JP2013521042A - 脳深部刺激療法用の設定を決定する方法およびシステム - Google Patents

Abstract

脳刺激プローブ用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する、方法および制御システムが提供される。脳刺激プローブは、多数の刺激電極を含む。Ｖフィールドは、刺激電極を囲む脳組織内の電場である。本方法は、ｎ個の刺激電極に試験電流を連続して加えるステップであって、ｎは、２と脳刺激プローブに属する刺激電極の数との間の数であるステップと、ｎ個の刺激電極のうちの１つの電極における各試験電流に対して、ｍ個の刺激電極において結果として生じる励起電圧を測定するステップであって、ｍは、２と脳刺激プローブに属する刺激電極の数との間の数であるステップと、刺激設定および測定された励起電圧から、（ｍ＊ｎ）結合行列を導き出すステップであって、結合行列内の要素（ｑ，ｐ）は、刺激電極のうちの２つの電極間の電気インピーダンスの量を反映するステップと、結合行列を用いて、刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定するステップとを含む。

Description

本発明は、脳刺激プローブ用の刺激設定と、対応するＶフィールド（Ｖ場）との関係を決定する方法に関し、脳刺激プローブは多数の刺激電極を含み、Ｖフィールドは、刺激電極を囲む脳組織内の電位分布である。

本発明は、さらにこのような関係を決定するコンピュータプログラム製品および制御システムに関する。

脳深部刺激療法（ＤＢＳ：ｄｅｅｐ ｂｒａｉｎ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）は、医療デバイスの埋め込みを伴う外科治療であり、脳の特定の部分に電気パルスを送る。好適なＤＢＳプローブは、標的部位内の種々の位置に刺激電気パルスを供給する複数の電極を含む。例えば、このプローブは、６４または１２８個の電極を含むことができる。選択された脳領域内のＤＢＳは、別のやり方では難治性となる、慢性痛、パーキンソン病、振顫およびジストニアなどの運動障害ならびに情動障害に対して、著しい治療有効性をもたらしている。ＤＢＳ手術は、標的構造を電気的に刺激することを目指し、一方で近隣の特定の神経構造を刺激することによって引き起こされる有害な副作用を最小化する。それを可能にするために、特定の刺激設定が、脳組織内に発生する電場に与える影響を知ることが重要である。同様に、最適な刺激量を得るために、どんな刺激設定が当てはまるかを知ることが望ましい。

非特許文献１において、視床下核のＤＢＳによって直接に活性化された軸索組織の量の量的理解を深める方法が開示されている。この方法は、有限要素コンピュータモデル（ＦＥＭ）を用いて、人の拡散テンソル磁気共鳴データ（ＭＲＩ／ＤＴＩ）から導き出された組織伝導度特性を有する媒体内のＤＢＳの影響に取り組む。

Ｍｃｌｎｔｙｒｅ他、「Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｂｙ ｄｅｅｐ ｂｒａｉｎ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｂｔｈａｌａｍｉｃ ｎｕｃｌｅｕｓ（視床下核の脳深部刺激療法によって発生する電場および電気刺激の影響）」、Ｃｌｉｎ Ｎｅｕｒｏｐｈｙｓ、第１１５号、第５８９〜５９５頁（２００４年）。

患者の脳の伝導度地図を得るためには、ＭＲＩ／ＤＴＩシステムが必要となることが、非特許文献１の方法の不利な点である。さらに加えて、ＤＴＩは、電気伝導度を直接には測定せずに、代わりに（ＤＴＩによって測定された）水拡散と電気伝導度との理論上の関係を仮定することによって電気伝導度を見積もる。

その上に、実用的なスキャン時間に対するＤＴＩの解像度は、約２ｍｍ、すなわち高解像度ＤＢＳプローブの典型的な電極ピッチの４倍、に制限される。組織伝導度が、時間とともに、例えばプローブのカプセル化に起因して変化すること、およびこの既知の方法が、伝導度地図を規則的に更新する必要があることも問題である。規則的にＤＴＩスキャンを実行することは、この目的のためには非実用的である。

