(57)【要約】  支持部材１４と、支持部材に対して固定される少なくとも１つのマクロ電極検知素子１８と、マクロ電極に対して固定される少なくとも１つのマイクロ電極検知素子２２とを含む、脳の表面と接触させるための皮質検知デバイス１０が提供される。支持部材は著しく薄く、脳表面上に検知デバイスを正確に、かつ安全に配置するために可撓性適合可能材料から形成される。マイクロ電極検知素子はマクロ電極検知素子のマクロ電極脳接触面２０によって包囲される。支持部材の第１の表面１６、マクロ電極脳接触面２０及びマイクロ電極脳接触面２４は感知及び監視のために脳１２の表面に当接するように実質的に同一平面をなす。【選択図】図１
2015512300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳の表面と接触させる皮質検知デバイスであって、
可撓性適合可能材料からなり、第１の表面を有する支持部材と、
前記支持部材に対して固定され、マクロ電極脳接触面を有する少なくとも１つのマクロ電極検知素子と、
前記マクロ電極に対して固定され、前記マクロ電極脳接触面によって包囲されるマイクロ電極脳接触面を有する少なくとも１つのマイクロ電極検知素子と、
を備え、前記第１の表面、前記マクロ電極脳接触面及び前記マイクロ電極脳接触面は、感知及び監視のために前記脳の前記表面に当接するように実質的に同一平面をなす、脳の表面と接触させる皮質検知デバイス。
【請求項２】
前記マイクロ電極検知素子は、前記マイクロ電極検知素子と前記マクロ電極検知素子との間の電気的相互作用を防ぐために、その長さに沿って前記マイクロ電極脳接触面まで生体適合性材料で絶縁されるマイクロワイヤである、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項３】
前記マクロ電極検知素子から延在するリードワイヤを更に含み、前記リードワイヤ及び前記マイクロワイヤは、前記支持部材に埋め込まれ、遠方への電気的接続のために前記支持部材から出るように該支持部材に沿って延在する、請求項２に記載の検知デバイス。
【請求項４】
前記マイクロ電極検知素子は前記脳内の細胞のニューロン活動信号を監視するように構成され、一方、前記マクロ電極検知素子は前記脳からのＥＥＧ脳活動信号を監視するように構成される、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項５】
前記マクロ電極検知素子は平坦部材であり、前記支持部材によって係合される周辺部分を有する、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項６】
前記マクロ電極検知素子は、前記マクロ電極脳接触面が前記支持部材の前記第１の表面と実質的に同一平面をなすように、その周囲に、前記支持部材によって係合される凹型フランジを有する、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項７】
前記マクロ電極検知素子は、前記マクロ電極脳接触面の反対側にある背面を有し、その上にある生体適合性エポキシが前記マイクロ電極検知素子を前記マクロ電極検知素子に更に固定する、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項８】
前記支持部材は誘電体生体適合性材料から形成される、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項９】
前記支持部材は、医療用又は埋込用シリコーン、ポリウレタン又は他の生体適合性エラストマーからなる、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項１０】
前記マクロ電極検知素子上に互いに離間して配置される複数の前記マイクロ電極検知素子を更に含む、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項１１】
前記支持部材は、それに沿って複数のマクロ電極検知素子を有する細長いストリップ又はグリッドアレイであり、各マクロ電極検知素子は前記マイクロ電極検知素子のうちの少なくとも１つを有する、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項１２】
前記支持部材は、
前記マクロ電極検知素子及びその関連するマイクロ電極検知素子（複数の場合もある）を含み、周辺部分を有する中心部分と、
