ES2610390T3 - Reducción de incomodidad causada por estimulación eléctrica - Google Patents
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Abstract
Un sistema para reducir la incomodidad causada por un dispositivo de estimulación magnética, que comprende: el dispositivo de estimulación magnética para crear campos magnéticos para inducir estimulación, caracterizado porque: al menos un conductor situado periférico al dispositivo de estimulación magnética, en el que el conductor está adaptado para reducir la estimulación próxima a la superficie inducida por el dispositivo de estimulación magnética de tal manera que se mantiene la eficacia de estimulación inducida por los campos magnéticos creados por el dispositivo de estimulación magnética dentro de un área que se desea tratar.
Description
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magnética transcraneal, los campos eléctricos creados por los conductores 202 pueden operar para reducir el impacto del campo magnético del dispositivo de estimulación magnética cerca de la superficie del cuero cabelludo, permitiendo al mismo tiempo que los campos magnéticos del electroimán penetren más profundamente dentro de la cabeza y deseablemente estimulen el cerebro.
La resistencia y la ubicación deseadas de los campos creados por los conductores 202 pueden variar dependiendo de las características del paciente y del sistema 200, como se ha discutido anteriormente. Aunque no son exclusivos de las técnicas para variar la resistencia y la ubicación de los campos eléctricos creados por los conductores 202, los campos eléctricos pueden variarse modificando el número de vueltas, el área de la sección transversal del bucle 204 de captación o interponiendo un dispositivo de amplificación (por ejemplo, transformador) entre el bucle de captación y los electrodos como se describe en el sistema 300, figura 3. Otra técnica para variar la intensidad de campo eléctrico creada por los conductores 202 incluye el uso de más de un bucle de captación y la variación de la ubicación de los bucles de captación con respecto al campo magnético.
Mediante la detección de la fuerza del campo magnético creado por el dispositivo de estimulación magnética, el bucle 204 de captación puede crear campos (mediante la comunicación con conductores 202) que son capaces de eliminar o reducir los efectos no deseados del dispositivo de estimulación magnética, a la vez que permite el efecto terapéutico del dispositivo de estimulación magnética (por ejemplo, TMS). El tamaño preciso y la localización de los campos creados por los conductores 202 pueden determinarse mediante la adición vectorial, como es bien conocido por los expertos en la técnica, de los campos correspondientes creados por los conductores 202 y por el dispositivo de estimulación magnética.
La figura 2A es un diagrama de bloques que ilustra otra técnica para reducir la incomodidad causada por la estimulación eléctrica. En concreto, la figura 2A muestra otra configuración de bobinas de captación y colocación de conductores, en comparación con la que se muestra en la figura 2. Como se muestra en la figura 2A, los conductores 209a-f están distribuidos sobre la almohadilla 106 flexible de circuito. Los conductores 209 también están en comunicación con bobinas 210a-d de captación. Los cables 207a-d están conectados desde el conductor 209 a las bobinas 210a-d de captación, respectivamente. Además, las bobinas 210a-d de captación están conectadas a un punto de referencia de voltaje (por ejemplo, referencia de tierra) a través de los cables 208a-d, respectivamente. La referencia de voltaje puede proporcionarse por separado, proporcionada como parte de la almohadilla de circuito flexible y/o proporcionarse mediante la unión al paciente bajo tratamiento.
En funcionamiento, cada una de las bobinas 210 de captación proporciona un cierto valor de voltaje predeterminado a cada uno de sus respectivos conductores 209. El valor de voltaje preciso proporcionado por las bobinas 210 de captación a los conductores 209 puede basarse en el campo eléctrico y/o magnético que se desea crear por cada uno de los conductores 209 para compensar los efectos indeseables del dispositivo de estimulación magnética (no mostrado). El diseño del valor de voltaje puede hacerse variar dependiendo del tamaño y construcción de los conductores 209, así como del tamaño y la construcción de las bobinas 210 de captación. Por ejemplo, los valores de voltaje posibles se indican en la figura 2A. Estos valores de voltaje se proporcionan simplemente a efectos de ejemplo y para proporcionar más la explicación.