以上の点を考慮して、上述したような脳刺激プローブ用の刺激設定を決定する、さらに実用的なまたはさらに正確な方法を提供することが、本発明の目的である。

本発明の第１の態様によれば、脳刺激プローブ用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する方法において、脳刺激プローブは多数の刺激電極を含み、Ｖフィールドは刺激電極を囲む脳組織内の電位分布である方法であって、ｎ個の刺激電極に試験電流を連続して加えるステップであって、ｎは、２と脳刺激プローブに属する刺激電極の数との間の数であるステップと、ｎ個の刺激電極のうちの１つの電極における各試験電流に対して、ｍ個の刺激電極において結果として生じる励起電圧を測定するステップであって、ｍは、２と脳刺激プローブに属する刺激電極の数との間の数であるステップと、刺激設定および測定された励起電圧から、（ｍ＊ｎ）結合行列を導き出すステップであって、結合行列内の要素Ｚ_ｑ，ｐは、刺激電極のうちの２つの電極間の電気インピーダンスの量を反映するステップと、結合行列を用いて、刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定するステップとを含む、脳刺激プローブ用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する方法、を提供することによってこの目的が達成される。

電極に近接した脳組織の電気的特性、典型的にはインピーダンスは、試験電流を加えて励起電圧を測定することによって決定される。結合行列は、決定された電気的特性を含む。結合行列内の要素Ｚ_ｑ，ｐは、例えば電極ｑ上の電圧Ｖ_ｑと電極ｐに注入される試験電流Ｉ_ｐとの寄与比率を表すことができる。これらのインピーダンス値Ｚｑ，ｐは、刺激プローブ（例えば電極サイズ、形状および材料）および周囲系（例えば脳組織）の特性に依存する。被刺激電極（刺激される電極）それ自体における励起電圧も、測定することができることに留意されたい。このような測定は、（ｍ＊ｎ）結合行列内の対角要素を決定して、被刺激電極と刺激プローブの接地電極との間のインピーダンスを反映することになる。接地電極または戻り電極は、プローブのケーシングによって形成することができる。

代替策としては、インピーダンス行列Ｚは、アドミタンス行列の数学的逆変換によって発生することができる。アドミタンス行列の要素は、特定の電極上に非ゼロの試験電圧を印加し、同時に他のすべての電極上にゼロ電圧を印加することによって決定することができる。次いでアドミタンス行列の要素は、前記電圧を引き起こす必要がある電極において、電流を測定することによって得られる。

結合行列に記憶された情報および電場に関するいくらかの理論的知識を用いて、刺激設定と脳組織内の対応するＶフィールドとの関係が決定される。このような関係は、例えば単極の単位電流励起に対する期待Ｖフィールドを記述するルックアップテーブルの形式で、提供してもよい。この関係に基づいておよび線形システムと仮定して（線形システムでは、ネットワーク理論から知られている重ね合わせの原理を適用することができる）、加えられた刺激電流の起こりうる任意の組み合わせに対する期待Ｖフィールド（Ｉ）を計算することが可能であり、および逆もまた同様に、標的Ｖフィールドを得るのに必要な、刺激電流の組み合わせを計算することが可能である。

脳組織内に結果として生じるＶフィールドは、例えば、刺激プローブの各電極において、期待電流Ｉ＝（Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３、．．．、Ｉ_ｍ）または期待電位Ｖ＝（Ｖ_１、Ｖ_２、Ｖ_３、．．．、Ｖ_ｍ）の知識を用いて決定することができる。同様に、脳組織内に標的Ｖフィールドを得るために、どんな電流Ｉまたは電極電位Ｖが必要となるかを計算することができる。電極電位Ｖまたは電流Ｉと刺激設定との関係は、結合行列から導き出すことができる。

本発明による方法の主な利点は、本方法が、解剖学的画像から電気的特性を導き出すための撮像デバイスを必要としないことである。

本発明によれば、脳組織の電気的特性は、インピーダンス測定から導き出され、どんな電気的特性も、解剖学的画像を分析することによって間接的に決定しなくてよい。どんな撮像装置も、刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定するのに必要でないという事実は、時間とともにこの関係を更新することをはるかに容易にする。この関係を更新することは、例えば、組織伝導度が、プローブのカプセル化に起因して変化することがあるので、必要となる場合がある。その上に、本発明による方法は、所要の刺激設定および／または期待Ｖフィールドのさらに正確な見積もりを提供するのに用いることができる。ＤＴＩのような周知の撮像技術の解像度は、刺激プローブの典型的な電極ピッチの約４倍であり、一方で本発明による方法は、別々の刺激電極に近接した脳組織の電気的特性に関する詳細な情報を提供する。

本発明の第２の態様によれば、刺激電極に試験電流を加える手段と、刺激電極において励起電圧を測定する手段と、本発明による方法を実行するように構成されるプロセッサとを含む制御システムが提供される。

