WO2019031957A1 - Sistema de movimiento para electrodos profundos - Google Patents
Sistema de movimiento para electrodos profundos Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019031957A1 WO2019031957A1 PCT/MX2017/000091 MX2017000091W WO2019031957A1 WO 2019031957 A1 WO2019031957 A1 WO 2019031957A1 MX 2017000091 W MX2017000091 W MX 2017000091W WO 2019031957 A1 WO2019031957 A1 WO 2019031957A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- animal
- brain
- electrode
- carriage
- guide
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 21
- 241000894007 species Species 0.000 claims abstract description 9
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 claims description 4
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 abstract description 30
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 208000014644 Brain disease Diseases 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 206010012289 Dementia Diseases 0.000 description 3
- 208000032274 Encephalopathy Diseases 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 206010015037 epilepsy Diseases 0.000 description 3
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 2
- 208000007204 Brain death Diseases 0.000 description 2
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 2
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 2
- 230000007177 brain activity Effects 0.000 description 2
- 230000006931 brain damage Effects 0.000 description 2
- 231100000874 brain damage Toxicity 0.000 description 2
- 208000029028 brain injury Diseases 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000001787 epileptiform Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 2
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000002360 prefrontal effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 208000020016 psychiatric disease Diseases 0.000 description 2
- 230000004461 rapid eye movement Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000001020 rhythmical effect Effects 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 206010073261 Ovarian theca cell tumour Diseases 0.000 description 1
- 206010062519 Poor quality sleep Diseases 0.000 description 1
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 1
- 208000030886 Traumatic Brain injury Diseases 0.000 description 1
- 208000003443 Unconsciousness Diseases 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 206010008118 cerebral infarction Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007428 craniotomy Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000000991 decompressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 210000000624 ear auricle Anatomy 0.000 description 1
- 238000002567 electromyography Methods 0.000 description 1
- 208000028329 epileptic seizure Diseases 0.000 description 1
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 210000001652 frontal lobe Anatomy 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 210000004884 grey matter Anatomy 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 210000001595 mastoid Anatomy 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 201000003631 narcolepsy Diseases 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 208000001644 thecoma Diseases 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009529 traumatic brain injury Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N2/00—Magnetotherapy
- A61N2/06—Magnetotherapy using magnetic fields produced by permanent magnets
Definitions
- the present invention relates to the technical field of electronics, communication modules, neurological electrical activity, medicine, the conversion of electrophysiological measurements into graphic data and with continuous monitoring, since it provides a system of movement for deep electrodes.
- the electroencephalogram, encephalogram or EEG is a test used to study the functioning of the central nervous system, specifically the activity of the cerebral cortex. It consists essentially of registering the electrical currents formed in brain neurons by means of special electrodes, which are the basis of the functioning of the nervous system. Thanks to him, alterations in brain electrical activity can be diagnosed that suggest diseases such as epilepsy, narcolepsy or dementias, among many others. It is also an essential test to certify a death in a coma patient. (Saceda Corralo, David)
- - Sleep REM and non-REM activity (acronyms that correspond to its name in English: Rapid Eye Movements or rapid eye movements).
- - Stimuli alterations of the previous rhythms when visual, sound, painful or sensitive stimuli appear.
- EEG electroencephalogram
- this disease appears when a group of neurons begin to generate nerve impulses in an uncontrolled way that spread throughout the brain. This results in an epileptic seizure that can be detected with the performance of an electroencephalogram.
- dementia although dementia is a clinical diagnosis, more and more encephalographic alterations are described that help to classify them and thus can be adjusted to the best treatment that delays its progress.
- Brain damage the brain can be damaged for many reasons. Among the most frequent are strokes (or cerebral infarcts) and traumatic brain injuries. In those cases there would be a brain part without electrical activity that would be seen in the encephalogram.
- encephalopathies are different from other brain diseases in that in this case the brain is healthy, but there are external agents that modify their activity. We can find metabolic, toxic, inflammatory encephalopathies, et cetera. All of them may have manifestations in the electroencephalogram. Psychiatric disorders: it is used as a complementary test to better classify the psychiatric disorders of each patient. The EEG is also used in research to find a relationship between the biological basis of each disease and the psychological picture.
- the electroencephalogram can help differentiate these two states. In both cases the person is unconscious but breathing and his heart beats. In the coma there will be brain activity, but in brain death there (this is what is known as 'flat encephalogram').
- the different electrodes capture the electrical signals that are stored in a memory. At the same time that the test is performed, these measurements can be observed, but it is practically impossible to analyze them because it takes time and dedication to study the different parameters at the same time.
- the neurophysiologist or neurologist will analyze the pattern of electric waves recorded in the electroencephalogram. It will be fixed in several parameters such as the frequency, amplitude and morphology of them.
