ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ИНТРАОПЕРАЦИОННОГО КАРТИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЕТЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА Российский патент 2023 года по МПК A61B5/293 A61N1/36 

Описание патента на изобретение RU2794934C1

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к нейрохирургии, а именно к электродам для интраоперационного картирования головного мозга.

Уровень техники

Удаление внутримозговых опухолей требует от нейрохирурга соблюдения онкофункционального баланса: с одной стороны - максимально радикальная резекция пораженного участка мозга, с другой - максимальное сохранение функциональных сетей, представленных определенными отделами коры больших полушарий и соединяющими их проводящими путями белого вещества.

Учитывая сложность интраоперационной идентификации данных образований и их высокую индивидуальную изменчивость, достижение вышеуказанного равновесия является трудной задачей. Ценой ошибки может стать инвалидизация пациента в результате стойкого послеоперационного функционального дефицита; уменьшение качества жизни может также привести к сокращению ее срока.

Поэтому нейрохирургу во время операции необходимо постоянно получать информацию о состоянии функциональных сетей мозга, что стало возможным благодаря появлению нейромониторинга и различных электродов.

Для картирования функциональных областей коры головного мозга используются такие виды электродов, как электроды-полоски и электроды-сетки. Они представляют собой тонкие полимерные пластинки, содержащие от 2 до 64 и более круглых и плоских металлических рабочих контактов, устанавливаемые в субдуральное пространство в проекции исследуемой корковой области [1-5].

Недостатком данных электродов является плоская геометрия корпуса и рабочих контактов, не соответствующая по форме ложу удаляемой опухоли. При совершении хирургических манипуляций электрод приходится убирать с картируемой поверхности, поскольку его корпус полностью ее перекрывает.

Известен электрод с плоским корпусом в виде кольца, форма которого позволяет оперировать в пределах его отверстия, не удаляя при этом электрод во время совершения манипуляций [6]. Недостатками данного электрода являются его значительные размеры, а также плоская форма рабочей поверхности, неконгруэнтная ложу опухоли.

Таким образом, при использовании данных электродов высок риск повреждения проводящих путей, проходящих рядом с удаляемой опухолью или прямо через нее, которые трудно отличить друг от друга и от патологической ткани.

Раскрытие изобретения

Технический результат предполагаемого изобретения заключается в повышении эффективности картирования функциональных сетей головного мозга, улучшении исходов нейрохирургических операций и снижении риска развития послеоперационного функционального дефицита.

Для достижения указанного технического результата разработан электрод, содержащий корпус и токопроводящие элементы, включающие рабочие контакты, провода и коннекторные контакты, отличающийся тем, что корпус имеет форму зонтика, содержит рукоятку и спицы и выполнен из гибкого пластичного материала; рабочие контакты имеют выпуклую активную поверхность и расположены на спицах корпуса; корпус содержит 4, 8, 12 или 16 спиц круглого, овального или прямоугольного поперечного сечения, при этом каждая спица имеет длину от 5 до 10 см и содержит от 1 до 10 рабочих контактов; рабочие контакты имеют форму цилиндра или торой да; рабочие контакты имеют высоту от 1 до 5 мм, отступают от боковой поверхности спиц на расстояние от 1 до 5 мм, а расстояние между рабочими контактами на каждой спице составляет от 5 до 10 мм; коннекторные контакты расположены в области проксимальной части рукоятки или в области дистальных концов спиц; корпус выполнен из нитинола или нержавеющей стали и покрыт изолирующим биосовместимым материалом, например, тефлоном или медицинским силиконом; рабочие контакты выполнены из нержавеющей стали, сплава золота, серебра или платины, а провода и коннекторные контакты выполнены из сплава меди, золота, серебра или платины.

Гибкий пластичный зонтикообразный корпус и выпуклые рабочие контакты, расположенные на его спицах, обеспечивают конгруэнтность электрода по отношению к операционной ране, плотное прилегание к мозговому веществу и тем самым улучшение качества регистрации электрофизиологических данных, а также качества электростимуляции.