En sólo una realización, por ejemplo, la bobina de captación 210d puede proporcionar -2 voltios a cada uno de los conductores 209e y 209f. Además, la bobina de captación 210c puede proporcionar -1 voltio al conductor 209, mientras que la bobina de captación 210b proporciona +1 voltio al conductor 209c. Los conductores 209a y 209b pueden recibir cada uno +2 voltios de la bobina de captación 210a. Los valores de voltaje y la polaridad de el voltaje pueden basarse en el campo eléctrico y/o magnético que se desea crear en cada uno de los conductores 209. Por ejemplo, se puede aplicar un valor de voltaje más alto (por ejemplo, 5 voltios) a los conductores 209c y 209d en reconocimiento de que se crean mayores intensidades de campo indeseables por el dispositivo de estimulación magnética en esa ubicación. Además, al establecer un voltaje similar pero con polaridad diferente, los conductores pueden trabajar en tándem (por ejemplo, 209a y b, 209c y d, y 209e y f) para crear los campos deseados.
Aunque no se muestra en la figura 2A, debe apreciarse que puede crearse un potencial de voltaje individualmente en cada uno de los conductores 209. En particular, puede crearse un potencial de voltaje (por ejemplo, potencial de tierra) en uno o más conductores 209 para generar un campo deseado. Además, debe apreciarse que el número de bobinas 210 y conductores 209 puede variar dependiendo de la aplicación particular.
La figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra otra técnica para reducir la incomodidad causada por la estimulación eléctrica. Como se muestra en la figura 3, un sistema 300 es similar al sistema 200, discutido con referencia a la figura 2. Además de los componentes mostrados en el sistema 200, el sistema 300 incluye también un procesador 301 de señales en comunicación con el bucle 204 de captación a través del cable 302. Como con el procesador 104 de señal, discutido con referencia a la figura 1, el procesador 301 de señales puede operar para manipular el voltaje eléctrico y/o la corriente inducida en el bucle 204 de captación y proporcionada a los conductores 202. En particular, dependiendo de las características del sistema 300, el procesador 301 puede diseñarse para escalar la señal de voltaje y/o corriente inducida hacia arriba y/o hacia abajo hasta un nivel que permita a los conductores 205 crear un campo magnético suficiente para reducir la incomodidad causada por el
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Los conductores 402 operan para interrumpir el flujo de corriente en el tejido superficial del paciente, de manera que el sistema 400 puede permitir la estimulación deseable de ciertas partes de la anatomía del paciente, mientras que reduce o elimina la estimulación indeseable de otras partes del paciente. En particular, los conductores 402 pueden estar diseñados con ciertas características físicas y/o eléctricas de manera que ofrezcan una trayectoria de menor resistencia para la corriente inducida que la porción del paciente en la que fluiría la corriente inducida indeseada. Como resultado, los conductores 402 operan para reducir o eliminar la corriente no deseada inducida en una cierta porción del paciente, mientras que todavía permiten que la corriente deseada sea inducida en otra porción del paciente.
Las características de los conductores 402 pueden estar diseñadas para proporcionar la trayectoria de menor resistencia con base en una serie de factores y variables. Por ejemplo, el aumento de la conductividad de los conductores 402 puede lograrse variando las características físicas y/o eléctricas de los conductores 402 en comparación con la porción particular del paciente que se está tratando. También se puede variar la forma y configuración de los conductores 402 con relación a la dirección y la intensidad de los campos magnéticos 404a-f (por ejemplo, los conductores 402 pueden curvarse como se ilustra en la figura 4) para permitir que los conductores 402 proporcionen un camino conductor más grande de menor resistencia. Además, los conductores 402 pueden configurarse y conformarse (por ejemplo, curvados) para permitir que los conductores estén en una disposición sustancialmente perpendicular con respecto a las líneas de campo eléctrico 404a-f con el fin de "interceptar" más de la corriente causada por el campo eléctrico inducido, conduzcan la corriente interceptada a una posición más aceptable y redistribuyan la corriente de nuevo al tejido próximo a la superficie de una manera que minimiza la sensación. Aunque la determinación de la configuración y forma de los conductores 402 puede ser necesaria para reducir o eliminar adecuadamente la corriente inducida no deseada sobre el paciente, debe apreciarse que la invención no está limitada a ninguna forma o configuración particular de los conductores, sino que incluye todas las formas y configuraciones posibles.