- the frequency is the number of times a wave is repeated in time
- the amplitude is the distance between the maximum and minimum point of the wave
- the morphology is seen with the shape that each type of wave acquires. With these data you can differentiate the rhythms alpha, beta, REM, caused by stimuli, and so on.
- Dr. Leonardo Palacios Sánchez Head of Medical Education, Associate Professor of Neurology, University of Rosario School of Medicine. Chief of Neurology, Reina Sof ⁇ a Clinic.
- the Viennese Fleich von Marxow confirmed the rhythmic electrical activity collected on the surface of dog brains, using impolarizable electrodes and described their disappearance in deep chloroformic anesthesia.
- a technical patent search for a deep electrode movement system was carried out, where the publication of the utility model of the People's Republic of China with the number CN204520685 (ü), published on August 05, 2015, was found.
- said electroencephalogram includes a unit acquired by electroencephalogram, a signal processing unit and a wireless transmission unit, the unit acquired by electroencephalogram includes the cover body (1), the rotation axis (2), the suspensions formula support (3), the prefrontal lobe electrode (4), the reference electrode (6) and the telluric electricity field (7), the lid body (1) comprises all the belts and the upper strap, and the electrode of prefrontal lobe (4) and the terminal leaf electrode (5).
- this product is focused on its use with humans since the type of signal record is different to the record that is needed to be done with animals, especially in small species; since the system of the utility model of the aforementioned document registers in a non-invasive way, while that needed for animals takes the signal directly from the brain, by means of an electrode that penetrates the brain of the species; therefore, it is important that errors are not made when introducing said electrode, since the position is fundamental for the data collection.
- the movement system for deep electrodes of the present invention allows the electrode to be calibrated depending on the depth desired within the brain, precisely since a rack-pinion mechanism is used to move the electrode, this is It is done by means of a microcontroller attached to the torso of the animal, and which in turn is connected to a bluetooth module, making it possible to control the depth of the electrode wirelessly and without the need to make direct contact in addition to having a more precise movement, eliminating the possibility of human error and avoiding disturbing the animal when making the corresponding adjustments. This being the main difference between the cited document and the devices or systems that are known.
- Figure 1 shows a front perspective view of the movement system for deep electrodes.
- Figure 2 shows a rear perspective view of the movement system for deep electrodes.
- Figure 3 shows a front view of the movement system for deep electrodes.
- Figure 4 shows a rear view of the movement system for deep electrodes
- Figure 5 shows a top view of the movement system for deep electrodes.
- Figure 6 shows a bottom view of the movement system for deep electrodes.
- Figure 7 shows an exploded view of the movement system for deep electrodes.
- Figure 8 shows a detailed view of the structure with the components of the movement system for deep electrodes.
- the movement system for deep electrodes is made up of:
- a structure (1) preferably of prismatic shape which has a guide (2), with at least two slots; said guide (2) is arranged longitudinally on one of the sides of the structure (1).
- a carriage (3) preferably made of plastic, which has two internal flanges that fit with the grooves of the guide (2), which allows the carriage (3) to move freely and from precise way along the guide (2).
- the car (3) has at least one projection, allowing it to surround the structure (1).
- an electrode holder (4) is fixed which by means of an adjustable clamp (5) holds an electrode (not shown) that is used to enter in the brains of animals, especially small species, in order to monitor the frontal lobe and obtain an electroencephalogram.
- a motor (6) is fixed on which is placed a pinion (7) which is in contact with a rack (8) placed on the projection of the carriage (3), which allows that when the motor (6) is actuated, the pinion (7) begins to rotate, causing that by means of the contact with the rack (8), the carriage (3) slides up or down on the guide (2), according to the need to introduce or remove the electrode from the brain of the animal.
- a microcontroller (11) is connected to the motor (6) by means of at least one cable (15), allowing the control of said motor.
- the microcontroller (11) is in turn connected to a bluetooth module (12) from which it receives the signal to move the motor (6).
- the bluetooth model (12) is connected to a mobile device and / or a computer (not shown) that has a bluetooth connection, to send the operation signals remotely to the microcontroller (11), so that it moves the motor (6). ) up or down, in exact millimeters, avoiding human error when doing this movement and in this way not damaging the brain of the animal that is being tested
- the microcontroller (11) and the bluetooth module (12) are on a support (13) that is assembled to a fastening element (14) that is fixed to the animal's torso, allowing free mobility, this allows tests to be performed physiological in a continuous way, within their natural habitat.
