JP2016067563A - 神経刺激システム - Google Patents

Abstract

【課題】電極の位置調整を含む留置操作が簡便で、留置後の電極の位置ずれも起こしにくい神経刺激システムを提供する。【解決手段】神経刺激電極２０を備えた神経刺激システム１は、神経刺激電極のリード部に装着され、神経刺激電極の留置部を弾性変形させた状態で内部に収容可能な筒状の導入シース３０と、リード部が挿通され、かつ導入シース内で進退可能であり、神経刺激電極と係合することにより、神経刺激電極の進退及び回転操作が可能な筒状の操作シース４０と、リード部が挿通されて操作シースよりも神経刺激電極の近位側端部寄りに配置され、留置部を弾性変形させた状態で内部に収容可能な筒状の抜去シース５０とを備え、リード部は、遠位側端部に設けられ、第一の屈曲性を有する柔軟部と、柔軟部よりも近位側に設けられ、第一の屈曲性よりも小さい第二の屈曲性を有する非柔軟部とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、神経刺激システム、より詳しくは、血管内に留置されて神経刺激治療に使用される神経刺激電極を備えた神経刺激システムに関する。

従来、神経組織に電気刺激を与えることによる治療法の研究が行われてきた。その神経刺激用デバイスの一つとして、血管内に電極を備えるデバイスを挿入し、当該電極により血管に隣接する神経を血管壁越しに刺激することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなデバイスは、血管内での位置ずれのない固定が重要であり、ステントのような網状あるいはかご状の付勢部材を用いて血管内に留置される。

特表２０１０−５１６４０５号公報

特許文献１に記載のデバイスは、血管内でリードアンカー（付勢部材）を展開して血管壁と摩擦係合を行う。このようなデバイスでは、血管内において、対象となる神経を適切に刺激するために電極の位置調整を行う必要がある。特許文献１では、デバイスを回転させてこの調整を行うとしているため、刺激発生装置と電極とを接続するリード部は高い剛性を有する必要がある。
しかし、リード部が高い剛性を有していると、留置後に体動等により電極の位置ずれが起こりやすくなり、好ましくない。
また、リードアンカーをガイドカテーテルに収納し、血管の内径よりも細くして回転させる方法やガイドワイヤを用いてリードアンカーを折りたたんで回転させる方法が知られている。この方法を用いると、リード部の剛性が低くても電極の位置調整を行うことができるが、この場合電極が血管壁から離れてしまう。電極の位置調整は、電気刺激による生体の反応を見ながら行うため、その都度電極を血管壁に接触させる必要がある。したがって、上述の回転方法を用いると、電極の位置調整を連続的に行えず、効率がよくない。

上記事情を踏まえ、本発明は、電極の位置調整を含む留置操作が簡便で、留置後の電極の位置ずれも起こしにくい神経刺激システムを提供することを目的とする。

本発明は、刺激電極と、弾性変形可能な付勢部材を用いて構成され、前記刺激電極を前記生体内に保持する留置部と、電気刺激を発生する刺激発生装置と前記留置部とを接続するリード部と、を有する神経刺激電極を備えた神経刺激システムであって、前記リード部に装着され、前記留置部を弾性変形させた状態で内部に収容可能な筒状の導入シースと、前記リード部が挿通され、かつ前記導入シース内で進退可能であり、前記神経刺激電極と係合することにより、前記神経刺激電極の進退及び回転操作が可能な筒状の操作シースと、前記リード部が挿通されて前記操作シースよりも前記神経刺激電極の近位側端部寄りに配置され、前記留置部を弾性変形させた状態で内部に収容可能な筒状の抜去シースとを備え、前記リード部は、遠位側端部に設けられ、第一の屈曲性を有する柔軟部と、前記柔軟部よりも近位側に設けられ、前記第一の屈曲性よりも小さい第二の屈曲性を有する非柔軟部と、を有する。

前記リード部は中空に形成され、外周面に内部空間と連通する放出孔を有し、前記内部空間に導入した液体を前記放出孔から放出可能に構成されてもよい。

本発明の導入シースは、長手方向にわたる切れ目を有してもよい。このとき、前記切れ目の周方向両側に、互いに係脱可能な係合部及び被係合部を有してもよい。
また、導入シースは、長手方向に引き裂き可能に構成されてもよい。
また、導入シースは、遠位側端部に、遠位端に向かって拡径するガイドを有してもよい。
また、導入シースは、挿通された前記リード部の周囲を水密に封止するシール部材を有してもよい。

本発明の操作シースは、近位端部にハブを有し、前記ハブを経由して前記操作シース内に液体を供給可能に構成されてもよい。
また、操作シースは、遠位側端部開口の形状が非円形であり、前記遠位側端部開口において前記神経刺激電極と係合する構成でもよい。
また、操作シースは、長手方向に引き裂き可能に構成されてもよい。
また、操作シースは、周縁に切り込みを有し、挿通された前記リード部の周囲を水密に封止するシール部材を有してもよい。

本発明の抜去シースは、挿通された前記リード部の周囲を水密に封止するシール部材を有してもよい。
また、抜去シースは、前記シール部材の圧縮状態を変更可能な締め込みノブを有し、前記圧縮状態を変更することで、前記抜去シースと前記リード部とが相対移動可能な状態と、前記抜去シースと前記リード部とが相対移動不能な状態とを切り替え可能に構成されてもよい。
また、抜去シースは、近位端部にハブを有し、前記ハブを経由して前記操作シース内に液体を供給可能に構成されてもよい。このとき、前記ハブは、面状の羽部を有してもよい。

本発明の神経刺激システムによれば、電極の位置調整を含む留置操作が簡便でありながら、留置後の電極の位置ずれも好適に抑制することができる。加えて、治療後にはシステムの安全で簡便な抜去も可能となる。

