JP2008520376A5

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Publication number: JP2008520376A5
Application number: JP2007543316A
Authority: JP
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2025-11-17

Claims

リードを接続するように適合されたポートと、
前記ポートに接続されたパルス発生器であって、所望の神経ターゲットを刺激して、神経感知部位における神経作用固有レベルに影響を与える反射反応を誘引するために神経刺激信号を前記リードに供給するよう適合されたパルス発生器と、
前記ポートに接続され、前記リードから、前記神経ターゲットへの刺激に対する感知された反射神経反応を示す前記神経感知部位における感知された神経作用を表す神経連絡信号を受け取り、その神経連絡信号を前記神経連絡を示す信号に処理するように適合された信号処理モジュールと、
前記パルス発生器と前記信号処理モジュールに接続された制御装置であって、前記神経刺激信号に対し所望の反射神経反応結果がでるように前記感知された反射神経反応に基づいて前記神経刺激信号による神経刺激治療を実施し、前記神経刺激信号の少なくとも１つの刺激パラメータを調整するように適合される制御装置と、
から構成されることを特徴とする機器。
前記神経連絡信号は神経連絡パターンを示す信号を含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記神経連絡信号は神経連絡強度を示す信号を含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記神経連絡信号は神経連絡パターンと神経連絡強度を示す信号を含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
信号処理モジュールは前記神経連絡信号の特徴を識別するためのノイズ低減アルゴリズムを実装するように適合されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記ノイズ低減アルゴリズムはウェーブレット変換を含むことを特徴とする請求項５に記載の機器。
前記ノイズ低減アルゴリズムは前記神経連絡信号のパターンと強度を識別することを特徴とする請求項５に記載の機器。
前記信号処理モジュールは神経連絡を処理し、監視するように適合された増幅器とフィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記増幅器は約１，０００から約９９，０００のゲインを備える増幅器を含むことを特徴とする請求項８に記載の機器。
前記フィルタは約３０Ｈｚから約３，０００Ｈｚの範囲の周波数を通過させる帯域フィルタを含むことを特徴とする請求項９に記載の機器。
前記制御装置は前記神経刺激信号の継続時間を調整するための前記神経刺激プロトコルを実施するように適合されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記制御装置は前記神経刺激信号の周波数を調整するための前記神経刺激プロトコルを実施するように適合されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記制御装置は前記神経刺激信号の振幅を調整するための前記神経刺激プロトコルを実施するように適合されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記制御装置は前記神経刺激信号の２つ以上のパラメータを調整するための前記神経刺激プロトコルを実施するように適合され、前記２つ以上のパラメータは前記神経刺激信号の継続時間、前記神経刺激信号の周波数、前記神経刺激信号の振幅からなるパラメータグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記制御装置は第１の部位において前記神経連絡信号を感知し、前記第１の部位において前記神経刺激信号を適用するように適合されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記制御装置は神経経路上の第１の部位において前記神経連絡信号を感知し、前記神経経路上の第２の部位において前記神経刺激信号を適用するように適合されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記制御装置は同時に前記神経連絡信号を感知して前記神経刺激信号を適用するように適合されることを特徴とする請求項１６に記載の機器。
少なくとも第１のリードに接続するように適合された第１のポートと第２のリードに接続するように適合された第２のポートと、
前記ポートに接続されたパルス発生器であって、所望の神経ターゲットを刺激して、神経感知部位における神経作用固有レベルに影響を与える反射反応を誘引するために第１の神経刺激信号を前記第１のリードに供給するように適合されたパルス発生器と、
少なくとも前記第２のポートに接続され、前記第２のリードから、前記神経ターゲットへの刺激に対して感知された反射神経反応を示す前記神経感知部位における感知された神経作用を表す神経連絡信号を受け取り、その神経連絡信号を、前記第２のリードの電極において神経連絡を示す第１の信号に処理するように適合された信号処理モジュールと、
