JP2014532454A - 自己指向型刺激電極 - Google Patents

Abstract

神経刺激装置が提供される。装置は、複数の仮想電極対を提供するために協働する、第１の物理的電極素子および第２の物理的電極素子を有する。物理的素子間の間隔、ならびに仮想対を備える部分のそれぞれの間の相対的な表面積は、自己選択型および／または自己指向型治療能力を提供するように制御される。【選択図】 第１図

Description

関連出願の相互参照
本出願は、以前に出願された、２０１１年１０月１９日出願の米国特許出願番号第６１／６２７，８３９号の優先権を主張する。

本開示は、経皮神経刺激に関し、より具体的には、効果的な経皮神経刺激のための自己指向型電極装置に関する。

経皮神経刺激の目的は、適切な電気エネルギー濃度を、皮膚上の比較的小さい好ましい治療場所に集中させることである。好ましい治療場所は、典型的には、神経枝、発痛点、および鍼療法のツボなどの場所であり、すなわち相対的なインピーダンスがより低い点であることが実証されている。

相対的なインピーダンスが低い点の位置を特定する１つの方法は、対になった交互の極性を個別に対処することができる電極のアレイを使用することである。この方法は、米国特許出願番号第２００８／００２７５０７号でＢｉｊｅｌｉｃによって採用されている。次いで、施術者は、電極の組合せを試すことで、相対的に低いインピーダンスの値をスキャンする。インピーダンスが低い点を特定した後、施術者は、特定した箇所を治療するために別の装置を使用する必要がある。所望の結果に到達するためには、スキャンおよび治療のプロセスを繰り返す必要がある。手動の様式または自動の様式のいずれかでこの方法を実施するのは、時間がかかり、高価である。

他の先行技術の装置および方法は、この問題に対処しないものである。例えば米国特許第４，２３８，７２６号でＩｃｈｉｊｏは、手段として電極構成を使用することを述べずに、インピーダンスが低い点を電気的に判定する方法を考察している。Ｍｏｌｉｎａ−Ｎｅｇｒｏらは米国特許第４，５４１，４３２号で、電極の構成について述べることなく疼痛を治療するための波形の使用を考察している。Ｍａｔｏｓは、米国特許出願番号第２００３／０２３３１２９号で、相対的な電極寸法および間隔について述べることなく、スキャンおよび刺激する方法を考察している。

インピーダンスの低い点を位置特定する別の一般的な方法は、同心電極の構成の使用である。外側電極は、より小さい内側の「治療」電極より、実質的に大きい面積を有する。外側電極に対する内側電極の面積比は、典型的には１．２／１と５．０／１との間であり、電極の間の間隔は、典型的には０．４０インチ（１０．２ｍｍ）未満の小さい寸法に制御される。

電極対が体の上を移動するのにしたがって、内側電極と外側電極との間のインピーダンス測定を測定し記録することによって、インピーダンスの低い点、したがって、好ましい治療場所を位置特定することができる。これは、概して米国特許第７，４８３，７３４号で、Ｃｏｌｔｈｕｒｓｔによって考察されている。

米国特許第６、０３８、４８５号で、Ａｘｅｌｇａａｒｄは、電極の行と列とを介して電流分布を制御することおよび電気的なパルスを方向付けることを考察している。Ａｘｅｌｇａａｒｄは、個々の電極の間隔および面積と取り組んでいるが、等しい間隔、および等しい電極面積以外には何も開示していない。米国特許出願番号第２００７／０１０６３４２号で、Ｓｃｈｕｍａｎｎは、トリガ点をスキャンして位置特定する手段を考察し、間隔と皮膚のコンダクタンスとの関係を述べている。しかしながら、Ｓｃｈｕｍａｎｎは、電極の間の特定の間隔と組み合わせて、異なる面積の電極を有することについて何も教示していない。Ｓｃｈｕｍａｎｎは、スキャンニングおよび治療の多重のサイクルを介した、「疼痛の追跡」も考察している。米国特許出願番号第２００８／００２７５０７号で、Ｂｉｊｅｌｉｃが、単一の間隔および単一の寸法を用いる電極のアレイを考察しているのも注目に値する。

