JP2011517962A - 中枢神経系に関連する医学的状態の治療のための、および認知機能の向上のためのシステムならびに方法 - Google Patents
中枢神経系に関連する医学的状態の治療のための、および認知機能の向上のためのシステムならびに方法 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】図19
Description
本出願は、発明の名称が「認知機能を高めるための方法およびシステム、ならびに中枢神経系の医学的影響を治療するためのヘルメット(Method and System for Enhancement of Cognitive Functions and Helmet for Treatment of Central Nervous System Medical Implications)」である2007年10月4日出願の米国特許仮出願第60/960,574号の利益を主張するものであり、その全開示事項は参照することでその全体が本明細書に組み入れられる。本出願は、2008年5月13日出願の米国特許出願第12/153,037号の一部継続出願でもあり、その出願は、2004年11月14日出願の米国特許出願第10/904,505号の継続出願であり、その出願は、さらに、2004年9月13日出願の米国特許仮出願第60/522,286号の利益を主張するものであり、これらの全開示事項も参照することでその全体が本明細書に組み入れられる。
本発明は、神経系と関連付けられる医学的状態の診断および治療のための、および個人の認知機能の向上のためのシステムならびに方法に関する。
Claims (43)
- 脳アナライザーおよび認知アナライザーの少なくとも1つを含むアナライザーシステムであって、前記アナライザーシステムは、個人の状態の少なくとも1つの特性を測定して測定された特性を得るように操作可能であり、前記測定された特性は、少なくとも1つの脳領域および少なくとも1つの認知的特徴の少なくとも1つと関連しており、ここで、前記アナライザーシステムは、個人の健康グループもしくは疾患グループの前記少なくとも1つの脳領域または少なくとも1つの認知的特徴からの基準値の算出も行い、前記アナライザーシステムは、前記測定された特性を前記基準値と比較して結果値を提供する、アナライザーシステムと;
前記アナライザーシステムとインターフェイス接続された刺激装置システムであって、脳刺激装置モジュール、ならびに脳刺激装置および認知刺激装置の少なくとも1つを含み、ここで、前記脳刺激装置は、興奮性または阻害性刺激エネルギーを放出することによって少なくとも1つの脳領域における単一もしくは複数の脳部位を選択的に刺激するように操作可能である少なくとも1つの非侵襲的脳刺激装置を含み、前記刺激装置モジュールは、前記結果値に基づいて、前記刺激エネルギーが少なくとも1つの脳領域における単一もしくは複数の脳部位へ指向されるように前記刺激装置を配置するように操作可能であり、ここで、前記脳領域は、左前頭前部領域、前頭葉、帯状回、脳半球、側頭葉、前頭葉、頭頂葉、後頭葉、扁桃体領域、小脳、海馬、アンスレオナル(anthreonal)、ピーボディ(Peabody)、斑(plaques)、もつれ(tangles)、脳幹、髄質(medula)、脳梁(corpus collasum)、皮質下領、皮質、回、白質、および灰白質の範囲内である、刺激装置システムと、
を含み、
前記認知刺激装置は、前記結果値に基づいて、少なくとも1つの認知刺激を提供して前記脳領域と関連付けられる少なくとも1つの認知的特徴を改変するように構成される、
神経医療装置。 - 脳アナライザーおよび認知アナライザーの少なくとも1つを含むアナライザーシステムであって、少なくとも1つの脳領域および少なくとも1つの認知的特徴の少なくとも1つと関連する測定された特性を得るように操作可能であり、個人の健康グループもしくは疾患グループの前記少なくとも1つの脳領域または少なくとも1つの認知的特徴からの基準値の算出を行い、結果比較値を提供する、アナライザーシステムと;