En el contexto de la rTMS y TMS, los conductores 402 pueden tener características eléctricas y físicas para redirigir el flujo de corriente lejos del tejido, nervio y músculo encontrados más cerca de la superficie de la cabeza o cuero cabelludo. Una forma de conseguir esto puede ser determinar la conductividad eléctrica típica o específica del tejido, nervio y músculo próximos a la superficie, y diseñar conductores 402 para que tengan una conductividad igual o mayor, según sea necesario. Además, las características eléctricas y físicas de los conductores 402 pueden diseñarse para redirigir la corriente que puede estimular el tejido, nervio y músculo próximos a la superficie sin interferir significativamente con la corriente terapéutica deseablemente inducida en el tejido cerebral bajo tratamiento.
Aunque los conductores 402 se muestran conectados al conector 403 común, debe apreciarse que uno o más de los conductores 402 pueden funcionar independientemente de los otros, o que sólo se puede usar un conductor. Por ejemplo, en el contexto de la rTMS y TMS, es bien conocido por los expertos en la técnica que el nervio trigémino es particularmente sensible a la estimulación eléctrica en comparación con otras áreas prefrontales del cuero cabelludo. Por lo tanto, uno o más conductores 402 pueden operar juntos o independientemente en estrecha proximidad al nervio trigémino para redirigir cualquier campo eléctrico próximo. Además, ciertos conductores 402 pueden estar dedicados específicamente a proteger el nervio trigémino. Además, en el contexto del nervio trigémino, en sólo una realización, el conductor o conductores 402 pueden estar situados directamente sobre el nervio trigémino y unidos directamente al paciente en una dirección consistente con la dirección del nervio. De esta manera, la disposición, el posicionamiento y la configuración del conductor o conductores pueden personalizarse para proteger localmente un tejido, músculo o nervio particular, como el nervio trigémino. Aunque la discusión se ha centrado en la protección del nervio trigémino, debe apreciarse que pueden colocarse uno o más conductores sobre cualquier parte del paciente que pueda ser más o menos sensible o que simplemente se desea proteger. Además, debe apreciarse que la colocación de uno o más conductores sobre el paciente puede usarse en combinación con cualquiera de las otras técnicas descritas con referencia a las figuras 1-3.
La figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra otra técnica para reducir la incomodidad causada por la estimulación eléctrica. Como se muestra en la figura 5, un sistema 500 incluye bobinas 503a y 503b conductoras situadas por encima de la cabeza de un paciente 502 y bajo un dispositivo 501 de estimulación magnética (por ejemplo, imán con núcleo ferromagnético). Además, las bobinas 503a y 503b conductoras están en comunicación con un procesador 506 de señales que recibe energía eléctrica desde una fuente 507 de energía. Aunque la disposición del dispositivo 501 de estimulación magnética y las bobinas 503a y 503b conductoras se ilustran en la figura 5 en una cierta configuración con respecto a la cabeza 502 del paciente, debe apreciarse que esta configuración no pretende ser exclusiva, sino simplemente proporcionar un ejemplo con fines de claridad y explicación. Por ejemplo, las bobinas 503a y 503b conductoras pueden estar en contacto directo o indirecto con la cabeza 502 del paciente y/o con el dispositivo 501 de estimulación magnética. Además, las bobinas 503a y 503b conductoras pueden estar situadas fuera de entre la cabeza 502 del paciente y el dispositivo 501 de estimulación magnética. Además, aunque el dispositivo 501 de estimulación magnética se muestra como un imán que tiene un núcleo ferromagnético en forma de arco, debe apreciarse que puede incluir cualquier dispositivo capaz de crear estimulación magnética.
