GR1010550B - Συστημα ενδοκρανιακου νευρωνικου ηλεκτρικου ερεθισμου βασισμενο στην μεσοκρισικη επιληπτικη δραστηριοτητα για την αντιμετωπιση των επιληπτικων κρισεων - Google Patents

Συστημα ενδοκρανιακου νευρωνικου ηλεκτρικου ερεθισμου βασισμενο στην μεσοκρισικη επιληπτικη δραστηριοτητα για την αντιμετωπιση των επιληπτικων κρισεων Download PDF

Info

Publication number
GR1010550B
GR1010550B GR20230100146A GR20230100146A GR1010550B GR 1010550 B GR1010550 B GR 1010550B GR 20230100146 A GR20230100146 A GR 20230100146A GR 20230100146 A GR20230100146 A GR 20230100146A GR 1010550 B GR1010550 B GR 1010550B
Authority
GR
Greece
Prior art keywords
intracranial
eeg
neuronal
electrical stimulation
patterns
Prior art date
Application number
GR20230100146A
Other languages
English (en)
Inventor
Βασιλειος Νικολαου Κοκκινος
Αθανασιος Παναγιωτη Κακαρουντας
Original Assignee
Αθανασιος Παναγιωτη Κακαρουντας
Βασιλειος Νικολαου Κοκκινος
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Αθανασιος Παναγιωτη Κακαρουντας, Βασιλειος Νικολαου Κοκκινος filed Critical Αθανασιος Παναγιωτη Κακαρουντας
Priority to GR20230100146A priority Critical patent/GR1010550B/el
Priority to PCT/EP2023/074687 priority patent/WO2024175218A1/en
Priority to EP23797659.2A priority patent/EP4669416A1/en
Priority to CN202380097273.XA priority patent/CN120957782A/zh
Priority to AU2023432245A priority patent/AU2023432245A1/en
Publication of GR1010550B publication Critical patent/GR1010550B/el

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0031—Implanted circuitry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
    • A61B5/293—Invasive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/37—Intracranial electroencephalography [IC-EEG], e.g. electrocorticography [ECoG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/372—Analysis of electroencephalograms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4076—Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
    • A61B5/4094—Diagnosing or monitoring seizure diseases, e.g. epilepsy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4836—Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
    • A61B5/7267—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems involving training the classification device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0526—Head electrodes
    • A61N1/0529—Electrodes for brain stimulation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/3606—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
    • A61N1/36064—Epilepsy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36128—Control systems
    • A61N1/36135—Control systems using physiological parameters
    • A61N1/36139—Control systems using physiological parameters with automatic adjustment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/3606—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
    • A61N1/36067—Movement disorders, e.g. tremor or Parkinson disease
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/3606—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
    • A61N1/36082—Cognitive or psychiatric applications, e.g. dementia or Alzheimer's disease
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36125—Details of circuitry or electric components
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/378—Electrical supply
    • A61N1/3787—Electrical supply from an external energy source

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Παρέχεται σύστημα ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού για την αντιμετώπιση της επιληψίας και άλλων διαταραχών του εγκεφάλου που περιλαμβάνουν επιληπτικές κρίσεις, το οποίο εφαρμόζει ενδοκρανιακό νευρωνικό ηλεκτρικό ερεθισμό επί της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας, ο οποίος ερεθισμός ενεργοποιείται μέσω ενδοκρανιακής ηλεκτροεγκεφαλογραφικής (ΗΕΓ) ανίχνευσης. Ο εν λόγω ενδοκρανιακός ερεθισμός επί της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας δρα σε βάθος χρόνου, αποδιοργανώνοντας την διαδικασία εγκατάστασης επιληπτικών δικτύων, μειώνοντας τη δυνατότητα νευρωνικού υπερσυγχρονισμού, επιφέροντας βελτιώσεις στον έλεγχο των επιληπτικών κρίσεων. Η παρούσα εφεύρεση περιλαμβάνει επιπλέον την αξιοποίηση βιοδεικτών νευροδιαμόρφωσης, η χρήση των οποίων βελτιστοποιεί δυναμικά τις ικανότητες ανίχνευσης και ταυτόχρονα παρέχει μια ακριβέστερη εικόνα για την θεραπευτική πορεία του ασθενούς. Τέλος, η παρούσα υλοποίηση αξιοποιεί την ανίχνευση των κρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων, όπως και προτύπων καταστάσεων υψηλού κινδύνου (όπως status epilepticus, και αιφνίδιο μη-αναμενόμενο θάνατο στην επιληψία), προκειμένου να παρέχει άμεση ειδοποίηση στον ασθενή/φροντιστές ώστε να ληφθούν μέτρα εγκαίρως για την ασφάλεια και την σωματική του ακεραιότητα.

