用于制造和使用用于电剌激系统的导线的分段末端电极的系统和方法
【专利说明】用于制造和使用用于电剌激系统的导线的分段末端电极的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有于2013年8月7日提交的美国临时专利申请N0.61/863，132在35U.S.C.§ 119 (e)下的受益权，该美国临时临时专利申请通过弓|用并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及可植入电刺激系统和制造及使用这些系统的方法的领域。本发明还涉及具有带分段末端电极的导线的可植入电刺激系统以及制造和使用导线、分段末端电极和电刺激系统的方法。
【背景技术】
[0004]电剌激对于治疗各种病情可能是有用的。深度脑刺激对于治疗例如帕金森氏症、肌张力障碍、家族遗传性震颤、慢性疼痛、亨廷顿氏病、左旋多巴诱导的异动症和僵硬、运动迟缓、癫痫症和惊厥、进食障碍和情绪障碍可能是有用的。通常，在导线的末端处或在靠近导线的末端处具有刺激电极的导线对脑中的目标神经元提供刺激。磁共振成像(“MRI”)或计算机断层摄影术(“CT”)扫描可以为确定刺激电极应定位在哪里提供起始点从而为目标神经元提供期望的刺激。
[0005]在将导线植入病人的脑中之后，电刺激流能够通过导线上的选定电极被输送以刺激脑中的目标神经元。通常，电极形成为布置在导线的远侧部分上的环。刺激电流在每个方向上从环电极相同地流出。因为这些电极的环形形状，刺激流不能被引导至环形电极周围的一个或多个特定位置(例如，一个或多个侧面，或导线周围的点)。因此，不定向刺激可能导致对邻近神经组织的不需要的刺激，潜在地导致不期望的副作用。
【发明内容】
[0006]在一个实施例中，可植入电剌激导线包括导线主体，该导线主体具有近端部、远端部、远侧末端、纵向长度和纵向表面。一组分段末端电极绕导线主体的远侧末端周向地布置并且相互电隔离。一组分段末端电极的每个分段末端电极具有内表面和沿着导线主体的纵向表面露出的相对的外刺激表面。导线主体的一部分抵靠每一个分段末端电极的内表面布置并且周向地布置在每一个分段末端电极之间。至少一个非末端电极沿着导线主体的接近一组分段末端电极的远端部布置。端子沿着导线主体近端部布置。导体将端子电联接到分段末端电极和至少一个非末端电极。
[0007]在另一个实施例中，制造刺激导线的方法包括沿着导线主体的远侧末端布置前置末端电极。前置末端电极包括前置末端电极主体，该前置末端电极主体具有外表面、与外表面相对的内表面、近端和远端。前置末端电极主体包括:环形基部，其沿着前置末端电极主体的近端布置;和多个周向隔开的分段末端电极，其联接到环形基部并且从环形基部向远侧延伸。分段末端电极在它们从环形基部向远侧延伸时各自向内弯曲，使得前置末端电极主体形成大致圆顶形结构。多个周向隔开的分段末端电极联接到沿着导线主体的近端部布置的多个端子。非导电材料抵靠前置末端电极主体的内表面放置并且位于周向隔开的分段末端电极之间以促进前置末端电极与导线主体的固持。
[0008]在又一实施例中，用于电剌激导线的前置末端电极包括前置末端电极主体，该前置末端电极主体具有外表面、与外表面相对的内表面、近端和远端。前置末端电极主体包括:环形基部，其沿着前置末端电极主体的近端布置;和多个周向隔开的分段末端电极，其联接到环形基部并且从环形基部向远侧延伸。分段末端电极在它们从环形基部向远侧延伸时各自向内弯曲，使得前置末端电极主体形成大致圆顶形结构。
【附图说明】
[0009]参照下列附图描述本发明的非限制性且非详尽的实施例。在附图中，遍及各个图形，相似的附图标记表示相似的部分，除非另外指定之外。
[0010]为了更佳地理解本发明，现在将对下面的【具体实施方式】进行参考，将结合附图阅读【具体实施方式】，在附图中:
[0011]图1是根据本发明的用于脑刺激的装置的一个实施例的示意侧视图；
[0012]图2是根据本发明的沿着导线长度的沿着各种电极水平面的径向电流引导的示意图；