その周囲にある複数の可撓性パッドであって、各パッドは前記周辺部分に沿って位置し、自らの中心を有し、該複数のパッドは、前記中心が同一直線上にないように位置決めされる、複数の可撓性パッドと、
を備え、
それにより、前記可撓性パッドが前記検知デバイスと脳表面との係合を容易にする、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項１３】
前記マクロ電極検知素子は、約０．０００５インチ〜約０．００４インチの厚みと、約１．０ｍｍ〜約１０．０ｍｍの直径とを有する単一の材料層から構成される、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項１４】
前記材料はステンレス鋼であるか、又はプラチナ合金、金合金、パラジウム合金、イリジウム合金及びルテニウム合金並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される貴金属合金である、請求項１３に記載の検知デバイス。
【請求項１５】
前記マイクロ電極脳接触面は約１０ミクロン〜約２５０ミクロンの直径を有する、請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項１６】
前記マイクロ電極検知素子は、プラチナ合金、金合金、パラジウム合金、イリジウム合金及びルテニウム合金並びにその組み合わせからなる群から選択される貴金属合金から構成される、請求項１５に記載の検知デバイス。
【請求項１７】
脳組織と接触させるための検知デバイスであって、
空洞を画定する外面及び内面を有する可撓性支持スリーブと、
前記外面に対して固定され、マクロ電極脳接触面を有する少なくとも１つのマクロ電極検知素子と、
各マクロ電極検知素子に固定され、前記空洞の中に、かつ前記空洞に沿って延在するリードワイヤと、
前記マクロ電極検知素子に対して固定され、前記マクロ電極脳接触面によって包囲されるマイクロ電極脳接触面を有する少なくとも１つのマイクロ電極検知素子と、
各マクロ電極検知素子に固定され、前記空洞の中に、かつ前記空洞に沿って延在するマイクロワイヤと、
を備え、前記マクロ電極脳接触面及び前記マイクロ電極脳接触面は感知及び監視のために脳組織に当接するように実質的に同じ曲面をなす、脳組織と接触させるための検知デバイス。
【請求項１８】
前記マイクロワイヤは、前記マイクロ電極検知素子とマクロ電極検知素子との間の電気的相互作用を防ぐために、その長さに沿って生体適合性材料で絶縁される、請求項１７に記載の検知デバイス。
【請求項１９】
前記マイクロ電極検知素子は前記脳内の細胞のニューロン活動信号を監視するように構成され、一方、前記マクロ電極検知素子は前記脳からのＥＥＧ脳活動信号を監視するように構成される、請求項１７に記載の検知デバイス。
【請求項２０】
前記マクロ電極検知素子上に互いに離間して配置される複数の前記マイクロ電極検知素子を更に含む、請求項１７に記載の検知デバイス。
【請求項２１】
前記マクロ電極検知素子は、約０．０００５インチ〜約０．００４インチの厚みと、約０．３ｍｍ〜約５．０ｍｍの直径とを有する単一の材料層から構成される、請求項１７に記載の検知デバイス。
【請求項２２】
前記マクロ電極検知素子はステンレス鋼であるか、又はプラチナ合金、金合金、パラジウム合金、イリジウム合金及びルテニウム合金並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される貴金属合金である、請求項２１に記載の検知デバイス。
【請求項２３】
前記マイクロ電極脳接触面は約１０ミクロン〜約２５０ミクロンの直径を有する、請求項１７に記載の検知デバイス。
【請求項２４】
前記マイクロ電極検知素子は、プラチナ合金、金合金、パラジウム合金、イリジウム合金及びルテニウム合金並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される貴金属合金から構成される、請求項２３に記載の検知デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的には頭蓋内検知デバイスに関し、より詳細には、ストリップ／グリッド電極検知デバイス及び深部電極検知デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
