ES2267333B1 - Dispositivo para la administracion de sustancias, estimulacion y registro "daser". - Google Patents
Dispositivo para la administracion de sustancias, estimulacion y registro "daser". Download PDFInfo
- Publication number
- ES2267333B1 ES2267333B1 ES200400209A ES200400209A ES2267333B1 ES 2267333 B1 ES2267333 B1 ES 2267333B1 ES 200400209 A ES200400209 A ES 200400209A ES 200400209 A ES200400209 A ES 200400209A ES 2267333 B1 ES2267333 B1 ES 2267333B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- nerve
- stimulation
- substances
- registration
- administration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 claims abstract description 34
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims abstract description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 abstract description 3
- 210000003050 axon Anatomy 0.000 abstract description 2
- 210000000578 peripheral nerve Anatomy 0.000 abstract description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 210000003792 cranial nerve Anatomy 0.000 abstract 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 abstract 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 abstract 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 abstract 1
- 210000001032 spinal nerve Anatomy 0.000 abstract 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 5
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000007830 nerve conduction Effects 0.000 description 1
- 230000008555 neuronal activation Effects 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
-
- A61B5/04—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Hematology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Dispositivo para la administración de sustancias, estimulación y registro - "daser". Se trata de un dispositivo para uso neurofisiológico que permite la administración controlada de sustancias en nervio así como la monitorización de señales bioeléctricas en nervios espinales o craneales tanto in vivo como in vitro. El dispositivo consiste en una cámara de perfusión (1) del extremo terminal de nervios periféricos seccionados que permite la instilación continua con una solución salina de interés a la que se pueden añadir fármacos y/o colorantes con diversos objetivos experimentales a través de los conductos de entrada y salida (4,5). El dispositivo cumple además la función de permitir el registro del potencial de nervio provocado por la estimulación eléctrica en regiones de interés o de la actividad eléctrica espontánea de los axones presentes en el mismo mediante un par de electrodos (2,3). El conjunto de electrodos, cámara y conductos está termosellado (6) para la estanqueidad y estabilidaddel dispositivo.
Description
Dispositivo para la administración de
sustancias, estimulación y registro - - "DASER"
La presente invención se refiere a un
dispositivo que permite la administración controlada de sustancias
químicas y farmacológicas en el extremo de nervios seccionados con
objetivos experimentales. El dispositivo objeto de la presente
invención lo denominaremos en lo sucesivo "DASER" a modo de
acrónimo de Dispositivo para la Administración de Sustancias,
Estimulación y Registro.
La invención presenta una serie propiedades que
permiten:
- 1)
- La administración controlada de una o más sustancias en simultaneidad o de manera sucesiva.
- 2)
- La administración continua o intermitente de dichas sustancias.
- 3)
- El registro de la actividad bioeléctrica del extremo del nervio seccionado.
- 4)
- La estimulación eléctrica del nervio seccionado.
Los objetivos que se han mencionado no se
excluyen entre sí, sino que pueden emplearse en una misma situación
experimental. La presente invención tiene aplicabilidad en campos
experimentales biomédicos como la Fisiología, Farmacología y
Anatomía.
La administración de sustancias químicas como
fármacos o colorantes en regiones cerebrales o en nervios requiere
de la aplicación de las llamadas bombas osmóticas o de las bombas
peristálticas. En el caso de las primeras, su elevado coste y los
problemas inherentes a su utilización, como los que surgen debidos a
la obturación del dispositivo o cuando la resistencia al paso de
fluido impide que las presiones hidrostáticas usadas actúen
adecuadamente, desaconsejan su uso en lugares como el extremo de un
nervio seccionado que constituye en sí un elemento obturador del
dispositivo. Las bombas osmóticas tienen además una vida de trabajo
corto debiéndose realizar una intervención quirúrgica para su
reemplazo. Por otra parte, las bombas peristálticas, además de su
elevado coste exigen, por su gran tamaño y escasa m anejabilidad,
que el individuo objeto de estudio esté inmovilizado junto a la
bomba peristáltica durante la aplicación de la sustancia.
La presente invención, que no excluye su uso
combinado con las bombas osmóticas y/o peristálticas, permite,
además de la administración efectiva de sustancias con bajo coste
de instrumentación, servir como un dispositivo para el registro
electrofisiológico de biopotenciales.