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Debe apreciarse que las técnicas descritas para llegar al campo magnético de compensación correcto creado por las bobinas 503a y 503b conductoras pueden realizarse mediante una combinación de estas o de cualquier otra técnica. Además, debe apreciarse que el tamaño y la ubicación del campo magnético compensatorio creado por las bobinas 503a y 503b conductoras pueden ser tales que se reduzca el efecto causante de molestia en el tejido, los músculos y los nervios próximos a la superficie, mientras que el efecto terapéutico de las líneas magnéticas del flujo 505a-d en elementos más profundos (por ejemplo, el cerebro) no se afectan negativamente. Por ejemplo, la geometría de las bobinas 503a y 503b conductoras puede variarse de tal manera que sus campos magnéticos no penetren profundamente en el paciente (por ejemplo, bobina de núcleo de aire). Como otro ejemplo, la corriente proporcionada a las bobinas 503a y 503b conductoras puede minimizarse para producir campos magnéticos relativamente débiles.
También debe apreciarse que las bobinas 503a y 503b conductoras pueden ser una de una serie de bobinas. En este ejemplo, cada una de las bobinas puede tener características físicas y eléctricas similares o diferentes dependiendo de la parte del campo magnético 501 del dispositivo de estimulación magnética que está diseñada para ser operada. Además, cada bobina de dicho conjunto puede tener un nivel de accionamiento de corriente ajustable por separado que es establecido por el procesador de señal 506 en base a valores preestablecidos, valores determinados empíricamente, retroalimentación detectada, retroalimentación del paciente al operador o ajuste manual independiente por el operador.
Las bobinas pueden estar unidas directa o indirectamente a la cabeza 502 del paciente y/o conectadas directa o indirectamente al dispositivo 501 de estimulación magnética. El sistema 500 también puede usar técnicas de apantallamiento para bloquear o reducir los campos magnéticos generados por las bobinas 503a y 503b conductoras de efectuar negativamente el funcionamiento del núcleo ferromagnético 501, o de minimizar el acoplamiento del campo del estimulador (B) con las bobinas conductoras. Por ejemplo, el sistema 500 puede incluir un blindaje magnético (no mostrado) situado en alguna ubicación próxima y/o entre las bobinas 503a y 503b conductoras y el dispositivo 501 de estimulación magnética, para reducir o eliminar el campo magnético entre las bobinas 503a y 503b conductoras y el dispositivo 501 de estimulación magnética. Tales escudos magnéticos pueden fabricarse a partir de materiales de ferrita, como ejemplo.
Los componentes mostrados en la figura 5 no son exclusivos, sino que se proporcionan simplemente con fines de explicación. También pueden ser deseables otros componentes. Por ejemplo, la comunicación entre las bobinas 503a y 503b conductoras puede pasar a través de un dispositivo de derivación, con el fin de eliminar cualquier conducción indeseable de energía en el procesador de señal 506.
La figura 6 es un diagrama de bloques que ilustra otra técnica para reducir la incomodidad causada por la estimulación eléctrica. Como se muestra en la figura 6, un sistema 600 incluye una o más almohadillas de ferrita 601 situadas por encima de la cabeza de un paciente 502 y bajo un dispositivo 501 de estimulación magnética. Debe apreciarse que la configuración física de las almohadillas de ferrita 601 se ilustra con fines de discusión y claridad, y no se pretende que sea una representación exclusiva de tal configuración. Por ejemplo, como con las bobinas 503a y 503b conductoras discutidas con referencia a la figura 5, las almohadillas de ferrita 601 pueden situarse entre el dispositivo 501 de estimulación magnética y la cabeza 502 del paciente. También, tal como se ha expuesto, las almohadillas de ferrita 601 pueden estar unidas directamente y/o indirectamente al cabezal del paciente 502 y/o directamente o indirectamente conectado al dispositivo 501 de estimulación magnética. Además, el número y la colocación de las almohadillas de ferrita 601 no se limitan a ninguna configuración particular, y pueden usarse conjuntamente con cualquiera de los otros métodos descritos en esta.