[0013]图3A是根据本发明的具有多个分段电极的导线的一部分的实施例的透视图；
[0014]图3B是根据本发明的具有多个分段电极的导线的一部分的第二实施例的透视图；
[0015]图3C是根据本发明的具有多个分段电极的导线的一部分的第三实施例的透视图；
[0016]图3D是根据本发明的具有多个分段电极的导线的一部分的第四实施例的透视图；
[0017]图3E是根据本发明的具有多个分段电极的导线的一部分的第五实施例的透视图；
[0018]图3F是根据本发明的具有多个分段电极的导线的一部分的第六实施例的透视图；
[0019]图3G是根据本发明的具有多个分段电极的导线的一部分的第七实施例的透视图；
[0020]图4是根据本发明的导线主体的远端部和近端部的一个实施例的示意侧视图，导线主体具有沿着远端部布置的分段末端电极和几个非末端电极和沿着近端部布置的几个端子；
[0021]图5A是根据本发明的适合于在形成一组分段末端电极中使用的前置末端电极的一个实施例的透视示意图，前置末端电极包括基部和附接到基部的多个分段末端电极；
[0022]图5B是根据本发明的图5A的前置末端电极的一个实施例的示意端视图；
[0023]图6A是根据本发明的由图5A-5B的前置末端电极形成的一组分段末端电极的一个实施例的示意端视图；
[0024]图6B是根据本发明的图6A的一组分段末端电极的一个实施例的透视示意图；
[0025]图7A是根据本发明的前置末端电极的一个实施例的透视示意图，该前置末端电极包括沿着前置末端电极的内表面限定的通道和多个纵向凹槽；
[0026]图7B是根据本发明的图7A的前置末端电极的一个实施例的示意纵向截面图；
[0027]图8A是根据本发明的适合于在形成一组分段末端电极中使用的前置末端电极的另一个实施例的透视示意图，前置末端电极包括基部和附接到基部的多个分段末端电极；
[0028]图8B是根据本发明的由图8A的前置末端电极形成的一组分段末端电极的一个实施例的示意远侧透视图；
[0029]图8C是根据本发明的图8B的一组分段末端电极的一个实施例的示意近侧透视图；并且
[0030]图8D是根据本发明的图8B-8C的一组分段末端电极的分段末端电极的一个实施例示意透视侧视图。
【具体实施方式】
[0031]本发明涉及可植入电刺激系统和制造及使用这些系统的方法的领域。本发明还涉及具有带分段末端电极的导线的可植入电刺激系统以及制造和使用导线、分段末端电极和电刺激系统的方法。
[0032]用于深度脑刺激的导线可以包括刺激电极、记录电极或两者的组合。至少部分刺激电极、记录电极或两者以分段电极的形式提供，这些分段电极仅部分地环绕导线的圆周延伸。这些分段电极能够以电极组设置，且每个组具有绕导线径向地分布在特定纵向位置处的电极。为了说明目的，本文相对于用于深度脑刺激来描述导线，但是应理解，任意导线能够用于除深度脑刺激以外的应用，包括脊髓刺激、末梢神经刺激、或对其它神经和组织的刺激。
[0033]适当的可植入电剌激系统包括但不限于:至少一根导线，在所述导线的远端上布置有一个或多个电极；以及一个或多个端子，所述一个或多个端子布置在导线的一个或多个近端上。导线包括例如经皮导线。在例如美国专利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;美国专利申请公布 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;以及美国专利申请序列N0.12/177，823; N0.13/667，953 ；和N0.13/750，725中找到了具有导线的电剌激系统的示例，所有这些美国专利通过引用并入。
[0034]在至少一些实施例中，从业者可以使用(一个或多个)记录电极来确定目标神经元的位置然后相应地对该(这些)刺激电极进行定位。在一些实施例中，相同的电极能够用于记录和刺激两者。在一些实施例中，能够使用独立的导线;一根导线具有识别目标神经元的记录电极;第二导线具有在目标神经元识别之后取代记录电极的刺激电极。在一些实施例中，相同的导线可以包括记录电极和刺激