Системы и способы предоставления неинвазивной нейрореабилитации пациента

Системы и способы предоставления неинвазивной нейрореабилитации пациента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По данной заявке испрашивается приоритет и преимущество на основании патентной заявки США № 14/558768, поданной 3 декабря 2014, патентной заявки США № 14/558775, поданной 3 декабря 2014, патентной заявки США № 14/558784, поданной 3 декабря 2014, и патентной заявки США № 14/727100, поданной 1 июня 2015, полный объем которых включен в настоящее описание посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

В основном изобретение относится к устройствам и способам неинвазивной нейростимуляции мозга субъекта. Более конкретно, изобретение относится к устройствам и способам неинвазивной нейростимуляции мозга субъекта для эффективного лечения различных заболеваний.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Травматическое повреждение мозга (ТПМ) является ведущей причиной инвалидности во всем мире. Каждый год в Соединенных Штатах около двух миллионов человек страдают от ТПМ, испытывая многие симптомы в течение длительного периода. Симптомы, длящиеся продолжительное время, могут включать в себя нарушение внимания, помутнение сознания, снижение скорости обработки информации и нарушение абстрактного мышления, планирования, решения проблем и способности решать несколько задач одновременно.

Инсульт состоит в потере функции мозга из-за нарушения кровоснабжения головного мозга. Каждый год у около 800000 человек в Соединенных Штатах происходит инсульт. Инсульт является ведущей причиной длительной нетрудоспособности в Соединенных Штатах, причем почти половина пожилых выживших, перенесших инсульт, имеют форму инвалидности от умеренной до тяжелой. Длительные эффекты могут включать в себя судороги, недержание мочи, нарушение зрения или потерю зрения, дисфагию, боль, слабость, потерю когнитивной функции, афазию, потерю кратковременной и/или долговременной памяти и депрессию.

Рассеянный склероз (РС) является заболеванием, которое приводит к повреждению нервных клеток в головном мозге и спинном мозге. Во всем мире насчитывается около 2,5 миллиона человек, страдающих от рассеянного склероза. Симптомы могут сильно варьироваться в зависимости от конкретного расположения поврежденного участка головного мозга или спинного мозга. Симптомы включают в себя гипестезию, трудности с координацией и равновесием, дизартрию, дисфагию, нистагм, проблемы со стулом и мочеиспусканием, когнитивные нарушения и сильную большую депрессию, причем названы только несколько из них.

Болезнь Альцгеймера (БА) представляет собой нейродегенеративное нарушение, затрагивающее более 25 миллионов человек во всем мире. Симптомы БА включают спутанность сознания, раздражительность, агрессивность, перепады настроения, проблемы с речью и потерю как кратковременной, так и долговременной памяти. В развитых странах БА является одной из самых дорогостоящих болезней для общества.

Болезнь Паркинсона (БП) является дегенеративным расстройством центральной нервной системы и затрагивает более 7 миллионов человек во всем мире. Симптомы БП D включают в себя тремор, брадикинезию, ригидность, постуральную неустойчивость, когнитивные нарушения, и изменения поведения и настроения.

Одним из подходов к лечению длительных симптомов, связанных с ТПМ, инсультом, РС, БА и БП является нейрореабилитация. Нейрореабилитация включает в себя процессы, разработанные для того, чтобы помочь пациентам оправиться от травм нервной системы. Традиционно нейрореабилитация включает в себя физиотерапевтическое лечение (например, переобучение поддержанию равновесия), реабилитационную терапию (например, обучение технике безопасности, когнитивное переобучение для памяти), психотерапию, речевую и языковую терапию, и терапии, ориентированные на выполнение ежедневных функций и повторную интеграцию в общество.

Другим подходом к лечению длительных симптомов, связанных с ТПМ, инсультом, РС, БА и БП, является нейростимуляция. Нейростимуляцией является лечебная активация части нервной системы. Например, активации нервной системы можно достичь за счет электрической стимуляции, магнитной стимуляции или механической стимуляции. Типичные подходы сосредоточены в основном на инвазивных методах, таких как глубокая стимуляция мозга (ГСМ), стимуляция спинного мозга (ССМ), кохлеарные имплантаты, глазные протезы и устройства сердечной электростимуляции. Только в последнее время неинвазивные подходы к нейростимуляции становятся все более распространенными.

