JP6761141B2 - 組織の検知および刺激の少なくともいずれかを行う医療デバイス - Google Patents
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Description
本発明は、動物の血管に埋め込むための医療デバイスに関する。
本明細書における文書、デバイス、動作、または知識の議論は、本発明の文脈を説明するために含まれる。当該資料のいずれも、本明細書の開示および広範なコンセンサスステートメントの優先日以前のオーストラリアまたは外国における先行技術基盤あるいは関連技術の一般的な技術常識の一部を構成するものであると認めるものと見なすべきではない。
米国だけでも、手足の制御が著しく損なわれている様々な神経筋障害に苦しんでいる人が２００万人近くいる。しかしながら、これらの患者の多くは、運動に関与する脳の部分が無傷のままであり、移動、機能、および自立を制限するのは、脊髄、神経、および筋肉に対する病気および外傷である。これらの人々のために、たとえ初歩的なレベルであっても、失われた制御を回復する能力は生活の質を大幅に向上させる可能性があり得る。
現時点では、機能を回復するための２つの主な選択肢がある。１つの選択肢は、残りの経路の能力を高め、麻痺した筋肉または切断された筋肉を自発的制御下の筋肉で置き換えることにある。この方法は、生体工学の腕を制御する腹部の筋肉に前腕の神経を再誘導することによって身体を切断した人にとって非常に成功しているが、復元される機能は、損傷または状態の部位に大きく依存し、脳幹または頚部の損傷によって麻痺した人は軽微な機能改善が得られるのみである。第２の選択肢は、外部の世界にメッセージを伝達するための新しい通信および制御チャネルを脳に提供することにある。現在、これらの脳制御インターフェース（ＢＣＩ）は、外科的に移植された硬膜外、硬膜下および大脳皮質の電極を介して、脳波または他の電気生理学的活動を測定する。頭皮上に配置される電極で行われる皮質測定により、非侵襲的な神経測定が可能であるが、この測定には毎日の適用が要求され、ノイズおよび運動関連のアーティファクトになりやすい。皮質領域の表面上に直接的に開頭術の後に移植された、貫通および非貫通の頭蓋内電極は、（頭皮電極と比較して）より良い信号対雑音比を有し、初歩的な人工手操作が可能となることが示されている。しかしながら、これらの方法は、侵襲的手術を必要とし、感染および出血を伴い得る比較的高い合併症リスクを有する。さらに、頭蓋切開は、中枢神経系へのアクセスが制限されており、多くの運動および感覚皮質領域が皮質ひだの中に隠され、アクセス不能である。これらのアプローチは、位置が制限され、一旦移植されると再配置することができず、貫通電極を囲むグリア性瘢痕形成による信号劣化の影響を受ける。
したがって、記録され誘発される信号の寿命および有効性を保証しつつ、侵襲性が最小限に抑えられた方法で皮質組織を記録するとともに皮質組織から刺激する必要性が依然として存在する。
脳への導管として血管を使用することにより、頭蓋切開に関連付けられるリスクおよび患者の頭蓋骨の穿頭孔の侵襲的な形成が不要となる一方で、非侵襲性頭皮電極で観察される現在のノイズおよび運動関連のアーティファクトも不要となる。これらのタイプの処置によってもたらされる侵襲性を最小限に抑えられる利益にかかわらず、血管を通る血流の閉塞によって引き起こされる血栓形成が防止されることが好ましい。また、電極に供給される電気エネルギーはできるだけ効率的であることが好ましく、これにより、電気回路に課される負担が軽減される。身体を通して埋め込み型デバイスに電源とデータとを直接送ることを目的とした無線遠隔測定を最適化することにより、デバイスの機能性が向上し、リード線を介して引き起こされる感染のリスクが低減され、血管と外部環境との間に直接的な通路が形成される。血管内にコイルを埋め込む能力により、同様に、脈管構造の穿孔に関連付けられる外科的リスクが低減される。
したがって、血流の閉塞を最小にしながら、血管と外部回路との間で電気エネルギーをより効率的に送受信することができる改善された血管内電極、遠隔測定回路、および移植位置を提供する必要がある。上記の課題の１つ以上を克服または改善するか、あるいは少なくとも有用な代替物を提供することが通常望ましい。
本発明によると、動物の血管内に移植するための医療デバイスが設けられ、同医療デバイスは、（ａ）血管への挿入のための折り畳まれた使用状態と、血管の壁に対して弾性的に支持される拡張された使用状態との間で移動可能なステントと、（ｂ）同ステントに連結される１つ以上の電極とを含み、同電極は、デバイスの近位の媒体の活動を刺激および検知のうちの少なくともいずれか一方をするように構成され、媒体は、組織および流体のうちの少なくともいずれか一方を含む。用語「ステント」は、組織および／または流体内に１つまたは複数の電極を維持、運搬、支持または組み込む任意の支持構造体を含むことを意味する。用語「ステント」は、従来構成された医療用ステントを含むことができ、用語「ステント」は、血管などの体内管腔内に電極要素を配置するとともに１つ以上の電極要素をリード線または他の導電性構造体に対して電気的に結合させることを促進する任意の機械的フレームワークまたは足場を含む。特定の変形例では、支持構造体自体の部分が電極として機能することができる。
本発明によれば、上記のデバイスを用いて、患者の上矢状洞または分枝皮質静脈から神経情報を記録する方法または神経細胞を刺激する方法が提供され、この方法は、（ａ）上矢状洞または分枝皮質静脈のいずれかにデバイスを埋め込む工程と、（ｂ）活動を受信する工程と、（ｃ）活動を表すデータを生成する工程と、（ｄ）データを制御部に送信する工程とを含む。
本発明によれば、上記のデバイスを用いて、患者の視覚皮質から神経情報を記録する方法または神経細胞を刺激する方法がさらに提供され、この方法は、（ａ）患者の視覚皮質の血管内にデバイスを移植する工程と、（ｂ）受信された刺激データに従って、血管または刺激する神経細胞に関連付けられる神経情報を記録する工程とを含む。
本発明によれば、動物またはヒトに連結された装置の使用を制御するためのシステムは、（ａ）動物またはヒトの血管内に配置され、デバイスの近位の媒体の活動を刺激および検知のうちの少なくともいずれか一方をするように構成される上記デバイスと、（ｂ）デバイスと通信するように構成される制御部と、（ｃ）動物またはヒトに連結可能な装置であって、制御部と通信するように構成された装置とを備え、制御部は、（ｉ）デバイスの近位の媒体の活動を示すデータをデバイスから受信する工程と、（ｉｉ）装置のための制御信号を生成する工程と、（ｉｉｉ）制御信号を装置に送信する工程とを実施するように構成される。
本発明によれば、動物またはヒトに連結された装置の動作を制御するための制御部がさらに提供され、制御部は、（ａ）装置が内部に配置された血管の近位の媒体の活動を表すデータを上記デバイスから受信する工程と、（ｂ）装置の動作を制御するための制御信号を生成する工程と、（ｃ）制御信号を装置に送信する工程とを実施するように構成される。
本開示は、内腔を有する管状本体内で使用するための医療デバイスをさらに含み、医療デバイスは、複数のストラットを形成するフレーム構造であって、同フレーム構造は、低減されたプロファイルとフレーム構造の直径が増大する拡張されたプロファイルとの間で移動可能である、フレーム構造と、同フレーム構造を形成する複数のストラットのうちの少なくとも１つが、支持材料上に導電性材料を含み、同導電性材料がストラットの少なくとも一部分に沿って延びるとともに非導電性材料で覆われており、ストラットの部分上の非導電性材料の開口部によって形成される少なくとも１つの電極と、フレーム構造の端部に位置し、導電性部分と電気的に通信するように構成されたリード線であって、同リード線は、フレーム構造から延びる、リード線とを備える。
医療デバイスは、医療デバイスを外部デバイスに電気的に連結するように構成されたコネクタブロックをさらに備え、リード線は、フレーム構造からコネクタブロックまで延びる。
別の変形例では、本開示は、患者の神経情報の記録または神経細胞の刺激の方法を含み、該方法は、患者の血管に配置されたデバイスから神経活動を表す信号を受信する工程と、信号を使用して活動を表すデータを生成する工程と、データを制御部に送信する工程と、制御部から制御信号を生成する工程と、患者に連結された装置に制御信号を送信する工程とを含む。
本開示は、動物またはヒトに連結される装置を制御するためのシステムをさらに含む。一例において、システムは、前記動物またはヒトの血管内に配置され、その近位の媒体の活動を刺激および検知のうちの少なくともいずれか一方をするように構成されるデバイスと、前記デバイスと通信するように構成される制御部とを備え、同制御部は、（ｉ）前記デバイスの近位の媒体の活動を表すデータを前記デバイスから受信し、（ｉｉ）制御信号を生成し、（ｉｉｉ）同制御信号を前記装置に送信するように構成される。
システムは、外骨格と、義足と、車いすと、コンピュータと、電気的または電気機械的デバイスとのうちの１つ以上から選択される装置を含み得る。
本発明の変形例は、非限定的な例として、添付の図面を参照して以下に説明される。図面中の同様の参照符号は、全体を通して同一または機能的に類似の特徴／要素を示す。図示の寸法はすべて例示的なものである。
図１乃至図４に示すシステム１０は、１）動物またはヒト１１０の血管１０３内に配置され、血管１０３の内外を問わず、デバイス１００の近位側（近接または接触）の媒体（組織および流体）の活動を刺激および／または検知するように構成された医療デバイス１００と、２）デバイスと通信するように構成された制御部１２（コネクタブロックおよび遠隔測定システムとも呼ぶ）と、３）デバイス１００と制御部１２との間の通信を促進する通信導管１４と、４）動物またはヒト１１０に連結可能であるとともに制御部と通信するように構成される装置１６とを備える。
制御部１２は、（ａ）デバイス１００の近位側の媒体の活動を表すデータをデバイス１００から受信する工程と、（ｂ）装置１６の制御信号を生成する工程と、（ｃ）制御信号を装置１６に送信する工程とを実施するように構成可能である。いくつかの変形例では、システムは、コネクタとして機能するとともに通信導管の延長部として機能するコネクタブロック（要素１２によって図示）を備える。システムの変形例では、制御部／コネクタブロックは、気密封止されるとともにデバイスから制御部へのリードを絶縁し、挿入のために過大な力を必要としないアタッチメントすなわちゼロ接触力アタッチメント（すなわち、バルシール（登録商標）スプリングコンタクトを使用する）を使用して挿入することができ、コネクタへの取り扱いおよび挿入のために、より剛性の高いシリコーンまたは同様の材料で形成されるリードの部分を有する。デバイスのバリエーションは、扱うことができないリードと区別するために、より剛性の高い（取り扱うことができる）リードの部分を識別するためのマーカーを含むことができる。そのようなマーカーは、領域を明確に示すために、ラインスタイルのマーカー、異なる色、または他のインジケーターを含み得る。コネクタブロックのバリエーションは、複数のコネクタを挿入することができるように（すなわち、１６の電極ステントロード（登録商標）線のために２つのコンタクトコネクタ（それぞれ８つのコンタクトを有する））、フィッティング（例えば、留め金）を有することができる。フィッティングにより、接点の固定、整列、水の浸入の防止を確実に行うことができる。
医療デバイス１００が、図２Ａ、図２Ｂ、および図３に示す態様で運動皮質に隣接するように挿入されると、システム１０が、例えば、図１に示す態様で外骨格および／または人工手足の動作を制御するために使用され得る。
このデバイス１００は、血管１０３に埋め込まれ、そこから、自己拡張部材１０１上に取り付けられた電極を利用して、隣接する組織を記録または刺激する。情報は、血管１０３の内部の通信導管１４を通って電極から、または電極に、遠隔測定システム１２に渡される。遠隔測定システム１２は、（有線または無線を用いて）外部装置１６と情報を送受信する。外部装置１６は、（ａ）外骨格；（ｂ）車椅子；（ｃ）コンピュータ；および／または（ｄ）他の電気的または電気機械的デバイのうちの１つまたは複数を含む（ただしこれらに限定されるものではない）。
このように、１つの具体的な用途では、移植される医療デバイス１００は、麻痺患者１１０が自分の思考を直接使用して外骨格またはロボット脚１６などの歩行補助を指令および制御できるようにする能力を有する。
移植可能な医療デバイス１００の他の用途としては（これらに限定されるものではないが）：（ａ）発作の検知および防止；（ｂ）（例えば、（ｉ）多発性硬化症、（ｉｉ）筋ジストロフィー、（ｉｉｉ）脳性麻痺、（ｉｖ）麻痺および（ｖ）パーキンソン症候群に関連付けられる症状を緩和するための、）不随意筋または神経制御の検知および予防；（ｃ）例えば（ｉ）心的外傷後ストレス障害；（ｉｉ）強迫神経症；（ｉｉｉ）うつ病；および（ｉｖ）肥満などの神経学的症状の検知および治療的緩和；（ｄ）（ｉ）車両、（ｉｉ）車椅子、（ｉｉｉ）歩行補助具、ロボットの四肢などのコンピュータ機器の脳による直接的な制御；（ｅ）（ｉ）失明（カメラへの接続）、（ｉｉ）難聴（マイクへの接続）、および（ｉｉｉｉ）固有受容（タッチセンシティブロボットおよびコンピュータシステムへの接続）のための感覚刺激の直接入力；（ｆ）（ｉ）心拍数、（ｉｉ）呼吸数、（ｉｉｉ）温度、（ｉｖ）環境条件、（ｖ）血糖値、並びに（ｖｉ）他の生化学的および神経学的マーカーの、個人の健康の内部評価；（ｇ）（例えば、被移植者が視聴するもののリアルタイム通信などの、）情報伝達、聴覚的、視覚的および自己受容的フィードバックのためにデバイスを利用する被移植者のグループ間の内部通信（テレパシー）；並びに（ｈ）（パフォーマンスの向上またはリハビリのための）筋骨格の制御および操作の向上および最適化が含まれる。
図２Ｂは、２ーステント１０１システムを示す。図示のために、ステントは一本の血管内に配置されている。しかしながら、複数のステントを個別の血管に配置することができるように構成することができる。ステント１０１は、非導電性材料によって接合され、電力受信器および送信アンテナを形成する。これに代えて、ステントは、１本以上のワイヤまたは導電性要素によって結合されてもよい。さらに、システムは、ステント１０１の間に能動的な電子機器を含むことができる。
本明細書に開示されるデバイスは、所望の結果に応じて、脳構造の任意の数の領域に配置することができる。例えば、Ｔｅｐｌｉｔｚｋｙ， Ｂｅｎｊａｍｉｎ Ａ．， ｅｔ ａｌ．「脳深部刺激に対する血管内アプローチの計算モデリング」Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｅｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ １１．２（２０１４）：０２６０１１．に開示されるように、ステントは、うつ病および強迫神経症（ＯＣＤ）における内部カプセル；てんかん（Ｅ）、パーキンソン病、本態性振戦、トゥレット症候群、意識障害、慢性疼痛、強迫神経症行動における視床；アルツハイマー病における脳弓；ジストニア、うつ病、トゥレット症候群における淡蒼球淡蒼球内部；てんかんにおける海馬；肥満、精神性食欲不振における視床下部；うつ病および強迫神経症における下腿視床下骨折；うつ病、肥満、食欲不振における側方蜂巣炎；うつ病、強迫神経症、中毒、肥満、食欲不振における側坐核；慢性疼痛における坐骨神経／脳室周囲；うつ病における下位帯状白質；パーキンソン病、ジストニア、うつ病、強迫神経症、てんかんにおける視床下部核；並びに強迫神経症における腹部カプセルに配置可能である。
１．医療デバイス
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｄ、および図６に示すように、医療デバイス１００は、デバイス１００を展開するために、概してａ．折り畳み可能かつ拡張可能なステント１０１と、ｂ．ステント１０１に連結された複数の電極１３１と、ｃ．電極１３１に電気的に接続された電極リード線１４１と、ｄ．移植中に血管の穿孔を防止するためにオリーブワイヤ１１４によってステント１０１に連結されたオリーブ１１２と、ｅ．移植されたチップと、ｆ．リード線１４１に接続され、デバイス１００と制御部１２との間の通信を可能にする接点１５１と、ｇ．ステント軸体１２１とが使用される。
電極リード線１４１は、少なくとも１つの電極に電気的に接続することができ、機械的な圧縮および延伸が妨げられないようにステントストラット格子１０８の周囲に巻かれる。電極線１４１は、ステント軸体１２１の周囲に巻かれてもよく、スタイレット軸体を貫通してもよく、ステント軸体の一部を直接形成してもよい。リード線１４１は、ステントに対するステント軸体の反対側の端部に電極接点１５１との接続部を形成し、これにより、電気的接触によりコネクタブロック機構１２は、コンピュータ、車椅子、外骨格、ロボット人工補綴物、カメラ、車両、並びに他の電気刺激、診断および測定ハードウェアおよびソフトウェアを含むがこれらに限定されない外部機器１６との接続路をなす。
電極１３１という用語は、本明細書において、血管１０３内および／または血管１０３の周囲の媒体と接触するために使用される任意の電気導体を示すことに使用される。
これらの各構成要素の動作の詳細な説明を以下に示す。
ステント
ステント１０１は、ストラットクロスリンク１０９により連結された複数のストラット１０８を含む。
図７Ａに示す構成では、デバイス１００は、線状パターンでステント１０１に連結された９つの電極を含む。図示のように、ステント１０１は平坦な外観を有する。ステント１０１の頂部は、ステント１０１の底部に直接接合されてもよく、またはステント１０１の底部に（恒久的な取り付け部なしで）合わせるように湾曲してもよい。
これに代えて、デバイス１００は、任意の適切な構成で配置された任意の適切な数の電極１３１を有するステントを含む。例えば、電極は、以下のように構成することができる。図７Ｂに示す電極１３１の正弦曲線配置；図７Ｃに示す電極１３１のらせん状配置、これにより、いったん展開されると電極を血管壁に３６０度接触させることができる；図７Ｄに示す電極１３１の幅の低減された正弦曲線配置、これにより、カバーする範囲が広くなるが、なお縦の区域の各々に１つのステントのみ確実に配置する；図７Ｅに示す電極の高密度配置、これにより、カバーする範囲が広くなる。ステント１０１は、電極の取り付けおよび電極位置の一様性を支援するために、電極１３１が配置される箇所に追加の材料またはマーカーが設けられるように、レーザー切断されるか、あるいは織り込まれる。例えば、ステント１０１を、円筒状のチューブ（原形のステント）からレーザー切断して切り離すことによって形成し、例えば、電極を５ｍｍ間隔で１本の軸上に配置する場合には、電極取り付けプラットフォーム１０７，１０８は、これらの領域をチューブから切り離すことなく形成することができる。同様に、ステントがワイヤラッピングによって製造される場合、追加の材料１０７，１０８をステントワイヤに溶接または取り付けることにより、電極を取り付けるプラットフォームを設けることができる。これに代えて、ステントは、薄膜技術を用いて製造することができ、ステント構造体および／または電極アレイを成長または構築するために材料（ニチノールおよび／または白金および／または他の材料またはこれらの組み合わせ）を特定の位置に堆積させる。
電極
図８Ａに特に示すように、デバイス１００は、ストラットクロスリンク１０９に連結された電極配置部１０７を含む。配置部１０７は、電極１３１をステントに連結するために使用される。図８Ｂに配置部１０６の別例を示す。本実施形態では、配置部は円形である。
図示のように、電極１３１は、ステントクロスリンク１０９の上またはステントクロスリンク１０９上に配置されている。これらの位置に電極を配置することにより、電極の完全性に大きな影響を与えることなく、ステント１０１の形状を変化（すなわち、膨張および収縮）させることができる。これに代えて、電極はステントストラットクロスリンクの間（図示せず）に配置されてもよい。
図９は、平坦なディスク１６１；円筒部またはリング１６２；半円筒またはリング１６３；球、ドームまたは半球１６４；双曲線パラボロイド１６５；並びに一本の軸に沿って優先的に長い二重電極または電極１６６を含む異なる電極形状を示すがこれらに限定されるものではない。
図１０に示すように、電極１３１は形状記憶材料を含み得、したがって電極１３１はデバイス１００の絶縁されていない部分であってもよい。図示のように、患者の体内の電極１３１および血管１０４は妨げられない。形状記憶の活性化の後、電極１３１は、血管壁１０３によく適合するように整合する。
デバイス１００の接触および機能性を高めるために、電極１３１は、ステント１０１へのはんだ付け、溶接、化学蒸着および他の取り付け方法による追加の材料（形状記憶合金または他の導電性材料）の取り付け部を含む。取り付け部は、ステントストラット１０８の上または間に直接的に；電極１３１から無線遠隔測定リンクまたは回路に通じるリード線１４に；およびデバイス１００の遠位面に配置されたオリーブ１１２に直接的にまたはステント軸体に直接的に設けられるが、これらに限定されない。
デバイス１００の性能をさらに向上させるために、１本のワイヤストランド１４１当たり１つ以上の電極１３１を設け、１つのデバイス１００当たりに利用される１本以上のストランド１４１を設けてもよい。これらのストランド１４１は、図１１に示す態様でステントストラット１０８の周囲の交互の正弦曲線経路で織り込まれた束１４４を形成するようにグループ化することができる。同様に、各電極１３１に指定された１本または複数のワイヤ１４１が設けられ、これにより、デバイス１００当たりに１つまたは複数の電極１３１が設けられてもよい。したがって、複数の電極１３１を同時に使用することができる。
電極１３１が媒体（神経組織、血管組織、血液、骨、筋肉、脳脊髄液を含むが、これらに限定されるものではない）を刺激または記録する能力を最適化するために、電極１３１は、電極１３１の各々が同じ配向において血管１０３と接触可能となるように標的血管１０３の直径に基づき予め定められた間隔で位置される（すなわち、すべての電極が配置時に左の血管壁に面し、接触する）。電極１３１は、記録または刺激が血管の３６０度全体に同時に向けられるように取り付けられてもよい。同様に、電極１３１の記録および刺激パラメータを高めるために、電極の寸法を変更してもよく、より大型の電極１３１を使用して近くの媒体のより大きな領域を評価し、より小型の電極１３１を使用して特定の局地を評価してもよい。
これに代えて、電極１３１は、導電性材料で形成されるとともに１つ以上のステントに取り付けられ、これによりデバイス１００を形成するとともに複数の位置を可能にする。本実施形態では、電極１３１は、白金、白金−イリジウム合金、ニッケル−コバルト合金、または金などの一般的な電気的に活性な材料から形成され、はんだ付け、溶接、化学蒸着および他の取り付け方法によってワイヤ１４１に取り付けられ、これらは１本以上の形状記憶軸体に直接取り付けられてもよい。電極１３１は、絶縁リード線１４１上の１つ以上の露出部分であり、電極リード線は、１つ以上の形状記憶バックボーンの周囲に巻かれてもよい。１つの形状記憶バックボーンの周囲に巻かれた１つ以上の電極およびリード線が設けられ、複数の形状記憶バックボーンが１つのデバイスで使用され、バックボーンが異なる初期挿入位置および２次的配置位置を有してもよい。以上のように、これらは、複数の血管を同時に標的とするために使用することができる。
図１２に示すように、電極１３１は、物質１３４と、抗血栓性物質を含むがこれに限定されない治療薬などの溶液と、材料との担体となるように構成可能である。本実施形態では、電極１３１は、拡散により受動的に、または埋め込まれた電気クロックによる制御を通じて、あるいは手動で電極１３１の電気刺激によって薬物を放出するように構成される。本実施形態では、電極１３１は、導電性ではない電極１３１の部分を有する材料から形成される。
薬物１３４は、タイミングがとられた、自然な、電気的な、または他の方法で活性化される際に血管１０４内に放出されるか、血管壁１０３内に放出され得る。
デバイスの変形例では、ニチノール基板と電極との間の絶縁層（例えば、白金、酸化シリコーン）は、シリコーンカーバイドまたは他の絶縁材料からなる。これに代えて、シリコーンカーバイドの層を設けて、シリコーン酸化層の劣化および浸食を防止することもできる。
電極線
電極線１４１は、図１３ａに示すように、各電極に電気的に連結されている。図示のように、電極の背面、および電気取り付け部１３５は、非導電性物質１３６で覆われている。
リード線１４１は、ステント１０１の周囲に軸体１２１に沿って巻かれ得る。
図５Ａ、図５Ｂ、および図１３ｂに示すように、電極リード線１４１は絶縁体１２２で覆われる軸体１２１の周囲に巻き付けられ、電線束またはケーブルを形成する。スリーブ１５３が接点１５１の位置で電線束を包囲し、これによって少なくとも１本のワイヤ１４１がスリーブ１５３の周囲に巻き付けられるとともに接点溶接点１５２で接点１５１に接続される。オーバーモールド１５４により、接点間で一様な直径をなすことができる。
スリーブ１５３は、ワイヤ１４１の露出部分が溶接点１５２で接点１５１に取り付けられた状態で電線束１４２を覆う。
ワイヤ１４１を介してステント１０１に取り付けられた遠位電極および／またはマーカーおよび／または緩衝器（１１２）もまた図示される。軸体１２１は、ステントの着脱領域１１５の端部に取り付けられ、スリーブ１４２および電極接点１５１を通ってコネクタ固定点１５５を越えて後に出るように示されている。
リード線１４１は、スリーブ１４２の内部に位置し、軸体１２１の周りに巻き付けられており、接点溶接部１５２で電極接点１５１と電気的に接触している。接点間でデバイスが確実に一様な直径をなすためのオーバーコート１５４が示されている。軸体１２１は、離脱領域１１５で取り外されるが、血管内に配置された後に取り外されてもよい。
図１３ｂに示すように、リード線１４１は電極接点１５１に接続されている。電極リード線１４１は、まず、絶縁体１２２に覆われた軸体１２１の周囲に巻き付けられ、電線束またはケーブルを形成する。スリーブ１５３が接点の位置で電線束の周囲に配置され、これによって少なくとも１本のワイヤ１４１がスリーブの周囲に巻き付けられるとともに接点溶接点１５２で接点１５１に接続される。接点間で確実に一様な直径をなすためにオーバーモールド１５４が使用されてもよい。
図５Ｂに特に示すように、ステント軸体１２１は、絶縁層１２２でコーティングされ、１４３で絶縁されるとともにその周囲に巻き付けられた絶縁束１４２内にグループ化されている複数のワイヤ１４１を有する。スリーブ１５３は、ワイヤ１４１の露出部分が溶接点１５２で接点１５１に取り付けられた状態で電線束１４２を覆う。
ワイヤ１４１は、白金、白金／タングステン、ステンレス鋼、ニチノール、白金／イリジウム合金、ニッケル−コバルト合金を含むがこれらに限定されない導電性材料、または他の導電性材料および生体適合性材料から形成される。
ワイヤ１４１は、１０ｕｍ乃至１００ｕｍの径（直径）で、ストランドケーブルまたはモノフィラメントであり、電極１３１を接点１５１に接続する。これに代えて、ワイヤ１４１は、電極１３１をステントまたは軸体上に保持される無線回路に接続する。
