BR112013025521B1

BR112013025521B1 - Condutor estimulador neural implantável sem fio

Info

Publication number: BR112013025521B1
Application number: BR112013025521-8A
Authority: BR
Inventors: Patrick Larson; Chad Andresen; Laura Perryman
Original assignee: Micron Devices Llc
Priority date: 2011-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2021-04-13
Also published as: JP2014514069A; US20210275813A1; EP3586908A1; CA2831138A1; US20190247660A1; CN103492022A; JP2018110892A; CN110013606A; AU2012240239B2; IL259882B2; US11872400B2; BR112013025521A2; JP6671843B2; IL259882B1; EP2694154A1; CN110013606B; EP2694154B1; MX346885B; AU2012240239A1; EP2694154A4

Abstract

condutor e kit para modular tecido estimulado no corpo de um paciente um condutor sem fio implantável inclui um invólucro, o invólucro alojando: um ou mais eletrodos, configurados para aplicar um ou mais pulsos elétricos a um tecido neural; uma primeira antena configurada para receber, a partir de uma segunda antena e através de acoplamento radiativo elétrico, um sinal de entrada contendo energia elétrica, a segunda antena sendo fisicamente separada do condutor estimulador neural implantável; um ou mais circuitos eletricamente conectados à primeira antena, os circuitos sendo configurados para criar um ou mais pulsos elétricos adequados para estimulação do tecido neural, utilizando a energia elétrica contida no sinal de entrada; e fornecer um ou mais pulsos elétricos para um ou mais eletrodos, onde o invólucro é conformado e arranjado para entregar, no corpo de um paciente, através de um introdutor ou de uma agulha.

Description

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a estimuladores neurais implantáveis.

Histórico da Invenção

Uma grande variedade de técnicas terapêuticas de estimulação elétrica intracorpórea pode tratar condições neuropáticas. Estas técnicas podem utilizar um gerador de pulso implantável (IPG) subcutâneo operado a bateria, conectado a um ou mais condutores implantáveis com fio. Estes condutores possuem numerosos modos de falha, incluindo desalojamento mecânico, impactos ao condutor/tubo de extensão, infecção e irritação desconfortável procedente do IPG e do tubo de extensão. Vários tipos de condutores de estimulação da medula espinhal (EME) têm sido utilizados para proporcionar alívio terapêutico da dor. Estas configurações de condutor geralmente incluem condutores percutâneos cilíndricos e modelos de condutor losângico. Condutores percutâneos cilíndricos tipicamente têm diâmetros na faixa de 1,3 mm e contém uma série de eletrodos circulares utilizados para testes de eficiência durante um período de teste de implante e, em muitos casos, para o implante permanente. Condutores losângicos, contudo, contêm eletrodos com maior área de superfície, direcionalmente orientados para controlar a excitação dos feixes de nervos e podem requerer laminotomia cirúrgica.

Breve Descrição da Invenção

Algumas concretizações apresentam um condutor sem fio estimulador neural implantável. O condutor sem fio inclui: um invólucro; tal invólucro alojando: a) um ou mais eletrodos, configurados para aplicar um ou mais pulsos elétricos a um tecido neural; b) uma primeira antena, configurada para receber de uma segunda antena, através de acoplamento radiativo elétrico, um sinal de entrada contendo energia elétrica, a segunda antena sendo fisicamente separada do condutor estimulador neural implantável; c) um ou mais circuitos eletricamente conectados à primeira antena, tais circuitos sendo configurados para criar um ou mais pulsos elétricos adequados para estimulação do tecido neural utilizando a energia elétrica contida no sinal de entrada, e fornecer um ou mais pulsos elétricos para um ou mais eletrodos, onde o invólucro é conformado e pulsos elétricos para um ou mais eletrodos, onde o invólucro é conformado e arranjado para entregar, no corpo de um paciente, através de um introdutor ou de umá agulha.

As configurações podem incluir uma ou mais características. Por 5 exemplo, uma parte do invólucro pode deixar os eletrodos em contato não direto com o tecido neural, depois do condutor ter sido entregue no corpo do paciente. O invólucro pode ter forma semicilíndrica e os eletrodos podem incluir pelo menos um eletrodo direcional que direciona um caminho de corrente associado a um ou mais pulsos elétricos para uma direção substancialmente perpendicular, com io relação ao tecido neural. Os eletrodos podem incluir um conjunto semicilíndrico de eletrodos. Os eletrodos podem ser feitos de pelo menos um dos seguintes materiais: platina, platina/irídio, nitreto de gálio, nitreto de titânio, óxido de irídio, ou combinações dos mesmos. Os eletrodos podem incluir de dois a dezesseis eletrodos, cada um com uma extensão longitudinal entre 1,0 e 6,0 mm e uma 15 largura entre 0,4 e 3,0 mm. Os eletrodos são espaçados entre 1 mm a 6 mm e possuem uma área superficial combinada entre 0,8 mm2 a 60,00 mm2.

O condutor pode ser um condutor losângico. Especificamente, o condutor poderá ser um condutor losângico com altura entre 1,3 mm e 2,0 mm, e largura entre 2,0 mm e 4,0 mm. O condutor poderá ter forma côncava para 20 prender uma posição lateral do tecido neural, depois do condutor ter sido entregue no corpo do paciente. A posição lateral pode ser relativa a um aspecto dorsal da medula espinhal do paciente. Por exemplo, o condutor possui um perfil entre 1,0 mm e 1,5 mm, e uma borda côncava entre 0,2 mm e 0,3 mm.

O condutor pode ser entregue em um espaço epidural do corpo do 25 paciente. A entrega pode ser feita através de uma agulha, tal como, por exemplo, uma agulha Tuohy, não maior do que calibre 14. O condutor pode ser entregue para tratar um tecido neural associado à coluna vertebral.

O invólucro pode alojar ainda um lúmen para operar um cateter guia, durante a entrega do invólucro. O invólucro pode incluir ainda uma ponta distal. A 30 ponta distai pode ser arredondada, com uma extensão entre 0,5 mm e 2,0 mm. A ponta distai também pode ser pontiaguda, com uma extensão entre 2,0 e 6,0 mm.

O invólucro poderá ter um revestimento externo de polímero biocompatível, o polímero contendo pelo menos um destes componentes: polimetilmetacrilato (PMMA), polidimetilsiloxano (PDMS), parilene, poliuretano, politetrafluoretileno (PTFE), ou policarbonato. O invólucro pode possuir ainda um revestimento externo de elastômero de silicone. O invólucro pode alojar ainda contatos de acoplamento de antena, os contatos de antena sendo eletricamente conectados às antenas e ao circuito e configurados para acoplar a antena com o tecido circundante. Os contatos de acoplamento de antena podem incluir dois a oito pares de acoplamentos de antena. Os contatos de acoplamento de antena podem ser posicionados de forma proximal, com relação aos eletrodos, no invólucro. Os contatos de acoplamento de antena podem ter cada um, uma extensão longitudinal entre 1,0 mm e 6,0 mm e uma largura entre 1,0 mm a 2,5 mm. Os contatos de acoplamento de antena podem ser espaçados entre 30 mm e 80 mm. Pelo menos uma das antenas pode ser construída como um traço condutor contido em um dos circuitos. Pelo menos uma das antenas pode ser fabricada como um fio condutor conectado a um dos circuitos. Os circuitos poderão ser circuitos flexíveis. Os circuitos flexíveis deverão ser capazes de se submeterem a um raio de dobramento de menos de 0,5 mm. Os circuitos flexíveis poderão ser instalados de forma proximal, com relação aos eletrodos, no invólucro. Os circuitos flexíveis poderão incluir um circuito de condicionamento de comprimento de onda.

