DE10044115A1

DE10044115A1 - Combined micro-macro-brain stimulation lead and method of use

Info

Publication number: DE10044115A1
Application number: DE2000144115
Authority: DE
Inventors: Frans L H Gielen; Paul Boulos Bejjani
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2001-04-12
Also published as: FR2798295A1

Abstract

Eine Leitung für Hirnstimulation mit einem Makro-Segment, welches eine Makro-Elektrode für eine Test-Stimulation und anschließende Dauerstimulation aufweist, und mit einem Mikro-Segment, welches eine Mikro-Elektrode für Einzelzellaufzeichnung aufweist, wird beschrieben. Verfahren zum Verwenden der Leitung zum Stimulieren von Hirngewebe und zum Identifizieren funktionaler Grenzen innerhalb des Hirngewebes werden ebenfalls angegeben.A line for brain stimulation with a macro segment, which has a macro electrode for a test stimulation and subsequent continuous stimulation, and with a micro segment, which has a micro electrode for single cell recording, is described. Methods of using conduction to stimulate brain tissue and to identify functional boundaries within the brain tissue are also provided.

Description

Field of the invention

Diese Erfindung betrifft eine Leitung und ein Verfahren zur Hirnstimulation (BS). Genauer betrifft diese Erfindung eine Leitung, die eine Makro-Elektrode zur Teststimulation und zur darauffolgenden andauernden Stimulation mit einer zurückziehbaren Mikro-Elektrode für ein Aufzeichnen einzelner Zellen bzw. einer Semi-Mikro-Elektrode für ein Aufzeichnen mehrerer Zellen kombiniert.This invention relates to a lead and a method for brain stimulation (BS). More specifically, this invention relates to a line that is a macro electrode for Test stimulation and the subsequent continuous stimulation with a retractable micro-electrode for recording individual cells or one Semi-micro electrode combined for multi-cell recording.

Background of the Invention

Elektrische Leitungen werden dazu verwendet, um Hirngewebe bei der Behandlung solcher Erkrankungen, wie z. B. dem Tremor bei der Parkinsonschen Krankheit und dem Essentiellen Tremor (Essential Tremor), zu stimulieren. Ein Verfahren zur Hirnstimulation ist in dem US-Patent 5,938,688 von Schiff beschrieben, welches durch Verweis in seiner Gesamtheit hierin eingebunden ist. Ein typisches elektrisches Hirnstimulationssystem weist einen Pulsgenerator auf, der über eine Leitung operativ mit dem Hirn verbunden ist. Die Leitung weist an ihrem fernen Ende eine oder mehrere Stimulationselektroden auf und ist so konstruiert, daß sie in das Gehirn eines Patienten implantiert werden kann, so daß das Elektrodensystem optimal und sicher für die erwünschte Stimulation positioniert ist. Das US-Patent 5,464,446 der Medtronic, Inc., welches durch Verweis in seiner Gesamtheit hierin eingebunden ist, zeigt ein Leitungsverankerungssystem und offenbart ein Verfahren zum Positionieren der Leitung, so daß die Elektroden an einer erwünschten Stimulationsstelle zu liegen kommen. Die Leitung wird unter Verwendung eines stereotaktischen Instruments positioniert, welches präzise Bewegungen innerhalb des Hirns ermöglicht, z. B. +/- 1 mm.Electrical leads are used to connect brain tissue to the Treatment of such diseases, such as B. the tremor in Parkinson's Illness and the Essential Tremor (Essential Tremor) to stimulate. On Method for brain stimulation is in US Patent 5,938,688 to Schiff described, which is incorporated herein by reference in its entirety. A typical electrical brain stimulation system has a pulse generator which is operatively connected to the brain via a line. The line instructs one or more stimulation electrodes at its distal end and so is constructed so that it can be implanted in a patient's brain so that the electrode system is optimal and safe for the desired stimulation is positioned. U.S. Patent 5,464,446 to Medtronic, Inc., which is assigned by Reference in its entirety is included here Line anchoring system and discloses a method for positioning the Conduction so that the electrodes lie at a desired stimulation site come. The line is made using a stereotactic instrument positioned, which enables precise movements within the brain, e.g. B. +/- 1 mm.

Der erste Schritt auf dem Weg zu einer effektiven Hirnstimulation beinhaltet das Lokalisieren bzw. Kartieren funktionaler Hirnstrukturen. Insbesondere, wenn das Ziel neu in dem Sinne ist, daß wenige oder keine statistischen Daten existieren, um die Zielstelle zuverlässig zu identifizieren, ist es nötig zu bestimmen, wo innerhalb der Grenzen des funktionellen Zielgebiets eine effektive und sichere Stimulation abgegeben werden kann.The first step towards effective brain stimulation involves that Localize or map functional brain structures. Especially if that The new goal in the sense that little or no statistical data exists, in order to reliably identify the target location, it is necessary to determine where effective and safe within the limits of the functional target area Stimulation can be delivered.

Therapeutische Wirkung und unerwünschte Effekte einer Veränderung des Hirns und einer ständigen Neuromodulation hängen in kritischer Weise von diesem Lokalisationsverfahren ab. Dieses Verfahren involviert drei primäre Schritte. Zuerst wird eine anatomische Lokalisierung der Ziele im Hirn durchgeführt, indem Atlanten der Hirnanatomie verwendet und mittels Positiv-Kontrast-Röntgen, CT oder MRI unter stereotaktischen Bedingungen Aufnahmen gemacht werden. Solche wohl bekannten Standard-Aufnahmeverfahren werden verwendet, um eine Anfangsbestimmung der Ortskoordinaten des Ziels durchzuführen, zu dem die Leitung geführt werden wird.Therapeutic effects and undesirable effects of a change in the brain and constant neuromodulation critically depend on it Localization process. This process involves three primary steps. First anatomical localization of the targets in the brain is performed by Atlases of brain anatomy used and by means of positive contrast x-rays, CT or MRI under stereotactic conditions. Such well-known standard recording methods are used to create a Initial determination of the location coordinates of the destination to which the Line will be led.

