ES2599074T3

ES2599074T3 - Dispositivo para evitar sincronización de frecuencia en un sistema de neuroestimulación multicanal usando una regla del máximo común divisor

Info

Publication number: ES2599074T3
Application number: ES10748216.8T
Authority: ES
Inventors: Courtney Lane
Original assignee: Boston Scientific Neuromodulation Corp
Current assignee: Boston Scientific Neuromodulation Corp
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2017-01-31
Anticipated expiration: 2030-08-27
Also published as: US20110054570A1; CA2772570A1; JP5542208B2; US8768481B2; CA2772570C; AU2010286537A1; EP2470261B1; JP2013503017A; WO2011025983A1; EP2470261A1

Abstract

Un dispositivo de control externo (16, 18) para un dispositivo de neuroestimulación (14), que comprende: una interfaz del usuario configurada para recibir una entrada de un usuario; circuitos de telemetría (68, 86); un procesador (64, 80) configurado para definir una pluralidad de formas de onda eléctricas pulsadas (100a- 100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d) en respuesta a la entrada del usuario caracterizado porque el procesador está configurado, además, para calcular el máximo común divisor (GCD) de los periodos (t1-tx) de las formas de onda eléctricas pulsadas (100a-100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d), calcular la suma de las anchuras de impulso (T1-Tx) de las formas de onda eléctricas pulsadas (100a-100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d), y programar mediante los circuitos de telemetría (68, 86) una pluralidad de canales de temporización en el dispositivo de neuroestimulación (14) con las formas de onda eléctricas pulsadas (100a-100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d) si el máximo común divisor (GCD) es igual a o mayor que la suma.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo para evitar sincronizacion de frecuencia en un sistema de neuroestimulacion multicanal usando una regla del maximo comun divisor

La presente invencion se refiere a sistemas de estimulacion tisular y, mas particularmente, a un sistema para eliminar o reducir sincronizacion de frecuencia en sistemas de neuroestimulacion multicanal.

Los sistemas de neuroestimulacion implantables han demostrado ser terapeuticos en una amplia variedad de enfermedades y trastornos. Los marcapasos y desfibriladores cardiacos implantables (ICD) han demostrado ser altamente eficaces en el tratamiento de una serie de afecciones cardiacas (por ejemplo, arritmias). Los sistemas de estimulacion de la medula espinal (SCS) han sido aceptados desde hace mucho como una modalidad terapeutica para el tratamiento de smdromes de dolor cronico, y la aplicacion de estimulacion tisular ha comenzado a expandirse a aplicaciones adicionales tales como angina de pecho e incontinencia. La estimulacion cerebral profunda (DBS) tambien se ha aplicado de forma terapeutica durante bastante mas de una decada para el tratamiento de smdromes de dolor cronico refractarios, y la DBS tambien se hay aplicado recientemente en areas adicionales tales como trastornos del movimiento y epilepsia. Ademas, en recientes investigaciones, sistemas de estimulacion de los nervios perifericos (PNS) han demostrado eficacia en el tratamiento de smdromes de dolor cronico e incontinencia, y una serie de aplicaciones adicionales estan siendo investigadas actualmente. Ademas, sistemas de estimulacion electrica funcional (FES), tales como el sistema Freehand de NeuroControl (Cleveland, Ohio), se han aplicado para restaurar cierta funcionalidad a extremidades paralizadas en pacientes con lesion de la medula espinal.

Estos sistemas de neuroestimulacion implantables normalmente incluyen uno o mas conductores de estimulacion portadores de electrodo, que se implantan en el punto de estimulacion deseado, y un neuroestimulador (por ejemplo, un generador de impulsos implantable (IPG)) implantado a distancia del punto de estimulacion, pero acoplado directamente al uno o varios conductores de estimulacion o indirectamente al uno o varios conductores de estimulacion mediante una extension de conductor. El sistema de neuroestimulacion puede comprender, ademas, un dispositivo de control externo para ordenar a distancia al neuroestimulador que genere impulsos de estimulacion electrica de acuerdo con parametros de estimulacion seleccionados.

Energfa de estimulacion electrica puede suministrarse desde el neuroestimulador a los electrodos en forma de una forma de onda pulsada electrica. Por lo tanto, energfa de estimulacion puede suministrarse de forma controlable a los electrodos para estimular el tejido neural. La combinacion de electrodos usados para suministrar impulsos electricos al tejido diana constituye una combinacion de electrodos, con los electrodos capaces de ser programados selectivamente para actuar como anodos (positivos), catodos (negativos) o desechados (cero). En otras palabras, una combinacion de electrodos representa que la polaridad es positiva, negativa o nula. Otros parametros que pueden controlarse o modificarse incluyen la amplitud, anchura, y cadencia de los impulsos electricos proporcionados a traves de la matriz de electrodos. Cada combinacion de electrodos, junto con los parametros de impulso electrico, puede denominarse como un “conjunto de parametros de estimulacion”.

Con algunos sistemas de neuroestimulacion y, en particular, aquellos con fuentes de corriente o tension controladas de forma independiente, la distribucion de la corriente a los electrodos (incluyendo el caso del neuroestimulador, que puede actuar como un electrodo) puede modificarse de modo que la corriente se suministre mediante numerosas configuraciones de electrodo diferentes. En diferentes configuraciones, los electrodos pueden proporcionar corriente o tension en diferentes porcentajes relativos de corriente o tension positiva y negativa para crear diferentes distribuciones de corriente electrica (es decir, configuraciones de electrodo fraccionadas).

Tal como se ha descrito de forma breve anteriormente, puede usarse un dispositivo de control externo para ordenar al neuroestimulador que genere impulsos de estimulacion electrica de acuerdo con los parametros de estimulacion seleccionados. Normalmente, los parametros de estimulacion programados en el neuroestimulador pueden ajustarse manipulando controles en el dispositivo de control externo para modificar la estimulacion electrica proporcionada por el sistema neuroestimulador al paciente. Sin embargo, el numero de electrodos disponibles combinado con la disponibilidad para generar diversos impulsos de estimulacion complejos, presenta una amplia seleccion de conjuntos de parametros de estimulacion al facultativo o paciente.

Para facilitar dicha seleccion, el facultativo generalmente programa el neuroestimulador a traves de un sistema de programacion computarizado. Este sistema de programacion puede ser un sistema de hardware/software autonomo, o puede estar definido principalmente por un software ejecutandose en un ordenador personal estandar (PC). El PC o hardware personalizado puede controlar activamente las caractensticas de la estimulacion electrica generadas por el neuroestimulador para permitir que los parametros de estimulacion optimos se determinen basandose en retroalimentacion del paciente u otros medios y para programar posteriormente el neuroestimulador con el conjunto o conjuntos de parametros de estimulacion optimos, que normalmente seran aquellos que estimulan todo el tejido diana con el fin de proporcionar el beneficio terapeutico, aunque minimiza el volumen de tejido no diana que es estimulado. El sistema de programacion computarizado puede ser manejado por un facultativo que se ocupa del paciente en varios escenarios.