Con objeto de complementar la descripción de la
invención de acuerdo a un modo preferente de realización práctica
de la misma, se acompaña, como parte integrante de esta
descripción, un juego de dibujos en los que con carácter
ilustrativo, pero no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
Figura 1. Esquema de la invención.
Diagrama del dispositivo en que se ilustra la relación de los
distintos elementos que lo componen. Cámara, 1; electrodos, 2 y 3;
conductos, 4 y 5 y finalmente 6 representa el termosellado de la
cámara a los distintos elementos. Nótese que el extremo afilado de
la cámara está abierto para permitir la inserción de un nervio.
Figura 2. Ejemplo de estimulación eléctrica
con la invención. El diseño experimental en A ilustra un núcleo
o reunión de neuronas del sistema nervioso central cuyas
prolongaciones o axones proyectan a través de un nervio periférico
en cuyo extremo se encuentra inserto el dispositivo objeto de esta
invención con sus capacidades de estimulación (Estímulo a) y
registro (registro 1) a través de los electrodos que posee. Además,
se ilustra otro sitio de registro (2) y de estimulación (b)
mediante otros dispositivos que no son objeto de esta invención
pero que permiten la validación de la misma. En B se ilustra el
efecto de estimular a través del sitio b (nervio) mientras se
registra desde 2 (en el núcleo). En C se ilustra el efecto de
estimular en el sitio b (nervio) mientras se registra con la
presente invención (1). En D se ilustra el efecto de estimular con
la presente invención (a) mientras se registra del sitio 2.
Figura 3. Ejemplo de registro eléctrico
obtenido con la invención. La figura muestra tres trazos
obtenidos en simultaneidad. El trazo de arriba muestra la actividad
eléctrica multiunitaria de la agrupación o núcleo de neuronas cuyas
prolongaciones forman el nervio objeto de estudio. El trazo medio
muestra la actividad eléctrica obtenida en el nervio seccionado con
el dispositivo objeto de la presente invención. El trazo inferior
muestra la posición del ojo de modo que cuando el trazo sube
significa movimiento del ojo hacia I a izquierda. Nótese cómo la
actividad en el núcleo y en el nervio, ambos del lado izquierdo,
están relacionadas con el movimiento del ojo hacia la izquierda, que
corresponde con la dirección de activación neuronal.
La presente invención se compone de a) cámara de
perfusión del nervio b) conductos de entrada y salida de la cámara
y c) dos electrodos para la estimulación o el registro. A
continuación describiremos los materiales de que está hecho cada
componente y las dimensiones de los mismos teniendo en cuenta que
tanto materiales como dimensiones se explican con carácter no
limitativo, ya que pueden cambiar para su adaptación a cada caso
particular.
- a)
- La cámara de perfusión tiene forma de cono truncado y está construida de polietileno, presentando un orificio en el extremo estrecho del cono que permite la inserción del extremo cortado de un nervio. El tamaño del orificio ha de ser tal que permita la inserción de un nervio ajustándose en cada caso particular. El volumen de la cámara estará entre los 5 y 10 microlitros como mínimo, pero su volumen no está limitado en su capacidad máxima. Por el extremo ancho del cono de la cámara penetrará uno de los electrodos y los conductos de entrada y salida, que quedarán termosellados durante su construcción para permitir que la cámara sea estanca.
- b)
- Los conductos de entrada y salida estarán construidos de tubo de teflón y tendrán, de manera orientativa, un diámetro externo de 0,5 mm y un diámetro interno de 0,3 mm. Su longitud estará comprendida entre 5 y 7 cm dependiendo de la aplicación particular. Se pueden utilizar indistintamente como conductos de entrada o de salida, pudiéndose aplicar por ellos presión o succión para el llenado de la cámara, para el lavado de la misma o para resolver posibles atascos.
- c)
- Los electrodos para la estimulación y/o el registro serán de alambre de plata monofilamento aislado con teflón en toda su extensión excepto en las extremos para permitir el contacto eléctrico con el fluido por un extremo y con instrumentos de medida (no objeto de esta invención) por el otro. El diámetro orientativo del alambre aislado será de 0,25 mm. Su longitud será similar a la de los conductos de entrada y salida.
