SISTEMA DE ESTIMULACIÓN NEURAL CON SENSOR DE ACTIVIDAD LARÍNGEA.

Un sistema de estimulación neural para aplicar estimulación neural a un cuerpo que tiene un cuello,

una laringe y un nervio vago, sistema que comprende: un sensor de actividad (110, 210, 310, 410, 510, 710, 810) adaptado para captar una señal indicativa de actividad laríngea; y un analizador de estimulación neural (324) acoplado en comunicación con el sensor de actividad, incluyendo el analizador de estimulación neural: una entrada de actividad laríngea (325) para recibir la señal indicativa de actividad laríngea; una entrada de estimulación neural (326) para recibir una señal indicativa del envío de la estimulación neural al nervio vago; y un circuito de procesamiento (327) acoplado a la entrada de actividad laríngea y la entrada de estimulación neural, estando el circuito de procesamiento adaptado para procesar la señal indicativa de actividad laríngea para analizar el sistema de estimulación neural usando la señal indicativa de actividad laríngea.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/018696.

Solicitante: CARDIAC PACEMAKERS, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 4100 HAMLINE AVENUE NORTH ST. PAUL MN 55112-5798 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WESTLUND,Randy, CAPARSO,Anthony V, BLY,Mark.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 24 de Agosto de 2007.

Clasificación PCT:

  • A61B5/04 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › A61B 5/00 Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico (diagnóstico por medio de radiaciones A61B 6/00; diagnóstico por ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/00 ); Identificación de individuos. › Medida de señales bioeléctricas del cuerpo o de partes del mismo.
  • A61B5/103 A61B 5/00 […] › Dispositivos de medida para evaluar la forma, la configuración, el tamaño o el movimiento del cuerpo o de sus partes, con fines de diagnóstico (A61B 5/08   tiene prioridad; instrumentos de medida especialmente concebidos para la técnica dental A61C 19/04).
  • A61N1/05 A61 […] › A61N ELECTROTERAPIA; MAGNETOTERAPIA; RADIOTERAPIA; TERAPIA POR ULTRASONIDOS (medida de corrientes bioeléctricas A61B; instrumentos quirúrgicos, dispositivos o métodos para transferir formas no mecánicas de energía hacia o desde el cuerpo A61B 18/00; aparatos de anestesia en general A61M; lámparas incandescentes H01K; radiadores de infrarrojos utilizados como calefactores H05B). › A61N 1/00 Electroterapia; Circuitos correspondientes (A61N 2/00  tiene prioridad; preparaciones conductoras de la electricidad que se utilizan en terapia o en examen in vivo A61K 50/00). › para implantar o para introducir en el cuerpo, p. ej. electrodo cardiaco (A61N 1/06 tiene prioridad).
  • A61N1/36 A61N 1/00 […] › para estimular, p. ej. marcapasos.
  • A61N1/372 A61N 1/00 […] › Disposiciones en relación con la implantación de estimuladores.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2366416_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

CAMPO TÉCNICO

Este documento se refiere generalmente a estimulación neural y particularmente a un sistema y procedimiento para optimizar la estimulación del nervio vago usando un sensor de actividad que capta una señal indicativa de actividad laríngea.

ANTECEDENTES

La estimulación del nervio vago se ha aplicado a la modulación de diversas funciones fisiológicas y al tratamiento de diversas enfermedades. Un ejemplo es la modulación de funciones cardíacas en un paciente que padece insuficiencia cardíaca o infarto de miocardio. El miocardio está inervado con nervios simpáticos y parasimpáticos que incluyen las ramas cardíacas del nervio vago. Las actividades en el nervio vago, que incluyen estímulos eléctricos artificialmente aplicados, modulan la frecuencia cardíaca y la contractibilidad (fuerza de las contracciones miocárdicas). Se sabe que la estimulación eléctrica aplicada al nervio vago disminuye la frecuencia cardíaca y la contractibilidad, alargando la fase sistólica de un ciclo cardíaco y acortando la fase diastólica del ciclo cardíaco. Esta capacidad de la estimulación del nervio vago se utiliza, por ejemplo, para controlar la remodelación miocárdica.

