专利名称：：用于治疗背痛的模块式刺激器、植入式rf消融系统及使用方法用于治疗背痛的模块式刺激器、植入式RF消融系统及使用方法1.发明领域本申请涉及用于治疗背痛的设备(apparatus)和方法，包括将提供神经-肌肉电刺激(neuro-muscularelectricalstimulation,NMES)疗法的电路与提供镇痛性刺激、性能监测与反馈、和/或选择性消融的电路组合起来。I1.：人体背部是一种极其复杂的结构，包括骨、肌肉、韧带、腱、神经和其它结构。脊柱由间插的椎体和椎间盘组成。这些关节能够在几个平面上运动，包括屈曲-伸展、侧弯、轴向旋转、纵轴向分离-压缩、前后矢状转换和左右水平转换。脊柱为经受随意控制和自主控制二者的复杂肌肉群提供连接点。肌肉为脊柱提供机械稳定性。脊柱的横截面影像证明围绕脊柱的肌肉横截面的总面积比脊柱本身大得多。另外，肌肉的杠杆臂也比椎间盘和韧带的杠杆臂要大得多。运动控制系统把信号往下传给神经以激活背部肌肉进而协同维持脊柱稳定性。多裂肌是腰背肌中最大最多的中层部分(medial)。它由起源于椎骨的片层和棘突并表现出尾侧附着物的基本相似模式的重复系列肌束组成。这些肌束排列成五个重叠肌群，使得五个腰椎中的每一个都导致产生这些肌群之一。在每个节段水平上，肌束产生于棘突的基底和尾侧边缘，若干肌束经由总腱产生于棘突的尾尖。尽管彼此在其起源处汇合，但是各肌群中的肌束在尾侧分开以承担独立附着到乳状突、髂嵴和骶骨上。附着到乳状突上的肌束的某些深部纤维附着到靠近乳状突的小关节面的囊上。起源于给定椎骨的棘突的肌束都受到从该椎骨下面发出的背支的内侧支的支配。在正常情况下，脊柱中的负荷传输是无痛的，其中肌肉与韧带和骨协同作用防止这些结构的过度相对运动。中性区带是椎间运动的范围，自中性位置测量，在中性位置里面，脊柱运动与最小内部阻力一同产生。随着时间的流逝，脊柱稳定化系统的功能障碍可引起脊柱的不稳定和异常运动，导致脊柱运动超出其中性区带时其结构的过载。高负荷可引起炎症、椎间盘变性、韧带损伤、小关节面变性和肌肉疲劳，所有这些都可以导致疼痛。对于据信罹患由于不稳定引起的背痛的患者来说，临床医师首先会开出试图将引起疼痛的异常运动范围减至最小的一组疗法。如果这组疗法不起作用，那么下一组疗法的目的在于阻断由异常运动范围产生的疼痛。试图降低异常运动的普通保守方法的目的在于改善肌肉强度和控制并包括使用健身球(stabilityball)和普拉提(Pilates)进行腰腹部锻炼。如果防止异常运动的保守方法无效，那么可以采用外科手术方法。脊柱融合术是用于慢性背痛的标准外科手术疗法。一个或多个椎骨经外科手术融合在一起以防止相对运动。在融合之后，跨椎骨运动节段的运动就减少了。动态稳定化植入物意在减少脊柱运动节段的异常运动和负荷传输，而无需融合。全椎间盘置换术和人工核假体的目的也在于改善脊柱稳定性和负荷传输，同时保留运动。如果疼痛在采取了物理疗法或手术干预来防止引起疼痛的异常运动之后仍然持续，那么还可采取几项选择来缓解。其中一项选择是称为“RF脊神经根切断术(RFrhizotomy)”的技术，在该项技术中，利用射频(“RF”)能量来消融掉含有传入纤维的背支的内侧支，传入纤维负责传递来自小关节面的疼痛信号。有几种装置可用于进行这种治疗，例如由BaylisMedicalInc.(Montreal,Canada)提供的那些。尽管这项技术可能有效，但是它仅提供了短期缓解，因为神经纤维可随时间再生，并且一般而言，大约每六个月就必须重复做该手术才能维持有效的疼痛控制。用于神经的RF消融的电参数因各供应商的不同而异。用于疼痛缓解的另一项选择是经皮电神经刺激(TranscutaneousElectricalNerveStimulation,TENS)。该项技术提供通过外部施加的皮肤垫电极递送的低能电信号。尽管确切的作用机制仍有一些争论，但是一般认为电能阻断了疼痛信号向大脑传递的传入神经纤维中的信号。对该方法的一种改进是采用了经皮导线与电极相连且置于更靠近神经(PENS或通过皮肤的电神经刺激(PercutaneousElectricalNerveStimulation))。各式各样的PENS或TENS刺激参数已经公布，包括高-频率(HF;>10Hz)、低-频率(LF;〈10Hz)、可变-频率(VF)和针刺样(AL)的，其利用了极低-频率、高-幅度刺激。TENS或PENS刺激(电压或电流)的强度一般调整至达到镇痛而不会引起刺激或由刺激本身引起的疼痛的水平。一种这样的PENS装置在美国专利6，671，557中有描述。用于控制疼痛的外周神经电刺激的植入式装置已有描述。例如，美国专利7，324，852B2描述了一种具有多个电极的植入式电刺激装置，所述电极被植入皮下并按预定模式刺激以提供疼痛缓解。脊髓刺激器(SpinalCordStimulator,SCS)是一种具有一个或多个被放置在紧挨或靠近脊髓的电极的植入式电刺激装置，其目的是阻断疼痛信号通过脊髓向大脑传递。虽然SCS是最先设计并被批准用于神经根性疼痛(坐骨神经痛)的，但是该项技术越来越多地用于腰背痛。脊髓刺激器可以是自供能的(即，装有原电池组或电池(primarybatteryorcell))或者可包括可充电电池(即，蓄电池组或电池(secondarybatteryorcell))，如在例如美国专利6，516，227中描述的。力求阻断疼痛信号的所有以前已知的电刺激技术(神经的TENS、PENS、SCS和RF消融术)的关键性缺点是缓解疼痛(如果获得的话)，而且通常只是暂时性的，所以需要重复或连续治疗。Sachs的美国专利申请公布号US2008/0228241(已转让给本发明的受让人)描述了一种植入式电刺激装置，该装置被设计成使神经驱动恢复并使多裂肌康复。除了在患者的脊柱稳定性潜在地经历进一步退化的同时屏蔽疼痛信号以外，该申请中描述的刺激器系统被设计成使脊柱不稳定的倾向降低，进而预期减轻持久性或复发性疼痛。尽管Sachs申请中描述的刺激器系统力求使多裂肌康复并使神经驱动恢复，但是它没有提供在治疗应用期间使疼痛缓解。因此，有可能对于有些患者来说，该治疗的有效性可能由于疼痛的继续而受阻，这可干扰神经驱动肌肉的恢复或阻碍患者耐受治疗的能力。另外，由于多裂肌的张力在使用Sachs申请中描述的刺激器系统期间有可能改善了，可能希望降低刺激幅度、频率或持续时间或刺激间隔。鉴于以上所述，理想的是给Sachs申请中描述的刺激器系统增加附加的治疗模式，例如在肌肉刺激期间和在肌肉刺激之间减轻疼痛的能力。因此，理想的是可向传入神经纤维提供疼痛阻断刺激，同时或不时提供肌肉刺激脉冲。进一步理想的是根据患者所经历疼痛的严重性和其干扰多裂肌康复的程度，可通过选择性消融传入神经纤维与Sachs申请中描述的刺激疗法相结合来提供疼痛阻断。另外理想的是将Sachs申请中描述的康复性刺激疗法与在刺激疗法期间监测肌肉性能、和调整施加的刺激脉冲以统计肌肉张力和神经驱动中的变化的能力组合起来。