Sistema de registro electroencefalográfico simultáneo durante la estimulación magnética transcraneal de baja intensidad.

La invención consiste en un doble casco (1-4), a base de un casco (1) de estimulación magnética por inducción y de baja intensidad, portador de bobinas (3) y alimentado por un generador oscilador (2), casco que se superpone a un casco (4) de monitorización electroencefalográfica con una serie de electrodos (5) superficiales, conectados a un registrador (6) provisto con el número de canales requeridos para cada tipo de registro complementario simultáneo del estímulo aplicado, así como una cámara de Faraday (9) y conexiones (10-11) igualmente aisladas, de modo que el registrador (6) registra las señales de ambos cascos (1) y (4) simultáneamente así como se conecta a un conversor analógico digital (15) que amplifica las señales cerebrales recibidas por el registrador (6) y las envía a un ordenador (14), que gobierna el conjunto

Sistema de registro electroencefalográfico simultáneo durante la estimulación magnética transcraneal de baja intensidad.

La presente invención se refiere a un sistema de registro electroencefalográfico simultáneo durante la estimulación magnética transcraneal de baja intensidad, de entre los diferentes procedimientos existentes de estas aplicaciones.

La invención centra sus características en la incorporación de un doble casco, de estimulación y de registro, dispuestos éstos en superposición y conectados, el primero de ellos a un aparato oscilador generador y, el segundo, a un eletroencefalógrafo de, al menos, 32 canales, de modo que, al menos 30 de ellos, son de recepción de señales de bipolos de electrodos, mientras que dos de los mismos en vez de conectar las señales de monitorización electroencefalográfica de diferentes bipolos, se conectan, para su identificación a tiempo real, los pulsos de estimulación aplicados al paciente, con éste ubicado en una cámara de Faraday a efectos de filtrado de señal y estando adecuadamente aisladas las conexiones entre los cascos y ambos equipos externos a la cámara.

Así pues el objeto de la invención es proporcionar un dispositivo que permita el registro simultáneo de la monitorización electroencefalográfica y la estimulación magnética transcraneal.

Antecedentes de la invención

Dentro del campo de aplicación de la invención, el de la estimulación magnética transcraneal, cabe mencionar, entre otras, la patente de invención P200302949, consistente en un "Equipo para tratamiento mediante campos magnéticos de enfermedades neurodegenerativas", en la que se reivindica un conjunto aparato oscilador generador y un casco aplicador de estímulos de baja intensidad y frecuencia, en una cámara de Faraday, a estos efectos de tratamiento citados.

Cabe destacar asimismo la patente de invención P200302949, en la que se describe un equipo para el tratamiento mediante campos magnéticos de enfermedades neurodegenerativas, en el que participa un aparato oscilador generador asociado a un casco de tratamiento, el cual si bien está previsto para permitir realizar sesiones de estimulación magnética transcraneal, mediante el mismo no es posible realizar una monitorización electroencefalográfica simultánea en dicho proceso.

Por otra parte, dentro de las terapias no convulsivas por medio de estimuladores magnéticos, también son conocidos registros como el US2003/0125634, de Hideo Eda, consistente en la monitorización electroencefalográfica (EEG) durante una estimulación magnética transcraneal (EMT) de tipo capacitivo, que cuenta con unos medios de control de esta última intercalados entre ambos (EEG y EMT) y en respuesta a las señales procedentes de la primera, sin sincronización previa entre ambas.

El mayor inconveniente de este procedimiento es el de la generación de calor por la propia bobina aplicadora, con incremento de la temperatura cerebral de prácticamente imposible medición en el interior del cerebro durante esta doble operación simultánea ahora propuesta de EEG y EMT.

Por otro lado y pese a sus innegables resultados experimentales eficaces, también son de imposible registro simultáneo EEG y EMT las emisiones de campos magnéticos de 1 a 4 T, de activación cerebral (A. Pascual Leone), sólo verificables indirectamente por medición de respuestas motoras. Igual cabe decir de técnicas finlandesas de registro EEG de alto campo (1,5 T), en operativa EEG-EMT no simultánea.

El solicitante desconoce la existencia de procedimientos de registro simultaneo EEG y de EMT que resuelvan la problemática térmica, anteriormente descrita, de minimizar el problema capacitivo con la sencillez y eficacia de la invención que ahora se procede a describir, así como la drástica reducción de tiempos en su aplicación al paciente.

