NL1028232C2 - Equipment is for stimulation of sensitivity nerves in skin of person and comprises substrate on which extends matrix of electrodes connected on one hand to current source and on skin of person for transmission of electrical current - Google Patents

Equipment is for stimulation of sensitivity nerves in skin of person and comprises substrate on which extends matrix of electrodes connected on one hand to current source and on skin of person for transmission of electrical current Download PDF

Info

Publication number
NL1028232C2
NL1028232C2 NL1028232A NL1028232A NL1028232C2 NL 1028232 C2 NL1028232 C2 NL 1028232C2 NL 1028232 A NL1028232 A NL 1028232A NL 1028232 A NL1028232 A NL 1028232A NL 1028232 C2 NL1028232 C2 NL 1028232C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
electrodes
skin
person
substrate
current
Prior art date
Application number
NL1028232A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Jan Reinoud Buitenweg
Original Assignee
Univ Twente
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Twente filed Critical Univ Twente
Priority to NL1028232A priority Critical patent/NL1028232C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1028232C2 publication Critical patent/NL1028232C2/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36021External stimulators, e.g. with patch electrodes for treatment of pain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/0404Electrodes for external use
    • A61N1/0408Use-related aspects
    • A61N1/0456Specially adapted for transcutaneous electrical nerve stimulation [TENS]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36017External stimulators, e.g. with patch electrodes with leads or electrodes penetrating the skin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

The equipment is for the stimulation of sensitivity nerves (4,5) in the skin (3,6) of a person and comprises a substrate (1) on which extends a matrix of electrodes (2), which on the one hand can be connected to a current source (8) and on the other hand to the skin of a person. The reciprocal distance between the central points of two adjacent electrodes is 0.05 to 1 mm. At least the outer ends of the electrodes are pointed and the electrodes are formed by an electrically conductive coating on the substrate. The part of the electrodes extending from the substrate is 0.05mm to 2mm high, preferably 0.05mm to 0.5mm. The matrix contains between 50 and 500 electrodes. The electrodes are connected with different switches, by which they or the connected current source can be switched on and off. The switches are parts of a multiplexer circuit (7).

Description

INRICHTING VOOR HET STIMULEREN VAN GEVOELSZENUWEN IN DE HUIDA device for stimulating sensory nerves in the skin

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het stimuleren van gevoelszenuwen in de huid van een persoon, 5 omvattende een substraat waarop zich een matrix van elektroden uitstrekt, die enerzijds kunnen worden verbonden met een stroombron en die anderzijds een elektrische stroom aan de huid van de persoon kunnen overdragen.The invention relates to a device for stimulating sensory nerves in the skin of a person, comprising a substrate on which a matrix of electrodes extends, which on the one hand can be connected to a current source and on the other hand an electric current to the skin of the person. person can transfer.

10 Een dergelijke inrichting is beschreven in WO 93/23112. Stimulatie van de gevoelszenuwen in de huid wordt voor diverse doeleinden toegepast, zoals het bepalen van de functionele integriteit van het perifere zenuwstelsel of van de opgaande structuur in het ruggemerg, beoordeling van de 15 gevoeligheid van de sensoren in de huid, het onderdrukken van pijn en jeuk, of fundamenteel onderzoek van gevoelsinformatieverwerking in het centrale zenuwstelsel.Such a device is described in WO 93/23112. Stimulation of the sensory nerves in the skin is used for various purposes, such as determining the functional integrity of the peripheral nervous system or the ascending structure in the spinal cord, assessing the sensitivity of the sensors in the skin, suppressing pain and itching, or fundamental examination of emotional information processing in the central nervous system.

De uitvinding beoogt een selectieve stimulatie die gericht 20 kan worden op verschillende typen gevoelszenuwen. Het succes van pijnonderdrukking door middel van stimulatie van gevoelszenuwen is bijvoorbeeld afhankelijk van de mate van activatie van grotere vezels zonder betrokkenheid van de kleinere (pijn)vezels. Daarnaast beoogt de uitvinding een 25 hoge mate van beheersing van de intensiteit van de stimulatie.The invention contemplates a selective stimulation that can be directed to different types of sensory nerves. The success of pain suppression through stimulation of sensory nerves, for example, depends on the degree of activation of larger fibers without involvement of the smaller (pain) fibers. In addition, the invention contemplates a high degree of control of the intensity of the stimulation.