本発明の第一実施形態に係る神経刺激システムの全体構成を示す図である。 同神経刺激システムの神経刺激電極を示す図である。 同神経刺激システムの導入シースの一例を示す図である。 導入シースにガイドを設けた例を示す図である。 同神経刺激システムの操作シースの遠位端部を示す図である。 操作シースの遠位端部の他の例を示す図である。 操作シースの遠位端部の他の例を示す図である。 操作シースの近位端部を示す断面図である。 同神経刺激システムの抜去シースの近位端部を示す断面図である。 バイフェージック波形の例を示す図である。 血管内における神経刺激電極の留置部を示す図である。 血管内に留置された神経刺激電極を示す図である。 神経刺激電極における柔軟部の形状の一例を示す図である。 導入シースの変形例を示す図である。 変形例の導入シースの一形態を示す図である。 変形例の導入シースの部分断面図である。 本発明の第二実施形態に係る神経刺激システムの神経刺激電極を示す図である。 同神経刺激電極の近位側端部を示す断面図である。 （ａ）から（ｄ）は、神経刺激電極における留置部の変形例を示す図である。 操作シースと神経刺激電極との係合態様の変形例を示す図である。 操作シースに取り付けるシール部材の変形例を示す図である。

本発明の第一実施形態について、図１から図１３を参照して説明する。
図１は、本実施形態の神経刺激システム１の全体構成を示す図である。神経刺激システム１は、血管内に挿入されて神経を電気的に刺激して各種治療を行うものである。以下の各実施形態では、迷走神経を刺激することにより頻脈や慢性心不全の治療に用いられる例を示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば心臓ペーシング等にも適用可能である。
神経刺激システム１は、神経刺激信号を発生する刺激発生装置１０と、刺激発生装置１０に接続されて血管内に留置される神経刺激電極２０と、神経刺激電極２０が挿通された導入シース３０、操作シース４０、および抜去シース５０の３本のシースとを備えている。

図２は、神経刺激電極２０を示す図である。神経刺激電極２０は、患者等の血管内に留置されて、刺激発生装置１０で発生された神経刺激信号を生体組織に印加し、神経への電気刺激を行う。
神経刺激電極２０は、血管内に保持される留置部２１と、留置部２１と刺激発生装置１０とを接続するリード部２５とを備えている。

留置部２１は、４本の付勢部材２２と、付勢部材２２の一つに取り付けられた一対の刺激電極２３Ａ、２３Ｂとを備えている。
各付勢部材２２は、弾性変形可能であり、かつ留置される血管壁の変形に抗して一定の形状を保持可能な程度の剛性を有しており、超弾性ワイヤや形状記憶合金等を用いて好適に形成することができる。付勢部材２２は、例えばニッケルチタン等の生体適合性を有する材料で形成されるのが好ましい。付勢部材２２の径方向における最大寸法は、例えば０．２〜０．５ミリメートル（ｍｍ）とすればよく、断面形状は円形、楕円形、四角形など特に制限はない。

付勢部材２２の表面には被膜を設けてもよい。被膜により付勢部材２２の外周面を滑らかにして血栓発生を抑制する効果を得たり絶縁性を付与したりすることができる。被膜の材料としては、例えばポリウレタン樹脂やポリアミド樹脂、フッ素樹脂などを用いることができ。被膜厚は例えば５０〜５００マイクロメートル（μｍ）とすればよい。

４本の付勢部材２２で構成される留置部２１の初期形状における径方向の寸法は、例えば一般的な上大静脈の径を上回る２０〜４０ｍｍ程度とすることができる。留置部２１は、血管内に挿入されると血管壁により圧縮され、元の形状に戻ろうとする復元力が血管壁に対して押圧力として作用する。この押圧力及び押圧によって血管壁との間に生じる摩擦力により、留置部２１は血管内の所望の位置で保持される。各付勢部材２２は、神経刺激電極２０の軸まわりに均等または略均等に（例えば４本の付勢部材の場合、回転角として９０度ごとに）配置すると、後述する留置操作を行いやすいが、例えば留置部位の生体組織の構造によりフィットさせる等の目的で均等でない配置とすることも可能である。

刺激電極２３Ａおよび２３Ｂは、刺激発生装置１０から出力された電気パルス（神経刺激信号）を神経に印加する。刺激電極は二対以上設けられてもよく、それぞれ別の付勢部材上に配置されてもよい。刺激電極と付勢部材との間には絶縁被膜が存在し、電気的に絶縁されている。前述のように付勢部材に被膜が設けられている場合は刺激電極上の被膜は除去され、電極が血管内に露出される。刺激電極は、付勢部材の周方向にわたって設けられてもよいし、被覆を一部残す等により血管壁に接触する側のみを露出する等して方向性を持たせてもよい。

刺激電極の材質としては、生体適合性に優れる白金や白金イリジウム合金などの貴金属材料が好ましい。刺激電極の露出面積は例えば１〜５平方ミリメートル（ｍｍ^２）程度とすることができる。一対の刺激電極は、例えば３〜２０ｍｍ程度の間隔をあけて配置される。刺激電極には、それぞれ導体からなる図示しない配線が電気的に接続されている。配線の材質としては、耐屈曲性を有するニッケルコバルトクロム合金（３５ＮＬＴ２５％Ａｇ材、３５ＮＬＴ２８％Ａｇ材または３５ＮＬＴ４１％Ａｇ材など）からなる撚り線を、電気的絶縁材（例えば厚さ２０μｍのＥＴＦＥやＰＴＦＥなど）で被覆したものを好適に用いることができる。配線は、リード部２５内を通り、リード部基端のコネクタ２８まで達している。