Las almohadillas de ferrita 601 operan para "absorber" efectivamente el campo magnético y las líneas de flujo magnético 504a-e creadas por el dispositivo 501 de estimulación magnética. En particular, las almohadillas de ferrita 601 pueden diseñarse y construirse para compensar, reducir y/o absorber las líneas de flujo magnético 504a-e que estimulan el tejido próximo a la superficie, permitiendo al mismo tiempo que aquellas líneas de flujo magnético que penetren más profundamente en el paciente con fines terapéuticos pasen sustancialmente no afectadas. Además, usando un material de ferrita, las almohadillas de ferrita 601 típicamente tienen baja conductividad y por lo tanto no estimulan las corrientes parásitas inducidas y el calentamiento asociado o la interrupción temporal del campo magnético terapéutico creado por el dispositivo 501 de estimulación magnética. Debe apreciarse que aunque el sistema 600 ha sido descrito en el contexto del material de ferrita, las almohadillas también pueden estar hechas de otro material no ferrítico y/o una combinación de material de ferrita y materiales no ferríticos.
Los componentes mostrados en la figura 6 no son exclusivos, sino que se proporcionan simplemente con fines de explicación. También pueden ser deseables otros componentes. Por ejemplo, en respuesta al campo magnético procedente del dispositivo 501 de estimulación magnética, las almohadillas de ferrita 601 pueden crear campos que se dirigen indeseablemente hacia el dispositivo 501 de estimulación magnética. Tales campos indeseables pueden afectar el funcionamiento y/o la eficacia del dispositivo 501 de estimulación magnética. Por ejemplo, tales campos pueden hacer que el dispositivo 501 de estimulación magnética se sature a un nivel diferente del esperado. Por lo tanto, se pueden usar otros componentes para bloquear o atenuar los campos desde las almohadillas de ferrita 601 hasta el dispositivo 501 de estimulación magnética. Tales técnicas de bloqueo tal vez diseñadas para ser
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que puede utilizarse cualquier número de electrodos.
Como se ha expuesto anteriormente, el dispositivo 501 de estimulación magnética crea líneas 505a-d magnéticas de flujo, que a su vez crean campos 504a-e eléctricos. Los campos 504a-e eléctricos inducen tanto corrientes eléctricas deseables como indeseables sobre y dentro de la cabeza 502 del paciente. El sistema 800 supera la incomodidad creada por las corrientes eléctricas no deseadas, permitiendo al mismo tiempo que las corrientes eléctricas deseadas continúen teniendo su efecto terapéutico sobre el paciente. En particular, la fuente 801 de alimentación proporciona potencia (es decir, corriente y/o voltaje) a los electrodos 802. Los electrodos 802 conducen la energía desde la fuente 801 de alimentación a la cabeza 502 del paciente.
La potencia proporcionada a los electrodos 802 puede ser sustancialmente constante o variable en el tiempo. Cuando la potencia es sustancialmente constante, la potencia conducida a la cabeza 502 del paciente a través de los electrodos 802 crea un campo eléctrico sustancialmente constante en los nervios, músculos y tejidos del paciente que se encuentran entre los electrodos 802 o próximos a los mismos. El campo eléctrico creado por electrodos 802 puede tener una resistencia que polariza ciertas células (es decir, aquellas que son indeseablemente estimuladas por el dispositivo 501 de estimulación magnética). El nivel de polarización puede ser tal que las células estén sesgadas cerca o por encima de su nivel de despolarización. Al polarizar las células en o cerca de su nivel de despolarización, los electrolitos, por ejemplo, se redistribuyen a lo largo de la célula, reduciendo así la capacidad de los electrolitos de ser transportados a través de la membrana celular. La reducción de la capacidad de los electrolitos de ser transportados a través de la membrana celular reduce la posible estimulación de esas células por el dispositivo 501 de estimulación magnética, porque las células pueden no ser capaces de responder repetidamente al campo eléctrico inducido creado por el dispositivo 501 de estimulación magnética. Como resultado, la molestia sentida por el paciente durante el tratamiento se reduce. Aunque este ejemplo se ha discutido en el contexto de una fuente de potencia sustancialmente constante, debe apreciarse que la potencia no necesita ser aplicada a lo largo de todo el tratamiento, sino que puede ser, por ejemplo, desactivada en cualquier punto después del comienzo de un impulso correspondiente a la estimulación magnética terapéutica.