本発明のこれらおよび他の態様は、本明細書で以下に説明される実施形態から明らかであり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。

図１は、複数の刺激電極を有する刺激プローブを模式的に示す。 図２は、本発明による制御システムのブロック図を示す。 図３は、脳刺激プローブ用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する方法のフローチャートを示す。 図４は、期待Ｖフィールドを決定する方法のフローチャートを示す。 図５は、標的Ｖフィールドを得るのに必要な刺激設定を決定する方法のフローチャートを示す。

図１は、複数の刺激電極１１を有する脳刺激プローブ１０を模式的に示す。これは概略図にすぎず、使用される実際の刺激プローブ１０は、かなり異なる場合がある。本発明による方法およびシステムにおいて用いられる刺激プローブ１０にとって重要なことは、このプローブが、プローブ表面の少なくとも一部分に分布する複数の刺激電極１１を有することである。例えば、６４または１２８個の電極のアレイが用いられる。

図２は、図１の脳刺激プローブ１０を制御する制御システム２０を模式的に示す。刺激プローブ１０は、パルス発生器２１を経由してプロセッサ２３に結合される。プロセッサ２３は、刺激プローブ１０が適切に機能することを可能にするために、刺激電極１１に適用する刺激設定を決定して制御する。パルス発生器２１は、プロセッサ２３からの命令に従って、個々の刺激電極１１に、電気信号、例えば電流、を供給する。プロセッサ２３もまた、刺激プローブ１０の機能状態に関する情報およびこのプローブの環境とのやり取りに関する情報を得るために、刺激電極１１からのデータおよび信号を受けることができる。電極１１において、電流を受ける電極１１の近傍のまたはさらに離れたところの励起電圧を測定するインピーダンス記録手段または電圧計２２が提供される。プロセッサ２３は、さらに、例えば本発明によるシステム２０および方法を制御するための、例えば患者データおよびソフトウェアを記憶するメモリ２４に結合される。制御システム２０は、他のシステムとデータをやり取りしまたは共有することができるローカルまたは広域ネットワーク（例えばインターネット）に結合することができる。

一実施形態では、刺激を発生させる独立した電流源の数（例えば４）は、電極の数（例えば６４）を下回る。単一電流源の出力は、同時にいくつかの電極に分配することができる。この共通源の電流は、個々の電極の組織インピーダンスおよび個々の位置へのリードインピーダンスと依存状態にある電極に分布する。刺激設定は、パルス発生器がどの電極に接続されるかを表す接続設定と組み合わされた電流発生器の電流値として定義することができる。電極の電流源に対する刺激設定を理解しておよび結合行列を用いて、（すべての電極上の）刺激電流Ｉを計算することができる。

さらに加えて、ユーザがシステム２０を構成するまたは使用するのを支援することができる情報を示すディスプレイ２６を、プロセッサ２３に結合することができる。システム２０は、さらに加えて、マウス２５もしくは他のタイプのポインタデバイスおよび／またはキーボードなどの、ユーザ入力手段を含むことができる。ディスプレイ２６は、ユーザがシステム２０を構成して制御することを可能にするグラフィカル・ユーザ・インターフェースを提供するのにも用いることができる。そのためには、ディスプレイ２６はさらにタッチスクリーンの機能性を有してもよい。

図３は、脳刺激プローブ１０用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する方法のフローチャートを示す。本方法は、励起ステップ３１で開始し、同ステップでは、各刺激電極１１または選択された刺激電極１１のサブグループを、パルス発生器２１を用いて既知の試験電流Ｉ_ｔｅｓｔで連続して励起する。応答記録ステップ３２では、刺激電極１１のうちの１つの電極に試験パルスが加えられると、インピーダンス記録手段または電圧計２２は、前記電極１１において励起電圧を測定し、他の刺激電極１１において応答電圧を測定する。この応答は、電極ｐにおける励起に起因した、刺激電極ｑにおける電極電圧Ｖ_ｑ，ｐとして記録することができ、または測定されたインピーダンス値Ｚ_ｑ，ｐとして記録することができる。この測定は、すべての刺激電極１１に対して、または選択された、例えば近接した、ｍ個の刺激電極１１に対して、実行することができる。最初の刺激電極１１を励起し、ｍ個の電極１１上の応答を測定した後、次の刺激電極１１を試験することができる。ｎ個の電極が励起されてｍ個の電極上の電圧が記録されると、最初の２つのステップ３１、３２が、少なくともｎ回実行される。任意選択で、いくつかのまたはすべての刺激電極１１が、２回以上、場合によっては種々の試験電流Ｉ_ｔｅｓｔで試験される。応答記録ステップ３２の結果は、プローブ１０とプローブ１０を囲む組織とを組み合わせた電気的特性についてのｍ＊ｎ回の測定となる。行列発生ステップ３３では、この情報は、ｍ＊ｎ結合行列３５を形成するように処理することができる。