本明細書に記載したある特定の実施形態と関連して、インピーダンスの低い点を位置特定し、その場所を治療する先行の方法には、２つの主要な欠点が存在する。第１に、先行の方法は、比較的大きい面積を治療することができない。典型的には、先行の方法は、臨床的な有効性のために多重の治療場所を必要とする。先行の方法は、皮膚の上で電極対を滑動することによって、治療点を位置特定する目的で身体をスキャンするため、またはスキャンニングマシーン（例えば、Ｂｉｊｅｌｉｃの参照でのものなどの）を使用するためのいずれかの目的で、熟練した療法士も必要とする。いずれのプロセスも時間がかかり、高価である。第２に、先行技術の方法は、無人の療法を提供しない。したがって、スキャンニングまたは治療のいずれかのために、熟練した療法士が必要となり、これは時間がかかり、高価である。これらの欠点は、本質的にこれらの先行の方法を、最も複雑な臨床症状以外では、法外なコストがかかるものにしている。本開示の様々な実施形態は、位置特定プロセスおよび治療プロセスを、複雑な電子機器またはソフトウェアなしに自動的に実施する。

一実施例では、神経刺激のための装置が提供される。前記装置は、第１の極性を有する第１の物理的電極素子と、第１の極性とは異なる第２の極性を有する第２の連続的な物理的電極素子とを含む。前記第１の物理的電極素子と前記第２の物理的電極素子とは、協働して、複数の仮想電極対を形成する。それぞれの対は、第１の電極部と第２の電極部とを有する。前記第１の電極部は、前記第１の物理的電極素子の一部であり、前記第２の電極部は、前記第２の物理的電極素子の一部である。

１つの代替的な態様によると、第１の電極部のうち少なくとも１つは、アームを含む。第２の電極部のうち少なくとも１つは、第１の物理的電極素子のＣ字型部分を含む。Ｃ字型部分は、アームを少なくとも部分的に包囲する。

別の代替的な態様によると、第１の電極部のうち少なくとも１つは、Ｔ字型部分を含む。Ｔ字型部分は、アームから延在するアームとパッドとを含む。第２の電極部のうち少なくとも１つは、第１の物理的電極素子のＣ字型部分を有し、Ｃ字型部分は、Ｔ字型部分を少なくとも部分的に包囲する。

別の代替的な態様によると、第２の物理的電極素子は、長手方向素子と、少なくとも２つの交差構造を形成する長手方向素子と交差する少なくとも２つの横断方向素子とを含む。交差構造のそれぞれは、複数の仮想電極対のアームの少なくとも２つを含む。

代替的な実施形態によると、第１の物理的電極素子は、複数の第１のアームがそこから延在する第１のベース部分を含み、第２の物理的電極素子は、複数の第２のアームがそこから延在する第２のベース部分を含む。第１のアームおよび第２のアームは、複数の仮想電極対を形成するように交互配置し対向する。

別の代替的な実施形態によると、第２の物理的電極素子は、複数の横断方向アームを有する曲がりくねった素子を有する。曲がりくねった素子の横断方向アームのうち少なくとも１つは、仮想電極対のうち少なくとも１つのアームを含む。

実施形態の１若しくはそれ以上は、以下の利点のいくつかを提供する、なにも提供しない、またはある特定のものすべてを提供する場合がある。１つの利点によると、多数の電極対に同価値を提供するために２つの電気接続のみが必要とされる。別の利点によると、刺激電流は、インピーダンスの低い組織へ優先的に指向するので、理想的な治療点の正確な場所は必要無い。さらに別の利点によると、中程度に大きい面積を一度に、治療することができる。さらに別の利点によると、電極装置は可撓性で、接着剤を使用して患者の皮膚に付着するが、複数回取り外し、かつ再取り付けできる場合がある。さらに別の利点によると、導電経路の狭い間隔が、痛みを伴う筋収縮を避けることによって、改善された治療成績を促進する。

本開示およびその特徴のより完全な理解のために、ここで添付の図面とともに以下の説明を参照する。
図１は、例示的な実施形態による、対向し、交互配置するアームを有する神経刺激装置を図示するものである。 図２は、例示的な実施形態による、交差構造とＴ字型アームとを有する、神経刺激装置の代替的な実施形態を図示するものである。 図３は、例示的な実施形態による、中心の空間部分をともなう、交差構造とＴ字型アームとを有する、神経刺激装置の代替的な実施形態を図示するものである。 図４は、例示的な実施形態による、対向し交互配置するアーム、および多重の電極アレイ領域を有する、神経刺激装置の代替的な実施形態を図示するものである。 図５は、例示的な実施形態による、交差構造を有する、神経刺激装置の代替的な実施形態を図示するものである。 図６は、例示的な実施形態による、曲がりくねった素子を有する、神経刺激装置の代替的な実施形態を図示するものである。

