JP2007528751A - 神経電気コード化信号による内分泌腺および外分泌腺の調節 - Google Patents

Abstract

【解決手段】内分泌および外分泌を制御する方法および装置が提供される。本方法は，身体の器官の機能を表す，記憶領域からの神経電気コード化信号を選択することを含む。選択された神経電気コード化信号は処理部材に伝達される。処理部材は，身体に直接接触させるもので，腺の機能を調整するために，特別な内分泌および外分泌腺の神経または腺に，神経電気コード化信号を一斉に伝送するものである。制御モジュールが処理部材への伝達のために設けられる。制御モジュールは，選択され，処理部材に伝送される神経電気コード化信号を含み，コンピュータの記憶部は，神経電気コード化信号の記憶および操作のために設けられる。

Description

本出願は，“神経コード化信号による内分泌腺および外分泌腺の調節”と題する米国出願第６０／４８６０８９号に基づく。

本発明は神経電気コード化信号による内分泌腺および外分泌腺の調節装置および方法に関する。

身体の恒常性が保たれているということは，生きているほ乳類の体の内部環境（internal environment）が調節されていることである。恒常性というのは，命の安定性のバランスをとるために，器官，腺，ならびに中枢神経系および末梢神経系が調和して機能するプロセスそのものである。このプロセスは，限定的ではないが，体温，発熱率，呼吸，消化，エネルギー代謝，免疫および生殖の調整における分泌腺の関与を含む。分泌はまた，細菌，環境塵，風に乗ってやってくる薬品，煤煙，臭いの侵入から，人間，動物の身体を守るために役立つ。

薬品またはホルモンの分泌腺の流れは恒常性のプロセスにおいて重要な役割を担う。分泌腺には基本的にふたつの部類がある。血液流内に直接分泌する“内分泌”腺と，体の表面で分泌物を生成する“外分泌”腺（外側のオリフィスで，または血液中に直接ではなく器官内で分泌物でもって保護する）がある。

内分泌腺または外分泌腺の分泌，分泌の中止，または部分的な分泌を電気的に生じさせる能力は，身体の恒常性を部分的に制御または調節するための強力な医療技術となる。分泌腺の制御は，脳および脳幹で生じる神経電気コード化信号による。その能力は、薬品，ホルモンまたはストレス，性的な働き，授乳，涙，消化液，塩と水のバランスおよび作用に対する身体の応答に影響を与える水溶性／粘液状物質の量に影響を与える。雄および雌のほ乳類において，思春期が長期間の外分泌腺の影響のために生ずる。このような分泌腺のシステムが，記録し，記憶し，一斉に伝送する装置により，発生する実際の神経電気コード化信号により制御されるならば，それは臨床医学的ツールとして重要なものになる。このような分泌の制御技術は，人類に恩恵をもたらす，分泌に基づく生物学的システムの機能を微調整する臨床的な神経電気的方法を提供する。

本発明は，人や動物の体の内分泌腺および外分泌腺に広範囲に作用し，調整するため作用情報を送る，実際の神経電気コード化信号を使用する。これらの実際の神経信号は，操作命令をターゲット分泌腺に送るために選択された神経にそって伝えられる。

人や他のほ乳類の分泌腺は，ある症例では，順に化学的な指示信号を送り出することができる脳からの神経電気コード化信号により作用を受ける。これらの化学的信号は，内分泌腺の場合，血液流を介してターゲット器官へと運ばれる。

外分泌腺は，内分泌腺がなすように血液流へと排出しない。これらのタイプの分泌腺は外に分泌物を流すダクトシステムのタイプのものである。外分泌腺は，体の恒常性への寄与として，体の体温を低くするのに役立つ汗腺のように，体の外の表面に分泌または排出する。脂腺は皮膚表面を油状の物質で滑らかにする。涙腺は涙により眼を清潔にし，滑らかにする。重要な外分泌腺は乳腺で，これは乳児に乳を与える。“哺乳類”といわれている種は，子供に乳腺からの乳を与えることに由来する。