実際には、試験される電極の数ｎは、しばしば記録する電極の数ｍに等しいことになる。この結合行列３５は、不均質の異方性組織伝導度の影響を取り込み、すなわち同行列の要素は、種々の位置間の電気的組織インピーダンスの量を反映する。例えば、結合行列３５内の登録（ｑ、ｐ）は、電極ｑ上の電圧と電極ｐに注入される電流との比を保持することができる。好ましい実施形態では、被刺激電極それ自体における励起電圧も測定される。このような測定は、（ｍ＊ｎ）結合行列内の対角要素を決定して、被刺激電極と刺激プローブの接地電極との間のインピーダンスを反映することになる。接地電極または戻り電極は、プローブのケーシングによって形成することができる。

結合行列３５を用いて、各電極１１における期待電極電圧Ｖのパターンを、刺激電流Ｉの特定のパターンに応じて決定することが可能である。同様に、電極電圧Ｖの所望のパターンを得るのに必要な刺激電流Ｉの所要のパターンを決定することが可能である。

プローブ１０の適切な動作にとって、どんな刺激電流Ｉによってどんな電極電位Ｖが引き起こされるかを知り、逆もまた同様に知るためには、これはまだ十分ではないことがある。図３のステップ３４では、結合行列３５は、刺激電流の所与のパターンに対する脳組織内の期待電位分布（Ｖフィールド）を計算するのに用いられ、または所望のＶフィールドを得るのに必要な刺激パターンを計算するのに用いられる。個々の電極電位Ｖまたは電流ＩからＶフィールドを計算することは、例えば有限要素モデリング（ＦＥＭ）または他の数値技法を用いて行うことができる。Ｖフィールドは、同種組織の伝導度の仮定下で計算することができるが、しかしこれは、結合行列３５から利用可能な測定データによって補正されることが好ましい。個々の電極電位Ｖまたは電流ＩとＶフィールドとの関係３６、３７も、脳組織の組成に依存する。結合行列３５は、この組成に関する情報を含み、それゆえにＶフィールドと電極電位Ｖまたは電流Ｉとの関係のさらに正確な決定を提供するのに用いることができる。

図４および図５は、図３内のステップ３４を実現する方法の典型的なフローチャートを示す。これらの方法では、結合行列３５、および個々の電極電流ＩとＶフィールドとの関係に関する知識は、所要の刺激設定または期待Ｖフィールドを決定するのに用いられる。図４は、期待Ｖフィールドを決定する方法を示し、図５は、標的Ｖフィールドを得るのに必要な刺激設定を決定する方法を示す。

図４では、刺激設定から成る特定の１セットに対して、期待Ｖフィールドがどのように計算されるかが示される。最初に、例えばパルス発生器の電流設定、およびｎ個の電極１１をパルス発生器に電気的に結合する接続設定の形式で、刺激設定が提供される（ステップ４１）。次いで、結合行列３５が用いられて、電極１１において結果として生じる電流Ｉ_１、Ｉ_２、．．．、Ｉ_ｑ、．．．、Ｉ_ｍを決定する（ステップ４２）。電極１１における電極電流Ｉ_１、Ｉ_２、．．．、Ｉ_ｑ、．．．、Ｉ_ｍが分かると、電極電流Ｉ＝Ｉ_１、Ｉ_２、．．．、Ｉ_ｑ、．．．、Ｉ_ｍとＶフィールドとの関係３６が用いられて、結果として生じるＶフィールドを計算する（ステップ４３）。結合行列３５は、図３を参照して上述したように測定を用いて得られることに留意されたい。埋め込まれたプローブ１０用の結合行列は、少なくとも１回決定しなければならない。しかしながら、結合行列３５は、例えば脳組織内に時間とともに生じる可能性がある変化を考慮に入れるために、周期的に更新されることが好ましい。電極電流ＩとＶフィールドとの関係３６は、同種組織の伝導度の仮定下で１回計算することができるが、しかしこれは、結合行列３５から利用可能な測定データによって補正されることが好ましい。関係３６は、結合行列３５といっしょに更新することができる。

