ES2862303T3 - Sistemas de ajuste de frecuencia para optimizar la carga de un neuroestimulador implantable - Google Patents

Abstract

Un cargador para acoplar con un neuroestimulador implantable para suministrar uno o más pulsos eléctricos a una región objetivo dentro del cuerpo de un paciente, el cargador comprende: una fuente de energía para almacenar energía eléctrica; un circuito resonante, donde el circuito resonante se puede configurar a una pluralidad de frecuencias naturales; un accionador acoplado a la fuente de energía y el circuito resonante, donde el accionador está configurado para alimentar el circuito resonante; y un procesador acoplado al circuito resonante para controlar la frecuencia natural del circuito resonante, caracterizado porque el procesador está configurado para controlar la frecuencia natural del circuito resonante de acuerdo con los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas de ajuste de frecuencia para optimizar la carga de un neuroestimulador implantable

CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0001] La presente invención se refiere a sistemas de tratamiento de neuroestimulación y dispositivos asociados.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0002] Los tratamientos con sistemas de neuroestimulación implantables se han vuelto cada vez más comunes en los últimos años. Aunque estos sistemas han demostrado ser prometedores en el tratamiento de varias afecciones, la eficacia del tratamiento puede variar considerablemente entre pacientes. Varios factores pueden conducir a los resultados muy diferentes que experimentan los pacientes, y la viabilidad del tratamiento puede ser difícil de determinar antes del implante. Por ejemplo, los sistemas de estimulación suelen hacer uso de una serie de electrodos para tratar una o más estructuras nerviosas objetivo. Los electrodos a menudo se montan juntos en una derivación de electrodo múltiple y la derivación implantada en el tejido del paciente en una posición que está destinada a producir un acoplamiento eléctrico del electrodo a la estructura nerviosa objetivo, típicamente con al menos una porción del acoplamiento provista a través de tejidos intermedios. También se pueden emplear otros enfoques, por ejemplo, con uno o más electrodos unidos a la piel que recubre las estructuras nerviosas objetivo, implantadas en los puños alrededor de un nervio objetivo o similar. De todas formas, el médico generalmente intentará establecer un protocolo de tratamiento adecuado variando la estimulación eléctrica que se aplica a los electrodos.

[0003] Las técnicas actuales de colocación/implantación de electrodos de estimulación y las técnicas de ajuste de tratamiento conocidas experimentan considerables desventajas. Las estructuras del tejido nervioso de diferentes pacientes pueden ser muy diferentes, con las ubicaciones y la ramificación de los nervios que realizan funciones específicas y/o enervan órganos específicos que representan un desafío para la predicción o identificación de manera precisa. Las propiedades eléctricas de las estructuras del tejido que rodean una estructura nerviosa objetivo también pueden ser bastante diferentes entre los diferentes pacientes, y la respuesta neural a la estimulación puede ser marcadamente diferente, con un patrón de pulso de estimulación eléctrica, frecuencia y/o tensión que es eficaz en la afección de una función corporal para una paciente, puede imponer un dolor significativo o tener un efecto limitado para otro paciente. Incluso en pacientes donde la implantación de un sistema de neuroestimulación proporciona un tratamiento, a menudo se requieren ajustes frecuentes y cambios eficaces frecuentes al protocolo de estimulación antes de que se pueda determinar un programa de tratamiento adecuado, que a menudo implica visitas repetidas a la consulta y molestias significativas para el paciente antes de lograr su eficacia. Aunque se ha implementado una serie de estructuras de derivación complejas y sofisticadas y protocolos de ajuste de estimulación para tratar de superar estos desafíos, la variabilidad en los resultados de la colocación de derivaciones, el tiempo del médi

señales de estimulación adecuadas y la incomodidad (y en algunos casos, el dolor significativo) que se impone al paciente sigue estando lejos de lo ideal. Además, la vida útil y la duración de la batería de dichos dispositivos es relativamente corta, de modo que los sistemas implantados se reemplazan de forma rutinaria cada pocos años, lo cual requiere cirugías adicionales, molestias para el paciente y costes significativos para los sistemas de sanidad.

[0004] La eficacia de dichos sistemas de estimulación de corriente depende en gran medida de la capacidad para mantener una carga en un neuroestimulador implantado. Esto requiere una carga eficaz del neuroestimulador implantado. Sin embargo, debido a las complejidades derivadas de la carga de un dispositivo implantado, el acoplamiento del neuroestimulador implantado y un cargador no siempre es eficaz o eficiente. Esto conduce a problemas, tales como el calentamiento excesivo del neuroestimulador implantado y/o del tejido que rodea al neuroestimulador implantado.

[0005] Aún no se han alcanzado completamente los magníficos beneficios de estas terapias de estimulación neural. Por lo tanto, es deseable proporcionar mejores procedimientos, sistemas y dispositivos de neuroestimulación, así como procedimientos para implantar y configurar dichos sistemas de neuroestimulación para un paciente en particular o una afección que se está tratando. Sería particularmente útil proporcionar dichos sistemas y procedimientos para mejorar la facilidad de uso por parte del médico en la implantación y la configuración del sistema, así como mejorar la comodidad del paciente y el alivio de los síntomas del paciente, y/o proporcionar características de carga o procedimientos de carga mejorados.

BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0006] La invención se define en la reivindicación 1. Cualquier procedimiento descrito en el presente documento no forma parte del alcance de la invención. Un aspecto de la presente descripción se refiere a un cargador para acoplar con un neuroestimulador implantable para suministrar uno o más pulsos eléctricos a una región objetivo dentro del cuerpo de un paciente. El cargador incluye: una fuente de energía para almacenar energía eléctrica; un circuito resonante que puede configurarse para tener una pluralidad de frecuencias naturales; un accionador acoplado a la fuente de energía y al circuito resonante, donde dicho accionador puede alimentar el circuito resonante; y un procesador acoplado al circuito resonante para controlar la frecuencia natural del circuito resonante. En algunas realizaciones, el procesador puede controlar la frecuencia natural del circuito resonante de acuerdo con los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable.

[0007] En algunas realizaciones, controlar la frecuencia natural del circuito resonante de acuerdo con los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable incluye: recibir datos de identificación del neuroestimulador implantable; y recuperar datos de caracterización, cuya caracterización identifica una frecuencia natural de un circuito resonante del neuroestimulador implantable. En algunas realizaciones, controlar la frecuencia natural del circuito resonante de acuerdo con los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable incluye: detectar una primera frecuencia natural del circuito resonante del cargador; comparar la primera frecuencia natural del circuito resonante del cargador con los datos de caracterización; y cambiar la frecuencia natural del circuito resonante del cargador de la primera frecuencia natural a una segunda frecuencia natural. En algunas realizaciones, detectar la primera frecuencia natural del circuito resonante del cargador incluye al menos uno de entre: determinar la frecuencia de accionamiento del accionador; o detectar el timbre del circuito resonante. En algunas realizaciones, la segunda frecuencia natural corresponde a los datos de caracterización.

[0008] En algunas realizaciones, el circuito resonante incluye: un inductor; un primer condensador acoplado en serie al inductor; y una pluralidad de condensadores acoplables de manera conmutable al inductor, cada uno de los cuales está configurado para estar en paralelo con el primer condensador cuando está acoplado de manera conmutable al inductor. En algunas realizaciones, la pluralidad de condensadores incluye tres condensadores. En algunas realizaciones, cada uno de la pluralidad de condensadores es acoplable de manera conmutable al inductor a través de un transistor. En algunas realizaciones, el transistor es un transistor de efecto de campo.

[0009] En algunas realizaciones, cambiar la frecuencia natural del circuito resonante del cargador de la primera frecuencia natural a una segunda frecuencia natural incluye: identificar una primera configuración de interruptor del circuito resonante que da como resultado la primera frecuencia natural; identificar una segunda configuración de interruptor del circuito resonante que da como resultado la segunda frecuencia natural; y generar una señal de control para controlar al menos uno de entre: la abertura de al menos un interruptor en el circuito resonante para desconectar al menos uno de entre la pluralidad de condensadores del inductor; o el cierre de al menos un interruptor en el circuito resonante para conectar al menos uno de entre la pluralidad de condensadores del inductor. En algunas realizaciones, cambiar la frecuencia natural del circuito resonante del cargador de la primera frecuencia natural a una segunda frecuencia natural incluye: identificar una primera inductancia de un inductor en el circuito resonante que da como resultado la primera frecuencia natural; identificar una segunda inductancia del inductor en el circuito resonante que da como resultado la segunda frecuencia natural; y generar una señal de control para cambiar la inductancia del inductor de la primera inductancia a la segunda inductancia.

[0010] En algunas realizaciones, cambiar la inductancia del inductor de la primera inductancia a la segunda inductancia incluye cambiar un nivel de saturación de un núcleo del inductor de un primer nivel de saturación a un segundo nivel de saturación. En algunas realizaciones, cambiar el nivel de saturación del núcleo del inductor del primer nivel de saturación al segundo nivel de saturación incluye cambiar un voltaje aplicado al núcleo del inductor de un primer voltaje a un segundo voltaje.

[0011] En algunas realizaciones, la primera frecuencia natural se detecta repetidamente, y en algunas realizaciones, la primera frecuencia natural se detecta periódicamente. En algunas realizaciones, la frecuencia natural del circuito resonante puede ajustarse dentro de un intervalo de 20 Hz. En algunas realizaciones, la frecuencia natural del circuito resonante puede ajustarse dentro de un intervalo de 10 Hz. En algunas realizaciones, la frecuencia natural del circuito resonante puede ajustarse entre aproximadamente 119 Hz y 130 Hz. En algunas realizaciones, el conductor incluye un accionador de clase E. En algunas realizaciones, los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable identifican el neuroestimulador implantable y/o los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable identifican una frecuencia natural previamente determinada del neuroestimulador implantable.

[0012] Un aspecto de la presente descripción se refiere a un sistema de neuroestimulación para suministrar uno o más pulsos eléctricos a una región objetivo dentro del cuerpo de un paciente. El sistema de neuroestimulación incluye: un neuroestimulador implantable que incluye: una carcasa hermética que tiene una superficie externa que se puede implantar dentro de un cuerpo de un paciente, la carcasa incluye una región cerámica de transmisión; y un circuito de carga que puede recibir energía a través de la región cerámica de la carcasa hermética. El sistema puede incluir un cargador para acoplarse con un neuroestimulador implantable, el cargador incluye: un circuito resonante, cuyo circuito resonante se puede configurar a una pluralidad de frecuencias naturales; y un procesador acoplado al circuito resonante para controlar la frecuencia natural del circuito resonante de acuerdo con los datos almacenados que identifican una frecuencia natural determinada previamente del circuito de carga del neuroestimulador implantable.

[0013] En algunas realizaciones, el procesador puede controlar la frecuencia natural del circuito resonante de acuerdo con los datos de caracterización que identifican una frecuencia natural del circuito de carga del neuroestimulador implantable. En algunas realizaciones, los datos de caracterización están asociados de manera única con el neuroestimulador implantable, y los datos de caracterización se almacenan en una base de datos en memoria en el cargador. En algunas realizaciones, los datos de caracterización se reciben en el cargador desde el neuroestimulador implantable cuando el cargador está acoplado con el neuroestimulador implantable. En algunas realizaciones, el cargador genera los datos de caracterización cuando la base de datos no contiene datos de caracterización para el neuroestimulador implantable.

[0014] En algunas realizaciones, generar los datos de caracterización incluye: controlar la frecuencia natural del circuito resonante para funcionar en ciclos repetidamente a través de una pluralidad de frecuencias naturales del circuito resonante; recibir repetidamente datos del neuroestimulador implantable que indiquen un nivel de coincidencia entre la pluralidad de frecuencias naturales del circuito resonante y una frecuencia natural del circuito de carga del neuroestimulador implantable; e identificar una de entre la pluralidad de frecuencias naturales como la frecuencia natural del circuito de carga del neuroestimulador implantable.

[0015] En algunas realizaciones, la identificada de entre la pluralidad de frecuencias naturales es la de la pluralidad de frecuencias naturales que mejor coincide con la frecuencia natural del circuito de carga del neuroestimulador implantable. En algunas realizaciones, la identificada de entre la pluralidad de frecuencias naturales es la de la pluralidad de frecuencias naturales que mejor coincide con la frecuencia natural del circuito de carga del neuroestimulador implantable de entre una cantidad estadísticamente significativa de iteraciones. En algunas realizaciones, la identificada de entre la pluralidad de frecuencias naturales es una frecuencia natural predeterminada.

[0016] Un aspecto de la presente descripción se refiere a procedimiento para acoplar un cargador con un neuroestimulador implantable para suministrar uno o más pulsos eléctricos a una región objetivo dentro del cuerpo de un paciente. El procedimiento incluye: alimentar un circuito resonante de un cargador con un accionador acoplado a una fuente de energía, cuyo circuito resonante se puede configurar a una pluralidad de frecuencias naturales; determinar una primera frecuencia natural del circuito resonante; recuperar datos de caracterización almacenados, cuya caracterización identifica una frecuencia natural determinada con anterioridad de un circuito resonante del neuroestimulador implantable; y cambiar la frecuencia natural del circuito resonante de la primera frecuencia natural a una segunda frecuencia natural con señales de control generadas por un procesador de acuerdo con los datos de caracterización.