Daartoe is volgens de uitvinding de onderlinge afstand tussen de middelpunten van twee naburige elektroden 0,05 mm tot 1 30 mm. De elektroden in de inrichting uit WO 93/23112 hebben een onderlinge afstand van ten minste 2 mm. Met de bekende inrichting kan de beoogde selectieve stimulatie van de gevoelszenuwen niet worden bereikt, omdat de onderlinge afstand van de elektroden vele malen groter is dan de 1028232 ‘ l' 2 onderlinge afstand van de zenuwen, ofwel het aantal elektroden veel kleiner is dan het aantal zenuwen.To this end, according to the invention, the mutual distance between the centers of two neighboring electrodes is 0.05 mm to 1.30 mm. The electrodes in the device from WO 93/23112 have a mutual distance of at least 2 mm. With the known device the intended selective stimulation of the sensory nerves cannot be achieved, because the mutual distance of the electrodes is many times greater than the mutual distance of the nerves, or the number of electrodes is much smaller than the number of electrodes. nerves.

De matrix op het substraat omvat bij voorkeur tussen 50 en 5 500 elektroden. Een bijzonder goede verdeling van de elektroden wordt verkregen als deze in een hexagonaal verband zijn geplaatst. De uiteinden van de elektroden zijn scherp, bij voorkeur puntvormig, zodat ze eenvoudig in de huid kunnen doordringen.The matrix on the substrate preferably comprises between 50 and 500 electrodes. A particularly good distribution of the electrodes is obtained if they are placed in a hexagonal relationship. The ends of the electrodes are sharp, preferably pointed, so that they can easily penetrate the skin.

1010

Het zich van het substraat uitstrekkende deel van de elektroden is bij voorkeur 0,05 mm tot 2 mm hoog, meer bij voorkeur 0,1 mm tot 0,5 mm. Daarmee wordt bereikt dat de elektroden tot in het epidermis of het dermis reiken.The part of the electrodes extending from the substrate is preferably 0.05 mm to 2 mm high, more preferably 0.1 mm to 0.5 mm. This ensures that the electrodes extend as far as the epidermis or dermis.

1515

Een elektrode wordt bij voorkeur in hoofdzaak gevormd door een elektrisch geleidende, voor stimulering van de huid geschikte coating op het substraat, waardoor de inrichting eenvoudig en effectief is te produceren. Daarbij is het 20 substraat voorzien van scherpe, bij voorkeur puntvormige uitstulpingen, waarop de coating is aangebracht.An electrode is preferably formed essentially by an electrically conductive coating suitable for stimulating the skin on the substrate, whereby the device can be produced simply and effectively. The substrate is thereby provided with sharp, preferably pointed protrusions, on which the coating is applied.

Het substraat is bij voorkeur vervaardigd van silicium, of een ander biocompatibel materiaal. Voorts is het substraat 25 bij voorkeur voorzien van connectoren voor het verbinden van de elektroden met de stroombron, waarbij de elektroden middels stroomgeleidende paden op het substraat met de connectoren zijn verbonden. De connectoren worden bij voorkeur aan de andere zijde van het substraat geplaatst, 30 zodat behalve de elektroden geen andere structuren zich uitstrekken boven het substraat. De verbinding tussen de elektroden en de connectoren worden door het substraat heen 1028232The substrate is preferably made of silicon, or another biocompatible material. Furthermore, the substrate 25 is preferably provided with connectors for connecting the electrodes to the current source, the electrodes being connected to the connectors by means of current-conducting paths on the substrate. The connectors are preferably placed on the other side of the substrate, so that no other structures extend above the substrate other than the electrodes. The connection between the electrodes and the connectors is through the substrate 1028232

• I• I

3 gemaakt. Dergelijke technieken zijn algemeen bekend bij de vervaardiging van printplaten (PCB's).3 made. Such techniques are well known in the manufacture of printed circuit boards (PCBs).

De elektroden zijn bij voorkeur verbonden met verschillende 5 schakelaars waarmee de elektroden danwel de daarmee verbonden stroombronnen kunnen worden in- en uitgeschakeld. De schakelaars zijn bij voorkeur onderdeel van een multiplexer circuit. Het systeem is in het bijzonder bij voorkeur voorzien van een microprocessor die de elektroden elk 10 onafhankelijk van elkaar kan in- en uitschakelen, of zelfs de stroomsterkte door elke elektrode apart kan regelen. De stroomsterkte van de toegediende stroom per elektrode is bij voorkeur 0,001 mA tot 2 mA om een goede effectiviteit te verkrij gen.The electrodes are preferably connected to different switches with which the electrodes or the current sources connected thereto can be switched on and off. The switches are preferably part of a multiplexer circuit. The system is particularly preferably provided with a microprocessor which can each switch the electrodes on and off independently of each other, or even control the current through each electrode separately. The current intensity of the current applied per electrode is preferably 0.001 mA to 2 mA to achieve good effectiveness.

