JP2009516540A - アテローム性動脈硬化プラークの神経刺激治療システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図6
Description
本願により、2005年11月21日出願の米国特許出願第11/284370号に対する優先権の利益を主張し、その特許出願を参照により本願に援用する。
読者が本開示を理解するのに役立つように、神経学に関係した生理学の簡単な議論を提供する。自律神経系(ANS:automatic nervous system)は、「不随意」臓器を調節する。ANSには、交感神経系と、副交感神経系とが含まれる。交感神経系は、ストレスと、緊急事態に対する「闘争逃走反応(fight or flight response)」とに密接に関係している。副交感神経系は、リラクゼーションと、「休息消化反応(rest and digest response)」とに密接に関係している。ANSは、正常な内部機能を維持し、体性神経系とともに機能する。自律神経バランスは、副交感神経活動と交感神経活動との間の関係を反映する。自律神経バランスの変化は、心拍数、心臓律動、収縮性、リモデリング、炎症、および血圧の変化に反映される。自律神経バランスの変化は、また、例えば、腹痛、食欲、スタミナ、情動、性格、筋緊張、睡眠、およびアレルギーの変化など、他の生理学的変化にも見ることができる。
一般に、アテローム性動脈硬化は、血管壁がリモデリングされて血管の管腔を損なう心臓血管疾患である。アテローム性動脈硬化リモデリング・プロセスは、血管壁の内膜における、平滑筋細胞および単球/マクロファージ炎症細胞の両方の細胞の蓄積を伴う。これらの細胞は、恐らくは血液循環から脂質を取り込んで、成熟したアテローム性動脈硬化病変を形成する。これらの病変の形成は、数十年の成人寿命にわたって起こる長期的プロセスであるが、アテローム性動脈硬化に関連した病的状態の大多数は、病変が破裂して、動脈を急速に閉塞させる血栓形成片を放出するときに起こる。そのような急性の事象が冠状動脈で起こるときには、続いて心筋梗塞が起こることがあり、最悪の場合、死をまねく虞がある。
図1Aは、一実施形態による、医療用デバイスを含めた、アテローム性動脈硬化プラークの神経刺激治療を適用するシステムを示す。システム100は、近位部112と遠位部114とを有する少なくとも1つの神経刺激リード110を含む。システムは、また、少なくとも1つのリードの遠位部に沿った複数の電極120を含む。さらに、システムは、少なくとも1つのリードの近位部に接続された医療用デバイス102を含む。デバイスは、少なくとも1つの電極を通じて自律神経標的に電気信号を送るように構成された神経刺激装置104を含む。デバイスは、また、アテローム性動脈硬化プラークの治療を提供するように神経刺激装置を制御するための制御装置106を含む。神経刺激装置は、様々な実施形態によれば、感知された動脈閉塞レベルに基づいた波形パラメータをもつ電気信号を送る。感知された動脈閉塞レベルに基づいて調節できる波形パラメータの例には、波形の周波数、振幅、および位相が含まれる。様々な実施形態によれば、刺激は、アテローム性動脈硬化に関連した全身の炎症を軽減するために自律神経の副交感神経標的に適用される。
図3に描かれるIMD302は、動脈疾患を患う患者に植え込むことができる。これらの患者は、恐らく心筋梗塞の危険性が高まっている。様々な実施形態によれば、IMDは、アテローム性動脈硬化プラークの治療を供給するように構成され(前述の通り)、またさらに心臓プレコンディショニング治療を供給するように構成される。IMDは、一実施形態によれば、心臓プレコンディショニング治療と併せてアテローム性動脈硬化治療を供給する。様々な実施形態によれば、IMDは、感知された動脈閉塞が所定の閾値に達したときに、プレコンディショニング治療を適用し始める。さらに一実施形態によれば、アテローム性動脈硬化治療とプレコンディショニング治療は独立して供給され、IMD302内で制御される。
図4は、一実施形態による、アテローム性動脈硬化プラークの神経刺激治療のための植込み可能なシステムの概略図である。該システムは、IMD401と、IMD401に接