Als zweites wird eine elektrophysiologische Identifizierung der funktionalen Grenzen zwischen Hirnstrukturen mit Hilfe von Einfach- oder Mehrfachzell- bzw. Mehrfachaufzeichnungen charakteristischer Zellentladungsmuster durchgeführt. Ein solches Verfahren kann auch als Mikro-Aufzeichnung oder Semimikro- Aufzeichnung bezeichnet werden. Das Mikro-Aufzeichnen bzw. Semimikro- Aufzeichnen erfordert die Verwendung einer Elektrode, die klein genug ist, zwischen einzelnen Einzel-Zellaktivitäten bzw. einzelnen Mehrfach-Zellaktivitäten zu unterscheiden, und erfordert somit eine Mikro-Elektrode mit einer sehr kleinen Oberfläche, bspw. zwischen 1 bis 500 Quadratmikrometer im Falle einer Semimikro-Elektrode und weniger als einen Quadratmikrometer im Falle einer Mikro-Elektrode. The second is an electrophysiological identification of the functional Limits between brain structures with the help of single or multiple cell or Multiple recordings of characteristic cell discharge patterns performed. Such a method can also be used as micro-recording or semi-micro Record can be called. Micro-recording or semimicro Recording requires the use of an electrode that is small enough between individual single cell activities or individual multiple cell activities to distinguish, and therefore requires a micro-electrode with a very small Surface, for example between 1 to 500 square micrometers in the case of a Semimicro-electrode and less than a square micron in the case of one Micro-electrode.

In einem dritten Schritt wird innerhalb der funktionalen Hirnstrukturen, die zuvor lokalisiert worden sind, eine elektrische Test-Stimulation durchgeführt. Die Test- Stimulation der ausgesuchten Hirnstruktur ist notwendig, um folgendes zu bestimmen: (1) Die Effizienz der Stimulation in der identifizierten funktionale Hirnstruktur und (2) jegliche durch eine Stimulation des Hirns in diesem Gebiet hervorgerufene Nebenwirkungen. Wenn sich die Stimulations-Elektrode zu nah an der Grenze der identifizierten Hirnstruktur befindet, kann die Funktion angrenzender Hirnstrukturen moduliert werden, was wiederum zu unerwünschten Nebeneffekten führen kann. Eine Test-Stimulation ist klinisch gesehen am aussagekräftigsten, wenn sie mit einer Elektrode oder mit Elektroden durchgeführt wird, die eine der dauerhaft implantierbaren Elektrode äquivalente Größe aufweist/aufweisen, z. B. im Bereich von 1 bis 20 Quadratmillimetern.In a third step, an electrical test stimulation is carried out within the functional brain structures that have previously been localized. The test stimulation of the selected brain structure is necessary to determine the following: ( 1 ) the efficiency of the stimulation in the identified functional brain structure and ( 2 ) any side effects caused by stimulation of the brain in this area. If the stimulation electrode is too close to the boundary of the identified brain structure, the function of adjacent brain structures can be modulated, which in turn can lead to undesirable side effects. A test stimulation is clinically most meaningful if it is carried out with an electrode or with electrodes that have a size equivalent to the permanently implantable electrode, e.g. B. in the range of 1 to 20 square millimeters.

Derzeit wird nach dem ersten Schritt des Bestimmens einer Zielstelle eine Leitung mit einer Mikro-Elektrode im Gehirn plaziert, um funktionale Grenzen über eine Einzelzellaufzeichnung zu identifizieren. Dann wird die Leitung mit der Mikro- Elektrode aus dem Gehirngewebe zurück gezogen. Die Mikro-Leitung wird dann durch eine Makro-Leitung mit einer Makro-Elektrode ersetzt, um die Test- Stimulation durchzuführen. Nach diesem Schritt kann ein weiterer Schritt des Zurückziehens der Makro-Leitung und Ersetzens der Leitung durch eine dritte, dauerhafte Hirnstimulationsleitung durchgeführt werden. Diese Ersetzungen erfordern typischerweise mehrere Einführvorgänge von Leitungen, vorzugsweise sämtlich entlang desselben Bewegungsweges, und erhöht somit das Risiko von Blutungen innerhalb des Schädels mit schweren, dauerhaften Behinderungen als mögliche Folge. Darüber hinaus ist es, wenn die Leitung erst einmal positioniert und getestet ist, um zu bestimmen, daß die Ergebnisse der Stimulation zufriedenstellend sind, ein kritischer Punkt, daß die Leitung an derselben Stelle bleibt, da bereits eine Verschiebung der Elektrode um nur einen Millimeter in die verkehrte Richtung unbefriedigende Ergebnisse oder Verletzungen des Hirns hervorrufen kann. Ein Entfernen der Mikro-Leitung und ein Ersetzen derselben durch die Makro-Leitung erhöht zudem das Risiko, daß die Makro-Leitung nicht mehr in dem durch die Mikro-Aufzeichnung identifizierten funktionalen Ziel bzw. nahe genug bei diesem Punkt positioniert ist. Somit wäre es wünschenswert, eine Leitung zu schaffen, die für alle drei Funktionen geeignet ist: für eine Einzelzellaufzeichnung, für eine Test-Stimulation und sogar für eine dauerhafte Stimulation.Currently, after the first step of determining a destination, a line becomes with a micro-electrode placed in the brain to cross functional limits Identify single cell record. Then the line with the micro Electrode withdrawn from brain tissue. The micro-line is then replaced by a macro lead with a macro electrode to test the Perform stimulation. After this step, another step of the Withdrawal of the macro line and replacement of the line by a third, permanent brain stimulation lead. These replacements typically require multiple line insertion operations, preferably all along the same path of movement, increasing the risk of Bleeding within the skull with severe, permanent disabilities than possible consequence. In addition, it is once the line is positioned and is tested to determine that the results of the stimulation are satisfactory, a critical point that the line is in the same place remains because the electrode has already been shifted by only wrong direction results or brain injuries can cause. Removing and replacing the micro lead the macro line also increases the risk that the macro line will not more in the functional goal identified by the micro-recording or positioned close enough to that point. So it would be desirable to have one To create a line that is suitable for all three functions: for one Single cell recording, for test stimulation and even permanent Stimulation.

Es war bis dato nicht möglich, eine effektive Test-Stimulation mit einer Mikro- Einzelzellen-Elektrode durchzuführen, da eine Mikro-Elektrode im allgemeinen nicht ausreicht, um ein ausreichend großes Volumen des Hirngewebes zu stimulieren, um die Effizienz und Nebenwirkungen abzuschätzen. Es war darüber hinaus nicht möglich, ein effektives Einzellzellaufzeichnen mit einer Makro- Elektrode durchzuführen, da eine Makro-Elektrode für eine Einzellzellaufzeichnung einen zu großen Bereich wahrnimmt. Der Unterschied zwischen den Oberflächen von Mikro- und Makro-Elektroden (typischerweise weniger als 0,001 Quadratmillimeter verglichen mit 1 bis 20 Quadratmillimetern) und deren damit verbundene Stromdichten führen zu einer Stimulation von sehr unterschiedlichen Volumina von Hirnzellen und resultieren deshalb in verschiedenen therapeutischen Wirkungen und Nebenwirkungen.Until now, it was not possible to effectively test stimulate with a micro- Perform single cell electrode as a micro electrode in general not enough to get a large enough volume of brain tissue stimulate to assess efficiency and side effects. It was about it in addition, it is not possible to record an effective single cell with a macro Perform electrode as a macro electrode for single cell recording perceives too large an area. The difference between the surfaces micro and macro electrodes (typically less than 0.001 Square millimeters compared to 1 to 20 square millimeters) and their therefore connected current densities lead to a stimulation of very different Volumes of brain cells and therefore result in different therapeutic Effects and side effects.

