ES2239083T3 - Conductores de cateter para el espacio intratecal. - Google Patents
Conductores de cateter para el espacio intratecal.Info
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Abstract
Conjunto de electrodos de catéter destinado a ser dispuesto a lo largo de un tejido y a estimularlo, que comprende: una envoltura (52) que presenta un extremo distal (56) y un extremo proximal (58); por lo menos un electrodo (54) a lo largo del exterior del extremo distal (56) de la envoltura (52) para descansar a lo largo del tejido; y un conducto (60) que se extiende desde una entrada en el extremo proximal (58) de la envoltura (52) hasta una o más salidas en el extremo distal (56) de la envoltura (52), caracterizado porque presenta un elemento de fijación (63; 65; 67) sobre la envoltura (52) configurado para fijar por lo menos un electrodo (54) en su lugar a lo largo del tejido en el espacio intratecal (21).
Description
Conductores de catéter para el espacio
intratecal.
La presente invención se refiere a un sistema
estimulador de tejido implantado y a catéteres y más
específicamente para su utilización en el espacio intratecal.
Es bien conocido el concepto de utilización de
sistemas de estimulación electrónicos con el fin de controlar
nervios o músculos. Los sistemas típicamente utilizan un generador
de pulsaciones implantable o externo. Los sistemas externos
consisten en un transmisor y una antena que transmite energía y/o
señales de estimulación transcutáneamente a través de la piel del
paciente a un receptor implantado. El receptor proporciona
procesamiento de la señal de las pulsaciones recibidas y transmite
la energía derivada del mismo para activar los electrodos
implantados contiguos a tipos específicos de tejido que van a ser
estimulados. Un sistema como el representado anteriormente se ha
descrito previamente en la patente US nº 3.727.616. Es conocido
también en la técnica anterior en la que se activan más de un par
de electrodos tal como la patente nº 3.449.768.
Los problemas surgen en los sistemas de la
técnica anterior en los que la colocación de electrodo falla en
proporcionar la respuesta física deseada. Puede ocurrir también más
tarde si ocurre un cambio en el estado del paciente o en la
posición del electrodo. El fallo puede también originarse por la
polaridad impropia de los electrodos estimulados con relación uno a
otro. Adicionalmente, se requiere con frecuencia que los electrodos
se implanten quirúrgicamente contiguos a una o más fibras de
nervio. El tipo de procedimiento comprende riesgos inherentes
debido al hecho de que se realiza con frecuencia muy próximo al
cerebro o médula espinal u otros nervios o tejidos sensibles. Por lo
tanto, se desea realizar la implantación de electrodo sólo una vez
para minimizar los riesgos quirúrgicos al paciente así como las
cargas financieras. Además, incluso cuando se ha utilizado una
pluralidad de electrodos, de modo que no se requieran los
procedimientos quirúrgicos repetidos, los sistemas de la técnica
anterior no proporcionaron una programación y reprogramación
dinámica de diferentes electrodos después de la cirugía hasta la
patente US nº 4.459.989 de Borkan.
La patente de Borkan nº 4.459.989 da a conocer un
sistema estimulador externo el cual permitía la programación no
invasiva de los electrodos estimulados. Cada electrodo se
encontraba capacitado para asumir una condición positiva, negativa
o circuito abierto con respecto a los otros electrodos. Lo anterior
permitía efectivamente que los electrodos se "recolocaran" no
invasivamente. La misma capacidad de programación
(más/menos/desconexión) se aplicó también posteriormente a sistemas
totalmente implantables. El sistema presentaba también un control
mono/bifásico. Otras mejoras se dan a conocer también en la patente
US nº 4.612.934 de Borkan.
La aplicación de la estimulación de la médula
espinal ha demostrado por sí misma ser eficaz en el tratamiento de
dolor y se encuentra bajo estudio para diversas otras afecciones.
Inicialmente, los conductores se implantaron por laminectomía y se
aplicaron a la dura en el espacio epidural. La siguiente generación
de electrodos se colocaron por implantación percutánea. Fueron
situados en el espacio intratecal o el espacio epidural. Debido a
la estructura y naturaleza de los electrodos utilizados en ese
momento (aproximadamente hace 30 años), surgieron numerosas
complicaciones con la utilización de electrodos de catéter
intratecales. Las complicaciones incluían fuga CSF. Además, los
electrodos intratecales tendían a presentar movimiento importante y
migración (como presentaban los primeros conductores
epidurales).
Por lo tanto, los esfuerzos de desarrollo se
enfocaron en implantaciones percutáneas en el espacio epidural. Un
ejemplo de un conjunto de catéter de electrodos múltiples para
estimulación de médula espinal se muestra en la patente US nº
4.379.462 de Borkan.
