SE537219C2 - Kombinationsprob för lokalisering, registrering och operativstimulering av en målvävnad - Google Patents
Kombinationsprob för lokalisering, registrering och operativstimulering av en målvävnad Download PDFInfo
- Publication number
- SE537219C2 SE537219C2 SE1350409A SE1350409A SE537219C2 SE 537219 C2 SE537219 C2 SE 537219C2 SE 1350409 A SE1350409 A SE 1350409A SE 1350409 A SE1350409 A SE 1350409A SE 537219 C2 SE537219 C2 SE 537219C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- probe
- ine
- orobe
- occording
- ond
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 76
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 19
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 claims description 15
- 208000034158 bleeding Diseases 0.000 claims description 13
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 claims description 13
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 2
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 claims description 2
- 241000209149 Zea Species 0.000 claims 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims 2
- 231100000319 bleeding Toxicity 0.000 claims 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 claims 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 18
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 12
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 6
- 240000000982 Malva neglecta Species 0.000 description 5
- 235000000060 Malva neglecta Nutrition 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 5
- 208000018737 Parkinson disease Diseases 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 208000020016 psychiatric disease Diseases 0.000 description 4
- 210000004281 subthalamic nucleus Anatomy 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 3
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 3
- 238000001055 reflectance spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 208000014094 Dystonic disease Diseases 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 208000010118 dystonia Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 201000006517 essential tremor Diseases 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 230000004089 microcirculation Effects 0.000 description 2
- 230000000626 neurodegenerative effect Effects 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 210000001103 thalamus Anatomy 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- ZAUYNCUCMJDAHW-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylpyrrolidin-2-one;hydrogen peroxide;molecular iodine Chemical compound OO.II.C=CN1CCCC1=O ZAUYNCUCMJDAHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 2-(furan-2-yl)-7-methyl-1h-1,8-naphthyridin-4-one Chemical compound N=1C2=NC(C)=CC=C2C(O)=CC=1C1=CC=CO1 INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 241000286819 Malo Species 0.000 description 1
- 208000016285 Movement disease Diseases 0.000 description 1
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 1
- 230000007012 clinical effect Effects 0.000 description 1
- 108010002255 deoxyhemoglobin Proteins 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000007831 electrophysiology Effects 0.000 description 1
- 238000002001 electrophysiology Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 210000001905 globus pallidus Anatomy 0.000 description 1
- 230000002008 hemorrhagic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 230000004899 motility Effects 0.000 description 1
- 238000001320 near-infrared absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000008035 nerve activity Effects 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 230000008906 neuronal response Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/0526—Head electrodes
- A61N1/0529—Electrodes for brain stimulation
- A61N1/0534—Electrodes for deep brain stimulation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
- A61B5/065—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
- A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/026—Measuring blood flow
- A61B5/0261—Measuring blood flow using optical means, e.g. infrared light
-
- 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
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
- A61B5/4058—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the central nervous system
- A61B5/4064—Evaluating the brain
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
- A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
- A61B5/6852—Catheters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
- A61B5/6867—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive specially adapted to be attached or implanted in a specific body part
- A61B5/6868—Brain
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/0526—Head electrodes
- A61N1/0529—Electrodes for brain stimulation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
- A61N5/0622—Optical stimulation for exciting neural tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/06—Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/063—Devices specially adapted for delivering implantable medical measuring apparatus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/06—Arrangements of multiple sensors of different types
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
- A61B5/065—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
- A61B5/066—Superposing sensor position on an image of the patient, e.g. obtained by ultrasound or x-ray imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
- A61B5/4076—Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
- A61B5/4082—Diagnosing or monitoring movement diseases, e.g. Parkinson, Huntington or Tourette
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
- A61B5/4076—Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
- A61B5/4088—Diagnosing of monitoring cognitive diseases, e.g. Alzheimer, prion diseases or dementia
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
- A61B5/743—Displaying an image simultaneously with additional graphical information, e.g. symbols, charts, function plots
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Neurology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Psychology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
SAMMANDRAG Kombinationsprob for lokalisering, registrering och operativ stimulering av en malvavnad, varvid proben innefattar ett vasentligen rOrformat yttre holje for inrymmande av ett centrerat rorformat inre parti for mottagande av ett langstrackt ledande element verkande som en elektrod, och atminstone ett optiskt fiberpar anordnat i narheten av det rorformade inre partiet van i ett av fiberparen är operativt forbundet med en laserkalla, och den andra fibern has fiberparet är forbunden med en detektorenhet, for intracerebral styrning under funktionell neurokirurgi.