図５では、標的Ｖフィールドを得るのに必要な刺激設定が、どのように決定されるかが示される。最初に、例えば脳内の刺激すべき標的構造の位置座標から成る１セットの形式で、標的Ｖフィールドのディスクリプション（ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）が提供される（ステップ５１）。代替策としては（またはさらに加えて）、刺激を回避すべき神経構造の位置を記述する座標が提供される。次いでＶフィールドと個々の電極電流Ｉとの関係３７が用いられて、所望のＶフィールドを得るのに必要な電極電流Ｉを計算する（ステップ５２）。次いで結合行列３５を用いると、これらの所要の電極電流Ｉを得るための刺激設定が決定される（ステップ５３）。

本発明は、コンピュータプログラム、詳しくは本発明を実行に移すのに適合した担体上または担体内のコンピュータプログラム、にも及ぶことを理解されたい。プログラムは、ソースコード、オブジェクトコード、コード中間ソースおよび部分的にコンパイルされた形式などのオブジェクトコードの形式、または本発明による方法の実装用に適している任意の他の形式でもよい。このようなプログラムは、多くの異なるアーキテクチャ設計を有することができることも理解されたい。例えば、本発明による方法またはシステムの機能性を実装するプログラムコードは、１つ以上のサブルーチン内へ細分化することができる。これらのサブルーチン間で機能性を分配する多くの異なるやり方が、当業者には明らかになることになる。サブルーチンは、１つの実行可能なファイルにいっしょに記憶されて、内蔵式のプログラムを形成することができる。このような実行可能なファイルは、コンピュータ実行可能な命令、例えばプロセッサ命令および／またはインタープリタ命令（例えばＪａｖａ（登録商標）インタープリタ命令）を含むことができる。代替策としては、１つ以上のまたはすべてのサブルーチンは、少なくとも１つの外部ライブラリファイルに記憶して、静的にまたは動的に、例えば実行時に、メインプログラムとリンクすることができる。メインプログラムは、サブルーチンのうちの少なくとも１つに対する少なくとも１つの呼び出しを含有する。サブルーチンは、互いに関数呼び出しを含むこともできる。コンピュータプログラム製品に関する一実施形態は、説明された方法のうちの少なくとも１つの方法に属する複数の処理ステップのそれぞれに対応するコンピュータ実行可能な命令を含む。これらの命令は、サブルーチン内へ細分化することができ、および／または静的にもしくは動的にリンクすることができる１つ以上のファイルに記憶することができる。コンピュータプログラム製品に関する別の実施形態は、説明されたシステムおよび／または製品のうちの少なくとも１つのシステムまたは製品に属する複数の手段のそれぞれに対応するコンピュータ実行可能な命令を含む。これらの命令は、サブルーチン内へ細分化することができ、および／または静的にもしくは動的にリンクすることができる１つ以上のファイルに記憶することができる。

コンピュータプログラムの担体は、プログラムを保持することができる任意の構成要素またはデバイスとすることができる。例えば、担体は、ＲＯＭ、例えばＣＤ−ＲＯＭもしくは半導体ＲＯＭ、または磁気記録媒体、例えばフロッピディスクもしくはハードディスク、などの記憶媒体を含むことができる。さらに担体は、電気もしくは光ケーブルを経由してまたは無線もしくは他の手段で、伝達することができる電気もしくは光信号などの伝達可能担体とすることができる。プログラムがこのような信号内に具体化されると、担体は、このようなケーブルまたは他のデバイスもしくは手段で構成することができる。代替策としては、担体は、関係のある方法を実行するのに適合している、または関係のある方法の実行に用いられる、プログラムが埋め込まれた集積回路とすることができる。

上述した実施形態は、本発明を限定するというよりも説明するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱せずに、多くの代替の実施形態を設計することができることに留意されたい。請求項において括弧間に置かれたどのような参照符号も、請求項を限定するようには解釈されないものとする。動詞「を含む」およびその活用形の用法は、請求項内に述べられたもの以外のエレメントまたはステップの存在を除外しない。エレメントの直前の冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数の当該のエレメントの存在を除外しない。本発明は、いくつかの別個のエレメントを含むハードウェアを用いて、および適切にプログラミングされたコンピュータを用いて、実装することができる。いくつかの手段を列挙するデバイス請求項において、これらの手段のいくつかは、１つのかつ同一のハードウェア品によって具体化してもよい。いくつかの方策が互いに異なる従属項に記載されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせを有利に用いることができないことを指し示すものではない。