Description

ΣΥΣΤΗΜΑ ΝΕΥΡΟΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΒΑΣΙΣΜΕΝΟ ΣΤΟΝ ΕΝΔΟΚΡΑΝΙΑΚΟ ΝΕΥΡΩΝΙΚΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΡΕΘΙΣΜΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΩΝ ΕΠΙΛΗΠΤΙΚΩΝ ΚΡΙΣΕΩΝ
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
ΤΕΧΝΙΚΟ ΠΕΔΙΟ
Η παρούσα εφεύρεση αφορά ένα σύστημα ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού για την αντιμετώπιση της επιληψίας και άλλων διαταραχών του εγκεφάλου που περιλαμβάνουν επιληπτικές κρίσεις.
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗ ΣΤΑΘΜΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ
Η επιληψία είναι μια καταστρεπτική διαταραχή του εγκεφάλου η οποία επηρεάζει σχεδόν 50 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως. Η επιληψία είναι η 4η πιο κοινή νευρολογική διαταραχή και εκδηλώνεται με επιληπτικές κρίσεις. Η επιληψία ορίζεται ως «αιφνίδια, υπερβολική, και ταχεία εκφόρτιση» νευρωνικών πληθυσμών του εγκεφάλου, η οποία ανιχνεύεται με το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ). Οι επιληπτικές κρίσεις έχουν σημαντικές και συχνά καταστροφικές συνέπειες για την ποιότητα ζωής των ασθενών, αποκλείοντάς τους από κοινές δραστηριότητες (όπως οδήγηση, κολύμβηση, κλπ), επηρεάζοντας την προσωπική ζωή τους και τον οικογενειακό προγραμματισμό, καθώς και στιγματίζοντάς τους κοινωνικά και επαγγελματικά. Επιπλέον, οι πτωχά ελεγχόμενες επιληπτικές κρίσεις μπορεί να προκαλέσουν ποικίλης σοβαρότητας επιβλαβείς καταστάσεις, ξεκινώντας από τις παρατεταμένης διάρκειας επιληπτικές κρίσεις που οδηγούν στην κατάσταση γνωστή ως status epilepticus και φτάνοντας ως τις επιληπτικές κρίσεις που ακολουθούνται από ισχυρή καρδιο-αναπνευστική αναστολή, είτε κατά τη διάρκειά τους είτε και μετά το πέρας τους, οι οποίες είναι υπεύθυνες για τον «αιφνίδιο απροσδόκητο θάνατο στην επιληψία» (sudden, unexpected death in epilepsy - SUDEP).
Σήμερα δυο κύριες θεραπευτικές οδοί είναι ευρέως διαθέσιμες: η αντιεπιληπτική αγωγή και η χειρουργική της επιληψίας. Η αντιμετώπιση της επιληψίας με αντιεπιληπτικά φάρμακα επιτυγχάνει ελευθερία από κρίσεις στο 70% των ασθενών. Παρ' όλα αυτά, οι παρενέργειες των αντιεπιληπτικών φαρμάκων μπορούν να έχουν σημαντικές συνέπειες στην ποιότητα ζωής των ασθενών, έχοντας ως αποτέλεσμα την αποτυχία των θεραπευτικών στόχων σε ποσοστό 40% των ασθενών. Η χειρουργική της επιληψίας είναι μια καταξιωμένη θεραπευτική επιλογή για τους φαρμακο-ανθεκτικούς ασθενείς. Ο κύριος στόχος της χειρουργικής της επιληψίας είναι η πλήρης εκτομή (ή η πλήρης αποσύνδεση) περιοχών του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για την πρωτογενή οργάνωση επιληπτικής δραστηριότητας που γεννά επιληπτικές κρίσεις. Παρ' όλα αυτά, εκτιμάται ότι μόλις το 50% των ασθενών με φαρμακο-ανθεκτική επιληψία καθίστανται υποψήφιοι για χειρουργική της επιληψίας. Γι' αυτούς τους ασθενείς που είναι «ανθεκτικοί» τόσο στην αντιεπιληπτική αγωγή όσο και στην χειρουργική της επιληψίας, προσφέρεται ο ενδοκρανιακός νευρωνικός ηλεκτρικός ερεθισμός (ή νευροερεθισμός) ως παρηγορητική αντιμετώπιση για την βελτίωση των ελέγχου των επιληπτικών κρίσεων.
Κατά τις τελευταίες δεκαετίες, ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) των ΗΠΑ έχει εγκρίνει συσκευές νευροερεθισμού προκειμένου να αντιμετωπιστούν οι θεραπευτικές αποτυχίες των αντιεπιληπτικών φαρμάκων όσο και οι αποτυχίες ένταξης ασθενών σε χειρουργικό πλάνο. Συστήματα νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού ανοικτού βρόχου (δηλαδή συστήματα που δεν έχουν τη δυνατότητα ανάδρασης δεδομένων), όπως ο νευροερεθιστής του πνευμονογαστρικού νεύρου (VNS) και ο εν τω βάθει εγκεφαλικός ερεθισμός (DBS) σχεδιάστηκαν ώστε να παρέχουν περιοδικό και διάχυτο ηλεκτρικό ερεθισμό στον επιληπτικό εγκέφαλο, προκειμένου να αναστείλουν τη γένεση επιληπτικής δραστηριότητας αγνώστου πηγής. Κλινικές μελέτες αυτών των συσκευών έχουν παρουσιάσει αποτελεσματικότητα με μεγάλη διακύμανση, με το 25% έως και 75% των ασθενών να δηλώνουν μετεγχειρητική μείωση των επιληπτικών κρίσεων κατά 50%, ενώ μόλις 5% αυτών επέτυχαν ελευθερία κρίσεων. Παρ' όλα αυτά, προέκυψαν δεδομένα ότι ο έλεγχος των κρίσεων μπορούσε να βελτιωθεί έως και 50% όταν οι κηδεμόνες/φροντιστές των ασθενών χρησιμοποιούσαν εξωτερικά ένα παρεχόμενο σύστημα μαγνητικής ενεργοποίησης του νευροερεθιστή, όταν αντιλαμβάνονταν ότι ο ασθενής πρόκειται να πάθει κρίση ή όταν η κρίση είχε ήδη ξεκινήσει, προκειμένου να ενεργοποιήσουν τον εμφυτεύσιμο νευροερεθιστή ανοιχτού βρόχου. Αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι ένα σύστημα νευροερεθισμού κλειστού βρόχου μπορεί να έχει υψηλότερη αποτελεσματικότητα.
Το μοναδικό σύστημα ενδοκρανιακού νευροερεθισμού κλειστού βρόχου για τον εγκέφαλο που έχει εγκριθεί από τον FDA είναι ο Νευροερεθιστής Απόκρισης (RNS), και αποτελείται από μια προγραμματιζόμενη μονάδα επεξεργασίας με τέσσερα κανάλια τα οποία μπορούν να καταγράφουν αλλά και να ερεθίζουν ηλεκτρικά τον ανθρώπινο εγκέφαλο. FI συσκευή αυτή τοποθετείται χειρουργικά στο κρανίο μετά από κρανιοτομία και τα ηλεκτρόδια εμφυτεύονται εντός του εγκεφάλου, στις επιληπτογόνες περιοχές, όπως αυτές προσδιορίστηκαν στα πλαίσια του προεγχειρητικού ελέγχου στον οποίο υποβάλλεται κάθε ασθενής σε εξειδικευμένα κέντρα επιληψίας. FI αποτελεσματικότητα του RNS όσον αφορά στην μείωση των επιληπτικών κρίσεων έχει αναδειχθεί μέσα από πολυκεντρικές κλινικές μελέτες, όπου κατά μέσο όρο το 70% των ασθενών με εστιακές κρίσεις εμφάνισαν σημαντική μείωση στη συχνότητα εκδήλωσης των κρίσεων. Έως και 30% των ασθενών είχαν μια περίοδο 6 μηνών ελευθερίας από κρίσεις μετεγχειρητικά και σχεδόν 15% παρέμειναν για περισσότερο από ένα χρόνο χωρίς κρίσεις.
Η τρέχουσα μεθοδολογία αντιμετώπισης των επιληπτικών κρίσεων με ενδοκρανιακό νευρωνικό ηλεκτρικό ερεθισμό κλειστού βρόχου βασίζεται στην ανίχνευση των νευροφυσιολογικών δεικτών που δηλώνουν την έναρξη μιας επιληπτικής κρίσης και η άμεση εφαρμογή του προγραμματισμένου ηλεκτρικού ερεθισμού κατά τέτοιον τρόπο ώστε να τερματίσει άμεσα και ακαριαία το τεκταινόμενο κρισικό συμβάν, όπως αυτό καταγράφεται στο ενδοκρανιακό ΗΕΓ (U.S. Pat No. 6,016,449; WO 2004/043536 Al). Η κύρια υπόθεση όσον αφορά στον μηχανισμό δράσης του RNS είναι ο άμεσος και ακαριαίος τερματισμός της τεκτενόμενης κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας με χρήση ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Παρότι δείγματα αυτού του μηχανισμού δράσης έχουν παρουσιαστεί κατά καιρούς σποραδικά στην δημοσιευμένη βιβλιογραφία, δεν έχουν πραγματοποιηθεί συστηματικές μελέτες για την χρόνια επίδραση του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού κλειστού βρόχου στον εγκέφαλο. Αντίθετα, υπάρχουν ενδείξεις ότι όταν εντοπίζονται μεταβολές των νευροφυσιολογικών ιδιοτήτων των ενδοκρανιακό καταγραφόμενων επιληπτικών κρίσεων, οι ασθενείς δηλώνουν βελτιώσεις στον έλεγχο των κρίσεων, όπως μειωμένη συχνότητα εμφάνισης κρίσεων, όπως και κρίσεις με μειωμένη ένταση ή/και διάρκεια. Οι εν λόγω νευροφυσιολογικές μεταβολές συνοψίζονται στον αδρό όρο «νευροδιαμόρφωση». Καθώς η κύρια αξίωση καιπροτεινόμενος μηχανισμός δράσης του συστήματος νευροερεθισμού RNS είναι ο άμεσος και ακαριαίος τερματισμός της κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας, η εμφάνιση τέτοιων νευροφυσιολογικών φαινομένων φαίνεται να αποτελεί παρενέργεια της δράσης του. Προκύπτει λοιπόν η ανάγκη να επιτευχθεί στοχευμένα η εμφάνιση της νευροδιαμόρφωσης με επαρκή ειδικότητα, χρησιμοποιώντας τεχνικές ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού κλειστού βρόχου. Για τον σκοπό αυτό είναι επωφελές να σχεδιαστεί σύστημα ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού κλειστού βρόχου που να δρα σε βάθος χρόνου, μεταβάλλοντας προοδευτικά και αποδυναμώνοντας το υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο, καθιστώντας το ανίκανο να παράγει υπερσυγχρονισμένη δραστηριότητα και να δημιουργήσει παροξυσμικές εκφορτίσεις. Επίσης, είναι επιθυμητό να ανιχνεύεται αξιόπιστα και ποσοτικοποιήσιμα η εμφάνιση νευροδιαμόρφωσης από ενδοκρανιακό νευρωνικό ηλεκτρικό ερεθισμό.
ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ
Σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση, παρέχεται ένα σύστημα ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού επί της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας σύμφωνα με την αξίωση 1.
Σύμφωνα με μία ενσωμάτωση της παρούσας εφεύρεσης, παρέχεται σύστημα ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας για την αντιμετώπιση των διαταραχών του εγκεφάλου που περιλαμβάνουν επιληπτικές κρίσεις, το οποίο σύστημα αποτελείται από εμφυτεύσιμη συσκευή (35), η οποία αποτελείται από κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) συνδεδεμένη μέσω μονάδος φυσικής ενδοκρανιακής διεπαφής (27) με τουλάχιστον δύο ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια των κατ' ελάχιστον δύο επαφών (25) το καθένα. Τα ηλεκτρόδια είναι εμφυτεύσιμα χειρουργικά εντός του εγκεφαλικού παρεγχύματος (24) του ασθενούς (23). Η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να καταγράφει το ενδοκρανιακά ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ), να ανιχνεύει μεσοκρισικά πρότυπα επιληπτικής δραστηριότητας (4) και να παρέχει στοχευμένο και εξατομικευμένο ενδοκρανιακά νευρωνικό ηλεκτρικό ερεθισμό (5).
Η παρούσα εφεύρεση υλοποιεί ένα σύστημα ενδοκρανιακής νευροδιαμόρφωσης για την αντιμετώπιση της επιληψίας και άλλων διαταραχών του εγκεφάλου που περιλαμβάνουν επιληπτικές κρίσεις, όπως οι αναπτυξιακές δυσπλασίες του εγκεφάλου, οι όγκοι εγκεφάλου, οι αρτηριο-φλεβικές δυσπλασίες του εγκεφάλου, τα εγκεφαλικά επεισόδια, τα τραύματα εγκεφάλου, και άλλες. Το εν λόγω σύστημα χρησιμοποιεί το ενδοκρανιακά ΗΕΓ σήμα προκειμένου να εφαρμόσει ενδοκρανιακά νευρωνικό ηλεκτρικό ερεθισμό επί της μεσοκρισικής, κι όχι επί της κρισικής, επιληπτικής δραστηριότητας. Η εν λόγω ενεργοποίηση του ηλεκτρικού ερεθισμού μέσω της καταγραφήςτου ενδοκρανιακού ΗΕΓ και της ανίχνευσης μεσοκρισικών επιληπτικών εκφορτίσεων, αποτελεί τον πρώτο και θεραπευτικό κλειστό βρόχο της παρούσας εφεύρεσης. Αν και η αποκαλυπτόμενη ενσωμάτωση προσφέρεται κυρίως για την αντιμετώπιση επιληπτικών κρίσεων, εντούτοις είναι επίσης δυνατό να ανταποκριθεί και σε άλλους τύπους νευρολογικών διαταραχών, όπως κινητικές διαταραχές (π.χ. νόσο του Πάρκινσον) και ο χρόνιος πόνος, καθώς και νευροψυχιατρικές διαταραχές όπως η διπολική διαταραχή, η κατάθλιψη, διατροφικές διαταραχές, και η ιδεοληπτική καταναγκαστική διαταραχή.
Σε μια προτιμώμενη ενσωμάτωση, το σύστημα που αποκαλύπτεται εδώ επιπλέον περιλαμβάνει έναν διαγνωστικό/προγνωστικό βρόχο μέσω πρωτότυπων βιοδεικτών νευροδιαμόρφωσης, ο οποίος αφ' ενός προσαρμόζει τους αλγορίθμους ανίχνευσης υπολογιστικής νοημοσύνης (ΥΝ) στα δυναμικά δεδομένα των επιληπτικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ κρίσεων, αφ' ετέρου παρέχει στον επιβλέποντα νευρολόγο ένα αξιόπιστο και ποσοτικοποιημένο μέτρο για την εκτίμηση της κατάστασης του ασθενούς στα πλαίσια της εν λόγω θεραπείας. Συγκεκριμένα, η παρούσα εφεύρεση αξιοποιεί μια ομάδα τεσσάρων νευροφυσιολογικών βιοδεικτών οι οποίοι μπορούν να ανιχνεύσουν με αξιόπιστο και ποσοτικοποιήσιμο τρόπο τόσο την ύπαρξη όσο και την ποιότητα της νευροδιαμόρφωσης στα υποκείμενα επιληπτικά δίκτυα του ανθρώπινου εγκεφάλου ως αποτέλεσμα χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού, καθώς και να συντελέσουν στην προσαρμογή της νευροδιαμόρφωσης στα νέα δεδομένα. Το πλεονέκτημα της ενσωμάτωσης αυτής είναι ότι, μέσω του πρωτότυπου διαγνωστικού/προγνωστικού βρόχου, αξιοποιείται μια σειρά βιοδεικτών νευροδιαμόρφωσης, οι οποίοι ενημερώνουν τη μεθοδολογία ανίχνευσης κρισικών ενδοκρανιακών προτύπων για την ύπαρξη και την ποιότητα νευροδιαμόρφωσης στα υποκείμενα επιληπτικά δίκτυα. Έτσι, η παρουσία, ο συνδυασμός ή η απουσία των βιοδεικτών αυτών αποτελεί εναλλακτική μέθοδο αξιολόγησης της αποτελεσματικότητας του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού, για τον οποίον ο μόνος τρέχων «βιοδείκτης» αποτελεσματικότητας βάσει των αξιώσεων του συστήματος RNS είναι ο άμεσος και ακαριαίος τερματισμός των κρισικών συμβάντων. Παρέχεται έτσι αυθεντικά εξατομικευμένη αντιμετώπιση για τον κάθε ασθενή, καθώς κάθε αλγόριθμος ΥΝ που ενσωματώνεται στην εμφυτεύσιμη συσκευή εκπαιδεύεται αποκλειστικά και μόνο στα δεδομένα του εκάστοτε ασθενούς.
Σε μία έτερη προτιμώμενη ενσωμάτωση, το σύστημα που αποκαλύπτεται εδώ περιλαμβάνει έναν επιπλέον βρόχο ασφαλείας μέσω της αξιοποίησης των ανιχνεύσεων ενδοκρανιακών κρισικών προτύπων, αλλά και προτύπων υψηλού κινδύνου για status epilepticus και SUDEP, ο οποίος έχει ως στόχο την προστασία της σωματικής ακεραιότητας του ασθενούς και την ελαχιστοποίηση των κινδύνων που διατρέχει ο ασθενής κατά την εκδήλωση επιληπτικής κρίσης. Το πλεονέκτημα της εν λόγω ενσωμάτωσης είναι ότι, με τον επιπλέον πρωτότυπο βρόχο ασφαλείας αξιοποιείται η ανίχνευση των κρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων προκειμένου να παρέχεται άμεση ειδοποίηση στον ασθενή ή/και τους εξουσιοδοτημένους κηδεμόνες/φροντιστές ώστε να ληφθούν μέτρα εγκαίρως για την ασφάλεια και την σωματική του ακεραιότητα.
Τέλος, η παρούσα εφεύρεση αφορά σε μία μέθοδο ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού η οποία, βασιζόμενη στις παραπάνω πρωτότυπες ιδέες, αποδιοργανώνει την διαδικασία εγκατάστασης επιληπτικών δικτύων, μειώνει τη δυνατότητα νευρωνικού υπερσυγχρονισμού και επιφέρει θετική/ευεργετική νευροδιαμόρφωση στο ενδοκρανιακό ΗΕΓ των επιληπτικών κρίσεων. Η πρωτότυπη αυτή τεχνική εφαρμόζει τον ενδοκρανιακό νευρωνικό ηλεκτρικό ερεθισμό επί της μεσοκρισικής, κι όχι της κρισικής, επιληπτικής δραστηριότητας. Η εν λόγω τεχνική δεν παράγει οξείας φύσεως αποτελέσματα, όπως προτείνεται από την RNS τεχνική του άμεσου και ακαριαίου τερματισμού των επιληπτικών κρίσεων, αλλά δρα σε βάθος χρόνου, μεταβάλλοντας προοδευτικά και αποδυναμώνοντας το υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο, καθιστώντας το ανίκανο να παράγει υπερσυγχρονισμένη δραστηριότητα και να δημιουργήσει παροξυσμικές εκφορτίσεις.
Περαιτέρω χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα της παρούσας εφεύρεσης, καθώς και η δομή και η λειτουργία των διαφόρων ενσωματώσεων της παρούσας εφεύρεσης, περιγράφονται λεπτομερώς παρακάτω με αναφορά στα συνημμένα σχέδια.
ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΣΧΗΜΑΤΩΝ
Η παρούσα εφεύρεση θα περιγράφει τώρα με αναφορά σε ορισμένες ενσωματώσεις της που επεξηγούνται στα επισυναπτόμενα σχέδια. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα επισυναπτόμενα σχέδια επεξηγούν προτιμώμενες ενσωματώσεις της εφεύρεσης, επομένως δεν θα πρέπει να θεωρηθούν περιοριστικά του πεδίου της εφεύρεσης. Γίνεται επίσης κατανοητό ότι οι εικόνες μπορεί να περιλαμβάνουν προαιρετικά χαρακτηριστικά τα οποία δεν είναι απαραίτητα σε καμία ενσωμάτωση.
Η Εικόνα 1 απεικονίζει σχηματικά ένα εγκατεστημένο επιληπτογόνο δίκτυο.
Η Εικόνα 2 παρουσιάζει την αναμενόμενη επίδραση της εφαρμογής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού κατά την εξέλιξη της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας σε ό,τι αφορά στη δυνατότητα του δικτύου να παράγει επιληπτική δραστηριότητα.
Η Εικόνα 3 απεικονίζει σχηματικά την αναμενόμενη επίδραση της παρούσας τεχνικής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού επί των παροξυσμικών εκφορτίσεων.
Η Εικόνα 4 απεικονίζει σχηματικά μία ενσωμάτωση της εμφυτεύσιμης συσκευής.
Η Εικόνα 5 παρουσιάζει σχηματικά τους δύο προτιμώμενους τρόπους εμφύτευσης της συσκευής. (Α) Τοποθέτηση επί του κρανιακού οστού με τη χρήση τυπικών κρανιοβιδών, άνευ κρανιοτομίας. (Β) Τοποθέτηση υποδόρεια, υποκλείδια στο άνω μέρος του στέρνου.
Η εικόνα 6 παρουσιάζει σχηματικά την υπομονάδα ηλεκτρικού ερεθισμού (30) και την μονάδα ψηφιακής ενδοκρανιακής διεπαφής (28).
Η Εικόνα 7 απεικονίζει την υπομονάδα υπολογιστικής νοημοσύνης (32).
Η Εικόνα 8 παρουσιάζει συνοπτικά μία ενσωμάτωση του συστήματος ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας, το οποίο ενεργοποιείται μέσω ενδοκρανιακής ΗΕΓ ανίχνευσης.
Η Εικόνα 9 είναι μία σχηματική απεικόνιση του εξωτερικού υπολογιστικού συστήματος αποτίμησης ΗΕΓ νευροδιαμόρφωσης (108) και των αλληλεπιδράσεών του με το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα εκμάθησης και παραμετροποίησης ΥΝ (109) και την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62).
Η Εικόνα 10 παρουσιάζει σχηματικά την διαδικασία φόρτισης της εξωτερικής συσκευής επόπτευσης (62) και της εμφυτεύσιμης συσκευής (35) τοποθετημένης επί του κρανιακού οστού (Α) και υποδόρεια στο στέρνο (Β).
Η Εικόνα 11 είναι σχηματική απεικόνιση της εξωτερικής συσκευής ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (91).
Η Εικόνα 12 παρουσιάζει την υπομονάδα ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (33) συνδεδεμένη στην μπαταρία (61) της εμφυτεύσιμης συσκευής (35).
Η εικόνα 13 είναι σχηματική παρουσίαση της υπομονάδας ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (64) συνδεδεμένη στην μπαταρία (83) της εξωτερικής συσκευής επόπτευσης (62).
Η Εικόνα 14 απεικονίζει την εξωτερική συσκευή άμεσης ειδοποίησης (104) η οποία είναι συνδεδεμένη ασύρματα με την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62).
Η εικόνα 15 παρουσιάζει σχηματικά την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62).
Η εικόνα 16 είναι σχηματική παρουσίαση της φυσικής μονάδος ενδοκρανιακής διεπαφής (27) και της υπομονάδας καταγραφής βιοσημάτων (29).
Η Εικόνα 17 απεικονίζει την υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (31).