数多くの医学的に難治性の焦点発作障害の治療のために、てんかん原性脳の監視及び外科的除去が必要とされる。そのような外科手術は、てんかん原性病巣を識別する際に高い精度を要求する。これらの病巣の場所を特定しようと試みる際に種々の方法が使用されており、それらの方法の全てが、種々のやり方で適用される電気的コンタクトを用いて、皮質の電気的活動を検知することを伴う。
【０００３】
てんかん原性病巣を識別するために、長年にわたって習慣として頭皮コンタクトが使用されてきたが、そのようなコンタクトから得られた記録では、病巣の場所を正確に特定するのは一般的に非常に難しかった。それゆえ、医療センターでは皮質てんかん原性の領域をより良好に画定するために頭蓋内記録技法を使用することが通例になってきており、それにより、てんかん原性脳の監視及び除去の安全性及び有効性が高められる。
【０００４】
頭蓋内記録技法は通常、２つの異なるタイプの検知デバイス−皮質内深部電極又は皮質ストリップ／グリッド電極のうちの一方を含んでいる。特定の状況及び応用形態において深部電極が必要である。皮質ストリップ／グリッド電極を用いる技法は、相対的に安全であることがわかっており、深部電極の代替技法としての役割を果たす。
【０００５】
皮質ストリップ／グリッド電極は脳組織を侵襲しない。深部電極は細い、通常は円柱形の誘電体構造であり、その長さに沿ってコンタクトバンドが間隔を置いて配置される。脳内の種々の部分との良好な電気的接触を確立するために、そのような電極が脳に挿入される。一方、皮質ストリップ／グリッド電極は、その長さに沿って間隔を置いて配置されるコンタクトを支持する平坦なストリップである。そのようなストリップ／グリッド電極が、脳内ではなく、脳の表面に沿って、脳と接触するように硬膜と脳との間に挿入される。
【０００６】
そのような電極の例は、限定はしないが、特許文献１（Ｗｙｌｅｒ他）、特許文献２（Ｐｕｔｚ）、特許文献３（Ｐｕｔｚ）、特許文献４（Ｐｕｔｚ）及び特許文献５（Ｐｕｔｚ）において記述される電極を含む。
【０００７】
皮質ストリップ／グリッド電極は可撓性誘電体ストリップを有し、その中に、間隔を置いて整列した複数のこの平坦なコンタクト及びそれらのリードワイヤが封入され、誘電体ストリップを形成する前面材料層と背面材料層との間の所定の場所に支持される。この平坦なコンタクトのそれぞれは、正面接触面又は主要接触面を有し、これらの接触面は、誘電体ストリップの表層における開口によって露出している。コンタクトごとに１つの、複数の絶縁されたリードワイヤがストリップ内に固定され、基端からストリップを出る。そのような皮質ストリップ／グリッド電極において用いられる誘電体材料は通常、シリコーンのような、可撓性の生体適合性材料である。
【０００８】
「通常の」皮質ストリップ／グリッド電極は、多くの状況において良好に動作するが、その構造があまり適していない応用形態がある。例えば、マクロ電極を用いて脳の標準的な脳波記録法（ＥＥＧ）活動を監視／記録しながら同時に、マイクロ電極を用いて脳内の細胞活動を検知し、記録することが望ましい場合がある。電気的コンタクトのような検知素子が容易に、かつ安全に細胞活動及びＥＥＧ活動の両方を同時に検知／記録できるようにする皮質検知デバイスがあれば、現在の最新技術よりも優れた改善形態となるはずである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，７３５，２０８号
【特許文献２】米国特許第４，８０５，６２５号
【特許文献３】米国特許第４，９０３，７０２号
【特許文献４】米国特許第５，０４４，３６８号
【特許文献５】米国特許第５，０９７，８３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、容易に、かつ安全に細胞活動及びＥＥＧ活動の両方を同時に監視／記録する改善された皮質検知デバイスを提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、脳表面上の所望の位置に配置するのが容易である皮質検知デバイスを提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、脳表面に対して検知デバイスが予期せずに動くのを防ぐように、脳表面に固着する皮質検知デバイスを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、脳と接触する大きな表面積を与える皮質検知デバイスを提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、脳表面上に皮質検知デバイスを正確に位置決めする方法を提供することである。
