ES2712062T3

ES2712062T3 - Diseño novedoso para la estimulación en el tratamiento de los trastornos neurológicos

Info

Publication number: ES2712062T3
Application number: ES11752443T
Authority: ES
Inventors: Ridder Dirk De
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2031-08-30
Also published as: EP2611497A1; AU2016204225B2; EP2611497B1; EP3459591A1; US20120059438A1; US8682441B2; AU2020205216B2; US20180304083A1; WO2012030831A1; AU2017268505A1; US11027131B2; AU2011296159B2; DK2611497T3; US10035021B2; US20140155960A1; AU2016204225A1; US9498634B2; AU2011296159A1; US20170189691A1; AU2020205216A1

Abstract

Sistema (800) para controlar una terapia basada en el estado de sueño de un paciente, el sistema comprende: - un generador de estimulación (804), - un módulo sensor (805), - un módulo de telemetría (806), - un módulo de detección de la fase de sueño (803), - una memoria (801), - uno o más electrodos de estimulación para estimular el tejido cerebral (100), - un electrodo de registro para detectar la actividad neuronal del cerebro, y - un procesador (802) acoplado operativamente con el generador de simulación (804), con el módulo de detección (805), con el módulo de telemetría (806), con el módulo de detección de la etapa del sueño (803) y con la memoria (801), la memoria está configurada para almacenar instrucciones para su ejecución mediante el procesador (802) y la información define la administración de la terapia para el paciente, en donde las instrucciones para su ejecución mediante el procesador (802) incluyen instrucciones para: - controlar el uno o más electrodos de estimulación para emitir estímulos al tejido cerebral que comprende una señal que se produce a partir de un espectro de frecuencia de estimulación que tiene una densidad espectral de potencia por unidad de ancho de banda proporcional a 1/fß, en donde ß excluye 0, - determinar si el paciente está en estado de sueño, - determinar una etapa de reposo del estado de reposo basado en una señal biológica detectada desde el electrodo de grabación, - determinar el espectro de frecuencia de un paciente basado en una señal biológica detectada desde el electrodo de registro, y - ajustar el espectro de frecuencia de estimulación si durante una etapa de sueño determinada cambia el espectro de frecuencia del paciente.

Description

DESCRIPCION

Diseno novedoso para la estimulacion en el tratamiento de los trastornos neurologicos

CAMPO TECNICO

La presente invencion se refiere a un sistema que puede utilizarse para tratar afecciones y / o trastornos neurologicos. Mas particularmente, la presente invencion esta dirigida a un sistema para usar el ruido 1/fp para tratar afecciones y/o trastornos neurologicos, tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

En el cerebro y/u otros tejidos neuronales se producen diferentes modos o frecuencias de disparo o encendido, por ejemplo, disparo tonico y disparo por rafaga (disparo por rafaga irregular o regular). Tales modos de disparo pueden utilizarse para el procesamiento normal de informacion, sin embargo, la alteracion de los modos de disparo tambien puede conducir a patologfas.

Por ejemplo, ciertas afecciones neurologicas estan asociadas con la hiperactividad del cerebro y pueden atribuirse a una explosion ntmica o una activacion tonica de alta frecuencia o una activacion hipersincronica (por ejemplo, tinnitus o acufeno, dolores y epilepsia). Otras afecciones pueden asociarse con un disparo por estallido anitmico o un disparo disincronico, por ejemplo, trastornos del movimiento, alucinaciones, estado vegetativo persistente (EVP), sensibilidad qmmica multiple (SQM) o hipofuncionamiento, por ejemplo, hipoestesia, depresion, perdida de la audicion, perdida visual, distimia, fatiga cronica, etc.

Durante la ultima decada, los sistemas de neuromodulacion se han utilizado para modular varias areas del cerebro, la medula espinal o los nervios perifericos (veanse por ejemplo los documentos de patente de los Estados Unidos de America numero 6,671,555 y 6,690,974). Estos tipos de sistemas utilizan formas tonicas de estimulacion electrica. Recientemente se ha desarrollado la estimulacion magnetica transcraneal (EMT) en rafagas en las frecuencias theta (Huang et al., 2005), y se ha demostrado que las rafagas de EMT Theta producen un efecto en la corteza motora y visual al suprimir los circuitos excitadores despues de un corto penodo de aplicacion de solo 20 -190 s (Huang et al., 2005; Di Lazzaro et al., 2005; Franca et al., 2006). Normalmente, las senales generadas por los dispositivos de neuromodulacion no son fisiologicas similares a las senales electricas endogenas generadas por el cerebro y las senales electricas exogenas generadas por los dispositivos de neuromodulacion habitualmente producen eventos epilepticos, tanto como el cerebro se habitua a estas senales electricas a traves del tiempo. El inventor de esta patente, es el primero en describir un diseno de neuromodulacion que utiliza parametros en los que se utiliza un ruido de 1/fp para lograr la estimulacion del tejido cerca de los niveles fisiologicos para tratar una afeccion neurologica. El documento US 4 338 945 describe un sistema que genera impulsos electricos para aliviar el dolor del paciente que comprende un generador de impulsos y un controlador para modular los parametros de los impulsos de salida del generador de impulsos para que fluctuen de acuerdo con la regla de 1/f; es decir, la densidad espectral de la fluctuacion vana inversamente con la frecuencia.

El documento US 2010/0048985 describe un sistema de neuromodulacion para optimizar la terapia del sueno mediante la aplicacion de ruido blanco o rosa como senal de estimulacion.

BREVE RESUMEN DE LA INVENCION

Se proporciona un sistema para controlar una terapia basada en el estado de sueno de un paciente con las caractensticas de la reivindicacion 1.

La invencion esta definida en la reivindicacion 1. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. Cualquier metodo descrito es meramente ejemplar y no esta dentro del alcance de la presente invencion. El metodo y el sistema descritos en la presente se relacionan con la estimulacion del tejido nervioso para tratar una enfermedad y/o condicion neurologica. Usando un generador de impulsos, se crea un estfmulo que comprende una senal que se produce a partir de un espectro de frecuencias que tiene una densidad espectral de potencia por unidad de ancho de banda proporcional a 1/fp, en donde p excluye 0. Por ejemplo, p puede ser, cualquier numero real, natural, entero, racional, irracional, complejo o fluctuante. Por ejemplo, p = 1 o p = 2. El estfmulo se proporciona desde el generador de impulsos hasta al menos un cable de estimulacion; y se aplica al tejido nervioso del paciente a traves de uno o varios electrodos de al menos un cable de estimulacion.

Aun mas, el estfmulo puede combinarse con al menos un estimulo de pulso repetido de una manera tonica o un estimulo por estallido que comprende una pluralidad de grupos de picos de los pulsos.

Aun mas, el estfmulo se puede modular a cualquier frecuencia espedfica, ya sea por aumento de potencia selectivo, modulacion de envolvente o agregando mas estfmulos tonicos o de rafagas de esta frecuencia. Un primer parametro de estimulacion que define una frecuencia que tiene un lfmite inferior de un espectro de frecuencia y una segunda estimulacion que define una frecuencia que tiene un lfmite superior de un espectro de frecuencia puede almacenarse en un controlador o generador de impulsos y dicho controlador puede utilizarse para generar un estfmulo que comprende un espectro de frecuencia entre los parametros de estimulacion primero y segundo, de manera que la frecuencia y la potencia del espectro de frecuencia son inversamente proporcionales.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Las figuras 1A-1J ilustran ejemplos de cables de estimulacion electrica que se pueden usar para estimular electricamente el tejido neuronal.

La figura 2 representa un generador de pulso implantable que puede programarse para generar estimulacion de acuerdo con una realizacion representativa.

Las figuras 3A y 3B ilustran ruido rosa o ruido 1/f. La figura 3A muestra un espectro de ruido rosa ejemplar. La figura 3B muestra un espectro de ruido rosa ejemplar generado por una fuente de energfa, por ejemplo, un generador externo o implantable

Las figuras 4A y 4B ilustran ruido rojo, marron o browniano o ruido 1/f2. La figura 4A muestra un espectro de ruido rojo o marron (amarronado) ejemplar. La figura 4B muestra un espectro ejemplar generado por una fuente de energfa, por ejemplo, un generador externo o implantable.

Las figuras 5A-5B ilustran combinaciones ejemplares de ruido 1/fp. La figura 5A muestra el ruido 1/fp modulado en las frecuencias alfa y la figura 5B en el ruido 1/fp modulado en las frecuencias beta.

La figura 6 representa un sistema de estimulacion que puede medir o detectar senales neuronales dadas que se pueden usar para modular la estimulacion de ruido 1/fp de acuerdo con una realizacion representativa.

La figura 7 ilustra un espectro de 1/fp en reposo para pacientes normales y con tinnitus. p es 2,2 para los controles sanos, 1,5 para el tinnitus tipo ruido y 1,8 para el tinnitus de tono puro.

La figura 8 representa un sistema de estimulacion de acuerdo con la invencion que puede detectar y / o monitorear la etapa de sueno que se puede usar para alterar la terapia.