Description
537 219 KOMBINATIONSPROB FOR LOKALISERING, REGISTRERING OCH OPERATIV STIMULERING AV EN MALVAVNAD Tekniskt omrade
[0001]Foreliggande uppfinning avser i allmanhet en kombinationsprob, en metod for lokalisering, registrering och operativt stimulerande av en malvavnad och anvandning av densamma. Sarskilt relaterar det tekniska omradet till neurokirurgi.
Bakgrund
[0002]Djup hjarnstimulering (Deep brain stimulation — DBS) inbegriper neurokirurgi for att implantera elektroder direkt in i specifika hjarnregioner. En prob anvands for att forbereda en bana till malomradet, sá att DBS-elektroden kan placeras i det avsedda laget. Ett batteripaket placeras kirurgiskt under huden, vanligtvis i brostkorgen, och ledningar forbinder batteripaketet med DBSelektroderna, vilket levererar en kontinuerlig strom till DBS-elektrodernas kontakter, for att andra onormala nervaktivitetsmonster.
[0003]De fiesta kliniker anvander elektrofysiologiska kartlaggningstekniker for att definiera den slutliga placeringen under implanteringen av djup hjarnstimulerings- (DBS) ledning for behandlingen av Parkinsons sjukdom och skakningar. Djup hjarnstimulering anvands idag for lindrande av rorelserubbningar(t.ex. Parkinsons sjukdom, essentiell tremor, dystoni), men hjarnstimulering, (behover inte ske pa djupet) akar for narvarande mot t.ex. smarta och psykiatrisk sjukdom.
[0004]Strategierna for att kartlagga och optimera positionen far implantationen varierar stort mellan kliniker, men kan i stort kategoriseras till dem som anvander mikroelektrodregistrering (MER) eller semimikroelektrodtekniker for att optimera position far implantation och makrostimulering gars med en makroelektrod eller DBS-ledning, och de som enbart forlitar sig pa makrostimulering och dess troskel far kliniska effekter (fOrdelar och sidoeffekter). 1 537 219
[0005]Idag finns det tva kommersiella metoder tillgangliga for intraoperativ registrering; mikroelektrodregistrering (micro electrode recording — MER) och impedansmatningar.
[0006]Mikroelektrodregistrering (MER) är den vanligaste intraoperativa matmetoden under djup hjarnstimulering (DBS). For att minimera malfel, har studier publicerats med rekommendationen att anvanda mikroelektrodregistrering pa plats far intraoperativ avbildning for att nä till malplaceringen. Implantationskliniker anvander vanligtvis intraoperativ mikroelektrodregistrering (MER) far att tillhandahalla ytterligare information och far att battre sakerstalla placering vid det onskade malet.
[0007] Mikroelektroder eller semimikroelektroder anvands for att exakt marka ut malkarnan och dess granser fore utplacering av en makroelektrod/DBS-elektrod. De fysiologiska kannetecknen far den subthalamiska karnan (subthalamic nucleus - STN), bleka hjarnans inre del (globus pallidus internus - GPi), ventrala intramediara thalamuskarnan (ventral intermedius nucleus of thalamus - Vim) och andra strukturer, inkluderande aktionshastigheten (firing rate) och monster for dess nervceller, och de med omgivande strukturer, tillater dess identifiering. Dessutom, kan karaktaren hos nervcellernas framkallade svar t.ex. rorelseframkallade svar eller lokal omradespotential (Local Field Potential — LFP) vidare tillata identifiering av typografin inuti karnan.
[0008]lmpedansen faststaller spanningssvaret for elektroderna till stromflode vid registrering och faststaller stromflodet som svar pa spanning under stimulering.
[0009]Blodningskomplikationer utgor den storsta risken for forodande neurologisk utgang under funktionell neurokirurgi. Sakert faststallda riskfaktorer inkluderar okande alder och en historia av hypertoni hos patienten. Kirurgiska metoder relaterade till blodningar innefattar anvandning av MER och intrangning av banan in i en hjarnfara eller ventrikel är blodning vanlig (okad risk om 0-30.4%) nar MER anvands under DBS-implantation (Zrinzo et al., 2012). Den vassa spetsprofilen associerad med MER kan vara en forklaring till blodningskomplikationerna. 2 537 219
[0010]Forskningsorienterade tekniker for intraoperativ navigering är optiska metoder, och det finns tva olika metoder patenterade av Giller (US 6,567,690) respektive Wardell (EP1146827).