前記アナライザーシステムとインターフェイス接続され、興奮性または阻害性刺激エネルギーを放出することによって少なくとも1つの脳領域における単一もしくは複数の脳部位を、少なくとも非侵襲的に、選択的に刺激するように操作可能である刺激装置システムであって、前記刺激装置システムは、刺激エネルギーを放出するためであり、前記結果値に基づいて、左前頭前部領域、前頭葉、帯状回、脳半球、側頭葉、前頭葉、頭頂葉、後頭葉、扁桃体領域、小脳、海馬、アンスレオナル、ピーボディ、斑、もつれ、脳幹、髄質、脳梁、皮質下領、皮質、回、白質、および灰白質の少なくとも1つの範囲内である単一もしくは複数の脳部位へ刺激エネルギーを指向するように配置可能である複数の別々の非侵襲的刺激装置を含む、刺激装置システムと、
を含む、神経医療装置。 - 前記脳刺激装置および認知刺激装置が、単一の一体化された装置を形成する、請求項1に記載の医療装置。
- 前記単一の一体化された装置が、個人の耳、鼻、頭皮、および口の少なくとも1つと接続された少なくとも1つの電極を含む、請求項3に記載の医療装置。
- 前記脳刺激装置が、前記少なくとも1つの脳領域または異なる脳領域へ単一もしくは複数の部位刺激を選択的に提供するように操作可能である少なくとも1つの侵襲的刺激装置を含む、請求項1に記載の医療装置。
- 前記脳刺激装置が、電気、磁気、電磁気、および光電刺激の少なくとも1つを提供するように構成される、請求項1に記載の医療装置。
- 前記脳刺激装置が、少なくとも1つの電磁気刺激装置および別の神経刺激源を含む、請求項1に記載の医療装置。
- 前記アナライザーシステムおよび前記刺激装置システムをインターフェイス接続して、前記脳刺激装置および前記認知刺激装置の少なくとも1つを操作するコントローラーをさらに含む、請求項1に記載の医療装置。
- 前記アナライザーシステムと操作可能に接続された治療モジュールであって、前記治療モジュールは、前記結果値に応じて前記刺激装置システムへデータを出力するよう構成される、治療モジュールと;
前記脳領域に細胞置換療法、細胞再生療法、および細胞成長の少なくとも1つを含む治療を施すように構成されるインビボ刺激装置と、
をさらに含む、請求項1に記載の医療装置。 - 前記刺激装置が、アルツハイマー病、認知症、自閉症スペクトラム障害、軽度認知障害、記憶喪失、老化、ADHD、パーキンソン病、うつ病、耽溺、薬物乱用、統合失調症、双極性障害、記憶向上(memory enhancement)、知能向上(intelligence enhancement)、集中向上、幸福感または気分の向上、自尊心向上、言語能力(language capabilities)、発語技能(verbal skills)、語彙技能、発音技能(articulation skills)、他我(alterness)、専念(focus)、リラクゼーション、知覚技能、思考、分析技能、実行機能、睡眠向上、運動技能、協調技能、スポーツ技能、音楽技能、対人技能(inter−personal skills)、社会生活技能(social skills)、および感情技能(affective skills)、と関連付けられる脳領域における単一もしくは複数の脳部位に刺激エネルギーを指向させるよう配置可能である、請求項1に記載の医療装置。
- 前記刺激装置が、アルツハイマー病と関連付けられる脳領域における単一もしくは複数の脳部位に刺激エネルギーを指向させるよう配置可能である、請求項10に記載の医療装置。
- 脳に関連する状態の治療のため、または個人の認知機能の向上のための医療装置であって:
位置決定された脳領域(localized brain region)を少なくとも選択的および非侵襲的に刺激するように構成され、ここで、前記位置決定された脳領域は、前記脳に関連する状態または前記認知機能と関連付けられる、少なくとも1つ脳刺激装置;ならびに、前記位置決定された脳領域と関連付けられる少なくとも1つの認知的特徴を選択的に刺激するよう構成される少なくとも1つの認知刺激装置;ならびに、