Algumas concretizações apresentam um método para tratamento de dor neurológica. O método inclui: fornecimento de um condutor estimulador neural implantável, incluindo um invólucro que aloje: um ou mais eletrodos; uma primeira antena configurada para receber da segunda antena e através de acoplamento radiativo elétrico, um sinal de entrada contendo energia elétrica, a segunda antena sendo fisicamente separada do condutor estimulador neural implantável; um ou mais circuitos flexíveis eletricamente conectados à primeira antena, os circuitos flexíveis configurados para: criar um ou mais pulsos elétricos adequados para serem aplicados aos eletrodos utilizando a energia elétrica contida no sinal de entrada; e fornecer um ou mais pulsos elétricos para um ou mais eletrodos, e implantar o condutor de estimulação neural no corpo do paciente, através de um introdutor ou de uma agulha.

As concretizações poderão incluir uma ou mais das seguintes características. Por exemplo, uma parte do invólucro poderá deixar os eletrodos em contato não direto com o tecido neural depois do condutor ter sido implantado no corpo do paciente. Os eletrodos poderão incluir pelo menos um eletrodo direcional que confine um caminho de corrente associado a um ou mais pulsos elétricos em uma direção substancialmente perpendicular ao tecido neural. A agulha poderá ser uma agulha Tuohy não maior do que o calibre 14.

Descrição dos Desenhos

A Figura 1 ilustra dois condutores losângicos sem fio sendo implantados, através de um introdutor, no espaço epidural.

A Figura 2 ilustra um condutor losângico sem fio sendo implantado, através de um introdutor, em um corpo humano.

A Figura 3 ilustra um condutor losângico sem fio posicionado contra a dura-máter da medula espinhal.

A Figura 4A ilustra um exemplo de um introdutor.

A Figura 4B mostra uma visualização transversal do introdutor ilustrado na Figura 4A.

A Figura 5A ilustra outro exemplo de um introdutor.

A Figura 5B mostra uma visualização transversal do introdutor ilustrado na Figura 5A.

A Figura 6A ilustra a ponta distal de um condutor losângico sem fio.

A Figura 6B mostra visualizações transversais das extremidades distais de três configurações de um condutor losângico sem fio.

As Figuras 7A e 7B ilustram, respectivamente, os lados dorsal e ventral de uma configuração de um condutor losângico sem fio.

A Figura 7C ilustra o lado ventral de outra configuração do condutor losângico sem fio.

A Figura 8 ilustra uma configuração de um condutor sem fio cilíndrico e semicilíndrico sendo colocado no espaço epidural, por meio de uma agulha.

A Figura 9 ilustra um exemplo de um condutor sem fio cilíndrico ou semicilíndrico sendo implantado no espaço epidural, por meio de uma agulha.

A Figura 10 ilustra um condutor sem fio cilíndrico ou semicilíndrico posicionado contra a dura-máter da coluna vertebral.

As Figuras 11A - 11C ilustram visualizações transversais de um condutor semicilíndrico, um condutor cilíndrico e um condutor losângico, respectivamente, enquanto estes condutores são posicionados contra a dura- máter.

As Figuras 12A - 12B ilustram visualizações em perspectiva e em perfil, respectivamente, de uma configuração de um condutor semicilíndrico sem fio.

As Figuras 13A - 13C ilustram de modo variado os componentes eletrônicos incluídos em duas configurações do condutor sem fio.

As Figuras 14A - 14B ilustram uma visualização transversal de um condutor cilíndrico sem fio ou um condutor semicilíndrico sem fio completos.

A Figura 14C ilustra uma visualização transversal em direção à extremidade distal de um condutor semicilíndrico sem fio.

A Figura 15 ilustra uma configuração de um condutor cilíndrico sem fio.

Descrição Detalhada da Invenção

A estimulação da medula espinhal pode tratar dores neuropáticas crônicas, especialmente lombalgia e radiculopatias, insuficiência vascular nos pés ou mãos, angina, e outras. Em diferentes implementações, um sistema de estimulação neural pode enviar estímulo elétrico ao tecido nervoso alvo sem cabos nem acoplamentos indutivos para energizar o estimulador implantado passivo. Isto pode ser utilizado para tratar dores ou uma variedade de outras modalidades. Os tecidos nervosos alvo podem estar, por exemplo, na coluna vertebral, incluindo os tratos espinotalâmicos, corno dorsal, gânglios da raiz dorsal, raízes dorsais, fibras da coluna dorsal e feixes de nervos periféricos que saem da coluna dorsal ou do tronco cerebral, assim como quaisquer nervos cranianos, abdominais, torácicos ou nervos do gânglio trigeminal, feixes de nervos do córtex cerebral, cérebro profundo e quaisquer nervos sensoriais ou motores.

O sistema de estimulação neural pode incluir um condutor implantável que inclua um invólucro que aloje uma ou mais antenas condutoras (tal como, por exemplo, antena dipolo ou antena Patch), circuitos internos para frequência de forma de onda e retificação de energia elétrica, e uma ou mais almofadas de eletrodo, permitindo estimulação neural do tecido. O sistema de estimulação neural pode receber energia de micro-ondas de uma fonte externa. O condutor implantável poderá ter um diâmetro de 1,3 mm ou menor. Implementações particulares dos circuitos, antenas e almofadas são descritas no Pedido PCT PCT/US2012/023029, sendo aqui incorporadas por referência.

Em várias concretizações, o condutor implantável é energizado de forma “sem fio” (e não requerendo, portanto, uma conexão via cabo) e contém os circuitos necessários para receber as instruções de pulso de uma fonte externa, com relação ao corpo. Por exemplo, diversas configurações empregam configuração ou configurações de antena interna dipolo (ou outra) para receber energia de RF através de acoplamento radiativo elétrico. Isto pode permitir que tais condutores produzam correntes elétricas capazes de estimular feixes de nervos sem conexão física com um gerador de pulso implantável (IPG) ou uso de uma mola indutora. Isto pode ser vantajoso, com relação a desenhos que empreguem molas indutoras para receber energia de RF através de acoplamento indutivo e então transferir a energia recebida para um grande dispositivo IPG, para recarga, especialmente se o grande dispositivo IPG para recarga for tão grande quanto 100 mm x 70 mm.

Além disso, o mecanismo de acoplamento radiativo elétrico (uma antena dipolo, por exemplo) pode ser utilizado para aprimorar o modelo de um condutor sem fio e permitir diâmetros miniaturizados, tão pequenos quanto 30 microns. Por exemplo, algumas implementações do condutor sem fio, tal como as discutidas em associação com as Figuras 7-15 podem ter diâmetros com menos de 1,3 mm, e tão pequenos quanto 500 microns, provendo, ainda assim, a mesma funcionalidade que os condutores de estimulação da medula espinhal cabeados.

O acoplamento radiativo elétrico também permite transmissão e recepção de energia a profundidades maiores com menor degradação da eficiência do que as técnicas de mola indutora. Isto pode proporcionar uma vantagem, sobre os dispositivos que empregam acoplamento indutivo, visto que a eficiência de tais implantes é altamente dependente da distância que separa a bobina transmissora externa e a bobina receptora interna.