ワイヤ１４１は、非導電性材料（すなわち、テフロン（登録商標）またはポリイミド）で絶縁されている。ワイヤ１４１は、図１１に示すように、正弦曲線パターンでステントストラットの周囲に巻き付けられる。これに代えて、ワイヤ１４１は、直径が３００μｍ乃至２ｍｍ（厚み）の電線または束を有するらせん管また電線束またはケーブルで包囲される。
ワイヤ１４１は、ワイヤラッピング、導電性エポキシ、溶接、または他の導電性接着または接続手段を使用して接点１５１に接続される。
図１３Ｃは、デバイス１００に連結されたリード１１４の変形例を示す。いくつかの状況では、副最適配置後のデバイスの再配置のためにデバイスを格納する必要がある可能性がある。図１３Ｃは、既存のリードを延長リード２０６に接続するねじ付きねじ端子２０２を有するリード１１４の一変形例を図示している。リードは、延長リード上の雄部分２０４と嵌合する雌ねじ部分２０２を含む。リードの内側にねじ山部分を配置することにより、延長リードが取り外された後に、雄部分がデバイス１００のリードが嵌合するバネ接点を損傷する危険性が低減される。
図１３Ｄは、図１３Ｃに示すねじ端子構造体の別例を示す。この変形例では、リード１１４はロック機構２０８を含む。ロック機構の変形例は、圧力に基づくことができ、リードの選択された部分への圧力は、ラッチ２０８の開閉を可能にするであろう。このことの利点は、送達中にデバイスを早期に離脱させるためにデバイスを捻る可能性を低減することであろう。この変形例では、延長部２０６上のラッチ２１０がリード１１４にロックされる。延長部上の領域が押されると（赤矢印）、ラッチ２１０はリード１１４から解放され、リードに押し込まれる（装着される）か、またはリードから張引される（解放される）かのいずれかである。複数のラッチは、図示の目的のために１つがここに示されているが、延長部１１４のリードの周囲に配置されるであろう。
オリーブ
図５Ａに示す実施形態では、デバイス１００は、穿孔の危険性を低減するとともに移植および配置段階中のデバイス１００の安全性を高めるために先端に取り付けられたオリーブ１１２を含む。この構成では、オリーブ１１２はデバイス１００の前方に直接接続され、展開中に展開カテーテルまたは血管と接触するデバイスの第１の態様である緩衝器として機能する。オリーブ１１２は、放射線不透過性遠位マーカーとしてさらに使用することができる。オリーブ１１２は、限定するものではないが、以下を含む多くの異なる形態で構成され、ステント１０１に取り付けられ得る：
ｉ．可撓性を備えたコード
図５Ａに示すように、オリーブ１１２は、ステント１０１の前方から距離をおいて配置され、可撓性を備えたコード１１４を介してステント１０１に接続されている。
ｉｉ．スプリングオリーブ
図１４は、ステント１０１の遠位端に配置されたオリーブを示し、オリーブは、電気的に活性であってもなくてもよく、可撓性を備えたバネあるいはらせん状に巻かれた電線１１１によってステント１０１に接続された電極１１２として機能する緩衝器からなる。
ｉｉｉ．複数のオリーブ
図１５は、ステント１０１の遠位端に配置された複数のオリーブを示し、オリーブは、電気的に活性であってもなくてもよく、電極１１３として機能する複数の緩衝器からなる。
ｉｖ．ショートオリーブ
図１６は、ステント１０１の遠位端に配置されたオリーブを示し、オリーブは、ステントの端部に直接接続され、電気的に活性であってもなくてもよく、電極１１２として機能する。
ｖ．形状を形成されたワイヤーオリーブ
図１７は、ステント１０１の遠位端に配置されたオリーブを示し、オリーブは、電気的に活性であってもなくてもよく、電極として機能し、牧杖部１１４として形成されてもされなくてもよい可撓性ワイヤである。
ｖｉ．ワイヤーオリーブ
図１８は、ステント１０１の遠位端に配置されたオリーブを示し、オリーブは、電気的に活性であってもなくてもよく、可撓性ワイヤ１１４によってステント１０１に接続された電極１１２として機能する。
ｖｉｉ．離脱領域付きオリーブ
図１９は、ステント１０１の遠位端に配置されたオリーブを示し、オリーブは、電気的に活性であってもなくてもよく、可撓性ワイヤ１１４によってステント１０１に接続された電極１１２として機能する。この図は、着脱領域１１５を介してステント１０１に接続された軸体１２１をさらに示す。
図２０は、着脱領域１１５を介してステント１０１から取り外された軸体１２１をさらに示す。
可撓性ワイヤ１１４は、緩衝器を前面に有する導電性かつ電気絶縁性のワイヤ、バネ、らせん状リード、およびチューブを含むが、これらに限定されるものではない。これに代えて、緩衝器は導電性であり、ステント装着電極の全ての特徴を含む電極として機能する。
植え込みチップ
電極１３１の刺激および測定を制御するために、植え込み電気回路（チップ）を使用し得る。チップは、チップが信号を伝達する能力を有する電極の位置（またはステント上に取り付けられた他の場所）に移植することができる。このチップは、（ａ）信号増幅、（ｂ）信号多重化、並びに（ｃ）電力およびデータの送信のための回路を含む。
電極１３１は、１つまたは複数の電気チップに取り付けられる（これにより、チップは、電気回路並びにチップが構築される基板として定義される）。小型化されたチップは、ステント１０１上に電極１３１と同様に取り付けられる。
これに代えて、これらのチップは、頸部または胸部領域のような神経記録または刺激部位から離れて取り付けられてもよく、あるいはチップは、電流源、記録機器またはプロテーゼのような外部ハードウェアに直接接続されてもよい。
チップは、神経組織の刺激のための回路（電流および／または電圧源、電池および／またはコンデンサまたは充電／エネルギー保存コンポーネントおよびスイッチマトリックスなど）および神経活動の記録用回路（増幅器、電力、およびスイッチマトリックスなど）および血液組成（例えば、ｐＨメーター、塩類および生理食塩水組成、グルコースなど）を含み得る。
さらに、チップは、熱センサなどの遠隔測定コイルおよび自己監視ハードウェアを介して電力およびデータを送信するために必要な回路を有してもよい。
図５Ｃに無線チップ１９５を示す。マイクロプロセッサ１９１ならびに他の構成要素１９３（例えば、コンデンサ、マルチプレクサ、クロック、無線送信機、受信機など）が示されている。この図は、大型のコイル１９２および小型のコイル１９４として示されている、電力とデータの両方の送受信に使用できる２つのコイルを有する。
チップ自体は、送信および受信の電力およびデータ用の遠隔測定コイルを含んでもよく、隣接するチップおよび遠隔測定コイルとの位置合わせを可能にする磁石を含んでもよく、あるいは遠隔測定コイルを構成する形状記憶合金または他の材料に取り付けられてもよい。
チップは、可撓性を備え、血管内にチップを配置するために、血管の直径部分に対してあらかじめ湾曲させてもよい。これにより、チップは、配置段階の間にチップを血管の湾曲に適合させるための形状記憶合金またはポリマーを含んでもよい。チップはまた、血管内での統合を可能にするために、生体吸収性または生体分解性を備える基板上に搭載されてもよい。複数のチップを同時に使用してもよい。
ｆ．接点
図５Ａおよび図５Ｂに特に示すように、無線回路が使用されていない状況では、デバイス１００を外部機器に接続できるように、電極接点１５１が必要とされる。電極接点１５１は、電極によって使用されるものと同様の材料から形成され得、同様の直径である。接点１５１は、互いに電気的に絶縁されており、導電性エポキシ、レーザーまたは抵抗溶接、はんだ付け、圧着および／またはワイヤラッピングによって（ただしこれらに限定されるものではない）電極リード線１４１に接続される。
接点１５１は、白金リングまたは他の導電性、生体適合性材料のリングである。接点は、磁性材料（すなわち、ネオジム）から形成可能であり、またはそれを含むことができる。
接点１５１は、（ａ）直径が５００μｍ乃至２ｍｍ、（ｂ）長さが５００μｍ乃至５ｍｍ、および（ｃ）厚みが１０ｕｍ乃至１００ｕｍにあり得る。
接点１５１は、ディスク、チューブ、パラボロイド、または電極１３１に使用されるものと同様の他の形状として形成される。
接点は、他のリード線および電極およびステントワイヤの電気的絶縁を補助するために、非導電性スリーブ（シリコーンチューブ、熱収縮、ポリマーコーティングを含むが、これらに限定されるものではない）を覆うように配置されるが、いくらか可撓性を備える。
接点１５１は、１００μｍ乃至１０ｍｍ、例えば１．０ｍｍ乃至３．０ｍｍ（例えば、２ｍｍまたは２．４６ｍｍ）の接点間距離を有することができる。多かれ少なかれ、他の接点間距離寸法、およびより狭いまたはより広い他の範囲も認められる。
接点１５１は、ワイヤ１４１のワイヤラッピングによって形成されている。
少なくとも１つの接点１５１は、（金属リング、磁気リング、プラスチックチューブを含むが、これらに限定されるものではない）ダミーコネクタであり得る。この場合のダミーコネクタは、電極と電気的に接触していないコネクタであり、これに代えてその目的は、所望の位置でデバイスへの接続点または固定点（すなわち、ねじ端子を介して）を可能にすることであり、（電極に接続された）接点は損傷を受けない。
接点１５１は、電気的ノイズを低減するとともに表面リード線１４１間の接触を防止するために、非導電性スリーブ（シリコーンチューブ、熱収縮、ポリマーコーティングを含むが、これらに限定されるものではない）によって分離される。
ｇ．軸体
図２１ａに示すように、展開を可能にするために、可撓性を備える軸体１２１がデバイス１００に接続される。図２１ａに示す例では、軸体１２１は、デバイス１００の遠位端に接続され、これによりデバイス１００を前方から張引するように作用する。
図２１ｂに示す代替の実施形態では、軸体１２１がデバイス１００の近位端に取り付けられ、これにより軸体１２１がステント１０１の背面からデバイス１００を押圧する。本実施形態では、医療デバイス１００は、ステント１０１に取り付けられた複数の電極１３１を含み、電極リード線１４１がステント１０１および軸体１２１の周囲に巻き付けられるとともにスリーブ１４２で覆われている。遠位電極および／またはマーカーおよび／または緩衝器１１３も、ステント着脱領域１０５と同様に示されている。
図２１ｃに示すさらなる実施形態は、二重の先端ほど細くなるステント１０１を含み、これは、取り付けられた電極１３１と、ステント着脱領域１０５においてステント１０１に取り付けられるステント軸体１２１とを含む。ステント１０１の前面の別の着脱領域１１５は、ステント１０１をオリーブワイヤ１１４およびスタイレットスリーブ１２４に接続し、スタイレットスリーブ１２４を通して着脱自在なスタイレット１２３が配置される。電極ワイヤ１４１は、スタイレットスリーブ１２３の外側に巻き付けられているか、または中心を通って供給されるように示されている。
プッシュとプルの両方の能力を有する複数のワイヤが設けられてもよい。ステント軸体１２１は、恒久的に移植されてもよく、または取り外されるように構成されてもよい。本実施形態では、着脱領域は、ステント軸体１２１とステント１０１との接合部に配置される。分離方法には、電気化学的分離、機械的分離、および熱電分離が含まれるが、これらに限定されるものではない。
ステント軸体１２１は、電極リード線１４１のバックボーンとして使用することができ、これにより、電極リード線１４１が電極１３１から電極接点を横断する際の安定性を支援する。本実施形態では、電極ワイヤ１４１は、付加的に機械的に支持するとともに水分の保持を支援し、ワイヤが存在するステント軸体上にコーティングを堆積させるためのポリマー１４２（シュリンクラップ、熱収縮、パリレン、シリコーン、テフロン（登録商標）などを含むが、これらに限定されるものではない）に設けられる。
ステント軸体１２１は、デバイス１００の植え込みおよび配置後に取り払われるスタイレットであってもよい。本実施形態において、ステント軸体１２１は、スタイレット１２３がチューブ１２１の中心を通して供給され得るような円筒状のチューブであってもよい。
ワイヤ１４１は、スタイレットスリーブの中央を通るスレッドであり得る。
ワイヤ１４１は、ステント軸体またはスタイレットスリーブの周囲に巻き付けられ得る。
さらなる実施形態では、電極１３１を接点１５２に接続する電極ワイヤ１４１は、ワイヤ束１４４に包囲され、内部ルーメン１４７が設けられるように内部ルーメンチューブ１４５の周囲に巻き付けられ、内部ルーメン１４７に取外し可能なスタイレット１４８が挿入中に通され、展開後に取り外され得る。本実施形態により、スタイレット１４８の取り外し可能性と、外部チューブ１４６に覆われたワイヤ束１４４の可撓性とが実現される。
図２１ｄおよび図２１ｅは、らせん状リード線１１４に関する追加の情報を示す。図示のように、らせん状リード線１１４は、内部ルーメンチューブ１４５の周囲に巻かれたワイヤ束１４４を含む。内部ルーメン１４７を通して、取外し可能なスタイレット１４８が、送達中に通され、デバイスの配置に続いて取り払われ得る。
制御部
図２に示す制御部１２は無線コントローラであり、皮膚を介して無線で情報および電力を中継する。
図２２、図２３、および図２４のコネクタブロック１２は、受動デバイス（すなわち、回路なし）である。実質的に、コネクタブロック１２は、デバイス１００と外部機器との間の中間接続として機能する。デバイス１００はコネクタブロック１２に挿入され、これにより、デバイス１００はコネクタブロック１２内に収容された内部接点と電気的に接触する。コネクタブロック１２のこれらの内部接点は、皮膚を貫通するより厚みのあるワイヤ束を続いて形成し（コネクタブロックの残りの部分が植え込まれる）、外部機器に接続することができる。
実質的に、空間が限られているため（デバイス全体がカテーテルを通過しなければならないため、カテーテルを植え込み後にデバイス上から取り払う必要がある）、コネクタブロックにより、より大型の要素を薄型デバイス１００に取り付けることができる。
図２２、図２３および図２４に示す実施形態は同じであるが、図２４のみが皮膚を通過するワイヤを示している。
図２２に示す制御部１２は、リード線１４を受承するとともにリード線１４と電気的に接続するような形状に形成される。制御部は、内側に取り付けられた接触リングを含む。ここで、コネクタブロック１２は、溝付き端部にシリコーンおよび／または縫合糸を取り付けることによって固定され、水密性が確保される。
ステントに直接植え込まれる無線システムは、図２の無線システム１２と本質的に（小型化されたバージョンでも）同じである。
図２３に示すように、電極リード線１４を挿入し、シリコーンガスケットを使用して水密シールを行う。
図２４は、電極リード線１４が接続開口部１７２を通され、これにより、コネクタブロック本体１７３内の導電性コネクタ１７５と接触するコネクタブロックを示す。分離および電気絶縁および水密性は、シリコーン（またはその他の）セパレータ１７４を介して高められる。接点１７５は、無線または直接的な電気接続ポート１８３で終端するためにシリコーンまたは他のもので包囲された束１８１を形成するコネクタブロックワイヤ１７９に溶接（または別の方法で接続）される。
システムを使用する方法
デバイス１００は、図２５に示す挿入位置と図２６に示す配置または足場位置との間で移動可能である。
挿入位置では、デバイス１００は、収縮し、これにより、カテーテル内から進入点（すなわち、頸静脈）から配置点（例えば、運動皮質）までの脈管系経路を通るように、十分に肉薄となる。
配置または足場の位置に配置されると、デバイス１００は、足場電極が血管壁に対して押し付けられた状態でステント１０１の外側に取り付けられた拡張状態にある。この拡張された位置は、デバイス１００を血管１０３内のその位置にアンカー固定する。さらに、この配置位置は、デバイス１００が配置される血管１０３を通る血流の完全性に最小限の効果を有するように構成される。足場位置は、バネ、コイル、あるいはらせん状のストランドと同義であってもよく、これにより、デバイス１００は血管壁にのみ接触し、血流への影響を低減する。電極１３１はまた、ステント１０１の内部に取り付けられてもよく、これにより、拡張ステント１０１を流れる流体からの情報を測定することができる。ステント１０１を取り払いまたは再配置するためには、追加の軸体（初期展開に使用されるもの以外）が必要である。これらは、本発明の文脈で説明されており、単一の先端ほど細くなる構成および二重の先端ほど細くなる構成の両者が用いられる。
デバイス１００を複数の位置に配置できるように、使用される材料は、複数の状態が可能なものである。これらの材料には、ニチノールおよび他の形状記憶合金およびポリマーが含まれるが、これらに限定されるものではない。さらに、デバイス１００の長期間の生体適合性を高めるために、ポリマーは、生体吸収性または生体分解性を備えるものであり、線維化がデバイス１００上で生じる時間と同様の分解時間を伴い得る。したがって、電極１３１（好ましくは劣化するように構成されておらず、ニチノール、形状記憶合金、導電性ポリマー、他の非形状記憶合金、並びに白金、イリジウム、ステンレス鋼および金のような不活性かつ生体適合性を備える金属から形成される）は、初期デバイス１００に残っているすべてであり、血管１０３の内部に埋め込まれ、これにより、配置位置におけるデバイス１００の安定性がさらに高められる。
血管内におけるデバイス（展開後）
図６は、拡張または配置または足場の位置にある医療デバイス１００を示す。デバイス１００は、ステント１０１、遠位オリーブおよび／または近接マーカー１１２、ステント１０１をオリーブ１１２に取り付けるワイヤ１１４、複数の電極１３１、および軸体が、血管１０４内に展開されているステント１０１に接続される着脱領域１１５を含む。ステント１０１に取り付けられた電極１３１は、血管壁１０３と直接並んでおり、任意の血管（デバイスが展開されている血管と他の接続された血管の両者）への血流を妨害しないものとして示されている。ここでは、オリーブ１１２を使用して、医療器具を所望の血管１０４内に配向可能である。
血管の前展開におけるデバイス
図２５は、カテーテル１０２内で血管１０４を通される際の移植中（外科的展開段階）の医療デバイス１００を示す図である。血管壁１０３と同様に、ステント１０１、電極１３１、ステント着脱領域１０５、およびステント遠位マーカー／電極／緩衝器１１３が示されている。ここでは、カテーテル１０２を使用して、デバイスを選択するとともに所望の血管１０４内に配向する。
展開後の血管内のデバイス
図２６は、配置カテーテル１０２を通して血管１０４内に展開されているステント１０１、遠位オリーブおよび／または近接マーカー１１３、複数の電極１３１、リード線１４１およびステント着脱領域１０５を含む、拡張または配置または足場位置における医療デバイス１００を示す。ステント１０１に取り付けられた電極１３１は、血管壁１０３と直接並んでおり、任意の血管（デバイスが展開されている血管と他の接続された血管の両者）への血流を妨害しないものとして示されている。
接地電極
システムは、図２７に示すように構成された接地電極１６７を含み、これは、記録された信号の品質を補助するとともに改善し、あるいは刺激用途のための電気戻り経路を提供するために使用される。ここで、接地電極は、それが移植されるならば、コネクタブロック上に配置される。接地電極１６７は、無線制御部１２の外部に直接取り付けられ得る。
図２８に別の実施形態による接地電極１６７を示す。接地電極１６７は制御部１２の外側に設けられる。
図３７に示す白金のＣ字状の接地電極１６７は、標準の電気端子１６９に取り付けられた赤色のらせん状のリード線１４１とともにシリコーン１８１に埋め込まれている。ダクロンメッシュは、電極およびワイヤを組織に固定するのを支援することに使用される。
図２９は、異なる領域にアクセスするために異なる血管１０４に挿入された複数のデバイス１００を有する血管を示す。
図３０は、より大きな領域を覆うように植え込まれた複数のデバイス１００を有する１本の血管１０４を示す。
図３１は、神経情報をピックアップするとともにこの情報をステント１０１上に配置された無線送信部１００２に中継する、ヒトの運動皮質の上にある血管１０４内のステント１０１に取り付けられた電極を示す無線電極システム１０００である。ステント１０１が展開され、スタイレットが取り払われている（すなわち、ステント１０１、電極、電極ワイヤ、および無線システム１００２のみが残っている）ことに留意されたい。情報は、頭蓋骨を介して頭部に配置された無線受信部１００４に無線で送信され、次に、取得された神経情報は復号されるとともに義足１６に送信される。
図３２に示すように、デバイス１００は、デバイス１００を使用して患者の上矢状洞（ＳＳＳ）または分枝皮質静脈から神経情報を記録または神経細胞を刺激するために使用され、（ａ）上矢状洞または分枝皮質静脈のいずれかにデバイスを植え込む工程と、（ｂ）活動を受信する工程と、（ｃ）前記活動を表すデータを生成する工程と、（ｄ）前記データを制御部に送信する工程とを含む。ステント１０１は、ワイヤを介して外部機器１２に供給される信号を取得する（すなわち受信する）、運動皮質を覆うＳＳＳに植え込まれる。
図３３は、運動皮質（赤色）および感覚皮質（黄色）付近の上矢状洞および分枝皮質静脈を示すヒトの脳（眼が左に面した）の画像再構成を示す。
図３４は、デバイス１００を使用して神経細胞を刺激するとともに患者の視覚皮質から神経情報を記録する方法を示しており、（ａ）患者の視覚皮質の血管内にデバイスを移植する工程と、（ｂ）血管に関連付けられた神経情報を記録するとともに受信した刺激データに従って神経細胞を刺激する工程とを含む。
図３５に特に示すように、デバイス１００は、筋肉を直接的に刺激または記録するために配置される血管１０４を通して送達される。
デバイス１００は、刺激または記録のために末梢神経に隣接する血管を通して送達され得る（図３５に示されるような）。
デバイスは、刺激または切除のために、交感神経または副交感神経に隣接する血管を通して送達される。
図３６は、神経刺激または測定ができるような可能な位置を示す末梢神経（この例では正中神経）の一例を示す。
図３８Ａは、ステント１０１本体の周囲に配置された複数の電極１３１を有するステントまたは足場１０１の別の例を示す。図示のために、ステント１０１は、上述のようにリード線、あるいは電極と制御部との間の電気的通信を可能にする他の構造体に対して電極を電気的に結合するいかなる接続構造体も伴わないものとして示されている。図示の変形例では、電極１３１は、ステント１０１の本体の周囲に分散されるとともに接合ストラット１０８の接合部または頂点に配置される。このような構造体では、ダイヤモンドのような形状のセルを有する代わりに、セルは「Ｖ」字状の形状に形成される。この構造体により、電極１３１と組織または血管壁との間の並置を強化することができる。
図３８Ａはまた、ステント構造体が、ステントストラット１０８の一部またはそれ以上を貫通して延在する一体化された導電層を含み、電極１３１が、一体化された導電層の露出部を通して形成されるように形成可能なステント１０１の変形例を示す。このようなステント構造体により、以下に詳述するように、ステント１０１および電極１３１のアセンブリが形成可能となり、電極および導電性電極トラックがステント格子またはストラット自体に埋め込まれる。このような構成により、電極をステントの本体に取り付けるための固定方法（すなわち、接着剤、のり、固定具、溶接など）を使用する必要性が低減または排除される。このような構成により、電極をワイヤにさらに溶接または電気的に接続する必要性がさらに低減または排除される。別の効果は、従来のワイヤ接続電極は、ステントストラットの周囲およびステントの本体を通るワイヤの収容を必要とすることにある。
図３８Ｂは、一体化された電極１３１を有するステント構造体１０１を示しており、ステント構造体は、遠位端１４６で軸体１２１に連結されている。軸体は、本明細書に開示されるように、電極１３１を後述のように１つ以上の制御部（図示しない）に電気的に連結することができる。一例では、軸体１２１は、ガイドワイヤ、プッシュワイヤ、並びにワイヤまたは導電性部材が内部を延びるとともに遠位端１４６でステントの導電層に連結されるその他の管状構造体を備えることができる。これに代えて、図３８Ｃおよび図３８Ｄは、軸体１２１がステント構造体の一部または一体であり、導電層がステントの一部または全部を通って軸体１２１まで延在するように形成することができるステント１０１のバリエーションを示す。このような構造体により、ステントの作業端で軸体をステント構造体に接合する必要性がさらに排除される。これに代えて、ステント構造体（軸体を形成する）を個別の軸体に接合することにより、デバイスに沿って近位側に移動させることができる。このような構造体により、ステントおよび軸体の作業端は可撓性を備えた状態に保持される。図３８Ｃおよび図３８Ｄに示すステント構造体はまた、上述のような任意の補強部分６２を含むことができる。図３８Ｃは、スタイレット１２３を挿入してデバイスの位置決めを補助することができるか、ワイヤまたは他の導電性部材をその内部に通してこれらと連結することができる中空軸体１２１をさらに示す。さらに、軸体１２１は、脈管構造を通る軸体の可撓性または押し込み性を向上させる任意の数の要素１１９を含むことができる。
１つ以上の接続パッド（以下に説明する電極と同様の構造）の構成によって、デバイスを通って延在するリード線に対して電極１３１を電気的に接続することができ、パッドの寸法によりワイヤまたはリード線に十分に確実に接触し、パッドのタイプにより波形にするとともに取り付ける際の堅牢性が保証されるとともにトラックの疲労が低減される。パッドを含む区分は、ケーブル１２１が挿入できるように、例えば遠位部１４６でチューブに圧縮することができる。
特定の変形例では、接続パッドはカテーテルを通って供給可能でなければならない。さらに、接続パッド１３２は、パッドがリード線上の接点に整列していることが視覚的に確認可能となる１つまたは複数の穴または開口部を含むことができる。これらの穴／開口部により、接触リード（チューブ１２１の内側）と接触パッド（穴を通して外側に延在するチューブの内側の）との直接／レーザー溶接または接着がさらに可能となる。
一実施例では、同軸オクトファイラケーブル（すなわち、８本のワイヤを有する外側ケーブルの内側に配置される８本のワイヤを有する内側ケーブル）を使用して、耐疲労性を強化し、ワイヤを制約内に確実に収めることができる（すなわち、十分に小型のカテーテルを通し、必要に応じて内側スタイレットを有することができる）。
図３９Ａ乃至３９Ｃは、埋め込み電極および導電路で構成されたステント構造体１０１の一例を示す。図３９Ａは、例示のみの目的のために、線状配置の電極１３８を有する平面構成のステント構造体１０１の例を示す。明らかに、電極の任意の構成は、本開示の範囲内である。具体的には、神経用途に有用なステント構造体の変形形態では、ステント構造体は、既存の神経ステントよりも伝統的に大きい直径を含むことができる。そのような増大した直径は、ステント構造体が恒久的に埋め込まれ、血管／組織壁に対する電極の並置を必要とするために有用であり得る。さらに、いくつかの変形例では、そのようなステント構造体の長さは、人間の運動皮質に沿った所望の配置を収容するために、２０ｍｍまでの長さおよび２０ｍｍよりも大きい長さを含むことができる。例えば、デバイスのバリエーションは、運動皮質および周辺皮質領域を覆うのに十分な長さのステント構造体を必要とする。このような長さは、流れの回復、あるいは動脈瘤や他の医学的状態への対処を目的とした既存の介入デバイスには通常必要とされない。加えて、特定の変形形態では、特定の電極間の電気経路を絶縁することができる。そのような場合に、導電性材料５０は、電極が接触パッドまたは他の導電性要素への電気伝導経路を有することを可能にするパターンを形成するために、所定のステントストラットから省略することができるが、電気伝導経路は、第２の電気伝導経路を有する第２の電極から電気的に絶縁される。
