JP2011512904A - 脳脊髄液の局所的うっ滞を防止するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

患者のアルツハイマー病を治療、阻害、または寛解させるためのシステムおよび方法であって、振動または音響エネルギーを患者の上顎骨に放射するための、電源に作動的に接続された１つ以上のトランスデューサを含み、上記エネルギーは、患者の副鼻腔を通じて患者の頭蓋底へ放射されて脳内の脳脊髄液の排出を補助するとともに、脳脊髄液の局所的うっ滞を阻害するのに十分である、システムおよび方法である。

Description

本出願は、アルツハイマー型認知症の予防および治療に関し、特に脳脊髄液の局所的うっ滞を防止するための方法、システム、および装置に関する。

アルツハイマー病（“ＡＤ”）の最初の診断から１００年以上経つが、この疾患の過程については未だ明確な理解が得られていない。アルツハイマー協会は近年、５１０万人のアメリカ国民がこの疾患に苦しんでおり、米国では７２秒に１人が新たにこの疾患であると診断されている、と推定した。ＡＤは、脳内の神経細胞を体系的に死滅させるに従い、精神錯乱または認知症に至る進行的な記憶障害として現われる。高齢化するベビーブーム世代に将来起こる事態についての予測値は驚愕すべきものであり、予防、診断、および治療に関するＡＤ研究における進歩が必要である。

老化に伴う副次的な脳脊髄液（“ＣＳＦ”）の停滞および／または不足は、ＡＤ認知症において重要な役割を持っていると言われている。ＣＳＦは、脳および脊髄の周りの何もない空間を満たし、保護する液体である。ＣＳＦは、代謝産物、タンパク質、およびイオンを脳内および脳外に循環させて恒常性を維持する重大な役割を有している。成人における通常のＣＳＦ量は約１４０ミリリットルであり、その全量が１日の経過において３または４回代謝回転する。ＣＳＦの産生および代謝回転は年齢とともに減少することが知られている。ＣＳＦの停滞および／または不足は、この緊密に制御されている液体の均衡の崩壊につながる。

ＣＳＦは、脳深部の緊密に巻かれた溝および裂の迷路を通って、重要かつ限定的な解剖学的部位においては時に重力に逆らって流れなければならない。しかしながら、脳には、特定の方向への流れを促進するための弁や運動性の付属器（例えば、繊毛）等の局所的な機械的システムがない。代わりに、ＣＳＦの流れは、心周期により駆動され、速度を与えられるとともに、呼吸の際の静脈圧の変化により調節される。そのため、慢性の局所的なＣＳＦのうっ滞が毒素および代謝産物の蓄積を引き起こす状況が起こり得る。この状況は、慢性で軽度の生理学的な損傷として作用し、その損傷は、加齢とともに、ゆっくりとした潜行性のＡＤの発病へとつながる。

ＣＳＦの停滞と戦うために、Ｅｕｎｏｅ，Ｉｎｃ．のＣＯＧＮＩＳｈｕｎｔ（米国登録商標） ｓｙｓｔｅｍ等の脳室腹腔シャントが、ＣＳＦの流れと代謝回転の改善を促進する人工的手段として、ＡＤに苦しむ患者の脳内に外科的に移植されている。この外科手術の結果は認知症の進行を抑制することに関しては有望なものであるが、ＡＤ患者は、異物（すなわち、脳室腹腔シャントおよびそれに付随する排液管）を体内に導入する極めて侵襲的な外科手術を受けなくてはならない。さらに、脳室腹腔シャントは、包括的なレベルにおいてはＣＳＦの流れの改善を促進するが、ＣＳＦのうっ滞の影響を最も受けやすい、脳の限定的な解剖学的領域に的を絞ったり、特定の領域を標的にしてはいないため、上記手術の潜在的な恩恵は限られたものである。

したがって、脳内のＣＳＦのうっ滞を防止または減少させる非侵襲的な処置が必要である。また、最もＣＳＦのうっ滞の影響を受けやすい、脳の限定的な特定の解剖学的領域におけるＣＳＦの流れおよび代謝回転の改善を促進する非侵襲的な処置が必要である。

患者のアルツハイマー病を治療、阻害、または寛解させるためのシステム、装置、および方法であって、振動または音響エネルギーを患者の上顎骨に放射するための、電源に作動的に接続される１つ以上のトランスデューサを含み、上記エネルギーが、患者の副鼻腔を通じて患者の頭蓋底へ放射されて脳内の脳脊髄液の排出を補助するとともに、脳脊髄液の局所的うっ滞を阻害するのに十分である、システム、装置、および方法である。

本開示のこれらおよび他の利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照することにより、当業者には明白なものとなるであろう。

