，長(zhǎng)期受刺激的階段性收縮可對(duì)產(chǎn)后出血和子宮弛緩期間減少出血基本上有效，然而，所需電能的量和子宮組織暴露于這些能量的時(shí)間長(zhǎng)度可能太大以致在其他實(shí)施例中不可行。圖9示出從人的子宮組織的兩個(gè)測(cè)試條12所得的張力數(shù)據(jù)，其中電刺激頻率改變(在6Hz、10Hz、20Hz)和電刺激電流脈沖串持續(xù)時(shí)間改變(在60秒、120秒、300秒、1200 秒)。圖9所示的尖峰指示子宮肌肉收縮。標(biāo)記為“P”的尖峰指示初始預(yù)備收縮。標(biāo)記為 “S”的尖峰指示自發(fā)子宮階段性收縮。長(zhǎng)尖峰下面的實(shí)心條指示電刺激電流施加到子宮肌肉期間的時(shí)間段。在字母“E”之后的長(zhǎng)尖峰(以秒為單位)上面指示電刺激的這些時(shí)間段。 盡管大于或等于約5. OHz的頻率位于通常與子宮電活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的頻率的確定范圍之外，但它們能夠產(chǎn)生持久性子宮收縮形式的肌肉響應(yīng)。這些收縮可被認(rèn)為是緊張性收縮(一種在陣痛和分娩期間或在確定頻率內(nèi)使用對(duì)子宮的電刺激無(wú)法觀測(cè)到的類型)。如圖9所示， 這些緊張性收縮在治療已經(jīng)停止之后(即，在所施加電流已經(jīng)切斷之后)保持強(qiáng)有力。在一些實(shí)施例中，這些緊張性收縮(即，有力和持久性收縮)或強(qiáng)直性收縮(即，保持最大程度、或近似最大程度有力的緊張性收縮)對(duì)在子宮弛緩和子宮破裂期間停止失血可能是很有用的。緊張性收縮事件不可能使用常規(guī)電刺激參數(shù)(S卩，0. OHz至約5. OHz)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些緊張性收縮事件似乎只能夠產(chǎn)生在陣痛和分娩期間所觀測(cè)到的類型的階段性收縮。同樣， 當(dāng)前可用的藥物和系統(tǒng)(包括催產(chǎn)素)在已經(jīng)用它們完成治療之后不能產(chǎn)生持久性、有力的收縮。在一些實(shí)施例中，使用約5. OHz或約5. OHz以上的頻率所實(shí)現(xiàn)的緊張性收縮只對(duì)具有子宮弛緩和/或子宮破裂的女性嚴(yán)重流血期間收縮子宮可能是有用的。這些類型的收縮可有助于減少流血以允許醫(yī)生有足夠的時(shí)間用其他方法(例如，如果需要縫合子宮而無(wú)需執(zhí)行更為根本的外科手術(shù)，像子宮切除)來(lái)穩(wěn)定患者、或可有助于她們自己完全地停止流血。圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)22。系統(tǒng)22可使用大于約5. OHz的頻率來(lái)刺激子宮肌肉緊張性收縮。與催產(chǎn)素或其他常規(guī)使用的藥物不同，系統(tǒng)22可用于以不影響其他器官的方式刺激子宮的肌肉，并且可被正確調(diào)節(jié)和控制。系統(tǒng)22可用于諸如產(chǎn)后女性之類的患者，并且可由諸如醫(yī)生或醫(yī)務(wù)人員之類的用戶控制。例如，系統(tǒng)22可將無(wú)害的電脈沖輸入到患者的子宮中，其中對(duì)引發(fā)產(chǎn)后緊張性收縮或強(qiáng)直性收縮產(chǎn)生足夠的影響以有助于治療子宮弛緩和產(chǎn)后出血。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)22可包括控制模塊24、電流源 26、隔離單元觀、恒定的最大電流單元30、兩階段轉(zhuǎn)換器32、一組引線34和一組電極36。