[0011]US 6,567,690 beskriver en metod och anordning for problokalisering i hjarnvavnad. Metoden innefattar bestammande av en utplaceringspunkt for ett objekt vid en onskvard placering inuti en vavnad. Matningen anvander reflektansegenskaper och i ljus nara infrarott (near infrared light — NIRS).
[0012] EP1146827 anvander reflektansspektroskopi och beskriver en anordning fair forstOrande av en fOrbestamd volym i en vavnad, sasom skapande av en lesion i t.ex. hjarnan. Anordningen anvander laserdoppler perfusionssovervakning (Laser Doppler perfusion monitoring — LDPM) for registrering av vavnadsblodflodet och vavnadstypen.
[0013] Enligt WHO, kommer neurologisk och psykiatrisk sjukdom Oka snabbt under de narmaste decennierna, och manga av tecknen och symptomen som ses has patienter idag uppstar som en konsekvens av oordnad aktivitet i nervkretsar.
[0014] Med avseende pa det ovan sagda är djup hjarnstimulering en viktig teknologi for behandling av neurologisk smarta och psykiatrisk sjukdom. Eftersom en av de vanligaste komplikationerna ar blodning finns det ett behov av en prob som minimerar blodningsrisken. Dessutom, forbattrad navigation av proben är aven viktigt for tillforsakrande av lyckad utplacering av elektroderna inne i malomradet.
Sammanfattning av uppfinningen
[0015]Den fOreliggande uppfinningen beskriver en ny kombinationsprob for forberedande av en bana in i en malvavnad, sá att en DBS-elektrod kan placeras ut pa det avsedda mallaget.
[0016]Den foreliggande uppfinningen avser en kombinationsprob for lokalisering, registrering och operativ stimulering av en malvavnad, varvid proben innefattar ett vasentligen rorformat yttre holje inrymmande ett centrerat rorformat 3 537 219 inre parti for mottagande av ett langstrackt ledande element verkande som en elektrod. Spetsen pa det langstrackta ledande elementet verkande som en elektrod är justerbar i axialriktningen for proben. Atminstone ett optiskt fiberpar är anordnat i narheten av det rorformade inre partiet mot den proximala anden vani atminstone ett av fiberparen är operativt fOrbundet med en ljuskalla, eller en detektorenhet, for intracerebral styrning vid funktionell neurokirurgi.
[0017]Den fOreliggande uppfinningen avser aven ett system for lokalisering och operativ stimulering av en malvavnad, varvid systemet innefattar en kombinationsprob, ett navigationssystem eller en handdriven mekanisk anordning, anordnad for att flytta kombinationsproben via ett forborrat hal i en skalle, ett medel anordnat att mata och registrera den mikrovaskulara perfusionen och den totala aterspridda ljusintensiteten vid forbestamda punkter i malet, ett medel anordnat att registrera am mikrocirkulationen är inom en godkand niva, och ett medel anordnat att stimulera malvavnaden.
[0018]Den foreliggande proben minimerar risken for hemorragikomplikationer dvs. reducerar blodningsrisken under utplaceringen och navigeringen in i en malvavnad.
[0019]I en utforingsform innefattar den foreliggande proben en modifierad MER-elektrod i kombination med atminstone ett par optiska fibrer, kopplade till en ljuskalla respektive en registreringssenhet tillhandahallande en exaktare och sakrare prob for neurokirurgi. Ljuskallan kan vara vilken ljuskalla som heist t.ex. en laser.
[0020]Den foreliggande kombinationsproben är inte begransad till ett specifikt system; den kan anvandas i flagon lamplig kommersiellt analys, overvakning och/eller navigationssystem.
[0021] Ett andamal med den foreliggande uppfinningen är att astadkomma en forbattrad och exaktare prob for anvandning inom neurokirurgi, t.ex. i djup hjarnstimulering (DBS). Proben är inte begransad till att anvandas i djupa hjarnomraden, andra omraden i hjarnan raknas ocksa in. 4 537 219
[0022] Detta andarnal astadkoms med hjalp av en kombinationsprob i enlighet med de bifogade kraven.