図１は、本開示によるＣＳＦうっ滞防止システムおよび装置の例示的な実施の形態を示す図である；

図２は、図１に示すＣＳＦうっ滞防止システムおよび装置の１つ以上の駆動トランスデューサ用の発電機を示す概略図である；

図３は、本開示によるＣＳＦうっ滞防止システムおよび装置の第２の例示的な実施の形態を示す図である；

図４は、本開示によるＣＳＦうっ滞防止システムおよび装置の第３の例示的な実施の形態を示す図である；

図５は、本開示によるＣＳＦうっ滞防止システムおよび装置の第４の例示的な実施の形態を示す図である；および

図６は、本開示によるＣＳＦうっ滞防止システムおよび装置の第５の例示的な実施の形態を示す図である。

本明細書に、脳内におけるＣＳＦのうっ滞を防止するための方法、装置、およびシステムを開示する。このＣＳＦうっ滞防止方法、装置、およびシステムは、好ましくは口内装置および／または口外装置／外部装置を用いて、振動または音響エネルギーを骨伝導および／または空気伝導を介して副鼻腔を通じて頭蓋底へ伝達する。

副鼻腔は、頭蓋顎顔面複合体（すなわち、顔面および頭蓋の骨）内の、薄壁で囲まれ、粘膜が広がる、中空の、空気で満たされた空間または空洞であり、鼻腔と連通している。人間は４対の副鼻腔を有し、内部に特定の洞がある骨を参照してしばしば呼び分けられる。これらは、上顎洞、篩骨洞、前頭洞、および蝶形骨洞である。上顎洞は眼の下方の上顎（頬）骨内にある。篩骨洞は鼻と眼の間の篩骨内にある。前頭洞は、眼の上方の前頭部の一部を形成する前頭骨内にある。蝶形骨洞は、下垂体の下方の頭蓋底の中心にある蝶形骨内にある。

副鼻腔の生物学的機能は多くの議論および研究の対象となっているが、現在のところ、この問題に関しては、副鼻腔に関連した識別可能な機能で幅広く受け容れられているものはまだない。

本明細書に開示するＣＳＦうっ滞防止装置、システム、および方法では、副鼻腔を利用して、振動または音響エネルギーを骨伝導および／または空気伝導を介して前頭部および頭蓋底に伝達する。副鼻腔は中空な共振構造であり、咀嚼、歌唱、または大音量の音楽／騒音への暴露等の活動の際に、振動または音響エネルギーを頭蓋底および前頭部に自然に伝達すると考えられている。このエネルギーまたは共振は、ＣＳＦ内で液体の波を発生させることによりＣＳＦのダイナミクス（力学）に影響を与え、ＣＳＦが重力に逆らって流れる脳深部の緊密に巻かれている部分における局所的うっ滞を防止する。

これは、蝶形骨洞に特に当てはまる。蝶形骨洞は戦略上、海馬の前方、内側、かつ下方に位置する。海馬は、内側側頭葉に位置する脳の部分である。この部分は長期記憶に関係があり、最初にダメージを受ける脳の領域の１つであるためＡＤに最も重要に関わっている。

より詳細には以下に説明するように、副鼻腔（特に、蝶形骨洞）を通じて、頭蓋底および前頭部に振動または音響エネルギーを伝達するために患者が使用する口内装置および／または外部装置を本明細書において開示する。口内装置および／または外部装置は、エネルギー源に接続される１つ以上のトランスデューサを含み、このトランスデューサは、上顎骨、好ましくは中顔面の底部に振動または音響エネルギーを作用させる。振動または音響エネルギーは、超低周波数（infrasonic frequencies）、可聴周波数（sonic frequencies）、超高周波数（supersonic frequencies）、または超音波周波数（ultrasonic frequencies）のものであってもよい。この方法では、エネルギーは、骨伝導および／または空気伝導を介して上顎骨から副鼻腔へ、究極的には頭蓋底へ到達する。この頭蓋底において、蝶形骨洞の後方かつ側方にある海馬等の緊密に巻かれた脳構造におけるＣＳＦの排出が補助され、局所的ＣＳＦのうっ滞が防止される。

ＣＳＦうっ滞防止システム１０の好ましい例示的な実施の形態を図１に示す。このＣＳＦうっ滞防止システム１０は、患者の上顎歯をぴったり覆うように嵌合することが可能なマウスピース２０を含む。あるいは、マウスピース２０は、歯のない患者の上顎を覆い嵌合するように構成されてもよい。マウスピース２０は、ポリメチルメタクリレート（“ＰＭＭＡ”）、アクリル、あるいは別の適当なプラスチックまたは熱可塑性プラスチック材料等の、生体適合性で、患者の口内で使用しても安全な任意の適当な材料から作製してもよい。マウスピース２０は、特定の患者の上顎歯または上顎を覆うように、ぴったりと、しかし快適に嵌合するように特別作製してもよい。