前記位置決定された脳領域に細胞置換療法、細胞再生療法、および細胞成長の少なくとも1つを含む治療を施すように構成されるインビボ刺激装置、
を含む、刺激装置システム、
を含む、医療装置。 - 脳アナライザーおよび認知アナライザーの少なくとも1つを含むアナライザーシステムであって、前記アナライザーシステムは、前記脳に関連する状態の少なくとも1つの特性を測定して測定された特性を得るように操作可能であり、前記測定された特性は、少なくとも1つの脳領域および少なくとも1つの認知的特徴の少なくとも1つに関連しており、ここで、前記アナライザーシステムは、個人の健康グループもしくは疾患グループの少なくとも1つの脳領域または少なくとも1つ認知的特徴からの基準値の算出も行い、前記アナライザーシステムは、前記測定された特性を前記基準値と比較し、前記刺激装置システムへ結果値を提供する、アナライザーシステムと;
前記アナライザーシステムおよび前記刺激装置システムをインターフェイス接続し、前記脳刺激装置および前記認知刺激装置の少なくとも1つを操作する、コントローラーと、
をさらに含む、請求項12に記載の医療装置。 - 前記脳刺激装置システムがヘルメットである、請求項12に記載の医療装置。
- 脳アナライザーおよび認知アナライザーの少なくとも1つを含むアナライザーシステムであって、前記アナライザーシステムは、個人の状態の少なくとも1つの特性を測定して測定された特性を得るように操作可能であり、前記測定された特性は、少なくとも1つの脳領域および少なくとも1つの認知的特徴の少なくとも1つに関連しており、ここで、前記アナライザーシステムは、個人の健康グループもしくは疾患グループの少なくとも1つの脳領域または少なくとも1つ認知的特徴からの基準値の算出も行い、前記アナライザーシステムは、前記測定された特性を前記基準値と比較し、結果値を提供する、アナライザーシステムと;
前記アナライザーシステムと操作可能に接続された治療モジュールであって、前記治療モジュールは、前記結果値に応じてデータを出力するよう構成される、治療モジュールと;
興奮性もしくは阻害性刺激を放出するように操作可能であり、前記治療モジュールからデータを受けて、前記少なくとも1つの脳領域を刺激するようにエネルギー放出刺激装置を配置するように構成される第一の刺激装置と;
前記第一の刺激装置に付随する第二の刺激装置であって、前記第二の刺激装置は、前記個人の前記少なくとも1つの認知的特徴を活性化するように構成される、第二の刺激装置と、
を含む医療装置。 - 前記第一の刺激装置が、少なくとも1つの非侵襲的脳刺激装置および少なくとも1つの侵襲的脳刺激装置を含み、ここで、前記少なくとも1つの非侵襲的脳刺激装置および前記少なくとも1つの侵襲的脳刺激装置は、前記少なくとも1つの脳領域を選択的に刺激するように構成される、請求項15に記載の医療装置。
- 前記非侵襲的脳刺激装置が、電気、磁気、電磁気、および光電電極の少なくとも1つを含む、請求項15に記載の医療装置。
- 前記第一の刺激装置が、前記少なくとも1つの脳領域を選択的に刺激するように構成される少なくとも1つの侵襲的脳刺激装置を含む、請求項15に記載の医療装置。
- 前記第二の刺激装置が、前記認知的特徴に対して適切な少なくとも1つの認知刺激を提供するよう構成される、請求項15に記載の医療装置。
- 前記第一の刺激装置が、非侵襲的刺激エネルギーを提供する、請求項15に記載の医療装置。
- 前記第一の刺激装置および前記第二の刺激装置の少なくとも1つへ、前記第一および第二の刺激装置からの刺激に対する反応に基づいてフィードバックを提供するよう構成される評価装置をさらに含む、請求項15に記載の医療装置。
- 前記結果値に応じて前記第一および第二の刺激装置を操作するように構成されるコントローラーをさらに含む、請求項15に記載の医療装置。
- 認知障害と関連付けられる脳領域を識別する工程と;
前記脳領域に、電気、磁気、電磁気、および光電刺激の少なくとも1つを施す工程と;
同時に、前記脳領域と関連付けられる認知機能を改変する工程と、