Claims (6)

1. 脳刺激プローブ（１０）用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する方法において、前記脳刺激プローブ（１０）は多数の刺激電極（１１）を含み、前記Ｖフィールドは前記刺激電極（１１）を囲む脳組織内の電位分布である方法であって、
   ｎ個の刺激電極（１１）に試験電流を連続して加えるステップであって、ｎは、２と前記脳刺激プローブ（１０）に属する刺激電極（１１）の数との間の数であるステップと、
   前記ｎ個の刺激電極（１１）のうちの１つの電極における各試験電流に対して、ｍ個の刺激電極において結果として生じる励起電圧を測定するステップであって、ｍは、２と前記脳刺激プローブ（１０）に属する刺激電極（１１）の数との間の数であるステップと、
   前記刺激設定および前記測定された励起電圧から、（ｍ＊ｎ）結合行列を導き出すステップであって、該結合行列内の要素Ｚ_ｑ，ｐは、前記刺激電極（１１）のうちの２つの電極間の電気インピーダンスの量を反映するステップと、
   前記結合行列を用いて、前記刺激設定と前記対応するＶフィールドとの前記関係を決定するステップとを含む、脳刺激プローブ（１０）用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する方法。
2. 特定の電極（１１）上に非ゼロの試験電圧を印加し、同時に他のすべての電極（１１）上にゼロ電圧を印加するステップと、
   前記印加電圧を引き起こす必要がある前記電極（１１）において、結果として生じる電流を測定するステップと、
   アドミタンス行列を決定するステップであって、該アドミタンス行列の要素は、前記測定された、結果として生じる電流を反映するステップと、
   前記アドミタンス行列の数学的逆変換によって、前記結合行列を発生させるステップとをさらに含む、請求項１に記載の、脳刺激プローブ（１０）用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する方法。
3. 刺激設定から成る所定の１セットを受けるステップと、
   前記刺激設定と前記対応するＶフィールドとの前記関係を用いて、刺激設定から成る前記所定の１セットに対応する前記Ｖフィールドを決定するステップとをさらに含む、請求項１に記載の、脳刺激プローブ（１０）用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する方法。
4. 標的Ｖフィールドのディスクリプションを受けるステップと、
   前記刺激設定と前記対応するＶフィールドとの前記関係を用いて、前記標的Ｖフィールドを得るのに必要な刺激設定から成る１セットを決定するステップとをさらに含む、請求項１に記載の、脳刺激プローブ（１０）用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する方法。
5. プロセッサに請求項１に記載の方法を実行させるように動作する、脳刺激プローブ（１０）用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定するコンピュータプログラム製品。
6. 脳刺激プローブ（１０）用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する制御システム（２０）において、前記脳刺激プローブ（１０）は多数の刺激電極（１１）を含み、前記Ｖフィールドは前記刺激電極（１１）を囲む脳組織内の電位分布である、制御システム（２０）であって、
   前記刺激電極に試験電流を加える手段（２１）と、
   前記加えられた試験電流から結果として生じる励起電圧を測定する手段（２２）と、
   プロセッサ（２３）であって、
   前記試験電流を加える手段（２１）に、ｎ個の刺激電極（１１）に試験電流を連続して加えるように命令し、ｎは、２と前記脳刺激プローブ（１０）に属する刺激電極（１１）の数との間の数であり、
   前記励起電圧を測定する手段（２２）に、ｍ個の刺激電極（１１）において各試験電流によって引き起こされた励起電圧を測定するように命令し、ｍは、２と前記脳刺激プローブ（１０）に属する刺激電極（１１）の数との間の数であり、
   前記刺激設定および前記測定された励起電圧から、（ｍ＊ｎ）結合行列を導き出し、該結合行列内の要素Ｚ_ｑ，ｐは、前記刺激電極（１１）のうちの２つの電極間の電気インピーダンスの量を反映し、
   前記結合行列を用いて、前記刺激設定と前記対応するＶフィールドとの前記関係を決定するように構成されるプロセッサ（２３）とを含む、
   脳刺激プローブ（１０）用の刺激設定と、対応するＶフィールドとの関係を決定する制御システム（２０）。

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