ES2274014T3

Methods and apparatus for effectuating a lasting change in a neural-function of a patient

Abstract

Device for achieving a neural function of a patient, associated with a first location of the patient's brain, comprising: a diagnostic system capable of identifying a stimulation zone in the patient's cerebral cortex, determining a region of the brain in that a planned neural activity is present in response to the generation of the planned neural activity, at a distance, from the first location of the brain; and a stimulation system comprising a compressible or flexible support element, an electrode on the support element configured to be implanted in the zone of stimulation between the skull and the surface of the brain's pia and a pulse generator to provide a electrical potential to the electrode.

ES2274014T3, drawing sheet 1
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39 claims: 25 independent, 14 dependent

  1. 1
    ES 2 274 014 T3 REIVINDICACIONES 1. Dispositivo para lograr que se produzca una función neural de un paciente, asociada con una primera ubicación del cerebro del paciente, que comprende:un sistema de diagnóstico capaz de identificar una zona de estimulación en la corteza cerebral del paciente, determinando una región del cerebro en la que se encuentra presente una actividad neural prevista en respuesta a la generación de la actividad neural prevista, a distancia, desde la primera ubicación del cerebro;y un sistema de estimulación que comprende un elemento de soporte compresible o flexible, un electrodo sobre el elemento de soporte configurado para implantarse en la zona de estimulación entre el cráneo y la superficie de la pia madre del cerebro y un generador de impulsos para proporcionar un potencial eléctrico al electrodo.
  2. 2
    El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el elemento de soporte es implantable y está configurado para implantarse en el paciente, por lo menos parcialmente dentro del cráneo del paciente; y donde el sistema de estimulación comprende:un sistema de impulsos que descansa en el elemento de soporte;un primer electrodo que descansa en el elemento de soporte, estando acoplado el primer electrodo con el sistema de impulsos;y un segundo electrodo que descansa en el elemento de soporte, estando separado el segundo electrodo del primero y acoplado el segundo electrodo al sistema de impulsos.
  3. 3
    El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el elemento de soporte es implantable y está configurado para implantarse en el paciente, cerca del cráneo del paciente, presentando el elemento de soporte un elemento de fijación para fijar el elemento de soporte al cráneo, y donde el sistema de estimulación comprende:un sistema de impulsos que descansa en el elemento de soporte;un primer electrodo en una primera región del elemento de soporte, estando acoplado el primer electrodo al sistema de impulsos, y un segundo electrodo en una segunda región del elemento de soporte separada del primer electrodo, estando acoplado el segundo electrodo al sistema de impulsos.
  4. 4
    El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el elemento de soporte es implantable y está configurado para implantarse en el paciente cerca del cráneo del mismo, y donde el sistema de estimulación comprende:un sistema de impulsos que descansa en el elemento de soporte;un primer electrodo en una primera región del elemento de soporte, estando acoplado el primer electrodo directamente al sistema de impulsos dentro del elemento de soporte;y un segundo electrodo en una segunda región del elemento de soporte separada del primer electrodo, estando acoplado el segundo electrodo directamente al sistema de impulsos dentro del elemento de soporte.
  5. 5
    El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el elemento de soporte es implantable y está configurado para implantarse en el paciente cerca del cráneo del paciente; y donde el sistema de estimulación comprende:un elemento de desviación mecánica que descansa en el elemento de soporte, donde el elemento de desviación mecánica es elásticamente deformable;y un primer electrodo y un segundo electrodo, donde el elemento de desviación está configurado para comprimir el primero y el segundo electrodos contra el cerebro del paciente.
  6. 6
    El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el elemento de soporte es implantable y está configurado para implantarse en el paciente cerca del cráneo del paciente; y donde el sistema de estimulación comprende:un sistema de impulsos dentro del elemento de soporte;un elemento de desviación que descansa en el elemento de soporte;y un electrodo fijado al elemento de desviación y acoplado eléctricamente con el sistema de impulsos. ES 2 274 014 T3
  7. 7
    El dispositivo de la reivindicación 1, donde el sistema de estimulación comprende un primer electrodo y un segundo electrodo, estando configurado el sistema de estimulación para implantarse en el paciente cerca de la pía madre en la región cortical, de forma que el primer electrodo se encuentre en una primera área de la zona de estimulación y el segundo electrodo en una segunda área de la zona de estimulación.
  8. 8