特定のパターン（例えば、コルクスクリュー構成または互いに対して１２０度の方向に配向される３つの線形（またはコルクスクリュー配向）線の構成）に電極を配置することにより、確実に電極を脳に配向する、展開した電極配向が可能となる。移植されると、外科的に配向は可能ではなくなる（すなわち、デバイスが移植されて、回転することが不可能でない場合には困難となる）。したがって、デバイスの変形は、送達の際に脳の所望の領域に向かう電極パターンを有することが望ましい。
電極寸法決めは、確実に十分高品質な記録ができるように、かつ充分大きな電荷注入限界（組織に損傷を与える可能性のある電極を損傷することなく刺激中に電極を通過できる電流の量）を与えるのに十分な大きさでなければならない。寸法はまた、カテーテルシステムによる送達を可能にするのに十分な大きさでなければならない。
図３９Ｂおよび図３９Ｃは、図３９Ａのステント構造体の線３９Ｂ−３９Ｂに沿った断面図を示し、ＭＥＭＳ（マイクロ電気機械システム）技術を用いて薄膜デバイスを堆積および構造化して、薄膜デバイスを製造し、ステント格子または複数のストラットに埋め込まれた電極と導電路とを有するステントを構造するための製造技術の一変形例をさらに示す。図３９Ｂおよび図３９Ｃのストラットの間隔は、説明のためにのみ圧縮されている。
上述したように、電極および導電路を埋め込むことにより、デバイスの機械的性能に効果が得られる。さらに、電極を埋め込むことにより、構造体上に取り付けられた電極の数を増やすことができ、導電路（３０乃至５０μｍ×２００乃至５００ｎｍ）を従来の電極ワイヤー（５０乃至１００μｍ）よりも小さくすることができる。
薄膜ステントの製造は、犠牲層（５８）を予備支持構造体として使用して、ニチノールまたは他の超弾性形状記憶材料（または金、白金、酸化イリジウムを含むがこれらに限定されない、電極および接点の堆積のための他の材料）をマグネトロンスパッタリングによって特定のパターン（５６）で堆積させることによって行うことができる。支持構造体（５８）を取り払うことにより、ＵＶリソグラフィを用いて薄膜をさらに構造化することができ、構造体は、電極を血管壁に対して固定するのに必要な半径方向の力に対応する厚みにより構成可能である。
電極の電気的絶縁は、薄膜構造（５４）上への非導電層（５２）（例えば、ＳｉＯ）のＲＦスパッタリングおよび堆積によって達成される。電極および電極トラック（５０）は、（金、Ｐｔ、Ｔｉ、ＮｉＴｉ、ＰｔＩｒを含む導電性および生物医学的に許容可能な材料を使用して）非導電層上にスパッタ堆積され、追加の非導電層が、さらなる電気的絶縁のために導電性トラックを覆うように堆積される。図示のように、導電路５０は露出されたままであり、電極１３８を形成する（同様に、接触パッド領域は露出したままであり得る）。最後に、犠牲層５８および基板が取り払われ、図３９Ｃに示すようにステント構造体１０１が残される。
基部構造体５４が超弾性形状記憶材料（すなわち、ニチノール）を含むいくつかの変形例では、ステント構造体１０１を高真空チャンバ内でアニール処理して、アニール処理中における酸化を回避することができる。熱処理の間、非晶質ニチノール構造体５４は結晶化して超弾性を獲得し、所望に応じて円筒形または他の形状に同時に形状設定することができる。構造体１０１を続いて熱処理することができる。
図４０Ａは、図４０Ｂの線４０Ａ−４０Ａに沿った部分断面図であり、ＭＥＭＳ技術によって形成されるステント構造体１０１の追加の変形を示し、１つまたは複数のステントストラット１０８の寸法を変更することにより、ステント構造体１０１を所望の構造または他の態様にすることができる。例えば、図示の変形例では、特定のステントストラット１０８は、支持材料６０が隣接するステント構造体１０８よりも大きな厚みを有するように寸法が変更される。しかし、このような寸法変化は、厚みに限定されず、幅、形状などを含むこともできる。
図４０Ｂは、寸法が変更されたストラットから得られるステント構造体１０１を示しており、ステント構造体１０１の正弦曲線部分６２はより大きな剛性（増加した厚みにより生じる）を含む。このような構成により、（シースがステントの上で引き戻される）従来の必要条件とは異なり、カテーテルを通してステントデバイスを押し出すことができる。従来のステントは、ニチノールダイヤモンドまたはセルの肉薄な格子から形成される。この正弦曲線部分６２は、バックボーンのように機能することができ、超弾性並びにステントが圧縮および拡張する能力を制限することなく、デバイスに前方への押し込み強度を付与する。明らかに、寸法的に変更されたストラット部の任意の数のバリエーションが、本開示の範囲内にある。
図４１Ａ乃至４１Ｅは、ステント（例えば、ステント１０１）およびレセプタクル（例えば、制御部１２）と電気的に通信可能なコネクタ２００の変形の様々な態様を示す。例示のために、コネクタ２００はステント１０１およびレセプタクル１２から分離して示される。上述したように、コネクタ２００により、電極と制御部との間は電気的に通信可能である。
図４１Ａは、コネクタ２００がデュアルオクトファイラー（ｄｕａｌ−ｏｃｔｏｆｉｌｅｒ）ケーブル（同軸オクトファイラー（ｃｏａｘｉａｌ−ｏｃｔｏｆｉｌｅｒ）ケーブルとも呼ぶ）を有し得ることを示す。デュアルオクトファイラーケーブルは、第１のコイル２０１（例えば、内側コイル）と第２のコイル２０２（例えば、外側コイル）とを有し得る。第１のコイル２０１および第２のコイル２０２はそれぞれ８本のワイヤ１４１を有し得る。多かれ少なかれ、他の数のワイヤも認められる。第１のコイル２０１は、第２のコイル２０２のルーメン内に配置され得る。第１のコイルは、内部チューブ１４５のルーメン内に配置され得る。第１のコイル２０１および／または第２のコイル２０２は、外部チューブ１４６のルーメン内に配置され得る。第１のコイル２０１および第２のコイル２０２は、巻かれたコイルである。第１のコイル２０１および第２のコイル２０２は、らせん状コイルであってもよい。例えば、第１のコイル２０１は、内部チューブ１４５の内面に沿って巻き付けることができ、第２のコイル２０２は、内部チューブ１４５の外面に沿って巻き付けることができる。上述したように、デュアルオクトファイラー構成を使用して、耐疲労性を強化し、ワイヤが制約部内に確実に収まるようにすることができる（つまり、十分に小型のカテーテルを通して挿入でき、必要に応じて内部スタイレットを使用できる）。
絶縁体（例えば、ポリウレタン）は、コイル２０１、２０２の１本以上のワイヤ１４１を覆うことができる（すなわち、ワイヤ１４１を絶縁することができる）。絶縁体（例えば、ポリウレタン）は、第１のコイル２０１と第２のコイル２０２の間に配置することができる。例えば、内部チューブ１４５は、第１のコイル２０１と第２のコイル２０２との間に配置され得る絶縁体であり得る。絶縁体（例えば、ポリウレタン）は、第１および／または第２のコイル２０１、２０２を覆うことができる（すなわち、第１のコイル２０１および第２のコイル２０２は絶縁することができる）。
第１のコイル２０１は、第２のコイル２０２の長さよりも小さい、より大きい、または等しい長さを有することができる。例えば、第１のコイル２０１は、第２のコイル２０２よりも長くすることができる。第１のコイル２０１は、第２のコイル２０２の直径よりも小さい、より大きい、または等しい直径を有することができる。第１および／または第２のコイル２０１、２０２はそれぞれ、１つ以上の直径を有することができる。例えば、第１のコイル２０１は２つの直径を有することができ、第２のコイル２０２は１つの直径を有することができる。第１のコイル２０１は、第１の直径および第２の直径を有することができる。第１の直径は、第１のコイル２０１が第２のコイル２０２内に配置される場所に対応することができ、第２の直径は、第１のコイル２０１が第２のコイル２０２内に配置されていない場所（例えば、第１のコイル２０１を越えて延びる場所）に対応することができる。他の配置も認められる。
図４１Ａには示されていないが、外部軸体１４６は、接点１５１およびセパレータ１７４（例えば、絶縁体）を含むことができる。セパレータ１７４は、接点１５１を互いに電気的に絶縁した状態に保つために接点１５１の隣に配置することができる。第１のコイル２０１および第２のコイル２０２のワイヤ１４１は、接点１５１に電気的に接続することができる。例えば、第１のコイル２０１の８本のワイヤ１４１および第２のコイル２０２の８本のワイヤ１４１はそれぞれ、対応する接点１５１に電気的に連結することができる。
第１のコイル２０１は、スタイレット１４８（図示しない）がこれを通過できるように構成可能である。例えば、第１のコイル２０１は、スタイレット１４８が第１のコイル２０１を通過できる管腔を形成することができる。第１のコイル２０１の内面は、絶縁されていても、絶縁されていなくてもよい。
第１のコイル２０１および第２のコイル２０２は、巻かれた部分および巻かれていない部分を有することができる。例えば、第１のコイル２０１および第２のコイル２０２は、巻かれた部分から巻かれていない部分に移行することができる。巻かれた部分はらせん状のワイヤを有し、巻かれていない部分は、直線的な、屈曲した（例えば、１つまたは複数の屈曲部）、および／または角度をなした（例えば、１つまたは複数の屈曲部）ワイヤを有することができる。巻かれた部分および巻かれていない部分は、可撓性および／または剛性を備え得る。例えば、巻かれた部分は可撓性を備え得、巻かれていない部分は剛性を備え得る。
第１のコイル２０１および第２のコイル２０２は、らせん状部分および非らせん状部分を有することができる。例えば、第１のコイル２０１および第２のコイル２０２は、らせん状部分（例えば、ワイヤ１４１がらせんを形成する）から非らせん状部分（例えば、ワイヤ１４１がらせんを形成しない）に移行することができる。例えば、非らせん状部分のワイヤ１４１を巻き戻して、コイルを形成しないようにすることができる。非らせん状部分のワイヤ１４１は、直線的な、屈曲した（例えば、１つまたは複数の屈曲部）、および／または角度をなした（例えば、１つまたは複数の屈曲部）とすることができる。らせん状部分および非らせん状部分は、可撓性および／または剛性を備え得る。例えば、らせん状部分は可撓性を備え得、非らせん状部分は剛性を備え得る。
第１のコイル２０１および第２のコイル２０２はそれぞれ１つまたは複数のチャネルを有することができる。例えば、第１のコイル２０１および第２のコイル２０２はそれぞれ８つのチャネルを有することができる。多かれ少なかれ、他の数のチャネルも認められる（例えば、９乃至１６チャネル、またはそれ以上）。他の数のコイル、例えば３つ以上のコイルも認められる。例えば、第１のコイル２０１の内腔内および／または第２のコイル２０２の外側に別のコイルを配置できることが理解されよう。
図４１Ｂは、図４１Ａに示すコネクタ２００の線４１Ａ−４１Ａに沿った断面図を示し、デュアルオクトファイラーコイル構造体の第１のコイル２０１および第２のコイル２０２をさらに示す。図４１Ｂは、第１のコイル２０１が、第２のコイル２０２の直径と一致するか、そうでなければ直径に近づくように、直径の増大部２０３を有し得ることを示す。増大部２０３は、第１のコイル２０１の長さ部分に沿ったいずれかの部位に、および第２のコイル２０２の長さ部分に沿ったいずれかの部位に設けられ得る。例えば、第１のコイル２０１は、第１のコイル２０１のほぼ中間点および第２のコイル２０２の端部（例えば、終端部）に増大部２０３が設けられてもよい。第１のコイル２０１は、例えば、一様な寸法のリード１５１を使用できるように、増大部２０３が設けられて、リード１５１に接触することができる。第１のコイル２０１は、リード１５１に取り付けるために増大部２０３を設けてもよい。しかしながら、リード１５１は１つ以上のサイズを有することができることが理解されよう。増大部２０３の有無にかかわらず、レセプタクル１２は、レセプタクル１２の接点１７５が第１のコイル２０１と接触する接点１５１と接触できるように、内部に段部を有することができる。デュアルオクトファイラーケーブルのさまざまな構成は、図示のさまざまな寸法（インチ単位）を有し得る。
図４１Ｃは、図４１Ａのコネクタ２００の別の斜視図を示しているが、例示の目的で外側軸体１４６が透明にされている。上述したように、第２のコイル２０２は内側軸体１４５の周囲に巻き付けることができ、第１のコイル２０１は増大部２０３を有することができる。図４１Ｃは、第１のコイル２０１および第２のコイル２０２の８本のワイヤ１４１が終端部２０７を有することができることを示す。図示のように、第２のコイル２０２のワイヤ１４１が最初に終端し、次に第１のコイル２０１のワイヤ１４１が終端し得る。第２のコイル２０２の終端部２０７は、コネクタ２００の８本の第１のリード１５１に取り付けることができ、第１のコイル２０１の終端部２０７は、コネクタ２００の８本の第２のリード１５１に取り付けることができる。８本の第１のリード１５１は、コネクタ２００の第１の端部２１０ａのより近傍にあり、８本の第２のリード１５１は、コネクタ２００の第２の端部２１０ｂのより近傍にある。図示のように、例えば、近位から遠位への接続（例えば、第１の端部２１０ａから第２の端部２１０ｂへ）、遠位から近位への接続、交互の接続などを含む、任意の接続シーケンスが認められる。終端部２０７は、上述したように、（例えば、溶接により）接点１５１に電気的に連結することができる。終端部２０７は、リード１５１と電極１３１、１３８との間に電気的経路を確立するために、接点１５１に露出することができる。
図４１Ｃは、例えば位置２０４で、第２のコイル２０２のらせんの角度が変化し得ることをさらに示す。第２のコイル２０２のらせんの角度は増加または低減可能である。例えば、らせんの角度は、第２のコイル２０２が第１の接点１５１と接触する付近で増加し得る。多かれ少なかれ、第２のコイル２０２のらせんの角度の他の数の変化も認められる（例えば、２つ以上の変化に対するゼロ変化を含む）。
図４１Ｄは、図４１Ａのコネクタ２００の別の斜視図を示しているが、例示のために内側軸体１４５および外側軸体１４６を透明にしたものである。図４１Ｄは、例えば位置２０５で、第１のコイル２０１のらせんの角度が変化し得ることを示す。第１のコイル２０１のらせんの角度は、増加または低減可能である。例えば、らせんの角度は、第２のコイル２０２の最後の終端部２０７が第８の接点１５１と電気的に接触する付近で増加し得る。多かれ少なかれ、第１のコイル１６のらせんの角度の他の数の変化も認められる（例えば、２つ以上の変化に対するゼロ変化を含む）。
図４１Ｅは、リード１５１およびセパレータ１７４を備えた図４１Ａのコネクタ２００を示す。リード１５１およびセパレータ１７４は、互い違いのパターンで互いに対して配置することができる。上述したように、第１のコイル２０１および第２のコイル２０２の各ワイヤ１４１は接点１５１で終端する。ワイヤ／ファイラー１４１は露出するとともにリード１５１の内面（例えば内径）に取り付けられている（例えば溶接されている）。
コネクタ２００は、上述したようにレセプタクル１２に挿入および／または取り付けることができる。コネクタ２００は、上述したようにレセプタクル１２に差し込むことができる。図４１Ｅは、コネクタ２００が、レセプタクル１２と係合および／またはこれに取り付け可能な保持部材２０６（例えば、保持リング２０６）を有し得ることを示す。これを遂行するために、保持部材２０６は、リングまたはリング状構造体を形成することができるが、他の形状も認められる。例えば、レセプタクル１２は保持部材２０６にねじ込むことができる。保持部材２０６は、内部および／または外部のねじ山を有することができる。例えば、保持部材２０６は、止めねじを含むことができる。保持部材２０６は、接点１５１のうちの１つよりも長い長手方向寸法を有することができる。
保持部材２０６は、移植前、移植中、および移植後にコネクタ２００を構造的に支持するために剛性を備え得る。コネクタ２００の他の部分は、コネクタ２００が血管の蛇行部を案内されるかこれに適合できるように、可撓性を備え得る。例えば、保持部材２０６とコネクタ２００の第２の端部２１０ｂとの間にあるコネクタ２００の部分は、可撓性を備え得る（この部分は、本明細書ではリード本体とも呼ぶ）。コネクタ２００のリード本体は、半径６ｍｍの周囲９０度に屈曲することができる。多かれ少なかれ、他の角度および半径も認められる。コネクタ２００（例えば、コネクタ２００の第２の端部２１０ｂ）は、半径０．５ｍｍの周囲４５度に屈曲することができる。多かれ少なかれ、他の角度と半径も認められる。コネクタ２００は、半径１ｃｍの周囲に巻き付けることができる。多かれ少なかれ、他の巻き付け半径も認められる。
コネクタ２００のリード本体部分において、コイル２０１、２０２は、絶縁体に埋め込まれないように浮くことができる。コイル２０１、２０２は、保持部材２０６内および／またはリード本体部分内の絶縁体に埋め込むことができる。セパレータ１７４は、接点間に確実に一様な直径が設けられるようにオーバーモールド成形することができる。
図４１Ｅは、リード線１４１がコネクタ２００の第１の端部２１０ａを越えて延びることができることを示す。コネクタ２００の第１の端部２１０ａを超えて延びるリード線１４１は、各ワイヤ１４１が個別に接続パネル（例えば、以下に説明する接続パネル２２０）に接続できるように、または、ワイヤ１４１の１つまたは複数の束１４４で接続パネルに接続し得るように、巻き戻される（例えば、解かれる）。例えば、リード線１４１は、コイル状構造体から、接続パネルに接続できる１６個の尾端部に移行することができる。１６個の尾端部は、直線的かつ／または湾曲することができる。接続パネルは、コネクタ２００を電極１３１、１３８に電気的に連結することができる。例えば、図４１Ｅは、第１のコイル２０１および第２のコイル２０２を巻き戻して、リード線１４１の３つの束１４４にグループ化できることを示す。多かれ少なかれ、他の数の束も認められる。第１のコイル２０１および第２のコイル２０２からのワイヤは、第１のコイル２０１のワイヤ１４１および／または第２のコイル２０２のワイヤ１４１と束ねることができる。個別のワイヤ１４１およびワイヤ１４４の１つ以上の束は、接続パネルと接続するためにコネクタ２００から延び得ることが理解される。ワイヤ１４１は、保持部材２０６内の所定の寸法および／またはコネクタ２００の残りの部分内の所定の寸法にわたって巻き戻す／ほどくことができる。コネクタからステント１０１に向かって延びるワイヤ１４１および／または束１４４は、剛性および／または可撓性を備え得る。
ワイヤ１４１は、例えばレーザー溶接によりステント１０１に直接接続することができる。例えば、ワイヤ１４１は、ステント１０１上のパッドに直接接続することができる。ワイヤ１４１は、例えばワイヤボンディングにより、ステント１０１に間接的に接続することができる。例えば、ワイヤ１４１は、中間パッドへの接続を介してステント１０１上のパッドに間接的に接続することができる。ステント１０１上のパッドは、例えばジャンパー線により、中間パッドにワイヤボンディングすることができる。
図４２は、図４１Ａ乃至４１Ｅのコネクタ２００を、接続パネル２２０を介してステント１０１の電極１３１、１３８に電気的に連結できることを示す。図４２は、コネクタ２００のワイヤ１４１が接続パネル２２０を介してステント１０１に間接的に接続できることを示す。接続パネル２２０は、互いに電気的に結合された第１のパネル（例えば、オーバーレイ）と第２のパネル（例えば、ステントロードパネル）を有することができる。第１および第２のパネルはそれぞれ、１つ以上の接続パッドを有することができる。パッドは、白金または他の導電性材料から形成可能である。コネクタ２００のワイヤ１４１は、第１のパネルの１つ以上のパッドに電気的に接続することができ、ステント１０１の導電路（電極トラックとも呼ばれる）は、第２のパネルの１つ以上のパッドに電気的に接続することができる。１つ以上のジャンパーを使用して、第１のパネルを第２のパネルに電気的に接続し得る。例えば、１つ以上のジャンパーを使用して、第１のパネルパッドを第２のパネルパッドに電気的に接続することができる。１つ以上のジャンパーは、第１のパネルパッドを第２のパネルパッドに電気的に接続することができ、これにより、コネクタ２００のリード１５１をステント１０１の電極１３１、１３８に電気的に接続することができる。ワイヤ／ファイラー１４１を第１のパネルに取り付けることにより、ワイヤ／ファイラー１４１をステントロードパッド（例えば、第２のパネルパッド）に直接取り付けるよりも、より安定して信頼できる接続を効果的に提供できる。第１および／または第２のパネルは、例えば溶接または他の取り付け方法によってコネクタ２００に取り付けることができる。第１のパネルおよび第２のパネルは、それぞれ１６個のパッドを有することができる。多かれ少なかれ、他の数のパッドも認められる（例えば、１個のパッドから３２個以上のパッド）。絶縁材料（例えば、エポキシ）が接続パネル２２０を覆うことができる。
２つ以上の接続パネル２２０を使用することができる。例えば、２つの接続パネル２２０を使用することができる。２つの接続パネルが使用される場合に１６本のワイヤ１４１のすべてが同じ領域に接続されるわけではないため、２つの接続パネル２２０を使用することにより、１つの接続パネル２２０を使用する場合に比べて、効果的に接続を容易にすることができ、ワイヤ管理のためのスペースを増やすことができる。複数の接続パネルを使用することにより、ステントロードが輸送システムから押し出されるときに、接続パネル領域を構造的に支持することができる。例えば、複数の接続パネルを使用することにより、システムを輸送システム（カテーテルなど）に押し込むときにかかる力／軸方向の荷重を分散することが支援される。複数の接続パネルを使用することは、加工および耐疲労性の観点からも効果的である。
１つまたは複数の接続パネル２２０は、ステント１０１のバックボーンに並べられ得る。例えば、１つ以上の接続パネル２２０は、ストラット１０８、より太いストラット１０８、および／または補強部分６２と並べられ得る。
デュアルコイル２０１、２０２から、パネル２２０に向かって延びるリード線１４１への移行は、上述したように第１のコイル２０１および第２のコイル２０２を巻き戻す／ほどくことを含み得る。
コネクタ２００（血管内埋め込み可能リードとも呼ぶ）は、埋め込み可能遠隔測定部（例えば、制御部１２）に神経インターフェースセンサデータを送信するように構成することができる。デュアルオクトファイラーコイル２０１、２０２は、他の動きの中でも特に首部の動きによる長期間の反復的な動きおよび外傷に効果的に耐久可能である。デュアルオクトファイラーコイル２０１、２０２を使用することにより、筋肉アーティファクトによるノイズを効果的に低減することができる。
ステント上のパッドは、抵抗溶接、レーザー溶接（それぞれがステントロード上のパッドとリードとの間の直接接触を含む）および／またはワイヤボンディング（ステンロードと中間パッドを介したリードとの間の接続）を含む様々な方法によってリード本体の導体に接続することができるが、これらに限定されるものではない。
図４３Ａ乃至４３Ｆは、接続パネル２２０の一部の変形例の様々な図を示す。図示のように、接続パネル２２０は、ステント１０１の一部、例えば第２のパネル２２４に取り付けられた第１のパネル２２２（例えば、オーバーレイ）を有することができる。第２のパネル２２４は、接続パドルであり得る。第２のパネル２２４は、ステント１０１と一体的に設けられるか、ステント１０１に取り付けることができる。第２のパネル２２４は、複数のパッド（図示しない）および複数の電極トラック２３６を有することができる。電極トラック２３６は、第２のパネル２２４のパッドに電気的に接続することができる。第１のパネル２２２は、複数のパッド２２６および複数の開口部２２８（窓部または穴とも呼ばれる）を有することができる。パッドは、白金または他の導電性材料から形成可能である。開口部２２８は、ステント１０１上のパッドに並べられるか、パッド上に配置することができる。第１のパネル２２２は、同じ数または異なる数のパッド２２６および開口部２２８を有することができる。例えば、第１のパネル２２２は、１６個のパッド２２６および１６個の開口部２２８を有することができるが、多かれ少なかれ、他の数のパッドおよび開口部も認められる（例えば、１乃至３２以上のパッドおよび開口部）。別例として、第１のパネル２２２は、開口部２２８よりも多くのパッド２２６を有することができる。さらなる別例として、第１のパネル２２２は、開口部２２８よりも少ないパッド２２６を有することができる。ステント１０１は、第１のパネル２２２の開口部２２８の数と同じ数または異なる数のパッドを有することができる。例えば、ステント１０１は１６個のパッドを有することができ、第１のパネル２２２は１６個の開口部２２８を有することができる。別例として、ステント１０１は１６個のパッドを有することができ、第１のパネル２２２は１６個未満の開口部２２８（例えば、４または８個の開口部）を有することができる。
図４３Ａおよび４３Ｂは、窓部２２８が、パッド２２６の断面積に対して低減された断面積を有し得ることを示す。これにより、ワイヤ管理のために第１のパネル２２２上の動作空間を効果的に増加／最適化することができる。パッド２２６および窓部２２８は、ワイヤ管理のために第１のパネル上の動作空間を増加／最適化するために様々なパターンで配置することができる。図４３Ａおよび図４３Ｂに示すパターンは、パッド２２６および窓部２２８の任意の適切なパターンが認められるため、非限定的である。図４３Ｇは、パッド２２６および開口部２２８の変形例を示す。パッド２２６は、例えば、パッドの第１の寸法およびパッドの第２の寸法を有することができる。パッドの第１の寸法は、パッドの長さであり得、パッドの第２の寸法は、パッドの幅であり得る。パッドの第１の寸法は、パッドの第２の寸法よりも大きくてもよく、パッドの第２の寸法よりも小さくてもよく、またはパッドの第２の寸法と同じであってもよい。例えば、図４３Ｇは、パッドの第１の寸法がパッドの第２の寸法よりも大きく設けられ得ることを例示している。パッドの第１の寸法は、例えば、約０．０５ｍｍ乃至約１．００ｍｍ、１０．００ｍｍ未満であり得、これらの範囲内の０．０１ｍｍごとの増分（例えば、０．５０ｍｍ）を含み得る。パッドの第２の寸法は、例えば、約０．０４ｍｍ乃至約１．００ｍｍ、１０．００ｍｍ未満であり得、これらの範囲内の０．０１ｍｍ毎の増分（例えば、０．１３ｍｍ）を含み得る。開口部２２８は、例えば、開口部の第１の寸法と開口部の第２の寸法とを有することができる。開口部の第１の寸法は、開口部長さであり得、開口部の第２の寸法は、開口部幅であり得る。開口部の第１の寸法は、開口部の第２の寸法よりも大きくてもよく、開口部の第２の寸法よりも小さくてもよく、または同じであってもよい。例えば、図４３Ｇは、開口部の第１の寸法が開口部の第２の寸法よりも大きく設けられ得ることを例示している。開口部の第１の寸法は、例えば、約０．０５ｍｍ乃至約１．００ｍｍ、１０．００ｍｍ未満であり得、これらの範囲内の０．０１ｍｍごとの増分（例えば、０．２４ｍｍ）を含み得る。開口部の第２の寸法は、例えば、約０．０４ｍｍ乃至約１．００ｍｍ、１０．００ｍｍ未満であり得、これらの範囲内の０．０１ｍｍ毎の増分（例えば、０．０８ｍｍ）を含み得る。