続された電気的リード420と、少なくとも1つの電極425とを含む。IMDは、制御装置回路405と、メモリ回路410と、テレメトリ回路415と、神経刺激回路435とを含む。制御装置回路405は、メモリ回路に格納された命令で電気的神経刺激治療を供給することができる。治療は、リード420と電極425(1つもしくは複数)とを通じて神経刺激回路435によって供給される。テレメトリ回路415は、外部プログラマ430との通信を可能にする。プログラマ430は、IMD401によって提供されるプログラムされた治療を調整するために使用することができ、IMDは、例えば、ラジオ・テレメトリを使用して、デバイス・データ(バッテリおよびリード抵抗など)と治療データ(感知および刺激データなど)とをプログラマに報告することができる。様々な実施形態によれば、IMD401は、1つもしくは複数の生理学的パラメータを感知し、後述する図6に描かれる方法で開示される神経刺激治療を供給する。ここに示されるシステムは、また、少なくとも1つのセンサ445に接続されたセンサ回路440を含む。制御装置回路405は、センサ回路からのセンサ・データを処理し、センサ・データに応答して治療を供給する。
図6は、一実施形態による、アテローム性動脈硬化プラークの神経刺激治療方法のフロー図を示す。方法600は、602で、閉塞の程度を決定するために血管内の血流量を監視するステップを含む。該方法は、また、604で、閉塞の程度に基づいた神経刺激を適用するステップを含んでおり、その刺激は、アテローム性動脈硬化プラークの治療を提供するように構成される。一実施形態によれば、該方法は、また、閉塞の程度を決定するために血管内の血圧を監視するステップを含む。該方法は、様々な実施形態によれば、神経刺激治療と併せて心臓律動管理治療を適用するステップをさらに含む。
Claims (41)
- 少なくとも1つの電極を通じて自律神経標的に電気信号を送るように構成された神経刺激装置と、
アテローム性動脈硬化プラークの治療を提供するように前記神経刺激装置を制御するための制御装置とを含む、医療用デバイス。 - 植込み可能な医療用デバイス(IMD)を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 人体の外部のデバイスを含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記神経刺激装置が経皮的に治療を供給するように構成される、請求項3に記載のデバイス。
- 前記少なくとも1つの電極が、機械的および電気的抗アテローム性動脈硬化治療を提供するように構成された拡張可能な電極を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記神経刺激装置が、少なくとも1部は感知された動脈閉塞レベルに応じて決定される波形パラメータをもつ電気信号を送る、請求項1に記載のデバイス。
- 閉塞の程度を決定するために血管内の血流量を表す感知された信号を受け取るための感知回路と、
少なくとも1つの電極を通じて自律神経標的に電気信号を送るように構成された神経刺激装置と、
前記感知回路と通信するため、かつアテローム性動脈硬化プラークの治療を提供するように前記神経刺激装置を制御するための制御装置とを含む、医療用デバイス。 - 心臓律動管理治療を提供するように構成されたペーシング回路をさらに含む、請求項7に記載のデバイス。
- 神経刺激治療が心臓律動管理治療と併せて供給される、請求項8に記載のデバイス。
- 神経刺激治療が心臓プレコンディショニング治療と併せて供給される、請求項8に記載のデバイス。
- 神経刺激治療が心臓ポストコンディショニング治療と併せて供給される、請求項8に記載のデバイス。
- 近位部と遠位部とを有する少なくとも1つの神経刺激リードと、
前記少なくとも1つのリードの前記遠位部に沿った複数の電極と、
前記少なくとも1つのリードの前記近位部に接続された医療用デバイスとを含んでおり、前記医療用デバイスが、
少なくとも1つの電極を通じて自律神経標的に電気信号を送るように構成された神経刺激装置と、
アテローム性動脈硬化プラークの治療を提供するように前記神経刺激装置を制御するための制御装置とを含む、システム。 - 前記少なくとも1つのリードが拡張可能部分を備えたリードを含む、請求項12に記載のシステム。
