JP2007007433A - 内耳前庭の刺激装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前庭刺激装置30は、1)組織の実際の刺激を実行する刺激要素32、2)患者の生理学的状態を検出するセンサ34、及び3)センサから供給される信号を受信して適当なタイミング、レベル、パターン及び/又は周波数で刺激要素に刺激エネルギし、所望の機能を達成する動力/制御ユニット36とを備える。本発明は、所定のパターンの刺激を患者に印加するためにセンサを省略することも企図する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の原理による前庭刺激装置30の典型的な実施の形態を示すブロック図である。前庭刺激装置30は、患者の平衡感覚に関連する迷路部分及び/又は関連神経を刺激して、患者に治療の恩恵を与える装置である。より具体的には、本発明は、侵襲性であると非侵襲性であるとを問わず、平衡感覚神経に関連する迷路の受容体及び/又は前庭神経及びその神経分岐を含む前記受容体に関連する複数の神経又は神経分岐を刺激することを企図する。本発明は、前記刺激部位の少なくとも1つ又はそれ以上に刺激を印加して、a)患者の自然な呼吸機能を増大し又は支援し、b)患者の気道を開放し、c)睡眠を誘発し及びd)目眩を防止する機能の1つ又はそれ以上を実行することを企図する。前記各機能を達成する特定の刺激部位及び好適な刺激メカニズムの詳細を以下説明する。しかしながら、本発明の刺激装置の概要を最初に説明する。本発明で重要なシミュレーション部位は、前庭系と一般に指称される平衡感覚に関連する人間の内耳の前記構造及び/又は組織であるから、本発明の刺激装置を「前庭刺激装置」として本明細書中に示す点で留意を要する。
本発明の一実施の形態では、前庭刺激装置30, 30'を使用して、患者の呼吸作用を増大させる生理学的機能を達成することができる。図3及び図4に示すように直接的に又は図2及び図5に示すように間接的にの何れかで、患者の呼吸サイクルに同期して前庭神経を刺激することによってこれを達成することができる。図2〜図7について、本実施の形態を以下詳細に説明する。
多くの個人に対する閉塞性睡眠無呼吸症が発生する場合に、例えばオトガイ舌筋等の上部気道に関連する筋肉の弛緩は、第一の要因ではないが、重要要因であると思われる。呼吸サイクルの吸気段階の間に少なくとも前記上部気道筋を緊張させることは、上部気道の崩壊を最小にすることも判明した。このように、本発明の別の実施の形態は、少なくとも呼吸サイクルの吸気段階の間、上部気道筋を緊張させることによって、閉塞性睡眠無呼吸症の発生又は上部気道抵抗を減少し又は最小化することを企図する。前庭神経の刺激は、上部気道の筋群に関連する第一の神経である舌下神経及び反回神経の励振を誘発するので、前庭神経の刺激により、上部気道筋を緊張させ、これにより上部気道の圧壊を最小化するものと認められる。このように、本発明は、前庭系を刺激して上部気道の崩壊を最小化することを企図する。
本発明は、前庭系に印加する刺激量を変更して、吸気作用又は呼気作用の力及び持続時間を制御することも企図する。例えば、時々深いため息をつくことは呼吸作用に有益であることは公知である。このように、本発明の前庭刺激装置を使用して、呼吸サイクルの吸気段階の間に、深いため息を誘導することができる。
本発明の他の実施の形態は、適切に計時された方法で前庭系の適当な部分に刺激を印加し、患者の揺動感を誘発させることを企図する。前庭系の人工的刺激から発生する揺動感は、当に患者を物理的に揺するように患者に睡眠を誘導し、睡眠中の患者はより安穏な睡眠を促進すると思われる。
本発明のなお更なる実施の形態は、適切に計時された方法で前庭系の適当な部分に刺激を印加して、目眩及び/又は患者の環境が回転している感覚である目眩を防止することを企図する。目眩は、脳が独楽感覚と認める励振パターンにより神経学上の信号を出力する前庭系の結果である。目眩は、必ずしも患者を物理的に回転させる結果ではない。しかしながら、この種の物理的回転から目眩が生じることがある。
Claims (17)
- 電源と、
一対の電極、一対の加圧装置及び1又はそれ以上の振動要素の少なくとも1つを有する刺激要素と、
電源及び刺激要素に作動連結される制御ユニットとを備え、