La figura 9 muestra modulos dentro de la memoria de la figura 8.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

La siguiente seccion describe de manera mas general un ejemplo de un procedimiento de tratamiento con ruido 1/fp como el ruido rosa, el ruido rojo o marron o el ruido negro para optimizar los siguientes parametros; un conjunto y / o rango de protocolos de estimulacion que pueden eliminar por completo la enfermedad / trastorno neurologico, un conjunto y / o rango de protocolos de estimulacion que requieren el voltaje mas bajo y un protocolo que mantiene la eficacia del tratamiento durante largos penodos de tiempo, por ejemplo, El protocolo puede prevenir la habituacion o la adaptacion y un protocolo que es antiepileptico. Aun mas, por ejemplo la senal del ruido 1/fp generado puede filtrarse, combinarse o procesarse de otra manera, por lo que el ruido 1/fp generado se utiliza como una senal de ruido de fondo sobre otra senal con un pico espectral en una frecuencia seleccionada. Por ejemplo, un pico alfa, un pico beta, un pico delta y / o un pico theta se pueden agregar al ruido 1/fp. Los picos se pueden generar utilizando frecuencias habitualmente conocidas o los picos se pueden individualizar para cada paciente. Aun mas, el ruido 1/fp puede combinarse con la estimulacion tonica y / o de rafaga estandar para mejorar aun mas la optimizacion o evitar la habituacion. Las combinaciones de estimulacion tonica y / o rafaga son conocidas en la tecnica, por ejemplo, la patente de los EE.UU., numero 7,734,340, otorgada el 08 de junio de 2010 y la solicitud de patente de los EE.UU., numero 12/109,098 presentada el 24 de 2008, posteriormente publicada como US 2011 0184486.

El sitio predeterminado para la estimulacion puede incluir, por ejemplo, tejido neuronal periferico y / o tejido neuronal central. El tejido neuronal periferico puede incluir una rafz nerviosa o un ganglio de la rafz o cualquier tejido neuronal periferico asociado con un dermatoma dado o cualquier tejido neuronal que se encuentre fuera del cerebro, el tronco cerebral o la medula espinal.

I. El ruido 1/fp

Una senal de ruido se puede describir como una senal que se genera de acuerdo con un proceso aleatorio. En la practica, se emplean varios algoritmos (por ejemplo, en software ejecutado en un procesador) para simular un proceso aleatorio dado para generar una senal "pseudoaleatoria" donde la senal pseudoaleatoria generada posee caractensticas similares con senales correspondientes a un proceso aleatorio correspondiente. Las caractensticas de una senal de ruido particular dependen del proceso subyacente que genera la senal de ruido. Por ejemplo, la densidad espectral de potencia o la distribucion de potencia en el dominio de la frecuencia pueden emplearse para caracterizar el proceso aleatorio y, por lo tanto, tambien caracterizar una senal de ruido correspondiente en el dominio del tiempo. La clasificacion de la densidad espectral de potencia de una senal de ruido se puede describir con referencia a un color o a la terminologfa del color con diferentes tipos de densidades espectrales de potencia denominadas debido a los diferentes colores.

De acuerdo con estas convenciones, la densidad espectral de potencia se define como inversamente proporcional a fp, donde f representa la frecuencia y p es un valor seleccionado para caracterizar la senal del ruido. El valor p puede ser, por ejemplo, cualquier numero real, natural, entero, racional, irracional o complejo. Por ejemplo, la densidad espectral para el ruido blanco es plana (p=0), para el ruido rosa o el ruido intermitente p=1 y para el ruido browniano o rojo p=2 y el ruido negro es 0>2. Los valores P no enteros adecuados de aproximadamente 1 incluyen 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,5; o cualquier valor entre ellos para algunas realizaciones. Asimismo, los valores p no enteros adecuados de aproximadamente 2 pueden incluir 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2,1; 2,2; 2,3; 2,4; 2,5 o cualquier valor entre ellos para algunas realizaciones.

La actividad electrica y / o neural anormal esta asociada con diferentes enfermedades y trastornos en los sistemas nerviosos central y periferico. Ademas de un regimen farmacologico o intervencion quirurgica, los tratamientos potenciales para tales enfermedades y trastornos incluyen la implantacion de un dispositivo medico (por ejemplo, un generador de pulso implantable (IPG por sus siglas en ingles de implantable pulse generator) en un paciente para la estimulacion electrica del tejido corporal del paciente. En particular, un dispositivo medico implantable puede estimular electricamente una ubicacion del tejido neuronal objetivo mediante la aplicacion selectiva de senales de entrada electricas controladas sobre uno o mas electrodos acoplados o ubicados cerca del tejido neuronal del paciente. Dichas senales de entrada electrica pueden aplicarse al tejido neuronal del paciente para tratar una enfermedad, afeccion o trastorno neurologico.

La respuesta de los sistemas no lineales a una senal de entrada debil puede optimizarse combinando la senal de entrada con un nivel de ruido no despreciable o como se conoce en la tecnica como resonancia estocastica. Para que un sistema muestre resonancia estocastica debe haber un umbral que se deba superar para activar el sistema. Cuando la senal de entrada no es lo suficientemente fuerte como para exceder el umbral, pequenas cantidades de ruido agregadas al sistema o la senal pueden ser suficientes para activar la activacion. Normalmente este tipo de fenomeno esta asociado con el ruido blanco.

Con el tiempo, una senal de estimulacion electrica repetitiva, como la estimulacion electrica habitual que se realiza en la actualidad, que es diferente a las senales naturales del cerebro puede volverse menos efectiva a medida que el cerebro "filtra" o "ignora" la senal. Por lo tanto, existe un problema de habituacion con los parametros de estimulacion electrica estandar utilizados hoy dfa en dfa porque los parametros de estimulacion electrica dan como resultado una senal electrica repetitiva y, por lo tanto, el cerebro se habitua a la senal o se adapta a ella. Se cree que las senales naturalmente recurrentes dentro del cerebro humano se parecen mucho al ruido 1/fp. Por ello, la eficacia de las senales de estimulacion electrica aplicadas al tejido neuronal se mejoran al hacer que esas senales se comporten lo mas cerca posible de las senales del cerebro.

Tal senal puede tener menos probabilidades de perder efectividad con el tiempo. Una forma de hacer que una senal de estimulacion electrica se asemeje a las propias senales del cerebro es utilizar un paradigma de estimulacion que se parezca al de las senales normales del cerebro, por ejemplo, convertir el espectro de ruido rosa en senales de estimulacion electrica que se pueden aplicar al tejido neuronal con un patron, frecuencia, amplitud deseados tal que mantenga parametros asociados con espectro de ruido 1/fp. Para seguir modulando el paradigma de estimulacion de ruido 1/fp, se debe anadir frecuencias pico espedficas al paradigma de estimulacion del ruido i f que se conoce o se asocia con areas cerebrales determinadas, por ejemplo, se agrega un pico de frecuencia alfa para estimular areas corticales primarias y secundarias; se agrega un pico de frecuencia beta para estimular la asociacion de areas corticales, como la corteza frontal; se anade un pico de frecuencia theta para estimular el cingulado, el hipocampo, la airngdala; se agrega un pico de frecuencia delta para estimular el tronco cerebral, el area tegmental ventral (VTA), el nucleo de la corteza prefrontal medial accumbens / ventral (VMPFC).

Aun mas, el ruido negro puede usarse para estimular el tronco cerebral y / o el sistema de recompensa. Estas frecuencias maximas adicionales que se agregan al paradigma de estimulacion de ruido i f se puede obtener del individuo mediante mediciones EEG o MEG o cualquier otra medida para obtener la frecuencia pico individual o las frecuencias se pueden obtener de una base de datos, por ejemplo, una base de datos que contiene una lista de frecuencias y estructuras espectrales dadas para una estructura cerebral o area del cerebro. La frecuencia para cada area del cerebro, por ejemplo, cada area de Brodmann se puede calcular facilmente definiendo un area de Brodmann en el espacio fuente y realizando un analisis espectral para esa area usando cualquier software (por ejemplo, sLORETA) para realizar el analisis de la fuente.

Aun mas, el paradigma de estimulacion de ruido i f puede modificarse utilizando polos o electrodos multiples, por ejemplo, el paradigma de estimulacion se realiza en ciclos secuenciales o ciclos aleatorios a traves de los polos o electrodos sobre el cable de estimulacion.

El ruido i f tambien se puede seleccionar para activar o desactivar espedficamente un area del cerebro o una red cerebral, es decir, se puede elegir para que no se normalice, sino que no sea fisiologico para compensar la hiperactividad o hipoactividad, seguido en una etapa posterior con parametros normales de estimulacion fisiologica con ruido i f . Por ejemplo, al dormir, cambiar el ruido i f durante el sueno puede mejorar el almacenamiento de la memoria o prevenir el almacenamiento de recuerdos, por ejemplo, para prevenir o tratar el trastorno de estres postraumatico (TEPT).

II. Seleccion de los pacientes

Los sujetos a tratar de acuerdo con algunas realizaciones representativas pueden seleccionarse, identificarse y/o diagnosticarse basandose en la acumulacion de datos de comportamiento ffsicos, qdmicos e historicos en cada paciente. Un experto en la materia es capaz de realizar los examenes apropiados para acumular dichos datos. Un tipo de examen puede incluir examenes neurologicos, que pueden incluir evaluaciones del estado mental, que pueden incluir ademas una evaluacion psiquiatrica. Otros tipos de evaluaciones para trastornos del movimiento pueden incluir tales evaluaciones, como por ejemplo, utilizando la Escala de Clasificacion de Enfermedad de Parkinson Unificada (UPDRS por sus siglas en ingles de Unified Parkinson's Disease Rating Scale). Aun mas, otros tipos de examenes pueden incluir, entre otros, el examen de la motora, el examen del nervio craneal, la evaluacion cognitiva y los analisis neuropsicologicos (por ejemplo, el Inventario de personalidad multifasico de Minnesota, el Inventario de depresion de Beck o la Escala de calificacion de Hamilton para la depresion). Otros tipos de evaluacion para el tinnitus, por ejemplo, pueden incluir, entre otros, las escalas analogicas visuales (VAS, por sus siglas en ingles de Visual Analogue Scales) y el Inventario de discapacidades de tinnitus (THI, por sus siglas en ingles de Tinnitus Handicap Inventory). Ademas de las pruebas neurologicas, tambien se pueden realizar pruebas rutinarias hematologicas y / o bioqdmicas.