【００１５】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、以下の説明及び図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、脳表面上の所望の位置において脳の表面と接触させるための改善された皮質検知デバイスに関する。その検知デバイスは、支持部材を備える。この支持部材は、可撓性適合可能（flexibly-conformable）材料からなり、第１の表面を有する。支持部材は著しく薄く、可撓性適合可能材料から形成される。可撓性適合可能とは、支持部材が、取り外されるときに元の形状及びサイズを再現できるようにしながら、検知デバイスが配置される脳表面の輪郭に対して容易に適合することができることを指している。また、検知デバイスは、支持部材に対して固定され、マクロ電極脳接触面を有する少なくとも１つのマクロ電極検知素子と、マクロ電極に対して固定され、マクロ電極脳接触面によって包囲されるマイクロ電極脳接触面を有する少なくとも１つのマイクロ電極検知素子とを含む。第１の表面、マクロ電極脳接触面及びマイクロ電極脳接触面は、感知及び監視のために脳の表面に当接するように実質的に同一平面をなす。
【００１７】
或る特定の好ましい実施形態では、マイクロ電極検知素子は、マイクロ電極検知素子とマクロ電極検知素子との間の電気的相互作用を防ぐために、その長さに沿ってマイクロ電極脳接触面まで生体適合性材料で絶縁されたマイクロワイヤである。また、好ましいのは、マクロ電極検知素子が、そこから延在するリードワイヤを含むことである。非常に好ましい実施形態によれば、リードワイヤ及びマイクロワイヤは支持部材に埋め込まれ、遠方への電気的接続のためにそこから出るように支持部材に沿って延在することがわかる。
【００１８】
最も好ましいのは、マイクロ電極検知素子が脳内の細胞のニューロン活動を監視するように構成され、一方、マクロ電極検知素子が脳からのＥＥＧ脳活動信号を監視するように構成されることである。
【００１９】
非常に好ましい実施形態は、支持部材によって係合される周辺部分を有する平坦部材であるマクロ電極検知素子を含む。別の非常に好ましい実施形態は、マクロ電極脳接触面が支持部材の第１の表面と実質的に同一平面をなすように、その周囲に、支持部材によって係合される凹型フランジを有するマクロ電極検知素子を含む。
【００２０】
マクロ電極検知素子は、マクロ電極脳接触面の反対側にある背面を有し、その上にある生体適合性エポキシがマイクロ電極検知素子をマクロ電極検知素子に更に固定していることが好ましい。より望ましいのは、支持部材が誘電体生体適合性材料から形成されることであり、最も好ましいのは、医療用又は埋込用シリコーン、ポリウレタン又は他の生体適合性エラストマーから形成されることである。
【００２１】
非常に望ましい実施形態は、マクロ電極検知素子上に互いに離間して配置される複数のマイクロ電極検知素子を含む。また、非常に好ましいのは、支持部材が、それに沿って複数のマクロ電極検知素子を有する細長いストリップ又はグリッドアレイであり、各マクロ電極検知素子はマイクロ電極検知素子のうちの少なくとも１つを有する。好ましくは、支持部材は中心部分を含み、中心部分は、マクロ電極検知素子及びその関連するマイクロ電極検知素子（複数の場合もある）を有し、周辺部分及びその周囲に複数の可撓性パッドを有する。好ましくは、各パッドは周辺部分に沿って位置し、自らの中心を有し、複数のパッドはその中心が同一直線上にないように位置決めされる。可撓性パッドは、検知デバイスと脳表面との係合を容易にする。このようにして、検知デバイスは実質的にクローバー形である。
【００２２】
最も望ましいのは、マクロ電極検知素子が、約０．０００５インチ〜約０．００４インチの厚みと、約１．０ｍｍ〜約１０．０ｍｍの直径とを有する単一の材料層から構成されることである。また、望ましいのは、材料がステンレス鋼であるか、又はプラチナ合金、金合金、パラジウム合金、イリジウム合金及びルテニウム合金並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される貴金属合金であることである。
【００２３】
マイクロ脳接触面は約１０ミクロン〜約２５０ミクロンの直径を有することが望ましい。また、望ましいのは、マイクロ電極検知素子が、プラチナ合金、金合金、パラジウム合金、イリジウム合金及びルテニウム合金並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される貴金属合金から構成されることである。