1515

De uitvinding heeft voorts betrekking op een systeem voor het stimuleren van gevoelszenuwen in de huid van een persoon, omvattende ten minste een stroombron en een substraat waarop zich een matrix van elektroden uitstrekt, die enerzijds zijn 20 verbonden met de stroombron en die anderzijds een elektrische stroom aan de huid van de persoon kunnen overdragen, waarbij de onderlinge afstand tussen de middelpunten van twee naburige elektroden 0,05 mm tot 1 mm is. Meer bij voorkeur is deze afstand 0,05 mm tot 0,5 mm. Nog meer bij voorkeur is 25 deze afstand 0,1 mm tot 0,3 mm.The invention further relates to a system for stimulating sensory nerves in the skin of a person, comprising at least one current source and a substrate on which extends a matrix of electrodes which are connected on the one hand to the current source and which on the other hand an electric current be able to transfer to the person's skin, the mutual distance between the centers of two adjacent electrodes being 0.05 mm to 1 mm. More preferably, this distance is 0.05 mm to 0.5 mm. Even more preferably, this distance is 0.1 mm to 0.3 mm.

Tevens heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het stimuleren van gevoelszenuwen in de huid van een persoon, waarbij een substraat waarop zich een matrix van elektroden 30 uitstrekt op de huid van de persoon wordt gedrukt, waarbij de elektroden enerzijds worden verbonden met een stroombron en waarbij anderzijds door de elektroden een elektrische stroom aan de huid van de persoon wordt toegediend, waarbij de 1028232 4 t ' t onderlinge afstand tussen de middelpunten van twee naburige lokaties op de huid waar de stroom wordt toegediend 0,05 mm tot 1 mm is.The invention also relates to a method for stimulating sensory nerves in the skin of a person, wherein a substrate on which a matrix of electrodes extends is pressed onto the skin of the person, the electrodes being connected on the one hand to a current source and wherein, on the other hand, an electric current is applied to the skin of the person by the electrodes, wherein the distance between the centers of two adjacent locations on the skin where the current is applied is 0.05 mm to 1 mm.

5 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, waarin:The invention will be further elucidated on the basis of an exemplary embodiment shown in the figures, in which:

Figuur 1 een schematische weergave is van een systeem voor het stimuleren van gevoelszenuwen; 10Figure 1 is a schematic representation of a sensory nerve stimulation system; 10

Figuur 2 een perspectiefweergave is van een inrichting voor het stimuleren van gevoelszenuwen is; enFigure 2 is a perspective view of a sensory nerve stimulation device; and

Figuur 3 een doorsnede van een detail van de inrichting van 15 figuur 2 is.Figure 3 is a sectional view of a detail of the device of Figure 2.

Een systeem voor het stimuleren van gevoelszenuwen omvat volgens figuur 1 een wafelvormige inrichting die bestaat uit substraat 1 met vele puntvormige elektrisch geleidende 20 structuren of micro-elektroden 2. Deze inrichting wordt in figuur 2 in perspectief getoond. De micro-electroden 2 kunnen de bovenste dode huidlaag 3, ofwel stratum corneum, | penetreren teneinde dicht te naderen tot pijn- en j warmtegevoelige zenuwuiteinden 4 en tastgevoelige i 25 zenuwuiteinden 5 in de onderliggende huidlagen, ofwel epidermis en dermis 6.According to Figure 1, a system for stimulating sensory nerves comprises a waffle-shaped device consisting of substrate 1 with many point-shaped electrically conductive structures or micro-electrodes 2. This device is shown in perspective in Figure 2. The microelectrodes 2 can be the upper dead skin layer 3, or stratum corneum, | penetrate in order to get close to pain and heat sensitive nerve endings 4 and touch sensitive nerve endings 5 in the underlying skin layers, or epidermis and dermis 6.