を含む、認知障害を治療する方法。 - 前記脳領域に、細胞置換療法、細胞再生療法、および細胞成長の少なくとも1つを含む治療を施す工程と;
所望する場合は含んでよい、前記脳領域に薬理学的治療を施す工程と、
をさらに含む、請求項23に記載の方法。 - 障害のある認知機能に対する治療方法であって、前記方法は:
個人の予め定められた脳領域へ、物理的に隣接する脳領域を刺激することなく第一の刺激を提供する工程であって、前記予め定められた脳領域は、障害のある認知機能と機能的に関連付けられる、工程と;
少なくとも1つの認知刺激を前記患者へ提供して、前記障害のある認知機能と関連する反応を引き出す工程と、
を含む、治療方法。 - 前記予め定められた脳領域の少なくとも1つの局所的な(local)脳機能を測定して、局所的測定値を得る工程と;
前記局所的測定値を規範値と比較して評価データを得る工程と;
前記評価データに応じて、第一の刺激を提供する前記工程および少なくとも1つの認知刺激を提供する前記工程の少なくとも1つを調節する工程と、
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 前記第一の刺激および前記認知刺激に対する前記反応を測定して認知データを得る工程と;
前記認知データに基づいて、第一の刺激を提供する前記工程および少なくとも1つの認知刺激を提供する前記工程の少なくとも1つを調節する工程と、
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 脳アナライザーおよび認知アナライザーの少なくとも1つを含むアナライザーシステムを提供する工程を含み;
前記アナライザーシステムは、個人の状態の少なくとも1つの特性を測定して、少なくとも1つの脳領域および少なくとも1つの認知的特徴の少なくとも1つに関連する測定された特性を取得し;
前記アナライザーシステムは、個人の健康グループもしくは疾患グループの少なくとも1つの脳領域または少なくとも1つの認知的特徴から基準値を算出し;
前記アナライザーシステムは、前記測定された特性値を前記基準値と比較して結果値を提供する、
脳治療の方法。 - 少なくとも1つの脳領域の局所的脳機能を測定して、個人の基準値に対する局所的測定値を得る工程と;
個人のグループの規範値に対して前記局所的測定値を評価し、評価データを得る工程と;
前記評価データに応じて、1もしくは2つ以上の非侵襲的刺激装置および1もしくは2つ以上の1つの認知刺激装置の少なくとも1つを調節する工程と;
前記少なくとも1もしくは2つ以上の非侵襲的刺激装置および少なくとも1もしくは2つ以上の認知刺激装置から、前記少なくとも1つの脳領域へ刺激を提供する工程と、
を含む、治療の方法。 - 前記刺激に対する反応を測定して認知測定値を得る工程と;
前記認知測定値に応じて前記非侵襲的および認知刺激装置の少なくとも1つを調節する工程と、
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - 非侵襲的刺激を提供する前記工程は、電磁気刺激および別の形態の神経刺激を提供して、前記少なくとも1つの脳領域を選択的に刺激することを含む、請求項29に記載の方法。
- 認知的症状と機能的に関連付けられる少なくとも1つの脳領域を、隣接する領域を物理的に刺激することなく選択的に刺激する工程と;
前記認知的症状に関連する反応を引き出すように選択される少なくとも1つの認知刺激を提供する工程と、
を含む、疾患の認知的症状のための治療方法。 - 前記少なくとも1つの脳領域において局所的脳機能を測定して局所的測定値を得る工程と;
前記局所的測定値を規範値に対して評価して評価データを得る工程と;
前記評価データに応じて、前記脳領域刺激および前記少なくとも1つの認知刺激の少なくとも1つを調節する工程と、
をさらに含む、請求項32に記載の方法。 - 前記刺激に対する反応を測定して認知測定値を得る工程と;
前記認知測定値に応じて、前記選択的刺激および前記少なくとも1つの認知刺激の少なくとも1つを調節する工程と、