此夕卜，理想的是检测肌肉收缩的持续时间、频率和强度以进一步减少患者由于肌肉刺激疗法弓丨起的痛觉，例如以避免痉挛。II1.发明概沭鉴于先前已知的用于治疗背痛的方法和设备的缺点，本发明的刺激器系统提供一种神经肌肉电刺激系统，该系统被设计成使脊柱稳定性康复并使神经驱动恢复，同时还提供附加的治疗模式，例如在肌肉刺激间隔期间和在肌肉刺激间隔之间减轻疼痛的能力。根据本发明的原理，提供一种植入式神经肌肉电刺激系统，包括一些附加的治疗模式中的一个或多个:提供镇痛性刺激的模块(module);监测肌肉性能并调节肌肉刺激方案的模块；和/或通过选择性地和必要时重复地消融传入神经纤维来提供长期疼痛缓解的模块。因此，本发明刺激器系统的一个实施方案是将刺激多裂肌并使多裂肌康复的电路与刺激传入神经的电路组合起来以在肌肉刺激间隔期间和在肌肉刺激间隔之间使背部疼痛缓解。该镇痛脉冲方案可同时或不同时地与肌肉刺激脉冲施加到传入神经纤维上。在一个可供选择的实施方案中，可以将刺激多裂肌并使多裂肌康复的电路与通过选择性地和重复地消融传入神经纤维而达到疼痛阻断的电路组合起来。在又一个实施方案中，可以将刺激多裂肌并使多裂肌康复的电路与在刺激疗法期间监测肌肉性能并调节施加的刺激脉冲以统计肌肉张力和神经驱动中的变化的电路组合起来。例如，这样的性能反馈电路可以检测肌肉收缩的持续时间、频率和强度以进一步减少患者由于肌肉刺激疗法引起的痛觉，例如以避免痉挛。人们将会认识到，尽管以上附加的模式在针对神经肌肉电刺激系统的情形下进行了描述，例如在以上Sachs申请中所描述的，这样的模块可以独立包装或者在其它组合中用于不是治疗背痛的应用。例如，RF消融模块可以作为一种独立的可植入系统实施用于选择性地消融位于肝、脑、甲状腺、胰、肾、肺、乳房或其它身体结构中的不可切除的肿瘤，从而避免重复再手术的需求。或者，可以将RF消融模块与镇痛性刺激模块组合起来，使得镇痛模块提供连续的疼痛缓解，同时RF消融模块提供所选择传入神经纤维或组织的间歇性消融。作为一个另外的实例，镇痛性刺激器模块可以与性能反馈模块组合起来，以提供监测肌肉用力的植入式刺激器并可调整施加在传入神经上的刺激方案以维持患者舒适。本发明的植入式电刺激系统包括与至少一个或多个电极相连的植入式外壳(implantablehousing),所述电极被放置在合适的解剖位置并通过导线(leads)与所述外壳相连。穿通密封件(feedthroughs)(优选气密封口的)将导线与内部电子电路相连。刺激电极可以成对地与刺激通道符合逻辑地连接，刺激通道被设计成为该电极对提供所选治疗模式所需要的刺激方案。该刺激器系统可进行排列致使不同的治疗模式可以同时施加到选定的电极对上。例如，刺激器可以将神经肌肉电刺激施加到背支的内侧支以实现多裂肌的收缩和康复，同时将电刺激施加到置于紧挨脊髓的不同排列的电极上以实现脊髓刺激，从而使疼痛缓解。—般而言,刺激器系统包括一个植入式外壳,该外壳包含控制器、存储器、电源(例如电池组或电池)、遥测系统(例如无线收发器(transceiver))、通过电极开关电路与电极耦合的含有治疗用电路(例如肌肉刺激、镇痛性刺激、性能反馈或RF消融)的一个或多个模块和一个或多个传感器。控制器优选包含处理器、用于存储固件、植入物识别信息、以及系统和环境数据的非易失性存储器、和在执行和固件更新期间对于计算和指令起到缓冲器作用的易失性存储器。控制器优选与电池、无线收发器、电极开关电路、治疗模块电路和传感器耦合以监测系统状态并根据存储器中存储的编程程序激活各种治疗模块电路。电池组(或电池)可以是原电池或蓄电池(可充电)配置，优选使用长效的锂化学配置(例如锂离子或锂聚合物)。如果可充电，则将电池与感应充电电路(inductivechargingcircuit)耦合，从而使得电池与外部控制系统周期性地耦合进行充电。射频无线收发器优选用于所述装置中以将系统信息传送到外部控制系统、和接受来自外部控制系统的信息，包括系统性能数据、记录的生理数据(loggedphysiologicaldata)、命令和固件升级。刺激器系统还包含可与刺激器外壳耦合的外部控制系统以向电源提供动力、对控制器进行编程/重编程、和下载存储器里面存储的系统参数和数据。外部控制系统可配置成通过感应稱合(inductivecoupling)将能量传递到电源。在一个优选的实施方案中，夕卜部控制系统包括含有控制器、无线电收发器(radiotransceiver)、感应充电电路和电源的外壳。控制器与感应充电电路、电源、无线电收发器、和存储器(用于存储在外部控制系统和植入式外壳之间传送的信息)耦合。外部控制系统可包括数据端口(例如USB端口)或蓝牙无线连接，允许外部控制系统与常规的电脑(例如个人电脑或笔记本电脑)连接，以将刺激程序输入到刺激器并检查和分析从刺激器接受的数据。刺激器系统还可包含监测和控制软件，该软件可配置在常规的个人电脑、笔记本电脑、“智能电话(smartphone)”或其它计算装置上运行，使得患者的医生能够配置和监测外部控制系统和刺激器的操作情况。该软件可包括用于控制与整合入刺激器中的各种治疗模块电路操作相关的多个参数中的任意一个的程序(routines)。该软件还可设定成例如将立即命令传给刺激器以开始或停止肌肉刺激或镇痛性刺激、进行RF消融或获取肌肉活动的电流读数并调节刺激方案、或者改变施加刺激所用的电极。最后，该软件可设定成下载从刺激器收集和存储在外部控制系统上的数据，例如在患者到医生办公室就诊期间。本申请也提供操作本发明刺激器系统的方法。刺激器的可植入部分可以利用包括X线图像分析或超声波在内的介入放射学技术放置在皮下，而电极导线可以采用外科手术、经皮或微创技术进行放置。刺激器优选利用刺激器和外部控制系统中的收发器的射频耦合进行编程，而通过刺激器和外部控制系统的感应充电电路耦合向刺激器的电池供能。下面描述了植入和操作根据本发明所述的刺激器系统的方法的其它细节。IV.附图简沭图1是根据本发明的原理构建的刺激器系统的一个示例性实施方案的示意图。图2是图1的刺激器系统的可植入部分的侧视图。图3是图2的刺激器的总框图。图4是图3的刺激器的第一个实施方案的示意框图，其中刺激器被配置成将神经肌肉刺激和镇痛性刺激二者递送到传入神经纤维。图5是图3的刺激器的第二个实施方案的示意框图，其中刺激器被配置成递送神经肌肉刺激、监测所施加刺激的效果和改变刺激方案以改善肌肉力量和减少患者不适。图6是本发明提供选择性消融能力的设备的一个替代实施方案的示意框图。图7是本发明包括神经肌肉刺激、疼痛减轻、性能反馈和选择性神经消融能力的刺激器的一个进一步替代实施方案的示意框图。图8A和图8B分别是根据本发明的原理构建的示例性电极的平面视图和详细视图。V.发明详沭系统概要参照图1，提供了根据本发明的原理构建的示例性刺激器系统的概况。在图1中，系统的组件没有描绘成在相对或绝对的基础上缩放。