Dispositivos para optimizar la colocación de electrodos para la estimulación antiinflamatoria.

Un sistema para optimizar la posición de un electrodo con relación al reflejo inflamatorio de un sujeto,

comprendiendo el sistema:

un controlador configurado para aplicar un protocolo de estimulación, en el que el controlador es ajustable paraque la intensidad, duración, y/o frecuencia de la estimulación se puedan ajustar;

un módulo de análisis configurado para recibir corriente del electrodo y el controlador, y para detectar unartefacto por estimulación, en el que el módulo de análisis también está configurado para eliminar la estimulaciónaplicada y filtrar la actividad eléctrica detectada; y

una salida configurada para presentar un indicador de la potencia del artefacto por estimulación, caracterizadopor un electrodo configurado tanto para aplicar estimulación como para detectar actividad eléctrica.

Dispositivos para optimizar la colocación de electrodos para la estimulación antiinflamatoria Antecedentes de la invención La inflamación es una respuesta biológica compleja a los patógenos, al daño celular y/o a los irritantes biológicos. La inflamación puede ayudar a un organismo a eliminar estímulos lesivos y a iniciar el proceso de curación del tejido, y normalmente está fuertemente regulada por el cuerpo. Sin embargo, una inflamación inadecuada o no controlada también puede dar lugar a diversas patologías, incluyendo enfermedades tales como fiebre del heno, aterosclerosis, artritis (reumatoide, bursitis, artritis gotosa, polimialgia reumática, etc.) , asma, enfermedades autoinmunitarias, inflamación crónica, prostatitis crónica, glomerulonefritis, nefritis, enfermedades inflamatorias intestinales, enfermedad inflamatoria pélvica, lesión por reperfusión, rechazo en trasplantes, vasculitis, miocarditis, colitis, etc. En las enfermedades autoinmunitarias, por ejemplo, el sistema inmunitario desencadena inadecuadamente una respuesta inflamatoria, provocando daños a sus propios tejidos.

La inflamación puede clasificarse como aguda o crónica. La inflamación aguda es la respuesta inicial del cuerpo ante estímulos dañinos y se consigue mediante un mayor movimiento de plasma y leucocitos desde la sangre a los tejidos lesionados. Una cascada de acontecimientos bioquímicos se propaga y madura la respuesta inflamatoria, implicando al sistema vascular local, al sistema inmunitario y a diversas células dentro del tejido lesionado. La inflamación prolongada, conocida como inflamación crónica, da lugar a un cambio progresivo en el tipo de células que están presentes en el lugar de la inflamación y está caracterizada por la destrucción y curación simultáneas del tejido desde el proceso inflamatorio.

El sistema nervioso y, en particular, el nervio Vago, ha participado como modulador de la respuesta inflamatoria. El nervio Vago es parte de un reflejo inflamatorio, que también incluye el nervio esplénico, el nervio hepático y el nervio trigémino. El brazo eferente del reflejo inflamatorio puede denominarse vía colinérgica antiinflamatoria. Por ejemplo, Tracey y col. han declarado anteriormente que el sistema nervioso regula la inflamación sistémica por la vía del nervio Vago. Esta vía puede implicar la regulación de citocinas inflamatorias y/o la activación de granulocitos. Por lo tanto, se cree que una adecuada modulación del nervio Vago (u otras partes del reflejo inflamatorio) pueden ayudar a regular la inflamación. La inhibición del reflejo inflamatorio se describe con más detalle en la Patente estadounidense nº 6.610.713, presentada el 15 de mayo de 2001, y titulada "INHIBICIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE CITOCINAS INFLAMATORIAS POR AGONISTAS COLINÉRGICOS Y ESTIMULACIÓN DEL NERVIO VAGO"; pendiente de Publicación de Solicitud de Patente estadounidense nº 2008/0140138, presentada el 26 de febrero de 2003 y titulada "INHIBICIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE CITOCINAS INFLAMATORIAS POR ESTIMULACIÓN DE RECEPTORES MUSCARÍNICOS CEREBRALES"; pendiente de Publicación de Solicitud de Patente estadounidense nº 2004/0038857, con una fecha de prioridad del 15 de mayo de 2001 y titulada "INHIBICIÓN DE LAPRODUCCIÓN DE CITOCINAS INFLAMATORIAS POR AGONISTAS COLINÉRGICOS Y ESTIMULACIÓN DEL NERVIO VAGO"; y pendiente de Publicación de Solicitud de Patente estadounidense nº 2006/0178703, presentada el 22 de diciembre de 2005 y titulada "TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES INFLAMATORIAS POR ESTIMULACIÓN ELÉCTRICA DEL NERVIO VAGO".

Un sistema para estimular uno o varios nervios del reflejo inflamatorio puede incluir uno o varios conductores eléctricos que pueden implantarse de forma aguda o crónica, y que pueden colocarse junto a, o en contacto con, el nervio Vago u otros nervios del reflejo inflamatorio y, en particular, el reflejo antiinflamatorio colinérgico.