Diversas configurações podem incluir também vantagens distintas sobre os condutores cabeados, no que diz respeito à facilidade de inserção, conexões cruzadas, eliminação de cabos de extensão, e nenhuma necessidade de geradores de pulso implantáveis para administrar terapias crônicas. Diversas implementações poderão também apresentar um menor custo geral associado, em comparação com os sistemas de modulação neural implantáveis existentes, devido à eliminação do gerador de pulso implantável, e isto pode conduzir a uma adoção mais ampla de terapia de modulação neural para pacientes, bem como uma redução dos custos gerais do sistema de saúde.

A Figura 1 ilustra dois condutores losângicos sem fio (200) (descritos em mais detalhes, abaixo) sendo implantados através de um introdutor de largura estendida (202) no espaço epidural. Um condutor (200) pode ser avançado e guiado no espaço epidural, utilizando o tubo de extensão (201) com um manipulo para manipulação do condutor (200). O introdutor (202) tem um ponto de entrada (100) acima da coluna vertebral lombar (103) (mostrado na Figura 2). Uma vez que o introdutor (202) seja removido, o condutor losângico sem fio (200) poderá ser ancorado no lugar, subcutaneamente, no ponto de entrada (100). Depois disto, o tubo de extensão (201) poderá permanecer implantado e operar do ponto de posicionamento na pele até os condutores losângicos sem fio (200).

Em algumas configurações, o tubo (201) contém um lúmen para um estilete (também referido como um “fio condutor injetor”, um “fio guia”, um “fio de navegação” ou um “fio de direção”), que pode ser utilizado para posicionar o condutor (200). O estilete pode ser feito de metal e fornecer força de dirigibilidade durante a implantação do condutor losângico sem fio (200). Depois do condutor losângico sem fio (200) ter sido implantado com sucesso, o estilete de metal pode ser removido. Como será discutido com referência à Figura 7C, este lúmen, ou outros lumens no tubo (201), pode também ser utilizado para alojar circuitos eletrônicos.

A Figura 2 ilustra um condutor losângico sem fio (200) sendo posicionado, através de um introdutor (202), tipicamente na região lombar, entre as vértebras L1 e L2. Por exemplo, o introdutor (202) pode ser inserido através de uma pequena incisão na pele (105) e entre as vértebras (103). Em determinadas configurações, múltiplos condutores losângicos sem fio (200), condutores cilíndricos sem fio (400) (como será discutido, com relação às Figuras 8 - 15) e condutores semicilíndricos sem fio (300) (como será discutido, com relação às Figuras 8-15) poderão ser inseridos através do mesmo canal do introdutor (202). Condutores losângicos sem fio (200), condutores cilíndricos (400) ou condutores semicilíndricos (300) para aplicações de estimulação da medula espinhal poderão então ser implantados e posicionados contra a dura-máter (104) da coluna vertebral (102), como descrito em associação à Figura 3, abaixo.

Em determinadas configurações, condutores losângicos sem fio (200), condutores cilíndricos (400) ou condutores semicilíndricos (300) poderão ser adaptados para ficarem situados dentro do espaço epidural da coluna vertebral, próximo ou na própria dura-máter da coluna vertebral, em tecidos em estreita proximidade à coluna vertebral, em tecidos localizados próximo ao corno dorsal, gânglios da raiz dorsal, raízes dorsais, fibras da coluna dorsal e/ou feixes de nervos periféricos que saem da coluna dorsal.

Em determinadas configurações, condutores losângicos sem fio (200), condutores cilíndricos (400) ou condutores semicilíndricos (300) podem ser adaptados para serem posicionados e presos para estimular nervos que saem da coluna vertebral para tratamento de uma série de condições, tais como, por exemplo, dores, angina, doenças vasculares periféricas, desordens gastrointestinais. Em outras configurações, os condutores losângicos sem fio (200) podem ser adaptados para tratar outras condições, através da estimulação neural dos feixes de nervos que emanam da coluna. “Tecido da medula espinhal” e “feixes de nervos que emanam da coluna” geralmente referem-se, sem limitação, a feixes de nervos que variam dos níveis de coluna vertebral C1 a L5, corno dorsal, gânglios da raiz dorsal, raízes dorsais, fibras da coluna dorsal e feixes de nervos periféricos que saem da coluna dorsal.

A Figura 3 ilustra um condutor losângico sem fio (200) posicionado contra a dura-máter (104) da medula espinhal, depois de ter sido implantado no corpo humano para aplicações de estimulação da medula espinhal. A pequena incisão na pele (105) pode ser fechada com uma sutura ou bandagem estéril, após a colocação do mecanismo de ancoragem (106). Os condutores losângicos sem fio aqui mostrados poderão ter eletrodos que confinem o caminho de corrente em uma direção geralmente perpendicular à dura-máter, como será discutido com referência à Figura 11C. Esta direcionalidade pode ser desejável para enfocar um tecido alvo específico e para reduzir as cargas elétricas para uma estimulação eficaz.

A Figura 4A ilustra um exemplo de um introdutor (214) que pode ser acomodado entre duas vértebras, sem necessidade de laminotomia cirúrgica ou remoção de qualquer tecido ósseo. O introdutor (214) inclui um manipulo (212) para uso pelo pessoal médico durante o procedimento de inserção. A largura de cada manipulo poderá ficar entre aproximadamente 8 mm e aproximadamente 15 mm. O comprimento de cada manipulo poderá ficar entre aproximadamente 10 mm e aproximadamente 18 mm. A espessura do manipulo poderá ficar entre aproximadamente 2,5 mm e aproximadamente 6 mm. O introdutor (214) possui um canal interno (215) que pode alojar, por exemplo, dois condutores losângicos sem fio (200) posicionados um por vez, sequencialmente, através do mesmo canal de introdutor. Como ilustrado, o condutor losângico sem fio (200) de exemplo possui uma ponta achatada.

A Figura 4B mostra uma visualização transversal do introdutor ilustrado na Figura 4A. Esta visualização transversal pode também ser conhecida como uma visualização de perfil.

A Figura 5A ilustra outro introdutor (214) de exemplo que pode ser adaptado através das vértebras sem a necessidade de uma laminotomia cirúrgica ou remoção de qualquer tecido ósseo. O introdutor (214) inclui um manipulo (212) para uso pelo pessoal médico durante o procedimento de inserção. O introdutor (214) possui um canal interno (217) que pode alojar, por exemplo, dois modelos simplificados de condutores losângicos sem fio (220) posicionados um sobre o outro. Os dois modelos simplificados de condutores losângicos sem fio (220) podem ser empilhados verticalmente no canal interno (217), ao mesmo tempo. Como ilustrado, o condutor losângico sem fio (220) de exemplo poderá ser uma ponta aguda (219) que ajudará a direcionar o condutor losângico através do exíguo espaço epidural de um paciente menor. O condutor losângico sem fio (220) de exemplo pode também possuir uma ponta achatada que ajude a assentar as colunas do eletrodo em paralelo com a coluna vertebral, a partir de uma visualização fluoroscópica ou uma ponta arredondada que ajude a assentar as colunas do eletrodo em paralelo com a coluna vertebral, e direcionar o condutor losângico através do espaço epidural.

