ES2577983T3 - Red de seguridad heurística para la transición de configuraciones en un sistema de neuroestimulación - Google Patents

Red de seguridad heurística para la transición de configuraciones en un sistema de neuroestimulación Download PDF

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Abstract

Un sistema para un neuroestimulador (14) eléctrico acoplado a una pluralidad de electrodos (26), que comprende: circuitería (86) de telemetría configurada para comunicarse con el neuroestimulador (14) eléctrico; y un controlador/procesador (80) configurado para (a) definir un multipolo virtual inmediato, (b) definir una configuración de electrodo inmediata que emula el multipolo virtual inmediato, (c) instruir al neuroestimulador (14) eléctrico a través de la circuitería (86) de telemetría para la transmisión de energía eléctrica a la pluralidad de electrodos (26) de acuerdo con la configuración de electrodo inmediata, (d) definir un nuevo multipolo virtual cambiando un parámetro del multipolo virtual inmediato por un tamaño del paso, (e) definir una nueva configuración de electrodo que emula el nuevo multipolo virtual, (f) calcular un valor de diferencia como una función del multipolo virtual inmediato y el nuevo multipolo virtual, (g) comparar el valor de diferencia con un valor límite, (h) instruir al neuroestimulador (14) eléctrico para la transmisión de energía eléctrica a la pluralidad de electrodos (26) de acuerdo con la nueva configuración de electrodos si el valor de diferencia no excede el valor límite, y (i) disminuir el valor absoluto del tamaño del paso para crear un nuevo tamaño del paso, y repetir las etapas (d) - (i) para el nuevo tamaño del paso, si el valor de diferencia excede el valor límite.

