[发明专利]用于感测和或刺激组织的医疗设备

说明书

用于通过位于动物的血管中的设备传输信号以用于刺激和/或感测在设备附近的媒介的活动的设备、方法和系统，其中媒介包括组织和/或流体。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月3日提交的美国临时专利申请第62/540,997号的优先权和于2017年8月15日提交的美国临时专利申请第62/545,875号的优先权，其各自通过引用以其整体并入本文以用于各种目的。

发明的技术领域

本发明涉及一种用于植入到动物的血管内的医疗设备。

发明背景

在本说明书中的文档、设备、动作或知识的任何讨论被包括以解释本发明的上下文。这不应被视为对任何材料在本公开的优先权日时或之前在澳大利亚或其他地方形成现有技术基础或相关技术中的公知常识的一部分的承认以及本文的广泛一致性声明。

仅在美国，就有将近200万人患有对四肢的控制严重受损的各种神经肌肉疾病。然而，在这些患者的很多中，大脑的负责运动的部分保持完整，且它是对限制活动性、机能和独立性的脊髓、神经和肌肉的疾病和创伤。对于这些人，甚至在最初水平时恢复失去的控制的能力可能导致极大地提高的生活质量。

目前，存在用于恢复机能的两个主要选择。一个选择是增加剩余通路的能力，用在自主控制下的肌肉替代瘫痪或切除的肌肉。虽然这种方法通过使前臂神经重新分布于控制仿生手臂的腹部肌肉中而对被截肢者是非常成功的，但所恢复的功能极大地取决于损伤或疾病的部位，脑干或高位颈部损伤而瘫痪的人只能够实现较小的机能改善。第二选择是给大脑提供新的交流和控制渠道以向外部世界传递消息。目前，这些脑控制接口(BCI)通过手术植入的硬膜外、硬膜下和皮质内电极来测量脑电图或其他电生理活动。虽然使用放置在头皮上的电极执行的皮质测量实现非侵入性神经元测量，但它们需要日常应用并且容易产生噪声和与运动相关的伪影。在颅骨切开术之后直接植入到皮质区域的表面上的穿透和非穿透颅内电极具有好得多的信噪比(相对于头皮电极)，并且已经显示实现基本的假手操作。然而，这些方法需要侵入性手术，并且具有相对高的并发症风险，这可能涉及感染和出血。此外，颅骨切开术在进入中枢神经系统方面受到限制，许多运动皮层和感觉皮层区域在皮层褶皱内被隐藏且是难接近的。这些方法在位置上受到限制，且一旦被植入就不能重新定位，并且由于围绕穿透电极的神经胶质瘢痕形成而受到信号恶化。

因此，依然存在对以最低限度地侵入性的方法从皮质组织进行记录和刺激同时还确保所记录和诱导的信号的持久和功效的需要。

通过使用血管作为通向大脑的导管，与颅骨切开术相关的风险和在患者的颅骨中的钻孔的侵入性创建被消除，同时也消除了当前的噪声和用非侵入性头皮电极观察到的与运动相关的伪影。尽管有由这些类型的手术提供的最低限度地侵入的益处，但防止由通过血管的血流的阻塞引起的血栓形成是优选的。输送到电极的电能尽可能高效也是优选的，这将减少被置于电路上的负担。旨在将功率和数据直接通过身体发送到植入的设备的无线遥测技术的优化将增强设备功能，并消除通过在血管和外部环境之间创建直接通道的引线引起的感染的风险。在血管内植入线圈的能力将类似地降低与穿孔脉管系统相关的手术风险。

因此，依然存在对提供能够更有效地在血管和外部电路之间传输和接收电能同时最小化血流的阻塞的改进的血管内电极、遥测电路和植入位置的需要。

克服或改善一个或更多个上面提到的困难或者至少提供有用的备选方案通常是合乎需要的。

发明概述