マウスピース２０は、好ましくは、患者の歯または上顎が収まるための略Ｕ字型の溝２２を含む。溝２２は、基部２２ａおよび２つの直立壁２２ｂ、２２ｃにより画成される。１つ以上のトランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、直立壁２２ｂの内側に従来の方法で取り付けられる。トランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが設置されるマウスピース２０の中央部分は、これらのトランスデューサをカプセル状に包むように随意的に包囲または密封してもよい。

トランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、電気エネルギーを共振型の超音波、可聴波、または超高周波トランスデューサ等の力学的／振動エネルギーに変換するのに適当な任意のタイプのトランスデューサであってもよい。これらのトランスデューサは、例えば、振動素子として働く圧電材料（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｄＺｒＴｉまたはＰＺＴ）またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３））の薄いウェーハに電子オシレータの出力を作用させることにより、高強度の波またはエネルギーを生成する。

トランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄおよびそれぞれの電線または導線は、例えば、テフロン（登録商標）等の患者の口内で使用しても安全で好適な電気絶縁材料でコーティングまたは被覆されることが好ましい。マウスピース２０は、好ましくは、１つ以上の絶縁電線４０が貫通する中空の長いハンドル２５を含む。この絶縁電線４０は、絶縁コードまたはケーブルの形に束ねられてもよく、トランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄをこれらのトランスデューサを駆動する外部発電機５０に電気的に接続する。

外部発電機５０は、例えば、従来のＡＣ電源、バッテリーまたは太陽光発電、あるいは１１０ボルトまたは２２０ボルト電源等の任意の従来の電力源により電力を供給されてもよい。外部発電機５０は、電力を供給するとともに、トランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを制御するための信号を供給する。発電機５０の出力は、約１０キロヘルツから約３００メガヘルツまたはそれ以上の範囲であることが好ましい。この好ましい実施の形態においては、発電機５０の出力は、例えば、可変制御オシレータに接続される周波数調節ノブ５１ａを介して調節することができ、特定の患者の最適目標周波数を得ることができるとともに、タイマー５１ｂを介して、経過するとトランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄへの電力が切断されるか、そうでなければ停止する治療時間を選択することができる。

図２を参照すると、外部発電機５０は、好ましくは、出力ドライバまたは増幅器５４により所望の電力レベルに増幅され、電線またはケーブル４０を介してトランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに伝えられる制御信号を生成するプロセッサまたはマイクロプロセッサ５２を含む。プロセッサ５２は、トランスデューサから受信するフィードバック信号４２に基づいて、トランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを目標周波数に動的に同調させてもよい。

ＣＳＦうっ滞防止システム１０の動作を以下に説明する。マウスピース２０は、患者の上顎歯または上顎が溝２２にぴったりと嵌合するように、患者の口内に挿入される。ＣＳＦうっ滞防止システム１０は、所望の目標周波数および治療時間の長さに予めプログラムされるか、専門家がノブ５１ａを用いて患者のために所望の目標周波数を選択し、ノブ５１ｂを用いて治療時間の長さを選択する。発電機５０は、トランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに所望の出力電力を供給する。トランスデューサは、骨伝導および／または空気伝導を介して上顎骨から副鼻腔へ、究極的には頭蓋底へ振動および／または音響エネルギーを所望の周波数で放射する。この頭蓋底において、蝶形骨洞の後方かつ側方にある海馬等の緊密に巻かれた脳構造におけるＣＳＦの排出が補助され、局所的ＣＳＦのうっ滞が防止される。

ＣＳＦうっ滞防止装置１０は、複数のトランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを含むものとして説明および図示しているが、このシステム１０は、最少で１つのトランスデューサを必要とし、患者に伝達される所望の振動エネルギーを生成する任意の数のトランスデューサを用いて利用してもよいと理解される。

ＣＳＦうっ滞防止システム１００による別の実施の形態を図３に示す。ＣＳＦうっ滞防止システム１００は、図１に示すものと類似しているが、ＣＳＦうっ滞防止システム１００では、好ましくは、外部発電機５０の論理回路および回路系が中空の長いハンドル１２５に組み込まれている。

ＣＳＦうっ滞防止システム１００は、好ましくは、マウスピース１２０、略Ｕ字型の溝部１２２、基部１２２ａ、直立壁１２２ｂ、１２２ｃ、および１つ以上のトランスデューサ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄを含む。これらは、上述のＣＳＦうっ滞防止システム１０のマウスピース２０、略Ｕ字型の溝部２２、基部２２ａ、直立壁２２ｂ、２２ｃ、および１つ以上のトランスデューサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄと同様のものである。