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A menudo, se usan multiples canales de temporizacion cuando se aplica estimulacion electrica para dirigirse a diferentes regiones tisulares en un paciente. Por ejemplo, en el contexto de SCS, el paciente puede experimentar simultaneamente dolor en diferentes regiones (tales como la zona lumbar, el brazo izquierdo y la pierna derecha) que requerinan la estimulacion electrica de diferentes regiones tisulares de la medula espinal. En el contexto de DBS, puede ser necesario estimular electricamente multitud de estructuras cerebrales con el fin de tratar simultaneamente dolencias asociadas con estas estructuras cerebrales. Cada canal de temporizacion identifica la combinacion de electrodos usada para suministrar impulsos electricos al tejido diana, asf como las caractensticas de la corriente (amplitud del impulso, duracion del impulso, frecuencia del impulso, etc.) que fluye a traves de los electrodos.

El uso de multiples canales de temporizacion puede causar a menudo problemas con los sistemas de estimulacion electrica debido al potencial de un solapamiento en impulsos entre dos o mas canales de temporizacion. El solapamiento de impulsos usando un electrodo comun puede hacer a los sistemas de neuroestimulacion ineficaces o incluso perjudiciales. Los actuales sistemas de neuroestimulacion que emplean multiples canales de temporizacion usan un procedimiento conocido como el procedimiento del “testigo” para prevenir el solapamiento de impulsos. Este procedimiento permite que un impulso electrico sea transmitido en el canal de temporizacion con el “testigo”, mientras que los otros canales de temporizacion esperan su turno. A continuacion, el “testigo” se pasa al siguiente canal de temporizacion. Sin embargo, si los trenes de estimulacion de los canales se solapan, de modo que necesiten el “testigo” al mismo tiempo, la transmision de un impulso electrico dentro del segundo canal debe esperar hasta el final de la transmision del impulso electrico en el primer canal de temporizacion. Un posible resultado es que la frecuencia de los impulsos electricos transmitidos en el segundo canal de temporizacion quede “sincronizada” con (es decir coincida con) la frecuencia de los impulsos electricos transmitidos en el primer canal de temporizacion; como alternativa, se puede obtener galope o aglutinacion de impulsos electricos. Por lo tanto, cuando la aparicion de impulsos de estimulacion es extinguida a tiempo, la terapia de estimulacion se vuelve ineficaz o incluso perjudicial para regiones tisulares que requieren estimulacion a frecuencias regulares espedficas.

El procedimiento del “testigo” puede entenderse de la mejor manera con referencia a la figura 1. Tal como se muestra en ella, una primera forma de onda pulsada electrica 5a que tiene una primera frecuencia es transmitida dentro del canal de temporizacion A, y una segunda forma de onda pulsada electrica 5b que tiene una segunda frecuencia se desea transmitir dentro del canal de temporizacion B. Dado que el canal de temporizacion A tiene el “testigo”, los impulsos de la segunda forma de onda pulsada electrica 5b que seran transmitidos en el canal de temporizacion B deben ser “avanzados” (bumped) cada vez que se solapan con los impulsos de la primera forma de onda pulsada electrica 5a. Tal como puede verse en la forma de onda pulsada electrica avanzada 5c, cuando un impulso es avanzado (mostrado mediante las flechas horizontales), el siguiente impulso depende del nuevo impulso (avanzado) para temporizacion. Por lo tanto, el siguiente impulso esta “doblemente avanzado”: una vez cuando el impulso previo es avanzado y una segunda vez cuando se solapa con impulso de la forma de onda electrica pulsada 5a que transmite durante el canal de temporizacion A. Como resultado, la frecuencia de los impulsos en la segunda forma de onda pulsada electrica 5b es forzada (es decir, sincronizada) a la frecuencia para la primera forma de onda pulsada electrica 5a, dando como resultado una forma de onda electrica pulsada 5d que tiene una frecuencia dos veces tan pequena como la frecuencia deseada.

La Patente de Estos Unidos N.° 6516227 describe un dispositivo de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

Sigue existiendo, por lo tanto, una necesidad de proporcionar un procedimiento mejorado para prevenir o minimizar el solapamiento de impulsos dentro de sistemas de neuroestimulacion multicanal.

Se proporciona un procedimiento para prevenir el solapamiento de impulsos en un sistema de neuroestimulacion multicanal que puede ser usado por el dispositivo de acuerdo con la presente invencion. El procedimiento comprende definir una pluralidad de formas de onda electricas pulsadas, teniendo cada una de las formas de onda electricas pulsadas un periodo y una anchura de impulso. La forma de onda electrica pulsada puede, por ejemplo, definirse en respuesta a una entrada del usuario. El procedimiento comprende, ademas, calcular el maximo comun divisor de los periodos de las formas de onda electricas pulsadas, y calcular la suma de las anchuras de impulso de las formas de onda electricas pulsadas. El procedimiento comprende, ademas, permitir que una pluralidad de canales de temporizacion en el sistema de neuroestimulacion se programen (por ejemplo, con un dispositivo de control externo) con las formas de onda electricas pulsadas si el maximo comun divisor es igual a o mayor que la suma. Los canales de temporizacion pueden programarse de una manera, tal que ningun impulso se solape temporalmente con otro impulso.

En un procedimiento, al menos dos de los canales de temporizacion se han programado con un electrodo comun y los periodos de tiempo para las formas de onda pulsadas electricas son diferentes. El procedimiento puede comprender, ademas, suministrar energfa de estimulacion desde el sistema de neuroestimulacion de acuerdo con las formas de onda electricas pulsadas programadas para proporcionar terapia a un paciente; por ejemplo, para estimular diferentes regiones tisulares del paciente. El procedimiento puede comprender opcionalmente intercalar dos o mas formas de onda electricas pulsadas en una forma de onda pulsada individual, en cuyo caso, la pluralidad de formas de onda pulsadas electricas incluira la forma de onda pulsada individual, y se permite que dos o mas de los canales de temporizacion esten programados respectivamente con las dos o mas formas de onda pulsadas. Por ejemplo, si los periodos de tiempo para las dos o mas formas de onda electricas pulsadas son iguales, estas pueden

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intercalarse en la forma de onda pulsada individual.

De acuerdo con las presentes invenciones, se proporciona un dispositivo de control externo para un dispositivo de neuroestimulacion. El dispositivo de control externo comprende una interfaz del usuario configurada para recibir una entrada de un usuario, circuitos de telemetna, y un procesador configurado para definir una pluralidad de formas de onda electricas pulsadas en respuesta a la entrada del usuario. La forma de onda electrica pulsada puede estar, por ejemplo, definida en respuesta a una entrada del usuario. El procesador esta configurado, ademas, para calcular el maximo comun divisor de los periodos de las formas de onda electricas pulsadas, y calcular la suma de las anchuras de impulso de las formas de onda electricas pulsadas. El procesador esta configurado, ademas, para programar, mediante los circuitos de telemetna, una pluralidad de canales de temporizacion en el dispositivo de neuroestimulacion con las formas de onda electricas pulsadas si el maximo comun divisor es igual a o mayor que la suma. Los canales de temporizacion pueden estar programados de una manera, tal que ningun impulso se solape temporalmente con otro impulso.

