RU2471517C2 - Правильная установка провода для гмс с первого раза - Google Patents

Правильная установка провода для гмс с первого раза Download PDF

Info

Publication number
RU2471517C2
RU2471517C2 RU2009126608/14A RU2009126608A RU2471517C2 RU 2471517 C2 RU2471517 C2 RU 2471517C2 RU 2009126608/14 A RU2009126608/14 A RU 2009126608/14A RU 2009126608 A RU2009126608 A RU 2009126608A RU 2471517 C2 RU2471517 C2 RU 2471517C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stimulation
wire
elements
stimulating
target
Prior art date
Application number
RU2009126608/14A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009126608A (ru
Inventor
Мишель Марсель Жозе ДЕКР
Хуберт Сесиль Франсуа МАРТЕНС
Original Assignee
Сапиенс Стиринг Брейн Стимьюлейшн Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US86978906P priority Critical
Priority to US60/869,789 priority
Application filed by Сапиенс Стиринг Брейн Стимьюлейшн Б.В. filed Critical Сапиенс Стиринг Брейн Стимьюлейшн Б.В.
Priority to PCT/IB2007/054684 priority patent/WO2008072125A1/en
Publication of RU2009126608A publication Critical patent/RU2009126608A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2471517C2 publication Critical patent/RU2471517C2/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36128Control systems
    • A61N1/36135Control systems using physiological parameters
    • A61N1/36139Control systems using physiological parameters with automatic adjustment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/05Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0526Head electrodes
    • A61N1/0529Electrodes for brain stimulation
    • A61N1/0534Electrodes for deep brain stimulation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36128Control systems
    • A61N1/36146Control systems specified by the stimulation parameters
    • A61N1/36182Direction of the electrical field, e.g. with sleeve around stimulating electrode
    • A61N1/36185Selection of the electrode configuration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/05Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/05Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0526Head electrodes
    • A61N1/0529Electrodes for brain stimulation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/3606Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/3606Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
    • A61N1/36082Cognitive or psychiatric applications, e.g. dementia or Alzheimer's disease

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам для терапевтической электрической стимуляции мозга. Провод для стимуляции имеет дистальный конец для стимуляции ткани в целевом участке и содержит массив из одного или нескольких стимулирующих элементов с одним или несколькими чувствительными элементами, каждый из которых обеспечивает электрическую стимуляцию ткани в целевом участке и обнаружение электрических сигналов. После первой имплантации провода вдоль траектории, предварительно определенной с помощью нехирургических процедур, массив чувствительных элементов локализует целевой участок и определяет для каждого из стимулирующих элементов необходимые параметры стимуляции. Стимулирующие элементы напрямую объединены с чувствительными элементами в соответствии с геометрической взаимосвязью между положением чувствительных и стимулирующих элементов. Провод входит в состав системы для стимуляции, имеющей также импульсный генератор. Способ терапевтической электрической стимуляции ткани в целевом участке включает этапы определения с помощью нехирургических процедур визуализации приблизительного целевого участка для стимуляции и траектории для имплантации провода; имплантацию провода вдоль траектории; обнаружение с помощью одного или нескольких чувствительных элементов электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге; определение по ним трехмерного пространственного расположения и границы целевого участка стимуляции и стимуляцию ткани с использованием отдельных параметров стимуляции. Использование изобретения позволяет повысить точность позиционирования стимулирующих электродов. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение направлено на провод для глубокой мозговой стимуляции (ГМС), обладающий дистальным концом для обеспечения терапевтической электрической стимуляции ткани при стимуляции целевого участка мозга пациента, содержащий массив из одного или нескольких стимулирующих элементов и чувствительных элементов, расположенных на дистальном конце провода; каждый из одного или нескольких стимулирующих элементов допускает обеспечение электрической стимуляции ткани мозга в целевом участке; и каждый из одного или нескольких чувствительных элементов допускает обнаружение электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге; где после первой имплантации провода в мозг вдоль траектории, которая предварительно определена с помощью нехирургических процедур, массив стимулирующих и чувствительных элементов допускает облегчение нахождения целевого участка и определение для каждого из стимулирующих элементов требующихся параметров стимуляции, необходимых для обеспечения терапевтической стимуляции ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка, без требования каких-либо дополнительных имплантаций провода после первой имплантации. Раскрыта система стимуляции, содержащая провод ГМС и импульсный генератор. Также раскрыт способ обеспечения терапевтической ГМС ткани мозга с использованием этого провода.

Успешное лечение глубокой мозговой стимуляцией требует точной установки стимулирующих электродов в целевой участок стимуляции. В лучшей современной практике перед имплантацией постоянных стимулирующих электродов большее количество времени в ходе хирургической процедуры уходит на электрофизиологическое исследование целевого участка с помощью микроэлектродов. Эта длительная процедура увеличивает операцию на часы, и решение, которое делает возможным такое же или лучшее электрофизиологическое картирование целевого участка для стимуляции, является крайне желательным.

В конце 1980-х, после первых доказательств исчезновения тремора при электрической стимуляции таламических целей, глубокая мозговая стимуляция (ГМС) стала общепринятым способом для лечения запущенной формы болезни Паркинсона. Провод, несущий множество электродов (обычно 4 периферических электрода, например как в электроде ГМС Medtronic 3389), хирургически имплантируют в цель для стимуляции, например, в субталамическое ядро (СТЯ) или внутренний сегмент бледного шара (БШв). Этот провод соединен посредством спиц для скелетного вытяжения с импульсным генератором, который образует электрические импульсы, требующиеся для стимуляции. Типичными параметрами для так называемой высокочастотной ГМС (ВЧ-ГМС) являются длина импульса 60-100 мкс, частота повторения импульсов 130-185 Гц и амплитуда импульса 1,5-5 В. Как правило, принято, что при этих условиях ВЧ-ГМС скрывает эффекты функциональных патологических изменений цели для стимуляции.

Важной заслугой ВЧ-ГМС является ее обратимость. Когда электрическая стимуляция прерывается, ее эффекты полностью исчезают. Это является явным преимуществом перед соответствующей операцией, которая является необратимой по своей природе, и это позволяет останавливать или подстраивать лечение в случае отрицательных последствий. Кроме того, пространственно локализованная доставка электрической стимуляции является важным преимуществом перед фармакологическим лечением, где обычно лекарственные средства вызывают глобальные эффекты, часто приводя к нежелательным побочным эффектам. Подтвердив и клинически доказав эффективность способа для болезни Паркинсона, с относительно прямым объяснением клинических эффектов этого способа на других целях, сейчас исследователи исследуют новые показания для лечения. Будущие расстройства, которые могут лечиться с помощью ВЧ-ГМС, включают дистонию, эпилепсию, синдром навязчивых состояний, мигрени, тучность и даже депрессию.

Важным требованием для успешного исхода лечения с помощью ВЧ-ГМС является точная установка стимулирующих электродов в целевой участок стимуляции. Предположительно, смещение электродов от заданного положения является основной причиной нежелательных побочных эффектов, включая сенсорно-моторные эффекты, а также смены настроения, такие как депрессия и даже суицидальные идеи. В ходе аккуратных хирургических процедур нейрохирурги пытаются свести к минимуму риски для таких нежелательных побочных эффектов. Основная процедура, рекомендуемая экспертами в области, состоит в следующем. Перед операцией приблизительный целевой участок локализуют средствами процедур стереотаксической визуализации. Впоследствии планируют траекторию имплантации, которая несет минимальный риск повреждения.