El ensamblaje y construcción del dispositivo es
como sigue:
La cámara de polietileno se construye a partir
de tubo de polietileno que se calienta a la llama y se estira para
darle forma cónica. Se corta un cono truncado y por su extremo
ancho se inserta uno de los electrodos y los conductos de entrada y
salida, el segundo electrodo se deja en el exterior. El conjunto así
formado se termosella aplicando calor de modo que la pared de la
cámara se funde a los elementos citados. Se cuidará que el extremo
fino de la cámara quede abierto para poder insertar en su interior
un nervio.
Como caso práctico de la utilidad de la
invención que debe entenderse no tiene carácter limitativo, se
describe la aplicación de dispositivo para la administración de
sustancias en nervios a un ejemplo real de utilización.
Para ello, bajo las condiciones experimentales
señaladas por la legislación vigente para el uso y experimentación
con animales (European Union Council Directive 86/609/EEC, y real
decreto sobre el uso y cuidado de animales de laboratorio, BOE
67/8509-12, 1988), se anestesia el sujeto
experimental y se prepara quirúrgicamente el nervio del motor
ocular externo, que se trata de un nervio de un músculo
extraocular. En lo sucesivo se explica a modo de pasos discretos la
utilización del DASER.
- 1)
- En primer lugar y bajo observación microscópica se acerca el extremo abierto de la cámara al extremo cortado del nervio aplicando vacío para succionarlo hacia el interior de la cámara.
- 2)
- La disposición final termina tras la conexión del conducto de entrada a una fuente de suministro de la solución deseada como, por ejemplo, una jeringuilla, una bomba peristáltica o una bomba osmótica que no son objeto de esta invención. Por otra parte, los electrodos de registro y de referencia se conectan a amplificadores o estimuladores que tampoco son objeto de la presente invención.
- 3)
- Uno de los modos de operación del DASER se emplea para el registro de señales provocadas por estimulación eléctrica o para la estimulación eléctrica en sí. Un ejemplo de aplicación concreta se detalla en el dibujo de la figura 2A en el que se observa el DASER embocado en el extremo de un nervio, así como otros dispositivos de estimulación y de registro en otros puntos del nervio en cuestión. Los nervios son capaces de conducir estímulos en ambas direcciones en respuesta a un estímulo eléctrico. E n este caso p articular se puede comprobar l a capacidad de conducción nerviosa cuando se estimula desde el DASER (estímulo a) y se registra en el extremo opuesto y viceversa, como se ilustra en las figuras (2B-D).
- 4)
- Cuando se realizan medidas directas de potencial registrado en el extremo del nervio se observa cómo la actividad general del mismo tiene relación con otras mediciones realizadas en el mismo sujeto experimental y demostrándose, por tanto, la fiabilidad del dispositivo DASER. La figura 3 muestra un ejemplo de una disposición de un DASER en el extremo de un nervio, en la que se empleó el dispositivo para el registro de la actividad general del nervio, comprobándose su estrecha correlación con otra medida realizada por otros medios no objeto de la presente invención en los cuerpos celulares de las neuronas que dan origen al nervio. Además puede observarse cómo ambas señales incrementan en asociación con el movimiento horizontal del ojo hacia la dirección de activación (en este caso, hacia la izquier- da).
- 5)
- De las observaciones recogidas en las figuras 2 y 3 se deduce que es posible obtener un registro crónico y prolongado de la actividad de un nervio seccionado sin necesidad de acudir a costosos instrumentos e instalaciones con la posibilidad además de realizar registros en individuos no restringidos.
Claims (4)
1. Dispositivo para la administración de
sustancias, estimulación y registro - - "DASER"
constituido por cámara, conductos de entrada y salida de la cámara y
electrodos para el registro o la estimulación que permite bañar el
extremo de un nervio seccionado en el seno de una solución de
interés que contiene fármacos o colorantes y que permite además el
registro de biopotenciales de nervio o la estimulación eléctrica
del mismo nervio.
2. Dispositivo para la administración de
sustancias, estimulación y registro - - "DASER" según
reivindicación 1ª que permite el recambio de la sustancia y lavado
de la cámara sin necesidad de intervención quirúrgica posterior.
3. Dispositivo para la administración de
sustancias, estimulación y registro - - "DASER" según
reivindicaciones anteriores que permite suministrar de manera
continua o periódica, simultánea o consecutiva las sustancias de
interés.