- the fastening element (14) can be a band, belts, sailboat, belt, belt, strips, belt and / or the combination of the above. Having sufficiently described the invention, the content of the claims of the claim chapter is claimed as property.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
La presente invención describe un sistema de movimiento para electrodos profundos para animales, preferentemente de pequeñas especies, el cual permite que el electrodo pueda ser calibrado de manera precisa dependiendo de la profundidad que se desea dentro del cerebro, ya que se utiliza un mecanismo de cremallera-piñón para mover el electrodo; esto se hace mediante un microcontrolador sujetado al torso del animal, y que a su vez está conectado a un módulo bluetooth, haciendo posible controlar la profundidad del electrodo de manera inalámbrica y sin la necesidad de hacer contacto directo; permitiendo con esto tener un movimiento más preciso, eliminando la posibilidad de error humano y evitando perturbar al animal al momento de realizar los ajustes correspondientes.
Description
SISTEMA, DE MOVIMIENTO PARA. ELECTRODOS PROFONDOS
CAMPO TÉCNICO DE IA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con el campo técnico de la electrónica, los módulos de comunicación, la actividad eléctrica neurológicas, la medicina, la conversión de medidas electrofisiológicas en datos gráficos y con monitoreo continuo, ya que aporta un sistema de movimiento para electrodos profundos.
ANTECEDENTES DE IA INVENCION
El electroencefalograma, encefalograma o EEG, es una prueba que se usa para estudiar el funcionamiento del sistema nervioso central, concretamente de la actividad de la corteza del cerebro. Consiste esencialmente en registrar mediante electrodos especiales las corrientes eléctricas que se forman en las neuronas cerebrales, y que son la base del funcionamiento del sistema nervioso. Gracias a él se pueden diagnosticar alteraciones de la actividad eléctrica cerebral que sugiera enfermedades como la epilepsia, la narcolepsia o demencias, entre muchas otras. También es una prueba imprescindible para certificar una muerte en paciente en coma. (Saceda Córralo, David)
Con esta prueba se puede identificar los ritmos normales y patológicos de la actividad cerebral. Las ondas eléctricas normales dependen del estado de vigilia o de sueño. Las ondas que se encuentran habitualmente son:
- Vigilia: ritmos alfa, delta, beta y thetha.
- Sueño: actividad REM y no REM (siglas que corresponden a su nombre en inglés: Rapid Eye Movements o movimientos oculares rápidos) .
- Estímulos: alteraciones de los ritmos anteriores cuando aparecen estímulos visuales, sonoros, dolorosos o sensitivos.
El electroencefalograma (EEG) es una prueba a la que se recurre cuando se sospechan las siguientes enfermedades:
- Epilepsia: esta enfermedad aparece cuando un grupo de neuronas comienzan a generar impulsos nerviosos de forma descontrolada que se propagan por todo el cerebro. Eso da lugar a una crisis epiléptica que puede ser detectada con la realización de un electroencefalograma .
- Demencias: aunque la demencia es un diagnóstico clínico, cada vez se describen más alteraciones encefalográficas que ayudan a clasificarlas y así se puede ajustar al mejor tratamiento que retrase su avance .
Daño cerebral: el cerebro puede dañarse por muchos motivos. Entre los más frecuentes están los ictus (o infartos cerebrales) y los traumatismos craneoencefálicos. En esos casos habría una parte de cerebro sin actividad eléctrica que se vería en el encefalograma .
- Encefalopatías: las encefalopatías se diferencian de otras enfermedades cerebrales en que en este caso el cerebro es sano, pero hay agentes externos que modifican su actividad. Podemos encontrarnos encefalopatías metabólicas, tóxicas, inflamatorias, etcétera. Todas ellas pueden tener manifestaciones en el electroencefalograma.
Trastornos psiquiátricos: se utiliza como una prueba complementaria para poder clasificar mejor las alteraciones psiquiátricas de cada paciente. El EEG también se utiliza en investigación para encontrar relación entre la base biológica de cada enfermedad y el cuadro psicológico.
Coma y muerte cerebral: el electroencefalograma puede ayudar a diferenciar estos dos estados. En ambos casos la persona está inconsciente pero respirar y su corazón late. En el coma existirá actividad cerebral, pero en la muerte cerebral no (es lo que se conoce como 'encefalograma plano' ) . Durante la realización del electroencefalograma los diferentes electrodos captan las señales eléctricas que se almacenan en una memoria. Al mismo tiempo que se realiza la prueba se pueden observar estas mediciones, pero es prácticamente imposible analizarlas porque se necesita tiempo y dedicación para estudiar los diferentes parámetros mismo tiempo.