刺激器系统10包含可植入刺激器20和外部控制系统30。在所举例说明的实施方案中，软件可以安装在常规的笔记本电脑上并运行，并由患者的医生使用以给外部控制系统30编制程序和/或提供由外部控制系统30向刺激器20传达指令的程序设计。在患者就诊期间，外部系统30可以通过无线或者有线方式连接到医生的电脑上以下载刺激器20上存储的检查数据(reviewdata),或者对刺激器的操作参数做出调整。在图1中，可植入刺激器20与多个电极导线相连。举例来说，电极导线21与电极对22相连，电极对22位于紧靠或围绕外周神经N的位置，在此该神经进入骨骼肌SM，骨骼肌SM可以是多裂肌。电极对22可以将神经肌肉电刺激(“NMES”)脉冲递送到神经N，神经N诱导肌肉SM的收缩以实现肌肉的收缩、和神经控制的恢复和肌肉的康复，如在上述Sachs的美国专利申请公布号US2008/0228241中所描述的。举例来说，电极导线23与电极对24一起布置在紧挨或靠近外周神经P，使得可以施加电刺激以在由外周神经支配的部位达到疼痛控制。举例来说，电极导线25包括四极电极阵列26，四极电极阵列26以本领域技术人员众所周知的方式置于脊髓S附近以递送脊髓刺激疗法，脊髓刺激疗法降低或阻断疼痛信号向患者大脑B传递。可植入刺激器20由外部控制系统30控制且任选由其供能，外部控制系统30通过天线31与刺激器20通信，天线31可包含感应线圈，感应线圈被配置成穿过皮肤SK以双方向方式传输功率和交流信息。天线31的技术是本领域技术人员众所周知的并且可包括磁体、线匝、长程遥测系统(例如使用MICS)，或是类似于心脏起搏器编程器(pacemakerprogrammer)的技术。或者,线圈30仅可用于传输功率,并且可以在外部控制系统30和刺激器20中提供独立的射频发射机用于建立定向的数据通讯。现在参照图2，描述了可植入刺激器20与电极导线27耦合的示例性实施方案。与其它主动植入式医疗装置的共同之处一样，所述刺激器电子元件也封装在气密封口的金属外壳28中。外壳28可包含钛或其它生物相容性材料，并且包括连接块29，连接块29使得电极导线27与外壳28里面的电子元件电耦合。尽管只显示了一根电极导线27与连接块29相连，但是应当理解，连接块29可以连接多根导线，如图1所示。电极导线27含有多个电极27a-27d，可用于多个目的，如下文详细描述的。电极导线的构建、电极设计与制造、和连接块29都是本领域技术人员众所周知的。另外，正如本领域技术人员所理解的，电极导线可以含有多于或少于四个电极，如下文关于图8A和图SB所详细描述的。关于图3，现在描述了可植入刺激器20的内部功能性组件的总示意框图。刺激器20包括控制器40、与天线42(其可在气密外壳的里面或外面)耦合的遥测系统41、供电器43、电极开关阵列44、系统传感器45、和治疗用电路模块46和47。电极开关阵列44选择性地与终端阵列48耦合，终端阵列48被封装在连接块29中并使得刺激器20与一根或多根电极导线耦合，如图1所示。控制器40可包含市售的微控制器单元，包括可编程式微处理器、易失性记忆器(volatilememory)、用于存储编程的非易失性记忆器(nonvolatilememory)(例如EEPR0M)和用于存储系统操作参数和患者数据的日志(log)的非易失性存储器(nonvolatilestorage)(例如闪存)。控制器40与遥测系统41率禹合,遥测系统41允许能量和数据在可植入刺激器20和外部控制系统30之间的传输。控制器40也与治疗用电路模块46和47耦合，治疗用电路模块46和47提供一些值得推荐的(complimentary)治疗性刺激、镇痛、反馈或消融治疗模式中的任一个，如下文详细描述的。控制器40还可以与电极开关阵列44耦合，使得电极导线的任何一组电极可以选择性地与治疗用电路模块46和47耦合。为此，合适的电极组可选自植入患者的身体内以达到所需治疗效果的电极整体选择。电极开关阵列44优选以高速操作，从而允许连续刺激脉冲被施加到不同的电极组合上。供电器43为可植入刺激器20的电动组件提供动力，并可包含原电池或电池组、蓄(可充电)电池或电池组或它们二者的组合。或者，供电器43可以不包括电池或电池组，但是包含电容器，电容器储存通过经皮能量传输系统(TETs)(例如通过感应耦合)经由皮肤传递的能量。刺激器20可由外部控制系统30编程和/或控制，并且可以将存储的系统和操作数据通过遥测系统41上传至外部控制系`统30。在一个优选的实施方案中，供电器43包含锂离子电池。系统传感器45可包含一个或多个传感器，传感器监测可植入刺激器20的系统操作，和与系统操作有关的日志数据以及系统故障，其可以储存在日志中以利用外部控制系统进行稍后的读出。传感器45可包括例如湿度传感器或温度传感器，湿度传感器用于测量外壳28里面的水分，可提供与电子组件状态有关的信息，温度传感器例如用于测量充电期间的电池温度以确保电池的安全操作。系统传感器45也可包括三轴加速度计，三轴加速度计用于测定患者是活动的还是睡着的并且感应患者的总体活动，其可以是临床参数的替代度量(例如活动越多意味着疼痛越少)，和/或心率或呼吸率(分钟通气量)监测器，例如其可以利用配置在电极导线上的一个或多个电极获得。来自系统传感器的数据可由控制器40记录下来并存储在非易失性存储器中供稍后通过遥测系统41传送到外部控制器30。如果系统传感器45包括加速度计，那么它可以用来随时测定刺激器20的方向，再推出患者的方向。例如，在植入后，外部控制系统30可用于从植入物中取读数，例如，当患者俯卧时，以校正加速度计的方向。如果患者在给予治疗期间按指示俯卧，加速度计可以进行编程以记录患者在刺激期间的方位，从而提供患者顺应性的信息。举例来说，可植入刺激器20包括两个治疗用电路模块46和47，尽管在一个具体的实施方案中，根据预定的应用情况，可以使用更多或更少的电路模块。正如下文关于进一步实施方案更详细的描述。治疗用电路模块46和47可配置成提供不同类型的刺激，或者诱导肌肉收缩或者阻断传入神经纤维中的疼痛信号，以监测由刺激诱导的肌肉收缩并且按照需要改变施加的刺激方案以获得所需结果，或者选择性地和间歇性地消融神经纤维以控制疼痛，从而促进肌肉康复。如图3所示，治疗用电路模块与控制器40耦合并受其控制。按不同要求提供的典型刺激参数如下所概括，并且是本领域技术人员众所周知的:对于神经肌肉电刺激(NMES):.双极电极对平衡的双相矩形电荷.0.5-500毫秒脉冲宽度(可调节至对照强度).10-30HZ(以达到强直收缩).恒定电流，<50mA(<50V)对于PENS型刺激:.多双极电极系统.双相脉冲.20-40HZ(包括可变频率随治疗应用的时间而变的可能性).恒定电流(通常为5_20mA)对于脊髓刺激:.多电极配置平衡的双相矩形电荷.通常为500微秒脉冲宽度.电流控制(优选的)或电压控制，通常高达IOmA在IKΩ负荷中对于射频消融术:.450-500KHZ.RF加热能量下面描述了包括根据本发明的原理构建的治疗用电路模块的具体组合的实施方案。