i De micro-elektroden zijn elk individueel elektrische verbonden met een elektrisch multiplexer circuit 7 dat elk 30 van de micro-elektroden 2 kan verbinden met één van de gestuurde stroombronnen 8, die alle verbonden zijn met één grote oppervlakte elektrode 9 die op de huid 3 bevestigd wordt. De stroombronnen 8 en de multiplexer 7 worden 1028232 5 f , * i aangestuurd door een besturingseenheid 10 die een microprocessor bevat en die kan communiceren met externe apparatuur zoals een computer. Op die wijze kunnen door de gebruiker van het systeem door elk van de elektroden 5 individueel stroompulsen worden gestuurd, die kunnen variëren in frequentie, pulsduur en intensiteit. De intensiteit van de stroom kan daarbij variëren van 0,001 mA tot 2 mA. Ook kunnen groepen micro-elektroden 2, die in verschillende patronen op het substraat zijn gerangschikt, tegelijk van dergelijke 10 pulsen worden voorzien.The microelectrodes are each individually electrically connected to an electric multiplexer circuit 7 which can each connect 30 of the microelectrodes 2 to one of the controlled current sources 8, all of which are connected to one large surface electrode 9 which is on the skin 3 is confirmed. The power sources 8 and the multiplexer 7 are driven by a control unit 10 which contains a microprocessor and which can communicate with external equipment such as a computer. In this way, the user of the system can control current pulses through each of the electrodes 5, which pulses can vary in frequency, pulse duration and intensity. The intensity of the current can vary from 0.001 mA to 2 mA. Groups of microelectrodes 2 arranged on the substrate in different patterns can also be provided with such pulses simultaneously.

Het substraat 1 is vervaardigd van silicium, en is voorzien van kegelvormige uitsteeksels. Elk uitsteeksel is voorzien van een goudlaagje, dat de micro-elektrode 2 vormt. Zoals in 15 figuur 2 getoond strekt zich vanaf elke micro-elektrode 2 een koperpad 11 uit naar een connector (niet getoond), die op de multiplexer 7 kan worden aagesloten. Deze verbindingstechniek met koperpaden en connectoren is algemeen bekend voor het verbinden van elektrische componenten op een printplaat met 20 andere elektrische componenten. De multiplexer 7 kan ook direct op de achterzijde van het substraat 1 zijn bevestigd.The substrate 1 is made of silicon and is provided with conical protrusions. Each protrusion is provided with a gold layer that forms the micro-electrode 2. As shown in Figure 2, a copper path 11 extends from each micro-electrode 2 to a connector (not shown), which can be connected to the multiplexer 7. This connection technique with copper paths and connectors is generally known for connecting electrical components on a printed circuit board with other electrical components. The multiplexer 7 can also be mounted directly on the rear side of the substrate 1.

In dit uitvoeringsvoorbeeld zijn de micro-elektroden 2 in een hexagonaal patroon geplaatst, dat wil zeggen dat behalve 25 nabij de randen elke elektrode 2 door zes andere naastgelegen elektroden 2 wordt omringd. De onderlinge afstand tussen de j tips van twee naastgelegen micro-elektroden 2 is telkens 0,2 mm. De hoogte van de micro-elektroden 2 is 0,2 mm. Het substraat heeft een hexagonale vorm met zijden van 2 mm. Het 30 oppervlak van het substraat is circa 10 mm2, en er zijn circa 200 micro-elektroden op geplaatst. Hierdoor is de elektrodedichtheid circa 20 elektroden per mm2. Bij een gemiddelde dichtheid van zenuwuiteinden 4, 5 van 15 fibers 1028232 6 per mm2 kunnen hiermee vrij nauwkeurig individuele zenuwuiteinde 4, 5 worden gestimuleerd.In this exemplary embodiment, the micro-electrodes 2 are placed in a hexagonal pattern, that is to say that apart from the edges, each electrode 2 is surrounded by six other adjacent electrodes 2. The mutual distance between the tips of two adjacent micro-electrodes 2 is in each case 0.2 mm. The height of the microelectrodes 2 is 0.2 mm. The substrate has a hexagonal shape with 2 mm sides. The surface of the substrate is approximately 10 mm 2, and approximately 200 micro electrodes are placed on it. As a result, the electrode density is approximately 20 electrodes per mm 2. With an average density of nerve ends 4, 5 of fibers 10 28232 6 per mm 2, individual nerve end 4, 5 can be stimulated quite accurately with this.