Andere Offenbarungen, die mit den Verfahren und Vorrichtungen zur Stimulation von Hirngewebe zusammenhängen, schließen die in der unten aufgeführten Tabelle 1 aufgeführten US-Patente mit ein.Other disclosures related to stimulation methods and devices brain-related, include those listed below U.S. Patents listed in Table 1.

Brief description of the drawings

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der gemäß der vorliegenden Erfindung gefertigten Hirn-Stimulationsleitung, wobei das Mikro-Segment zurückgezogen ist und die Leitung durch ein stereotaktisches Instrument in Position gehalten wird. Fig. 1 is a schematic view showing an embodiment of the manufactured according to the present invention brain stimulation lead, wherein the micro-segment is retracted and the lead is held by a stereotactic instrument in position.

Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel der Hirn- Simulationsleitung der vorliegenden Erfindung, wobei das Mikro-Segment in einer ausgefahrenen Aufzeichnungsstellung befindlich ist. Fig. 2 shows a perspective view of an embodiment of the brain simulation line of the present invention, wherein the micro-segment is in an extended recording position.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Mikro-Segments aus Fig. 1. FIG. 3 shows a perspective view of the micro-segment from FIG. 1.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Aufzeichnungsspitze des Mikro- Segments aus Fig. 1. FIG. 4 shows an enlarged view of the recording tip of the micro segment from FIG. 1.

Fig. 5 zeigt eine diagrammartige Darstellung der Leitung aus Fig. 1 relativ zu einem funktionalen Bereich des Gehirns des Patienten. FIG. 5 shows a diagrammatic representation of the line from FIG. 1 relative to a functional region of the patient's brain.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, welches zumindest einige der Schritte, die bei der Verwendung des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zum Aufzeichnen von Einzelzellaufzeichnungen, Identifizieren funktionaler Grenzen, Ausführen einer Test-Stimulation und Ausführen einer dauerhaften Stimulation verwendet werden. FIG. 6 shows a flow diagram illustrating at least some of the steps used in using the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 to record single cell records, identify functional boundaries, perform test stimulation, and perform permanent stimulation.

Detailed description of the currently preferred Embodiments

In der Beschreibung und den vorliegenden Ansprüchen wird der Begriff "Leitung" in seinem weitesten Sinne verwendet und schließt in seinem Bedeutungsumfang eine Stimulationsleitung, eine Wahrnehmungsleitung, eine Kombination aus den vorstehend genannten Leitungen oder irgendein anderes langgestrecktes Element, wie z. B. einen Katheter, mit ein, welches dazu nutzbar ist, in Gehirngewebe eingeführt zu werden. Der Begriff "Elektrode" bedeutet eine elektrische leitende Oberfläche, die zum Aussetzen gegenüber menschlichem Gewebe und/oder menschlichen Fluiden ausgestaltet und zum Wahrnehmen elektrischer Signale und/oder zum Abgeben derselben geeignet ist.In the description and the present claims, the term "line" is used used in its broadest sense and includes its scope of meaning a stimulation line, a perception line, a combination of the the aforementioned lines or any other elongated Element such as B. a catheter with a, which can be used in Brain tissue to be introduced. The term "electrode" means one electrically conductive surface, which is to be exposed to human Tissue and / or human fluids designed and perceptible electrical signals and / or the same is suitable.

Es wird nun auf Fig. 1 und auf Fig. 2 Bezug genommen. Dort wird bei 30 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Leitung zur Hirnstimulation gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Hirnstimulationsleitung 30 enthält ein Makro- Segment 40 (in Fig. 2 gezeigt) mit einer darin nach vorn gelegenen Öffnung 50 und ein Mikrosegment 70, welches in dem Makro-Segment 40 bewegbar angeordnet ist. Das Mikro-Segment 70 kann zwischen einer zurückgezogenen Position (in Fig. 1 gezeigt), in der das Mikro-Segment 70 innerhalb des Makro- Segments 40 eingeschlossen ist, und einer ausgefahrenen Position (in Fig. 2 gezeigt), in der das Mikro-Segment 70 sich durch die Öffnung 50 des Makro- Segmentes 40 hindurch erstreckt, bewegt werden. Eine optional vorhandene Membran 53 ist so ausgelegt, daß sie es einem Stylet oder dem Mikro-Segment 70 ermöglicht, abwärts durch eine zentrale, abdichtbare in der Mitte darin angeordnete Öffnung geschoben werden zu können, wenn das Segment 70 abwärts in eine ausgefahrene Position geschoben wird. Die Membran 53 verhindert vorzugsweise das Eindringen von Körperfluiden in die inneren Abschnitte des Segments 40, wenn das Segment 70 sich am Ende der Implantationsprozedur in einer zurückgezogenen Position befindet, und greift vorzugsweise zudem an den Seitenwänden des Segments 70 dichtend an, wenn das Segment 70 sich während des Implantationsvorganges in einer ausgefahrenen Position befindet.Referring now to FIG. 1 and FIG. 2. A preferred embodiment of a line for brain stimulation according to the present invention is shown there at 30. The brain stimulation line 30 contains a macro segment 40 (shown in FIG. 2) with an opening 50 located forward therein and a micro segment 70 which is arranged movably in the macro segment 40 . The micro segment 70 can be between a retracted position (shown in FIG. 1) in which the micro segment 70 is enclosed within the macro segment 40 and an extended position (shown in FIG. 2) in which the micro -Segment 70 extends through the opening 50 of the macro segment 40 , are moved. An optional membrane 53 is designed to allow a stylet or micro-segment 70 to be slid downwardly through a central, sealable opening located therein when segment 70 is slid down to an extended position . The membrane 53 preferably prevents intrusion of body fluids into the inner portions of the segment 40 when the segment 70 is in a retracted position at the end of the implantation procedure, and preferably also sealingly engages the side walls of the segment 70 when the segment 70 is in contact is in an extended position during the implantation process.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann die Stimulationsleitung mittels eines stereotaktischen Instruments in Position gehalten werden. Das stereotaktische Instrument kann ein kommerziell erhältliches Gerät sein, und es weist einen schematisch gezeigten und mit 10 bezeichneten Rahmen auf. Der Rahmen 10 trägt eine mit 11 bezeichnete Leitungs-Halteanordnung, welche wiederum einen Leitungshalter 12 trägt. Die Leitung 30 kann durch den Leitungshalter 12 und durch ein Führungsröhrchen bzw. Kanüle 20 positioniert werden. Ein Mikro- Positionierer, der schematisch bei 13 gezeigt ist, kann dann verwendet werden, um die Hirnstimulationsleitung 30 oder die Mikro-Elektrode, Semi-Mikro-Elektrode oder Makro-Stimulationselektrode zeilenweise unabhängig voranzutreiben. Die Technik zum Positionieren einer im Schädel gelegenen Leitung mittels eines stereotaktischen Instruments ist im Stand der Technik wohl bekannt.As shown in Fig. 1, the stimulation lead can be held in position by means of a stereotactic instrument. The stereotactic instrument can be a commercially available device and has a frame shown schematically and designated by 10. The frame 10 carries a line holding arrangement, designated 11, which in turn carries a line holder 12 . The line 30 can be positioned by the line holder 12 and by a guide tube or cannula 20 . A micro-positioner, shown schematically at 13, can then be used to independently advance the brain stimulation lead 30 or the micro-electrode, semi-micro-electrode, or macro-stimulation electrode. The technique for positioning a lead in the skull using a stereotactic instrument is well known in the art.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, weist das Makro-Segment 40 vorzugsweise ein Leitungsgehäuse 42 auf. Die Makro-Elektrode 44 wird vorzugsweise an dem fernen Ende des Gehäuses 42, neben der Öffnung 50 positioniert. Die Makro- Elektrode 44 kann die Form und eine Oberflächengröße einer herkömmlichen DBS (Deep Brain Stimulation) Elektrode oder einer BS (Brain Stimulation) Elektrode aufweisen, wobei die Größe der Oberfläche vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 Quadratmillimetern liegt. Ein System aus Leitern 60 kann sich längs des Gehäuses 42 erstrecken und erstreckt sich vorzugsweise entlang der Länge des Makro- Segments 40.As shown in FIGS. 1 and 2, the macro segment 40 preferably has a line housing 42 . The macro electrode 44 is preferably positioned at the distal end of the housing 42 , next to the opening 50 . The macroelectrode 44 may have the shape and surface area of a conventional DBS (deep brain stimulation) electrode or a BS (brain stimulation) electrode, the size of the surface preferably being in the range from 1 to 20 square millimeters. A system of conductors 60 may extend along the housing 42 and preferably extends along the length of the macro segment 40 .