外分泌腺の他のタイプには，食物の消化を実行する最初の工程として，口，胃腸に影響を与える唾液，消化液のような消化のための化学物質を与えることがある。虫や細菌からの保護のため，外耳道にワックス生成腺がある。

非哺乳類の種での外分泌腺の例には，蛇には，獲物を確保するために，消化プロセスを開始するために，犠牲者（たいていは哺乳類）に牙を通して注入する毒の腺がある。

これは神経電気コード化信号により調節することができる内分泌腺の代表的な例である。これらの腺は，導管を必要とせず，血液中に直接ホルモン分泌生成物を送出する。血液流は分泌物を遠くの細胞またはターゲット器官にもたらし，敵的または長期的に機能を制御する。以下のリストは，網羅するものではないが，本発明の適用の範囲を示す。

内分泌腺は，下垂体，甲状腺，副甲状腺，卵巣，精巣および脾臓の一部を含む。また，胎盤，胸腺および松果腺
もある。成人女性において性的刺激により生成される潤滑性の膣管粘液も外分泌物ということができる。気道の気管で生成される保護粘液もまた，外分泌物とみることができる。

腎臓もまた分泌腺であってさらに生命の維持に必要な器官である。それは血の制御に関連し，赤血球の生成のための赤血球生成のためのホルモンを生成する。腎臓はまた，血流から溶解性老廃物を除去するために，生命の維持に必要な器官フィルターとして機能する。したがって，腎臓は，在る液状老廃物を除去する方法のパートを担い，内分泌物腺でもある。

内分泌および外分泌腺操作信号は，休止が続く，突発的または連続したパターンの信号，つぎに短期または長期の休止期間が続く神経細胞の活動といった他の突発的なものとして現われ，そのことは生涯において起こる。このような休止の信号振幅または時間は，必要となる腺の活動を達成するために変化する。内分泌および外分泌腺の活動は，人または動物が生きているとき，可変で繰り返す神経電気コード化信号を必要とする。いろいろな分泌物が，必要な役割を果たすために（よりよい恒常性が維持されるように），脳より伝えられる調和のとれたパターンで作用する。内分泌および外分泌腺による円滑なホルモンまたは化学物質の適用に際して，分泌物の調和のとれた生成ができるように，脳および末梢神経系の両方にある神経細胞により生成される信号の間には十分であるが種々の間隔がある。

本発明は内分泌および外分泌腺を制御する方法を提供する。体内で生成され，伝えられる，記憶された神経電気コード化信号が記憶領域から選択される。選択された波形は，身体と直接接する処理部材に伝えられる。処理部材は，選択された神経電気コード化信号を体の筋肉に一斉に伝送する。

神経電気コード化信号は，科学コンピュータのようなコンピュータの記憶領域から選択することができる。選択された神経電気コード化信号を伝達するプロセスは，遠隔的になされても，または制御モジュールに接続された処理部材でもってなされてもよい。伝達は，振動的なものでも，電子的なものでも，あるいは他の適切な方法を介してでもよい。

本発明は，内分泌および外分泌腺を制御する装置を提供する。本装置は，内分泌および外分泌腺の機能を示す，収集された，神経電気コード化信号源，身体に直接接する処理部材，処理部材に収集された波形を伝達する手段，および収集された神経電気コード化信号を処理部材から内分泌および外分泌腺に一斉に伝送する手段を含む。

伝達手段はデジタル・アナログ変換器を含む。収集された波形源は好適に，デジタル形式で記憶されている，収集された波形を有するコンピュータを含む。コンピュータは，異なるカテゴリーの，収集された神経電気コード化信号のための，別個の記憶領域を含むことができる。

処理部材は，アンテナもしくは電極，またはひとつ以上の神経電気コード化信号を身体に一斉に伝送する他の手段からなってもよい。

本発明は本発明の好適な実施例を，図面に関連して記述した説明において詳細に説明されている。

本発明の原理の理解のために，図に示した実施例が参照される。しかし，本発明の範囲を制限するためのものと理解すべきではなく，図示の装置の変形，変更，本発明の原理の適用例が，当業者であれば考え得る。