Η εικόνα 18 είναι σχηματική παρουσίαση της υπομονάδας αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (63).
Η Εικόνα 19 παρουσιάζει την υπομονάδα εξωστρεφούς διασύνδεσης (66).
Η Εικόνα 20 απεικονίζει σχηματικά την υπομονάδα βιομετρικής αναγνώρισης (67).
Η Εικόνα 21 παρουσιάζει νέους νευροφυσιολογικούς βιοδείκτες για την ανίχνευση νευροδιαμόρφωσης σε επιληπτικά δίκτυα ως αποτέλεσμα χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. (Α) δείκτης μεταβολής συχνότητας της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΣΝΤ) στο κρισικό ενδοκρανιακό ΗΕΓ. (Β) δείκτης μεταβολής εύρους της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΕΝΤ). (Γ) δείκτης μεταβολής πυκνότητας της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΠΝΤ). (Δ) δείκτης μεταβολής χρονικής παρατασιμότητας της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΧΠΝΤ).
ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ
Η εφεύρεση περιγράφεται παρακάτω, με αναφορά σε λεπτομερείς επεξηγηματικές ενσωματώσεις. Θα είναι φανερό ότι ένα σύστημα σύμφωνα με την εφεύρεση μπορεί να ενσωματωθεί σε μια μεγάλη ποικιλία μορφών. Κατά συνέπεια οι συγκεκριμένες δομικές και λειτουργικές λεπτομέρειες που αποκαλύπτονται εδώ είναι αντιπροσωπευτικές και δεν περιορίζουν το πεδίο της εφεύρεσης.
Για τους όρους για τους οποίους δεν δίνεται συγκεκριμένος προσδιορισμός στην παρούσα, θα πρέπει να αποδίδεται η σημασία που θα τους δίνονταν από κάποιον έμπειρο στην τέχνη υπό το πρίσμα της παρούσας αποκάλυψης και του γενικότερου πλαισίου.
Όπως χρησιμοποιείται εδώ, ο όρος "νευροδιαμόρφωση" αναφέρεται στην μεταβολή των νευροφυσιολογικών χαρακτηριστικών των ΗΕΓ κρισικών εκφορτίσεων ως αποτέλεσμα του ηλεκτρικού ερεθισμού.
Ο όρος «μεσοκρισική δραστηριότητα» αναφέρεται σε ανώμαλη ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου η οποία εμφανίζεται κατά τις περιόδους μεταξύ των επιληπτικών κρίσεων.
Ο όρος "μετακρισική δραστηριότητα" αναφέρεταισε ανώμαλη ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου η οποία εμφανίζεται στην άμεση χρονική περίοδο μετά το πέρας των επιληπτικών κρίσεων.
Ο όρος "Υπολογιστική Νοημοσύνη" αναφέρεται στην ανάλυση και σχεδίαση μοντέλων για μάθηση ή/και γενίκευση που βασίζονται σε αριθμητικά δεδομένα και περιλαμβάνει, χωρίς να περιορίζεται, τα συστήματα μηχανικής μάθησης, στήριξης αποφάσεων, εξόρυξης δεδομένων, τα νευρωνικά δίκτυα, τα ασαφή συστήματα, τα ευφυή συστήματα, τα έμπειρα συστήματα και τον εξελικτικό υπολογισμό ή συνδυασμό αυτών.
Όπως χρησιμοποιούνται εδώ, οι όροι «θεραπευτική» και «θεραπεία» αναφέρονται στην εξάλειψη, μείωση, καταστολή, αναστολή της εξέλιξης, σοβαρότητας ή/και του εύρους μιας νόσου, βλάβης, κλινικού σημείου ή συμπτώματος σε ένα υποκείμενο. Οι εν λόγω όροι αναφέρονται επίσης στην ανακούφιση, εν τω συνόλω ή εν μέρει, των κλινικών σημείων και συμπτωμάτων που σχετίζονται με μια διαταραχή ή ασθένεια όπως, για παράδειγμα, η επιληψία.
Η παρούσα εφεύρεση λαμβάνει υπ' όψιν το ήδη καλά τεκμηριωμένο γεγονός ότι η επιληψία είναι διαταραχή δικτύων του εγκεφάλου. Είναι επίσης καλά τεκμηριωμένο το γεγονός ότι διακριτές περιοχές του εγκεφάλου είναι ανατομικά και λειτουργικά διασυνδεδεμένες προκειμένου να ανταλλάσσουν πληροφορίες συνοπτικά και να αυξάνουν τις νευρωνικές επιδόσεις. Είναι επίσης καλά τεκμηριωμένο ότι οι επιληπτογόνες περιοχές παρεμβαίνουν ηλεκτροχημικά και χρησιμοποιούν τις φυσιολογικές νευρωνικές οδούς διαμέσου του εγκεφάλου προκειμένου να διαδώσουν την ανώμαλη επιληπτική δραστηριότητα που παράγουν. Με την πάροδο του χρόνου, μια πρωτογενώς επιληπτογόνος περιοχή δημιουργεί επιληπτικά δίκτυα στρατολογώντας περιοχές που είναι ανατομικά και λειτουργικά διασυνδεδεμένες μαζί της. Αυτές οι περιοχές εν συνεχεία γίνονται δευτερογενώς επιληπτογόνες και με την πάροδο του χρόνου, σε συνδυασμό με πτωχό έλεγχο των επιληπτικών κρίσεων, μπορούν να γίνουν με τη σειρά τους πρωτογενώς επιληπτογόνες.
Η παρούσα εφεύρεση επίσης λαμβάνει υπ' όψιν το ήδη καλά τεκμηριωμένο γεγονός ότι η δυνατότητα νευρωνικού υπερσυγχρονισμού αποτελεί την κύρια ιδιότητα των επιληπτικών δικτύων στην οποία οφείλουν την επιληπτική τους δυναμική. Ο νευρωνικός συγχρονισμός αποτελεί μια φυσιολογική ιδιότητα των νευρωνικών πληθυσμών του εγκεφάλου, και αντιπροσωπεύει την ικανότητά τους να ανταλλάσσουν πληροφορίες και να οργανώνονται αποτελεσματικά προκειμένου να φέρουν εις πέρας τις εγκεφαλικές λειτουργίες που επιτελούν. Παρ' όλα αυτά, όταν ο νευρωνικός συγχρονισμός υπερβαίνει τα φυσιολογικά επίπεδα για παρατεταμένο χρονικό διάστημα (νευρωνικός υπερσυγχρονισμός), η ηλεκτροχημική δραστηριότητα που παράγεται έχει τη δυνατότητα να δημιουργήσει επιληπτική κρίση. Με τη σειρά της, η ηλεκτροχημικά πραγματοποιούμενη συνοπτική στρατολόγηση δευτερογενών επιληπτογόνων περιοχών από την πρωτογενή επιληπτογόνο περιοχή αποτελεί την βασική διαδικασία δημιουργίας νευρωνικού υπερσυγχρονισμού ο οποίος με τη σειρά του προκαλεί επιληπτικές κρίσεις. Αυτός ο νευρωνικός υπερσυγχρονισμός καταγράφεται από το ενδοκρανιακό ΗΕΓ ως ακολουθία υψηλής έντασης εκφορτίσεων, συνήθως αιχμηρής μορφολογίας, που επαναλαμβάνονται ρυθμικά ή ημι-ρυθμικά καθ' όλη τη διάρκεια της επιληπτικής κρίσης.
Η παρούσα εφεύρεση βασίζεται στην πρωτότυπη ιδέα ότι η προαναφερθείσα στρατολόγηση των δευτερογενώς επιληπτογόνων περιοχών από την πρωτογενή επιληπτογόνο περιοχή λαμβάνει χώρα σε βάθος χρόνου μέσω σύντομων παροξυσμικών εκφορτίσεων οι οποίες ανταλλάσσονται μεταξύ των εν λόγω περιοχών. Αυτές οι σύντομες παροξυσμικές εκφορτίσεις καταγράφονται στο ΗΕΓ ως μεσοκρισική επιληπτική δραστηριότητα. Αν και πρόκειται για εξαιρετικά γνωστή μορφή επιληπτικής δραστηριότητας, ο ρόλος της όσον αφορά στην επιληπτογένεση είναι ασαφής και διαφιλονικού μένος στην δημοσιευμένη βιβλιογραφία. Η ιδέα ότι η μεσοκρισική δραστηριότητα αποτελεί όχημα νευρωνικής στρατολόγησης για την δημιουργία και επέκταση επιληπτικών δικτύων, και κατά συνέπεια του εγκαθισταμένου νευρωνικού υπερσυγχρονισμού, είναι πρωτότυπη.
Η παρούσα εφεύρεση βασίζεται στην επίσης πρωτότυπη ιδέα ότι στοχεύοντας την μεσοκρισική επιληπτική δραστηριότητα με ενδοκρανιακό νευρωνικό ηλεκτρικό ερεθισμό η διαδικασία νευρωνικής στρατολόγησης διαταράσσεται και σε βάθος χρόνου αποτυγχάνει να εγκαταστήσει επιληπτογόνο δίκτυο. Στην Εικόνα 1 παρουσιάζεται ένα εγκατεστημένο επιληπτογόνο δίκτυο, με έναν πρωτογενώς επιληπτογόνο κόμβο (1) ο οποίος είναι ανατομικά και λειτουργικά συνδεδεμένος μέσω συνάψεων διπλής κατεύθυνσης (3) με διάκριτους νευρωνικούς πληθυσμούς που έχουν καταστεί δευτερογενώς επιληπτογόνοι (2) με το πέρασμα του χρόνου μέσω ανταλλαγής μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας (4), εδώ απεικονιζόμενης ως σύμπλεγμα αιχμής-κύματος, πάνω από τις διπλής κατεύθυνσης συνοπτικές οδούς (3). Κάθε κόμβος του επιληπτικού δικτύου, πρωτογενής (1) και δευτερογενής (2), είναι χρωματισμένος σε μια από τέσσερις αποχρώσεις του γκρι, οι οποίες αντιπροσωπεύουν το βαθμό της εγκατεστημένης επιληπτογένεσης, δηλαδή της δυνατότητάς του να παράγει ανεξάρτητη επιληπτική δραστηριότητα: A. Το μαύρο χρώμα υποδηλώνει ότι ο εν λόγω νευρωνικός πληθυσμός έχει τη δυνατότητα παραγωγής αθρόας επιληπτικής δραστηριότητας - αυτή είναι η κύρια ιδιότητα της πρωτογενώς επιληπτογόνου περιοχής (1). Β. Το σκούρο γκρι χρώμα υποδηλώνει ότι ο εν λόγω νευρωνικός πληθυσμός έχει τη δυνατότητα παραγωγής συχνής επιληπτικής δραστηριότητας. Γ. Το μεσαίο γκρι χρώμα υποδηλώνει ότι ο εν λόγω νευρωνικός πληθυσμός έχει τη δυνατότητα παραγωγής επιληπτικής δραστηριότητας περιστασιακά. Δ. Το ανοικτό γκρι χρώμα υποδηλώνει ότι ο εν λόγω νευρωνικός πληθυσμός έχει τη δυνατότητα παραγωγής επιληπτικής δραστηριότητας σπανίως. Η στρατολόγηση των δευτερογενώς επιληπτογόνων κόμβων (2) από τον πρωτογενώς επιληπτογόνου κόμβο (1) επιτυγχάνεται μέσω χρόνιας δικατευθυντήριας μεσοκρισικής αλληλεπίδρασης (4), καθιστώντας τους πρώτους (2) παραγωγούς συχνής επιληπτικής δραστηριότητας. Όπως προτείνεται στο πλαίσιο της παρούσας εφεύρεσης, ο νευρωνικός ηλεκτρικός ερεθισμός της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας προκαλεί απομόνωση του πρωτογενούς επιληπτογόνου κόμβου από το υπόλοιπο δίκτυο, διαταράσσει τη συνδεσιμότητα του υπάρχοντος δικτύου, και μειώνει σημαντικά τη δυνατότητα δημιουργίας νευρωνικού υπερσυγχρονισμού ο οποίος θα οδηγούσε στην εκδήλωση παροξυσμικών εκφορτίσεων.
Η Εικόνα 2 παρουσιάζει την αναμενόμενη επίδραση της εφαρμογής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού (5) κατά την εξέλιξη της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας (4) σε ό,τι αφορά στη δυνατότητα του δικτύου να παράγει επιληπτική δραστηριότητα. Ο χρόνιος ενδοκρανιακός νευρωνικός ηλεκτρικός ερεθισμός (5) της μεσοκρισικής δραστηριότητας (4) με το πέρασμα του χρόνου μειώνει σημαντικά την επίδραση του πρωτογενούς επιληπτογόνου κόμβου (1) επί των δευτερογενών επιληπτογόνων κόμβων (2). Κατά συνέπεια, η δυνατότητα επιληπτογένεσης στους δευτερογενείς κόμβους μειώνεται, από το επίπεδο της παραγωγής συχνούς επιληπτικής δραστηριότητας στα επίπεδα της περιστασιακής ή σπάνιας παραγωγής. Έτσι το συνολικό δυναμικό επιληπτογένεσης του εν λόγω δικτύου μειώνεται, καθιστώντας τις όποιες παροξυσμικές εκφορτίσεις τελικά παράγονται είτε λιγότερο συχνές (μειωμένη συχνότητα εμφάνισης παροξυσμικών εκφορτίσεων), είτε λιγότερο έντονες (μειωμένης έντασης παροξυσμικές εκφορτίσεις), είτε μικρότερες σε διάρκεια (μειωμένης διάρκειας παροξυσμικές εκφορτίσεις). Επιπλέον, στερώντας από τις δευτερογενώς επιληπτογόνες περιοχές την χρόνια πρωτογενώς επιληπτογόνο επιρροή, η πιθανότητα να παράγουν ανεξάρτητη δραστηριότητα στο μέλλον μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Τα αποτελέσματα των εν λόγω μεταβολών των νευροφυσιολογικών ιδιοτήτων του επιληπτικού δικτύου ως αποτέλεσμα του χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας αναγνωρίζονται στο ΗΕΓ ως φαινόμενο θετικής/ευεργετικής νευροδιαμόρφωσης. Η ιδέα ότι ο ενδοκρανιακός νευρωνικός ηλεκτρικός ερεθισμός της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας προκαλεί την αποδόμηση της συνδεσιμότητας των επιληπτικών δικτύων στον εγκέφαλο και ανιχνεύεται ως θετική/ευεργετική νευροδιαμόρφωση στο ενδοκρανιακό ΗΕΓ είναι πρωτότυπη.
Η Εικόνα 3 παρουσιάζει την αναμενόμενη επίδραση της παρούσας τεχνικής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού επί των παροξυσμικών εκφορτίσεων σε τρεις χρονικές φάσεις (φάση 1: προ της εφαρμογής, φάση 2: κατά την εφαρμογή, φάση 3: μετά την εφαρμογή). Στην Εικόνα 3Α, παρουσιάζεται δείγμα ΗΕΓ όπου φαίνεται μια εστιακή κρισική επιληπτική εκφόρτιση (6), όπως αυτή εξελίσσεται στο χρόνο από αριστερά προς τα δεξιά. Κατά την πρώτη φάση αυτή, κατά την οποία η προτεινόμενη τεχνική ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού δεν έχει ακόμα εφαρμοστεί, η κρισική επιληπτική εκφόρτιση (6) είναι το αποτέλεσμα της πλήρους εκδήλωσης του υποκείμενου επιληπτογόνου δικτύου. Στην αρχή της κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας (αριστερά), το χαμηλής έντασης φυσιολογικό ΗΕΓ γίνεται πιο συγχρονισμένο, δημιουργώντας προοδευτικά υψηλότερης έντασης αιχμηρή συγχρονισμένη δραστηριότητα (μέσο). Αυτή η δραστηριότητα εξελίσσεται στην κύρια κρισική επιληπτική δραστηριότητα όπου δημιουργούνται υψηλής έντασης και υψηλού συγχρονισμού ρυθμικές αιχμηρές εκφορτίσεις (δεξιά). Αυτή η κρισική επιληπτική δραστηριότητα (6) αποτελεί τον στόχο της τρέχουσας τεχνικής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού στο υπάρχον κλειστού βρόχου σύστημα νευροερεθισμού RNS, το οποίο αποσκοπεί στην οξεία και ακαριαία διακοπή της δραστηριότητας κατά την εξέλιξή της και στον άμεσο τερματισμό της. Στην Εικόνα 3Β, παρουσιάζεται δείγμα ΗΕΓ (7) όπου φαίνονται αιχμηρές εκφορτίσεις μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας (4) (σημειωμένες με έναν αστερίσκο * στην κορυφή τους). Η παρούσα εφεύρεση στοχεύει στην ενεργοποίηση του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού (5) κατά την ανίχνευση των εν λόγω μεσοκρισικών επιληπτικών αιχμών (4), αντί να ενεργοποιείται κατά τη διάρκεια της πλήρως εξελισσόμενης κρισικής επιληπτικής εκφόρτισης (6). Το αναμενόμενο αποτέλεσμα του χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας παρουσιάζεται στην Εικόνα 3Γ (8), όπου φαίνεται ότι η κρισική επιληπτική εκφόρτιση της Εικόνας 3Α (6) έχει υποστεί σημαντικές νευροφυσιολογικές μεταβολές που υποδηλώνουν νευροδιαμόρφωση. Συγκεκριμένα, η εν λόγω νευροδιαμορφωμένη κρισική επιληπτική εκφόρτιση (8) εμφανίζεται με μειωμένη συγχρονισμένη δραστηριότητα, με κυματομορφές χαμηλότερης έντασης και άνευ υψηλού συγχρονισμού ρυθμικών αιχμηρών εκφορτίσεων. Η κρισική επιληπτική εκφόρτιση αυτή, η οποία παρήχθη από ένα υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο που έχει υποστεί νευροδιαμόρφωση λόγω του χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού μεσοκρισικής δραστηριότητας, είναι τέτοιας μορφής που υποδηλώνει την αποδόμηση του επιληπτικού δικτύου. Το εν λόγω φαινόμενο αποτελεί τον κύριο στόχο της πρωτότυπης τεχνικής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού που εδώ προτείνεται.
Έτσι, σε μια πρώτη άποψη της παρούσας εφεύρεσης, παρέχεται σύστημα ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού το οποίο βασίζεται στην μεθοδολογία του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας. Η Εικόνα 4 παρουσιάζει μία ενσωμάτωση του συστήματος ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας, η οποία ενεργοποιείται μέσω ενδοκρανιακής ΗΕΓ ανίχνευσης. Το εν λόγω σύστημα περιλαμβάνει εμφυτεύσιμη συσκευή (35), η οποία μπορεί να τοποθετηθεί εντός του σώματος του ασθενούς (23) με χειρουργική διαδικασία. Με βάση τις τρέχουσες νευροχειρουργικές τεχνικές, η εμφύτευση μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο τρόπους: α. Τοποθέτηση επί του κρανιακού οστού (Εικόνα 5Α) με τη χρήση τυπικών κρανιοβιδών, άνευ κρανιοτομίας, β. Τοποθέτηση υποδόρια, υποκλείδια στο άνω μέρος του στέρνου (Εικόνα 5Β). Με την χειρουργική διαδικασία τοποθέτησης της εμφυτεύσιμης συσκευής εντός του σώματος του ασθενούς (είτε επί του κρανιακού οστού, είτε στον θώρακα) παρακάμπτεται η διαδικασία κρανιοτομίας, μειώνοντας έτσι σημαντικά τον βαθμό επεμβατικότητας στο σώμα του ασθενούς κατά τη διαδικασία εμφύτευσης.
Κατά την ίδια ως άνω περιγραφόμενη χειρουργική διαδικασία, μπορούν να τοποθετηθούν εντός του εγκεφαλικού παρεγχύματος (24) ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια κατά τέτοιον τρόπο ώστε να καλύπτουν περιοχές του επιληπτικού δικτύου. Η εμφυτεύσιμη συσκευή (35) αποτελεί τον κυρίως νευροδιαμορφωτή, και είναι υπεύθυνη για την καταγραφή του ενδοκρανιακού ΗΕΓ, την ανίχνευση μεσοκρισικών καικρισικών ενδοκρανιακών προτύπων, και την εφαρμογή της τεχνικής του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας.
Η εμφυτεύσιμη συσκευή της Εικόνας 4 αποτελείται από δύο κύρια τμήματα:
αΐ. Μονάδα φυσικής ενδοκρανιακής διεπαφής (27) η οποία περιλαμβάνει υποδοχές για τη σύνδεση τουλάχιστον δύο ενδοκρανιακών ηλεκτροδίων. Τα εν λόγω ηλεκτρόδια είναι αυτά τα οποία εμφυτεύονται χειρουργικά εντός του εγκεφαλικού παρεγχύματος του ασθενούς ώστε να καλύπτουν ανατομικά το επιληπτικό δίκτυο. Η εμφυτεύσιμη συσκευή (35) μπορεί να είναι διασυνδεδεμένη με δύο, τρία, τέσσερα, πέντε, έξι, επτά ή οκτώ ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια μέσω της αντίστοιχης μονάδος φυσικής ενδοκρανιακής διεπαφής (27). Ένα πλεονέκτημα του συστήματος της ως άνω ενσωμάτωσης είναι ότι προβλέπει εισόδους περισσότερων των δύο ενδοκρανιακών ηλεκτροδίων, δίνοντας έτσι την δυνατότητα μεγαλύτερης κάλυψης των επιληπτικών δικτύων σε σχέση με αυτή που παρέχεται από το υφιστάμενο σύστημα κλειστού βρόχου RNS, αυξάνοντας έτσι τόσο την ευελιξία του χειρουργικού σχεδιασμού όσο και την αποτελεσματικότητα του ηλεκτρικού ερεθισμού. Το κάθε ηλεκτρόδιο μπορεί να φέρει τουλάχιστον δύο επαφές καταγραφής (25). Κατά προτίμηση, το κάθε ηλεκτρόδιο φέρει πέντε επαφές καταγραφής (25). Στην τελευταία αυτή περίπτωση αυτή, η πέμπτη επαφή του ενδοκρανιακού ηλεκτροδίου χρησιμοποιείται ως είσοδος αναφοράς στον διαφορικό ενισχυτή ώστε να διαμορφωθούν τέσσερα (4) διπολικά κανάλια ενδοκρανιακού ΗΕΓ ανά ηλεκτρόδιο: Κανάλι 1 = Επαφή 1 - Επαφή 5, Κανάλι 2 = Επαφή 2 - Επαφή 5, Κανάλι 3 = Επαφή 3 - Επαφή 5, και Κανάλι 4 = Επαφή 4 - Επαφή 5. Με την δημιουργία τεσσάρων διπολικών καναλιών επιτυγχάνεται εξατομικευμένη καταγραφή των ενδοκρανιακών ΗΕΓ σημάτων από κάθε επαφή. Κατά μεγαλύτερη προτίμηση, η εμφυτεύσιμη συσκευή (35) είναι διασυνδεδεμένη με οκτώ ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια όπου το κάθε ηλεκτρόδιο φέρει πέντε επαφές καταγραφής (25). Η διαμόρφωση αυτή επιτρέπει την βέλτιστη σχέση μεταξύ ποσότητας καταγραφομένων δεδομένων ως προς τον φυσικό όγκο της εμφυτεύσιμης συσκευής (35).
Σε μία ενσωμάτωση, η μονάδα φυσικής ενδοκρανιακής διεπαφής (27) είναι επίσης διασυνδεδεμένη με έναν ή περισσότερους επικουρικούς βιοαισθητήρες (26), κατά προτίμηση με δύο έως τέσσερεις επικουρικούς βιοαισθητήρες (26) οι οποίοι καταγράφουν συνοδά βιοσήματα απαραίτητα για την αξιολόγηση προτύπων υψηλού κινδύνου, όπως το status epilepticus και το SUDEP. Κατάλληλοι βιοαισθητήρες περιλαμβάνουν, χωρίς να περιορίζουν την επιλογή, τους βιοαισθητήρες καρδιακών παλμών και κορεσμού οξυγόνου.