    El dispositivo de la reivindicación 1, donde:el sistema de diagnóstico determina un umbral de estimulación eléctrica para inducir una respuesta en las células en una zona de estimulación en la región cortical del cerebro del paciente;y el sistema de estimulación tiene un primer electrodo, un segundo electrodo, y un controlador acoplado al primero y al segundo electrodos, donde el primero y el segundo electrodos están configurados para implantarse cerca de la pía madre del cerebro del paciente y donde el controlador está configurado para aplicar una estimulación eléctrica a una intensidad inferior al umbral de estimulación entre el primero y el segundo electrodos.
  9. 9
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde el elemento de soporte comprende un elemento de fijación y un alojamiento que descansa en el elemento de fijación, pudiéndose fijar el elemento de fijación en el cráneo, y llevando el alojamiento el primero y el segundo electrodos.
  10. 10
    El dispositivo de la reivindicación 9, donde el elemento de fijación comprende una malla.
  11. 11
    El dispositivo de la reivindicación 9, donde el elemento de fijación comprende una placa.
  12. 12
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde el elemento de soporte comprende un elemento de fijación y un alojamiento, siendo el elemento de fijación una malla y teniendo el alojamiento un lado proximal fijado al elemento de fijación, un lado distal al que se fijan el primero y el segundo electrodos, y una cavidad en la cual se aloja el sistema de impulsos.
  13. 13
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde el elemento de soporte comprende un elemento de fijación para fijar al cráneo y un alojamiento configurado para implantarse en un agujero del cráneo, teniendo el alojamiento un lado proximal fijado al elemento de fijación, un lado distal al que están fijados el primero y el segundo electrodos y una cavidad en la cual se aloja el sistema de impulsos, y donde el alojamiento tiene una profundidad de aproximadamente 1-2 cm.
  14. 14
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde el elemento de soporte comprende un elemento compresible, configurado para posicionarlo entre el cráneo y la dura madre o la superficie de la pía madre del cerebro.
  15. 15
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde:el elemento de soporte comprende un alojamiento configurado par implantarse por lo menos parcialmente dentro del cráneo, teniendo el alojamiento una cavidad y, el sistema de impulsos comprende una fuente de alimentación y un generador de impulsos dentro de la cavidad del alojamiento.
  16. 16
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6 donde:el elemento de soporte comprende un alojamiento configurado para implantarse por lo menos parcialmente dentro del cráneo, teniendo el alojamiento una cavidad;y el sistema de impulsos comprende un generador de impulsos dentro de la cavidad del alojamiento.
  17. 17
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6 donde:el elemento de soporte comprende un alojamiento configurado para ser implantado por lo menos dentro del cráneo, y el alojamiento tiene una cavidad;y el sistema de impulsos comprende un sistema de emisión de impulsos dentro de la cavidad del alojamiento, sistema de emisión de impulsos que tiene un receptor para recibir un impulso de energía transmitida generada por un generador de impulsos externo y un conformador de impulsos para convertir la energía transmitida en un impulso eléctrico dentro del elemento de soporte.
  18. 18
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6 donde:el elemento de soporte comprende un alojamiento configurado para ser implantado por lo menos parcialmente dentro del cráneo, y el alojamiento tiene una cavidad;ES 2 274 014 T3 el sistema de impulsos comprende un sistema de emisión de impulsos dentro de la cavidad del alojamiento, sistema de emisión de impulsos que tiene una bobina captadora magnética para recibir un impulso de energía magnética generado por un generador de impulsos externo;y el primer y segundo electrodos están acoplados eléctricamente al sistema de impulsos dentro del alojamiento.
  19. 19
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde:el elemento de soporte comprende un alojamiento configurado para ser implantado por lo menos parcialmente dentro del cráneo, y el alojamiento tiene una cavidad;el sistema de impulsos comprende un sistema de emisión de impulsos dentro de la cavidad del alojamiento, sistema de emisión de impulsos que tiene una antena capaz de recibir energía RF y un conformador de impulsos acoplado a la antena;y el primer y segundo electrodos están acoplados eléctricamente al sistema de impulsos dentro del alojamiento.
  20. 20
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde el primer y el segundo electrodos son elementos conductores en una superficie distal del elemento de soporte que se colocan contra la superficie de la pía madre del cerebro o al menos cerca de la superficie de la pía madre, y donde el primer electrodo tiene una forma generalmente circular y el segundo electrodo una forma generalmente circular que rodea el primer electrodo.
  21. 21
