JP2010537716A - 埋め込み型の吸息筋刺激システム - Google Patents
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Abstract
Description
米国特許出願第11/895,999号(2007年8月28日出願)に対する優先権を主張し、該出願は、参照により本明細書中に援用される。
本書は、概して、医療デバイスに関し、より具体的には、吸息筋の刺激を提供するための埋込型システムに関する。
心臓は、ヒトの循環系の中心である。心臓は、2つの主要なポンプ機能を果たす電気機械系を含む。心臓の左側部分は、肺から酸素化血液を引き出し、それを体内の器官に送り出し、酸素の代謝を必要とする器官に送達する。心臓の右側部分は、器官から脱酸素化血液を引き出し、それを血液が酸素化される肺に送り込む。ポンプ機能は、心筋(心臓の筋肉)の収縮によって達成される。正常な心臓において、心臓の自然のペースメーカーである洞房結節は、活動電位として知られる電気的インパルスを生成し、電気的インパルスは、電気伝導系を通じて心臓の種々の領域に伝播し、これらの領域における心筋組織を刺激する。正常な電気伝導系における活動電位の伝播の調整された遅延によって、心臓の種々の領域は同時に収縮し、ポンプ機能が効率的に果たされるようになる。
Claims (30)
- 左右横隔神経および左右心膜横隔静脈を有する体内に使用するためのシステムであって、前記システムは、
埋め込み型医療デバイス
を含み、前記埋め込み型医療デバイスは、
呼吸信号を感知するように構成される呼吸センサと、
前記呼吸信号を使用して呼吸周期を示す事象を検出するように構成される呼吸周期検出器であって、前記呼吸周期は、固有呼吸数を示す、呼吸周期検出器と、
刺激を送達するように構成される刺激回路と、
前記呼吸周期検出器および前記刺激回路に連結される刺激制御器であって、前記刺激制御器は、前記刺激の前記送達を制御するように構成され、かつ、刺激速度調整器を含み、前記刺激速度調整器は、前記固有呼吸数にほぼ等しい刺激速度で前記刺激を送達させるようし、前記刺激速度が指定の標的呼吸数に到達するまで前記刺激速度を減少させて、前記呼吸周期が前記刺激速度に適合することを可能にするように構成される、刺激制御器と
を含む、システム。 - 前記刺激制御器は、呼吸容量を増強する吸息筋トレーニングのために、前記刺激の前記送達を制御するように適合される吸息筋トレーニングアルゴリズムを実行するようにプログラムされる、請求項1に記載のシステム。
- 前記刺激制御器は、種々の呼吸障害を治療することによって呼吸性能向上のために前記刺激の前記送達を制御するように適合される呼吸性能アルゴリズムを実行するようにプログラムされる、請求項1および2のうちのいずれかに記載のシステム。
- 前記刺激制御器は、血行動態機能を調節することによって心臓性能向上のために前記刺激の前記送達を制御するように適合される心臓性能アルゴリズムを実行するようにプログラムされる、請求項1〜3のうちのいずれかに記載のシステム。
- 前記刺激制御器は、交感神経系および副交感神経系の緊張を制御することによって自律平衡を調節するために前記刺激の前記送達を制御するように適合される自律平衡アルゴリズムを実行するようにプログラムされる、請求項1〜4のうちのいずれかに記載のシステム。
- 前記刺激制御器は、前記刺激速度、および前記刺激が前記刺激速度で送達される刺激持続時間を使用して、刺激の前記送達を制御するように構成され、前記刺激制御器は、刺激イニシエータを含み、前記刺激イニシエータは、刺激スケジュールに従って、指定の送達時間に前記刺激持続時間を開始するように構成される、請求項1〜5のうちのいずれかに記載のシステム。
- 前記埋込型医療デバイスは、活動レベルを示す信号を感知するように構成される活動センサを含み、前記刺激イニシエータは、前記活動レベルが前記指定の送達時間に指定の閾値レベル以下である場合に、前記刺激持続時間を開始するように構成される、請求項6に記載のシステム。
- 前記埋込型医療デバイスは、ユーザコマンドを受信するように構成されるコマンド受信機を含み、前記刺激制御器は、前記ユーザコマンドに応答して前記刺激の送達を開始するように構成される刺激イニシエータを含む、請求項1〜7のうちのいずれかに記載のシステム。
- 前記埋込型医療デバイスは、
心臓性能を示す信号を感知するように構成される心臓性能センサと、
心臓性能を示す前記信号から1つ以上の心臓性能パラメータを検出するように構成される心臓性能モニタと
を含む、請求項1〜8のうちのいずれかに記載のシステム。 - 前記刺激イニシエータは、前記1つ以上の心臓性能パラメータが前記刺激を送達する必要性を示す場合に、前記刺激の前記送達を開始するように構成される、請求項9に記載のシステム。
- 前記刺激制御器は、前記刺激速度、前記刺激持続時間、および前記刺激の強度を制御する1つ以上の刺激強度パラメータを使用して、刺激の前記送達を制御するように構成され、前記刺激制御器は、刺激強度調整器を含み、前記刺激強度調整器は、前記1つ以上の心臓性能パラメータを使用して、前記刺激強度パラメータのうちの1つ以上を調整するように構成される、請求項9および10のうちのいずれかに記載のシステム。
- 前記埋込型医療デバイスは、呼吸性能モニタを含み、前記呼吸性能モニタは、前記呼吸信号から呼吸性能を示す1つ以上の呼吸性能パラメータを検出するように構成される、請求項1〜11のうちのいずれかに記載のシステム。
- 前記刺激イニシエータは、前記1つ以上の呼吸性能パラメータが前記刺激を送達する必要性を示す場合に、前記刺激の前記送達を開始するように構成される、請求項12に記載のシステム。