控制模塊M可包含計(jì)算能力、軟件和存儲(chǔ)器。控制模塊12可使用接口控件33 (諸如，撥號(hào)盤、開(kāi)關(guān)和/或輔助輸入)來(lái)設(shè)置以執(zhí)行預(yù)編程刺激任務(wù)，包括命令電流源26在所選時(shí)間段內(nèi)自動(dòng)地輸出所選頻率、振幅、脈寬和串持續(xù)時(shí)間的刺激電流?？刂颇KM還可由用戶手動(dòng)地操作，其中用戶可按需自發(fā)(即，實(shí)時(shí)地或近似實(shí)時(shí)地)確定并設(shè)置期望頻率、振幅、脈寬和串持續(xù)時(shí)間的一個(gè)或多個(gè)輸出刺激電流。例如，控制模塊M可自動(dòng)地或手動(dòng)地操作以產(chǎn)生可引起患者子宮肌肉的緊張性收縮或強(qiáng)直性收縮的刺激電流，并且用戶具有在觀測(cè)患者子宮期間實(shí)時(shí)地或近似實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)刺激電流參數(shù)(即，頻率、振幅、脈寬、和/ 或串持續(xù)時(shí)間)的能力。在一個(gè)實(shí)施例中，控制模塊M可獨(dú)立地或與改變或類似電流頻率、振幅、脈寬和串持續(xù)時(shí)間一致地自動(dòng)或手動(dòng)操作電流源26的多個(gè)刺激輸出。結(jié)果，控制模塊對(duì)可將刺激電流直接地、或通過(guò)諸如子宮頸、陰道壁和/或腹壁之類的各個(gè)器官分別地、同時(shí)地、或順序地提供給子宮，或者可將刺激電流分別地、同時(shí)地、或順序地提供給子宮的各個(gè)部位。在一個(gè)實(shí)施例中，從正常收縮的患者處獲得的且數(shù)字保存的預(yù)先錄制的子宮電跡線可存儲(chǔ)在控制模塊M中以進(jìn)而用作電流跡線圖案，以便命令電流源沈?qū)⑼淮碳る娏鬏敵鼋o在產(chǎn)后出血期間具有異常子宮活動(dòng)的患者，諸如具有收縮不足活動(dòng)或收縮缺失活動(dòng)的患者。另外，數(shù)字保存的具有已知頻率、振幅、脈寬和串持續(xù)時(shí)間的人工生成電流跡線可存儲(chǔ)在控制模塊M中以用作電流跡線圖案，以便命令電流源沈?qū)⑼淮碳る娏鬏敵鼋o在產(chǎn)后出血期間具有異常子宮活動(dòng)的患者。在另一實(shí)施例中，控制模塊M可基于來(lái)自患者子宮的電收縮活動(dòng)的輸入自動(dòng)地調(diào)節(jié)并修改電流源26所產(chǎn)生的電流輸出，該電流輸出可經(jīng)由提取電線、信號(hào)調(diào)節(jié)器、和/或調(diào)節(jié)之后的電線(未示出)傳送到控制模塊對(duì)?？刂颇KM可通過(guò)根據(jù)預(yù)編程算法改變電刺激脈寬、電流振幅、脈沖串持續(xù)時(shí)間、和/或脈沖頻率來(lái)調(diào)節(jié)并且修改所產(chǎn)生的電流。在一些實(shí)施例中，控制模塊M可包括用以顯示所產(chǎn)生的刺激輸出電流以供用戶讀取或評(píng)估的顯示器37，諸如視頻顯示器、數(shù)字顯示器、發(fā)光二極管(LED)顯示器等。控制模塊M可通過(guò)電線、直接電耦合、另一合適的耦合來(lái)耦合至電流源沈。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，控制模塊M可經(jīng)由諸如Bluetooth 之類的無(wú)線連接與電流源沈通信。電流源沈可生成輸出刺激電流。在一個(gè)實(shí)施例中，電刺激電流設(shè)置可在電流源沈處通過(guò)用戶使用接口控件35(諸如撥號(hào)盤、開(kāi)關(guān)和其他設(shè)置)來(lái)調(diào)節(jié)。在另一實(shí)施例中，電刺激設(shè)置可通過(guò)控制模塊M(例如，如預(yù)編程設(shè)置或如上所述由用戶使用接口控件33)來(lái)控制，并且輸出到電流源26。如上所述，在一些實(shí)施例中，如控制模塊M所命令的，電流源 26可將多個(gè)電刺激電流經(jīng)由子宮頸、陰道壁和/或腹壁分別地、同時(shí)地、或順序地直接輸出到子宮或間接輸出到子宮，或者電流源26可將多個(gè)電刺激電流分別地、同時(shí)地、或順序地輸出到子宮的各個(gè)位置。在一些實(shí)施例中，在電流源沈和控制模塊對(duì)之間可存在恒定的雙向通信，以使電流源26可接收來(lái)自控制模塊M的命令且控制模塊M可接收來(lái)自電流源沈的實(shí)際輸出電流值。在一些實(shí)施例中，電流源沈能夠生成約0. 01毫安至約40. 00毫安的輸出電流(以及可能約0.0001伏特至約100伏特的電壓)。電流的脈寬可被調(diào)節(jié)到約0. 1毫秒至約1000 毫秒之間。電流的頻率可從約0. 1赫茲調(diào)節(jié)到約30赫茲或30赫茲以上。脈沖串持續(xù)時(shí)間可從約1秒調(diào)節(jié)到約10，000秒。另外，輸出電流可以是正弦的以減少組織損壞且使影響最大化(10)。