[0023]I en utforingsform skulle den foreliggande kombinationsproben kunna anvandas for forberedande av en bana in i en malvavnad, sa att en DBS-elektrod kan placeras ut pa den avsedda malplatsen. Proben innefattar ett vasentligen rorformat yttre hölje inrymmande ett centrerat rorformat inre parti for mottagande av ett langstrackt ledande element verkande som en elektrod. Atminstone ett optiskt fiberpar är anordnat i narheten av det rorformade inre partiet, van i ett av fiberparen är operativt fOrbundet med t.ex. en laserkalla. Den andra fibern av fiberparet är forbunden med en detektorenhet, t.ex. for intracerebral styrning vid funktionell neurokirurgi.
[0024] I en utforingsform verkar det langstrackta ledande elementet som en elektrod, en MER-elektrod.
[0025]En utforingsform av den fOreliggande uppfinningen tillhandahaller en prob, innefattande en MER-elektrod och optiska fibrer, anvandande optiska kallor sasom Laser Doppler (LD) och/eller diffus reflektansspektroskopi (diffuse reflectance spectroscopy - DRS).
[0026]I en utforingsform anvands kombinationsproben for lokalisering (med hjalp av optik), registrering och operativ stimulering av vavnad, med en MERelektrod i malet, dvs. elektrofysiologin registreras. I en annan utforingsform är det ocksa mOjligt att stimulera vavnaden genom anvandning av en MER-elektrod och se hur vavnaden reagerar eller svarar pa stimuleringen genom anvandning av MER och optik.
[0027]I en utforingsform kan Laser Doppler anvandas och ljuskallan i detta fall är i intervallet pa 700-900 nm, t.ex. 780 nm. I utfOringsformen dar reflektansspektroskopi anvands är vaglangden i intervallet 400-1000 nm.
[0028]I en utfaringsform Overvakas navigationen. 537 219
[0029] I en utforingsform är det langstrackta elementet verkande som en elektrod en MER-elektrod, och i enlighet med denna eller andra utforingsformer är spetsen pa det langstrackta ledande elementet verkande som en elektrod justerbar i axialriktningen for proben.
[0030] I en utforingsform kan den optiska proben anvandas separat fore insattning av en MER-elektrod for att registrera blodflodet och reducera risken for blodning pa matplatsen eller langs banan.
[0031]I en utforingsform anvands en mikrokanon (Elekta MicroDrive, St.Jude) eller en mikrodrive eller liknande stodutrustning tillsammans med den optiska proben (d.v.s. den foreliggande proben utan en MER-elektrod) for att mojliggora implantering av en elektrod i hjarnvavnaden.
[0032] Spetsen är i en utforingsform rundad for att inte skada vavnaden vid utplacering.
[0033] I ytterligare en annan utforingsform är proben forbunden med en styrbar energikalla, t.ex. ett batten.
[0034]I ytterligare en utforingsform, är biokompatibelt lirn fast pa den proximala anden pa proben och stabiliserar och fixerar den optiska fibern i den ratta positionen.
[0035]I en utforingsform är spetsdiametern storre an 0,9 mm for att inte generara blodningar.
[0036]I en utforingsform är kombinationsproben forbunden med en energikalla.
[0037] Ett annat andamal med den foreliggande uppfinningen är att astadkomma en metod for att lokalisera, registrera och operativt stimulera en malvavnad, varvid metoden innefattar stegen: borra ett hal vid ett forbestamt lage i skallbenet, flytta proben till det forborrade halet via ett navigationssystem, mekaniskt eller med hjalp av en handdriven mekanisk anordning, placera ut proben in i det forborrade halet, med eller utan en stodanordning, 6 537 219 halla proben i en bestamd position, mata och registrera den mikrovaskulara perfusionen och den totala aterspridda ljusintensiteten (total backscattered light intensity - TLI) vid forbestamda punkter i malet, trycka elektroden framat och registrera om mikrocirkulationen är inom en godkand niva, upprepa det foregaende steget pa nasta niva om nodvandigt for att ná malvavnaden, stimulera malvavnaden, och avlagsna proben.
[0038]I en utforingsform är navigationen till malvavnaden overvakad.
Overvakningsutrustningen är vilken kommersiell utrustning som heist som är lamplig for detta syfte.
[0039]I en utfOringsform kan markbrer fOr olika celler, organeller eller blod extraheras fran spektrat, t.ex. markorer for Hb, Hb02 eller SO2. Andra lampliga markorer kan aven anvandas.
[0040] I en utforingsform är malvavnaden hjarnvavnad.
