用于制造和使用用于電剌激系統的導線的分段末端電極的系統和方法
【專利說明】用于制造和使用用于電剌激系統的導線的分段末端電極的系統和方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求享有于2013年8月7日提交的美國臨時專利申請N0.61/863，132在35U.S.C.§ 119 (e)下的受益權，該美國臨時臨時專利申請通過弓|用并入本文。
技術領域
[0003]本發明涉及可植入電刺激系統和制造及使用這些系統的方法的領域。本發明還涉及具有帶分段末端電極的導線的可植入電刺激系統以及制造和使用導線、分段末端電極和電刺激系統的方法。
【背景技術】
[0004]電剌激對于治療各種病情可能是有用的。深度腦刺激對于治療例如帕金森氏癥、肌張力障礙、家族遺傳性震顫、慢性疼痛、亨廷頓氏病、左旋多巴誘導的異動癥和僵硬、運動遲緩、癲癇癥和驚厥、進食障礙和情緒障礙可能是有用的。通常，在導線的末端處或在靠近導線的末端處具有刺激電極的導線對腦中的目標神經元提供刺激。磁共振成像(“MRI”)或計算機斷層攝影術(“CT”)掃描可以為確定刺激電極應定位在哪里提供起始點從而為目標神經元提供期望的刺激。
[0005]在將導線植入病人的腦中之后，電刺激流能夠通過導線上的選定電極被輸送以刺激腦中的目標神經元。通常，電極形成為布置在導線的遠側部分上的環。刺激電流在每個方向上從環電極相同地流出。因為這些電極的環形形狀，刺激流不能被引導至環形電極周圍的一個或多個特定位置(例如，一個或多個側面，或導線周圍的點)。因此，不定向刺激可能導致對鄰近神經組織的不需要的刺激，潛在地導致不期望的副作用。
【發明內容】
[0006]在一個實施例中，可植入電剌激導線包括導線主體，該導線主體具有近端部、遠端部、遠側末端、縱向長度和縱向表面。一組分段末端電極繞導線主體的遠側末端周向地布置并且相互電隔離。一組分段末端電極的每個分段末端電極具有內表面和沿著導線主體的縱向表面露出的相對的外刺激表面。導線主體的一部分抵靠每一個分段末端電極的內表面布置并且周向地布置在每一個分段末端電極之間。至少一個非末端電極沿著導線主體的接近一組分段末端電極的遠端部布置。端子沿著導線主體近端部布置。導體將端子電聯接到分段末端電極和至少一個非末端電極。
[0007]在另一個實施例中，制造刺激導線的方法包括沿著導線主體的遠側末端布置前置末端電極。前置末端電極包括前置末端電極主體，該前置末端電極主體具有外表面、與外表面相對的內表面、近端和遠端。前置末端電極主體包括:環形基部，其沿著前置末端電極主體的近端布置;和多個周向隔開的分段末端電極，其聯接到環形基部并且從環形基部向遠側延伸。分段末端電極在它們從環形基部向遠側延伸時各自向內彎曲，使得前置末端電極主體形成大致圓頂形結構。多個周向隔開的分段末端電極聯接到沿著導線主體的近端部布置的多個端子。非導電材料抵靠前置末端電極主體的內表面放置并且位于周向隔開的分段末端電極之間以促進前置末端電極與導線主體的固持。
[0008]在又一實施例中，用于電剌激導線的前置末端電極包括前置末端電極主體，該前置末端電極主體具有外表面、與外表面相對的內表面、近端和遠端。前置末端電極主體包括:環形基部，其沿著前置末端電極主體的近端布置;和多個周向隔開的分段末端電極，其聯接到環形基部并且從環形基部向遠側延伸。分段末端電極在它們從環形基部向遠側延伸時各自向內彎曲，使得前置末端電極主體形成大致圓頂形結構。
【附圖說明】
[0009]參照下列附圖描述本發明的非限制性且非詳盡的實施例。在附圖中，遍及各個圖形，相似的附圖標記表示相似的部分，除非另外指定之外。
[0010]為了更佳地理解本發明，現在將對下面的【具體實施方式】進行參考，將結合附圖閱讀【具體實施方式】，在附圖中:
[0011]圖1是根據本發明的用于腦刺激的裝置的一個實施例的示意側視圖；
[0012]圖2是根據本發明的沿著導線長度的沿著各種電極水平面的徑向電流引導的示意圖；
[0013]圖3A是根據本發明的具有多個分段電極的導線的一部分的實施例的透視圖；
[0014]圖3B是根據本發明的具有多個分段電極的導線的一部分的第二實施例的透視圖；
[0015]圖3C是根據本發明的具有多個分段電極的導線的一部分的第三實施例的透視圖；
[0016]圖3D是根據本發明的具有多個分段電極的導線的一部分的第四實施例的透視圖；
[0017]圖3E是根據本發明的具有多個分段電極的導線的一部分的第五實施例的透視圖；
[0018]圖3F是根據本發明的具有多個分段電極的導線的一部分的第六實施例的透視圖；