Los avances en la tecnología de catéter
permitieron ampliar la aplicación de catéteres intratecales que
suministran fármacos para diversas aplicaciones médicas. Además,
diversos medios de fijación para catéteres se han desarrollado y
utilizado con éxito para eliminar el problema del movimiento de
electrodo y migración. Por lo tanto, resulta ahora posible
desarrollar un electrodo de catéter para colocar dentro del espacio
intratecal sin los problemas y complicaciones experimentadas
previamente.
La reciente utilización de sistemas estimuladores
totalmente implantables con una fuente de energía implantada han
derivado en un creciente énfasis en la cantidad de energía
requerida para la administración de un régimen de estimulación
eficaz. Además, la utilización de sistemas de electrodos múltiples
ha puesto un esfuerzo aún mayor en los limitados recursos de una
batería implantada.
El espacio intratecal dispone un medio más
directo para suministrar ya sea fármacos o estimulación eléctrica a
la médula espinal. Por definición, la implantación de dispositivos
en el espacio epidural colocan la estimulación o fármacos fuera de
la dura, significativamente apartado de la médula espinal. La
colocación intratecal permite por lo tanto niveles
significativamente reducidos de estimulación y fármacos para crear
el mismo efecto que un catéter colocado epiduralmente.
El documento
US-A-5.423.877 da a conocer un
conjunto de electrodo de catéter que presenta las características
incluidas en la primera parte de la reivindicación 1. El
dispositivo se utiliza en el tratamiento de dolor agudo y presenta
una pluralidad de electrodos separados y un conducto para la
infusión de medicaciones simultáneamente con la aplicación de
pulsaciones de estimulación al espacio epidural de la médula
espinal.
Se describen diversos catéteres de estimulación
para descansar a lo largo y estimular tejidos en el espacio
intratecal. Los electrodos en los conductores presentan diversos
tamaños para conservar la batería así como permiten un área más
definida de estimulación. Puede también incluir múltiples canales o
conductos para suministrar fármacos, energía térmica o energía
fotónica. La envoltura incluye un elemento de fijación configurado
para fijar el electrodo en su lugar a lo largo del tejido.
Una forma de realización de la estimulación
intratecal comprende una envoltura que presenta por lo menos un
electrodo a lo largo del exterior de un extremo distal de la
envoltura para descansar en línea a lo largo del tejido. El
elemento de fijación puede comprender por lo menos uno de los
siguientes: balones inflables, nitinol, puntas y la forma de
envoltura.
La envoltura comprende también un conducto que se
extiende desde una entrada al extremo proximal de la envoltura
hasta una o más salidas en el extremo distal de la envoltura. Las
salidas pueden encontrarse localizadas en una o más localizaciones
que incluyen, pero no se limitan al área entre los electrodos y
sobre los electrodos. El conducto se puede utilizar para
dispensación de fármacos. También puede consistir en un canal
óptico o para un estilete que se va a utilizar durante la
colocación del catéter. Puede ser utilizado sin elementos de
fijación.
Alternativamente, se puede disponer de uno o más
canales ópticos que se extienden desde un puerto en el extremo
proximal de la envoltura a un puerto en el extremo distal de la
envoltura. El puerto para el canal óptico en el extremo distal se
puede localizar en una o más de las puntas del extremo distal, el
área entre los electrodos y sobre los electrodos. El canal óptico
puede proporcionar energía fotónica al tejido así como funcionar
como un lente para una cámara remota. El conducto que se extiende
desde la entrada del extremo proximal de la envoltura a una o más
salidas del extremo distal de la envoltura se puede utilizar con
por lo menos con un electrodo a lo largo del exterior de la
envoltura para descansar a lo largo del tejido que se va a
estimular. El mismo conducto (u otro) también puede permitir la
utilización de un estilete durante la colocación del catéter.
En una forma de realización, los electrodos se
extienden no por encima de 270º, alrededor del exterior de la
envoltura. Los conductores se pueden extender aproximadamente en el
intervalo comprendido entre 30º y 270º. Lo anterior reduce el área
de superficie de los electrodos y por lo tanto la energía requerida
por la batería. También permite que los electrodos tengan una
estimulación más definida o localizada. En el caso que los
electrodos se extienden menos de 360º alrededor del exterior de la
envoltura, la longitud de cada electrodo a lo largo de la envoltura
debería ser típicamente por lo menos de tres milímetros. Si los
electrodos se extienden 360º alrededor de la envoltura, la longitud
de los electrodos a lo largo de la envoltura típicamente sería de
tres milímetros o menos. La longitud actualmente preferida está
comprendida entre dos y cuatro milímetros.