在一個(gè)實(shí)施例中，電流源沈可在約1毫秒至約1000毫秒之間的短持續(xù)時(shí)間中產(chǎn)生等價(jià)于約1焦耳至約120焦耳之間電能量的最大“震動(dòng)”的子宮電刺激能量。此外，從電流源26輸出的電刺激電流可由電流源沈或控制模塊M感測(cè)、測(cè)量、或檢測(cè)，并且如果電流值被確定為危險(xiǎn)的、或在規(guī)定值、編程值、或設(shè)置值以外，則可自動(dòng)地切斷。隔離單元28可防止接地回路電流影響患者。在一個(gè)實(shí)施例中，隔離通過(guò)光隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)。在其他實(shí)施例中，隔離單元觀可使用感應(yīng)或隔離的其他方法。恒定最大電流單元30可允許用戶調(diào)節(jié)患者子宮接收的最大電流量。恒定最大電流單元30可在組織電阻值改變時(shí)防止因極端電流波動(dòng)引起的組織損壞，并且可被設(shè)置(以離散或連續(xù)方式)到遠(yuǎn)低于人類感覺(jué)的人類閾值(例如，約0.01毫安)的值或該值與人感覺(jué)到不舒服的值(例如，約10毫安)之間。在一個(gè)示例中，恒定的最大刺激電流可被設(shè)置為使電流輸入最大化但不損壞組織且患者具有最小程度的不適感的值(例如，約4毫安)。兩相轉(zhuǎn)換器32可在已經(jīng)移過(guò)隔離單元觀和恒定最大電流單元30之后交變電流源沈所產(chǎn)生的電流脈沖的極性，從而進(jìn)一步防止對(duì)患者組織產(chǎn)生不利影響。兩相轉(zhuǎn)換器32 可確保如隨時(shí)間匯集的組織部位處所傳送的總能量具有凈值0。這可減小加熱和隨后損壞患者組織的可能性(11、12)。引線34可將來(lái)自兩相轉(zhuǎn)換器32的輸出電流發(fā)送到電極36。在一個(gè)實(shí)施例中，弓丨線；34可與高級(jí)醫(yī)療電纜公司(Advantage Medical Cables)所制造的引線相類似。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)22可包括1至10條引線34。例如，不同引線34可攜帶不同類型或強(qiáng)度的電流，該電流在不同時(shí)刻在子宮的不同部位激勵(lì)、誘發(fā)或增進(jìn)緊張性收縮，如用戶所預(yù)編程或設(shè)置的(例如，來(lái)分別地、同時(shí)地、和/或順序地刺激患者子宮的各個(gè)部位)。圖11示出患者子宮38、卵巢40、輸卵管42、子宮體(或子宮腔)44、子宮頸46、陰道48、子宮的底部(fundus) 50 (S卩，頂部)和子宮的遠(yuǎn)端52。電極36可在特定方向上和特定位置處附著到子宮38或子宮38附近，這些電極36將對(duì)患者子宮的收縮性產(chǎn)生最好的影響，如用戶所確定的。在一個(gè)示例中，電極36可放置在陰道壁48和/或子宮頸46上。在另一示例中，電極36可放置在跨子宮38的底部50和遠(yuǎn)端52的位置處。同樣，電極36可安裝在患者腹部表面的外部。電極36可使用生物相容膠或組織粘合劑、或通過(guò)縫合或其他自附著電極來(lái)附著到患者腹部表面和/或子宮38。在一個(gè)實(shí)施例中，電極36可以是標(biāo)準(zhǔn)氯化銀(AG2C1)電極、 EEG電極、吸入式電極、或針形電極。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)22可包括1至10個(gè)電極36 (例如等于引線34的數(shù)量)。不同電極36可被放置在患者子宮38中或患者子宮38周圍的各個(gè)位置處，其中部分或每個(gè)電極36根據(jù)通過(guò)它們所施加的電刺激引發(fā)緊張性和/或階段性影響。例如，一個(gè)或若干電極36可作為用于引起收縮的局部起搏器，而一個(gè)或若干其他電極36可覆蓋子宮38的一部分或許多不同部分用于引起全局緊張性收縮或強(qiáng)直性收縮。另夕卜，在一些實(shí)施例中，電極36可由鉬銥金屬組成，從而減少組織損壞的可能性(12)。圖12A-12C示出三種不同癥狀下患者的子宮38。圖12A示出產(chǎn)后自然收縮的子宮38。有力的和自發(fā)的緊張性收縮可防止失血。圖12B示出因子宮弛緩產(chǎn)后不收縮的子宮38。緊張性收縮活動(dòng)的缺失使子宮血液流盡，從而威脅患者的生命。圖12C示出使用電緊張性刺激來(lái)有效地治療弛緩和子宮破裂(即，有力地收縮)的子宮38。如圖12C所示，子