Однако эти способы испытывают недостаток точности, которая требуется для немедленного успешного позиционирования стимулирующих электродов по двум причинам. Во-первых, точное функциональное строение внутри целевого ядра или участка мозга еще не может быть зафиксировано с помощью визуализации, так как она часто охватывает только несколько мм, или даже меньше, внутри целого ядра или участка. Во-вторых, изменения положений в мозге могут произойти при хирургическом вскрытии черепа для имплантации электродов и при введении электродов. Поэтому в лучшей современной практике перед имплантацией постоянных стимулирующих электродов выполняют электрофизиологическое исследование целевого участка тестовыми электродами, которые имплантируются вдоль нескольких параллельных траекторий в направлении целевого участка, охватывая достаточно большой объем сканирования, чтобы гарантировать что в выбранном объеме ткани локализован оптимальный целевой участок стимуляции. Микрозаписи нейронных возбужденных паттернов выполняют для исследования точных функциональных границ различных анатомических структур. Тестовая стимуляция выполняется для оценки эффективности стимуляции в разных кандидатных участках. Только после того как с помощью микрозаписей и тестовой стимуляции обнаруживают точное положение целевого участка стимуляции, имплантируют постоянные стимулирующие электроды.

Хотя электрофизиологическое исследование целевого участка ВЧ-ГМС обязательно для успешной операции, вместе с этим оно несет некоторые неудобства. Во-первых, время операции растягивается на несколько часов, приводя к увеличенной нагрузке для пациента (который просыпается в ходе операции), а также увеличивается цена процедуры. Во-вторых, множественные траектории имплантации тестовых электродов и последующая конечная имплантация постоянных электродов увеличивают риски попадания в кровеносный сосуд, ведущего к геморрагии.

Поэтому существует необходимость в улучшенной системе провода ГМС и способе, который делает возможной с первого раза прямую и точную установку посредством имплантации стимулирующих электродов в целевой участок стимуляции, которым удовлетворяют методология и система, раскрытые здесь.

Согласно данному раскрытию, раскрыт провод для глубокой мозговой стимуляции (ГМС) и способ обеспечения электрической стимуляцией ткани в целевом участке стимуляции мозга пациента, который выполнен с возможностью облегчения локализации целевого участка и определения для каждого из стимулирующих элементов требующихся параметров стимуляции, необходимых для обеспечения терапевтической стимуляции ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка, без требования дополнительных имплантаций провода после первой имплантации.

Конкретно, целью данного изобретения является предоставление провода для глубокой мозговой стимуляции, обладающего дистальным концом для обеспечения терапевтической электрической стимуляцией ткани в целевом участке стимуляции мозга пациента, содержащего: массив из одного или нескольких стимулирующих элементов и одного или нескольких чувствительных элементов, расположенных на дистальном конце провода; каждый из одного или нескольких стимулирующих элементов выполнен с возможностью обеспечения электрической стимуляцией ткани мозга в целевом участке; и каждый из одного или нескольких чувствительных элементов выполнен с возможностью обнаружения электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге; причем после первой имплантации провода в мозг вдоль траектории, которая предварительно определена с помощью нехирургических процедур, массив стимулирующих и чувствительных элементов выполнен с возможностью облегчения локализации целевого участка и определения для каждого из стимулирующих элементов необходимых параметров стимуляции, нужных для обеспечения терапевтической стимуляцией ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка, без необходимости дополнительных имплантаций провода после первой имплантации.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором стимулирующие элементы являются металлическими электродами.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором чувствительные элементы являются металлическими микроэлектродами или емкостными чувствительными элементами.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором один или несколько стимулирующих элементов и один или несколько чувствительных элементов распределены в массиве по периферии на поверхности провода поблизости от дистального конца провода.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором чувствительные элементы каждый в отдельности способен определять один или несколько электрических сигналов, потенциалов действия, потенциалов поля, биохимических сигналов и нейротрансмиттеров.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором площадь отдельного чувствительного элемента меньше, чем площадь отдельного стимулирующего элемента.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором множество чувствительных элементов электрически объединены для обнаружения единого электрического сигнала.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором количество чувствительных элементов больше, чем количество стимулирующих элементов.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором параметры стимуляции выбраны из одного или нескольких среди амплитуды стимуляции, полярности, длительности частоты повторения, формы сигнала и относительной фазы в рабочем цикле стимуляции.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором провод дополнительно содержит контроллер для приема сигналов от одного или нескольких чувствительных элементов, для определения положения целевого участка и для определения того, какие из стимулирующих элементов расположены внутри или поблизости от целевого участка и какие должны быть выбраны для обеспечения терапевтической стимуляцией ткани мозга в целевом участке.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором контроллер выполнен с возможностью определения для каждого из выбранных стимулирующих элементов требуемых параметров стимуляции, необходимых для обеспечения терапевтической стимуляцией ткани мозга в целевом участке.

Другой целью является предоставить провод для стимуляции, в котором контроллер допускает использование сигналов, принятых от одного или нескольких отдельных чувствительных элементов для управления относительными амплитудами стимуляции и/или таймингов одного или нескольких отдельных стимулирующих элементов.

Другой целью является предоставить систему стимуляции для обеспечения после имплантации терапевтической электрической стимуляцией ткани в целевом участке стимуляции мозга пациента, содержащую:

импульсный генератор для образования и передачи электрических импульсов, необходимых для стимуляции; и

провод для глубокой мозговой стимуляции, имеющий дистальный конец для обеспечения после имплантации терапевтической электрической стимуляцией ткани в целевом участке стимуляции мозга пациента, содержащий:

массив из одного или нескольких стимулирующих элементов и один или несколько чувствительных элементов, расположенных на дистальном конце провода;

каждый из одного или нескольких стимулирующих элементов выполнен с возможностью обеспечения электрической стимуляцией ткани мозга в целевом участке; и

каждый из одного или нескольких чувствительных элементов выполнен с возможностью обнаружения электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге;

причем после первой имплантации провода в мозг вдоль траектории, которая предварительно определена с помощью нехирургических процедур, массив стимулирующих и чувствительных элементов выполнен с возможностью облегчения локализации целевого участка, объединения и/или выбора стимулирующих элементов внутри или вблизи целевого участка и определения для каждого выбранных стимулирующих элементов необходимых параметров стимуляции, нужных для обеспечения терапевтической стимуляцией ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка, без необходимости любых дополнительных имплантаций провода после первой имплантации.

Другой целью является предоставить способ для обеспечения терапевтической глубокой мозговой электрической стимуляцией ткани в целевом участке стимуляции мозга пациента, содержащий:

определение с помощью нехирургических процедур визуализации приблизительного целевого участка для стимуляции и траектории для имплантации провода для глубокой мозговой стимуляции в приблизительный целевой участок;

имплантацию вдоль траектории и в приблизительный целевой участок провода для глубокой мозговой стимуляции, провод для стимуляции содержит:

массив из одного или нескольких стимулирующих элементов и один или несколько чувствительных элементов, расположенных на дистальном конце провода;

каждый из одного или нескольких стимулирующих элементов выполнен с возможностью обеспечения электрической стимуляции ткани мозга в целевом участке; и

каждый из одного или нескольких чувствительных элементов выполнен с возможностью обнаружения электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге;

причем после первой имплантации провода в мозг вдоль траектории, которая предварительно определена с помощью нехирургических процедур, массив стимулирующих и чувствительных элементов допускает облегчение локализации целевого участка, объединение и/или выбор стимулирующих элементов внутри или вблизи целевого участка и определение для каждого из выбранных стимулирующих элементов необходимых параметров стимуляции, нужных для обеспечения терапевтической стимуляцией ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка, без необходимости любых дополнительных имплантаций провода после первой имплантации;

определение с помощью одного или нескольких чувствительных элементов электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге;

определение по обнаруженным электрическим сигналам, образованным нервными клетками в мозге, трехмерного пространственного положения и границ целевого участка стимуляции внутри приблизительного целевого участка;

определение того, какой из одного или нескольких отдельных стимулирующих элементов будет выбран для обеспечения стимуляцией ткани мозга в целевом участке стимуляции, и отдельных параметров стимуляции для каждого из одного или нескольких выбранных стимулирующих элементов, которые должны быть использованы в ходе стимуляции; и

выполнение стимуляции ткани в целевом участке стимуляции мозга выбранными стимулирующими элементами с использованием отдельных параметров стимуляции для каждого из выбранных стимулирующих элементов.