Además de, o en lugar de, una fuente de alimentación sustancialmente constante proporcionada cuando se aplica la estimulación magnética, la potencia proporcionada por la fuente de energía 801 puede variar en función del tiempo. La señal que varía en el tiempo desde la fuente de energía 801 puede utilizarse para desensibilizar el músculo, tejido y/o nervios que indeseablemente son estimulados por el dispositivo 501 de estimulación magnética. En particular, la fuente de energía 801 puede diseñarse para estimular previamente (es decir, antes del pulso terapéutico aplicado por el dispositivo 501 de estimulación magnética) nervios, músculos y/o tejidos particulares para reducir su capacidad de responder indeseablemente al pulso terapéutico de otro modo.
Por ejemplo, en el contexto de TMS, las constantes de tiempo de respuesta para los nervios corticales oscilan típicamente entre 50 y 100 microsegundos, mientras que las constantes de tiempo de respuesta para los nervios periféricos (por ejemplo, cuero cabelludo) oscilan entre 200 y 300 microsegundos. Debido a que los nervios periféricos son más lentos de recuperación que los nervios corticales, la estimulación de los nervios periféricos justo antes de la aplicación de la estimulación magnética terapéutica reduce la capacidad de los nervios periféricos para responder a la estimulación magnética terapéutica y reduce así el malestar que el paciente siente como consecuencia de la estimulación magnética terapéutica.
Aunque se ha discutido el sistema 800 en el contexto de electrodos que tienen contacto directo con la cabeza 502 del paciente, debe apreciarse que el sistema 800 también puede aplicar energía eléctrica al paciente inductivamente, por ejemplo, usando bobinas de estimulación de superficie. Además, mientras que el sistema 800 fue descrito en el contexto de los nervios corticales y sus nervios periféricos, debe apreciarse que el sistema 800 puede aplicarse a cualquier circunstancia en la que los nervios que se desea estimular tengan un tiempo de respuesta equivalente o más rápido que los nervios que no se desea estimular. Además, debe apreciarse que la sincronización y frecuencia requeridas de la señal de polarización o desensibilización proporcionada al paciente pueden variar con muchos factores, incluyendo las características del paciente y las características del dispositivo 501 de estimulación magnética.
El sistema 800 también se puede usar en combinación o independiente de un fármaco que actúa para desensibilizar los nervios, el músculo y el tejido que es indeseablemente estimulado por el dispositivo 501 de estimulación magnética. Por ejemplo, se puede usar un fármaco tópico o inyectado para desensibilizar o aislar los nervios, músculo y tejido frente a la estimulación magnética. Tales procedimientos pueden incluir un analgésico, un anestésico, un relajante muscular, o un agente paralítico, por ejemplo. Estos fármacos pueden aplicarse antes del tratamiento terapéutico del dispositivo 501 de estimulación magnética.
La Figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra una técnica 900 para tratar a un paciente usando estimulación magnética transcutánea. Como se muestra en la figura 9, en la etapa 901, un campo magnético es dirigido a un área de tratamiento en el paciente. En la etapa 902, se aplica una almohadilla de circuito flexible al área de tratamiento, que puede incluir el dispositivo de estimulación del paciente y/o magnético. En la etapa 903, se aplica un material de gel conductor entre la almohadilla de circuito flexible y el paciente. En la etapa 904, el paciente es tratado con el
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campo magnético.
La figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra una técnica 1000 para tratar a un paciente usando estimulación magnética transcutánea. Como se muestra en la figura 10, en la etapa 1001, una porción del cerebro se estimula magnéticamente. En la etapa 1002, se proporciona una señal al conductor y en la etapa 1003 se crea un campo eléctrico y/o magnético por el conductor. En la etapa 1004, la intensidad y la ubicación del campo eléctrico y/o magnético se ajustan en función de la estimulación magnética. En la etapa 1005, la estimulación proximal cutánea se reduce y/o se elimina usando los campos eléctricos y/o magnéticos creados por el conductor. En la etapa 1006, el paciente es tratado con la estimulación magnética. Los pasos de la técnica 1000 se pueden llevar a cabo usando los sistemas descritos con referencia a las figuras 1-8 o cualquier otro sistema.
Como se muestra en las figuras 11-18, se muestran otras configuraciones de conductores posibles. De nuevo, debe apreciarse que tales configuraciones no pretenden proporcionar exclusividad, sino que están destinadas a proporcionar detalles explicativos adicionales. La invención puede incluir cualquiera de las configuraciones mostradas, así como cualquier combinación de esas configuraciones.
Como se ha comentado, la colocación y configuración de los conductores dependerá de muchas variables, incluyendo las características del dispositivo de estimulación, las características del paciente y las características de los conductores, por nombrar sólo en unos pocos. Aunque la invención incluye todas estas posibles configuraciones, la figura 19 proporciona un ejemplo particular para mayor claridad y explicación. En una realización ilustrada en la figura 19, un dispositivo de núcleo magnético puede construirse para ser parcialmente hemisférico, extenderse aproximadamente a 220º y puede estar construido de láminas de acero con 3% de silicona. En este ejemplo de realización, el dispositivo de núcleo magnético puede enrollarse con ocho espiras de 3,264 mm de diámetro (# 8 de cable americano Gange (AWG)). El dispositivo de núcleo magnético también puede estar compuesto de acero M-19 que se satura a 1.7 Tesla. Además, el núcleo puede excitarse a 20.364 AT, RMS, que corresponde a una corriente pico de 3600 Amperios, suministrada al 100% de potencia. Además, la frecuencia de la corriente puede ser 5208 Hz, lo que corresponde a un período de 192 microsegundos.
El campo magnético creado por este dispositivo penetra fácilmente a través del hueso. En el contexto de TMS, donde el campo magnético estimula deseablemente el cerebro, pero indeseablemente estimula nervios, músculos y tejidos próximos al cuero cabelludo, se ilustra un análisis tridimensional de campo en la figura 19. Como se muestra en la figura 19, el campo eléctrico circula alrededor el campo magnético creado por un dispositivo 1901 de núcleo magnético. Aunque el campo eléctrico creado por el dispositivo 1901 de núcleo magnético es circular, los campos eléctricos creados por los conductores típicamente no lo son, excepto los campos locales producidos por los conductores.
La figura 20 ilustra una posible colocación de dos conductores 2001 y 2002. Los conductores 2001 y 2002 se muestran situados con respecto al dispositivo 1901 de núcleo magnético, pero debe apreciarse que los conductores pueden estar situados con referencia a cualquier objeto, incluyendo la cabeza del paciente, por ejemplo. En este ejemplo particular, se puede colocar un voltaje de aproximadamente 10 voltios sobre el conductor 2001 y se puede colocar un voltaje de aproximadamente -5 voltios en el electrodo 2002.
Las regiones circunscritas por las casillas 2003 y 2004 indican zonas en las que los campos creados por los conductores 2001 y 2002 efectivamente anulan o reducen los campos indeseables creados por el dispositivo 1901 de núcleo magnético. También se pueden variar los voltajes aplicadas a los conductores 2001 y 2002 para lograr la cancelación o reducción óptima de los campos en las regiones deseadas. También pueden existir regiones en las que los campos no se reducen o eliminan óptimamente, como la región circunscrita por la casilla 2005.