En otra forma de realización, un electrodo
adicional se encuentra separado a lo largo de la longitud de la
envoltura a partir de al menos tres electrodos en línea en el
extremo distal de la envoltura. Colocando el electrodo adicional
sobre la envoltura se encuentra más próximo a los electrodos
distales y reduce de ese modo la trayectoria actual comparada con
la utilización de la cubierta estimuladora como el electrodo
adicional en el modo monopolar. El electrodo adicional presenta un
área de superficie sobre la envoltura mayor que el área de
superficie sobre la envoltura de cada uno de al menos tres
electrodos. El electrodo adicional presenta típicamente por lo
menos el doble de la superficie de al menos tres electrodos y puede
ser separado, por ejemplo, por lo menos 10 milímetros de los otros
electrodos. El incremento en el área de superficie se puede
realizar variando la longitud a lo largo de la envoltura o
disminuyendo la circunferencia alrededor de la envoltura de los
electrodos. El catéter se puede activar en un modo bipolar
utilizando dos de los al menos tres electrodos y en un modo
monopolar utilizando el electrodo adicional como un ánodo común y al
menos uno de los otros electrodos como un cátodo.
Un método de neuroestimulación incluye insertar
un conjunto de electrodo de catéter dentro del espacio intratecal y
colocarlo contiguo a la medula espinal. El conjunto de electrodo de
catéter comprende una envoltura que tiene un extremo distal y
proximal y por lo menos tres electrodos en línea a lo largo del
exterior así como un elemento de fijación para fijar el conjunto en
su lugar a lo largo de la medula espinal. Los electrodos se fijan
en una localización deseada a lo largo de la médula espinal
utilizando el elemento de fijación. Las pulsaciones de estimulación
se proporcionan a uno o más de los electrodos. Cuando el catéter
incluye un conducto con uno o más puertos en el extremo distal del
catéter, el método incluye además la administración de un fármaco a
través del conducto.
En una forma de realización, los electrodos se
extienden no más de 60º alrededor del exterior de la envoltura, los
electrodos se colocan a lo largo de la raíz del nervio cuando entra
en la medula espinal (zona de entrada de la raíz dorsal).
Alternativamente, cuando los electrodos se extienden no más de 90º
alrededor del exterior de la envoltura, los electrodos pueden ser
colocados a lo largo de la línea media de la medula espinal para
estimular sólo las fibras nerviosas longitudinales y no las de
flexión.
El presente catéter se puede utilizar también
para un procedimiento de tratamiento de fármaco. El método incluye
la colocación de un catéter de estimulación contiguo al tejido que
va a tratarse por el fármaco y administrar un fármaco al paciente
vía el catéter. El tejido se estimula entonces utilizando el
catéter. El catéter puede presentar uno o más contactos en el
extremo distal si la estimulación del catéter se realiza por
energía eléctrica. Según una alternativa o en combinación, un canal
óptico con uno o más puertos en el extremo distal del catéter
proporcionaría estimulación por energía fotónica. Alternativamente,
los fármacos pueden ser administrados sistemáticamente o al mismo
tiempo con agentes administrados intratecalmente.
El fármaco administrado se puede seleccionar para
que presente sensibilidad a la estimulación. En el caso de que el
fármaco presente la sensibilidad a la energía luminosa con una
longitud de onda específica, la estimulación del tejido se realiza
con la energía luminosa de la longitud de onda específica que
utiliza el catéter. En el caso de que el fármaco sea sensible al
calor o frío, el tejido se estimula con calor o frío que utiliza el
catéter. El calor, se puede producir por energía eléctrica o
energía fotónica. El frío se puede producir por un dispositivo de
efecto Peltier u otros medios por ejemplo gas o líquido. Se puede
prever un canal óptico adicional con un puerto en el extremo distal
del catéter y se utiliza para colocar el canal óptico.
Por último, la estimulación intratecal por
energía luminosa se puede administrar por el catéter -con o sin
fármacos o estimulación eléctrica- para activar ciertos tejidos.
Los tejidos pueden, en algunos casos, tratarse de alguna manera
para incrementar su sensibilidad al método de activación y pueden
utilizarse en combinación con la estimulación eléctrica.
Otros objetivos, ventajas y características
nuevas de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir
de la descripción detallada de la invención considerada
conjuntamente con los dibujos adjuntos.
La Figura 1 muestra una vista en sección
transversal de una columna vertebral y médula espinal.
La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de
un catéter que presenta electrodos de 270º.
La Figura 3 muestra una vista en perspectiva de
un catéter con electrodos de 90º colocados sobre la médula
espinal.