リード部２５は、生体適合性を有する材料（例えばポリウレタン樹脂やポリアミド樹脂）などを用いた絶縁性のチューブと、チューブ内を延びる上述の配線とを有する。リード部２５の遠位端部は留置部２１と接続されている。リード部２５の近位端部には、刺激発生装置１０と接続するためのコネクタ２８が取り付けられている。コネクタ２８としては、例えば公知のＩＳ−１コネクタやその他の防水型コネクタなどを用いることができるが、コネクタ２８は必須の構成ではなく、リード部２５と刺激発生装置１０とが直接接続されてもよい。また、リード部２５のチューブ内には、リード部２５の引っ張り強度を高めるために金属ワイヤ等の補強部材を挿通配置してもよい。このようにすると、リード部に引張り力が作用した際に、補強部材が当該引張り力を受けることで、配線の断線等を防止することができる。リード部２５の寸法は、例えば外径０．８〜２ｍｍ程度、長さ５００〜１０００ｍｍ程度とすることができる。また、付勢部材と同様に、表面に任意の被膜を設けることで、抗血栓性や摺動性を付与したり向上させたりしてもよい。

リード部２５は、遠位端から一定の長さの範囲が、第一の屈曲性を有する柔軟部２６とされ、残りの範囲が、第一の屈曲性よりも小さい第二の屈曲性を有する非柔軟部２７とされている。第一の屈曲性は、リード部の軸線方向に加えた力を長手方向に伝達しない程度の剛性を有して外力で容易に撓む程度の柔軟性を意味する。柔軟部２６の長さは適宜設定できるが、例えば内頚静脈から神経刺激電極を挿入する場合は５０〜２００ｍｍ程度、鎖骨下静脈から神経刺激電極を挿入する場合は５０〜２５０ｍｍ程度にすると、後述するように体動などにより神経刺激電極に作用する外力を十分に吸収することができる。発明者の検討では、柔軟部２６の長さが１００ｍｍ程度あれば、外力を十分に吸収して概ね留置部の位置ずれを防止できることを確認している。
非柔軟部２７が有する第二の屈曲性は、リード部の軸線方向に加えた力を長手方向に伝達することができる程度の剛性を意味する。

導入シース３０は、樹脂等で筒状に形成されている。 導入シース３０は、挿通された神経刺激電極２０を近位端側に引くことで内部に留置部２１を保持することができる。導入シース３０は、保持された留置部２１を完全に拡張させずに公知のイントロデューサーに挿入可能な寸法に保持できる程度の剛性を有する。
このような導入シースは、樹脂等で形成することができ、中でもポリウレタン樹脂やポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂などの生体適合性の比較的高い樹脂が材料として好ましい。また、寸法については、神経刺激電極２０の留置時にイントロデューサーに挿入される遠位端側を、例えばイントロデューサーが９フレンチ（Ｆｒ.）のときに、外径２．９ｍｍとすることができる。導入シース３０の長さについては、留置部２１を完全に収容できるよう、神経刺激電極２０の軸方向における留置部２１の寸法以上に設定されるのが好ましい。

導入シース３０には、初めから神経刺激電極２０が挿通されていてもよいし、導入シース３０が留置直前に神経刺激電極２０に装着されることにより神経刺激電極が導入シースに挿通されてもよい。後者の場合、導入シース３０に、長手方向に延びる切れ目を形成しておくと、長手方向に割ることができて神経刺激電極２０への装着が容易になり、好ましい。また、切れ目を形成する場合は、図３に示すように、切れ目３１の周方向両側に、互いに係脱可能な係合部３２および被係合部３３を設けておくと、神経刺激電極を一度イントロデューサーに導入した後に、一度近位端側に引きもどして再導入する際等に便利である。係合部および被係合部の係脱構造には特に制限はなく、公知の各種構造から適宜選択して採用可能である。他の態様として、導入シースが十分な剛性を有する場合は、係合部および被係合部を設けなくても、留置部を収容した際に切れ目が広がらずに略筒状の形状を保ち、収容した留置部の寸法を保持することができる。

導入シース３０の遠位端側には、図４に示すように、遠位側に向かって拡径する漏斗状またはラッパ状のガイド３５が設けられてもよい。ガイド３５があると、留置部２１を導入シース３０内に引き込む際に、留置部２１がガイド３５に沿って徐々に縮径するように変形するため、スムーズに導入シース内に移動させることができる。ガイド３５は、留置部が導入シース内に移動した後は不要となるため、導入シースから取り外せる構成が好ましいが、例えばイントロデューサーに挿入できる程度に変形させたり、近位側に折り返したりできるような材料でガイドを形成すれば、取り外せない構成でも構わない。

操作シース４０は、神経刺激電極２０の留置操作時に使用するものであり、神経刺激電極２０と係合することにより、神経刺激電極２０の進退及び回転操作を行うことができる。操作シース４０は、筒状の本体４１と、本体４１の基端部に設けられたハブ４２とを備えている。本体４１は留置操作時に血管内に挿入されるため、生体適合性に優れた上述の樹脂等で形成される。ハブ４２は生体内に挿入されないため、かならずしも生体適合性に優れた樹脂で形成される必要はなく、本体と異なる樹脂で形成されてもよい。

留置操作の詳細については後述するが、本体４１には留置操作時に長手方向への進退操作および軸線まわりの回転操作が加えられるため、これらの操作を長手方向に伝達可能な程度の剛性（例えばショア硬度で５５Ｄ〜７０Ｄ程度）を有するように構成される。このような硬度を実現するために、必要に応じてステンレスやタングステン等で形成した網状の金属ブレードを樹脂と組み合わせて本体４１を構成してもよい。また、付勢部材等と同様に、表面に被膜を設けて抗血栓性や摺動性を向上させてもよい。