【００２４】
脳組織と接触させるための検知デバイスに関する別の非常に好ましい実施形態は、空洞を画定する外面及び内面を有する可撓性支持スリーブを含む。また、非常に好ましい実施形態は、外面に対して固定され、マクロ電極脳接触面を有する少なくとも１つのマクロ電極検知素子と、各マクロ電極検知素子に固定され、空洞の中に、かつ空洞に沿って延在するリードワイヤとを含む。非常に好ましい実施形態は、マクロ電極検知素子に対して固定され、マクロ電極脳接触面によって包囲されるマイクロ電極脳接触面を有する少なくとも１つのマイクロ電極検知素子と、各マクロ電極検知素子に固定され、空洞の中に、かつ空洞に沿って延在するマイクロワイヤとを更に含む。マクロ電極脳接触面及びマイクロ電極脳接触面は、感知及び監視のために脳組織に当接するように、実質的に同じ曲面をなすことが最も好ましい。
【００２５】
検知デバイスは上記のような機構を含み、脳内に埋め込まれない電極の端部（これは、マクロ電極検知素子及びマイクロ電極検知素子から離れた端部である）に線形アレイ複数コンタクトテールも含む。非常に好ましい実施形態では、複数コンタクトテールの複数のコンタクトは、ネックドイン加工（例えば、クリンプ加工）された端部を有する環状スリーブである。複数のコンタクトテールのこの構成により、医療用コネクタ、及び患者から遠隔した監視デバイスを接続できるようになる。
【００２６】
他の目的、利点及び特徴は、添付の図面とともに取り上げられる以下の明細書から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による、グリッド／ストリップ電極実施形態において示される皮質検知デバイスの平面図である。
【図２】リードワイヤ及びマイクロワイヤ並びに複数コンタクトテールを示す、図１の検知デバイスの拡大図である。
【図３】図２の線３−３に沿って実質的に見た皮質検知デバイスの断面図である。
【図４】マクロ電極検知素子を平坦部材として示す、図１の皮質検知デバイスの断面図である。
【図５】パッドを示す、図１の検知デバイスの一実施形態の平面図である。
【図６】図５の線６−６に沿って実質的に見た皮質検知デバイスの断面図である。
【図７】マクロ電極検知素子を平坦部材として示す、図１の皮質検知デバイスの断面図である。
【図８】可撓性支持スリーブを示す、図１の検知デバイスの代替の実施形態の斜視図である。
【図９】図８の線９−９に沿って実質的に見た検知デバイスの断面図である。
【図１０】図９の線１０−１０に沿って実質的に見た検知デバイスの断面図である。
【図１１】図１０の線１１−１１に沿って実質的に見た検知デバイスの断面図である。
【図１２】図８の検知デバイスの断面図である。
【図１３】図１２の線１３−１３に沿って実質的に見た検知デバイスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１及び図２は、本発明による好ましい実施形態を有する皮質検知デバイス１０の平面図である。皮質検知デバイス１０は可撓性適合可能材料から形成される支持部材１４を備える。支持部材１４は、脳１２の表面と接触するための第１の表面１６を有する。また、デバイス１０は、支持部材１４に対して固定される少なくとも１つのマクロ電極検知素子１８を含む。マクロ電極検知素子１８はマクロ電極脳接触面２０を有する。デバイス１０は少なくとも１つのマイクロ電極検知素子２２を含み、マイクロ電極検知素子はマクロ電極１８に対して固定され、マクロ電極脳接触面２０によって包囲されるマイクロ電極脳接触面２４を有する。第１の表面１６、マクロ電極脳接触面２０及びマイクロ電極脳接触面２４は、感知及び監視のために脳１２の表面に当接するように概ね同一平面をなす。図１及び図２は、検知デバイス１０をグリッド／ストリップ電極として示す。
【００２９】
図３及び図４は、マイクロ電極検知素子２２が、その長さに沿ってマイクロ電極脳接触面２４まで絶縁されたマイクロワイヤ２６であることを示す。マイクロワイヤ２６は、マイクロ電極検知素子２２とマクロ電極検知素子１８との間の電気的相互作用を防ぐために、生体適合性材料２８で絶縁される。各マクロ電極検知素子１８は１つ又は複数のマイクロ電極検知素子２２を有することができることに留意することが重要である。一例にすぎないが、図１〜図１１は、マクロ電極検知素子１８ごとに２つのマイクロ電極検知素子２２を示す。
【００３０】