ハンドル１２５は、好ましくは剛性または準剛性の材料から構成される。１つ以上のバッテリー１４０、好ましくは充電可能なバッテリーは、ハンドル１２５内に設置される。
プロセッサまたはマイクロプロセッサ１５２は、バッテリー１４０に電気的に接続され、出力ドライバまたは増幅器１５４により所望の電力レベルまで増幅され、トランスデューサ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄに伝えられる制御信号を生成する。プロセッサ１５２は、トランスデューサから受信するフィードバック信号に基づいて、トランスデューサ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄを目標周波数に動的に同調させてもよい。あるいは、この装置は、トランスデューサ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄに伝えられる電力レベルを調節および／または規定するための可変制御オシレータを含んでもよい。

ＣＳＦうっ滞防止システム１００は、ＣＳＦうっ滞防止システム１０に関して上記で説明したものと同様の方法で動作する。さらに、ＣＳＦうっ滞防止装置１００は、複数のトランスデューサ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄを含むものとして説明および図示しているが、このシステム１００は、最少で１つのトランスデューサを必要とし、患者に伝達される所望の振動エネルギーを生成する任意の数のトランスデューサを用いて利用してもよいと理解される。

ＣＳＦうっ滞防止システム２００による別の実施の形態を図４に示す。本実施の形態は特に全歯欠損の患者に対して有効である。ＣＳＦうっ滞防止システム２００は、好ましくは、歯肉組織２６５の下側の上顎骨または上顎２６０に外科的に挿入されるインプラント２３０を含む。インプラント２３０は、好ましくは、ヘッド部分２３２、遠位端２３４、このヘッド部分と遠位端の間の雌ねじ部分２３６を含む。雌ねじ部分２３６は、骨２６０とのオステオインテグレーションを促進するように、限定されはしないが、酸エッチングまたはサンドブラスト処理を施した表面を含む特定の表面を有してもよく、骨内の雌ねじ切りの必要がなくインプラント２３０を骨２６０内に挿入できる切れ刃を追加したセルフタッピング領域を含んでもよい。インプラント２３０は、例えば、チタン、タンタル、コバルト、クロム、ステンレススチール、またはそれらの合金から作製してもよい。

インプラント２３０のヘッド部分２３２は、好ましくは、トランスデューサ２１０のインプラント２３０への取り付けを容易化するねじ穴２３２ａを含む。トランスデューサ２１０は、電気エネルギーを共振型の超音波、可聴波、または超高周波トランスデューサ等の振動および／または音響エネルギーに変換するのに適当な任意のタイプのトランスデューサであってもよい。これらのトランスデューサは、例えば、振動素子として働く圧電材料（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｄＺｒＴｉまたはＰＺＴ）またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３））の薄いウェーハに電子オシレータの出力を作用させることにより、高強度の波またはエネルギーを生成する。

トランスデューサ２１０は、好ましくは、その一端に、インプラント２３０の穴２３２ａ内に形成される対応する雌ねじに受容され、取外し可能に係合する雄ねじ部分２２０を含む。あるいは、トランスデューサ２１０は、インプラント２３０のヘッド部分２３２から延在する雄ねじ柱または橋脚歯に取外し可能に係合するねじ穴を有してもよい。トランスデューサ２１０をインプラント２３０に取外し可能に取り付けるのに別の従来技術を用いてもよい。例えば、従来の橋脚歯または柱をインプラント２３０に取付け、または一体化してもよく、トランスデューサ２１０をインプラント２３０より延在するこの橋脚歯または柱に取外し可能に取り付けてもよい。

トランスデューサ２１０は、絶縁電線またはケーブル２４０を介して外部発電機２５０に電気的に接続される。外部発電機２５０は、電力を供給するとともに、１つ以上のトランスデューサ２１０を制御するための信号を供給する。外部発電機２５０は、例えば、従来のＡＣ電源、バッテリーまたは太陽光発電、あるいは１１０ボルトまたは２２０ボルト電源等の任意の従来の電力源により電力を供給されてもよい。発電機２５０の出力は、約１０キロヘルツから約３００メガヘルツまたはそれ以上の範囲であることが好ましい。この好ましい実施の形態においては、発電機２５０の出力は、例えば、可変制御オシレータに接続される周波数調節ノブ２５１ａを介して調節することができ、特定の患者の最適目標周波数を得ることができるとともに、タイマー２５１ｂを介して、経過するとトランスデューサ２１０への電力が切断されるか、そうでなければ停止する治療時間を選択することができる。