Ademas de los examenes anteriores, se pueden usar tecnicas de imagen para determinar la funcion cerebral normal y anormal que puede provocar trastornos. Por lo tanto, una vez que el paciente se identifica a partir de los examenes clmicos anteriores, las tecnicas de imagen pueden utilizarse aun mas para proporcionar la region de interes en la que se van a implantar los electrodos, la imagen cerebral funcional permite la localizacion del funcionamiento normal y anormal espedfico del sistema nervioso. Lo anterior incluye metodos electricos como electroencefalograffa (EEG), magnetoencefalograffa (MEG), tomograffa computarizada por emision de foton unico (SPECT), asf como estudios metabolicos y de flujo sangumeo como imagenes de resonancia magnetica funcional (fMRI por sus siglas en ingles de functional magnetic resonance imaging) y tomograffa por emision de positrones (PET, por sus siglas en ingles de positron emission tomography) que pueden ser utilizadas para localizar la funcion cerebral y la disfuncion.

III. Implantacion de cables de estimulacion.

Tal y se muestra en las 1A a 1J, se implantan uno o mas cables de estimulacion 100, de tal manera que uno o mas electrodos de estimulacion 102 de cada cable de estimulacion 200 se coloquen o dispongan cerca, adyacentes a, directamente sobre o sobre, cerca de, directamente dentro o dentro del tejido objetivo o en un sitio predeterminado. Los cables mostrados en la figura 1 son ejemplos de muchos de los cables disponibles comercialmente, como cables cerebrales profundos, cables percutaneos, cables de paletas, etc.

Los ejemplos de cables de estimulacion disponibles comercialmente incluyen un cable o laminotomna OCTRODE® percutanea o cables de paletas o estructuras de paletas como el cable PENTA® o cable LAMITRODE. 44®, todos fabricados por Advanced Neuromodulation Systems, Inc. Para los fines descritos en este documento y como reconoceran los expertos en la materia, cuando se utiliza un sistema de estimulacion integrado, como el Bion®, se coloca de manera similar a la posicion del cable 100.

Las tecnicas para implantar electrodos de estimulacion son bien conocidas por los expertos en la materia y pueden colocarse en diversos tejidos corporales y en contacto con diversas capas de tejido; por ejemplo, la implantacion cerebral profunda, cortical, subdural, subaracnoidea, epidural, cutanea, transcutanea y subcutanea se emplea en algunas realizaciones.

A. Cerebro

El tejido neuronal central incluye tejido cerebral, tejido espinal o tejido del tronco cerebral. El tejido cerebral puede incluir el lobulo frontal, el lobulo occipital, el lobulo parietal, el lobulo temporal, el cerebelo o el tronco encefalico. Mas espedficamente, el tejido cerebral puede incluir dianas subcorticales, por ejemplo, talamo / sub-talamo (por ejemplo, nucleos talamicos, cuerpo geniculado medial y lateral, nucleos intralaminares, nucleo reticularis, pulvinar, nucleos subtalamicos (STN), etc.) ganglio basal (por ejemplo, putamen, nucleo caudado, globo palido), hipocampo, amfgdala, hipotalamo, epitalamo, cuerpos mamfacos, area tegmental ventral (AVT), sustancia negra, cuerpo calloso, fornix, capsula interna, comisura anterior y posterior, pedunculo lateral, etc.

El tejido del cerebro tambien incluye el cerebelo, los pedunculos cerebelosos y los nucleos del cerebelo, como el nucleo fastigial, el nucleo globoso, el nucleo dentado, el nucleo emboliforme. Aun mas, ademas de los objetivos subcorticales mencionados anteriormente, el tejido cerebral tambien incluye objetivos corticales, por ejemplo, la corteza auditiva, la corteza prefrontal, la corteza prefrontal dorsolateral, la corteza prefrontal ventromedial, la corteza cingulada, el area subcallosa, la corteza cingulada anterior, cortex cingulado anterior subgenual, la corteza motora y la corteza somatosensorial. La corteza somatosensorial comprende la corteza primaria somatosensorial primaria y el complejo de asociacion somatosensorial. Aun mas, la corteza somatosensorial tambien incluye las areas de Brodmann 1, 2, 3, 5 y 7. Aun mas, el tejido cerebral puede incluir varias areas de Brodmann, por ejemplo, pero no limitado a area Brodmann 9, area Brodmann 10, area Brodmann 24, area Brodmann 25, area Brodmann 32, area Brodmann 39, area Brodmann 41, area Brodmann 42 y area Brodmann 46.

Si bien no estan limitados por la descripcion de un procedimiento en particular, los pacientes a los que se les debe implantar un electrodo o electrodo de estimulacion electrica en el cerebro para una estimulacion cerebral profunda, por lo general, primero tienen un marco de cabeza estereotactico, como el Leksell, CRW o Compass, colocado en el craneo del paciente mediante tornillos fijos. Posterior al montaje del marco, el paciente normalmente se somete a una serie de sesiones de imagenes de resonancia magnetica, durante las cuales se crea una serie de imagenes de corte bidimensional del cerebro del paciente en un mapa cuasi tridimensional en el espacio virtual.

Este mapa se correlaciona con el marco de referencia estereotactico tridimensional en el campo quirurgico real. Para alinear estos dos marcos de coordenadas, tanto los instrumentos como el paciente deben estar situados en correspondencia con el mapa virtual. La forma actual de hacer lo anterior es montando ngidamente el marco de la cabeza en la mesa quirurgica. Posteriormente, se establece una serie de puntos de referencia para los aspectos relativos del marco y el craneo del paciente, de modo que una persona o un sistema de software de computadora puedan ajustar y calcular la correlacion entre el mundo real de la cabeza del paciente y el modelo de espacio virtual de las exploraciones de resonancia magnetica del paciente. El cirujano puede apuntar a cualquier region dentro del espacio estereotactico del cerebro con precision (por ejemplo, a un 1 mm). La localizacion anatomica inicial del objetivo se logra directamente usando imagenes de IRM o imagenes funcionales (PET o SPECT, fMRI, MSI), o indirectamente usando programas interactivos de atlas anatomicos que mapean la imagen del atlas en la imagen estereotactica del cerebro. Como se describe con mayor detalle en otra parte de esta solicitud, los objetivos anatomicos o el sitio predeterminado pueden ser estimulados directamente o afectados a traves de la estimulacion en otra region del cerebro.

Ademas de la estimulacion cerebral profunda, la estimulacion cortical tambien se puede utilizar para estimular diversos tejidos cerebrales. Cualquiera de los cables de estimulacion ilustrados en las figuras 1A-1J se pueden utilizar para la estimulacion cortical, asf como cualquier otro electrodo cortical o conjunto de electrodos. Para implantar electrodos corticales convencionales, generalmente se requiere una craneotomfa bajo anestesia general para eliminar una ventana relativamente grande (por ejemplo, del tamano de una miniatura o mas grande) en el craneo. Un orificio piloto (por ejemplo, 4 mm o mas pequeno) se puede formar a traves de al menos parte del grosor del craneo del paciente adyacente a un sitio seleccionado o predeterminado. En ciertas realizaciones, el orificio piloto se puede utilizar como un sitio de monitoreo.

La ubicacion del orificio piloto (y, en ultima instancia, el electrodo recibido en el mismo) se puede seleccionar de varias maneras, por ejemplo, el medico puede usar puntos de referencia anatomicos, por ejemplo, puntos de referencia craneales como el bregma o la sutura sagital, para guiar la colocacion y la orientacion del orificio piloto o el medico puede utilizar un sistema de navegacion quirurgica. Los sistemas de navegacion pueden emplear imagenes en tiempo real y / o deteccion de proximidad para guiar a un medico en la colocacion del orificio piloto y en la colocacion del electrodo en el orificio piloto. En algunos sistemas, los fiduciales se colocan en el cuero cabelludo o el craneo del paciente antes de la obtencion de imagenes y esos fiduciales se utilizan como puntos de referencia en la implantacion posterior. En otros sistemas, se puede emplear MRI en tiempo real o similar en lugar de o junto con dichos fiduciales. Un numero de sistemas de navegacion adecuados estan disponibles comercialmente, tales como el STEALTHSTATION TREON TGS vendido por Medtronic Surgical Navigation Technologies de Louisville, Colorado, EE. UU.

Una vez que se realiza el orificio piloto, el cable de estimulacion roscado puede avanzar a lo largo del orificio piloto hasta que la superficie de contacto haga contacto electrico con una parte deseada del cerebro del paciente. Si se pretende que el cable de estimulacion se posicione epiduralmente, esto puede incluir un contacto relativamente no traumatico con la duramadre; Si el electrodo esta en contacto con un sitio en la corteza cerebral, el electrodo avanzara para extenderse a traves de la duramadre. Por lo tanto, el cable puede colocarse epidural o subduralmente para la estimulacion cortical.

B. Medula espinal y/o nervios perifericos

Los nervios perifericos pueden incluir, entre otros, nervio olfatorio, nervio optico, nervio oculomotor, nervio troclear, nervio trigemino, nervio abducens, nervio facial, nervio vestibulococlear (nervio auditivo), nervio glosofarmgeo, nervio vagal, nervio accesorio, nervio hipogloso, nervio occipital nervio (p. ej., nervio suboccipital, nervio occipital mayor, nervio occipital menor), nervio auricular mayor, nervio auricular menor, nervio frenico, plexo braquial, nervios axilares radiales, nervios musculocutaneos, nervios radiales, nervios cubitales, nervios medianos nervios intercostales, plexo lumbosacro, nervios ciaticos, nervio peroneo comun, nervios tibiales, nervios surales, nervios femorales, nervios gluteos, nervios espinales toracicos, nervios obturadores, nervios digitales, nervios pudendos, nervios plantares, nervios safenos, nervios safenos, nervios nerviosos, nervios opales , y los nervios iliohipogastricos. Ademas, el tejido neuronal periferico puede incluir, entre otros, tejido nervioso periferico asociado con un dermatoma.