El neurofisiólogo o el neurólogo analizará el patrón de ondas eléctricas registradas en el electroencefalograma. Se fijará en varios parámetros como la frecuencia, la amplitud y la morfologia de las mismas. La frecuencia es el número de veces que se repite una onda en el tiempo, la amplitud es la distancia que hay entre el punto máximo y mínimo de la onda, y la morfología se ve con la forma que adquiere cada tipo de onda. Con esos datos podrá diferenciar los ritmos alfa, beta, REM, causados por estímulos, etcétera.
El Dr. Leonardo Palacios Sánchez, Jefe de Educación Médica, Profesor Asociado de Neurología, Facultad de Medicina Universidad del Rosario. Jefe servicio de Neurología, Clínica Reina Sofía. Bogotá; escribió un artículo titulado "Breve historia de la electroencefalograma", en el cual nos dice que el EEG fue inventado por Hans Berger en 1924. Sin embargo, su historia se inicia desde mucho antes. Teniendo en cuenta que el EEG es una manifestación de los ritmos eléctricos del cerebro, debemos remontarnos al año de 1770 en el cual el italiano Luigi Galvani publicó sus observaciones sobre la electricidad animal. Este científico italiano demostró la existencia de "electricidad animal intrínseca", pero sus observaciones no tuvieron mayor impacto por más de cincuenta años a pesar de que su sobrino, Luigi Giovanni Aldini las confirmara en 1794, al igual que Frederick Von Humboldt en 1797 y Cario Matteucci en 1830. La poca aceptación de estas observaciones se debió en parte, a la influencia de Volta, importante científico quien de manera incorrecta consideraba que todos los hallazgos se debían al efecto ocasionado por un estímulo eléctrico proveniente de la batería sobre dos metales disimiles.
El interés por el fenómeno eléctrico intrínseco en los nervios y músculos motivó al científico alemán Emil du Bois Raymond, quien escribió un libro de dos volúmenes titulado "Investigaciones sobre la electricidad animal", en 1848 y 1849. El segundo volumen tiene una descripción completa sobre el registro de potenciales del músculo sobre la piel, y estableció las bases de la electromiografía clínica.
Las primeras descripciones sobre la existencia de una actividad eléctrica del cerebro fueron efectuadas por el fisiólogo inglés Richard Catón, profesor de fisiología en la Escuela Real de Medicina de Liverpool, que demostró gran
interés en los estudios de Raymond. Catón también había recibido influencia de Edouard Hitzig y Gustav Theodor Fritsch quienes habían demostrado la evidencia de respuestas motoras locales luego de la estimulación eléctrica en varias áreas de cerebros de perros. Dichos investigadores llegaron a producir convulsiones en los canes después de aplicar sobre el cráneo intensos estímulos eléctricos. El científico inglés sostuvo la hipótesis de que los estímulos periféricos podían evocar respuestas eléctricas cerebrales focales. Dicha hipótesis le permitió obtener en 1874 financiación de la Asociación Británica de Medicina para poder confirmarla. En su histórica publicación sobre actividad eléctrica cerebral en el British Medical Journal en 1875, comparó su trabajo con el que había realizado algunos años antes un neurocirujano inglés, David Ferrier. Dicho estudio también demostraba en perros respuestas motoras discretas y locales, después de estimulación cortical. Reviste gran importancia
el hecho de que en esta publicación Catón fue el primero en observar la actividad eléctrica cerebral, continua y espontánea. Se refirió a "corrientes eléctricas en la sustancia gris". Dos años más tarde haría una publicación más detallada en la misma revista. La importancia del trabajo de Catón es enorme y causa admiración teniendo en cuenta las
muy difíciles condiciones experimentales en las cuales realizó sus trabajos.
Aproximadamente 15 años después de los descubrimientos de Catón, Aldof Beck, estudiante de medicina y el Profesor Cybulsky, su mentor en la Universidad de Cracovia en Polonia, inspirados por los trabajos de Hitzig y Fritsch realizaron nuevas propuestas para intentar otros métodos de localización funcional en el cerebro. Debe advertirse
que ninguno de los dos conocía los trabajos de Catón. En su tesis doctoral en 1891, Beck se preguntaba si existían corrientes eléctricas en el cerebro y en la médula espinal, y en caso de que así fuese, sí dichas corrientes tuviesen modificaciones durante la actividad. Aunque ya existían galvanómetros desde cuando Catón realizó sus experimentos, la respuesta de frecuencias del equipo que utilizaron Beck y Cybulsky no permitía reconocer espigas epileptiformes y la amplificación permitía apenas registrar actividad electroencefalográfica colocando electrodos sobre la corteza cerebral. La tesis de Beck describe la observación de potenciales evocados visuales. Describió también la supresión de la actividad continua de fondo al aplicar diferentes estímulos sensoriales. Su última publicación conjunta fue realizada en 1895.