A Figura 5B mostra uma visualização transversal do introdutor ilustrado na Figura 5A. Esta visualização transversal também pode ser conhecida como visualização de perfil.

A Figura 6A ilustra a ponta distal de um condutor losângico sem fio (200). O condutor losângico sem fio (200) poderá incluir, por exemplo, quatro eletrodos (203) e os espaçadores entre os eletrodos. O condutor losângico sem fio (200) poderá incluir de dois a dezesseis eletrodos (203) situados na extremidade distal do condutor (não mostrada). A ponta distai poderá ter uma altura entre aproximadamente 1,3 mm e aproximadamente 2,0 mm, e uma largura entre aproximadamente 2,0 mm e aproximadamente 4,0 mm. Os eletrodos (203) poderão ter um comprimento longitudinal entre aproximadamente 1,0 mm e aproximadamente 6,0 mm a partir da ponta distai, em direção à ponta proximal e uma largura entre aproximadamente 0,4 mm e aproximadamente 3,0 mm. A área superficial de eletrodo total do condutor (200) poderá ter entre aproximadamente 0,8 mm2 e aproximadamente 60,0 mm2. O espaçamento entre os eletrodos (203) poderá ter entre aproximadamente 1 mm e aproximadamente 6 mm do distai ao proximal.

Os vários condutores aqui descritos poderão incluir, em qualquer lugar, de um a dezesseis eletrodos, onde cada um dos quais poderá ser designado pelo programador como cátodo ou anodo. Por exemplo, os eletrodos (203) podem incluir múltiplos cátodos acoplados ao tecido alvo, assim como pelo menos um anodo. O conjunto de eletrodos poderá receber pulsos de forma de onda de estimulação elétrica que variam de 0 a 10 V de amplitude de pico a uma largura de pulso que atinja até um máximo de 1 milissegundo. A polaridade dos eletrodos poderá produzir várias distribuições de condução de volume dos cátodos para os ânodos, para inibir ou excitar o tecido nervoso circundante, o que poderá incluir aferentes de fibra c primários ou secundários e/ou A-δ. Para minimizar a impedância de eletrodo, os eletrodos poderão ser feitos de um material condutor, resistente à corrosão, biocompatível, tal como, por exemplo, platina, platina/irídio, nitreto de gálio, nitreto de titânio ou óxido de irídio.

Excluindo os eletrodos (203), que são acoplados ao tecido circundante, as partes remanescentes das configurações de condutor sem fio aqui descritas podem ser isoladas do tecido corpóreo circundante, parcial ou totalmente, por uma camada de revestimento externo de material dielétrico biocompatível com baixa constante dielétrica. Materiais com rigidez similar à do tecido podem ser utilizados para reduzir o risco de migração e o desenvolvimento de tecido de cicatrização fibroso. Este tecido de cicatrização fibroso poderá aumentar a impedância eletrodo/tecido. Se a impedância eletrodo/tecido puder ser mantida baixa, menos energia será consumida para obtenção da estimulação dos tecidos alvo.

Em determinadas configurações, o condutor losângico sem fio (200) poderá ter uma ponta arredondada (211) na extremidade distai. A ponta arredondada (211) poderá ser uma ponta não condutora. A ponta arredondada (211) poderá ter um comprimento entre 0,5 mm e 2,0 mm, e acabamento suave, para guiar o condutor através do espaço epidural.

Em determinadas configurações, o condutor losângico sem fio (200) poderá ter uma ponta aguda (219) na extremidade distai. A ponta aguda (219) poderá ser uma ponta não condutora. A ponta aguda (219) poderá ter um comprimento entre aproximadamente 2,0 mm e aproximadamente 6,0 mm. A ponta aguda (219) poderá aprimorar a capacidade de direção, quando o condutor losângico sem fio (200) estiver sendo implantado.

A Figura 6B mostra as visualizações transversais da extremidade distai de três configurações de um condutor losângico sem fio. Por exemplo, em determinadas configurações, o condutor losângico sem fio (200) poderá ser um modelo mais delgado de condutor losângico sem fio (220). Como ilustrado na

Figura 6B, o modelo mais delgado do condutor losângico sem fio (220) poderá ser mais fino do que um condutor losângico sem fio (221) comum. Por exemplo, o condutor losângico sem fio de modelo mais delgado poderá ter entre aproximadamente 1,0 mm e aproximadamente 1,3 mm de altura, o que permitira que múltiplos condutores losângicos sem fio de modelo mais delgado possam ser simultânea ou sequencialmente implantados, através de um introdutor (214). Por exemplo, em determinadas configurações, os condutores losângicos sem fio (200) poderão ser um condutor losângico sem fio côncavo de modelo mais delgado (207), com um perfil côncavo entre aproximadamente 1,0 mm e 1,5 mm e bordas côncavas entre aproximadamente 0,2 mm e aproximadamente 0,3 mm. O perfil côncavo poderá referir-se à altura do condutor losângico sem fio côncavo de modelo mais delgado (207). A borda côncava poderá referir-se à dimensão do canto côncavo do condutor losângico sem fio côncavo de modelo mais delgado (207). O condutor losângico sem fio côncavo de modelo mais delgado (207) poderá ser posicionado o mais perto possível da coluna vertebral.

Em determinadas configurações, pelo menos um condutor sem fio adicional poderá ser instalado em paralelo ou deslocado em relação ao condutor sem fio inicial. Em algumas configurações, os condutores sem fio poderão ser sequencialmente ativados. Em outras configurações, os condutores sem fio poderão ser ativados simultaneamente.

As Figuras 7A e 7B ilustram respectivamente os lados dorsal e ventral da implementação de um condutor losângico sem fio (200). Em um exemplo, eletrodos (203) e entre dois a oito contatos de acoplamento de antena (222) podem ser posicionados em diferentes lados do condutor losângico sem fio (200). Como discutido com relação à Figura 6A, dois a dezesseis eletrodos (203) podem ser posicionados na extremidade distai e incorporados ao material eletricamente isolante (205) do condutor sem fio (200).

Por exemplo, a antena (208) pode ser acoplada ao tecido através dos contatos de acoplamento de antena (222) situados no lado ventral do condutor losângico sem fio (200). A antena poderá ser, por exemplo, uma antena dipolo. Algumas configurações poderão ter apenas uma antena dipolo, outras configurações poderão ter múltiplas antenas de qualquer extensão determinada.

Por exemplo, sem limitação, algumas configurações poderão ter entre duas e dez antenas dipolos, enquanto que outras configurações poderão ter mais do que dez antenas dipolos ou mais de vinte antenas dipolos. Em algumas configurações, uma antena dipolo poderá variar de aproximadamente 100 microns a aproximadamente 10 cm de comprimento. Em outras configurações, uma antena poderá consistir de qualquer configuração dipolo linear variando de aproximadamente 20 microns até aproximadamente 3 mm de espessura. A antena (208) também poderá ser uma antena dipolo dobrada, ao invés de uma antena dipolo reta.