4. Dispositivo para la administración de
sustancias, estimulación y registro - - "DASER" según
reivindicaciones anteriores que además permite el registro de
biopotencial de nervio o la estimulación eléctrica del mismo
nervio.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200400209A ES2267333B1 (es) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Dispositivo para la administracion de sustancias, estimulacion y registro "daser". |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200400209A ES2267333B1 (es) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Dispositivo para la administracion de sustancias, estimulacion y registro "daser". |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2267333A1 ES2267333A1 (es) | 2007-03-01 |
| ES2267333B1 true ES2267333B1 (es) | 2007-12-01 |
Family
ID=38293496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200400209A Expired - Fee Related ES2267333B1 (es) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Dispositivo para la administracion de sustancias, estimulacion y registro "daser". |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2267333B1 (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103690158B (zh) * | 2013-12-30 | 2015-08-26 | 中国人民解放军第二军医大学 | 测量组织工程化构建物电传导速度的装置与方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997018855A1 (en) * | 1995-11-21 | 1997-05-29 | Eduard Naumovich Lerner | Device for enhanced delivery of biologically active substances and compounds in an organism |
| US5782798A (en) * | 1996-06-26 | 1998-07-21 | Medtronic, Inc. | Techniques for treating eating disorders by brain stimulation and drug infusion |
| DE19640670B4 (de) * | 1996-10-02 | 2005-11-03 | Süddeutsche Feinmechanik GmbH | Bipolare Elektrode |
| AU6258498A (en) * | 1997-01-30 | 1998-08-25 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Peripheral nerve site anesthesia |
| US6353762B1 (en) * | 1999-04-30 | 2002-03-05 | Medtronic, Inc. | Techniques for selective activation of neurons in the brain, spinal cord parenchyma or peripheral nerve |
| DE10103288A1 (de) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Patrick Schauerte | Gefäßschleuse zur intravaskulären Nervenstimulation und Flüssigkeitsinfusion |
-
2004
- 2004-01-27 ES ES200400209A patent/ES2267333B1/es not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2267333A1 (es) | 2007-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Park et al. | Electrical neural stimulation and simultaneous in vivo monitoring with transparent graphene electrode arrays implanted in GCaMP6f mice | |
| ES2239083T3 (es) | Conductores de cateter para el espacio intratecal. | |
| US8545497B2 (en) | Apparatus for use in the prophylaxis or treatment of tissue | |
| ES2341753T3 (es) | Electroporacion controlada. | |
| ES2213077T3 (es) | Dispositivo para controlar de manera substancialmente continua el nivel de un material bioactivo. | |
| ES2534864T3 (es) | Bombas implantables y cánulas para las mismas | |
| ES2326100T3 (es) | Sistema de diagnostico y de transferencia de fluido en el oido interno. | |
| Borenstein | Intracochlear drug delivery systems | |
| ES2905645T3 (es) | Aparato para la administración transdérmica de agentes activos | |
| ES2267333B1 (es) | Dispositivo para la administracion de sustancias, estimulacion y registro "daser". | |
| Pellinen et al. | Multifunctional flexible parylene-based intracortical microelectrodes | |
| AU2016202751B2 (en) | Iontophoresis device and method of treatment | |
| Liu et al. | An electric-field responsive microsystem for controllable miniaturised drug delivery applications | |
| WO2011107645A1 (es) | Sensor no invasivo para determinar características funcionales de la córnea, dispositvo que incluye dicho sensor y su uso | |
| KR101917500B1 (ko) | 신경 전극 배열체 및 약물 전달을 위한 미세 유체 채널을 포함하는 신경 전극 장치 | |
| ES2682107T3 (es) | Carcasa para un implante médico | |
| RU128999U1 (ru) | Катетер-электрод | |
| Lovell et al. | Current distribution during parallel stimulation: Implications for an epiretinal neuroprosthesis | |
| ES2653262T3 (es) | Dispositivo para la puesta en contacto y/o la electroestimulación de los tejidos biológicos | |
| ES2221528B1 (es) | Electrodo de succion flotante. | |
| CN209630432U (zh) | 一种皮下植入式给药装置 | |
| RU2294216C1 (ru) | Вагинальное электродное устройство для электростимуляции | |
| CN215272708U (zh) | 一种药物注射及电生理同步监测皮层电极 | |
| RU44512U1 (ru) | Ректально-вагинальное электродное устройство | |
| Malliaras | New Materials and Devices for Interfacing with the Brain |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20070301 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2267333B1 Country of ref document: ES |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20240202 |