利用脑活动定位颅内装置的系统和方法制造方法及图纸

公开了用于定位颅内装置的系统和方法。本发明专利技术的某些实施例包括被配置用于体内的植入的装置，该装置包括负责检测和传输来自周围组织和液体的电活动的元件。该系统可以包括被设计用于发送、处理、分析和显示检测到的电活动的相关方面的相关联的硬件和软件。该信息可被用于整个插入过程中或插入过程后以优化或确认装置在特定颅内位置或组织隔室中的位置。

The system and method of using brain activity to locate intracranial device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用脑活动定位颅内装置的系统和方法
本专利技术包括一种用于通过脑活动的检测来放置和确认颅内装置的位置的系统和方法。所述系统和方法在患者内的装置放置期间向医生和/或神经外科医生提供实时信息，并且优化装置的随后的功能和/或装置在感兴趣的特定组织内提供生理监测的能力。
技术介绍
在下面的讨论中，为了背景和介绍的目的，将描述某些文章和方法。本文中的任何内容均不得解释为对现有技术的“承认”。申请人明确保留在适当情况下证明本文所引用的文章和方法不构成在适用的法律规定下的现有技术的权利。脑损伤往往在初始损伤后的数小时/数天内通过发生继发性生理变化而复杂。这种继发性并发症可以包括脑肿胀、减少的血流量、减少的氧气、出血、感染或癫痫发作。这些可以是可预防或者可逆的继发性并发症是增加的神经系统发病率和长期神经系统预后不良的主要来源。因此，检测这些变化是治疗脑损伤患者的至关重要的问题。急性神经损伤患者通常需要植入到脑内部或周围的装置，该装置被设计用于监测和(在某些情况下)治疗影响脑健康的生理变化。在许多情况下，这些装置是允许颅内压(ICP)的测量的脑室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，用于检测植入装置在脑的隔室内或周围的位置，其中所述系统包括：植入装置，所述植入装置包括记录元件，所述记录元件能够实时检测和传送脑活动，所述植入装置通过接口被连接到能够分析所述植入装置在所述脑的隔室内或周围的位置的处理器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170717 US 62/533,389;20171222 US 62/609,5011.一种系统，用于检测植入装置在脑的隔室内或周围的位置，其中所述系统包括：植入装置，所述植入装置包括记录元件，所述记录元件能够实时检测和传送脑活动，所述植入装置通过接口被连接到能够分析所述植入装置在所述脑的隔室内或周围的位置的处理器。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述脑的隔室选自：
(a)灰质；
(b)白质；
(c)脑室或其他含液体腔；
(d)灰质与白质之间的过渡区；
(e)灰质与脑室之间的过渡区；
(f)白质与脑室之间的过渡区；
(g)硬膜下或蛛网膜下腔；
(h)硬膜外腔；
(i)局部血管；
(k)骨、硬膜外腔、硬膜下腔、蛛网膜下腔、脑组织或含液体腔之间的过渡；
(l)与其他结构或装置相关的所述脑的特定地理区域内的位置(包括但不限于前/后、内侧/外侧、上/下)；
(m)使用从多个源记录的数据的装置的三角定位；或
(n)接近或远离(a)-(k)的所述隔室中的任何一个的装置。


3.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其中，通过从以下中选择的至少一个参数来测量所述脑活动：
(a)平均电压水平；
(b)均方根(rms)电压水平和/或峰电压水平；
(c)涉及记录的脑活动的快速傅里叶变换(FFT)的衍生物，包括频谱图、频谱边缘、峰值、相位频谱图、功率或功率比；还包括诸如平均功率水平、均方根功率水平和/或峰功率水平的计算的功率的变化；
(d)源自诸如功率谱分析；双谱分析；密度；相干性；信号相关和卷积的频谱分析的测量；
(e)源自诸如线性预测建模或自回归建模的信号建模的测量；
(f)积分的振幅；
(g)峰包络或振幅峰包络；
(h)周期性演化；
(i)抑制比；
(j)相干性和相位延迟；
(k)记录的电信号的小波变换，包括测量的脑活动的频谱图、频谱边缘、峰值、相位频谱图、功率或功率比；
(l)小波原子；
(m)双谱、自相关、互双谱或互相关分析；
(n)源自神经网络、递归神经网络或深度学习技术的数据；或
(o)检测源自(a-n)的参数的局部最小值或最大值的所述记录元件的识别。


4.根据权利要求3所述的系统，其中，通过从伏特(V)、赫兹(Hz)和/或其导数和/或比率中选择的值的分类测量来对所述脑活动进行测量。


5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述分类测量指示脑活动的例如至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少90％或至少99％的变化，并且表示以下的过渡：
(a)从灰质到白质；
(b)从灰质到脑室；
(c)从白质到脑室；
(d)从硬膜下/蛛网膜下腔到灰质/白质
(e)从硬膜外腔到硬膜下/蛛网膜下腔或灰质/白质；
(f)从一个隔室中的脑血管到另一个隔室中的脑血管；
(g)从所述脑内除灰质、白质或诸如蛛网膜池、脑内囊肿、血肿、肿瘤组织、感染产物的脑室以外的(正常的或病理的)隔室，或
(h)以上所述隔室的任何组合。