10宮38已經(jīng)配備有電極36 (貫穿陰道地)，以使系統(tǒng)22可使用大于或等于約5Hz的電頻率來(lái)輸出緊張性活動(dòng)的受刺激電流(即，通過(guò)引線34)。人工刺激的緊張性收縮可有助于減少、 停止和/或處理失血。在一個(gè)實(shí)施例中，受刺激電流可在大于約10秒的時(shí)間段內(nèi)輸出給患者。在一些實(shí)施例中，脈沖串持續(xù)時(shí)間可高達(dá)約30分鐘長(zhǎng)。另外，系統(tǒng)22可結(jié)合其他設(shè)備、方法、系統(tǒng)以及用于產(chǎn)后出血、子宮弛緩和流血或凝血問(wèn)題的治療來(lái)使用，這些治療包括但不限于催產(chǎn)素、前列腺素、米索前列醇、普比迪、麥角生物堿類、填塞、氣囊填塞、海綿擦洗、鉗夾、手動(dòng)子宮按摩和推拿、縫合、生物相容粘合齊U、燒灼、和/或制藥凝血?jiǎng)?。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，盡管本發(fā)明已經(jīng)在以上結(jié)合特定實(shí)施例和示例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不必那樣地限制且從實(shí)施例、示例和使用得到的各個(gè)其他實(shí)施例、示例、使用、修改和背離旨在由其所附的權(quán)利要求書(shū)涵蓋。在提及特定材料的程度上，其只是出于說(shuō)明性的目的，而不旨在限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可開(kāi)發(fā)等效裝置或成分，而無(wú)需創(chuàng)造力且不背離本發(fā)明的范圍。在本文中所引用的每個(gè)專利和公布的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此，好像每個(gè)這種專利或公布分別通過(guò)引用結(jié)合于此。除非另外定義，否則在本文中所使用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解相同的含義。Singleton 等，微生物學(xué)和分子生物學(xué)詞典第三期(Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3rd ed.),J. Wiley & Sons (紐約，紐約州2001年)；3月，高級(jí)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械禾口結(jié)構(gòu)第五期(Advanced Organic Chemistry Reactions,Mechanisms and Structure 5th ed.)，J. Wiley & fens (紐約，紐約州 2001)；以及 Sambrook 和 Russel，分子克隆(Molecular Cloning)實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)第三期(A Laboratory Manual 3rd ed.)，冷泉港實(shí)驗(yàn)室出版社 (Cold Spring Harbor Laboratory Press)(冷泉港，紐約州2001年)為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了本申請(qǐng)中所使用的許多術(shù)語(yǔ)的通用指南。在以下權(quán)利要求書(shū)中闡述本發(fā)明的各個(gè)特征和優(yōu)勢(shì)。參考文獻(xiàn)1.防止禾口處理產(chǎn)后出血(The Prevention and Management of Postpartum Haemorrhage):技術(shù)工作組的報(bào)告，日內(nèi)瓦3-6，1989年6月，日內(nèi)瓦(R印ort of Technical Working Group, Geneva 3-6 July 1989. Geneva )世界衛(wèi)生組織，1990 年。