Несмотря на многие достижения в области нейрореабилитации и нейростимуляции, существует настоятельная необходимость в терапиях, которые использует комбинированный подход, включающий в себя как нейрореабилитацию, так и нейростимуляцию для того, чтобы улучшить восстановление пациентов с ТПМ, инсультом, рассеянным склерозом, болезнью Альцгеймера, Паркинсона или любым другим неврологическим расстройством.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение, в различных вариантах осуществления, описывает способы и устройства для объединения неинвазивной нейромодуляции с традиционными методами нейрореабилитации. Клинические исследования показали, что способы, объединяющие нейростимуляцию с нейрореабилитацией эффективны при лечении длительных неврологических расстройств, обусловленных рядом недугов, таких как ТПМ, инсульт, РС, БА и БП.

В одном из аспектов, изобретение представляет систему для предоставления пациенту неинвазивной нейромодуляции. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя кабель с первым концом, прикрепленным к передней части удлиненного корпуса, и имеющим разъем на втором конце для подсоединения к контроллеру, причем кабель подает электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный U-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную на конце U-образного элемента, для подсоединения к кабелю. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного U-образного элемента, причем микроконтроллер выполнен с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.

В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя часы реального времени для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя оптический индикатор, который указывает уровень мощности батареи. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения. В некоторых вариантах осуществления внешняя верхняя поверхность удлиненного корпуса является плоской. В некоторых вариантах осуществления печатная плата крепится к средней или верхней части удлиненного корпуса. В некоторых вариантах осуществления схема управления устанавливается внутри средней или верхней части удлиненного корпуса. В некоторых вариантах осуществления кабель неразъемно прикреплен к контроллеру и прикреплен к мундштуку с возможностью отсоединения.

В другом аспекте изобретение представляет систему для предоставления пациенту неинвазивной нейромодуляции. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в удлиненном корпусе, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную внутри удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя первый коммуникационный модуль, подающий электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный U-образный корпус, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя второй коммуникационный модуль внутри корпуса, соединенный с первым коммуникационным модулем и взаимодействующий с первым коммуникационным модулем. Контроллер также содержит микроконтроллер, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью обмена электрическими сигналами с мундштуком, причем электрические сигналы определяют амплитуду и длительность импульсов энергии электростимуляции, подаваемых на язык пациента.

В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя часы реального времени для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя оптический индикатор, который указывает уровень мощности батареи. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.

В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Система также включает в себя мобильное устройство, выполненное с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.

В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя часы реального времени для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система также включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.

В еще одном аспекте изобретение представляет контроллер для подачи электрических сигналов управления на мундштук во время сеанса неинвазивной нейромодуляции. Контроллер включает в себя удлиненный U-образный элемент, выполненный с возможностью опираться на плечи пациента. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную на конце трехмерного U-образного элемента для подсоединения к кабелю. Контроллер также содержит микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного U-образного элемента, причем микропроцессор выполнен с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.

В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента и регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает звуковую сигнализацию для указания, по меньшей мере, одного из: конца сеанса лечения, слабого электрического сигнала, подаваемого на язык пациента, включения/выключения контроллера или приостановку электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя выключатель питания для включения и выключения контроллера и одну или несколько кнопок регулировки интенсивности для управления интенсивностью электрических сигналов, подаваемых на мундштук контроллером. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя дисплей для представления информации и приема вводимых пациентом данных. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя двигатель для того, чтобы вызвать вибрацию U-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя, по меньшей мере, одну печатную плату для установки схемы гальванической развязки, схемы управления батареей, и микроконтроллер, по меньшей мере, одну печатную плату для установки кнопки воспроизведения, кнопки паузы и колодку электронного разъема, и, по меньшей мере, одну печатную плату для установки одной или нескольких кнопок регулировки интенсивности. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя схему для определения тока, подаваемого на язык пациента через мундштук. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя кабель, образующий одно целое с мундштуком.

В еще одном аспекте изобретение представляет контроллер для подачи электрических сигналов управления на мундштук во время сеанса неинвазивной нейромодуляции. Контроллер включает в себя элемент, имеющий одинаковые пространственные размеры на всей протяженности и выполненный с возможностью держаться в непосредственной близости от лица пациента. Контроллер также включает в себя колодку разъема, расположенную в центральной части первой поверхности элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности, причем колодка разъема обеспечивает электрическое и механическое соединение с мундштуком. Контроллер также включает в себя дисплей, расположенный на второй поверхности элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности, причем дисплей предоставляет пациенту визуальные индикации. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности, причем микроконтроллер выполнен с возможностью отправки электрических сигналов управления на мундштук, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.