El solicitante desea dejar también constancia clara que, conceptualmente, esta técnica es totalmente opuesta a cualquiera de las técnicas de bloqueo de la actividad cerebral, como pueden ser las aplicaciones militares de los cañones de microondas.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere un dispositivo para el registro electroencefalográfico simultáneo durante la estimulación magnética transcraneal de baja intensidad, de entre los diferentes procedimientos existentes de estas aplicaciones.

La estimulación magnética transcraneal propugnada caracteriza una falta de focalidad del sistema de estimulación con lo que, aparte de los comprobados efectos terapéuticos sobre el área diana genera otros muy diversos y poco conocidos todavía, a nivel cortical, subcortical y otros más amplios, que han sido generalizados como "refuerzo del sistema inmunitario".

El efecto inductivo sería el responsable de la estimulación activa o, por el contrario, el bloqueo de grupos de neuronas (> 15 mV) y los órdenes de magnitud de la misma en pT, productores de campos magnéticos en la corteza cerebral, dentro de los rangos de las intensidades fisiológicas, producen diferenciales del orden de los 10 fT a los 100 fT, registrados por los solicitantes en un SQUID. La hipótesis planteada no es la de la inducción axonal sino la de transferencia de cargas a través de las uniones GAP (J.A. White), en cuyos canales se mide la conductancia elemental en órdenes de pS, luego su activación puede alcanzarse con intensidades de campo del orden de la carga del electrón.

Para ello el dispositivo de la invención incorpora un doble casco, el primero semiesférico y más exterior, de estimulación magnética y un segundo casco, interior, de monitorización electroencefalográfica.

El casco exterior o de estimulación magnética consiste en un elemento de material plástico aislante eléctrico, portador de 32 bobinas monovuelta, en cuatro hileras de 8 unidades, superpuesto a otro, en forma de casco de malla.

Este casco primero, sigue en su construcción la del sistema 10/20, incorporando las 32 bobinas en 4 planos horizontales, el primero y superior próximo al vertex, si bien salvando a éste justamente a una distancia tal que la circunferencia tangente queda al menos a 3 centímetros del vertex, seguido de otro a 20º, en el plano de los puntos frontal y parietal cero, así como de un tercero, a otros 20º en el plano de los puntos frontal polar y occipital y un cuarto, a 10º y en el plano del nasion-inion.

También en estos tres planos se mantiene como característica una distancia de un mínimo de 3 centímetros, en cada arco de bóveda que agrupa a las bobinas de los tres planos respecto de los puntos craneales citados como referentes de cada plano y por tanto, de los demás de la disposición 10/20 de todos los puntos de contacto de los electrodos de monitorización electroencefalográfica. Esto equivale a decir que la distancia mínima entre cualquier electrodo y la bobina de ubicación equivalente más próxima es de 3 centímetros.

El casco de malla equivale al casco emisor, según el mismo sistema 10/20, está provisto de una multiplicidad de electrodos superficiales que suelen estar ubicados en simetría lateral.

Los canales de registro mínimos son 8 y los recomendados por la American Electroencephalografic Society (1986) son 16, susceptibles de montaje conectivo bipolar, bien simple (por ejemplo, por proximidad), bien longitudinal o bien transversal (Federación Internacional de EEG y Neurofisiología), para registro combinado preferente en estos canales de grupos formados por 2, 5 y 8 electrodos.

En esta invención se emplean al menos 32 canales de los que son operativos convencionalmente su práctica totalidad. Al menos a 30 de los mismos llegan, en esta aplicación que se describe, las señales de sendas parejas de bipolos de electrodos, salvo las procedentes de dos de ellos, que se dejan inoperativos para esta aplicación, de modo que ambos canales se utilizan para recibir en derivación la señal procedente del casco estimulador.

Partiendo de la demostración de la biomineralización magnética del cerebro (Kirschvink y Kowayasi) y de la presumible remanencia mínima de los campos magnéticos en el cerebro, este aso está conectado a un aparato oscilador generador de campos magnéticos pulsantes, de onda cuadrada, preferentemente, en rangos de muy baja frecuencia y de muy baja intensidad, neutralizadores de los campos patológicos.

El segundo casco, ubicado en primer lugar, está conectado convencionalmente al electroencefalógrafo, cuyos dos canales inoperativos ya han sido previamente conectados al retorno de los...