Además del tratamiento de trastornos cardíacos tales como la remodelación miocárdica, también se sabe que la estimulación del nervio vago es eficaz en el tratamiento de trastornos que incluyen, pero no se limitan a, depresión, anorexia nerviosa/trastornos de la alimentación, función pancreática, epilepsia, hipertensión, enfermedad inflamatoria y diabetes. Los resultados deseados de la terapia de estimulación del nervio vago en el tratamiento de tales trastornos pueden ser difíciles de medir, tanto aguda como crónicamente, para los fines de valoración de la terapia u optimización. Por tanto, existe la necesidad de valorar u optimizar la estimulación del nervio vago usando parámetros distintos a los resultados deseados de la terapia. El documento US 5 275 159 desvela un aparato de detección y registro que comprende un micrófono laríngeo asegurado con una correa al cuello de un paciente de manera que se apoya contra la laringe.

RESUMEN

La presente invención se define en la reivindicación 1. Características preferidas de la presente invención se proporcionan en las reivindicaciones dependientes.

Un sistema de estimulación neural envía estimulación neural al nervio vago y capta una señal indicativa de actividad laríngea resultante de la estimulación neural. La señal indicativa de actividad laríngea se usa, por ejemplo, para orientar en la colocación de los electrodos, determinar el umbral de estimulación, detectar problemas de la derivación/electrodos, detectar lesión neural y monitorizar el proceso de curación tras la colocación de los electrodos dentro del cuerpo de un paciente.

En una realización, un sistema de estimulación neural incluye un sensor de actividad y un analizador de estimulación neural. El sensor de actividad capta una señal indicativa de actividad laríngea. El analizador de estimulación neural incluye una entrada de actividad laríngea para recibir la señal indicativa de actividad laríngea, una entrada de estimulación neural para recibir una señal indicativa del envío de estimulación neural al nervio vago y un circuito de procesamiento. El circuito de procesamiento procesa la señal indicativa de actividad laríngea para analizar el sistema de estimulación neural usando la señal indicativa de actividad laríngea.

Este resumen es una visión general de algunas de las enseñanzas de la presente solicitud y no pretende ser un tratamiento excluyente o exhaustivo de la presente materia. Más detalles sobre la presente materia se encuentran en la descripción detallada y reivindicaciones adjuntas. Otros aspectos de la invención serán evidentes para expertos en la materia tras la lectura y el entendimiento de la siguiente descripción detallada y la visualización de los dibujos que forman una parte de la misma. El alcance de la presente invención se define por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes legales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los dibujos ilustran generalmente, a modo de ejemplo, diversas realizaciones tratadas en el presente documento. Los dibujos solo son para fines ilustrativos y pueden no estar a escala.

La FIG. 1 es una ilustración de una realización de un sistema de estimulación neural y porciones de un entorno en el

que se usa el sistema de estimulación neural.

La FIG. 2 es una ilustración de otra realización del sistema de estimulación neural y porciones del entorno en el que se usa el sistema de estimulación neural.

La FIG. 3 es un diagrama de bloques que ilustra una realización de porciones de un circuito del sistema de estimulación neural de la FIG. 1.

La FIG. 4 es un diagrama de bloques que ilustra una realización de porciones de un circuito del sistema de estimulación neural de la FIG. 2.

La FIG. 5 es una ilustración de una realización de un montaje de sensor de actividad laríngea del sistema de estimulación neural.

La FIG. 6 es una ilustración de otra realización del montaje de sensor de actividad laríngea del sistema de estimulación neural.

La FIG. 7 es una ilustración de una realización de un sensor de actividad que incluye una base de sensor.

La FIG. 8 es una ilustración de otra realización del sensor de actividad que incluye la base de sensor.