前記パルス発生器と前記信号処理モジュールに接続された制御装置であって、前記神経刺激信号に対し所望の反射神経反応結果がでるように前記感知された反射神経反応に基づき、前記神経刺激信号による神経刺激治療を実施し、前記第１の神経刺激信号の少なくとも１つの刺激パラメータを調整するように適合される制御装置と、
から構成されることを特徴とする機器。
前記パルス発生器はさらに、前記第２のポートに接続され、第２の神経刺激信号を前記第２のリードに供給するように適合され、
前記信号処理モジュールはさらに、前記第１のポートに接続され、前記第１のリードから神経連絡信号を受け取り、前記第１の神経連絡信号を、前記第２のリードの電極において前記神経連絡を示す第２の信号に処理するように適合され、
前記制御装置によって実施される刺激プロトコルは、前記神経連絡を示す前記第２の信号に基づいて所望の神経刺激パラメータを持つ前記第２の神経刺激信号を供給するように適合されることを特徴とする請求項１８に記載の機器。
前記神経連絡を示す前記信号は神経連絡パターンを示す信号を含むことを特徴とする請求項１９に記載の機器。
前記第１と第２の信号は、神経連絡強度を示す信号を含むことを特徴とする請求項１９に記載の機器。
前記第１と第２の信号は、神経連絡パターンと神経連絡強度を示す信号を含むことを特徴とする請求項１９に記載の機器。
信号処理モジュールは前記神経連絡信号の特徴を識別するためのノイズ低減アルゴリズムを実装するように適合されることを特徴とする請求項１８に記載の機器。
前記ノイズ低減アルゴリズムはウェーブレット変換を含むことを特徴とする請求項２３に記載の機器。
前記信号処理モジュールは、約１，０００から約９９，０００のゲインを備える増幅器と、約３０Ｈｚから約３，０００Ｈｚの範囲の信号を通過させる帯域フィルタとを含むことを特徴とする請求項２３に記載の機器。
前記神経連絡は求心性神経部位において神経連絡を含み、前記制御装置は求心性神経部位において前記神経連絡を示す前記第１の信号に基づいて遠心性神経部位の所望のパラメータを有する前記第１の神経刺激信号を供給するように適合されることを特徴とする請求項１８に記載の機器。
前記神経連絡は第１の神経経路上の神経連絡を含み、前記制御装置は前記第１の神経経路において前記神経連絡を示す前記第１の信号に基づいて第２の神経経路の所望のパラメータを有する前記第１の神経刺激信号を供給するように適合されることを特徴とする請求項１８に記載の機器。
神経連絡信号を感知する手段と、
前記神経連絡信号の少なくとも１つの特徴を識別する手段と、
前記神経連絡信号の前記少なくとも１つの特徴に基づいて神経刺激を適用する手段と、
から構成されることを特徴とするシステム。
前記神経連絡信号の少なくとも１つの特徴を識別する手段は、前記神経連絡信号の前記少なくとも１つの特徴を識別するためのノイズ低減アルゴリズムを実装する手段を有することを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
前記ノイズ低減アルゴリズムはウェーブレット変換を含むことを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
前記神経連絡信号の前記少なくとも１つの特徴に基づいて神経刺激を適用する前記手段は、前記神経連絡信号の前記少なくとも１つの特徴に基づいて前記神経刺激の継続時間を調整する手段を有することを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
前記神経連絡信号の前記少なくとも１つの特徴に基づいて神経刺激を適用する前記手段は、前記神経連絡信号の前記少なくとも１つの特徴に基づいて前記神経刺激信号の周波数を調整する手段を有することを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
前記神経連絡信号の前記少なくとも１つの特徴に基づいて神経刺激を適用する前記手段は、前記神経連絡信号の前記少なくとも１つの特徴に基づいて前記神経刺激信号の振幅を調整する手段を有することを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
自律神経系（ＡＮＳ）内の神経刺激部位において適用される神経刺激信号を供給し、前記ＡＮＳ内の神経感知部位における神経作用固有レベルに作用する反射反応を誘引するように適合されたパルス発生器と、
前記神経刺激部位へ与えた刺激に対し感知された反射神経反応を示す前記ＡＮＳ内の前記神経感知部位において感知された神経連絡を受け取り、感知された神経連絡を処理するように適合された信号処理モジュールと、
前記パルス発生器に接続され、前記神経刺激信号を生成するために前記パルス発生器に神経刺激制御信号を供給するように適合され、前記感知された神経連絡を示すフィードバック制御信号を受け取るために前記信号処理モジュールに接続された制御装置であって、前記神経刺激信号の少なくとも１つのパラメータが前記神経感知部位において所望の反射神経反応に集中するように調整するために前記神経刺激制御信号を調整するように適合される制御装置と、
から構成されることを特徴とする機器。