Форма зонтика также позволяет производить хирургические манипуляции между его спицами, не вынимая электрод из раны и не смещая его.

Наличие рукоятки позволяет фиксировать электрод как вручную, так и при помощи систем жесткой фиксации по типу третьей руки.

В совокупности указанные технические решения позволяют повысить качество нейромониторинга состояния проводящих путей и тем самым предотвратить повреждение функциональных сетей головного мозга, что подразумевает улучшение исходов нейрохирургических операций и снижение риска развития послеоперационного функционального дефицита.

Описание чертежей

На Фиг. 1 изображена схема предлагаемого электрода.

Обозначения:

1 - Рукоятка корпуса

2 - Спицы корпуса

3 - Рабочие контакты

4 - Провода

5 - Коннекторные контакты.

Осуществление изобретения

Электрод содержит корпус и токопроводящие элементы, включающие рабочие контакты, провода и коннекторные контакты. Корпус имеет форму зонтика, содержит рукоятку и спицы и выполнен из гибкого пластичного материала; рабочие контакты имеют выпуклую активную поверхность и расположены на спицах корпуса; корпус содержит 4, 8, 12 или 16 спиц круглого, овального или прямоугольного поперечного сечения, при этом каждая спица имеет длину от 5 до 10 см и содержит от 1 до 10 рабочих контактов; рабочие контакты имеют форму цилиндра или тороида; рабочие контакты имеют высоту от 1 до 5 мм, отступают от боковой поверхности спиц на расстояние от 1 до 5 мм, а расстояние между рабочими контактами на каждой спице составляет от 5 до 10 мм; коннекторные контакты расположены в области проксимальной части рукоятки или в области дистальных концов спиц; корпус выполнен из нитинола или нержавеющей стали и покрыт изолирующим биосовместимым материалом, например, тефлоном или медицинским силиконом; рабочие контакты выполнены из нержавеющей стали, сплава золота, серебра или платины, а провода и коннекторные контакты выполнены из сплава меди, золота, серебра или платины.

Более подробно, предлагаемый электрод используется следующим образом.

После введения в наркоз и позиционирования пациента, бритья волос, разметки, дезинфекции и драпировки кожи головы хирург выполняет доступ к внутримозговой опухоли (разрез мягких тканей, краниотомия и рассечение твердой мозговой оболочки).

Далее выполняют локальную электрокоагуляцию лептоменинкса и коры в пораженной области и приступают к субпиальной резекции опухоли. По мере внедрения в белое вещество хирург укладывает в ложе удаляемой опухоли предлагаемый электрод, модифицируя его форму по мере расширения объема резекции. Рабочие контакты должны плотно прилегать к мозговому веществу, что обеспечивается их выпуклой формой. Манипуляции осуществляются через промежутки между спицами корпуса, что позволяет оперировать, не вынимая электрод из раны. Электрод при этом можно фиксировать как вручную, так и при помощи системы жесткой фиксации по типу третьей руки.

Все это время осуществляется динамический нейромониторинг: электростимуляция белого вещества и/или запись вызванной активности проводящих путей - кортико-кортикальные, моторные, соматосенсорные или др. вызванные потенциалы. При этом можно создавать монтаж с применением рабочих контактов, расположенных как в пределах одной спицы, так и на соседних спицах.

В случае получения тревожного сигнала (падение амплитуды, увеличение латентности вызванных ответов и т.п.), хирург останавливает резекцию и принимает решение о дальнейших действиях.

Остальные этапы операции производятся в соответствии с общепринятыми методами. После операции электрод удаляют и закрывают рану.

Список использованной литературы

1. Gonzalez-Martinez J., Mullin J., Vadera S., Bulacio J., Hughes G., Jones S., Enatsu R., Najm I. Stereotactic placement of depth electrodes in medically intractable epilepsy. J Neurosurg. 2014 Mar; 120(3):639-44.