El tejido espinal puede incluir los tractos ascendentes y descendentes de la medula espinal, mas espedficamente, los tractos ascendentes que comprenden neuronas intralaminares o la columna dorsal. Por ejemplo, el tejido espinal puede incluir tejido neuronal asociado con cualquiera de los segmentos vertebrales cervicales (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 y C8) y / o cualquier tejido asociado con cualquiera de los segmentos vertebrales toracicos (T1 , T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10, T11, T12) y/o cualquier tejido asociado con cualquiera de los segmentos vertebrales lumbares (L1, L2, L3, L4, L5, L6) y/o cualquier tejido asociado a los segmentos vertebrales sacros (S1, S2, S3, S4, S5). Mas espedficamente, el tejido espinal es la columna dorsal de la medula espinal. El tejido del tronco encefalico puede incluir la medula oblonga, pons o mesencefalo, mas en particular la parte posterior pons o mesencefalo posterior, el foramen de Lushka y la parte ventrolateral de la medula oblonga.

En otras realizaciones, los cables de estimulacion se colocan en comunicacion con el tejido neuronal de la medula espinal, mas espedficamente, la columna dorsal de la medula espinal. Por ejemplo, los electrodos de estimulacion se colocan comunmente en el exterior de la capa de duramadre que rodea la medula espinal. Tambien se contempla la estimulacion en la superficie del cordon; por ejemplo, la estimulacion se puede aplicar al tejido de la medula espinal, asf como a la zona de entrada de la rafz nerviosa. Los electrodos de estimulacion pueden colocarse en diversos tejidos corporales y en contacto con varias capas de tejido; por ejemplo, la implantacion subdural, subaracnoidea, epidural y cutanea y/o subcutanea se emplea en algunas realizaciones.

La estimulacion de la medula espinal se puede lograr utilizando derivaciones percutaneas y / o derivaciones de tipo laminotoirna que comprenden una paleta. Las derivaciones percutaneas comunmente tienen dos o mas electrodos equidistantes que se colocan sobre la capa de la duramadre mediante el uso de una aguja de tipo Touhy. Para la insercion, la aguja tipo Touhy se pasa a traves de la piel entre las vertebras deseadas para abrirse por encima de la capa dura.

En contraste con los cables percutaneos, los cables de laminotomfa tienen una configuracion de paleta y habitualmente poseen una pluralidad de electrodos (por ejemplo, dos, cuatro, ocho, dieciseis o veinte) dispuestos en una o mas columnas. Los cables de laminotomfa implantados generalmente se centran transversalmente sobre la lmea media fisiologica de un paciente. En tal posicion, las columnas multiples de electrodos son adecuadas para tratar el dolor unilateral y el bilateral, donde la energfa electrica se puede administrar usando cualquiera de las columnas independientemente (a cada lado de la lmea media) o administrada usando ambas columnas para crear un campo electrico que atraviesa lmea media Un cable de laminotoirna de varias columnas permite el posicionamiento confiable de una pluralidad de electrodos, y en particular, una pluralidad de columnas de electrodos que no se desvfan facilmente de una posicion de implantacion inicial.

Los cables de laminotomna requieren un procedimiento quirurgico para su implantacion. El procedimiento quirurgico, o laminectom^a parcial, requiere la reseccion y extraccion de ciertos tejidos vertebrales para permitir tanto el acceso a la duramadre como la colocacion adecuada de un cable de laminotomna. El cable de laminotom^a ofrece una plataforma mas estable, que ademas se puede suturar en su lugar y tiende a migrar menos en el entorno operativo del cuerpo humano. Sin embargo, dependiendo de la posicion de insercion, el acceso a la duramadre solo puede requerir la eliminacion parcial del ligamento amarillo en el sitio de insercion. En algunas realizaciones, dos o mas derivaciones de laminotom^a pueden colocarse dentro del espacio epidural, y las derivaciones pueden asumir cualquier posicion relativa entre sf.

En ciertas realizaciones, los cables de estimulacion pueden colocarse por via subcutanea en la cabeza del paciente. Por ejemplo, uno o mas cables de estimulacion pueden implantarse por via subcutanea, de modo que uno o mas electrodos de estimulacion se posicionan en comunicacion con un area del dermatoma, por ejemplo (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 y C8), cervical rafces nerviosas (por ejemplo, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 y C8) nervios craneales (por ejemplo, nervio olfativo, optico, nervio, nervio oculomotor, nervio troclear, nervio trigemino, nervio abducente, nervio facial, nervio vestibulococlear, nervio glosofarmgeo, nervio vago, nervio accesorio y nervio hipogloso) y / o area occipital. Por ejemplo, se colocan uno o mas electrodos de estimulacion en el area del dermatoma C2 / area del dermatoma C3, por via subcutanea, pero superior a la galea. Dentro de ciertas areas del area del dermatoma C2 o area occipital u occipital, hay poco o ningun musculo, esta area se compone principalmente de grasa, fascia, perostio y estructuras neurovasculares (por ejemplo, galea). Mas espedficamente, el electrodo se puede implantar de manera subcutanea, de modo que el electrodo se coloca debajo de la piel, por encima del hueso en la parte posterior de la cabeza o superior al periostio. En la parte posterior de la cabeza, la sonda se coloca en el area del dermatoma C2 o se coloca en la parte posterior de la cabeza del paciente en aproximadamente al nivel de la oreja.

C. Estimulacion del tronco cerebral

La implantacion de un cable de estimulacion en comunicacion con el area del tronco cerebral predeterminado se puede realizar mediante una variedad de tecnicas quirurgicas que son bien conocidas por los expertos en la tecnica. Por ejemplo, se puede implantar un cable de estimulacion electrica en, dentro o cerca del tronco cerebral accediendo al tejido cerebral a traves de una via percutanea, una craneotomfa abierta o un orificio de rebaba. Cuando un orificio de rebaba es el medio para acceder al tronco cerebral, por ejemplo, un equipo estereotactico adecuado para ayudar a colocar un cable de estimulacion electrica sobre, dentro o cerca del tronco cerebral, puede colocarse alrededor de la cabeza. Otra tecnica alternativa puede incluir una tecnica de lmea media modificada o de fosa posterior retrosigmoidea.

En ciertas realizaciones, el cable de estimulacion electrica esta ubicado al menos parcialmente dentro o debajo de la duramadre adyacente al tronco cerebral. Alternativamente, se puede colocar un cable de estimulacion en comunicacion con el area del tronco cerebral predeterminado al enhebrar el cable de estimulacion hacia arriba en la columna de la medula espinal, como se describe anteriormente, y que se incorpora a la presente.

Aun mas, un area predeterminada del tronco cerebral puede ser estimulada indirectamente mediante la implantacion de un cable de estimulacion en comunicacion con un nervio craneal (por ejemplo, nervio olfativo, optico, nervio, nervio oculomotor, nervio troclear, nervio trigemino, nervio abducente, nervio facial, nervio vestibulococlear, nervio glosofarmgeo, nervio vago, nervio accesorio y nervio hipogloso) asf como nervios cervicales altos (nervios cervicales tienen anastomosis con los nervios craneales inferiores), de manera que la estimulacion de un nervio craneal estimula indirectamente el tejido del tronco cerebral predeterminado. Tales tecnicas se describen con mas detalle en las patentes de los Estados Unidos de Amecia con los numeros 6,721,603; 6,622,047; y 5,335,657.

IV. Generacion de parametros de estimulacion y sus modificaciones

Los dispositivos de neuromodulacion convencionales pueden modificarse para aplicar una estimulacion de ruido i f o estimulacion de ruido 1/fp en combinacion con frecuencias pico individuales (por ejemplo, alfa, beta, theta y delta) o combinacion de la estimulacion de ruido 1/fp combinada con la estimulacion tonica o por rafagas al tejido nervioso de un paciente modificando las instrucciones del software y/o los parametros de estimulacion almacenados en los dispositivos. Espedficamente, los dispositivos de neuromodulacion convencionales habitualmente incluyen un microprocesador y un modulo de generacion de impulsos.

El modulo de generacion de impulsos genera los impulsos electricos de acuerdo con un ancho de impulso y una amplitud de impulsos definidos y aplica los impulsos electricos a electrodos definidos a traves de circuitos de conmutacion y los alambres de un cable de estimulacion. El microprocesador controla las operaciones del modulo de generacion de impulsos segun las instrucciones de software almacenadas en el dispositivo y los parametros de estimulacion que lo acompanan. Los ejemplos de dispositivos de neuromodulacion disponibles en el mercado que pueden modificarse de acuerdo con algunas realizaciones incluyen el EON® o el EON mini®, fabricados por St. Jude Medical. Otros dispositivos de neuromodulacion que pueden modificarse pueden incluir, el LIBRA® o el BRIO® fabricados por St. Jude Medical.

Estos dispositivos de neuromodulacion pueden adaptarse modificando las instrucciones de software proporcionadas dentro de los dispositivos de neuromodulacion utilizados para controlar las operaciones de los dispositivos. En algunas realizaciones, se proporciona software dentro del dispositivo de neuromodulacion para recuperar o generar un flujo de valores digitales que definen una forma de onda segun la densidad espectral de potencia deseada. Este flujo de valores se emplea para controlar la amplitud de los pulsos de estimulacion sucesivos generados por el dispositivo de neuroestimulacion.

El software puede incluir un generador de numeros pseudoaleatorios segun algoritmos conocidos para generar el flujo de valores digitales. Alternativamente, una o mas corrientes de valores digitales que tienen la densidad espectral de potencia deseada pueden generarse fuera de lmea y almacenarse en la memoria del dispositivo de neuromodulacion (en un formato comprimido u otro formato adecuado). El software del dispositivo de neuromodulacion puede recuperar los valores de la memoria para controlar la amplitud de los pulsos de salida del dispositivo de neuromodulacion. Alternativamente, se puede usar un dispositivo de neuromodulacion convencional externo (por ejemplo, el estimulador digital DS8000™ vendido por World Precision Instruments) para generar la estimulacion electrica deseada.