A antena (208) poderá ser configurada para receber energia de RF de antenas externas A energia de propagação de ondas de RF é dividida em duas regiões, a região radiativa e a região reativa. A região radiativa fica dentro de 2D2/X e a potência irradiada varia com a distância da antena. Para uma antena dipolo curta, o componente reativo será de aproximadamente X/2π. O campo induzido para antenas posicionadas em tecido biológico é uma função da geometria corporal, propriedades de tecido e condições de exposição. A eficiência da forma de onda de RF dentro de um meio com perdas, tal como o tecido corpóreo, é atenuada pelo tecido, conforme se propaga. Para aumentar a eficiência da potência de uma antena pequena em matéria sujeita a perdas, a configuração da antena dipolo pode ser otimizada a altas frequências para minimizar as perdas, tal como, por exemplo, de aproximadamente 800 MHz para 5.8 GHz ou mais.

Os contatos de acoplamento de antena (222) em determinadas configurações poderão ter uma extensão longitudinal entre aproximadamente 1,0 mm e aproximadamente 6,0 mm a partir da ponta distai, em direção à ponta proximal, e uma largura entre aproximadamente 1,0 mm a aproximadamente 2,5 mm. O espaçamento entre os contatos de acoplamento de antena (222) poderá ter entre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 80 mm. Os contatos de acoplamento da antena (222) poderão aprimorar a eficiência do acoplamento radiativo entre a antena interna (208) e a(s) antena(s) (não mostradas) localizadas externamente, com relação ao corpo. Os contatos de acoplamento da antena (222) poderão ser feitos de metais não corrosivos, tal como, por exemplo, platina, platina/irídio, nitreto de gálio, nitreto de titânio ou óxido de irídio.

Os contatos de acoplamento de antena (222) poderão ser conectados por meio de fios condutores (210) as antena(s) (208) e o circuito de 5 condicionamento de forma de onda (209). Os circuitos de condicionamento de forma de onda (209) poderão incluir, por exemplo, componentes eletrônicos, tais como, por exemplo, diodos, resistores e capacitores. Os circuitos de condicionamento de forma de onda (209) podem utilizar a energia entrante para fornecer uma forma de onda de estimulação dos eletrodos para excitação do io tecido nervoso. Em algumas configurações, frequências de aproximadamente 800 MHz a aproximadamente 5.8 GHz podem ser recebidas pela antena (208) implantada. A forma de onda estimuladora liberada nos tecidos pelos eletrodos (203) é retificada para fornecer formas de ondas a frequências mais baixas, tal como, por exemplo, a, tipicamente, aproximadamente 5 Hz para aproximadamente 15 1000 Hz.

Os circuitos de condicionamento de forma de onda (209) são configurados para retificar o sinal de forma de onda recebido pela antena implantada (208). Circuitos de condicionamento de forma de onda (209) podem também ter microeletrônica de balanço de cargas para prevenir a corrosão dos 20 eletrodos. Para minimizar a reflexão da energia, de volta dos eletrodos para os circuitos, circuitos de condicionamento de forma de onda (209) poderão incluir circuitos de isolamento para bloquear sinais de alta frequência.

A Figura 7C ilustra o lado ventral de outra configuração de um condutor losângico sem fio (200), onde a antena implantada (208) é separada da 25 extremidade distai (205) do condutor losângico sem fio (200). Em algumas configurações, a antena implantada (208) poderá ser implementada remotamente, a partir da extremidade distai (205) do condutor losângico sem fio (200) e dentro de um lúmen, no tubo de extensão (201) dentro do corpo condutor. Em algumas configurações, a antena implantada (208) poderá ser a linha de extensão de um 30 dos contatos de acoplamento de antena (304). Em algumas configurações, os contatos de acoplamento de antena (304) poderão ficar localizados próximos aos eletrodos (203). As antenas (208) poderão ainda ser conectadas aos circuitos de condicionamento de forma de onda (209) através de cabos blindados (210). Os circuitos de condicionamento de forma de onda (209) poderão ser diretamente cabeados aos eletrodos (203) (localizados no lado ventral).

Em algumas configurações, os condutores sem fio aqui descritos poderão ter múltiplas camadas. Estas camadas poderão incluir, sem limitação, material de revestimento, próximo aos eletrodos, com um composto biocompatível que induza a formação mínima de tecido de cicatrização. Além disso, as camadas poderão incluir polímeros, tais como, sem limitação, polimetilmetacrilato (PMMA), polidimetilsiloxano (PDMS), parilene, poliuretano, politetrafluoretileno (PTFE) ou policarbonato. Outra camada de um material contendo pouca permeabilidade relativa e baixa condutividade poderá ficar localizada acima das antenas (208) para permitir ótimo acoplamento com uma antena externa (não mostrada). Outra camada poderá compreender um revestimento de elastômero de silicone para ajudar a prevenir migração do condutor sem fio ao tecido circundante.

As Figuras 8 e 9 ilustram um exemplo de um condutor cilíndrico sem fio (400) ou um condutor semicilíndrico sem fio (300) sendo implantados no espaço epidural, utilizando agulhas (301). Os condutores cilíndricos sem fio podem também ser referidos como condutores circunferenciais, enquanto que os condutores semicilíndricos sem fio podem também ser referidos como condutores sem fio semicircunferenciais ou semielípticos. Condutores cilíndricos sem fio (400) ou condutores semicilíndricos sem fio (300) poderão ser introduzidos no corpo através de uma agulha (301). A agulha (301) poderá ser uma agulha Tuohy, calibre 14 ou menor (calibre 22, por exemplo). Alternativamente, os condutores sem fio (300) e (400) podem ser introduzidos no espaço epidural, através de um introdutor (202) (vide, por exemplo, a Figura 1). Os introdutores (202) ou a agulha (301) podem ser inseridos através da pele externa do corpo, através de uma pequena incisão na pele (105) e entre as vértebras (103) a um ângulo não maior do que 45 graus, lateral aos processos espinhais fora da linha mediana, e posicionados contra a dura-máter (104) da coluna vertebral (102) para repousar perpendicularmente, com relação à medula espinhal. Os condutores sem fio (300) ou (400) poderão conter tubos de extensão (201) que terminem exatamente sob o ponto de entrada (100) da pele. O condutor sem fio poderá ser guiado para cima, no espaço epidural, de acordo com o ângulo do introdutor ou de inserção da agulha. Depois da instalação do condutor sem fio, uma âncora subcutânea é utilizada para parar a migração vertical e horizontal do condutor sem fio.

A Figura 10 ilustra configurações de um condutor cilíndrico sem fio (300) ou condutor semicilíndrico sem fio (400), depois de terem sido implantados. Um condutor sem fio cilíndrico (300) ou semicilíndrico (400) poderá ser posicionado contra a dura-máter (104) da medula espinhal e a pequena incisão na pele (105) será fechada com uma sutura ou bandagem estéril, após o posicionamento do mecanismo de ancoragem (106).

As Figuras 11A - 11C ilustram, respectivamente, as visualizações transversais do posicionamento de um condutor semicilíndrico sem fio (300), de um condutor cilíndrico sem fio (400), e de um condutor losângico sem fio (200), depois do implante bem sucedido, em relação à dura-máter (104) da medula espinhal (101).