本体４１の外径は、導入シース３０の内径よりも小さく、導入シース内３０に挿通可能である。これにより、導入シース３０内に収容された留置部２１を、導入シース３０内に挿入した本体４１で押し出すことができる。この条件を満たす限り、本体４１の寸法は適宜設定されてよい。例えば、外径２．０〜２．９ｍｍ程度、内径１．０〜２．５程度、長さ３００〜４００ｍｍ程度としてもよい。

本体４１の遠位端部における開口は、図５に示すように円形の周縁の４か所が径方向外側に張り出した非円形の形状となっている。神経刺激電極２０における、留置部２１とリード部２５との接続部位２９（図２も参照）は、この非円形に対応した断面形状を有しており、接続部位２９が本体４１の遠位端部開口に進入すると、神経刺激電極２０と操作シース４０とが、軸線まわりに相対移動できないように係合する。非円形の開口を有する本体の遠位端部は、一体成型により本体の他の部分と同時に形成してもよいし、別途形成したものを取りつけて本体を構成してもよい。また、遠位端部開口の非円形形状は、神経刺激電極２０と操作シース４０とが係合したときに軸線まわりの相対移動を十分規制できれば特に制限はない。したがって、図６や図７に記載のような非円形の形状でもよい。その中でも、周方向に等間隔で配置された複数の凹凸形状または平坦形状（以下、「凹凸形状等」と称する。）を有するものが好ましく、凹凸形状等の数が多くなると両者を係合させることが容易になるため、より好ましい。

図８は、操作シース４０の近位端部の断面図である。ハブ４２は、略円筒状の部材であり、軸線方向に延びて本体４１の内部空間と連通する貫通孔４３と、貫通孔４３から分岐する側孔４４とが設けられている。貫通孔４３には、Ｏリング等のシール部材４５が配置されており、操作シースに挿通されたリード部２５の周囲を水密に封止して血液等の漏れを防止する。側孔４４には、チューブ４６が接続されており、チューブ４６からヘパリン加生理食塩水等の薬液を操作シース４０内に供給することができる。なお、チューブ４６は必須ではなく、市販の投薬用チューブ等が接続可能なコネクタ等を側孔４４に直接設けてもよい。

本体４１およびハブ４２は、手で軸線方向に裂くことにより、神経刺激電極２０から取り外せるように構成されるのが好ましい。このような構成としては、公知のピールオフイントロデューサーと同様の構成を例示することができる。例えば、操作シースを構成する樹脂の配向を所定の状態として引き裂き容易としたり、引き裂きのきっかけとなる溝等を操作シースの軸線方向にわたり外周面に形成したりすればよい。

抜去シース５０は、図１に示すように、操作シース４０よりも近位端側に配置されている。抜去シース５０の構成は、操作シースと概ね同様であり、筒状の本体５１と、ハブ５２とを備える。本体５１およびハブ５２は、それぞれ操作シースの本体４１およびハブ４２と同様の材料で形成することができる。
後述するように、神経刺激電極２０の抜去時に留置部２１が抜去シース５０内に収容されるため、本体５１の内径は、導入シース３０の内径と同等以上とされるのが好ましい。また、抜去シース５０は、神経刺激電極２０の留置時に少なくとも一部が体外に出た状態で保持されるため、本体５１の長さは１００ｍｍ以下とされるのが好ましく、留置部２１を完全に収容させる観点からは、５０〜１００ｍｍ程度がより好ましい。本体５１の剛性は、留置部２１の収容時に本体５１が軸線方向に圧縮変形せず、留置部２１を良好に収容できる程度（例えばショア硬度で５５Ｄ〜７０Ｄ程度）に設定される。
後述するように抜去シースは使用時頚部に穿刺されるが、穿刺部位付近での折れを防止するために、抜去シース本体の近位端を肉厚にし、折れに対する耐性を向上させてもよい。

図９は、抜去シース５０の近位端部の断面図である。ハブ５２は、ハブ４２同様、貫通孔５３、側孔５４、シール部材５５、およびチューブ５６を備えている。貫通孔５３、側孔５４、シール部材５５、およびチューブ５６の構造は、それぞれ貫通孔４３、側孔４４、シール部材４５、およびチューブ４６と概ね同様でよい。さらに、ハブ５２は、糸掛け穴５７ａを有する羽部５７と、近位端部に設けられた締め込みノブ５８とを備えている。
羽部５７は、患者の皮膚に通した糸を糸掛け穴５７ａ通すことで抜去シース５０の体表面への固定に用いる。皮膚に通した糸は、必要に応じてハブ５２に設けた糸掛け溝５２ａに巻きつけてもよい。面状の羽部５７をテープ等で患者の皮膚に固定することで、神経刺激電極２０による治療期間に抜去シース５０が軸線まわりに回転することが防止される。
締め込みノブ５８は、ハブ５２にネジ嵌合されている。締め込みノブ５８をハブ５２に螺入すると、シール部材５５が圧縮される。シール部材５５の圧縮の度合いを調節することで、貫通孔５３に挿通されたリード部２５と抜去シース５０との摺動抵抗を調節することができ、リード部２５と抜去シース５０とが相対移動可能な状態と相対移動不能な状態とを切り替えることができる。

刺激発生装置１０は、図示しない電気刺激供給部を有しており、定電流方式または定電圧方式による神経刺激信号を発生させることができる公知の構成を有する。本実施形態では、図１０に示すような、定電流方式であって位相が切り替わるバイフェージック波形群を、所定の間隔をあけて発生させる。具体的な波形としては、例えば周波数１０〜２０ヘルツ（Ｈｚ）、パルス幅５０〜４００ミリ秒（ｍｓ）で、プラスの最大電流０．２５〜１５ミリアンペア（ｍＡ）からマイナスの最大電流−０．２５〜−１５ｍＡの間で電流が変化するものであってもよい。刺激発生装置１０は、このようなバイフェージック波形を１分間あたり所定の長さ（例えば３〜１０秒間）印加する。集中的に印加したい場合には連続印加されてもよい。
刺激発生装置１０は、コネクタ２８を介して神経刺激電極２０と接続される。両者は着脱可能に接続されてもよいし、着脱不能に接続されてもよい。神経に電気刺激が印加される際、対となる刺激電極の一方はプラス電極として作用し、他方はマイナス電極として作用する。