α2. Κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) η οποία είναι κυρίως υπεύθυνη για την υλοποίηση του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας ο οποίος ενεργοποιείται μέσω ενδοκρανιακής ΗΕΓ ανίχνευσης. Η μονάδα αυτή καταγράφει το ενδοκρανιακά ΗΕΓ από τα εμφυτεύσιμα ηλεκτρόδια και ενεργοποιεί τη διαδικασία του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού κατά την ανίχνευση μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας στο ενδοκρανιακά ΗΕΓ. Παράλληλα, αποστέλλει τα καταγραφόμενα δεδομένα στην εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62), και ελέγχει τα αποθέματα και τη διαδικασία φόρτισης της μπαταρίας (61) της.
Η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) είναι συνδεδεμένη με ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια (25), καί είναι υπεύθυνη για την καταγραφή του ενδοκρανιακού ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ), για την παροχή στοχευμένου καί εξατομικευμένου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού ανιχνεύοντας πρότυπα επιληπτικής δραστηριότητας (κρισικά και μεσοκρισικά με διάκριτο τρόπο), χρησιμοποιώντας σετ ηλεκτρικών παλμών και για την επόπτευση της μπαταρίας (61) της εμφυτεύσιμης συσκευής. Σε μία προτιμώμενη ενσωμάτωση, η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) είναι επίσης διασυνδεδεμένη με έναν ή περισσότερους επικουρικούς βιοαισθητήρες (26), οι οποίοι καταγράφουν συνοδά βιοσήματα απαραίτητα για την αξιολόγηση προτύπων υψηλού κινδύνου, όπως το status epilepticus και το SUDEP. Κατάλληλοι βιοαισθητήρες περιλαμβάνουν, χωρίς να περιορίζουν την επιλογή, τους βιοαισθητήρες καρδιακών παλμών και κορεσμού οξυγόνου.
Σε μία άλλη ενσωμάτωση, η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) περιλαμβάνει μία υπομονάδα ηλεκτρικού ερεθισμού (30) η οποία είναι σχεδιασμένη ώστε να παρέχει και να παράγει ηλεκτρικούς παλμούς σύμφωνα με προ-εγκατεστημένες παραμέτρους προγραμματισμού (Εικόνα 6). Η υπομονάδα ηλεκτρικού ερεθισμού (30) μπορεί να είναι διαμορφωμένη έτσι ώστε να παράγει ηλεκτρικούς παλμούς κατά σύγχρονο τρόπο ενεργοποιώντας όλες τις επαφές ταυτόχρονα, ή κατά ασύγχρονο τρόπο με επιλεκτική ενεργοποίηση συγκεκριμένων επαφών. Καθώς η μεσοκρισική δραστηριότητα εμφανίζεται κατά ασύγχρονο τρόπο στο ΗΕΓ σήμα, ο προτιμώμενος τρόπος παραγωγής ηλεκτρικών παλμών από την υπομονάδα ηλεκτρικού ερεθισμού (30) είναι ο ασύγχρονος. Κατά προτίμηση, η υπομονάδα ηλεκτρικού ερεθισμού (30) περιλαμβάνει γεννήτρια διφασικών ηλεκτρικών παλμών (41), η οποία μπορεί κατ' επιλογήν να παράγει είτε τετραγωνικούς, είτε συμμετρικούς τραπεζοειδείς, είτε συμμετρικούς τριγωνικούς ηλεκτρικούς παλμούς. Η γεννήτρια μπορεί να παρέχει ασύγχρονο τρόπο εφαρμογής ηλεκτρικών παλμών, ο οποίος πραγματοποιείται κατά την ανίχνευση μεσοκρισικών επιληπτικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων. Κατά μεγαλύτερη προτίμηση, η μορφολογία, οι παράμετροι έντασης, συχνότητας ή/και διάρκειας του μοναδιαίου παλμού και των παλμικών ακολουθιών προγραμματίζονται από την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62). Στην περίπτωση αυτή, ο ηλεκτρικός ερεθισμός πραγματοποιείται κατ' επιλογήν σε συγκεκριμένες επαφές των εμφυτεύσιμων ενδοκρανιακών ηλεκτροδίων μέσω επιλογέα γραμμών (42) και σύμφωνα με τον προγραμματισμό που έχει ληφθεί από την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62). Κατά προτίμηση, η γεννήτρια διφασικών ηλεκτρικών παλμών διαθέτει παραμετροποιημένες επιλογές έντασης, συχνότητας και διάρκειας του μοναδιαίου παλμού και των παλμικών ακολουθιών.
Σε μία άλλη ενσωμάτωση του συστήματος της παρούσας εφεύρεσης, η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) επιπλέον περιλαμβάνει μία ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32), η οποία ανιχνεύει πρότυπα κρισικής, μεσοκρισικής, και προαιρετικά και μετακρισικής, επιληπτικής δραστηριότητας, ή/και πρότυπα υψηλού κινδύνου, στο ενδοκρανιακό ΗΕΓ (Εικόνα 7), και παρέχει στο σύστημα τις σχετικές πληροφορίες ανίχνευσης των αντίστοιχων ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων, κατά προτίμηση στην υπομονάδα ηλεκτρικού ερεθισμού (30). Κατά προτίμηση, η ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32) είναι μια ενσωματωμένη υπομονάδα μηχανικής μάθησης. Η ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ μπορεί να περιλαμβάνει έναν ή περισσότερους από τους παρακάτω διακριτούς ανιχνευτές προτύπων: 1. Ανιχνευτή προτύπων μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας (43). 2. Ανιχνευτή προτύπων κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας (44). 3. Ανιχνευτή προτύπων μετακρισικής επιληπτικής δραστηριότητας υψηλού κινδύνου (45). 4. Επικουρικό ανιχνευτή (46) για την ανίχνευση νέων προτύπων ενδοκρανιακών και συνοδών βιοσημάτων. Κατά μία προτιμώμενη ενσωμάτωση, η ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32) περιλαμβάνει διακριτό ανιχνευτή προτύπων μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας (43), τα οποία είναι εξατομικευμένα για κάθε ασθενή (23), ανιχνεύοντας κάθε κανάλι καταγραφής από τα εμφυτεύσιμα ηλεκτρόδια (25), και επεξεργαζόμενη όλα τα καταγραφόμενα ενδοκρανιακά ΗΕΓ σήματα. Κατά μία έτερη προτιμώμενη ενσωμάτωση, η ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32) περιλαμβάνει διακριτό ανιχνευτή προτύπων κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας (44), τα οποία είναι εξατομικευμένα για κάθε ασθενή (23), ανιχνεύοντας κάθε κανάλι καταγραφής από τα εμφυτεύσιμα ηλεκτρόδια (25), και επεξεργαζόμενη όλα τα καταγραφόμενα ενδοκρανιακά ΗΕΓ σήματα. Κατά μία έτερη προτιμώμενη ενσωμάτωση, η ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32) περιλαμβάνει διακριτό ανιχνευτή προτύπων μετακρισικής επιληπτικής δραστηριότητας υψηλού κινδύνου (45), τα οποία είναι εξατομικευμένα για κάθε ασθενή (23), ανιχνεύοντας κάθε κανάλι καταγραφής από τα εμφυτευόμενα ηλεκτρόδια (25), και επεξεργαζόμενη όλα τα καταγραφόμενα ενδοκρανιακά ΗΕΓ σήματα σε συνδυασμό με τα συνοδά βιοσήματα που καταγράφονται από τους επικουρικούς βιοαισθητήρες (26) στις ενσωματώσεις όπου τέτοιοι βιοαισθητήρες είναι διαθέσιμοι. Σύμφωνα με μία προτιμώμενη ενσωμάτωση, οι ανιχνευτές λειτουργούν με παραμέτρους οι οποίες είναι εξατομικευμένες για κάθε ασθενή, και εφαρμόζονται σε όλα τα διαθέσιμα κανάλια καταγραφής εμφυτεύσιμων ηλεκτροδίων. Οι πληροφορίες ανίχνευσης δύναται να καταγράφονται στην υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29), βάσει των αντίστοιχων χρονο-σφραγίδων τους, προκειμένου να συσχετίζονται τα σήματα καταγραφής με την χρονική στιγμή αναγνώρισης συγκεκριμένων προτύπων. Στην ενσωμάτωση της Εικόνας 7 , οι παράμετροι όλων των ανιχνευτών της ενσωματωμένης υπομονάδας ΥΝ (47), συμπεριλαμβανομένων των στοιχείων αρχιτεκτονικής τους, εγκαθίστανται και ανανεώνονται μέσω ασύρματης μετάδοσης από την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62).
Στην ενσωμάτωση της κεντρικής μονάδας ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) της Εικόνας 4, η ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32) είναι σχεδιασμένη ώστε να επικοινωνεί με την υπομονάδα ηλεκτρικού ερεθισμού (30) με τρόπο ώστε, όταν ανιχνεύονται μεσοκρισικά επιληπτικά ενδοκρανιακά ΗΕΓ πρότυπα (4) από την υπομονάδα ΥΝ (32), οι ηλεκτρικοί παλμοί ερεθισμού που παράγονται από την υπομονάδα ηλεκτρικού ερεθισμού (30) να παρέχονται κατά ασύγχρονο τρόπο σε συγκεκριμένες επαφές των εμφυτεύσιμων ενδοκρανιακών ηλεκτροδίων μέσω επιλογέα γραμμών (42) και σύμφωνα με τον προ-εγκατεστημένο προγραμματισμό.
Η ενεργοποίηση του ηλεκτρικού ερεθισμού μέσω της καταγραφής του ενδοκρανιακού ΗΕΓ και της ανίχνευσης μεσοκρισικών επιληπτικών εκφορτίσεων και της εφαρμογής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού (Εικόνα 8: 35 -> 5 -> 24 -> 4 -> 35), αποτελεί τον πρώτο θεραπευτικό κλειστό βρόχο της παρούσας εφεύρεσης.
Προκύπτει λοιπόν ότι το σύστημα που αποκαλύπτεται στην παρούσα αντιδιαστέλλεται πλήρως της τρέχουσας τεχνολογίας συστημάτων ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού κλειστού βρόχου που υλοποιείται από το υπάρχον σύστημα RNS το οποίο αποσκοπεί στον ηλεκτρικό ερεθισμό των τεκταινόμενων κρισικών φαινομένων κατά την εξέλιξή τους προκειμένου να τα αναχαιτίσει άμεσα και ακαριαία. Συνεπώς, ένα πλεονέκτημα της παρούσας εφεύρεσης σε σχέση με την τρέχουσα στάθμη της τεχνικής είναι ότι υλοποιεί μια πρωτότυπη θεραπευτική προσέγγιση, την τεχνική του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας, η οποία αποσκοπεί στην προοδευτική εξασθένιση των επιληπτικών δικτύων όσον αφορά στη δυνατότητά τους να παράγουν επιληπτικές κρίσεις.
Όπως κάποιος έμπειρος στη σχετική τέχνη θα έβρισκε προφανές από την ως άνω περιγραφή, η διάταξη που απεικονίζεται στην Εικόνα 4 είναι μόνο ένα παράδειγμα της παρούσας εφεύρεσης. Πολλές άλλες διαμορφώσεις ή τροποποιήσεις είναι δυνατές, όπως αναλύεται στην παρούσα αποκάλυψη και όπως θα μπορούσε να γίνει από κάποιον έμπειρο στην τεχνική χωρίς να αποκλίνει από το πλαίσιο της εφεύρεσης όπως αυτό ορίζεται από τις αξιώσεις.
Το σύστημα της παρούσας αποκάλυψης μπορεί επίσης να περιλαμβάνει εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62), την οποία μπορεί να φέρει ο ασθενής είτε προσαρμοσμένη επάνω του με μέσα περίδεσης (π.χ. στο βραχιόνιο) (Εικόνα 5) είτε σε μέσο μεταφοράς αντικειμένων (π.χ. σε σακίδιο) ή να τοποθετείται στο εγγύς περιβάλλον του (π.χ. πάνω στο γραφείο εργασίας του). Παρέχει στον ασθενή ή/και τους εξουσιοδοτημένους χρήστες (κηδεμόνες/φροντιστές, κλινικούς υπευθύνους) γραφικό περιβάλλον αλληλεπίδρασης, μέσα από το οποίο μπορούν να διεκπεραιώνουν διαδικασίες αποκλειστικά σχετιζόμενες με τη θεραπεία νευροερεθισμού του ασθενούς. Η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να επιτελεί μία ή περισσότερες από τις παρακάτω λειτουργίες: να επικοινωνεί με την κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) και να λαμβάνει, να αποθηκεύει και να μεταδίδει τα ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα, να ενημερώνεται από την ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32) όταν ανιχνεύονται κρισικά επιληπτικά ενδοκρανιακά ΗΕΓ πρότυπα (6), καθώς και μετακρισικά πρότυπα υψηλού κινδύνου, να εγκαθιστά και να ανανεώνει τις παραμέτρους του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού, να λαμβάνει πληροφορίες συστήματος με την εμφυτεύσιμη συσκευή, να εποπτεύει την μπαταρία (83) της εξωτερικής συσκευής, να λαμβάνει πληροφορίες προειδοποίησης επιληπτικής κρίσεως από τον ασθενή και να παρέχει άμεσες ειδοποιήσεις κατά την ανίχνευση κρισικών επιληπτικών προτύπων στο ενδοκρανιακά ΗΕΓ.
Σε μία έτερη ενσωμάτωση, το σύστημα που αποκαλύπτεται εδώ επιπλέον περιλαμβάνει εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα αποτίμησης ΗΕΓ νευροδιαμόρφωσης (108) το οποίο επεξεργάζεται ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα με σκοπό την εξατομικευμένη αποτίμηση των επιπέδων νευροδιαμόρφωσης (Εικόνα 9). Κατά προτίμηση, το εν λόγω σύστημα επεξεργάζεται τα ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα με κλασικές νευροφυσιολογικές υπολογιστικές μεθόδους προκειμένου να ανιχνεύσει φαινόμενα νευροδιαμόρφωσης βάσει βιοδεικτών του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ, κατά εξατομικευμένο τρόπο για κάθε ασθενή. Κατά μεγαλύτερη προτίμηση, η εξατομικευμένη αποτίμηση των επιπέδων νευροδιαμόρφωσης στηρίζεται σε έναν ή περισσότερους βιοδείκτες του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ, οι οποίοι επιλέγονται από την ομάδα που περιλαμβάνει την μεταβολή συχνότητας της νευρωνικής ταλάντωσης, την μεταβολή του εύρους των αιχμηρών εκφορτίσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ, την μεταβολή της πυκνότητας των αιχμηρών εκφορτίσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ και την χρονική παρατασιμότητα των νευρωνικών ταλαντώσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ. Οι εν λόγω πρωτότυποι βιοδείκτες παρουσιάζονται αναλυτικά στα Παραδείγματα 1 έως 4. Η παρουσία, ο συνδυασμός ή η απουσία των βιοδεικτών αυτών αποτελεί εναλλακτική μέθοδο αξιολόγησης της αποτελεσματικότηταςτου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού και παρέχει μία ακριβέστερη εικόνα για την θεραπευτική πορεία του ασθενούς. Τα εν λόγω δεδομένα μπορεί επίσης προαιρετικά να συν-αξιολογούνται με τα δεδομένα του ημερολογίου κρίσεων που ενημερώνει ο ασθενής ή/και οι κηδεμόνες/φροντιστές στην εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62).
Σε μια προτιμώμενη ενσωμάτωση, το σύστημα επιπλέον περιλαμβάνει εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα εκμάθησης και παραμετροποίησης ΥΝ (109), υπεύθυνο για την ανάπτυξη του λογισμικού που εδράζεται και εκτελείται στην ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32), με το οποίο ανιχνεύεται η εξατομικευμένη κρισική και μεσοκρισική δραστηριότητα του χρήστη. Κατά προτίμηση, στις ενσωματώσεις στις οποίες η εμφυτεύσιμη συσκευή (35) είναι επίσης διασυνδεδεμένη με επικουρικούς βιοαισθητήρες, το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα εκμάθησης και παραμετροποίησης ΥΝ (109) αναπτύσσει λογισμικό για την ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32) ώστε να ανιχνεύει και πρότυπα υψηλού κινδύνου βάσει συνδυασμού των μετακρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ δεδομένων με τα συνοδά βιοσήματα από τους επικουρικούς αισθητήρες (Εικόνα 9). Τα δεδομένα του ημερολογίου κρίσεων που ενημερώνει ο ασθενής ή/και οι κηδεμόνες/φροντιστές στην εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μπορεί, αν είναι επιθυμητό, να συν-αξιολογηθούν με ενδοκρανιακά καταγεγραμμένα δεδομένα. Σύμφωνα με την ενσωμάτωση της Εικόνας 9, το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα εκμάθησης και παραμετροποίησης ΥΝ (109) μπορεί να λαμβάνει το σύνολο των ενδοκρανιακών δεδομένων του ασθενούς προς επεξεργασία μέσω της εξωτερικής συσκευής επόπτευσης (62) κατά προτίμηση μέσω του διακομιστή (107). Επιπλέον, μπορεί να λαμβάνει δεδομένα όσον αφορά στο είδος και την ποιότητα της νευροδιαμόρφωσης από το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα αποτίμησης ΗΕΓ νευροδιαμόρφωσης (108), βάσει των οποίων διαμορφώνει τους αντίστοιχους αλγορίθμους αναγνώρισης κρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων εξατομικευμένα για κάθε ασθενή. Σύμφωνα με την ως άνω προτιμώμενη ενσωμάτωση, η προσαρμογή των κριτηρίων ανίχνευσης κρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων μέσω των βιοδεικτών νευροδιαμόρφωσης (Εικόνα 8: 35 -> 62 -> 107 -> 108 -> 109 -> 62 -> 35) αποτελεί τον δεύτερο και διαγνωστικό/προγνωστικό κλειστό βρόχο της παρούσας εφεύρεσης, χάρις στον οποίον το σύστημα βελτιστοποιεί δυναμικά τις ικανότητες ανίχνευσης και ταυτόχρονα παρέχει μια ακριβέστερη εικόνα για την θεραπευτική πορεία του ασθενούς.
Σύμφωνα με την ενσωμάτωση της Εικόνας 4, το εν λόγω σύστημα ενδοκρανιακού νευρωνίκού ηλεκτρικού ερεθισμού μπορεί να περιλαμβάνει εξωτερική συσκευή ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (91), ασύρματα συζευγμένη με την κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) και την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62), με σκοπό την φόρτιση των αντίστοιχων μπαταριών τους κατά μη επεμβατικό τρόπο μέσω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής (Εικόνα 10Α, 10Β). Ένα πλεονέκτημα της εν λόγω ενσωμάτωσης είναι ότι η δυνατότητα ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας ελαχιστοποιεί την ανάγκη για διαδοχικές χειρουργικές επεμβάσεις αλλαγής μπαταρίας της εμφυτεύσιμης συσκευής, μέσω της δυνατότητας τακτικής ανέπαφης φόρτισης, μειώνοντας έτσι σημαντικά τον όγκο επεμβατικότητας που μπορεί να υφίσταται ο ασθενής. Σύμφωνα με την προτιμώμενη ενσωμάτωση της Εικόνας 11, η εξωτερική συσκευή ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (91) μπορεί να περιλαμβάνει σύστημα επαγωγικών πηνίων (93) και υπομονάδα διαχείρισης φόρτισης (94), προκειμένου να πραγματοποιήσει ελεγχόμενη (95) ασύρματη φόρτιση από την ενσύρματα φορτιζόμενη μπαταρία της (92) προς την μπαταρία (83) της εξωτερικής συσκευής επόπτευσης και/ή την μπαταρία (61) της εμφυτεύσιμης συσκευής. Σύμφωνα με μία ακόμα προτιμότερη ενσωμάτωση, η εξωτερική συσκευή ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (91) περιλαμβάνει δομή αναγνώρισης σύζευξης με την εμφυτεύσιμη συσκευή (35) και την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62), μεταδίδοντας δεδομένα αναγνώρισης συσκευής μέσω συστήματος κωδικοποίησης δεδομένων αναγνώρισης (96), μετατροπέα παράλληλων σε σειριακά δεδομένα (97), ασύρματου αναμεταδότη δεδομένων (98) και κεραίας (102) προκειμένου να εξασφαλιστεί η αποκλειστικότητα σύζευξης με την κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού και την εξωτερική συσκευή επόπτευσης. Εναλλακτικά ή και ταυτόχρονα, η δομή αναγνώρισης σύζευξης με την εμφυτεύσιμη συσκευή (35) και την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) λαμβάνει δεδομένα αναγνώρισης συσκευής μέσω συστήματος κεραίας (102), ασύρματου λήπτη δεδομένων (99), μετατροπέα σειριακών σε παράλληλα δεδομένα (100) και αποκωδικοποιητή δεδομένων αναγνώρισης (101) (Εικόνα 11).
Σύμφωνα με την ενσωμάτωση της Εικόνας 12, η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) μπορεί να φέρει μία υπομονάδα ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (33), η οποία είναι υπεύθυνη για την παρακολούθηση των επιπέδων διαθέσιμης ενέργειας της μπαταρίας (61) της εμφυτεύσιμης συσκευής. Η διαδικασία φόρτισης αυτής πραγματοποιείται με διεπαφή με την εξωτερική συσκευή ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (91) κατά προτίμηση μέσω συστήματος επαγωγικών πηνίων (58) και υπομονάδας διαχείρισης φόρτισης (59), προκειμένου να πραγματοποιηθεί ελεγχόμενη (60) ασύρματη φόρτιση για την μπαταρία (61) της εμφυτεύσιμης συσκευής.