Другой целью является предоставить способ, в котором определение с помощью одного или нескольких чувствительных элементов электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге, дополнительно содержит:

считывание характеристик электрических сигналов нервных клеток в мозге, обнаруженных с помощью одного или нескольких чувствительных элементов; и

определение отдельных чувствительных элементов, которые определяют характеристики сигналов, которые соответствуют целевому участку стимуляции.

Другой целью является предоставить способ, дополнительно содержащий перед этапом выполнения стимуляции ткани мозга:

тестирование целевого участка стимуляции посредством доставки тестовой электрической стимуляции с помощью одного или нескольких стимулирующих элементов ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка и повторение этапов способа по необходимости до тех пор, пока не будет получено подтверждение о функционально эффективном целевом участке стимуляции.

Другой целью является предоставить способ, в котором параметры стимуляции выбраны из одного или нескольких среди амплитуды стимуляции, полярности, длительности частоты повторения, формы сигнала и относительной фазы в рабочем цикле стимуляции.

Эти и другие аспекты изобретения более подробно объясняются со ссылками на следующие варианты осуществления и со ссылкой на чертежи.

Фиг.1 изображает схематическое венечное сечение через мозг, показывающее анатомические места структур, участвующих в путях базальных ядер. Целями ВЧ-ГМС при лечении болезни Паркинсона являются субталамические ядра и внутренние сегменты бледного шара.

Фиг.2 изображает схематический чертеж внедренной системы ГМС, состоящей из имплантированного провода, несущего периферические стимулирующие электроды и соединенного средствами спицы для скелетного вытяжения с имплантированным импульсным генератором.

На Фиг.3 показан вариант осуществления провода ГМС с массивом стимулирующих элементов (круги) и чувствительных элементов (треугольники).

На Фиг.4 показан вариант осуществления трехмерного распределения стимулирующих элементов (квадраты) и чувствительных элементов (круги).

На Фиг.5 показано определение целевого участка стимуляции, основанное на паттернах характеристических сигналов нервных клеток мозга.

На Фиг.6 показан пример однополярной синхронной стимуляции на выбранных стимулирующих элементах 1-6.

На Фиг.7 показан пример синхронной стимуляции с амплитудно- и полярно-опосредованным управлением полем стимуляции на выбранных стимулирующих элементах 1-6.

На Фиг.8 показан пример паттернов комплексной стимуляции на выбранных стимулирующих элементах 1-6.

Высокочастотная глубокая мозговая стимуляция (ГМС), например, таламуса или базальных ядер используется для лечения двигательных расстройств, таких как идиопатическое дрожание или болезнь Паркинсона. На Фиг.1 показан схематический рисунок, изображающий венечное сечение мозга, включая анатомические места структур, участвующих в путях базальных ядер.

Обычная система электрической стимуляции мозга содержит импульсный генератор, оперативно соединенный с мозгом с помощью провода. Провод имеет один или несколько стимулирующих электродов на его дистальном конце и разработан для имплантации в мозг пациента для того, чтобы система электродов оптимально и безопасно располагалась для желаемой стимуляции ткани мозга в месте целевого участка стимуляции. На Фиг.2 показан схематический чертеж внедренной системы ГМС, включающей имплантированный провод для стимуляции, имеющий стимулирующие электроды или элементы, и присоединенный к нему имплантированный импульсный генератор.

В обычной процедуре ГМС начальный шаг по направлению к эффективной стимуляции мозга вовлекает локализацию или картирование функциональных структур мозга. Особенно когда цель является новой, с той точки зрения, что имеется мало статистических данных или они отсутствуют для надежной идентификации положения цели, необходимо определять, куда внутри границ функционального целевого участка может быть доставлена эффективная и безопасная стимуляция.

Терапевтическая польза и нежелательные эффекты повреждения мозга и постоянной нейромодуляции критически зависят от локализации этой процедуры. Эта процедура включает три основных этапа. Во-первых, анатомическая локализация целей в мозге выполняется с использованием анатомических атласов мозга, визуализации средствами рентгена с положительным контрастом, КТ или МРТ при стереотаксических условиях. Такие стандартные хорошо известные способы визуализации используются для выполнения начального определения координат положения для цели, к которой будет направлен провод.

Во-вторых, электрофизиологическая идентификация функциональных границ между структурами мозга выполняется средствами одноклеточной или многоклеточной или мультизаписи характерных паттернов разрядки клеток. Такая процедура также может обозначаться как микрозапись или полумикрозапись. Микрозапись и полумикрозапись требуют использования электрода, который достаточно мал, чтобы чувствовать различия между активностью одной клетки или многоклеточной активностью, и, таким образом, требуют микроэлектрода с очень маленькой площадью поверхности, например в пределах 1-1000 мкм2 для полумикроэлектрода и менее чем один мкм2 для микроэлектрода.

Третий шаг задействует тестовую электрическую стимуляцию внутри локализованных функциональных структур мозга. Тестовая стимуляция выбранной структуры мозга необходима для определения: (1) эффективности стимуляции в идентифицированной функциональной структуре мозга и (2) любых побочных эффектов, вызванных стимуляцией мозга в этой области. Если стимулирующий электрод находится слишком близко к границам идентифицированной структуры мозга, функция смежных структур мозга может модулироваться, что в свою очередь может вести к нежелательным побочным эффектам. Тестовая стимуляция является клинически наиболее важной, когда она выполняется с электродом или электродами, обладающими площадью поверхности, равной площади поверхности постоянно имплантируемых электродов, например в диапазоне около 1-20 мм2.

Теперь, после определения положения цели на первом этапе, провод, содержащий микроэлектрод, помещают в мозг для идентификации функциональных границ с помощью регистрации одной клетки. Затем провод, содержащий микроэлектрод, удаляют из ткани мозга. После этого шага может происходить дополнительный шаг по удалению микропровода и замещению его микропроводом или третьим постоянным мозговым проводом для стимуляции. Эти переустановки обычно требуют множества введений проводов, все наиболее предпочтительно вдоль той же самой траектории, и поэтому увеличивают риск внутричерепных кровотечений с некоторыми постоянными недееспособностями в качестве возможного следствия. Кроме того, когда провод размещен и протестирован для определения, это говорит о том, что стимуляция является удовлетворительной, критично, чтобы провод оставался на том же месте, потому что даже смещение электрода на 1 мм в неправильном направлении может служить причиной неудовлетворительных результатов или повреждения мозга. Удаление микропровода и переустановка одного или нескольких других проводов также увеличивает риск того, что провод более не расположен внутри или в достаточной близости к функциональной цели, идентифицированной с помощью микрозаписи. Таким образом, было бы желательно создать провод и способ, который допускает необходимость только одной имплантации в мозг пациента и облегчает определение целевого участка стимуляции и специфических стимулирующих элементов и параметров стимуляции, чтобы сделать возможной терапевтическую электрическую стимуляцию ткани мозга.

