[發(fā)明專利]深度腦部刺激器探針中的螺旋形導(dǎo)線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980145345.3
• 申請日: 2009-11-09
• 公開（公告）號: CN102215906A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D.W.哈伯茨;K.王;F.P.M.布德澤拉爾;H.C.F.馬滕斯
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: A61N1/05
• 分類號: A61N1/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 康正德;劉鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于深度腦部刺激（DBS）的探針。更具體地，本發(fā)明涉及即使在強(qiáng)外部磁場影響下仍然適用的探針。

背景技術(shù)

在神經(jīng)技術(shù)領(lǐng)域中，深度腦部刺激（DBS）是涉及植入稱作深度腦部刺激器的醫(yī)療裝置的外科手術(shù)療法，該刺激器向腦部的特定部位發(fā)送電脈沖。某些腦部區(qū)域中的DBS已經(jīng)為諸如慢性疼痛、帕金森氏癥、震顫和肌張力失常那樣的其它方法難治的疾病提供了顯著療效。盡管DBS有較長的歷史，但其潛在原理和機(jī)理仍不清楚。DBS以控制的方式直接改變腦部活動。與損毀技術(shù)不同，它的效果是可逆的。此外，DBS是極少數(shù)允許參與者不知情的研究的神經(jīng)外科手術(shù)方法之一。

圖1說明了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的DBS系統(tǒng)10的例子。原理上，DBS系統(tǒng)包括兩個由圖1說明的組件：植入式脈沖發(fā)生器（IPG）11，以及探針12。IPG11是由電池供電的向腦部發(fā)送電脈沖以在目標(biāo)部位處干擾神經(jīng)活動的神經(jīng)刺激器。IPG11通常被裝在例如鈦殼體內(nèi)。探針12由大約10-15cm長的導(dǎo)線和多個電極組成。導(dǎo)線把IPG連接到位于探針遠(yuǎn)端處的電極13。IPG可以被神經(jīng)學(xué)家、護(hù)士或者受過訓(xùn)練的技師校準(zhǔn)，以優(yōu)化癥狀抑制和控制副作用。

根據(jù)要解決的癥狀類型在腦中放置DBS探針。所有組件都是以外科手術(shù)的方式植入體內(nèi)的。通常的操作過程是在局部麻醉下執(zhí)行的，其中為了最佳布置，根據(jù)來自患者的反饋，在頭骨中鉆孔并插入電極。刺激腦部右側(cè)以解決身體左側(cè)的癥狀，反之亦然。圖2說明的是可以怎樣在人21的腦部定位一DBS系統(tǒng)10。圖3說明了可以怎樣在人31的腦中定位兩個DBS系統(tǒng)10，以刺激人31的身體的左右兩側(cè)。

當(dāng)帶有DBS探針的人經(jīng)受帶有磁共振成像（MRI）的檢查時，由于與探針一致的電磁場的緣故，可以在探針的末端附近產(chǎn)生強(qiáng)電場。這個電場感生了加熱腦組織的電流。過度加熱可能破壞腦組織。例如，已經(jīng)證明，在1.5TMRI系統(tǒng)的正常工作模式中，對于絕緣的、20cm的長直導(dǎo)線，周圍組織的溫度可以增加到48℃。相比之下，只有小于1℃的溫度增加才被認(rèn)為是安全的。

為了解決感生電流的問題及由此對人體組織造成的不期望的加熱的問題，已經(jīng)建議使用高阻抗探針。仿真指出，根據(jù)歐姆定律，為了讓電流足夠低，探針的總阻抗應(yīng)當(dāng)至少是1kΩ。

然而，這種高阻抗導(dǎo)致電池壽命非常有限。通過配置帶有多個具有螺旋形式的平行導(dǎo)電引線的探針，可以增加電池壽命，因為這種探針的總阻抗是所有相互連接的引線，例如，平行的導(dǎo)電導(dǎo)線的阻抗之和。例如，50個帶有各自阻抗是1kΩ的平行引線的總阻抗是20Ω。

圖4顯示的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的探針12的內(nèi)部視圖，其中多根導(dǎo)電引線41從所述探針的第一末端42延伸到電極13，該電極位于探針的遠(yuǎn)端。在使用中，在第一末端42將探針40連接到電源和諸如IPG的電子設(shè)備，使得電流能夠流過所述導(dǎo)電引線41到達(dá)電極13。

然而，由于導(dǎo)電引線41的螺旋形式，當(dāng)探針經(jīng)受諸如在執(zhí)行MRI時的外部磁場時，導(dǎo)電引線中產(chǎn)生了高電壓和/或電流。因此，存在這樣的風(fēng)險：當(dāng)螺旋形的導(dǎo)電引線41經(jīng)受外部磁場時，連接到導(dǎo)電引線41的IPG的電子設(shè)備被損壞了。

因此，將增強(qiáng)的靈活性、高性價比、足夠長的電池壽命、電子設(shè)備的安全工作以及在防止MRI檢查期間對組織的過度加熱考慮在內(nèi)的改進(jìn)的DBS探針將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明優(yōu)選單獨(dú)地或任意組合地尋求緩解、減輕或者消除現(xiàn)有技術(shù)中上述缺陷和不足的一個或多個，并且例如通過提供用于深度腦部刺激（DBS）的探針來解決至少上面提到的問題。

在一個方面，探針包括形成一種結(jié)構(gòu)的多根導(dǎo)電引線。該結(jié)構(gòu)包括至少兩根相互連接的螺線，其中所述兩根螺線具有不同的旋轉(zhuǎn)方向。

這給出了這樣的優(yōu)點：可以把探針與帶有交變極性的外部磁場一起使用，而不會過度加熱周圍組織。當(dāng)探針經(jīng)受諸如在執(zhí)行MRI時的外部磁場時，螺線的不同旋轉(zhuǎn)方向也防止了導(dǎo)電引線的高電壓和/或電流的發(fā)生。因此實現(xiàn)了連接到探針的電子設(shè)備的安全工作。此外，它實現(xiàn)了增強(qiáng)的靈活度、高性價比，以及足夠長的電池壽命。

在另一方面，提供了包括該探針的用于深度腦部刺激的系統(tǒng)。

在又一方面，提供了包括該探針的起搏器系統(tǒng)。

在另一方面，提供了包括該探針的肌肉刺激系統(tǒng)。

在又一方面，提供了包括帶有多個所述探針的胃腸刺激系統(tǒng)。

在另一實施例中，提供了所述探針用于深度腦部刺激的用途。

下面將進(jìn)一步詳細(xì)地解釋其他實施例和優(yōu)點。

附圖說明