Met het systeem kunnen een aantal nieuwe stimulatieprincipes . 5 gecombineerd worden. Door verandering van de stroomsterktes door de enkele elektroden of meerdere tegelijk wordt de vorm van het elektrische veld in de huid onder het array zodanig gekozen dat selectieve activatie van verschillende zenuwvezels of verschillende typen zenuwvezels mogelijk 10 wordt. Deze stroomprofielen kunnen vervolgens zeer snel afgewisseld worden. Hierdoor wordt quasi-simultane stimulatie van verschillende zenuwvezels mogelijk zonder concessies aan de selectiviteit. Een verdere verbetering van de controle' over de stimulusintensiteit wordt verkregen door toepassing 15 van pulstreinen in plaats van enkele pulsen.With the system can be a number of new stimulation principles. 5 can be combined. By changing the currents through the single electrodes or more at the same time, the shape of the electric field in the skin below the array is chosen such that selective activation of different nerve fibers or different types of nerve fibers becomes possible. These current profiles can then be alternated very quickly. This makes quasi-simultaneous stimulation of different nerve fibers possible without sacrificing selectivity. A further improvement in the control over the stimulus intensity is obtained by using pulse trains instead of single pulses.

De verbeterde selectiviteit en controle over de stimulusintensiteit die het systeem biedt, voorziet in een behoefte op verschillende gebieden. Hieronder zullen enkele 20 voorbeelden worden besproken.The improved selectivity and control over the stimulus intensity that the system provides meets a need in various areas. Some examples will be discussed below.

Diagnostiek van perifere sensibiliteitsstoornissen (pijn, tast) en neuropathologie. Met het systeem kan vroege diagnose eenvoudiger en op grote schaal plaatsvinden. Neuropathie komt 25 bij veel ziektebeelden voor, zoals diabetes mellitus, HIV, Multiple Sclerose en postherpetische neuralgie. Op langere duur kan deze aandoening leiden tot chronische pijnklachten en andere invaliderende complicaties zoals amputaties en i 'diabetes voeten'. Preventie en behandelmogelijkheden worden 30 steeds effectiever, maar kunnen zonder eenvoudige diagnostiek (periodieke screening) niet gericht ingezet worden.Diagnosis of peripheral sensitivity disorders (pain, touch) and neuropathology. The system can make early diagnosis easier and on a large scale. Neuropathy occurs in many syndromes, such as diabetes mellitus, HIV, Multiple Sclerosis and postherpetic neuralgia. In the longer term, this condition can lead to chronic pain and other debilitating complications such as amputations and 'diabetes feet'. Prevention and treatment options are becoming more and more effective, but cannot be used in a targeted way without simple diagnostics (periodic screening).

1028232 7 ' .·1028232 7 '.

Therapeutische bestrijding van pijn en jeuk. In de huidige cutane elektrostimulatie technieken voor pijn- en jeuk bestrijding, kan het systeem een goed alternatief zijn voor de grote elektroden en relatief hoge stroomsterktes: door met 5 veel kleinere stromen veel gerichter te stimuleren wordt de kans op bijwerkingen (onaangename prikkelsensaties, brandplekken) sterk gereduceerd en kan het pijn- of jeuk onderdrukkend effect mogelijk vergroot of verlengd worden.Therapeutic treatment of pain and itching. In current cutaneous electro-stimulation techniques for pain and itch control, the system can be a good alternative to the large electrodes and relatively high currents: by stimulating much smaller currents with much more targeted action, the chance of side effects (unpleasant stimulation sensations, burn spots) is increased. greatly reduced and the pain or itch suppressing effect may be increased or increased.

10 Wetenschappelijk onderzoek naar verwerking van sensibele informatie (met name pijn) in ruggenmerg en hersenen. Het wordt steeds duidelijker dat verstoringen in het centrale zenuwstelsel bij kunnen dragen aan de instandhouding van veel chronische pijnklachten. Met het systeem is zeer 15 gedefinieerde activatie van het sensibele systeem mogelijk, hetgeen bijdraagt aan de gevoeligheid van neurofysiologische observatietechnieken - zoals EEG, fMRI en PET - die in het onderzoek naar deze mechanismen onmisbaar zijn. Het onderhavige systeem is veelzijdiger en levert voordelen ten 20 opzichte van huidige stimulatiemethoden, zoals bijvoorbeeld laserstimulatie: selectie van vezeltypen, gecontroleerde stimulusintensiteit in tijd en ruimte, eenvoudige toepassing. Doordat het systeem zowel in onderzoek als patiëntenzorg inzetbaar is, wordt de afstand tussen wetenschap en klinische i j 25 praktijk met name op het gebied van chronische pijn verder | verkleind.10 Scientific research into the processing of sensitive information (in particular pain) in the spinal cord and brain. It is becoming increasingly clear that disturbances in the central nervous system can contribute to the maintenance of many chronic pain complaints. With the system, very defined activation of the sensible system is possible, which contributes to the sensitivity of neurophysiological observation techniques - such as EEG, fMRI and PET - that are indispensable in the investigation of these mechanisms. The present system is more versatile and provides advantages over current stimulation methods, such as, for example, laser stimulation: selection of fiber types, controlled stimulus intensity in time and space, simple application. Because the system can be used in both research and patient care, the distance between science and clinical practice, particularly in the field of chronic pain, is further increased. reduced.