とりわけ、様々な実施形態は、経皮神経刺激のための電極構成を提供する。電極構成は、経皮神経刺激を効果的にするために自己指向型電極装置内に組み込まれてもよい。電極構成は、インピーダンスが低い点の位置特定と、特定された位置の治療を可能とするものであってもよい。

例示的実施形態が図１に図示される。本実施形態は、その間隔が均一な距離に保たれる、交互の極性の電極を有する物理的電極のアレイを提供する。距離は、好ましくは、約０．７５インチ（１９．１ｍｍ）未満で、さらにより好ましくは、約０．４０インチ（１０．２ｍｍ）未満である。包囲する反対の極性の電極に対する治療電極の面積比は、好ましくは、少なくとも約１．２／１である。最大のエネルギーは、インピーダンスが最低の点の上に位置特定された電極の下に送達されるので、電極のアレイは、最適な治療電極を、オームの法則による好ましい治療場所で、「自己選択」する。さらに、アレイは、最も有利な区域に、またはノードのアレイ内の電極ノードに、エネルギーを自己指向する。したがって、スキャンニングおよび治療の両方は、自動的かつ同時に実施される。

図１は、神経刺激装置１００を図示する。装置１００は、複数の導電性プレートを備える。図示された装置は、第１の導電性プレート１０１および第２の導電性プレート１０２を有する。第１の導電性プレート１０１および第２の導電性プレート１０２は、第１の物理的電極素子および第２の物理的電極素子と見られてもよい。代替的な構成は、特に、追加的な導線が組み込まれている場合、３つ以上のプレートを有してもよい。ある特定の実施形態では、物理的電極素子より多くの仮想電極対、またはノードが存在する電極構成が提供される。

導線対１０３は、一端部で電源（図示せず）に接続される。導線対１０３は、第１の導線１０４と第２の導線１０５とに分けられる。第１の導線１０４は、第１の導電性プレート１０１の第１のリードベース１１１で、第１の導電性プレート１０１に連結される。第２の導線１０５は、第２の導電性プレート１０２の第２のリードベース１１０で、第２の導電性プレート１０２に連結される。第１の導電性プレート１０１は、複数の第１の指部１０９を備え、第２の導電性プレート１０２は、複数の第２の指部１０８を備える。仮想電極対の極性を逆にするためには、導線を逆にすればよいことを理解するべきである。

第１の導電性プレート１０１および第２の導電性プレート１０２は、任意の適切な材料から形成されてもよい。材料は、例えば、金、銀、ステンレス鋼、銅、またはヒドロゲルなどの、導電性が高いものであることが好ましい。一実施形態では、導電性プレート１０１、１０２は、ベースまたは裏材パッド１１２に取り付けられるものであり、例えば、ポリエチレンフォーム、またはカプトンなどの任意の適切な絶縁材料を含んでもよい。一実施形態では、導電性プレートとは反対の側には、ストラップなどの追加的な取り付け方法の必要無しに、皮膚に付着する、自己接着性の、可撓性積層体が使用される。前記導電材料自体は、粘着性がある導電ヒドロゲルのような自己接着性であるものが好ましい。

好ましくは、第１の導線１０４は、より高い電圧の導線であり、第２の導線１０５は、戻り側のより低い電圧の導線である。したがって、第１の導電性プレート１０１および第１の指部１０９は、より高い電圧である。同様に、第２の導電性プレートおよび第２の指部１０８は、より低い電圧である。また、第１の指部１０９は第２の指部１０８よりより幅広いのが望ましい。別の言い方をすれば、指部１０９は、幅広く、または太く、一方で指部１０８は、狭く、または細い。指部１０９、１０８の幅または太さは、より高い電圧電極表面に対するより低い電圧電極表面の所望の比、ならびに電極間の所望の間隔による。導電性プレートのそれぞれの相対的な電圧電位は、逆にしてもよいことが理解されるべきである。

