JP2019501708A - 効果的な侵襲性のマルチセグメント式神経刺激の装置および方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ニューロンを刺激する装置であって、− 複数の刺激要素を備えている、患者の体内に埋め込むことのできる刺激ユニットであって、患者の脳および/または脊髄の標的領域におけるニューロンを刺激によって刺激する、刺激ユニットと、− 刺激要素の複数のグループがそれぞれの刺激を生成するように刺激ユニットを作動させる制御ユニットと、を備えており、− 各グループが、刺激ユニットの複数の刺激要素を備えており、− グループのうちの少なくとも2つが、刺激のシーケンスを、連続的なサイクルからなるそれぞれの時間的パターンにおいて繰り返し生成し、− 少なくとも2つのグループによって生成される刺激のシーケンスが、刺激要素が1つのシーケンス内で刺激を生成する順序が一定であるサイクルの数に関して、および/または、それぞれのサイクルの持続時間に関して、相異なっている、装置、に関する。
Description
これに加えて、またはこれに代えて、第1のグループ、第2のグループ、および場合によってはさらなるグループによって生成される刺激のシーケンスは、それぞれのサイクルの持続時間が異なる。この状況は、図10に一例として示してある。この場合、グループ1はサイクルの持続時間Tstim_1を有し、グループ3はサイクルの持続時間Tstim_3を有する(Tstim_1<Tstim_3)。
Claims (29)
- ニューロンを刺激する装置(1;2)であって、
− 複数の刺激要素(12)を有する、患者の体内に埋め込むことのできる刺激ユニット(11)であって、患者の脳および/または脊髄の標的領域におけるニューロンを刺激(22)によって刺激する、前記刺激ユニット(11)と、
− 刺激要素(12)の複数のグループがそれぞれ前記刺激(22)を生成するように、前記刺激ユニット(11)を作動させる制御ユニット(10)と、
を備えており、
− 前記複数のグループが、それぞれ、前記刺激ユニット(11)の複数の刺激要素(12)を備えており、
− 前記複数のグループのうちの第1のグループおよび第2のグループが、それぞれ、刺激(22)のシーケンスを、連続的なサイクルからなるそれぞれの時間的パターンにおいて繰り返し生成し、
− 前記第1のグループによって生成される刺激(22)の前記シーケンスと、前記第2のグループによって生成される刺激(22)の前記シーケンスとが、前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が変化するまでに連続的に生成されるシーケンスの数において、および/または、前記それぞれのサイクルの持続時間において、異なっている、
装置(1;2)。 - − 前記制御ユニット(10)が、前記第1のグループの前記刺激要素(12)を、第1の時間間隔の間と、前記第1の時間間隔に続く第2の時間間隔の間とで異なる刺激モードにおいて動作させ、
− 前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が、最大で5個の連続的に生成されるシーケンスにおいて一定であり、次いで変化するように、前記制御ユニット(10)が、前記第1の時間間隔の間、前記刺激要素(12)を第1の刺激モードにおいて作動させ、
− 前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が、少なくとも25個の連続的に生成されるシーケンスにおいて一定であり、次いで変化するように、前記制御ユニット(10)が、前記第2の時間間隔の間、前記刺激要素(12)を第2の刺激モードにおいて作動させる、
請求項1に記載の装置(1;2)。 - 前記第1の刺激モードにおける前記刺激(22)の強さが、所定の刺激強さより小さいかまたは等しく、かつ、前記第2の刺激モードにおける前記刺激(22)の強さが、前記所定の刺激強さの少なくとも1.3倍である、請求項2に記載の装置(1;2)。
- 前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が、連続して生成される少なくとも20個のシーケンスにおいて一定であり、次いで変化するように、前記制御ユニット(10)が前記第2のグループの前記刺激要素(12)を作動させる、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- パターンであって、前記パターンによれば、前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が、連続して生成される少なくとも20個のシーケンスにおいて一定であり、次いで変化する、前記パターンが、複数回繰り返される、請求項4に記載の装置(1;2)。
- 前記刺激(22)が、患者に適用されたときニューロンの病的に同期した振動性の活動を脱同期化するように、設計されている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- 前記刺激要素(12)によって生成される前記刺激(22)が、刺激されたニューロンのニューロン活動の位相がリセットされるように、設計されている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- 前記第1のグループおよび前記第2のグループが、それぞれ、それぞれのサイクル内で前記刺激(22)のただ1つのシーケンスを生成する、または刺激を生成しない、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- 前記第1のグループおよび前記第2のグループの前記刺激要素(12)の各々が、刺激(22)のそれぞれのシーケンス内でただ1つの刺激(22)のみを生成する、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- ただ1つの刺激(22)が、ただ1つの電気パルス列、および/または、ただ1つの光パルスまたはパルス列である、請求項9に記載の装置(1;2)。