6.根据权利要求4或5所述的系统，其中，所述分类测量指示脑活动的，例如至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少90％、或至少99％的变化，并且表示所述植入装置被放置在所述灰质以外。


7.根据权利要求1-7中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置进一步包括能够测量生理参数的生理传感器。


8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述生理参数选自颅内压、氧浓度、葡萄糖水平、血流或组织灌注、组织温度、电解质浓度、组织渗透压、与脑功能和/或健康相关的参数或其任何组合。


9.根据权利要求1-8中的任一项所述的系统，其中，所述系统以持续的或实时的方式更新。


10.根据权利要求1-9中的任一项所述的系统，其中，所述系统同时检测和处理：(a)多于一个脑隔室中的脑活动；或(b)多于一个脑隔室中的脑活动和生理参数。


11.根据权利要求10所述的系统，其中，(a)脑活动或(b)脑活动和生理参数的处理同时发生。


12.根据权利要求1-11中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置被设计用于患者中的临时、急性、半慢性或慢性/永久性植入。


13.根据权利要求1-12中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置进一步包括治疗功能。


14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述治疗功能选自：
(a)排出或接触到诸如CSF、囊肿液或血肿的生物液体的能力(即，引流功能)；
(b)递送治疗剂的能力；
(c)传递电信号的能力；
(d)移除或切除组织的能力；和/或
(e)以上的任何组合。


15.根据权利要求1-14中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置是由适于植入到体内的塑料、金属、有机、无机和/或可替选的化合物构造的。


16.根据权利要求1-15中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置融入治疗物质和/或被治疗物质浸渍。


17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述治疗物质是抗生素。


18.根据权利要求1-17中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置是柔性的或刚性的。


19.根据权利要求1-18中的任一项所述的系统，其中，所述记录元件位于：
(a)接近所述植入装置的尖端；
(b)接近被设计用于放置在所述脑的灰质内的所述植入装置的结构部分；
(c)接近被设计用于放置在所述脑的白质内的所述植入装置的结构部分；
(d)接近被设计用于放置在所述硬膜下/蛛网膜下腔内的所述植入装置的结构部分：
(e)接近被设计用于放置在所述硬膜外腔内的所述植入装置的结构部分：
(f)接近被设计用于放置在脑室或其他含液体腔内的植入装置的结构部分；
(g)接近被设计用于放置在血管内的植入装置的结构部分；
(h)接近所述引流功能；和/或
(i)以上的任何组合。


20.根据权利要求1-19中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置包括多于一个的记录元件。


21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述多于一个的记录元件以从下列内容中选择的模式被定位：
(a)沿着所述植入装置分散；
(b)位于所述植入装置的尖端；
(c)距另一个位置传感器至少50um、100um、200um、500um、750um、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm或任何介于中间的距离；
(d)位于所述白质中并且第二位置传感器位于所述灰质中；
(e)位于所述白质中，第二位置传感器位于所述灰质中，并且第三位置传感器位于脑室或其他液体腔中；
(f)与所述植入装置物理分离并且位于身体或脑中/上的别处；和/或
(g)位于所述引流功能的近端和/或远端。


22.根据权利要求1-21中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置进一步包括能够测量参考参数的参考传感器。


23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述植入装置包含多于一个的参考传感器。


24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述多于一个的参考传感器：
(a)沿着所述植入装置分散；
(b)位于所述植入装置的尖端；
(c)距第二传感器至少50um、100um、200um、500um、750um、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm或任何介于中间的距离；
(d)位于所述白质中并且第二参考传感器位于所述灰质中；
(e)位于脑室或其他含液体腔中；和/或
(f)与所述植入装置物理分离并且位于身体或脑中/上的别处。


25.根据权利要求7-24中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置包括多于一个的生理传感器。


26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述多于一个的生理传感器：
(a)沿着所述植入装置分散；
(b)位于所述植入装置的尖端；
(c)距第二传感器至少50um、100um、200um、500um、750um、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm或任何介于中间的距离；
(d)位于所述白质中并且第二传感器位于所述灰质中；
(e)位于脑室或其他含液体腔中；和/或
(f)与所述植入装置物理分离并且位于身体或脑中/上的别处。


27.根据权利要求1-26中的任一项所述的系统，其中，所述植入装置穿过皮肤、骨、硬脑膜、脑组织、液体腔、脑血管或其他身体组织被放置。


28.根据权利要求1-27中的任一项所述的系统，其中，所述处理器能够处理、过滤、放大、数字转换、比较、存储、压缩、显示和/或以其他方式传送(a)所述脑活动；(b)所述脑活动和所述生理参数；(c)所述脑活动、所述生理参数和所述参考参数；或(d)所述脑活动和所述参考参数。

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦·瓦兹瑞，罗纳德·埃默森，
申请(专利权)人：爱思神经系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US