2. Elboume DR.Prendiville WJ,CarroIi G.ffood J,McDonald S，在陣痛第三階段中催產(chǎn)素預(yù)防疾病的用途，哥奇蘭省數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)2001年版(Cochrane Database Syst Rev c 2001) ； (4) :CD001808o3. Bais JM、Eskes Μ、Pel Μ、Bonsel GJ、Bieker 0P，初次生育女性的產(chǎn)后出血: 低風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)女性的發(fā)生率和風(fēng)險(xiǎn)因素(Postpartum haemorrhage in nulliparous women )對(duì)標(biāo)準(zhǔn)(> =500毫升)產(chǎn)后出血和嚴(yán)重(> =1000毫升)產(chǎn)后出血的基于荷蘭人口的同齡組研究，Eur J Obstet Gynecol R印rod Bioi 2004 年；115 :166_72。4. Reyal F、Deffarges J、Luton D、Blot P、Oury IF、Sibony O。嚴(yán)重產(chǎn)后出血 (Severe post-partum hemorrhage)在羅伯特-德布勒產(chǎn)科病房的描述研究(descriptive study at the Robert-Debre Hospital maternity ward)[法語(yǔ)],J Gynecol Obstet Bioi R印rod (巴黎)2002 年；3I 358-640
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權(quán)利要求
1.一種用于治療在陣痛和分娩之后子宮收縮不足的方法，所述方法包括以大于約5. 0赫茲的頻率生成電刺激電流信號(hào)；以及將所述電刺激電流信號(hào)施加到子宮頸、陰道和子宮之一以產(chǎn)生子宮緊張性收縮。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述電刺激電流信號(hào)調(diào)節(jié)成同時(shí)是正弦形的、 兩相的并且限于恒定的最大電流，以進(jìn)行消除和減少組織中的組織損壞中的一個(gè)，所述刺激電流通過(guò)所述組織施加到所述子宮頸、陰道和子宮之一。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括給予附加治療，包括催產(chǎn)素、前列腺素、米索前列醇、普比迪、麥角生物堿類、填塞、氣囊填塞、海綿擦洗、鉗夾、手動(dòng)子宮按摩和推拿、縫合、生物相容粘合劑、燒灼和制藥凝血?jiǎng)┲弧?br> 4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述電刺激電流信號(hào)分別、同時(shí)和順序之一地施加到所述子宮的不同部分，其中所述電刺激電流信號(hào)包括多個(gè)電流信號(hào)，其中所述多個(gè)電流信號(hào)中的至少一些包括不同的刺激電流參數(shù)以分別、同時(shí)和順序之一地控制所述子宮的肌肉收縮。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電刺激電流信號(hào)生成約0.01毫安至約 40. 00毫安的電流振幅和約0. 01秒至約30分的電流脈沖串持續(xù)時(shí)間。
6.一種用于治療在陣痛和分娩之后患者的子宮收縮不足的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控制模塊，所述控制模塊執(zhí)行預(yù)編程刺激任務(wù)和用戶定義的刺激任務(wù)中的至少一個(gè)；電流源，所述電流源由所述控制模塊控制來(lái)以大于或等于約5. 0赫茲的頻率產(chǎn)生刺激電流；一個(gè)或多個(gè)刺激電極，所述一個(gè)或多個(gè)刺激電極耦合到患者的子宮、子宮頸、陰道壁和腹壁之一來(lái)將所述刺激電流提供給患者以使患者產(chǎn)生強(qiáng)直性子宮收縮。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括隔離單元，所述隔離單元防止所述電流源所產(chǎn)生的刺激電流內(nèi)的接地回路電流不利地影響患者。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)使用光學(xué)隔離和感應(yīng)之一的所述隔離單元來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括恒定最大電流單元，所述恒定最大電流單元調(diào)節(jié)所述電流源所產(chǎn)生的施加到患者子宮的刺激電流的量，其中所述刺激電流被調(diào)節(jié)到約0.01 毫安至約40毫安之間的值以防止患者的組織損壞。