[0041]I en utforingsform anvands metoden beskriven hari fOr forhindrande, lindrande och/eller behandla neurodegenerativa eller neuroassocierade sjukdomar.
[0042]Vanliga neurologiska och psykologiska tillstand är t.ex. Parkinsons sjukdom (PD), essentiell tremor och dystoni. Men hjarnstimulering (som inte behover vara i djupa omraden) okar f6r narvarande mot andra sjukdomar fOr att forhindra, lindra eller behandla t.ex. vark, och psykiatriska sjukdomstillstand.
[0043] Ytterligare ett andamal med uppfinningen är att astadkomma ett system innefattande kombinationsproben beskriven i de bifogade kraven och ovan. Nagot kommersiellt system som kan anvandas i kombination med den foreliggande proben innefattas i den foreliggande uppfinningen.
[0044] I en utforingsform är systemet forbundet med ett analyssystem. 7 537 219
[0045] Ytterligare ett annat andamal for den fOreliggande uppfinningen är anvandning av proberna beskrivna ovan f6r lokalisering och operativt stimulera en malvavnad.
[0046] I en utforingsform anvands proberna for en malvavnad som är hjarnvavnad.
[0047]I ytterligare en annan utforingsform anvands proberna beskrivna ovan for lindrande, forhindrande och/eller behandla neurodegenerativa eller neuroassocierade sjukdomar.
[0048] Den foreliggande tekniken/metoden kan undvika blodningar genom kombination av MER med laser Doppler- (LD) matningar i en prob. Samtidigt kan LD fungera som en intraoperativt navigeringsverktyg sa att gra- och vit hjarnvavnad kan urskiljas med hog upplosning. DRS (TLI) astadkommer aven mojligheten att utfora extrahering av kromofora blodmarkorer fran spektrat, sasom hemoglobin (Hb) och deoxihemoglobin (Hb02) eller SO2.
[0049] Ytterligare aspekter och utforingsformer definieras i de bifogade kraven, vilka specifikt är inbegripna hari som referens.
Kortfattad beskrivninq av ritninqarna
[0050] Uppfinningen kommer nu att beskrivas, sasom exempel, med hanvisning till bifogade ritningar, pa vilka:
[0051] Fig. 1 visar en schematisk vy av en kombinationsprob i enlighet med den fOreliggande uppfinningen.
[0052]Fig. 2a visar en tvarsnittsvy av proben och Fig. 2b visar en axiell tvarsnittsvy av proben 1.
Beskrivninq av utforinqsformer
[0053]I det fOljande kommer den fOreliggande uppfinningen att beskrivas i detalj med hjalp av utforingsformer och med hanvisning till de bifogade ritningarna. 8 537 219
[0054] Andra sardrag och anvandningsomraden av uppfinningen och dess associerade fordelar kommer att inses av en fackman vid lasning av beskrivningen och exemplen.
[0055]Det kommer att inses att denna uppfinning inte är begransad till de sarskilda utforingsformer som visas hari. De foljande exemplen är bilagda for illustrativa syften och är inte avsedda att begransa uppfinningens omfang eftersom den foreliggande uppfinningens omfang begransas endast av de bifogade kraven och ekvivalenter darav.
[0056] Om inget annat definieras, avser termer och vetenskaplig terminologi som anvands hari att inneha de betydelser som vanligtvis underforstas av fackmannen till det omrade som denna uppfinning harrOr.
[0057] Termen "cirka" som anvands i samband med ett numeriskt varde genom beskrivningen och kraven betecknar ett noggrannhetsintervall, valbekant och godtagbart av en fackman. Intervallet ar + 10 %
[0058]Standardprotokoll for neurostimulering med DBS inbegriper en fyrpolig elektrod placerad i ett malomrade i hjarnan, vanligen STN. Den individuella DBSelektrodens kontakter är monterade inom en icke stel isolerande barare och levererad med stel nal genom ett insattningsror genom anvandning av stereotaktisk teknik. Nar elektroden är i det korrekta laget, avlagsnas insattningsroret, elektroden fixeras vid borrhalet, och den stela inre nalen avlagsnas.