En una realizacion, al menos dos de los canales de temporizacion han sido programados con un electrodo comun y los periodos de tiempo para las formas de onda pulsadas electricas son diferentes. En una realizacion opcional, el procesador esta configurado, ademas, para intercalar dos o mas formas de onda electricas pulsadas en una forma de onda pulsada individual, en la que la pluralidad de formas de onda pulsadas electricas incluye la forma de onda pulsada individual, en cuyo caso, la pluralidad de formas de onda pulsadas electricas incluiran la forma de onda pulsada individual, y se permite que dos o mas de los canales de temporizacion esten programados respectivamente con las dos o mas formas de onda pulsadas. Por ejemplo, si los periodos de tiempo para las dos o mas formas de onda electricas pulsadas son iguales, estas pueden intercalarse en la forma de onda pulsada individual. En una realizacion, el procesador esta configurado para programar los canales de temporizacion, de modo que se suministre energfa de estimulacion desde el dispositivo de neuroestimulacion de acuerdo con las formas de onda electricas pulsadas programadas para proporcionar terapia a un paciente. Por ejemplo, diferentes regiones tisulares del paciente pueden ser estimuladas respectivamente con energfa de estimulacion suministrada.

Otros y adicionales aspectos y caractensticas de la invencion seran evidentes a partir de la lectura de la siguiente descripcion detallada de las realizaciones preferidas, que pretenden ilustrar y no limitar, la invencion.

Los dibujos ilustran el diseno y la utilidad de realizaciones preferidas de la presente invencion, en las que elementos similares se indican mediante numeros de referencia comunes. Con el fin de apreciar mejor como se obtienen las mencionadas anteriormente y otras ventajas y objetivos de las presentes invenciones, se proporcionara una descripcion mas particular de las presentes invenciones descritas de forma breve anteriormente mediante referencia a realizaciones espedficas de las mismas, que se ilustran en los dibujos adjuntos. Entendiendo que estos dibujos representan solamente realizaciones tfpicas de la invencion y no deben considerarse, por lo tanto, que limitan su alcance, la invencion se describira y se explicara con especificidad y detalle adicionales a traves del uso de los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es un diagrama de temporizacion que ilustra una tecnica de la tecnica anterior para prevenir el solapamiento entre impulsos de formas de onda pulsadas electricas programadas en multiples canales de temporizacion;

La figura 2 es una vista en planta de una realizacion de un sistema de estimulacion de la medula espinal (SCS) dispuesto de acuerdo con las presentes invenciones;

La figura 3 es una vista de perfil de un generador de impulsos implantable (IPG) y conductores percutaneos usados en el sistema de SCS de la figura 2;

La figura 4 es una vista en planta del sistema de SCS de la figura 2 en uso con un paciente;

La figura 5 es una vista en planta de un control remoto que puede usarse en el sistema de SCS de la figura 2;

La figura 6 es un diagrama de bloques de los componentes internos del control remoto de la figura 5;

La figura 7 es un diagrama de bloques de los componentes del programador de un facultativo que puede usarse en el sistema de SCS de la figura 2;

La figura 8 es un diagrama de temporizacion que ilustra dos canales de temporizacion que estan programados con un primer conjunto de formas de onda pulsadas electricas por el sistema de SCS de la figura 2;

La figura 9 es un diagrama de temporizacion que ilustra dos canales de temporizacion que estan programados con un segundo conjunto de formas de onda pulsadas electricas por el sistema de SCS de la figura 2;

La figura 10 es un diagrama de temporizacion que ilustra tres canales de temporizacion que estan programados con un tercer conjunto de formas de onda pulsadas electricas por el sistema de SCS de la figura 2;

La figura 11 es un diagrama de temporizacion que ilustra tres canales de temporizacion que estan programados con un cuarto conjunto de formas de onda pulsadas electricas por el sistema de SCS de la figura 2; y La figura 12 es un diagrama de temporizacion que ilustra dos de las formas de onda pulsadas electricas combinadas en una forma de onda pulsada electrica individual por el sistema de SCS de la figura 2.

La descripcion a continuacion se refiere a un sistema de estimulacion de la medula espinal (SCS). Sin embargo, debe entenderse que, aunque la invencion se presta bien a aplicaciones en SCS, la invencion, en sus aspectos mas amplios, puede no estar limitada de este modo. En su lugar, la invencion puede usarse con cualquier tipo de circuitos electricos implantables usados para estimular tejido. Por ejemplo, la presente invencion puede usarse como parte de un marcapasos, un desfibrilador, un estimulador coclear, un estimulador retiniano, un estimulador

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configurado para producir movimiento coordinado de los miembros, un estimulador cortical, un estimulador cerebral profundo, estimulador de los nervios perifericos, microestimulador, o en cualquier otro estimulador neural configurado para tratar incontinencia urinaria, apnea del sueno, subluxacion de hombro, cefalea, etc.

Pasando en primer lugar a la figura 2, un sistema de neuroestimulacion SCS 10 ejemplar generalmente incluye uno o mas (en este caso, dos) conductores de estimulacion implantables 12, un generador de impulsos implantable (IPG) 14, un controlador remoto externo RC 16, el programador de un facultativo (CP) 18, un estimulador de prueba externo (ETS) 20, y un cargador externo 22.

El IPG 14 esta conectado ffsicamente mediante una o mas extensiones de conductor percutaneas 24 a los conductores de estimulacion 12, que portan una pluralidad de electrodos 26 dispuestos en una matriz. En la realizacion ilustrada, los conductores de estimulacion 12 son conductores percutaneos, y con este fin, los electrodos 26 pueden estar dispuestos en lmea a lo largo de los conductores de estimulacion 12. En realizaciones alternativas, los electrodos 26 pueden estar dispuestos en un patron bidimensional en una sola paleta de conductores. Tal como se describira con mas detalle a continuacion, el iPg 14 incluye circuitos de generacion de impulsos que suministran energfa de estimulacion electrica en forma de una forma de onda electrica pulsada (es decir, una serie temporal de impulsos electricos) a la matriz de electrodos 26 de acuerdo con un conjunto de parametros de estimulacion.

El ETS 20 tambien puede estar conectado ffsicamente mediante las extensiones de conductor percutaneas 28 y el cable externo 30 a los conductores de estimulacion 12. El ETS 20, que tiene circuitos de generacion de impulsos similares al IPG 14, tambien suministra energfa de estimulacion electrica en forma de una forma de onda electrica de impulsos a la matriz de electrodos 26 de acuerdo con un conjunto de parametros de estimulacion. La diferencia fundamental entre el ETS 20 y el IPG 14 es que el ETS 20 es un dispositivo no implantable que se usa en pruebas despues de que los conductores de estimulacion 12 han sido implantados y antes de la implantacion del IPG 14, para ensayar la capacidad de respuesta de la estimulacion que se va a proporcionar. En la patente de Estados Unidos N.° 6.895.280 se describen detalles adicionales de un ETS ejemplar.