В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента и регистратор данных для регистрации уровня активности пациента, передачи к или от контроллера, интенсивности электрических сигналов, подаваемых в мундштук, и информации, полученной схемой, выполненной с возможностью определения, находится ли язык пациента в контакте с мундштуком. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает звуковую сигнализацию для указания, по меньшей мере, одного из: конца сеанса лечения, слабого электрического сигнала, подаваемого на язык пациента, включения/выключения контроллера или приостановку электрических сигналов, подаваемых на язык пациента. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя выключатель питания для включения и выключения контроллера и одну или несколько кнопок регулировки интенсивности, расположенных на третьей поверхности элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности, причем кнопки регулировки интенсивности управляют интенсивностью электрических сигналов, подаваемых на мундштук контроллером. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя дисплей для представления информации и приема вводимых пациентом данных. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя двигатель для того, чтобы вызвать вибрацию элемента, имеющего одинаковые пространственные размеры на всей протяженности. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя, по меньшей мере, одну печатную плату для установки схемы гальванической развязки, схему управления батареей, и микроконтроллер, по меньшей мере, одну печатную плату для установки кнопки воспроизведения и кнопку паузы, по меньшей мере, одну печатную плату для установки схемы, связанной с колодкой электронного разъема, и, по меньшей мере, одну печатную плату для установки одной или нескольких кнопок регулировки интенсивности. В некоторых вариантах осуществления контроллер также включает в себя схему для определения тока, подаваемого на язык пациента через мундштук.

В еще одном аспекте изобретение представляет способ предоставления неинвазивной нейрореабилитации пациента. Способ включает в себя соединение мундштука с контроллером. Способ также включает в себя передачу числовой последовательности, генерируемой первым процессором внутри контроллера, в мундштук. Способ также включает в себя генерирование первого хеш-кода вторым процессором внутри мундштука, причем первый хэш-код основан на принятой числовой последовательности и разделяемом секретном ключе, хранящемся в памяти внутри мундштука. Способ также включает в себя передачу первого хеш-кода из мундштука контроллеру. Способ также включает в себя генерирование второго хеш-кода первым процессором внутри контроллера, причем второй хеш-код основан на случайном числе и разделяемом секретном ключе. Способ также включает в себя сравнение первым процессором первого хэш-кода со вторым хеш-кодом. Способ также включает в себя разрешение электрической связи между мундштуком и контроллером, только если первый хеш-код соответствует второму хэш-коду. Способ также включает в себя приведение в контакт мундштука с внутриротовой полостью пациента. Способ также включает в себя предоставление нейростимуляции во внутриротовую полость пациента, причем нейростимуляция предоставляется контроллером через мундштук.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя подсоединение мундштука к контроллеру с помощью кабеля. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя подачу питания на контроллер. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя предоставление электрической нейростимуляции через электродный массив во внутриротовую полость пациента.

В еще одном аспекте представляет способ предоставления неинвазивной нейрореабилитации пациента через контроллер и мундштук. Способ включает в себя подсоединение мундштука к контроллеру. Способ также включает в себя генерирование первого хэш-кода на основании уникального серийного номера и разделяемого секретного ключа. Способ также включает в себя сохранение уникального серийного номера и первого хэш-кода в памяти, расположенной в мундштуке. Способ также включает в себя передачу первого хэш-кода и уникального серийного номера из мундштука контроллеру. Способ также включает генерирование второго хеш-кода в первом процессоре в контроллере, причем второй хеш-код основан на уникальном серийном номере и разделяемом секретном ключе. Способ также включает в себя разрешение электрической связи между мундштуком и контроллером, только если первый хеш-код соответствует второму хэш-коду. Способ также включает в себя приведение в контакт мундштука с внутриротовой полостью пациента. Способ также включает в себя предоставление нейростимуляции во внутриротовую полость пациента, причем нейростимуляция предоставляется контроллером через мундштук.

В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя подсоединение мундштука к контроллеру с помощью кабеля. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя подачу питания на контроллер. В некоторых вариантах осуществления способ также включает в себя предоставление электрической нейростимуляции через электродный массив во внутриротовую полость пациента. В некоторых вариантах осуществления первый хэш-код является SHA-256 хэш-кодом.