Informatieoverdracht aan het menselijke zenuwstelsel. Omdat het systeem op heel gecontroleerde wijze sensaties van 30 verschillende kwaliteiten kan opwekken, is dit systeem erg geschikt voor het overbrengen van informatie via de huid. Zo kan voor gebruikers van een arm of beenprothese het verloren gegane gevoel uit het geamputeerde lichaamsdeel deels 1028232 J t 8 gecompenseerd worden (sensorische substitutie). Daarnaast kan extra informatie overgebracht worden naar mensen die in complexe of gevaarlijke omgevingen moeten functioneren of op afstand apparatuur moeten bedienen. Zoals bijvoorbeeld bij 5 defensie de oriëntatie en richting van bedreigingen in vijandige omgevingen, of in telechirurgie sensibele handschoenen.Information transfer to the human nervous system. Because the system can generate sensations of 30 different qualities in a very controlled way, this system is very suitable for transferring information through the skin. Thus, for users of an arm or leg prosthesis, the feeling lost from the amputated body part can partly be compensated for (sensory substitution). In addition, additional information can be transferred to people who have to function in complex or hazardous environments or who have to operate equipment remotely. For example, in the case of defense, the orientation and direction of threats in hostile environments, or in tele-surgery sensitive gloves.

10 102823210 1028232

Claims (17)