をさらに含む、請求項32に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの脳領域が、脳欠損領域である、請求項32に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの脳領域が、記憶機能疾患と関連付けられる、請求項32に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの脳領域が、アルツハイマー病と関連付けられる、請求項32に記載の方法。
- 脳アナライザーおよび認知アナライザーの少なくとも1つを含むアナライザーシステムを提供する工程であって;
前記アナライザーは、個人の状態の少なくとも1つの特性を測定し、前記測定された特性は、少なくとも1つの脳領域および少なくとも1つの認知的特徴の少なくとも1つに関連し;
前記アナライザーは、個人の健康グループもしくは疾患グループの少なくとも1つの脳領域または少なくとも1つ認知的特徴から基準値を算出し;
前記アナライザーは、前記測定された特性を前記基準値と比較して結果値を提供する、
工程と;
刺激装置システムを提供する工程であって:
1もしくは2つ以上の非侵襲的刺激装置を提供して、前記特性と関連付けられる少なくとも1つの脳領域へ単一もしくは複数部位の刺激を選択的に提供すること;
1もしくは2つ以上の認知刺激装置を提供して、前記少なくとも1つの特性に適する少なくとも1つの認知機能へ認知刺激を選択的に提供すること;ならびに、
コントローラーを提供し、前記コントローラーを前記アナライザーシステムおよび前記刺激装置システムとインターフェイス接続し、前記コントローラーが、前記1もしくは2つ以上の非侵襲的脳刺激装置および1もしくは2つ以上の1つの認知刺激装置の少なくとも1つを操作すること、
を含む工程と、
を含む、神経治療の方法。 - 複数の別個のエネルギー放出刺激装置を有するモジュールを提供する工程と;
前記モジュールを患者上へ配置する工程と;
アルツハイマー病、認知症、自閉症スペクトラム障害、軽度認知障害、記憶喪失、老化、ADHD、パーキンソン病、うつ病、耽溺、薬物乱用、統合失調症、双極性障害、記憶向上、知能向上、集中向上、幸福感または気分の向上、自尊心向上、言語能力、発語技能、語彙技能、発音技能、他我、専念、リラクゼーション、知覚技能、思考、分析技能、実行機能、睡眠向上、運動技能、協調技能、スポーツ技能、音楽技能、対人技能、社会生活技能、および感情技能、と関連付けられる脳領域における単一もしくは複数の脳部位に刺激エネルギーを指向させるように前記別個の刺激装置を配置する工程と;
前記関連付けられる単一もしくは複数の脳部位を刺激する工程と、
を含む、神経治療の方法。 - コンピュータおよび所望される場合は含んでよいコントロールモジュールと;
所望される場合はTMS刺激装置を含んでよいユーザーエネルギー刺激モジュールと;
認知刺激モジュールと;
疾患脳位置決定モジュールと;
所望される場合は含んでよい認知試験モジュールと、
を含む、神経の評価および治療のためのシステム。 - 認知進行モニタリングモジュールをさらに含む、請求項40に記載のシステム。
- 前記コンピュータとインターフェイス接続された付随する比較基準データベースモジュールをさらに含む、請求項40に記載のシステム。
- ユーザーアクセスを持つコンピュータシステムと;
刺激を適用するための同期された磁気および認知トレーニング刺激装置システムと;
治療セッションおよび刺激の適用の順番ならびに状態を管理するための実行制御モジュール(Executive Control Module)と;
患者の反応に基づく意思決定システム(decision making system)であって、その反応に基づいて判定を行い、オペレータを変更するかまたはスクリプトを改変して認知トレーニングを最適化する、意思決定システムと;
アルツハイマー病の存在を判定するためのENDモジュールと、
を含む、医学的治療装置。
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