2. Intraoperative Monitoring Neurosurgical Accessories. GVB Gelimed. - 2016. - 32 p.

3. Lesser R.P., Crone N.E., Webber W.R. Subdural electrodes. Clin Neurophysiol. 2010 Sep; 121(9): 1376-92.

4. Product Catalog. Ad-Tech. - 2014. - Vol. 7. - 33 p.

5. Voorhies J.M., Cohen-Gadol A. Techniques for placement of grid and strip electrodes for intracranial epilepsy surgery monitoring: Pearls and pitfalls. Surg Neurol Int. 2013 Jul 26; 4:98.

6. Патент US 20200163567A1, дата публикации 28.05.2020.

Похожие патенты RU2794934C1

название год авторы номер документа
ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КАРТИРОВАНИЯ СКРЫТЫХ КОРТИКАЛЬНЫХ ФОРМАЦИЙ (ВАРИАНТЫ) 2018
  • Титов Олег Юрьевич
RU2697752C2
ОРОШАЕМЫЙ КАТЕТЕР С ВСТРОЕННЫМ ДАТЧИКОМ ПОЛОЖЕНИЯ 2011
  • Зеркл Майкл Олен
  • Кларк Джеффри Л.
RU2592780C2
УСТРОЙСТВО В ВИДЕ РАСШИРЯЕМОГО ТЕЛА И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 2014
  • Франано, Ф. Николас
  • Лори, Говард М., Ii
  • Брунелл, Стефен
  • Стефенсон, Кэтрин
RU2765090C2
КАТЕТЕР ЛЕЧЕНИЯ ТРЕПЕТАНИЯ ПРЕДСЕРДИЙ С МЕХАНИЗМОМ ДВОЙНОГО ОТКЛОНЕНИЯ ОДНОКРАТНОГО ДЕЙСТВИЯ 2013
  • Солис Марио А.
  • Датта Кешава
RU2627675C2
УСТРОЙСТВО В ВИДЕ РАСШИРЯЕМОГО ТЕЛА И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 2014
  • Франано Ф. Николас
  • Лори Говард М. Ii
  • Брунелл Стефен
  • Стефенсон Кэтрин
RU2706374C2
КАТЕТЕР С РЕГУЛИРУЕМОЙ ДУГООБРАЗНОЙ ДИСТАЛЬНОЙ СЕКЦИЕЙ 2012
  • Диттер Том Аллен
  • Галардо Диана
  • Моаддеб Шахрам
  • Зеркл Майкл Олен
RU2542088C2
МЕДИЦИНСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ МЕШОТЧАТЫХ АНЕВРИЗМ 2015
  • Франано Ф. Николас
  • Брунелл Стефен
  • Стефенсон Кэтрин
  • Лори Ii Говард М.
RU2721288C2
КАТЕТЕР С УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ ТРОСОМ ДЛЯ ДИСТАЛЬНОГО НАКОНЕЧНИКА И СВЯЗАННЫЙ С НИМ СПОСОБ 2013
  • Кларк Джеффри Л.
  • Дуарте Мария
  • Лавджой Эрика
RU2659018C2
ИЗГИБАЕМЫЙ КАТЕТЕР С СОЕДИНЕННОЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СТОЙКОЙ И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА 2009
  • Грюневальд Дебби
  • Хилл Ирма
  • Селки Томас Вайно
RU2519371C2
КАТЕТЕР, ИМЕЮЩИЙ ПЛОСКИЙ НАКОНЕЧНИК С ОТКЛОНЯЕМОЙ ШТАНГОЙ, С ВОЛОКНИСТЫМИ ВЫТЯГИВАЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ 2014
  • Хименес Хосе
RU2650583C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 794 934 C1