В еще одном аспекте изобретение представляет мундштук для предоставления нейрореабилитации пациенту, причем мундштук принимает электрические сигналы нейростимуляции от контроллера и выборочно подает принятые электрические сигналы нейростимуляции пациенту. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя память, установленную в верхней части удлиненного корпуса. Мундштук также включает в себя процессор, установленный в верхней части удлиненного корпуса, причем процессор выполнен с возможностью (i) приема числовой последовательности от контроллера, (ii) генерирования первого хеш-кода на основе принятой числовой последовательности и разделяемом секретном ключе, хранящемся в памяти, (iii) передачи первого хеш-кода контроллеру, (iv) приема сообщений от контроллера, только если второй хэш-код, основанный на числовой последовательности и разделяемом секретном ключе, генерируемый на контроллере, соответствует первому хеш-коду.

В еще одном аспекте изобретение представляет мундштук для предоставления нейрореабилитации пациенту, причем мундштук принимает электрические сигналы нейростимуляции от контроллера и выборочно подает принятые электрические сигналы нейростимуляции пациенту. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя память, установленную в верхней части удлиненного корпуса. Мундштук также включает в себя процессор, установленный в верхней части удлиненного корпуса, причем процессор выполнен с возможностью (i) сохранения первого хэш-кода и уникального серийного номера, причем первый хэш-код основан на уникальном серийном номере и разделяемом секретном ключе, (ii) передачи первого хэш-кода и уникального серийного номера контроллеру, (iv) приема сообщений от контроллера, только если второй хэш-код, основанный на уникальном серийном номере и разделяемом секретном ключе, генерируемый на контроллере, соответствует первому хеш-коду. В некоторых вариантах осуществления первый хэш-код является SHA-256 хэш-кодом.

В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в нижней части удлиненного корпуса, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную в верхней части удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя кабель с первым концом, прикрепленным к передней части удлиненного корпуса, и имеющим разъем на втором конце для подсоединения к контроллеру, причем кабель подает электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный U-образный элемент, имеющий первое и второе ответвление, которые отделяют переднюю часть от задней части, причем передняя часть удлиненного U-образного элемента расположена на первом расстоянии от одного из ответвлений и имеет первую массу, а задняя часть U-образного элемента расположена на втором расстоянии от другого ответвления и имеет вторую массу, причем произведение первой массы на первое расстояние больше, чем произведение второй массы на второе расстояние. Контроллер также включает в себя колодку электронного разъема, расположенную в передней части U-образного элемента, для подсоединения к кабелю. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри трехмерного U-образного элемента, причем микроконтроллер выполнен с возможностью направлять электрические сигналы управления к мундштуку, причем электрические сигналы управления определяют амплитуду и длительность электрических сигналов, подаваемых на язык пациента.

В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного U-образного элемента соответствует приблизительно 60-и процентам ширины шей взрослых мужчин. В некоторых вариантах осуществления длина удлиненного U-образного элемента составляет приблизительно 200 мм. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного U-образного элемента составляет приблизительно 120 мм. В некоторых вариантах осуществления передняя часть включает в себя первую часть, имеющую первую ширину приблизительно 35 мм и вторую часть, имеющую вторую ширину приблизительно 35 мм, причем первая часть прикреплена к первому ответвлению, а вторая часть прикреплена ко второму ответвлению. В некоторых вариантах осуществления первая масса больше, чем вторая масса. В некоторых вариантах осуществления первая масса меньше, чем вторая масса. В некоторых вариантах осуществления первое и второе расстояния определяются на основе части ответвлений, выполненных с возможностью контактирования с плечами пациента. В некоторых вариантах осуществления ответвления имеют радиус кривизны в пределах 20-30 см в сагиттальной плоскости пациента с тем, чтобы добиться того, чтобы контроллер, по существу, соответствовал плечам пациента. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного U-образного элемента, составляет 60% и 80% от длины удлиненного U-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного U-образного элемента составляет приблизительно 60% от длины удлиненного U-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления внутренний контур задней части имеет радиус кривизны в диапазоне 20-60 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внутренний контур задней части имеет радиус кривизны приблизительно 40 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внешний контур задней части имеет радиус кривизны в диапазоне 10-40 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внешний контур задней части имеет радиус кривизны приблизительно 25 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления контуры первого и второго ответвлений имеют радиусы кривизны в диапазоне 330-430 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления контуры первого и второго ответвлений имеют радиусы кривизны приблизительно 380 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления передняя часть включает в себя отверстие, имеющее ширину в диапазоне 30-60 мм. В некоторых вариантах осуществления передняя часть содержит отверстие, имеющее ширину приблизительно 45 мм. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя часы для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя оптический индикатор, который указывает уровень мощности батареи. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения.