Это выполнено с проводом для стимуляции, системой и способом для обеспечения ГМС стимуляции с использованием провода по изобретению, описываемого в настоящем документе. Провод для стимуляции по изобретению содержит массив из одного или нескольких стимулирующих элементов и одного или нескольких чувствительных элементов, расположенных на дистальном конце провода; каждый из одного или нескольких стимулирующих элементов допускает обеспечение электрической стимуляцией ткани мозга в целевом участке; и каждый из одного или нескольких чувствительных элементов выполнен с возможностью обнаружения электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге. После первой имплантации провода в мозг вдоль траектории, которая предварительно определена с помощью нехирургических процедур, массив стимулирующих и чувствительных элементов допускает облегчение локализации целевого участка и определения для каждого из стимулирующих элементов необходимых параметров стимуляции, нужных для обеспечения терапевтической стимуляцией ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка, без необходимости любых дополнительных имплантаций провода после первой имплантации.

Провод для стимуляции содержит массив из одного или нескольких чувствительных элементов и одного или нескольких стимулирующих элементов, расположенных на дистальном или переднем конце провода в ходе имплантации в мозг пациента, который в конечном итоге будет в непосредственной близости к ткани мозга, подлежащей терапевтической электрической стимуляции в ходе стимуляции целевого участка. Массив чувствительных и стимулирующих элементов может принимать вид многих геометрических узоров, может быть распределенным трехмерно вокруг провода и может быть реализован с использованием более чем одного провода, несущего, по меньшей мере, один из чувствительных и/или стимулирующих элементов. Например, на Фиг.3 показан вариант осуществления провода ГМС с массивом стимулирующих элементов (круги) и чувствительных элементов (треугольники). На Фиг.4 показан вариант осуществления трехмерного распределения стимулирующих элементов (квадраты) и чувствительных элементов (круги).

В одном из вариантов осуществления изобретения, стимулирующие элементы являются металлическими электродами. В другом варианте осуществления стимулирующие элементы могут быть распределены, например, по периферии вдоль провода; например, в массиве вдоль окружности провода.

Чувствительные элементы также могут быть распределены, например, по периферии вдоль провода; например, в массиве окружности провода.

Чувствительные элементы могут быть, например, металлическими электродами или емкостными чувствительными элементами. Каждый чувствительный элемент независимо способен определять один или несколько электрических сигналов, потенциалов действия, потенциалов поля, (био)химических сигналов и нейротрансмиттеров. В варианте осуществления несколько чувствительных элементов электрически объединены для определения единого электрического сигнала. В другом варианте осуществления площадь отдельного чувствительного элемента меньше, чем площадь отдельного стимулирующего элемента.

Обнаруженная информация, предоставленная чувствительными элементами, например электрические сигналы или другие вышеупомянутые сигналы, образованные нервными клетками мозга, используется контроллером или блоком обработки в соединении с чувствительными и стимулирующими элементами для облегчения пространственной локализации установления границ целевого участка стимуляции в мозге, как показано на Фиг.5. Также эта обнаруженная информация облегчает определение отдельных стимулирующих элементов, которые будут использоваться для обеспечения терапевтической электрической стимуляцией ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка, а также параметров стимуляции, которые будут использоваться для каждого стимулирующего элемента. Такие параметры стимуляции включают, например, одну или несколько амплитуд стимуляции, полярность, длительность частоты повторения, форму сигнала и относительную фазу в рабочем цикле стимуляции. Фиг.6-8 показывают, например, несколько возможных паттернов стимуляции для стимулирующих элементов, обозначенных номерами 1-6.

Контроллер или блок обработки может использоваться для одной или нескольких функций, например для обработки параметров сигнала, приема параметров сигнала, передачи параметров сигнала или новых команд; для связи с техником, врачом или другим компонентом системы провода, например одним или несколькими из чувствительных и/или стимулирующих элементов, внешним процессором, компьютерами, мониторами наблюдения и т.д. Таким образом, например, контроллер может быть встроен в зонд или блок ГМС. Альтернативно, контроллер может быть расположен снаружи по отношению проводу или системе ГМС, например на рабочей станции, для выполнения больших вычислений, нужных для применения способа ГМС стимуляции, включая определение целевого участка стимуляции. Также сигналы мозга, полученные одним или несколькими чувствительными элементами, могут быть, например, представлены пользователю (например, врачу) в наглядной форме, например графически, чтобы дать пользователю возможность, вероятно, с помощью компьютерного анализа/обработки сигнала/данных сделать начальные предположения об оптимальном целевом участке стимуляции и установке провода ГМС для стимуляции. Этот последний подход наиболее полно соответствует лучшей современной практике; то есть нейрофизиолог определяет положение цели для провода ГМС на основе принятых сигналов.

В варианте осуществления стимулирующие элементы напрямую объединены с чувствительными элементами. Объединение основано на геометрической взаимосвязи между положением чувствительных и стимулирующих элементов. Например, каждый стимулирующий элемент может быть ассоциирован с отдельным чувствительным элементом или комбинацией чувствительных элементов; или каждый стимулирующий элемент может быть ассоциирован с другим единственным чувствительным элементом, например чувствительным элементом для обнаружения одного типа электрических сигналов; или число чувствительных элементов больше, чем число стимулирующих элементов. Когда число чувствительных элементов больше, чем число стимулирующих элементов, можно использовать подход «центр тяжести» для ассоциирования чувствительных и стимулирующих элементов; например, если множество чувствительных элементов, собирающих правильные сигналы, окружает стимулирующий элемент, можно предположить, что этот стимулирующий элемент лежит в целевом участке для стимуляции. Чувствительные элементы могут собирать, например, возбужденные паттерны нейронов и использовать характеристики этих сигналов для установления различий между различными участками мозга. Альтернативно, чувствительные элементы также могут измерять локальный импеданс для установления различий между серым и белым веществом и, таким образом, получать дополнительную информацию о местной нейроанатомии в окружении зонда. За счет комбинации многих типов измерений проведение различий между различными типами тканей, анатомическими/функциональными структурами и т.д. будет проходить более точно. В другом варианте осуществления способы управления полем используются для хорошего позиционирования области или поля целевой стимуляции. В другом варианте осуществления относительные амплитудные стимуляции и/или тайминги стимулирующих элементов ассоциированы с чувствительными элементами. Также информация об обнаруженном чувствительными элементами сигнале может считываться параллельно или последовательно.

Провод для стимуляции может быть встроен в систему стимуляции для обеспечения после имплантации терапевтической электрической стимуляции в целевом участке стимуляции мозга пациента. Такая система содержит импульсный генератор для образования и передачи электрических импульсов, необходимых стимулирующим элементам для стимуляции.