複数の仮想電極を形成するように、第１の指部１０９および第２の指部１０８を、組み合わせる。１つのかかる仮想電極は、破線の四角１０６によって図示される。仮想電極は、細い第２の指部１０８と、２つの太い第１の指部１０９のそれぞれの部分と、を含む。仮想電極は、第１の指部１０９の２つの部分の間のブリッジ部分１１３も含んで示すことができる。したがって、第１の指部１０９の部分は、ブリッジ部分１１３とともに、より高い電圧電極を形成し、２つの太い指部の部分の間の細い指部１０８は、より低い電圧電極を形成する。区域１０７は、本明細書のいずれかに記載される、刺激ノードを表す。

代替的な実施形態では、「自己選択型」の電極の物理的対（すなわち自己選択型刺激を提供する電極）を使用する代わりに、「自己指向型刺激電極」が提供される。かかる電極は、ある特定の特性が維持されるとき、個々の物理的電極の必要無しに「自己指向型刺激ノード」を生成する。「自己選択型」は、装置の複数の仮想電極を「生成する」能力を指す。これは、面積比と物理的電極の間隔との組み合わせの関係に起因する。組織が健康で均一な場合でさえも、装置は、まだ「自己選択」仮想電極を生成する。「自己指向型」とは、治療のために好ましいものである、こうした仮想電極により多くのエネルギーを指向する実施形態を意味する。これは、仮想電極の相対的により低いインピーダンスを有する部分集合に「自己指向する」。

比較的高い面積比および緊密な間隔を維持することによって、オームの法則により、エネルギーは、インピーダンスの低い点に自然と集中し、個々の物理的電極を有する必要無しに遠回りの導電体経路に沿って「自己指向する刺激ノード」を効果的に生成する。したがって、この設計は、仮想的な治療ノードとなる区域を「自己選択」し、かつエネルギー密度を、相対的に最低のインピーダンスであるそれらのノードに指向もする。好ましくは、電極間の間隔は、約０．４０インチ（１０．２ｍｍ）未満である。さらにより好ましくは、間隔は、約０．２５であり、電極の相対的な面積比は、約１．２０：１と５．０：１との間である。緊密な間隔は、痛みを伴う筋収縮の発生無しに治療点に高いエネルギーを送達する能力を提供する。皮膚神経繊維を刺激するためには、より高いエネルギー密度が必要である。このため、痛みを伴う筋収縮によって送達することができるエネルギー量が限られる場合、治療の有効性が低減する。集中したエネルギーは、治療される皮膚上のインピーダンスの値が変化するのにともなって遠回りの導電経路に沿って移動する。この動的な特徴は、無人の治療の期間の間に、皮膚上の最も好ましい区域に集中した刺激を提供し、それによって複雑なコンピューターアルゴリズムおよび人間の操作の必要無しに、自動的にスキャンし治療する。

少なくとも１つの実施形態では、電極アレイの裏材または支持体として、自己接着性の、可撓性積層体が使用される。積層体は、ストラップなどの追加的な取り付け方法の必要無しに、皮膚に接着する。これは、自己指向型刺激電極を、肩部または下背部などの弯曲した、凹状の人体部分に使用するのを可能にする。かかる自己指向型刺激電極のさらなる利点は、寸法に限定されないことである。例えば、単一の自己指向型刺激電極の使用を介して背中全体を治療することができる。

様々な実施形態の他の態様は、以下の通りである。例えば、図１に示されるように、２つの物理的電極がある。しかしながら、その形状および相対的な位置付けを含む電極の構成に起因して、複数の電極ノード、または仮想電極対が生成される。１つのかかる電極ノードが、図１の破線区域１０７によって示される領域内に示される。曲がりくねった形状、および２つの物理的電極の相対的な位置付けによって生成された、追加的な電極ノード、または仮想電極対があるのを見ることができる。本開示のいずれかに述べたものに加えて、この方法の１つの利点は、装置のために必要な電気接続の数が減少することである。通常、物理的電極素子のアレイでは、対ごとに２つの電気接続があることになる。例えば、図１に図示する実施形態では、２対以上の電極ノード、または仮想電極対があるとしても、２つの物理的な電気接続（例えば、より高い電圧およびより低い電圧）のみが必要とされる。本明細書に記載される他の形状および構成は、電極ノードまたは仮想電極対の異なる数および配設を提供する。これは、２つの物理的電極素子のみを維持する一方で達成され、したがって、２つの必要な電気接続のみである。