前記ＡＮＳ内の前記神経刺激部位は副交感神経神経刺激部位であり、前記ＡＮＳ内の前記神経感知部位は副交感神経感知部位であり、前記制御装置は、前記神経刺激信号の前記少なくとも１つのパラメータが前記副交感神経感知部位において前記所望の感知された神経連絡に集中するように調整するために前記フィードバック制御信号を負のフィードバックとして受け取るように適合されることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
前記副交感神経刺激部位は前記副交感神経感知部位であることを特徴とする請求項３５に記載の機器。
前記副交感神経刺激部位と前記副交感神経感知部位は圧受容器部位を含むことを特徴とする請求項３６に記載の機器。
心臓周期を感知するために前記制御装置に接続されたセンサをさらに備え、前記制御装置は、１つの心臓周期中に前記圧受容器を神経刺激して、別の心臓周期中に神経作用を感知するように適合されることを特徴とする請求項３７に記載の機器。
前記副交感神経刺激部位は前記副交感神経感知部位とは異なる部位であることを特徴とする請求項３５に記載の機器。
前記副交感神経刺激部位は少なくとも１つの迷走神経と心脂肪体を含み、前記副交感神経感知部位は圧受容器部位を含むことを特徴とする請求項３９に記載の機器。
前記副交感神経刺激部位は迷走神経上の第１の部位を含み、前記副交感神経感知部位は迷走神経上の第２の部位を含むことを特徴とする請求項３５に記載の機器。
前記第１の部位と前記第２の部位のうちの１つは、遠心性部位であり、もう一方は求心性部位であることを特徴とする請求項４１に記載の機器。
前記第１と第２の部位は共に、前記迷走神経上の求心性部位であることを特徴とする請求項４１に記載の機器。
前記第１と第２の部位は共に、前記迷走神経上の遠心性部位であることを特徴とする請求項４１に記載の機器。
前記ＡＮＳ内の前記神経刺激部位は交感神経神経刺激部位であり、前記ＡＮＳ内の前記神経感知部位は交感神経感知部位であり、前記制御装置は、前記神経刺激信号の前記少なくとも１つのパラメータが前記交感神経感知部位において前記所望の感知された神経連絡に集中するように調整するために前記フィードバック制御信号を負のフィードバックとして受け取るように適合されることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
前記神経刺激部位と前記神経感知部位は共に、心臓交感神経枝を含むことを特徴とする請求項４５に記載の機器。
前記ＡＮＳ内の前記神経刺激部位は副交感神経神経刺激部位であり、前記ＡＮＳ内の前記神経感知部位は交感神経感知部位であり、前記制御装置は、前記神経刺激信号の前記少なくとも１つのパラメータが前記交感神経感知部位において前記所望の感知された神経連絡に集中するように調整するために前記フィードバック制御信号を正のフィードバックとして受け取るように適合されることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
前記副交感神経刺激部位は迷走神経部位を含むことを特徴とする請求項４７に記載の機器。
前記副交感神経刺激部位は圧受容器部位を含み、前記交感神経感知部位は心臓交感神経枝を含むことを特徴とする請求項４７に記載の機器。
前記ＡＮＳ内の前記神経刺激部位は前記ＡＮＳ内の交感神経神経刺激部位であり、前記神経感知部位は副交感神経感知部位であり、前記制御装置は、前記神経刺激信号の前記少なくとも１つのパラメータが前記副交感神経感知部位において前記所望の感知された神経連絡に集中するように調整するために前記フィードバック制御信号を正のフィードバックとして受け取るように適合されることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
前記交感神経刺激部位は心臓交感神経枝を含み、前記副交感神経感知部位は圧受容器部位を含むことを特徴とする請求項５０に記載の機器。
動的入力制御信号をさらに備え、前記制御装置は前記感知された神経連絡のターゲットを調整するために前記動的入力制御信号を受け取るように適合されることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
ゲインを調整するためにゲイン入力制御信号をさらに備え、前記制御装置は前記フィードバック制御信号に基づいて前記神経刺激の強度に対してゲインを増分と減分するために前記ゲイン入力制御信号を受け取るように適合されることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
動的入力制御信号をさらに備え、前記制御装置は前記ゲインを調整するために前記動的入力制御信号を受け取るように適合されることを特徴とする請求項５３に記載の機器。
関連する入力制御信号をさらに備え、前記制御装置は前記感知された神経作用を神経刺激イベントに関連付けるために前記関連する入力制御信号を受け取るように適合されることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
動的入力制御信号と、ゲイン入力制御信号と、関連入力制御信号とをさらに備え、前記制御装置は、感知された神経作用と刺激された神経作用との間の因果関係を確認するために前記関連入力制御信号を使用して前記感知された神経作用を神経刺激イベントに関連付け、前記フィードバック制御信号に基づいて前記神経刺激の強度に対するゲインを増分と減分するために前記ゲイン入力制御信号を受け取り、前記感知された神経連絡のターゲットを調整して前記ゲインを調整するために前記動的入力制御信号を受け取るように適合されることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