図４３Ｃおよび図４３Ｄは、ステント１０１上のパッドとオーバーレイ２２２上のパッド２２６との間にワイヤボンド２３０を形成できることを示す。図４３Ｄは、セクション４３Ｄ−４３Ｄにおける図４３Ｃのワイヤボンド２３０の拡大図である。１つまたは複数のワイヤ２３２は、窓部２２８のそれぞれを通過することができる。例えば、図４３Ｃおよび図４３Ｄには、２つの異なる窓部２２８を通る２本のワイヤ２３２が示されている。
図４３Ｅおよび図４３Ｆは、ワイヤ１４１をオーバーレイ２２２上のパッド２２６に取り付ける（例えば溶接する）ことができることを示す。図４３Ｆは、セクション４３Ｅ−４３Ｅにおける図４３Ｅのパッド２２６に取り付けられたワイヤ１４１の拡大図である。絶縁材料２３４（例えば、エポキシ）は、ワイヤ１４１の少なくとも一部を覆うことができる。
図４４Ａ乃至４４Ｄは、ステント１０１へのワイヤボンディングのためのオーバーレイ２２２の変形例を示す。オーバーレイ２２２は、図示の様々な寸法（インチ単位）を有することができる。図４４Ａ乃至４４Ｄのオーバーレイ２２２は、パッド２２６および開口部２２８のパターンが異なり、開口部２２８がより大きいことを除いて、図４３Ａ乃至４３Ｆのオーバーレイ２２２と同様である。図４４Ｃは、セクション４４Ｃ−４４Ｃにおける図４４Ａのパッド２２６のうちの１つの拡大図である。図４４Ｄは、セクション４４Ｄ−４４Ｄにおける図４４Ａの開口部２２８の拡大図である。パッドおよび開口部２２６、２２８は、図示の様々な寸法（インチ単位）を有することができる。ワイヤボンドパッドを特定の場所に配置して、１６個の電極トラックすべてを、不要な電気接続が回避されるように充分に分離しつつ９００μｍの幅に収まらせることができる。オーバーレイ２２２は、１ｍｍ内径のカテーテルを通して展開できるように同様の幅を有し得る。
図４５Ａおよび図４５Ｄは、ステント１０１へのワイヤボンディングのためのオーバーレイ２２２の変形例を示す。図４５Ａは、オーバーレイ２２２の上面図を示し、図４５Ｂは、パッドを有するステント１０１の部分を覆うようにオーバーレイ２２２を配置できることを示す。ステントのパッドは、電極トラック２３６を介して電極１３１（図示しない）に電気的に接続することができる。パッド２２６および開口部２２８は、図示の様々な寸法を有することができる。この設計、およびステント１０１上のパッドに対する同様の変更により、パッド２２６をワイヤボンディング穴２２８に好適に直線的に取り付けることができ、これにより、例えば、図４４Ａ乃至４４Ｄに関連付けられる接続パネルよりも接続パネル２２０の製造が容易になる。
図４３Ａ乃至４５Ｄは、例えばワイヤボンディングにより、ワイヤ１４１をステント１０１に間接的に接続できることを示す。ワイヤ１４１は、オーバーレイ２２２上の中間パッド２２６への接続を介してステント１０１上のパッドに間接的に接続することができる。そのような中間接続方法により、リード２００をオーバーレイ２２２に接続するために、より太い／より強いワイヤ１４１を使用することが好適にできるようになる。オーバーレイ２２２からステント１０１への溶接により、溶接する少量の白金を有するというステント１０１の制限を克服することができる。これは、例えばレーザー溶接に比べて効果的であり、その理由としてレーザー溶接は通常、溶接中にプールを形成するために溶融されるより多くの材料を必要とすることが挙げられる。少量の材料では、溶融したプールによってトラックの材料がプールに吸い込まれ、製造中にトラックが破損する可能性がある。
図４６Ａ乃至４６Ｆは、様々な電極１３１構造体を有するステント１０１の変形例を示す。これらのステント１０１の各々は、ステント１０１が血管内に送達される方法に関係なく、圧縮された形態から拡張すると、脳の情報豊富な領域（例えば、とりわけ運動皮質、感覚皮質など）に指向する十分な電極１３１が常に存在するように、電極１３１を効果的に配置可能である。例示の目的で、ステント１０１は、上述したような電極１３１をリードに電気的に連結する接続構造体、または電極１３１と制御部１２との間で電気的通信をさせる他のそのような構造体を省略して示す。
図示のように、電極１３１は、様々な位置でステント１０１の本体の周囲に分散させることができる。図４６Ａ乃至４６Ｆは、ステント１０１が１つまたは複数のセルサイズおよび／または形状（例えば、とりわけ、ダイヤモンド形、Ｖ字状）を有することができることを示す。例えば、ステント１０１は、幅よりも長さが長い（Ｌ＞Ｗ）セルを有することができる。これにより、より大きな圧縮が効果的に可能になり、ステント１０１を送達器具（例えば、スタイレットまたは送達カテーテル）に格納するために必要な力を低減し、送達器具内からステント１０１を展開するために必要な力を低減することができる。ステント１０１は、長さよりも幅が大きい（Ｗ＞Ｌ）１つ以上のセルを有することができる。ステント１０１は、幅よりも長さが長いセル（Ｌ＞Ｗ）と、長さよりも幅が大きいセル（Ｗ＞Ｌ）とを有することができる。そのようなセルの変形は、様々な血管組織に効果的に対応することができる。
電極１３１のうちの１つ以上は、上述したようにステント１０１に取り付けられ、埋め込まれ、かつ／または一体的に設けられ得る。例えば、ステント１０１は、１つ以上の一体的に設けられた導電層（電極トラックおよび電気トラックとも呼ぶ）を有することができる。電極トラックは、約２００μｍ乃至約１０００μｍの厚みを有し得る。多かれ少なかれ、トラックの他の厚みの他、より狭いまたはより広い他の範囲も認められる。これらの厚みを有する電極トラックは、電極トラックの電気的抵抗を効果的に減少させ、溶接のためにより多くの材料を（接続端で）提供できる。図４６Ａ乃至４６Ｆでは、電極トラックの厚みはページ内の寸法である（つまり、幅または長さではなく、複数のトラックが存在するステントロードストラットの全体の厚みを低減するために一定のままにすることができる、例えば図の左端のフォーク３０２等）。ストラット１０８（すなわち、絶縁層および電気トラックの下の材料）の太さは、約５０μｍ乃至約１００μｍ、例えば、５０μｍ、８５μｍ、または１００μｍに形成することができる。多かれ少なかれ、ストラットの他の太さの他、より狭いまたはより広い他の範囲も認められる。ストラット１０８の太さは、ステント１０１に沿って徐々におよび／または段階的に増加または減少することができる（例えば、５０μｍから８５μｍまで徐々に増加するか、または５０μｍから８５μｍまで段階的に増加する）。より太いストラットは、より細いストラットに比べて半径方向および軸方向の力が大きくなる。したがって、より太いストラットは、ステント１０１と血管壁部との間の並置を効果的に増加させることができる。したがって、より太いストラットは、ステント１０１が前方に押し出され、送達器具（例えば、カテーテル）内から展開される能力を高めることができる。ステント１０１は、ステント１０１の近位端上のフォーク３０２の近傍で最も太くすることができ、ステント１０１の遠位端で最も細くすることができる。ステント１０１は、近位端から遠位端に向かってより細くなり得る。ステント１０１は、一定の太さを含む任意の適切な太さを有することができる。
図４６Ａ乃至４６Ｆに示すストラット１０８およびセルの形態は、ステント１０８が拡張形態にあるときに電極１３１と組織または血管壁部との間の並置を強化することができる。ストラット１０８および電極１３１の構造体は、好適には、ステント１０１をカテーテル内に圧縮することができる。ストラット１０８および電極１３１の構造体は、好適には、ステント１０１がカテーテル内で圧縮された後に拡張させることができる。セル（例えば、それらのサイズおよび／または形状）および電極１３１の配置は、ストラット１０８および電極１３１が物理的にステント１０１の圧縮および／または拡張を妨げないように、ステント１０１を圧縮および／または拡張できるものとする。例えば、セルと電極１３１の相対位置は、ステント１０１が、部分的に圧縮された形態または部分的に拡張された形態で移動不能とされることなく、圧縮および／または拡張することができるものとする。セルおよび電極１３１の位置は、ステント１０１の圧縮または拡張中に電極１３１およびストラット１０８が互いに引っ掛かることを防ぐのを補助することができる。セルおよび電極１３１の相対位置は、ステント１０１の拡張および／または圧縮を促進することができる。ストラットは、曲線状および／または直線状にすることができる。セルを画定するストラットは、曲線状および／または直線状にすることができる。
ステント１０１から外部機器へのリード／ワイヤの数を低減するために、多重化ユニット（図示しない）を使用することができる。多重化ユニットは、ステント１０１の接続パネル／パドル（例えば、第２のパネル２２４）上に配置することができる。多重化ユニットは、ステント１０１、例えばストラット１０８上に配置することができる。１つまたは複数のマルチプレクサを使用可能である。多重化部は、ステント１０１の半径方向の力と可撓性とを妨げないように十分小さくすることができる。多重化により、必要なワイヤの数を低減することができる。必要に応じて、１本以上のワイヤをマルチプレクサとともに使用して、電極１３１間で電力を供給するとともに切り替えることができる。ステント１０１は、無線で電力を供給することができる。
図４６Ａ乃至５８Ｄは、ステントセルの様々な配置を示すが、任意の開放型セル構造体が認められる。さらに、図示しないが、１つ以上のステントセルを閉じて、セルに開口部がないようにすることができる。例示の目的で、図４６Ａ乃至５８Ｄに示すステント１０１は、様々な長さおよび様々な数の電極１３１を有するものとして示される。しかしながら、多かれ少なかれ、他の長さ、また、多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる。図４６Ａ乃至５８Ｄに示すステントの長さは制限されていない。ステント１０１の長さは、例えば、長手方向により多くのステントを含めることにより増加させることができる。例えば、ステント１０１の長さは、セルの数を増加させることにより、かつ／またはセルの長さおよび／または幅を増加させることにより増加させることができる。同様に、ステント１０１の長さは、例えば、長手方向にステントを少なくすることにより短くすることができる。例えば、ステント１０１の長さは、セルの数を減らすことにより、かつ／またはセルの長さおよび／または幅を減らすことにより、短くすることができる。図４６Ａ乃至５８Ｄの開放型セルの形態も、例示を目的としているに過ぎない。図示のセル配列は、ステント１０１の所望の長さおよび／または所望の開放型セルの形態を得るために、繰り返され、変更され、かつ／または改変され得る。図４６Ａ乃至５８Ｄは、様々なセルの形状および寸法を示すが、ステント１０１の任意の開放型セル形態が認められる。例えば、図４６Ａ乃至５８Ｄのセルのうちの任意のものを互いに組み合わせて、ステント（例えば、ステント１０１）を形成することができる。図４６Ａ乃至５８Ｄの電極の数は、必要に応じて増減可能である。例えば、図４６Ａ乃至５８Ｄのステント１０１は、１乃至３２またはそれ以上の電極１３１を有することができる（図中の電極１３１の数は例示にすぎない）。このようにして、ステント１０１は、好適には、様々な血管組織に適応し、１つまたは複数の場所の様々な組織を検知および／または刺激することができる。
ステント１０１は、電極１３１の１つ以上の区分を有することができる。１つ以上の区分は、電極を有するまたは有さないストラット１０８の１つ以上の区分によって分離され得る。
上述したように、本明細書に開示および企図されるステント１０１、例えば図４６Ａ乃至５６Ｄに示すステント１０１は、媒体（例えば組織および／または流体）の様々な活動を刺激および／または検知することができる。例えば、ステント１０１は、血管内腔内の流体の活動、血管自体の活動、および／または血管外の例えば脳の運動皮質および／または感覚皮質などの媒体（例えば組織および／または流体）の活動を刺激および／または検知することができる。
図４６Ａは、ステント１０１が図示のように配置された７つの電極１３１を有することができることを示す。多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる（例えば、１乃至３２またはそれ以上の電極）。７つの電極１３１は、電極が重ならないように、血管の長さ部分にわたって半径方向に広がることができる。例えば、７つの電極１３１は、電極が重ならないように、８ｍｍの血管の長さ部分にわたって半径方向に広がることができる。７つの電極１３１は、ステント１０１が血管内で拡張されたときに電極１３１が重ならないように、ステント１０１の長さ部分に沿って異なる半径方向位置にあり得る。７つの電極１３１は、ステント１０１が血管内で拡張されたときに電極１３１が重ならないように、ステント１０１の長さ部分に沿って異なる周方向位置にあり得る。上述したように、これにより、圧縮形態からの拡張時に、ステント１０１が脳の情報豊富な領域（例えば、運動皮質、感覚皮質など）を指向する十分な数の電極１３１を好適にかつ確実に有することができるようになる。
図４６Ａは、ステント１０１が大型のセルと小型のセルとを有することができることを示す。小型のセルは大型のセルの中に入れることができる。ストラット１０８は、セルを画定することができる。ストラット１０８のいくつかは、小型のセルの少なくとも一部と大型のセルの少なくとも一部を画定することができる。ストラット１０８のいくつかは、小型のセルの少なくとも一部または大型のセルの少なくとも一部を画定することができる。電極１３１は、小型のセルおよび／または大型のセル上に配置することができる。例えば、電極１３１は小型のセルと一体的に設けることができる。電極１３１は、小型のセル上のどこにでも配置することができる。例えば、電極１３１は、小型のセルの頂点に配置することができる。電極１３１は、ストラット１０８上のどこにでも配置することができる。図示のように、電極１３１は、小型のセルの遠位の長手方向の頂点に配置することができる。図示しないが、電極１３１は、例えば横および近位の頂点を含む、遠位の長手方向の頂点から離れた小型のセルの部分上に配置することができる。電極１３１は、大型のセルに間接的に結合することができる。小型のセルは、好適な電極配置のために、および電極と血管壁部とを並置することを支援するために、大型のセルの内側に設けられ得る。ステント１０１は、ステントが重なるように、頂部上に小型の閉鎖セルの一式を有することができる（例えば、図４６Ａの小型の閉鎖セルの最上列）。小型のセルは、セル長Ｌとセル幅Ｗとを有することができる。ステント１０１は、全長ＴＬおよび全幅ＴＷを有することができる。図４６Ａの構造体により、電極１３１と血管壁部の組織との間の並置を強化することができる。
図４６Ｂは、ステント１０１が図示のように配置された１６個の電極１３１を有することができることを示す。多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる。電極１３１は、神経記録および刺激の効率のためにバイポーラ対で配置することができる。バイポーラ対配置により、好適に、１つの電極から別の電極への直接刺激または記録が可能になる（例えば、任意の２つの電極１３１間）。これにより、バイポーラ対を形成する電極１３１間の領域の脳の焦点領域から応答を引き出したり、信号を記録したりすることができる（電極１３１と離れた接地とは反対側、かつ第２の電極または戻り電極がステントから離間した状態で）。電極１３１は、互いに独立していてもよい。電極１３１は対で使用することができる。電極１３１は、例えば、電極１３１を切り替えることにより、複数の対で使用することができる。電極１３１は対で使用することができ、互いに独立させることができる。図４６Ｂの構造体により、電極１３１と血管壁部の組織との間の並置を強化することができる。
図４６Ｃは、ステント１０１が図示のように配置された１４個の電極１３１を有することができることを示す。多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる。電極１３１は、バイポーラ対で配置することができる。図４６Ｃのステント１０１は、バイポーラ電極対が、開放型セルに取り付けられた１つの電極と、その電極に開放型セルの形態で取り付けられた別の電極とで構成されることを除き、図４６Ｂのステント１０１と同様であり、電極の並置を強化しながら、電極間を周知の距離に確実に離間する。
図４６Ｄは、ステント１０１が図示のように配置された１６個の電極１３１を有することができることを示す。多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる。電極１３１は、バイポーラ対で配置することができる。図４６Ｄは、ステント１０１が直線的な単一のストラットバイポーラ対開放型セル構造体を有することができることを示す。電極１３１は、単一の直線的ストラット１０８が取り付けられたバイポーラ対電極１３１を備えた開放型セルストラットの内側上に取り付けることができる。これにより、必要な材料の量を減らすことができる（例えば、図４６Ｃに示すステント１０１に必要な材料の量と比較して）。図４６Ｄの構造体は、電極１３１と血管壁部の組織との間の並置を強化することができる。
図４６Ｅは、ステント１０１が図示のように配置された１６個の電極１３１を有することができることを示す。多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる。電極１３１は、バイポーラ対で配置することができる。ステント１０１のセルは、図示の形状を有することができる。電極は、図示の位置を有することができるが、セルを画定するストラット１０８上の任意の位置が認められる。ステント１０１は、可撓性を備え、図４６Ａ乃至４６Ｄに示すステント１０１よりも少ない材料を必要とし得る。図４６Ｅの構造体は、電極１３１と血管壁部の組織との間の並置を強化することができる。例えば、図４６Ｅの構造体は、少なくとも部分的に大型の開放型セル構造体に対して超弾性を維持する血管の腱索（ｖａｓｃｕｌａｒ ｃｈｏｒｄａｅ）の周囲に血管壁部を配置することができる。
図４６Ｆは、ステント１０１が図示のように配置された１６個の電極１３１を有することができることを示す。多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる。図４６Ｆのステント１０１は、図４６Ｆのステント１０１がより長い長さを有することができ、より多くの電極１３１を備えることが示されていることを除いて、図４６Ａのステント１０１と同様である。
図４７Ａ乃至４７Ｆは、様々な電極１３１構造体を有するステント１０１の変形例を示す。図４７Ａ乃至４７Ｆのステント１０１は、異なるセル構造体および電極１３１の位置を除いて、図４６Ａ乃至４６Ｆのステント１０１と同様である。図４７Ａ乃至４７Ｆは、ステント１０１が、例えば、オフセット角度３０４で互いにずれたストラットクロスリンク１０９を有することができることを示す。オフセットクロスリンク１０９は、好適には、ステントが重ならないようにステント１０１を圧縮させることができる。これにより、ステント１０１が拡張されたときに、セルおよび／または電極１３１が互いに絡み合ったり引っ掛かったりするリスクを防止または低減することによって、ステント１０１をより容易に拡張できるという効果が得られる。例示の目的で、図４７Ａ乃至４７Ｅのステント１０１は、直線状に配置されたストラット１０８を備えて示されており、様々なダイヤモンド形および直線形のセルを形成している。しかしながら、ステント１０１のセルは、図４７Ａ乃至４７Ｆの左下の挿入図に示すように成形することができ、これは、上述したオフセット角度３０４を除いて、図４６Ａ乃至４６Ｆの小型セルと同様である。オフセット角度は、例えば、１０１度（例、１０１．３度）であり得るが、多かれ少なかれ、他のオフセット角度も認められる（例、８０度乃至１２０度、またはより狭いまたはより広い範囲）。
図４７Ａ乃至４７Ｆは、セルの長さと幅の比が７：５であり得ることを示す。７：５の比率は、ステント１０１が確実に圧縮および拡張できることを支援する。
図４７Ａ乃至４７Ｆは、ステント１０１がフォーク角度３０２を有することができることを示す。図４７Ａは、ステント１０１が第１のフォーク角度３０２Ｆおよび第２のフォーク角度３０２Ｓを有することができることを示す。第１のフォーク角度３０２Ｆおよび第２のフォーク角度３０２Ｓは、互いに同じでも異なっていてもよい。図示のように、第１のフォーク角度３０２Ｆおよび第２のフォーク角度３０２Ｆは、例えば、中心軸と、接続パネル２２４から延びる第１および第２のストラット（個別に符号を付されていない）との間で測定され得る。第１のフォーク角度３０２Ｆおよび第２のフォーク角度３０２Ｓは、それぞれ約３０度乃至約５０度までとすることができる。例えば、第１のフォーク角度３０２Ｆは約４１．５度であり得、第２のフォーク角度３０２Ｓは約３５．５度であり得る。多かれ少なかれ、他のフォーク角度範囲、より狭いまたはより広い他のフォーク角度範囲も認められる。フォーク角度３０２により、好適には、ステント１０１のより容易な展開（例えば、拡張）および格納（例えば、圧縮）が可能となる。
図４７Ｂは、ステント１０１が図示のように配置された１６個の電極１３１を有することができることを示す。多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる。１６個の電極は、２つ以上の「段」を有するはしご状に配置可能である。例えば、１６個の電極は、２−４−４−５−１パターンを有する電極１３１の５つの段に配置することができる。ステント１０１は、２−４−５−５電極パターンを有する４段を含む、任意の数の段、および段のそれぞれに任意の数の電極１３１を有することができる。別例として、図４７Ｃは、ステント１０１が１−３−３−４−５電極パターンを有する５つのはしご段に配置された１６個の電極を有することができることを示す。図４７Ｃの１−３−３−４−５パターンは、好適に、より短いはしご構造体、例えば、図４７Ｂの２−４−５−５パターンに対して追加の電気的評価長さ（例えば、刺激および／または記録長さ）を提供できる。はしご形態により、血管の屈曲による送達が好適に支援され、電極の並置および自己拡張を確実に行いつつ、血管の腱索の案内が可能となる。
図４７Ｄは、ステント１０１が図示のように配置された１０個の電極１３１を有することができることを示す。１０個の電極１３１は、１−２−２−２−３の５段のはしごパターンで示されているが、１０個の電極を有する任意のはしごパターンが認められる。ステント１０１は、図４６Ａを参照して上述した大小のセルと同様の相対的なセルサイズを有することができる。
図４７Ｅは、ステント１０１が図示のように配置された１６個の電極１３１を有することができることを示す。図４７Ｅは、ステント１０１が、ステント１０１の境界（例えば、外周）上により大型のセルを有し、ステント１０１の中央部（例えば、中央部内）のより近傍により高密度のセルを有することができることを示す。セルおよび電極１３１のこの配置は、ステント１０１の中央部のより近傍に、記録または刺激のための増強された領域を好適に提供することができる。図示のように、電極１３１は、８段１−２−３−２−３−２−１−２のはしごパターンで配置され得るが、１６個の電極１３１を有する任意のはしごパターンが認められる。
図４７Ｆは、ステント１０１が、２−１−４−２−２−３−２の電極パターンを有する７つのはしご段に配置された１６個の電極を有することができることを示す。図４７Ｆの２−１−４−２−２−３−２パターンは、より短いはしご構成に対して、例えば、図４７Ｂ乃至４７Ｄのはしごパターンに対して、追加の電気的評価長さ（例えば、刺激および／または記録長さ）を好適に提供することができる。図４７Ｆは、送達、格納、および展開を支援するフォーク角度３０２Ｆ、３０２Ｓ、送達性の改善および重なりの低減のためのスキュー電極位置、重なりおよび半径方向の力のためのインターリーブセル、送達性および自己拡張のためのセルアスペクト比を示す。
例示の目的で、上記の図４６Ａ乃至４７Ｆのステント１０１、並びに以下の図４８Ａおよび４８Ｂ、図４６Ｂおよび図４６Ｃ、図５１Ｂ、図５２Ｂ、図５３Ｂおよび図５３Ｃ、図５４Ａ乃至５７、並びに図５８Ｃのステント１０１は、セル、ストラット１０８、電極１３１、および／または電極トラック２３６を容易に視認できるように、平坦に示されている。しかしながら、ステント１０１は、実際には湾曲している（例えば、圧縮および／または拡張形態にあるとき）。ステント１０１の頂部は、ステント１０１の底部（図４６Ａ乃至４７Ｆに示す頂部および底部）に直接接合されて、血管壁部に対して半径方向外向きの力を及ぼすことができる円筒状の管状ステント構造体を形成する。ステント１０１の頂部は、ステント１０１の底部に接触するように（恒久的な取り付けの有無にかかわらず）周囲に湾曲することができる。ステント１０１の頂部および底部の一部は重なり合うか、またはそれらの間に隙間があってもよい。
図４８Ａ乃至４８Ｄは、ステント１０１の変形例を示す。図４８Ａは、ステント１０１が図示のように配置された８つの電極１３１を有することができることを示す。ステント１０１は、近位端２５０および遠位端２６０を有することができる。近位端２５０は、上述したように第２のパネル２２４を含むことができる。第２のパネル２２４は、ステントパッド２３８を有することができる。図４８Ｂは、電極トラック２３６を有する図４８Ａのストラット１０８を示す。例示の目的で、ステント１０１は図４８Ａおよび図４８Ｂでは平坦に示されているが、上述したように湾曲させてもよい。図４８Ｃは、図４８Ａのステント１０１の近位端２５０のセクション４８Ｃ−４８Ｃでの拡大図であり、ステントパッド２３８に電気的に接続された電極トラック２３６を示す。ステントパッド２３８を覆うようにオーバーレイ２２２を配置することができる。図４８Ｄは、セクション４８Ｄ−４８Ｄにおける図４８Ａの電極１３１の拡大図である。
図４９Ａ乃至４９Ｃは、図示のように配置された７つの電極１３１を有するステント１０１の変形例を示す。図４９Ａ乃至４９Ｃのステント１０１は、図４６Ａのステント１０１と同様である。図４９Ａは、拡張形態の湾曲したプロファイルを有するステント１０１の斜視図を示す。図４９Ｂは、平坦な形態のステント１０１を示す。図４９Ｃは、電極トラック２３６を有する図４９Ａおよび図４９Ｂのストラット１０８を示す。図４９Ｂおよび図４９Ｃは、ストラット１０８が遠位端２６０から近位端２５０までより太くすることができることを示し、これにより、例えば、共通のストラットに合わさるときに複数の電極トラック２３６を収容し、かつ／またはステント１０１の軸方向および半径方向の力／弾力性を増加させる。共通のストラット上の複数の電極トラック２３６は、互いに平行にすることができる。