El RC 16 puede para controlar telemetricamente el ETS 20 mediante un enlace de comunicaciones de RF bidireccional 32. Una vez que el IPG 14 y los conductores de estimulacion 12 estan implantados, el RC 16 puede usarse para controlar telemetricamente el IPG 14 mediante un enlace de comunicaciones de RF bidireccional 34. Dicho control permite que el IPG 14 se encienda o se apague y que sea programado con diferentes conjuntos de parametros de estimulacion. El IPG 14 tambien puede ser accionado para modificar los parametros de estimulacion programados para controlar activamente las caracteffsticas de la energfa de estimulacion electrica emitida por el IPG 14. Tal como se describira con mas detalle a continuacion, el CP 18 proporciona al facultativo parametros de estimulacion detallados para programar el IPG 14 y el ETS 20 en la sala de operaciones y en sesiones de seguimiento.

El CP 18 puede realizar esta funcion comunicando indirectamente con el IPG 14 o el ETS 20, a traves del RC 16, mediante un enlace de comunicaciones de IR 36. Como alternativa, el CP 18 puede comunicarse directamente con el IPG 14 o el ETS 20 mediante un enlace de comunicaciones de RF (no mostrado). Los parametros de estimulacion detallados del facultativo proporcionados por el CP 18 tambien se usan para programar el RC 16, de modo que los parametros de estimulacion puedan modificarse posteriormente mediante el funcionamiento del RC 16 en modo autonomo (es decir, sin asistencia del CP 18).

El cargador externo 22 es un dispositivo portatil usado para cargar por via transcutanea el IPG 14 mediante un enlace inductivo 38. Para fines de brevedad, los detalles del cargador externo 22 no se describiran en el presente documento. En la patente de Estados Unidos N.° 6.895.280 se desvelan detalles de realizaciones ejemplares de cargadores externos. Una vez programado el IPG 14, y cargada su fuente de alimentacion por el cargador externo 22 o rellenada de otro modo, el IPG 14 puede funcionar como programado sin que el RC 16 o CP 18 esten presentes.

Con referencia ahora a la figura 3, se describiran brevemente las caracteffsticas externas de los conductores de estimulacion 12 y el IPG 14. Uno de los conductores de estimulacion 12(1) tiene ocho electrodos 26 (etiquetados E1- E8), y la otro conductor de estimulacion 12(2) tiene ocho electrodos 26 (etiquetados E9-E16). El numero y la forma reales de conductores y electrodos variaran, por supuesto, de acuerdo con la aplicacion pretendida. El IPG 14 comprende una cubierta externa 40 para alojar los componentes electronicos y otros (descritos con mas detalle a continuacion), y un conector 42 al que se emparejan los extremos proximales de los conductores de estimulacion 12 de una manera que acopla electricamente los electrodos 26 a los componentes electronicos dentro de la cubierta externa 40. La cubierta externa 40 esta compuesta por un material biocompatible electricamente conductor, tal como titanio, y forma un compartimento hermeticamente sellado en el que los componentes electronicos internos estan protegidos del tejido y los fluidos corporales. En algunos casos, la cubierta externa 40 puede servir como electrodo.

El IPG 14 incluye una bateffa y circuitos de generacion de impulsos que suministran la energfa de estimulacion electrica en forma de una forma de onda electrica pulsada a la matriz de electrodos 26 de acuerdo con un conjunto de parametros de estimulacion programados en el IPG 14. Dichos parametros de estimulacion pueden comprender combinaciones de electrodos, que definen los electrodos que son activados como anodos (positivos), catodos (negativos) y apagados (cero), el porcentaje de energfa de estimulacion asignado a cada electrodo (configuraciones

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de electrodos fraccionadas), y parametros del impulso electrico, que definen la amplitud de impulso (medida en miliamperios o voltios dependiendo de si el IPG 14 suministra corriente constante o tension constante a la matriz de electrodos 26), la anchura de impulso (medida en microsegundos), cadencia de impulsos (medida en impulsos por segundo), y velocidad de rafaga (medida como la duracion de estimulacion activada X y la duracion de estimulacion inactivada Y).

Se producira estimulacion electrica entre dos (o mas) electrodos activados, uno de los cuales puede ser el caso de IPG. La energfa de estimulacion puede ser transmitida al tejido de manera monopolar o multipolar (por ejemplo, bipolar, tripolar, etc.). La estimulacion monopolar se produce cuando uno seleccionado de los electrodos 26 de conductor esta activado junto con el caso del IPG 14, de modo que la energfa de estimulacion es transmitida entre el electrodo seleccionado 26 y la cubierta. La estimulacion bipolar se produce cuando dos de los electrodos 26 de conductor se activan como anodo y catalizador, de modo que la energfa de estimulacion es transmitida entre los electrodos seleccionados 26. Por ejemplo, el electrodo E3 en el primer conductor 12(1) puede activarse como un anodo al mismo tiempo que el electrodo E11 en el segundo conductor 12(1) se activa como un catodo. La estimulacion tripolar se produce cuando tres de los electrodos 26 de conductor estan activados, dos como anodos y el restante como catalizador, o dos como catodos y el restante como un anodo. Por ejemplo, los electrodos E4 y e5 en el primer conductor 12 pueden estar activados como anodos al mismo tiempo que el electrodo E12 en el segundo conductor 12 esta activado como un catodo

La energfa de estimulacion puede suministrarse entre electrodos como energfa electrica monofasica o energfa electrica multifasica. La energfa electrica monofasica incluye una serie de impulsos que son todos positivos (anodicos) o todos negativos (catodicos). La energfa electrica multifasica incluye una serie de impulsos que alternan entre positivos y negativo. Por ejemplo, la energfa electrica multifasica puede incluir una serie de impulsos bifasicos, con cada impulso bifasico incluyendo un impulso de estimulacion catodico (negativo) y un impulso de recarga anodico (positivo) que se genera despues del impulso de estimulacion para impedir transferencia de carga de corriente continua a traves del tejido, evitando de este modo degradacion del electrodo y traumatismo celular. Es decir, la carga es transportada a traves de la interfaz electrodo-tejido mediante corriente en un electrodo durante un periodo de estimulacion (la longitud del impulso de estimulacion), y a continuacion se retira de la interfaz electrodo- tejido mediante una corriente polarizada de forma opuesta en el mismo electrodo durante un periodo de recarga (la longitud del impulso de recarga). La recarga puede ser activa (es decir, la energfa se agota para invertir la corriente) o pasiva (es decir al circuito se le permite invertir la corriente conectando el circuito conjuntamente de tal manera que la carga acumulada se descarga a traves del circuito).

En la realizacion ilustrada, el IPG 14 puede controlar individualmente la magnitud de la corriente electrica que fluye a traves de cada uno de los electrodos. En este caso, se prefiere tener un generador de corriente, en el que pueden generarse selectivamente amplitudes reguladas por corriente individuales procedentes de fuentes de corriente independientes para cada electrodo. Aunque este sistema es optimo para sacar ventaja de la invencion, otros estimuladores que pueden usarse con la invencion incluyen estimuladores que tienen salidas reguladas de tension. Aunque las amplitudes de electrodo programables individualmente son optimas para alcanzar un control fino, tambien puede usarse una unica fuente de salida conmutada entre electrodos, aunque con un control menos fino en la programacion. Tambien pueden usarse, con la invencion, dispositivos regulados por corriente y tension mixtos. Detalles adicionales que describen la estructura y funcion detalladas de IPG se describen mas completamente en las patentes de Estados Unidos N.° 6.516.227 y 6.993.384.