Das aus einem herkömmlichen biokompatiblen und biostabilen Material, wie z. B. Polyurethan, gefertigte Leitungsgehäuse 42 umschließt die Länge der Leitung 30 auf bekannte Weise. Beispiele derartiger bekannter Leitungen, die dazu geeignet sind, dazu angepaßt zu werden, im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet zu werden, schließen die DBS-Leitungen MEDTRONIC® Model 3387 und 3389 mit ein. Ein geeignetes biokompatibles Material ruft nur geringe allergische Reaktionen von dem Körper des Patienten hervor und ist gegenüber einer aus der Implantation in einen menschlichen Körper herrührenden Korrosion resistent. Darüber hinaus sollte ein geeignetes biokompatibles Material keine zusätzliche übermäßige Beanspruchung des Körpers eines Patienten hervorrufen. Eine isolierende Hülse 51 hält die Spulen der Leiter 60 zurück und bildet einen axialen Hohlraum 62 aus, in den ein Stylet bzw. vorzugsweise das Mikro-Segment 70 eingeführt werden kann.The from a conventional biocompatible and biostable material such. B. polyurethane, manufactured cable housing 42 encloses the length of the line 30 in a known manner. Examples of such known lines that are adapted to be used in connection with the present invention include the MEDTRONIC® Model 3387 and 3389 DBS lines. A suitable biocompatible material causes only slight allergic reactions from the patient's body and is resistant to corrosion resulting from implantation in a human body. In addition, a suitable biocompatible material should not cause excessive strain on a patient's body. An insulating sleeve 51 holds back the coils of the conductors 60 and forms an axial cavity 62 into which a stylet or preferably the micro-segment 70 can be inserted.

Das Material, aus dem das Makro-Segment 40 gebildet wird, kann aus einer Vielzahl biokompatibler, biostabiler Materialien gewählt werden. Die Makro- Elektrode 44 kann aus einem für dauerhafte Stimulationselektroden typischen Material, wie z. B. Edelstahl, Platin oder Iridium gefertigt sein. Das Makro-Segment 40 ähnelt vorzugsweise einer typischen DBS- oder BS-Leitung, wie z. B. der MEDTRONIC Leitung Model DBS 3280, welche mit flexiblem TEFLON- SILASTIC^TM isoliert ist und Platin/Iridium Elektroden aufweist.The material from which the macro segment 40 is formed can be selected from a variety of biocompatible, biostable materials. The macro electrode 44 can be made of a material typical of permanent stimulation electrodes, such as, for. B. stainless steel, platinum or iridium. The macro segment 40 is preferably similar to a typical DBS or BS line, such as B. the MEDTRONIC cable model DBS 3280 , which is insulated with flexible TEFLON-SILASTIC ^TM and has platinum / iridium electrodes.

Fig. 1 zeigt das Mikro-Segment 70, wie es in die Öffnung 50 hinein und in das Makro-Segment 40 zurückgezogen ist, wohingegen Fig. 2 das Mikro-Segment 70 zeigt, wie es sich durch die Öffnung 50 und die Dichtmembran 53 hindurch nach außen erstreckt. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Mikro-Segment 70 nach dem Aufzeichnen in einer zurückgezogenen Position innerhalb des Makro-Segments 40 belassen und die Leitung 30 wird in geeigneter Weise so positioniert, daß eine dauerhafte Verwendung möglich ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, kann das Mikro-Segment 70 vollständig aus dem Makro-Segment 40 zurückgezogen und aus dem Hirn des Patienten entfernt werden, was wiederum eine dauerhafte Verwendung der Leitung 30 ermöglicht. FIG. 1 shows the micro segment 70 as it retracts into the opening 50 and into the macro segment 40 , whereas FIG. 2 shows the micro segment 70 as it extends through the opening 50 and the sealing membrane 53 extends outwards. In one embodiment of the present invention, after recording, micro-segment 70 is left in a retracted position within macro-segment 40 and line 30 is appropriately positioned so that it can be used continuously. In another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the micro-segment 70 can be completely withdrawn from the macro-segment 40 and removed from the patient's brain, which in turn enables the line 30 to be used permanently.