Description

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bipolo ancho y/o tripolo ancho.
Los multipolos virtuales ilustrados en la Figura 12 se pueden considerar puntos críticos entre los que la posición del cátodo y el enfoque longitudinal (LGF) se cambian de forma incremental mediante la asignación de las secuencias en un "espacio de entramado", definido por el enfoque longitudinal (LGF) y el porcentaje de ánodo superior (UAP). Como se muestra mejor en la Figura 13, la secuencia de multipolos virtual se define por una línea de trayectoria que conecta secuencialmente los puntos críticos (que se representan por círculos) que proporciona un cambio continuo en los multipolos virtuales.
Como se puede observar en la Figura 13, la secuencia que comienza con el tripolo virtual estrecho (T2) y que termina con el bipolo virtual superior estrecho (B2u) aumenta de forma incremental el porcentaje de ánodo superior (UAP) mientras se mantiene el enfoque longitudinal (LGF). La secuencia que comienza con el bipolo virtual superior estrecho (B2u) y que termina con el bipolo virtual superior ancho (B3u) mantiene el porcentaje de ánodo superior (UAP), mientras que aumenta de forma incremental el enfoque longitudinal (LGF). La secuencia que comienza con el bipolo virtual superior ancho (B3u) y que termina con el tripolo virtual ancho (T2,5) disminuye de forma gradual el porcentaje de ánodo superior (UAP), mientras que disminuye de forma incremental el enfoque longitudinal (LGF). La secuencia que comienza con el tripolo virtual ancho (T2,5) y que termina con el bipolo virtual inferior ancho (B3l) disminuye de forma gradual el porcentaje de ánodo superior (UAP), mientras que aumenta de forma incremental el enfoque longitudinal (LGF). La secuencia que comienza con el bipolo virtual inferior ancho (B3l) y que termina con el bipolo virtual superior estrecho (B2l) mantiene el porcentaje de ánodo superior (UAP), mientras que disminuye de forma incremental el enfoque longitudinal (LGF). La secuencia que comienza con el bipolo virtual superior estrecho (B2l) y que termina con el tripolo virtual estrecho (T2) aumenta de forma incremental el porcentaje de ánodo superior (UAP) mientras se mantiene el enfoque longitudinal (LGF).
En particular, la secuencia anteriormente mencionada mantiene la misma posición del cátodo virtual en relación con la matriz 26 de electrodos durante la transición a través de diferentes tipos de bipolos/tripolos virtuales entre el tripolo virtual estrecho (T2) y el bipolo virtual superior ancho (B3u), cambia de forma incremental la posición del cátodo virtual en relación con la matriz 26 de electrodos en una dirección (en este caso, hacia arriba) entre el bipolo virtual superior ancho (B3u) y el bipolo virtual inferior ancho (B3l), y mantiene en la misma posición el cátodo virtual en relación con la matriz 26 de electrodos durante la transición a través de diferentes tipos de bipolos/tripolos virtuales entre el bipolo virtual inferior ancho (B3l) y el tripolo virtual estrecho (T2). La secuencia ilustrada en la Figura 12 se puede ciclar repetidamente, con el efecto de que el cátodo virtual se desplaza hacia arriba por uno de los electrodos por cada ciclo. Detalles adicionales que se describen sobre diversas técnicas de dirección de corrientes entramadas se describen en la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos con n.º serie 61/452.965, titulada "Sistema de neuroestimulación para Definir un Multipolo Virtual Generalizada".
En el modo de programación de navegación, el panel 106 de ajuste de parámetros incluye también la pestaña 154 avanzado anteriormente descrita, que cuando se acciona, esconde el panel 104 de visualización de hilos proporcionando acceso al control 156 de resolución y al control 158 de enfoque de la misma manera descrita anteriormente con respecto al modo de programación e-trol de la Figura 10.
El control 156 de resolución permite cambiar la resolución de ajuste de la estimulación. En una realización, tres posibles ajustes de Fino, Medio y Grueso se pueden elegir. Cuando la resolución se ajusta en Fino, cada cambio causado por el uso de las flechas 162 de dirección hace menos de un cambio en la configuración de electrodo que cuando la resolución se establece en Medio o Grueso. En particular, dependiendo de la resolución, los diferentes tamaños de paso pueden utilizar la transición entre los multipolos virtuales ilustrados en la Figura 12. Por ejemplo, si la resolución se ajusta para que sea Fina, una resolución Fina (10 pasos por transición de punto crítico) se puede utilizar para la transición entre los puntos críticos donde no está siendo desplazado el cátodo, y una resolución aún más Fina (20 pasos por transición de punto crítico) se puede utilizar para la transición entre los puntos críticos donde se está desplazando el cátodo. Si la resolución se establece para ser Gruesa, una resolución Gruesa (5 pasos por punto crítico de transición) se puede utilizar para la transición entre todos los puntos críticos.
El control 158 de enfoque permite cambiar el enfoque de estimulación mediante el desplazamiento del ánodo o ánodos y del cátodo de cada uno de los multipolos virtuales uno hacia el otro para aumentar el enfoque, o desplazar el ánodo o ánodos y el cátodo de cada uno de los multipolos virtuales lejos el uno del otro para disminuir el enfoque.
El CP 18 puede transicionar entre los diferentes modos de programación utilizando técnicas descritas en el documento US2013/158628 titulado "Integración sin Fisuras de Diferentes Modos de Programación para un Sistema de Programación Neuroestimulador".
Como se ha descrito en los antecedentes, es deseable para dirigir la corriente eléctrica de manera que transicione el campo eléctrico resultante de la mejor manera posible. Para este fin, el CP 18 utiliza una Red de Seguridad Heurística (HSN) que garantiza el mantenimiento de una terapia cómoda y eficaz, ya que cada multipolo virtual transiciona al siguiente multipolo virtual. Haciendo referencia a la Figura 14, se describirá a continuación un procedimiento de utilizar una HSN cuando se dirige la corriente.
En primer lugar, el CP 18 define un multipolo virtual inmediato (etapa 200), define una configuración de electrodo
