JP2019509089A - 代謝および内分泌機能のための末梢神経刺激のシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 神経刺激のシステム及び方法を提供することである。
【解決手段】 一実施態様においては、対象部位の組織に導入された刺激装置と、刺激装置と無線通信する中央制御装置とを具備するシステムが提供される。刺激装置は、無線エネルギー伝送を受信する電力システムと、対象部位を刺激する電気パルスを送信する電極システムとを具備する。中央制御装置は、刺激装置に電力を無線供給する電力システムと、刺激装置と無線通信する通信システムと、電力システムおよび通信システムを制御する処理システムとを具備する。中央制御装置は、１つまたは複数の電気パルスを対象部位に送信して、内分泌機能に影響を及ぼす（たとえば、患者のグルコース値に影響を及ぼす）ように、刺激装置に指示するようにしてもよい。
【選択図】 図１

Description

関連出願の相互参照
[1] 本願は、２０１６年２月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／２９８，６６１号「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＰＥＲＩＰＨＥＲＡＬ ＮＥＲＶＯＵＳ ＳＴＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＦＯＲ ＭＥＴＡＢＯＬＩＣ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ」および２０１６年３月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／３０６，２６８号「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＰＥＲＩＰＨＥＲＡＬ ＮＥＲＶＯＵＳ ＳＴＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＦＯＲ ＭＥＴＡＢＯＬＩＣ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ」に関連するとともにその優先権の利益を主張する２０１７年２月２２日に出願された米国特許出願第１５／４３８，９７６号「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＰＥＲＩＰＨＥＲＡＬ ＮＥＲＶＯＵＳ ＳＴＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＦＯＲ ＭＥＴＡＢＯＬＩＣ ＡＮＤ ＥＮＤＯＣＲＩＮＥ ＦＵＮＣＴＩＯＮ」に関連するとともにその優先権の利益を主張するものであり、それぞれのすべての開示内容を本明細書に援用する。

[2] 本開示は一般的に、代謝異常治療および神経刺激の分野に関する。より詳細に、本開示は、埋込型神経刺激装置を用いた代謝異常の管理のためのシステムおよび方法に関するが、これに限定されない。

[3] 前糖尿病および糖尿病状態等の代謝異常は、タイミングまたは大きさの観点で、化学信号の誤生成および／またはこれら信号に対する下流側器官の不適切な応答の原因となり、関連する健康問題を生じる。この化学信号の誤生成により、下流側器官は、予想よりも激しく働く必要があるため、ストレス過剰になって化学信号に対する応答が減り、劣化が加速することが多い。糖尿病の場合、これらの化学信号は、インスリンおよびグルカゴンである。これらの信号の生成は、神経系（最も一般的には、自律神経系）からの電気信号により促進または抑制されることが多い。

[4] 既存の治療には、体外からこれらの化学信号またはその類似物を導入して（たとえば、インスリンペン注入、インスリンポンプ）化学的不均衡を医学的に管理することを含む。これらの治療では一般的に、上記化学物質（インスリンまたはグルカゴン）を合成したものを使用するか、または、当該状態を治療する医薬品を採用する。ただし、これらの治療では、健康に対して非常に重大な意図せぬ結果をもたらすとともに、快適さおよび生活スタイルに対して継続的な悪影響を及ぼす可能性がある。

[5] 人間の神経系には、中枢神経系（すなわち、脳および脊髄）および末梢神経系（すなわち、中枢神経系に対してパルスを伝達する神経）という２つの主要な部分がある。神経系は、身体のさまざまな部分に対する信号の送受信によって、さまざまな身体部分（たとえば、筋肉、四肢、器官等）の随意運動および不随意運動を制御する。脊椎動物の神経系の一部が（たとえば、疾病または傷害により）損傷を受けると、人間の身体部分、器官、または代謝系の随意機能または不随意機能が制限される場合もあるし、人間が部分的または全体的な無気力または機能不全を感じる場合もある。神経系が損傷を受けた人は、埋込型電極アレイを用いて神経信号を検知するとともに、影響を受けた身体部分または器官の機能を回復しようとして、神経を刺激することに努力を注いできた。これらの努力により良好な結果が得られる場合もあるが、当該技術においては、長期にわたる解決手段として機能および存続が可能となるよう、大幅な進歩の余地がかなり残されている。たとえば、既知の有線電極およびアレイの大きなサイズならびにこれらを中央制御装置に接続するワイヤによって、これらの手法の機能性および多くの用途への適合性の両者が制限されている。

