A - Human Necessities – 61 – M
Patent
A - Human Necessities
61
M
A61M 5/142 (2006.01) A61K 9/00 (2006.01) A61L 31/02 (2006.01) A61M 5/172 (2006.01) A61M 31/00 (2006.01) A61N 1/05 (2006.01) A61N 1/08 (2006.01)
Patent
CA 2418070
A miniature apparatus for the treatment of brain disorders is provided which is a combination of electronic and pharmacological devices placed and powered entirely within the human body. The apparatus is based on the dual, electrical- molecular, nature of intercellular communication in the brain. The hybrid neuroprosthesis monitors the electrical activity of a dysfunctioning brain area, analyzes the incoming electrical signals, and delivers drug molecules into the dysfunctioning area to correct its function. The apparatus delivers drugs into the brain in such a way that the timing and duration of the drug deliveries are determined by the brain's own electrical activity. The hybrid neuroprosthesis includes: (a) an electrophysiological recording electrode implanted in a dysfunctioning brain site; (b) a miniature electrical signal conditioner to amplify, filter and digitize the incoming electrophysiological signals; (c) a cannula or catheter implanted in the dysfunctioning brain site; (d) a miniature, refillable pump for driving drug solutions through the cannula or catheter; (e) a microcontroller which analyzes on-line the digitized electrophysiological signals and either activates or inactivates the pump on the basis of the analyzed electrophysiological data; (f) a miniature radiotelemetry system which provides data transfer between the apparatus and the outside world; and (g) a rechargeable power supply to power the components of the apparatus. The recording electrode can be complemented with a neurochemical sensor to transmit not only electrophysiological but also neurochemical information from the dysfunctioning brain area to the microcontroller. The components of the apparatus are encapsulated in medical grade silicon.
L'invention concerne un appareil miniature destiné au traitement de troubles cérébraux, cet appareil combinant des dispositifs électroniques et pharmacologiques disposés et entraînés entièrement à l'intérieur du corps humain. Ledit appareil est basé sur la nature à la fois électrique et moléculaire de la communication intercellulaire dans le cerveau. La neuroprothèse hybride surveille l'activité électrique d'une zone de dysfonctionnement du cerveau, elle analyse les signaux électriques entrants et envoie des molécules de médicament dans le cerveau, de telle sorte que le moment et la durée de l'administration de médicament sont déterminés par l'activité électrique propre au cerveau. Cette neuroprothèse hybride comprend : (a) une électrode (120) d'enregistrement électrophysiologique implantée dans une zone de dysfonctionnement du cerveau; (b) un conditionneur (132) de signal électrique miniature pour amplifier, filtrer et numériser les signaux électrophysiologiques entrants; (c) une canule ou un cathéter (107) implanté dans la zone de dysfonctionnement du cerveau; (d) une pompe (108) miniature rechargeable pour entraîner les solutions médicamenteuses à travers la canule ou le cathéter; (e) un microcontrôleur (122) pour analyser en ligne les signaux électrophysiologiques numérisés et, en fonction des données électrophysiologiques analysées, activer ou désactiver la pompe; (f) un système de radiotélémétrie miniature pour assurer le transfert des données entre l'appareil et le monde extérieur; et (g) un bloc d'alimentation (130) rechargeable pour alimenter en courant les éléments de l'appareil. L'électrode d'enregistrement peut être complétée d'un capteur neurochimique, afin de transmettre des informations non seulement électrophysiologiques mais aussi neurochimiques de la zone de dysfonctionnement du cerveau au microcontrôleur. Les éléments dudit appareil sont encapsulés dans du silicium (134) de qualité médicale.
Kovacs Lorant
Ludvig Nandor
Mcfadden Fincham
The Research Foundation Of State University Of New York
LandOfFree
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