前記神経刺激部位は神経経路上にあり、前記神経感知部位は前記同じ神経経路上にあることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
前記神経刺激部位は前記神経感知部位にあることを特徴とする請求項３４に記載の機器。
自律神経系（ＡＮＳ）内の神経刺激部位において適用される神経刺激信号を供給し、前記ＡＮＳ内の神経感知部位における神経作用固有レベルに作用する反射反応を誘引するように適合された神経刺激装置と、
前記神経刺激部位へ与えた刺激に対し感知された反射神経反応を示す前記ＡＮＳ内の前記神経感知部位において感知された神経連絡を受け取り、感知された神経連絡を処理するように適合された神経センサと信号処理モジュールと、
パルス発生器に接続され、前記神経刺激信号を生成するために前記パルス発生器に神経刺激制御信号を供給するように適合され、前記感知された神経連絡を示すフィーううｓドバックを受け取るために前記信号処理モジュールに接続された制御装置と、
から構成され、前記制御装置は、
前記神経センサと信号処理モジュールから処理され感知された信号を受け取り、前記処理され感知された信号のターゲット信号を受け取り、前記処理され感知された信号を前記ターゲット信号と比較して対応するフィードバック信号を生成するように適合されたフィードバック比較器と、
前記フィードバック信号を受け取り、前記フィードバック信号を使用して前記刺激制御信号を生成するように適合された神経制御装置と、
を備えることを特徴とする埋め込み型医療機器。
感知された生理パラメータと時間信号のうちの少なくとも１つに基づいて動的制御信号を生成するために動的入力モジュールをさらに備え、前記制御装置回路はさらに、感知された神経作用と刺激された神経作用との間の因果関係を確認する関連結果制御信号を生成する連想器を備え、前記神経制御装置は、前記動的制御信号と前記関連結果信号を受け取り、前記フィードバック信号を使用して前記刺激制御信号、前記動的制御信号、前記関連結果信号を生成するように適合されることを特徴とする請求項５９に記載の機器。
前記制御装置回路は、神経連絡を感知すること、神経刺激を供給すること、前記動的制御信号を生成することに関連するプログラム可能パラメータを格納するように適合されたメモリを有することを特徴とする請求項６０に記載の機器。
第１の自律神経系（ＡＮＳ）部位において神経連絡を感知するステップと、
前記第１のＡＮＳ部位において感知された神経連絡から生じる少なくとも１つのパラメータを示すフィードバック信号を生成するステップと、
前記フィードバック信号を使用して刺激設定を備える神経刺激制御信号生成するステップと、
前記神経刺激制御信号を使用して第２のＡＮＳ部位において制御された神経刺激強度を備える神経刺激信号を生成するステップと、
から構成されることを特徴とする方法。
神経刺激制御信号を生成するステップは、
前記第１のＡＮＳ部位において感知された神経連絡から生じる前記少なくとも１つのパラメータがターゲット範囲内である場合に、前記神経刺激制御信号の前記刺激設定を保持するステップと、
前記第１のＡＮＳ部位において感知された神経連絡から生じる前記少なくとも１つのパラメータがターゲット範囲内である場合に、前記神経刺激制御信号の前記刺激設定を調整するステップと、
有することを特徴とする請求項６２に記載の方法。
前記神経刺激制御信号を生成するステップはさらに、前記フィードバック制御信号と動的入力制御信号を使用して前記神経刺激制御信号を生成するステップを有することを特徴とする請求項６２に記載の方法。
前記神経刺激制御信号を生成するステップはさらに、前記フィードバック制御信号と感知された作用と刺激イベントとの間の因果関係を確認する関連制御信号を使用して前記神経刺激制御信号を生成するステップを有することを特徴とする請求項６２に記載の方法。
前記神経刺激制御信号を生成するステップはさらに、前記フィードバック制御信号、動的入力制御信号、感知された作用と刺激イベントとの間の因果関係を確認する関連制御信号を使用して前記神経刺激制御信号を生成するステップを有することを特徴とする請求項６２に記載の方法。
前記第１のＡＮＳ部位と前記第２のＡＮＳ部位は共に交感神経部位を含み、前記フィードバック信号を使用して前記神経刺激制御信号を生成するステップは、前記フィードバック信号を使用して負のフィードバック制御を行うステップを有することを特徴とする請求項６２に記載の方法。
前記第１のＡＮＳ部位と前記第２のＡＮＳ部位は共に副交感神経部位を含み、前記フィードバック信号を使用して前記神経刺激制御信号を生成するステップは、前記フィードバック信号を使用して負のフィードバック制御を行うステップを有することを特徴とする請求項６２に記載の方法。
前記第１のＡＮＳ部位と前記第２のＡＮＳ部位のうちの１つは副交感神経部位を含み、前記第１のＡＮＳ部位と前記第２のＡＮＳ部位のうちのもう一方は交感神経部位を含み、前記フィードバック信号を使用して前記神経刺激制御信号を生成するステップは、前記フィードバック信号を使用して正のフィードバック制御を行うステップを有することを特徴とする請求項６２に記載の方法。