Σύμφωνα με την ενσωμάτωση της Εικόνας 13, η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μπορεί να περιλαμβάνει υπομονάδα ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (64), η οποία είναι σχεδιασμένη ώστε να πραγματοποιεί διεπαφή με την εξωτερική συσκευή ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (91) μέσω συστήματος επαγωγικών πηνίων (80), και υπομονάδας διαχείρισης φόρτισης (81), προκειμένου να πραγματοποιήσει ελεγχόμενη (82) ασύρματη φόρτιση για την μπαταρία (83) της εξωτερικής συσκευής επόπτευσης.
Σε μία επιπλέον ενσωμάτωση, η εφεύρεση αξιοποιεί την ανίχνευση των κρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων προκειμένου να παρέχει άμεση ειδοποίηση στον ασθενή ή/και τους εξουσιοδοτημένους κηδεμόνες/φροντιστές ώστε να ληφθούν μέτρα εγκαίρως για την ασφάλεια και την σωματική του ακεραιότητα. Σύμφωνα με την εν λόγω ενσωμάτωση, το σύστημα της παρούσας εφεύρεσης μπορεί να περιλαμβάνει μία ή περισσότερες εξωτερικές συσκευές άμεσης ειδοποίησης (104), ασύρματα συζευγμένες με την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) με σκοπό την ειδοποίηση των κηδεμόνων/φροντιστών του ασθενούς που βρίσκονται στο άμεσο περιβάλλον του για την ανίχνευση προτύπων κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας και προτύπων μετακρισικής δραστηριότητας υψηλού κινδύνου (Εικόνα 14). Κατά προτίμηση, η μία ή περισσότερες εξωτερικές συσκευές άμεσης ειδοποίησης πραγματοποιούν αποκλειστική και ασφαλή σύζευξη με την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μέσω της υπομονάδος εξωστρεφούς διασύνδεσης (66) της εξωτερικής συσκευής επόπτευσης (62) (Εικόνα 15), όπως θα αναλυθεί παρακάτω.
Κατά προτίμηση, για την υλοποίηση της σύζευξης με την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62), η μία ή περισσότερες εξωτερικές συσκευές άμεσης ειδοποίησης περιλαμβάνουν υπομονάδα διεπαφής Bluetooth χαμηλής ενέργειας (BLE) ή παρόμοιου πρωτοκόλλου χαμηλής κατανάλωσης (105) σύμφωνα με την Εικόνα 14. Επίσης μπορεί να περιλαμβάνουν υπομονάδα διεπαφής οπτικοποίησης ειδοποιήσεων (μέσω οθόνης ή άλλου μέσου οπτικής ειδοποίησης) (106) προκειμένου να προβάλει τις σχετικές πληροφορίες στους εξουσιοδοτημένους χρήστες (κηδεμόνες/φροντιστές) που την φέρουν.
Η εν λόγω παροχή ειδοποιήσεων σχετικά με την κατάσταση του ασθενούς προς τον ίδιο ή/και τους κηδεμόνες/φροντιστές (Εικόνα 8: 35 -> 62 -> 104 -> 23), όπως αυτή αξιολογείται από τα ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα και συνοδά βιοσήματα, αποτελεί έναν τρίτο βρόχο ασφαλείας (ο οποίος αν και είναι ανοικτός ως προς το σύστημα, είναι κλειστός ως προς τον ασθενή), με σκοπό να στηρίξει την προσπάθεια για την ελαχιστοποίηση των κινδύνων που διατρέχει ο ασθενής κατά την εκδήλωση επιληπτικής κρίσης.
Σύμφωνα με μία ενσωμάτωση, η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού περιλαμβάνει μια υπομονάδα ψηφιακής ενδοκρανιακής διεπαφής (28) (Εικόνα 4), η οποία είναι προσαρμοσμένη ώστε να ψηφιοποιεί τα αναλογικά δεδομένα που καταγράφονται από τα ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια (25) (και τους επικουρικούς αισθητήρες (26) στις ενσωματώσεις όπου αυτοί περιλαμβάνονται στο σύστημα) μέσω της φυσικής μονάδος ενδοκρανιακής διεπαφής (27) (Εικόνα 16). Σύμφωνα με μια προτιμώμενη ενσωμάτωση, η υπομονάδα ψηφιακής ενδοκρανιακής διεπαφής (28) περιλαμβάνει έναν διαφορικό ενισχυτή αναλογικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ σημάτων (37) ανά ζεύγος ενδοκρανιακών ηλεκτροδίων, κατά προτίμηση μέσω απομονωτή εισόδου (36). Ο διαφορικός ενισχυτής αναλογικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ σημάτων (37) είναι προσαρμοσμένος έτσι ώστε να επιτελεί διττό σκοπό: πρώτον, να δημιουργήσει διπολικά κανάλια καταγραφής και δεύτερον να φέρει τα εν λόγω σήματα στα κατάλληλα επίπεδα δυναμικού για ψηφιοποίηση. Όπως έχει ήδη αναφερθεί παραπάνω, όταν το ενδοκρανιακά ηλεκτρόδιο φέρει πέντε επαφές καταγραφής (25), η πέμπτη χρησιμοποιείται ως είσοδος αναφοράς στον διαφορικό ενισχυτή ώστε να διαμορφωθούν τέσσερα (4) διπολικά κανάλια ενδοκρανιακού ΗΕΓ ανά ηλεκτρόδιο. Ο απομονωτής εισόδου (36) εξυπηρετεί την προστασία του επόμενου ενισχυτικού σταδίου από το ηλεκτρικό ρεύμα που διοχετεύεται κατά τις φάσεις του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Σε μια ακόμα πιο προτιμώμενη ενσωμάτωση, η υπομονάδα ψηφιακής ενδοκρανιακής διεπαφής (28) περιλαμβάνει έναν μετατροπέα αναλογικού σήματος σε ψηφιακό (38) ανά ενδοκρανιακά ΗΕΓ σήμα που λαμβάνεται από το προηγούμενο στάδιο ενίσχυσης (37), για την ψηφιοποίηση του σήματος.
Σύμφωνα με την ενσωμάτωση της Εικόνας 16, η υπομονάδα ψηφιακής ενδοκρανιακής διεπαφής (28) μπορεί να είναι συζευγμένη με μία υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29) προκειμένου να πραγματοποιήσει την καταγραφή του ενδοκρανιακού ΗΕΓ (και των συνοδών βιοσημάτων στις ενσωματώσεις που περιλαμβάνονται στο σύστημα επικουρικοί βιοαισθητήρες (26)). Κατά μεγαλύτερη προτίμηση, τα ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα και τα δεδομένα των επικουρικών αισθητήρων καταγράφονται στην υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29) μέσω της μονάδος ψηφιακής ενδοκρανιακής διεπαφής (28) ταυτόχρονα από τουλάχιστον δύο, κατά προτίμηση οκτώ, ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια (25) και από δύο έως τέσσερις επικουρικούς βιοαισθητήρες (26). Η υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29) μπορεί να περιλαμβάνει αρχιτεκτονική μνήμης δεδομένων (39) για την αποθήκευση των ενδοκρανιακών ΗΕΓ δεδομένων από το σύνολο των εμφυτεύσιμων ενδοκρανιακών ηλεκτροδίων και των επικουρικών αισθητήρων, όπως αυτά λαμβάνονται από την υπομονάδα ψηφιακής ενδοκρανιακής διεπαφής (28), υλοποιώντας έναν "First-In-First-Out" (FIFO) τρόπο λειτουργίας. Εναλλακτικά ή και ταυτόχρονα, η αρχιτεκτονική μνήμης δεδομένων (39) μπορεί να λαμβάνει επιπλέον δεδομένα ανίχνευσης από την ενσωματωμένη υπομονάδα ΥΝ (32), η οποία παρέχει πληροφορίες ανίχνευσης κρισικών και μεσοκρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων, καθώς και πληροφορίες εφαρμογής ηλεκτρικού ερεθισμού.
Σε μία προτιμώμενη ενσωμάτωση, τα είδη των καταγραφών που μπορεί να πραγματοποιήσει η υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29) επιλέγονται από την ομάδα που αποτελείται από: 1. Τακτικές καταγραφές συνεχούς ενδοκρανιακού ΗΕΓ υποβάθρου σταθερούς διάρκειας 5 λεπτών κάθε 30 λεπτά της ώρας, ώστε να αξιοποιηθούν διαγνωστικά από τον επιβλέποντα νευρολόγο, 2. Έκτακτες καταγραφές συνεχούς ενδοκρανιακού ΗΕΓ κατά την ανίχνευση κρισικού επιληπτικού προτύπου, οι οποίες είναι κυμαινόμενης διάρκειας και περιλαμβάνουν 1 λεπτό πριν την πρώτη ανίχνευση και 5 λεπτά μετά την τελευταία ανίχνευση κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας, ώστε να χρησιμοποιηθούν τόσο στο διαγνωστικό πλαίσιο όσο και για την άμεση ειδοποίηση του ασθενούς ή/και των κηδεμόνων/φροντιστών του, 3. Έκτακτες καταγραφές συνεχούς ενδοκρανιακού ΗΕΓ κατά την ανίχνευση μετα-κρισικού προτύπου υψηλού κινδύνου, οι οποίες είναι κυμαινόμενης διάρκειας και περιλαμβάνουν επέκταση της κρισικής καταγραφής έως και 5 λεπτά μετά την τελευταία ανίχνευση του μετα-κρισικού προτύπου υψηλού κινδύνου, ώστε να αξιοποιηθούν για την άμεση ειδοποίηση των κηδεμόνων/φροντιστών του ασθενούς, και 4. συνδυασμός οποιωνδήποτε εκ των ανωτέρω. Εν τω συνόλω, το σύστημα πραγματοποιεί καταγραφές κατά διαλειμματικό (μη συνεχόμενο) τρόπο, τόσο ως προς τις τακτικές καταγραφές του ΗΕΓ υποβάθρου, όσο και ως προς τις έκτακτες καταγραφές των επιληπτικών δραστηριοτήτων, προκειμένου ο φυσικός χώρος αποθήκευσης των δεδομένων (μνήμη δεδομένων) να είναι περιορισμένος κατά τέτοιον τρόπο ώστε να προσαρμόζεται στα στενά περιθώρια μιας εμφυτεύσιμης συσκευής στο ανθρώπινο σώμα. Οι καταγραφές (δεδομένων βιοσημάτων, ερεθισμού και ανίχνευσης) μπορεί να ελέγχονται μέσω προγραμματιζόμενου χρονιστή (40) και συγχρονίζονται χρησιμοποιώντας χρονο-σφραγίδες (δεδομένα μέτρησης πραγματικού χρόνου) οι οποίες συνοδεύουν τη δειγματοληψία μέσω ρολογιού πραγματικού χρόνου που είναι ενσωματωμένο στην κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22). Σε μία ακόμα προτιμότερη ενσωμάτωση, η υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29) πραγματοποιεί τακτικές καταγραφές συνεχούς ενδοκρανιακού ΗΕΓ διάρκειας 5 λεπτών κάθε 30 λεπτά της ώρας, ελεγχόμενη μέσω προγραμματιζόμενου χρονιστή (40). Η καταγραφή ενδοκρανιακού ΗΕΓ διάρκειας 5 λεπτών κάθε 30 λεπτά συνολικά αντιστοιχεί σε δεδομένα 4 ωρών ανά 24 ώρες, κάτι το οποίο τεσσαρακονταπλασιάζει (χ40) το ημερήσιο δείγμα ενδοκρανιακών πληροφοριών σε σχέση με αυτό που παρέχεται από το τρέχον σύστημα RNS, αυξάνοντας έτσι σημαντικά το βαθμό αντιπροσωπευτικότητας των δεδομένων για την κατάσταση και την πρόοδο της θεραπείας. Σε μία εναλλακτική προτιμώμενη ενσωμάτωση, η υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29) πραγματοποιεί έκτακτες καταγραφές συνεχούς ενδοκρανιακού ΗΕΓ κατά την ανίχνευση κρισικού επιληπτικού προτύπου, οι οποίες είναι κυμαινόμενης διάρκειας και περιλαμβάνουν 1 λεπτό πριν την πρώτη ανίχνευση και 5 λεπτά μετά την τελευταία ανίχνευση κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας, ελεγχόμενη μέσω προγραμματιζόμενου χρονιστή (40). Σε μία έτερη εναλλακτική προτιμότερη ενσωμάτωση, η υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29) πραγματοποιεί έκτακτες καταγραφές συνεχούς ενδοκρανιακού ΗΕΓ κατά την ανίχνευση μετακρισικού προτύπου υψηλού κινδύνου, οι οποίες είναι κυμαινόμενης διάρκειας και περιλαμβάνουν επέκταση της κρισικής καταγραφής έως και 5 λεπτά μετά την τελευταία ανίχνευση του μετακρισικού προτύπου υψηλού κινδύνου, ελεγχόμενη μέσω προγραμματιζόμενου χρονιστή (40).
Η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) δύναται να είναι εξοπλισμένη με μία υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (31) (Εικόνα 17), προκειμένου να υλοποιεί ασύρματη σύζευξη με την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62). Κατά προτίμηση, η σύζευξη με την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) είναι αποκλειστική έτσι ώστε να διασφαλίζεται η ασφάλεια της επικοινωνίας. Η εν λόγω σύζευξη μπορεί να περιλαμβάνει μία ή περισσότερες από τις παρακάτω κατηγορίες ανταλλαγής πληροφοριών: 1. Τη μετάδοση ενδοκρανιακών ΗΕΓ δεδομένων και πληροφοριών ανίχνευσης κρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων προς την εξωτερική συσκευή επόπτευσης. 2. Τη λήψη παραμέτρων προγραμματισμού και στοιχείων αρχιτεκτονικής των υπομονάδων ΥΝ, καθώς και ηλεκτρικού ερεθισμού από την εξωτερική συσκευή επόπτευσης. 3. Την ανταλλαγή πληροφοριών συστήματος με την εξωτερική συσκευή επόπτευσης. Στο πλαίσιο της ασφάλειας μετάδοσης δεδομένων, η υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας περιλαμβάνει υπομονάδα κωδικοποίησης δεδομένων (50) η οποία περιλαμβάνει δυνατότητες κωδικοποίησης, ή/και συμπίεσης, ή/και κρυπτογράφησης δεδομένων, κατά προτίμηση μέσω συστήματος μετατροπέα παράλληλων σε σειριακά δεδομένα (51), ασύρματου αναμεταδότη δεδομένων (52) και κεραίας (57). Αντίστοιχα, για την ασφαλή λήψη δεδομένων, μπορεί να περιλαμβάνει υπομονάδα αποκωδικοποίησης δεδομένων (55) η οποία περιλαμβάνει δυνατότητες αποκωδικοποίησης, ή/και αποσυμπίεσης, ή/και αποκρυπτογράφησης δεδομένων, κατά προτίμηση μέσω ανάλογου συστήματος κεραίας (57), ασύρματου λήπτη δεδομένων (53) και μετατροπέα σειριακών σε παράλληλα δεδομένα (54).
Σύμφωνα με μία ενσωμάτωση, η υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (31) περιλαμβάνει μία υπομονάδα ασύγχρονης μετάδοσης δεδομένων (48) για την μετάδοση των αποθηκευμένων ενδοκρανιακών ΗΕΓ δεδομένων, συνοδευόμενων από τις αντίστοιχες αποθηκευμένες πληροφορίες αναγνώρισης ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων, προς την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62). Εναλλακτικά ή και ταυτόχρονα, η υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (31) περιλαμβάνει υπομονάδα σύγχρονης μετάδοσης δεδομένων (49) για την μετάδοση πληροφοριών συστήματος μετά από αίτημα και πληροφοριών αναγνώρισης ενδοκρανιακών κρισικών ΗΕΓ προτύπων σε πραγματικό χρόνο προς την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62). Η λήψη των δεδομένων πραγματοποιείται σταθερά με σύγχρονη μετάδοση. Η υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας μπορεί επίσης να περιλαμβάνει μία υπομονάδα επόπτευσης ενέργειας (56), η οποία παρακολουθεί την καταναλισκόμενη ενέργεια της εμφυτεύσιμης συσκευής και ρυθμίζει την ασύγχρονη μετάδοση δεδομένων, η οποία αποτελεί και τον μεγαλύτερο όγκο δεδομένων, ώστε η καταναλισκόμενη ισχύς μετάδοσης να παραμένει κάτω από μια προκαθορισμένη τιμή κατωφλιού.
Για τον καλύτερο συντονισμό της λειτουργίας της, η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) μπορεί να περιλαμβάνει μία κεντρική μονάδα ελέγχου (34), αποτελούμενη είτε από ειδικού σκοπού ολοκληρωμένο κύκλωμα είτε από γενικού σκοπού επεξεργαστή, και είναι σχεδιασμένη να εκτελεί προ-εγκατεστημένο προγραμματισμό από ενσωματωμένη μνήμη και βάσει αυτού διαιτητεύει μία ή περισσότερες υπομονάδες της κεντρικής μονάδος ενδοκρανιακού ερεθισμού όσον αφορά στη χρήση των διαύλων δεδομένων και των υπό συνθήκη καταστάσεων του συστήματος. Η κεντρική μονάδα ελέγχου ενσωματώνει ρολόι πραγματικού χρόνου, βάσει του οποίου συγχρονίζει τα δεδομένα και τις αλληλουχίες διαδικασιών ελέγχου.
Σύμφωνα με την ενσωμάτωση της Εικόνας 15, η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μπορεί να περιλαμβάνει μία υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (63), η οποία είναι συζευγμένη μέσω ασύρματης σύνδεσης με την εμφυτεύσιμη συσκευή (35). Κατά προτίμηση, η εν λόγω σύζευξη πραγματοποιείται κατ' αποκλειστικότητα με την εμφυτεύσιμη συσκευή (35) προκειμένου να διασφαλίζεται η ασφάλεια της επικοινωνίας. Η υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (63) μπορεί να είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να μεταδίδει προς την εμφυτεύσιμη συσκευή (35) τις παραμέτρους προγραμματισμού των μονάδων ΥΝ και ηλεκτρικού ερεθισμού, ή/και πληροφορίες συστήματος. Σε μια προτιμώμενη ενσωμάτωση, για μεγαλύτερη ασφάλεια κατά την ασύρματη αποστολή δεδομένων η υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (63) περιλαμβάνει υπομονάδα κωδικοποίησης δεδομένων (71) η οποία περιλαμβάνει δυνατότητες κωδικοποίησης, ή/και συμπίεσης, ή/και κρυπτογράφησης δεδομένων για την ασφάλεια της ασύρματης μετάδοσης, μέσω συστήματος μετατροπέα παράλληλων σε σειριακά δεδομένα (72), ασύρματου αναμεταδότη δεδομένων (73) και κεραίας (79). Εναλλακτικά ή και παράλληλα, η υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (63) μπορεί να είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να λαμβάνει από την εμφυτεύσιμη συσκευή (35) ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα, δεδομένα συνοδών βιοσημάτων, δεδομένα αναγνώρισης ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων ή/και πληροφορίες συστήματος. Σε μία προτιμώμενη ενσωμάτωση, για μεγαλύτερη ασφάλεια κατά την ασύρματη λήψη δεδομένων, η υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (63) περιλαμβάνει υπομονάδα αποκωδικοποίησης δεδομένων (76) η οποία περιλαμβάνει δυνατότητες αποκωδικοποίησης, ή/και αποσυμπίεσης, ή/και αποκρυπτογράφησης δεδομένων για την ασφάλεια της ασύρματης λήφεως, μέσω συστήματος κεραίας (79), ασύρματου λήπτη δεδομένων (74) και μετατροπέα σειριακών σε παράλληλα δεδομένα (75).
Σύμφωνα με την ενσωμάτωση της Εικόνας 18, η υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (63) μπορεί να περιλαμβάνει υπομονάδα ασύγχρονης λήφεως δεδομένων (77) για την λήψη των καταγεγραμμένων δεδομένων από την εμφυτεύσιμη συσκευή, συνοδευόμενων από τις αντίστοιχες αποθηκευμένες πληροφορίες αναγνώρισης ενδοκρανιακών ΗΕΓ και προτύπων υψηλού κινδύνου. Εναλλακτική ή και παράλληλα, μπορεί να περιλαμβάνει υπομονάδα σύγχρονης λήψεως δεδομένων (78) για την λήψη πληροφοριών συστήματος μετά από αίτημα και πληροφοριών αναγνώρισης ενδοκρανιακών κρισικών ΗΕΓ και υψηλού κινδύνου προτύπων σε πραγματικό χρόνο από την εμφυτεύσιμη συσκευή.
Η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μπορεί κατά προτίμηση να συζεύγνυται ασύρματα με τις μία ή περισσότερες εξωτερικές συσκευές άμεσης ειδοποίησης (104), μέσω της υπομονάδος εξωστρεφούς διασύνδεσης (66) προκειμένου να ειδοποιεί τους κηδεμόνες/φροντιστές του ασθενούς που βρίσκονται στο άμεσο περιβάλλον του για την ανίχνευση προτύπων κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας και προτύπων μετακρισικής δραστηριότητας υψηλού κινδύνου (Εικόνα 14). Η υπομονάδα εξωστρεφούς διασύνδεσης (66) (Εικόνα 15, 19) είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να πραγματοποιεί μετάδοση των ενδοκρανιακών ΗΕΓ δεδομένων (συμπεριλαμβανομένων των δεδομένων που έχουν υποστεί κωδικοποίηση, ή/και συμπίεση, ή/και κρυπτογράφηση), των συνοδών βιοσημάτων όταν είναι αυτά διαθέσιμα, καθώς και πληροφοριών αναγνώρισης ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων, κατά προτίμηση μέσω ασφαλούς διαδικτυακής διασύνδεσης με ασφαλή διακομιστή (107). Προαιρετικά, η υπομονάδα εξωστρεφούς διασύνδεσης (66) μπορεί να λαμβάνει αναβαθμισμένες εκδόσεις των παραμέτρων της ενσωματωμένης υπομονάδας ΥΝ (32) από το εξωτερικό σύστημα εκμάθησης και παραμετροποίησης ΥΝ (109). Σύμφωνα με την ενσωμάτωση της Εικόνας 19, η υπομονάδα εξωστρεφούς διασύνδεσης (66) μπορεί να περιλαμβάνει υπομονάδα διαδικτυακής διεπαφής (86), το οποίο υλοποιεί πρωτόκολλο IEEE 802.11 (χωρίς περιορισμό στην έκδοση) ή άλλο ασύρματο πρωτόκολλο υψηλού εύρους ζώνης, μέσω συστήματος σύγχρονης μετάδοσης (84) καί επιλογέα δεδομένων (85) για την διασύνδεση κατά προτίμηση μέσω ασφαλούς διακομιστή (107). Εναλλακτικά ή καί ταυτόχρονα, η υπομονάδα εξωστρεφούς διασύνδεσης (66) μπορεί να περιλαμβάνει υπομονάδα διεπαφής Bluetooth χαμηλής ενέργειας (BLE) ή παρόμοιου πρωτοκόλλου χαμηλής κατανάλωσης (87), μέσω συστήματος σύγχρονης μετάδοσης (84) και επιλογέα δεδομένων (85).