Debe observarse que, en lugar de un IPG, el sistema de neuroestimulacion electrica 10 puede utilizar, como alternativa, un receptor-estimulador implantable (no mostrado) conectado a los conductores de estimulacion 12. En este caso, la fuente de alimentacion, por ejemplo, una batena, para alimentar el receptor implantado, asf como circuitos de control para controlar el receptor-estimulador, estara contenida en un controlador externo acoplado de forma inductiva al receptor-estimulador mediante un enlace electromagnetico. Senales de datos/energfa estan acopladas por via transcutanea desde una bobina de transmision conectada por cable colocada sobre el receptor- estimulador implantado. El receptor-estimulador implantado recibe la senal y genera la estimulacion de acuerdo con las senales de control.

Tal como se muestra en la figura 4, los conductores de electrodo 12 se implantan dentro de la columna vertebral 46 de un paciente 44. La colocacion preferida de los conductores de electrodo 12 es adyacente, es decir, descansando sobre, la dura cerca de la zona de la medula espinal a estimular. Debido a la falta de espacio cerca de la ubicacion donde los conductores de electrodo 12 salen de la columna vertebral 46, el IPG 14 se implanta generalmente en un bolsillo creado quirurgicamente en el abdomen o por encima de las nalgas. El IPG 14 tambien puede, por supuesto, implantarse en otras ubicaciones del cuerpo del paciente. La extension de conductor 24 facilita ubicar el IPG 14 lejos del punto de salida de los conductores de electrodo 12. Tal como se muestra, el CP 18 se comunica con el IPG 14 mediante el RC 16.

Con referencia ahora a la figura 5, a continuacion se describira una realizacion ejemplar de un RC 16. Tal como se ha descrito previamente, el RC 16 es capaz de comunicarse con el IPG 14, CP 18 o ETS 20. El RC 16 comprende una carcasa 50, que alberga componentes internos (incluyendo una placa de circuitos impresos (PCB)), y una pantalla de visualizacion iluminada 52 y un panel de botones 54 portado por el exterior de la carcasa 50. En la realizacion ilustrada, la pantalla de visualizacion 52 es una pantalla de visualizacion de panel plano iluminada, y el

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panel de botones 54 comprende una membrana conmutada con elementos de presion metalicos colocados sobre un circuito flexible, y un conector de teclado conectado directamente a una PCB. En una realizacion opcional, la pantalla de visualizacion 52 tiene capacidades de pantalla tactil. El panel de botones 54 incluye una multitud de botones 56, 58, 60 y 62, que permiten que el IPG l4 se encienda y se apague, permiten el ajuste o la configuracion de parametros de estimulacion dentro del IPG 14, y permiten la seleccion entre pantallas.

En la realizacion ilustrada, el boton 56 sirve como boton de encendido/apagado que puede accionarse para encender y apagar el IPG 14. El boton 58 sirve como boton de seleccion que permite al RC 16 cambiar entre visualizaciones y/o parametros de pantalla. Los botones 60 y 62 sirven como botones arriba/abajo que pueden accionarse para incrementar o reducir cualquiera de los parametros de estimulacion del impulso generado por el IPG 14, incluyendo amplitud de impulso, anchura de impulso y cadencia de impulso. Por ejemplo, el boton de seleccion 58 puede accionarse para colocar el RC 16 en un “modo de ajuste de amplitud de impulso”, durante el cual la amplitud de impulso puede ajustarse mediante los botones arriba/abajo 60, 62, un “modo de ajuste de anchura de impulso”, durante el cual la anchura de impulso puede ajustarse mediante los botones arriba/abajo 60, 62, y un “modo de ajuste de cadencia de impulso”, durante el cual la cadencia de impulso puede ajustarse mediante los botones arriba/abajo 60, 62. Como alternativa, pueden proporcionarse botones arriba/abajo dedicados para cada parametro de estimulacion. En lugar de usar botones arriba/abajo, puede usarse cualquier otro tipo de accionador, tal como un dial, barra deslizante o teclado, para incrementar o reducir los parametros de estimulacion. En la patente de Estados Unidos N.° 6.895.280 se desvelan detalles adicionales de la funcionalidad y los componentes internos del RC 16.

Con referencia a la figura 6, a continuacion se describiran los componentes internos de un RC ejemplar 16. El RC 16 generalmente incluye un procesador 64 (por ejemplo, un microcontrolador), memoria 66 que almacena un programa operativo para ejecucion por el procesador 64, asf como conjuntos de parametros de estimulacion en una tabla de consulta (descrita a continuacion), circuitos de entrada/salida, y en particular, circuitos de telemetna 68 para emitir parametros de estimulacion al IPG 14 y recibir informacion de estado del IPG 14, y circuitos de entrada/salida 70 para recibir senales de control de estimulacion del panel de botones 54 y transmitir informacion de estado a la pantalla de visualizacion 52 (mostrada en la figura 5). Ademas de controlar otras funciones del RC 16, el procesador 64 genera nuevos conjuntos de parametros de estimulacion en respuesta al manejo del usuario del panel de botones 54. Estos nuevos conjuntos de parametros de estimulacion senan transmitidos a continuacion al IPG 14 (o ETS 20) mediante los circuitos de telemetna 68. En la patente de Estados Unidos N.° 6.895.280 se desvelan detalles adicionales de la funcionalidad y los componentes internos del RC 16.

Tal como se ha descrito de forma breve anteriormente, el CP 18 simplifica en gran medida la programacion de multiples combinaciones de electrodo, permitiendo al medico o facultativo determinar facilmente los parametros de estimulacion deseados a programar en el IPG 14, asf como el RC 16. Por lo tanto, se realiza modificacion de los parametros de estimulacion en la memoria programable del IPG 14 despues de la implantacion por un facultativo usando el CP 18, que puede comunicar directamente con el IPG 14 o comunicar indirectamente con el IPG 14 mediante el RC 16. Es decir, el medico o facultativo puede usar el CP 18 para modificar parametros operativos de la matriz de electrodos 26.

Tal como se muestra en la figura 4, el aspecto global del CP 18 puede ser el de un ordenador personal portatil (PC), y de hecho, puede implementarse, usando un PC que ha sido configurado apropiadamente para incluir un dispositivo de programacion direccional y programado para ejecutar las funciones descritas en el presente documento. Por lo tanto, las metodologfas de programacion pueden realizarse ejecutando instrucciones de software contenidas dentro del CP 18. Como alternativa, dichas metodologfas de programacion pueden ejecutarse usando firmware o hardware. En cualquier caso, el CP 18 puede controlar activamente las caractensticas de la estimulacion electrica generada por el IPG 14 (o ETS 20) para permitir que los parametros de estimulacion optimos se determinen basandose en retroalimentacion del paciente y para programar posteriormente el IPG 14 (o ETS 20) con los parametros de estimulacion optimos.