La FIG. 9 es un diagrama de bloques que ilustra una realización de un circuito de procesamiento de un analizador de estimulación neural del sistema de estimulación neural.

La FIG. 10 es un diagrama de bloques que ilustra una realización de una interfaz de usuario del sistema de estimulación neural.

La FIG. 11 es una ilustración de una realización de un programador externo del sistema de estimulación neural.

La FIG. 12 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento para analizar el efecto de la estimulación del nervio vago usando una señal indicativa de actividad laríngea.

La FIG. 13 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento para determinar automáticamente un umbral de estimulación para la estimulación del nervio vago usando la señal indicativa de actividad laríngea.

La FIG. 14 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento para monitorizar y valorar la estimulación del nervio vago agudamente y crónicamente usando la señal indicativa de actividad laríngea.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En la siguiente descripción detallada se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman una parte de la misma y en los que se muestra a modo de ilustración realizaciones específicas en las que puede ponerse en práctica la invención. Estas realizaciones se describen en suficiente detalle para permitir que aquellos expertos en la materia pongan en práctica la invención, y debe entenderse que las realizaciones pueden combinarse, o que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden hacerse cambios estructurales, lógicos y eléctricos sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. Referencias a “una” o “diversas" realizaciones en esta divulgación no son necesariamente a la misma realización, y tales referencias contemplan más de una realización. La siguiente descripción detallada proporciona ejemplos, y el alcance de la presente invención se define por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes legales.

Este documento trata un sistema que proporciona la optimización de la estimulación del nervio vago usando un sensor de actividad laríngea. La optimización incluye, por ejemplo, optimización de la colocación de los electrodos, determinación o verificación automática del umbral, monitorización del estado de la derivación/electrodos, detección de lesión neural y monitorización de un proceso de curación que sigue a la colocación de los electrodos. En muchas aplicaciones de estimulación del nervio vago, la respuesta diana (resultado deseado) puede ser difícil de monitorizar y analizar con el fin de la optimización de la terapia. Por ejemplo, se usa una derivación transvenosa para enviar estimulación del nervio vago para controlar remodelación cardíaca. La derivación transvenosa incluye que se coloquen uno o más electrodos en su extremo distal... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un sistema de estimulación neural para aplicar estimulación neural a un cuerpo que tiene un cuello, una laringe y un nervio vago, sistema que comprende: un sensor de actividad (110, 210, 310, 410, 510, 710, 810) adaptado para captar una señal indicativa de actividad laríngea; y un analizador de estimulación neural (324) acoplado en comunicación con el sensor de actividad, incluyendo el analizador de estimulación neural: una entrada de actividad laríngea (325) para recibir la señal indicativa de actividad laríngea; una entrada de estimulación neural (326) para recibir una señal indicativa del envío de la estimulación neural al nervio vago; y

un circuito de procesamiento (327) acoplado a la entrada de actividad laríngea y la entrada de estimulación neural, estando el circuito de procesamiento adaptado para procesar la señal indicativa de actividad laríngea para analizar el sistema de estimulación neural usando la señal indicativa de actividad laríngea.

2. El sistema de estimulación neural según la reivindicación 1, en el que el sensor de actividad comprende un acelerómetro (331; 731) adaptado para captar una señal de aceleración que es la señal indicativa de actividad laríngea.

3. El sistema de estimulación neural según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende un montaje de sensor de actividad laríngea (540; 640) que incluye una estructura de collarín para el cuello (544; 644) configurada para contener el sensor de actividad en el cuello sobre la laringe.

4. El sistema de estimulación neural según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2 que comprende un montaje de sensor de actividad laríngea (540; 640) que incluye un collarín para el cuello (544; 644) configurado para envolver una parte del cuello.

5. El sistema de estimulación neural según la reivindicación 4, en el que el collarín para el cuello (544; 644) comprende dos extremos separados por un espacio sobre una porción anterior del cuello, y el montaje de sensor de actividad laríngea comprende además:

soportes (548A, 548B) cada uno fijado sobre uno de los dos extremos del collarín para el cuello; y una o más correas (549A, 549B) acopladas a los soportes y el sensor de actividad, estando la una o más correas configuradas para apretar el sensor de actividad en el cuello sobre la laringe.