A Figura 11A mostra o posicionamento de um condutor semicilíndrico sem fio (300) com relação à dura-máter (104) da medula espinhal (101). O condutor semicilíndrico sem fio (também referido como meio circunferencial ou meio elíptico) (300) poderá ter eletrodos retos, como representado na Figura 12A, ou côncavos e de forma meio cilíndrica. Eletrodos semicilíndricos poderão acompanhar a forma do invólucro. A forma semicilíndrica do invólucro do condutor (300) poderá ajudar o condutor a conformar mecanicamente o contorno da coluna vertebral (102). A forma do invólucro poderá também ajudar a orientar a condução do volume elétrico para dentro, em direção à dura-máter (104), e evita a irradiação de energia para fora, em direção aos ligamentos, vértebras e pele (tecidos não excitáveis). Mais genericamente, o campo condutor gerado pelos eletrodos é unidirecional por natureza, porque o campo condutor culmina principalmente no invólucro, e as faces do eletrodo apontam em uma mesma direção. Removendo- se a emissão desnecessária de mais de 270 graus de um eletrodo cilíndrico (vide, por exemplo, as Figuras 14B e 15) que se irradiam em direção ao tecido não excitável, o condutor semicilíndrico sem fio (300) poderá reduzir a quantidade de energia requerida para uma estimulação bem sucedida. Desta forma, os benefícios do condutor semicilíndrico sem fio (300) exemplar poderão incluir a entrega direcional de energia de estimulação, conforme confinada pela forma do eletrodo.

A Figura 11B mostra o posicionamento de um condutor cilíndrico sem fio (400) com relação à dura-máter (104) da medula espinhal (101), depois de um 5 implante bem sucedido. Como mostrado, o condutor cilíndrico sem fio (400) é posicionado contra a dura-máter (104).

A Figura 11C mostra o posicionamento de um condutor losângico sem fio (200) com relação à dura-máter (104) da medula espinhal (101) depois de um implante bem sucedido. Como mostrado, o condutor losângico sem fio (200) é io posicionado contra a dura-máter (104). O condutor losângico sem fio (200) poderá ter eletrodos que confinem o caminho de corrente em uma direção genericamente perpendicular à dura-máter. Esta direcionalidade poderá ser desejável para enfocar um tecido alvo específico e para reduzir as cargas elétricas para uma estimulação eficaz.

As Figuras 12A e 12B ilustram visualizações em perspectiva e em perfil, respectivamente, da implantação de um condutor semicilíndrico sem fio (300). O condutor semicilíndrico (300) poderá possuir, em determinadas configurações, entre dois a dezesseis eletrodos (203) na extremidade distai (205), cada um deles com um diâmetro tipicamente entre aproximadamente 0,8 mm e 20 aproximadamente 1,4 mm, e aspectos ventrais côncavos com raios de dobramento tipicamente entre aproximadamente 0,6 mm e aproximadamente 3,0 mm. Os eletrodos (203) poderão ter extensões longitudinais entre aproximadamente 1,0 mm e aproximadamente 6,0 mm a partir da ponta distai, em direção à ponta proximal, com larguras tipicamente entre aproximadamente 0,4 25 mm e aproximadamente 1,0 mm. A área superficial de eletrodo total do condutor sem fio (300) fica tipicamente entre aproximadamente 0,8 mm2 e aproximadamente 60,0 mm2. O espaçamento entre os contatos de eletrodo fica tipicamente entre aproximadamente 1,0 mm e aproximadamente 6,0 mm. A ponta distal do corpo condutor poderá ser uma ponta não condutora pontiaguda, com 30 uma extensão entre aproximadamente 0,5 mm e aproximadamente 2,0 mm, e acabamento suave para guiar o condutor através do espaço epidural.

O condutor semicilíndrico sem fio (300) poderá incluir entre dois a oito contatos de acoplamento de antena (304), como ilustrado em associação com a Figura 7C, cabeados à(s) antena(s) implantada(s) (208) e aos circuitos flexíveis (206) (como ilustrado em associação com as Figuras 12 e 13). Os contatos de acoplamento de antena (304) poderão ser proximais com relação aos eletrodos (203). As almofadas de acoplamento de antena (304) poderão ter uma extensão longitudinal entre aproximadamente 1 mm e aproximadamente 6 mm, da ponta distai à ponta proximal. O espaçamento entre os contatos de acoplamento de antena (304) fica tipicamente entre 30 mm e 80 mm. Em algumas configurações, pequenos contatos de acoplamento de antena (303), a serem discutidos em associação com a Figura 13C, poderão ser utilizados. Os contatos de acoplamento de antena (303) poderão ter um diâmetro entre aproximadamente 0,2 mm e aproximadamente 0,6 mm.

As configurações de condutores sem fio aqui descritas poderão ter uma área superficial maior, direcionada contra a dura-máter, do que a dos condutores percutâneos existentes. Esta área superficial aumentada pode baixar o tecido a valores de impedância de eletrodo e levar a correntes maiores, para estimulação.

As Figuras 13A - 13C ilustram de modo variado componentes eletrônicos incluídos em duas configurações diferentes do condutor sem fio, especificamente, um condutor semicilíndrico sem fio (300) e um condutor cilíndrico sem fio (400).

A Figura 13A mostra um condutor sem fio exemplar (tal como um condutor semicilíndrico sem fio (300) ou um condutor cilíndrico sem fio (400)) com tubo de extensão (201). O tubo (201) pode alojar eletrodos (203), uma antena implantada (208), circuitos de condicionamento de forma de onda (209) e fios (210). Como discutido acima, em associação às Figuras 7A - 7B, os circuitos de condicionamento de forma de onda (209) podem incluir componentes para retificação da energia de RF recebida e para balanceamento de carga da forma de onda, para estimulação de tecido.

Um ou mais circuitos flexíveis (206) poderão ser utilizados para transportar diferentes peças de componentes eletrônicos. Por exemplo, os 19 circuitos flexíveis (206) poderão incluir os circuitos de condicionamento de forma de onda (209) e a(s) antena(s) implantáveis (208). O circuito flexível pode incluir também partes dos fios (210) que conectam os eletrônicos (tais como os circuitos (209)) aos eletrodos (203). Os circuitos flexíveis (206) poderão ter entre 5 aproximadamente 15 mm e aproximadamente 90 mm de comprimento, e aproximadamente 0,7 mm e aproximadamente 2,0 mm de largura. A altura total do circuito flexível (206), com os circuitos de condicionamento de forma de onda (209), poderá ter entre aproximadamente 0,2 mm e aproximadamente 0,4 mm. O circuito flexível (206), quando posicionado dentro do condutor cilíndrico sem fio io (400) pode submeter-se a um raio de dobramento menor do que aproximadamente 0,5 mm. Como ilustrado na Figura 13A, em algumas configurações, o circuito flexível (206) pode conter um traço condutor para atuar como uma antena (208).

A Figura 13B mostra outro exemplo de um condutor sem fio (tal como 15 um condutor semicilíndrico sem fio (300) e um condutor cilíndrico sem fio (400)) encapsulado, que inclui um tubo (201). O tubo aloja a(s) antena(s) (208) e os circuitos de condicionamento de forma de onda (209), os quais serão ambos conformados em um circuito flexível (206) similar ao circuito flexível descrito em relação à Figura 13A. Pelo menos uma parte dos fios (210) poderá ser formada no 20 circuito flexível também. Os fios (210) conectam, por exemplo, os circuitos (209) para os eletrodos (não mostrado na Figura 13B). Os fios 210 também conectam a antena (208) aos contatos de acoplamento de antena circular de tecido exposto (304). Os contatos de acoplamento de antena circular de tecido exposto (304) podem ser anéis circunferenciais com diâmetro externo entre aproximadamente 25 0,8 mm e aproximadamente 1,4 mm, e extensões longitudinais entre aproximadamente 0,5 mm e aproximadamente 6,0 mm.