1. Inrichting voor het stimuleren van gevoelszenuwen (4, 5) -in de huid (3, 6) van een persoon, omvattende een 5 substraat (1) waarop zich een matrix van elektroden (2) uitstrekt, die enerzijds kunnen worden verbonden met een stroombron (8) en die anderzijds een elektrische stroom aan de huid (3, 6) van de persoon kunnen overdragen, met het kenmerk, dat de onderlinge 10 afstand tussen de middelpunten van twee naburige elektroden (2) 0,05 mm tot 1 mm is.Device for stimulating sensory nerves (4, 5) -in the skin (3, 6) of a person, comprising a substrate (1) on which a matrix of electrodes (2) extends, which on the one hand can be connected to a current source (8) and which on the other hand can transmit an electrical current to the skin (3, 6) of the person, characterized in that the mutual distance between the centers of two adjacent electrodes (2) is 0.05 mm to 1 mm is. 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij althans de uiteinden van de elektroden (2) puntvormig zijn. 15Device according to claim 1, wherein at least the ends of the electrodes (2) are pointed. 15 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij een elektrode (2) in hoofdzaak wordt gevormd door een elektrisch geleidende coating op het substraat (1). ! 20Device according to claim 1 or 2, wherein an electrode (2) is substantially formed by an electrically conductive coating on the substrate (1). ! 20 4. Inrichting volgens conclusies 2 en 3, waarbij het substraat (1) is voorzien van puntvormige uitstulpingen, waarop de coating is aangebracht. iDevice as claimed in claims 2 and 3, wherein the substrate (1) is provided with pointed protrusions on which the coating is applied. i 5. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 25 - 4, waarbij de elektroden (2) in een hexagonaal verband zijn geplaatst.Device as claimed in any of the foregoing claims 1-4, wherein the electrodes (2) are placed in a hexagonal relationship. 6. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 - 5, waarbij het zich van het substraat uitstrekkende 30 deel van de elektroden (2) 0,05 mm tot 2 mm hoog is, bij voorkeur 0,05 mm tot 0,5 mm. 1028232 V ,·6. Device as claimed in any of the foregoing claims 1-5, wherein the part of the electrodes (2) extending from the substrate is 0.05 mm to 2 mm high, preferably 0.05 mm to 0.5 mm. 1028232 V, · 7. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 - 6, waarbij het substraat (1) is voorzien van connectoren voor het verbinden van de elektroden (2) met de stroombron (8), waarbij de elektroden (2) 5 middels stroomgeleidende paden (11) op het substraat (1) met de connectoren zijn verbonden.Device as claimed in any of the foregoing claims 1-6, wherein the substrate (1) is provided with connectors for connecting the electrodes (2) to the current source (8), wherein the electrodes (2) by means of current-conducting paths ( 11) are connected to the connectors on the substrate (1). 8. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 - 7, waarbij het substraat (1) is vervaardigd van 10 silicium.8. Device as claimed in any of the foregoing claims 1-7, wherein the substrate (1) is made from silicon. 9. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 - 8, waarbij de matrix tussen 50 en 500 elektroden (2) omvat. 15Device according to one of the preceding claims 1 to 8, wherein the matrix comprises between 50 and 500 electrodes (2). 15 10. Systeem voor het stimuleren van gevoelszenuwen (4, 5) in de huid (3, 6) van een persoon, omvattende ten minste een stroombron (8) en een substraat (1) waarop zich een matrix van elektroden (2) uitstrekt, die i 20 enerzijds zijn verbonden met de stroombron (8) en die anderzijds een elektrische stroom aan de huid (3, 6) van de persoon kunnen overdragen, met het kenmerk, dat de onderlinge afstand tussen de middelpunten van twee naburige elektroden (2) 0,05 mm tot 1 mm is. 25A system for stimulating sensory nerves (4, 5) in the skin (3, 6) of a person, comprising at least one current source (8) and a substrate (1) on which a matrix of electrodes (2) extends, which on the one hand are connected to the current source (8) and which on the other hand can transmit an electric current to the skin (3, 6) of the person, characterized in that the mutual distance between the centers of two adjacent electrodes (2) Is 0.05 mm to 1 mm. 25 11. Systeem volgens conclusie 10, waarbij de elektroden (2) zijn verbonden met verschillende schakelaars waarmee de elektroden (2) of de daarmee verbonden stroombronnen (8) kunnen worden in- en uitgeschakeld. 30The system according to claim 10, wherein the electrodes (2) are connected to different switches with which the electrodes (2) or the connected current sources (8) can be switched on and off. 30 12. Systeem volgens conclusie 11, waarbij de schakelaars onderdeel zijn van een multiplexer circuit (7). 1028232The system of claim 11, wherein the switches are part of a multiplexer circuit (7). 1028232 13. Systeem volgens conclusie 10, 11 of 12, waarbij het systeem is voorzien van een microprocessor (10) die stroomsterkte door elke elektrode (2) onafhankelijk van elkaar kan regelen. 5A system according to claim 10, 11 or 12, wherein the system is provided with a microprocessor (10) that can control current through each electrode (2) independently of each other. 5 14. Werkwijze voor het stimuleren van gevoelszenuwen (4, 5. in de huid (3, 6) van een persoon, waarbij een substraat (1) waarop zich een matrix van elektroden (2) uitstrekt op de huid (3, 6) van de persoon wordt 10 gedrukt, waarbij de elektroden (2) enerzijds worden verbonden met een stroombron (8) en waarbij anderzijds door de elektroden (2) een elektrische stroom aan de huid (3, 6) van de persoon wordt toegediend, met het kenmerk, dat de onderlinge 15 afstand tussen de middelpunten van twee naburige lokaties op de huid (3, 6) waar de stroom wordt toegediend 0,05 mm tot 1 mm is.A method for stimulating sensory nerves (4, 5. in the skin (3, 6) of a person, wherein a substrate (1) on which a matrix of electrodes (2) extends on the skin (3, 6) of the person is pressed, wherein the electrodes (2) are on the one hand connected to a current source (8) and on the other hand an electric current is applied by the electrodes (2) to the skin (3, 6) of the person, characterized in that the mutual distance between the centers of two neighboring locations on the skin (3, 6) where the current is applied is 0.05 mm to 1 mm. 15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij de elektroden 20 (2) tot in de epidermis of dermis reiken.The method of claim 14, wherein the electrodes 20 (2) extend into the epidermis or dermis. 16. Werkwijze volgens conclusie 14 of 15, waarbij de elektroden (2) onafhankelijk van elkaar worden aan-en uitgezet. 25A method according to claim 14 or 15, wherein the electrodes (2) are turned on and off independently of each other. 25 17. Werkwijze volgens conclusie 14, 15 of 16, waarbij de stroomsterkte van de toegediende stroom per elektrode (2) 0,001 mA tot 2 mA is. 1 028232A method according to claim 14, 15 or 16, wherein the current intensity of the applied current per electrode (2) is 0.001 mA to 2 mA. 1 028232
NL1028232A 2005-02-09 2005-02-09 Equipment is for stimulation of sensitivity nerves in skin of person and comprises substrate on which extends matrix of electrodes connected on one hand to current source and on skin of person for transmission of electrical current NL1028232C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1028232A NL1028232C2 (en) 2005-02-09 2005-02-09 Equipment is for stimulation of sensitivity nerves in skin of person and comprises substrate on which extends matrix of electrodes connected on one hand to current source and on skin of person for transmission of electrical current