10.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括兩相轉(zhuǎn)換器，所述兩相轉(zhuǎn)換器交變所述電流源所產(chǎn)生的刺激電流的極性，以使所述刺激電流的凈值在隨時(shí)間匯集時(shí)為0，從而防止患者的組織損壞。
11.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括一條或多條引線，所述一條或多條引線將所述刺激電流提供給所述一個(gè)或多個(gè)電極。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一條或多條引線中的至少一條攜帶不同類型或強(qiáng)度的刺激電流以激勵(lì)、誘發(fā)和增進(jìn)之一所述強(qiáng)直性子宮收縮，如所述控制單元控制的，并且所述一條或多條引線中的至少一些在不同的時(shí)刻將所述刺激電流施加到所述電極，如所述控制單元控制的。
13.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)刺激電極包括1至10個(gè)刺激電極，并且所述一條或多條引線包括1至10條引線。
14.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)刺激電極經(jīng)由生物相容膠、組織粘合劑、吸入式電極和附加的自附著電極之一耦合到患者的所述子宮、子宮頸、陰道壁和腹壁之一。
15.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)刺激電極包括氯化銀電極、EEG電極、吸入式電極和針形電極中的至少一個(gè)。
16.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)刺激電極包括鉬銥金屬。
17.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)刺激電極參考子宮放置以根據(jù)通過(guò)其施加的所述電極刺激對(duì)子宮產(chǎn)生階段性和強(qiáng)直性可收縮影響；其中所述一個(gè)或多個(gè)刺激電極中的至少一個(gè)用作用于引起所述強(qiáng)直性子宮收縮的局部起搏器，并且所述一個(gè)或多個(gè)刺激電極中的至少一個(gè)將刺激電極發(fā)送到子宮以引起所述強(qiáng)直性子宮收縮。
18.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊執(zhí)行所述預(yù)編程刺激任務(wù)和用戶定義的刺激任務(wù)以在所選時(shí)間段內(nèi)控制所述電流源以期望頻率、振幅、脈寬和串持續(xù)時(shí)間自動(dòng)地輸出所述刺激電流；其中所述用戶定義的刺激任務(wù)可由用戶近似實(shí)時(shí)地使用所述控制模塊的撥號(hào)盤、開(kāi)關(guān)和輔助輸入中的至少一個(gè)來(lái)設(shè)置，并且所述預(yù)編程刺激任務(wù)和用戶定義的刺激任務(wù)可通過(guò)所述控制模塊的撥號(hào)盤、開(kāi)關(guān)和輔助輸入中的至少一個(gè)啟動(dòng)。
19.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，如所述控制模塊所命令的，所述電流源產(chǎn)生所述刺激電流，其中電流振幅在約0. 01毫安至約40. 00毫安的范圍內(nèi)，電壓在約0. 0001 伏特至約100伏特的范圍內(nèi)，脈寬在約0. 1毫妙至約1000毫妙的范圍內(nèi)，頻率在約5. 0赫茲至約30赫茲的范圍內(nèi)，并且脈沖列持續(xù)時(shí)間在約1秒至約10，000秒的范圍內(nèi)。