La Figura 3A muestra una vista en perspectiva del
electrodo de 90º.
La Figura 4 muestra una vista en perspectiva de
un catéter con un electrodo de 60º colocado sobre la médula
espinal.
La Figura 4A muestra una vista en perspectiva del
electrodo de 60º.
La Figura 5 muestra una vista en perspectiva de
un catéter con un ánodo común adicional.
La Figura 6 muestra una vista en perspectiva de
otro catéter con un electrodo de ánodo común adicional.
La Figura 7 muestra una vista en perspectiva de
un catéter que incluye un conducto que tiene una salida en la punta
del electrodo y un dispositivo de fijación de balón. Se muestra
también la previsión para un estilete opcional.
La Figura 8 muestra una vista en perspectiva de
un catéter con una salida entre los electrodos y un dispositivo de
fijación de nitinol.
La figura 8A muestra el dispositivo de fijación
de nitinol en posición antes del despliegue.
La Figura 9 muestra una vista en perspectiva de
un catéter con un conducto que tiene una salida sobre el electrodo
y un dispositivo de punta de fijación.
La Figura 10 muestra una vista en perspectiva de
un catéter en la que el conducto se encuentra externo a la
envoltura.
La Figura 11 muestra una vista en perspectiva de
un catéter con un conducto así como dos canales ópticos.
La Figura 12 muestra un conductor de manguito
para nervio que emplea un ánodo común.
La Figura 13 es una vista en sección transversal
de otro catéter con un electrodo de 90º de área reducida.
La Figura 14 muestra una vista en perspectiva de
un catéter que presenta un extremo distal flexionado.
Los electrodos utilizados para estimulación de la
médula espinal se encuentran típicamente implantados en el espacio
epidural 23 entre una vértebra 24 y la dura 22, mostrados en la
Figura 1. Lo anterior se realiza por diversas razones, que incluyen
la reducción de la complejidad de la cirugía, complicaciones
potenciales y un incremento de la estabilidad del implante. Sin
embargo, la implantación en el espacio epidural requiere una
cantidad importante de energía de estimulación adicional puesto que
la señal debe transmitirse a través de la dura 22 y el espacio
epidural 23 y el fluido cerebroespinal para alcanzar sus objetivos
neurales deseados en la médula espinal 20. Se muestran también las
raíces anteriores 25 y las raíces posteriores 26 de la médula
espinal 20 y las ramificaciones comunicantes 27.
Al principio existieron sin éxito conductores
estimuladores 28 que se utilizaban en el espacio intratecal 21
entre la médula espinal 20 y la dura 22. Típicamente, los
conductores originaron estimulación inconsistente,
sobreestimulación y, generalmente terapia ineficaz. Sin embargo,
utilizaban tecnología aproximadamente de hace treinta años. Debido
al desarrollo e implantación de mejores conductores epidurales, así
como la falta de interés en los requisitos de energía (puesto que
utilizaban un paquete de batería externo), se abandonó rápidamente
la metodología.
Más recientemente, los catéteres intratecales se
han utilizado extensamente para la administración de fármacos que
incluyen morfina y baclofeno a través de bombas de fármaco
implantables. Las complicaciones de catéteres eran tan
predominantes hace treinta años (fugas CSF, migración, etc.) que no
son ya un problema importante. Por supuesto, la administración de
un fármaco no requiere una exacta colocación de electrodo.
El nuevo electrodo de neuroestimulación
intratecal utilizaría por ejemplo contactos de electrodo de cuatro
milímetros (más perdonable cuando se trata de la exacta colocación
de electrodo) y aún requeriría dramáticamente menos energía (menos
del 20% de la energía requerida para los electrodos epidurales
actuales) debido a que los electrodos se encontrarían en contacto
directo con el CSF y mucho más cerca de los objetivos neurales
deseados. El factor aislante fundamental que resulta en requisitos
más altos de energía para conductores epidurales consiste en la
falta de conductividad de la dura 22. El efecto de derivación de la
corriente eléctrica dentro del CSF es un factor de mucha menor
importancia. Por lo tanto, un electrodo diseñado con un medio de
estabilización o elementos de fijación para utilizar en el espacio
intratecal 21 que utiliza materiales generalmente aceptados en la
técnica para suministro de fármacos intratecales proporcionaría un
método ventajoso y nuevo, único de estimulación de la médula
espinal.
Los métodos de fijación pudieran incluir uno o
más de lo siguiente: balones inflables, puntas que son retráctiles
con un estilete o simplemente suficiente plegables para instalarse
a través de un introductor especialmente diseñado o una forma nueva
(forma D) o la utilización de nitinol. Cualquiera de los anteriores
métodos de fijación, de forma única o en combinación, se pueden
utilizar para proporcionar la colocación del electrodo estable sobre
una base a largo plazo.