В другом варианте осуществления изобретения раскрыт способ для обеспечения терапевтической глубокой мозговой электрической стимуляцией ткани в целевом участке стимуляции мозга пациента, включающий определение с помощью нехирургических процедур визуализации приблизительного целевого участка для стимуляции и траектории для имплантации провода для глубокой мозговой стимуляции в приблизительный целевой участок; имплантацию вдоль траектории и в приблизительный целевой участок провода для глубокой мозговой стимуляции, раскрытого выше провода для стимуляции; определение с помощью одного или нескольких чувствительных элементов электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге; определение по обнаруженным электрическим сигналам, образованным нервными клетками в мозге, трехмерного пространственного расположения и границ целевого участка стимуляции внутри приблизительного целевого участка; определение того, какой из одного или нескольких отдельных стимулирующих элементов будет использован для обеспечения стимуляцией ткани мозга в целевом участке стимуляции, и отдельных параметров стимуляции для каждого из одного или нескольких стимулирующих элементов, подлежащих использованию в ходе стимуляции; и выполнение стимуляции ткани в целевом участке стимуляции мозга отдельными стимулирующими элементами с использованием отдельных параметров стимуляции для каждого из отдельных стимулирующих элементов.

Другой вариант осуществления предоставляет то, что определение с помощью одного или нескольких чувствительных элементов электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге, дополнительно содержит считывание характеристик электрических сигналов нервных клеток в мозге, обнаруженных с помощью одного или нескольких чувствительных элементов; и определение отдельных чувствительных элементов, которые определяют характеристики сигналов, которые соответствуют целевому участку стимуляции.

Другой вариант осуществления предоставляет способ, дополнительно содержащий перед этапом выполнения стимуляции ткани мозга, тестирование целевого участка стимуляции посредством доставки тестовой электрической стимуляции с помощью одного или нескольких отдельных стимулирующих элементов ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка и повторение этапов метода при необходимости, до тех пор пока не будет получено подтверждение функциональной эффективности целевого участка стимуляции.

В другом варианте осуществления предоставлен способ «правильная установка с первого раза» провода ГМС. Это достигается за счет использования провода для стимуляции по изобретению, несущего массив стимулирующих элементов и встроенный массив чувствительных элементов. Способ состоит из следующих этапов:

1. Имплантация нового провода ГМС вдоль траектории, как определено с помощью процедуры стереотаксической визуализации (и/или другого хирургического инструмента для планирования) в пределах приблизительного целевого участка мозга, где для ткани, подлежащей стимуляции, должен быть локализован целевой участок стимуляции.

2. Считывание характеристик сигналов, обнаруженных различными чувствительными элементами, встроенными в провод ГМС.

3. Определение чувствительных элементов, которые определяют характеристики сигналов, соответствующие запланированному целевому участку стимуляции.

4. Ассоциирование с чувствительными элементами, которые обнаруживают характеристики сигналов, соответствующие запланированному целевому участку стимуляции, пространственному расположению и пограничному пространству целевого участка стимуляции.

5. Ассоциирование формы поля необходимой стимуляции, необходимой для покрытия целевого участка стимуляции, с полученным пространственным расположением цели для стимуляции.

6. Ассоциирование группы отдельных стимулирующих элементов с полем необходимой стимуляции.

7. Необязательное тестирование установленного таким образом запланированного целевого участка стимуляции посредством доставки тестовой стимуляции с использованием группы отдельных стимулирующих элементов и необязательное повторение этапов со 2 до 7, до тех пор пока не будет получено подтверждение функциональной эффективности целевого участка стимуляции;

a) дополнительное необязательное использование дополнительных доступных диагностических инструментов для помощи при нацеливании, например интраоперационная функциональная визуализация, объединенная визуализация и т.д.

8. Определение для каждого из отдельных стимулирующих элементов необходимых параметров стимуляции, таких как амплитуда стимуляции, полярность, длительность, частота следования, форма сигнала и относительная фаза в рабочем цикле стимуляции.

9. Выполнение стимуляции ткани мозга в ходе стимуляции целевого участка ассоциированными отдельными стимулирующими элементами согласно полученным параметрам стимуляции.

Хотя настоящее изобретение было описано в отношении его отдельных вариантов осуществления, квалифицированному специалисту в данной области будет понятно, что многие модификации, улучшения и/или изменения могут быть достигнуты без отступления от духа и объема изобретения. Поэтому очевидным образом подразумевается, что изобретение ограничивается только объемом формулы изобретения и ее эквивалентов.

Claims (17)