また、図３及び図４は、リードワイヤ３０がマクロ電極検知素子１８から延在することも示す。リードワイヤ３０及びマイクロワイヤ（複数の場合もある）２６は、図２〜図５において示されるように、支持部材１４内に埋め込まれ、遠方への電気的接続のためにそこから出るように支持部材１４に沿って延在する。マイクロ電極検知素子２２は、脳内の細胞のニューロン活動信号を監視するように構成され、一方、マクロ電極検知素子１８は脳からのＥＥＧ脳活動信号を監視するように構成される。マイクロ電極検知素子２２は、マクロ電極検知素子１８よりも高い周波数において動作する。
【００３１】
マクロ電極検知素子１８は、図４及び図７に示されるように、支持部材１４によって係合される周辺部分３４を有する平坦部材とすることができる。マクロ電極検知素子１８は、凹型フランジ３６も有することができ、凹型フランジは、図３及び図６において見られるように、マクロ電極脳接触面２０が支持部材１４の第１の表面１６と実質的に同一平面をなすように支持部材１４と係合する。マクロ電極検知素子１８の平坦部材及び凹型フランジ３６のいずれの構成も、脳１２の表面に対して露出される１．０ｍｍ〜１０．０ｍｍの直径を有する。
【００３２】
図３及び図４並びに図６及び図７は、マクロ電極検知素子１８が、マクロ電極脳接触面２０の反対側にある背面３８を有することを示す。背面３８は、その上に生体適合性エポキシ４０を有し、マイクロ電極検知素子２２をマクロ電極検知素子１８に更に固定する。また、マイクロ電極検知素子２２及びマクロ電極検知素子１８は、摩擦係合を通して固定される。
【００３３】
支持部材１４は、医療用又は埋込用シリコーン、ポリウレタン又は他の生体適合性エラストマーからなることが好ましい。支持部材１４は、可撓性であり、かつ生体適合性である誘電体材料からなる単一の薄く、実質的に平面的な層から形成される（図１及び図２を参照）。医療用のＳＩＬＡＳＴＩＣ（商標）のようなシリコーン材料が好ましいが、同等の誘電体エラストマーを用いることもできる。また、その材料は、検知デバイス１０が脳上に配置されるときに、皮質表面の下部にある特徴部を可視化できるように透明であることが好ましい。
【００３４】
図１は、デバイス１０が、マクロ電極検知素子１８上に互いに離間して配置される１つ又は複数のマイクロ電極検知素子２２を含むことができることを示す。支持部材１４は、細長いストリップ又はグリッドアレイとすることができ、そのアレイは、それに沿って複数のマクロ電極検知素子１８を有し、各マクロ電極検知素子１８は、図１及び図２において見られるように、少なくとも１つ又は多数のマイクロ電極検知素子２２を有する。
【００３５】
皮質検知デバイス１０は、図５に示されるように、支持部材１４から外側に延在する実質的に類似の３つの円形パッド４６も設けられる。図５は、支持部材１４が中心部分４２を有し、中心部分がマクロ電極検知素子１８と、その関連するマイクロ電極検知素子（複数の場合もある）２２と含むことを示す。中心部分４２は周辺部分４４を有する。複数の可撓性パッド４６が周辺部分４４を包囲し、各パッド４６は周辺部分４４に沿って位置し、自らの中心４８を有する。複数のパッド４６は、中心４８が同一直線上にないように位置決めされる。可撓性パッド４６は、検知デバイス１０が脳表面と係合するのを容易にする。パッド４６は、検知デバイス１０が皮質に密着するように、脳表面１２と相互作用する。そのデバイス１０が脳活動を検知することのような或る特定の手順を実行するために医師によって選択される所望の特定の場所に個々に位置決めされると、検知デバイス１０は横方向に動ないようにされる。
【００３６】
図１、図２及び図５に最もわかりやすく示されるように、マクロ電極検知素子１８は、約０．０００５インチ〜約０．００４インチの厚みと、約１．０ｍｍ〜約１０．０ｍｍの直径とを有する単一の材料層から構成される。マイクロ電極脳接触面２４は、約１０ミクロン〜約２５０ミクロンの直径を有することが好ましい。
【００３７】
支持部材１４の厚み及び直径は、ストリップ全体を通して、好ましくは約０．００６インチで実質的に均一である。パッド４６を備える支持部材１４の実施形態では、各パッド４６の中心４８は他の２つのパッドの中心から等距離にあり、それにより、クローバーのような形状を形成する。各パッド４６は、図５において見られるように、１つの円弧に沿って支持部材１４に取り付けられる。
【００３８】
