HU231504B1 - Bioelektromos jelek mérésére és egyidejű optikai ingerlésére alkalmazható orvostechnikai eszköz - Google Patents
Bioelektromos jelek mérésére és egyidejű optikai ingerlésére alkalmazható orvostechnikai eszköz Download PDFInfo
- Publication number
- HU231504B1 HU231504B1 HUP2100146A HUP2100146A HU231504B1 HU 231504 B1 HU231504 B1 HU 231504B1 HU P2100146 A HUP2100146 A HU P2100146A HU P2100146 A HUP2100146 A HU P2100146A HU 231504 B1 HU231504 B1 HU 231504B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- hollow needle
- implant carrier
- tissue
- carrier
- electrophysiological
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 49
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title claims description 32
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 48
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 6
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 2
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005288 electromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N platinum-iridium alloy Chemical compound [Ir].[Pt] HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/07—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Description
Bioelektromos jelek mérésére és egyidejű optikai ingerlésére alkalmazható orvostechnikai eszköz
A találmány tárgya egy eszköz biológiai szövetben történő potenciálmérésre és optikai stimulációra, ami előnyösen bioelektromos érzékelőkkel és optikai elvű beavatkozókkal ellátott, testszövetbe ültethető orvostechnikai eszköz.
Az agysebészet, előnyösen a humán agysebészet területén számos implantátum került engedélyezésre, melyek lehetőséget biztosítanak akár intraoperatív elektrofiziológiai mérések elvégzésére, akár specifikus agyterületek terápiás célú elektromos ingerlésére. Az US7668601B2 sz. szabadalom ismerteti az egyik legismertebb ilyen eljárást, az ún. mélyagyi stimulációt, amit polimer szigeteléssel ellátott platina, platina-irídium szálak biztosítanak, melyek beültetését egy rozsdamentes acélból készül kanül segítségével végzik el. US8936630B2 sz. szabadalom továbbá egy olyan megoldást ismertet, ami a genetikai módszerek előrehaladtával jött létre, amely az érzékenyített sejtcsoportokon alkalmazott elektromos stimulációt optikai stimulációra cseréli le. A találmány szerinti megoldás tárgyköréhez továbbá szorosan kapcsolódnak a mikromechanikai megmunkálással készült, humán alkalmazásra kevésbé alkalmas, miniatürizált, multimodális eszközök. Ezek közös jellemzője, hogy az optikai stimulációt megvalósító aktív vagy passzív komponensek relatív pozíciója az optikai stimuláció által kiváltott elektrofiziológiai választ detektáló mérőpontokhoz képest mikronos pontossággal megvalósítható. Ilyen eszközt mutat be az US10638933B2 sz. szabadalom, amely a tűszerű hordozó külső felületére integrált, rögzített pozícióban megvalósított vékonyréteg hullámvezetővel közvetíti a sugárzást az elektrofiziológiai mérőpontok közvetlen környezetébe. Egy további hasonló megoldás, melyet az US9642545B2 sz. szabadalom mutat be, aktív, integrált fényforrásokat, mikroLED-eket alakít ki, szintén az elektrofiziológiai mérőpontok környezetében. Emellett kifejlesztettek olyan megoldásokat is, melyek a szövetbe becsatolt sugárzási profilt az optikai elemek strukturálásával érik el. A WO2015008233A1 sz. szabadalmi irat egy olyan megoldást szemléltet, ahol a fényvezető szál kicsatolási felületének strukturálásával alakítanak ki több stimulációs ablakot. Az intrakortikális implantátumok területétől kis mértékben eltérő, de technikai megvalósítás szempontjából releváns megoldást mutat be a WO2015153958A1 sz. szabadalmi dokumentum, amely a biológiai szövet
132228- BP felületén elhelyezett átlátszó elektrofiziológiai mérőpont hálózat alkalmazásával biztosít optikai stimulációs lehetőséget.