Con el fin de determinar el tamaño óptimo del conductor, la configuración y la ubicación, el campo eléctrico creado por el dispositivo 1901 de núcleo magnético, el conductor 2001 y el conductor 2002 puede considerarse en numerosos puntos específicos o ubicaciones y analizarse en consecuencia. El campo eléctrico en cualquier punto de la superficie de las tres fuentes puede ser representado por la siguiente ecuación:
Además, la suma de todos los campos puede ser representada por la siguiente ecuación:
Emag A representa el valor del campo eléctrico creado por el dispositivo 1901 de núcleo magnético en un punto
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Tabla I Voltaje de la corriente y del electrodo en función del tiempo
- Tiempo (ms)
- Corriente (A) Un par de conductores (V) Dos pares A (V) Dos pares B (V)
- 5
- 620 5.289 2.568 4.654
- 10
- 1100 5.334 2.590 4.693
- 15
- 1620 5.416 2.630 4.766
- 20
- 2100 5.406 2.625 4.757
- 25
- 2740 4.961 2.409 4.365
- 30
- 3100 3.982 1.934 3.504
- 35
- 3580 2.516 1.222 2.214
- 40
- 3620 0.858 0.417 0.755
- 45
- 3660 -0.590 -0.286 -0.519
- 50
- 3500 -1.749 -0.849 -1.539
- 55
- 3260 -2.589 -1.258 -2.278
- 60
- 3020 -3.307 -1.606 -2.909
- 65
- 2700 -4.011 -1.948 -3.529
- 70
- 2220 -4.508 -2.189 -3.967
- 75
- 1740 -4.666 -2.266 -4.105
- 80
- 1300 -4.640 -2.254 -4.083
- 85
- 860 -4.619 -2.243 -4.064
- 90
- 420 -4.677 -2.271 -4.115
- 95
- 0 -4.788 -2.325 -4.213
- 100
- -560 -4.715 -2.290 -4.148
- 105
- -1040 -4.373 -2.124 -3.848
- 110
- -1320 -4.097 -1.990 -3.605
- 115
- .-1800 -3.869 -1.879 -3.404
- 120
- -2080 -3.515 -1.707 -3.093
- 125
- -2520 -2.873 -1.395 -2.528
- 130
- -2720 -1.908 -0.927 -1.679
- 135
- -2840 -0.883 -0.429 -0.777
- 145
- -2840 1.082 0.526 0.952
- 150
- -2640 1.879 0.912 1.653
- 155
- -2440 2.470 1.200 2.174
- 160
- -2240 2.991 1.452 2.632
- 165
- -1800 3.290 1.598 2.894
- 170
- -1560 3.418 1.660 3.008
- 175
- -1200 3.561 1.729 3.133
- 180
- -920 3.655 1.775 3.216
- 185
- -480 3.439 1.670 3.026
- 190
- -160 2.690 1.306 2.367
- 195
- 100 1.532 0.744 1.348
- 200
- 220 0.310 0.150 0.273
- 205
- 0 -0.358 -0.174 -0.315
- 210
- 0 -0.463 -0.225 -0.408
Tabla I Voltaje de la corriente y del electrodo en función del tiempo
Debe entenderse que las realizaciones ilustrativas anteriores han sido proporcionadas únicamente con propósitos de explicación y no deben considerarse en modo como limitativas de la invención. Las palabras usadas aquí son palabras de descripción e ilustración, más que palabras de limitación. Además, las ventajas y objetivos descritos en el presente documento pueden no realizarse mediante cada realización práctica de la presente invención. Además, aunque la invención se ha descrito aquí con referencia a una estructura, materiales y/o realizaciones particulares, no se pretende que la invención se limite a los detalles descritos en el presente documento. Más bien, la invención se extiende a todas las estructuras, métodos y usos funcionalmente equivalentes, tales como los que están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Los expertos en la técnica, que tienen el beneficio de las enseñanzas de esta especificación, pueden efectuar numerosas modificaciones de la misma y pueden hacerse cambios sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
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-
imagen1
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