A Figura 13C mostra ainda outro condutor sem fio exemplar (tal como um condutor semicilíndrico sem fio (300) e um condutor cilíndrico sem fio (400)) com tubo de extensão (201). O tubo de extensão (201) aloja a(s) antena(s) 30 (208) e os circuitos de condicionamento de forma de onda (209), que podem ambos ser formados em um circuito flexível (206) similar ao circuito flexível descrito em relação à Figura 13A. Pelo menos uma parte dos fios (210) pode ser formada no circuito flexível também. Os fios (210) conectam, por exemplo, os circuitos (209) aos eletrodos (não mostrado na Figura 13C). Os fios (210) também conectam a antena (208) aos contatos de acoplamento de antena de tecidos expostos pequenos (303). Os contatos de acoplamento de antena de tecidos 5 expostos pequenos (303) podem ser feitos de um pedaço de metal condutor cilíndrico, de diâmetro entre aproximadamente 0,2 mm e aproximadamente 0,6 mm e espessura entre aproximadamente 0,2 mm e aproximadamente 0,6 mm. Os contatos de acoplamento de antena de tecidos expostos pequenos (303) podem contatar o tecido e podem ser incorporados ao material eletricamente isolante io (205).

A Figura 14A ilustra a visualização transversal da configuração de um condutor cilíndrico sem fio (400) ou um condutor semicilíndrico sem fio (300) completos, numa posição proximal, com relação à ponta distal. A configuração mostrada é uma extrusão de múltiplos lumens (305), possuindo um lúmen central 15 (204) e múltiplos lumens orbitais (306) (por exemplo, um a dez, ou mais). A extrusão de múltiplos lumens (305) pode ser proximal, com relação à extrusão de um único lúmen (307), mostrada no gráfico à direita, em um condutor sem fio (por exemplo, um condutor cilíndrico sem fio (400) ou um condutor semicilíndrico sem fio (300) completos). A extrusão de múltiplos lumens (305) pode atuar como 20 suporte principal para orientação dos fios condutores (210) alojados nos lumens laterais (306), e um estilete (como discutido em associação à Figura 1) posicionado através do lúmen central (204). A extrusão plástica de múltiplos lumens (305) pode ser composta de um a dez, ou mais, lumens orbitais (306), cada um deles com diâmetros internos entre aproximadamente 0,1 mm e 25 aproximadamente 0,6 mm. A extrusão plástica de múltiplos lumens (305) pode ter um diâmetro externo entre aproximadamente 0,8 mm e aproximadamente 1,4 mm. Em determinadas configurações, a extrusão de múltiplos lumens (305) poderá sofrer uma ablação (ou seja, ser aquecida para ser deformada) até um diâmetro externo final entre aproximadamente 0,6 mm e aproximadamente 0,9 mm, o que 30 permitirá que a extrusão (305) possa fazer conexões macho-fêmea em uma extrusão de lúmen único (307), como mostrado no gráfico à direita. Um cateter guia poderá ser posicionado dentro do lúmen interno (204) para guiar o condutor sem fio no espaço epidural. O lúmen interno (204) mantém um canal limpo, sem obstruções e pode ser fundido com a extrusão de lúmen único (307) na interconexão entre as extrusões (305 e 307) e depois da supracitada ablação.

A Figura 14B ilustra uma visualização transversal de outra 5 configuração de um condutor cilíndrico sem fio (400) ou um condutor semicilíndrico sem fio (300) completos, numa posição proximal, com relação à ponta distai. Esta configuração é uma extrusão de um único lúmen (307), que poderá ter um diâmetro interno entre aproximadamente 0,3 mm e aproximadamente 1,4 mm. A extrusão de lúmen único (307) pode ser colocada em io torno da parte externa, por exemplo, do condutor semicilíndrico sem fio (300) e conformada por calor para chegar a um diâmetro externo entre aproximadamente 0,8 mm e aproximadamente 1,4 mm. A extrusão de lúmen único (307) pode deixar espaço vazio suficiente para que o circuito flexível (206) possa ser encapsulado dentro da mesma. O lúmen interno (204) pode ser deslocado numa distância 15 indicada por (308), dentro do lúmen único (307) para proporcionar um espaço vazio para o circuito flexível (206). Os fios condutores (210) dos lumens laterais (306) poderão conectar-se às características de terminal (não mostradas) do circuito flexível (206). O espaço vazio dentro da extrusão de um único lúmen (307), entre o circuito flexível (206) e o lúmen interno (204), pode ser preenchido 20 com um polímero biocompatível, de forma a acrescentar rigidez adicional para proteção dos componentes do circuito flexível (206) e fios condutores (210).

A Figura 14C ilustra uma visualização transversal em direção à extremidade distal de um condutor semicilíndrico sem fio (300). Para um condutor semicilíndrico sem fio (300), a extrusão de múltiplos lumens (309) côncava pode 25 alojar os fios condutores (210) que vão do circuito flexível (206) para os eletrodos (203). A forma côncava da extrusão de múltiplos lumens (309) pode permitir que o condutor semicilíndrico sem fio (300) se conforme a curvatura da medula espinhal. O raio de dobramento do aspecto dorsal côncavo fica entre aproximadamente 0,6 mm e aproximadamente 3,0 mm. A extrusão de múltiplos lumens côncava (309) 30 pode conter entre um e dez ou mais lumens orbitais (306) atuando como canais para os fios condutores, e um lúmen central (204) para o estilete. O lumens (204) e (306) poderão ter diâmetros internos entre 0,1 mm e 0,6 mm. Os lumens orbitais (306) podem ser perfurados a partir do lado dorsal, durante a fabricação, de forma a criar canais para conexão dos fios condutores (210) aos eletrodos (203).

A Figura 15 ilustra um exemplo de um condutor sem fio circunferencial completo. O condutor cilíndrico sem fio (400) poderá ter entre dois 5 e dezesseis eletrodos cilíndricos (203) em sua extremidade distal, com um diâmetro entre aproximadamente 0,8 mm e aproximadamente 1,4 mm, para aplicações de estimulação epidural da medula espinhal. Os eletrodos (203) poderão ter uma extensão longitudinal de entre aproximadamente 1,0 mm e aproximadamente 6,0 mm, a partir da ponta distal, em direção à ponta proximal. O io espaçamento entre os contatos de eletrodo poderá ter entre aproximadamente 1,0 mm e aproximadamente 6,0 mm. A área superficial de eletrodo total do corpo do condutor cilíndrico sem fio (400) poderá ter entre aproximadamente 1,6 mm2 e aproximadamente 60,0 mm2. A ponta distal do corpo do condutor cilíndrico sem fio (400) poderá ser uma ponta não condutora arredondada, com uma extensão entre 15 aproximadamente 0,5 mm e aproximadamente 1,0 mm, com um acabamento suave para fazer o condutor navegar através do espaço epidural. Entre dois a oito contatos de acoplamento de antena circular de tecido exposto (304) podem ser proximais, com relação aos eletrodos (203). Os contatos de acoplamento de antena circular de tecido exposto (304) podem ter uma extensão longitudinal entre 20 aproximadamente 1,0 mm e aproximadamente 6,0 mm, a partir da ponta distal, em direção à ponta proximal. O espaçamento entre contatos de acoplamento de antena circular de tecido exposto (304) poderá ter entre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 80 mm. Em determinadas configurações, contatos de acoplamento de antena de tecidos expostos pequenos (303) com um diâmetro 25 entre aproximadamente 0,2 mm e aproximadamente 0,6 mm podem ser utilizados em lugar dos contatos de acoplamento de antena de tecidos expostos pequenos (303) ilustrados. O tubo de extensão (201), como discutido em associação às Figuras 1, 7C, 8 e 9, pode proporcionar um invólucro que aloje, por exemplo, os circuitos flexíveis (206). Os circuitos flexíveis (206) foram discutidos em 30 associação às Figuras 13A a 13C. O tubo de extensão (201) pode incluir um lúmen central (204). Como discutido em associação à Figura 14A, um estilete 23 pode ser posicionado através do lúmen central (204) para guiar o condutor (400), durante a implantação, através de um lúmen, por exemplo, no corpo humano.