Por ejemplo, una forma de onda personalizada puede generarse fuera de lmea en una computadora personal e importarse al estimulador digital para la generacion de pulsos. Se pueden ingresar parametros de senal, como espectro de ruido, por ejemplo, la figura 3A o la figura 4A, en un software de generacion de formas de onda adecuado para generar el flujo de valores digitales. Alternativamente, dependiendo de las capacidades del estimulador digital externo, el flujo de valores digitales puede calcularse a bordo del procesador del estimulador digital externo.

La figura 2 representa un dispositivo de neuromodulacion ejemplar que se puede usar para proporcionar la estimulacion deseada. Se insertan los parametros de senal, como el espectro de ruido 1/fp, por ejemplo la figura 3A o la figura 4A, en el software o la memoria 210 y el patron de onda o las senales deseadas se generan usando el microprocesador 220. Un convertidor estandar digital a analogico 230 recibe las senales digitales calculadas y genera pulsos de salida analogicos correspondientes a los valores de las senales digitales. Los impulsos de salida generados se pueden enviar desde el dispositivo de neuromodulacion a traves de un condensador de salida. Opcionalmente, cualquier filtro 240 adecuado puede usarse para suavizar o dar forma a las senales; sin embargo, las senales sin suavizar o sin filtrar pueden transmitirse a los circuitos de conmutacion 250, que proporcionan las senales a los electrodos 100, estimulando asf el tejido neuronal utilizando el patron de estimulacion de ruido 1/fp deseado. Como ejemplo, el diseno del estimulador descrito en la patente de los Estados Unidos de America numero 7,715,912 se puede emplear para generar pulsos de estimulacion de acuerdo con el patron de estimulacion deseado. Las figuras 3B y 4B ilustran ejemplos de formas de onda generadas por generadores externos y proporcionadas a los electrodos para estimular el tejido neuronal con el patron de estimulacion del ruido 1/r.

Ademas de proporcionar una forma de onda de estimulacion similar a la del espectro de ruido 1/fp; puede ser conveniente modificar el patron de estimulacion de forma de onda de ruido 1/fp. Tales modificaciones pueden utilizar la adicion de frecuencias pico, como la adicion de picos alfa, beta, theta y/o delta a la forma de onda del espectro de ruido 1/fp, veanse por ejemplo, las figuras 5A y 5B. Estos picos de frecuencia se pueden obtener utilizando picos estandar o individualizando los picos de frecuencia. La informacion se puede comunicar al microprocesador 220 a traves del componente de software 210. Por lo tanto, los datos comunicados pueden comprender picos de frecuencia estandar o comprender picos de frecuencia individualizados o espedficos del paciente. Los picos de frecuencia espedficos del paciente se pueden obtener fuera de lmea o en tiempo real o en lmea, por ejemplo, antes de la implantacion o en cualquier momento despues de la implantacion, por ejemplo, durante la programacion inicial del IPG. Se puede emplear cualquier tecnica de procesamiento de senales adecuada para agregar los picos espectrales apropiados. Por ejemplo, se puede aplicar un filtro adecuado a la senal de ruido. Alternativamente, se puede generar una senal separada con un pico espectral alrededor de la frecuencia deseada y la senal separada se puede agregar o superponer a la senal de ruido.

Con referencia a la figura 6, con electrodos dispuestos cerca, adyacentes a, directamente al lado o dentro del tejido neuronal objetivo, por ejemplo, tejido cerebral, algunas realizaciones representativas utilizan la deteccion y el analisis de la actividad neuronal, como las mediciones de EEG. Espedficamente, los terminales del cable, como un cable EEG, se pueden acoplar usando los respectivos conductores 601 al controlador externo que contiene circuitos adecuados para analizar la actividad neuronal, por ejemplo, un analizador EEG se puede incluir en el controlador externo en el que funciona el analizador estando adaptados para recibir senales de EEG de los electrodos y procesar las senales de EEG para identificar picos de frecuencia, como el software LORETA que se puede usar.

El procesamiento de senales adicional puede ocurrir en una plataforma informatica adecuada dentro del controlador externo, utilizando el procesamiento de senales disponible. La plataforma informatica puede incluir algoritmos de procesamiento de senales adecuados (por ejemplo, segmentacion en el dominio del tiempo, procesamiento FFT, ventanas, transformaciones logantmicas, etc.). Otras plataformas o algoritmos para modificar las senales se incluyen en los algoritmos de modificacion (por ejemplo, modificacion de envolvente, etc.).

El software de interfaz de usuario se puede utilizar para presentar la actividad neuronal procesada (es decir., frecuencia pico espedfica) y combinar una frecuencia pico espedfica con los patrones de forma de onda de estimulacion de ruido 1/fp al transmisor 603 que luego transmite, por ejemplo, a traves de radiofrecuencia al IPG 604 que esta adaptado para proporcionar los patrones de forma de onda de estimulacion de ruido 1/fp con la frecuencia maxima para lograr la estimulacion del tejido neuronal objetivo a traves del electrodo 100. Este procedimiento se puede realizar en lmea o fuera de lmea. Ademas, el IPG 604 comprende preferiblemente circuitos tales como un convertidor analogico a digital (AD), circuitos de conmutacion, circuitos de amplificacion, transmisores y/o circuitos de filtrado.

Aun mas, es preferible utilizar otro dispositivo implantable que sea capaz de realizar las funciones del controlador externo. Por lo tanto, los expertos en la materia pueden modificar un dispositivo implantable de manera que sea capaz de detectar o muestrear y procesar las senales representativas de la actividad neuronal/EEG. Este dispositivo puede incluir un microprocesador que sea capaz de realizar estas actividades, asf como un transmisor de tal manera que las senales puedan transmitirse por radiofrecuencia a otro dispositivo implantable, tal y como se describe anteriormente en la figura 6 y que es capaz de generar la senal deseada al tejido objetivo. De esta manera, se coloca un cable EEG o se posiciona cerca del tejido cerebral objetivo mediante metodos conocidos por los expertos en la materia. El cable EEG detecta la actividad neuronal que se transmite al procesador que posee la capacidad computacional suficiente para recopilar la informacion obtenida del electrodo EEG, procesarlo para obtener el pico de frecuencia deseado y/o modular los picos de frecuencia y transmitir la frecuencia a un transmisor RF que transmite la informacion respectiva al microprocesador ubicado en la estimulacion IPG.

Otro medio para modificar el patron de estimulacion de la forma de onda 1/fp es combinarlo con la estimulacion tonica o la estimulacion por rafaga como se describe en las patentes de los EE.UU., con los numeros 7,734,340, otorgada el 08 de junio de 2010 y la 12/109,098, solicitada el 24 de abril de 2008. Por lo tanto, se puede implementar un dispositivo de neuromodulacion para aplicar una estimulacion tonica o por rafagas utilizando un procesador de senal digital y uno o varios convertidores de digital a analogico. El estfmulo por rafaga y/o la forma de onda del estfmulo tonico podnan definirse en la memoria y aplicarse al convertidor (es) digital a analogico para su aplicacion a traves de los electrodos del cable medico. El procesador de senales digitales podna escalar las diversas partes de la forma de onda en amplitud y dentro del dominio del tiempo (por ejemplo, para los distintos intervalos) de acuerdo con los diversos parametros de rafaga y/ o tonicos. Un medico, el paciente u otro usuario de la fuente de estimulacion pueden ingresar directa o indirectamente los parametros de estimulacion para especificar o modificar la naturaleza de la estimulacion proporcionada.

Por lo tanto, un microprocesador y las instrucciones de software adecuadas para implementar el control del sistema apropiado se pueden usar para controlar la estimulacion tonica y/o por rafagas en combinacion con el estfmulo 1/fp. El procesador puede programarse para usar "programas de conjunto de estfmulos multiples" que son conocidos en la tecnica. Un "conjunto de estfmulos" se refiere a un conjunto de parametros que definen el impulso que debe generarse. Por ejemplo, un conjunto de estfmulos define la amplitud del pulso, el ancho del pulso, el retraso del pulso y la combinacion de electrodos. La amplitud del pulso se refiere a la amplitud de un pulso dado y la anchura del pulso se refiere a la duracion del pulso.

El retraso del impulso representa una cantidad de retraso que se produce despues de la generacion del impulso (de manera equivalente, podna definirse una cantidad de retraso antes de la generacion de un impulso). La cantidad de retraso representa una cantidad de tiempo cuando no se produce la generacion de impulsos. La combinacion de electrodos define las polaridades para cada salida que, de ese modo, controla como se aplica un pulso a traves de los electrodos de un cable de estimulacion. Se podnan definir otros parametros de pulso para cada conjunto de estfmulos, como el tipo de pulso, los parametros de repeticion, etc. Ademas, el patron de estimulacion de la forma de onda 1/fp solo o en combinacion con la rafaga y/o con estimulacion tonica puede implementarse de manera que la estimulacion se produzca de forma secuencial, aleatoria o pseudo-secuencial sobre multiples polos o electrodos en el cable de estimulacion.