El vienés Fleich Von Marxow confirmó la actividad eléctrica rítmica recogida en la superficie de cerebros de perros, mediante electrodos impolarizables y describió su desaparición en la anestesia clorofórmica profunda.
A comienzos de este siglo, los rusos Pavel Kaufman (1912) y Pradvich Neminski (1913) fueron los primeros en establecer que los potenciales eléctricos cerebrales se pueden recoger a través del cráneo intacto. Previamente realizaron experimentos con perros a los que se les realizaban craneotomías, y con electrodos colocados sobre la corteza cerebral, registraron actividad electroencefalográfica epileptiforme que además fue registrada por primera vez fotográficamente.
Kaufman describió la existencia de dos períodos bioeléctricos durante la anestesia: el primero de aumento de potenciales (fase de excitación) y el segundo con disminución de los mismos (fase de depresión) . Neminski,
utilizando un galvanómetro de cuerda describió por primera vez los distintos ritmos cerebrales captados en cerebros de perro de acuerdo con su frecuencia (10 a 15, 20 a 32 ciclos por segundo) bautizando dichas oscilaciones con el término "electrocerebrograma".
Sin embargo, no cabe duda de que el padre de la EEG humana, fue Hans Berger, Jefe de la Unidad de Psiquiatría de la Universidad de Jena (Alemania) quien después de una prolongada serie de estudios en 1902 efectuó el 6 de julio de 1924 el primer registro de las oscilaciones rítmicas del cerebro de un joven de 17 años, a través del orificio de una trepanación decompresiva utilizando un galvanómetro de cuerda .
Actualmente en el área de investigación, se realizan estudios de las señales eléctricas del cerebro con especies pequeñas, con la finalidad de lograr entender diversas enfermedades que afectan al cerebro; es evidente que se debe tener una gran cantidad de cuidados al momento de tratar a las pequeñas especies de animales, para su uso.
En el caso de los estudios de las señales eléctricas del cerebro, las especies pequeñas están expuestas a muchos riesgos ya que se tiene que llevar a cabo un proceso quirúrgico para poder instalar el sistema de monitoreo. Durante el proceso de instalación de los electrodos existen varios factores de riesgos, que pueden desencadenar en daño cerebral o la muerte del animal al introducir de manera incorrecta el electrodo, ya se muy profundo o en su defecto no hacerlo en el área correspondiente. Al hacerse este proceso de manera manual la especie pequeña está expuesta al error humano debido a que no todos los que llevan el
proceso a cabo tienen la precisión para hacerlo de manera correcta.
Se realizó una búsqueda técnica de patentes para sistema de movimiento para electrodos profundos, donde se encontró con la publicación del modelo de utilidad de la República Popular China con el número CN204520685 (ü) , con fecha de publicación del 05 de agosto de 2015, que describe un electroencefalograma inalámbrico adquirido de la tapa del sistema de monitoreo del sueño para resolver el problema del electroencefalograma actual, el cual es la complicación de la estructura de la tapa y la función de la unidad; dicho electoencefalograma incluye una unidad adquirida por electroencefalograma, una unidad de procesamiento de señales y una unidad de transmisión inalámbrica, la unidad adquirida por electroencefalograma incluye el cuerpo de tapa (1), el ¾je de rotación (2), el soporte de fórmula de suspensiones (3), el electrodo de lóbulo prefrontal (4), el electrodo de referencia (6) y el campo de electricidad telúrica (7), el cuerpo de tapa (1) comprende todas las correas y la correa superior, y el electrodo de lóbulo prefrontal (4) y el electrodo de hoja terminal (5) .
En todas las correas un eje de rotación lateral (2), y el soporte de fórmula de suspensiones (3) puede enrollar su rotación. El electrodo de referencia (6) y el campo de electricidad telúrica (7), se instalan respectivamente y se presionan cerca del departamento de hueso del proceso de mastoides y del lóbulo de la oreja, la unidad de procesamiento de señales y la unidad de transmisión inalámbrica instalada en la caja de montaje (8) . El modelo de utilidad revela una estructura simple, portátil que puede satisfacer la señal de telecomunicación que la institución médica y la familia adquirieron en el estado de sueño hypencephalon.
Como se puede observar el documento CN204520685 (ü) consiste en un sistema de monitoreo de señales eléctricas cerebrales y su transmisión de manera inalámbrica, logrando el monitoreo mientras el paciente está en estado de reposo. El uso de este producto está enfocado en su uso con humanos ya que el tipo de registro de señales es diferente al registro que se necesita para hacerse con animales, especialmente en pequeñas especies; ya que el sistema del modelo de utilidad del documento citado hace un registro de manera no invasiva, mientras que el necesario para animales toma la señal directamente del cerebro, por medio de un electrodo que penetra en el cerebro de la especie; por lo cual es importante, que no se cometan errores al momento de introducir dicho electrodo, ya que la posición es fundamental para la recolección de los datos.