1. Провод для стимуляции, имеющий дистальный конец для обеспечения терапевтической электрической стимуляцией ткани в целевом участке, содержит: массив из одного или нескольких стимулирующих элементов с одним или несколькими чувствительными элементами, расположенными на дистальном конце провода; каждый из одного или нескольких стимулирующих элементов выполнен с возможностью обеспечения электрической стимуляцией ткани в целевом участке; и каждый из одного или нескольких чувствительных элементов выполнен с возможностью обнаружения электрических сигналов; причем после первой имплантации провода вдоль траектории, предварительно определенной с помощью нехирургических процедур, массив чувствительных элементов выполнен с возможностью определения локализации целевого участка и определения для каждого из стимулирующих элементов, необходимых параметров стимуляции, требуемых для терапевтической стимуляции ткани без необходимости дополнительных имплантаций провода, отличающийся тем, что стимулирующие элементы напрямую объединены с чувствительными элементами, и объединение основано на геометрической взаимосвязи между положением чувствительных и стимулирующих элементов.
2. Провод для стимуляции по п.1, в котором стимулирующие элементы являются металлическими электродами.
3. Провод для стимуляции по п.1, в котором чувствительные элементы являются металлическими микроэлектродами или емкостными чувствительными элементами.
4. Провод для стимуляции по п.1, в котором один или несколько стимулирующих элементов и один или несколько чувствительных элементов распределены в массиве по периферии на поверхности провода.
5. Провод для стимуляции по п.1, в котором каждый в отдельности чувствительный элемент выполнен с возможностью обеспечения определять один или несколько электрических сигналов, потенциалов действия, потенциалов поля, биохимических сигналов и нейротрансмиттеров.
6. Провод для стимуляции по п.1, в котором площадь отдельного чувствительного элемента меньше, чем площадь отдельного стимулирующего элемента.
7. Провод для стимуляции по п.1, в котором множество чувствительных элементов электрически объединены для обнаружения единого электрического сигнала.
8. Провод для стимуляции по п.1, в котором количество чувствительных элементов больше, чем количество стимулирующих элементов.
9. Провод для стимуляции по п.1, в котором параметры стимуляции выбраны из одного или нескольких среди амплитуды стимуляции, полярности, длительности частоты повторения, формы сигнала и относительной фазы в рабочем цикле стимуляции.
10. Провод для стимуляции по п.1, в котором провод имеет контроллер для приема сигналов от одного или нескольких чувствительных элементов, для определения положения целевого участка и для определения того, какие из стимулирующих элементов расположены, по меньшей мере, около целевого участка и какие будут обеспечивать терапевтическую стимуляцию.
11. Провод для стимуляции по п.10, в котором контроллер выполнен с возможностью определения для каждого из выбранных стимулирующих элементов необходимых параметров стимуляции, требуемых для терапевтической стимуляции.
12. Провод для стимуляции по п.10, в котором контроллер выполнен с возможностью использования сигналов, принятых от одного или нескольких отдельных чувствительных элементов для управления относительными амплитудами стимуляции и/или синхронизации одного или нескольких отдельных стимулирующих элементов.
13. Система стимуляции для обеспечения терапевтической электрической стимуляции ткани после имплантации, содержащая: импульсный генератор для образования и передачи электрических импульсов, необходимых для стимуляции; и провод для стимуляции, причем провод для стимуляции имеет массив из одного или нескольких стимулирующих элементов и одного или нескольких чувствительных элементов, расположенных на его дистальном конце, с каждым из одного или нескольких стимулирующих элементов, выполненных с возможностью обеспечения электрической стимуляции ткани в целевом участке, и каждым из одного или нескольких чувствительных элементов, выполненных с возможностью обнаружения электрических сигналов, причем после первой имплантации провода вдоль траектории массив чувствительных элементов выполнен с возможностью определения локализации целевого участка, ассоциирования и/или выбора стимулирующих элементов, по меньшей мере, близких к целевому участку, а также определения для каждого выбранного стимулирующего элемента необходимых параметров стимуляции, требуемых для обеспечения терапевтической стимуляции ткани без необходимости дополнительных имплантаций провода после первой имплантации, отличающаяся тем, что стимулирующие элементы напрямую объединены с чувствительными элементами, и объединение основано на геометрической взаимосвязи между положением чувствительных и стимулирующих элементов.
14. Способ для обеспечения терапевтической электрической стимуляции ткани в целевом участке, включающий в себя этапы: определение с помощью нехирургических процедур визуализации приблизительного целевого участка для стимуляции и траектории для имплантации провода для стимуляции относительно приблизительного целевого участка; имплантация вдоль траектории провода для стимуляции, где провод для стимуляции имеет массив из одного или нескольких стимулирующих элементов и одного или нескольких чувствительных элементов, расположенных на его дистальном конце, с каждым из одного или нескольких стимулирующих элементов, выполненных с возможностью обеспечения электрической стимуляции ткани, и каждым из одного или нескольких чувствительных элементов, выполненных с возможностью обнаружения электрических сигналов с тем, чтобы после первой имплантации провода вдоль траектории, которая предварительно определена с помощью нехирургических процедур, массив чувствительных элементов выполнен с возможностью определения локализации целевого участка, ассоциирования и/или выбора стимулирующих элементов, по меньшей мере, около целевого участка, а также определения для каждого выбранного стимулирующего элемента необходимых параметров стимуляции, требуемых для терапевтической стимуляции без необходимости дополнительных имплантаций провода после первой имплантации; обнаружение с помощью одного или нескольких чувствительных элементов электрических сигналов, образованных нервными клетками в мозге; определение по обнаруженным электрическим сигналам трехмерного пространственного расположения и границ для целевого участка стимуляции внутри приблизительного целевого участка; определение одного или нескольких стимулирующих элементов для обеспечения стимуляцией целевого участка стимуляции и параметров стимуляции для каждого стимулирующего элемента, подлежащего использованию в ходе стимуляции; стимуляция ткани в ходе стимуляции целевого участка с использованием отдельных параметров стимуляции; и объединение стимулирующих элементов с чувствительными элементами, объединение основано на геометрической взаимосвязи между положением чувствительных и стимулирующих элементов.
15. Способ по п.14, в котором обнаружение с помощью одного или нескольких чувствительных элементов электрических сигналов дополнительно содержит этапы: считывание характеристик электрических сигналов; и определение заданных чувствительных элементов, которые определяют характеристики электрических сигналов, соответствующие целевому участку стимуляции.
16. Способ по п.14, перед стимуляцией ткани дополнительно включающий этапы: тестирование целевого участка стимуляции посредством доставки тестовой электрической стимуляции через выбранные один или несколько стимулирующих элементов и повторение этапов способа по необходимости до тех пор, пока не будет получено подтверждение функциональной эффективности целевого участка стимуляции.
17. Способ по п.14, в котором параметры стимуляции выбраны из одного или нескольких среди амплитуды стимуляции, полярности, длительности частоты повторения, формы сигнала и относительной фазы в рабочем цикле стимуляции.
RU2009126608/14A 2006-12-13 2007-11-16 Правильная установка провода для гмс с первого раза RU2471517C2 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86978906P true 2006-12-13 2006-12-13
US60/869,789 2006-12-13
PCT/IB2007/054684 WO2008072125A1 (en) 2006-12-13 2007-11-16 First time right placement of a dbs lead

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009126608A RU2009126608A (ru) 2011-01-20
RU2471517C2 true RU2471517C2 (ru) 2013-01-10

Family

ID=39273321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009126608/14A RU2471517C2 (ru) 2006-12-13 2007-11-16 Правильная установка провода для гмс с первого раза

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9180299B2 (ru)
EP (1) EP2091606B1 (ru)
JP (1) JP5227331B2 (ru)
CN (1) CN101557856B (ru)
RU (1) RU2471517C2 (ru)
WO (1) WO2008072125A1 (ru)