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde el primer y el segundo electrodos son elementos conductores en una superficie distal del elemento de soporte, que se colocan contra la superficie de la pía madre del cerebro o al menos cerca de la superficie de la pía madre, y donde el primer electrodo es definido por una primera almohadilla conductora en una primera área de la superficie distal y el segundo electrodo está definido por una segunda almohadilla conductora en una segunda área de la superficie distal.
  22. 22
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, que comprende además un tercer y un cuarto electrodos acoplados al sistema de impulsos, y donde, el primer, el segundo, el tercero y el cuarto electrodos son elementos conductores en una superficie distal del elemento de soporte que se colocan contra la superficie de la pía madre del cerebro o por lo menos cerca de la superficie de la pía madre.
  23. 23
    El dispositivo de la reivindicación 22, que comprende además un circuito de conmutación que tiene una pluralidad de conmutadores acoplados entre los electrodos y el sistema de impulsos para generar selectivamente campos eléctricos entre el primer, el segundo, el tercero y el cuarto electrodos.
  24. 24
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde el primer y el segundo electrodos comprenden unas patillas implantables que sobresalen de una superficie distal del elemento de soporte para penetrar en una región cortical de una región profunda del cerebro.
  25. 25
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-4, que comprende además un elemento de desviación mecánica que descansa en el elemento de soporte y acoplado al primer y al segundo electrodos.
  26. 26
    El dispositivo de las reivindicaciones 5, 6 y 25, donde el elemento de desviación comprende una espuma compresible.
  27. 27
    El dispositivo de las reivindicaciones 5, 6 y 25, donde el elemento de desviación comprende un resorte.
  28. 28
    El dispositivo de las reivindicaciones 5, 6 y 25, donde el elemento de desviación comprende una cámara inflable.
  29. 29
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde el elemento de soporte comprende un alojamiento que tiene una superficie interior y el primero y el segundo electrodos descansan en el alojamiento y están descubiertos en la superficie interior, y donde la superficie interior tiene una dimensión máxima no superior a 4 cm.
  30. 30
    El dispositivo de la reivindicación 29, donde el alojamiento tiene una superficie interior y el primero y el segundo electrodos descansan en el alojamiento y están descubiertos en la superficie exterior, y donde la superficie interior tiene una dimensión máxima no superior a 1-2 cm aproximadamente.
  31. 31
    El dispositivo de las reivindicaciones 2-6, donde el elemento de soporte comprende un alojamiento que tiene una superficie exterior configurada para mirar en dirección opuesta al cráneo y una superficie interior que mira hacia el cráneo, y donde la superficie interior tiene una dimensión máxima no superior a 1-2 cm y una profundidad del alojamiento entre la superficie exterior y la superficie interior de aproximadamente 1-2 cm.
  32. 32
    El dispositivo de la reivindicación 5, que comprende además un sistema de impulsos que descansa en el elemento de soporte. ES 2 274 014 T3
  33. 33
    El dispositivo de la reivindicación 6, donde el elemento de soporte, el sistema de impulsos, el elemento de desviación y el electrodo tienen un peso total no superior a 35 g.
  34. 34
    El dispositivo de la reivindicación 6, donde el elemento de soporte y el sistema de impulsos ocupan un volumen no superior a 20 cm 3 .
  35. 35
    El dispositivo de las reivindicaciones 1, 7 y 8, donde el sistema de diagnóstico comprende un dispositivo de representación de imágenes capaz de determinar una actividad neural.
  36. 36
    El dispositivo de las reivindicaciones 1, 7 y 8, donde el sistema de diagnóstico comprende un dispositivo MRI funcional.
  37. 37
    El dispositivo de las reivindicaciones 1, 7, y 8, donde el sistema de estimulación comprende una unidad integrada en la cual el generador de impulsos está acoplado directamente con el electrodo, y donde la unidad integrada está configurada para implantarse adyacentemente y/o dentro del cráneo del paciente.
  38. 38
    El dispositivo de las reivindicaciones 1, 7 y 8, donde el sistema de estimulación tiene un sustrato flexible, un primer electrodo sobre una área del sustrato, y un segundo electrodo sobre otra área de sustrato;y donde el sustrato flexible se mueve entre una configuración de inserción para insertar el electrodo a través de un agujero pequeño en el cráneo y una configuración desplegada mayor que la configuración de inserción para posicionar el primero y el segundo electrodos por lo menos cerca de la corteza del paciente.
  39. 39
    El dispositivo de las reivindicaciones 1, 7 y 8, donde:el sistema de diagnóstico comprende un sensor capaz de detectar un umbral para generar señales electrofisiológicas asociadas con la función neural;y el generador de impulsos está configurado para aplicar un potencial eléctrico al electrodo que está por debajo del umbral determinado por el sensor.
Independent claims39