図２に示す実施の形態のように、外部発電機２５０は、好ましくは、出力ドライバまたは増幅器により所望の電力レベルに増幅され、電線またはケーブル２４０を介してトランスデューサ２１０に伝えられる制御信号を生成するプロセッサまたはマイクロプロセッサを含む。このプロセッサは、トランスデューサから受信するフィードバック信号に基づいて、トランスデューサ２１０を目標周波数に動的に同調させてもよい。

ＣＳＦうっ滞防止システム２００の動作を以下に説明する。インプラント２３０が患者の上顎骨または顎骨２６０に移植された後、例えば、トランスデューサ２１０の雄ねじ端２２０をインプラントに形成されるねじ穴２３２ａに挿入することにより、トランスデューサ２１０はインプラント２３０に取外し可能に接続される。ＣＳＦうっ滞防止システム２００は、所望の目標周波数および治療時間の長さに予めプログラムされるか、専門家がノブ２５１ａを用いて患者のために所望の目標周波数を選択または調整し、ノブ２５１ｂを用いて治療時間の長さを選択または調整してもよい。発電機２５０は、トランスデューサ２１０に所望の出力電力を供給し、トランスデューサ２１０はインプラント２３０を通じて上顎骨２６０に所望の周波数の振動エネルギーを放射する。この振動エネルギーは、骨伝導および／または空気伝導を介して上顎骨から副鼻腔へ放射され、究極的には頭蓋底へ到達する。この頭蓋底において、蝶形骨洞の後方かつ側方にある海馬等の緊密に巻かれた脳構造におけるＣＳＦの排出が補助され、局所的ＣＳＦのうっ滞が防止される。

ＣＳＦうっ滞防止システム２００は、単一のトランスデューサ２１０を含むように上記に説明されているが、トランスデューサ２１０は集積化されるか、そうでなければこれに組み込まれる多数のトランスデューサを含んでもよいと理解される。

ＣＳＦうっ滞防止システム３００による別の実施の形態を図５に示す。ＣＳＦうっ滞防止システム３００は、ワンド３１０を含み、このワンドは一端またはその近傍に設置されるトランスデューサ３２０を有する。ワンド３１０は、例えば、プラスチックもしくは熱可塑性プラスチック等の剛性または準剛性の生体適合性材料から作製することが好ましい。

トランスデューサ３２０は、ワンド３１０の上記一端またはワンド３１０の空洞（不図示）内のいずれにあってもよい。単一のトランスデューサ３２０が図５に示されているが、トランスデューサ３２０は集積化されるか、そうでなければワンド３１０上またはワンド３１０内に組み込まれる多数のトランスデューサを含んでもよいと理解される。トランスデューサー３２０は、電気エネルギーを共振型の超音波、可聴波、または超高周波トランスデューサ等の振動および／または音響エネルギーに変換するのに適当な任意のタイプのトランスデューサであってもよい。これらのトランスデューサは、例えば、振動素子として働く圧電材料（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｄＺｒＴｉまたはＰＺＴ）またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３））の薄いウェーハに電子オシレータの出力を作用させることにより、高強度の波またはエネルギーを生成する。

トランスデューサ３２０がワンド３１０の上記一端に取り付けられるならば、例えば、トランスデューサを密封および電気的に絶縁するとともに、トランスデューサを患者の歯、歯ぐき、または別の組織に適用するための滑らかな表面を提供するテフロン（登録商標）等の保護的な生体適合性コーティングによりコーティングされることが好ましい。あるいは、トランスデューサ３２０がワンド３１０の空洞内に設置されるならば、トランスデューサ３２０が設置されるワンド３１０の上記一端は、患者の歯、歯ぐき、または別の組織への適用において快適な表面を提供するように滑らかであることが好ましい。また、ワンドの上記一端は、患者の歯、歯ぐき、または別の組織への適用において快適な表面を提供するように保護的な生体適合性の表面またはコーティングが施されていてもよい。

トランスデューサ３２０は、絶縁電線またはケーブル３４０を介して外部発電機３５０に電気的に接続される。外部発電機３５０は、電力を供給するとともに、トランスデューサ３２０を制御するための信号を供給する。外部発電機３５０は、例えば、従来のＡＣ電源、バッテリーまたは太陽光発電、あるいは１１０ボルトまたは２２０ボルト電源等の任意の従来の電力源により電力を供給されてもよい。発電機３５０の出力は、約１０キロヘルツから約３００メガヘルツまたはそれ以上の範囲であることが好ましい。この好ましい実施の形態においては、発電機３５０の出力は、例えば、可変制御オシレータに接続される周波数調節ノブ３５１ａを介して調節することができ、特定の患者の最適目標周波数を得ることができるとともに、タイマー３５１ｂを介して、経過するとトランスデューサ３２０への電力が切断されるか、そうでなければ停止する治療時間を選択することができる。