上記の構成を備えた神経刺激システム１の使用時の動作について、上大静脈に留置する例を用いて説明する。
留置手技の準備として、神経刺激電極２０が導入シース３０、操作シース４０、および抜去シース５０に挿通された状態にする。操作シース４０を神経刺激電極２０の遠位端部側に移動（以下、「前進」と称する。）させて本体４１の遠位側端部開口と接続部位２９とを係合させる。操作シース４０と抜去シース５０には、それぞれチューブ４６およびチューブ５６から内部にヘパリン加生理食塩水等を満たして、シース内の空気を抜いておく。

術者は、患者の頚部に小切開を加えて内頚静脈に開口を形成し、公知のイントロデューサーを内頚静脈内に挿入する。このとき、イントロデューサーの先端部が上大静脈に到達するようにイントロデューサーを設置すると、神経刺激電極２０を留置する際に静脈内の弁等を回避できるため、留置が簡便になり、好ましい。

次に術者は、神経刺激電極２０を導入シース３０に対して後退させ、留置部２１を導入シース３０内に収容し、イントロデューサーに挿入しやすい形状に変形させる。次に、導入シース３０とイントロデューサーとが連通するように導入シースの遠位端部をイントロデューサーに接触させる。このとき、導入シース３０の先端部をイントロデューサーに挿入すると、続く操作を行っている際に連通が解除されにくく、好ましい。

続いて術者は、操作シース４０を把持して、イントロデューサーおよび導入シース３０に対して前進させる。すると、留置部２１は導入シース３０から突出して押し出され、イントロデューサー内に移動する。導入シース３０は、留置部２１が完全にイントロデューサー内に移動した後であれば任意のタイミングで神経刺激電極２０から取り外してよい。留置部２１が完全にイントロデューサー内に移動したことは、留置患者のＸ線透視像等で確認することができる。

術者がさらに操作シース４０を前進させると、留置部２１がイントロデューサーの遠位端部から突出して押し出される（体内配置工程）。操作シース４０の前進操作時に操作シース４０が神経刺激電極２０に対して前進しそうな場合は、操作シース４０の近位端部とリード部２５の近位端部とを一緒に把持して前進操作を行ってもよい。留置部２１をイントロデューサーから突出させた後は、後の手技の妨げにならないよう、イントロデューサーを５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度後退させる。
刺激発生装置１０が神経刺激電極２０に対し着脱可能な構成である場合には、ここで神経刺激電極２０と刺激発生装置１０とを接続する。
イントロデューサー外に移動した留置部２１は、付勢部材２２の復元力により、図１１に示すように、血管内で元の形状に復帰しあるいは復帰しようとし、血管Ｂｖの内壁（血管壁Ｖｗ）に接触して、刺激電極２３Ａ、２３Ｂが血管壁に接触した状態で血管内に保持される。留置部２１の突出時にイントロデューサーの先端部が神経刺激電極の目標留置位置から離れている等の場合は、必要に応じてＸ線透視下で神経刺激電極２０を進退させて血管の走行方向における留置部２１の大まかな位置調節を行う。神経刺激電極２０の前進は上述のように操作シース４０を用いて行い、後退はリード部２５と操作シース４０とを一緒に把持して行う。
留置部２１の形状が安定した状態においては、各付勢部材２２が上大静脈の内壁に押し当てられ、付勢部材２２上の刺激電極２３Ａ、２３Ｂも上大静脈の内壁に接触するように配置される。

血管の走行方向における留置部２１の位置決めが終わったら、次に血管の軸線まわりにおける留置部２１の位置調節を行う。これは、上大静脈の周方向において刺激対象の迷走神経が位置する位相と、留置部において刺激電極２３Ａ、２３Ｂが位置する位相とを合わせることにより、電気刺激の効果を最適化するとともに、電気刺激による生体の好ましくない反応（咳など）をできるだけ抑えることが目的である。
位置調節は、刺激発生装置１０から電気刺激を刺激電極２３Ａ、２３Ｂに印加し、別途患者に取り付けた心電計等により患者の心拍数をモニターしながら行う。迷走神経に電気刺激を加えると、心拍数は低下し、低下の度合いは刺激電極２３Ａ、２３Ｂが迷走神経に近づくほど大きくなる。術者は、患者の心拍数の変化を見ながら、操作シース４０を軸線まわりに回転させて留置部２１を回転操作し、留置部２１の最適な位置を決定する。この過程においては、必要に応じて留置部２１の血管走行方向における位置を再度調節してもよい。