前記装置は、定電流源によって駆動されるものであることが好ましい。これにより、典型的な経皮電気的な神経刺激（ＴＥＮＳ）型の方法が使用される場合に発生する可能性がある灼熱および不快感を防止する。治療的見地から、優れた臨床的結果を達成するために、特に手術後の適用では、高い密度の電流を適用することは重要である。これは、刺激の表面送達を維持し、ひいては抑制効果および痛みを伴う筋収縮の感覚を防止する構成の相対的な寸法および間隔のおかげで、自己指向型刺激電極によって達成される。

図２は、２つの物理的電極素子を使用することによって提供される仮想電極対の代替的な構成を図示する。装置２００は、第１の物理的電極素子２０１および第２の物理的電極素子２０２が取り付けられる、裏材２１２を有する。第２の物理的電極素子２０２は、長手方向部材２１８および一対の横断方向部材２１９を有する。部材２１８および２１９は、一対の交差構造を形成する。それぞれの交差構造は、一対のアーム２１５を有する。それぞれのアーム２１５は、長手方向パッド２１６で終端する。アーム２１５およびパッド２１６は、Ｔ字型の導電素子を形成する。したがって、第２の物理的電極素子２０２は、複数の指部２０８を備え、それぞれの指部はアーム２１５およびパッド２１６を備える。追加的な治療パッド２１７が、補足的なノードとして含まれる場合がある。パッド２１７は、第１の物理的電極素子２０１によって形成される２つの交差する素子を分離する。追加的な交差する素子が、第１の物理的電極素子２０１によって長手方向および横断方向の両方で形成される場合があることも理解するべきである。したがって、仮想電極対のアレイは、図示される４つより多い対を含んでもよい。

第１の物理的電極素子２０１は、２つの物理的電極素子の間に比較的一定の間隔を維持しながら第２の電極素子２０２を包囲する、プレートを備える。第１の物理的電極素子２０１および第２の物理的電極素子２０２の構成が、電極ノードまたは仮想電極対のアレイを提供することを見ることができる。１つのかかる仮想電極対は、破線の四角２０６によって示される区域内に存在し、その対応する電極ノードは、破線の円２０７の区域によって示される。仮想電極対２０６は、パッド２１６、アーム２１５の部分、およびパッド２１６を部分的に包囲する第１の物理的電極素子２０１のＣ字型部分を備える。仮想電極対を備える物理的素子の精密な範囲は、正確なものではなく、仮想電極対が、破線の四角２０６で示される物理的部分より多く、または少なく含むものと見られてもよいことに、留意するべきである。

すでに留意されるように、追加的な仮想電極対が、横断方向に提供されてもよい。この場合、最も外側以外のすべての仮想電極対は、第１の物理的電極素子の２つの反対向きのカップ形状の部分を備える負の部分を有する。

図示する構成では、第１の物理的電極素子２０１は、より高い電圧の導線２０４に連結され、第２の物理的電極素子２０２は、より低い電圧の導線２０５に連結される。接続２０４および２０５は、電源（図示せず）に連結される導線対２０３を集合的に形成する。好ましくは、図示する構成は、仮想電極を提供し、面積比および相対的な間隔は、以前に記載した通りである。しかしながら、正および負の電極表面の相対的な面積、ならびに電極素子の間の間隔は、異なる所望の結果を達成するために、変更されてもよい。さらに、この実施形態、および本明細書に記載される他の実施形態では、物理的電極素子の極性は、逆であってもよいことを理解するべきである。

図３は、別の代替的な実施形態を図示する。この例示的な実施形態は、図２と関連して記載されるものと同様である。しかしながら、この例では、パッド３１６は、その中に形成される空間部分３２０を有する。これは、リング形状のパッド３１６を生成する。好ましくは、空間部分３２０（例えば、リング形状のパッドの一方の内側の縁部から横断方向に反対側の縁部まで）によって提供される間隔は、もう一方の２つの物理的電極素子のそれぞれの間の間隔と同じである。しかしながら、これは要件ではない。この、図示された構成は、結果として複数の仮想電極ノードまたは仮想電極対をもたらし、その実施例は、概して破線の四角３０６内の区域によって示される。