Las ventajas de un electrodo intratecal consisten
en la reducción dramática del tamaño y/o incremento de la vida de
un implante neuroestimulador. Además, la implantación en el espacio
intratecal permite la utilización de un catéter de electrodo de
diámetro mayor y, por lo tanto, se pueden colocar más electrodos,
proporcionando una selección más amplia de los lugares de
estimulación y paradigmas de estimulación. Los paradigmas de
estimulación pudieran incluir programas sofisticados que cambian
lentamente la estimulación entre un número de electrodos, (en
segundos o minutos, horas o días) para evitar la acomodación de la
estimulación o se pudiera realizar con rapidez (aproximadamente la
misma velocidad de la actividad eléctrica de neuronas en la médula
espinal) generando artificialmente señales neurales a lo largo de
la médula espinal 20 que se pudiera percibir en cualquiera otra
función sensorial con señales que viajan a través de la médula
espinal. Por ejemplo, se pudiera generar una señal que
correspondiera al calor que se aplica a un dedo gordo del pie del
paciente o la sensación de un miembro en una orientación diferente
de la que realmente se encuentra.
Teóricamente, los gustos, olores, visiones o
incluso pensamientos pudieran crearse de tal manera que permitan
diversas prótesis artificiales (visual, auditiva, etc.) para
producir una superficie de contacto con el cuerpo humano.
Una primera forma de realización se ilustra en la
Figura 2. Un catéter 30 comprende una envoltura 32 que tiene una
pluralidad de electrodos 34 en un extremo distal 36 del catéter 30.
Un extremo proximal 38 del catéter 30 presenta contactos 39 para
ser conectados a un estimulador, no mostrados. Existe un contacto
39 para cada electrodo 34. La longitud de los electrodos L_{1}
presenta generalmente de dos a cuatro milímetros. La distancia
D_{1} entre los electrodos presenta típicamente seis milímetros,
por ejemplo. Los electrodos se muestran para extenderse 270 grados
alrededor de la circunferencia del catéter.
Para alcanzar otros incrementos en la vida de la
batería, se puede reducir el área de superficie de contacto del
electrodo activa. Un electrodo con una orientación específica
contigua a la médula espinal permitiría un electrodo de entre 30º y
270º en oposición a los electrodos de 360º utilizados en todos los
electrodos de catéter actuales. Lo anterior permitiría también que
los electrodos permanecieran en una longitud preferida de tres o
cuatro milímetros resultando así fácil para los médicos alcanzar el
objetivo deseado y requiriendo menos contactos de electrodo en los
catéteres (permitiendo también un catéter más pequeño). Se podrían
utilizar diferentes medios para estabilizar el electrodo en su
lugar, incluyendo (1) balones inflables, (2) nitinol, (3)
electrodos de forma nueva, (4) sistema mecánico con lo cual las
puntas se despliegan al retirar el estilete, (5) sistema mecánico
de puntas flexibles.
Un electrodo de 270º se ilustra en la Figura 2,
un electro de 90º se ilustra en la figura 3A y un electro de 60º se
ilustra en la Figura 4A.
El electro de radio pequeño, por ejemplo, 90º o
menos, permite un campo de estimulación eléctrica enfocado a lo
largo de la línea media fisiológica PM_{L} de la médula espinal
20 y reduce el campo de estimulación eficaz en el área de las
fibras que se flexionan. Según se ilustra en la Figura 3, el
electrodo 34 puede también colocarse en la línea media NRM_{L} de
la raíz del nervio. Resulta bien conocido que las fibras que se
flexionan se estimulan preferentemente cuando se comparan con las
fibras longitudinales. Así, colocando los catéteres contiguos a las
fibras longitudinales deseadas, se realizará una estimulación
enfocada de las fibras longitudinales.
Los pequeños electrodos en el intervalo
comprendido entre 30º y 60º también permiten la activación
selectiva de las fibras. Lo anterior resulta particularmente útil
cuando el nervio entra en la médula. Dicha colocación se ilustra en
la Figura 4, cuando el electro 34 de 60º se encuentra contiguo a las
raíces del nervio 25, 26.
Para cualquiera de los diseños de catéteres
anteriores, un método adicional para disminuir los requisitos de
energía consiste en la utilización de la estimulación monopolar. Un
electrodo de ánodo común de área de gran superficie se utiliza
conjuntamente con un electrodo único en el área de estimulación
deseada en el conjunto de contacto de electrodo. La estimulación
monopolar no resulta nueva, aunque no prevé la oportunidad para
disminuir los requisitos de energía para la estimulación
eficaz.