Η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μπορεί προαιρετικά να περιλαμβάνει μία ή περισσότερες υπομονάδες αποθήκευσης ενδοκρανιακών ΗΕΓ δεδομένων (65), συζευγμένες με την υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης επικοινωνίας (63) για την τοπική αποθήκευση ενδοκρανιακών ΗΕΓ δεδομένων, συνοδών βιοσημάτων, ή/και πληροφοριών αναγνώρισης ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων, όπως αυτά λαμβάνονται από την εμφυτεύσιμη συσκευή (53).
Για την ασφαλή και αποκλειστική πρόσβαση από τον ασθενή ή/και εξουσιοδοτημένους χρήστες (κηδεμόνες/φροντιστές, κλινικούς υπεύθυνους), η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μπορεί να περιλαμβάνει μία υπομονάδα βιομετρικής αναγνώρισης (67) (Εικόνα 20). Κατά προτίμηση, η υπομονάδα βιομετρικής αναγνώρισης (67) παρέχει ασφαλή πρόσβαση μέσω συστήματος ελεγκτή βιομετρικών δεδομένων (89), αποθήκης βιομετρικών δεδομένων (88) και εξωτερικού αισθητήρα αποτύπωσης βιομετρικών δεδομένων (90).
Το γραφικό περιβάλλον διασύνδεσης με τον ασθενή ή/και άλλους εξουσιοδοτημένους χρήστες για την εισαγωγή και την προβολή πληροφοριών σχετιζόμενες με την θεραπεία νευροερεθισμού μπορεί να παρέχεται από την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μέσω μίας υπομονάδας διεπαφής οθόνης (69). Για τον ίδιο λόγο, η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) περιλαμβάνει και εκτελεί λειτουργικό σύστημα (68) το οποίο παρέχει γραφικό περιβάλλον διασύνδεσης με τον ασθενή (23) ή/και άλλους εξουσιοδοτημένους χρήστες (103) για εισαγωγή και προβολή πληροφοριών (Εικόνα 15).
Η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μπορεί να περιλαμβάνει μία κεντρική μονάδα ελέγχου (70), η οποία αποτελείται είτε από ειδικού σκοπού ολοκληρωμένο κύκλωμα είτε από γενικού σκοπού επεξεργαστή, και η οποία εκτελεί τον προγραμματισμό όπως αυτός υποδεικνύεται μέσω του εγκατεστημένου λειτουργικού συστήματος (68). Η κεντρική μονάδα ελέγχου (70) διαιτητεύει τις παραπάνω υπομονάδες της εξωτερικής συσκευής επόπτευσης όσον αφορά στη χρήση των διαύλων δεδομένων και των υπό συνθήκη καταστάσεων του συστήματος. 52. η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) περιλαμβάνει κεντρική μονάδα ελέγχου (70) με επεξεργαστή ο οποίος εκτελεί τον προγραμματισμό, όπως αυτός καθορίζεται μέσω του λειτουργικού συστήματος (68) και διαιτητεύει τις υπομονάδες αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (63), ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (64), αποθήκευσης ενδοκρανιακών ΗΕΓ δεδομένων (65), εξωστρεφούς διασύνδεσης (66), βιομετρικής αναγνώρισης (67), διεπαφής οθόνης (69) ή/και το λειτουργικό σύστημα (68), όσον αφορά στη χρήση των διαύλων δεδομένων καί των υπό συνθήκη καταστάσεων του συστήματος.
Σύμφωνα με τα ανωτέρω, η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) μπορεί να είναι διαμορφωμένη ώστε να επιτελεί μία ή περισσότερες από τις παρακάτω λειτουργίες: α. Να αποτελεί ενδιάμεση συσκευή για την προώθηση δεδομένων που μπορούν να καταγράφονται καί να παράγονται από την εμφυτεύσιμη συσκευή (δηλαδή του ενδοκρανιακού ΗΕΓ, των συνοδών βιοσημάτων, των δεδομένων ανίχνευσης κατ' αντιστοιχία προς το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα αποτίμησης ΗΕΓ νευροδιαμόρφωσης (108)) ή/και από το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα εκμάθησης καί παραμετροποίησης ΥΝ (109), ή/και προς τις εξωτερικές συσκευές άμεσης ειδοποίησης (104), β. να αποτελεί συσκευή προγραμματισμού της εμφυτεύσιμης συσκευής (35) όσον αφορά τις παραμέτρους ηλεκτρικού ερεθισμού, τις παραμέτρους ανίχνευσης και τον κεντρικό προγραμματισμό, γ. να παρέχει πληροφορίες για τα επίπεδα φόρτισης τόσο της δικής της μπαταρίας (83), όσο και της μπαταρίας της εμφυτεύσιμης συσκευής (61), για την βέλτιστη οργάνωση των διαδικασιών φόρτισης, και δ. να παρέχει εφαρμογή ημερολογίου κρίσεων, το οποίο ενημερώνει ο ασθενής ή οι κηδεμόνες/φροντιστές, και τα δεδομένα του οποίου συναξιολογούνται με τα ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα και τα δεδομένα αναγνώρισης κρισικών προτύπων από το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα εκμάθησης και παραμετροποίησης ΥΝ (109).
Σε μια έτερη άποψη της παρούσας εφεύρεσης, παρέχεται μια μέθοδος ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού η οποία, βασιζόμενη στις πρωτότυπες ιδέες οι οποίες έχουν επεξηγηθεί παραπάνω, αποδιοργανώνει την διαδικασία εγκατάστασης επιληπτικών δικτύων, μειώνει τη δυνατότητα νευρωνικού υπερσυγχρονισμού και επιφέρει θετική/ευεργετική νευροδιαμόρφωση στο ενδοκρανιακά ΗΕΓ των επιληπτικών κρίσεων. Η πρωτότυπη αυτή τεχνική εφαρμόζει τον ενδοκρανιακά νευρωνικό ηλεκτρικό ερεθισμό επί της μεσοκρισικής, κι όχι της κρισικής, επιληπτικής δραστηριότητας. Η εν λόγω τεχνική δεν παράγει οξείας φύσεως αποτελέσματα, όπως προτείνεται από την RNS τεχνική του άμεσου και ακαριαίου τερματισμού των επιληπτικών κρίσεων, αλλά δρα σε βάθος χρόνου, μεταβάλλοντας προοδευτικά και αποδυναμώνοντας το υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο, καθιστώντας το ανίκανο να παράγει υπερσυγχρονισμένη δραστηριότητα και να δημιουργήσει παροξυσμικές εκφορτίσεις.
Σύμφωνα με την ως άνω άποψη, παρέχεται μια μέθοδος ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού για την για την αντιμετώπιση της επιληψίας και άλλων διαταραχών του εγκεφάλου που περιλαμβάνουν επιληπτικές κρίσεις, η οποία μέθοδος περιλαμβάνει τα παρακάτω βήματα με την ακόλουθη σειρά:
α) χειρουργική εμφύτευση συσκευής, η οποία περιλαμβάνει τουλάχιστον δύο ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια των κατ' ελάχιστον δύο επαφών καταγραφής (25) το καθένα, εντός του εγκεφαλικού παρεγχύματος του ασθενούς,
β) διαλειμματική τακτική και έκτακτη καταγραφή του ενδοκρανιακού ΗΕΓ μέσω των ηλεκτροδίων,
γ) ανίχνευση μεσοκρισικών επιληπτικών εκφορτίσεων στο ενδοκρανιακά ΗΕΓ, και
δ) παροχή ηλεκτρικών παλμών ερεθισμού στο εγκεφαλικό παρέγχυμα μέσω των ηλεκτροδίων κατά ασύγχρονο τρόπο.
Σύμφωνα με μία προτιμώμενη ενσωμάτωση, μετά το βήμα (δ), η ως άνω μέθοδος περιλαμβάνει τα εξής βήματα:
ε) ανίχνευση κρισικών εκφορτίσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ μέσω των ηλεκτροδίων,
στ) ανίχνευση μετα-κρισικών προτύπων υψηλού κινδύνου του ενδοκρανιακού ΗΕΓ και επικουρικών βιοσημάτων μέσω των ηλεκτροδίων,
ζ) διαμόρφωση αλγορίθμων αναγνώρισης κρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων, και των μεταβολών αυτών, εξατομικευμένα για κάθε ασθενή με την χρήση ενός ή περισσοτέρων βιοδεικτών του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ, και
η) προσαρμογή και ανανέωση των παραμέτρων προγραμματισμού του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού εξατομικευμένα για κάθε ασθενή.
Νευροφυσιολογικοί βιοδείκτες για την ανίχνευση νευροδιαμόρφωσης σε επιληπτικά δίκτυα ως αποτέλεσμα χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1
Δείκτης μεταβολής συχνότητας της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΣΝΤ)
Αυτός ο νευροφυσιολογικός βιοδείκτης νευροδιαμόρφωσης αφορά σε μεταβολές του συχνοτικού περιεχομένου των νευρωνικών ταλαντώσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ και ονομάζεται δια της παρούσης δείκτης μεταβολής συχνότητας της νευρωνίκής ταλάντωσης (ΜΣΝΤ). Η Εικόνα 21Α παρουσιάζει την εμφάνιση ΜΣΝΤ στο κρισικό ενδοκρανιακά ΗΕΓ ως αποτέλεσμα χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στα αριστερά της Εικόνας 21Α παρουσιάζεται δείγμα κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ συχνότητας νευρωνικής ταλάντωσης f (9), όπως αυτό εκδηλώνεται προ της εφαρμογής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στα δεξιά της Εικόνας 21Α, παρουσιάζονται οι δύο εκδηλώσεις ΜΣΝΤ, όπως αυτές δύνανται να εκδηλωθούν μετά την εφαρμογή ενδοκρανιακού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στο άνω δεξιό τεταρτημόριο παρουσιάζεται ΜΣΝΤ του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ που εκδηλώνεται ως αύξηση της βασικής συχνότητας νευρωνικής ταλάντωσης f κατά παράγοντα a, όπου a > 1, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση νέας και αυξημένης συχνότητας νευρωνικής ταλάντωσης
fmod= a*f > f (10).
Στο κάτω δεξιό τεταρτημόριο παρουσιάζεται ΜΣΝΤ του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ που εκδηλώνεται ως μείωση της βασικής συχνότητας νευρωνικής ταλάντωσης f κατά παράγοντα b, όπου b < 1, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση νέας και μειωμένης συχνότητας νευρωνικής ταλάντωσης
fmod = b*f < f (11).
Ο νευροφυσιολογικός βιοδείκτης ΜΣΝΤ εκφράζεται ως
Af = f - fmod
και προβλέπει δύο υποκατηγορίες νευροδιαμόρφωσης: μια που εκδηλώνεται με αύξηση της συχνότητας νευρωνικής ταλάντωσης και μια που εκδηλώνεται με μείωση της συχνότητας νευρωνικής ταλάντωσης. Η πρώτη αποτελεί ένδειξη μειωμένου νευρωνικού υπερσυχρονισμού στο υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο ως αποτέλεσμα της αδυναμίας στρατολόγησης επαρκών δευτερογενώς επιληπτογόνων περιοχών και αποτελεί φαινόμενο θετικής/ευεργετικής νευροδιαμόρφωσης. Η δεύτερη αποτελεί ένδειξη αυξημένου νευρωνικού υπερσυγχρονισμού στο υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο ως αποτέλεσμα της αυξημένης στρατολόγησης δευτερογενώς επιληπτογόνων περιοχών και αποτελεί φαινόμενο αρνητικής/επιβλαβούς νευροδιαμόρφωσης.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2
Δείκτης μεταβολής εύρους της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΕΝΤ)
Ο δεύτερος νευροφυσιολογικός βιοδείκτης νευροδιαμόρφωσης αφορά σε μεταβολές του εύρους των αιχμηρών εκφορτίσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ και ονομάζεται δια της παρούσης δείκτης μεταβολής εύρους της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΕΝΤ). Η Εικόνα 21Β παρουσιάζει την εμφάνιση ΜΕΝΤ στο κρισικό ενδοκρανιακό ΗΕΓ ως αποτέλεσμα χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στα αριστερά της Εικόνας 21Β παρουσιάζεται δείγμα κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ με αιχμηρές κρισικές εκφορτίσεις εύρους ταλάντωσης k (12), όπως αυτό εκδηλώνεται πρό της εφαρμογής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στα δεξιά, παρουσιάζονται οι δύο εκδηλώσεις ΜΕΝΤ, όπως αυτές δύνανται να εκδηλωθούν μετά την εφαρμογή ενδοκρανιακού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στο άνω δεξιό τεταρτημόριο παρουσιάζεται ΜΕΝΤ του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ που εκδηλώνεται ως αύξηση του βασικού εύρους k των αιχμηρών κρισικών εκφορτίσεων κατά παράγοντα j, όπου j > 1, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση νέου και αυξημένου εύρους αιχμηρών κρισικών εκφορτίσεων
kmod= j*k > k (13).
Στο κάτω δεξιό τεταρτημόριο παρουσιάζεται ΜΕΝΤ του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ που εκδηλώνεται ως μείωση του βασικού εύρους k των αιχμηρών κρισικών εκφορτίσεων κατά παράγοντα y, όπου y < 1, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση νέου και μειωμένου εύρους αιχμηρών κρισικών εκφορτίσεων
kmod= y*k < k (14).
Ο νευροφυσιολογικός βιοδείκτης ΜΕΝΤ εκφράζεται ως:
Ak — k<->kmod
και προβλέπει δύο υποκατηγορίες νευροδιαμόρφωσης: μια που εκδηλώνεται με αύξηση του εύρους νευρωνικής ταλάντωσης και μια που εκδηλώνεται με μείωση του εύρους νευρωνικής ταλάντωσης. Η πρώτη αποτελεί ένδειξη αυξημένου νευρωνικού υπερσυγχρονισμού στο υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο ως αποτέλεσμα της αυξημένης στρατολόγησης δευτερογενώς επιληπτογόνων περιοχών και αποτελεί φαινόμενο αρνητικής/επιβλαβούς νευροδιαμόρφωσης. Η δεύτερη αποτελεί ένδειξη μειωμένου νευρωνικού υπερσυγχρονισμού στο υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο ως αποτέλεσμα της αδυναμίας στρατολόγησης επαρκών δευτερογενώς επιληπτογόνων περιοχών και αποτελεί φαινόμενο θετικής/ευεργετικής νευροδιαμόρφωσης.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 3
Δείκτης μεταβολής πυκνότητας της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΠΝΤ)
Ο τρίτος νευροφυσιολογικός βιοδείκτης νευροδιαμόρφωσης αφορά σε μεταβολές της πυκνότητας των αιχμηρών εκφορτίσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ και ονομάζεται δια της παρούσης δείκτης μεταβολής πυκνότητας της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΠΝΤ). Η Εικόνα 21Γ παρουσιάζει την εμφάνιση ΜΠΝΤ στο κρισικό ενδοκρανιακό ΗΕΓ ως αποτέλεσμα χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στα αριστερά της Εικόνας 21Γ παρουσιάζεται δείγμα κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ με πυκνότητα αιχμηρών εκφορτίσεων i (15), όπως αυτό εκδηλώνεται πρό της εφαρμογής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στα δεξιά, παρουσιάζονται οι δύο εκδηλώσεις ΜΠΝΤ, όπως αυτές δύνανται να εκδηλωθούν μετά την εφαρμογή ενδοκρανιακού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στο άνω δεξιό τεταρτημόριο παρουσιάζεται ΜΠΝΤ του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ που εκδηλώνεται ως αύξηση της βασικής πυκνότητας αιχμηρών εκφορτίσεων i κατά παράγοντα c, όπου c > 1, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση νέας και αυξημένης πυκνότητας αιχμηρών εκφορτίσεων:
imod =c*i > i (16).
Στο κάτω δεξιό τεταρτημόριο παρουσιάζεται ΜΠΝΤ του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ που εκδηλώνεται ως μείωση της πυκνότητας αιχμηρών εκφορτίσεων i κατά παράγοντα d, όπου d < 1, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση νέας και μειωμένης πυκνότητας αιχμηρών εκφορτίσεων
imod= d*i < i (17).
Ο νευροφυσιολογικός βιοδείκτης ΜΠΝΤ εκφράζεται ως:
Δi = i - imod
και προβλέπει δύο υποκατηγορίες νευροδιαμόρφωσης: μια που εκδηλώνεται με αύξηση της συχνότητας πυκνότητας αιχμηρών εκφορτίσεων και μια που εκδηλώνεται με μείωση της πυκνότητας αιχμηρών εκφορτίσεων. Η πρώτη αποτελεί ένδειξη αυξημένου νευρωνικού υπερσυγχρονισμού στο υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο ως αποτέλεσμα της αυξημένης στρατολόγησης δευτερογενώς επιληπτογόνων περιοχών και αποτελεί φαινόμενο αρνητικής/επιβλαβούς νευροδιαμόρφωσης. Η δεύτερη αποτελεί ένδειξη μειωμένου νευρωνικού υπερσυγχρονισμού στο υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο ως αποτέλεσμα της αδυναμίας στρατολόγησης επαρκών δευτερογενώς επιληπτογόνων περιοχών και αποτελεί φαινόμενο θετικής/ευεργετικής νευροδιαμόρφωσης.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 4
Δείκτης μεταβολής χρονικής παρατασιμότητας της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΧΠΝΤ)
Ο τέταρτος νευροφυσιολογικός βιοδείκτης νευροδιαμόρφωσης αφορά στη χρονική παρατασιμότητα των νευρωνικών ταλαντώσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ και ονομάζεται δια της παρούσης δείκτης μεταβολής χρονικής παρατασιμότητας της νευρωνικής ταλάντωσης (ΜΧΠΝΤ). Η Εικόνα 21Δ παρουσιάζει την εμφάνιση ΜΧΠΝΤ στο κρισικό ενδοκρανιακό ΗΕΓ ως αποτέλεσμα χρόνιου ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στα αριστερά της Εικόνας 21Δ παρουσιάζεται δείγμα κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ διάρκειας νευρωνικής ταλάντωσης t μεταξύ έναρξης και πέρατος της κρισικής νευρωνικής ταλάντωσης (18), όπως αυτό εκδηλώνεται προ της εφαρμογής ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στα δεξιά, παρουσιάζονται οι τρεις εκδηλώσεις ΜΧΠΝΤ, όπως αυτές δύνανται να εκδηλωθούν μετά την εφαρμογή ενδοκρανιακού ηλεκτρικού ερεθισμού. Στο άνω δεξιό τεταρτημόριο παρουσιάζεται ΜΧΠΝΤ του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ που εκδηλώνεται ως μείωση της βασικής διάρκειας νευρωνικής ταλάντωσης t κατά παράγοντα e, όπου e < 1, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση νέας και αυξημένης διάρκειας νευρωνικής ταλάντωσης
tmod= e*t < t (19).
Στο μέσο δεξιό τεταρτημόριο παρουσιάζεται ΜΧΠΝΤ του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ που εκδηλώνεται ως αύξηση της βασικής διάρκειας νευρωνικής ταλάντωσης t κατά παράγοντα g, όπου g > 1, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση νέας και αυξημένης διάρκειας νευρωνικής ταλάντωσης
tmod= g*t > t (20).
Στο κάτω δεξιό τεταρτημόριο παρουσιάζεται ΜΧΠΝΤ του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ που εκδηλώνεται ως ασυνέχεια της κρισικής νευρωνικής ταλάντωσης η οποία καταλαμβάνει ποσοστό m της βασικής διάρκειας νευρωνικής ταλάντωσης t, όπου m < 1 (21). Σε αυτή την περίπτωση, αν και η συνολική διάρκεια του ενδοκρανιακού ΗΕΓ φαινομένου μπορεί να ισούται με την βασική διάρκεια νευρωνικής ταλάντωσης t, η συνολική διάρκεια της νευρωνικής ταλάντωσης είναι μειωμένη
tmod= t - m*t < t.
Ο νευροφυσιολογικός βιοδείκτης ΜΧΠΝΤ εκφράζεται ως
Δt = t - tmod
και προβλέπει τρεις υποκατηγορίες νευροδιαμόρφωσης: μια που εκδηλώνεται με αύξηση της διάρκειας νευρωνικής ταλάντωσης, μια που εκδηλώνεται με μείωση της διάρκειας νευρωνικής ταλάντωσης και μια που εκδηλώνεται με την εμφάνιση ασυνεχειών κατά την εξέλιξη του κρισικού ΗΕΓ φαινομένου που μειώνουν τη διάρκεια της συνολικής διάρκειας νευρωνικής ταλάντωσης. Η πρώτη και η τρίτη αποτελούν ενδείξεις μειωμένου νευρωνικού υπερσυχρονισμού στο υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο ως αποτέλεσμα της αδυναμίας στρατολόγησης επαρκών δευτερογενώς επιληπτογόνων περιοχών και αποτελούν φαινόμενα θετικής/ευεργετικής νευροδιαμόρφωσης. Η δεύτερη αποτελεί ένδειξη αυξημένου νευρωνικού υπερσυγχρονισμού στο υποκείμενο επιληπτικό δίκτυο ως αποτέλεσμα της αυξημένης στρατολόγησης δευτερογενώς επιληπτογόν αρνητικής/επιβλαβούς νευροδιαμόρφωσης.
ων περιοχών και αποτελεί φαινόμενο