Eine Mikro-Elektrode 74 ist an dem fernen Ende des Mikro-Segments 70 angeordnet und ist vorzugsweise an der äußersten Spitze des Mikro-Segments 70 positioniert. Wie in Fig. 4 gezeigt, weist die Mikro-Elektrode 74 an ihrer Wirkspitze eine Elektrodenoberfläche von weniger als 500 Quadratmikrometern und für Anwendungen zum Einzellzellaufzeichnen noch weiter bevorzugt eine Elektrodenoberfläche von weniger als 1 Quadratmikrometer auf. Bspw. kann die Elektrode 74 eine Oberfläche von 1 bis 500 Quadratmikrometern im Falle einer Semi-Mikro-Elektrode und eine Oberfläche von weniger als 1 Quadratmikrometer im Falle einer Mikro-Elektrode (d. h. 0,1 Quadratmikrometer) aufweisen.A micro-electrode 74 is arranged at the distal end of the micro-segment 70 and is preferably positioned at the outermost tip of the micro-segment 70 . As shown in FIG. 4, the micro-electrode 74 has an electrode surface of less than 500 square micrometers at its active tip, and even more preferably an electrode surface of less than 1 square micrometer for single-cell recording applications. E.g. For example, the electrode 74 may have a surface area of 1 to 500 square microns in the case of a semi-microelectrode and a surface area of less than 1 square micron in the case of a microelectrode (ie 0.1 square microns).

Das Mikrosegment 70 sollte aus einem Material gefertigt werden, das für die Durchführung von zumindest einem Bewegungsweg haltbar ist, aber noch mehr bevorzugt dazu verwendet werden kann, um 1 bis 10 Bewegungswege zu absolvieren. Das Material, aus dem das Mikro-Segment gebildet ist, kann aus einer Vielzahl biokompatibler, biostabiler Materialien, wie z. B. Silizium oder Wolfram, gewählt werden. Das Mikro-Segment 70 enthält vorzugsweise die Mikro- Elektrode 74 eingeschlossen innerhalb einer isolierenden Schicht 72. Die isolierende Schicht 72 kann aus einer Vielzahl biokompatibler Materialien gefertigt werden, wie z. B. Polyurethan. Die Mikro-Elektrode 74 sollte aus einem biokompatiblen Material gefertigt werden, das in der Lage ist, seine Festigkeit und Steifigkeit beizubehalten, wenn es zu Objekten bzw. Formen mit kleinen Durchmessern geformt wird. Das derzeit im Stand der Technik verwendete Material, welches diese Anforderung am besten erfüllt, ist Wolfram. Andere Materialien, wie z. B. Platin oder Iridium können für die Mikro-Elektrode 74 verwendet werden.Micro-segment 70 should be made of a material that is durable for performing at least one path of movement, but more preferably can be used to complete 1 to 10 paths of movement. The material from which the micro-segment is formed can be made from a variety of biocompatible, biostable materials, such as. As silicon or tungsten, can be selected. The micro-segment 70 preferably contains the micro-electrode 74 enclosed within an insulating layer 72 . The insulating layer 72 can be made from a variety of biocompatible materials, such as. B. polyurethane. The micro-electrode 74 should be made of a biocompatible material that is able to maintain its strength and rigidity when molded into objects or shapes with small diameters. The material currently used in the prior art that best meets this requirement is tungsten. Other materials, such as B. platinum or iridium can be used for the micro-electrode 74 .

Zu Beginn des Implantationsvorganges wird das ferne Ende der Leitung 30 durch ein mit einem Drillbohrer angebrachtes Loch 14 in dem Schädel des Patienten eingeführt. Techniken zum Positionieren einer, Intra-Schädel-Leitung mittels eines stereotaktischen Instruments sind im Stand der Technik wohl bekannt.At the beginning of the implantation process, the distal end of the lead 30 is inserted through a hole 14 made in the patient's skull using a drill bit. Techniques for positioning an intra-cranial lead using a stereotactic instrument are well known in the art.

Das nahe Ende der Leitung 30 wird an ein geeignetes Stimulations- und Aufzeichnungsgerät angeschlossen, wie es in Fig. 1 diagrammartig gezeigt ist. Ein solches Stimulationsgerät ist vorzugsweise dazu in der Lage, Spannungs- Wellenzüge von irgendeiner erwünschten Form (Sinus, Rechteckwelle, Zacken, rechteckig, dreieckig, Rampen etc.) über einen wählbaren Spannungsamplitudenbereich (wie z. B. von etwa 0,1 Volt bis etwa 10 Volt) und über einen Bereich wählbarer Frequenzen zu erzeugen. In der Praxis werden die verwendeten Pulszüge und Spannungsamplituden auf einer Versuchsbasis (trial and error) ausgewählt, indem die Reaktionen eines Patienten auf verschiedene Arten und Amplituden elektrischer Stimulationen über einen Zeitablauf von etwa 1 Monat bis etwa 12 Monaten erkundet werden.The proximal end of lead 30 is connected to a suitable stimulation and recording device, as shown diagrammatically in FIG. 1. Such a stimulation device is preferably capable of voltage waveforms of any desired shape (sine, square wave, jagged, rectangular, triangular, ramps, etc.) over a selectable voltage amplitude range (such as from about 0.1 volts to about 10 volts) and over a range of selectable frequencies. In practice, the pulse trains and voltage amplitudes used are selected on a trial and error basis by exploring a patient's responses to different types and amplitudes of electrical stimulation over a period of approximately 1 month to approximately 12 months.

Die Länge des Mikro-Segments 70 liegt, wenn dieses ausgefahren ist (d. h. die Länge von dem fernen Ende des Makro-Segments 40 bis zu der Spitze des Mikro- Segments 70), vorzugsweise im Bereich von etwa 0 mm bis etwa 25 mm, und liegt noch weiter bevorzugt zwischen etwa 1 mm und etwa 15 mm. Andere geeignete Bereiche für Ausfahrlängen beinhalten von etwa 1 mm bis etwa 10 mm sowie von etwa 2 mm bis etwa 5 mm. Diese Ausfahrlänge bildet die Entfernung zwischen den beiden Elektroden 44, 74 aus. Diese Entfernung zwischen den Elektroden ist wichtig, da die größere Elektrode 44 ausreichend weit entfernt sein sollte, so daß ihr Eindringen nicht Zellen stört, die von der Mikro-Elektrode 74 überprüft wird. Die Leiter 60 sind Spulen, die das ferne Ende der Leitung 30 mit den Elektroden 44 verbinden. Die Mikro-Elektrode 74 ist durch das Innere des Mikro-Segments 70 elektrisch angeschlossen.The length of the micro segment 70 when extended (ie, the length from the distal end of the macro segment 40 to the tip of the micro segment 70 ), preferably in the range of about 0 mm to about 25 mm, and is still more preferably between about 1 mm and about 15 mm. Other suitable ranges for extension lengths include from about 1 mm to about 10 mm and from about 2 mm to about 5 mm. This extension length forms the distance between the two electrodes 44 , 74 . This distance between the electrodes is important because the larger electrode 44 should be far enough away that its entry does not interfere with cells that are checked by the micro-electrode 74 . Conductors 60 are coils that connect the distal end of line 30 to electrodes 44 . The micro-electrode 74 is electrically connected through the interior of the micro-segment 70 .