用于神经肌肉电刺激和疼痛缓解的组合刺激器现在参照图4，描述了神经肌肉电刺激的第一个实施方案，其提供两种刺激以改善肌肉张力和神经驱动，同时也提供刺激来阻断或减少疼痛沿着传入神经纤维的传输。在图4的示意框图中，可植入刺激器50包括控制器51、与天线53耦合的遥测系统52、供电器54、电极开关阵列55、系统传感器56、和NMES电路模块57和镇痛性刺激电路模块58。电极开关阵列55选择性地与终端阵列59耦合，终端阵列59与连接块29(参见图2)耦合并使得刺激器50与一根或多根电极导线f禹合。组件51到组件59中的每一个都按以上关于图3的实施方案所述的方式操作。更具体地说，控制器51优选包括可编程式微处理器、易失性记忆器、非易失性记忆器和非易失性存储器，并且与遥测系统52、NMES电路模块57、镇痛性刺激电路模块58和电极开关阵列55耦合且控制它们的操作。供电器54为可植入刺激器50的电动组件提供动力，并且可包含原电池或电池组、蓄电池或电池组、它们二者的组合或二者都不是。在后一情况下，供电器54可包含电容器，电容器储存通过TETS经由皮肤传递的能量。刺激器50可由外部控制系统30编程和/或控制，并且可通过遥测系统52将存储的系统和操作数据上传至外部控制系统30。系统传感器56可包含一个或多个传感器，该传感器监测刺激器50的操作情况，以及患者的参数(例如运动、心率等)，并且可以记录与这些参数有关的数据以稍后利用外部控制系统进行读出。在图4的实施方案中，NMES电路模块被配置成将刺激脉冲提供给神经支配、或者直接给多裂肌的肌纤维、多裂肌或者其它选定的肌肉群以在预定数量的阶段(sessions)期间引起预定系列的肌肉收缩以增强肌肉张力并改善肌肉中的神经驱动，如以上公布的Sachs的申请即美国专利申请公布号US2008/0228241中描述的，该申请的全部内容通过引用结合到本文中。有些接受刺激器50的患者可能经历由于先前损伤和/或肌肉张力的损失引起的背痛，而其它患者可能发现由NMES电路的操作诱发的收缩是不愉快的。因此，刺激器50还包括镇痛性刺激电路模块58以阻断或减少与先前损伤或由NMES治疗诱发的肌肉收缩相关的疼痛。如图1所示，在刺激器50的一个优选应用(相当于图1中的刺激器20)中，电极对22位于背支的内侧支以递送引起肌肉收缩的NMES脉冲，从而实现神经驱动多裂肌的恢复和多裂肌的康复。镇痛性刺激电路模块58可同时通过电极导线23与电极对24耦合和通过电极导线25与四电极26耦合，以阻断或减少脊髓S或外周神经P中产生的疼痛信号。另外，也可使用电极对22，例如，通过控制器51转换电极开关阵列55使电极对22与镇痛性刺激电路模块58耦合，以递送较高频率的刺激来阻断传入疼痛信号。以这种方式，预期NMES治疗可在减轻患者与任何现有的损伤相关的不适和疼痛的同时予以提供。刺激器50和电极也可设定成使得一组电极用于刺激(simulate)身体一侧的组织，而另一组电极用于刺激(simulate)身体另一侧的组织。以这种方式，刺激器和电极系统可设定成递送单侧或双侧刺激，或者电极的组合刺激不以特定的几何排列刺激组织。或者，多个电极可以植入在背支的内侧支上或其附近，致使一对电极通过电路模块57递送NMES以实现多裂肌的收缩，而另一对电极通过电路模块58同时或连续地递送较高频率的刺激以阻断传入纤维中的疼痛信号。电极对可包括一个或多个普通电极。所递送的不同电刺激的时机提供了多项选择。例如，疼痛阻断刺激可以与NMES刺激同时发生，可以与NMES刺激多路复用(即，时间有间隔(timewiseinterleaved)使得刺激脉冲在两个电极对上不同时递送)，以交替方式(即，NMES后再疼痛阻断，以此类推)，或者间歇性地，例如，NMES持续一段时期无需疼痛阻断刺激，然后当NMES不递送时进行疼痛阻断刺激。在计划进行临床应用的一个优选实施方案中，将NMES刺激在不同的阶段，通常在几周的时期内每天I小时施加到多裂肌上。这样一种方案类似于通过体育运动的常规强度训练，体育运动通常经历一个类似的时程。在准备NMES强度训练的时段，刺激器50可用于施加SCS治疗以阻断或减弱可由NMES锻炼方案产生的疼痛信号。以这种方式，可以出现神经驱动恢复和多裂肌康复的理想治疗效果而没有明显的疼痛或不适。对于罹患严重背痛或神经根性疼痛的患者，刺激器50在与多裂肌的NMES康复治疗的同时提供施加SCS治疗的能力。在一个实施方案中，患者可登录外部控制系统30，并因此可以按照他或她的主治医生共同开发的康复计划来激活可植入刺激器50。在这种情况下，控制器51可以编程以在刺激器的活化和刺激脉冲的开始之间的期间提供指定持续时间的延迟。这种延迟允许患者在施加刺激之前采取舒适的位置，例如俯卧。外部控制系统也可包括多功能用户界面，包括由患者操作的输入范围(例如按钮、旋钮、触摸屏等)，允许激活或中断不同类型的刺激。在另一个实施方案中，可植入刺激器50可以编程以加大和减小刺激脉冲的强度和持续时间。这可以采取两种方式的至少一种进行。在第一种方式中，刺激脉冲强度逐渐增加(例如在0.5-1秒以内)到编程的最大值以诱发理想的肌肉收缩，然后慢慢地减下来。以这种方式，肌肉收缩对患者来说具有平滑的开关感觉。在第二种方式中，对治疗剂量(即，治疗周期的收缩次数)进行编程以逐渐增加直至达到理想水平，然后渐渐地减少到零，几乎同良好肌肉强度训练方案相同的方式提供伸展或预热相(warm-upphase)和冷却相(cool-downphase)。在这种操作模式中，刺激器50,通过任一输入到外部控制系统或在预定时间，和在刺激延迟后(如果有的话)，使刺激幅度在时间的预定周期内从低水平(例如开始时为零)到预定的最大水平。同样，在刺激治疗周期结束时，刺激器50将幅度从预定的最大水平向下减至低水平。预期提供刺激强度的逐渐增加和减少的这个实施方案，将为有些患者提供更舒适的经历。正如以上所论述的，可植入刺激器50优选含有用于存储的非易失性存储器，并且与该装置的内部参数一起在治疗期内编程至记录数据。这样的数据记录(datalogging)也可记录来自系统传感器56的数据，系统传感器56可以利用外部控制系统从刺激器50下载，以提供治疗有效性的指示。例如，如果传感器包括三轴加速度计，那么可以记录下患者以每小时、每天或每周计的总体活动水平，例如，通过记录所有加速度计测量所必需的一部分(integral)。传感器也可包括用于测定心率的电路，并且这样的电路可以用于记录患者的最大心率作为总体活动的度量。在临床应用中，刺激器50植入皮下，并且系统传感器56可以用于记载和记录基线(即预治疗)患者参数例如总活动和最大心率。然后，能够进行治疗，数据记录可以用于评价治疗的进展和患者的状态变化。例如，如果加速度计显示总体活动增加，那么这将会表明，先前抑制活动的疼痛已经缓解。