Реферат патента 2023 года ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ИНТРАОПЕРАЦИОННОГО КАРТИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЕТЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Изобретение относится к медицинской технике. Электрод для интраоперационного картирования функциональных сетей головного мозга содержит корпус и токопроводящие элементы, включающие рабочие контакты 3, провода 4 и коннекторные контакты 5. Корпус имеет форму зонтика, содержит рукоятку 1 и спицы 2 и выполнен из гибкого пластичного материала. Рабочие контакты 3 имеют выпуклую активную поверхность и расположены на спицах 2 корпуса. Рукоятка 1 в проксимальной части имеет прямоугольное поперечное сечение. Корпус содержит 4, 8, 12 или 16 спиц круглого, овального или прямоугольного поперечного сечения. Каждая спица имеет длину от 5 до 10 см и содержит от 1 до 10 рабочих контактов. Рабочие контакты 3 имеют форму цилиндра или тороида, высоту от 1 до 5 мм и отступают от боковой поверхности спиц на расстояние от 1 до 5 мм. Расстояние между рабочими контактами 3 на каждой спице составляет от 5 до 10 мм. Коннекторные контакты 5 расположены в области проксимальной части рукоятки 1 или в области дистальных концов спиц 2. Корпус выполнен из нитинола или нержавеющей стали и покрыт изолирующим биосовместимым материалом, таким как тефлон или медицинский силикон. Рабочие контакты 3 выполнены из нержавеющей стали, сплава золота, серебра или платины. Провода 4 и коннекторные контакты 5 выполнены из сплава меди, золота, серебра или платины. Обеспечивается конгруэнтность электрода по отношению к операционной ране, плотное прилегание к мозговому веществу и тем самым улучшение качества регистрации электрофизиологических данных, а также качества стимуляции, что позволяет производить хирургические манипуляции между спицами электрода, не вынимая электрод из раны и не смещая его, и в совокупности позволяет предотвратить повреждение функциональных сетей головного мозга, что подразумевает улучшение исходов нейрохирургических операций и снижение риска развития послеоперационного функционального дефицита. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 794 934 C1

Электрод для интраоперационного картирования функциональных сетей головного мозга, содержащий корпус и токопроводящие элементы, включающие рабочие контакты, провода и коннекторные контакты, отличающийся тем, что корпус имеет форму зонтика, содержит рукоятку и спицы и выполнен из гибкого пластичного материала; рабочие контакты имеют выпуклую активную поверхность и расположены на спицах корпуса; рукоятка в проксимальной части имеет прямоугольное поперечное сечение; корпус содержит 4, 8, 12 или 16 спиц круглого, овального или прямоугольного поперечного сечения, при этом каждая спица имеет длину от 5 до 10 см и содержит от 1 до 10 рабочих контактов; рабочие контакты имеют форму цилиндра или тороида; рабочие контакты имеют высоту от 1 до 5 мм, отступают от боковой поверхности спиц на расстояние от 1 до 5 мм, а расстояние между рабочими контактами на каждой спице составляет от 5 до 10 мм; коннекторные контакты расположены в области проксимальной части рукоятки или в области дистальных концов спиц; корпус выполнен из нитинола или нержавеющей стали и покрыт изолирующим биосовместимым материалом, например тефлоном или медицинским силиконом; рабочие контакты выполнены из нержавеющей стали, сплава золота, серебра или платины, а провода и коннекторные контакты выполнены из сплава меди, золота, серебра или платины.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2794934C1

WO 2022056465 A1, 17.03.2022
CN 201208301 Y, 18.03.2009
CN 112043376 A, 08.12.2020
CN 211486167 U, 15.09.2020
CN 211097047 U, 28.07.2020
US 2016249977 A1, 01.09.2016
US 2002022864 A1, 21.02.2002
Способ интраоперационного нейрофизиологического мониторинга моторных и речевой зон головного мозга 2019
  • Жарова Елена Николаевна
  • Гуляев Дмитрий Александрович
  • Саввина Ирина Александровна
  • Лахина Юлия Сергеевна
  • Петров Александр Александрович
  • Васькова Наталия Львовна
RU2716507C1

RU 2 794 934 C1

Авторы

Быканов Андрей Егорович

Титов Олег Юрьевич

Пицхелаури Давид Ильич

Даты

2023-04-25Публикация

2022-03-18Подача