A fenti megoldások egyik korlátja, hogy a jellemzően téglalap keresztmetszetű hordozó egyik oldalán találhatók mind az elektrofiziológiai mérőpontok, mind az optikai stimulációt biztosító aktív vagy passzív elemek, ezért ezen eszközök nem képesek a biológiai jelek elvezetésére és az optikai ingerlésre a tér minden irányába. A fent ismertetett megoldások hátránya másrészt az, hogy az integrált optikai elemek és az elektrofiziológiai mérőpontok relatív pozícióját a gyártási folyamat során véglegesítik, ezért nem lehetséges a beültetést követően azok tetszőleges változtatása. Jelen találmány szerinti megoldás egy olyan eszköz, ami a szövetbe ültethető átlátszó, üreges, hengerszimmetrikus hordozó belső felületén mozgatható, forgatható hordozón elhelyezett optikai elemek és a külső felületén létrehozott átlátszó vezetőrétegek segítségével biztosítja a fent megnevezett hátrányok kiküszöbölését.
A találmány szerinti megoldás célja egy olyan multimodális eszköz felépítését, amely lehetővé teszi az agyszövet mélyebb rétegeiben történő elektrofiziológiai jelelvezetést, illetve egy attól függetlenül, térben hangolható integrált optikai komponens segítségével optikai stimulációs eljárások egyidejű alkalmazását is. Az eszköz kialakítása lehetővé teszi, hogy a két eltérő funkciójú komponens relatív pozíciójának állíthatóságát, ezzel elősegítve a stimulációs eljárásra adott válasz érzékenységének pontos meghatározását a kiváltott elektromos sejtválasz alapján, továbbá biztosítja mind az optikai stimuláló, mind pedig az elektromos jelelvezető funkció egymástól függetleníthető optimális térbeli pozicionálását a szövetben. Fontos kritérium továbbá, hogy mindezen komponensek szövetbe juttatása egyetlen hordozó segítségével megtörténhet és a későbbi mozgatás a szövetre nézve semmilyen további nyírófeszültséget nem idéz elő.
A találmány szerinti eszköz egy szövetbe ültethető, átlátszó, üreges tűszerű implantátum hordozóra épül, melynek külső palástján helyezkednek el az előnyösen átlátszó anyagból készült, elektrofiziológiai válasz elvezetését biztosító legalább egy mérőpont és a külvilág felé az információt továbbító vezetékhálózat. Az üregben elhelyezett, az előző hordozótól függetlenül mozgatható, forgatható mechanikai komponens biztosítja a teljes rendszer stabilitását a szövetbe történő beültetés alatt, illetve az eszköz olyan optikai elemeket tartalmaz, melyekkel a környező szövetrész megvilágítható. Az optikai komponens lehet optikai hullámvezető, mely külső
132228-BP fényforrás(ok)hoz csatlakoztatva juttatja el az elektromágneses sugárzást a célterületre vagy lehet egy vagy több aktív, miniatürizált integrált fényforrás. Amennyiben optikai hullámvezetőt használunk, az előnyösen a beültetéshez tartozó mechanikai funkciót is elláthatja.
A kitűzött célokat olyan eszköz által érjük el, amely alkalmas biológiai szövetben történő potenciálmérésre és optikai stimulációra, mely tartalmaz egy szövetbe ültethető átlátszó, üreges tűszerű implantátum hordozót, annak külső palástján elhelyezett legalább egy elektrofiziológiai mérőpontot és az üreges tűszerű implantátum hordozó belső terében szabadon elhelyezett optikai hullámvezetőt, ahol az optikai hullámvezető kicsatolási felülete az üreges tűszerű implantátum hordozón belső terében szabadon mozgatható, forgatható, ezáltal a besugárzás területe a legalább egy elektrofiziológiai mérőponthoz képest a tér minden irányába változtatható.
Előnyösen az üreges tűszerű implantátum hordozó belső terében az optikai hullámvezető oly módon van elrendezve, hogy az üreges tűszerű implantátum hordozó teljes hossza mentén mozgatható, és 360°-ban forgatható a szövetbe történő behelyezést követően is.
Célszerűen az optikai hullámvezetőből kilépő és az üreges tűszerű implantátum hordozó külső falán áthaladó fénysugár energiasűrűsége 1 μJ/cm2, azaz 1 mikroJ/cm2 és 100 J/cm2 között van.
A kitűzött célokat továbbá olyan eszköz által érjük el, amely alkalmas biológiai szövetben történő potenciálmérésre és optikai stimulációra , mely tartalmaz egy szövetbe ültethető átlátszó, üreges tűszerű implantátum hordozót, annak külső palástján elhelyezett legalább egy elektrofiziológiai mérőpontot, az üreges tűszerű implantátum hordozó belső terében elhelyezett legalább egy miniatürizált integrált fényforrást és hozzá csatlakozó vezetékköteget, ahol a legalább egy miniatürizált integrált fényforrás pozíciója az üreges tűszerű implantátum hordozón belső terében szabadon mozgatható, forgatható, ezáltal a besugárzás területe a legalább egy elektrofiziológiai mérőponthoz képest a tér minden irányába változtatható.
Előnyösen a legalább egy miniatürizált integrált fényforrás LED-et vagy lézerdiódát tartalmaz.
Célszerűen az üreges tűszerű implantátum hordozó belső terében a legalább egy miniatürizált integrált fényforrás oly módon van elrendezve, hogy az üreges tűszerű implantátum hordozó teljes hossza mentén mozgathatók, és 360°-ban forgathatók a szövetbe történő behelyezést követően is.
132228-BP
Az alábbiak mind az első, mind a másik kiviteli alaknak megfelelő eszköz esetében előnyös jellemzők lehetnek:
Előnyösen az üreges tűszerű implantátum hordozó testszövetbe helyezett teljes hossza 10 mikrométer és 20 cm között, vastagsága 1 mikrométer és 5 milliméter között van
Az üreges tűszerű implantátum hordozó belső terét a hordozó falának anyagát jellemző törésmutatónál magasabb törésmutatójú anyag töltheti ki.
Célszerűen az üreges tűszerű implantátum hordozó szövettel érintkező anyaga polimer.
Előnyösen az üreges tűszerű implantátum hordozó szövettel érintkező anyaga szilícium-dioxid.
Előnyösen az üreges tűszerű implantátum hordozó anyaga 70 %-ban átlátszó a 190 nm - 1 mm hullámhossztartományban.
A legalább egy elektrofiziológiai mérőpontot alkotó vezetőanyag előnyösen legalább 70%-ban átlátszó a 190 nm - 1 mm hullámhossztartományban.
Előnyösen a legalább egy elektrofiziológiai mérőpont fém vékonyrétegből van.
Előnyösen a legalább egy elektrofiziológiai mérőpont fém-oxid vékonyrétegből van.
Célszerűen a legalább egy elektrofiziológiai mérőpont vezető polimer vékonyrétegből van.
Az eszköz több elektrofiziológiai mérőpontot tartalmazhat, melyek az üreges tűszerű implantátum hordozó külső palástján egyenletesen elosztva lehetnek elrendezve.
A találmány szerinti eszközt a rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon az
- 1a ábra a találmány szerinti megoldás egyik kiviteli alakjának keresztmetszeti képét ábrázolja sematikusan, az
- 1b ábra az 1a ábra szerinti kiviteli alak hosszmetszeti képét mutatja be sematikus ábrázolással, a
- 2a ábra a találmány szerinti megoldás egy másik előnyös kiviteli alakjának keresztmetszeti képét ábrázolja sematikusan, az
132228-BP
- 2b ábra a 2a ábra szerinti kiviteli alak hosszmetszeti képét mutatj a be sematikus ábrázolással.
Az 1a, 1b és a 2a, 2b ábra a találmány szerinti eszközt ismerteti az egyes főigénypontoknak megfelelő kiviteli alakok szerint.
Az 1a és 1b ábra egy találmány szerinti eszközt ábrázol keresztmetszeti, illetve hosszmetszeti nézetben. A találmány szerinti eszköz egyik kiviteli alakja esetén az eszköz tartalmaz egy passzív, 1 optikai hullámvezetőt, ami 2 üreges tűszerű implantátum hordozó 3 belső terében van elrendezve. A 2 üreges tűszerű implantátum hordozó belső fala és az integrált 1 optikai hullámvezető közötti 3 belső térben törésmutató-illesztő közeget alkalmazhatunk a fény nagyobb hatásfokkal történő továbbítására. Az elektrofiziológiai jeleket a 2 üreges tűszerű implantátum hordozó külső palástjának felületén elhelyezett 4 legalább egy elektrofiziológiai mérőponton keresztül rögzíthetjük. Az 1a és 1b ábrán bemutatott kiviteli alak előnyösen négy darab egyenletesen elhelyezett 4 elektrofiziológiai mérőpontot tartalmaz, azonban más darabszámú és elrendezésű 4 elektrofiziológiai mérőpontok is alkalmazhatók. Az 1a és 1b ábra az 1 optikai hullámvezető 5 kicsatolási felületének mozgatásával, illetve forgatásával változtatható a stimulációs nyaláb sugárprofilja. Az 1 optikai hullámvezető tengelyével bezárt szöget jelképező 6 hegy szögének beállításával lehetséges a sugárzás térbeli eloszlásának és módus összetételének hangolása. Az optikai stimulációhoz szükséges sugárzást az 1a és 1b ábrán bemutatott megoldás esetében egy kollimáló optikán keresztül csatlakoztatott fényemittáló dióda vagy lézerdióda biztosíthatja.
A 2a és 2b ábra egy találmány szerinti eszközt ábrázol keresztmetszeti, illetve hosszmetszeti nézetben. A találmány szerinti eszköz ezen kiviteli alakja esetén, az eszköz annyiban tér el az 1a és 1b ábrán bemutatott kiviteli alaktól, hogy az 1 optikai hullámvezető helyére legalább egy integrált 7 fényforrásból, pl. LED-ből, és a tápellátásukat is kiszolgáló 8 vezetékkötegből álló merev nyaláb kerül. Ebben az esetben is alkalmazhatunk törésmutató-illesztő közeget a 2 üreges tűszerű implantátum 3 belső terében a fény nagyobb hatásfokkal történő továbbítása céljából. Az elektrofiziológiai jeleket a 2 üreges tűszerű implantátum hordozó külső palástjának felületén elhelyezett legalább egy 4 elektrofiziológiai mérőpontok keresztül rögzíthetjük. A 2a és 2b ábrán bemutatott kiviteli alak előnyösen négy darab egyenletesen elhelyezett 4 elektrofiziológiai mérőpontot tartalmaz, azonban más darabszámú és elrendezésű 4 elektrofiziológiai mérőpontok is 132228-BP alkalmazhatók. A 4 legalább egy elektrofiziológiai mérőpont esetében a külvilággal való elektromos kapcsolatot egy miniatürizált vezetékhálózat biztosítja, mely a hengeres hordozó külső falán helyezkedik el. A 2a és 2b ábrán bemutatott megoldás esetében 7 a legalább egy integrált miniatürizált fényforrást egy külső áramgenerátor táplálhatja a 3 belső térben elrendezett 8 vezetékkötegen keresztül.
A találmány szerinti műszaki megoldás egy általános kiviteli alakját és annak egy alkalmazási lehetőségét az alábbiakban ismertetjük. A multimodális eszköz műtéti úton helyezhető be a megcélzott agyterületre a kívánt mélységbe beszúrva. Amint elérésre kerül az agyszövetben az optimális pozíció, a 2 üreges tűszerű implantátum hordozó nincs tovább mozgatva, mivel ez nemkívánatos szöveti károsodást okozhat. Ez a pozíció tehát az elektrofiziológiai jelelvezető funkcióra nézve - az adott alkalmazás szempontjából - optimális és végleges. Ezt követően az implantátum 3 belső terében úgy van lehetőség arrébb mozgatni - kifelé húzni, illetve elforgatni az adott stimuláló komponenst, azaz egy 1 optikai hullámvezetőt vagy 7 legalább egy integrált fényforrást, hogy azok semmilyen további szöveti károsodást nem okoznak, mivel nem érintkeznek a biológiai szövettel. Ennek az előnyös kialakításnak köszönhetően, miszerint az adott stimuláló komponens nem érintkezik a biológiai szövettel, az elektrofiziológiai jelelvezető funkciót hordozó komponenstől függetlenül mozgatható az optikai stimulációt biztosító egységek optimális térbeli helyzete is. A találmány tehát egy olyan multimodális implantálható eszköz, amelynek az alkalmazásával egyszerre valósítható meg az elektrofiziológiai jelelvezető és optikai stimuláló funkció optimális pozicionálása az agyszövetben úgy, hogy eközben az agyszövetre gyakorolt mechanikai hatásokat is minimalizáljuk. A találmány egyik előnyös kiviteli alakjában a 4 legalább egy elektrofiziológiai mérőpont és szükséges 8 vezetőköteg olyan anyagból készül, melyek kellő mértékben átlátszóak (különösképpen az optikai stimulációhoz alkalmazott fény hullámhosszán), hogy az optikai stimulációt hátrányosan ne befolyásolják, miközben a fő funkciójukat, tehát az agyi elektromos jelek elvezetését maradéktalanul ellátják. A találmány szerinti eszköz azon kiviteli alakja, amely 7 legalább egy integrált miniatürizált fényforrást tartalmaz az üreges implantátum 3 belső terében, azzal az előnnyel jár, hogy egyidejűleg akár több különböző hullámhosszúságú fénnyel is megvalósíthatja az optikai stimulációt. Továbbá, a találmány szerinti eszköz egy másik kiviteli alakja, amikor egy 1 optikai hullámvezető van az üreges implantátum 3 belső terében, külső fényforrás fényét juttatja az agyszövet megcélzott helyére, azzal az előnnyel jár, hogy teljesen kizárja a 7 legalább egy integrált miniatürizált
132228-BP fényforrás áramellátásának és ki-be kapcsolásának vezérlése által esetlegesen előforduló, zavaró, elektromágneses hatások megjelenését az elektrofiziológiai jelelvezetés ideje alatt. A találmány szerinti 2 üreges tűszerű implantátum hordozó 3 belső terét előnyösen törésmutató-illesztő közeggel töltjük ki annak érdekében, hogy az optikai stimulációhoz alkalmazott fény nagyobb hatásfokkal jusson át az elektrofiziológiai funkciót ellátó 2 üreges tűszerű implantátum hordozó átlátszó anyagán át az agyszövetbe.
A találmány szerinti eszköz előnye, hogy az eszköz egy körszimmetrikus, szövetbe ültethető implantátum, mely lehetőséget biztosít elektrofiziológiai jelek detektálására a tér minden irányából, ugyanakkor egyidejű optikai ingerlést, stimulációt is képes megvalósítani. A stimuláció helyét, irányát a legalább egy elektrofiziológiai mérőponthoz képest szintén a tér minden irányába hangolhatjuk a sugárzás kicsatolási helyének és sugárprofiljának változtatásával. Az eszköz előnyösen több, a kör alakú eszköz külső felületén egyenletesen elosztott elektrofiziológiai mérőpontot tartalmaz. A találmány előnye továbbá, hogy a sugárzást becsatoló optikai elem mozgatása - tekintettel arra, hogy nincs kontaktusban az érintett szövettel - semmilyen mechanikai eredetű, sejtszintű károsodást nem okoz. Az előnyösen átlátszó, legalább egy elektrofiziológiai mérőpont nem befolyásolja a stimuláció kiterjedését, a nyalábprofil geometriáját, továbbá az elvezetéshez használt vezetőanyag helyes megválasztása elektromos műtermékektől mentes jelrögzítést tesz lehetőbe az optikai stimuláció közben.
132228-BP
Claims (16)
- Szabadalmi igénypontok1. Eszköz biológiai szövetben történő potenciálmérésre és optikai stimulációra, mely tartalmaz egy szövetbe ültethető, átlátszó, üreges tűszerű implantátum hordozót (2), annak külső palástján elhelyezett legalább egy elektrofiziológiai mérőpontot (4) és az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) belső terében (3) szabadon elhelyezett optikai hullámvezetőt (1), azzal jellemezve, hogy az optikai hullámvezető (1) kicsatolási felülete (5) az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) belső terében (3) szabadon mozgatható, forgatható, ezáltal a besugárzás területe a legalább egy elektrofiziológiai mérőponthoz (4) képest a tér minden irányába változtatható.
- 2. Eszköz biológiai szövetben történő potenciálmérésre és optikai stimulációra, mely tartalmaz egy szövetbe ültethető, átlátszó, üreges tűszerű implantátum hordozót (2), annak külső palástján elhelyezett legalább egy elektrofiziológiai mérőpontot (4), az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) belső terében (3) elhelyezett legalább egy miniatürizált integrált fényforrást (7) és hozzá csatlakozó vezetékköteget (8), azzal jellemezve, hogy a legalább egy miniatürizált integrált fényforrás (7) pozíciója az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) belső terében (3) szabadon mozgatható, forgatható, ezáltal a besugárzás területe a legalább egy elektrofiziológiai mérőponthoz (4) képest a tér minden irányába változtatható.
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) testszövetbe helyezett teljes hossza 10 mikrométer és 20 cm között, vastagsága 1 mikrométer és 5 milliméter között van.
- 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy üreges tűszerű implantátum hordozó (2) belső terét (3) a hordozó falának anyagát jellemző törésmutatónál magasabb törésmutatójú anyag tölti ki.
- 5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) szövettel érintkező anyaga polimer.
- 6. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) szövettel érintkező anyaga szilícium-dioxid.
- 7. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) anyaga 70 %-ban átlátszó a 190 nm - 1 mm hullámhossztartományban.132228-BP
- 8. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a legalább egy elektrofiziológiai mérőpontot (4) alkotó vezetőanyag legalább 70%-ban átlátszó a 190 nm 1 mm hullámhossztartományban.
- 9. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a legalább egy elektrofiziológiai mérőpont (4) fém vékonyrétegből van.
- 10. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a legalább egy elektrofiziológiai mérőpont (4) fém-oxid vékonyrétegből van.
- 11. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a legalább egy elektrofiziológiai mérőpont (4) vezető polimer vékonyrétegből van.
- 12. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az eszköz több elektrofiziológiai mérőpontot (4) tartalmaz, melyek az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) külső palástján egyenletesen elosztva vannak elrendezve.
- 13. Az 1. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) belső terében (3) az optikai hullámvezető (1) oly módon van elrendezve, hogy az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) teljes hossza mentén mozgatható, és 360°-ban forgatható a szövetbe történő behelyezést követően is.
- 14. Az 1. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az optikai hullámvezetőből (1) kilépő és az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) külső falán áthaladó fénysugár energiasűrűsége 1 mikroJ/cm2 és 100 J/cm2 között van.
- 15. A 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a legalább egy miniatürizált integrált fényforrás (7) LED-et vagy lézerdiódát tartalmaznak.
- 16. A 2. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) belső terében (3) a legalább egy miniatürizált fényforrás (7) oly módon van elrendezve, hogy az üreges tűszerű implantátum hordozó (2) teljes hossza mentén mozgathatók, és 360°-ban forgathatók a szövetbe történő behelyezést követően is.132228-BP
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HUP2100146A HU231504B1 (hu) | 2021-04-12 | 2021-04-12 | Bioelektromos jelek mérésére és egyidejű optikai ingerlésére alkalmazható orvostechnikai eszköz |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HUP2100146A HU231504B1 (hu) | 2021-04-12 | 2021-04-12 | Bioelektromos jelek mérésére és egyidejű optikai ingerlésére alkalmazható orvostechnikai eszköz |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP2100146A1 HUP2100146A1 (hu) | 2022-10-28 |
| HU231504B1 true HU231504B1 (hu) | 2024-04-28 |
Family
ID=89993336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HUP2100146A HU231504B1 (hu) | 2021-04-12 | 2021-04-12 | Bioelektromos jelek mérésére és egyidejű optikai ingerlésére alkalmazható orvostechnikai eszköz |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU231504B1 (hu) |
-
2021
- 2021-04-12 HU HUP2100146A patent/HU231504B1/hu unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP2100146A1 (hu) | 2022-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103167892B (zh) | 基于液晶聚合物的电极-光极神经接口及其制造方法 | |
| US20200100659A1 (en) | System and method useful for sarcomere imaging via objective-based microscopy | |
| Park et al. | Flexible fiber-based optoelectronics for neural interfaces | |
| US5419312A (en) | Multi-function endoscope apparatus | |
| JP6749345B2 (ja) | 電気的及び光学的な深部脳刺激のためのデバイス | |
| Goyal et al. | Acute damage threshold for infrared neural stimulation of the cochlea: functional and histological evaluation | |
| Iseri et al. | Implantable optoelectronic probes for in vivo optogenetics | |
| KR102128092B1 (ko) | 뇌 심부 자극 투명 전극 어레이 및 이를 이용한 신경 신호 검출 방법 | |
| Horváth et al. | Infrared neural stimulation and inhibition using an implantable silicon photonic microdevice | |
| US20130046148A1 (en) | Three Dimensional Penetrating Optical-Electrical Neural Interface for Selective Stimulation and Recording | |
| JP2008100057A (ja) | レーザー内視鏡検査における高解像度の顕微鏡画像又は切断のための方法及び装置 | |
| EP3021738B1 (en) | Optogenetic tool for multiple and independently addressing of patterned optical windows | |
| EP2575964A2 (en) | Implantable infrared nerve stimulation devices for peripheral and cranial nerve interfaces | |
| EA032712B1 (ru) | Медицинское устройство, содержащее электрод и источник света | |
| Wade et al. | Measurement of forces at the tip of a cochlear implant during insertion | |
| EP3847968A1 (en) | System and method useful for sarcomere imaging via objective-based microscopy | |
| US20230045240A1 (en) | Deep brain stimulation transparent electrode array and neural signal detection method using same | |
| Balster et al. | Optical cochlear implant: evaluation of insertion forces of optical fibres in a cochlear model and of traumata in human temporal bones | |
| CN112603268A (zh) | 一种多模式光学显微成像装置和显微成像方法 | |
| Ersen et al. | Polydimethylsiloxane-based optical waveguides for tetherless powering of floating microstimulators | |
| US20190029570A1 (en) | Systems and methods for micro-optical coherence tomography imaging of the cochlea | |
| DK3089690T3 (en) | APPARATUS FOR USING PHOTODYNAMIC THERAPY | |
| HU231504B1 (hu) | Bioelektromos jelek mérésére és egyidejű optikai ingerlésére alkalmazható orvostechnikai eszköz | |
| WO2017060832A2 (en) | Optical proximity sensing system for atraumatic cochea implant surgery | |
| JP2006267034A (ja) | 断層計測装置及び断層計測方法 |