这样的数据可由医生通过使用外部控制系统30调节刺激器50的编程来调整治疗，和/或这样的信息可以提供给患者作为鼓励反馈。具有性能反馈的神经肌肉刺激的刺激器现在参照图5，描述了根据本发明的原理构建的刺激系统的另一个实施方案，其中可植入刺激器提供NMES刺激器疗法并还具有监测治疗进展的能力和修改治疗方案以反映出由治疗引起的肌肉特征中的变化的能力。这样的修改可以由医生利用外部控制系统30定期重编程NMES参数实现，或者，NMES刺激参数可以进行动态调整并自动修正以将肌肉收缩保持在某一预定有效和可耐受的水平上。在有些实施方案中，刺激器60可提供闭环反馈系统，其中系统对影响肌肉刺激特征的生理变化立即做出反应。虽然本发明技术的主要应用是改善脊柱的稳定性，但是它也可以有利地应用于肌肉康复的其它领域。.腿部肌肉功能的恢复，允许截瘫患者站立和行走(称之为功能性电刺激(FunctionalElectricalStimulation,FES))；.手术后或骨关节炎矫治后受伤或虚弱的肌肉的康复，例如膝关节手术后四头肌的康复；.神经驱动的恢复和作为背部稳定系统部分的肌肉(包括腰部多裂肌)的康复；.提供刺激以实现呼吸(隔膜和/或脉间肌肉)；和.提供机械肌力以执行机体功能，例如，在心肌成形术中。在以上引述的Sachs申请中所描述的植入式NMES刺激器讨论了电刺激的参数可以在测试后由刺激阈值的医生编进刺激器的程序中。治疗参数例如收缩的持续时间、频率和强度也可以根据患者的需要和疗程的阶段编进刺激器的程序中。在有些情况下，预期已编程的参数可能需要改变，例如在治疗程序的过程当中，因为肌肉已康复。图5的刺激器60被设计成改进NMES性能和减少频繁重编程的需求，即通过监测治疗期间的肌肉性能，并相应地调整刺激参数。更具体地说，可植入刺激器60包括控制器61、与天线63耦合的遥测系统62、供电器64、电极开关阵列65、系统传感器66、和NMES电路模块67和肌肉性能监测电路模块68。电极开关阵列65选择性地与终端阵列69耦合，终端阵列69与连接块29(参见图2)耦合并使得刺激器60与一根或多根电极导线耦合。电极开关阵列65也可包括连接线69a以连接刺激器60的外壳，使得所述外壳起到电极的作用。组件61-67和组件69中的每一个都按以上关于图3的实施方案所述方式操作。控制器61优选包括可编程式微处理器、易失性记忆器(volatilememory)、非易失性记忆器(nonvolatilememory)和非易失性存储器(nonvolatilestorage),并与遥测系统62、NMES电路模块67、肌肉性能监测电路模块68和电极开关阵列65耦合且控制它们的操作。供电器64为可植入刺激器60的电动组件提供动力，并可包含原电池或电池组、蓄电池或电池组、它们二者的组合或二者都不是。在后一情况下，供电器64可包含或包括电容器，电容器储存通过经皮能量传输系统(“TETS”)经由皮肤传递的能量。刺激器60可由外部控制系统30编程和/或控制，并且可通过遥测系统62将存储的系统和操作数据上传至外部控制系统30。系统传感器66可包含一个或多个传感器，该传感器监测刺激器60的操作情况，以及患者的参数(例如运动、心率等)，并且可以记录与这些参数有关的数据以稍后利用外部控制系统进行读出。根据本发明的一个方面，刺激器60还包含肌肉性能监测电路模块68，其与控制器耦合，并被设计成监测肌肉性能的一个或多个参数。被测参数可用于自动地修正由NMES电路模块67传送过来的疗法，和/或通过遥测系统62和外部控制系统30提供存储的和遥测到的信息，使得医生能够修正参数。在一个优选的实施方案，肌肉性能监测电路模块68可通过电极开关阵列65与选定的电极耦合，选定的电极与终端阵列69耦合，以测量组织的电参数，例如来自刺激的阻抗或激发性电位。电路模块68可另外与系统传感器66耦合，例如，为了获得来自加速度计或其它运动传感器的数据、和/或温度或压力数据。电路模块68也可设定成接收来自其它类型的身体传感器的输入，例如本领域已知的，包括监测化学性质的那些(例如PH传感器等)。电路模块68优选包括至少一个听力放大器，听力放大器配置后用于肌电图(EMG)。EMG是当肌肉收缩时由其产生的电信号，EMG的强度(功率)是肌肉收缩的强度指标。用于测量EMG(例如增重(gain)、频率应答、阻抗等)的放大器配置是本领域技术人员众所周知的。正如在Stokes、IanAF、SharonMHenry和RichardMSingle,“SurfaceEMGelectrodesdonotaccuratelyrecordfromlumbarmultifidusmuscles(表面EMG电极没有准确地从腰部多裂肌记录下来)，”ClinicalBiomechanics(Bristol,Avon)18,第I期(2003年I月):9-13中所描述的，已知对于某些肌肉(例如腰部多裂肌的深部纤维)，表面EMG提供不可靠的信号。因此，预期与刺激器60—起使用的植入式电极导线有利地提供有用的EMG信号。在另一个实施方案中，电路模块67和68可设定成执行阻抗测量，其方式类似于Grandjean等人的美国专利6，406，421B1中描述的方式。众所周知，可通过一对电极注入电流并通过大致沿相同几何路径布置的不同电极对来测量电压，进行电阻抗测量。参见例如，Rutkove,S.B.，“Electricalimpedancemyography:Background,currentstate,andfuturedirections(电阻抗肌动描记法:背景、现状和未来的方向)”，Muscle&Nerve40,第6期(2009年12月):936-46。在一个具体的实施方案中，由刺激器外壳(通过连接线69a)和布置在电极导线上的一个或多个电极组成的第一对电极可用于将电流注入组织中(例如来自NMES电路模块67),而通过刺激器外壳和电极导线上的一个或多个电极的不同组之间的电路模块测量电压。或者，同一组电极(包括刺激器外壳)既可用于注入电流又可用于测量所产生的电压。上述阻抗测量可以是直流(DC)或交流(AC)的。就AC阻抗测量来说，还可获得另外的有用信息，例如相位、频谱、和参数中的变化。如此测得的电阻抗表示在测量电极之间的组织体积和组织构成(各向异性)，如在Garmirian等人，“Discriminatingneurogenicfrommyopathicdiseaseviameasurementofmuscleanisotropy(通过肌肉的各向异性测量来辨别神经原性疾病和肌病)”，MuscleNerve,2009年I月；39(I):16-24。另外参见，Miyatani,M.等人，“Validityofestimatinglimbmusclevolumebybioelectricalimpedance(通过生物电阻抗估计肢体肌肉体积的有效性)”，J.AppliedPhysi0.