図５０Ａ乃至５０Ｃは、接続パネル２２０に接続されたステント１０１の変形例の正面斜視図、背面斜視図および上面図を示す。ステント１０１は、図示のように配置された８つの電極１３１を有することができる。
図５１Ａおよび図５１Ｂは、図示のように配置された８つの電極１３１を有するステント１０１の変形例を示す。図５１Ａは、拡張形態の湾曲したプロファイルを有するステント１０１の斜視図を示し、図５１Ｂは、平坦な形態のステント１０１を示す。ステント１０１は、補強部分６２を有することができる。図示のように、電極１３１のそれぞれからの電極トラック２３６は、補強部分６２に合わさることができる。補強部分６２内の複数の電極トラック２３６は、互いに平行にすることができる。ストラット１０８および／または補強部分６２のいくつかは、遠位端２６０から近位端２５０までより太くすることができる。ステントパッド２３８は、コネクタ２００（図示しない）のリード線１４１に直接接続することができる。ステントパッド２３８は、コネクタ２００（図示しない）のリード線１４１に間接的に接続することができる。
図５２Ａ乃至５２Ｃは、図示のように配置された１６個の電極１３１を有するステント１０１の変形例を示す。近位端２５０は、上述したように第２のパネル２２４を含むことができる。第２のパネル２２４は、ステントパッド２３８を有することができる。図５２Ａは、拡張形態の湾曲したプロファイルを有するステント１０１の斜視図を示し、図５２Ｂは、平坦な形態のステント１０１を示す。ステント１０１は、補強部分６２を有することができる。図５２Ｂは、電極トラック２３６のいくつかが頂部、底部、または中間部のストラット１０８、または他の任意のストラットに合わさることができることを示す。中間部のストラット１０８は、補強部分６２であり得る。ストラット１０８および／または補強部分６２のいくつかは、遠位端２６０から近位端２５０までより太くすることができる。図５２Ｃは、図５２Ａおよび図５２Ｂのステント１０１の近位端２５０の拡大図であり、ステントパッド２３８に電気的に接続された電極トラック２３６を示す。ステントパッド２３８を覆うようにオーバーレイ２２２を配置することができる。ステントパッド２３８は、コネクタ２００（図示しない）のリード線１４１に直接接続することができる。ステントパッド２３８は、コネクタ２００（図示しない）のリード線１４１に間接的に接続することができる。
図５３Ａ乃至５３Ｄは、図示のように配置された１６個の電極１３１を有するステント１０１の変形例を示す。図５３Ａは、拡張形態の湾曲したプロファイルを有するステント１０１の斜視図を示す。図５３Ｂは、平坦な形態のステント１０１を示す。図５３Ｃは、電極トラック２３６を有する図５３Ａおよび図５３Ｂのストラット１０８を示す。図５３Ｃは、電極トラック２３６のいくつかが頂部ストラットに合わさることができ、電極トラック２３６のいくつかが底部ストラットに合わさることができることを示す。図５３Ｄは、図５２Ａおよび図５２Ｂのステント１０１の近位端２５０の拡大図であり、ステントパッド２３８に電気的に接続された電極トラック２３６を示す。
図５４Ａおよび図５４Ｂは、ステント１０１の変形例を示す。図５４Ａは、ステント１０１が図示のように配置された８つの電極１３１を有することができることを示す。多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる。図５４Ｂは、電極トラック２３６を有する図５４Ａのストラット１０８を示す。図５４Ｂは、電極トラック２３６のいくつかが頂部ストラットに合わさることができ、電極トラック２３６のいくつかが底部ストラットに合わさることができることを示す。
図５５Ａおよび図５５Ｂは、ステント１０１の変形例を示す。図５５Ａおよび図５５Ｂのステント１０１は、図５５Ａのセルが一様なサイズを有することを除いて、図５４Ａおよび図５４Ｂのステント１０１と同様である。
図５６Ａ乃至５６Ｄは、電極トラックのないステント１０１の様々な変形例を示す。ステント１０１は、図示のように配置された電極１３１を有することができる。多かれ少なかれ、他の数の電極も認められる。
図５７は、ステント１０１の格子構造体の変形例を示す。
図５８Ａ乃至５８Ｃは、図示のように配置された１６個の電極１３１を有するステント１０１の変形例を示す。図５８Ａ乃至５８Ｃのステント１０１は、図４７Ｆのステント１０１と同様である。図５８Ａおよび図５８Ｂは、拡張形態で湾曲したプロファイルを有するステント１０１の斜視図および側面図を示す。湾曲したプロファイルは、間隙２４０を有することができる。図５８Ｃは、平坦な形態のステント１０１を示す。ステント１０１は、図５８Ｃに示す様々な寸法（ミリメートル単位）を有することができる。
本明細書で開示および／または企図されるステント１０１のいずれも、無線ステント（無線電極システムとも呼ぶ）であり得る。ステント１０１は、１つ以上の無線送信部（例えば、図３１の無線送信部１００２）を有することができる。無線送信部は、ステント１０１に取り付けられるか、またはステント１０１と一体的に設けられ得る。無線送信部は、個別の装置とすることができ、かつ／またはステント１０１の１つまたは複数の電極１３１の配置とすることができる。例えば、１つ以上の電極１３１の配列は、情報を送信および／または受信することができる無線アンテナを形成することができる。電極１３１は、神経情報を記録またはピックアップし、この情報を無線送信部に中継することができる。この記録された情報は、頭蓋骨を介して無線受信部（例えば、図３１の無線受信部１００４）に無線で送信することができる。無線受信部は、取得した神経情報をデコードし、義肢や人工視覚などのデバイスに送信できる。
無線ステント（例えばステント１０１）は、電力とデータの両方を送信するように構成することができる。電力を無線ステントに無線で送信してステントの回路を動作させることができ、データを無線ステントから例えば制御部（例えば制御部１２）に無線送信することができる。無線電力に加えて、または無線電力に代えて、ステントは、血流および／または血管収縮および拡張からエネルギーを生成する圧電エネルギー発電機で電力を供給できる。
無線ステントシステムは、完全にまたは部分的に無線であり得る。完全に無線とは、電極１３１および無線回路を含むステントの一部（例えばステント１０１）が、移植後に血管壁を越えて延びないことを意味する。半無線とは、ステント（例えば、ステント１０１）、電極１３１、および／または無線回路の少なくとも一部が、移植後に血管壁部を越えて延びることを意味する。図３１のステント１０１は、完全に無線のステントシステムの一例である。図３１に示すように、装置全体（ステントおよび電子機器）を血管内に配置するか、時間にわたって血管内に埋め込むことができる。図２Ａのステント１０１は、無線電子機器が胸部領域の血管の外側に位置する半無線システムの一例である。図２Ａのシステムは、例えば、無線システムが血管の外側に配置されるペースメーカーと同様である。半無線システムは、血管内から血管外に通じるワイヤを有することができる。
上述したように、ステント１０１を使用して、血管壁部に対して電極１３１の足場にすることができる。無線ステントシステムは、１個以上のステント（例えば、ステント１０１）、例えば、１乃至１０個のステント（例えば、１個、２個、または３個以上のステント１０１）を有することができる。多かれ少なかれ、他の数のステント、より狭いまたはより広い範囲も認められる。無線電子機器を、電極１３１を有する第１のステント１０１に搭載したりこれと一体的に設けたりすることができない場合（例えば、空間または機能要件により）、無線電子機器を第２のステント１０１（例えば、第１のステント１０１と同数若しくは異なる数の電極を有するか、または電極を有さない）に搭載したりこれと一体的に設けたりすることができる。そのようなマルチステントシステム（例えば、デュアルステントシステム）は、閉塞または封鎖を引き起こす可能性がある血管の中心から回路を好適に運び去ることができる。デュアルステントシステムの第１および第２のステントは、システムの無線伝送を改善できるダイポールアンテナを好適に形成することができる。第２のステントは、第１のステントに直接（しかし電気的にではなく）接続された頭蓋骨の下にあるか、第１のステントにつながれた首部に配置可能である。他の配置も認められる（例えば、第１および第２のステントは互いに電気的に接続することができる）。首部に第２のステントを配置する利点は、体表までの距離の短縮を含む。また、首部への配置は、神経信号の取得および増幅への干渉を少なくすることが予期されている。
システム（例えば、システム１０）は、遠隔測定部（例えば、制御部１２）と有線および／または無線通信する１つ以上のステント１０１を有することができる。例えば、システムは、てんかんの診断、予測および治療のための血管内遠隔測定および閉ループ皮質記録および／または刺激システムであり得る。てんかんの血管内遠隔測定システム（てんかん治療システムとも呼ぶ）は、脳活動を１日２４時間、週７日、好適に記録できる。この毎日２４時間週７日の監視は、医師と患者の両方に重要な効果をもたらす。その理由として、伝統的に、患者が苦しんでいる発作の数を決定する治療医の能力は、患者が発作日記を記録することに依存することが挙げられるが、これは不正確であり得、実際そうであることが周知である。患者に発生する発作の数と性質を知ることは、血管内遠隔測定システムが提供する医師による抗発作治療の正しい投与量を決定する上で重要である。てんかん治療システムは、薬剤／薬物の治療用量を調節できる入力を受け取ることができる。
遠隔測定を記録するために、ステント１０１を皮質静脈標的（横静脈洞を含む）に移植して、発作検知（側頭葉を含む）の対象となる皮質領域への近接を達成することができる。ステント１０１は、埋め込み可能な遠隔測定部（ＩＴＵ）であり得るか、またはその一部であり得る。ＩＴＵは、毎日２４時間週７日脳の記録を収集できるデータユニットを収容できる。ＩＴＵは、ユーザまたは医師が無線でアクセスして、対象の期間にわたって神経情報を確認できる。ＩＴＵは、神経情報のリアルタイム評価のために無線でアクセスできる。例えば、リスクの高い時期（患者の調子が悪いときや、治療計画を変更する必要があるときなど）に、医師はリアルタイムで神経信号を評価できる。ＩＴＵによって収集された神経データは、さまざまなリアルタイムの機能を可能にするさまざまなアプリにストリーミングできる。例えば、収集された神経データは、（発作予測を含む）神経データのソフトウェア分析を適用するサードパーティアプリケーションに伝達できる。このようにして、収集されたデータをサードパーティのユーザが利用できるようにして、収集されたデータの使用時に患者に情報または変調情報を生成できる。てんかん治療システムは、閉ループフィードバックを有することができる。例えば、収集されたデータを治療送達システムへの入力ループで利用して、リアルタイムの発作検知（迷走神経刺激装置、薬物送達システムを含む）を含むデータに基づいて正確な投与量を決定できる。てんかん治療システムは神経調節を行うことができる。例えば、反応性神経刺激は、ステント１０１を有する本明細書に記載の血管内システムによって達成することができる。これにより、ステントシステムを利用して血管壁部を横断して（例えば、１つ以上のステント１０１の１つ以上の電極１３１から）刺激して治療を記録および送達することにより、閉ループシステムが好適に可能となり、発作の終了を達成することができる。
図５９Ａ乃至５９Ｃは、遠隔測定装置１２に接続された蛇行およびはしご段構造体を有する遠隔測定部リード４００を示す。蛇行およびはしご段構造体は、例えば、リードが長すぎる場合、リード４００を短くするために必要な外科的操作を好適に低減することができる。通常、リードは、リード自体に巻き付けることによって短縮されるが、そのような巻き取りは、リードがそれ自体摩擦されて摩耗するため疲労を引き起こす可能性があり、かつ／または手術中に筋肉に大きな切開を必要とする可能性がある。蛇行およびはしご段構造体は、これらのリスクを防止／回避する。図５９Ａ乃至５９Ｃに示すように、遠隔測定部リード４００は、１つ以上の段４０２によって接続された蛇行形状４０４に湾曲される設定全体寸法（例えば、全長）であり得る。段４０２は、シリコンまたはいくらかの屈曲性を有する他の生体適合性を備えた材料から形成可能である。より長いリードが必要な場合は、１つまたは複数の段４０２を取り外して（例えば、外科的切断などにより）、リードの長さを長くすることができる。このようにして、一般的な遠隔測定部リード４００の長さは、患者および手術中の遠隔測定装置１２の外科的配置に合わせて調整／カスタマイズすることができる。例えば、図５９Ａ乃至５９Ｃは、例えば手術中に４つの段４０２を取り外すことにより、リード長をＬ１からＬ２に増加させることができることを示す。１つ以上の段４０２（例えば、１つ、２つ、または３つ以上）を、リード４００の蛇行部分４０４の中央または左端および／または右端、あるいはその間に配置することができる。
上述したように、遠隔測定部（例えば、制御部１２）は、外部機器１６と情報を（有線または無線を使用して）やり取りすることができ、外部機器１６は、（ａ）外骨格；（ｂ）車椅子；（ｃ）コンピュータ；および／または（ｄ）その他の電気または電気機械装置のうちの１つ以上を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
例えば、図６０Ａ乃至６０Ｄは、ヒトの脳の血管、例えばヒトの上矢状静脈洞を横断する血管に埋め込まれたステント１０１を有するシステム１０の変形例を示す。図６０Ａは、システム１０を示し、図６０Ｂおよび図６０Ｃは、図示のシステム１０の３つの拡大図を示す。ステント１０１は、例えば頸静脈を介して、一次運動皮質の上にある上矢状静脈洞（ＳＳＳ）に埋め込まれ、脳信号を受動的に記録し、かつ／または組織を刺激することができる。ステント１０１は、移動する意志に関連付けられた脳信号を記録および解釈できるため、神経障害または疾患のために麻痺しているヒトは、コンピュータ・ソフトウェアおよび／または装置１６（例えば、ロボット上肢プロテーゼ、電動車椅子など）などの支援技術の直接的な脳制御を通じて、コミュニケーション、モビリティの向上、および潜在的に独立を達成できる。本開示全体にわたって説明されるステント１０１の他の用途も認められる。
システム１０は、１つまたは複数の遠隔測定部を有することができる。システム１０は、１つまたは複数の内部および／または外部遠隔測定部を有することができる。図６０Ａおよび図６０Ｄは、システムが外部遠隔測定部１５と有線または無線通信する内部遠隔測定部（例えば、制御部１２）を有することができることを示す。例えば、外部遠隔測定部１５は、ユーザの皮膚を横断して内部遠隔測定部１２に無線で接続することができる。内部遠隔測定部１２は、ステント１０１と無線または有線通信することができる。例えば、図６０Ａ乃至６０Ｄは、通信導管１４を介してステント１０１を内部制御部１２に電気的に接続できることを示す。通信導管１４は、ステントリードであり得る。図６０Ｃに示すように、ステントリードは、ステント１０１から延び、頸部の壁部を通過し、皮膚の下を通って鎖骨下洞（ｓｕｂｃｌａｖｉａｎ ｐｏｃｋｅｔ）まで設けられる。このようにして、通信導管１４は、ステント１０１と内部制御部１２との間の通信を促進することができる。
図６０Ａ乃至６０Ｄ（および図１乃至２Ｂ）に示すように、１つまたは複数の遠隔測定部をユーザの胸部内に、および／または胸部上に配置／移植することができる。ただし、遠隔測定部は任意の適切な場所に配置できる。例えば、遠隔測定部は、ユーザの耳の背面に配置／埋め込むことができる。例えば、１つまたは複数の遠隔測定部は、図６０Ａに示す位置１９で、または位置１９に近接して、ユーザの耳の背面に配置／埋め込むことができる。胸部内および／または胸部上に配置することに対して、制御部をユーザの耳の背面に配置することにより、通信導管１４（ステントリードなど）をユーザの首部に配置する必要がなくなるため、首部や筋肉の運動によるアーティファクトやノイズを好適に低減することができる。
内部遠隔測定部１２は、１つまたは複数の外部装置１６に接続することができる。内部遠隔測定部１２は、１つまたは複数の内部装置（図示しない）、例えば、ヒトの体内または体の上に部分的または完全に埋め込まれた視覚人工装具および他の制御可能な装置に接続することができる。外部遠隔測定部１５は、１つまたは複数の外部装置１６に接続することができる。外部遠隔測定部１５は、１つまたは複数の内部装置（図示しない）、例えば、ヒトの体内または体の上に部分的または完全に埋め込まれた視覚人工装具および他の制御可能な装置に接続することができる。
上述したように、システム（例えば、システム１０）は、１つ以上のステント１０１を有することができる。ステント１０１は、遠隔測定部（例えば、制御部１２）と有線および／または無線通信することができる。ステント１０１は、視覚に関連付けられた皮質の領域を記録および／または刺激することができる。例えば、システムは、１つ以上のステント１０１を有する血管内視覚人工装具神経インターフェースであり得る。ステント１０１を使用して、開頭手術では到達できず、かつ現在の技術（すなわち、後頭葉の皮質表面に直接移植される技術）では標的にできない後頭葉の皮質の深い折り畳まれた領域（例えば、一次視覚野）にアクセスすることができる。図３４は、デバイス１００を使用した患者の視覚皮質からの神経を刺激し、神経情報を記録する方法を示し、方法は、（ａ）患者の視覚皮質の血管内にデバイスを移植する工程と、（ｂ）受信された刺激データに従って、血管または刺激する神経細胞に関連付けられる神経情報を記録する工程とを含む。ステント１０１は、上矢状静脈洞および／または横静脈洞に移植して、対象の後頭領域の血管経由の刺激を好適に達成することができるが、任意の移植部位が認められる。視覚世界からの情報は、ビデオキャプチャでキャプチャできる。情報は刺激アルゴリズムに変換できる。変換された情報は、１つまたは複数のステント１０１を介した刺激により後頭葉に送達することができる。視覚人工装具システムは、１つまたは複数のステント１０１を介して横および上矢状静脈洞の壁部に埋め込まれた多数の電極を含むことができる。
１つ以上のステント１０１は、脳深部刺激治療のための血管内神経インターフェースシステムに使用することができる。現在の脳深部刺激では、リードの埋め込みのために開頭術が必要である。開頭術の手順は、無数の合併症および出血を含むリスクに関連付けられる。ステント１０１は、開頭術の必要性を排除することができる。ステント１０１は、脳内の深部の静脈血管および動脈血管を通して深部脳刺激の標的として適切な深部構造体にアクセスすることができる。カテーテルを使用して深部血管にアクセスできる。ステント１０１により、標的脳組織の刺激が可能になる。深部構造体への血管内リードの移植により、脳組織を刺激することができる。本明細書に開示されるステント１０１およびシステムは、パーキンソン病、ジストニア、強迫性障害、鬱病などを含む所定の範囲の症状を、脳深部刺激により治療することができる。
図６１Ａは、ステント構造体全体の変形例を示す。この変形例では、ステント構造体１０１は単一の半径Ｒを含むが、ステント構造体は間隔を空けて設けられるか、または連続している。この構成により、ステント構造体は、より大きな寸法範囲の脈管を収容することができる。図６１Ｂは、他の部分（または他の半分）の半径Ｒよりも大きい半径Ｒ２を有する第１の部分（半分など）を有するステント構造体１０１を示す。この構成により、構造体１０１は一方向に優先的にそれ自体で湾曲することができ、これにより、カテーテルに格納される力が低減され、電極またはストラットが引っかかる可能性が低減され、かつ／または物理的なステント全体の寸法を大きくしたり、ステントの寸法を大きくしたりすることなく、より大きな直径（半径方向の力の増加）が可能になることが予期される。
図６２Ａおよび図６２Ｂは、電極１３１が、電極から隣接するストラット１０８に移行する１つ以上のフィレットエッジ１１６で構成されるように改良されていることを示す。図６２Ａおよび図６２Ｂは、電極の片側および電極の両側のそれぞれのフィレットエッジを示す。フィレットエッジ１１６は、ストラットから電極に向かって徐々に厚みを増すように構成することができ、これにより、鋭い角部を取り払い、ストラットと電極との間のより緩慢にしてより浅い移行部を形成する。ストラット移行部１１６の厚みを増すとともにその「円滑な角部」を形成することにより、電極に隣接する交差部でワイヤまたは他の物体が引っかかる可能性が低減される。
デバイスのいくつかの変形例では、フィレットエッジ１１６は、電極の導電性を備えた表面に追加することができる。しかしながら、エッジ１１６の主な目的が、電極が交互のステントストラットまたは他の構造体に引っ掛かることを防ぐことである用途では、フィレットエッジ１１６は非導電性であり得る。
図６３は、溝またはポケット１２５（例えば、取り払われる軸体１２１の領域）を有するステント軸体１２１を備えたステントデバイス１００の変形例を示す。溝またはポケット１２５により、エポキシ／接着剤が複数の平面（すなわち、前後および左右の両者）で移動することが低減され得る。エポキシ／接着剤が歯の間に付着し得るため、歯のパターンはリードに取り付けられた際にグリップが増加する。これにより、既存の幾何学的プロファイルと幅を維持しながら、リードへの取り付けがより確実になるとともに安定し得る。
図６４は、ステントデバイス１００の変形例の平面図を示し、電極１３１は、ストラット１０８当たりのトラックの数を制限するように特に構成される。ストラット１０８当たりのトラック数を制限することにより、平行トラックで／によって引き起こされる潜在的なクロストークおよびノイズが低減され、また、複数のトラックを支持するために必要なストラットの幅も低減される。特定の変形例では、トラック／ストラットは、高角度の折り返しによって生成される加熱を低減するとともに屈曲／延伸中に生じる疲労を低減するために、単方向に配置／位置決めされる。トラックの厚みを最適化することで、電気抵抗／インピーダンスを最小化する（大型のトラックがより好適である場合）他、全体のストラットの厚みを最小化し得る（小型のトラックがより好適である場合）。
図６５は、延長リード１４を介してコネクタに連結された埋め込み可能な遠隔測定ユニット１２を示す。この変形例では、リード１４は、各リード通路を横断するより厚みのある「ブリッジ」１７に対して肉薄な（おそらくポリマの）層によって接続され、蛇行状に配置されている。これにより、外科医は、リードの擦れによる疲労のリスクなく必要な長さのリードをＩＴＵ本体から引き出すことができ、また、デバイスの埋め込みに必要な手術ポケットの深みを最小限に抑えることができる。
他の応用
本明細書に記載の方法、デバイス、およびシステムは、コンピュータ、車椅子、外骨格、ロボット補綴、カメラ、車両および他の電気的刺激、診断および測定ハードウェアおよびソフトウェアの制御に関して説明される。ただし、これらの方法、システム、およびデバイスの特定の応用により、言語コミュニケーター／翻訳者、ゲームおよび（家庭用）デバイス制御部、応用知能およびメモリの強化、睡眠の修正、統合通信デバイス、および強化された認知出力デバイスが提供され得る。
いくつかの変形例では、移植物は神経活動を記録し、神経活動を表す信号を別のソース（外部または内部のいずれか）に送信する。次に、患者／ユーザにフィードバックが提供される。基本的な一変形例では、神経活動を表す信号を、以前に判定された活動のデータベースを含む処理ユニットに送信することができる。処理ユニットは、記録された神経活動を識別、または以前に判定された活動のデータベースと比較し、外部デバイスを制御またはトリガする信号を生成する。
上述した変形例では、脳から情報を取得できるさまざまな方法の指標（すなわち、音声、運動、視覚、視界、記憶、感情、触覚に関連する信号）から記録されている脳領域の異なる領域で神経活動を監視できる。
信号をソースに送信することは、信号に含まれる情報を有用な外部ソースに配信することを含み得る。これは、義肢である場合もあれば、より高度な場合もあり得る（情報で構成されるデータベース、言語の翻訳など）。いくつかの変形例では、信号の送信が最終ステップを含み得る（車椅子などの初歩的な人工装具の場合のように、音声翻訳のため、または記憶、夢若しくは以前の視覚情報を記録するため）。
患者／ユーザにフィードバックを送信する様々な例は、特定の応用に基づいて変化し得る。例えば、複雑な人口補綴は、脳内の感覚皮質に触覚フィードバックの形で情報を提供できる。これに代えて、気分、うつ病、または心的外傷後ストレス障害の治療システムは、幸福感をもたらす脳の領域を刺激するフィードバックを提供する。フィードバックは、聴覚キューの形式でも生じ得る（すなわち、刺激はヒトに送り返され、これは、左、右、直進などとして解釈される）。同様に、視覚フィードバックについては、矢印の形の方向を視覚皮質に提示して、どの方向をとるべきかを通知したり、メモリなどの他のアプリケーションについて、思い出す必要があるものの完全な（またはほぼ完全な）シーンを提供することができる（住所、車の駐車位置、買い物リストにあるものなど）。低解像度の画像（例：約１５００ピクセル）を生成する信号は、所望のフィードバックを提供する単語や一般的な図形のスペルに使用され得るが、電気刺激を視覚的フィードバック（すなわち、数字または数字を表す記号の点滅）として正当化するために、他の有用なキューを配信することができる。明白に、本明細書で説明するシステムは、医療用途および非医療用途に適用できる。
ユニバーサルトランスレータ
１つ以上の神経移植物により、音声または他の意思疎通の直接的な脳制御を可能にすることにより、口頭で意思疎通できないヒトが支援され得る。そのような場合に、上記の移植物は、発話困難なヒトがコンピュータを介して音声を発することを可能にするなど、ユニバーサルトランスレータ機能を提供するデバイスにより機能し得る。これに代えて、または組み合わせて、ユニバーサルトランスレータは神経活動を検知し、ヒトの筋肉を刺激して意思疎通を可能にすることができる。本明細書で説明する移植物は、脳の活動または音声に固有の信号を記録し、コンピュータの音声プロセッサ、スピーカ、ユーザ自身の筋肉を制御する他、個々のヒトの異なる移植物を直接刺激したりするためにも信号を使用する外部デバイスにそのような活動を中継することができる。例えば、システムは特定の神経活動の信号を別のヒトの聴覚皮質（例、補聴器、人工内耳など）に送信できるため、伝統的な音／音声を伴うことなく第１のヒトの神経活動を第２のヒトが受信することができる。
さらに、この情報の処理は、２つ以上の異なる言語間で翻訳することにより、任意の言語での通信を可能にすることができる。脳によって生成される神経コマンドは、発話に使用される筋肉（舌、唇、口など）を制御することが周知である。特定の皮質位置に配置された移植物は、脳がこれらの筋肉に送信する信号を記録できる。さまざまな筋肉には、多数ではあるが有限のさまざまな組み合わせがあり、限られた数のコマンドで発話を駆動したり、筋肉を直接制御したりできる。