- 前記グループの各々が1つまたは複数のサブグループを有し、前記サブグループが、それぞれ、前記それぞれのグループに属す前記刺激要素(12)の少なくとも1つを備えており、特に、それぞれのサブグループの前記刺激要素(12)が同じ刺激(22)を生成し、前記装置(1;2)が、特に、刺激に使用されるサブグループの数より大きいかまたは等しい数の独立した電流源を有する、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- 前記標的領域が複数の部分領域を備えており、刺激要素(12)の前記複数のグループが、それぞれ、前記標的領域の部分領域を前記刺激(22)によって刺激する、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- 前記刺激(22)によって刺激されたニューロンのニューロン活動を再現する測定信号(23)を受信する測定ユニット(13)、を備えており、前記制御ユニット(10)が、前記第1のグループおよび前記第2のグループによって刺激された前記標的領域の前記部分領域の各々における同期した振動性のニューロン活動の優位周波数を、前記測定信号(23)を使用して求める、請求項12に記載の装置(2)。
- 前記制御ユニット(10)が、前記第1のグループおよび前記第2のグループの各々の前記サイクルの前記持続時間を、前記それぞれの部分領域において求められる、同期した振動性のニューロン活動の前記優位周波数の逆数に適合させるように、前記制御ユニット(10)が設計されている、請求項13に記載の装置(2)。
- ニューロンを刺激する方法であって、
− 複数の刺激要素(12)を有する、患者の体内に埋め込むことのできる刺激ユニット(11)が、患者の脳および/または脊髄の標的領域におけるニューロンを刺激(22)によって刺激し、
− 刺激要素(12)の複数のグループがそれぞれ前記刺激(22)を生成し、前記グループが、前記刺激ユニット(11)の複数の刺激要素(12)を備えており、
− 前記複数のグループのうちの第1のグループおよび第2のグループが、それぞれ、刺激(22)のシーケンスを、連続的なサイクルからなるそれぞれの時間的パターンにおいて繰り返し生成し、
− 前記第1のグループによって生成される刺激(22)の前記シーケンスと、前記第2のグループによって生成される刺激(22)の前記シーケンスとが、前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が変化するまでに連続的に生成されるシーケンスの数において、および/または、前記それぞれのサイクルの持続時間において、異なっている、
方法。 - データ処理システムにおいて実行するためのソフトウェアであって、前記ソフトウェアが、
− 患者の体内に埋め込まれている刺激ユニット(11)を作動させるための制御信号を生成し、前記刺激ユニット(11)が、患者の脳および/または脊髄の標的領域におけるニューロンを刺激(22)によって刺激するための複数の刺激要素(12)を備えており、前記制御信号が、
− 刺激要素(12)の複数のグループがそれぞれ前記刺激(22)を生成する、
ように、前記刺激ユニット(11)を作動させ、
− 前記グループが、それぞれ、前記刺激ユニット(11)の複数の刺激要素(12)を備えており、
− 前記複数のグループのうちの第1のグループおよび第2のグループが、それぞれ、刺激(22)のシーケンスを、連続的なサイクルからなるそれぞれの時間的パターンにおいて繰り返し生成し、かつ、
− 前記第1のグループによって生成される刺激(22)の前記シーケンスと、前記第2のグループによって生成される刺激(22)の前記シーケンスとが、前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が変化するまでに連続的に生成されるシーケンスの数において、および/または、前記それぞれのサイクルの持続時間において、異なっている、
ソフトウェア。 - ニューロンを刺激する装置(1;2)であって、
− 複数の刺激要素(12)を有する、患者の体内に埋め込むことのできる刺激ユニット(11)であって、患者の脳および/または脊髄の標的領域におけるニューロンを刺激(22)によって刺激する、前記刺激ユニット(11)と、
− 刺激要素(12)の複数のグループがそれぞれ前記刺激(22)を生成するように、前記刺激ユニット(11)を作動させる制御ユニット(10)と、
を備えており、
− 前記複数のグループが、それぞれ、前記刺激ユニット(11)の複数の刺激要素(12)を備えており、
− 前記複数のグループのうちの第1のグループが、パルスが少なくとも100Hzの周波数で繰り返される周期的なパルス列を連続的に生成し、
− 前記複数のグループのうちの第2のグループが、刺激(22)のシーケンスを繰り返し生成し、前記第2のグループによって生成される前記刺激(22)が、前記刺激(22)によって刺激されるニューロンのニューロン活動の位相がリセットされるように、設計されている、
装置(1;2)。 - − 前記制御ユニット(10)が、前記第2のグループの前記刺激要素(12)を、第1の時間間隔の間と、前記第1の時間間隔に続く第2の時間間隔の間とで異なる刺激モードにおいて動作させ、
− 前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が、最大で5個の連続的に生成されるシーケンスにおいて一定であり、次いで変化するように、前記制御ユニット(10)が、前記第1の時間間隔の間、前記刺激要素(12)を第1の刺激モードにおいて作動させ、