[6] 一態様において、本開示は、適当な化学信号の生成および分泌を促進または抑制可能な電気刺激を神経系神経分布経路に与える１つまたは複数の埋込型神経刺激装置を対象とする。例示的な一実施形態において、化学信号としては、糖尿病治療用のインスリンおよびグルカゴンが挙げられる。

[7] 別の態様において、本開示は、神経刺激のシステムを対象とする。このシステムは、対象部位の組織に導入された微小粒子等の神経刺激装置と、微小粒子と無線通信する中央制御装置とを具備していてもよい。微小粒子は、無線エネルギー伝送を受信する電力システムと、対象部位を刺激する電気パルスを送信する電極システムとを具備していてもよい。また、微小粒子は、電力システムおよび電極システムを制御する処理システムを具備していてもよい。中央制御装置は、微小粒子に電力を無線供給する電力システムと、微小粒子と無線通信する通信システムとを具備していてもよい。また、中央制御装置は、電力システムおよび通信システムを制御する処理システムを具備していてもよい。中央制御装置は、１つまたは複数の電気パルスを対象部位に送信して、患者の代謝系の性状を変調可能な患者の内分泌系の機能を刺激するように、微小粒子に指示するようにしてもよい。

[8] このシステムは、標的刺激用の多接触カフまたは微小電極アレイ等の適当な神経刺激装置を具備していてもよい。電極アレイは、身体の外側からの無線給電または埋込型バッテリ作動パルス発生器からのワイヤを通じた無線給電が可能である。

[9] 別の態様において、本開示は、内分泌系の機能を刺激する方法を対象とする。この方法では、血中または相関身体グルコース値の閉ループフィードバックを用いて刺激を制御するようにしてもよい。

[10] 別の態様において、本開示は、予想患者摂食に先立つ時間間隔でのインスリン生成を制御する方法を対象とする。

[11] 本明細書に援用するとともに本明細書の一部を構成する添付の図面は、以下の説明と併せて、例示的な種々実施形態の原理を示すとともに、原理の説明に役立つ。

[12]例示的な一実施形態に係る、神経刺激システムの模式図である。 [13]例示的な一実施形態に係る、中央制御装置の模式図である。 [14]例示的な一実施形態に係る、微小粒子の模式図である。 [15]人間の神経系を示した図である。 [16]図４の神経系の一対のニューロンを示した図である。 [17]膵島の神経分布を示した図である。 [18]例示的な一実施形態に係る、協調的神経刺激の方法を示したフローチャートである。 [19]例示的な一実施形態に係る、協調的神経刺激の別の方法を示したフローチャートである。

[20] 図１は、例示的な一実施形態に係る、協調神経刺激システム１００の模式図である。システム１００は、中央読み取り装置／制御装置を具備していてもよく、本明細書においては、中央制御装置１０２と称する。また、システム１００は、中央制御装置１０２と通信するように構成された１つまたは複数の微小粒子１０４を具備していてもよい。システム１００は、中央制御装置１０２が無線エネルギー伝送によって微小粒子１０４に給電するように構成されていてもよい。システム１００は、電極刺激装置で通常用いられるようなリードを使用せずに、無線データリンク１０６を介して、微小粒子１０４と無線通信するように構成されていてもよい。中央制御装置１０２および微小粒子１０４は、情報信号を互いに送受信するようにしてもよく、たとえば、データ、命令、手順、設定等が挙げられる。本明細書において、情報または情報信号という用語を使用する場合は、上掲の情報カテゴリのうちの１つまたは複数を表す場合がある。

[21] いくつかの実施形態において、システム１００は、単一の中央制御装置１０２および単一の微小粒子１０４を具備していてもよい。いくつかの実施形態において、システム１００は、単一の中央制御装置１０２および複数の微小粒子１０４を具備していてもよい。たとえば、いくつかの実施形態において、システム１００が具備する微小粒子１０４の数は、２〜５、６〜１０、１１〜１５、１６〜２０、２１〜５０、５１〜１００、１０１〜１０００、または２〜１００以上の微小粒子（uPs）であってもよい。いくつかの実施形態において、システム１００は、複数の中央制御装置１０２および複数の微小粒子１０４を具備していてもよい。中央制御装置１０２および複数の微小粒子１０４の数は、たとえば刺激する身体部分、刺激する身体部分の機能、微小粒子１０４間の距離、人間の神経系に対する損傷の程度、ならびに中央制御装置１０２のサイズおよび電力等、多くの変数に基づいて決定および／または調整されるようになっていてもよい。以下の説明は主として、２つ以上の微小粒子１０４を有するシステム１００の一実施形態を対象とするが、複数の微小粒子１０４の協調に関する説明を除いて、微小粒子１０４が１つだけのシステム１００の一実施形態にも等しく適用可能である。