肌の抵抗は通常１０００ないし３００００オームである一方，人体の内部は良好な導電性をもつ。すべてのコード化した信号は，自然のままでは１ボルトより低い電圧で動作する。髄鞘または抵抗性のある脂質および他の材料を介して必要なコード化信号の伝達または伝導の間において電圧の損失を考慮し，適用される電圧は本発明にしたがって２０ボルトまでとすることができる。本発明では，電流は常に，２アンペアの出力より低くならなければならない。神経に直接接続された電極による神経への直接の伝導の出力は３ボルトより小さく，１アンペアの十分の一より小さい。１０までまたはそれ以上のチャネルが，治療として患者の健康に適した筋肉活動を行わせまたは達成させるべく，腺制御の治療を同時に行わせるために使用することができる。

本発明は，神経電気コード化信号による内分泌および外分泌腺の制御のための装置と方法に関する。図１に示されているように，内分泌および外分泌腺の制御のための一態様の装置１０は，少なくともひとつの処理部材１２，および制御モジュール１４を含む。処理部材１２は身体に直接接して，制御モジュール１４からの神経電気コード化信号を受信する。処理部材１２は，人間または動物の腺機能を調整し，働かせる内分泌および外分泌腺信号を一斉に伝送する電極，アンテナ，振動子または他の適切な伝導アタッチメントである。処理部材１２は，内分泌および外分泌腺に至る遠心性神経，内分泌および外分泌腺を調節する脳または脳幹にいたる求心性神経，頸部棘，首または外科的処理で，内分泌および外分泌腺に取り付けることができるものである。このような外科処理は，胸部ステレオスコープ処置において，“キー穴（key-hole）”エントランスでもって達成される。必要であれば，処理部材１２を適切に配置するためにより広範囲な開胸術アプローチが必要となる。内分泌および外分泌腺を調節するために知られた神経電気コード化信号は脳幹または脳の他の部分の極近傍にある神経へと伝達され得る。

制御モジュール１４は少なくとも一つの制御部１６およびアンテナ１８を含む。制御部１６は装置による身体への信号の伝達を調節する。図１に示されているように，制御モジュール１４および処理部材１２は，装置１０の遠隔操作ができるように，完全に分かれた要素からなる。制御モジュール１４は独特のものでもよく，神経電気コード化信号を処理部材１２へ伝達することができる在来の装置でもよい。

図２に示されているように，装置１０の他の実施例では，制御モジュール１４’および処理部材１２’は接続されている。図面において同様の部材には同じ符号が付けられている。また，図２は，コンピュータ２０’（神経電気コード化信号を記憶する大きな容量をもつ）に接続された装置１０’の他の実施例も示す。処理の間，装置１０’により与えられる出力電圧，電流は，各信号に対して，２０ボルトを越えることはなく，また２アンペアを越えることもない。

コンピュータ２０は，複雑で，内分泌および外分泌腺に特有な，ユニークな波形信号を記憶するために使用される。制御モジュール１４’へ伝達し，患者の処理のために使用される，コンピュータ２０の記憶された波形ライブラリーから，神経電気コード化信号が選択される。波形信号およびその形成は，特許文献１（２００１年１１月２０日に出願された“身体の器官の機能を調節するための特定の脳波形を記録し，記憶し，一斉に知らせる装置および方法”と題する米国出願，ここの参考文献として組み込まれる）に詳説されている。
米国特許出願第１０／０００００５号明細書

本発明はさらに，図３に示されているように，内分泌および外分泌腺の制御のための装置１０，１０’を使用する方法を含む。本方法は，工程２２で，カタログが作られた神経電気コード化信号のメニューから，ひとつ以上の記憶された神経電気コード化信号を選択することで開始する。選択された神経電気コード化信号は内分泌および外分泌腺を始動させ，停止させ，調整する。このような神経電気コード化信号は，分泌プロセスを平衡化し制御する脳により通常生成されるものと似たものである。選択がされると，工程２４で，神経電気コード化信号は，身体の特定の機能を達成するために調節されてもよい。また，神経電気コード化信号が調節される必要がないとされるときには，工程２４はスキップされ，手順は直接工程２６と進む。工程２６では，神経電気コード化信号は装置１０，１０’の処理部材１２，１２’へ伝達される。