В еще одном аспекте изобретение представляет систему для обеспечения неинвазивной нейромодуляции пациента. Система включает в себя мундштук и контроллер. Мундштук включает в себя удлиненный корпус, имеющий переднюю область и заднюю область, причем удлиненный корпус имеет неплоскую внешнюю верхнюю поверхность. Мундштук также включает в себя печатную плату, установленную в удлиненном корпусе, причем печатная плата имеет множество электродов для обеспечения подкожной локальной электрической стимуляции языка пациента. Мундштук также включает в себя схему управления, установленную внутри удлиненного корпуса для управления электрическими сигналами, подаваемыми на электроды. Мундштук также включает в себя первый коммуникационный модуль, подающий электрический ток к электродам через схему управления. Контроллер включает в себя удлиненный U-образный элемент, имеющий первое и второе ответвление, которые отделяют переднюю часть от задней части, причем передняя часть удлиненного U-образного элемента расположена на первом расстоянии от одного из ответвлений и имеет первую массу, а задняя часть U-образного элемента расположена на втором расстоянии от другого ответвления и имеет вторую массу, причем произведение первой массы на первое расстояние больше, чем произведение второй массы на второе расстояние Контроллер также включает в себя второй коммуникационный модуль внутри корпуса, соединенный с первым коммуникационным модулем и взаимодействующий с первым коммуникационным модулем. Контроллер также включает в себя микроконтроллер, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью обмена электрическими сигналами с мундштуком, причем электрические сигналы определяют амплитуду длительность и импульсов энергии электростимуляции, подаваемых на язык пациента.

В некоторых вариантах осуществления система включает в себя акселерометр для измерения уровня активности пациента. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя регистратор данных для регистрации информации, связанной с уровнем активности пациента. В некоторых вариантах осуществления включает в себя схему опознавания языка для определения, находится ли язык пациента в контакте с множеством электродов, расположенных в нижней части мундштука. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя часы для определения общего времени использования мундштука. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя батарею для подачи тока в мундштук. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя оптический индикатор, который указывает уровень мощности батареи. В некоторых вариантах осуществления система включает в себя звуковой индикатор, который может предупредить пациента, если оставшийся заряд батареи недостаточен для завершения сеанса лечения. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного U-образного элемента соответствует приблизительно 60-и процентам ширин шей взрослых мужчин. В некоторых вариантах осуществления длина удлиненного U-образного элемента составляет приблизительно 200 мм. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного U-образного элемента составляет приблизительно 120 мм. В некоторых вариантах осуществления передняя часть включает в себя первую часть, имеющую первую ширину приблизительно 35 мм и вторую часть, имеющую вторую ширину приблизительно 35 мм, причем первая часть прикреплена к первому ответвлению, а вторая часть прикреплена ко второму ответвлению. В некоторых вариантах осуществления первая масса больше, чем вторая масса. В некоторых вариантах осуществления первая масса меньше, чем вторая масса. В некоторых вариантах осуществления первое и второе расстояния определяются на основе расположения ответвлений, выполненных с возможностью контактирования с плечами пациента. В некоторых вариантах осуществления первое и второе расстояния определяются на основе части ответвлений, выполненных с возможностью контактирования с плечами пациента. В некоторых вариантах осуществления ответвления имеют радиус кривизны в диапазоне от 20 до 30 см в сагиттальной плоскости пациента с тем, чтобы добиться того, что контроллер, по существу, будет соответствовать плечам пациента. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного U-образного элемента, составляет 60% и 80% от длины удлиненного U-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления ширина удлиненного U-образного элемента составляет приблизительно 60% от длины удлиненного U-образного элемента. В некоторых вариантах осуществления внутренний контур задней части имеет радиус кривизны в диапазоне 20-60 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внутренний контур задней части имеет радиус кривизны приблизительно 40 мм в поперечной плоскости пациента. В некоторых вариантах осуществления внешний контур