Die Leitung 30 muß für ein Einführen in das Hirngewebe stereotaktisch starr sein. Gegenwärtig geläufige DBS- und BS-Leitungen weisen ein Stylet auf, um die erforderliche stereotaktische Steifigkeit zu erhalten. Im Falle der kombinierten Mikro-Makro-Leitung der vorliegenden Erfindung kann das Mikro-Segment 70 zum Bereitstellen der erforderlichen stereotaktischen Steifigkeit für das Makro-Segment 40 und somit für die gesamte Leitung 30 dienen. Die Leitung 30 muß zudem eine ausreichende Länge aufweisen, um das Zielgebiet des Gehirns zu erreichen. Da der Radius eines typischen stereotaktischen Rahmens 190 mm beträgt und die Leitung 30 das Zielgebiet unter Einhaltung eines Sicherheitspolsters erreichen muß, weist die Leitung 30 vorzugsweise eine Länge von mehr als 30 cm auf.Line 30 must be stereotactically rigid for insertion into the brain tissue. Current DBS and BS lines have a stylet to provide the required stereotactic stiffness. In the case of the combined micro-macro line of the present invention, the micro segment 70 can be used to provide the required stereotactic rigidity for the macro segment 40 and thus for the entire line 30 . Line 30 must also be of sufficient length to reach the target area of the brain. Since the radius of a typical stereotactic frame is 190 mm and the line 30 must reach the target area while maintaining a security cushion, the line 30 preferably has a length of more than 30 cm.

Fig. 5 zeigt eine diagrammartige Darstellung der Leitung 30 in Relation zu einem funktionalen Bereich des Gehirns eines Patienten, wobei der funktionale Bereich durch die Grenze F bezeichnet ist. Das Mikro-Segment 70 ist als über das Makro- Segment 40 hinaus geführt dargestellt. Sowohl die Makro-Elektrode 44 als auch die Mikro-Elektrode 74 sind innerhalb des funktionalen Bereichs F dargestellt. Die unterbrochene Linie T_h zeigt die Entfernung von der Makro-Elektrode 44 an, in der eine durch einen Probe-Stimuluspuls übertragene Stromdichte oberhalb der Schwelle für Stimulation liegt. FIG. 5 shows a diagrammatic representation of the line 30 in relation to a functional area of the brain of a patient, the functional area being designated by the boundary F. The micro segment 70 is shown as being guided beyond the macro segment 40 . Both the macro electrode 44 and the micro electrode 74 are shown within the functional area F. The broken line T _h indicates the distance from the macro-electrode 44 , at which a current density transmitted by a probe stimulus pulse lies above the threshold for stimulation.

Es ist wohl bekannt, daß eine herkömmliche DBS- oder BS-Leitung einer zuvor gefertigten, stereotaktisch geradeaus verlaufenden Führungsbahn im Innern des Gehirns folgt, wie z. B. der mit T bezeichneten Führungsbahn. Diese Führungsbahn wird im allgemeinen durch Einführen eines mit einem Stylet gefüllten, hohlen Röhrchens bzw. einer solchen Kanüle erzeugt. Eine Standard DBS- bzw. BS-Leitung wird dann durch die Kanüle hindurch eingeführt. Die Leitung 30 der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls entlang einer solchen auf typische Weise erzeugten Führungsbahn bis in den mit T_d bezeichneten, tiefsten Teil der zuvor gefertigten Bahn geführt werden.It is well known that a conventional DBS or BS line follows a previously made, stereotactically straight track inside the brain, e.g. B. the track designated T. This guideway is generally created by inserting a hollow tube or cannula filled with a stylet. A standard DBS or BS line is then inserted through the cannula. The conduit 30 of the present invention can also be routed along such a typically created guideway to the deepest part of the previously fabricated path designated T _d .

Die mit T_h bezeichnete Linie zeigt die Entfernung von der Makro-Elektrode 44 an, in der die durch einen Test-Stimuluspuls abgegebene Stromdichte oberhalb der Schwelle für eine Stimulation liegt. Wenn die Spitze entlang der durch gestrichelte Linien angedeutete Führungsbahn T durch die funktionale Struktur bewegt wird, können unter Verwendung der Mikro-Elektrode 74 in der ausgefahrenen Position Zellaufzeichnungen genommen werden, und Testpulse können über die Makro- Elektrode 44 abgegeben werden. Wenn er das Schwellwertmuster und die Entfernung zwischen den beiden Elektroden kennt, kann ein Arzt verifizieren, welche der aufgezeichneten Zellen zu einer effektiven Behandlung ohne unerwünschte Nebenwirkungen passen. Es ist wichtig anzumerken, daß bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine unabhängige Relativbewegung zwischen der Mikro-Elektrode bzw. der Semi-Mikro-Elektrode und der Makro-Stimulationselektrode erlaubt ist. Eine solche Struktur macht es mögliche, daß eine Mikro-Aufzeichnung durchgeführt wird, bevor die Hirnstruktur von der Makro-Stimulationselektrode durchdrungen wird.The line labeled T _h indicates the distance from the macro-electrode 44 at which the current density emitted by a test stimulus pulse lies above the threshold for stimulation. If the tip is moved through the functional structure along the guideway T indicated by dashed lines, cell recordings can be taken using the micro-electrode 74 in the extended position, and test pulses can be emitted via the macro-electrode 44 . Knowing the threshold pattern and the distance between the two electrodes, a doctor can verify which of the recorded cells match an effective treatment with no undesirable side effects. It is important to note that in one embodiment of the present invention, independent relative movement between the micro-electrode or the semi-micro-electrode and the macro-stimulation electrode is allowed. Such a structure enables micro-recording to be performed before the brain structure is penetrated by the macro-stimulation electrode.

Es wird nun auf Fig. 6 Bezug genommen. Dort ist ein Flußdiagramm der vorrangigen Schritte zum Anfertigen von Einzelzellaufzeichnungen, Ausführen elektrischer Teststimulierungen und Ausführen einer dauerhaften Stimulation mit der Leitung der vorliegenden Erfindung gezeigt.Referring now to FIG. 6. There is shown a flow diagram of the primary steps for making single cell recordings, performing electrical test stimulations, and performing permanent stimulation with the lead of the present invention.