処理部材１２，１２’は，神経電気コード化信号を受信すると，工程２８で示されているように，内分泌および外分泌腺または神経位置へと神経電気コード化信号を一斉に伝送する。装置１０，１０’は，選択された神経への神経電気コード化信号の伝達または一斉伝送を介して，内分泌および外分泌腺の活動を調節または調整するために，適切な神経電気コード化信号を利用する。内分泌および外分泌腺の機能を制御することは，ひとつ以上の神経（同時には１０までの神経を含む）に神経電気コード化信号を送ることを必要とする。ターゲットの腺は，自らの神経電気コード化信号についてのみ“応答（respond）”すると考えられている。

本発明の一実施例では，処理部材１２，１２’による一斉伝送のプロセスは，首部，頭部，手足部，背骨，または胸部の，選択された適切な領域での，損傷のない皮膚を通して直接伝達または伝送により達成される。このような領域は，信号が入る神経または神経叢に近い位置に接近している。処理部材１２，１２’を，ターゲットの神経に信号を伝達することができる選択された領域の皮膚に接触させる。

本発明の他の実施例では，神経電気コード化信号の一斉伝送のプロセスは，受信神経または神経叢に電極を付設して直接伝導することにより実行される。このことは，選択された，ターゲットの神経に電極を物理的に付設することを必要とする外科的な処理を必要とする。選択された内分泌および外分泌腺の神経系への直接的な挿入は，すべてまたは一部の分泌機能を制御すべく信号を伝達するために実施される。このような挿入は前後シナップスであってもよく，所望の動き機能に関連した神経節または筋肉神経叢に取り付けることもできる。

さらに，本発明の他の実施例では，一斉伝送は，振動形式で神経電気コード化信号を伝達すること（適切な“神経”が振動信号をコード化した指示を受信し従うことができるようにして，頭部，首部，手足部，脊柱，または胸部の領域に送られる）により実行される。処理部材１２，１２’は伝送を補助するために電極伝導性ジェルまたはペースト媒体を使用して，損傷のない皮膚に押し付けられる。

本発明のいろいろな特徴は特に，本発明の図示の例に関連して説明されている。しかし，これら方法および装置は図示のためであり，本発明は特許請求の範囲内で解釈されるべきである。

図１は本発明にしたがった方法を実施する装置の一態様の略示ブロック図である。 図２は本発明にしたがった方法を実施する装置の他の態様の略示ブロック図である。 図３は本発明にしたがった方法のフローチャートである。

Claims (30)