[0019]圖3G是根據本發明的具有多個分段電極的導線的一部分的第七實施例的透視圖；
[0020]圖4是根據本發明的導線主體的遠端部和近端部的一個實施例的示意側視圖，導線主體具有沿著遠端部布置的分段末端電極和幾個非末端電極和沿著近端部布置的幾個端子；
[0021]圖5A是根據本發明的適合于在形成一組分段末端電極中使用的前置末端電極的一個實施例的透視示意圖，前置末端電極包括基部和附接到基部的多個分段末端電極；
[0022]圖5B是根據本發明的圖5A的前置末端電極的一個實施例的示意端視圖；
[0023]圖6A是根據本發明的由圖5A-5B的前置末端電極形成的一組分段末端電極的一個實施例的示意端視圖；
[0024]圖6B是根據本發明的圖6A的一組分段末端電極的一個實施例的透視示意圖；
[0025]圖7A是根據本發明的前置末端電極的一個實施例的透視示意圖，該前置末端電極包括沿著前置末端電極的內表面限定的通道和多個縱向凹槽；
[0026]圖7B是根據本發明的圖7A的前置末端電極的一個實施例的示意縱向截面圖；
[0027]圖8A是根據本發明的適合于在形成一組分段末端電極中使用的前置末端電極的另一個實施例的透視示意圖，前置末端電極包括基部和附接到基部的多個分段末端電極；
[0028]圖8B是根據本發明的由圖8A的前置末端電極形成的一組分段末端電極的一個實施例的示意遠側透視圖；
[0029]圖8C是根據本發明的圖8B的一組分段末端電極的一個實施例的示意近側透視圖；并且
[0030]圖8D是根據本發明的圖8B-8C的一組分段末端電極的分段末端電極的一個實施例示意透視側視圖。
【具體實施方式】
[0031]本發明涉及可植入電刺激系統和制造及使用這些系統的方法的領域。本發明還涉及具有帶分段末端電極的導線的可植入電刺激系統以及制造和使用導線、分段末端電極和電刺激系統的方法。
[0032]用于深度腦刺激的導線可以包括刺激電極、記錄電極或兩者的組合。至少部分刺激電極、記錄電極或兩者以分段電極的形式提供，這些分段電極僅部分地環繞導線的圓周延伸。這些分段電極能夠以電極組設置，且每個組具有繞導線徑向地分布在特定縱向位置處的電極。為了說明目的，本文相對于用于深度腦刺激來描述導線，但是應理解，任意導線能夠用于除深度腦刺激以外的應用，包括脊髓刺激、末梢神經刺激、或對其它神經和組織的刺激。
[0033]適當的可植入電剌激系統包括但不限于:至少一根導線，在所述導線的遠端上布置有一個或多個電極；以及一個或多個端子，所述一個或多個端子布置在導線的一個或多個近端上。導線包括例如經皮導線。在例如美國專利N0.6，181，969;N0.6，516，227 ;N0.6，609,029；N0.6,609,032；N0.6,741,892；N0.7,244,150；N0.7,450,997；N0.7,672,734；N0.7,761,165；N0.7,783,359；N0.7,792,590；N0.7,809,446；N0.7,949,395；N0.7,974,706;Νο.8，175，710;Νο.8，224，450;Νο.8，271，094;Νο.8，295，944;Νο.8，364，278;Η&N0.8,391,985;美國專利申請公布 N0.2007/0150036 ；N0.2009/0187222 ；N0.2009/0276021 ；N0.2010/0076535；N0.2010/0268298；N0.2011/0005069；N0.2011/0004267；N0.2011/0078900；N0.2011/0130817；N0.2011/0130818；N0.2011/0238129；N0.2011/0313500；N0.2012/0016378；N0.2012/0046710；N0.2012/0071949；N0.2012/0165911；N0.2012/0197375 ;N0.2012/0203316 ;N0.2012/0203320 ;N0.2012/0203321 ;N0.2012/0316615;以及美國專利申請序列N0.12/177，823; N0.13/667，953 ；和N0.13/750，725中找到了具有導線的電剌激系統的示例，所有這些美國專利通過引用并入。
[0034]在至少一些實施例中，從業者可以使用(一個或多個)記錄電極來確定目標神經元的位置然后相應地對該(這些)刺激電極進行定位。在一些實施例中，相同的電極能夠用于記錄和刺激兩者。在一些實施例中，能夠使用獨立的導線;一根導線具有識別目標神經元的記錄電極;第二導線具有在目標神經元識別之后取代記錄電極的刺激電極。在一些實施例中，相同的導線可以包括記錄電極和刺激