En ciertas realizaciones, los parametros de estimulacion pueden comprender una estimulacion en rafaga que tiene una frecuencia en el intervalo de aproximadamente 1 Hz a cerca de 300 Hz en combinacion con una estimulacion tonica que tiene una frecuencia en el intervalo de aproximadamente 1 Hz a cerca de 300 Hz. Los expertos en la materia se dan cuenta de que las frecuencias pueden modificarse dependiendo de las capacidades de los IPG que se utilizan. Mas particularmente, la estimulacion de rafaga puede ser de aproximadamente 6, 18, 40, 60, 80, 100, 150, 200, 250 o 300 Hz, que consiste en 5 picos con pulsos de 1ms de ancho, 1 ms de intervalo entre pares en combinacion con senales 1/fp intercaladas entre o alrededor de la rafaga o antes o despues de la rafaga o en cualquier variacion de la misma dependiendo de la eficacia del tratamiento. Aun mas, las senales 1/r o el paradigma de estimulacion como se describe en el presente documento se pueden usar en combinacion con aproximadamente 6, 18, 40, 60, 80, 100, 150, 200, 250, 300 Hz, estimulacion tonica intercalada entre o alrededor del senales 1/fp o paradigma de estimulacion, o cualquiera de sus variaciones, dependiendo de la eficacia del tratamiento y las capacidades del IPG.

Aun mas, los expertos en la materia reconocen que el disparo por rafaga se refiere a un potencial de accion que es un estallido de picos de alta frecuencia (300 - 1000 Hz) (Beurrier et al., 1999). El disparo de rafaga actua de forma no lineal con un efecto de suma de cada pico y el disparo tonico se refiere a un potencial de accion que se produce de forma lineal.

Aun mas, la rafaga puede referirse a un penodo en un tren de picos que tiene una tasa de descarga mucho mas alta que los penodos circundantes en el tren de picos (N. Urbain et al., 2002). As^ la rafaga puede referirse a una pluralidad de grupos de pulsos de picos. Una rafaga es un tren de acciones potenciales, que posiblemente, se produce durante una "meseta" o "fase activa", seguida de un penodo de inactividad relativa llamada "fase silenciosa" (Nunemaker, Cellscience Reviews Vol 2 No.1, 2005.). As^ una rafaga comprende picos que tienen un intervalo entre picos en el que los picos estan separados de aproximadamente 0,5 milisegundos a cerca de 100 milisegundos. Los expertos en la tecnica se han dado cuenta de que el intervalo entre picos puede ser mas largo o mas corto. Aun mas, los expertos en la materia tambien saben que la tasa de pico dentro de la explosion no se produce necesariamente a una tasa fija; Esta tasa puede ser variable. Un pico se refiere a un potencial de accion. Aun mas, un "pico de rafaga" se refiere a un pico que esta precedido o seguido por otro pico dentro de un corto intervalo de tiempo (Matveev, 2000), en otras palabras, hay un intervalo entre picos, en el que este intervalo generalmente es aproximadamente 100 ms, pero puede ser mas corto o mas largo, por ejemplo de 0,5 milisegundos.

Aun mas, puede ser interesante utilizar un sistema que incluya un procesador que determine si el paciente esta en estado de sueno y controla la terapia en funcion del estado de sueno. El estado de sueno puede ser relevante para la terapia de estimulacion del ruido 1/fp si, durante una etapa de sueno determinada, el espectro de frecuencias del paciente cambia, por ejemplo, la alta frecuencia se ajusta de tal manera que el espectro pasa del ruido rosa o marron al ruido negro. Por ejemplo, la figura 7 muestra actividad 1/f2 (sonido marron) en reposo en un paciente humano con tinnitus y en pacientes normales. En reposo, el cerebro tiene una actividad a 1/f2 (ruido marron) para los pacientes normales y los pacientes con tinnitus tienden a tener una actividad a 1/f1-2 entre el ruido rosa y el marron).

Tal y como se menciona en este documento, el estado de sueno puede referirse a un estado en el que el paciente tiene la intencion de dormir (por ejemplo, iniciar pensamientos de sueno), esta en reposo, esta intentando dormir o ha iniciado el sueno y generalmente esta dormido. Ademas, el procesador puede determinar una etapa de sueno del estado de sueno en funcion de una senal biologica detectada en el cerebro del paciente y la administracion de la terapia de control al paciente en funcion de una etapa de sueno determinada. Los ejemplos de senales biologicas incluyen, pero no se limitan a, senales electricas generadas a partir de potenciales de campo locales dentro de una o mas regiones del cerebro, como, por ejemplo, una senal de electroencefalograma (EEG) o una senal de electrocorticograma (ECOG). Las senales biologicas que se detectan pueden detectarse dentro del mismo sitio de tejido del cerebro que el sitio del tejido objetivo para el suministro de estimulacion electrica. En otros ejemplos, las senales biologicas pueden detectarse dentro de otro sitio de tejido.

Dentro de un estado de sueno, el paciente puede estar dentro de una de una pluralidad de etapas de sueno. Los ejemplos de etapas de sueno incluyen, por ejemplo, etapa 1 (tambien denominada etapa N1 o S1), etapa 2 (tambien denominada etapa N2 o S2), sueno profundo (tambien conocido como sueno de ondas lentas) y movimiento ocular rapido (MOR, o REM por sus siglas en ingles de rapid eye movement). La etapa de sueno profundo puede incluir varias etapas de sueno, como la etapa N3 (tambien conocida como etapa S3) y la etapa N4 (tambien conocida como etapa S4). En algunos casos, el paciente puede pasar por la etapa 1, etapa 2, sueno profundo, etapas de sueno REM mas de una vez durante un estado de sueno. La etapa 1, etapa 2 y sueno profundo pueden considerarse como etapas de sueno que no son REM (NREM).

La figura 8 muestra un ejemplo de un dispositivo de neuromodulacion implantable 800 que se puede utilizar para determinar una etapa del sueno y ajustar la terapia. Por ejemplo, el dispositivo puede incluir el procesador 802, la memoria 801, el generador de estimulacion 804, el modulo de deteccion 805, el modulo de telemetna 806 y el modulo de deteccion de la etapa del sueno 803. Aunque se muestra que el modulo de deteccion de la etapa del sueno es parte del procesador 802 en la figura 7, en otros ejemplos, el modulo de deteccion de la etapa del sueno 803 y el procesador 802 pueden ser componentes separados y pueden estar acoplados electricamente, por ejemplo, a traves de una conexion cableada o inalambrica.

La memoria 801, tal y como se muestra en la figura 9, puede incluir cualquier medio volatil o no volatil, como una memoria de acceso aleatorio (RAM por sus siglas en ingles de random access memory), memoria de solo lectura (ROM por sus siglas en ingles de read only memory), RAM no volatil (NVRAM por sus siglas en ingles de non-volatile RAM), ROM programable borrable electricamente (EEPROM por sus siglas en ingles de electrically erasable programmable ROM), memoria flash, y similares. La memoria 801 puede almacenar instrucciones para su ejecucion por el procesador 802 y la informacion que define la administracion de la terapia para el paciente, como, entre otros, programas de terapia o grupos de programas de terapia, informacion que asocia programas de terapia con una o mas etapas de sueno, umbrales u otra informacion utilizada para detectar etapas del sueno basadas en senales biologicas, y cualquier otra informacion relacionada con la terapia del paciente.

La informacion de la terapia puede grabarse en la memoria 801 para que el usuario la almacene y la recupere a largo plazo. Como se describe con mas detalle con referencia a la figura 9, la memoria 801 puede incluir memorias separadas para almacenar informacion, tales como memorias separadas para los programas de terapia 900, e informacion de la etapa del sueno 901. Aun mas, otras memorias que pueden almacenarse pueden incluir informacion del paciente, como informacion relacionada con frecuencias pico espedficas o informacion relativa al estfmulo 1/fp.

Tambien se preve que el electrodo de grabacion se pueda utilizar para registrar o detectar la fase de sueno o cuando un sujeto no este en una fase de suspension, el electrodo de grabacion se puede utilizar para detectar un cambio en la composicion espectral normal del ruido y ajustar los parametros de la terapia de estimulacion, por ejemplo, ajustar los factores de estimulacion como somnolencia, estres, depresion, excitacion, excitacion, consumo de alcohol u otras drogas, etc.

V. Tratamiento de afecciones neurologicas.

El presente metodo de estimulacion actua para estimular el tejido neuronal, que a su vez estimula el tejido neuronal para provocar o permitir que el tejido actue en el mejor interes del huesped mediante el uso de sus mecanismos naturales.

Por consiguiente, los presentes metodos y/o dispositivos se refieren a la modulacion de la actividad neuronal para afectar la actividad neurologica, neuropsicologica o neuropsiquiatrica. El presente metodo encuentra una aplicacion particular en la modulacion de la funcion neuronal o el procesamiento para afectar un resultado funcional. La modulacion de la funcion neuronal es particularmente util con respecto a la prevencion, el tratamiento o la mejora de la actividad neurologica, psiquiatrica, psicologica, consciente, del comportamiento, del estado de animo y del pensamiento (a menos que se indique lo contrario, se hara referencia colectivamente en este documento como "actividad neurologica" a la que incluye "actividad psicologica" o "actividad psiquiatrica").

Cuando se hace referencia a una condicion patologica o no deseada asociada con la actividad, se puede hacer referencia a un trastorno neurologico que incluye "trastorno psiquiatrico" o "trastorno psicologico" en lugar de actividad neurologica o actividad psiquiatrica o psicologica. Aunque la actividad a modular generalmente se manifiesta en forma de un trastorno como la atencion o trastornos cognitivos (por ejemplo, trastornos del espectro autista); desordenen el animo (por ejemplo, trastorno depresivo mayor, trastorno bipolar y trastorno distfmico) o un trastorno de ansiedad (por ejemplo, trastorno de panico, trastorno de estres postraumatico, trastorno obsesivo-compulsivo y trastorno fobico); enfermedades neurodegenerativas (por ejemplo, esclerosis multiple, enfermedad de Alzheimer, esclerosis lateral amiotrofica (ELA), enfermedad de Parkinson, enfermedad de Huntington, smdrome de Guillain-Barrera, miastenia grave y enfermedad desmielinizante idiopatica cronica (CID), trastornos del movimiento (por ejemplo, disquinesia, temblor, distoma, corea y balismo, smdromes de tic, smdrome de Tourette, miocloma, trastornos del movimiento inducidos por drogas, enfermedad de Wilson, discinesias paroxfsticas, smdrome de smdrome de persona ngida y smdromes ngido-acineticos y Parkinsonismo, epilepsia, tinnitus, dolor, dolor de fantasma, neuropatfa por diabetes, el experto en la materia tambien puede apreciar que la invencion puede encontrar aplicacion en conjunto con la mejora o disminucion de cualquier funcion neurologica o psiquiatrica, no solo una anormalidad o un trastorno.