Families Citing this family (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1684861B1 (en) 2003-10-21 2014-12-03 The Regents Of The University Of Michigan Intracranial neural interface system
US9014796B2 (en) 2005-06-14 2015-04-21 Regents Of The University Of Michigan Flexible polymer microelectrode with fluid delivery capability and methods for making same
WO2007042999A2 (en) 2005-10-07 2007-04-19 Neuronexus Technologies Modular multichannel microelectrode array and methods of making same
US8195267B2 (en) 2006-01-26 2012-06-05 Seymour John P Microelectrode with laterally extending platform for reduction of tissue encapsulation
US7583999B2 (en) 2006-07-31 2009-09-01 Cranial Medical Systems, Inc. Multi-channel connector for brain stimulation system
US8321025B2 (en) 2006-07-31 2012-11-27 Cranial Medical Systems, Inc. Lead and methods for brain monitoring and modulation
US8731673B2 (en) 2007-02-26 2014-05-20 Sapiens Steering Brain Stimulation B.V. Neural interface system
US8958862B2 (en) 2007-10-17 2015-02-17 Neuronexus Technologies, Inc. Implantable device including a resorbable carrier
US8565894B2 (en) 2007-10-17 2013-10-22 Neuronexus Technologies, Inc. Three-dimensional system of electrode leads
US8224417B2 (en) 2007-10-17 2012-07-17 Neuronexus Technologies, Inc. Guide tube for an implantable device system
US8498720B2 (en) 2008-02-29 2013-07-30 Neuronexus Technologies, Inc. Implantable electrode and method of making the same
US8788042B2 (en) 2008-07-30 2014-07-22 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Apparatus and method for optimized stimulation of a neurological target
US8359107B2 (en) 2008-10-09 2013-01-22 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Electrode design for leads of implantable electric stimulation systems and methods of making and using
EP2382008B1 (en) 2008-11-12 2015-04-29 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Microfabricated neurostimulation device
GB0821325D0 (en) * 2008-11-21 2008-12-31 Ucl Business Plc Method and apparatus for performing deep brain stimulation with an electric field
CA2758519A1 (en) 2009-04-16 2010-10-21 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Deep brain stimulation current steering with split electrodes
US8887387B2 (en) 2009-07-07 2014-11-18 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Methods of manufacture of leads with a radially segmented electrode array
US8875391B2 (en) * 2009-07-07 2014-11-04 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Methods for making leads with radially-aligned segmented electrodes for electrical stimulation systems
WO2011046665A1 (en) 2009-10-16 2011-04-21 Neuronexus Technologies Neural interface system
US8874232B2 (en) 2009-11-30 2014-10-28 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Electrode array having concentric split ring electrodes and methods of making the same
US8295944B2 (en) 2009-11-30 2012-10-23 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Electrode array with electrodes having cutout portions and methods of making the same
US8788063B2 (en) * 2009-11-30 2014-07-22 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Electrode array having a rail system and methods of manufacturing the same
US8391985B2 (en) 2009-11-30 2013-03-05 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Electrode array having concentric windowed cylinder electrodes and methods of making the same
CA3026948A1 (en) 2009-12-01 2011-06-09 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Microfabricated neurostimulation device and methods of making and using the same
US20120303088A1 (en) * 2010-01-26 2012-11-29 Sapiens Steering Brain Stimulation B.V. System and A Method for Determination of an Orientation of a Biomedical Stimulation Device
EP2533851B1 (en) * 2010-02-12 2017-08-30 Medtronic Bakken Research Center B.V. System for determining settings for deep brain stimulation
EP2550059B1 (en) * 2010-03-23 2016-01-06 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Helical radial spacing of contacts on a cylindrical lead
JP5927176B2 (ja) 2010-04-01 2016-06-01 エコーレ ポリテクニーク フェデラーレ デ ローザンヌ (イーピーエフエル) 神経組織と相互作用するためのデバイス、ならびにそれを作製および使用する方法
WO2011159631A2 (en) 2010-06-18 2011-12-22 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Electrode array having embedded electrodes and methods of making the same
US20130204341A1 (en) * 2010-07-12 2013-08-08 Eduardo-Jose Chichilnisky Method and apparatus for selectively activating cells by applying electrical signals in a spatial pattern
AU2011279473B2 (en) 2010-07-16 2016-01-28 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Lead with marking stripes or a colored cable for identifying electrode positions
US9789302B2 (en) * 2010-09-01 2017-10-17 Medtronic, Inc. Symmetrical physiological signal sensing with a medical device
US8798764B2 (en) 2010-09-01 2014-08-05 Medtronic, Inc. Symmetrical physiological signal sensing with a medical device
US8583237B2 (en) 2010-09-13 2013-11-12 Cranial Medical Systems, Inc. Devices and methods for tissue modulation and monitoring
US9155861B2 (en) 2010-09-20 2015-10-13 Neuronexus Technologies, Inc. Neural drug delivery system with fluidic threads
EP2618889B1 (en) 2010-09-21 2014-07-23 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for making and using radially-aligned segmented electrodes for leads of electrical stimulation systems
WO2012087416A1 (en) 2010-12-23 2012-06-28 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Methods for making leads with segmented electrodes for electrical stimulation systems
US8700179B2 (en) 2011-02-02 2014-04-15 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Leads with spiral of helical segmented electrode arrays and methods of making and using the leads
US20120203316A1 (en) 2011-02-08 2012-08-09 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Leads with segmented electrodes for electrical stimulation of planar regions and methods of making and using
AU2012214497B2 (en) 2011-02-08 2016-05-05 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Leads with segmented electrodes for electrical stimulation systems
CA2826036A1 (en) 2011-02-08 2012-08-16 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Leads with spirally arranged segmented electrodes and methods of making and using the leads
US9669239B2 (en) 2011-07-27 2017-06-06 Universite Pierre Et Marie Curie (Paris 6) Device for treating the sensory capacity of a person and method of treatment with the help of such a device
TWI442905B (en) * 2011-09-30 2014-07-01 Univ Nat Chiao Tung Apparatus for locating the target of the stimulation
WO2013112905A1 (en) 2012-01-26 2013-08-01 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for identifying the circumferential positioning of electrodes of leads for electrical stimulation systems
US8744596B2 (en) 2012-03-30 2014-06-03 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Leads with X-ray fluorescent capsules for electrode identification and methods of manufacture and use
EP2854936B1 (en) 2012-06-01 2016-05-25 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Leads with tip electrode for electrical stimulation systems and methods of making and using
US8897891B2 (en) 2012-08-03 2014-11-25 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Leads with electrode carrier for segmented electrodes and methods of making and using
US10039507B2 (en) 2012-09-19 2018-08-07 The Regents Of The University Of Michigan Advanced intraoperative neural targeting system and method
US9162048B2 (en) 2013-05-15 2015-10-20 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for making and using tip electrodes for leads of electrical stimulation systems
CN105263566A (zh) 2013-05-31 2016-01-20 波士顿科学神经调制公司 包括具有非垂直支腿的分段电极的引导件及制造与使用的方法
CN105246542A (zh) 2013-05-31 2016-01-13 波士顿科学神经调制公司 由具有凹部或穿孔的制备电极形成的分段电极引导件及其制造方法
WO2014193760A1 (en) 2013-05-31 2014-12-04 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Leads with segmented electrodes and methods of making the leads
US9149630B2 (en) 2013-05-31 2015-10-06 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Segmented electrode leads formed from pre-electrodes with alignment features and methods of making and using the leads
US9289596B2 (en) 2013-07-12 2016-03-22 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Leads with segmented electrodes and methods of making and using the leads
WO2015013071A1 (en) 2013-07-22 2015-01-29 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Methods of manufacturing molded segmented electrode leads
EP3024540B1 (en) * 2013-07-26 2018-10-17 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems of providing modulation therapy without perception
US9089689B2 (en) 2013-08-30 2015-07-28 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Methods of making segmented electrode leads using flanged carrier
US9775988B2 (en) 2013-12-02 2017-10-03 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Electrical stimulation leads with helically arranged electrodes and methods of making and using
WO2015149170A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 Functional Neuromodulation, Inc. Systems and methods for determining a trajectory for a brain stimulation lead
JP2017517374A (ja) 2014-06-13 2017-06-29 ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション セグメント電極のための電極担体を有するリード及びそれを製造する方法及び使用する方法
US9474894B2 (en) 2014-08-27 2016-10-25 Aleva Neurotherapeutics Deep brain stimulation lead
US9403011B2 (en) 2014-08-27 2016-08-02 Aleva Neurotherapeutics Leadless neurostimulator
US9770598B2 (en) 2014-08-29 2017-09-26 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for making and using improved connector contacts for electrical stimulation systems
US9561362B2 (en) 2014-11-10 2017-02-07 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for making and using improved contact arrays for electrical stimulation systems
US9604068B2 (en) 2014-11-10 2017-03-28 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for making and using improved connector contacts for electrical stimulation systems
US9498628B2 (en) 2014-11-21 2016-11-22 Medtronic, Inc. Electrode selection for electrical stimulation therapy
WO2016126558A1 (en) 2015-02-06 2016-08-11 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems with improved contact arrays for electrical stimulation systems
CN105030206B (zh) * 2015-02-12 2018-12-28 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种对脑刺激靶点进行检测及定位的系统及方法
US9833611B2 (en) 2015-04-10 2017-12-05 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for making and using improved contact arrays for electrical stimulation systems
US9364659B1 (en) 2015-04-27 2016-06-14 Dantam K. Rao Smart lead for deep brain stimulation
WO2017011477A1 (en) 2015-07-16 2017-01-19 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for making and using connector contact arrays for electrical stimulation systems
US9956394B2 (en) 2015-09-10 2018-05-01 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Connectors for electrical stimulation systems and methods of making and using
US10342983B2 (en) 2016-01-14 2019-07-09 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for making and using connector contact arrays for electrical stimulation systems
WO2017134587A1 (en) 2016-02-02 2017-08-10 Aleva Neurotherapeutics, Sa Treatment of autoimmune diseases with deep brain stimulation
US10201713B2 (en) 2016-06-20 2019-02-12 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Threaded connector assembly and methods of making and using the same
US10307602B2 (en) 2016-07-08 2019-06-04 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Threaded connector assembly and methods of making and using the same
GB201613982D0 (en) * 2016-08-16 2016-09-28 Univ Oxford Innovation Ltd Assessing suitability of implanted target in deep brain stimulation (DBS)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010016765A1 (en) * 1998-01-20 2001-08-23 Medtronic, Inc. Method of Identifying Functional Boundaries Between Brain Structures
WO2002045795A2 (en) * 2000-12-07 2002-06-13 Medtronic, Inc. Directional brain stimulation and recording leads
WO2003028521A2 (en) * 2001-09-30 2003-04-10 Imad Younis Electrode system for neural applications
US20050154424A1 (en) * 2002-03-14 2005-07-14 Peter Tass Device for locating the target spot of electrodes used for brain stimulation particularly deep brain stimulation
US20050246004A1 (en) * 2004-04-28 2005-11-03 Advanced Neuromodulation Systems, Inc. Combination lead for electrical stimulation and sensing
RU2264234C1 (ru) * 2004-06-17 2005-11-20 Воропаев Алексей Алексеевич Способ краниоспинальной электромагнитотерапии и устройство для его реализации
RU54791U1 (ru) * 2006-03-23 2006-07-27 Валерий Павлович Лебедев Аппарат транскраниальной электростимуляции