[0059] Fig. 1 visar en schematisk vy av de yttre matten pa kombinationsproben 1 enligt den foreliggande uppfinningen. Proben 1 är lamplig for vanliga kommersiella navigationssystem som anvands idag, t.ex. Leksell Stereotactic Systems (LSS), Brown Robert Wells (BRW) eller kommersiella system utan ram. Proben 1 är vasentligen rorformad, med en distal D och en proximal ande 2. Den vasentligen rorformade proben 1 smalnar av i den proximala anden 2. Den proximala anden 2 innefattar en spets 4, vilken är den ande pa proben som trader in i hjarnvavnaden. Den totala langden pa proben ar i denna utforingsform omkring 9 537 219 190 mm lang, och det avsmalnande partiet är ca 20-40 mm langt. Diametern pa probens bredare parti är i denna utforingsform ca. 2.1-2.2 mm och diameterna pa det avsmalnande partiet är i denna utforingsform ca. 1,5-1,6 mm. Proben är forbunden med en energikalla via den distala anden D pa proben.
[0060]Fig. 2a visar en tvarsnittsvy (V-V i fig. 1) av probens 1 proximala andparti. Den totala diametern 10 pa det yttre rorformade holjet 13 är i denna utfOringsform ca. 1,5 mm. Proben 1 innefattar aven ett centrerat rorformat inre parti 11 med en diameter i denna utforingsform pa ca. 0,7-0,9 mm. Det rorformade inre partiet 11 mottar och omger en MER-elektrod 12 med i denna utfOringsform en diameter pa ca. 0,66 mm, andra diametrar kan ocksa anvandas. Optiska fibrer 14 är anordnade i narheten av det rorformade inre partiet 11.
[0061]Fig. 2b visar en axiell tvarsnittsvy av ett parti av probens 1 proximala andparti 2. Det yttre trformade hOljet 13 inrymmer fibrerna 14, och ett trformat inre parti 11 innefattar MER-elektroden 12 som visas i figuren. MER-spetsen 4 är justerbar i steg am 1-3 mm i axialriktningen A. Dock kan utforingsformer av proben ha en MER-spets som ar justerbar i steg am 0,1-1 mm. MER-elektroden mater egenskaper for omgivningarna for identifiering och lokalisering av malet. MERelektroden maste vara absolut stilla i sin position under varje matningssteg, annars finns en risk for felberakningar. Det rorformade inre partiet 11 är omgivet av atminstone ett par optiska fibrer 14 (0 = 125pm eller 140pm eller 250prn) lopande parallellt med roret hela vagen till batten pa proben (med avseende pa en framatriktad prob). Varje fiberpar är placerat bredvid varandra eller pa vardera sida av det rorformade inre partiet 11 eller i en cirkel omkring. Fibrerna for den foreliggande uppfinningen kan vara anordnade pa vilket satt som heist och begransas inte till anordningen beskriven hari. En fiber fran vardera par är forbunden med en laserkalla och den andra till en detektorenhet. Laserkallan kan vara en lageffektslaser, men andra laserkallor är ocksa mojliga att anvanda. lnga separata ror är nadvandiga for de optiska fibrerna 14. 30 visar den optiska provtagningsvolymen.
[0062]Biokompatibelt lim (20) är fast och polerat in i och pa det rundade andpartiet pa den proximala anden 2. Limmet är fixerande och stabiliserande for 537 219 fibrernas position. I denna utfOringsform har den rundade spetsen en diameter pa over 0,9 mm, men kan vara mindre an det i andra utfOringsformer. Faktumet att spetsen är rundad gor den mindre vass och lattare att navigera genom vavnaden jamfort med andra spetsar och minimerar clarify risken for punktering av ett karl.
[0063] For kunna utfora LD matningar pa det mikrovaskulara blodflOdet behOver proben fixeras i en position. En handdriven mekanisk anordning (istallet for en elektrisk) kan bade andra positionen for hela proben 1, och aven positionen pa MER-spetsen 4. Under matningen är proben och dess elektrod fast pa platsen.
[0064]Proben och laser Dopplersystemet (t.ex. en Periflux, Perimed AB) kalibreras for att visa blodflodesvarden i intervallet mellan 0-999. Efter kalibrering uppvisar systemet 250 enheter i Motility-standard pa visualiseringsenheten. Normala varden i vit hjarnvavnad är < 50 enheter, i hjarnbarken kan vardena variera men är normalt < 200 enheter, men kan gá upp till 999 enheter nar korsande en hjarnvindling. Varden i de djupa hjarnstrukturerna STN, Vim och GPi är normalt < 100.