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1028232 2005-02-09
NL1028232A NL1028232C2 (en) 2005-02-09 2005-02-09 Equipment is for stimulation of sensitivity nerves in skin of person and comprises substrate on which extends matrix of electrodes connected on one hand to current source and on skin of person for transmission of electrical current

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1028232C2 true NL1028232C2 (en) 2006-08-11

Family

ID=34993040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1028232A NL1028232C2 (en) 2005-02-09 2005-02-09 Equipment is for stimulation of sensitivity nerves in skin of person and comprises substrate on which extends matrix of electrodes connected on one hand to current source and on skin of person for transmission of electrical current

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1028232C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4969468A (en) * 1986-06-17 1990-11-13 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Electrode array for use in connection with a living body and method of manufacture
WO1993023112A1 (en) 1992-05-08 1993-11-25 Jens Schouenborg Medical device
US20030097166A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-22 The Regents Of The University Of California Flexible electrode array for artifical vision

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4969468A (en) * 1986-06-17 1990-11-13 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Electrode array for use in connection with a living body and method of manufacture
WO1993023112A1 (en) 1992-05-08 1993-11-25 Jens Schouenborg Medical device
US20030097166A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-22 The Regents Of The University Of California Flexible electrode array for artifical vision

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11883645B2 (en) Neurostimulation or electromyography cuff
Kipke et al. Silicon-substrate intracortical microelectrode arrays for long-term recording of neuronal spike activity in cerebral cortex
US20230020138A1 (en) Neural sleeve for neuromuscular stimulation, sensing and recording
Popović Advances in functional electrical stimulation (FES)
Ranasinghe et al. Tongue mounted interface for digitally actuating the sense of taste
AU2009357533B2 (en) Apparatus for external activation of paralyzed body parts by stimulation of peripheral nerves
McDonnall et al. Interleaved, multisite electrical stimulation of cat sciatic nerve produces fatigue-resistant, ripple-free motor responses
Stieglitz et al. Brain–computer interfaces: an overview of the hardware to record neural signals from the cortex
KR102027398B1 (en) Muscle stimulating wearable apparatus for directional stimulation and controlling method thereof
Vargas et al. Object shape and surface topology recognition using tactile feedback evoked through transcutaneous nerve stimulation
Krenn et al. Multi‐electrode array for transcutaneous lumbar posterior root stimulation
US8792973B2 (en) Bipolar sieve electrode and method of assembly
Zhu et al. A 3D computational model of transcutaneous electrical nerve stimulation for estimating Aβ tactile nerve fiber excitability
Eickenscheidt et al. Action potentials in retinal ganglion cells are initiated at the site of maximal curvature of the extracellular potential
Seminara et al. Dual-parameter modulation improves stimulus localization in multichannel electrotactile stimulation
NL1028232C2 (en) Equipment is for stimulation of sensitivity nerves in skin of person and comprises substrate on which extends matrix of electrodes connected on one hand to current source and on skin of person for transmission of electrical current
Kang et al. Triboelectric neurostimulator for physiological modulation of leg muscle
Tyler et al. Spatial mapping of electrotactile sensation threshold and intensity range on the human tongue: Initial results
Guo et al. A polyimide-based 3-D ultrathin bioelectrode with elastic sites for neural recording
Abramian et al. Computational model of electrical stimulation of a retinal ganglion cell with hexagonally arranged electrodes
KR20120131390A (en) Electrode structure for biological signal
KR20160091474A (en) Dry electrode sensor for excellent ventilation
KR20220038571A (en) Apparatus and method for diagnosis of neurofunction
Fernandes et al. NON-INVASIVE BRAIN TO BRAIN INTERFACE
Liu et al. MOTOR EVOKED POTENTIALS AND TRANSCUTANEOUS MAGNETO-ELECTRICAL NERVE STIMULATION

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20110901