パッド４６は、所定の位置にとどまるように、硬膜と皮質との間に挟持される必要はない。さらに、検知デバイス１０のサイズ及び形状を考えると、検知デバイス１０の重さが、より重さがある当該技術分野におけるストリップ検知デバイスの場合に比べて、検知デバイスが１つのスポットにとどまることができる大きな要因ではないことを明確に理解することができる。
【００３９】
パッド４６の薄さ、円弧の長さ、及び支持部材１４のために選択される材料の性質がそれぞれ、パッド４６がその形状を保持しながらも同等のサイズの脳表面１２のエリアに適合するほど十分に可撓性である能力に寄与する。
【００４０】
マクロ電極検知素子１８及びマイクロ電極検知素子２２は、プラチナ合金、金合金、パラジウム合金、イリジウム合金及びルテニウム合金並びにそれらの組み合わせのような貴金属合金から構成されることが好ましい。マクロ電極検知素子１８はステンレス鋼から構成することもできる。
【００４１】
図８〜図１１において見られるように、デバイス１０の別の実施形態は、脳組織と接触させるための深部電極と一般的に呼ばれる。この実施形態では、デバイス１０は、図８において最もわかりやすく見られるように、可撓性支持スリーブ５０を含む。支持スリーブ５０は、図１０に示されるように空洞５６を画定する外面５２及び内面５４を有する。好ましくは、支持スリーブ５０は、図１２及び図１３に示されるように継ぎ目のない構成要素であるように一体型の本体から構成される。マクロ電極検知素子１８は、支持スリーブ５０と同一平面をなすことが好ましいが、代替の実施形態は、図９及び図１０、並びに図１２及び図１３において見られるように、支持スリーブ５０から内側にわずかにマクロ電極検知素子１８を引っ込めて作ることである。
【００４２】
この実施形態では、少なくとも１つのマクロ電極検知素子１８が外面５２に対して固定され、図９及び図１０において示されるようにマクロ電極脳接触面２０を有する。リードワイヤ３０が各マクロ電極検知素子１８に固定され、図１０及び図１１に示されるように、空洞５６の中に、かつ空洞５６に沿って延在する。少なくとも１つのマイクロ電極検知素子２２がマクロ電極検知素子１８に対して固定され、マイクロ電極検知素子２２はマクロ電極脳接触面２０によって包囲されるマイクロ電極脳接触面２４を有する。この実施形態は、図１０に最もわかりやすく示されるように、各マクロ電極検知素子１８に固定されるマイクロワイヤ２６も含む。マイクロワイヤ２６は、空洞５６の中に、かつ空洞５６に沿って延在する。マクロ電極脳接触面２０及びマイクロ電極脳接触面２４は、感知及び監視のために脳組織１２に当接するように実質的に同じ曲面をなす。この実施形態では、マクロ電極検知素子１８は、約０．０００５インチ〜約０．００４インチの厚みと、約０．３ｍｍ〜約５．０ｍｍの直径とを有する単一の材料層から構成される。
【００４３】
デバイス１０は、ストリップ／グリッド構成にしても、深部電極構成にしても、通常、図１、図２及び図８に示されるように、脳内に埋め込まれないデバイス１０の端部（これは、マクロ電極検知素子１８及びマイクロ電極検知素子２２から離れた端部である）上に線形アレイ複数コンタクトテール５８を含む。複数コンタクトテール５８の複数のコンタクト６０は、ネックドイン加工（例えば、クリンプ加工）された端部を有する環状スリーブである。複数コンタクトテール５８のこの構成によれば、医療用コネクタ、及び患者から遠隔した外部監視デバイスと接続できるようになる。デバイス１０が電気的な脳活動を監視することを意図する場合、外部監視デバイスは、検知デバイス１０によって通信された情報を記録又は表示するために、出力ディスプレイを備える従来の監視デバイス、及び適切な電源からなることが好ましい。
【００４４】
また、デバイス１０は、非常に多くのデバイス１０が一度に使用される場合があるとき、１つのデバイス１０を他のものから区別するために使用する数字指示（図示せず）も設けられる。数字指示によって、個々のユーザは各デバイス１０を対応する外部デバイスにより迅速に、より容易に、かつより確実に関連付けることができるようになる。
【００４５】
本発明はその具体的な実施形態との関連で説明されてきたが、数多くの代替形態、変更形態及び変形形態が当業者に明らかになることは明白である。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び広い範囲内に入る全てのそのような代替形態、変更形態及び変形形態を含むことを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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