そのようなシステムは、無言（ｍｕｔｅ）であるか発話困難（スタッター、リスプ（ｓｔｕｔｔｅｒ， ｌｉｓｐ））であるヒト、望まれない発話の抑制（トゥーレット症候群）、異なる言語間のユニバーサルトランスレータのためのアプリケーションを含むことができる。
ゲームおよびデバイスコントローラ
本開示のシステム、方法、およびデバイスはまた、高強度ゲーム中に筋肉を制御する神経活動を受け取ることができる。このような神経活動を処理して、外部のゲーム機器またはさまざまな家庭用装置およびデバイス（例：光スイッチ、機器、ロック、サーモスタット、セキュリティシステム、ガレージのドア、窓、日除けなど）を制御できる。繰り返すが、移植物は、そのようなデバイスが作動する行為に固有の脳信号を検知する。システムは続いて信号を生成して、デバイスの神経制御を可能にする１つ以上のネットワーク接続された外部デバイスを制御できる。
記憶支援システム
本明細書に記載されるシステムはまた、過去の活動の記憶想起を支援することができる。例えば、目から視覚野に送信される情報を受信する脳の領域に、１つまたは複数の電極デバイスを埋め込むことができる。目を通して、または睡眠中に生成される神経信号は、視覚皮質内で取得できる。視覚皮質は、網膜にマッピングされている（つまり、目の視野には特定の皮質位置がある）。視覚皮質の主要な領域は、大きな脈管の下に隠れているため、従来の電極アレイではアクセスできない。本明細書に記載の感覚装置は、従来の電極アレイではアクセスできない１つ以上の領域にアクセスすることができる。これらの神経信号は記録デバイスに中継することができる。その後、記録された信号を脳内のさまざまな場所で再刺激して、視覚またはその他の入力を再生できる。このような記録および再生方法は、視覚に加えて、あらゆる感覚入力に適用できる。システムが複数の感覚入力を記録する変形例では、システムは後に単独で、または他の感覚記録と組み合わせて感覚記録を中継できる。加えて、視覚皮質またはその他の付属領域の刺激により、視覚情報をヒトに伝えることができる。これにより、視覚障害者のための修復用視覚移植物として使用したり、展開済みのシーンを視覚化したりすることができる（すなわち、映画や別の場所の景色を見ることができる）。
これらのシステムは、アルツハイマー病または認知症のヒト、記憶喪失を引き起こす身体的または心理的外傷を受けたヒトなど、過去の活動の想起が困難な個人を支援することができる。加えて、このような記憶支援システムは、デバイスが短期間のみ移植される一時的なベースで使用できる。
知能強化システム
本開示で説明されるシステムの別の応用は、脳およびデータベース、サーバ、および／またはインターネットサイトとの間の接続を確立することを含む。システムには、情報にアクセスする携帯電話やネットワーク機器などの既存のネットワーク機器の使用が含まれる。本明細書で説明する他のシステムと同様に、電極デバイスを脳の所定の領域に配置して、神経活動を検知するとともに神経活動の意図を判断することができ（例えば、神経活動を以前に判断したアクションと比較するなどして）、これにより音声コマンドに類似したシステムを制御できる。システムは、続いて拡張知能、非言語通信などを含むアプリケーションのデータベース、サーバ、および／またはインターネットサイトが提供する情報に基づいて、脳を直接刺激できる。この変形例では、コンピュータ、データベース、またはサーバを介して送信される、脳内にあるセンサからの双方向通信情報または要求があり、情報が続いて脳にフィードバックされる（潜在的に異なる標的に対して（すなわち、視覚、嗅覚、味覚、記憶、視覚など））。例えば、ヒトは音声起動／認識コンピュータインターフェイスに質問をすることができる。コンピュータは続いてマップの視覚（すなわち、視覚野に対する矢印）または聴覚（トーン、または左、右、直線などの完全なコマンド）の提示／説明または最寄りの場所への方向を使用してフィードバックを提供するであろう。
本明細書に記載のネットワークは、リソースを共有する目的で同時に接続されたコンピュータの組である従来のコンピュータネットワークを含むことができる。これに代えて、または組み合わせて、ネットワークは直接接続された機器を含むことができる（すなわち、ユーザに対して、ロボットの手足が何かに触れていることを知らせる情報を提供できる）。さらに、アクセスが必要なデータベース（すなわち、マップ、または一般的な知識）が設けられる。
睡眠刺激／抑制システム
本開示に記載されるシステムの別の用途は、刺激および神経再構成が睡眠に必要な時間を短縮する神経再構成の刺激または加速を支援するために、脳の睡眠中枢内にデバイスを埋め込むことを含む。これに代えて、システムを使用して、必要に応じて人々を覚醒させた状態に保持することができる。
統合通信システム
本明細書に記載のシステムは、統合通信システムとして機能することもできる。開示および企図されたシステムは、通信できないヒトの通信を増強でき、正常に通信できるヒトの通信を増強でき、能力は低下しているが通信できるヒトの通信を増強でき、またはそれらの任意の組み合わせが可能である。例えば、デバイス（例、ステント１００）は、電話をかけることに関連付けられる運動皮質の神経活動を記録することができる。神経活動は、ネットワークに接続して必要な呼び出しを行う回路に有線または無線で中継できる。設定コマンド（すなわち、運動皮質から取得したこんにちはの１つのアクション、さようならの１つのアクション）または音声の活性化によって生成された音声コマンドを取得し、受信機に送信できる。前の説明と同様に、回線のもう一方の端の音声は、言葉を聴覚皮質または視覚皮質（電極を介して）に直接戻して中継できる。
別の例として、デバイス（例、ステント１００）は、コンピュータ、データベース、サーバ（例えば、ウェブサーバ、インターネットサーバ、クラウドサーバー）、またはそれらの任意の組み合わせなどの電子デバイスの他、ウェブページ、ウェブサイト、検索エンジン、またはそれらの任意の組み合わせを含むインターネット全般との通信に関連付けられる運動皮質における神経活動を記録することができる。デバイス１００は、１つまたは複数の電子デバイス（例えば、クラウド上のコンピュータ）に保存されたソフトウェアと通信することに関連付けられる運動皮質の神経活動を記録することができる。例えば、被験者がインターネットと通信し、かつ／またはインターネットをナビゲートするために、デバイス１００は、インターネットと通信する中間デバイス（例えば、電子デバイス）と通信することができる。デバイス１００は、電子デバイスと有線または無線で通信することができる。電子デバイスは、リモート電子デバイスとすることができる。しかしながら、被験者への近接性に関係なく、電子デバイスは、デバイス１００（ブレイン・マシン・インターフェースとも呼ばれる）が通信可能な支援デバイスであり、かつ／またはデバイス１００が通信可能な支援ソフトウェアなどの支援技術であり得る。デバイス１００と、デバイス１００が通信するように構成されたコンピュータおよび／または支援ソフトウェアとの間に、閉じた通信ループを形成することができる。
被験者は、カーソルなどの可動コントロールを制御することにより、電子デバイスおよびソフトウェアと通信することができる。デバイス１００は、このような制御に関連付けられる運動皮質の神経活動を記録することができる。例えば、デバイス１００を有する被験者は、カーソルの動きを所望し（例えば、マウスカーソルを動かす）、カーソルの選択を所望することによって（例えば、マウスの左クリック機能、マウスの右クリック機能、マウスホイール機能、スクロール用のマウスホイール機能、クリックアンドドラッグ機能、またはそれらの任意の組み合わせを含むマウスクリックを所望することによって）電子デバイスおよびソフトウェアと通信できる。このようにして、デバイス１００により、被験者は、思考の力により電子ディスプレイ（例えば、コンピュータ画面）上のカーソルを動かし、カーソルを介して電子ディスプレイ上で選択を行うこと、またはそれらの任意の組み合わせが可能となる。被験者は、例えば、選択を「クリック」することにより、５秒などのしきい値期間だけ選択にカーソルを合わせることにより、クリックしてから選択図形（例、選択ボックスなど）で選択を囲むことにより、またはこれらの任意の組み合わせにより、カーソルで選択を行うことができる。電子ディスプレイは、例えば、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、デスクトップモニタ、テレビ、仮想現実システム、拡張現実システム、グラフィックディスプレイゴーグル、グラフィックディスプレイ眼鏡、グラフィカルユーザインターフェイス、または任意の組み合わせのコンピュータの画面であり得る。デバイス１００は、被験者が１つまたは複数のカーソルを動かし、１つまたは複数の選択（決定とも呼ばれる）を行えるように、神経信号を記録することができる。被験者が複数のカーソルを制御している場合、被験者は複数のカーソル相互に順次または同時に移動できる。被験者が複数の決定を行っている場合、被験者はそのような決定を相互に連続してまたは同時に行うことができる。
デバイス１００により運動皮質に記録される神経活動に関連付けられる被験者の決定は、デバイス１００によらずにコンピュータまたはインターネットと対話しながらヒトが行うことができる任意の決定を含むことができ、例えばリンクを選択し、ドキュメントを開いたり閉じたり、電子メールを開いたり閉じたり、ウェブサイトを閲覧し、ウェブサイト上のリンクを選択し、ソフトウェアプログラムを開いたり閉じたり、ソフトウェアプログラム（例、グラフィカルワードプロセッシングプログラム、インターネットブラウザ、電子メールプログラム、ビデオゲームなどのグラフィカルプログラム）を使用し、インターネット接続を開始したり終了したりすること、またはそれらの任意の組み合わせなどを含み得る。このようにして、デバイス１００を有する被験者は、例えばインターネットを閲覧し、ソフトウェアプログラムを使用するために電子デバイスを制御することができる。
被験者がデバイス１００を介して対話することができるソフトウェアプログラムの例は、スペラ（ｓｐｅｌｌｅｒ）などの通信ソフトウェアである。デバイス１００を有する被験者は、スペラで文字と単語を選択するべくディスプレイ上のカーソルを動かして、例えば文字、単語、および／または描画機能を有するプログラム（例えば、ワードプロセッシングプログラム）を使用して、１つまたは複数の電子デバイスを介して他者とスペルを綴って通信することができる。スペラソフトウェアは画面上に文字を表示でき、被験者は画面上でカーソルを動かして必要な文字を選択できる。
デバイス１００は、単方向（記録のみまたは刺激のみ）または双方向（記録および刺激）とすることができる。一旦デバイス１００が神経活動を記録すると、記録された神経活動は、続いて電子デバイスに直接的または間接的に接続する有線または無線の回路に、または最初に以前に決定された活動のデータベースを含む処理ユニットに中継できる。処理ユニットは、記録された神経活動を識別、または以前に判定された活動のデータベースと比較し、外部デバイスを制御またはトリガする信号を生成する。電子デバイスとの通信においては、フィードバックは脳に返信する場合（例えば、双方向デバイス１００を使用する場合）、または返信しない場合（例えば、単方向デバイス１００を使用する場合、または双方向デバイス１００を使用する場合）がある。被験者がデバイス１００を介して電子デバイスと通信している場合、脳へのフィードバックが不要になるように、視覚フィードバックを電子デバイスの電子ディスプレイ上に提供することができる。
強化された認知出力
本明細書に記載されるシステムは、学習、記憶、訓練、運動課題などのような分野における改善のために、認知出力を高めるために使用され得る。経頭蓋直流刺激（ＴＤＣＳ）および経頭蓋磁気刺激（ＴＭＳ）は、注意、学習、および運動出力の改善に応用できる可能性があることが示されている。血管内刺激デバイスを適切な領域に移植すると、関心領域へのアクセスと近接性が高まるため、より少ないエネルギーで認知出力をより信頼性高く長期的に改善できる可能性がある。
神経信号処理
本明細書に記載されるシステムおよび移植物は、ブレイン・マシン・インターフェースを介して、ユーザの身体の内部および／または外部にあるデバイスを制御するために、神経活動を記録および処理することができる。そのような処理は、例えば、１つ以上のステントデバイス１００および／または遠隔測定ユニット１２と一体的に設けられるか、そうでなければ通信する１つ以上のプロセッサまたはマイクロプロセッサで行うことができる。プロセッサは、脳および／または身体の別の場所から受信した神経信号を処理するために、さまざまな制御アルゴリズムでプログラムするか、呼び出すことができる。これには、交感神経経路および／または副交感神経経路の両者から受信した神経信号が含まれる。例えば、電極アレイ（例えば、ステントベースの電極アレイ１００）は、皮質および／または皮質下神経活動を検知でき、そのような活動をプロセッサに中継してブレイン・マシン・インターフェースを制御できる。ブレイン・マシン・インターフェースは、内部デバイスおよび／または外部デバイスにリンクできる。皮質および皮質下部の位置には、例えば、一次運動野（Ｍ１）、補足運動野（ＳＭＡ）、後部頭頂葉（ＰＰＣ）、一次体性感覚野（Ｓ１）、小脳、視床および脳幹が含まれる。脳の外側の領域の神経活動も、例えば、脊髄、筋肉、並びに心臓、肺、胃、腎臓、および膵臓などの臓器から検知および処理できる。制御アルゴリズムは、システムによって検知または記録される神経活動を処理して、制御信号を生成できる。生成された制御信号により、１つまたは複数の外部デバイス、内部デバイス、身体の一部、またはそれらの任意の組み合わせの神経制御が可能となる。例えば、アルゴリズムは、デバイスの一部を作動させたり組織を刺激したりする制御信号を生成できる。
アルゴリズムは、１つまたは複数の神経領域からの検知された神経活動を処理して、例えば、ユーザが行動する意図があるかどうか、そうである場合はどれくらいかを決定することができる。検知された神経信号が意図された行動に対応する場合、ブレイン・マシン・インターフェースは、意図された行動に関連付けられたデバイスを作動させる制御信号を生成できる。例えば、ユーザがブレイン・マシン・インターフェースにリンクされた義足を有する場合に、ユーザは自身の腕を上げることを考え、システムはこの行動に関連付けられる神経信号を処理することでこの意図を検知できる。システムは、この検知された意図を制御信号に変換して、ユーザの意図した行動に応じて義足を上げる。
様々なアルゴリズムを使用して、ユーザの意図を復号または他の方法で決定し、検知または復号された意図がユーザの意図した行動に対応するかどうかを判定することができる。例えば、システムは複数の脳領域からの信号を検知して、ユーザが精神的に意図（例えば、運動意図）を形成するときに、複数の脳領域の間に存在する自然な相乗効果に依存して検知できる。このような意図決定アルゴリズムは、任意の意図が脳の複数の領域で複製され、追加の情報で補完されるということに依存している。例えば、システムは、意図を判断するときにブレイン・マシン・インターフェースの出力を通知するために、自然の皮質および／または皮質下部の相乗効果を検知および使用できる。そのような場合、システムは２つ以上の神経領域からの神経信号を処理し、続いて出力信号を生成する前に神経信号の２つ以上の組が互いに関連付けられているかどうかを判断することにより、ユーザの意図を判断できる。神経の相乗効果を検知して分析することで、ブレイン・マシン・インターフェースと通信するデバイスを誤って起動するリスクを低減することができ、その理由として、そのような復号化プロセスは、１つだけではなく脳の複数の領域に依存しており、自然に生じる神経の冗長性またはその欠如を利用していることが挙げられる。したがって、このような相乗効果を利用することにより、ヒトの意図のより正確かつ信頼性の高い識別が可能になる。これにより、より正確かつ信頼性の高い制御信号を生成できるだけでなく、デバイスに対するユーザの信頼を高めることができる。システムは、例えば、信号を他の神経領域からの信号に関連付けたり比較したりすることなく単一領域からの神経信号を処理することにより、神経の相乗効果に依存することなくユーザの意図を判断することもできる。
図６６は、例えば１つ以上のステントデバイス１００から受信される２つ以上の神経領域からの神経信号を処理するためのアルゴリズム３５０の変形例を示す。アルゴリズム３５０は、受信した神経信号を処理して、信号がユーザの意図した動作に対応するかどうかを判定することができる。ブロック３５２で開始すると、アルゴリズム３５０は、複数の神経位置からの脳信号３５４を記録し、記録された信号から意図３５６を復号し、復号された意図に対して相関分析３５８を実行することができる。例えば、図６６は、アルゴリズム３５０が第１の位置３５４ａおよび第２の位置３５４ｂからの脳信号３５４を記録できることを示す。異なる領域の神経活動は、１つまたは複数の他の領域に記録された活動に対して同時にまたは連続して記録できる（例、第２の位置３５４ｂの信号は、第１の位置３５４ａの信号と同時に記録することも、後に記録することもできる）。
複数の神経領域からの信号を記録する（ステップ３５４）ことにより、アルゴリズム３５０をマルチモーダルにし、意図決定プロセスを強化し（ステップ３５６）、誤差検知を改善する（ステップ３５８）。記録された信号は、例えば、１つ以上のセンサ（例えば、１つ以上のステントデバイス１００の１つ以上の電極１３１）で測定することができる。例えば、第１の位置３５４ａの脳信号は第１のセンサで記録でき、第２の位置の脳信号は第１のセンサまたは第２のセンサで記録できる。第１のセンサは、第１の神経領域３５４ａに近接しているかその内部にあり、第２のセンサは、第２の神経領域３５４ｂに近接しているかその内部にあり得る。さらに、図６６は、第１の神経領域３５４ａおよび第２の神経領域３５４ｂが脳内にあることを示すが、神経領域３５４は、例えば、皮質、皮質下部、小脳、視床、脳幹、脊髄、臓器、筋肉、またはそれらの任意の組み合わせを含む、脳の内部および／または外部にあり得る。第１の神経活動３５４ａおよび第２の神経活動３５４ｂは、同じかまたは異なる移植物、例えば第１および第２のステントデバイス１００で測定することができる。
ステップ３５４で第１の信号３５４ａおよび第２の信号３５４ｂが受信されると、アルゴリズム３５０は、記録された信号のそれぞれに関連付けられた意図３５６を判定することができる。例えば、図６６は、第１の神経信号３５４ａから第１の意図を判定でき（ステップ３５６ａ）、第２の神経信号３５４ｂから第２の意図を判定できる（ステップ３５６ｂ）ことを示す。第１の意図３５６ａおよび第２の意図３５６ｂは、記録された第１の神経活動３５４ａおよび第２の神経活動３５４ｂをそれぞれ復号することにより判定することができる。これに代えて、または組み合わせて、意図３５６（例えば、第１の意図３５６ａおよび第２の意図３５６ｂ）は、メモリに格納された以前に測定された神経活動を参照することにより判定されてもよい。メモリに保存された神経活動は、ユーザ、別のヒト、および／または複数のヒトから取得できる。このようにして、保存された神経活動は、ユーザ固有、他のヒトに固有、および／または複数のユーザからのデータの編集であり得る。このように、メモリは患者固有のものであるか、または神経データのグローバルライブラリであり得る。ユーザとは異なる１人または複数の他のヒトからの神経データがメモリに格納され、かつ／またはメモリから参照される場合において、このデータは、神経発達および訓練のどの段階でもユーザのベンチマーク標準および／または次の神経目標を表すことができる。メモリは、新しい測定値の保存、古い測定値のパージ、保存されたデータの整理、または任意の組み合わせに構成できる。
一旦意図３５６が判定されると、アルゴリズム３５０は、相関分析を実行して（ステップ３５８）、アルゴリズム３５０に関連付けられるか、そうでなければこれにより制御可能なデバイスを作動させるか（ステップ３６０）させないか（ステップ３６２）を決定することができる。相関分析３５８は、記録されている２つ以上の神経領域間、例えば、２つ以上の測定信号３５４間および／または２つ以上の判定された意図３５６間で誤差を確認することができる。図６６は、第１の意図３５６ａが第２の意図３５６ｂと同じか実質的に同じ（関連付けされるか実質的に関連付けされるともいう）であると相関分析３５８が判断した場合に、プロセッサがデバイスを作動させる（ステップ３６０）ように構成された１つ以上の制御信号を生成するようにプログラムすることができることを示す。同様に、相関分析３５８が、第１の意図３５６ａおよび第２の意図３５６ｂが互いに関連付けられていないと判断した場合に、プロセッサは、デバイスを作動させない（ステップ３６２）ようにプログラムすることができる。すなわち、２つ以上の復号された意図３５６が互いに関連付けられていることをアルゴリズム３５０が確認した場合、１つ以上の制御信号を生成してデバイスに送達し、デバイスを作動させ（ステップ３６０）、その後、アルゴリズム３５０は記録ステップ３５４に戻ることができ、または終了することができる（ステップ３６４）。同様に、２つ以上の復号された意図３５６が互いに関連付けられていることをアルゴリズム３５０が確認できない場合（例えば、２つ以上の復号された意図３５６間で誤差が検知された場合）、アルゴリズム３５０はデバイスを作動させず（ステップ３６２）に記録ステップ３５４に進むか、終了することができる（ステップ３６４）。
例えば、相関分析３５８は、測定された第１の活動３５４ａおよび第２の活動３５４ｂの間、および／または復号された第１の意図３５６ａおよび第２の意図３５６ｂの間の誤差を計算することができる。例えば、アルゴリズム３５０は、復号された第１の意図３５６ａおよび第２の意図３５６ｂの間の計算された誤差が予め定められた誤差未満であると判断すると、計算された誤差が複数の予め定められた誤差未満であると判断すると、複数の計算された誤差が予め定められた誤差未満であると判断すると、複数の計算された誤差の平均が予め定められた誤差未満であると判断すると、複数の計算された誤差の平均が複数の予め定められた誤差の平均未満であると判断すると、またはその組み合わせにより、１つ以上の制御信号をデバイスに配信できる。予め定められた１つまたは複数の誤差は、例えば、予測クラスマッチングおよび／または計装されたクラスマッチングを使用して決定することができる。例えば、予測クラスマッチングはバイナリにすることができる（例えば、クラスはクラス１−ｎにすることができ、各クラスはスイッチを活性化できる）。例えば、目的のクラス（例えば、復号された第１の意図）＝予測されたクラス（例えば、復号された第２の意図）の場合、プロセッサは続いて制御信号を生成してデバイスに配信できる。計装されたクラスマッチングもバイナリにすることができるが、目的のクラスはこれに代えて外部センサ（例えば、近接センサまたは他のそのようなデバイスから）によって提供され得る。
図６６は、「はい」および「いいえ」の決定を行うようにプロセッサを構成できることを示す。「はい」信号は、１つまたは複数の制御信号をデバイスに送信してデバイスを作動させる（ステップ３６２）ようにプロセッサに促すことができる。「いいえ」信号は、アルゴリズム３５０のステップ３５４に戻るようにプロセッサに促すことができる。アルゴリズム３５０のステップ３５４、３５６、３５８は、少なくとも１つの制御信号がデバイスに配信されるまで繰り返すことができる。アルゴリズム３５０は、ステントデバイス１００が制御されている装置と通信しているときに自動的に開始する（ステップ３５２）ことができ、またはユーザまたは介護者などの第三者によって制御することができる。アルゴリズム３５０を使用して、デバイスの１つまたは複数のパラメータ、例えば、第１のパラメータ、第２のパラメータ、第３のパラメータ、または複数のパラメータを制御することができる。パラメータは、デバイスの位置、速度、または軌道に対応できる（例えば、第１のパラメータはデバイスの位置、第２のパラメータはデバイスの別の位置、第３のパラメータはデバイスの速度になり得る）。上述したように、デバイスは外骨格、義肢、スペラ、車椅子、コンピュータ、電気または電子機械デバイス、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。加えて、または組み合わせて、デバイスはウェブブラウザであってもよく、かつ／またはデバイスはウェブブラウザと通信してもよい。例えば、デバイスはウェブブラウザを制御するプロセッサであってもよく、デバイスはウェブブラウザを制御するプロセッサを有してもよく、デバイスはウェブブラウザを制御するプロセッサと有線または無線通信してもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせであってもよい。
図６６には図示されていないが、アルゴリズム３５０は、第１および／または第２のセンサを使用して、かつ／または１つ以上の他のセンサ（例えば、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上の他のセンサ）を使用して、２つを超える神経活動を、例えば、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上の神経の位置に対応する３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上の神経活動を記録することができる。アルゴリズム３５０は、制御されている１つ以上のパラメータに対する１つ以上のデバイスに特有の神経信号を検知することができる。
例えば、アルゴリズム３５０は、１つ以上の第３および第４の神経活動を測定することができる。このような場合に、アルゴリズム３５０は、相関分析ステップ３５８において、測定された複数の第４の神経活動のうちの１つ以上が、少なくとも１つの第１の意図、第２の意図、および／または第３の意図に関連付けられていることを確認した上で、複数の第４の神経活動が１つ以上の第１の意図、第２の意図、および／または第３の意図に関連付けられていることを確認した上で、１つ以上の第４の神経活動のうちの少なくとも１つが複数の第１の意図、第２の意図、および／または第３の意図と関連付けられていることを確認した上で、複数の第４の神経活動の平均が第１の意図、第２の意図、および／または第３の意図の平均と関連付けられていることを確認した上で、またはそれらの任意の組み合わせで、プロセッサに１つ以上の制御信号をデバイスに配信するように促すことができる。アルゴリズム３５０のステップ３５４、３５６、３５８は、少なくとも１つの制御信号がデバイスに配信されるまで、記録されている各神経領域について繰り返すことができる。