1. Sistema de registro electroencefalográfico simultáneo durante la estimulación magnética transcraneal de baja intensidad, que siendo del tipo de los que incluyen una cámara de Faraday, un aparato oscilador generador asociado a un casco de estimulación magnética transcraneal semiesférico, a base de un material plástico aislante eléctrico, portador de una bobina monovuelta o una diversidad de ellas, y estando destinado dicho sistema a permitir realizar el registro simultáneo de la monitorización electroencefalográfica y la estimulación magnética transcraneal, se caracteriza porque incorpora un doble casco (1-4) constituido a partir de un casco (1) de estimulación magnética por inducción y de baja intensidad, bajo el que se dispone un segundo casco (4), de monitorización electroencefalográfica, en el que se establecen una serie de electrodos (5) superficiales, casco que presenta una configuración preferentemente en forma de malla, que se conecta a un registrador (6) de monitorización encefalográfica, provisto con el número de canales (7) para electrodos requeridos para cada tipo de registro simultáneo del estímulo aplicado, contando con conexiones (10-11) aisladas del casco (1) al generador (2) y del casco (4) al registrador (6), el cual registra a su vez y de forma simultánea la señal proveniente del generador (2), estando dicho registrador (6) asociado a un conversor analógico digital (15) que envía las señales recibidas a un ordenador (14) de control del sistema que posibilita la estimulación en técnica doble ciego, habiéndose previsto que las bobinas (3) puedan participar en número de hasta 32, con la particularidad de que los canales de registro del casco (4) de malla receptor del casco (1) emisor se disponen en montaje conectivo bipolar simple y por proximidad, así como en número de hasta 20 canales en el caso de las 32 bobinas (3), de los que al menos 18 de ellos son operativos en conexión con las parejas de electrodos (5), mientras que los dos canales restantes para dos parejas de dos bipolos, se desconectan de éstos y se utilizan para la conexión directa desde el generador oscilador (2), produciéndose a través de aquella la recepción simultánea del estímulo enviado por éste al casco (1) estimulador con las respuestas a éste del cerebro, recibidas a través de las diferentes parejas de electrodos (5), habiéndose previsto asimismo que el generador oscilador (2), incluya medios para la emisión de campos magnéticos pulsantes de onda cuadrada, en rangos de muy baja frecuencia, del orden de 1 a 40 Hz, en consonancia con los trenes de ondas cerebrales de baja frecuencia, así como de muy baja inducción, entre 0,5 a 10 pT.

2. Sistema de registro electroencefalográfico simultáneo durante la estimulación magnética transcraneal de baja intensidad, según reivindicación 1ª, caracterizado porque las bobinas (3) del casco estimulador (1), el cual puede incorporar hasta 32 de dichas bobinas en disposición 10/20, conectadas en serie, adosadas o en circuito impreso y dispuestas en zonas cerebrales concretas o formando cuatro hileras de 8 unidades correspondientes a 4 planos horizontales, uno al menos a 3 centímetros del vertex, punto en el que se sitúa un electrodo (5) del casco de monitorización electroencefalográfica (4); otro plano a 20º, que corta los puntos (Fz) y (pz) de ubicación de electrodos de dicho casco (4), un tercero, a otros 20º, en el plano de corte de los puntos (Fp) y (O) correspondiente también a la zona de ubicación de electrodos (5) sobre el casco (4), y un cuarto plano a 10º y en el plano del nasion-inion, con la particularidad de que las bobinas (3) están giradas respecto de los puntos de ubicación de los electrodos (5) del casco de monitorización electroencefalográfica (4) de los últimos tres planos hasta alcanzar una separación de 3 centímetros entre ambos elementos y, por tanto, de los demás puntos intermedios de ubicación de electrodos (5) del casco (4), en cada uno de estos planos y, por tanto de todos los demás puntos de contacto de los electrodos de la disposición 10/20 del casco (4), el cual está provisto de al menos 20 electrodos (5) superficiales ubicados en simetría, siguiendo el eje antero-posterior en vista superior, dispuestos en alineaciones de 2, 5, 5, 5 y 2 electrodos (5) del registrador (3) de monitorización electroencefalográfica.

3. Sistema de registro electroencefalográfico simultáneo durante la estimulación magnética transcraneal de baja intensidad, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la conexión (11) del registrador (6) con el casco (4) de malla de monitorización electroencefalográfica y la conexión (10) del generador oscilador (2) se realizan por medio de sendos cables de fibra óptica, disponiéndose ambos equipos exteriormente a la cámara de Faraday (9) en la que se dispone el paciente (16).