[0017] En algunas realizaciones, determinar la frecuencia natural del circuito resonante del cargador incluye al menos uno de entre: determinar la frecuencia de accionamiento del accionador; o detectar el timbre del circuito resonante. En algunas realizaciones, el circuito resonante incluye: un inductor; un primer condensador acoplado en serie al inductor; y una pluralidad de condensadores acoplables de manera conmutable al inductor, donde dicha pluralidad de capacitadores puede estar en paralelo con el primer condensador cuando está acoplado de manera conmutable al inductor. En algunas realizaciones, la pluralidad de condensadores incluye tres condensadores. En algunas realizaciones, cada uno de la pluralidad de condensadores es acoplable de manera conmutable al inductor a través de un transistor.

[0018] En algunas realizaciones, cambiar la frecuencia natural del circuito resonante del cargador de la primera frecuencia natural a una segunda frecuencia natural incluye: identificar una primera configuración de interruptor del circuito resonante que da como resultado la primera frecuencia natural; identificar una segunda configuración de interruptor del circuito resonante que da como resultado la segunda frecuencia natural; y generar una señal de control para controlar al menos uno de entre: la abertura de al menos un interruptor en el circuito resonante para desconectar al menos uno de entre la pluralidad de condensadores del inductor; o el cierre de al menos un interruptor en el circuito resonante para conectar al menos uno de entre la pluralidad de condensadores del inductor. En algunas realizaciones, cambiar la frecuencia natural del circuito resonante del cargador de la primera frecuencia natural a una segunda frecuencia natural incluye: identificar una primera inductancia de un inductor en el circuito resonante que da como resultado la primera frecuencia natural; identificar una segunda inductancia del inductor en el circuito resonante que da como resultado la segunda frecuencia natural; y generar una señal de control para cambiar la inductancia del inductor de la primera inductancia a la segunda inductancia.

[0019] En algunas realizaciones, los datos de caracterización se recuperan de una base de datos en memoria en el cargador. En algunas realizaciones, el cargador genera los datos de caracterización. En algunas realizaciones, generar los datos de caracterización incluye: controlar la frecuencia natural del circuito resonante para funcionar en ciclos repetidamente a través de una pluralidad de frecuencias naturales del circuito resonante; recibir repetidamente datos del neuroestimulador implantable que indiquen un nivel de coincidencia entre la pluralidad de frecuencias naturales del circuito resonante y una frecuencia natural del circuito de carga del neuroestimulador implantable; e identificar una de entre la pluralidad de frecuencias naturales como la frecuencia natural del circuito de carga del neuroestimulador implantable.

[0020] Otras áreas de aplicabilidad de la presente descripción resultarán evidentes a partir de la descripción detallada proporcionada a continuación. Debe entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, al tiempo que indican varias realizaciones, están destinados solamente a fines ilustrativos y no pretenden limitar necesariamente el alcance de la descripción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0021]

La FIG. 1 ilustra esquemáticamente un sistema de estimulación nerviosa, que incluye un programador clínico y un control remoto del paciente utilizado en el posicionamiento y/o la programación de tanto un sistema de neuroestimulación de ensayo como un sistema de neuroestimulación implantado de forma permanente, según aspectos de la invención.

Las FIG. 2A-2C muestran diagramas de las estructuras nerviosas a lo largo de la columna vertebral, la zona lumbar y la región del sacro que pueden estimularse según aspectos de la invención.

La FIG. 3A muestra un ejemplo de un sistema de neuroestimulación completamente implantado, según aspectos de la invención. La FIG. 3B muestra un ejemplo de un sistema de neuroestimulación que tiene una derivación de estimulación parcialmente implantada y un generador de pulsos externo adherido a la piel del paciente para su uso en una estimulación de ensayo, según aspectos de la invención.

La FIG. 4 muestra un ejemplo de un sistema de neuroestimulación que tiene una derivación de estimulación implantable, un generador de pulsos implantable y un dispositivo de carga externo, según aspectos de la invención. Las FIGS. 5A-5C muestran vistas detalladas de un generador de pulsos implantable y los componentes asociados para su uso en un sistema de neuroestimulación, según aspectos de la invención.

La FIG. 6 muestra una ilustración esquemática de una realización de la arquitectura del GPI.

La FIG. 7 muestra una ilustración esquemática de una realización de la arquitectura del dispositivo de carga. La FIG. 8 muestra una ilustración esquemática de una realización de un circuito de carga que incluye una pluralidad de condensadores acoplables en Figura.

La FIG. 9 muestra una ilustración esquemática de una realización de un circuito de carga que incluye un inductor de inductancia variable. La FIG. 10 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento para la modulación dinámica de la frecuencia natural de un circuito de carga.

La FIG. 11 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento para caracterizar un GPI. La FIG. 12 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento para controlar dinámicamente la frecuencia natural del circuito de carga del dispositivo de carga.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0022] La presente invención se refiere a sistemas de tratamiento de neuroestimulación y dispositivos asociados. En una realización particular, la invención se refiere a sistemas de tratamiento de estimulación del nervio sacro configurados para tratar la vejiga hiperactiva («VHA») y aliviar los síntomas de la disfunción relacionada con la vejiga. Sin embargo, se apreciará que la presente invención también puede utilizarse para cualquier diversidad de usos de neuromodulación, tal como disfunción fecal, el tratamiento del dolor u otras indicaciones, tal como trastornos del movimiento o afectivos, como se apreciará por un experto en la técnica.

I. Signos de neuroestimulación

[0023] Los sistemas de tratamiento de neuroestimulación (o neuromodulación, tal como se pueden usar indistintamente a continuación), así como cualquiera de los descritos en esta invención, se pueden utilizar para tratar una variedad de dolencias y síntomas asociados, tales como trastornos del dolor agudo, trastornos del movimiento, trastornos afectivos, así como disfunción relacionada con la vejiga. Los ejemplos de trastornos del dolor que pueden tratarse mediante neuroestimulación incluyen el síndrome de cirugía fallida de la espalda, distrofia simpática refleja o síndrome del dolor regional complejo, causalgia, aracnoiditis y neuropatía periférica. Los trastornos del movimiento incluyen la parálisis muscular, temblor, distonía y la enfermedad de Parkinson. Los trastornos afectivos incluyen la depresión, el trastorno obsesivo-compulsivo, cefalea en racimo, síndrome de Tourette y ciertos tipos de dolor crónico. Las disfunciones relacionadas con la vejiga incluyen, pero no se limitan a, VHA, incontinencia de urgencia, urgenciafrecuencia y retención urinaria. La VHA puede incluir la incontinencia de urgencia y la urgencia-frecuencia por separado o en combinación. La incontinencia de urgencia es la pérdida involuntaria de orina asociada con un repentino y fuerte deseo de evacuar (urgencia). La urgencia-frecuencia es el deseo frecuente, a menudo incontrolable, de orinar (urgencia) que a menudo resulta en pequeñas cantidades de micción (frecuencia). La retención urinaria es la incapacidad para vaciar la vejiga. Los tratamientos de neuroestimulación pueden configurarse para abordar una afección particular mediante la realización de neuroestimulación de tejidos nerviosos específicos relacionados con el control sensorial y/o motor asociado con dicha afección o síntoma asociado.

[0024] En un aspecto, los procedimientos y sistemas descritos en el presente documento son particularmente adecuados para el tratamiento de disfunciones fecales. Estas afecciones han sido históricamente poco reconocidas y considerablemente desatendidas por la comunidad médica. La VHA es una de las disfunciones urinarias más comunes. Es una afección compleja caracterizada por la presencia de síntomas urinarios molestos, incluyendo urgencia, frecuencia, nocturia e incontinencia de urgencia. Se estima que aproximadamente 33 millones de estadounidenses padecen VHA. De la población adulta, aproximadamente el 30 % de la totalidad de hombres y el 40 % de la totalidad de mujeres viven con los síntomas de la VHA.

[0025] Los síntomas de la VHA pueden tener un impacto negativo significativo en el funcionamiento psicosocial y la calidad de vida de los pacientes. Las personas con VHA a menudo restringen las actividades y/o desarrollan estrategias de adaptación. Además, la VHA impone una carga financiera significativa para las personas, sus familias y las organizaciones sanitarias. La prevalencia de afecciones comórbidas también es considerablemente más alta para los pacientes con VHA que para la población general. Las comorbilidades pueden incluir caídas y fracturas, infecciones del tracto urinario, infecciones de la piel, vulvovaginitis, patologías del sistema cardiovascular y del sistema nervioso central. El estreñimiento crónico, la incontinencia fecal y el estreñimiento crónico de superposición ocurren con más frecuencia en pacientes con VHA.

[0026] Los tratamientos convencionales de VHA generalmente incluyen modificaciones en el estilo de vida como primer modo de actuación. Las modificaciones en el estilo de vida incluyen eliminar los irritantes vesicales (como la cafeína) de la dieta, controlar la ingesta de líquidos, reducir el peso, dejar de fumar y controlar la regularidad intestinal. Las modificaciones de comportamiento incluyen cambios en los hábitos de evacuación (como el entrenamiento de la vejiga y la evacuación tardía), entrenando los músculos del suelo pélvico para mejorar la fuerza y el control del esfínter uretral, biorretroalimentación y técnicas para la supresión del impulso. Los medicamentos se consideran un tratamiento de segunda línea para la VHA. Estos incluyen medicamentos anticolinérgicos (oral, parche transdérmico y gel) y agonistas adrenérgicos beta-3 orales. Sin embargo, los anticolinérgicos se asocian con frecuencia con efectos secundarios sistémicos y molestos que incluyen sequedad bucal, estreñimiento, retención urinaria, visión borrosa, somnolencia y confusión. Los estudios han descubierto que más del 50 % de los pacientes dejan de usar medicamentos anticolinérgicos dentro de los 90 días debido a la falta de beneficios, a los eventos adversos o el coste.

[0027] Cuando estos enfoques no tienen éxito, las opciones de tratamiento de tercera línea sugeridas por la Asociación Estadounidense de Urología incluye inyecciones intradetrusor (músculo liso de la vejiga) de toxina botulínica (BoNT-A), estimulación nerviosa tibial percutánea (PTNS) y la estimulación del nervio sacro (SNM). BoNT-A (Botox®) se administra a través de una serie de inyecciones intradetrusor bajo una guía cistoscópica, pero generalmente se requieren inyecciones repetidas de Botox cada 4 a 12 meses para mantener el efecto y el Botox puede conllevar de manera indeseable a una retención urinaria. Numerosos estudios controlados aleatorios han demostrado cierta eficacia de BoNT-Aen pacientes con VHA, pero se desconoce en gran parte la seguridad y la eficacia a largo plazo de BoNT-A para la VHA.

[0028] Los procedimientos de tratamiento alternativos, típicamente considerados cuando los enfoques anteriores resultan ineficaces, son la neuroestimulación de los nervios relacionados con el sistema urinario. Tales procedimientos de neuroestimulación incluyen PTNS y SNM. La terapia de PTNS consiste en sesiones semanales de 30 minutos durante un periodo de 12 semanas, utilizándose en cada sesión estimulación eléctrica que se administra desde un estimulador manual al plexo sacro a través del nervio tibial. Para pacientes que responden bien y continúan con el tratamiento, se necesitan sesiones continuas, generalmente cada 3-4 semanas, para mantener la reducción de los síntomas. Existe la posibilidad de que disminuya la eficacia si los pacientes no cumplen con el programa de tratamiento. La eficacia de la PTNS se ha demostrado en unos pocos estudios controlados aleatorizados; sin embargo, la seguridad y eficacia a largo plazo de la PTNS son relativamente desconocidas en este momento.

II. Neuromodulación sacra

[0029] La SNM es una terapia establecida que proporciona una opción de tratamiento segura, eficaz, reversible y de larga duración para el tratamiento de la incontinencia de urgencia, la urgencia-frecuencia y la retención urinaria no obstructiva. La terapia de SNM implica el uso de pulsos eléctricos leves para estimular los nervios sacros ubicados en la zona lumbar. Los electrodos se colocan al lado de un nervio sacro, generalmente en el nivel S3, mediante la inserción de las derivaciones de electrodo en el foramen correspondiente del nervio sacro. Los electrodos se insertan por vía subcutánea y posteriormente se fijan a un generador de pulsos implantable (GPI), también denominado en el presente documento como un «neuroestimulador implantable» o un «neuroestimulador». La seguridad y la eficacia de la SNM para el tratamiento de la VHA, incluida la durabilidad a los cinco años para pacientes con incontinencia de urgencia y urgencia-frecuencia, están respaldadas por múltiples estudios y están bien documentadas. La SNM también ha sido aprobada en el tratamiento de la incontinencia fecal crónica en pacientes que han fracasado o no son candidatos para tratamientos más conservadores.

A. Implantación del sistema de neuromodulación sacra

[0030] En la actualidad, la calificación de la SNM tiene una fase de ensayo y es seguida por un implante permanente si resulta exitosa. La fase de ensayo es un periodo de estimulación de prueba en el que el paciente puede evaluar si la terapia es eficaz. Generalmente, hay dos técnicas que se utilizan para realizar la estimulación de prueba. La primera es un procedimiento basado en la consulta denominado Evaluación Nerviosa Percutánea (ENP) y la otra es un ensayo por etapas.

[0031] En la ENP, se utiliza generalmente primero una aguja de foramen para identificar la ubicación de estimulación óptima, normalmente en el nivel S3 y para evaluar la integridad de los nervios sacros. Las respuestas motoras y sensoriales se utilizan para verificar la correcta colocación de la aguja, como se describe en la Tabla 1 a continuación. Después, se coloca una derivación de estimulación temporal (un electrodo unipolar) cerca del nervio sacro bajo anestesia local. Este procedimiento se puede realizar en el entorno de la consulta sin fluoroscopia. La derivación temporal se conecta a continuación a un generador de pulsos externo (GPE) pegado en la piel del paciente durante la fase de ensayo. El nivel de estimulación se puede ajustar para proporcionar un nivel de comodidad óptimo para el paciente en particular. El paciente monitorizará su evacuación durante 3 a 7 días para ver si hay alguna mejora de los síntomas. La ventaja de la ENP radica en el hecho de que puede realizarse en la consulta del médico bajo anestesia local un tratamiento sin incisiones. La desventaja radica en el hecho de que la derivación temporal no está firmemente anclada en su lugar y tiende a migrar fuera del nervio con actividad física y, por lo tanto, puede provocar el fracaso de la terapia. Si un paciente falla esta prueba de ensayo, el médico puede recomendar también el ensayo por etapas como se describe a continuación. Si el ensayo de e Np es positivo, la derivación de ensayo temporal se elimina y se implanta una derivación permanente de forma cuadripolar junto con un GPI bajo anestesia general.

[0032] Un ensayo por etapas implica la implantación en el paciente de la derivación de estimulación espiculada cuadripolar permanente desde el comienzo. También requiere el uso de una aguja de foramen para identificar el nervio y la ubicación óptima de la estimulación. La derivación se implanta cerca del nervio sacro S3 y se conecta a un GPE a través de una extensión de derivación. Este tratamiento se realiza bajo guía fluoroscópica en un quirófano y bajo anestesia local o general. El GPE se ajusta para proporcionar un nivel óptimo de comodidad para el paciente y el paciente monitoriza su evacuación durante hasta dos semanas. Si el paciente obtiene una mejoría significativa de los síntomas, él o ella se considera un candidato adecuado para la implantación permanente del GPI bajo anestesia general, típicamente en el área superior de los glúteos, como se muestra en las Figuras 1 y 3A.

Tabla 1: Res uestas motoras sensoriales de SNM en diferentes raíces del nervio sacro

[0033] Con respecto a la medición de los resultados para el tratamiento de SNM de la disfunción de miccional, los signos de la disfunción miccional (por ejemplo, la incontinencia de urgencia, la urgencia-frecuencia y la retención urinaria no obstructiva) se evalúan por medio de variables de registro de micción primaria única. Los resultados de la terapia se miden utilizando estas mismas variables. Se considera exitosa la terapia de SNM si se produce una mejora mínima del 50 % en cualquiera de las variables del registro de micción primaria en comparación con el punto de referencia. Para los pacientes con incontinencia de urgencia, estas variables de registro de micción pueden incluir: número de episodios de fugas por día, número de episodios de fugas intensas por día y número de almohadillas utilizadas por día. Para los pacientes con urgencia-frecuencia, las variables de registro de micción primaria pueden incluir: número de evacuaciones por día, volumen evacuado por evacuación y grado de urgencia experimentado antes de cada evacuación. Para los pacientes con retención, las variables de registro de micción primaria pueden incluir: volumen cateterizado por cateterización y número de cateterizaciones por día.

[0034] El mecanismo de acción de SNM es multifactorial e impacta el eje neural en varios niveles diferentes. En pacientes con VHA, se cree que los aferentes pudendos pueden activar los reflejos inhibitorios que promueven el almacenamiento de la vejiga mediante la inhibición de la extremidad aferente de un reflejo de evacuación anormal. Esto bloquea la entrada al centro de micción pontino, restringiendo así las contracciones de detrusor involuntarias sin interferir en los patrones de evacuación normales. Para pacientes con retención urinaria, se cree que la SNM activa los aferentes del nervio pudendo que se originan a partir de los órganos pélvicos en la médula espinal. A nivel de la médula espinal, estos aferentes pudendos pueden activar los reflejos de evacuación mediante la supresión de reflejos de protección exagerados, que alivian así los síntomas de los pacientes con retención urinaria, por lo que puede facilitarse la evacuación normal. En pacientes con incontinencia fecal, se plantea la hipótesis de que la SNM estimula las fibras somáticas de aferente pudendo que inhiben la actividad propulsiva colónica y activan el esfínter anal interno, que a su vez mejora los síntomas de pacientes con incontinencia fecal. La presente invención se refiere a un sistema adaptado para administrar neuroestimulación a tejidos nerviosos dirigidos de una manera que interrumpe, inhibe o previene la actividad neural en los tejidos nerviosos objetivo para proporcionar un efecto terapéutico en el tratamiento de la VHA o disfunción relacionada con la vejiga. En un aspecto, el sistema está adaptado para proporcionar un efecto terapéutico mediante neuroestimulación sin inducir el control motor de los músculos asociados con la VHA o disfunción relacionada con la vejiga mediante la neuroestimulación administrada. En otro aspecto, el sistema está adaptado para proporcionar dicho efecto terapéutico mediante la administración de neuroestimulación subumbral por debajo de un umbral que induce parestesia y/o una respuesta neuromuscular o para permitir el ajuste de la neuroestimulación a la terapia de administración en niveles por debajo del umbral.

B. Posicionamiento de derivaciones de neuroestimulación con EMG

[0035] Si bien los enfoques convencionales han demostrado ser eficaces en el tratamiento de la disfunción relacionada con la vejiga, existe la necesidad de mejorar el posicionamiento de las derivaciones de neuroestimulación y la consistencia entre las posiciones de implantación de ensayo y permanente de la derivación. La neuroestimulación se basa en la administración sistemática de la estimulación terapéutica desde un generador de pulso, a través de uno o más electrodos de neuroestimulación, a nervios particulares o regiones específicas. Los electrodos de neuroestimulación se proporcionan en un extremo distal de una derivación implantable que se puede impulsar a través de un túnel formado en el tejido del paciente.

Los sistemas de neuroestimulación implantable proporcionan a los pacientes una gran libertad y movilidad, pero puede ser más fácil ajustar los electrodos de neuroestimulación de dichos sistemas antes de ser implantados quirúrgicamente. Es deseable que el médico confirme que el paciente ha deseado respuestas motoras y/o sensoriales antes de implantar un GPI. Para al menos algunos tratamientos (incluyendo tratamientos de al menos algunas formas de disfunción urinaria y/o fecal), demostrar respuestas motoras apropiadas puede ser altamente beneficioso para una colocación de derivación precisa y objetiva, mientras que la respuesta sensorial puede no ser necesaria o no estar disponible (por ejemplo, si el paciente está bajo anestesia general).

[0036] La colocación y calibración de los electrodos de neuroestimulación y las derivaciones implantables lo suficientemente cerca de los nervios pueden ser beneficiosas para la eficacia del tratamiento. Por consiguiente, aspectos y realizaciones de la presente descripción están dirigidos a ayudar y perfeccionar la exactitud y la precisión de la colocación de los electrodos de neuroestimulación. Además, los aspectos y realizaciones de la presente descripción están dirigidos a protocolos de ayuda y perfeccionamiento para establecer los parámetros de señal de tratamiento terapéutico para un programa de estimulación implementado a través de electrodos de neuroestimulación implantada.

[0037] Antes de la implantación del dispositivo permanente, los pacientes pueden someterse a una fase de prueba inicial para estimar la respuesta potencial al tratamiento. Como se ha descrito anteriormente, la ENP se puede hacer bajo anestesia local, usando una aguja de prueba para identificar el nervio o nervios sacros apropiados según una respuesta sensorial subjetiva del paciente. Otros procedimientos de prueba pueden implicar un procedimiento quirúrgico de dos etapas, en el que se implanta una derivación de forma cuadripolar para una fase de prueba para determinar si los pacientes muestran una reducción suficiente en la frecuencia de los síntomas y, si corresponde, proceder a la implantación quirúrgica permanente de un dispositivo de neuromodulación. Para las fases de prueba e implantación permanente, la determinación de la ubicación de la colocación de la derivación puede depender del análisis cualitativo subjetivo realizado por un paciente o un médico o por ambos a la vez.

[0038] En realizaciones ejemplares, la determinación de si un electrodo de neuroestimulación y una derivación implantable se encuentran o no en una ubicación deseada o correcta se puede lograr mediante el uso de la electromiografía («EMG»), también conocida como electromiografía superficial. La EMG es una técnica que utiliza un sistema o módulo de EMG para evaluar y registrar la actividad producida por los músculos produciendo un registro llamado electromiograma. La EMG detecta el potencial eléctrico generado por células musculares cuando esas células se activan eléctrica o neurológicamente. Se pueden analizar las señales para detectar el nivel de activación o el orden de reclutamiento. La EMG se puede realizar a través de la superficie de la piel de un paciente, de forma intramuscular o a través de electrodos dispuestos dentro de un paciente cerca de los músculos objetivo o utilizando una combinación de estructuras externas e internas. Cuando un músculo o nervio es estimulado por un electrodo, se puede utilizar la EMG para determinar si el músculo relacionado se activa (es decir, si el músculo se contrae completamente, se contrae parcialmente o no se contrae) en respuesta al estímulo. Por consiguiente, el grado de activación de un músculo puede indicar si una derivación implantable o un electrodo de neuroestimulación se encuentra en la ubicación deseada o correcta en un paciente. Además, el grado de activación de un músculo puede indicar si un electrodo de neuroestimulación proporciona un estímulo de suficiente fuerza, amplitud, frecuencia o duración para afectar un régimen de tratamiento en un paciente. Por lo tanto, el uso de la EMG proporciona un medio objetivo y cuantitativo a través del que se normaliza la colocación de derivaciones implantables y electrodos de neuroestimulación, lo que reduce la evaluación subjetiva de las respuestas sensoriales del paciente.

[0039] En algunos enfoques, los procedimientos de titulación posicional pueden basarse opcionalmente en parte en una parestesia o en una respuesta subjetiva basada en el dolor de un paciente. En cambio, la EMG desencadena una reacción muscular discreta y medible. Como la eficacia del tratamiento a menudo se basa en la colocación precisa de los electrodos de neuroestimulación en las ubicaciones del tejido objetivo y la administración consistente y repetible de la terapia de neuroestimulación, la utilización de una medición objetiva de EMG puede mejorar sustancialmente la utilidad y el éxito del tratamiento de SNM. La reacción muscular medible puede ser una contracción muscular parcial o completa, que incluye una respuesta por debajo de la activación de una respuesta motora observable, como las que se muestran en la Tabla 1, dependiendo de la estimulación del músculo objetivo. Además, al utilizar un sistema de ensayo que permite que la derivación de neuroestimulación permanezca implantada para su uso en el sistema implantado de manera permanente, la eficacia y el resultado del sistema implantado de manera permanente es más consistente con los resultados del periodo de ensayo, lo que además conduce a mejores resultados en los pacientes.

C. Realizaciones ejemplares

[0040] La FIG. 1 ilustra esquemáticamente un sistema de estimulación nerviosa ejemplar, que incluye tanto un sistema de neuroestimulación de ensayo 200 como un sistema de neuroestimulación implantado de manera permanente 100, según los aspectos de la invención. El GPE 80 y el GPI 10 son compatibles entre sí y se comunican de forma inalámbrica con un programador clínico 60 y un control remoto del paciente 70, que se utilizan para posicionar y/o programar el sistema de neuroestimulación de ensayo 200 y/o el sistema implantado de manera permanente 100 después de un ensayo exitoso. Como se ha analizado anteriormente, el programador clínico puede incluir software especializado, hardware especializado y/o ambos, para ayudar en la colocación de la derivación, la programación, reprogramación, el control de estimulación y/o el ajuste de los parámetros. Además, cada GPI y cada GPE permite al paciente al menos cierto control sobre la estimulación (por ejemplo, iniciar un programa preestablecido, aumentar o disminuir la estimulación), y/o para monitorizar el estado de la batería con el control remoto del paciente. Este enfoque también permite una transición casi perfecta entre el sistema de ensayo y el sistema permanente.

[0041] En un aspecto, el programador clínico 60 es utilizado por un médi

GPE y/o el GPI mientras se implanta la derivación dentro del paciente. El programador clínico puede ser una tableta utilizada por el médico para programar el GPI o para controlar el GPE durante el periodo de ensayo. El programador clínico también puede incluir la capacidad de registrar electromiogramas inducidos por estimulación para facilitar la colocación y la programación de la derivación. El control remoto del paciente 70 puede permitir que el paciente active o desactive la estimulación o que varíe la estimulación del GPI mientras se implanta o del GPE durante la fase de ensayo.

[0042] En otro aspecto, el programador clínico 60 tiene una unidad de control que puede incluir un microprocesador e instrucciones de código informático especializado para implementar procedimientos y sistemas para su uso por un médico en el despliegue del sistema de tratamiento y la configuración de los parámetros de tratamiento. El programador clínico generalmente incluye una interfaz de usuario que puede ser una interfaz gráfica de usuario, un módulo de EMG, contactos eléctricos tales como una entrada de EMG que puede acoplarse a un cable de estimulación de salida de EMG, un generador de señales de estimulación de EMG y una fuente de alimentación de estimulación. El cable de estimulación también puede configurarse para acoplarse a uno o todos los dispositivos de acceso (por ejemplo, una aguja de foramen), una derivación de tratamiento del sistema o similar. La entrada de EMG puede configurarse para acoplarse a uno o más electrodos de parche sensorial para adherirse a la piel del paciente adyacente a un músculo (por ejemplo, un músculo enervado por un nervio objetivo). Otros conectores del programador clínico pueden configurarse para acoplarse a una toma de tierra eléctrica o a un parche a tierra, un generador de pulsos eléctricos (por ejemplo, un GPE o un GPI) o similares. Como se ha señalado anteriormente, el programador clínico puede incluir un módulo con hardware y código informático para ejecutar el análisis de EMG, donde el módulo puede ser un componente del microprocesador de la unidad de control, una unidad de preprocesamiento acoplada o en línea con la estimulación y/o cables sensoriales o similares.

[0043] En algunos aspectos, el programador clínico está configurado para funcionar en combinación con un GPE al colocar los cables en el cuerpo de un paciente. El programador clínico se puede acoplar electrónicamente al GPE durante la simulación de prueba a través de un conjunto de cables especializados. El conjunto de cables de simulación de prueba puede conectar el dispositivo de programador clínico al GPE y permitir que el programador clínico configure, modifique o, de otro modo, programe los electrodos en las derivaciones conectadas al GPE.

[0044] Los pulsos eléctricos generados por el GPE y el GPI se administran a uno o más nervios específicos a través de uno o más electrodos de neuroestimulación en o cerca de un extremo distal de cada una o más de las derivaciones. Las derivaciones pueden tener una variedad de formas, pueden ser de una variedad de tamaños y pueden estar hechas de una variedad de materiales, cuyo tamaño, forma y materiales pueden adaptarse a la aplicación de tratamiento específico. Mientras que en esta realización la derivación es de un tamaño y longitud adecuados para extenderse desde el GPI y a través de uno de los forámenes del sacro a un nervio sacro específico, en otras múltiples aplicaciones, las derivaciones pueden implantarse, por ejemplo, en una porción periférica del cuerpo del paciente, como en los brazos o piernas y se puede configurar para administrar pulsos eléctricos al nervio periférico y se puede utilizar también para aliviar el dolor crónico. Se aprecia que las derivaciones y/o los programas de estimulación pueden variar según los nervios específicos.

[0045] Las FIGS. 2A-2C muestran diagramas de varias estructuras nerviosas de un paciente, que se pueden utilizar en tratamientos de neuroestimulación, según los aspectos de la invención. La FIG. 2A muestra las diferentes secciones de la médula espinal y los nervios correspondientes dentro de cada sección. La médula espinal es un haz largo y delgado de nervios y células de apoyo que se extienden desde el tronco cerebral a lo largo de la médula cervical, a través de la médula espinal torácica y hasta el espacio entre la primera y la segunda vértebra lumbar en la médula espinal lumbar. Al salir de la médula espinal, las fibras nerviosas se dividen en múltiples ramificaciones que inervan diversos músculos y órganos transmitiendo impulsos de sensación y control entre el cerebro y los órganos y los músculos. Dado que ciertos nervios pueden incluir ramificaciones que inervan ciertos órganos, como la vejiga, y ramificaciones que inervan ciertos músculos de la pierna y el pie, la estimulación del nervio en o cerca de la raíz del nervio cerca de la médula espinal puede estimular la ramificación nerviosa que inerva el órgano objetivo, lo que también puede resultar en respuestas musculares asociadas a la estimulación de la otra ramificación nerviosa. Por lo tanto, al monitorizar ciertas respuestas musculares, como las de la Tabla 1, ya sea visualmente, mediante el uso de EMG como se describe en el presente documento o ambos, el médico puede determinar si el nervio objetivo está siendo estimulado. Mientras que la estimulación en un cierto umbral puede desencadenar las respuestas musculares observadas, la estimulación a un nivel por debajo del umbral puede proporcionar estimulación al nervio asociado con el órgano objetivo sin causar la respuesta muscular correspondiente, y en algunas realizaciones, sin causar parestesia. Esto es ventajoso, ya que permite el tratamiento de la afección mediante neuroestimulación sin causar, por lo demás, molestias al paciente, dolor o respuestas musculares no deseadas.

[0046] La FIG. 2B muestra los nervios asociados con la sección de la zona lumbar, en la región del cordón lumbar inferior, donde los haces de nervios salen de la médula espinal y viajan a través de los forámenes sacros del sacro. En algunas realizaciones, la derivación de neuroestimulación avanza a través del foramen hasta que los electrodos de neuroestimulación se colocan en la raíz anterior del nervio sacro, mientras que la porción de anclaje de la derivación proximal de los electrodos de estimulación generalmente está dispuesta en el lado dorsal del foramen sacro a través del cual pasa la derivación, para anclar la derivación en su posición. La FIG. 2C muestra vistas detalladas de los nervios del tronco lumbosacro y del plexo sacro, en particular, los nervios S1-S5 del sacro inferior. El nervio sacro S3 es de particular interés para el tratamiento de la disfunción relacionada con la vejiga y en particular la VHA.

[0047] La FIG. 3A ilustra esquemáticamente un ejemplo de un sistema de neuroestimulación totalmente implantado 100 adaptado para la estimulación del nervio sacro. El sistema de neuroestimulación 100 incluye un GPI implantado en una región lumbar y conectado a una derivación de neuroestimulación que se extiende a través del foramen S3 para la estimulación del nervio sacro S3. La derivación está anclada por una porción con púas de anclaje 30 que mantiene una posición de un conjunto de electrodos de neuroestimulación 40 a lo largo del nervio seleccionado, que en este ejemplo es la raíz nerviosa sacra anterior S3 que enerva la vejiga para proporcionar terapia para varias disfunciones relacionadas con la vejiga. Si bien esta realización está adaptada para la estimulación del nervio sacro, se aprecia que se pueden utilizar sistemas similares en el tratamiento de pacientes con, por ejemplo, dolor neuropático refractario crónico severo originado por los nervios periféricos o diversas disfunciones urinarias o incluso otras indicaciones. Los sistemas de neuroestimulación implantable pueden utilizarse para estimular un nervio periférico objetivo o el espacio epidural posterior de la columna vertebral.

[0048] Las propiedades de los pulsos eléctricos pueden controlarse a través de un controlador del generador de pulsos implantado. En algunas realizaciones, estas propiedades pueden incluir, por ejemplo, la frecuencia, intensidad, patrón, duración u otros aspectos de los pulsos eléctricos. Estas propiedades pueden incluir, por ejemplo, un voltaje, una corriente o similares. Este control de los pulsos eléctricos puede incluir la creación de uno o más programas, planes o patrones de pulsos eléctricos y en algunas realizaciones, esto puede incluir la selección de uno o más programas, planes o patrones de pulsos eléctricos preexistentes. En la realización representada en la FIG. 3A, el sistema de neuroestimulación implantable 100 incluye un controlador en el GPI que tiene uno o más programas, planes o patrones de pulsos que pueden preprogramarse o crearse como se ha explicado anteriormente. En algunas realizaciones, estas mismas propiedades asociadas con el GPI pueden utilizarse en un GPE de un sistema de ensayo parcialmente implantado utilizado antes de la implantación del sistema de neuroestimulación permanente 100.

[0049] La FIG. 3B muestra una ilustración esquemática de un sistema de neuroestimulación de ensayo 200 que utiliza un parche de GPE 81 adherido a la piel de un paciente, particularmente al abdomen de un paciente, estando contenido el GPE 80 dentro del parche. En un aspecto, la derivación se cablea al GPE, mientras que, en otro la derivación se acopla de manera extraíble al GPE a través de un puerto o abertura en la superficie superior del parche flexible 81. La derivación sobrante puede asegurarse mediante un parche adherente adicional. En un aspecto, el parche del GPE es desechable, de modo que la derivación puede desconectarse y utilizarse en un sistema implantado de manera permanente sin retirar el extremo distal de la derivación de la ubicación de destino. Como alternativa, todo el sistema puede ser desechable y ser reemplazado por una derivación permanente y el GPI. Cuando se implanta la derivación del sistema de ensayo, se puede utilizar una EMG obtenida a través del programador clínico mediante uno o más parches de sensor para garantizar que las derivaciones se coloquen en una ubicación próxima al nervio o músculo objetivo, como se ha descrito previamente.

[0050] En algunas realizaciones, el sistema de neuroestimulación de ensayo utiliza un GPE 80 dentro de un parche del GPE 81 que se adhiere a la piel de un paciente y se acopla a la derivación de neuroestimulación implantada 20 a través de una extensión de derivación 22, que se acopla a la derivación 20 a través de un conector 21. Esta extensión y estructura de conector permite que la derivación se extienda para que el parche de GPE se pueda colocar en el abdomen y permite el uso de una derivación que tiene una longitud adecuada para la implantación permanente en caso de que el ensayo sea exitoso. Este enfoque puede utilizar dos incisiones percutáneas, el conector provisto en la primera incisión y las extensiones de derivación que se extienden a través de la segunda incisión percutánea, habiendo una corta distancia de tunelización (por ejemplo, aproximadamente 10 cm) entre los mismos. Esta técnica también puede minimizar el movimiento de una derivación implantada durante la conversión del sistema de ensayo en un sistema implantado de manera permanente.

[0051] En un aspecto, la unidad de GPE se controla de forma inalámbrica mediante un control remoto del paciente y/o el programador clínico en una unidad similar o idéntica como el GPI de un sistema implantado de manera permanente. El médico o paciente puede alterar el tratamiento proporcionado por el GPE mediante el uso de dichos controles remotos o programadores portátiles y los tratamientos administrados se graban en una memoria del programador para su uso en la determinación de un tratamiento adecuado para su uso en un sistema implantado de manera permanente. El programador clínico puede utilizarse en la colocación de la derivación, la programación y/o el control de la estimulación en cada uno de los sistemas de estimulación nerviosa de ensayo y permanentes. Además, cada sistema de estimulación nerviosa permite al paciente controlar la estimulación o monitorizar el estado de la batería con el control remoto del paciente. Esta configuración es ventajosa, ya que permite una transición casi perfecta entre el sistema de ensayo y el sistema permanente. Desde el punto de vista del paciente, los sistemas operarán de la misma manera y serán controlados de la misma manera, de modo que la experiencia subjetiva del paciente en el uso del sistema de ensayo coincide más estrechamente con lo que se experimentaría en el uso del sistema implantado de manera permanente. Por lo tanto, esta configuración reduce cualquier incertidumbre que pueda tener el paciente sobre cómo funcionará y se controlará el sistema, de modo que el paciente sea más propenso a convertir un sistema de ensayo en un sistema permanente.

[0052] Como se muestra en la vista detallada de la FIG. 3B, el GPE 80 está contenido dentro de un parche laminado flexible 81, que incluye una abertura o puerto a través del cual el GPE 80 se conecta a la extensión de derivación 22. El parche puede incluir un botón de «encendido/apagado» 83 con un detalle táctil moldeado para permitir al paciente activar y/o desactivar el GPE a través de la superficie exterior del parche adherente 81. El lado inferior del parche 81 está cubierto con un adhesivo compatible con la piel 82 para su adhesión continua en un paciente durante el periodo de ensayo. Por ejemplo, una tira transpirable con adhesivo compatible con la piel 82 permitiría que el GPE 80 permanezca unido al paciente continuamente durante el ensayo, lo cual puede durar más de una semana, normalmente de dos semanas a cuatro semanas o incluso más.

[0053] La FIG. 4 ilustra un sistema de neuroestimulación ejemplar 100 que es totalmente implantable y está adaptado para el tratamiento de estimulación del nervio sacro. El sistema implantable 100 incluye un GPI 10 que está acoplado a una derivación de neuroestimulación 20 que incluye un grupo de electrodos de neuroestimulación 40 en un extremo distal de la derivación. La derivación incluye una porción de anclaje de derivación 30 con una serie de púas que se extienden radialmente hacia afuera para anclar la derivación y mantener una posición de la derivación de neuroestimulación 20 después de la implantación. La derivación 20 puede incluir además uno o más marcadores radiopacos 25 para ayudar a localizar y posicionar la derivación mediante técnicas de visualización como la fluoroscopia. En algunas realizaciones, el GPI proporciona pulsos eléctricos monopolares o bipolares que se administran a los nervios seleccionados a través de uno o más electrodos de neuroestimulación, típicamente cuatro electrodos. En la estimulación del nervio sacro, la derivación se implanta típicamente a través del foramen S3 como se describe en el presente documento.

[0054] En un aspecto, el GPI es recargable de forma inalámbrica a través del acoplamiento conductor mediante el uso de un dispositivo de carga 50 (DC), que es un dispositivo portátil alimentado por una batería recargable para permitir la movilidad del paciente durante la carga. El DC 50 se utiliza para la carga transcutánea del GPI a través de la inducción por RF. El DC 50 puede parchearse sobre la piel del paciente utilizando un adhesivo o se puede mantener en su lugar utilizando un cinturón 53 o mediante un parche adhesivo 52. El DC 50 se puede cargar enchufando el DC directamente a una toma o colocando el DC en una base o estación de carga 51 que se conecta a una toma de pared de CA u otra fuente de alimentación.

[0055] El DC 50 puede incluir una carcasa 51. La carcasa 51 también puede comprender una diversidad de formas y tamaños. En algunas realizaciones, la carcasa 51 puede tener forma cilíndrica como se muestra en la FIG.

4, y específicamente, puede comprender una pluralidad de porciones cilíndricas conectadas, donde las porciones cilíndricas conectadas tienen distintos diámetros y/o longitudes. En algunas realizaciones, la carcasa 51 puede ser un metal o polímero tal como un plástico o similar.