Operationsprocedur Vid operation, flyttas proben till en plats i hjarnan av en handdriven mekanisk anordningen fast pa LSS. Nar den val är pa plats mats blodflodet genom att sanda ut laserljus i en fiber och detektera det aterspridda ljuset i grannfibern/grannfibrerna. Den detekterade signalen behandlas till ett blodflodesvarde = *CMBC (koncentration av rorliga blodceller — concentration of moving blood cells). Dessutom kan DC-signalen (TLI i omradet 0-10,0 enheter) for laser Dopplersystemet anvandas till att bestamma vavnadstyp (gra vavnad, vit vavnad, och blodkarl). Dessa varden lagras tillsammans med blodflodesvardena.
[0065] Om blodflodesvardet är ovanfor en forbestamd troskel (t.ex. 200 enheter) eller TLI-signal är extremt lag avges en varningssignal (ljud eller blinkande ljus i presentationspanelen) fore utplacering av MER-spetsen 4. Om ingen yarning avges, kan MER-spetsen 4 tryckas framat i steg om 1 mm (1, 2, 3 mm) och registreringarna kan gOras pa ett sakert satt. Blodflodet mats under denna procedur, och om blodflodesvardet forandras mer an ett f6rdefinierat varde ges en 11 537 219 fly yarning for att indikera en potentiell blodning. I det fallet kan MER-spetsen dras tillbaka med den manuella mekaniska anordningen. Matresultaten — radata eller sammanfattad sadan kommer att presenteras online langs banan pa patientens anatomiska bilder (t.ex. MRI) for att bista neurologerna/neurokirurgerna vid bestammande av den slutliga implantationsplatsen.
[0066] Den optiska proben kan tryckas ned for att ockludera blodningen, men kan aven fixeras vid platsen (punkten) for att ockludera blodningen. Vad kirurgerna gOr beror pa situationen.
Visualiseringen av blodflodet och MER-signalerna lagras i forhallande till anatomin.
[0065] MR-bilderna presenteras tillsam mans med en modellerad prob och den aktuella matplatsen. MER-signalen och blodflodessignalen presenteras tillsam mans eller en at gangen pa samma panel. Presentationerna kan goras i vyerna axiell, coronial, sagittal och "vyn Iran proben".
[0066] Den foreliggande uppfinningen visar en ny kombinationsprob som motverkar nagra av de allvarliga nackdelarna, sasom blodning, fran den kanda tekniken. Proben är kompatibel med de kommersiella navigations- och styrsystemen som anvands idag. Den foreliggande proben detekterar den omgivande vavnadstypen mer noggrant pa grund av dess uppfinningsrika kombination av optiska kallor tillsammans med en MER-elektrod, och astadkommer darmed en Overlagsen prob. 12
Claims (14)
1. en kombinationsprob (1) i enlighet med nagot av kraven 1-4,
2. ett navigationssystem eller en handdriven mekanisk anordning, anordnad for att flytta kombinationsproben via ett forborrat hal i en skalle,
3. ett medel anordnat att mata och registrera den mikrovaskulara perfusionen och den totala aterspridda ljusintensiteten (TLI) vid forbestamda punkter i malet,
4. ett medel anordnat att registrera am mikrocirkulationen är inom en godkand niva, och
5. ett medel anordnat att stimulera malvavnaden.
6. System i enlighet med krav 5, van i markOrer for olika celler, organeller eller blod är extraherade fran ett spektra, t.ex. markorer for Hb, Hb02 eller SO2.