[22] 図２は、例示的な一実施形態に係る、中央制御装置１０２の模式図である。中央制御装置１０２は、処理システム１０８、通信システム１１０、および電力システム１１２を具備していてもよい。処理システム１０８は、中央制御装置１０２の全体動作を制御するとともに、微小粒子１０４の動作を協調させるように構成され、それらを担っていてもよい。通信システム１１０は、情報信号を無線で微小粒子１０４に送信するとともに、情報信号を微小粒子１０４から受信するように構成されていてもよい。電力システム１１２は、無線エネルギー伝送によって、中央制御装置１０２に給電するとともに、微小粒子１０４に給電するように構成されていてもよい。

[23] いくつかの実施形態において、中央制御装置１０２は、所望の機能および／または実施態様の必要に応じて、別の構成要素を具備していてもよい。一例として、別の構成要素としては、データポート、ディスクドライブ、ユーザインターフェース、スピーカ、コンピュータネットワークインターフェース、表示灯、および／またはディスプレイが挙げられる。いくつかの例示的な実施形態において、制御装置は、無線ネットワークを介してその他の機器との安全なデータリンクを有し得る知的な信号処理装置であってもよい。いくつかの例示的な実施形態において、制御装置は、電磁波、音波、または光波によって微小粒子に電力を与えるようにしてもよい。また、中央制御装置１０２の構成は、ハードウェアおよびソフトウェア構成要素の任意の組み合わせにより調整可能であってもよい。

[24] 中央制御装置１０２の処理システム１０８は、１つまたは複数のプロセッサを具備していてもよく、たとえば、中央演算処理装置（CPU）１１４が挙げられる。ＣＰＵ１１４は、任意適当な種類の市販のプロセッサを含んでいてもよいし、カスタム設計であってもよい。処理システム１０８は、たとえば不揮発性メモリ（たとえば、フラッシュメモリ１１６）、揮発性メモリ（たとえば、ランダムアクセスメモリ１１８（RAM））、および他の類似構成要素等、情報（たとえば、データ、プログラム命令、手順、設定等）を格納して中央制御装置１０２および微小粒子１０４の制御および全体動作を可能にするように構成された別の構成要素を具備していてもよい。

[25] 通信システム１１０は、１つまたは複数の無線データリンク１０６を介して微小粒子１０４と互いに通信する多様な無線データ伝送方法を利用するようにしてもよい（図１参照）。たとえば、いくつかの実施形態において、通信システム１１０は、無線データ伝送、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、近距離無線通信（NFC）、赤外線データ伝送、電磁誘導伝送、および／または他の適当な伝送方法を利用するようにしてもよい。データリンクは、電磁波（無線データ伝送、Bluetooth、近距離無線通信（NFC）、電磁誘導伝送）、音波、または光波（赤外線データ伝送）ベースであってもよい。

[26] 例示的な一実施形態によれば、図２に示すように、中央制御装置１０２の通信システム１１０は、無線データ伝送を利用するとともに、データ符号化器１２０、データ復号化器１２２、送信機および受信機もしくは送受信機１２４、ならびに／またはアンテナ１２５等、このような伝送に対応する多くの構成要素を具備していてもよい。いくつかの実施形態において、通信システム１１０は、たとえば１つの受信機アンテナおよび１つの送信機アンテナという２つのアンテナを具備していてもよい。また、いくつかの実施形態において、通信システム１１０は、複数の異なる無線伝送方法を用いてデータを送受信するように構成されていてもよい。

[27] 通信システム１１０は、中央制御装置１０２と微小粒子１０４との間でデータリンクを確立するように構成されていてもよい。通信システム１１０は、情報信号を微小粒子１０４に送信すると同時に、情報信号を同じ微小粒子１０４または他の微小粒子１０４から受信するように構成されていてもよい。処理システム１０８は、送信する符号化メッセージを送受信機１２４経由でアンテナ１２５から提供可能なデータ符号化器１２０に対してメッセージを伝達することにより、微小粒子１０４のうちの１つまたは複数への１つまたは複数の情報信号の送信を開始するようにしてもよい。処理システム１０８は、送受信機１２４を介してアンテナ１２５により伝送が受信された場合に、微小粒子１０４から送信された情報信号を受信するようにしてもよく、いくつかの実施形態においては、データ復号化器１２２による復号化が可能である。各微小粒子１０４は、一意にアドレス指定されるようになっていてもよく、これにより、中央制御装置１０２は、各微小粒子１０４と個別に通信可能となり得る。微小粒子１０４の一意のアドレス指定については、以下により詳しく説明する。いくつかの実施形態においては、通信システム１１０によるデータの符号化も復号化もなく、データが伝送されるようになっていてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、微小粒子１０４とのデータ伝送には、認識、ペアリング、または他の信号生成技術がアドレス指定の代わりに用いられるようになっていてもよい。