図２に示す実施の形態のように、外部発電機３５０は、好ましくは、出力ドライバまたは増幅器により所望の電力レベルに増幅され、電線またはケーブル３４０を介してトランスデューサ３２０に伝えられる制御信号を生成するプロセッサまたはマイクロプロセッサを含む。このプロセッサは、トランスデューサから受信するフィードバック信号に基づいて、トランスデューサ３２０を目標周波数に動的に同調させてもよい。

ＣＳＦうっ滞防止システム３００の動作を以下に説明する。ＣＳＦうっ滞防止システム３００は、所望の目標周波数および治療時間の長さに予めプログラムされるか、専門家がノブ３５１ａを用いて所望の目標周波数を患者のために選択または調整し、ノブ３５１ｂを用いて治療時間の長さを選択または調整してもよい。発電機３５０は所望の出力電力を、所望の周波数の振動エネルギーを放射するトランスデューサ３２０に供給する。トランスデューサ３２０が設置されるワンド３１０の一端は、患者の上顎歯または歯ぐきに押し当たるように口内に（または、上顎歯、歯ぐき、または頬骨に近接する患者の顔面の皮膚に口外から押し当たるように）配置することが好ましく、トランスデューサ３２０からの振動および／または音響エネルギーは、骨伝導および／または空気伝導を介して上顎骨から副鼻腔へ、究極的には頭蓋底に放射される。この頭蓋底において、蝶形骨洞の後方かつ側方にある海馬等の緊密に巻かれた脳構造におけるＣＳＦの排出が補助され、局所的ＣＳＦのうっ滞が防止される。

ＣＳＦうっ滞防止システム４００による別の実施の形態を図６に示す。ＣＳＦうっ滞防止システム４００は図５に示すものと類似しているが、ＣＳＦうっ滞防止システム４００では、好ましくは、外部発電機３５０の論理回路および回路系がワンド４１０に組み込まれている。このワンド４１０は好ましくは中空であるとともに、このワンド４１０の一端またはその近傍に取り付けられる１つ以上のトランスデューサ４２０を有する。トランスデューサ４２０は、前述の実施の形態において説明したトランスデューサ３２０と同様のものである。

図５に示すワンド３１０のように、トランスデューサ４２０は、例えば、トランスデューサを密封および電気的に絶縁するとともに、トランスデューサを患者の歯、歯ぐき、または別の組織に適用するための滑らかな表面を提供するテフロン（登録商標）等の保護的な生体適合性コーティングによりコーティングされてもよい。あるいは、トランスデューサ４２０がワンド４１０の内側に設置されるならば、トランスデューサ４２０が設置されるワンドの上記一端は、患者の歯、歯ぐき、または別の組織への適用において快適な表面を提供するように滑らかであることが好ましい。また、ワンドの上記一端は、患者の歯、歯ぐき、または別の組織への適用において快適な表面を提供するように保護的な生体適合性の表面またはコーティングが施されていてもよい。

１つ以上のバッテリー４３０、好ましくは充電可能なバッテリーは、ワンド４１０内に設置される。プロセッサまたはマイクロプロセッサ４４０は、バッテリー４３０に電気的に接続され、出力ドライバまたは増幅器４５０により所望の電力レベルまで増幅され、トランスデューサ４２０に伝えられる制御信号を生成する。このプロセッサ４４０は、トランスデューサから受信するフィードバック信号に基づいて、トランスデューサ４２０を目標周波数に動的に同調させてもよい。あるいは、この装置４００は、トランスデューサ４２０に伝えられる電力レベルを調節および／または規定するための可変制御オシレータを含んでもよい。

ＣＳＦうっ滞防止システム４００は、図５に示すＣＳＦうっ滞防止システム３００に関して上記で説明したものと同様の方法で動作する。

上述の口内装置および外部装置は、振動および／または音響エネルギーを生成および伝達するための好ましい例示的な実施の形態であり、この振動および／または音響エネルギーは、骨伝導および／または空気伝導を介して上顎骨から副鼻腔へ放射され、究極的には頭蓋底へ到達し、この頭蓋底において、蝶形骨洞の後方かつ側方にある海馬等の緊密に巻かれた脳構造におけるＣＳＦの排出が補助され、局所的ＣＳＦのうっ滞が防止される。これらの装置は、脳の重要な解剖学的部位における局所的ＣＳＦのうっ滞の防止を助けるものとなるとともに、ＡＤに対する予防手段として働き、および／または進行を遅らせることができる。