1. 内分泌および外分泌腺を制御するための方法であって，
   a. 身体で形成され，身体の神経細胞により伝えられるひとつ以上の波形を，記憶領域から選択する工程と，
   b. 選択された波形を，身体に接する処理部材に伝達または伝導する工程と，
   c. 内分泌および外分泌腺を制御するために，処理部材からの選択された波形を，作用する身体の領域に一斉に伝送する工程と，
   を含む方法。
2. 前記工程aがさらに，前記波形をコンピュータの記憶領域から選択することを含む，請求項１に記載の方法。
3. 前記工程bがさらに，選択された波形を，処理部材に遠隔的に伝達する工程を含む，請求項１に記載の方法。
4. 前記工程bがさらに，選択された波形の振動による伝達を含む，請求項１に記載の方法。
5. 内分泌および外分泌腺を制御する装置であって，
   a. 内分泌および外分泌腺の機能を示す，身体で形成され，収集された波形源と，
   b. 身体に直接接するように形成された処理部材と，
   c. 収集された波形のひとつ以上を処理部材に伝達する手段と，
   d. 内分泌および外分泌腺を制御するために，処理部材からの収集された波形を，内分泌および外分泌腺に作用する身体の領域に一斉に伝送する手段と，
   を含む装置。
6. 前記伝送手段がデジタル・アナログ変換器を含む，請求項５に記載の装置。
7. 前記波形源が，収集された波形をデジタル形式で記憶するコンピュータを含む，請求項５に記載の装置。
8. 前記コンピュータは，種々の内分泌および外分泌腺の機能のカテゴリーの波形を収集する別個の領域を含む，請求項７に記載の装置。
9. 処理部材が内分泌および外分泌腺信号を一斉に伝送するアンテナを含む，請求項５に記載の装置。
10. 処理部材が電極である，請求項５に記載の装置。
11. 内分泌腺を制御するための方法であって，
    a. 身体で形成され，身体の神経細胞により伝えられるひとつ以上の波形を，記憶領域から選択する工程と，
    b. 選択された波形を，身体に接する処理部材に伝達または伝導する工程と，
    c. 内分泌腺を制御するために，処理部材からの選択された波形を，作用する身体の領域に一斉に伝送する工程と，
    を含む方法。
12. 前記工程aがさらに，前記波形をコンピュータの記憶領域から選択することを含む，請求項１１に記載の方法。
13. 前記工程bがさらに，選択された波形を，処理部材に遠隔的に伝達する工程を含む，請求項１１に記載の方法。
14. 前記工程bがさらに，選択された波形の振動による伝達を含む，請求項１１に記載の方法。
15. 内分泌腺を制御する装置であって，
    a. 内分泌腺の機能を示す，身体で形成され，収集された波形源と，
    b. 身体に直接接するように形成された処理部材と，
    c. 収集された波形のひとつ以上を処理部材に伝達する手段と，
    d. 内分泌腺を制御するために，処理部材からの収集された波形を，内分泌腺に作用する身体の領域に一斉に伝送する手段と，
    を含む装置。
16. 前記伝送手段がデジタル・アナログ変換器を含む，請求項１５に記載の装置。
17. 前記波形源が，収集された波形をデジタル形式で記憶するコンピュータを含む，請求項１５に記載の装置。
18. 前記コンピュータは，種々の内分泌腺の機能のカテゴリーの波形を収集する別個の領域を含む，請求項１７に記載の装置。
19. 処理部材が内分泌腺信号を一斉に伝送するアンテナを含む，請求項１５に記載の装置。
20. 処理部材が電極である，請求項１５に記載の装置。
21. 外分泌腺を制御するための方法であって，
    a. 身体で形成され，身体の神経細胞により伝えられるひとつ以上の波形を，記憶領域から選択する工程と，
    b. 選択された波形を，身体に接する処理部材に伝達または伝導する工程と，
    c. 外分泌腺を制御するために，処理部材からの選択された波形を，作用する身体の領域に一斉に伝送する工程と，
    を含む方法。
22. 前記工程aがさらに，前記波形をコンピュータの記憶領域から選択することを含む，請求項２１に記載の方法。
23. 前記工程bがさらに，選択された波形を，処理部材に遠隔的に伝達する工程を含む，請求項２１に記載の方法。
24. 前記工程bがさらに，選択された波形の振動による伝達を含む，請求項２１に記載の方法。
25. 外分泌腺を制御する装置であって，
    a. 外分泌腺の機能を示す，身体で形成され，収集された波形源と，
    b. 身体に直接接するように形成された処理部材と，
    c. 収集された波形のひとつ以上を処理部材に伝達する手段と，
    d. 外分泌腺を制御するために，処理部材からの収集された波形を，外分泌腺に作用する身体の領域に一斉に伝送する手段と，
    を含む装置。
26. 前記伝送手段がデジタル・アナログ変換器を含む，請求項２５に記載の装置。
27. 前記波形源が，収集された波形をデジタル形式で記憶するコンピュータを含む，請求項２５に記載の装置。
28. 前記コンピュータは，種々の外分泌腺の機能のカテゴリーの波形を収集する別個の領域を含む，請求項２７に記載の装置。
29. 処理部材が外分泌腺信号を一斉に伝送するアンテナを含む，請求項２５に記載の装置。
30. 処理部材が電極である，請求項２５に記載の装置。

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