(Bethesda,Md.1985)91，第I期(2001年7月):386-94。因此，电极和刺激器外壳的明智放置将确保只有目标组织(例如靶肌肉)是在被注入和被测量的电压路径中。当肌肉收缩时，其尺寸发生变化，这在电阻抗中将产生变化。因此，电阻抗的测量可用作肌肉收缩的一种替代测量。在另一个实施方案中，电路模块68可包括感知机械运动(例如振动、加速或偏转)的传感器或者与该传感器耦合，并且还可包括置于导线上的压电聚合物(例如PVDF)。来自这种传感器的信号提供肌肉收缩的一种替代测量。在一个进一步的替代实施方案中，电路模块68可包括置于导线上的感知压力的传感器(例如MEMS压力传感器)或者与该传感器耦合，从而提供肌肉收缩的一种替代测量。在又一个实施方案中，采用穿过超过一块肌肉的多根电极导线或在一根导线上的多个电极，刺激器60被配置成感知来自超过一块肌肉的EMG。在这种情况下，电路模块68的听力放大器进行多路传输以听出来自超过一块肌肉的EMGs。或者，电路模块68可包括多个听力放大器，其布置成同时听出来自超过一块肌肉的EMGs。众所周知，例如根据JaapvanDieen等人，“TrunkMuscleRecruitmentPatterns(躯干肌肉募集模式)，”Spine,第28卷，第8期，第834-841页，在具体任务的执行期间，EMGs在躯干肌肉中的相对定时和幅度在健康个体和经历由于脊柱不稳定引起的下背疼痛的患者之间是不同的。在脊柱不稳定患者中，躯干肌肉的募集模式可能被改变以弥补脊柱稳定性的缺乏。因此，从多个躯干肌肉测得的EMGs的幅度和定时可用于诊断脊柱不稳定的存在和程度，以及在治疗疗程期间脊柱不稳定的变化。EMG数据可用于自动地修正治疗参数，或者这样的数据可以保存起来稍后供医生参考以帮助作出诊断和治疗参数的修改。在图5的实施方案中，肌肉性能监测电路模块68被配置成测量由NMES电路模块67诱导的肌肉收缩，并根据肌肉性能变化修正治疗参数。具体地说，建立初始治疗参数，例如治疗阶段的剂量和持续时间，并利用外部控制系统30将其编进刺激器60的程序中。在各治疗阶段之间，可以利用电路模块68连续地或周期性地监测肌肉性能。当测出的肌肉性能中的变化超出了医生预先确定的选定阈值时，电路模块68可以命令控制器61修改参数用于后续的NMES治疗阶段。例如，如果监测参数揭示出肌肉质量增加了，表明肌肉康复，或者收缩性减少了，那么治疗剂量可以根据医生之前编制的程序自动地减少一些预定量。在一个可供选择的实施方案中，肌肉性能可用于抑制肌肉收缩。例如，在某些类型的下背疼痛中，疼痛是由背部中某些肌肉的痉挛引起的。这样的痉挛伴随有EMG活动的连续增加。根据本发明的一个方面，NMES刺激可用于抑制肌肉收缩，即配置电路模块68的听力放大器以连续地或周期性地测量EMG。如果EMG满足了指示肌肉痉挛发生的条件，那么NMES电路模块就由控制器61指导以将刺激施加到痉挛中支配肌肉的神经上，以阻断来自引起肌肉痉挛的神经系统的信号传导，从而防止痉挛。由NMES电路模块提供的刺激可时常被抑制以允许电路模块68根据EMG信号评定肌肉是否仍然处于痉挛状态；如果痉挛已经停止，则NMES电路模块67的施加刺激就终止。在一个可供选择的实施方案中，肌肉性能监测电路模块68可被配置成测量EMG和组织阻抗的组合以确认肌肉是处于痉挛状态，从而改进测量的安全性和可靠性。肌肉性能监测电路模块68也可用于跟踪肌肉对神经活动应答时活性和健康方面的变化。换句话说，由组织体积的阻抗测量确定的肌肉收缩量可能与由EMG确定的肌肉中的电活动量相关。再者，电极和肌肉性能监测电路模块68可被配置成记录来自神经以及肌肉的电信号，使得EMG(和/或组织体积)在对神经活动应答时的度量可用作肌肉健康状况的指标。肌肉性能监测电路模块68也可用于测量在对神经的NMES应答时肌肉质量中的变化以对电刺激参数作出调整。在这种情况下，可以确定电刺激参数(例如电流、脉冲宽度、频率和持续时间)与肌肉收缩强度相关的凭经验推导出的传递函数。随着时间的流逝，这种传递函数可能变化，例如随着运动或组织向内生长的电极变化而变化。因此，肌肉收缩的强度可用于自动地调整由电路模块6`7提供的NMES刺激的电参数以达到理想的肌肉收缩。具有RF消融能力的刺激器参照图6，根据本发明的另一个方面，描述了植入式RF消融装置。虽然本发明技术的主要应用是疼痛减轻连同改善脊柱的稳定性，但是本发明技术可有利地应用于其它领域，例如:.RF脊神经根切断术，其中感觉神经被切除以防止感觉信号(例如疼痛)到达大脑，例如在小关节面疼痛患者中，背支的内侧支的脊神经根切断术。位于肝、脑、骨骼肌系统、甲状腺和副甲状腺、胰、肾、肺和乳房中不可切除的肿瘤的RF消融术，其中难以达到完全的肿瘤坏死，导致肿瘤复发，迫使要求重复的RF消融术；和.肿瘤的治疗，其中肿瘤的根部位于被视为对手术干预太危险的组织中，例如其根部在消化道、子宫壁中的肿瘤或某些食管肿瘤，为此需要有规律的重复手术来切除新的生长物。RF消融术领域已充分开发，适合于消融神经纤维和其它组织(例如RF能量)及附属组织的参数对本领域的普通技术人员来说是众所周知的。参见例如，Gazelle等人，“Tumorablationwithradio-frequencyenergy(用射频能量的肿瘤消融术)”，Radiology,2000年12月:217(3):633-46和Haemerrich等人，“Thermaltumourablation:devices,clinicalapplicationsandfuturedirections(热灼月中瘤消融术:装置、临床应用和未来的方向)”，Int.J.Hyperthermia,2005年12月:21(8):755-60。然而，据本发明人的了解，还没有人提出被配置成长期植入并能够进行重复RF消融的RF消融装置。现在参照图6，描述了植入式装置70，其计划长期植入，以在时间的某些时期之后，在身体的特定部位中，在必需重复组织的RF消融的情况下进行系列RF消融。装置70的各组件密切对应于以上关于图3的实施方案所述的那些，并且包括控制器71、与天线73耦合的遥测系统72、供电器74、电极开关阵列75、系统传感器76和终端阵列77。正如在前面的实施方案中所述的，电极开关阵列75选择性地与终端阵列77耦合，终端阵列77与连接块29(参见图2)耦合，连接块29接受一根或多根可植入的电极导线。电极开关阵列75也可包括连接线77a以连接装置70的外壳，使得所述外壳起到电极的作用。根据本发明的这个方面，装置70还包含RF消融电路模块78，如下文进一步描述的。组件71-77中的每一个都按以上关于图3的实施方案所述的方式操作。控制器71优选包括可编程式微处理器、易失性记忆器、非易失性记忆器和非易失性存储器，并且与遥测系统72、电极开关阵列75和RF消融电路模块78耦合且控制它们的操作。供电器74为装置70的电动组件提供动力，并且可包含原电池或电池组、蓄电池或电池组、它们二者的组合或二者都不是。