留置部２１の位置決めが完了したら、術者はリード部２５を把持した状態で操作シース４０を神経刺激電極２０に対して後退させ、接続部位２９と操作シース４０との係合を解除する。術者はＸ線透視下でさらに操作シース４０を後退させ、操作シース４０の遠位端部を留置部２１から１００ｍｍ程度離れた位置まで移動させる。このとき、リード部を前進させる操作を適宜織り交ぜると、留置部２１の位置変化を防ぐことができる。
続いて、術者は、リード部２５の近位側端部を前進させる。この操作により、リード部２５のうち非柔軟部２７は前進するが、柔軟部２６は第一の屈曲性を有するため前進操作は伝わらず前進しない。柔軟部２６と非柔軟部２７との境界部と、留置部２１との距離が柔軟部２６の長さよりも短くなると、柔軟部２６は図１２に示すように、血管内で非直線状にたるんだ状態となる。術者は、Ｘ線透視下でリード部２５を観察し、柔軟部２６がたるんだ状態になったことを確認したところでリード部２５の位置を決定する。柔軟部２６は、たるんでさえいれば留置後に神経刺激電極２０に作用する外力を吸収できるため、たるんだ状態の形状には特に制限はない。したがって柔軟部２６は、図１２に示すような蛇行する形状の他、図１３に示すようにループを形成するような形状であってもよい。
ここまでの手順で、神経刺激電極２０の各部の留置位置決めが完了する。術者は、操作シース４０を神経刺激電極２０から取り外す。上述のように操作シース４０が手で引き裂き可能な構成であれば、手で引き裂いて除去し、そうでない場合は、ハサミなどで長手方向に切り裂いて除去すればよい。その後イントロデューサーを除去する。

操作シース４０の除去後、術者は締め込みノブ５８のハブ５２に対する螺入量を調節して抜去シース５０とリード部２５とを相対移動可能にし、抜去シース５０を前進させて遠位側端部から血管内に挿入する。このとき、神経刺激電極２０が移動しないように注意する。抜去シースの挿入は、イントロデューサーの除去と同時に行ってもよい。この場合、イントロデューサーの内腔を利用して抜去シースを挿入することができる。
ハブ５２が患者の皮膚の近くまで移動したら、術者は羽部５７を患者の皮膚に固定する。固定には、糸と糸掛け穴５７ａや糸掛け溝５２ａとを用いてもよいし、糸以外の手段、例えば粘着テープなどで固定してもよい。その後、締め込みハブ５８を締め込んで、抜去シース５０とリード部２５とを相対移動しないように固定する。
以上で神経刺激電極２０の留置が完了する。必要に応じて抜去シース５０のハブ５２経由でヘパリン加生理食塩水などの薬液投与が行われてもよい。刺激発生装置１０は所望の位置、例えば患者の体表等に位置決めする。

留置完了後は、刺激対象の神経に対して所定の期間電気刺激治療を行う。治療期間は適宜設定されるが、上大静脈から迷走神経を刺激する場合は、例えば一週間程度の短期間が一般的である。治療中、患者の体動等により神経刺激電極２０に力が作用しても、力の大部分はたるんだ柔軟部２６が変形することにより吸収され、留置部２１には作用しない。その結果、留置部２１および刺激電極２３Ａ、２３Ｂの位置ずれは著しく抑制される。

治療期間が終了したら、刺激発生装置１０を停止して神経刺激電極２０を抜去する。
まず術者は、抜去シース５０のハブ５２と皮膚との固定を解除する。次に、締め込みノブ５８を緩め、抜去シース５０とリード部２５とを相対移動可能にする。術者は抜去シース５０が血管から抜けないように保持しつつ、リード部２５を把持して神経刺激電極２０を引く。この操作により、留置部２１は、血管内を移動して抜去シース５０に接近し、本体５１の遠位側端部開口から抜去シース５０内に収容され、径方向の寸法が減少する（収容工程）。術者は、留置部２１が抜去シース５０内に収容された状態で抜去シース５０および神経刺激電極２０を血管から引き抜く。このような手順で抜去することで、留置部２１が拡張したまま血管内を移動する量を少なくし、神経刺激電極２０を血管内に導入する際に形成した開口に対して、広げるような負荷を与えることもない。その結果、血管に与える負荷を低減することができる。抜去シース５０および神経刺激電極２０の抜去後、術者は導入部位の皮膚に対し、縫合や圧迫などの必要な処置を行って治療を終了する。以上が本実施形態に係る神経刺激電極の留置方法の全容である。

以上説明したように、本実施形態の神経刺激システム１によれば、導入シース３０を備えることにより、神経刺激電極２０の留置部２１が強い拡張力を有する等の場合であっても、容易にイントロデューサーに導入することができる。
また、操作シース４０を備えることにより、導入シース３０内に収容した留置部２１を容易に導入シース３０から押し出すことができる。さらに、接続部位２９と係合させることにより、リード部２５に柔軟部２６を備えた神経刺激電極２０であっても、好適に進退及び回転操作を行うことができ、留置時の位置調節を好適に行うことができる。操作シース４０は、リード部２５の外側からリード部に係合するため、リード部２５よりも太くすることができ、回転トルクを神経刺激電極２０に伝達しやすい。
さらに、抜去シース５０を備えることにより、留置部２１が強い拡張力を有する等の場合であっても、抜去シース５０に留置部２１を収容して抜去することで、血管に与える負荷を低減することができ、抜去のためだけに再手術等の外科的手技を行う必要もない。
以上のように、神経刺激システム１は、構成及び機能の異なる３つのシースを備えることで、留置手技の簡便化と患者の負担軽減との両方を実現することができる。

導入シースの構成は、上述したものに限られない。例えば、図１４に示す変形例の導入シース１３０のように、内シース１３１と外シース１３２とからなる二重構造であってもよい。内シース１３１および外シース１３２には、それぞれ長手方向にわたってスリット１３１Ａおよび１３２Ａが設けられている。スリット１３１Ａおよび１３２Ａの幅は、操作シースが通過できる値に設定されている。図１４に示すように、導入シース１３０Ａの周方向において、スリット１３１Ａとスリット１３２Ａとの位相を一致させると、スリット１３１Ａおよびスリット１３２Ａが上述の切れ目として機能し、神経刺激電極を容易に導入シース１３０Ａに挿通させることができる。導入シース１３０Ａを神経刺激電極に装着後に内シース１３１と外シース１３２とを相対回転させて、図１５に示すようにスリット１３１Ａとスリット１３２Ａとの位相をずらすと、神経刺激電極が導入シース１３０から抜けることが防止される。導入シースが上述のガイド３５を備える場合は、このような二重構造やスリットを備えた構造をガイド３５にも適用すればよい。
さらに、図１６に示す断面図のように、内シース１３１に設けた凸部１３１Ｂと外シース１３２に設けた凹部１３２Ｂとを係合させる等すると、上述の相対回転操作の際に内シース１３１と外シース１３２とが軸線方向に相対移動することがなく、安定して相対回転操作を行うことができる。