Wenn die Anfangskoordinaten für das im Hirn liegende Ziel für die Leitung unter Verwendung von Standard-Bildaufnahmetechniken bestimmt worden ist, kann die Leitung der vorliegenden Erfindung entsprechend dem in Fig. 6 dargestellten Verfahren verwendet werden. Am meisten bevorzugt wird, wie bei Schritt 99 dargestellt ist, das Mikro-Segment 70 in das Makro-Segment 40 der Leitung 30 hinein zurückgezogen, bevor sie eingesetzt wird.Once the initial coordinates for the brain target for the lead have been determined using standard imaging techniques, the lead of the present invention can be used in accordance with the procedure shown in FIG . Most preferably, as shown at step 99 , the micro-segment 70 is retracted into the macro-segment 40 of line 30 before it is inserted.

Wie bei 100 in Fig. 6 gezeigt, wird eine Führungsbahn erzeugt, wie z. B. die Führungsbahn T aus Fig. 5. Eine solche Führungsbahn wird im allgemeinen durch Einführen eines mit einem Stylet gefüllten hohlen Schlauches bzw. einer Kanüle erzeugt. Eine Standard-DBS oder eine andere BS Leitung wird dann durch die Kanüle eingeführt. Die Leitung 30 der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls entlang einer solchen Führungsbahn (Trajektorie) bis in den tiefsten Teil der mit T_d bezeichneten, vorgefertigten Bahn eingeführt werden.As shown at 100 in FIG. 6, a guideway is created, such as. B. The guideway T from FIG. 5. Such a guideway is generally produced by inserting a hollow tube or cannula filled with a stylet. A standard DBS or other BS line is then inserted through the cannula. The line 30 of the present invention can also be inserted along such a guideway (trajectory) into the deepest part of the prefabricated path designated T _d .

Bei Schritt 101 kann sich das Mikro-Segment 70 in einer ausgefahrenen Position befinden, wenn die Leitung 30 verwendet wird, um Mikro-Zellaufzeichnungen im tiefsten Teil der Führungsbahn T_d, der allgemein nahe der Grenze F der funktionellen Struktur liegt, durchzuführen. Es wird jedoch mehr bevorzugt, daß bei Schritt 101 in Fig. 6 das Mikro-Segment 70 sich in einer zurückgezogenen Stellung befindet und die Leitung 30 so konfiguriert ist, daß die Makro-Elektrode 44 in dem tiefsten Teil der Führungsbahn T positioniert ist. Wenn bspw. die funktionale Struktur gut bekannt ist, kann der Chirurg sich dazu entscheiden, die Test- Stimulation bei Schritt 102 zu beginnen und so mit Schritt 106 fortzufahren.At step 101 , micro-segment 70 may be in an extended position when line 30 is used to perform micro-cell recordings in the deepest part of guideway T _d , which is generally near boundary F of the functional structure. However, it is more preferred that at step 101 in FIG. 6, micro-segment 70 is in a retracted position and lead 30 is configured so that macro-electrode 44 is positioned in the deepest part of guideway T. For example, if the functional structure is well known, the surgeon can choose to begin test stimulation at step 102 and continue to step 106 .

Wenn jedoch die funktionale Struktur nicht gut bekannt ist, kann der Chirurg bei Schritt 102 wählen, die Prozedur mit Einzellzellaufzeichnungen zu beginnen, um funktionale Grenzen zu bestimmen, was bedeutet, daß er mit den Schritten 103 und 104 fortfährt, bei denen das Mikro-Segment 70 jeweils um eine einzelne Zelle ausgefahren wird und die Zellentladungsmuster mit der Mikroelektrode 74 aufgezeichnet werden. Diese Muster werden bei Schritt 105 dazu verwendet, um funktionale Grenzen festzustellen.However, if the functional structure is not well known, at step 102 the surgeon can choose to begin the procedure with single cell records to determine functional limits, which means that he proceeds to steps 103 and 104 where the micro-segment 70 is extended by a single cell and the cell discharge patterns are recorded with the microelectrode 74 . These patterns are used at step 105 to determine functional limits.

In Fig. 5 treten die Schritte 103 bis 105 auf, wenn die Mikro-Elektrode 74 schrittweise jeweils um eine einzelne Zelle von T_d nach T_h vorangeführt wird. Nach dem Schritt 105 wird ein Test-Stimulationspuls abgegeben (Schritt 106), und es wird festgestellt, ob die Stimulation wirksam ist und keine unerwünschten Nebenwirkungen in dem Bereich erzeugt, in dem die Test-Stimulation abgegeben worden ist. Ein Einzelzell-Aufzeichnen (Schritte 103 bis 105) gefolgt von einer Test-Stimulation 106 kann solchermaßen wiederholt werden, bis die Mikro- Elektrode 74 durch den Bereich der funktionalen Struktur hindurchgedrungen ist bzw. diesen verlassen hat. In Fig. 5 bspw. ist die Mikro-Elektrode 74 nicht länger in dem funktionalen Bereich angeordnet, sobald sie den Punkt X erreicht hat.In FIG. 5, the steps 103 and 105 occur when the micro-electrode 74 stepwise in each case by a single cell of T _d to T _h is advanced out. After step 105 , a test stimulation pulse is delivered (step 106 ) and it is determined whether the stimulation is effective and does not produce any undesirable side effects in the area in which the test stimulation was delivered. Single cell recording (steps 103 to 105 ) followed by a test stimulation 106 can be repeated until the microelectrode 74 has penetrated through the area of the functional structure or has left it. In Fig. 5, for example, the micro-electrode 74 is no longer located in the functional area as soon as it has reached the point X.

Wenn die Leitung 30 erst einmal ihren Weg durch den funktionalen Bereich beendet hat (d. h. die Leitung 30 wurde jenseits der funktionalen Grenze F positioniert), wird die Wirksamkeit der Stimulation bestimmt, wie es bei Schritt 107 in Fig. 6 gezeigt ist. Wenn die Test-Stimulationen aus Schritt 106 sich als nicht zufriedenstellend erweisen, kann eine neue Führungsbahn ausgebildet werden, und die Schritte 99 bis 106 können wiederholt werden, bis ein geeigneter Stimulus- Ort gefunden ist.Once lead 30 has completed its path through the functional area (ie, lead 30 has been positioned beyond functional limit F), the effectiveness of the stimulation is determined, as shown at step 107 in FIG. 6. If the test stimulations from step 106 prove unsatisfactory, a new guideway can be formed and steps 99 through 106 can be repeated until a suitable stimulus location is found.