空間部分３２０および結果として得られるリング形状のパッド３１６は結果的に、電極間隔を変更すること無しに面積比のさらなる修正を可能にする構成をもたらす。

図４は、さらに別の例示的な実施形態を図示する。装置４００は、裏材４１２上に配置される第１の物理的電極素子４０１および第２の物理的電極素子４０２を備える。２つの物理的電極素子は、仮想電極対またはノードを形成するために交互配置される指部を有する。この点については、この実施形態は、例えば図１に図示した実施形態と同様である。

しかしながら、装置４００は、所定の治療領域に適合するように形作られる複数のアレイ部分を有する。例えば、この実施形態では、形状は、人間の背中に対応する場合がある。したがって、装置４００の１つの部は、上背領域に対応してもよく、一方で装置４００の別の部は、下背領域に対応してもよい。人間の背中領域に対する装置４００の適用は、例に過ぎず、装置が、例えば、人体の異なる部分に見出されることになるものなどの、全体的な治療区域の異なる形状に対応する電極アレイ領域の異なる組み合わせを有する場合があることを理解するべきである。

図示する実施例では、装置４００は、第１の部分４４１および第２の部分４４２を有する。部分４４２は、第１の部分４４１よりも大きい、全体的な表面積を有する。より大きい部分４４２は、例えば、上背などのより大きい治療領域に対応するために利用されてもよく、一方でより小さい部分４４１は、下背などのより小さい区域を治療するために使用されてもよい。したがって、装置４００は、例えば人体の２つの異なる部分などの、異なる形状の治療区域を同時に治療するために使用されてもよい。

第１の部分４４２は、２つの物理的電極素子４０１、４０２によって提供される、複数の対向する、交互配置する突出部、または指部を有する。本明細書に記載される他のある特定の例示的な実施形態のように、見ることができる指部は、装置のそれぞれの横断方向に平行な、長手方向軸を有する。第１の物理的電極素子４０１は、第１の突出部４０９を有し、第２の物理的電極素子４０２は、第２の突出部４０８を有する。交互配置される指部は、前述のように、複数の仮想電極対またはノードを提供する。

第２の部分４４２は、複数の反対側の、交互配置する、平行な、横突出部、または指部４２８、４２９も備える。これらの指部は、前述するように、同様に複数の仮想電極対、またはノードを生成する。指部４２８、４２９のそれぞれが、第１の部分４４１の指部４０８、４０９よりも長いことを見ることができる。したがって、第２の部分４４２の仮想電極対は、第１の部分４４１の仮想電極対と比例してより大きい全体的な表面積を有する。第１の部分４４１と第２の部分４４２との間には、遷移区域もある。この例では、遷移区域は、第１の遷移突出部４３８および第２の遷移突出部４３９を備える。突出部４３８および４３９は、装置４００の他の突出部の場合と同様に、対向し、平行で、横断方向で、そして交互配置されている。しかしながら、それぞれ第１の遷移突出部４３８および第２の遷移突出部４３９のそれぞれは、長い縁部および短い縁部を有することが見られる。第２の遷移突出部４３９の短い縁部は、第１の部分４４１の突出部の長さに対応する。第１の遷移突出部４３８の長い縁部は、第２の部分４４２の突出部の長さに対応する。第１の遷移突出部４３８の短い縁部は、第２の遷移突出部４３９の長い縁部に対応する。このようにして、遷移部分の幾何学的形状は、比較的小さい電極アレイ区域から比較的大きい電極アレイ区域への遷移を提供するために、段付きの区域を提供する。装置の遷移区域および異なる寸法のアレイ部分の概念は、図４に示すものとは異なる構成を有する装置に適用されてもよいことを理解するべきである。例えば、仮想電極対の寸法は、治療区域の長さまで、連続可変であってもよい。換言すれば、遷移は、段階的な様式である必要は無い。

図５は、さらに別の例示的な実施形態を図示する。装置５００は、第１の物理的電極素子５０１および第２の物理的電極素子５０２を備える。前述のように、第１の物理的電極素子５０１および第２の物理的電極素子５０２は、裏材５１２上に配置され、導線に連結される。第１の物理的電極素子５０１および第２の物理的電極素子５０２は、複数の横断方向の仮想電極対またはノードを提供するために協働する。