- 前記刺激制御器は、前記刺激速度、前記刺激持続時間、および前記刺激の強度を制御する1つ以上の刺激強度パラメータを使用して、刺激の前記送達を制御するように構成され、前記刺激制御器は、刺激強度調整器を含み、前記刺激強度調整器は、前記1つ以上の心臓性能パラメータを使用して、前記刺激強度パラメータのうちの1つ以上を調整するように構成される、請求項12および13のうちのいずれかに記載のシステム。
- 前記呼吸性能モニタは、分時換気量検出器を含み、前記分時換気量検出器は、前記呼吸信号を使用して分時換気量を検出するように構成され、前記刺激速度調整器および前記刺激強度調整器は、前記刺激速度および前記刺激強度パラメータのうちの1つ以上を調整することによって、前記分時換気量を実質的に一定の値に維持するように構成される、請求項14に記載のシステム。
- 前記刺激制御器は、刺激安全スイッチを含み、前記刺激安全スイッチは、前記1つ以上の呼吸性能パラメータを使用して、前記刺激の前記送達を阻止するように構成される、請求項12〜15のうちのいずれかに記載のシステム。
- 第1および第2の埋込型経静脈リード
を含み、前記第1および第2の埋め込み型静脈リードの各々は、
前記刺激回路に接続されるように構成される近位端と、
前記左右心膜横隔静脈のうちの1つの中に配置されるように構成される遠位端と、
前記近位端と前記遠位端との間の細長い本体と、
前記左右横隔神経のうちの1つに刺激を送達するように、前記遠位端および前記細長い本体のうちの1つ以上の上に分布する、1つ以上の刺激電極と、
前記遠位端における重力固定デバイスであって、前記重力固定デバイスは、前記左右心膜横隔静脈のうちの前記1つの中で前記遠位端を実質的に固定するために適したウェイトを有する、重力固定デバイスと
を含む、請求項1〜16のうちのいずれかに記載のシステム。 - 左右心膜横隔静脈のうちの1つを介して、一方または左右の横隔神経に刺激を送達するために、埋込型医療デバイスとともに使用するための埋込型経静脈リードであって、前記リードは、
前記埋込型医療デバイスに接続されるように構成される近位端と、
前記左右心膜横隔静脈のうちの1つの中に配置されるように構成される遠位端と、
前記近位端と前記遠位端との間の細長い本体と、
前記左右横隔神経のうちの1つに刺激を送達するように、前記遠位端および前記細長い本体のうちの1つ以上の上に分布する、1つ以上の刺激電極と、
前記遠位端における重力固定デバイスであって、前記重力固定デバイスは、前記左右心膜横隔静脈のうちの前記1つの中で前記遠位端を実質的に固定するために適したウェイトを有する、重力固定デバイスと
を含む、リード。 - 前記重力固定デバイスは、前記1つ以上の刺激電極のうちの1つを含む、請求項18に記載のリード。
- 前記重力固定デバイスは、ガイドワイヤの一部を収容するように構成されるトンネルを含む、請求項18および19のうちのいずれかに記載のリード。
- 前記細長い本体内に延在し、かつ、前記トンネルを含む管腔
を含み、
前記管腔は、前記ガイドワイヤの一部を収容するように構成され、かつ、前記近位端における近位開口部と、前記遠位端における遠位開口部とを有する、請求項20に記載のリード。 - 埋込型医療デバイスを使用する呼吸制御のための方法であって、前記方法は、
呼吸信号を感知することと、
前記呼吸信号を使用して、呼吸周期を示す事象を検出することであって、前記呼吸周期は固有呼吸数を示す、ことと、
前記固有呼吸数にほぼ等しい刺激速度で刺激を送達することであって、前記刺激の前記送達は、前記呼吸周期に同期化される、ことと、
前記刺激速度が指定の標的呼吸数に到達するまで、前記呼吸周期が前記刺激速度に適合することが可能となる速度で、前記刺激速度を減少させることと
を含む、方法。 - 左右心膜横隔静脈の中に配置された刺激電極を使用して、左右横隔神経の両方に前記刺激を送達することを含む、請求項22に記載の方法。
- 各々が前記刺激電極のうちの1つ以上を含む第1および第2の埋込型経静脈リードを使用して、前記刺激を送達することを含む、請求項22および23のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記左右心膜横隔静脈のうちの1つの中で、前記第1および第2の埋込型経静脈リードの各々の遠位端を実質的に固定するために、前記第1および第2の埋込型経静脈リードの前記各々の前記遠位端のウェイトを使用することを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記刺激を送達することは、前記刺激が、刺激期間を使用してほぼ周期的に前記刺激速度で送達される、刺激持続時間を開始することを含む、請求項22〜25のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記刺激を送達することは、前記刺激が、ユーザコマンドに応答して前記刺激速度で送達される、刺激持続時間を開始することを含む、請求項22〜26のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記呼吸信号から呼吸性能を示す1つ以上の呼吸性能パラメータを検出することと、
前記1つ以上の呼吸性能パラメータを使用して、前記刺激の強度を制御する1つ以上の刺激強度パラメータを調整することと
を含む、請求項22〜27のうちのいずれかに記載の方法。 - 心臓性能を示す信号を感知することと、
心臓性能を示す前記信号から1つ以上の心臓性能パラメータを検出することと、
前記1つ以上の呼吸性能パラメータおよび前記1つ以上の心臓性能パラメータを使用して、前記1つ以上の刺激強度パラメータを調整することと
を含む、請求項28に記載の方法。 - 前記1つ以上の呼吸性能パラメータが、低換気または過換気を示す場合に、前記刺激の前記送達を阻止することを含む、請求項28〜29のうちのいずれかに記載の方法。
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