La incorporación de un electrodo de ánodo de área
de gran superficie a alguna distancia alejada de los otros
electrodos activos sobre el mismo catéter o a lo largo de la
longitud de un catéter intratecal no se ha realizado o intentado
nunca. En los sistemas anteriores, la carcasa del estimulador actúa
como el ánodo en un modo monopolar. Su distancia de los electrodos
distales creados a lo largo de la trayectoria actual. El nuevo y
original enfoque reduce la trayectoria actual, crea un campo
diferente y también permite un sistema de electrodo unitario de
modo que el dispositivo estimulador propiamente dicho no se
fabricará en dos diferentes configuraciones (una con un ánodo de
cubierta activa y una sin el mismo). Por lo tanto, se puede
realizar una elección entre estimulación bipolar y monopolar
después de la implantación que utiliza un estimulador (generador de
pulsaciones) que pudiera normalmente sólo proporcionar estimulación
bipolar.
Según se ilustra en la Figura 5, se dispone un
electrodo adicional 35 en el extremo distal 36 desplazado de los
otros electrodos 34. Los electrodos 34 se muestran como electrodos
de 360º. Según se ilustra en la Figura 6, el catéter 40 comprende
una envoltura 42 que presenta una pluralidad de electrodos 44 en
línea y un electrodo adicional 45 en el cable o extensión de
envoltura 47 que se extiende a partir del extremo distal o paleta
46. El extremo proximal 48 presenta contactos 49 conectados a cada
electrodo y a un estimulador.
Los electrodos 34, 44 presentan todos una
longitud L1 y el electrodo adicional 35, 45 presenta una longitud
L2. La longitud L2 es mayor que L1, al menos el doble de su
longitud. Así, por ejemplo, si la longitud L1 es dos milímetros, la
longitud L2 es cuatro milímetros. La longitud L2 puede encontrarse
en algún lugar entre 2-4 veces la de la longitud
L1. También, se debería observar que el electrodo adicional 35, 45
se separa por una distancia D2 a partir del electrodo más cercano
34, 44. Cuando D1 se encuentra aproximadamente a seis milímetros, la
distancia D2 consiste en al menos 10 milímetros y puede resultar
tanto como 20 milímetros. Con la distancia, el electrodo actúa como
una fuente de puntos cuando se utiliza conjuntamente con un segundo
electrodo. Los electrodos 34, 44 actúan como una fuente de puntos
cuando se utiliza junto con el electrodo adicional 35, 45, del área
incrementada.
Alternativamente, un ánodo común o electrodo
adicional 35 puede presentar la misma longitud que los otros
electrodos 34, aunque presenten una dimensión circunferencial mayor
que la del electrodo 34. Lo anterior incrementaría el área de
superficie del electrodo adicional 35 con relación a los otros
electrodos 34. Por lo tanto, los electrodos 34 pueden presentar la
configuración de 30º a 270º previamente descrita. La diferencia de
separación entre los electrodos 34 y el 35 permitirán la operación
según se describe con respecto a la Figura 5 y 6. Dicho electrodo
se ilustra en la Figura 12 que se representa más abajo.
Un catéter capaz de estimulación eléctrica así
como dispensar fármacos se ilustra en las Figuras 7 a 11. El
catéter 50 presenta una envoltura 52 con electrodos en línea 54
separados a lo largo del extremo distal 56. En el extremo proximal
58, se conectan unos contactos terminales 59 internamente a cada uno
de los electrodos mostrados. Un conducto 60 se dispone en la
envoltura 52. En la Figura 7, la salida 62 se dispone en la punta
del extremo distal 56 y se muestra un dispositivo de fijación de
balón 63. Se prevé también un estilete opcional que se puede
retirar y se puede utilizar para apoyar la colocación del catéter.
Se pueden utilizar diversos estiletes 61 de diferentes formas y
características con los conductores.
En la Figura 8, la salida 64 se muestra en el
espacio entre los electrodos 54 y un dispositivo de fijación 65 de
nitinol en la condición desplegada. Se muestra en la figura 8A, un
dispositivo de fijación 65 de nitinol antes del despliegue a través
de la abertura 53 en la envoltura 52. En la Figura 9, se muestra la
salida 64 en o sobre el electrodo 54 y se muestra un dispositivo de
fijación 67 de punta.