[0056] EL DC 50 puede incluir un procesador y/o memoria adaptados para proporcionar instrucciones a y recibir información de los otros componentes del sistema de neuroestimulación implantable. El procesador puede incluir un microprocesador, tal como un microprocesador disponible comercialmente de Intel® o Advanced Micro Devices, Inc.® o similares. El DC 50 puede incluir una función de almacenamiento de energía, tal como uno o más condensadores, y típicamente incluye una unidad de carga inalámbrica. Algunos detalles del DC 50 se explicarán en mayor profundidad a continuación con respecto a la FIG. 7.

[0057] El sistema puede incluir además un control remoto del paciente 70 y el programador clínico 60, cada uno configurado para comunicarse de forma inalámbrica con el GPI implantado o con el GPE durante un ensayo. El programador clínico 60 puede ser una tableta utilizada por el médico para programar el GPI y el GPE. El dispositivo también tiene la capacidad de registrar electromiogramas inducidos por estimulación (EMG) para facilitar la colocación, la programación y/o la reprogramación de la derivación. El control remoto del paciente puede ser un dispositivo portátil que funciona con baterías que utiliza señales de radiofrecuencia (RF) para comunicarse con el GPE y el GPI y permite que el paciente ajuste los niveles de estimulación, verifique el estado del nivel de la batería del GPI y/o active o desactive la estimulación.

[0058] Las FIGS. 5A-5C muestran vistas detalladas del GPI y sus componentes internos. En algunas realizaciones, el generador de pulsos puede generar uno o más pulsos eléctricos no ablativos que se envían a un nervio para controlar el dolor o causar algún otro efecto deseado, por ejemplo, para inhibir, prevenir o interrumpir la actividad neuronal para el tratamiento de la VHA o la disfunción relacionada con la vejiga. En algunas aplicaciones, pueden utilizarse los pulsos que tienen una amplitud de pulso en un rango entre 0 mA a 1000 mA, 0 mA a 100 mA, 0 mA a 50 mA, 0 mA a 25 mA y/o cualquier otro rango de amplitudes o rango intermedio. Uno o más de los generadores de pulsos pueden incluir un procesador y/o memoria adaptados para proporcionar instrucciones a y recibir información de los otros componentes del sistema de neuroestimulación implantable. El procesador puede incluir un microprocesador, tal como un microprocesador disponible comercialmente de Intel® o Advanced Micro Devices, Inc.® o similares. Un GPI puede incluir una función de almacenamiento de energía, tal como uno o más condensadores, y típicamente incluye una unidad de carga inalámbrica.

[0059] Una o más propiedades de los pulsos eléctricos pueden controlarse a través de un controlador del GPI o del GPE. En algunas realizaciones, estas propiedades pueden incluir, por ejemplo, la frecuencia, intensidad, patrón, duración u otros aspectos de la sincronización y magnitud de los pulsos eléctricos. Estas propiedades pueden incluir, además, por ejemplo, un voltaje, una corriente o similares. Este control de los pulsos eléctricos puede incluir la creación de uno o más programas, planes o patrones de pulsos eléctricos y en algunas realizaciones, esto puede incluir la selección de uno o más programas, planes o patrones de pulsos eléctricos preexistentes. En un aspecto, el GPI 100 incluye un controlador que tiene uno o más programas, planes o patrones de pulsos que pueden ser creados y/o preprogramados. En algunas realizaciones, el GPI puede programarse para variar parámetros de estimulación que incluyen la amplitud de pulso en un rango de 0 mA a 10 mA, un ancho de pulso en un rango de 50 ms a 500 ms, una frecuencia de pulso en un rango de 5 Hz a 250 Hz, modos de estimulación (por ejemplo, continuo o cíclico) y una configuración de electrodo (por ejemplo, ánodo, cátodo o libre), para lograr el resultado terapéutico óptimo específico para el paciente. En particular, esto permite que se determine una configuración óptima para cada paciente, aunque cada parámetro puede variar según la persona.

[0060] Como se muestra en las FIGS. 5A-5B, el GPI puede incluir una porción de cabezal 11 en un extremo y una porción de cerámica 14 en el extremo opuesto. La porción de cabezal 11 aloja una alimentación a través del conjunto 12 y la pila de conectores 13, mientras que la porción de funda de cerámica 14 aloja un conjunto de antenas 16 para facilitar la comunicación inalámbrica con el programa clínico, el control remoto del paciente y/o una bobina de carga para facilitar la carga inalámbrica con el DC. El resto del GPI está cubierto con una porción de funda de titanio 17, que contiene la placa de circuito impreso, la memoria y los componentes del controlador que facilitan los programas de pulsos eléctricos descritos anteriormente. La porción de cerámica 14 incluye un extremo 22, laterales 24 y una porción de conexión 26 que conecta la porción de cerámica 14 a la porción de funda 17. En el ejemplo mostrado en la FIG. 5B, el conjunto de antenas 16 está posicionado de tal manera que un plano 28 en el cual los bucles de una disposición de elemento radiante, sea perpendicular y se extienda a través de los laterales 24 de la porción de cerámica 14.

[0061] En el ejemplo mostrado en la FIG. 5C, la porción de cabezal del GPI incluye un conjunto de paso de cuatro clavijas 12 que se acopla con la pila de conectores 13 en la que se acopla el extremo proximal de la derivación. Las cuatro clavijas corresponden a los cuatro electrodos de la derivación de neuroestimulación. En algunas realizaciones, un bloque conector Balseal® se conecta eléctricamente a cuatro clavijas de paso de aleación de platino/iridio que están soldadas a una placa aislante de cerámica alúmina junto con una brida de aleación de titanio. Este conjunto de paso es soldado por soldadura láser a una funda soldada de titanio y cerámica para formar una carcasa completamente hermética para la electrónica. En algunas realizaciones, algunas o todas las piezas del GPI 10 que forman la carcasa hermética pueden ser biocompatibles, y específicamente, pueden tener superficies externas hechas de materiales biocompatibles.

[0062] En algunas realizaciones, tal como la que se muestra en la FIG. 5A, la funda de cerámica y titanio soldada se utiliza en un extremo del GPI donde se colocan los conjuntos de la bobina de ferrita y la antena de la PCI.

Se proporciona un sello hermético confiable a través de una técnica de soldadura de cerámica a metal. La cerámica de circona puede comprender una cerámica de 3Y-TZP (3 por ciento en moles de policristales de circonio tetragonal estabilizado con itria), que tiene una alta resistencia a la flexión y resistencia al impacto y ha sido comercialmente utilizada en una serie de tecnologías médicas implantables. Sin embargo, se apreciará que se pueden usar materiales de cerámicas u otros adecuados para la construcción del GPI, y que se puede usar cerámica para formar porciones adicionales de la funda.

[0063] En un aspecto, la utilización de material cerámico proporciona una ventana eficiente y transparente de radiofrecuencia para la comunicación inalámbrica con el control remoto externo del paciente y el programador del médico, ya que la antena de comunicación está alojada dentro de la funda de cerámica hermética. Esta ventana de cerámica ha facilitado aún más la miniaturización del implante, manteniendo al mismo tiempo una ventana eficiente y transparente de radiofrecuencia para una comunicación inalámbrica confiable y a largo plazo entre el GPI y los controladores externos, así como el control remoto del paciente y el programador clínico. La comunicación inalámbrica del GPI es generalmente estable a lo largo de la vida útil del dispositivo, a diferencia de los productos de la técnica anterior donde la antena de comunicación se coloca en el cabezal fuera de la funda hermética. La fiabilidad de la comunicación de dichos dispositivos de la técnica anterior tiende a degradarse debido al cambio en la constante dieléctrica del material del cabezal en el cuerpo humano a lo largo del tiempo.

[0064] En otro aspecto, el núcleo de ferrita es parte del conjunto de bobina de carga 15, que se muestra en la FIG. 5B, que se coloca dentro de la funda de cerámica 14. El núcleo de ferrita concentra el flujo del campo magnético a través de la funda de cerámica en oposición a la porción de la funda metálica 17. Esta configuración maximiza la eficiencia de acoplamiento, lo que reduce el campo magnético requerido y a su vez reduce el calentamiento del dispositivo durante la carga. En particular, porque el flujo del campo magnético está orientado en una dirección perpendicular al área de sección transversal metálica más pequeña, se minimiza el calentamiento durante la carga. Esta configuración también permite que el GPI se cargue eficazmente a una profundidad de 3 cm con el DC, si se coloca en una superficie de la piel del paciente cerca del GPI y reduce el tiempo de recarga.

[0065] La FIG. 6 muestra una ilustración esquemática de una realización de la arquitectura del GPI 10. En algunas realizaciones, cada uno de los componentes de la arquitectura del GPI 10 se puede implementar utilizando el procesador, la memoria y/o otro componente de hardware del GPI 10. En algunas realizaciones, los componentes de la arquitectura del GPI 10 pueden incluir software que interactúa con el hardware del GPI 10 para lograr un resultado deseado, y los componentes de la arquitectura del GPI 10 pueden ubicarse dentro de la carcasa.

[0066] En algunas realizaciones, el GPI 10 puede incluir, por ejemplo, un módulo de comunicación 600. El módulo de comunicación 600 puede configurarse para enviar a y recibir datos de otros componentes y/o dispositivos del sistema de estimulación nerviosa ejemplar incluyendo, por ejemplo, el programador clínico 60, el dispositivo de carga 50 y/o el control remoto del paciente 70. En algunas realizaciones, el módulo de comunicación 600 puede incluir una o varias antenas y software configurado para controlar la una o varias antenas para enviar información a y recibir información de uno o varios de los demás componentes del GPI 10. En algunas realizaciones, por ejemplo, cuando se conecta con el dispositivo de carga 50, el módulo de comunicaciones 600 puede configurarse para enviar datos que identifiquen el GPI 10 y/o caractericen uno o varios atributos del GPI 10. En algunas realizaciones, esta información puede ser, por ejemplo, un número que identifique de manera única el GPI 10 tal como, por ejemplo, un número de serie o similar. En algunas realizaciones, estos datos pueden caracterizar uno o varios atributos del GPI 10 tales como, por ejemplo, la frecuencia natural de un módulo de carga 606 del GPI 10 y/o de uno o varios componentes del módulo de carga 606 del GPI.

[0067] El GPI 10 puede incluir además un módulo de datos 602. El módulo de datos 602 puede configurarse para gestionar datos relacionados con la identidad y las propiedades del GPI 10. En algunas realizaciones, el módulo de datos puede incluir una o varias bases de datos que pueden incluir, por ejemplo, información relacionada con el GPI 10 tal como, por ejemplo, la identificación del GPI 10, una o varias propiedades del GPI 10, o similares. En una realización, los datos que identifican el GPI 10 pueden incluir, por ejemplo, un número de serie del GPI 10 y/u otro identificador del GPI 10 incluyendo, por ejemplo, un identificador único del GPI 10. En algunas realizaciones, la información asociada con la propiedad del GPI 10 puede incluir, por ejemplo, datos que identifican la función del GPI 10, datos que identifican el consumo de energía del GPI 10, datos que identifican la capacidad de carga del GPI 10 y/o la capacidad de almacenamiento de energía del GPI 10, datos que identifican las tasas de carga potenciales y/o máximas del GPI 10, y/o similares. En algunas realizaciones, la información asociada con la propiedad del GPI 10 puede incluir, por ejemplo, datos que identifiquen la frecuencia natural del GPI 10 y/o componentes de este. En algunas realizaciones, esta información que identifica la frecuencia natural puede generarse en el momento de la fabricación del GPI 10.

[0068] El GPI 10 puede incluir un control de pulso 604. En algunas realizaciones, el control de pulso 604 puede configurarse para controlar la generación de uno o varios pulsos por el GPI 10. En algunas realizaciones, por ejemplo, esto puede realizarse basándose en la información que identifica uno o varios patrones de pulso, programas o similares. Esta información puede especificar, además, por ejemplo, la frecuencia de los pulsos generados por el GPI 10, la duración de los pulsos generados por el GPI 10, la intensidad y/o la magnitud de los pulsos generados por el GPI 10, o cualquier otro detalle relacionado con la creación de uno o varios pulsos por el GPI 10. En algunas realizaciones, esta información puede especificar aspectos de un patrón de pulsos y/o programa de pulsos, tal como, por ejemplo, la duración del patrón de pulsos y/o el programa de pulsos, y/o similares. En algunas realizaciones, la información relacionada con y/o para controlar la generación de pulsos del GPI 10 se puede almacenar dentro de la memoria.

[0069] El GPI 10 puede incluir un módulo de carga 606. En algunas realizaciones, el módulo de carga 606 puede configurarse para controlar y/o monitorizar la carga/recarga del GPI 10. En algunas realizaciones, por ejemplo, el módulo de carga 606 puede incluir una o varias características configuradas para recibir energía para recargar el GPI 10 tal como, por ejemplo, una o varias bobinas/características inductivas que pueden interactuar con una o varias bobinas/características inductivas del cargador 50 para crear un acoplamiento inductivo para recargar de este modo el GPI 10. En algunas realizaciones, el módulo de carga 606 puede incluir hardware y/o software configurado para monitorizar la carga del GPI 10 incluyendo, por ejemplo, el conjunto de bobina de carga 15.