Para permitir al facultativo realizar estas funciones, el CP 18 incluye un raton 72, un teclado 74 y una pantalla de visualizacion de programacion 76 alojada en una cubierta 78. Debe entenderse que ademas, o en lugar de, el raton 72, pueden usarse otros dispositivos de programacion direccionales, tales como un joystick, o teclas direccionales incluidas como parte de las teclas asociadas con el teclado 74. Tal como se muestra en la figura 7, el CP 18 generalmente incluye un procesador 80 (por ejemplo, una unidad procesadora central (CPU)) y memoria 82 que almacena un paquete de programacion de estimulacion 84, que puede ser ejecutado por el procesador 80 para permitir a un facultativo programar el IPG 14 y el RC 16. Asf como controlar otras funciones del CP 18, incluyendo cualesquiera funciones de calculo y determinacion descritas con mas detalle a continuacion, el procesador 80 genera nuevos conjuntos de parametros de estimulacion en respuesta al manejo por el usuario de los dispositivos de entrada del usuario 72, 74. Estos nuevos conjuntos de parametros de estimulacion, en circunstancias apropiadas descritas a continuacion, senan transmitidos a continuacion al IPG 14 (o EPS 20) y RC 16 mediante los circuitos de telemetna 68.

De forma significativa, el IPG 14 puede estar programado por el CP 18 (o como alternativa el RC 16) para operar sobre multiples canales de temporizacion. En particular, cualquier combinacion de electrodos puede asignarse a hasta k posibles grupos, es decir, canales de temporizacion. En una realizacion, k puede ser igual a cuatro. El canal

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de temporizacion identifica que electrodos se seleccionan para emitir o drenar de forma smcrona corriente para crear un campo electrico en el tejido a estimular. El software de programacion en el CP 18 puede usarse para ajustar parametros de estimulacion que incluyen polaridad del electrodo, amplitud, cadencia de impulso y anchura de impulso para los electrodos de un canal de temporizacion dado, entre otras posibles caractensticas programables.

Las combinaciones de electrodos asignadas a los respectivos canales de temporizacion pueden ser completamente diferentes entre sf o pueden tener uno o mas electrodos comunes. Si se asignan uno o mas electrodos comunes a los canales de temporizacion, incluyendo la cubierta, como se describe en los antecedentes, es deseable prevenir solapamiento entre los impulsos electricos generados en los respectivos canales de temporizacion. El CP 18 es capaz de eliminar impulsos de estimulacion solapantes entre los canales de temporizacion permitiendo que el usuario programe solamente multiples canales de temporizacion del IPG 14 con formas de onda electricas pulsadas que pueden intercalarse de una manera que no requiere “avance” de impulso alguno.

En particular, y con referencia a la figura 8, dos canales de temporizacion (canal 1 y canal 2) del IPG 14 pueden ser programados por el CP 18 con dos formas de onda pulsadas electricas 100a, 100b, respectivamente. Las combinaciones de electrodos asignadas a los respectivos canales de temporizacion seran normalmente aquellas que dan como resultado el tratamiento de dos regiones diferentes (por ejemplo, en el caso de SCS, zona lumbar y brazo izquierdo). Tal como se ha descrito de forma breve anteriormente, cada canal de temporizacion identifica los electrodos que se seleccionan para emitir o drenar de forma smcrona corriente para crear un campo electrico en el tejido a estimular, y que la amplitud y las polaridades de los electrodos asignados a cada canal de temporizacion pueden variar. Por lo tanto, puede haber mas de una forma de onda electrica pulsada suministrada dentro de cualquier canal de temporizacion particular, tales como las ejemplificadas en la patente de Estados Unidos N.° 6.895.280. Para fines de brevedad y claridad, sin embargo, solamente se muestra una forma de onda electrica pulsada para cada canal de temporizacion. Ademas, formas de onda pulsadas electricas ilustradas en la figura 8 son de naturaleza monofasica, aunque las formas de onda pulsadas electricas suministradas durante un canal de temporizacion pueden ser de naturaleza multifasica.

Tal como se ha descrito anteriormente, el CP 18 puede programar indirectamente el IPG 14 mediante el RC 16. La primera forma de onda pulsada electrica 100a tiene un periodo de tiempo ti y una anchura de impulso T1, y la segunda forma de onda pulsada electrica 100b tiene un periodo de tiempo t2 y una anchura de impulso T2. Estas formas de onda pulsadas electricas 100a, 100b pueden definirse en respuesta a una entrada recibida por la interfaz del usuario (raton 72 o teclado 74) del CP 18 de manera convencional. La energfa de estimulacion puede suministrarse, a continuacion, desde el IPG 14 sobre los multiples canales de temporizacion de acuerdo con las formas de onda electricas pulsadas programadas 100a, 100b para proporcionar terapia al paciente (por ejemplo, estimulando diferentes regiones tisulares del paciente respectivamente con las formas de onda electricas pulsadas programadas 100a, 100b).

El CP 18 puede determinar si las formas de onda pulsadas electricas 100a, 100b pueden intercalarse de una manera que no requiera avance de ningun impulso (previniendo de este modo la sincronizacion de frecuencia u otros problemas entre los canales de temporizacion) basandose en la funcion del maximo comun divisor (GCD) de los periodos de tiempo t1, t2 y la suma de las anchuras de impulso T1, T2 de las respectivas formas de onda pulsadas electricas 100. En particular, si GCD(t1, t2) > T1 + T2, se determina que las formas de onda pulsadas electricas 100a, 100b pueden intercalarse sin necesidad de avanzar impulsos para prevenir el solapamiento de impulsos. Con este fin, el CP 18 calcula el GCD de los periodos de tiempo t1, t2 y la suma de las anchuras de impulso T1, T2, y permite que los canales de temporizacion se programen con las formas de onda electricas pulsadas 100a, 100b si el GCD de los periodos de tiempo t1. t2 es igual a o mayor que la suma de las anchuras de impulso T1, T2. El CP 18 puede programar los canales de temporizacion del IPG 14 simplemente intercalando las formas de onda pulsadas electricas 100a, 100b, de modo que no haya impulsos en las formas de onda 100a, 100b que se solapen temporalmente entre sl

En la realizacion ilustrada, el periodo de tiempo t1 tiene un valor unitario de 2, el periodo de tiempo t2 tiene un valor unitario de 2, la anchura de impulso T1 tiene un valor unitario de 1, y la anchura de impulso T2 tiene un valor unitario de 1. En este caso, GCD(t1, t2) > T1 + T2 se vuelve GCD(2, 2) > 1 + 1, que se vuelve 2 > 2. Por lo tanto, las formas de onda pulsadas electricas 100a, 100b pueden intercalarse de una manera sin necesidad de avanzar impulsos para prevenir el solapamiento del impulso. Por lo tanto, el CP 18 permite al usuario programar los canales de temporizacion del IPG 14 con las formas de onda pulsadas electricas 100a, 100b. Puede apreciarse a partir de la figura 8 que, si dos formas de onda pulsadas electricas tienen el mismo periodo de tiempo y la misma anchura de impulso, las formas de onda pueden intercalarse sin requerir que los impulsos sean avanzados para prevenir el solapamiento. Adicionalmente, puede apreciarse que, si uno de los impulsos tiene una anchura de impulso mas corta y el otro tiene una anchura de impulso mas grande, los dos impulsos aun pueden encajar sin solapamiento.