Aunque se ilustra una fijación sobre una Figura
específica, cualquier dispositivo de fijación se puede utilizar con
cualquiera de los catéteres. Los métodos de fijación pueden incluir
también dispositivos que se encuentran activamente desplegados y/o
retirados (por ejemplo por un estilete) además para los métodos
mostrados en la memoria. También, el dispositivo de fijación se
puede localizar en cualquiera o más de una localización o posición a
lo largo del catéter. También, se puede utilizar el dispositivo de
fijación cuando el electrodo de catéter se instala en el espacio
intratecal.
Al tiempo que las figuras 7 a 9 muestran el
conducto 60 interno a la envoltura 52, se puede utilizar un
suministro externo 68 según se muestra en la Figura 10.
El catéter 50 puede incluir también un único o
par de canales ópticos 70 y 72 que presentan salidas o puertos en
el extremo distal. Los canales fibroópticos y la energía luminosa
suministrada a través de un área translúcida transparente en el
catéter se ilustra en la Figura 11. Uno de los canales puede
proporcionar una fuente de luz que se va a utilizar como una fuente
de estimulación adicional. El otro canal formará una lente para una
cámara u otros dispositivos de monitorización. La cámara se puede
utilizar en la colocación del electrodo o extremo distal. El canal
60 con salida 64 se muestra también para la administración de
fármaco.
Se debería observar que sólo se puede utilizar
una trayectoria óptica única para proporcionar una fuente de luz
para una estimulación de fotón sin el conducto 60 o la salida 64.
Se debería también observar que el conducto 60 o el conducto
externo 68 para suministro de fármaco se puede utilizar en
combinación con el canal de luz 70 sin los electrodos 54. Aunque se
muestran dos canales 70, 72 se pudiera utilizar cualquier número de
canales e incluso una combinación de diferentes tipos de canales -
canales de trabajo para instrumentos, canales ópticos para luz o
cámara, estiletes, etc.
El catéter de las Figuras 7 a 11 se puede
utilizar en un procedimiento de tratamiento de fármaco percutáneo.
El fármaco se administra al paciente y el cátodo de estimulación se
coloca contiguo al tejido que va a tratarse por el fármaco. El
tejido es entonces estimulado utilizando el catéter. Lo anterior
permite seleccionar y localizar el tratamiento de fármaco. Ciertos
compuestos cambian químicamente cuando son estimulados. Los
compuestos pueden suministrarse también a través de unos medios
electroforéticos.
La localización intratecal del catéter lo coloca
más allá de la barrera de sangre/cerebro y por lo tanto ofrece
numerosas oportunidades únicas para combinación de regímenes de
tratamiento de estimulación/fármaco. Además, la aplicación de
diversas formas de energía (calor, frío, etc.) independientemente o
con estimulación permiten alteración indirecta de la química del
cerebro. También la producción de calor en un tejido puede hacer
que el tejido sea más susceptible a la absorción de un fármaco. El
fármaco se puede suministrar a través del conducto 60 ó 68. La
fuente de estimulación y/o los fármacos puede lograrse externa al
cuerpo o totalmente implantable. El sistema implantable pudiera
incluir un microprocesador, bomba, puerto y un puerto externo para
rellenar la bomba o selección de un fármaco o fluido diferente.
El fármaco se puede estimular por energía
eléctrica utilizando los electrodos 54 o por energía fotónica
utilizando el canal óptico 70. El calor puede producirse por los
electrodos 54 o el canal 70 óptico. El frío puede producirse por un
chip de efecto Peltier u otros medios, por ejemplo gas o líquidos.
Si el fármaco es sensible a la energía luminosa de una longitud de
onda específica, la estimulación utiliza energía luminosa de dicha
longitud de onda específica.
Por último, la estimulación intratecal por
energía luminosa puede administrarse vía el catéter -con o sin
fármacos o estimulación eléctrica- para activar ciertos tejidos.
Los tejidos pueden, en algunos casos, tratarse de alguna manera
para incrementar su sensibilidad al método de activación y su
utilización puede consistir en combinación con la estimulación
eléctrica.
Según se ilustra en la Figura 12 el catéter 50 se
encuentra curvado en su extremo distal 56 que incluye los
electrodos 54. La envoltura 52 incluye una extensión de cable 57 la
cual incluye el electrodo de ánodo adicional 55 y el contacto
eléctrico 59. El extremo distal curvado 56 se envuelve alrededor de
la médula espinal o los nervios. Consiste en otra forma de
dispositivo de fijación. El estilete 61 se puede insertar a través
del conducto 60 para mantener el extremo distal lineal 56 hasta que
se encuentra contiguo al nervio o la médula espinal. El conducto 60
se puede utilizar entonces para suministrar fluido.
Se pueden utilizar diferentes formas de estiletes
(puntas flexionadas por ejemplo) para mejorar la maniobrabilidad
durante la colocación del catéter, según se ilustra en la Figura
14.
