Dispositivo para la neuro-estimulación eficaz, invasiva y modulada en amplitud.

Dispositivo (1) para la estimulación de neuronas, que comprende:

- una unidad de estimulación (11) implantable en el cuerpo de un paciente, con al menos un elemento de estimulación (12) para aplicar una señal de estimulación (22) al tejido del paciente para así estimular neuronas en el cerebro y/o en la médula espinal del paciente,

- una unidad de medición (13) para registrar una señal de medición (23) que refleja una actividad neuronal de las neuronas estimuladas, y

- una unidad de control (10) acoplada a la unidad de estimulación (11) y a la unidad de medición (13), que

- genera una señal de modulación a partir de la señal de medición (23),

- modula la amplitud de un tren de pulsos (35), que comprende un gran número de pulsos individuales (40), con la señal de modulación, y

- controla la unidad de estimulación (11) de manera tal que el al menos un elemento de estimulación (12) aplica el tren de pulsos de amplitud modulada como la señal de estimulación (22) para estimular de ese modo las neuronas, en donde

- los pulsos individuales (40) tienen cada uno una primera fracción de pulso (41) y una segunda fracción de pulso (42) que sigue a la primera fracción de pulso (41), y

- una de la primera fracción de pulso (41) y de la segunda fracción de pulso (42) introduce carga en el tejido y la otra fracción de pulso extrae carga del tejido, caracterizado porque

- se mantiene en cada caso una pausa (43) entre la primera fracción de pulso (41) y la segunda fracción de pulso (42) de los pulsos individuales (40),

- la señal de estimulación (22) está diseñada para desincronizar una actividad patológicamente sincrónica y oscilatoria de las neuronas estimuladas cuando se administra al paciente,

- la señal de medición (23) refleja la actividad patológicamente sincrónica y oscilatoria de las neuronas estimuladas, y

- la unidad de control (10) está diseñada para variar la pausa (43) entre la primera fracción de pulso (41) y la segunda fracción de pulso (42) hasta que la sincronización de las neuronas estimuladas sea mínima o caiga por debajo de un valor umbral predeterminado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2017/055915.

Solicitante: FORSCHUNGSZENTRUM JULICH GMBH.

Inventor/es: POPOVYCH,OLEKSANDR, TASS,PETER ALEXANDER.

Fecha de Publicación: 29 de Enero de 2020.

Clasificación Internacional de Patentes:

A61B5/00 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). › 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.
A61B5/04
A61N1/36 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 estimular, p. ej. marcapasos.
A61N5/06 A61N […] › A61N 5/00 Radioterapia (dispositivos o aparatos aplicables a la vez a la terapia y al diagnóstico A61B 6/00; aplicación de material radiactivo al cuerpo A61M 36/00). › utilizando radiación luminosa (A61N 5/01 tiene prioridad).
A61N5/067 A61N 5/00 […] › utilizando rayo láser.

PDF original: ES-2784002_T3.pdf

Dispositivo para la neuro-estimulación eficaz, invasiva y modulada en amplitud.

Reivindicaciones:

1. Dispositivo (1) para la estimulación de neuronas, que comprende:

- una unidad de medición (13) para registrar una señal de medición (23) que refleja una actividad neuronal de las neuronas estimuladas, y

- una unidad de control (10) acoplada a la unidad de estimulación (11) y a la unidad de medición (13) , que - genera una señal de modulación a partir de la señal de medición (23) ,

- modula la amplitud de un tren de pulsos (35) , que comprende un gran número de pulsos individuales (40) , con la señal de modulación, y

- controla la unidad de estimulación (11) de manera tal que el al menos un elemento de estimulación (12) aplica el tren de pulsos de amplitud modulada como la señal de estimulación (22) para estimular de ese modo las neuronas, en donde

- los pulsos individuales (40) tienen cada uno una primera fracción de pulso (41) y una segunda fracción de pulso (42) que sigue a la primera fracción de pulso (41) , y

- una de la primera fracción de pulso (41) y de la segunda fracción de pulso (42) introduce carga en el tejido y la otra fracción de pulso extrae carga del tejido, caracterizado porque

- se mantiene en cada caso una pausa (43) entre la primera fracción de pulso (41) y la segunda fracción de pulso (42) de los pulsos individuales (40) ,

- la señal de estimulación (22) está diseñada para desincronizar una actividad patológicamente sincrónica y oscilatoria de las neuronas estimuladas cuando se administra al paciente,

- la señal de medición (23) refleja la actividad patológicamente sincrónica y oscilatoria de las neuronas estimuladas, y

- la unidad de control (10) está diseñada para variar la pausa (43) entre la primera fracción de pulso (41) y la segunda fracción de pulso (42) hasta que la sincronización de las neuronas estimuladas sea mínima o caiga por debajo de un valor umbral predeterminado.