La actividad neurologica que puede ser modulada puede incluir, entre otras, funciones normales de respuesta tales como estado de alerta, estado consciente, impulso, miedo, enojo, ansiedad, comportamiento repetitivo, impulsos, impulsos, obsesiones, euforia, tristeza y lucha o huida, asf como inestabilidad, vertigo, mareo, fatiga, fotofobia, disfuncion de la concentracion, trastornos de la memoria, dolor de cabeza, mareo, irritabilidad, fatiga, trastornos visuales, sensibilidad al ruido (misofoma, hiperacusia, fotofobia), problemas del juicio, depresion, smtomas de lesion cerebral traumatica (ya sea ffsica, emocional, social o qmmica), funciones autonomas, que incluyen funciones simpaticas y/o parasimpaticas (por ejemplo, control de la frecuencia cardfaca), funciones somaticas y/o funciones entericas. Por lo tanto, los metodos y/o dispositivos actuales abarcan la modulacion de los sistemas nerviosos centrales y/o perifericos.

Otros trastornos neurologicos pueden incluir, pero no se limitan a dolores de cabeza, por ejemplo, migrana, cefalea autonoma del trigemino (cefalea en racimo (episodica y cronica), hemicrania paroxfstica (episodica y cronica), hemicrania continua, SUNCT (por sus siglas en ingles de shortlasting unilateral neuralgiform headache with conjunctival injection and tearing o en espanol cefalea neuralgiforme unilateral de corta duracion con inyeccion y lagrimeo conjuntival), smdrome de tic agrupado, neuralgia del trigemino, cefalea tensional, cefalea idiopatica, etc. El dispositivo de neuroestimulacion se puede implantar intracraneal o perifericamente, por ejemplo, pero no se limita a implantar un dispositivo de neuroestimulacion para el tratamiento de dolores de cabeza.

Los trastornos del sistema nervioso autonomico y/o enterico que pueden tratarse con el sistema de estimulacion y/o el metodo descrito en la presente incluyen, entre otros, hipertension, neurosis cordis o trastornos del ritmo cardfaco, obesidad, trastornos del movimiento gastrointestinal, trastornos respiratorios, diabetes, sueno trastornos, ronquidos, incontinencia urologica y gastrointestinal, disfuncion sexual, smdrome de fatiga cronica, fibromialgia, smtomas asociados al latigazo, smdrome post-conmocion cerebral, trastorno de estres postraumatico, etc.

Aun mas, tambien pueden tratarse otros trastornos inmunologicos usando el sistema de estimulacion y/o el metodo descrito en el presente documento. Esto se basa en el hecho de que el sistema inmunitario detecta los cambios metabolicos, endocrinos y conductuales de las coordenadas de los antfgenos que soportan el sistema inmunitario y modula el sistema inmunitario a traves de la regulacion neuroendocrina y la regulacion celular directa. Dichos trastornos inmunologicos incluyen, como alergia, rinitis, asma, artritis reumatoide, artritis por psoriasis, lupus eritematoso diseminato, esclerosis multiple y otros trastornos desmielinizantes, tiroiditis autoinmune, enfermedad de Crohn, diabetes mellitus, etc.

Aun mas otros trastornos tumorales, tanto malignos como benignos se puede tratar usando el sistema de estimulacion y/o el metodo descrito en el presente documento. Lo anterior se basa en el hecho de que el comportamiento tumoral esta vinculado a la funcion inmunologica. Esto se observa en los smdromes de inmunodeficiencia, como el SIDA y los trastornos hematologicos, donde se desarrollan tumores multiples y diferentes. En este contexto, la neuromodulacion podna influir indirectamente en el comportamiento tumoral.

Aun mas, los trastornos neuroendocrinos tambien se pueden tratar utilizando el sistema de estimulacion y/o el metodo descrito en el presente documento. Tales trastornos son reacciones al estres, disfuncion del eje hipotalamico-hipofisario, etc.

Todavfa mas, otros trastornos funcionales tambien se pueden tratar utilizando el sistema de estimulacion y/o el metodo de la presente invencion. Estos trastornos pueden ser anorexia, bulimia, fobias, adicciones, parafilia, psicosis, depresion, trastorno bipolar, cleptomania, agresion o comportamiento sexual antisocial. Un experto en la materia denota que el sistema descrito tambien puede encontrar aplicacion junto con la mejora o disminucion de cualquier funcion neurologica o psiquiatrica, no solo una anormalidad o trastorno.

Usando el sistema de estimulacion descrito anteriormente, el sitio predeterminado o el area objetivo se estimula en una cantidad efectiva o un regimen de tratamiento efectivo para disminuir, reducir, modular o anular el trastorno o afeccion neurologica. Por lo tanto, a un sujeto o paciente se le administra una estimulacion terapeuticamente eficaz de modo que el sujeto tenga una mejora en los parametros relacionados con el trastorno o afeccion neurologica, incluidas medidas subjetivas como, por ejemplo, examenes neurologicos y pruebas neuropsicologicas (por ejemplo, Inventario de personalidad multifasico de Minnesota, Inventario de depresion de Beck, Mini examen de estado mental (MMSE), escala de calificacion de Hamilton para la depresion, examen de clasificacion por tarjeta de Wisconsin (WCST), Torre de Londres, tarea Stroop, MADRAS, CGI, N-BAC o Puntuacion de obsesivo compulsivo de Yale-Brown (Y-BOCS), examen motor, escala analogica visual (EVA) y examen del nervio craneal, y medidas objetivas que incluyen el uso de medicamentos psiquiatricos adicionales, como antidepresivos u otras alteraciones en el flujo sangumeo cerebral o el metabolismo y/o neuroqmmica.

Los resultados del paciente tambien pueden evaluarse con medidas de calidad de vida relacionadas con la salud (CVRS): medidas de resultados del paciente que se extienden mas alla de las medidas tradicionales de mortalidad y morbilidad, para incluir dimensiones tales como fisiologfa, funcion, actividad social, cognicion, emocion, sueno y descanso, energfa y vitalidad, percepcion de la salud, habitos alimenticios normales o comportamientos (es decir, apetito recuperado o apetito reducido) y satisfaccion general con la vida (algunos de los anteriores tambien se conocen como estado de la salud, estado funcional o medidas de calidad de vida).

Los regfmenes de tratamiento tambien pueden variar y, a menudo, dependen de la salud y la edad del paciente. Obviamente, ciertos tipos de enfermedades requeriran un tratamiento mas agresivo, mientras que al mismo tiempo, ciertos pacientes no pueden tolerar reg^enes mas exigentes. El clmico estara mejor preparado para tomar tales decisiones basandose en la historia conocida del sujeto.

Para los fines de los sistemas y metodos divulgados, los resultados clmicos beneficiosos o deseados incluyen, entre otros, alivio de los smtomas, mejona de los smtomas, disminucion de la extension de la enfermedad, estado de la enfermedad estabilizado (es decir, sin empeoramiento), retraso o desaceleracion de progresion de la enfermedad, mejona o paliacion del estado de la enfermedad, y remision (parcial o total), ya sea objetiva o subjetiva. La mejora es cualquier mejora observable o medible. Por lo tanto, un experto en la materia se da cuenta de que un tratamiento puede mejorar la condicion del paciente, pero puede no ser una cura completa de la enfermedad.

En ciertas realizaciones, en relacion con la mejora en uno o mas de los trastornos neurologicos mencionados anteriormente u otros, la estimulacion electrica puede tener un efecto de "brillo" en la persona de tal manera que la persona se vea mejor, se sienta mejor, se mueva mejor, piense mejor y por lo demas, experimente una mejora general en la calidad de vida (por ejemplo, confianza en sf mismo, alivio de la timidez, desconfianza, etc.).

En ciertas realizaciones, el metodo de neuromodulacion descrito en el presente documento se utiliza para tratar a un sujeto que padece o se sospecha que padece tinnitus. De esta manera, a un sujeto se le administra una estimulacion terapeuticamente efectiva para que tenga una mejona en los parametros relacionados con el tinnitus, incluido el cuestionamiento informal del sujeto, las pruebas subjetivas formales y el analisis de acuerdo con una o mas pruebas de audiologfa, por ejemplo, el cuestionario de tinnitus de Goebel u otros cuestionarios de tinnitus validados, audiometna, emparejamiento de tinnitus, impedancia, BAEP y OAE. La mejora es cualquier mejora que se observe o se pueda medir. Por lo tanto, un experto en la materia se da cuenta de que un tratamiento puede mejorar la condicion del paciente, pero puede no ser una cura completa de la enfermedad.