Wie oben angedeutet, kann in jedem gegebenen Fall die Ausbildung mehrerer verschiedener Führungsbahnen erforderlich sein, um einen geeigneten Stimulus- Ort zu finden. Das Mikro-Segment 70 ist aus diesem Grunde vorzugsweise aus einem Material gebildet, welches dazu eingesetzt werden kann, mehr als eine Führungsbahn zu formen.As indicated above, the formation of several different guideways may be necessary in any given case in order to find a suitable stimulus location. For this reason, the micro-segment 70 is preferably formed from a material that can be used to form more than one guideway.

Auf die Bestimmung eines geeigneten Ortes für eine dauerhafte Stimulierung folgend kann die gesamte kombinierte Mikro-Makro-Leitung 30 der vorliegenden Erfindung zurückgezogen und durch eine Standardleitung zum dauerhaften Stimulieren in der Tiefe des Gehirns ersetzt werden. Es wird jedoch bevorzugt, daß das Mikro-Segment 70 zurückgezogen wird und das Makro-Segment 40 an einem festen Ort relativ zu dem Schädel des Patienten verbleibt. Dauerhafte Stimulation kann dann wie bei Schritt 106 gezeigt ausgeführt werden, vorzugsweise durch Erzeugen von Stimulus-Pulsen und Abgeben derselben über das Makro-Segment 40 und die Makro-Elektrode 44. Demgemäß kann die Leitung dieser Erfindung immer noch als eine Test-Leitung verwendet werden, welche nach dem Feststellen einer Stelle für dauerhafte Stimulation herausgenommen wird, oder sie kann vorzugsweise sowohl für die Testprozedur als auch für die dauerhafte Stimulation verwendet werden. Es ist wichtig anzumerken, daß der Umfang und der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf DBS- Anwendungen, Geräte und Verfahren beschränkt sind, sondern sich auch auf Geräte und Verfahren zum Wahrnehmen und Stimulieren anderer Bereiche oder Abschnitte des Gehirns erstrecken.Following the determination of a suitable location for permanent stimulation, the entire combined micro-macro line 30 of the present invention can be withdrawn and replaced with a standard line for permanent stimulation in the depth of the brain. However, it is preferred that the micro-segment 70 be withdrawn and the macro-segment 40 remain in a fixed location relative to the patient's skull. Permanent stimulation can then be performed as shown in step 106 , preferably by generating stimulus pulses and delivering them via the macro segment 40 and the macro electrode 44 . Accordingly, the lead of this invention can still be used as a test lead which is taken out after finding a permanent stimulation site, or can preferably be used for both the test procedure and the permanent stimulation. It is important to note that the scope and scope of the present invention are not limited to DBS applications, devices and methods, but also extend to devices and methods for sensing and stimulating other areas or portions of the brain.

Obwohl spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung hierin in einiger Genauigkeit beschrieben wurden, soll verstanden werden, daß dies lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung getan wurde und nicht als eine Beschränkung des Umfanges der Erfindung, wie er in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, verstanden werden soll. Es soll verstanden werden, daß vielfältige Alternativen, Ersetzungen und Modifikationen bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel durchgeführt werden können, ohne von dem Geist und dem Umfang der anhängenden Ansprüche abzuweichen.Although specific embodiments of the invention are herein with some accuracy have been described, it should be understood that this is only for the purpose of Illustration was done and not as a limitation on scope of the invention as defined in the appended claims shall be. It should be understood that diverse alternatives, replacements and modifications made in the embodiment described here can be without the spirit and scope of the attached To deviate claims.

In den Ansprüchen sollen Mittel-plus-Funktion Ansprüche die hierin beschriebenen Strukturen abdecken, wie sie die zitierten Funktion ausführen, und es sollen nicht nur strukturelle Äquivalente, sondern auch äquivalente Strukturen erfaßt werden. Folglich sind auf dem Gebiet der Befestigungsmittel Operationskleber und eine Schraube äquivalente Strukturen, obwohl Operationskleber und eine Schraube strukturell dahingehend unähnlich sein können, als daß Operationskleber chemische Bindungen verwendet, um biokompatible Komponenten miteinander zu verbinden, wohingegen eine Schraube hierzu eine schraubenartig gewundenen Oberfläche verwendet.In the claims, medium-plus-function claims are intended to be those described herein Structures cover how they perform the function cited, and they shouldn't only structural equivalents, but also equivalent structures are recorded. Consequently, surgical adhesives and a are in the field of fasteners Screw equivalent structures, although surgical glue and a screw structurally dissimilar in that surgical glue chemical bonds used to make biocompatible components with each other connect, whereas a screw for this purpose a screw-like wound Surface used.

Alle hierin genannten Patente sind durch Verweis in diese Beschreibung mit eingebunden, jedes in seiner jeweiligen Gesamtheit.All patents cited herein are incorporated by reference into this specification involved, each in its entirety.

Claims

1. Brain stimulation lead with:
a macro segment with an opening therein and
a micro segment movably arranged within the macro segment, the micro segment between a retracted position in which the micro segment is accommodated within the macro segment and an extended position in which the micro segment extends through the Opening of the macro segment extends through, is movable.

2. Line according to claim 1, characterized in that the macro segment has at least one electrode arranged adjacent to the opening.

3. Line according to claim 2, characterized in that the electrode for Performing a test stimulation of brain tissue.

4. Line according to claim 2, characterized in that the electrode has a surface size in the range of about 1 mm ² to about 20 mm ² .

5. Line according to claim 1, characterized in that the micro-segment has a distal end and a near end and at least one near the Micro-electrode arranged far end, the micro- Electrode for performing single cell recordings of brain tissue is trained.

6. Line according to claim 2, characterized in that the micro-segment has a distal end and a near end and at least one near the Micro-electrode arranged far end, the micro- Electrode for performing single cell recordings of brain tissue is trained.

7. Line according to claim 5, characterized in that the micro-electrode has a surface size in the range of about 1 µm ² to about 500 µm ² .

8. Line according to claim 5, characterized in that the micro-electrode has a surface size of less than about 1 µm ² .

9. Line according to claim 5, characterized in that the micro-electrode Contains tungsten.

10. Pipe according to claim 1, characterized in that the length of the Micro-segments in the extended position between about 1 mm and is about 10 mm.

11. Line according to claim 1, characterized in that the macro segment trained to follow a continuous guideway in the brain and that the micro-electrode for following the same guideway is trained.

12. Line according to claim 1, characterized in that the micro-segment contains a material that is suitable for a variety of To develop guideways in human brain tissue in order to Variety of trajectories to be used.