2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, en el que los pulsos individuales (40) dentro del tren de pulsos (35) se repiten continuamente y/o periódicamente.

3. Dispositivo (1) según las reivindicaciones 1 o 2, en el que los pulsos individuales (40) dentro del tren de pulsos (35) se repiten periódicamente con una frecuencia de al menos 100 Hz.

4. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la pausa (43) entre la primera fracción de pulso (41) y la segunda fracción de pulso (42) es de al menos 1 ms.

5. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de control (10) transforma previamente la señal de medición (23) mediante amplificación y/o filtrado con paso de banda y genera la señal de modulación a partir de la señal de medición transformada previamente.

6. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de control (10) transforma la señal de medición (23) retardada en el tiempo y de manera lineal para generar la señal de modulación.

7. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de control (10) transforma la señal de medición (23) retardada en el tiempo y de manera no lineal para generar la señal de modulación.

8. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de control (10) está diseñada para variar el retardo de tiempo de la señal de medición (23) para generar la señal de modulación, principalmente hasta que la sincronización de las neuronas estimuladas alcance un mínimo local o caiga por debajo de un valor umbral predeterminado.

9. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la unidad de control (10) está configurada para aumentar la intensidad de la señal de estimulación (22) después de la variación en el retardo de tiempo, principalmente hasta que la sincronización de las neuronas estimuladas alcance otro mínimo local o caiga por debajo de otro valor umbral predeterminado.

10. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tren de pulsos (35) es un tren de pulsos eléctrico o un tren de pulsos ópticos.

11. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera y la segunda fracciones de pulso (41, 42) están dimensionados de manera que una fracción de pulso introduce tanta carga en el tejido como la otra fracción de pulso extrae del tejido.

12. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la pausa (43) entre la primera fracción de pulso (41) y la segunda fracción de pulso (42) de los pulsos individuales (40) es menor que la pausa entre la segunda fracción de pulso (42) de un pulso individual (40) y la primera fracción de pulso (41) del pulso individual (40) que sigue inmediatamente en el tren de pulsos (35) .

13. Software para ejecución en la unidad de control (10) del dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores; el software

- genera señales de control para controlar una unidad de estimulación (11) implantada en el cuerpo de un paciente con al menos un elemento de estimulación (12) , en donde

- el al menos un elemento de estimulación (12) aplica una señal de estimulación (22) al tejido del paciente para estimular de ese modo las neuronas en el cerebro y/o en la médula espinal del paciente,

- se registra una señal de medición (23) que refleja una actividad neuronal de las neuronas estimuladas,

- se genera una señal de modulación a partir de la señal de medición (23) ,

- se modula la amplitud de un tren de pulsos (35) , que comprende un gran número de pulsos individuales (40) , con la señal de modulación, y

- el al menos un elemento de estimulación (12) aplica el tren de pulsos de amplitud modulada como la señal de estimulación (22) para estimular así las neuronas, en donde

- los pulsos individuales (40) tienen cada uno una primera fracción de pulso (41) y una segunda fracción de pulso (42) que sigue a la primera fracción de pulso (41) ,

- una de la primera fracción de pulso (41) y de la segunda fracción de pulso (42) introduce carga en el tejido y la otra fracción de pulso extrae carga del tejido,

- se mantiene en cada caso una pausa (43) entre la primera fracción de pulso (41) y la segunda fracción de pulso (42) de los pulsos individuales (40) ,

- la señal de estimulación (22) está diseñada para desincronizar una actividad patológicamente sincrónica y oscilatoria de las neuronas estimuladas cuando se administra al paciente,

- la señal de medición (23) refleja la actividad patológicamente sincrónica y oscilatoria de las neuronas estimuladas, y

- la pausa (43) entre la primera fracción de pulso (41) y la segunda fracción de pulso (42) varía hasta que la sincronización de las neuronas estimuladas es mínima o cae por debajo de un valor umbral predeterminado.

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