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corriente anódica (transición 3) o una transición de disminución de corriente anódica/aumento de corriente catódica (transición 6), y si existen múltiples electrodos que tienen cada uno una transición de disminución de corriente anódica/aumento de corriente catódica (transición 6), determinar cuál de los múltiples electrodos tiene la mayor corriente catódica para la configuración de electrodo final, y desplazar la corriente anódica de un electrodo a otro electrodo. Regla 9: Si no existen múltiples electrodos, determinar cuál electrodo tiene la mayor corriente catódica para la configuración de electrodo intermedia anterior, y desplazar la corriente catódica de cualquier electrodo que tiene de corriente catódica para la configuración de electrodo intermedia anterior al un electrodo.
Se entenderá que la aplicación de reglas heurísticas, y las propias reglas heurísticas, que figuran en la descripción anterior, son ejemplares en naturaleza. La naturaleza empírica de las propias reglas heurísticas sugiere que una mayor investigación podría dar lugar a diferentes reglas, los cambios en la naturaleza sustantiva de las propias reglas no pueden afectar el alcance de la invención expuesto y reivindicado.
Con referencia a continuación a la Figura 16, un ejemplo se describirá a continuación, empleando el conjunto de reglas heurísticas expuestas anteriormente. El diagrama ilustra las transiciones entre configuraciones de electrodos para un conjunto de cinco electrodos, A-E, en cinco tiempos T1-T5 sucesivos. Las flechas representan los cambios de la corriente fraccionada de un electrodo a otro electrodo, y los números al lado de la flecha representan la magnitud del cambio en la corriente fraccionada. Cada configuración de electrodo intermedia se convierte en el punto de partida para la configuración de electrodo intermedia siguiente. Los números debajo de cada casilla de electrodos corresponden a la transición de corriente (especificada en la casilla 402 de la Figura 15B) requerida para ese electrodo para hacer la transición de una configuración de electrodo intermedia a la configuración de electrodo final. Aquí, un cambio en la corriente fraccionada en cualquier electrodo específico (ya sea catódica o anódica) es de 40 puntos porcentuales.
Las reglas 1 y 4 se aplican para la configuración de electrodo intermedia en el tiempo T1, donde no todos los electrodos tienen transiciones 3 y 6, y hay una combinación de dirección natural en que el electrodo C tiene el 60 % de la corriente anódica y una transición 6 requerida para hacer que el electrodo C tenga el 40 % de la corriente catódica en la configuración de electrodo final en el tiempo T5 tiempo, y el electrodo E tiene el 0 % de la corriente y una transición 4 requerida para hacer que el electrodo E tenga el 40 % de la corriente anódica en la configuración de electrodo definitiva en el tiempo T5. En este caso, el 40 % de la corriente anódica se desplaza del electrodo C al electrodo E, lo que da como resultado una configuración de electrodo intermedia en el tiempo T2, donde los electrodos C y E, respectivamente, tienen a continuación corrientes anódicas entre el 20 % y el 40 %. No hay otras combinaciones de dirección natural para la configuración de electrodo intermedia en el tiempo T1.
Las reglas 1 y 6 se implementan para la configuración de electrodo intermedia en el tiempo T2, donde no todos los electrodos tienen transiciones 3 y 6, no hay combinaciones de dirección natural, y el electrodo C tiene el 20 % de la corriente anódica y una transición 6 requerida para hacer que electrodo C tenga el 40 % de la corriente catódica en la configuración de electrodo final en el tiempo T5, y el electrodo E tiene el 40 % de la corriente anódica y una transición 0 requerida para hacer que el electrodo E tenga el 40 % de la corriente anódica en el configuración de electrodo final en el tiempo T5. En este caso, el 20 % de la corriente anódica se desplaza del electrodo C al electrodo E, lo que da como resultado una configuración de electrodo intermedia en el tiempo T3, donde los electrodos C y E, respectivamente, tienen a continuación una corriente del 0 % y una corriente anódica del 60 %.
Las reglas 1 y 3 se implementan para la configuración de electrodo intermedia en el tiempo T3, donde no todos los electrodos tienen transiciones 3 y 6, y hay una combinación de dirección natural en que el electrodo B tiene el 20 % de la corriente catódica y una transición 3 requerida para hacer que el electrodo B tenga el 40 % de la corriente anódica en la configuración de electrodo final en el tiempo T5, y el electrodo C tiene el 0 % de la corriente y una transición 1 requerida para hacer que el electrodo C tenga el 40 % de la corriente catódica en el configuración de electrodo definitiva en el tiempo T5. En este caso, el 20 % de la corriente catódica se desplaza del electrodo B al electrodo C, lo que como resultado una configuración de electrodo intermedia en el tiempo T4, donde los electrodos B y C tienen, respectivamente, ahora una corriente del 0 % y una corriente catódica del 20 %. No hay otras combinaciones de dirección natural para la configuración de electrodo intermedia en el tiempo T1.
Las reglas 1, 2, y 4 se implementan para la configuración de electrodo intermedia en el tiempo T4, donde no todos los electrodos tienen transiciones 3 y 6, y hay una primera combinación de dirección natural en que el electrodo A tiene el 80 % de la corriente catódica y una transición 2 requerida para hacer que el electrodo tenga el 60 % de la corriente catódica en la configuración de electrodo final en el tiempo T5, y el electrodo C tiene el 20 % de la corriente catódica y una transición 1 requerida para hacer que el electrodo C tenga el 40 % de la corriente catódica en la configuración de electrodo final en el tiempo T5, y una segunda combinación de dirección natural en que el electrodo B tiene el 0 % de la corriente y una transición 4 requerida para hacer que el electrodo B tenga el 40 % de la corriente anódica, el electrodo D tiene el 40 % de la corriente anódica y una transición 5 requerida para hacer que el electrodo D tenga el 20 % de la corriente anódica en la configuración de electrodo final en el tiempo T5, y el electrodo E tiene el 60 % de la corriente anódica y una transición 5 requerida para hacer que el electrodo E tenga el 40 % de la corriente anódica en la configuración de electrodo final. En este caso, el 20 % de la corriente catódica se desplaza del electrodo A al electrodo C, lo que da como resultado la configuración de electrodo final deseada en el tiempo T5 donde los electrodos A y C, respectivamente, tienen una corriente catódica del 60 % y una corriente catódica del 40
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