第２の物理的電極素子５０２は、長手方向素子５１８および２つの横断方向素子５１９を備える。それぞれの横断方向素子５１９は、長手方向素子５１８から、横断方向に外向きに延在する一対のアーム５１５を備える。したがって、２対の対向する横断方向アーム５１５がある。それによって第２の物理的電極素子５０２の構成は、一対の交差構造を形成する。

第１の物理的電極素子５０１は、第２の物理的電極素子５０２を包囲する構造を備える。好ましくは、第１の物理的電極素子５０１と第２の物理的電極素子５０２との間の相対的な面積比および間隔は、ある特定の他の例示的な実施形態と関連して前述した通りである。第１の物理的電極素子５０１および第２の物理的電極素子５０２の部分は、仮想電極対またはノードを形成する。１つの例示的な仮想電極対は、概して破線の四角５０６によって示される。対応する仮想電極ノードは、破線の円５０７によって示される。かかる仮想電極対は、アーム５１５およびアーム５１５を部分的に包囲する第１の物理的電極素子５０１の部分５１３からなる。部分５１３は、Ｃ字型部分として図示される。

図６は、さらに別の例示的な実施形態を図示する。装置６００は、第１の物理的電極素子６０１および第２の物理的電極素子６０２を備える。第１の物理的電極素子６０１および第２の物理的電極素子６０２は、裏材６１２上に配置され、上述したように導線に連結される。第１の物理的電極素子６０１および第２の物理的電極素子６０２は、複数の横断方向仮想電極対またはノードを提供するために協働する。

第２の物理的電極素子６０２は、複数の第２の横断方向の、平行なアーム６５１を提供する曲がりくねった素子５１８を備える。第２のアーム６５１は、長手方向の第２の結合セクション６５２によって交互の端部において結合される。図示するように、導線に隣接する１つのアーム６５１は、その他のアーム６５１よりも短い。５つのアームが図示されるが、５つより多い、またはより少ないアームが存在してもよい。

第１の物理的電極素子６０１は、第２の物理的電極素子６０２を包囲する構造を備える。好ましくは、第１の物理的電極素子６０１と第２の物理的電極素子６０２との間の相対的な面積比および間隔は、ある特定の例示的な実施形態と関連して上述した通りである。第１の物理的電極素子６０１は、第１の結合セクション６６２によって結合される、複数の第１の交互の、対向する、横断方向のアーム６６１を備える。

第１の物理的電極素子６０１および第２の物理的電極素子６０２の部分は、仮想電極対またはノードを形成する。１つの例示的な仮想電極対は、概して破線の四角６０６によって示される。対応する仮想電極ノードは、破線の円６０７によって示される。かかる仮想電極対は、第１のアーム６５１およびアーム６５１を部分的に包囲する第１の物理的電極素子６０１の部分からなる。第１の物理的電極素子６０１の部分は、２つのアーム６６１および第１の結合セクション６６２のそれぞれの少なくとも一部分を備える。電気接続と反対側の装置の端部において、「アーム」６６１は装置にわたって端まで延在し、その他のアーム６６１のような終端部を有しないことを理解するべきである。所与の仮想電極の部を形成する第１の物理的電極素子６０１の部分は、Ｃ字型部としてみられてもよい。

装置および装置の様々な態様の例示的な実施形態の様々な図およびこれらを説明する記述を追加してもよい、削除してもよい、かつ／または示されるものを置き換えてもよいことを、理解するべきである。かかる修正は、本明細書に記載される機能を実施するために、所望するように、適切に、および／または、有利に行ってもよい。かかる修正は、本発明の範囲内である。例えば、様々な実施形態の第１の物理的電極素子および第２の物理的電極素子の一方または両方は、２若しくはそれ以上の構成要素に分割または分離されてもよいことを理解するべきである。それぞれの構成要素は、構成要素の適当な極性が達成されるように、適当な導線をともなって提供されてもよい。好ましくは、１若しくはそれ以上の物理的電極素子が２若しくはそれ以上の構成要素に分離されたとしても、第１の物理的構成要素および第２の物理的構成要素は、第１の物理的構成要素または第２の物理的構成要素の数よりも大きいある数の仮想電極対を提供するために協働する。

多数の他の変更、置換、変形、変化、および修正が、当業者によって確かめられ、本明細書の趣旨および範囲に含まれるとして、本発明がかかるすべての変更、置換、変形、変化、および修正を包含することを意図する場合がある。