Desgraciadamente, la estimulación del reflejo inflamatorio se hace difícil por los artefactos y/o los efectos secundarios de la estimulación. La mayoría de los dispositivos para la estimulación (neuroestimulación) van dirigidos a neuronas o músculos con electrodos que generan corriente para activar dichos órganos. Lo ideal sería que dichos dispositivos estimularan solamente el tejido u órgano objeto de tratamiento. Más ideal aún sería que la estimulación del tejido u órgano objeto de tratamiento fuera lo suficientemente precisa como para evitar la estimulación colateral. Así mismo, la estimulación debería provocar el efecto deseado, sin desencadenar otros efectos. En la práctica, la estimulación localizada ha resultado muy difícil y prácticamente inviable. Una estimulación no intencionada de órganos colaterales desde electrodos no específicos puede resultar lo suficientemente perjudicial como para impedir el tratamiento y/o reducir la eficacia del mismo requiriendo una estimulación por debajo del nivel óptimo.

Además, el entorno de estimulación in vivo puede ser muy poco homogéneo en cuanto a las características de conductividad eléctrica y activación de órganos (p. ej., diámetro de fibra) . La importancia práctica de esta falta de homogeneidad es que los cambios de posición en los electrodos de estimulación pueden modificar la vía de la corriente activadora, o las características de la propia corriente estimuladora, como la amplitud, el ritmo, la polaridad, la asimetría del pulso, etc. En consecuencia, controlar la posición de los electrodos es fundamental para el éxito en las terapias de neuroestimulación, especialmente aquellas en las que la estimulación colateral plantea un problema. En el presente documento se describen dispositivos y procedimientos para una óptima colocación del electrodo durante la cirugía y una optimización de los parámetros de estimulación.

Los sistemas disponibles en la actualidad para estimular nervios del reflejo inflamatorio, como el nervio Vago, suelen resultar inadecuados para la estimulación del nervio Vago con el fin de regular la inflamación, bien porque no serían

efectivos para inhibir la inflamación, o bien porque darían lugar a la aparición de efectos secundarios no deseados. La configuración de los electrodos y estimuladores, incluyendo la configuración de los electrodos de estimulación de los conductores eléctricos, junto con el nivel, la duración y la frecuencia de la estimulación, son fundamentales para inhibir o modular la respuesta inflamatoria adecuadamente (p. ej., sin insensibilizar el reflejo inflamatorio) .

Por ejemplo, la publicación de las solicitudes de patentes estadounidenses nº 2006/0287678, 2005/0075702, y 2005/0075701, de Shafer, describen un dispositivo y un procedimiento para estimular neuronas del sistema nervioso simpático, incluyendo el nervio esplénico, para atenuar una respuesta inmunitaria. De manera similar, la publicación de las solicitudes de patentes estadounidenses nº 2006/0206155 y 2006/010668 describen la estimulación del nervio Vago por un electrodo implantado. La publicación de la solicitud de patente estadounidense nº 2007/0027499 describe un dispositivo y un procedimiento para tratar trastornos del estado de ánimo utilizando estimulación eléctrica. La publicación de la solicitud de patente estadounidense nº 2006/0229677, de Moffitt y col., describe la estimulación por vía transvascular de un tronco nervioso a través de un vaso sanguíneo. La Patente estadounidense nº 7.269.457, de Shafer y col., también describe un sistema para la estimulación del nervio vago con control del ritmo cardíaco en múltiples sitios. Todas estas solicitudes de patentes publicadas y patentes expedidas describen sistemas y procedimientos para estimular los nervios, incluyendo el nervio Vago. Sin embargo, ninguna de estas publicaciones enseña o sugiere la estimulación del reflejo inflamatorio, incluyendo el nervio Vago, mediante el uso de un sistema o procedimiento que evite la insensibilización del reflejo inflamatorio y los efectos o artefactos no deseados, como tirones musculares o convulsiones, dolor, efectos cardiacos (p. ej., aumento del ritmo cardíaco) , ronquera, etc.

En la práctica, cuando un cirujano está introduciendo un electrodo, la posición del electrodo tiene que ser necesariamente aproximada, ya que la implantación suele hacerse a través de un catéter u otras técnicas mínimamente invasivas, o utilizando técnicas de diagnóstico por imagen indirectas. Por este motivo, para un doctor suele ser difícil implantar un electrodo con precisión. Además, los inventores han averiguado que la colocación correcta de un electrodo puede variar en función de la variabilidad del paciente. Esto significa que una posición óptima en un paciente (p. ej., cierta proximidad con el nervio vago) puede no ser tan buena o resultar... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para optimizar la posición de un electrodo con relación al reflejo inflamatorio de un sujeto, comprendiendo el sistema:

un controlador configurado para aplicar un protocolo de estimulación, en el que el controlador es ajustable para que la intensidad, duración, y/o frecuencia de la estimulación se puedan ajustar; un módulo de análisis configurado para recibir corriente del electrodo y el controlador, y para detectar un artefacto por estimulación, en el que el módulo de análisis también está configurado para eliminar la estimulación aplicada y filtrar la actividad eléctrica detectada; y una salida configurada para presentar un indicador de la potencia del artefacto por estimulación, caracterizado por un electrodo configurado tanto para aplicar estimulación como para detectar actividad eléctrica.

2. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un anclaje conectable configurado para asegurar el electrodo en una primera posición.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que el anclaje es ajustable para que se pueda desconectar o reconectar de forma controlada.

4. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además una multitud de electrodos colocados en un cuerpo de sonda.

5. El sistema de la reivindicación 1, en el que el módulo de análisis comprende además un amplificador configurado para amplificar la actividad eléctrica detectada.