El sistema de movimiento para electrodos profundos de la presente invención, permite que el electrodo pueda ser calibrado dependiendo de la profundidad que se desea dentro del cerebro, de manera precisa ya que se utiliza un mecanismo de cremallera-piñón para mover el electrodo, esto se hace mediante un microcontrolador sujetado al torso del animal, y que a su vez está conectado a un módulo bluetooth, haciendo posible controlar la profundidad del electrodo de manera inalámbrica y sin la necesidad de hacer contacto directo además de tener un movimiento más preciso, eliminando la posibilidad de error humano y evitando perturbar al animal al momento de realizar los ajustes correspondientes. Siendo ésta, la principal diferencia entre el documento citado y los aparatos o sistemas que son conocidos .
Otra de las diferencias que se encuentra con los sistemas para colocar electrodos y obtener electroencefalogramas es
que solo puede usarse de manera superficial, ofreciendo sólo un método unilateral de transmisión de señal, mientras que el sistema de movimiento para electrodos profundos de la presente invención puede ser controlado de manera remota, sin la necesidad de la intervención humana directa, características técnicas que no se incluyen, mencionan o evidencian en el documento citado y otros que se encuentran en el mercado. OBJETO DE IA INVENCIÓN
Es, por lo tanto, objeto de la presente invención, proporcionar un sistema de movimiento para electrodos profundos, que resuelve los problemas anteriormente mencionados .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Los detalles característicos de este novedoso sistema de movimiento para electrodos profundos se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, así como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes mostradas. Sin embargo, dichas figuras se muestran a manera de ejemplo y no deben de ser consideradas como limitativas para la presente invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva frontal del sistema de movimiento para electrodos profundos .
La figura 2 muestra una vista en perspectiva posterior del sistema de movimiento para electrodos profundos.
La figura 3 muestra una vista en frontal del sistema de movimiento para electrodos profundos.
La figura 4 muestra una vista en posterior del sistema de movimiento para electrodos profundos
La figura 5 muestra una vista en superior del sistema de movimiento para electrodos profundos.
La figura 6 muestra una vista en inferior del sistema de movimiento para electrodos profundos.
La figura 7 muestra una vista explosionada del sistema de movimiento para electrodos profundos.
La figura 8 muestra una vista a detalle de la estructura con los componentes del sistema de movimiento para electrodos profundos. DESCRIPCION DETALLADA DE IA INVENCIÓN
Para una mejor comprensión de la invención, a continuación, se enlistan las partes que componen el sistema de movimiento para electrodos profundos:
1. Estructura
2. Guia
3. Carro
4. Porta electrodo
5. Pinza ajustable
6. Motor
7. Piñón
8. Cremallera
9. Base
10. Orificio
11. Microcontrolador
12. Módulo bluetooth
13. Soporte
14. Elemento de sujeción
Con referencia a las figuras, el sistema de movimiento para electrodos profundos está conformado por:
Una estructura (1), preferentemente de forma prismática la cual cuenta con una guia (2), con al menos, dos ranuras; dicha guia (2) está dispuesta longitudinalmente en uno de los lados de la estructura (1) . Sobre la guia (2) se coloca un carro (3) , preferentemente de plástico, que tiene, dos pestañas internas que embonan con las ranuras de la guia (2), lo que permite que el carro (3) pueda moverse libremente y de manera precisa a lo largo de la guia (2) . El carro (3) cuenta con, al menos, una saliente, permitiendo que rodeé la estructura (1) . Tal y como se ilustra en las figuras 6 y 10, en el carro (3), se fija un porta electrodo (4) el cual por medio de una pinza ajustable (5) sostiene un electrodo (no ilustrado) que se utiliza para introducirse en el cerebro de los animales, especialmente de especies pequeñas, con la finalidad de monitorear el lóbulo frontal y obtener un electroencefalograma .
Sobre la estructura (1) en el lado opuesto de la guia (2) , se fija un motor (6) sobre el cual se coloca un piñón (7) que está en contacto con una cremallera (8) colocada en la saliente del carro (3), lo que permite que cuando se acciona el motor (6), el piñón (7) comienza a girar, haciendo que por medio del contacto con la cremallera (8), el carro (3) se deslice hacia arriba o abajo sobre la guia (2), según la necesidad de introducir o sacar el electrodo del cerebro del animal.