本開示はある特定の実施形態および一般に関連付けられる方法を記載するが、これらの実施形態および方法の変更および置き換えは、当業者には明らかであろう。したがって、上記の例示的な実施形態の説明は、本開示を定義または制約しない。以下の特許請求の範囲に定義されるように、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の変更、置換、および変化も可能である。

Claims (14)

1. 神経刺激を提供するための装置であって、
   第１の極性を有する第１の物理的電極素子と、
   前記第１の極性とは異なる、第２の極性を有する第２の物理的電極素子と、
   を有するものであり、
   前記第１の物理的電極素子と前記第２の物理的電極素子とが、複数の仮想電極対を形成するために協働し、それぞれの対が、第１の電極部と第２の電極部とを有し、前記第１の電極部が前記第１の物理的電極素子の一部を有し、前記第２の電極部が前記第２の物理的電極素子の一部を有するものである装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記第１の電極部と前記第２の電極部との間の距離が、約０．４０インチ（約１０．２ｍｍ）未満である装置。
3. 請求項１に記載の装置において、前記第１の電極部と前記第２の電極部との間の相対的な面積比が、約１．２：１と約５．０：１との間である装置。
4. 請求項１に記載の装置において、前記第１の電極部のうち少なくとも１つがアームを有し、前記第２の電極部のうち少なくとも１つが前記第１の物理的電極素子のＣ字型部分を有し、前記Ｃ字型部分が少なくとも部分的に前記アームを包囲するものである装置。
5. 請求項１に記載の装置において、前記第１の電極部のうち少なくとも１つがＴ字型部分を有し、前記Ｔ字型部分がアームと、前記アームから延在するパッドとを有し、前記第２の電極部のうち少なくとも１つが前記第１の物理的電極素子のＣ字型部分を有し、前記Ｃ字型部分が、前記Ｔ字型部分を少なくとも部分的に包囲するものである装置。
6. 請求項５に記載の装置において、前記パッドが、その中心部分に形成された空間部分を有するものである装置。
7. 請求項１に記載の装置において、前記第２の物理的電極素子が、長手方向素子と、少なくとも２つの交差構造を形成するように前記長手方向素子と交差する少なくとも２つの横断方向素子とを有し、前記交差構造のそれぞれは、前記複数の仮想電極対の前記アームのうちの少なくとも２つを有するものである装置。
8. 請求項１に記載の装置において、前記第１の物理的電極素子が複数の第１のアームがそこから延在する第１のベース部分を有し、前記第２の物理的電極素子が複数の第２のアームがそこから延在する第２のベース部分を有し、前記複数の仮想電極対を形成するために、前記第１のアームおよび前記第２のアームが交互配置されかつ対向するものである装置。
9. 請求項８に記載の装置において、前記複数の仮想電極対の前記アームのそれぞれが、同一の向きで横断方向に延在するものである装置。
10. 請求項８に記載の装置において、前記複数の仮想電極対の前記アームのうちの交互のものが、対向する向きで横断方向に延在する装置。
11. 請求項１に記載の装置において、前記第２の物理的電極素子が、複数の横断方向アームを有する曲がりくねった素子を有し、前記曲がりくねった素子の前記横断方向アームのうち少なくとも１つが前記仮想電極対のうちの少なくとも１つのアームを有する装置。
12. 請求項１に記載の装置において、さらに、
    一方の端部が前記第１の物理的電極素子および前記第２の物理的電極素子のそれぞれに連結された第１および第２の導線を有し、
    前記導線のもう一方の端部が動作可能に電源に連結され、
    電力が前記導線に印加されると、少なくとも１つの仮想電極対が仮想電極ノードを提供するものである装置。
13. 請求項１に記載の装置において、前記第１の物理的電極素子と前記第２の物理的電極素子のうち少なくとも１つが複数の別個の分離した構成要素を有し、仮想電極対の数が前記第１の物理的電極素子の構成要素の数または前記第２の物理的電極素子の構成要素の数のいずれかよりも多い、請求項１に記載の装置。
14. 請求項１に記載の装置において、前記第１の電極部と前記第２の電極部との間の前記距離が既定の間隔であり、前記第１の電極部と前記第２の電極部との間の相対的な面積比は所定の比であり、さらに前記所定の間隔と前記所定の比とは、前記装置が１若しくはそれ以上の仮想電極対に治療エネルギーを自己指向することができるように選択される装置。

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