Várias implementações da tecnologia podem permitir o posicionamento do condutor sem fio no espaço epidural, entre a dura-máter e as 5 membranas aracnoides, ou subduralmente, no espaço intratecal, onde reações e cicatrizações significativas serão minimizadas. A inserção em quaisquer destes locais poderá ser feita injetando-se o dispositivo a partir de uma agulha de calibre menor (tal como, por exemplo, uma agulha de calibre 14 a 22, ou de uma cânula direcionada para a posição adequada por um estilete removível). Em algumas io implementações, uma vez na posição, nenhuma outra incisão na pele ou posicionamento de extensões, receptores ou geradores de pulso implantados serão necessários. Diferentes implementações do sistema de modulação neural sem fio poderão ter vantagens significativas, devido ao tamanho reduzido e ausência de cabos para transferência de energia, permitindo um trauma mínimo 15 para o paciente e uma terapia eficaz, a longo prazo, em locais onde dispositivos implantáveis maiores poderiam criar mais tecido de cicatrização e reações de tecido, capazes de afetar a eficácia e a segurança.

Uma série de implementações foi descritas. Mesmo assim, deverá ser entendido que várias modificações poderão ser feitas. Do mesmo modo, 20 outras implantações estarão também dentro do escopo das reivindicações abaixo.

Claims

1. CONDUTOR ESTIMULADOR NEURAL IMPLANTÁVEL SEM FIO, sendo livre de uma bobina indutiva, caracterizado por compreender: um invólucro incluindo um tubo de extensão (201) com um lúmen (204), o lúmen permitindo operar um estilete de navegação durante a instalação do invólucro, o invólucro contendo: - um ou mais eletrodos (203) configurados para aplicar um ou mais pulsos elétricos a um tecido neural; - uma primeira antena (208), a primeira antena sendo uma antena dipolo configurada para: receber, a partir de uma segunda antena e através de acoplamento elétrico radiativo, um sinal de entrada contendo energia elétrica, a segunda antena sendo fisicamente separada do condutor de estimulador neural implantável sem fio; - um ou mais circuitos (209) eletricamente conectados à primeira antena, os circuitos (209) configurados para: - criar um ou mais pulsos elétricos adequados para estimulação do tecido neural usando a energia elétrica contida no sinal de entrada; e - fornecer um ou mais pulsos elétricos para um ou mais eletrodos, em que o invólucro é moldado e disposto para distribuição no corpo de um paciente através de um introdutor ou agulha (214).

2. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma porção do invólucro deixa os eletrodos em um contato não direto com o tecido neural após o eletrodo ter sido aplicado no corpo do paciente.

3. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o invólucro é em forma semicilíndrica e o um ou mais eletrodos incluem pelo menos um eletrodo direcional cuja forma é adaptada para gerar um campo condutor unidirecional.

4. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um ou mais eletrodos incluem uma matriz semicilíndrica de eletrodos.

5. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os eletrodos são feitos de pelo menos de um dentre: platina, platina- irídio, nitreto de gálio, nitreto de titânio, óxido de irídio ou combinações dos mesmos.

6. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os eletrodos incluem dois a dezesseis eletrodos, cada um com um comprimento longitudinal entre 1,0 e 6,0 mm.

7. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os eletrodos são espaçados entre 1 mm a 6 mm e têm uma área de superfície combinada entre 0,8 mm a 60,00 mm.

8. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a guia é do tipo pá.

9. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que tem uma altura entre 1,3 mm e 2,0 mm e uma largura entre 2,0 mm e 4,0 mm.

10. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que tem um formato côncavo para garantir uma posição lateral no tecido neural após o eletrodo ter sido aplicado no corpo do paciente.

11. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o guia tem um perfil côncavo entre 1,0 mm e 1,5 mm e uma borda côncava entre 0,2 mm e 0,3 mm.

12. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a agulha é uma agulha tuohy.

13. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a agulha não é maior do que 1,63 mm.

14. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui ainda uma ponta distal.

15. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a ponta distal é arredondada com um comprimento entre 0,5 e 2,0 mm.

16. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a ponta distal é pontiaguda com um comprimento entre 2,0 e 6,0 mm.

17. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o invólucro tem um revestimento externo de polímero biocompatível, o polímero inclui pelo menos um de: polimetilmetacrilato (PMMA), polidimetilsiloxano (PDMS), parileno, poliuretano, politetrafluoroetileno (PTFE) ou policarbonato.

18. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o invólucro tem ainda um revestimento externo de elastômero de silicone.

19. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o invólucro ainda aloja contatos de acoplamento de antena (222), os contatos de antena sendo eletricamente conectados às antenas e aos circuitos (209) e configurados para acoplar a antena ao tecido circundante.

20. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que os contatos de acoplamento de antena incluem de dois a oito pares de acoplamento de antena.

21. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que os contatos de acoplamento da antena estão localizados próximos, em relação aos eletrodos, no invólucro.

22. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que cada um dos contatos de acoplamento da antena tem um comprimento longitudinal entre 1,0 mm e 6,0 mm e uma largura entre 1,0 mm e 2,5 mm.

23. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que os contatos de acoplamento da antena são espaçados entre 30 mm e 80 mm.

24. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira antena é construída como um traço condutor contido em um dos circuitos.

25. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira antena é fabricada como um fio condutor conectado a um dos circuitos.

26. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os circuitos são circuitos flexíveis.

27. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que os circuitos flexíveis são capazes de se submeter a um raio de curvatura inferior a 0,5 mm.

28. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que os circuitos flexíveis são colocados em posição proximal, em relação aos eletrodos, no invólucro.

29. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que os circuitos flexíveis incluem um circuito de condicionamento de forma de onda (209).

30. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o invólucro ainda aloja os contatos de acoplamento de antena (222) definidos na reivindicação 19, em que os contatos de acoplamento de antena (222) são conectados por fios condutores (210) à antena (208) e ao condicionamento de forma de onda circuito (209), em que o circuito de condicionamento de forma de onda usa energia de entrada para fornecer uma forma de onda de estimulação aos eletrodos para excitação do tecido nervoso.

31. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o circuito de condicionamento de forma de onda (209) inclui diodos, resistores e/ou capacitores.

32. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o circuito de condicionamento de forma de onda (209) compreende microeletrônica de equilíbrio de carga para evitar a corrosão dos eletrodos.

33. CONDUTOR, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o circuito de condicionamento de forma de onda (209) compreende circuitos de isolamento.