上述の口内装置および外部装置は、ＣＳＦの排出をさらに補助し、局所的ＣＳＦのうっ滞を防止するには、後にもたれかかる姿勢または仰臥位の患者に使用してもよい。

音響エネルギーを放射する別の装置も、骨伝導を介して頭蓋底へエネルギーを伝達し、脳の重要な解剖学的部位における局所的ＣＳＦのうっ滞を防止するために利用することができ、ＡＤに対する予防手段として働き、および／または進行を遅らせることができると理解される。例えば、音響エネルギーを放出するスピーカまたは別のタイプのトランスデューサにより生成される音響エネルギーは、これらの効果を実現するために利用することができる。

さらに、本明細書に開示する装置により、髄腔内および静脈内の薬物、化合物、移植細胞および組織、ならびにＣＳＦ内の遺伝子改変された細胞の分配および分散を助けてもよい。同様に、本明細書に開示する装置により、ＣＳＦ内およびＣＳＦ外への分子、イオン、およびタンパク質の運搬に関わる臨床および科学的研究を助けてもよい。

１つ以上の好ましい実施の形態を参照することにより本出願の原理を説明および図示してきたが、上記好ましい実施の形態は本明細書に開示する原理を逸脱することなく構成および細部を変更してもよく、このような変更および変形が本明細書に開示する対象の精神および範囲内にある限り、本出願はこれらの全体を含むと解釈されることが意図されていることは明白である。

Claims (40)