7. System i enlighet med krav 5 eller 6, van i malvavnaden är hjarnvavnad.
8. System i enlighet med nagot av kraven 5-7 kir lindrande av neurofysiologiska sjukdomar.
9. System i enlighet med nagot av krav 5-8 innefattande ett analyssystem. 14 537 219
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14763554.4A EP2968922B1 (en) | 2013-03-15 | 2014-03-14 | Combination probe for localizing, recording and stimulating a target tissue |
| PCT/SE2014/050314 WO2014142741A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-03-14 | Combination probe for localizing, recording and stimulating a target tissue |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201361788204P | 2013-03-15 | 2013-03-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1350409A1 SE1350409A1 (sv) | 2014-09-16 |
| SE537219C2 true SE537219C2 (sv) | 2015-03-03 |
Family
ID=51662959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1350409A SE537219C2 (sv) | 2013-03-15 | 2013-04-02 | Kombinationsprob för lokalisering, registrering och operativstimulering av en målvävnad |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2968922B1 (sv) |
| SE (1) | SE537219C2 (sv) |
| WO (1) | WO2014142741A1 (sv) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102377409B1 (ko) | 2013-12-20 | 2022-03-21 | 뉴로나노 아베 | 전극 및 광원을 포함하는 의료용 장치 |
| WO2016164650A1 (en) | 2015-04-07 | 2016-10-13 | Alpha Omega Neuro Technologies Ltd. | Reduced larsen effect electrode |
| CN109432593B (zh) * | 2018-09-29 | 2020-01-24 | 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 | 一种联合高频电磁波和电脉冲的脑深部刺激装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6109270A (en) * | 1997-02-04 | 2000-08-29 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Multimodality instrument for tissue characterization |
| 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 |
| DE69923299T2 (de) * | 1999-06-25 | 2006-01-05 | Neurokinetic Aps | Multifunktionselektrode zur Stimulation von neuronalem Geweben |
| US6567690B2 (en) * | 2000-10-16 | 2003-05-20 | Cole Giller | Method and apparatus for probe localization in brain matter |
| US20070156126A1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-07-05 | Flaherty J C | Medical device insertion system and related methods |
| US7883536B1 (en) * | 2007-01-19 | 2011-02-08 | Lockheed Martin Corporation | Hybrid optical-electrical probes |
| KR101304338B1 (ko) * | 2010-10-21 | 2013-09-11 | 주식회사 엠아이텍 | 액정폴리머 기반의 전광극 신경 인터페이스 및 그 제조 방법 |
| US9801559B2 (en) * | 2011-07-25 | 2017-10-31 | Diagnostic Biochips, Inc. | Integrated optical neural probe |
-
2013
- 2013-04-02 SE SE1350409A patent/SE537219C2/sv unknown
-
2014
- 2014-03-14 EP EP14763554.4A patent/EP2968922B1/en active Active
- 2014-03-14 WO PCT/SE2014/050314 patent/WO2014142741A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2968922B1 (en) | 2018-08-15 |
| SE1350409A1 (sv) | 2014-09-16 |
| EP2968922A1 (en) | 2016-01-20 |
| WO2014142741A1 (en) | 2014-09-18 |
| EP2968922A4 (en) | 2016-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kozai et al. | Reduction of neurovascular damage resulting from microelectrode insertion into the cerebral cortex using in vivo two-photon mapping | |
| US6567690B2 (en) | Method and apparatus for probe localization in brain matter | |
| US20190274572A1 (en) | Evoked response probe and method of use | |
| EP2978372B1 (en) | Neurological traffic and receptor evaluation and modification systems | |
| US11051889B2 (en) | Brain navigation methods and device | |
| JP5927176B2 (ja) | 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 | |
| US20220151537A1 (en) | Brain navigation lead | |
| WO2018008034A2 (en) | Brain navigation methods and device | |
| US10952617B2 (en) | Micrometer size multi-functional probe for OCT and electro-physiological recording | |
| US20200261025A1 (en) | System and method for making and implanting high-density electrode arrays | |
| SE537219C2 (sv) | Kombinationsprob för lokalisering, registrering och operativstimulering av en målvävnad | |
| Parittotokkaporn et al. | Microtextured surfaces for deep-brain stimulation electrodes: a biologically inspired design to reduce lead migration | |
| US20040006274A1 (en) | Method and apparatus for probe localization in brain matter | |
| JP4686772B2 (ja) | 双極刺激電極 | |
| JP6300208B2 (ja) | 脳における電気的活動取得装置及びその利用 | |
| Xia et al. | Scalable, flexible carbon fiber electrode thread arrays for three-dimensional probing of neurochemical activity in deep brain structures of rodents | |
| Antonsson et al. | Diffuse reflectance spectroscopy measurements for tissue-type discrimination during deep brain stimulation | |
| US7536215B2 (en) | Cortical sensing device with pads | |
| Lopez et al. | Optical coherence tomography imaging of the basal ganglia: feasibility and brief review | |
| US20220015684A1 (en) | Electrophysiological subcortical system | |
| Wårdell et al. | Optical measurements for guidance during deep brain stimulation surgery | |
| Horváth et al. | Polymer-Based Laminar Probes with an Ultra-Long Flexible Spiral-Shaped Cable for in Vivo Neural Recordings | |
| Campagnola et al. | Patch Clamp Recording in Brain Slices | |
| WO2013168497A1 (ja) | 電極付きフェンスポスト | |
| EP3188683A1 (en) | Surgical drape, evoked response probes and their methods of use |