El electrodo 55 adicional presenta la misma
longitud L1 a lo largo de la envoltura 52 o cable 57 igual que los
electrodos 54. La diferencia consiste en que los electrodos 54 se
ilustran como electrodos de 270º, mientras el electro 55 adicional
resulta un electrodo de 180º. La diferencia en dimensión
circunferencial dispone la diferencia en área de superficie. Lo
anterior dispone el área de superficie mínima de 2 a 1 según se
expone previamente. Obviamente, la distancia D_{1} entre los
electrodos 54 resulta sustancialmente menor que la distancia
D_{2} entre los electrodos 54 y 55.
Un electrodo de 90º modificado se ilustra en la
sección transversal en la Figura 13. El electrodo 54 presenta un
radio menor o diámetro A que el radio de la envoltura 52 o diámetro
B. Por ejemplo, el diámetro A puede resultar 0,11 mm (0,0045
pulgadas) y el diámetro B puede resultar 1,7 mm (0,065 pulgadas). La
forma de la envoltura y electrodo permite la introducción a través
de una aguja introductora estándar. Se ofrece aún un electrodo 54
de área reducida y una forma de estabilización la cual se puede
utilizar con o sin puntas u otros medios de fijación.
Aunque la presenta invención se ha descrito para
su utilización con un sistema estimulador implantado (accionado
externa o internamente), se debería observar que se puede
suministrar el mismo tipo de régimen por un dispositivo no
implantable. Las aplicaciones para dichos sistemas no implantables
podrían incluir un análisis intraoperativo de un sistema
estimulador anterior a la implantación. Un sistema estimulador
externo se conecta a un electrodo implantable durante un período de
estimulación de ensayo antes de determinar si se debe realizar una
implantación.
Claims (10)
1. Conjunto de electrodos de catéter destinado a
ser dispuesto a lo largo de un tejido y a estimularlo, que
comprende:
una envoltura (52) que presenta un extremo distal
(56) y un extremo proximal (58);
por lo menos un electrodo (54) a lo largo del
exterior del extremo distal (56) de la envoltura (52) para
descansar a lo largo del tejido; y
un conducto (60) que se extiende desde una
entrada en el extremo proximal (58) de la envoltura (52) hasta una
o más salidas en el extremo distal (56) de la envoltura (52),
caracterizado porque presenta un elemento
de fijación (63; 65; 67) sobre la envoltura (52) configurado para
fijar por lo menos un electrodo (54) en su lugar a lo largo del
tejido en el espacio intratecal (21).
2. Conjunto según la reivindicación 1, en el que
el elemento de fijación comprende un balón inflable (63), nitinol
(65), puntas (67), o forma de envoltura.
3. Conjunto según la reivindicación 1, que
comprende por lo menos tres electrodos (54) separados a lo largo
del exterior de la envoltura (52) y un electrodo adicional (55)
separado a partir de por lo menos tres electrodos (54) y que
presenta un área de superficie sobre la envoltura (52) mayor que el
área de superficie de cualquiera de dichos por lo menos tres
electrodos (54).
4. Conjunto según la reivindicación 3, en el que
el electrodo adicional (55) presenta por lo menos dos veces el área
de superficie de cualquiera de dichos por lo menos tres electrodos
(54).
5. Conjunto según la reivindicación 3, en el que
el electrodo adicional (55) se encuentra separado de dichos por lo
menos tres electrodos (54) por al menos diez milímetros.
6. Conjunto según la reivindicación 3, en el que
la envoltura (52) comprende una extensión de cable (57) que se
extiende desde su extremo distal (56) hasta su extremo proximal
(58), y el electrodo adicional (55) se encuentra sobre la extensión
de cable (57).
7. Conjunto según la reivindicación 1, que
comprende por lo menos tres electrodos (54) separados a lo largo
del exterior de la envoltura (52) y extendiéndose cada uno no más
de 270 grados, preferentemente no más de 90 grados, y más
preferentemente no más de 60 grados, alrededor del exterior de la
envoltura (52).
8. Conjunto según la reivindicación 1, que
comprende una fibra óptica en el conducto (60).
9. Conjunto según la reivindicación 1, que
comprende uno o más canales ópticos (70, 72) que se extienden desde
un puerto en el extremo proximal (58) de la envoltura (52) hasta un
puerto en el extremo distal (56) de la envoltura (52).
10. Conjunto según la reivindicación 9, en el que
el puerto en el extremo distal (56) se encuentra en la punta del
extremo distal (56) y/o contiguo a la punta del extremo distal (56)
y/o sobre por lo menos un electrodo (54).
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