Sin embargo, esta tecnica tambien puede aplicarse a formas de onda pulsadas electricas que tienen diferentes periodos de tiempo. Por ejemplo, con referencia a la figura 9, dos canales de temporizacion (canal 1 y canal 2) del IPG 14 pueden ser programados potencialmente por el CP 18 con dos formas de onda pulsadas electricas 110a, 110b, que son similares a las formas de onda pulsadas electricas 100a, 100b ilustradas en la figura 8, con la excepcion de que los periodos de tiempo T1, T2 de las formas de onda 110a, 110b difieren entre si, mientras que las anchuras de impulso t1, t2 de las formas de onda 100a, 100b siguen siendo iguales. En este ejemplo, algunos de los

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impulsos en las formas de onda pulsadas electricas 100a, 100b ilustradas en la figura 8 se han eliminado para definir las formas de onda pulsadas electricas 110a (cada dos), 110b (el segundo y tercero de cada tres impulsos) ilustradas en la figura 9.

En el caso ejemplar ilustrado en la figura 9, el periodo de tiempo t1 tiene un valor unitario de 4, el periodo de tiempo t2 tiene un valor unitario de 6, la anchura de impulso T1 tiene un valor unitario de 1, y la anchura de impulso T2 tiene un valor unitario de 1. En este caso, GCD(t1, t2) > T1 + T2 se vuelve GCD(4, 6) > 1+ 1, que se vuelve 2 > 2, que es cierto. Por lo tanto, las formas de onda pulsadas electricas 110a, 110b pueden intercalarse de una manera sin necesidad de avanzar impulsos para prevenir solapamiento de impulsos. Por lo tanto, el CP 18 permite al usuario programar los canales de temporizacion del IPG 14 con las formas de onda pulsadas electricas 112, 114.

En los casos previos ilustrados en las figuras 8 y 9, solamente se programan dos canales de temporizacion del IPG 14. Debe apreciarse que pueden programarse mas de dos canales de temporizacion del IPG 14. En particular, y con referencia a la figura 10, tres canales de temporizacion (canal 1, canal 2 y canal 3) del IPG 14 pueden programarse potencialmente por el CP 18 con tres formas de onda pulsadas electricas 120a, 120b, 120c, respectivamente. La primera forma de onda pulsada electrica 120a tiene un periodo de tiempo t1 y una anchura de impulso T1, la segunda forma de onda pulsada electrica 120b tiene un periodo de tiempo t2 y una anchura de impulso T2, y la tercera forma de onda pulsada electrica 120c tiene un periodo de tiempo t3 y una anchura de impulso T3. Como con las formas de onda anteriores, estas formas de onda pulsadas electricas 120a, 120b, 120c pueden definirse en respuesta a una entrada recibida por la interfaz del usuario (raton 72 o teclado 74) del CP 18 de manera convencional. La energfa de estimulacion que puede suministrarse desde el IPG 14 sobre los multiples canales de temporizacion de acuerdo con las formas de onda electricas pulsadas programadas 120a, 120b, 120c para proporcionar terapia al paciente (por ejemplo, estimulando diferentes regiones tisulares del paciente respectivamente con las formas de onda electricas pulsadas programadas 120a, 120b, 120c).

Como con las formas de onda pulsadas electricas anteriores, el CP 18 puede determinar si las formas de onda pulsadas electricas 120a, 120b, 120c pueden intercalarse de una manera que no requiera avance de ningun impulso (impidiendo de este modo la sincronizacion de frecuencia entre los canales de temporizacion) basandose en la funcion del maximo comun divisor (GCD) de los periodos de tiempo T1, T2, T3 y la suma de las anchuras de impulso T1, T2, t3 de las respectivas formas de onda pulsadas electricas 120a, 120b, 120c. Esta funcion puede generalizarse de la siguiente manera: si GCD(t1,...., tx) > T1 + ... + Tx (donde x es el numero de formas de onda pulsadas electricas (o canales de temporizacion)), se determina que el x numero de formas de onda pulsadas electricas pueden intercalarse sin necesidad de avanzar impulsos para prevenir el solapamiento de impulsos. Con este fin, el CP 18 calcula el GCD de los periodos de tiempo t-i,... tx y la suma de las anchuras de impulso T-i,...Tx, y permite que los canales de temporizacion se programen con el x numero de formas de onda electricas pulsadas si el GCD de los periodos de tiempo t1,... tx es igual a o mayor que la suma de las anchuras de impulso T1,... Tx. El CP 18 puede programar los canales de temporizacion del IPG 14 simplemente intercalando el x numero de formas de onda pulsadas electricas, de modo que no haya impulsos en las formas de onda que se solapen temporalmente entre sl

En el caso ejemplar ilustrado en la figura 10, el periodo de tiempo t1 tiene un valor unitario de 6, el periodo de tiempo t2 tiene un valor unitario de 6, el periodo de tiempo t3 tiene un valor unitario de 3, la anchura de impulso T1 tiene un valor unitario de 1, la anchura de impulso T2 tiene un valor unitario de 1 y la anchura de impulso T3 tiene un valor unitario de 1. En este caso, GCD(t1,..., tx) > T1 + ...+ Tx se vuelve GCD(6,6,3) > 1 + 1 + 1, que se vuelve 3 > 3, que es cierto. Por lo tanto, las formas de onda pulsadas electricas 120a, 120b, 120c pueden intercalarse de una manera sin necesidad de avanzar impulsos para prevenir el solapamiento de impulsos. Por lo tanto, el CP 18 permite al usuario programar los canales de temporizacion del IPG 14 con las formas de onda pulsadas electricas 120a, 120b, 120c. Puede apreciarse a partir del ejemplo de la figura 10 que si t1 = t213; por ejemplo, t1 = t2 = 2t3 (o f = f2 = 1^f3, donde f es la frecuencia), las tres formas de onda pulsadas electricamente pueden intercalarse sin requerir que los impulsos se avancen para prevenir el solapamiento.

En particular, en algunas circunstancias donde deben usarse mas de dos canales de temporizacion, los criterios del GCD pueden bloquear innecesariamente el uso de formas de onda pulsadas electricamente que, en caso contrario, pueden ser capaces de ser programadas sin requerir avance de impulsos. Por lo tanto, puede haber excepciones o advertencias a los criterios del GCD. En un caso, si dos o mas formas de onda electricas pulsadas pueden combinarse en una forma de onda electrica pulsada individual, a continuacion los criterios del GCD deben aplicarse a la forma de onda electrica pulsada individual (despues de combinacion de las formas de onda electricas pulsadas constituyentes) y cualesquiera otras formas de onda electricas disponibles.