図６７は、例えば、１つ以上のステントデバイス１００から受信される２つ以上の神経領域からの神経信号を処理するための別のアルゴリズム３５０の変形例を示す。アルゴリズム４５０は、受信した神経信号を処理して、信号がユーザの意図した動作に対応するかどうかを判定することができる。ブロック４５２で開始すると、アルゴリズム４５０は、複数の神経位置からの脳信号を記録し（ステップ４５４）、測定された脳信号（ステップ４５４）のうちの少なくとも１つの神経活動を予測し（ステップ４５６）、測定された活動のうちの少なくとも１つと予測された活動のうちの少なくとも１つとの間の相関分析を行う（ステップ４５８）ことができる。例えば、図６７は、アルゴリズム４５０が第１の場所４５４ａおよび第２の場所４５４ｂからの脳信号を記録できる（ステップ４５４）ことを示す。異なる領域の神経活動は、１つまたは複数の他の領域に記録された活動に対して同時にまたは連続して記録できる（例、第２の位置４５４ｂの信号は、第１の位置４５４ａの信号と同時に記録することも、後に記録することもできる）。例えば、アルゴリズム３５０を参照して上述したように、記録された信号（ステップ４５４）は、１つまたは複数の移植物上の１つまたは複数のセンサで測定でき、同じかまたは異なる移植物（例えば、第１および第２のステントデバイス１００）で測定でき、脳内および／または脳外の信号を記録できる。
一旦ステップ４５４で第１の信号４５４ａおよび第２の信号４５４ｂが受信されると、アルゴリズム４５０は、測定された脳信号（例えば、第１の脳信号４５４ａおよび／または第２の脳信号４５４ｂ）（ステップ４５４）のうちの１つまたは複数の神経活動を予測することができる（ステップ４５６）。予測ステップ４５６では、測定された神経領域の１つからの活動を使用して、別の神経領域の活動を予測する（ステップ４５６）ことができる。これに代えて、または組み合わせて、神経領域のうちの１つの複数の測定された活動を使用して、別の神経領域の活動を予測することができる（ステップ４５６）。これに代えて、または組み合わせて、複数の神経領域から測定された活動を使用して、１つまたは複数の他の神経領域の活動を予測することができる（ステップ４５６）。例えば、図６７は、アルゴリズム４５０が、第１の神経領域４５４ａで測定された活動を使用して、第２の場所４５６ｂの神経活動を予測できる（ステップ４５６）ことを示す。アルゴリズム３５０を参照して上述したメモリに格納された神経データを含む他の情報を使用して、神経活動を予測することもできる。
一旦神経領域のうちの１つの活動が、別の神経領域で測定（ステップ４５４）された活動および／または記憶された神経データに少なくとも部分的に基づいて予測される（ステップ４５６）と、アルゴリズム４５０は相関分析４５８を実行して、アルゴリズム４５０に関連付けられるか、そうでなければこれにより制御可能なデバイスを作動させる（ステップ４６０）か、作動させない（ステップ４６２）かを決定することができる。相関分析４５８は、記録された活動４５４のうちの１つ以上と予測された活動４５６のうちの１つ以上との間の誤差を確認することができる。例えば、相関分析４５８は、測定された第１の活動４５４ａと予測された第１の活動４５６ａとの間、および／または測定された第２の活動４５４ｂと予測された第２の活動４５６ｂとの間の誤差を計算することができる。予測された第１の活動４５６ａは、図６７には示されていない。この活動は、測定された第２の活動、または測定された第１の活動とは異なる任意の他の測定された活動に基づいて予測できる。同様に、予測された第２の活動は、測定された第１の活動、または測定された第２の活動とは異なる任意の他の測定された活動に基づくことができる。
図６７は、予測された第２の活動４５６ｂが測定された第２の活動４５４ｂと同じであるか、または実質的に同じである（測定された第２の活動４５４ｂと関連付けられているか、または実質的に関連付けられいるともいう）と相関分析４５８が判定した場合に、デバイスの実行される活動を決定するために、測定された第１の活動４５４ａおよび／または第２の活動４５４ｂの意図を決定する（ステップ４５９）ようにプロセッサをプログラムすることができることを示す。アルゴリズム４５０は、続いて例えば、復号化ステップ４５９で、または復号化ステップ４５９に続いて、デバイスを作動させる（ステップ４６０）ように構成された１つまたは複数の制御信号４６０を生成することができる。同様に、測定された第２の活動４５４ｂおよび予測された第２の活動４５６ｂが互いに関連付けられていないと相関分析３５８が判断した場合に、プロセッサは、デバイスを作動させない（ステップ４６２）ようにプログラムすることができる。すなわち、測定された第２の活動４５４ｂおよび予測された第２の活動４５６ｂが相互に関連付けられていることをアルゴリズム４５０が確認した場合、１つ以上の制御信号を生成してデバイスに配信し、デバイスを作動させ（ステップ４６０）、その後アルゴリズム４５０は記録ステップ４５４に戻るか、終了することができる（ステップ４６４）。同様に、測定された第２の活動および予測された第２の活動が互いに関連付けられていることをアルゴリズム４５０が確認できない場合（例えば、それらの間で誤差が検知された場合）、アルゴリズム４５０はデバイスを作動させず（ステップ４６２）に記録ステップ４５４に進むか、終了することができる（ステップ４６４）。
例えば、アルゴリズム４５０は、計算された誤差が予め定められた誤差未満であると判断すると、計算された誤差が複数の予め定められた誤差未満であると判断すると、複数の計算された誤差が予め定められた誤差未満であると判断すると、複数の計算された誤差の平均が予め定められた誤差未満であると判断すると、複数の計算された誤差の平均が複数の予め定められた誤差の平均未満であると判断すると、またはその組み合わせにより、測定された活動（ステップ４５４）の意図を判定（ステップ４５９）し、かつ／または１つ以上の制御信号をデバイスに配信できる。上述したように、予め定められた１つまたは複数の誤差は、例えば、予測クラスマッチングおよび／または計装されたクラスマッチングを使用して決定することができる。ここで、意図されたクラス（例えば、最初に測定された神経活動）＝予測されたクラス（例えば、予測された神経活動）の場合に、プロセッサは上述したようにステップ４５９で１つまたは複数の関連付けられた意図を復号できる。
図６７は、「はい」と「いいえ」の決定を行うようにプロセッサを構成できることを示す。「はい」信号は、プロセッサに、測定された第１の活動４５４ａおよび／または第２の活動４５４ｂを復号させ（ステップ４５９）、続いて１つ以上の制御信号をデバイスに送信させて、デバイスを作動させる（ステップ４６２）。「いいえ」信号は、プロセッサにアルゴリズム４５０のステップ４５４に戻るように促すことができる。アルゴリズム４５０のステップ４５４、４５６、４５８は、少なくとも１つの制御信号がデバイスに配信されるまで繰り返すことができる。アルゴリズム４５０は、ステントデバイス１００が、制御されているデバイスと通信しているときに自動的に開始することができ（ステップ４５２）、またはユーザまたは介護者などの第三者によって制御することができる。アルゴリズム４５０を使用して、アルゴリズム３５０を参照して上述したように、デバイスの１つまたは複数のパラメータを制御することができる。デバイスは、外骨格、義肢、スペラ、車椅子、コンピュータ、電気的または電子機械的デバイス、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
図６７には図示されていないが、アルゴリズム４５０は、第１および／または第２のセンサを使用して、かつ／または１つ以上の他のセンサ（例えば、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上の他のセンサ）を使用して、２つを超える神経活動を、例えば、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上の神経の位置に対応する３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上の神経活動を記録することができる。アルゴリズム４５０は、１つ以上のデバイスおよび制御されている１つ以上のパラメータに特有の神経信号を検知することができる。例えば、アルゴリズム３５０は、１つ以上の第３および第４の神経活動を測定し、デバイスを制御する１つ以上の意図を決定することができる。アルゴリズム４５０のステップ４５４、４５６、４５８は、少なくとも１つの制御信号がデバイスに配信されるまで、記録されている各神経領域について繰り返すことができる。
図６８は、ユーザとデバイス自体の両者を介したデバイスの二重制御を可能にする適応制御アルゴリズム５００の変形例を示す。アルゴリズム５００は、機械学習と人間学習の両者を、どちらか一方だけとは対照的に発生させることができる。アルゴリズム５００は、例えばアルゴリズム３５０、アルゴリズム４５０、またはそれらの任意の組み合わせなど、別のアルゴリズムなしで単独で、または別のアルゴリズムと組み合わせて使用することができる。例えば、アルゴリズム５００は、アルゴリズム３５０、４５０のサブルーチンであり得る。
図６８に示すように、アルゴリズム５００は、ブロック５０２で開始し、続いて、例えば、ユーザの能力またはデバイスの習熟度の決定に基づいて増加および／または低減することができるコンピュータ制御パーセンテージおよびユーザ制御パーセンテージを確立することができる（ステップ５０４）。アルゴリズム５００が最初に開始されたとき（ステップ５０２）、コンピュータ制御パーセンテージは約７５％乃至約１００％（例えば、約９５％）であり得、ユーザ制御パーセンテージは約０％乃至約２５％（例えば、約５％）であり得る。ともに加えられた制御パーセンテージの両者の合計パーセンテージは、約１００％であり得る。複数のデバイスが使用される場合、またはそうでなければユーザとの神経通信において、デバイスごとに個別のコンピュータ制御パーセンテージを確立することができる（ステップ５０４）。加えて、または組み合わせて、単一のコンピュータ制御パーセンテージを複数のデバイス間および／または単一のデバイスに関連付けられた複数の制御ソース間で分割できる。
アルゴリズム５００を使用して、デバイスの１つまたは複数のパラメータのユーザの制御およびコンピュータの制御を調整することができる。例えば、アルゴリズム５００により、軌道、速度、位置、またはそれらの変化の制御を含む、１つ以上の運動学的パラメータの制御を監視および調整することができる。ブロック５０４で制御パーセンテージが設定された後、パラメータに関連付けられた神経信号を記録することができ（ステップ５０６）、パラメータの推定値を取得することができる（ステップ５１０）。推定値５１０は、ユーザが制御しているまたは制御しようとしているデバイスから取得することができ、または他の個別のデバイスから取得することができる。記録された神経活動５０６および機械推定値５１０は、ユーザの意図５０８を復号するために使用することができる。
一旦ユーザの意図５０８が復号されると、復号された神経活動５０８に関連付けられるパラメータ５１４（例えば、動き）を実行することにより、フィルタ（例えば、カルマンフィルタ）を訓練することができる。フィルタは、実行されたパラメータ５１４を復号された意図５０８（復号されたパラメータ５０８または意図されたパラメータ５０８ともいう）と比較することにより、誤差、例えば誤差推定値を計算する（ステップ５１６）ために使用できる。計算された誤差／誤差推定値５１６は、復号されたパラメータ５０８および推定されたパラメータ５１０に少なくとも部分的に基づくことができる。計算された誤差は、測定された神経活動５０６と所望の意図されたパラメータ５１０との間の計算された制御相関（計算された制御能力ともいう）に対応することができる。アルゴリズム５００は、誤差計算を実行して（ステップ５１６）、ユーザ制御パーセンテージおよびコンピュータ制御パーセンテージを調整するかどうかを決定することができる。
図６８は、意図したパラメータ５０８が実行されるパラメータ５１４と同じかまたは実質的に同じであると誤差分析５１６が判断した場合に、プロセッサがコンピュータ制御パーセンテージを低減し（ステップ５１８）、それに応じてユーザ制御パーセンテージを増加できることを示す。同様に、誤差分析５１６が、意図したパラメータ５０８と実行されるパラメータ５１０が同じではないと判断した場合に、プロセッサは、ブロック５２０においてユーザを再訓練するための新しい神経信号を取得し、かつ／またはコンピュータ制御パーセンテージを増加させ、それに応じてユーザ制御パーセンテージを低減するようにプログラムされることができる。アルゴリズム５００は、計算された制御相関が予め定められた誤差を下回るか上回ると判断すると、ユーザ制御パーセンテージおよびコンピュータ制御パーセンテージを調整することができる。例えば、プロセッサは、計算された制御相関が予め定められた値を下回っていると判断すると、ユーザ制御パーセンテージを増加させるとともにコンピュータ制御パーセンテージを低減することができる。また、計算された制御相関が予め定められた誤差または別の予め定められた誤差、またはその逆、またはそれらの任意の組み合わせを超えていると判断すると、プロセッサは、ユーザ制御パーセンテージを低減するとともにコンピュータ制御パーセンテージを増加させることができる。これに代えて、または組み合わせて、プロセッサは、制御相関が予め定められた誤差を超えている、別の予め定められた誤差を超えている、予め定められた誤差を下回る、別の予め定められた誤差を下回る、またはそれらの任意の組み合わせであると判断すると、ユーザ制御パーセンテージおよびコンピュータ制御パーセンテージの調整を行わないようにプログラムすることができる。上述したように、予め定められた１つまたは複数の誤差は、例えば、予測クラスマッチングおよび／または計装されたクラスマッチングを使用して決定することができる。
適応訓練パラダイム５００は、ユーザおよびコンピュータの両者を訓練することにより、制御パーセンテージを徐々にかつ／または迅速に調整することができる。例えば、ユーザ制御パーセンテージおよびコンピュータ制御パーセンテージは、プロセッサによって約１％乃至約２５％までの割合の増分で、例えば、１％の増分、２％の増分、１０％の増分、２５％の増分、それ以上の増分、またはそれらの任意の組み合わせの増分で調整できる。アルゴリズム５００は、ユーザ制御パーセンテージを約０％乃至約２５％の初期パーセンテージから約７５％乃至約１００％の最終パーセンテージまで増分的に増加させることができ、これに応じてコンピュータ制御パーセンテージは約７５乃至約１００％の初期パーセンテージから約０％乃至約２５％の最終パーセンテージまで低減される。例えば、アルゴリズムは約９０％のコンピュータ制御パーセンテージと約１０％のユーザ制御パーセンテージで開始でき、その後ユーザの制御を徐々にかつ／または急速に約９０％以上のユーザ制御、例えば、１００％のユーザ制御に増加させることができる。アルゴリズム５００は、適応訓練が初期制御パーセンテージから最終制御パーセンテージに移行するために、１回から１０，０００回以上反復することができる。ユーザ制御パーセンテージが変化するたびに、それに応じて誤差／誤差推定値の計算を変更するようにアルゴリズム５００をプログラムすることができる。訓練は各個人に合わせて調整できるため、アルゴリズムの適応とユーザの適応との間の時間を変更できる。例えば、ユーザの適応とアルゴリズムの適応との間の時間間隔は、個別の被験者の能力に基づいて変更可能である。別例として、適応に使用される信号を変更してもよい。例えば、アルゴリズムによる不正確な予測と正確な予測の比率を変更して、外部デバイスの被験者またはユーザによる制御、または１つまたは複数の埋め込みステントロッドにリンクされた任意のデバイスまたはプラットフォームの制御の精度を最適化できる。
図６６乃至６８のアルゴリズム３５０、４５０、５００はそれぞれ、デバイスの個別制御および／または連続制御を提供することができる。図６８の適応アルゴリズム５００は、上述したように１つ以上のステントデバイス１００を使用して、ユーザおよび機械学習および可塑性を強化することができる。神経作用は記録することができる。また、関連付けられた意図は、例えばアルゴリズム３５０、４５０および５００で以下のように復号される：（１）神経信号を記録し、約２Ｈｚ乃至約２００Ｈｚでフィルタリングし、アーティファクトを除去する。（２）関心のある特徴、例えば周波数帯域４Ｈｚ乃至１２Ｈｚ、１３Ｈｚ乃至２８Ｈｚ、２９Ｈｚ乃至４５Ｈｚ、５５Ｈｚ乃至８０Ｈｚ、８１Ｈｚ乃至１２０Ｈｚ、１２１Ｈｚ乃至１８０Ｈｚの電力を取得する。（３）結果に線形回帰モデルを適用する。例えば、ｙ（ｔ）＝Ｘ（ｔ）ｘＡ＋Ｅ（ｔ）。ここで、Ａは線形パラメータ、Ｅ（ｔ）は誤差項、Ｘ（ｔ）は特徴ベクトル、ｙ（ｔ）は目的の出力である。
二相多極神経刺激
本明細書に記載の方法、デバイス、およびシステムは、神経組織に二重多極刺激を提供することができる。そのような変形形態では、２つの多極信号を互いに位相調整して、二相多極刺激を達成することができる。従来の単極、従来の双極、および従来の多極刺激に加えて、二相多極刺激を提供できる。二相多極刺激を使用することにより、例えば、他の隣接する領域に影響を与えることなく刺激を神経組織の１つまたは複数の領域（脳の１つまたは複数の領域）に集中させることができるため、神経組織をより正確に標的にすることができる。刺激の位置、方向、および深さは、１つまたは複数の電流を標的領域に集中させ、標的領域の１つまたは複数の電流を合計し、かつ／または１つまたは複数の電流の振幅を調整することにより、二重多極刺激で制御できる。従来の刺激技術は電流の合計を許容しない。二重多極刺激は、例えば１つの電流源に代えて複数の電流源を利用することで、望ましい刺激レベルを達成するために必要な刺激電流を低減することもできる。所望の刺激電流が達成されるのみか、標的領域に最も集中するように、送達される総電流を複数の電流源に分割することができる。例えば、最大強度の単一の電流源に代えて、単一の電流源の電流強度と比較して半分の電流強度（５０％および５０％）を有する２つの電流源を、二相極性刺激構造体に使用可能である。ただし、２つの電流源間の任意の割合の電流分布、例えば１０％と９０％、２０％と８０％、３０％と７０％、４０％と６０％が考えられる。システムに複数の電流源（２乃至５０以上の電流源など）がある場合に、１つまたは複数の電流源の電流強度は、電流の合計が利用されていない変形例の電流強度よりも小さくすることができる。電流は、すべての電流源が同じ電流強度を有する電流を送達するように、または少なくとも２つの電流源が互いに異なる電流強度を有する電流を送達するように、複数の電流源に均等または不均等に分配され得る。複数の電流源は互いに独立していてもよく、かつ／または１つ以上の電流源は１つ以上の他の電流源に従属していてもよい。二相多極電流送達は、二相多極超音波送達と同様に機能することができる。
神経組織を刺激するために、１つ以上のステントデバイス１００は、１つ以上の電流源から１つ以上の電流シンクに電流を流すことにより１つ以上の電流を標的領域に送達するように構成できる。各電流源は、ステントデバイス１００の１つまたは複数の電極１３１に分配することができる。１つ以上の電流源のうちの１つ以上からの電流は、１つ以上の電流シンクのうちの１つ以上に向けられるか、集中され、これにより、送達される電流は、１つまたは複数の標的領域を通過する。二相多極刺激では、標的領域の電流を合計して、所望の刺激レベルが得られる。例えば、図６９Ａ乃至６９Ｄは、図６９Ａで従来の単極刺激６００ａを送達し、図６９Ｂで従来の双極刺激６００ｂを送達し、図６９Ｃで従来の多極刺激６００ｃを送達し、図６９Ｄで二重多極刺激６００ｄを送達するステントデバイス１００の電極１３１の概略的な変形例を示している。図６９Ｅは、二重多極刺激６００ｅを送達する第１のステントデバイス１００ａの電極１３１ａおよび第２のステントデバイス１００ｂの電極１３１ｂの概略的な変形例を示す。図６９Ａ乃至６９Ｅに示す刺激６００ａ、６００ｂ、６００ｃ、６００ｄ、６００ｅのパターンおよび極性は例示であり、神経活性化の領域（電流拡散ともいう）を示す。刺激のパターンおよび極性は、例えば刺激に対するユーザの反応に基づいて、かつ／またはユーザの反応とは無関係の基準（例えば、予め定められた刺激時間、予め定められた刺激シーケンス、予め定められた刺激強度）に基づいて、送達される刺激をリアルタイムに一定に保持または調整できるように、静的または動的にすることができる。加えて、または組み合わせて、パターンおよび極性はパルス化されるか、性質が変化可能な別の配信プロトコルを有することができる。
１つまたは複数の電流は、１つまたは複数の標的領域を通過し、同様に１つまたは複数の標的領域を通過できる各標的領域の１つまたは複数の他の電流と合計され得る。例えば、第１の電流および第２の電流は、標的領域を通過し、標的領域において合計されて刺激電流になることができる。別例として、第１の電流は、第１の標的領域および第２の標的領域を通過することができ、第２の電流は、第１の標的領域の第１の電流と合計されることができるが、第２の標的領域の第１の電流とは合計され得ず、第３の電流は、第２の標的領域の第１の電流と合計されることができるが、第１の標的領域の第１の電流とは合計され得ない。第１および第２の電流は、第１の刺激電流と合計することができ、第１および第３の電流は、第１の刺激電流と等しいかまたは異なる第２の刺激電流と合計することができる。
上述したように、１つ以上の電流源のうちの１つ以上からの電流は、１つ以上の電流シンクのうちの１つ以上に向けられ得る。配向には、１つ以上の電流シンクのうちの１つ以上を使用して１つ以上の電流ソースのうちの１つ以上から電流を引き出すことが含まれ、各電流シンクは、１つ以上の指定された電流源から電流を引き出すように構成できる。指定された電流源は、１つ以上の特定の電流シンクに電流を供給するように構成された電流源である。配向には、１つ以上の電流シンクのうちの１つ以上に１つ以上の電流ソースのうちの１つ以上から電流を押し流すことが含まれ、各電流源は、１つ以上の指定された電流シンクから電流を押し流すように構成できる。指定された電流シンクは、１つまたは複数の特定の電流源から電流を受け取るように構成された電流シンクである。例えば、第１の電流を第１の電流源から１つまたは複数の第１の電流シンクに配向することにより、第１の電流を標的領域に送達することができる。
少なくとも２つの電流が、引き出すか押し流すことにより、標的領域に同時に送達されることができる。例えば、少なくとも２つの電流のうちの２つ以上が標的領域に配向され、これにより、少なくとも２つの電流が標的領域で合計され、標的領域の神経組織を刺激するのに十分なエネルギーを有する刺激電流となる。別例として、第１の電流源から第１の電流シンクに第１の電流を配向することにより、第１の電流を標的領域に送達することができ、これと同時に、第２の電流源から第２の電流シンクに第２の電流を配向することにより、第２の電流を標的領域に送達することができる。
１つ以上の電流源は互いに独立していてもよく、１つ以上の電流シンクは互いに独立していてもよい。
本明細書に記載のデバイスは、電流源、電流シンク、および電極の任意の構造体を有することができる。例えば、１つ以上の移植物（例えば、ステントデバイス１００）は、１つ以上の電流源および電流シンクを有し、これにより電流源および電流シンクはすべて同じ移植物上に設けることができる。そのような変形例では、各移植物は複数の電極（例えば、電極１３１）を有することができ、各電流源は１つまたは複数の電流源電極であり、各電流シンクは１つまたは複数の電流シンク電極であり得る。別例として、第１の移植物（例えば、第１のステントデバイス１００ａ）は、１つ以上の電流源を有し、第２の移植物（例えば、第２のステントデバイス１００ｂ）は、１つ以上の電流シンクを有し、これにより、１つ以上の電流源を１つ以上の電流シンクとは異なる移植物上に設けることができる。そのような変形例では、第１の移植物は１つまたは複数の電極を有することができ、各電流源は１つまたは複数の電流源電極とすることができる。同様に、第２の移植物は１つまたは複数の電極を有することができ、各電流シンクは１つまたは複数の電流シンク電極とすることができる。さらなる別例として、第１の移植物（例えば、第１のステントデバイス１００ａ）は少なくとも１つの電流源と少なくとも１つの電流シンクとを有し、第２の移植物（例えば第２のステントデバイス１００ｂ）は少なくとも１つの電流源と少なくとも１つの電流シンクとを有し、これにより、第１および第２の移植物のそれぞれは、１つ以上の電流源および１つ以上の電流シンクを有することができる。そのような変形例では、第１および第２の移植物はそれぞれ、各電流源が１つまたは複数の電流源電極であり、各電流シンクが１つまたは複数の電流シンク電極である電極を有することができる。
本明細書に記載のデバイスは、１つまたは複数の電流源のうちの１つまたは複数を選択的に作動させることにより、かつ／または１つまたは複数の電流シンクのうちの１つまたは複数を選択的に作動させることにより、１つまたは複数の標的領域を同時にまたは連続的に、選択的に標的にできる。例えば、本明細書に記載のデバイスは、１つまたは複数の電流源電極のうちの１つまたは複数を選択的に作動させることにより、かつ／または１つまたは複数の電流シンク電極のうちの１つまたは複数を選択的に作動させることにより、１つまたは複数の標的領域を同時にまたは連続的に、選択的に標的にできる。
例えば、二相多極刺激を送達する場合、第１の電流源は第１の場所にあり、第１の電流シンクは第２の場所にあり得る。第１の位置は、脈管の第１の位置に対応することができ、第２の位置は、脈管の第２の位置に対応することができる。脈管の第１の位置は第１の脈管内にあり、脈管の第２の位置は第１の脈管とは異なる第２の脈管内にあり得る。脈管の第１および第２の位置は、標的領域を通過する平面の両反対側にあってもよい。
別例として、第１の電流源は第１の位置にあり、第２の電流源は第２の位置にあり、第１の電流シンクは第３の位置にあり得る。第１の位置は脈管の第１の位置に対応でき、第２の位置は脈管の第２の位置に対応でき、第３の位置は脈管の第３の位置に対応できる。脈管の第１、第２、および／または第３の位置は、互いに同じかまたは異なる脈管内にあり得る。脈管の第１および／または第２の位置、並びに脈管の第３の位置は、標的領域を通過する平面の両反対側にあり得る。
さらなる別例として、第１の電流源は第１の位置にあり、第２の電流源は第２の位置にあり、第１の電流シンクは第３の位置にあり、第２の電流シンクは第４の位置にあり得る。第１の位置は脈管の第１の位置に対応し、第２の位置は脈管の第２の位置に対応し、第３の位置は脈管の第３の位置に対応し、第４の位置は脈管の第４の位置に対応し得る。脈管の第１、第２、第３、および／または第４の位置は、互いに同じかまたは異なる脈管内にあり得る。脈管の第１および／または第２の位置、並びに脈管の第３および／または第４の位置は、標的領域を通過する平面の両反対側にあり得る。脈管の第１および第３の位置は、標的領域を通過する第１の平面の両反対側にあり得、脈管の第２および第４の位置は、標的領域を通過する第２の平面の両反対側にあり得る。
本明細書に記載のデバイスは、第１の移植物の刺激深さを制限するために第１の電流を制限し、第２の移植物の刺激深さを制限するために第２の電流を制限するように構成できる。
上述したように、本明細書に記載のデバイスは、刺激強度および／または刺激深さを調整するために、１つ以上の電流源のうちの少なくとも１つの強度を調整することができる。そのような調整は、１つ以上の電流源のうちの少なくとも１つの電流量を増加および／または減少させることにより、かつ／または標的領域で合計する電流の数を増加および／または減少させることにより達成できる。