Una base (9), preferentemente de plástico, se coloca en la parte inferior de la estructura (1), configurada para
adaptarse y fijarse al cráneo del animal, preferentemente de una especie pequeña, a la cual se le hará el electroencefalograma; dicha base (9) tiene un orificio (10) justo debajo de la pinza ajustable (5) que se encuentra en el porta electrodo (4), de tal manera que el electrodo pasa a través de dicho orificio (10), para introducirse o salir en el cerebro del animal.
Un microcontrolador (11) está conectado con el motor (6) por medio de, al menos, un cable (15), permitiendo el control de dicho motor. El microcontrolador (11) está conectado a su vez, a un módulo bluetooth (12) del cual recibe la señal para mover al motor (6) . El modelo bluetooth (12) se conecta con un dispositivo móvil y/o una computadora (no ilustrados) que cuente con conexión via bluetooth, para enviar las señales de operación de manera remota al microcontrolador (11), para que mueva el motor (6) hacia arriba o abajo, en milímetros exactos, evitando el error humano al hacer este movimiento y de esta manera no dañar el cerebro del animal al que se le están haciendo las pruebas
El microcontrolador (11) y el módulo bluetooth (12), están sobre un soporte (13) que se ensambla a un elemento de sujeción (14) que se fija al torso del animal, permitiéndole movilidad libre, esto permite que se le realicen pruebas fisiológicas de manera continua, dentro de su hábitat natural .
El elemento de sujeción (14) puede ser, una banda, cintas, velero, correa, cinturón, tiras, faja y/o la combinación de los anteriores.
Habiendo descrito suficientemente la invención, se reclama como propiedad lo contenido en las reivindicaciones del capitulo reivindicatorío.
Claims
1. Un sistema de movimiento para electrodos profundos caracterizado porque comprende:
i. una estructura (1), la cual cuenta con una guia (2), con al menos, dos ranuras; dicha guia (2) está dispuesta longitudinalmente en uno de los lados de la estructura (1) ;
ii. un carro (3) con dos pestañas internas las cuales embonan con las ranuras de la guia (2), dicho carro (3) cuenta con, al menos, una saliente; iii. un porta electrodo (4) que tiene una pinza ajustable (5) se fija en el carro (3);
iv. un motor (6) se fija sobre la estructura (1) en el lado opuesto de la guia (2) ;
v. un piñón (7) se coloca sobre el motor (6);
vi. una cremallera (8) colocada en la saliente del carro (3) y está en contacto con el piñón (7); vii. una base (9) se coloca en la parte inferior de la estructura (1) ;
viii. un orificio (10) se coloca sobre la base (9); ix. un microcontrolador (11) está conectado con el motor (6) por medio de, al menos, un cable (15); x. un módulo bluetooth (12) está conectado al microcontrolador (11);
xi. un soporte (13) sostiene al microcontrolador (11) y al módulo bluetooth (12); y,
xii. un elemento de sujeción (14) que se fija al torso de un animal se ensambla al soporte (13) .
2. El sistema de la reivindicación anterior, caracterizado porque la estructura (1), es preferentemente de forma prismática.
3. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el carro (3) es preferentemente de plástico.
4. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque la base (9) está configurada para adaptarse y fijarse al cráneo de un animal.
5. El sistema de la reivindicación precedente, caracterizado porque el animal es preferentemente, de una especie pequeña.
6. El sistema de la reivindicación 1, 4 y 5, caracterizado porque la base (9) es preferentemente de plástico.
7. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el orificio (10) está justo debajo de la pinza ajustable (5) que se encuentra en el porta electrodo (4) .
8. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de sujeción (14) puede ser, una banda, cintas, velero, correa, cinturón, tiras, faja y/o la combinación de los anteriores.
9. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el modelo bluetooth (12) se conecta con un dispositivo móvil y/o una computadora que cuente con conexión vía bluetooth.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
MXMX/A/2017/010317 | 2017-08-10 | ||
MX2017010317A MX2017010317A (es) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | Sistema de movimiento para electrodos profundos. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019031957A1 true WO2019031957A1 (es) | 2019-02-14 |
Family
ID=65272367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/MX2017/000091 WO2019031957A1 (es) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | Sistema de movimiento para electrodos profundos |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
MX (1) | MX2017010317A (es) |
WO (1) | WO2019031957A1 (es) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2111474A1 (es) * | 1995-09-14 | 1998-03-01 | Rubio Jose Luis Bardasano | Aparato e instalacion para medir la piezo-electricidad osea directa y el correspondiente metodo de medida. |
ES2398179A1 (es) * | 2010-04-27 | 2013-03-14 | Fundación Hospital Nacional De Parapléjicos | Dispositivo para estimulación del sistema nervioso por medio de campo magnético estático. |
CN204520685U (zh) * | 2015-03-11 | 2015-08-05 | 西安电子科技大学 | 无线睡眠监测系统脑电采集帽 |
ES1144334U (es) * | 2015-09-15 | 2015-10-05 | Neurek, Sl | Dispositivo para estimulación del sistema nervioso por medio de campos magnéticos |
US20160213317A1 (en) * | 2013-09-30 | 2016-07-28 | Neal T. RICHARDSON | Wireless non-invasive animal monitoring system and related method thereof |
ES2607217A1 (es) * | 2016-04-11 | 2017-03-29 | José Alberto MORENO GONZALEZ | Dispositivo multifuncional de monitorizacion veterinaria y procedimiento de monitorización mediante dicho dispositivo |
-
2017
- 2017-08-10 WO PCT/MX2017/000091 patent/WO2019031957A1/es active Application Filing
- 2017-08-10 MX MX2017010317A patent/MX2017010317A/es active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2111474A1 (es) * | 1995-09-14 | 1998-03-01 | Rubio Jose Luis Bardasano | Aparato e instalacion para medir la piezo-electricidad osea directa y el correspondiente metodo de medida. |
ES2398179A1 (es) * | 2010-04-27 | 2013-03-14 | Fundación Hospital Nacional De Parapléjicos | Dispositivo para estimulación del sistema nervioso por medio de campo magnético estático. |
US20160213317A1 (en) * | 2013-09-30 | 2016-07-28 | Neal T. RICHARDSON | Wireless non-invasive animal monitoring system and related method thereof |
CN204520685U (zh) * | 2015-03-11 | 2015-08-05 | 西安电子科技大学 | 无线睡眠监测系统脑电采集帽 |
ES1144334U (es) * | 2015-09-15 | 2015-10-05 | Neurek, Sl | Dispositivo para estimulación del sistema nervioso por medio de campos magnéticos |
ES2607217A1 (es) * | 2016-04-11 | 2017-03-29 | José Alberto MORENO GONZALEZ | Dispositivo multifuncional de monitorizacion veterinaria y procedimiento de monitorización mediante dicho dispositivo |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2017010317A (es) | 2019-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12119120B2 (en) | Optimal multi-electrode transcutaneous stimulation with high focality and intensity | |
KR102680648B1 (ko) | 다기능 폐쇄 루프 신경 피드백 자극 디바이스 및 그 방법 | |
ES2918799T3 (es) | Dispositivo neuroprotésico para la monitorización y supresión de temblores patológicos mediante la neuroestimulación de vías aferentes | |
Teplan | Fundamentals of EEG measurement | |
Rossini et al. | Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord and roots: basic principles and procedures for routine clinical application. Report of an IFCN committee | |
Mang et al. | Sleep and EEG phenotyping in mice | |
JP7015694B2 (ja) | 検出装置および検出装置の作動方法 | |
Siuly et al. | Electroencephalogram (EEG) and its background | |
US20210145341A1 (en) | Needle electrode fixation device and associated methods | |
BR112014030221B1 (pt) | Aparelho para reunir sinais eletroencefalográficos | |
KR102032620B1 (ko) | 다채널 경두개 전류자극과 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 측정하는 모듈장치 | |
Huberfeld et al. | Preoperative and intraoperative neurophysiological investigations for surgical resections in functional areas | |
Sakata et al. | Topographic relationship between the receptive fields of neurons in the motor cortex and the movements elicited by focal stimulation in freely moving cats | |
WO2019031957A1 (es) | Sistema de movimiento para electrodos profundos | |
ES2398179B1 (es) | Dispositivo para estimulación del sistema nervioso por medio de campo magnético estático. | |
Garell et al. | Introductory overview of research instruments for recording the electrical activity of neurons in the human brain | |
Nahiyan et al. | Origin and dynamics of biomedical signals | |
Artoni et al. | Exploring neuro-muscular synergies of reaching movements with unified independent component analysis | |
Kim et al. | A non-invasive flexible multi-channel electrode for in vivo mouse EEG recording | |
Yeon et al. | Sensory-evoked potential using a non-invasive flexible multi-channel dry EEG electrode with vibration motor stimulation | |
US11648401B2 (en) | Systems and methods for placement of spinal cord stimulator leads | |
WO2020171690A1 (es) | Sistema de lectura electroencefalográfica múltiple con control de profundidad lineal | |
CN216603807U (zh) | 一种可调节的穿戴式tms治疗装置 | |
WO2024156926A1 (es) | Dispositivo portátil diseñado en forma de diadema para la medida de electroencefalogramas | |
Hung et al. | Assessment of Sleep in Mice |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17920740 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17920740 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |