RU2090216C1

RU2090216C1 - Semifunctional intracerebral electrode for diagnosing and treating human brain

Info

Publication number: RU2090216C1
Application number: SU915006601A
Authority: RU
Inventors: Т.С. Степанова; А.И. Михальченко; Е.Я. Гуревич
Original assignee: Ленинградский научно-исследовательский нейрохирургический институт им.проф.А.Л.Поленова
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1997-09-20

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device is metal rod of circular cross-section with insulating film coating. The device has thin-walled tube having several ring-shaped current-conducting belts connected with printed conductors with contact sites at the electrode end. EFFECT: accelerated treatment; low risk of traumatic complications. 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к инструментам для диагноcтико-терапевтических воздействий на структуры головного мозга при проведении нейрохирургических стереотаксических операций. The invention relates to medical equipment, namely to tools for diagnostic and therapeutic effects on the structure of the brain during neurosurgical stereotactic operations.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому можно считать интрацеребральный электрод шведской фирмы "ЛЕКСЕЛЛ" (см. проспект фирмы ELEKTA, Швеция, Стереотаксичеcкая система LEKSELL, 1989, с. 10 11), который представляет собой металлический стержень диаметром 2 3 мм, покрытый тонким слоем изоляции по всей длине за исключением кончика. The closest technical solution to the proposed one can be considered the intracerebral electrode of the Swedish company "LEXELL" (see prospectus of the company ELEKTA, Sweden, Stereotactic system LEKSELL, 1989, p. 10 11), which is a metal rod with a diameter of 2 3 mm, coated with a thin layer of insulation along the entire length except for the tip.

Подобные электроды используются как для контроля биоэлектрической активности структур головного мозга, так и для проведения лечебной деструкции. Недостатком прототипа является то, что для контроля биоэлектрической активности различных структур мозга требуется введение нескольких электродов, что естественно увеличивает травматичность и продолжительность нейрохирургической операции. Исключается также одновременное проведение контроля и терапевтического воздействия. Терапевтическое воздействие подобным электродом ограничивается одним видом электрокоагуляцией. Such electrodes are used both for monitoring the bioelectrical activity of brain structures, and for conducting therapeutic destruction. The disadvantage of the prototype is that to control the bioelectric activity of various brain structures requires the introduction of several electrodes, which naturally increases the morbidity and duration of neurosurgical operations. Simultaneous control and therapeutic effects are also excluded. The therapeutic effect of such an electrode is limited to one type of electrocoagulation.

Задача предлагаемого решения расширение функциональных возможностей электрода для уменьшения травматичности и продолжительности нейрохирургических операций. The objective of the proposed solution is the expansion of the functionality of the electrode to reduce the morbidity and duration of neurosurgical operations.

Для решения поставленной задачи электрод, содержащий металлический стержень круглого сечения с пленочным изолирующим покрытием, снабжен тонкостенной трубкой, на поверхности которой выполнены кольцевидные токопроводящие пояски, соединенные печатными проводниками с контактными площадками на конце трубки, а металлический стержень выполнен сменным и установлен внутри трубки с возможностью осевого смещения. To solve this problem, the electrode containing a metal rod of circular cross section with a film insulating coating is equipped with a thin-walled tube, on the surface of which ring-shaped conductive belts are made, connected by printed conductors with contact pads at the end of the tube, and the metal rod is removable and axially mounted inside the tube displacement.

Наличие токопроводящих поясков вдоль всей длины электрода обеспечивает одновременный многоточечный контроль электрических параметров структур мозга на разной глубине. Выполнение стержня сменным позволяет вводить через полую трубку электрода, служащую жестким направителем, различные терапевтические и контрольно-измерительные инструменты. Это расширяет возможности контроля и терапевтического воздействия при наличии всего одного трека в головном мозге, а также существенно уменьшает травматичность при нейрохирургических операциях. The presence of conductive belts along the entire length of the electrode provides simultaneous multi-point control of the electrical parameters of brain structures at different depths. The implementation of the rod interchangeable allows you to enter through the hollow tube of the electrode, which serves as a rigid guide, various therapeutic and instrumentation. This expands the control and therapeutic effects in the presence of only one track in the brain, and also significantly reduces the morbidity during neurosurgical operations.

Конструкция предлагаемого электрода представлена на чертеже. The design of the proposed electrode is presented in the drawing.

Полифункциональный интрацеребральный электрод для диагностико-терапевтического воздействия на головной мозг человека содержит тонкостенную металлическую трубку 1, поверхность которой покрыта пленочным изолятором 2. Поверх изолирующего слоя нанесены токопроводящие пояски 3, соединенные печатными проводниками 4 с контактными площадками 5 на конце трубки 1. На фиг. 1 показан один печатный проводник 4, соединяющий последний поясок 3 с первой площадкой 5. Наружный диаметр трубки 1 может быть выбран в пределах 2 3 мм, а толщина трубки 0,5 мм. Толщина поясков-датчиков и печатных проводников пренебрежимо мала по сравнению с диаметром трубки. The multifunctional intracerebral electrode for the diagnostic and therapeutic effect on the human brain contains a thin-walled metal tube 1, the surface of which is covered with a film insulator 2. Conducting belts 3 are connected over the insulating layer, connected by printing conductors 4 to the contact pads 5 at the end of the tube 1. FIG. 1 shows one printed conductor 4 connecting the last belt 3 with the first pad 5. The outer diameter of the tube 1 can be selected within 2 to 3 mm, and the thickness of the tube is 0.5 mm. The thickness of the sensor belts and printed conductors is negligible compared to the diameter of the tube.

Внутри трубки 1 установлен с возможностью осевого смещения металлический стержень 6 круглого сечения с пленочным изолирующим покрытием 7 по поверхности. Стержень 6 выполнен сменным и может содержать на конце различные инструменты, необходимые для проведения операции, например электроды для коагуляции, для криодеструкции, для электростимуляции, хемотроды, лазерные устройства. Inside the tube 1 is mounted axially biased with a metal rod 6 of circular cross section with a film insulating coating 7 on the surface. The rod 6 is removable and may contain at the end various instruments necessary for the operation, for example, electrodes for coagulation, for cryodestruction, for electrical stimulation, chemotrodes, laser devices.

На конец трубки 1 надевается специальный контактный разъем, взаимодействующий с контактными площадками 5 трубки 1. A special contact connector is put on the end of the tube 1, interacting with the contact pads 5 of the tube 1.

Для введения электрода в мозг в трубку 1 на место стержня 6 вставляется мандрен со сферическим концом, выступающим на величину радиуса закругления за нижний край трубки 1 (не показано). Трубку с мандреном с помощью стереотаксического аппарата вводят в головной мозг пациента, после чего мандрен извлекают. На выступающую из мозга часть трубки 1 с контактными площадками надевают контактный разъем, подсоединенный к контрольно-измерительной аппаратуре. To insert the electrode into the brain into the tube 1, a mandrel with a spherical end, protruding by the value of the radius of curvature beyond the lower edge of the tube 1 (not shown), is inserted in place of the rod 6. A tube with a mandrin is inserted into the patient’s brain using a stereotactic apparatus, after which the mandrin is removed. A protruding part of the tube 1 with contact pads protruding from the brain is put on a contact connector connected to instrumentation.

Далее во внутренний канал трубки 1 вводится стержень 6, который продвигается по трубке 1 в заданную точку операционной зоны. На стержне 6 могут быть закреплены различные инструменты, необходимые для проведения операции. Ответная реакция мозга на действия хирурга оперативно фиксируется аппаратурой благодаря сигналам, получаемым с разных структур мозга на разной глубине посредством проводящих поясков 3 на поверхности трубки 1. После операции с помощью сменного стержня 6 можно вводить в мозг различные инструменты для терапевтических процедур. Эффективность процедур также оперативно контролируется. Next, a rod 6 is inserted into the inner channel of the tube 1, which moves along the tube 1 to a predetermined point in the operating area. On the shaft 6 can be fixed various tools necessary for the operation. The response of the brain to the actions of the surgeon is quickly recorded by the equipment due to signals received from different structures of the brain at different depths using conductive belts 3 on the surface of the tube 1. After the operation, various instruments for therapeutic procedures can be introduced into the brain using an interchangeable rod 6. The effectiveness of the procedures is also quickly monitored.

По окончании операционных действий контактный разъем 8 снимается с трубки 1, после чего электрод может быть извлечен из мозга пациента или оставлен в нем для последующей периодической диагностики в условиях стационара. At the end of the operation, the contact connector 8 is removed from the tube 1, after which the electrode can be removed from the patient’s brain or left in it for subsequent periodic diagnosis in a hospital.

Таким образом, предлагаемый электрод обладает значительно большими функциональными возможностями, что позволяет снизить травматичность при нейрохирургических операциях, сократить время операций, обеспечить оперативный контроль параметров головного мозга в процессе хирургических и терапевтических действий, расширить арсенал диагностико-терапевтических воздействий. Thus, the proposed electrode has significantly greater functionality, which allows to reduce the morbidity during neurosurgical operations, reduce the time of operations, provide operational control of brain parameters during surgical and therapeutic operations, and expand the arsenal of diagnostic and therapeutic effects.

Claims

A multifunctional intracerebral electrode for diagnostic and therapeutic effects on the human brain, which is a metal rod of circular cross section with a film insulating coating, characterized in that the electrode is equipped with a thin-walled tube, on the surface of which there are ring-shaped conductive belts connected by printed conductors to contact pads at the end of the tube inside of which with the possibility of axial movement is installed a metal rod made interchangeable.