En otras realizaciones, el metodo de neuromodulacion descrito en el presente documento se utiliza para tratar a un sujeto que padece o se sospecha que padece dolor. Un ejemplo de un metodo para medir el dolor es el uso de la escala analogica visual (EVA). En la EVA, se les pide a los pacientes que clasifiquen su dolor haciendo una marca en una barra que esta etiquetada como "sin dolor" en un extremo y "dolor muy severo" en el otro extremo. Los pacientes pueden marcar la barra en cualquier lugar entre los dos polos opuestos de la sensacion de dolor percibida. Luego, el medico puede asignar a esta marca cualquier valor cuantitativo, como valores fraccionales, decimales o enteros, y utilizarlo como una medida semicuantitativa del dolor. En varias pruebas para determinar la gravedad del dolor, los pacientes pueden clasificar su dolor en una escala entre cero y diez, por una escala de rostros que representan diversas emociones, desde felices hasta muy tristes y molestas, y respondiendo a una variedad de preguntas que describen el dolor. En realizaciones preferidas, el dolor del paciente se evalua antes y durante un procedimiento de implantacion de prueba. En otras realizaciones, se pueden realizar preguntas subjetivas informales de la persona y/o pruebas y analisis subjetivos formales para determinar si el dolor del sujeto ha mejorado lo suficiente durante la estimulacion del ensayo.

Ademas de utilizar las puntuaciones de dolor y la clasificacion y las medidas objetivas, incluido el uso de analgesicos adicionales (por ejemplo, la reduccion en la cantidad de consumo de medicamentos o la eliminacion del consumo de analgesicos), otros metodos para determinar la mejora del dolor de un paciente pueden incluir la administracion de varios cuestionarios o pruebas estandarizadas para determinar el estado neuropsicologico del paciente tal y como se describe anteriormente.

Si el trastorno o la enfermedad neurologica del sujeto no ha mejorado lo suficiente, o si se determina que la reduccion del trastorno o enfermedad neurologica es incompleta o inadecuada durante un procedimiento de estimulacion de prueba intraimplantacion, el cable de estimulacion se puede mover de manera incremental o incluso reimplantarse, se pueden ajustar uno o mas parametros de estimulacion, o se pueden hacer ambas modificaciones y repetirlas hasta que al menos un smtoma asociado con el trastorno o enfermedad neurologica haya mejorado.

Cuando sea apropiado, se puede realizar una estimulacion posterior a la implantacion para determinar la eficacia de varios tipos de estimulacion tonica y por rafagas. Los ejemplos de medidas eficaces pueden incluir el voltaje mmimo requerido para un protocolo dado para lograr beneficios maximos y/o terapeuticos para la enfermedad o el trastorno neurologico. Las metricas de eficacia tambien pueden incluir una medicion de la presencia y/o el grado de habituacion de un protocolo determinado durante una o mas semanas o meses, y las modificaciones necesarias realizadas en consecuencia. Tales evaluaciones se pueden realizar mediante una programacion adecuada, como la que se describe en la patente de los EE.UU., numero 5,938,690. El uso de dicho programa permite obtener una terapia de estimulacion optima con una potencia minima. Esto asegura una mayor duracion de la batena para los sistemas implantados. En ciertas realizaciones, se puede preferir que el paciente controle la terapia para optimizar los parametros operativos para lograr un aumento u optimizacion del tratamiento. Por ejemplo, el paciente puede alterar la frecuencia del pulso, la amplitud del pulso y el ancho del pulso utilizando un dispositivo de radiofrecuencia de mano que se comunica con el IPG. Una vez que el paciente ha alterado los parametros de funcionamiento, los parametros pueden almacenarse en un dispositivo de memoria para que el paciente o el medico los puedan recuperar. Aun mas, los ajustes de parametros particulares y los cambios en ellos pueden correlacionarse con horas y dfas particulares para formar un perfil de terapia del paciente que se puede almacenar en un dispositivo de memoria.

VI. Ejemplo

Los siguientes son ejemplos que se proporcionan en este documento. Los expertos en la materia debenan reconocer que las tecnicas descritas en los ejemplos que siguen a continuacion, representan tecnicas descubiertas por los inventores que funcionan bien en la practica de los sistemas y metodos aqu descritos, y por lo tanto se puede considerar que constituyen realizaciones preferidas para poner en practica. Sin embargo, los expertos en la materia debenan, a la luz de la presente descripcion, reconocer que pueden realizarse muchos cambios en las realizaciones espedficas que se describen y seguir obteniendo un resultado parecido o similar.

En el contexto clmico, los pacientes fueron implantados para tratar el dolor o el tinnitus.

Materiales y metodos

A los pacientes con espasticidad, dolor fantasma, dolor facial o tinnitus les implantaron electrodos para terapia de estimulacion usando patrones de estimulacion del ruido 1 f A los pacientes se les implantaron los electrodos (cable de estimulacion Lamitrode 44 disponible en ANS Medical, Piano, Texas, EE.UU.). En la mayona de los pacientes, los electrodos (el electrodo de estimulacion Lamitrode 44 disponible en ANS Medical, Piano, Texas, EE.UU.) se les implantaron en la corteza auditiva y un paciente se le implanto con un electrodo de estimulacion de la columna dorsal cervical (cable de estimulacion Lamitrode 44).

Antes del uso de patrones de estimulacion de ruido i f todos los pacientes se sometieron a una estimulacion por rafaga a 6, 18 o 40 Hz, que consta de 5 picos con un ancho de pulso de 1 ms, un intervalo entre puntos de 1 ms de forma equilibrada y un modo tonico de 6, 18 o 40 Hz intercalados entre o alrededor de las rafagas. Los estfmulos fueron administrados por medio de un neuroestimulador digital de 8 canales (DS8000, World Precision Instruments, Hertfordshire, Inglaterra / Sarasota, Florida, EE.UU.), capaz de administrar la estimulacion en modo tonica y de rafaga. A continuacion, se usaron patrones de estimulacion de ruido 1/fp para determinar si los patrones de estimulacion de ruido 1/fp dieron como resultado una mejona de los smtomas o si redujeron el riesgo de eventos epilepticos.

Tres pacientes recibieron estimulacion constante de ruido 1/fp durante >1,5 horas sin un evento epileptico. Los estfmulos fueron administrados por medio de un neuroestimulador digital de 8 canales (DS8000, World Precision Instruments, Hertfordshire, Inglaterra / Sarasota, Florida, EE.UU.), capaz de administrar estimulacion de ruido 1 f vease por ejemplo las figuras 3A y 3B.

En otro paciente, la estimulacion se altero agregando una frecuencia pico beta; ver por ejemplo, vease la figura 5A y 5B.

Resultados

La siguiente tabla 1 muestra las puntuaciones EVA para los pacientes que tuvieron estimulacion tonica, por rafagas y luego tuvieron estimulacion de ruido 1 f La tabla muestra que por medio de los parametros de estimulacion 1/fp los pacientes que sufren tinnitus, espasticidad, dolor fantasma y facial pueden tratarse obteniendo beneficios mejorados sin eventos epilepticos medidos durante la estimulacion constante durante >1,5 horas. Aun mas, la siguiente tabla tambien muestra que si el paciente responde a una estimulacion tonica o por rafagas, entonces el paciente respondera a parametros de estimulacion 1 f y si el paciente no responde a estimulacion tonica o por rafagas, entonces probablemente no respondera a parametros de estimulacion 1 f Esta falta de respuesta puede ser una indicacion de que el sitio de estimulacion no es el optimo y se debe examinar o investigar un sitio diferente.

LA ESTIMULACION POR RUIDO

Conclusiones

Al menos a tres pacientes se les estimulo constantemente durante mas de una hora sin inducir un evento epileptico. Por lo tanto, este tipo de paradigma de estimulacion es antiepileptico y prevendra la habituacion porque imita las oscilaciones naturales y tiene una inhibicion residual de mayor duracion que limitara la utilizacion de la batena y limitara la cantidad de corriente que se utiliza para estimular el cerebro.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema (800) para controlar una terapia basada en el estado de sueno de un paciente, el sistema comprende:

- un generador de estimulacion (804),

- un modulo sensor (805),

- un modulo de telemetna (806),

- un modulo de deteccion de la fase de sueno (803),

- una memoria (801),

- uno o mas electrodos de estimulacion para estimular el tejido cerebral (100),

- un electrodo de registro para detectar la actividad neuronal del cerebro, y

- un procesador (802) acoplado operativamente con el generador de simulacion (804), con el modulo de deteccion (805), con el modulo de telemetna (806), con el modulo de deteccion de la etapa del sueno (803) y con la memoria (801),

la memoria esta configurada para almacenar instrucciones para su ejecucion mediante el procesador (802) y la informacion define la administracion de la terapia para el paciente, en donde las instrucciones para su ejecucion mediante el procesador (802) incluyen instrucciones para: - controlar el uno o mas electrodos de estimulacion para emitir estfmulos al tejido cerebral que comprende una senal que se produce a partir de un espectro de frecuencia de estimulacion que tiene una densidad espectral de potencia por unidad de ancho de banda proporcional a 1/fp, en donde p excluye 0,

- determinar si el paciente esta en estado de sueno,

- determinar una etapa de reposo del estado de reposo basado en una senal biologica detectada desde el electrodo de grabacion,

- determinar el espectro de frecuencia de un paciente basado en una senal biologica detectada desde el electrodo de registro, y

- ajustar el espectro de frecuencia de estimulacion si durante una etapa de sueno determinada cambia el espectro de frecuencia del paciente.

2. Sistema segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el generador de estimulacion (804) genera un espectro de frecuencia que tiene una densidad espectral de potencia por unidad de ancho de banda proporcional a 1/fp, en donde p = 1.

3. Sistema segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el generador de estimulacion (804) genera un espectro de frecuencia que tiene una densidad espectral de potencia por unidad de ancho de banda proporcional a 1/fp, en donde p = 2.

4. Sistema segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el generador de estimulacion (804) esta configurado para controlar al menos dos electrodos con senales para estfmulos individuales.

5. Sistema segun la reivindicacion 1, caracterizado por que las instrucciones para su ejecucion por medio del procesador comprenden instrucciones para aplicar los estfmulos de forma esencialmente periodica o estocastica.

6. Sistema segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el generador de estimulacion (804) esta configurado para producir un estimulo por rafagas que tiene una pluralidad de grupos de impulsos de picos.