6. El sistema de estimulación neural según la reivindicación 5, en el que la una o más correas (549A, 549B) están acopladas a los soportes de una forma que permite el ajuste de una posición del sensor de actividad en direcciones craneales/caudales.

7. El sistema de estimulación neural según cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, en el que el sensor de actividad (710; 810) comprende una base de sensor (754; 854) que incluye una superficie (755; 855) curvada para ajustarse sobre el cuello.

8. El sistema de estimulación neural según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende además un dispositivo de presentación (1072) adaptado para presentar indicadores de la actividad laríngea y el envío de la estimulación neural, incluyendo el dispositivo de presentación uno o más de:

un altavoz (1075) configurado para producir un tono audible indicativo de la actividad laríngea; y un indicador visual (1076) configurado para producir una indicación visual de la actividad laríngea.

9. El sistema de estimulación neural según la reivindicación 8, en el que el analizador de estimulación neural (324) comprende un analizador del umbral de estimulación (962) adaptado para medir automáticamente al menos un umbral de estimulación, siendo el umbral de estimulación una intensidad de estimulación mínima requerida para que los pulsos de estimulación neurales provoquen una respuesta neural en el nervio vago.

10. El sistema de estimulación neural según la reivindicación 9, en el que el analizador del umbral de estimulación (962) comprende un comparador (963) que incluye una primera entrada para recibir una amplitud de la señal indicativa de actividad laríngea, una segunda entrada para recibir un umbral de captura nerviosa y una salida indicativa de una captura nerviosa cuando la amplitud de la señal indicativa de actividad laríngea supera el umbral de captura nerviosa.

11. El sistema de estimulación neural según la reivindicación 10, en el que el analizador del umbral de estimulación (962) comprende un controlador de la intensidad de estimulación (964) adaptado para aumentar una intensidad de estimulación desde una intensidad inicial hasta que se indica la captura nerviosa o se alcanza una intensidad de estimulación máxima predeterminada.

12. El sistema de estimulación neural según la reivindicación 11, en el que el controlador de la intensidad de estimulación (964) está adicionalmente adaptado para disminuir la intensidad de estimulación, después de indicarse la captura nerviosa, hasta que ya no se indique la captura nerviosa.

13. El sistema de estimulación neural según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12 que comprende

además una derivación transvenosa (112) que incluye:

un extremo proximal (114) acoplado al circuito de estimulación neural;

un extremo distal (113) que incluye al menos uno de los electrodos de estimulación; y

un cuerpo alargado (115) acoplado entre el extremo proximal y el extremo distal,

y en el que el analizador de estimulación neural (324) comprende un analizador del estado de la

derivación (966) adaptado para producir un aviso del dislocamiento o rotura de la derivación basándose en el cambio en el al menos un umbral de estimulación asociado a el al menos uno de los electrodos de estimulación incluidos en el extremo distal de la derivación entre mediciones de ese umbral de estimulación.

14. El sistema de estimulación neural según la reivindicación 13, en el que el analizador de estimulación neural (324) comprende un analizador de lesión neural (968) adaptado para detectar una lesión nerviosa monitorizando uno o más de un cambio en el al menos un umbral de estimulación con el tiempo, un cambio en la amplitud de la señal indicativa de actividad laríngea con el tiempo y un cambio de una velocidad de conducción neural con el tiempo.

15. El sistema de estimulación neural según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14 que comprende además: un dispositivo médico implantable (222; 422) que incluye un circuito de estimulación neural adaptado para enviar estimulación neural al nervio vago; y

un sistema externo (120; 220; 320; 420) acoplado en comunicación con el dispositivo médico implantable mediante telemetría, incluyendo el sistema externo el analizador de estimulación neural.


 

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