[0070] El módulo de carga 606 del GPI 10 puede incluir un circuito de carga 607, también denominado en esta invención circuito resonante 607, el circuito de carga secundario 607, el circuito resonante secundario 607, el circuito de carga receptor 607 o el circuito resonante receptor 607. En algunas realizaciones, el circuito de carga 607 puede comprender, por ejemplo, al menos uno de entre: un inductor; un condensador; o una resistencia. El circuito de carga 607 se puede caracterizar por una frecuencia natural, cuya frecuencia natural se puede determinar, por ejemplo, en el momento del ensamblaje del circuito de carga 607 o después de la implantación del GPI 10 en el cuerpo. En algunas realizaciones, debido a la temperatura y el entorno relativamente constantes en el cuerpo, la frecuencia natural del circuito de carga 607 puede permanecer constante después de la implantación del GPI 10 en el cuerpo.

[0071] El GPI 10 puede incluir un dispositivo de almacenamiento de energía 608. El dispositivo de almacenamiento de energía 608, que puede incluir las características de almacenamiento de energía, puede ser cualquier dispositivo configurado para almacenar energía y puede incluir, por ejemplo, una o varias baterías, condensadores, pilas de combustible, o similares. En algunas realizaciones, el dispositivo de almacenamiento de energía 608 puede configurarse para recibir energía de carga desde el módulo de carga 606.

[0072] La FIG. 7 muestra una ilustración esquemática de una realización de la arquitectura del dispositivo de carga 50. En algunas realizaciones, cada uno de los componentes de la arquitectura del dispositivo de carga 50 se puede implementar utilizando el procesador, la memoria y/o otro componente de hardware del dispositivo de carga 50. En algunas realizaciones, los componentes de la arquitectura del dispositivo de carga 50 pueden incluir software que interactúa con el hardware del dispositivo de carga 50 para lograr un resultado deseado, y los componentes de la arquitectura del dispositivo de carga 50 pueden ubicarse dentro de la carcasa 51.

[0073] En algunas realizaciones, el dispositivo de carga 50 puede incluir, por ejemplo, un módulo de comunicación 600. El módulo de comunicación 700 puede configurarse para enviar a y recibir datos de otros componentes y/o dispositivos del sistema de estimulación nerviosa ejemplar incluyendo, por ejemplo, el programador clínico 60, el GPI 10 y/o el control remoto del paciente 70. En algunas realizaciones, el módulo de comunicación 700 puede incluir una o varias antenas y software configurado para controlar la una o varias antenas para enviar información a y recibir información de uno o varios de los demás componentes del DC 50. En algunas realizaciones, por ejemplo, cuando se conecta con el GPI 10, el módulo de comunicaciones 700 puede configurarse para recibir datos que identifiquen el GPI 10 y/o caractericen uno o varios atributos del GPI 10. En algunas realizaciones, esta información puede ser, por ejemplo, un número que identifique de manera única el GPI 10 tal como, por ejemplo, un número de serie o similar. En algunas realizaciones, estos datos pueden caracterizar uno o varios atributos del GPI 10 tales como, por ejemplo, la frecuencia natural del módulo de carga 606 del GPI 10 y/o de uno o varios componentes del módulo de carga 606 del GPI.

[0074] El DC 50 puede incluir además un módulo de datos 702. El módulo de datos 702 puede configurarse para gestionar datos relacionados con la identidad y las propiedades del GPI 10. En algunas realizaciones, el módulo de datos puede incluir una o varias bases de datos que pueden incluir, por ejemplo, información relacionada con el GPI 10 tal como, por ejemplo, la identificación del GPI 10, una o varias propiedades del GPI 10, o similares. En una realización, por ejemplo, el módulo de datos puede comprender una base de datos que incluya uno o varios identificadores GPI 10 tales como números de serie para esos uno o varios GPI 10. En algunas realizaciones, el módulo de datos 702 puede incluir además datos de caracterización asociados con algunos o todos los uno o varios GPI 10 identificados en el módulo de datos 702. En algunas realizaciones, por ejemplo, estos datos de caracterización pueden incluir la identificación de la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10. En algunas realizaciones, estos datos de caracterización pueden recibirse del GPI 10 y/o el DC 50 puede generarlos en respuesta a las interacciones con el GPI 10.

[0075] El DC 50 puede incluir un módulo de carga 704. En algunas realizaciones, el módulo de carga 704 puede configurarse para controlar y/o monitorizar la carga/recarga del GPI 10. En algunas realizaciones, por ejemplo, el módulo de carga 704 puede incluir una o varias características configuradas para proporcionar energía para recargar el GPI 10 tal como, por ejemplo, una o varias bobinas/características inductivas que pueden interactuar con una o varias bobinas/características inductivas del GPI 10 para crear un acoplamiento inductivo para recargar de este modo el GPI 10. En algunas realizaciones, el módulo de carga 704 puede incluir hardware y/o software configurado para monitorizar la carga del GPI 10 incluyendo, por ejemplo, el conjunto de bobina de carga 15.

[0076] El módulo de carga 704 del DC 50 puede incluir un circuito de carga 706, también denominado en esta invención circuito resonante 706, el circuito de carga primario 706, el circuito resonante primario 706, el circuito de carga de transmisión 706 o el circuito resonante de transmisión 706. En algunas realizaciones, el circuito de carga 706 puede comprender, por ejemplo, al menos uno de entre: un inductor; un condensador; o una resistencia. El circuito de carga 607 se puede caracterizar por una frecuencia natural, cuya frecuencia natural puede ser fija o variable. En algunas realizaciones, la frecuencia natural del circuito de carga 706 puede variar mediante la conexión conmutada selectiva de uno o varios condensadores al circuito de carga 706. En algunas realizaciones, la frecuencia natural del circuito de carga 706 puede variar mediante el cambio de la inductancia de uno o varios inductores del circuito de carga 706. En algunas realizaciones, la inductancia de estos uno o varios inductores se puede cambiar cambiando la saturación eléctrica de un núcleo, tal como un núcleo ferrítico de los inductores a través, por ejemplo, del cambio de un voltaje o una corriente, tal como una corriente de CC, que pasa a través del núcleo del inductor.

[0077] En algunas realizaciones, el módulo de carga 704 puede incluir un accionador 708. El accionador 708 puede ser, por ejemplo, un accionador que no sea de clase E, y en algunas realizaciones, el accionador 708 puede ser un accionador de clase E, y específicamente puede ser un accionador de clase E controlado por microprocesador como se describe en la solicitud de patente estadounidense n.° 14/446.294, presentada el 29 de julio de 2014. En algunas realizaciones, el accionador 708 puede configurarse para proporcionar pulsos eléctricos al circuito resonante 706 para cargar así el GPI 10. En algunas realizaciones, el accionador 708 puede configurarse adicionalmente para proporcionar estos pulsos a una frecuencia correspondiente a la frecuencia natural del circuito resonante 706. Por lo tanto, en algunas realizaciones, la frecuencia natural del circuito resonante 706 del DC 50 puede determinarse al determinar la frecuencia con la que el accionador 708 proporciona pulsos al circuito resonante 706.

[0078] El DC 50 puede incluir un dispositivo de almacenamiento de energía 710. El dispositivo de almacenamiento de energía 710 puede ser cualquier dispositivo y/o característica configurados para almacenar energía y puede incluir, por ejemplo, una o varias baterías, condensadores, pilas de combustible, o similares. En algunas realizaciones, el dispositivo de almacenamiento de energía 710 puede configurarse para proporcionar energía de carga al módulo de carga 704 para cargar el GPI 10.

[0079] La FIG. 8 es una ilustración esquemática de una realización del circuito de carga 706 del módulo de carga 704 del DC 50. Tal como se ilustra en la FIG. 8, el circuito de carga 706 está conectado al accionador 708. El circuito de carga 706 incluye un inductor 800 en paralelo con un primer condensador 802 opcional, y el inductor 800 está en serie con un segundo condensador 804. En algunas realizaciones, el primer condensador 802 puede incluirse en el circuito de carga 706, por ejemplo, cuando el accionador 708 comprende un accionador de clase E. El circuito de carga puede incluir además tierra 820.

[0080] El circuito de carga 706 incluye adicionalmente un conjunto de condensadores 806 que comprende una pluralidad de condensadores. En algunas realizaciones, la pluralidad de condensadores que forman el conjunto 806 son conectables de manera conmutable o acoplables con el circuito de carga 706 de modo que cada uno de los condensadores del conjunto 806 esté acoplado eléctricamente o conectado al circuito de carga 706 cuando se cierre un interruptor asociado con cada condensador del conjunto 806. De manera similar, en algunas realizaciones, la pluralidad de condensadores que forman el conjunto 806 son conectables de manera conmutable con el circuito de carga 706 de modo que cada uno de los condensadores del conjunto 806 esté eléctricamente desconectado del circuito de carga 706 cuando se abra un interruptor asociado con cada condensador del conjunto 806.

[0081] El conjunto 806 puede posicionarse de manera que cuando los condensadores del conjunto 806 estén conectados eléctricamente al circuito de carga 706, estos condensadores estén en paralelo con el segundo condensador 804 y estén en serie con el inductor 800. A través de esta disposición, el acoplamiento selectivo de los condensadores del conjunto 806 puede cambiar la frecuencia natural del circuito de carga 706.

[0082] El conjunto 806 puede incluir, por ejemplo, un primer condensador de conjunto 808 acoplable en conmutación al circuito de carga 706 a través de un primer interruptor 810, un segundo condensador de conjunto 812 acoplable en conmutación al circuito de carga 706 a través de un segundo interruptor 814, y un tercer condensador de conjunto 816 acoplable en conmutación al circuito de carga 706 a través de un tercer interruptor 818. En algunas realizaciones, los interruptores 810, 814, 818 pueden conectarse de forma controlable al procesador del cargador 50 de modo que las señales de control generadas por el procesador puedan dar como resultado la apertura y/o el cierre de uno o varios de los interruptores 810, 814, 818. En algunas realizaciones, cada uno de estos interruptores 810, 814, 818 puede comprender uno o varios transistores tales como transistores con efecto de campo (FET), tales como, por ejemplo, un transistor con efecto de campo con semiconductor de óxido de metal (MOSFET).

[0083] Aunque la realización de la FIG. 8 representa tres condensadores de conjunto 808, 812, 816, el conjunto 806 puede incluir más o menos condensadores de los que se muestran en la FIG. 8. En algunas realizaciones, la cantidad de condensadores se puede seleccionar para proporcionar, por ejemplo, una cantidad deseada de distintas frecuencias naturales alcanzables del circuito de carga. En algunas realizaciones, esta cantidad deseada de distintas frecuencias naturales alcanzables se puede seleccionar en función, por ejemplo, de las tolerancias de fabricación, el intervalo de desplazamientos de frecuencia esperados desde la implantación o similares.

[0084] Los condensadores de conjunto 808, 812, 816 pueden comprender una variedad de capacitancias. En algunas realizaciones, la capacitancia de los condensadores de conjunto 808, 812, 816 puede seleccionarse para proporcionar un intervalo deseado de posibles frecuencias naturales del circuito de carga 706. En algunas realizaciones, por ejemplo, el conjunto 806 puede configurarse para permitir que la frecuencia natural del circuito de carga 706 se ajuste dentro de un intervalo de aproximadamente 50 Hz, aproximadamente 30 Hz, aproximadamente 20 Hz, aproximadamente 10 Hz, aproximadamente 5 Hz, entre 0 y 10 Hz, entre 0 y 20 Hz, entre 0 y 30 Hz, entre 0 y 50 Hz y/o cualquier otro intervalo intermedio de frecuencias. Como se emplea en esta invención, «aproximadamente» se refiere a un intervalo de valores que se extienden /- 10 por ciento del valor asociado alrededor de ese valor asociado. En algunas realizaciones, por ejemplo, el conjunto 806 puede permitir el ajuste de la frecuencia natural del circuito de carga 706 entre 100 Hz y 150 Hz, entre 110 Hz y 140 Hz, entre 119 Hz y 130 Hz, entre 120 Hz y 130 Hz y/o entre cualquier otra frecuencia o frecuencia intermedia.

[0085] En algunas realizaciones, los condensadores de conjunto se pueden seleccionar para, por ejemplo, proporcionar una pluralidad de cambios iguales y/o aproximadamente iguales en las frecuencias naturales del circuito de carga 706. En una realización, por ejemplo, en la que el conjunto 806 incluye tres condensadores de conjunto 808, 812, 816, las capacitancias de estos tres condensadores de conjunto 808, 812, 816 se puede seleccionar para proporcionar aproximadamente ocho frecuencias naturales separadas iguales del circuito de carga. Por lo tanto, en realizaciones en las que el conjunto 806 proporciona aproximadamente 10 Hz de ajuste de frecuencia natural al circuito de carga 706, las capacitancias pueden seleccionarse de modo que cada una de estas ocho frecuencias naturales esté separada por una etapa de entre 1 Hz y 2 Hz o de aproximadamente 1,25 Hz de su una o varias frecuencias naturales adyacentes.

[0086] La FIG. 9 es una ilustración esquemática de otra realización del circuito de carga 706 del módulo de carga 704 del DC 50. Tal como se ilustra en la FIG. 9, el circuito de carga 706 está conectado al accionador 708. El circuito de carga 706 incluye un inductor 800 en paralelo con un primer condensador 802 opcional, y el inductor 800 está en serie con un segundo condensador 804. En algunas realizaciones, el primer condensador 802 puede incluirse en el circuito de carga 706, por ejemplo, cuando el accionador 708 comprende un accionador de clase E. El circuito de carga 706 puede incluir además tierra 820.

[0087] El circuito de carga 706 puede incluir además un segundo inductor 900. En algunas realizaciones, el segundo inductor 900 puede colocarse en serie con el inductor 800. El segundo inductor 900 puede acoplarse eléctricamente a una fuente de corriente 902 y/o fuente de voltaje. En algunas realizaciones, la fuente de corriente 902 y/o la fuente de voltaje pueden controlarse para aplicar una corriente y/o voltaje distinto al segundo inductor 902 para cambiar la inductancia del segundo inductor 902 para afectar así a la frecuencia natural del circuito resonante 706. En algunas realizaciones, este cambio en el voltaje y/o corriente aplicado al segundo inductor 900 puede dar como resultado un cambio en el nivel de saturación del núcleo del segundo inductor 900, cuyo núcleo puede ser un núcleo ferrítico. En algunas realizaciones, este cambio en la saturación del núcleo del segundo inductor 900 puede cambiar la frecuencia natural del circuito resonante 706 de una primera frecuencia natural a una segunda frecuencia natural.

[0088] La FIG. 10 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento 1000 para la modulación dinámica de la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50 para la gestión de la carga inalámbrica. El procedimiento 1000 se puede realizar mediante el DC 50. El procedimiento 1000 comienza en el bloque 1002, donde se reciben datos del GPI. El DC 50 puede recibir los datos del GPI a través del módulo de comunicación 700 del DC 50 desde el módulo de comunicación 600 del GPI 10. En algunas realizaciones, los datos del GPI pueden incluir un identificador y pueden identificar el GPI 10, y pueden, en algunas realizaciones, identificar de manera única el GPI 10. En algunas realizaciones, los datos del GPI pueden incluir además datos de caracterización que caracterizan, por ejemplo, la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10.

[0089] Una vez que se hayan recibido los datos del GPI, el procedimiento 1000 avanza al bloque 1004, donde se identifica el GPI. En algunas realizaciones, la identificación del GPI puede incluir la extracción de información de identificación de los datos del GPI. En algunas realizaciones, esto puede realizarlo un procesador del DC 50 y puede realizarlo, por ejemplo, un procesador asociado con el módulo de datos 702.

[0090] Después de que se haya identificado el GPI 10, el procedimiento 1000 pasa al estado de decisión 1006, donde se determina si hay datos almacenados para el GPI 10 identificado. En algunas realizaciones, estos datos de historia pueden incluir, por ejemplo, datos de caracterización que caracterizan la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10. En algunas realizaciones, la determinación de si hay datos almacenados puede incluir consultar el módulo de datos 702 y/o una o varias bases de datos del módulo de datos para obtener información relacionada con el GPI 10 identificado en el bloque 1004.

[0091] Si el DC 50 no incluye datos almacenados relacionados con ese GPI 10 identificado y el bloque 1004, el procedimiento 1000 procede al bloque 1008 donde se caracteriza el GPI 10, y específicamente donde se caracteriza una frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10. En algunas realizaciones, esta caracterización puede incluir la modulación selectiva de la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50. En algunas realizaciones, esta modulación selectiva puede realizarse repetidamente. En algunas realizaciones, el DC 50 puede generar y/o el GPI 10 puede recibir la información relacionada con la eficacia del acoplamiento entre el circuito de carga 706 del DC 50 y el circuito de carga 607 del GPI 10. En base a esta información y, en algunas realizaciones, la cantidad de repeticiones de la modulación selectiva de la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50, se puede identificar una frecuencia natural del GPI 10.

[0092] En algunas realizaciones, el GPI 10 puede caracterizarse en el momento del ensamblaje, por ejemplo, en la fábrica en la que se ensambla el GPI 10. En dichas realizaciones, el GPI 10 puede proporcionar datos que identifiquen el GPI 10 y/o que identifican la frecuencia natural del GPI 10 al DC 50. En algunas realizaciones, el GPI 10 puede caracterizarse después de la implantación en el cuerpo del paciente. En algunas realizaciones, el GPI 10 puede caracterizarse múltiples veces después de la implantación en el cuerpo del paciente, y en algunas realizaciones, el GPI 10 puede caracterizarse una sola vez después de la implantación. En algunas realizaciones, por ejemplo, la frecuencia natural del GPI 10 puede permanecer constante después de la implantación del GPI 10 en el cuerpo del paciente y, por lo tanto, una caracterización única del GPI 10 después de la implantación puede ser adecuada para el acoplamiento entre el DC 50 y el GPI 10.

[0093] Después de que se haya caracterizado el GPI 10, y específicamente después de que se haya caracterizado la frecuencia natural del GPI 10, el procedimiento 1000 procede al bloque 1010 donde se almacena la frecuencia natural del GPI 10, y específicamente del circuito de carga 607 del GPI 10. En algunas realizaciones, esta frecuencia natural puede almacenarse en el módulo de datos 702 del DC 50, y más específicamente puede almacenarse en la base de datos en el módulo de datos 702 del DC 50.

[0094] De vuelta nuevamente al estado de decisión 1006, si se determina que el DC 50 tiene datos almacenados para el GPI 10 identificado en el bloque 1004, a continuación, el procedimiento 1000 procede al bloque 1012 donde se recuperan los datos almacenados. En algunas realizaciones, los datos de almacenamiento pueden recuperarse del módulo de datos 702, y en particular de una de las bases de datos del módulo de datos 702.

[0095] Después de que los datos almacenados se hayan recuperado, o de vuelta al bloque 1010 después de que se haya almacenado la frecuencia GPI, el procedimiento 1000 procede al bloque 1014 en el que se configura la frecuencia resonante del circuito de carga. En algunas realizaciones, esto puede incluir cambiar y/o modificar la frecuencia natural del circuito de carga de modo que la frecuencia natural del circuito de carga coincida y/o corresponda a la frecuencia natural del GPI 10, ya sea como se caracteriza en el bloque 1008 o como se identifica en los datos almacenados recuperados del bloque 1012.

[0096] Después de configurar la frecuencia de resonancia del circuito de carga, el procedimiento 1000 procede al bloque 1016, donde se carga el GPI 10. En algunas realizaciones, el GPI 10 puede cargarse cuando el accionador 708 suministra energía al circuito de carga.

[0097] Con referencia ahora a la Figura 11, se muestra un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento 1100 para caracterizar un GPI 10. El procedimiento 1100 se puede realizar como parte de, o en el lugar de la etapa representada por el bloque 1008 de la Figura 10. El procedimiento comienza en el bloque 1102, donde se selecciona una frecuencia. En algunas realizaciones, esto incluye específicamente una selección de una frecuencia natural para el circuito de carga 706 del DC 50. En algunas realizaciones, esta frecuencia se puede seleccionar, por ejemplo, al seleccionar una configuración de conmutación para acoplar eléctricamente una cantidad deseada de condensadores de conjunto 808, 812, 816 al circuito de carga 706 y generar una o varias señales de control para provocar conmutación correspondiente a la configuración de conmutación seleccionada. De manera alternativa, esta frecuencia se puede seleccionar, por ejemplo, al seleccionar una inductancia de un inductor del circuito de carga 706 y al generar una o varias señales de control para lograr la inductancia seleccionada. Esta frecuencia seleccionada puede ser una de entre una pluralidad de frecuencias naturales del circuito de carga 706.

[0098] Después de seleccionar la frecuencia, el procedimiento 1100 procede al bloque 1104, donde la frecuencia resonante del circuito de carga 706 del DC 50 está configurada para que coincida con la frecuencia seleccionada del bloque 1102. En algunas realizaciones, esto puede incluir, por ejemplo, proporcionar las señales de control generadas en el bloque 1102 a componentes del circuito de carga 706 del DC 50. En algunas realizaciones, los componentes, tales como, por ejemplo, interruptores 810, 814, 818 y/o el segundo inductor 900, pueden recibir las señales de control y pueden actuar de acuerdo con esas señales de control de recibos.

[0099] Después de que la frecuencia de resonancia del circuito de carga se haya configurado para que coincida con la frecuencia seleccionada en el bloque 1102, el procedimiento 1100 procede al bloque 1106, donde se carga el GPI 10. En algunas realizaciones, la carga del GPI puede incluir el control del accionador 708 para enviar uno o varios pulsos eléctricos al circuito de carga 706 para provocar que la resonancia dentro del circuito de carga 706 se acople inductivamente con el circuito de carga 607 del GPI 10. En algunas realizaciones, el accionador 708 puede proporcionar uno o varios pulsos eléctricos al circuito de carga 706 del DC 50 a una frecuencia correspondiente a la frecuencia resonante del circuito de carga 706 del DC 50.

[0100] Después o durante la carga del GPI, el procedimiento 1100 puede proceder al bloque 1108, donde se recibe y/o genera retroalimentación de eficiencia de carga. En algunas realizaciones, esta retroalimentación puede indicar la eficacia del acoplamiento inductivo entre los circuitos de carga 607, 706 que también puede indicar el grado en que la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50 coincide y/o corresponde a la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10. En algunas realizaciones, esta retroalimentación puede incluir y/o puede basarse en datos que indiquen la cantidad de energía recibida en el GPI 10 y/o la cantidad de energía proporcionada al circuito de carga 706 del DC 50. En algunas realizaciones, el módulo de comunicación 700 del DC 50 puede recibir esta retroalimentación del módulo de comunicación 600 del GPI 10.

[0101] Después de que se haya recibido la retroalimentación de eficiencia de carga, el procedimiento 1100 pasa al estado de decisión 1110, donde se determina si el ciclo de caracterización está completo. En algunas realizaciones, el ciclo de caracterización puede completarse cuando el circuito de carga 706 del DC 50 se haya configurado en una cantidad deseada de frecuencias naturales y la carga del GPI 10 se haya realizado en cada una de esas frecuencias naturales. En algunas realizaciones, el ciclo se completa cuando el circuito de carga 706 del DC 50 se configura repetidamente una cantidad deseada de veces en cada una de la cantidad deseada de frecuencias naturales y el GPI se carga en cada una de la cantidad deseada de frecuencias naturales una cantidad deseada de veces. Si se determina que el ciclo no está completo, tal como, por ejemplo, cuando no se haya completado la configuración del circuito de carga 706 y las frecuencias numéricas deseadas y/o cuando no se haya alcanzado la cantidad deseada de repeticiones, el procedimiento 1100 vuelve al bloque 1102 y continúa como se describió con anterioridad.

[0102] Si se determina que el ciclo está completo, a continuación, el procedimiento 1100 procede al bloque 1112 donde se selecciona la frecuencia de mejor rendimiento del DC 50. En algunas realizaciones, la frecuencia de este mejor rendimiento puede seleccionarse en función de la retroalimentación recibida en el bloque 1108. En algunas realizaciones, la frecuencia de mejor rendimiento del DC 50 puede ser la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50 que se acopla de manera inductiva y más eficiente con el circuito de carga 607 del GPI 10. En algunas realizaciones, la frecuencia natural identificada puede ser una de entre una pluralidad de frecuencias naturales. En algunas realizaciones, la frecuencia coincidente identificada es la de la pluralidad de frecuencias naturales que mejor coincide con la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10.

[0103] Después de que se haya identificado la frecuencia coincidente, el procedimiento 1100 procede al estado de decisión 1114, donde se determina si se logra un nivel de confianza deseado. En algunas realizaciones, esto puede incluir aplicar uno o varios procedimientos o técnicas estadísticas a la retroalimentación GPI recibida en el bloque 1108. En algunas realizaciones, estos pueden usarse para determinar la confianza estadística de que la frecuencia coincidente identificada y el bloque 1112 es de hecho la frecuencia del DC 50 que mejor coincide con la frecuencia natural del GPI 10. Esta determinación se puede realizar, por ejemplo, mediante el módulo de datos 702 o el módulo de carga 704 del DC 50. En algunas realizaciones, esto puede incluir determinar si la frecuencia coincidente identificada coincide con la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10 en una cantidad estadísticamente significativa de repeticiones.

[0104] Si se determina que no se alcanza el nivel de confianza, a continuación, el procedimiento 1100 procede al bloque 1116 donde se determina si se deberá realizar un ciclo adicional. En algunas realizaciones, el ciclo adicional puede incluir una o varias iteraciones adicionales para configurar el circuito de carga 706 del DC 50 en una o varias frecuencias naturales seleccionadas y cargar el ^g Pⁱ 10 en esas una o varias frecuencias naturales seleccionadas. En algunas realizaciones, la una o varias frecuencias naturales seleccionadas del ciclo adicional pueden ser las mismas frecuencias naturales seleccionadas aplicadas en ciclos anteriores o una o varias frecuencias naturales distintas que se han seleccionado y aplicado en ciclos anteriores. En algunas realizaciones, determinar si realizar un ciclo adicional puede incluir comparar la cantidad de ciclos ya completados y/o realizados con una cantidad máxima de ciclos permitidos y determinar si la cantidad de ciclos ya realizados cumple o excede la cantidad máxima de ciclos permitidos. Alternativamente, en algunas realizaciones, la determinación de si realizar un ciclo adicional puede incluir determinar si la convergencia en la retroalimentación y/o las frecuencias coincidentes identificadas está ocurriendo de manera que uno o varios ciclos adicionales probablemente darían como resultado la identificación de una frecuencia coincidente que tiene un nivel de confianza deseado. El procesador del DC 50 puede realizar esta determinación de si realizar un ciclo adicional, y específicamente por uno o más del módulo de datos 702 en el módulo de carga 706 del DC 50.

[0105] Si se determina realizar un ciclo adicional, a continuación, el procedimiento 1100 regresa al bloque 1102 y procede como se describió con anterioridad. Si se determina que no se realiza un ciclo adicional, a continuación el procedimiento 1100 procede al bloque 1118 donde se identifica una frecuencia predeterminada. En algunas realizaciones, la frecuencia predeterminada puede ser una frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC que se puede seleccionar cuando no se identifica ninguna frecuencia coincidente que logre el nivel de confianza deseado. En algunas realizaciones, una o varias frecuencias predeterminadas pueden almacenarse en el módulo de datos 702 y la identificación de una frecuencia predeterminada como se indica en el bloque 1118 puede incluir recuperar una o varias frecuencias predeterminadas del módulo de datos 702.

[0106] Después de que se haya identificado la frecuencia predeterminada o, de vuelta nuevamente al estado de decisión 1114, si se determina que se logra el nivel de confianza deseado, a continuación, el procedimiento 1100 procede al bloque 1120 y continúa al bloque 1010 de la Figura 10.

[0107] Con referencia no a la Figura 12, se muestra un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento 1200 para controlar dinámicamente la frecuencia natural del circuito de carga 706 del dispositivo de carga 50. En algunas realizaciones, el procedimiento 1200 se puede realizar usando datos almacenados que identifican la frecuencia natural del GPI 10 e identifican específicamente la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10. En algunas realizaciones, el uso de datos del GPI almacenados puede caracterizar adecuadamente la frecuencia natural del GPI 10 ya que la frecuencia natural del GPI 10 puede ser constante después de la implantación. En algunas realizaciones, controlar la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50 con datos del GPI almacenados puede mejorar el rendimiento del sistema en comparación con el control de la frecuencia natural del circuito de carga 706 en función de los datos en tiempo real recibidos del GPI 10, ya que se puede acceder a los datos del GPI almacenados independientemente de la existencia de una conexión de comunicación entre el GPI 10 y el DC 50, y ya que el uso de datos del GPI almacenados puede permitir tiempos de procesamiento más rápidos y, por lo tanto, un control más reactivo de la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50.

[0108] El procedimiento 1200 se puede realizar como parte de, o en el lugar de la etapa representada por el bloque 1016 de la Figura 10. El procedimiento comienza en el bloque 1202, donde, por el ejemplo, el accionador 708 acciona el circuito de carga 706 del DC 50. En algunas realizaciones, el accionador 708 está configurado para accionar el circuito de carga 706 del DC 50 a la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50.

[0109] Después de accionar el circuito de carga 706, o mientras se acciona el circuito de carga, el procedimiento 1200 procede al bloque 1204, donde se determina si se valida la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50. En algunas realizaciones, esta validación se puede realizar periódicamente, en cuyo caso la determinación de si validar la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50 puede incluir determinar si ha pasado la cantidad de tiempo deseada desde la última validación de la frecuencia natural. En algunas realizaciones, la frecuencia natural puede validarse cuando se recibe una señal desencadenante de, por ejemplo, el GPI 10. En algunas realizaciones, el GPI 10 puede generar y enviar la señal desencadenante cuando se determina un cambio en la eficiencia de la carga. Si se determina que no se valida la frecuencia natural del circuito de carga 706, el procedimiento 1200 vuelve al bloque 1202 y continúa como se describió anteriormente.

[0110] Si se determina validar la frecuencia natural del circuito de carga 706, a continuación, el procedimiento 1200 procede al bloque 1206 donde se determina la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50. En algunas realizaciones, la frecuencia natural del circuito de carga 706 puede determinarse al determinar la frecuencia de accionamiento del accionador 708. Como se mencionó anteriormente, en algunas realizaciones, el accionador 708 puede configurarse para proporcionar pulsos eléctricos al circuito de carga 706 del DC 50 a la frecuencia natural del circuito de carga 706. En dicha realización, la frecuencia con la que el accionador 708 acciona el circuito de carga 706 puede recuperarse del accionador 708 y, por lo tanto, puede determinarse la frecuencia natural del circuito de carga 706. Alternativamente, en algunas realizaciones, la frecuencia natural del circuito de carga 706 puede determinarse mediante la terminación del accionamiento del circuito de carga 706 por el accionador 708 y la detección de la frecuencia de timbre del circuito de carga 706. En algunas realizaciones, esta frecuencia de timbre corresponde a la frecuencia natural del circuito de carga.

[0111] Después de que se haya determinado la frecuencia natural del circuito de carga 706, el procedimiento 1200 procede al bloque 1208 donde se recuperan los datos del GPI. En algunas realizaciones, los datos del GPI pueden incluir los datos de caracterización para el GPI 10 que identifica la frecuencia natural del GPI. En algunas realizaciones, los datos del GPI pueden recuperarse del módulo de datos 702, y específicamente de una de las bases de datos del módulo de base de datos 702. En algunas realizaciones, los datos de GPI pueden generarse mediante la caracterización de GPI 10 como se ha explicado con referencia a la FIG. 11.

[0112] Después de que se hayan recuperado los datos del GPI, el procedimiento 1200 procede al bloque 1210, donde se determina la frecuencia natural del circuito de carga 706 y el bloque 1206 se compara con los datos del GPI. En algunas realizaciones, esto puede incluir, por ejemplo, determinar si la frecuencia natural del circuito de carga 706 es mayor, menor o igual que la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10 como se identifica en los datos de GPI. En algunas realizaciones, un primer valor puede asociarse con la frecuencia natural del circuito de carga 706 cuando la frecuencia natural del circuito de carga 706 es mayor que la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10, un segundo valor puede asociarse con la frecuencia natural del circuito de carga 706 cuando la frecuencia natural del circuito de carga 706 es menor que la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10, y el tercer valor puede asociarse con la frecuencia natural del circuito de carga 706 cuando la frecuencia natural del circuito de carga 706 es igual a la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10.

[0113] Después de que la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50 se compare con la frecuencia natural del circuito de carga 607 de los datos del GPI como se indica en los datos del GPI, el procedimiento 1200 procede al estado de decisión 1212 donde se determina si hay un desajuste entre la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50 y la frecuencia natural del circuito de carga 607 del GPI 10. En algunas realizaciones, esto puede basarse en los resultados de la comparación del bloque 1210, y en algunas realizaciones particulares, esta determinación puede incluir determinar cuáles de los valores primero, segundo y tercero se asoció con la frecuencia natural del circuito de carga 706 y el bloque 1210. Si se determina que no hay desajuste entre la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50 y los datos del GPI, a continuación, el procedimiento 1200 vuelve al bloque 1202 y procede como se ha explicado anteriormente.

[0114] Si se determina que hay un desajuste entre la frecuencia natural del circuito de carga 706 del DC 50 y los datos del GPI, a continuación, el procedimiento 1200 procede al bloque 1214 donde se identifica la corrección de frecuencia natural. En algunas realizaciones, esto puede incluir identificar un cambio en la frecuencia natural del circuito de carga 706 que daría como resultado una coincidencia entre la frecuencia natural del circuito de carga 706 y los datos del GPI y/o minimizar la diferencia entre la frecuencia natural del circuito de carga 706 y los datos del GPI. Esta determinación puede basarse en la comparación realizada en el bloque 1210. En algunas realizaciones, identificar la corrección de frecuencia natural en el bloque 1214 puede incluir además generar una o varias señales de control para cambiar la frecuencia natural del circuito de carga 706 para corregir así la frecuencia natural del circuito de carga 706.

[0115] Después de que se haya identificado la corrección de frecuencia natural, el procedimiento 1200 procede al bloque 1216, donde el circuito de carga 706 del DC 50 se reconfigura de acuerdo con la corrección de frecuencia natural identificada en el bloque 1214. En algunas realizaciones, esto puede incluir enviar las señales de control generadas en el bloque 1214 al circuito de carga 706 para cambiar así el estado abierto y cerrado de uno o varios de los interruptores 810, 814, 818 y/o la inductancia del segundo inductor 900.

[0116] Después de reconfigurar el circuito de carga, el procedimiento 1200 puede regresar al bloque 1202 y continuar como se ha explicado anteriormente. En algunas realizaciones, el procedimiento 1200 puede realizarse hasta que se complete la carga del GPI 10. En algunas realizaciones, la integridad de la carga del GPI 10 puede determinarse en función de una o varias señales recibidas del GPI 10 por el módulo de comunicación 700 del DC 50.

[0117] En la memoria descriptiva anterior, la invención se describe con referencia a realizaciones específicas de la misma, pero los expertos en la técnica reconocerán que la invención no está limitada a las mismas. Se pueden usar diversas características y aspectos de la invención descrita anteriormente individualmente o conjuntamente. Además, la invención puede utilizarse en cualquier número de entornos y aplicaciones más allá de las descritas en el presente documento sin apartarse del alcance de la memoria descriptiva. Por consiguiente, la memoria descriptiva y los dibujos deben considerarse como ilustrativos en lugar de restrictivos. Se reconocerá que los términos «que comprende», «que incluye» y «que tiene», como se usan en el presente documento, están específicamente destinados a leerse como términos abiertos de la técnica.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un cargador para acoplar con un neuroestimulador implantable para suministrar uno o más pulsos eléctricos a una región objetivo dentro del cuerpo de un paciente, el cargador comprende:

una fuente de energía para almacenar energía eléctrica;

un circuito resonante, donde el circuito resonante se puede configurar a una pluralidad de frecuencias naturales; un accionador acoplado a la fuente de energía y el circuito resonante, donde el accionador está configurado para alimentar el circuito resonante; y

un procesador acoplado al circuito resonante para controlar la frecuencia natural del circuito resonante, caracterizado porque el procesador está configurado para controlar la frecuencia natural del circuito resonante de acuerdo con los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable.

2. El cargador de la reivindicación 1, donde controlar la frecuencia natural del circuito resonante de acuerdo con los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable comprende:

recibir datos de identificación del neuroestimulador implantable; y

recuperar datos de caracterización, donde la caracterización identifica una frecuencia natural de un circuito resonante del neuroestimulador implantable.

3. El cargador de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde controlar la frecuencia natural del circuito resonante de acuerdo con los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable comprende: detectar una primera frecuencia natural del circuito resonante del cargador;

comparar la primera frecuencia natural del circuito resonante del cargador con los datos de caracterización; y cambiar la frecuencia natural del circuito resonante del cargador de la primera frecuencia natural a una segunda frecuencia natural.

4. El cargador de la reivindicación 3, donde detectar la primera frecuencia natural del circuito resonante del cargador comprende al menos uno de entre: determinar la frecuencia de accionamiento del accionador; o detectar el timbre del circuito resonante.

5. El cargador de cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, donde la segunda frecuencia natural corresponde a los datos de caracterización.

6. El cargador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el circuito resonante comprende:

un inductor;

un primer condensador acoplado en serie al inductor; y

una pluralidad de condensadores acoplables de manera conmutable al inductor, donde cada uno de entre la pluralidad de condensadores está configurado para estar en paralelo con el primer condensador cuando está acoplado de manera conmutable al inductor.

7. El cargador de la reivindicación 6, donde la pluralidad de condensadores comprende tres condensadores.

8. El cargador de cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, donde cada uno de entre la pluralidad de condensadores se puede acoplar de manera conmutable al inductor a través de un transistor, opcionalmente donde el transistor es un transistor de efecto de campo.

9. El cargador de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, donde cambiar la frecuencia natural del circuito resonante del cargador de la primera frecuencia natural a una segunda frecuencia natural comprende: identificar una primera configuración de interruptor del circuito resonante que da como resultado la primera frecuencia natural;

identificar una segunda configuración de interruptor del circuito resonante que da como resultado la segunda frecuencia natural; y generar una señal de control para controlar al menos uno de entre: la abertura de al menos un interruptor en el circuito resonante para desconectar al menos uno de entre la pluralidad de condensadores del inductor; o el cierre de al menos un interruptor en el circuito resonante para conectar al menos uno de entre la pluralidad de condensadores al inductor.

10. El cargador de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, donde cambiar la frecuencia natural del circuito resonante del cargador de la primera frecuencia natural a la segunda frecuencia natural comprende:

identificar una primera inductancia de un inductor en el circuito resonante que da como resultado la primera frecuencia natural;

identificar una segunda inductancia del inductor en el circuito resonante que da como resultado la segunda frecuencia natural;

y

generar una señal de control para cambiar la inductancia del inductor de la primera inductancia a la segunda inductancia.

11. El cargador de la reivindicación 10, donde cambiar la inductancia del inductor de la primera inductancia a la segunda inductancia comprende cambiar un nivel de saturación de un núcleo del inductor de un primer nivel de saturación a un segundo nivel de saturación.

12. El cargador de la reivindicación 11, donde cambiar el nivel de saturación del núcleo del inductor del primer nivel de saturación al segundo nivel de saturación comprende cambiar un voltaje aplicado al núcleo del inductor de un primer voltaje a un segundo voltaje.

13. El cargador de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, donde la primera frecuencia natural se detecta periódicamente.

14. El cargador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, donde el accionador comprende un accionador de clase E.

15. El cargador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, donde los datos almacenados asociados con el neuroestimulador implantable identifican el neuroestimulador implantable e identifican una frecuencia natural previamente determinada del neuroestimulador implantable.