1. 患者の脳内における脳脊髄液の局所的うっ滞を治療、阻害、または寛解させるための方法であって、
   振動または音響エネルギーを前記患者の上顎骨に投与する工程を備え、
   前記エネルギーは、前記患者の副鼻腔を通じて前記患者の頭蓋底へ放射されて、脳内の脳脊髄液の排出を補助するとともに、脳脊髄液の局所的うっ滞を阻害するのに十分である、
   方法。
2. 前記振動または音響エネルギーは、電源に作動的に接続された１つ以上のトランスデューサを介して前記上顎骨に投与される、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記１つ以上のトランスデューサは、前記患者の１つ以上の上顎歯にエネルギーを放射する、
   請求項２に記載の方法。
4. 前記患者の上顎歯または上顎を覆うようにマウスピースを挿入する工程をさらに備え、
   前記１つ以上のトランスデューサは、前記マウスピース上に配設されるとともに、振動または音響エネルギーを前記患者の上顎歯または上顎に向かわせる、
   請求項２に記載の方法。
5. 前記１つ以上のトランスデューサは、超音波トランスデューサである、
   請求項２に記載の方法。
6. 前記１つ以上のトランスデューサは、可聴波トランスデューサである、
   請求項２に記載の方法。
7. 前記１つ以上のトランスデューサは、超高周波トランスデューサである、
   請求項２に記載の方法。
8. 前記トランスデューサは、前記患者の上顎骨に配設されたインプラントに取外し可能に接続される、
   請求項２に記載の方法。
9. 前記患者の上顎歯、歯ぐき、または組織にワンドを当接させる工程をさらに備え、
   前記１つ以上のトランスデューサは、前記ワンド上に配設されるとともに、振動または音響エネルギーを前記患者の上顎歯、歯ぐき、または組織に向かわせる、
   請求項２に記載の方法。
10. 患者のアルツハイマー病を治療、阻害、または寛解させるための方法であって、
    振動または音響エネルギーを前記患者の上顎骨に投与する工程を備え、
    前記エネルギーは、前記患者の副鼻腔を通じて前記患者の頭蓋底へ放射されて、脳内の脳脊髄液の排出を補助するとともに、脳脊髄液の局所的うっ滞を阻害するのに十分である、
    方法。
11. 前記振動または音響エネルギーは、電源に作動的に接続された１つ以上のトランスデューサを介して前記上顎骨に投与される、
    請求項１０に記載の方法。
12. 前記１つ以上のトランスデューサは、前記患者の１つ以上の上顎歯にエネルギーを放射する、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記患者の上顎歯または上顎を覆うようにマウスピースを挿入する工程をさらに備え、
    前記１つ以上のトランスデューサは、前記マウスピース上に配設されるとともに、振動または音響エネルギーを前記患者の上顎歯または上顎に向かわせる、
    請求項１１に記載の方法。
14. 前記１つ以上のトランスデューサは、超音波トランスデューサである、
    請求項１１に記載の方法。
15. 前記１つ以上のトランスデューサは、可聴波トランスデューサである、
    請求項１１に記載の方法。
16. 前記１つ以上のトランスデューサは、超高周波トランスデューサである、
    請求項１１に記載の方法。
17. 前記トランスデューサは、前記患者の上顎骨に配設されたインプラントに取外し可能に接続される、
    請求項１１に記載の方法。
18. 前記患者の上顎歯、歯ぐき、または組織にワンドを当接させる工程をさらに備え、
    前記１つ以上のトランスデューサは、前記ワンド上に配設されるとともに、振動または音響エネルギーを前記患者の上顎歯、歯ぐき、または組織に向かわせる、
    請求項１１に記載の方法。
19. 患者の脳内における脳脊髄液の局所的うっ滞を治療、阻害、または寛解させるためのシステムであって、
    振動または音響エネルギーを前記患者の上顎骨に放射するための、電源に作動的に接続された１つ以上のトランスデューサを備え、
    前記エネルギーは、前記患者の副鼻腔を通じて前記患者の頭蓋底へ放射されて、脳内の脳脊髄液の排出を補助するとともに、脳脊髄液の局所的うっ滞を阻害するのに十分である、
    システム。
20. 前記１つ以上のトランスデューサに作動的に接続されるとともに、所望の周波数で電力を供給する発電機をさらに備える、
    請求項１９に記載のシステム。
21. 前記１つ以上のトランスデューサは、超音波トランスデューサである、
    請求項１９に記載のシステム。
22. 前記１つ以上のトランスデューサは、可聴波トランスデューサである、
    請求項１９に記載のシステム。
23. 前記１つ以上のトランスデューサは、超高周波トランスデューサである、
    請求項１９に記載のシステム。
24. 前記患者の上顎歯または上顎を受容するための溝を有するマウスピースをさらに備え、
    前記１つ以上のトランスデューサは、振動または音響エネルギーを前記患者の上顎歯または上顎に向かわせるために前記マウスピース上に配設される、
    請求項２０に記載のシステム。
25. 前記マウスピースに接続されたハンドルをさらに備え、
    前記発電機は、前記ハンドル内に配設される、
    請求項２１に記載のシステム。
26. 前記患者の上顎骨に挿入するためのインプラントをさらに備え、
    前記トランスデューサは、前記インプラントを通じて上顎骨に振動または音響エネルギーを向かわせるための前記インプラントに取外し可能に接続される、
    請求項２０に記載のシステム。
27. 前記トランスデューサを前記インプラントに取外し可能に接続する手段をさらに備える、
    請求項２６に記載のシステム。
28. 前記１つ以上のトランスデューサが配設されるワンドをさらに備え、
    前記ワンドを前記患者の上顎歯、歯ぐき、または組織に接触させると、前記１つ以上のトランスデューサは、前記患者の上顎歯、歯ぐき、または組織に振動または音響エネルギーを向かわせる、
    請求項２０に記載のシステム。
29. 前記発電機は前記ワンド内に配設される、
    請求項２８に記載のシステム。
30. 患者のアルツハイマー病を治療、阻害、または寛解させるためのシステムであって、
    振動または音響エネルギーを前記患者の上顎骨に放射するための、電源に作動的に接続された１つ以上のトランスデューサを備え、
    前記エネルギーは、前記患者の副鼻腔を通じて前記患者の頭蓋底へ放射されて、脳内の脳脊髄液の排出を補助するとともに、脳脊髄液の局所的うっ滞を阻害するのに十分である、
    システム。
31. 前記１つ以上のトランスデューサに作動的に接続されるとともに、所望の周波数で電力を供給する発電機をさらに備える、
    請求項３０に記載のシステム。
32. 前記１つ以上のトランスデューサは、超音波トランスデューサである、
    請求項３０に記載のシステム。
33. 前記１つ以上のトランスデューサは、可聴波トランスデューサである、
    請求項３０に記載のシステム。
34. 前記１つ以上のトランスデューサは、超高周波トランスデューサである、
    請求項３０に記載のシステム。
35. 前記患者の上顎歯または上顎を受容するための溝を有するマウスピースをさらに備え、
    前記１つ以上のトランスデューサは、振動または音響エネルギーを前記患者の上顎歯または上顎に向かわせるために前記マウスピース上に配設される、
    請求項３１に記載のシステム。
36. 前記マウスピースに接続されたハンドルをさらに備え、
    前記発電機は、前記ハンドル内に配設される、
    請求項３５に記載のシステム。
37. 前記患者の上顎骨に挿入するためのインプラントをさらに備え、
    前記トランスデューサは、前記インプラントを通じて上顎骨に振動または音響エネルギーを向かわせるための前記インプラントに取外し可能に接続される、
    請求項３１に記載のシステム。
38. 前記トランスデューサを前記インプラントに取外し可能に接続する手段をさらに備える、
    請求項３７に記載のシステム。
39. 前記１つ以上のトランスデューサが配設されるワンドをさらに備え、
    前記ワンドを前記患者の上顎歯、歯ぐき、または組織に接触させると、前記１つ以上のトランスデューサは、前記患者の上顎歯、歯ぐき、または組織に振動または音響エネルギーを向かわせる、
    請求項３１に記載のシステム。
40. 前記発電機は前記ワンド内に配設される、
    請求項３９に記載のシステム。

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