近年、心不全の治療法の分野において、慢性心不全の憎悪時に、その予後が悪化することが明らかになりつつあるが、自律神経に対して直接的に電気的介入を加える組織刺激システムを用いることにより、循環調節異常を是正できることが知られるようになった。本実施形態の神経刺激システム１はこのような治療にも好適に適用可能である。
また、本実施形態の神経刺激システム１を用いることにより、急性心筋梗塞の再灌流治療後に発生する不整脈及びリモデリング現象を低減することができる。血管内に留置した神経刺激電極２０により迷走神経を電気的に刺激し、再灌流治療後に一定期間継続的に心拍数を低下させることにより、心臓の負荷を減少させ、心臓リモデリングを低減することができる。

次に、本発明の第二実施形態について、図１７および図１８を参照して説明する。本実施形態と第一実施形態との異なるところは、神経刺激電極の構造である。なお、以降の説明において、すでに説明したものと共通する構成等については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図１７は、本実施形態における神経刺激電極７０を示す図であり、図１８は、神経刺激電極７０におけるリード部７１の断面図である。リード部７１は、柔軟部２７および非柔軟部２７を有する点は第一実施形態のリード部２５と同様であるが、図１８に示すように、内部は中空に形成されている。リード部７１の近位側端部には、リード部の内部空間を分岐させる分岐部７２が設けられている。分岐部７２は、リード部７１の内部空間と連通する貫通孔７３と、貫通孔７３に連通する側孔７４とを有し、側孔７４にはチューブ７５が接続されている。すなわち、分岐部７２の構造は、上述したハブ４２やハブ５２と概ね同様である。分岐部７２において、側孔７４よりも近位側の部位にはシール部材７６が配置され、貫通孔７３の近位側端部は水密に封止されている。リード部７１の外周面には、内部空間に連通する放出孔７７が設けられている。したがって、チューブ７５から供給した液体は、放出孔７７から放出可能である。放出孔７７を設ける位置や個数は適宜設定されてよいが、血栓形成を抑制することが目的の場合は、留置部２１に近い近位側端部に設けるのが好ましい。リード部７１内に配置された配線７８には絶縁被覆が施されており、リード部内に供給された液体に電気が漏れないようにされている。配線７８は、シール部材７６にあけられた穴を通り、刺激発生装置１０に接続されている。

神経刺激電極７０を備える本実施形態の神経刺激システムにおいては、神経刺激電極７０を血管内に留置した後、治療期間中等に分岐部７２からヘパリン加生理食塩水等の薬液を投与することができる。投与された薬液は、放出孔７７から放出されるため、抜去シースのハブから薬液を投与する場合よりも、血栓が形成されやすい留置部２１により近い位置に薬液を放出させることができ、血栓防止効果をより向上させることができる。

本実施形態では、リード部内で液体の通る内部空間に配線が配置された例を用いたが、これに代えて、公知のマルチルーメンチューブ等を用いてリード部を構成し、液体の通る内部空間と配線が配置される空間とを隔絶してもよい。この場合は、必ずしも配線を絶縁被覆しなくてもよい。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。

例えば、神経刺激電極には様々な変更が可能である。まず、留置部に用いる付勢部材の数や形状は、留置する血管の種類や部位等を考慮して様々に変更されてよい。付勢部材２本で留置部を構成した例としては、図１９（ａ）に示す留置部８１Ａや、図１９（ｂ）に示す留置部８１Ｂのような、羽根状の留置部などが挙げられる。より多くの付勢部材で構成した留置部の例としては、図１９（ｃ）に示す網状かつ筒状に形成された留置部８１Ｃなどが挙げられる。その他、付勢部材は上述の例と同じく４本としつつ、図１９（ｄ）に示すように、付勢部材２２に血管壁に係止される爪部８２を設けた留置部８１Ｄのような態様も考えられる。また、刺激電極２３Ａ、２３Ｂ等を設ける部位も、留置部の形状等を考慮して、図１９（ａ）から図１９（ｃ）に示すように、付勢部材でなくリード部２５に変更してもよい。

また、上述の各実施形態では、リード部が屈曲性の異なる２つの部位を有する例を示したが、柔軟部と非柔軟部とを備えていれば、それらいずれとも異なる屈曲性を有する他の部位をさらに有してもよい。また、各部位の境界部において、屈曲性が徐々に変化するようにリード部が構成されてもよい。

さらに、導入シースの近位側端部にシール部材を設けて、神経刺激電極をイントロデューサーに導入する際の血液の漏れ等を防いでもよい。

さらに、操作シースと神経刺激電極との係合部位は、留置部とリード部との接続部位に限られない。図２０に示す変形例では、操作シース４０の遠位側端部に複数の切欠き８５が設けられ、留置部の付勢部材２２が切欠き８５に入り込むことで両者が係合する構成となっている。

さらに、操作シースを引き裂き可能に構成する場合は、図２１に示す変形例のように、シール部材４５の外周に切り込み４５ａを設けておくと、シール部材４５も引き裂き除去可能にすることができ、好ましい。切り込み４５ａの個数や設置間隔等は適宜設定できるが、水密性を確保できる範囲で数多く設けておくと、本体やハブに設けたカットラインや溝等との位置合わせを厳密に行わなくても引き裂き可能に構成することができるため、製造効率を向上させることができる。