Claims (16)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ
1. Σύστημα ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού της μεσοκρισικής επιληπτικής δραστηριότητας για την αντιμετώπιση των διαταραχών του εγκεφάλου που περιλαμβάνουν επιληπτικές κρίσεις, το οποίο σύστημα αποτελείται από εμφυτεύσιμη συσκευή (35) η οποία αποτελείται από κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) συνδεδεμένη μέσω μονάδος φυσικής ενδοκρανιακής διεπαφής (27) με τουλάχιστον δύο ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια των κατ' ελάχιστον δύο επαφών καταγραφής (25) το καθένα, τα οποία ηλεκτρόδια είναι εμφυτεύσιμα χειρουργικά εντός του εγκεφαλικού παρεγχύματος (24) του ασθενούς (23), όπου η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να καταγράφει το ενδοκρανιακά ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ), να ανιχνεύει μεσοκρισικά πρότυπα επιληπτικής δραστηριότητας (4) και να παρέχει στοχευμένο και εξατομικευμένο ενδοκρανιακά νευρωνικό ηλεκτρικό ερεθισμό (5).
2. Το σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου η εν λόγω εμφυτεύσιμη συσκευή (35) είναι διασυνδεδεμένη με επικουρικούς βιοαισθητήρες (26) μέσω της μονάδος φυσικής ενδοκρανιακής διεπαφής (27).
3. Το σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 1 ή 2, όπου η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) επιπλέον περιλαμβάνει ενσωματωμένη υπομονάδα υπολογιστικής νοημοσύνης (ΥΝ) (32), η οποία είναι προσαρμοσμένη ώστε να ανιχνεύει πρότυπα κρισικής, μεσοκρισικής, και προαιρετικά μετακρισικής, επιληπτικής δραστηριότητας στο ενδοκρανιακά ΗΕΓ και να παρέχει στην κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) τις πληροφορίες ανίχνευσης των αντίστοιχων ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων.
4. Το σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 3, όπου η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) είναι προσαρμοσμένη έτσι ώστε, όταν λαμβάνει πληροφορίες ανίχνευσης μεσοκρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων, να παρέχει ηλεκτρικούς παλμούς ερεθισμού κατά ασύγχρονο τρόπο σε συγκεκριμένες επαφές των εμφυτεύσιμων ενδοκρανιακών ηλεκτροδίων σύμφωνα με προ-εγκατεστημένο προγραμματισμό.
5. Το σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 1 έως 4, το οποίο επιπλέον περιλαμβάνει εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62), σχεδιασμένη ώστε να λαμβάνει, να αποθηκεύει και να μεταδίδει τα ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα, να εγκαθιστά και να ανανεώνει τις παραμέτρους του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού, να εγκαθιστώ και να ανανεώνει τις παραμέτρους λειτουργίας της εμφυτεύσιμης συσκευής (35), να λαμβάνει πληροφορίες προειδοποίησης επιληπτικής κρίσεως από τον ασθενή και να παρέχει άμεσες ειδοποιήσεις κατά την ανίχνευση κρισικών επιληπτικών προτύπων στο ενδοκρανιακό ΗΕΓ.
6. Το σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 5, το οποίο επιπλέον περιλαμβάνει εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα αποτίμησης ΗΕΓ νευροδιαμόρφωσης (108) το οποίο είναι προσαρμοσμένο να επεξεργάζεται ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα για την εξατομικευμένη αποτίμηση των νευροφυσιολογικών μεταβολών των κρισικών ΗΕΓ προτύπων.
7. Το σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 6, όπου η εξατομικευμένη αποτίμηση των νευροφυσιολογικών μεταβολών των κρισικών ΗΕΓ προτύπων περιλαμβάνει την αποτίμηση ενός ή περισσοτέρων βιοδεικτών του ενδοκρανιακού κρισικού ΗΕΓ, οι οποίοι βιοδείκτες επιλέγονται από την ομάδα που περιλαμβάνει την μεταβολή συχνότητας της νευρωνικής ταλάντωσης, την μεταβολή του εύρους των αιχμηρών εκφορτίσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ, την μεταβολή της πυκνότητας των αιχμηρών εκφορτίσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ και την χρονική παρατασιμότητα των νευρωνικών ταλαντώσεων του κρισικού ενδοκρανιακού ΗΕΓ.
8. Το σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 6 ή 7, όπου το εν λόγω σύστημα επιπλέον περιλαμβάνει εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα εκμάθησης και παραμετροποίησης ΥΝ (109), όπου το εν λόγω σύστημα εκμάθησης είναι σχεδιασμένο ώστε να λαμβάνει συνδυασμό δεδομένων που αφορούν τις νευροφυσιολογικές μεταβολές των ΗΕΓ προτύπων από το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα αποτίμησης ΗΕΓ νευροδιαμόρφωσης (108) και από την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62), προκειμένου να διαμορφώνει, βάσει των παραπάνω δεδομένων αυτών, αλγόριθμους αναγνώρισης ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων εξατομικευμένων για κάθε ασθενή.
9. Το σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 8, όπου το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα ΗΕΓ νευροδιαμόρφωσης (108) είναι προσαρμοσμένο να ανιχνεύει τις νευροφυσιολογικές μεταβολές των κρισικών ΗΕΓ προτύπων στα ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα βάσει των εν λόγω βιοδεικτών, κατά εξατομικευμένο τρόπο για κάθε ασθενή, και να ενημερώνει το εξωτερικό υπολογιστικό σύστημα εκμάθησης και παραμετροποίησης ΥΝ (109) προκειμένου το εν λόγω υπολογιστικό σύστημα εκμάθησης (109) να προσαρμόζει και να ανανεώνει τις παραμέτρους προγραμματισμού του ενδοκρανιακού νευρωνικού ηλεκτρικού ερεθισμού εξατομικευμένα για κάθε ασθενή.
10. Το σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 5 έως 9, το οποίο επιπλέον περιλαμβάνει εξωτερική συσκευή άμεσης ειδοποίησης (104), ασύρματα συζευγμένη με την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) με σκοπό την ειδοποίηση των κηδεμόνων/φροντιστών του ασθενούς που βρίσκονται στο άμεσο περιβάλλον του για την ανίχνευση προτύπων κρισικής επιληπτικής δραστηριότητας, και προτύπων μετακρισικής δραστηριότητας υψηλού κινδύνου.
11. Το σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 5 έως 10, όπου η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) περιλαμβάνει υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (31), ασύρματα συζευγμένη με την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62), η οποία υπομονάδα (31) είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να μεταδίδει ενδοκρανιακά ΗΕΓ δεδομένα ή/και πληροφορίες ανίχνευσης κρισικών ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων προς την εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) και να λαμβάνειτις παραμέτρους προγραμματισμού των υπομονάδων ΥΝ και ηλεκτρικού ερεθισμού από την εξωτερική συσκευή επόπτευσης.
12. Το σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 5 έως 11, όπου η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) περιλαμβάνει υπομονάδα αμφίδρομης ασύρματης ενδοεπικοινωνίας (63) συζευγμένη μέσω ασύρματης σύνδεσης με την εμφυτεύσιμη συσκευή (35), και προσαρμοσμένη για τη λήψη ενδοκρανιακών ΗΕΓ δεδομένων, τη λήψη δεδομένων αναγνώρισης ενδοκρανιακών ΗΕΓ προτύπων και/ή τη μετάδοση παραμέτρων προγραμματισμού των μονάδων ΥΝ και ηλεκτρικού ερεθισμού.
13. Το σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις παραπάνω αξιώσεις, όπου η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) επιπλέον περιλαμβάνει μία υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29), όπου η εν λόγω υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων είναι συζευγμένη με τα ενδοκρανιακά ηλεκτρόδια ή/και τους επικουρικούς αισθητήρες για την καταγραφή του ενδοκρανιακού ΗΕΓ μέσω των ενδοκρανιακών ηλεκτροδίων (25) ή/και για την καταγραφή συνοδών βιοσημάτων.
14. Το σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 13, όπου η υπομονάδα καταγραφής βιοσημάτων (29) είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να πραγματοποιεί κατά διαλειμματικό τρόπο τακτικές και έκτακτες καταγραφές συνεχούς ενδοκρανιακού ΗΕΓ κάτω από τον έλεγχο προγραμματιζόμενου χρονιστή (40).
15. Το σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις προηγούμενες αξιώσεις, όπου το εν λόγω σύστημα επιπλέον περιλαμβάνει εξωτερική συσκευή ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (91), διαμορφωμένη έτσι ώστε να συζεύγνυται ασύρματα με την κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) ή/καιτην εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62), με σκοπό την φόρτιση των αντίστοιχων μπαταριών τους (61, 83) κατά μη επεμβατικό τρόπο μέσω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.
16. Το σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 15, όπου η κεντρική μονάδα ενδοκρανιακού ερεθισμού (22) και/ή η εξωτερική συσκευή επόπτευσης (62) περιλαμβάνουν υπομονάδα ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (33, 64) η οποία πραγματοποιεί διεπαφή με την εξωτερική συσκευή ανέπαφης φόρτισης μπαταρίας (91) μέσω συστήματος επαγωγικών πηνίων (58, 80), και υπομονάδας διαχείρισης φόρτισης (59, 81).
GR20230100146A 2023-02-20 2023-02-20 Συστημα ενδοκρανιακου νευρωνικου ηλεκτρικου ερεθισμου βασισμενο στην μεσοκρισικη επιληπτικη δραστηριοτητα για την αντιμετωπιση των επιληπτικων κρισεων GR1010550B (el)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20230100146A GR1010550B (el) 2023-02-20 2023-02-20 Συστημα ενδοκρανιακου νευρωνικου ηλεκτρικου ερεθισμου βασισμενο στην μεσοκρισικη επιληπτικη δραστηριοτητα για την αντιμετωπιση των επιληπτικων κρισεων
PCT/EP2023/074687 WO2024175218A1 (en) 2023-02-20 2023-09-07 Intracranial neuronal electrical stimulation system based on interictal epileptic activity for the treatment of epileptic seizures
EP23797659.2A EP4669416A1 (en) 2023-02-20 2023-09-07 Intracranial Neuronal Electrical Stimulation System Based on Interictal Epileptic Activity for the Treatment of Epileptic Seizures
CN202380097273.XA CN120957782A (zh) 2023-02-20 2023-09-07 基于发作间期癫痫活动且用于治疗癫痫发作的颅内神经元电刺激系统
AU2023432245A AU2023432245A1 (en) 2023-02-20 2023-09-07 Intracranial neuronal electrical stimulation system based on interictal epileptic activity for the treatment of epileptic seizures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20230100146A GR1010550B (el) 2023-02-20 2023-02-20 Συστημα ενδοκρανιακου νευρωνικου ηλεκτρικου ερεθισμου βασισμενο στην μεσοκρισικη επιληπτικη δραστηριοτητα για την αντιμετωπιση των επιληπτικων κρισεων