同様に上述したように、１つまたは複数の電流源から１つまたは複数の電流シンクに電流を流すことにより、１つまたは複数の電流を１つまたは複数の標的領域に順次および／または同時に送達できる。
二相多極刺激を使用して、例えば皮質、皮質下部、小脳、視床、脳幹、脊髄、臓器（例、心臓、肺、胃、腎臓、および膵臓）、筋肉、またはそれらの任意の組み合わせを含む脳の内部および／または外部など、身体の任意の場所の神経組織を標的とすることができる。皮質および皮質下部の位置には、例えば、一次運動野（Ｍ１）、補足運動野（ＳＭＡ）、後部頭頂葉（ＰＰＣ）、一次体性感覚野（Ｓ１）、小脳、視床、および脳幹が含まれる。
前述の説明は、全体を通して二相多極刺激に言及しているが、任意の単一ステントおよび／または多ステントｎ相多極刺激を、例えば１つまたは複数の移植物で提供することができる。二相多極刺激に加えて、三相、四相、五相、六相、またはｎ＋１相の多極刺激を１つ以上の神経標的領域に送ることができる。これに代えて、または組み合わせて、本明細書に記載のデバイスは、２つ以上の二相多極刺激を１つ以上の標的領域に送達するように構成され得る。例えば、図７０Ａ乃至７０Ｈは、様々な種類の刺激を送達する様々な場所で脳に埋め込まれたステントデバイス１００の概略的な変形例を示す。図７０Ａ乃至７０Ｈは、神経刺激を送達するステントデバイス１００による様々なＭＲＩ画像を示す。
図７０Ａは、単極刺激７００ａを送達する上矢状静脈洞に位置するステントデバイス１００を示す。外部リターン刺激も示される。
図７０Ｂは、双極刺激７００ｂを送達する上矢状静脈洞に位置するステントデバイス１００を示す。
図７０Ｃは、多極刺激７００ｃを送達する二重ステント実装を示す。第１のステントデバイス（例えば、第１のステント１００ａ）は、上矢状静脈洞に配置されて示され、第２のステントデバイス（例えば、第２のステント１００ｂ）は、下矢状静脈洞に配置されて示される。
図７０Ｄは、二重多極刺激７００ｄを送達する二重ステント実装を示す。刺激７００ｄ−１を送達する横静脈洞に位置する第１のステントデバイス（例えば、第１のステント１００ａ）が示され、刺激７００ｄ−２を送達する脳梁周動脈に位置する第２のステントデバイス（例えば、第２のステント１００ｂ）が示される。第１の刺激７００ｄ−１および第２の刺激７００ｄ−２は、２つの刺激が領域７００ｄ−３で重複する場所で合計することができる。神経組織は、領域７００ｄ−１、領域７００ｄ−２、および／または領域７００ｄ−３で刺激され得る。例えば、神経組織は、領域７００ｄ−１で刺激されるが、領域７００ｄ−３で互いに重複しない領域７００ｄ−１および７００ｄ−２の部分では刺激されない。別例として、神経組織は、第１の刺激強度で領域７００ｄ−１、第２の刺激強度で領域７００ｄ−２、および第３の刺激強度で領域７００ｄ−３で刺激され得る。第１および第２の刺激の大きさは、互いに同じであっても異なっていてもよい。第３の刺激の大きさは、重複領域７００ｄ−３にある第１および第２の刺激の大きさの合計であり得る。第１および第２のステント（例えば、１００ａ、１００ｂ）によって送達される刺激の強度は、例えば、組織によって吸収されるエネルギーの結果として、それぞれのステントからの距離が増加するにつれて減衰し得る。したがって、送達される刺激は、各刺激領域７００ｄ−１、７００ｄ−２、７００ｄ−３内で自然に変化し得る。領域７００ｄ−３の刺激は、ほぼ一定に保持することができ、または変化させることができる。
図７０Ｅは、単極刺激７００ｅを送達する二重ステント実装を示す。第１のステントデバイス（例えば、第１のステント１００ａ）は、上矢状静脈洞に配置されて示され、第２のステントデバイス（例えば、第２のステント１００ｂ）は、下矢状静脈洞に配置されて示される。
図７０Ｆは、単極多極刺激７００ｆを送達する二重ステント実装を示す。第１のステントデバイス（例えば、第１のステント１００ａ）は、上矢状静脈洞に配置されて示され、第２のステントデバイス（例えば、第２のステント１００ｂ）は、下矢状静脈洞に配置されて示される。
図７０Ｇは、二重多極刺激７００ｇを送達する二重ステント実装を示す。刺激７００ｇ−１を送達する上矢状静脈洞に位置する第１のステントデバイス（例えば、第１のステント１００ａ）が示され、刺激７００ｇ−２を送達する下矢状静脈洞に位置する第２のステントデバイス（例えば、第２のステント１００ｂ）が示される。
図７０Ｈは、二重多極刺激７００ｈを送達する二重ステント実装を示す。刺激７００ｈ−１を送達する下矢状静脈洞に位置する第１のステントデバイス（例えば、第１のステント１００ａ）が示され、刺激７００ｈ−２を送達する内頸動脈に位置する第２のステントデバイス（例えば、第２のステント１００ｂ）が示される。
図７０Ｉ（ａ）は、第１の脈管壁８００ａｗを有する第１の脈管８００ａ内の第１のステントデバイス１００ａと、第２の脈管壁８００ｂｗを有する第２の脈管８００ｂ内の第２のステントデバイス１００ｂを示す。第１のステント１００ａおよび第２のステント１００ｂは、信号（例えば、刺激信号）を標的位置８０２に送達するように構成される。例えば、第１のステント１００ａは第１のステント信号７００ｉ−１を送達でき、第２のステント１００ｂは第２のステント信号７００ｉ−２を標的位置８０２に送達できる。信号は、例えば、任意の他のタイプの組織刺激信号を含む電気インパルス、超音波信号、またはその両者にすることができる。信号７００ｉ−１および７００ｉ−２は、信号領域８０４で合計することができる。信号領域８０４の合計された信号は、組織を刺激することができる。信号領域８０４は、組織活性化領域であり得る。信号領域８０４は、組織活性化可能領域であり得る。活性化可能領域８０４内の組織は、例えば、デバイス（例、１００ａ、１００ｂ）が標的領域８０２に向けて１つまたは複数の信号を送達または放出するときに活性化され得る。２つの信号（例えば、７００ｉ−１、７００ｉ−２）が加算されると、例えば、信号領域８０４で組織を活性化することができる。信号領域８０４内の合計された信号は、標的領域８０２内の神経および／または神経束を活性化するのに必要な神経組織活性化閾値以上であり得る。信号領域８０４は、所望の標的領域８０２内の組織の一部または全部に存在するか、重複するか、または一致することができる。別例として、信号領域８０４は、例えば、望ましくないまたは最適でない標的領域８０２内の組織の一部または全部に存在し得るか、重なり得るか、または一致し得る。解剖学的制約、医学的状態（例、動脈瘤）、外科的合併症、または他の緩和要因が、二次的、三次的、または計画外の位置にある１つまたは複数の脈管内に１つまたは複数のステント（例えば、デバイス１００ａ、１００ｂ）を配置することを結果的にもたらし得る。
信号領域８０４の内側および／または外側の神経組織は、第１のステントの第１の信号７００ｉ−１によって、第２のステントの第２の信号７００ｉ−２によって、第１の信号７００ｉ−１および第２の信号７００ｉの組み合わせによって、またはそれらの任意の組み合わせによって刺激され得る。例えば、図７０Ｉ（ａ）は、第１および第２の信号が、信号領域８０４内で合計されて標的領域８０２の神経組織を刺激することができるが、領域８０４の外側の神経組織は、信号領域８０４の外側の第１のステント１００ａおよび第２のステント１００ｂによって刺激され（例、デバイスおよび／またはシステムの第１の変形例では、例えば、図７０Ｉ（ａ）に示す変形例）、または刺激されないであろう（例えば、デバイスおよび／またはシステムの第１の変形例では、かつ／またはデバイスおよび／またはシステムの第２の変形例では）ことを例示している。第１の例として、図７０Ｉ（ａ）は、第１および第２の信号が信号領域８０４で合計して標的領域８０２の神経組織を刺激できるが、信号領域８０４の外側の神経組織が第１のステント１００ａおよび第２のステント１００ｂによって刺激されないことを例示する。第２の例として、図７０Ｉは、信号領域８０４の内側および外側の神経組織が第１のステント１００ａおよび第２のステント１００ｂによって刺激され、それにより、信号加算領域８０４の外側の神経組織が、例えば、信号領域８０４内の組織よりも少ない範囲で刺激され得ることを例示する。第３の例として、複数のベル状の信号または信号スパイク（例、信号７００ｉ−１および信号７００ｉ−２）をステント（例、１００ａ、１００ｂ）から送達して、信号加算領域８０４の形状を制御したり、複数の信号加算領域８０４（例、２乃至５０、２乃至１００、２乃至１０００、２乃至１０００、また、これらの範囲内での１領域増分ごとの増分を含む）を形成したり、またはその両者を行って、所望の形状および／または数の刺激領域８０４を得ることができる。
第１のデバイス１００ａおよび第２のデバイス１００ｂは、本明細書に開示、企図、および／または例示される特徴のいずれかを有することができる。第１の脈管８００ａおよび第２の脈管８００ｂは、同じかまたは異なる脈管であり得、体内の任意の脈管であり得る。標的位置８０２は、本明細書に開示、企図、および／または例示される任意の組織位置であり得る。デバイス１００ａおよびデバイス１００ｂは、例えば、組織（例、標的領域８０２の組織）を刺激するために、それぞれデバイス１００ａおよび１００ｂから信号を放出することができ、デバイス１００ａおよび１００ｂは、組織（例、標的領域８０２の組織）から受信した信号を記録することができ、またはこれらの両者を行うことできる（例、デバイス１００ａおよび／または１００ｂは、組織を刺激することができ、かつ／または組織からの信号を記録することができる）。
デバイス１００（例、デバイス１００ａ、１００ｂ）は、それ自体から離れて、それ自体に向かって、またはその両方に信号を発することができる。デバイス１００ａは、例えば、デバイス１００（例えば、１００ａ、１００ｂ）の１つ以上の部分がそれ自身に配向されるか向き直るように配向されるように、デバイス１００が長手方向に湾曲する場合に、それ自身に向かって信号を発することができる。デバイス１００ａの長手方向軸線は、直線、曲線、またはその両者であり得る。デバイス１００ａは、それ自身に向かって信号を発することができ、この場合、例えば、デバイス１００ａは、デバイス１００の１つ以上の第１の部分（例、ストラット、電極）が、デバイス１００の１つ以上の第２の部分（例、ストラット、電極）に配向されるか、向き直るように配向されるように長手方向に湾曲する。デバイス１００のエネルギー放出部（例、デバイス１００の電極）は、デバイスの長手方向軸線から離間する任意の角度でエネルギーを放出することができ、この場合、デバイスの長手方向軸線は、例えば、デバイスによって形成された血流路を通る中心軸線であり得るか、または別例として、１つ以上のストラットを通る中心軸線であり得る。エネルギー放出部（例、電極）は、例えば、約１度から約３６０度の放射角度でこの範囲内の１度ごとの増分を含めて、デバイスの長手方向軸線から離間するか長手方向軸線に向かって延びる放射軸線に沿ってエネルギーを放射することができる（例、１５度、４５度、６０度、７５度、９０度、１０５度、１２０度、１３５度、１５０度、１６５度）。放射軸線は、デバイスの長手方向軸線と交差する場合と交差しない場合があり得る。図７０Ｉ（ａ）には２つのデバイス１００ａおよび１００ｂならびに２つの脈管８００ａおよび８００ｂが示されているが、デバイス１００ｂは、脈管８００ａ内のデバイス１００ａの第２の部分であり得、これにより、図７０Ｉ（ａ）のデバイス１００ｂは、デバイス１００ａの別の部分であり、脈管８００ｂは、例えば、デバイス１００ａが脈管８００ａ内で湾曲している、脈管８００ａの別の部分である。そのような場合、デバイスの第１の部分１００ａは、デバイスの第１の長手方向端部、またはデバイスの第１の長手方向終端部とデバイスの第２の長手方向終端部との間の、デバイス１００ａの任意の区分であり得る。デバイスの第２の部分（詳細な説明のこの部分で１００ｂとして示されている）は、デバイスの第２の長手方向端部、またはデバイスの第１の長手方向終端部とデバイスの第２の長手方向終端部との間の、デバイス１００ａの任意の区分であり得る。
図７０Ｉ（ａ）は、信号加算領域８０４の一部または全部が標的領域８０２と重複し得ることをさらに示す。例えば、図７０Ｉ（ａ）は、信号領域８０４が信号領域の第１の領域８０４ａ、信号領域の第２の領域８０４ｂおよび信号領域の第３の領域８０４ｃを有することができることを示し、領域８０４ａは標的領域８０２の内側にあり、領域８０４ｂおよび８０４ｃは標的領域８０２の外側にある。
図７０Ｉ（ｂ）は、標的領域８０２のすべてが信号加算領域８０４内にあり得ることを示す。
図７０Ｉ（ｃ）は、標的領域８０２が信号加算領域８０４と同じ正確な形状およびサイズを有することができることを示す。１つまたは複数のステント（例、１００ａおよび１００ｂ）は、合計して目標領域８０２の所望の形状、サイズ、および数に近づく信号を発するように制御することができる。
図７０Ｉ（ｄ）は、１つまたは複数のデバイス（例えば、ステントロッド１００ａ、１００ｂ）が、異なる強度を有する複数のベル状信号、信号スパイク、信号、またはそれらの任意の組み合わせ（例えば、信号７００ｉ−１および７００ｉ−２）を発することができることを示す。複数の信号をステント（例、１００ａ、１００ｂ）から送達して、例えば、信号加算領域８０４のサイズおよび／または形状を制御し、複数の信号加算領域８０４（例、２乃至５０、２乃至１００、２乃至１０００、２乃至１０００、また、これらの範囲内での１領域増分ごとの増分を含む）を形成し、またはその両者を行い、好適には、所望のサイズ、形状、および／または数の刺激領域８０４を得ることができる。例えば、図７０Ｉ（ｄ）は、第１のステント１００ａが、第１のステントの第１の信号７００ｉ−１ａおよび第１のステントの第２の信号７００ｉ−１ｂを標的位置８０２に送達することができ、第２のステント１００ｂが、第２のステントの第１の信号７００ｉ−２ａおよび第２のステントの第２の信号７００ｉ−２ｂを標的位置８０２に送達することができることを例示している。信号７００ｉ−１ａおよび７００ｉ−２ａは、第１の信号領域８０４−１で合計することができる。信号７００ｉ−１ｂおよび７００ｉ−２ｂは、第２の信号領域８０４−２で合計することができる。第１の信号領域８０４−１は、第２の信号領域８０４−２と同じかまたは異なるサイズおよび形状であり得る。第１の信号領域８０４−１および第２の信号領域８０４−２は、同じ組織または異なる組織（例えば、同じ脳領域または異なる脳領域）を刺激することができる。信号領域８０４−１および８０４−２の合計された信号は、これらのそれぞれの領域の組織を刺激することができる。
図７０Ｉ（ｅ）は、信号の第１の領域８０４−１および第２の領域８０４−２が異なるサイズであり得ることを例示する。例えば、第２の信号領域８０４−２は、第１の信号領域８０４−１よりも大きく示されている。
図７０Ｉ（ｆ）は、１つまたは複数のデバイス（例、ステント電極１００ａ、１００ｂ）が、複数の標的領域８０２（例えば、２乃至１０の標的領域、２乃至１００の標的領域、２乃至１０００の標的領域、これらの範囲内での１標的領域毎の増分を含む、例えば、第１の標的）を刺激することができることを例示している。例えば、第１のデバイス１００ａおよび第２のデバイス１００ｂは、第１の標的領域８０２−１を刺激することができ、第１のデバイス１００ａおよび第２のデバイス１００ｂは、第２の標的領域８０２−２を刺激することができる。例えば、第１のデバイス１００ａおよび第２のデバイス１００ｂは、第１の活性化領域８０４−１および第２の活性化領域８０４−２で合計することができる。
図７０（ｇ）は、刺激システムが３つ以上のステントデバイス、例えばステント１００ａ、１００ｂ、および１００ｃを含むことができることを示し、第１のステント１００ａからの信号は、第２のステント１００ｂおよび／または第３のステント１００ｃからの信号と合計することができ、第２のステント１００ｂからの信号は、第１のステント１００ａおよび／または第３のステント１００ｃからの信号と合計することができ、第３のステント１００ｃからの信号は、第１のステント１００ａおよび／または第２のステント１００ｂからの信号と合計することができる。例えば、図７０Ｉ（ｇ）は、第１のステントの第１の信号７００ｉ−１ａが第２のステントの信号７００ｉ−２と合計でき、第１のステントの第２の信号７００ｉ−１ｂが第３のステントの信号７００ｉ−３と合計できることを例示する。
図７０Ｉ（ａ）乃至７０（ｇ）には２つのデバイス１００ａおよび１００ｂならびに２つの脈管８００ａおよび８００ｂが示されているが、デバイス１００ｂは、脈管８００ａ内のデバイス１００ａの第２の部分であり得、これにより、これらの図面のデバイス１００ｂは、デバイス１００ａの別の部分であり、脈管８００ｂは、例えば、デバイス１００ａが脈管８００ａ内で湾曲している、脈管８００ａの別の部分である。そのような場合、デバイスの第１の部分１００ａは、デバイスの第１の長手方向端部、またはデバイスの第１の長手方向終端部とデバイスの第２の長手方向終端部との間の、デバイス１００ａの任意の区分であり得る。デバイスの第２の部分（詳細な説明のこの部分で１００ｂとして示されている）は、デバイスの第２の長手方向端部、またはデバイスの第１の長手方向終端部とデバイスの第２の長手方向終端部との間の、デバイス１００ａの任意の区分であり得る。
図７０Ａ乃至７０Ｈの各ステントデバイスは、例示されたステントデバイスがそれぞれ３つの点として概略的に示されている図７０Ｄを除き、４つの点として概略的に示されている。図７０Ａ乃至７０Ｉ（ｇ）に示す様々な刺激パターン７００ａ乃至７００ｈは例示であり、神経活性化の領域（電流拡散ともいう）を示す。図７０Ａ乃至７０Ｈの陰影領域によって示される刺激パターン７００ａ乃至７００ｈは、例示されたステントデバイス１００によって送達される３次元電流拡散の一部の例示的な断面概略変形例である。図７０Ｉ（ａ）乃至（ｇ）の刺激パターンも同様に例示的である。図７０Ａ乃至７０Ｈは、１つまたは複数の神経領域を同時に標的にできることを示す。上述したように、刺激のパターンおよび極性は、例えば刺激に対するユーザの反応に基づいて、かつ／またはユーザの反応とは無関係の基準（例えば、予め定められた刺激時間、予め定められた刺激シーケンス、予め定められた刺激強度）に基づいて、送達される刺激をリアルタイムに一定に保持または調整できるように、静的または動的にすることができる。加えて、または組み合わせて、パターンおよび極性はパルス化されるか、性質が変化可能な別の配信プロトコルを有することができる。これらの図の第１のデバイスから放出されるエネルギーは、組織を活性化するために第２のデバイスから放出されるエネルギーと合計することができる（例えば、図７０Ａ乃至７０Ｈに示す構成のいずれか）。別例として、図７０Ａ乃至７０Ｈに示すデバイスから放出されるエネルギーは、例えば、複数のデバイス１００（例、第１のデバイス、第２のデバイス、第３のデバイス、またはそれ以上のデバイス、またはこれらの任意の組み合わせ）からの合計した異なるエネルギー源（例、デバイス１００）からの放出エネルギーの有無にかかわらず組織を活性化できる。例えば、複数の加算領域８０４がある場合、これらの複数の領域は、例えばエネルギー送達期間にわたって、互いに独立して、連続的に、同時に、またはそれらの任意の組み合わせで刺激することができる。
図７１Ａは、１つまたは複数のデバイス（例、１００ａ、１００ｂ）が単極刺激で組織を刺激するときの例示的なヒートマップ８０５ａを示し、ヒートマップ８０５ａは、大きな電流の広がり（例、より暗い領域）を示す。
図７１Ｂは、１つまたは複数のデバイス（例、１００ａ、１００ｂ）が二重多極刺激で組織を刺激するときの例示的なヒートマップ８０５ｂを示し、ヒートマップ８０５ｂは焦点電流分布を示し、例えば集束電流分布８０６を示す。集束電流分布は、好適には、例えば図７１Ａの単極刺激ヒートマップ８０５ａと比較した場合、被験者のより集中的な治療を可能にし、被験者に対する制御および精度をより細かくすることができる。１つまたは複数のデバイス（例、１００ａ、１００ｂ）が提供できる集束電流分布は、好適には、被験者に１つまたは複数のステントロッド（例、１００ａ、１００ｂ）にリンクされた外部デバイスまたはシステムのより多くの制御および／またはより正確な制御を与えることができる。
ヒートマップ８０５ａおよび８０５ｂは、標的領域８０２内のヒートマップであり得る。ヒートマップ８０５ａおよび８０５ｂは、信号加算領域８０４のヒートマップであり得る。ヒートマップ８０５ａおよび８０５ｂは、信号加算領域８０４の内側および外側の標的領域８０２に及ぶヒートマップであり得る。
発電
本明細書に記載のデバイス（例えば、ステントデバイス１００）は、血流、熱電気、電磁気、圧電性、またはそれらの任意の組み合わせで電力を供給され得る。
本発明の範囲から逸脱することなく、多くの修正が当業者には明らかであろう。
本明細書における先行技術への言及は、先行技術がオーストラリアの周知技術の一部を形成するという承認または示唆の形態ではなく、またそのように解釈されるべきではない。
本明細書および以下の特許請求の範囲において、特に明記しない限り、「含む」という単語並びに「備える」および「有する」などのその変形は、述べられた整数、ステップ、または整数のグループの包含を意味するが、任意の他の整数若しくはステップまたは複数の整数またはステップのグループを除外するものではない。
本明細書における先行刊行物、前記先行刊行物から得られる情報、または周知事項への言及は、前記先行刊行物、またはこの先行刊行物から得られる情報、あるいは周知の事項が、本明細書が関連する努力の分野における公知事項の一部を形成することの承認、認容、または示唆ではなく、また、そのようにみなされない。
本明細書で単数形として記載されている要素は、複数形にすることができる（すなわち、「１つ」として説明されているものはすべて２つ以上であることができる）。図面中の同様の参照番号は、同一または機能的に同様の特徴／要素を示す。属要素のどの種要素も、その属の他の種要素の特性または要素を有することができる。説明を明確にするために、個別の図において一部の要素が存在しない場合がある。本開示を実施するための上記の構成、要素、または完全なアセンブリおよび方法、ならびに本開示を実行するためのそれらの要素、および本開示の態様の変形は、任意の組み合わせで互いに組み合わせたり修正したりすることができる。図示の寸法はすべて例示的なものである。
Claims (9)
- ブレイン・マシン・インターフェースと通信して装置を制御する方法であって、
前記装置を制御するために、第１の意図に関連付けられる第１の神経領域において、前記ブレイン・マシン・インターフェースの第１のセンサを使用して、第１の神経活動を測定する工程と、
前記ブレイン・マシン・インターフェースの第２のセンサを使用して、第２の神経領域において、第２の神経活動を測定する工程と、
前記ブレイン・マシン・インターフェースと有線または無線通信するプロセッサを介して、前記第１の神経活動および前記第２の神経活動を受信する工程と、
前記プロセッサを介して、受信した前記第１の神経活動および前記第２の神経活動を処理する工程と、
前記第２の神経活動を前記第１の神経活動と比較して、この比較に基づき前記第２の神経活動が前記第１の意図に関連付けられていることを確認すると、１つ以上の第１の制御信号を、前記プロセッサを介して形成するとともに前記装置に配信する工程と、
前記プロセッサを介して、前記装置のセンサから受信した信号から前記装置の所望のパラメータを決定する工程と、
測定された前記第１の神経活動と前記所望のパラメータとの間の制御相関を、前記プロセッサを介して計算する工程と、
前記制御相関が予め定められた誤差を下回ると判断すると、前記プロセッサを介して、前記装置のブレイン・マシン・インターフェース制御パーセンテージおよび前記装置の装置制御パーセンテージを調整する工程とを含み、
前記ブレイン・マシン・インターフェース制御パーセンテージは、前記ブレイン・マシン・インターフェースの前記第１および第２のセンサによって検知された信号を介した前記装置の制御パーセンテージであり、
前記装置の前記装置制御パーセンテージは、前記装置の前記センサによって検知された信号を介した前記装置の制御パーセンテージであり、
前記調整工程は、前記制御相関が前記予め定められた誤差を下回ると判断されると、前記ブレイン・マシン・インターフェース制御パーセンテージを増加させるとともに前記装置制御パーセンテージを低減する工程、および前記制御相関が前記予め定められた誤差を上回ると判断されると、前記ブレイン・マシン・インターフェース制御パーセンテージを低減するとともに前記装置制御パーセンテージを増加させる工程のうちの少なくともいずれか一方を含む、装置を制御する方法。 - 測定された前記第１の神経活動から前記プロセッサにより前記第１の意図を復号し、
測定された前記第２の神経活動から前記プロセッサにより第２の意図を復号する工程をさらに含み、前記配信工程は、前記第２の意図が前記第１の意図に関連付けられていることを確認すると、前記１つまたは複数の第１の制御信号を前記装置に配信する工程を含む、請求項１に記載の方法。 - 前記第１および第２の意図を復号する工程は、メモリに格納された以前に測定された神経活動を参照する工程を含む、請求項２に記載の方法。
- 前記１つまたは複数の第１の制御信号のうちの少なくとも１つが前記装置に配信されるまで前記測定工程を繰り返す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記配信工程は、前記装置の第１のパラメータおよび第２のパラメータのうちの少なくともいずれか一方を制御するために前記１つまたは複数の第１の制御信号を前記装置に配信する工程を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記第１のセンサは、第１の神経領域に近接しているかまたは第１の神経領域にあり、前記第２のセンサは、第２の神経領域に近接しているかまたは第２の神経領域にある、請求項１に記載の方法。
- 前記第１および第２の神経領域が脳内にある、請求項６に記載の方法。
- 前記ブレイン・マシン・インターフェース制御パーセンテージは、初期は０％乃至２５％であり、前記装置制御パーセンテージは、初期は７５％乃至１００％であり、前記ブレイン・マシン・インターフェース制御パーセンテージを、０％乃至２５％の初期パーセンテージから７５％乃至１００％の最終パーセンテージまで段階的に増加させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記装置の前記ブレイン・マシン・インターフェース制御パーセンテージが、前記ブレイン・マシン・インターフェースを使用する前記装置のユーザに関連付けられており、これにより、前記ブレイン・マシン・インターフェースは、前記ユーザが前記装置を制御しようとするときの前記ユーザの脳活動を、前記第１または第２のセンサを介して記録するように構成されており、前記装置の前記装置制御パーセンテージは、第１のパラメータの推定値を、前記装置が装置プロセッサを介して決定するように、前記装置に関連付けられている、請求項１に記載の方法。
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