本発明は、以下の技術思想を含む。
（付記項１）
筒状の導入シースと、前記導入シース内で進退可能な筒状の操作シースと、筒状の抜去シースとを用いて、刺激電極と、弾性変形可能な付勢部材を用いて構成された留置部と、電気刺激を発生する刺激発生装置と前記留置部とを接続するリード部と、を有する神経刺激電極を体内に留置するための留置方法であって、
前記操作シースの近位端側に前記抜去シースを配置し、前記留置部が前記操作シースの遠位端側に位置するように前記リード部を前記操作シース及び前記抜去シースに挿通する工程と、
前記リード部が前記操作シース及び前記抜去シースに挿通された前記神経刺激電極を前記導入シースに挿通し、前記留置部を前記導入シース内に収容する工程と、
前記導入シースと前記イントロデューサーとが連通するように前記導入シースと前記イントロデューサーとを接触させる工程と、
前記操作シースを前記導入シースに対して相対移動させて前記導入シースから前記留置部を押し出し、前記留置部を前記イントロデューサー内に配置する工程と、
前記操作シースを前記イントロデューサーに対して相対移動させて前記イントロデューサーから前記留置部を押し出し、前記留置部を前記体内に配置する体内配置工程と、
を備える。
（付記項２）
付記項１に記載の留置方法であって、
前記体内配置工程の後に、前記操作シースと前記神経刺激電極とを係合させて前記操作シースを軸線まわりに回転させ、前記留置部を回転操作する工程をさらに備える。
（付記項３）
付記項１に記載の留置方法であって、
前記体内配置工程の後に、前記抜去シースの先端を前記体内に位置させて前記留置部を前記抜去シース内に収容する収容工程と、
前記収容工程のあとに前記抜去シースおよび前記神経刺激電極を体外に抜去する工程と、
をさらに備える。

１ 神経刺激システム
１０ 刺激発生装置
２０、７０ 神経刺激電極
２３Ａ、２３Ｂ 刺激電極
２１、８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ 留置部
２２ 付勢部材
２５、７１ リード部
２６ 柔軟部
２７ 非柔軟部
３０、１３０ 導入シース
３１ 切れ目
３２ 係合部
３３ 被係合部
３５ ガイド
４０ 操作シース
４２ ハブ
４５ シール部材
４５ａ 切り込み
５０ 抜去シース
５２ ハブ
５５ シール部材
５７ 羽部
５８ 締め込みノブ
７７ 放出孔

Claims (15)

1. 刺激電極と、弾性変形可能な付勢部材を用いて構成され、前記刺激電極を前記生体内に保持する留置部と、電気刺激を発生する刺激発生装置と前記留置部とを接続するリード部と、を有する神経刺激電極を備えた神経刺激システムであって、
   前記リード部に装着され、前記留置部を弾性変形させた状態で内部に収容可能な筒状の導入シースと、
   前記リード部が挿通され、かつ前記導入シース内で進退可能であり、前記神経刺激電極と係合することにより、前記神経刺激電極の進退及び回転操作が可能な筒状の操作シースと、
   前記リード部が挿通されて前記操作シースよりも前記神経刺激電極の近位側端部寄りに配置され、前記留置部を弾性変形させた状態で内部に収容可能な筒状の抜去シースと、
   を備え、
   前記リード部は、
   遠位側端部に設けられ、第一の屈曲性を有する柔軟部と、
   前記柔軟部よりも近位側に設けられ、前記第一の屈曲性よりも小さい第二の屈曲性を有する非柔軟部と、を有する、
   神経刺激システム。
2. 前記リード部は中空に形成され、外周面に内部空間と連通する放出孔を有し、前記内部空間に導入した液体を前記放出孔から放出可能である、請求項１に記載の神経刺激システム。
3. 前記導入シースは、長手方向にわたる切れ目を有する、請求項１または２に記載の神経刺激システム。
4. 前記導入シースは、前記切れ目の周方向両側に、互いに係脱可能な係合部及び被係合部を有する、請求項３に記載の神経刺激システム。
5. 前記導入シースは、長手方向に引き裂き可能に構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の神経刺激システム。
6. 前記導入シースは、遠位側端部に、遠位端に向かって拡径するガイドを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の神経刺激システム。
7. 前記導入シースは、挿通された前記リード部の周囲を水密に封止するシール部材を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の神経刺激システム。
8. 前記操作シースは、近位端部にハブを有し、前記ハブを経由して前記操作シース内に液体を供給可能である、請求項１から７のいずれか一項に記載の神経刺激システム。
9. 前記操作シースは、遠位側端部開口の形状が非円形であり、前記遠位側端部開口において前記神経刺激電極と係合する、請求項１から８のいずれか一項に記載の神経刺激システム。
10. 前記操作シースは、長手方向に引き裂き可能に構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の神経刺激システム。
11. 前記操作シースは、周縁に切り込みを有し、挿通された前記リード部の周囲を水密に封止するシール部材を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の神経刺激システム。
12. 前記抜去シースは、挿通された前記リード部の周囲を水密に封止するシール部材を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の神経刺激システム。
13. 前記抜去シースは、前記シール部材の圧縮状態を変更可能な締め込みノブを有し、前記圧縮状態を変更することで、前記抜去シースと前記リード部とが相対移動可能な状態と、前記抜去シースと前記リード部とが相対移動不能な状態とを切り替え可能である、請求項１２に記載の神経刺激システム。
14. 前記抜去シースは、近位端部にハブを有し、前記ハブを経由して前記操作シース内に液体を供給可能である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の神経刺激システム。
15. 前記ハブは、面状の羽部を有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の神経刺激システム。

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