20.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電流源提供在約1毫妙至約1000毫妙的持續(xù)時(shí)間內(nèi)等于約1焦耳至約120焦耳的電能的震動(dòng)的子宮電刺激能量。
21.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述刺激電流包括獨(dú)立和一致之一地提供給患者的多個(gè)輸出；其中所述多個(gè)輸出中的至少一些包括不同電流頻率、不同振幅、不同脈寬和不同串持續(xù)時(shí)間中的至少一個(gè)。
22.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，從正常收縮的患者處獲取的預(yù)先錄制的子宮電跡線數(shù)字被保存在所述控制模塊的存儲(chǔ)器內(nèi)，并且所述控制模塊控制所述電流源輸出具有與所述預(yù)先錄制的子宮電跡線相同圖案的所述刺激電流。
23.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，從正常收縮的患者處獲取的人工生成的子宮電跡線被數(shù)字地保存在所述控制模塊的存儲(chǔ)器內(nèi)，并且所述控制模塊控制所述電流源輸出具有與所述人工生成的子宮電跡線相同圖案的所述刺激電流。
24.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括視頻顯示器、數(shù)字顯示器和發(fā)光二極管顯示器之一來(lái)顯示所產(chǎn)生的所述刺激電流，以供用戶讀取和評(píng)估。
25.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊和電流源經(jīng)由直接電耦合、 有線耦合和無(wú)線耦合之一耦合以執(zhí)行所述控制模塊和電流源之間的雙向通信，以使所述電流源可接收來(lái)自所述控制模塊的命令并且所述電流源可將輸出給患者的所述刺激電流值發(fā)送回所述控制模塊。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊監(jiān)控來(lái)自所述電流源的刺激電流值，并且如果所述刺激電流值在規(guī)定值、編程值和設(shè)置值之一之外則自動(dòng)地關(guān)閉所述電流源。
27.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊基于患者子宮的電收縮活動(dòng)接收輸入，并且基于所接收的輸入自動(dòng)地調(diào)節(jié)并修改所述電流源產(chǎn)生的刺激電流；其中所述刺激電流的調(diào)節(jié)和修改通過(guò)根據(jù)預(yù)編程算法改變脈寬、電流振幅、脈沖列持續(xù)時(shí)間和脈沖頻率中的至少一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
28.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電流源包括撥號(hào)盤、開(kāi)關(guān)和其他設(shè)置中的至少一個(gè)以使所產(chǎn)生刺激電流的電流設(shè)置手動(dòng)地局部調(diào)節(jié)；其中所述控制模塊包括撥號(hào)盤、開(kāi)關(guān)和輔助輸入中的至少一個(gè)以使所產(chǎn)生的刺激電流的電流設(shè)置手動(dòng)地間接調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種用于治療在陣痛和分娩之后子宮收縮不足的系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括控制模塊和由控制模塊控制的電流源來(lái)以大于或等于約5.0赫茲的頻率產(chǎn)生刺激電流。系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)刺激電極，用以將刺激電流提供給患者以使患者產(chǎn)生強(qiáng)直性子宮收縮。
文檔編號(hào)A61N1/00GK102481450SQ201080021255
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者H·卡普, R·E·加菲爾德, W·L·馬內(nèi) 申請(qǐng)人:威斯特天主教保健中心