在后一情况下，供电器74可包含或包括电容器(例如本领域技术人员已知技术的超级电容器)，其储存通过TETS经由皮肤传递的能量。装置70可由外部控制系统30编程和/或控制，并且可通过遥测系统72将存储的系统和操作数据上传至外部控制系统30。系统传感器76可包含一个或多个传感器，该传感器监测装置70的操作情况，以及患者的参数(例如组织的阻抗)，并且可以记录与这些参数有关的数据以稍后利用外部控制系统进行读出。根据本发明的这个方面，装置70还包含RF消融电路模块78，其与控制器耦合，并被设计成利用RF能量周期性地消融组织或神经纤维。因此，控制器71可被配置成控制遥测系统72的操作以无线接收来自外部控制系统30的能量并将该能量储存在供电器74中，并且可被配置成通过遥测系统72或通过天线73的阻抗调制回到外部控制系统与接收的功率幅度通信。为了确保仅在外部控制系统的方向上进行RF消融，装置70可以不包括电池或电容器，但是却可以进行布置使得仅当与外部控制系统通信时才获取能量。RF消融电路模块预期的能量要求是在约1-40瓦的范围内，这取决于所计划的应用。具有该功率容量的TETS系统是本领域技术人员众所周知的并已投入使用，例如人造心脏或左心室辅助装置(LVADs)。然而，高功率TETS系统的物理体积和其它要求可阻止其在可利用的手术位置受限时等方面应用中的应用。因此，在一个可供选择的实施方案中，TETS系统可具有比RF发生器要求低的功率容量，并且装置70可包括储能元件，例如超级电容器或低阻抗蓄(可充电)电池，可为RF消融电路模块78提供动力。在使用中，TETS可以连续操作，使得当在植入式装置中适当储能时产生信号以按所需功率和所需时间传递RF消融能量。作为一个实例，能够转移IW的TETS系统可用于供应5W的RF能量传递，负载持续率(dutycycle)为20%。在这个实施方案中，遥测系统72使得能够在外部控制系统和装置70之间进行通讯，允许该植入式装置接收装置和RF消融操作参数，以及传输记录的信息，例如电极间的阻抗、温度数据和电池与外部控制系统的状态。遥测系统71也可向控制器71提供编程以重配置操作电极，通过此电极，利用电极开关阵列75供应消融能量，从而允许多个电极的任一电极被配置为阴极、阳极或未连接的。装置70的外壳也可通过终端阵列77的连接线77a配置为电极。上述能力在消融损害位置中提供灵活性并让医生去弥补植入后的电极运动。系统传感器76可有利地用于监测通过其传递消融能量的电极附近组织的温度。典型的用于RF消融的组织温度范围为50°C130°C，这取决于正在被消融的组织类型和分配到消融的时间。系统传感器76可包含例如布置在装置外壳里面的温度传感器，或者可测量连接电极导线的温度，并且利用该数据推断或预测组织温度。温度传感器也可以整合到导线中并置于更靠近靶向消融的组织。系统传感器76可以被动(测量)模式使用，或者可包含反馈控制系统部分，反馈控制系统连续地或间歇性地调节由RF消融电路模块传递的功率，使得被消融组织的温度维持在安全性和功效的所需限制之间。现在参照图7，描述了前面实施方案所述的说明性整合入所有治疗用电路模块的可植入式刺激器。可植入刺激器80相当于图1的刺激器20，并由外部控制系统30编程和控制和/或提供动力。刺激器80意欲用于例如提供NMES刺激、镇痛性刺激以阻断或减少神经中的传入疼痛信号的刺激器中，并许可周期性神经消融(例如脊神经根切断术)。进一步根据本发明的的这个方面，刺激器80包括肌肉性能监测电路，其支持在脊神经根切断术之前对神经纤维的测试，指导消融电极的正确选择。图7的刺激器80包括控制器81、与天线83耦合的遥测系统82、供电器84、电极开关阵列85、系统传感器86、终端阵列87、NMES电路模块88、镇痛性刺激电路模块89、肌肉性能监测电路模块90和RF消融电路模块91。正如在前面的实施方案中所述，电极开关阵列85选择性地与终端阵列87在控制器81的控制之下耦合，并使得刺激器80中的任意一个或多个治疗用电路模块选择性地与一根或多根电极导线的选定电极耦合。电极开关阵列85也可包括连接线87a以连接刺激器80的外壳，使得所述外壳也可以起到电极的作用。组件81-87中的每一个都按以上关于图3的实施方案所述的方式操作。控制器81优选包括可编程式微处理器、易失性记忆器、非易失性记忆器和非易失性存储器，并且与遥测系统82、电极开关阵列85、NMES电路模块88、镇痛性刺激电路模块89、肌肉性能监测电路模块90和RF消融电路模块91耦合且控制它们的操作。供电器84为可植入刺激器80的电动组件提供动力，并且可包含原电池或电池组、蓄电池或电池组、它们二者的组合、或二者都不是，正如以上所论述的。刺激器80可由外部控制系统30编程和/或控制，并且可通过遥测系统82将存储的系统和操作数据上传至外部控制系统30。系统传感器86可包含一个或多个传感器，该传感器监测刺激器80的操作情况，以及以上所论述的各种患者参数。根据本发明的这个方面，刺激器80还包含如以上关于图4的实施方案所述的NMES电路模块88和镇痛性刺激电路模块89、如以上关于图5的实施方案所述的肌肉性能监测电路模块90和如以上关于图6的实施方案所述的RF消融电路模块91。以这种方式，需要脊柱肌肉康复和神经驱动恢复的患者可以具有可获得治疗模式的完全范围。具体地说，由医生最初植入的刺激器80可以进行编程以提供NMES刺激和阻断传入神经中的疼痛信号的刺激。由于肌肉强度和收缩性在整个疗程期间得到改善，因此肌肉性能监测电路模块90可测量治疗的进展并调节NMES刺激参数或克服痉挛。另外，根据由肌肉性能监测电路模块90提供的患者报告条件和测量数据，医生可以周期性地激活RF消融电路模块91以切除选定的神经纤维。电极导线系统鉴于本文所描述的各种植入式刺激器的能力，可能最好提供具体地与这类刺激器一起配套使用的电极导线。参照图8A和图SB，现在描述了被配置成具有以下功能的电极导线:向神经提供NMES刺激以引起肌肉收缩；刺激神经以抑制疼痛信号向大脑传播；刺激神经以抑制运动神经信号，从而减少或停止肌肉的收缩(例如在痉挛中)；记录电信号例如肌电图或组织阻抗；或进行原位RF消融。关于图8A，描述了带有电极IOla-1Olf的电极导线100。电极的数量可以少至I根且多至可能实际上能够置于目标解剖空间内的数量。本领域常用的电极配置包括1(对于单极刺激)、2、4(外周神经刺激)、8、16(脊髓刺激器)或多达22根电极(耳蜗植入物)。对于本公开的目的，最远端电极IOla将被称为电极#1，电极IOlb将是电极#2,以此类推，向导线100近端移动，直至电极的总数。当与提供多个独立电流输出的本文所述的植入式刺激器一起使用时，电极导线100能够以覆盖方式或交错的同时递送多个疗法。电极IOla-1Olf可以相对于彼此采用特定大小或间隔以允许产生用于给定疗法所需的特定的刺激、感知和消融类型的电压场。