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2796562B1 (fr) * 1996-04-04 2005-06-24 Medtronic Inc Techniques de stimulation d'un tissu vivant et d'enregistrement avec commande locale de sites actifs
US6011996A (en) * 1998-01-20 2000-01-04 Medtronic, Inc Dual electrode lead and method for brain target localization in functional stereotactic brain surgery
US6044304A (en) 1998-04-29 2000-03-28 Medtronic, Inc. Burr ring with integral lead/catheter fixation device
US6304784B1 (en) 1999-06-15 2001-10-16 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Flexible probing device and methods for manufacturing the same
US7177701B1 (en) * 2000-12-29 2007-02-13 Advanced Bionics Corporation System for permanent electrode placement utilizing microelectrode recording methods
US7010356B2 (en) * 2001-10-31 2006-03-07 London Health Sciences Centre Research Inc. Multichannel electrode and methods of using same
US7953497B1 (en) * 2002-08-06 2011-05-31 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Insertion stylet
US7491213B2 (en) 2004-01-13 2009-02-17 Boston Scientific Scimed, Inc. Catheter shaft having distal support
DE102004025825A1 (de) 2004-05-24 2005-12-29 Forschungszentrum Jülich GmbH Vorrichtung zur Behandlung von Patienten mittels Hirnstimulation, ein elektronisches Bauteil sowie die Verwendung der Vorrichtung und des elektronischen Bauteils in der Medizin und medizinisches Behandlungsverfahren
US7496408B2 (en) * 2004-12-03 2009-02-24 Medtronic, Inc. Electrodes array for a pacemaker
US8000795B2 (en) * 2004-12-17 2011-08-16 Lozano Andres M Cognitive function within a human brain
US20110307030A1 (en) * 2005-03-24 2011-12-15 Michael Sasha John Methods for Evaluating and Selecting Electrode Sites of a Brain Network to Treat Brain Disorders
US8788044B2 (en) * 2005-01-21 2014-07-22 Michael Sasha John Systems and methods for tissue stimulation in medical treatment
US7894903B2 (en) * 2005-03-24 2011-02-22 Michael Sasha John Systems and methods for treating disorders of the central nervous system by modulation of brain networks
EP1723983B1 (en) * 2005-05-20 2013-07-10 Imec Probe device for electrical stimulation and recording of the activity of excitable cells
US8831739B2 (en) * 2005-06-02 2014-09-09 Huntington Medical Research Institutes Microelectrode array for chronic deep-brain microstimulation for recording
US8271094B1 (en) * 2005-09-30 2012-09-18 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Devices with cannula and electrode lead for brain stimulation and methods of use and manufacture
WO2007042999A2 (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Neuronexus Technologies Modular multichannel microelectrode array and methods of making same
US20070088403A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-19 Allen Wyler Methods and systems for establishing parameters for neural stimulation
US20070106143A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Flaherty J C Electrode arrays and related methods

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010016765A1 (en) * 1998-01-20 2001-08-23 Medtronic, Inc. Method of Identifying Functional Boundaries Between Brain Structures
WO2002045795A2 (en) * 2000-12-07 2002-06-13 Medtronic, Inc. Directional brain stimulation and recording leads
WO2003028521A2 (en) * 2001-09-30 2003-04-10 Imad Younis Electrode system for neural applications
US20050154424A1 (en) * 2002-03-14 2005-07-14 Peter Tass Device for locating the target spot of electrodes used for brain stimulation particularly deep brain stimulation
US20050246004A1 (en) * 2004-04-28 2005-11-03 Advanced Neuromodulation Systems, Inc. Combination lead for electrical stimulation and sensing
RU2264234C1 (ru) * 2004-06-17 2005-11-20 Воропаев Алексей Алексеевич Способ краниоспинальной электромагнитотерапии и устройство для его реализации
RU54791U1 (ru) * 2006-03-23 2006-07-27 Валерий Павлович Лебедев Аппарат транскраниальной электростимуляции

Also Published As

Publication number Publication date
US9333353B2 (en) 2016-05-10
WO2008072125A1 (en) 2008-06-19
US20100036468A1 (en) 2010-02-11
RU2009126608A (ru) 2011-01-20
EP2091606A1 (en) 2009-08-26
US9180299B2 (en) 2015-11-10
JP2010512823A (ja) 2010-04-30
JP5227331B2 (ja) 2013-07-03
CN101557856B (zh) 2013-11-06
US20140288615A1 (en) 2014-09-25
EP2091606B1 (en) 2016-05-25
CN101557856A (zh) 2009-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kuncel et al. Selection of stimulus parameters for deep brain stimulation
Logothetis et al. The effects of electrical microstimulation on cortical signal propagation
Butson et al. Current steering to control the volume of tissue activated during deep brain stimulation
Montgomery Jr Effects of GPi stimulation on human thalamic neuronal activity
US7983757B2 (en) Medical device configuration based on sensed brain signals
US7299096B2 (en) System and method for treating Parkinson's Disease and other movement disorders
Hamani et al. Deep brain stimulation for chronic neuropathic pain: long-term outcome and the incidence of insertional effect
US6484059B2 (en) Method for optimized brain stimulation for treating movement disorders
US8738135B1 (en) Redundant wires and connectors for DBS and heart pacemaker electrical stimulating device implanted in animals
Mandonnet et al. Direct electrical stimulation as an input gate into brain functional networks: principles, advantages and limitations
US7783359B2 (en) Devices and methods using an implantable pulse generator for brain stimulation
US20060106430A1 (en) Electrode configurations for reducing invasiveness and/or enhancing neural stimulation efficacy, and associated methods
US20020151939A1 (en) Modulation of the brain to affect psychiatric disorders
US20180228429A1 (en) Methods and systems for modifying electrical currents in neuronal circuits
US8983155B2 (en) Method and device for displaying predicted volume of influence with patient-specific atlas of neural tissue
Martens et al. Spatial steering of deep brain stimulation volumes using a novel lead design
US8755906B2 (en) Devices with cannula and electrode lead for brain stimulation and methods of use and manufacture
EP2559454A1 (en) Tissue stimulation apparatus
US8262714B2 (en) Techniques for selecting signal delivery sites and other parameters for treating depression and other neurological disorders, and associated systems and methods
US7353065B2 (en) Responsive therapy for psychiatric disorders
US20050049649A1 (en) Electrical stimulation of the brain
US8926676B2 (en) Systems and methods for applying signals, including contralesional signals, to neural populations
AU2011267853B2 (en) Programming interface for spinal cord neuromodulation
US20100100152A1 (en) Electrode system for deep brain stimulation
US8934986B2 (en) Implantable medical devices storing graphics processing data

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151117