Por ejemplo, con referencia a la figura 11, tres canales de temporizacion del IPG 14 pueden potencialmente ser programados por el CP 18 con tres formas de onda pulsadas electricas 130a, 130b, 130c, respectivamente. La primera forma de onda pulsada electrica 130a tiene un periodo de tiempo T1 y una anchura de impulso T1, la segunda forma de onda pulsada electrica 130b tiene un periodo de tiempo T2 y una anchura de impulso T2, y la tercera forma de onda pulsada electrica 130c tiene un periodo de tiempo T3 y una anchura de impulso T3. En este caso ejemplar, el periodo de tiempo t1 tiene un valor unitario de 3, el periodo de tiempo t2 tiene un valor unitario de 6, el periodo de tiempo t3 tiene un valor unitario de 6, la anchura de impulso T1 tiene un valor unitario de 1, la anchura de impulso T2 tiene un valor unitario de 2 y la anchura de impulso T3 tiene un valor unitario de 2.

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En este caso, GCD(ti,..., tx) > Ti + ...+ Tx se vuelve GCD(3,6,6) > 1 + 1 + 1, que se vuelve 3 > 5, que es falso. Por lo tanto, sin manipulacion adicional de las formas de onda pulsadas electricas 130a, 130b, 130c, los criterios de GCD indican que las formas de onda pulsadas electricas 130a, 130b, 130c no pueden intercalarse de una manera sin necesidad de avanzar impulsos para prevenir solapamiento de impulsos. Sin embargo, si la segunda y tercera formas de onda pulsadas electricas 130b, 130c se intercalan en una forma de onda pulsada electrica individual 130d, Tal como se muestra en la figura 12, el periodo de tiempo resultante t4 sera un valor unitario de 3, y la anchura de impulso resultante T4 permanecera en un valor unitario de 2. En este caso, GCD(t1,..., tx) > T1+...+ Tx se vuelve GCD(3,3) > 1+ 2, que se vuelve 3 > 3, que es cierto. Por lo tanto, las formas de onda pulsadas electricas 130a, 130b, 130c pueden intercalarse en realidad de una manera sin necesidad de avanzar impulsos para prevenir el solapamiento de impulsos. Por lo tanto, el CP 18 permite al usuario programar los canales de temporizacion del IPG 14 con las formas de onda pulsadas electricas 130a, 130b, 130c. Debe observarse no es necesario que la combinacion de canales 2 y 3 en un canal de temporizacion se produzca realmente en la practica; solamente que es posible hacerlo son interrumpirlo. En otras palabras, si los canales 2 y 3 pueden crearse dividiendo un canal diferente, entonces los canales 1, 2 y 3 representan una combinacion valida.

Por lo tanto, el efecto de intercalar dos o mas formas de onda electricas pulsadas cuando es posible puede permitir que formas de onda sean programadas en el IPG 14 que, en caso contrario, puede no ser admisible, dado que el GCD de los periodos de todas las formas de onda electricas pulsadas no era igual a o mayor que la suma de las anchuras de impulso de las formas de onda electricas pulsadas. Aunque el CP 18 se ha descrito ejecutando las funciones de programacion descritas con respecto a las figuras 8-12, el RC 16 puede usarse de forma alternativa. En este caso, el RC 16 es capaz de eliminar sincronizacion de frecuencia entre los canales de temporizacion permitiendo al usuario programar solamente multiples canales de temporizacion del IPG 14 con formas de onda electricas pulsadas que pueden intercalarse de una manera que no requiere “avance” de ningun impulso. En este caso, el procesador 64 del RC 16 se usa para ejecutar las funciones de definicion y calculo de forma de onda pulsada electrica, y los circuitos de telemetna 68 del RC 16 se usan para programar el iPg 14.

Aunque se han mostrado y descrito realizaciones particulares de las presentes invenciones, se entendera que no se pretende limitar las presentes invenciones a las realizaciones preferidas, y sera obvio para los expertos en la materia que pueden realizarse diversos cambios y modificaciones sin alejarse del alcance de las presentes invenciones. Por lo tanto, las presentes invenciones pretenden cubrir alternativas, modificaciones y equivalentes, que pueden estar incluidas dentro del alcance de las presentes invenciones, tal como se define mediante las reivindicaciones.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de control externo (16, 18) para un dispositivo de neuroestimulacion (14), que comprende:

una interfaz del usuario configurada para recibir una entrada de un usuario; circuitos de telemetna (68, 86);

un procesador (64, 80) configurado para definir una pluralidad de formas de onda electricas pulsadas (100a- 100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d) en respuesta a la entrada del usuario caracterizado porque el procesador esta configurado, ademas, para calcular el maximo comun divisor (GCD) de los periodos (t-i-tx) de las formas de onda electricas pulsadas (100a-100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d), calcular la suma de las anchuras de impulso (T-rTx) de las formas de onda electricas pulsadas (100a-100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d), y programar mediante los circuitos de telemetna (68, 86) una pluralidad de canales de temporizacion en el dispositivo de neuroestimulacion (14) con las formas de onda electricas pulsadas (100a-100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d) si el maximo comun divisor (GCD) es igual a o mayor que la suma.
2. El dispositivo de control externo (16, 18) de la reivindicacion 1, en el que al menos dos de la pluralidad de canales de temporizacion estan programados con un electrodo comun (26).
3. El dispositivo de control externo (16, 18) de la reivindicacion 1, en el que la pluralidad de formas de onda pulsadas electricas (100a-100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d) tienen diferentes periodos (Mx).
4. El dispositivo de control externo (16, 18) de la reivindicacion 1, en el que la pluralidad de formas de onda pulsadas electricas comprende al menos tres formas de onda pulsadas electricas (120a-120c o 130a-130d).
5. El dispositivo de control externo (16, 18) de la reivindicacion 1, en el que las formas de onda pulsadas electricas (100a-100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d) se definen en respuesta a una entrada del usuario.
6. El dispositivo de control externo (16, 18) de la reivindicacion 1, en el que los canales de temporizacion estan programados en el dispositivo de neuroestimulacion (14) de una manera tal que ningun impulso se solape temporalmente con otro impulso.
7. El dispositivo de control externo (16, 18) de la reivindicacion 1, en el que el procesador (64, 80) esta configurado ademas para intercalar dos o mas formas de onda electricas pulsadas (130b, 130c) en una forma de onda pulsada individual (130d), en el que la pluralidad de formas de onda pulsadas electricas (130a-130d) incluye la forma de onda pulsada individual (130d), y se permite que dos o mas de los canales de temporizacion sean programados respectivamente con las dos o mas formas de onda pulsadas (130b, 130c).
8. El dispositivo de control externo (16, 18) de la reivindicacion 7, en el que las frecuencias de las dos o mas formas de onda electricas pulsadas (130b, 130c) son iguales.
9. El dispositivo de control externo (16, 18) de la reivindicacion 1, en el que el procesador (64, 80) esta configurado para programar los canales de temporizacion, de modo que se suministre energfa de estimulacion desde el dispositivo de neuroestimulacion (14) de acuerdo con las formas de onda electricas pulsadas programadas (100a- 100b, 110a-110b, 120a-120c o 130a-130d) para proporcionar terapia a un paciente (50).
10. El dispositivo de control externo (16, 18) de la reivindicacion 9, en el que el procesador (64, 80) esta configurado para programar los canales de temporizacion, de modo que diferentes regiones tisulares del paciente (50) sean estimuladas respectivamente con la energfa de estimulacion suministrada.