在一个实施方案中，电极导线100与靶神经按尾侧到颅侧取向平行放置(其中颅侧方向是倾向于传入神经活动的方向)。然后如此定位，在最颅侧的电极I和2可以采用特定大小和间隔以允许最佳阻断沿神经传递的传入疼痛信号(例如疼痛信号可以从小关节面沿着内侧支传递)。更尾侧地，电极3和4可以采用特定的大小和间隔布置以允许最佳募集大型纤维运动神经元。因为需要动作电位来传出地活化肌肉旅行，这些电位不被电极I和2的更颅侧阻断作用所阻断。最后，最尾侧置于的电极5和6可以采用特定的大小和间隔以通过捕获肌肉的EMG信号感知并记录肌肉募集，EMG信号可以例如通过如以上关于图4的实施方案所述的肌肉性能监测电路模块加工处理。因此，这样的排列允许同时阻断从小关节面产生的疼痛、刺激引发肌肉收缩的神经的运动纤维、和感知所引发的反应(其将能够启动闭环系统，改进装置寿命和募集效率)，而没有任何刺激脉冲负面地影响其他的性能。关于图8B,描述了带有电极Illa-1llg的电极导线110。最远端电极Illa再次被称为电极#1，电极Illb将是电极#2，以此类推，向导线111近端移动。在图8B的实施方案中，电极I和2的阻断作用可用于消除刺激的感知觉。以这种方式，可以实现患者体内运动纤维的NMES刺激疗法，其中患者将在别的情况下不耐受因神经刺激产生的双方向动作电位引起的刺激。使用电极5和6也是可行的，电极5和6很可能置于肌内，以记录肌肉中的体积EMG信号。该信号随时间的变化可提供运动控制由于损伤造成的程度的指示。当将这样的数据相对于在治疗方案完成后的时期内的时间进行比较时，该数据就可用作可能需要附加疗法来维持脊柱稳定性的阳性指标。***尽管以上描述了本发明的各种说明性实施方案，但是对本领域技术人员来说显而易见的是，在不偏离本发明的情况下，可以对本发明进行各种变化和修改。附上的权利要求书意欲涵盖所有此类落入本发明真正的精神和范围之内的变化和修改。权利要求1.一种治疗用电刺激系统，包含:植入式外壳；至少一根与所述外壳耦合并具有多个电极的电极导线，所述电极导线被配置成植入脊髓组织的附近；布置在所述植入式外壳里面并与所述电极导线操作性地耦合的第一电路模块，所述的第一电路模块被配置成向所述多个电极的选定的第一个子集递送电刺激以引起与脊髓组织相关的脊柱肌肉的收缩；和布置在所述植入式外壳里面并与所述电极导线操作性地耦合的第二电路模块，所述的第二电路模块被配置成执行选自以下的功能:与脊髓组织相关的传入神经纤维的镇痛性刺激；肌肉性能监测；与脊髓组织相关的传出神经纤维的刺激以减少痉挛；和RF消融。2.权利要求1的治疗用电刺激系统，还包含布置在所述植入式外壳里面并与所述的第一和第二电路模块操作性地耦合的控制器。3.权利要求2的治疗用电刺激系统，还包含布置在所述植入式外壳里面并与所述控制器操作性地耦合的遥测系统。4.权利要求3的治疗用电刺激系统，还包含被配置成与所述遥测系统进行无线通信的外部控制系统。5.权利要求2的治疗用电刺激系统，还包含布置在所述植入式外壳里面的电源。6.权利要求5的治疗用电刺激系统，还包含被配置成将能量无线地传输到所述电源的外部控制系统。7.权利要求2的治疗用电刺激系统，还包含与所述植入式外壳一起布置的电极开关阵列，所述控制器与所述电极开关阵列操作性地耦合以选择与所述第一电路模块耦合的所述多个电极的第一个子集。8.权利要求7的治疗用电刺激系统，其中所述的第二电路与所述多个电极的第二个子集操作性地耦合，所述控制器选择与所述第二电路模块耦合的所述多个电极的第二个子集。9.权利要求8的治疗用电刺激系统，其中所述的所述多个电极的第二个子集与所述的所述多个电极的第一个子集相同。10.权利要求1的治疗用电刺激系统，其中所述的第二电路模块被配置成执行与脊髓组织相关的传入神经纤维的镇痛性刺激，还包含被配置成执行选自以下的功能的第三电路模块:肌肉性能监测；与脊髓组织相关的传出神经纤维的刺激以减少痉挛；和RF消融。11.权利要求1的治疗用电刺激系统，其中所述的第二电路模块被配置成执行肌肉性能监测，所述的第二电路被配置成测量肌肉性能并通过响应被测肌肉性能的第一电路调节电刺激的递送。12.权利要求1的治疗用电刺激系统，其中所述的第二电路模块被配置成利用生物阻抗来执行肌肉性能监测。13.权利要求1的治疗用电刺激系统，其中所述的第二电路模块被配置成利用肌电图来执行肌肉性能监测。14.权利要求1的治疗用电刺激系统，其中所述的第二电路模块被配置成利用指示机械运动的数据来执行肌肉性能监测。15.权利要求2的治疗用电刺激系统，还包含布置在所述植入式外壳里面的加速度计，所述加速度计被配置成向所述控制器提供定位数据。16.—种植入式RF消融系统,包含:植入式外壳；至少一根与所述外壳耦合并具有多个电极的电极导线，所述电极导线被配置成植入靶组织的附近；布置在所述植入式外壳里面并与所述电极导线操作性地耦合的RF消融电路模块，所述RF消融电路模块被配置成向所述多个电极的选定子集递送射频能量以消融靶组织。17.权利要求16的植入式RF消融系统，还包含布置在所述植入式外壳里面并与所述RF消融电路模块操作性地耦合的控制器。18.权利要求17的植入式RF消融系统，还包含布置在所述植入式外壳里面并与所述控制器操作性地耦合的遥测系统。19.权利要求18的植入式RF消融系统，还包含被配置成与所述遥测系统进行无线通信的外部控制系统。20.权利要求16的植入式RF消融系统，还包含布置在所述植入式外壳里面的电源。21.权利要求20的植入式RF消融系统，还包含被配置成将能量无线地传输到所述电源的外部控制系统。22.权利要求16的植入式RF消融系统,还包含与所述植入式外壳一起布置的电极开关阵列，所述控制器与所述电极开关阵列操作性地耦合以选择与所述RF消融电路模块耦合的所述多个电极的子集。23.权利要求16的植入式RF消融系统，其中所述RF消融电路模块被配置成执行与脊髓组织相关的传入神经纤维的消融。24.权利要求16的植入式RF消融系统，还包含布置在所述植入式外壳里面的加速度计，所述加速度计被配置成向所述控制器提供定位数据。全文摘要本发明提供用于治疗背痛的设备和方法，其中植入式刺激器被配置成与外部控制系统进行通信，所述植入式刺激器提供神经肌肉电刺激疗法，该疗法被设计成引起肌肉收缩以使肌肉康复、使神经驱动恢复和使脊柱稳定性恢复；所述植入式刺激器还包括一些附加的治疗模式中的一个或多个，包括提供镇痛性刺激的模块；监测肌肉性能并调节肌肉刺激方案的模块；和/或通过选择性地和重复地消融神经纤维来提供长期疼痛缓解的模块。在一个可供选择的实施方案中，本发明描述了一种独立的植入式RF消融系统。文档编号A61N1/34GK103079633SQ201180022070公开日2013年5月1日申请日期2011年3月10日优先权日2010年3月11日发明者彼得·安德鲁·克罗斯比,丹·萨克斯,普拉桑特·布里吉莫汉辛格·拉瓦特,詹森·艾伦·史洛夫,约翰尼斯·柏翠·希梅尔斯申请人:梅恩斯塔伊医疗公司