制御ユニットにより刺激要素の動作を制御して、半規管、球形嚢、卵形嚢、内耳びん若しくはこれらの分岐神経に又は前庭神経若しくはその分岐神経の少なくとも一部に刺激エネルギを印加して、患者の揺動感覚を誘導し又は呼吸筋を収縮させることを特徴とする前庭刺激装置。 - 刺激要素は、患者の耳の後部で患者の頭骨の表層に配置される表面電極である請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 制御ユニットは、振幅、波形形状、周波数及び持続時間の少なくとも1つを含む刺激エネルギの特性を制御する請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 刺激要素は、患者の左側前庭系に接近して配置された第1の刺激電極と、患者の右側前庭系に接近して配置された第2の刺激電極とを備え、制御ユニットは、第1の刺激電極と第2の刺激電極との間に転極波形を印加して、揺動感覚を誘導する請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 制御ユニットは、(1)所定期間の経過及び(2)所定の現象の発生の少なくとも1つに応答して刺激エネルギの印加を終了する請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 患者の前庭系の付近に刺激要素を配置する位置決め手段を含む請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 制御ユニットは、所定のパターンに従って持続的な方法で刺激要素に刺激エネルギを連続的に送出させる請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 制御ユニットは、刺激要素に刺激エネルギを送出させて、患者の呼吸作用を増大させる請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 患者の生理学的特性を検出して、患者の生理学的特性を表す信号を制御ユニットに出力するセンサを備え、制御ユニットは、センサの出力に基づいて患者に印加される刺激エネルギを制御する請求項1に記載の前庭刺激装置。
- センサは、呼吸作用に関連する生理学的特性を検出し、制御ユニットは、センサからの信号に基づいて、患者が、呼吸サイクルの吸気段階及び呼気段階の1つであるか否かを決定すると共に、(1)吸気段階の開始直前の期間、(2)吸気段階の開始を含む期間及び(3)吸気段階の開始後の吸気期間の少なくとも1つの期間中に刺激エネルギを印加するように患者に印加される刺激エネルギを制御する請求項9に記載の前庭刺激装置。
- 制御ユニットは、刺激要素に刺激エネルギを送出させて、患者の上部気道筋肉の収縮を誘発させ、気道を開放状態に維持する請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 呼吸作用に関連する患者の生理学的特性を検出して、患者の生理学的特性を表す信号を制御ユニットに出力するセンサを備え、制御ユニットは、センサからの信号に基づいて、患者が呼吸障害を経験しているか否かを決定すると共に、呼吸障害を経験している患者に応答して刺激エネルギを供給して、印加される刺激エネルギを制御する請求項11に記載の前庭刺激装置。
- 第1の刺激電極及び第2の刺激電極は、患者の表面上に配置される非侵襲性の電極である請求項4に記載の前庭刺激装置。
- 刺激要素は、患者の左側前庭系に接近して配置される第1の非侵襲性電極と、患者の右側前庭系に接近して配置される第2の非侵襲性電極とを備え、制御ユニットは、第1の非侵襲性電極と第2の非侵襲性電極との間に変化する電流波形を印加する請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 刺激要素は、患者の左側前庭系又は右側前庭系に接近して配置される第1の非侵襲性電極と、患者の別の位置に配置される第2の非侵襲性電極とを備え、制御ユニットは、第1の非侵襲性電極と第2の非侵襲性電極との間に変化する電流波形を印加する請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 患者の睡眠時を決定する睡眠検出手段を備え、制御ユニットは、睡眠検出手段の出力に基づいて刺激エネルギの印加を制御する請求項1に記載の前庭刺激装置。
- 患者の体位を検出する体位センサを備え、制御ユニットは、体位センサの出力に基づいて刺激要素に印加される刺激エネルギを制御する請求項1に記載の前庭刺激装置。
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