− 前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が、少なくとも25個の連続的に生成されるシーケンスにおいて一定であり、次いで変化するように、前記制御ユニット(10)が、前記第2の時間間隔の間、前記刺激要素(12)を第2の刺激モードにおいて作動させる、
請求項17に記載の装置(1;2)。 - 前記第1の刺激モードにおける前記刺激(22)の強さが、所定の刺激強さより小さいかまたは等しく、かつ、前記第2の刺激モードにおける前記刺激(22)の強さが、前記所定の刺激強さの少なくとも1.3倍である、請求項18に記載の装置(1;2)。
- 前記刺激要素(12)がシーケンス内で前記刺激(22)を生成する順序が、連続して生成される少なくとも20個のシーケンスにおいて一定であり、次いで変化するように、前記制御ユニット(10)が前記第2のグループの前記刺激要素(12)を作動させる、請求項17に記載の装置(1;2)。
- 前記第2のグループによって生成される前記刺激(22)が、患者に適用されたときニューロンの病的に同期した振動性の活動を脱同期化するように、設計されている、請求項17から請求項20のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- 前記第2のグループの前記刺激要素(12)の各々が、刺激(22)のそれぞれのシーケンス内でただ1つの刺激(22)のみを生成する、請求項17から請求項21のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- ただ1つの刺激(22)が、ただ1つの電気パルス列、および/または、ただ1つの光パルスまたはパルス列である、請求項22に記載の装置(1;2)。
- 所定の継続時間の後、前記第1のグループによる前記周期的なパルス列の生成が終了し、次いで、前記第1のグループに属す前記刺激要素(12)の少なくともいくつかを備えている、前記複数のグループのうちの1つのグループが、前記刺激(22)によって刺激されるニューロンのニューロン活動の位相がリセットされるように設計されている刺激(22)のシーケンスを繰り返し生成するように、前記制御ユニット(10)が前記刺激ユニット(11)を作動させる、請求項17から請求項23のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- 前記刺激(22)によって刺激されたニューロンのニューロン活動を再現する測定信号(23)を受信する測定ユニット(13)、を備えており、前記制御ユニット(10)が、前記第2のグループによって刺激されたニューロンの脱同期化の程度が、刺激(22)の前記シーケンスの印加を介して少なくとも所定のしきい値だけ減少していることを確認した場合、前記制御ユニット(10)が、前記第1のグループによる前記周期的なパルス列の生成を終了させ、次いで、前記第1のグループに属す前記刺激要素(12)の少なくともいくつかを備えている、前記複数のグループのうちの第3のグループを、前記第3のグループが、前記刺激(22)によって刺激されるニューロンのニューロン活動の位相がリセットされるように設計されている刺激(22)のシーケンスを生成するように、作動させる、請求項17から請求項23のいずれか1項に記載の装置(2)。
- 前記第1のグループによる前記周期的なパルス列の生成が終了した後、前記第1のグループに属す前記刺激要素(12)の少なくともいくつかを備えている、前記複数のグループのうちの第4のグループが、パルスが少なくとも100Hzの周波数で繰り返される周期的なパルス列を連続的に生成するように、前記制御ユニット(10)が前記刺激ユニット(11)を作動させる、請求項24または請求項25に記載の装置(1;2)。
- 前記標的領域が複数の部分領域を備えており、刺激要素(12)の前記複数のグループが、それぞれ、前記標的領域の部分領域を前記刺激(22)によって刺激する、請求項17から請求項26のいずれか1項に記載の装置(1;2)。
- ニューロンを刺激する方法であって、
− 複数の刺激要素(12)を有する、患者の体内に埋め込むことのできる刺激ユニット(11)が、患者の脳および/または脊髄の標的領域におけるニューロンを刺激(22)によって刺激し、
− 刺激要素(12)の複数のグループがそれぞれ前記刺激(22)を生成し、前記グループが、それぞれ、前記刺激ユニット(11)の複数の刺激要素を備えており、
− 前記複数のグループのうちの第1のグループが、パルスが少なくとも100Hzの周波数で繰り返される周期的なパルス列を連続的に生成し、
− 前記複数のグループのうちの第2のグループが、刺激(22)のシーケンスを繰り返し生成し、前記第2のグループによって生成される前記刺激(22)が、前記刺激(22)によって刺激されるニューロンのニューロン活動の位相がリセットされるように、設計されている、
方法。 - データ処理システムにおいて実行するためのソフトウェアであって、前記ソフトウェアが、
− 患者の体内に埋め込まれている刺激ユニット(11)を作動させるための制御信号を生成し、前記刺激ユニット(11)が、患者の脳および/または脊髄の標的領域におけるニューロンを刺激(22)によって刺激するための複数の刺激要素(12)を備えており、前記制御信号が、
− 刺激要素(12)の複数のグループがそれぞれ前記刺激(22)を生成する、
ように、前記刺激ユニット(11)を作動させ、
− 前記グループが、それぞれ、前記刺激ユニット(11)の複数の刺激要素(12)を備えており、
− 前記複数のグループのうちの第1のグループが、パルスが少なくとも100Hzの周波数で繰り返される周期的なパルス列を連続的に生成し、
− 前記複数のグループのうちの第2のグループが、刺激(22)のシーケンスを繰り返し生成し、前記第2のグループによって生成される前記刺激(22)が、前記刺激(22)によって刺激されるニューロンのニューロン活動の位相がリセットされるように、設計されている、
ソフトウェア。
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