- 前記拡張可能部分を備えた前記リードが、肺動脈内の圧受容器が多く集中したところに近接して留置される、請求項13に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのリードが経血管リードを含む、請求項12に記載のシステム。
- 前記経血管リードが心臓脂肪体の近位に留置される、請求項15に記載のシステム。
- 前記経血管リードが大動脈神経の近位に留置される、請求項15に記載のシステム。
- 前記経血管リードが頸動脈神経の近位に留置される、請求項15に記載のシステム。
- 前記経血管リードが迷走神経の近位に留置される、請求項15に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのリードが心外膜リードを含む、請求項12に記載のシステム。
- 前記心外膜リードが心臓脂肪体に留置される、請求項20に記載のシステム。
- 前記複数の電極が少なくとも1つのカフ電極を含む、請求項12に記載のシステム。
- 前記カフ電極が大動脈神経の周りに留置される、請求項22に記載のシステム。
- 前記カフ電極が頸動脈神経の周りに留置される、請求項22に記載のシステム。
- 前記カフ電極が迷走神経の周りに留置される、請求項22に記載のシステム。
- 前記医療用デバイスがペースメーカを含む、請求項12に記載のシステム。
- 閉塞の程度を決定するために血管内の血圧を監視する手段と、
前記閉塞の程度に基づいた神経刺激を適用する手段とを含んでおり、前記刺激がアテローム性動脈硬化プラークの治療を提供するように構成される、システム。 - 心臓律動管理治療を適用する手段をさらに含む、請求項27に記載のシステム。
- 閉塞の程度を決定するために血管内の血流量を監視する手段をさらに含む、請求項27に記載のシステム。
- 神経刺激を適用する前記手段が少なくとも1つのリードを含む、請求項27に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのリードが、副交感神経系を活性化することで知られる場所に留置される、請求項30に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのリードが、アテローム性動脈硬化の部位に近接して留置される、請求項30に記載のシステム。
- アテローム性動脈硬化プラークの治療が、アテローム性動脈硬化の炎症反応を低減し、プラーク形成を阻止し、既に存在するプラークの安定性を促進するために、自律神経標的を電気的に刺激することを含む、請求項27に記載のシステム。
- 閉塞の程度を決定するために血管内の血流量を監視するステップと、
前記閉塞の程度に基づいた神経刺激を適用するステップとを含んでおり、前記刺激がアテローム性動脈硬化プラークの治療を提供するように構成される、方法。 - 閉塞の程度を決定するために血管内の血圧を監視するステップをさらに含む、請求項34に記載の方法。
- 神経刺激治療と併せて心臓律動管理治療を適用するステップをさらに含む、請求項34に記載の方法。
- 神経刺激治療と併せて心臓プレコンディショニング治療を適用するステップをさらに含んでおり、
前記閉塞の程度が所定の閾値に達したときに、前記心臓プレコンディショニング治療が適用される、請求項34に記載の方法。 - 神経刺激治療と併せて心臓ポストコンディショニング治療を適用するステップをさらに含んでおり、
前記閉塞の程度が所定の閾値に達したときに、前記心臓ポストコンディショニング治療が適用される、請求項34に記載の方法。 - 神経刺激を適用するステップが、アテローム性動脈硬化の部位の近くに電気信号を適用することを含む、請求項34に記載の方法。
- 神経刺激を適用するステップが、自律神経標的を刺激することを含む、請求項34に記載の方法。
- アテローム性動脈硬化プラークの治療を提供するステップが、アテローム性動脈硬化の炎症反応を低減し、プラーク形成を阻止し、既に存在するプラークの安定性を促進するために、自律神経標的を電気的に刺激することを含む、請求項34に記載の方法。
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