Publications (1)

Publication Number Publication Date
GR1010550B true GR1010550B (el) 2023-09-25

Family

ID=88584955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
GR20230100146A GR1010550B (el) 2023-02-20 2023-02-20 Συστημα ενδοκρανιακου νευρωνικου ηλεκτρικου ερεθισμου βασισμενο στην μεσοκρισικη επιληπτικη δραστηριοτητα για την αντιμετωπιση των επιληπτικων κρισεων

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4669416A1 (el)
CN (1) CN120957782A (el)
AU (1) AU2023432245A1 (el)
GR (1) GR1010550B (el)
WO (1) WO2024175218A1 (el)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6016449A (en) 1997-10-27 2000-01-18 Neuropace, Inc. System for treatment of neurological disorders
WO2004043536A1 (en) 2002-11-12 2004-05-27 Neuropace, Inc. System for adaptive brain stimulation
US20070055320A1 (en) * 2005-09-07 2007-03-08 Northstar Neuroscience, Inc. Methods for treating temporal lobe epilepsy, associated neurological disorders, and other patient functions
US8725243B2 (en) * 2005-12-28 2014-05-13 Cyberonics, Inc. Methods and systems for recommending an appropriate pharmacological treatment to a patient for managing epilepsy and other neurological disorders
US20190150774A1 (en) * 2016-05-11 2019-05-23 Mayo Foundation For Medical Education And Research Multiscale brain electrode devices and methods for using the multiscale brain electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024175218A1 (en) 2024-08-29
AU2023432245A1 (en) 2025-09-11
CN120957782A (zh) 2025-11-14
EP4669416A1 (en) 2025-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9445730B2 (en) Implantable systems and methods for identifying a contra-ictal condition in a subject
US9622675B2 (en) Communication error alerting in an epilepsy monitoring system
US20190374159A1 (en) Hybrid system for treating mental and emotional disorders with responsive brain stimulation
US9480845B2 (en) Nerve stimulation device with a wearable loop antenna
US8249712B2 (en) Treatment and warning of recurring therapy and other events using an implantable device
US7892182B2 (en) Modulation and analysis of cerebral perfusion in epilepsy and other neurological disorders
WO2020174051A1 (en) Neuronal communication system
US11918818B2 (en) Neuronal signal system, method and computer program for device status signaling
US20210113841A1 (en) Compositions and Methods for Treatment of Post-Traumatic Stress Disorder using Closed-Loop Neuromodulation
GR1010550B (el) Συστημα ενδοκρανιακου νευρωνικου ηλεκτρικου ερεθισμου βασισμενο στην μεσοκρισικη επιληπτικη δραστηριοτητα για την αντιμετωπιση των επιληπτικων κρισεων
US20220126099A1 (en) Physiologic signal transmitter and receiver device

Legal Events

Date Code Title Description
PG Patent granted

Effective date: 20231010