[28] 電力システム１１２は、無線エネルギー伝送を用いて微小粒子１０４に給電するように構成されていてもよい。いくつかの実施形態において、電力システム１１２は、たとえば誘導結合、共鳴誘導結合、無線周波数等を利用して、電力を無線送信するようにしてもよい。

[29] 例示的な一実施形態によれば、図２に示すように、電力システム１１２は、共鳴誘導結合を利用してもよく、電源１２６、発振回路１２８、および／または送信コイル１３０を具備していてもよい。電源１２６は、ＡＣ電源またはＤＣ電源等、任意適当な電力源を提供するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、電源１２６は、たとえばバッテリ、キャパシタ、太陽電池アレイ等であってもよい。発振回路１２８は、電源１２６により給電され、送信コイル１３０を駆動するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、発振回路１２８からの信号は、たとえばキャパシタを通じて送信コイル１３０に結合可能な電力増幅器１３２により増幅されるようになっていてもよい。送信コイル１３０は、微小粒子１０４上の受信コイルと相互結合されていてもよく、これについては、以下により詳しく論じる。結合されたコイルは、相互誘導により、送信コイル１３０から身体組織を通って埋込型微小粒子１０４の受信コイルまで、電磁エネルギーを送信するようにしてもよい。

[30] 図３は、例示的な一実施形態に係る、個々の微小粒子１０４の模式図である。微小粒子１０４は、処理システム２０８、通信システム２１０、電力システム２１２、および電極システム２１４を具備していてもよい。処理システム２０８は、微小粒子１０４の全体動作を制御するようにしてもよい。通信システム２１０は、情報信号の送受信によって、中央制御装置１０２と通信するようにしてもよい。電力システム２１２は、微小粒子１０４の処理システム２０８、通信システム２１０、および電極システム２１４に給電するようにしてもよい。電極システム２１４は、中央制御装置１０２から受信した情報信号に基づき、処理システム２０８を介して制御されるようになっていてもよい。

[31] 処理システム２０８は、たとえばデータ、命令、手順、設定等を処理するように構成されたプロセッサ２１６を具備していてもよい。たとえば、プロセッサ２１６は、命令を含む情報信号を中央制御装置１０２から受信し、これらの命令に基づいて、電極システム２１４の動作（たとえば、神経の刺激または神経パルスの検知）を制御するようにしてもよい。

[32] 通信システム２１０は、中央制御装置１０２の通信システム１１０が利用するのと同じ無線データ伝送方法を利用するようにしてもよい。通信システム２１０は、中央制御装置１０２との無線通信を確立するアンテナ２１８および送受信機２２０を具備していてもよい。微小粒子１０４の構成要素の数およびサイズを最小限に抑えるため、アンテナ２１８および送受信機２２０はともに、二重機能であってもよく、たとえば、それぞれが信号の受信および送信を行うようにしてもよい。いくつかの実施形態において、通信システム２１０は、二重機能の送受信機２２０ではなく、別個の送信機および別個の受信機を具備していてもよい。同様に、いくつかの実施形態において、通信システム２１０は、二重機能のアンテナ２１８ではなく、別個の送信アンテナおよび別個の受信アンテナを具備していてもよい。図示はしていないものの、いくつかの実施形態において、通信システム２１０は、符号化器および復号化器を具備していてもよい。符号化器および／または復号化器は、信号減衰の優れた処理を可能とするデジタルであってもよい。いくつかの実施形態において、情報信号のすべての符号化および復号化は、中央制御装置１０２により行われるようになっていてもよい。

[33] 微小粒子１０４の電力システム２１２は、中央制御装置１０２の電力システム１１２と同様に、たとえば誘導結合、共鳴誘導結合、無線周波数（RF）リンク等の無線エネルギー伝送を利用して、エネルギーを無線送信するようにしてもよい。電力システム２１２は、中央制御装置１０２の電力システム１１２と同じ無線エネルギー伝送方法を利用するようにしてもよい。

[34] 例示的な一実施形態によれば、図３に示すように、電力システム２１２は、共鳴誘導結合を利用してもよい。電力システム２１２は、中央制御装置１０２の送信コイル１３０に相互誘導結合可能な受信コイル２２２を具備していてもよい。また、いくつかの実施形態において、電力システム２１２は、電力貯蔵装置２２４（たとえば、バッテリ、キャパシタ、または動力電池）を具備していてもよい。処理システム２０８、通信システム２１０、および電極システム２１４は、受信コイル２２２を介して受け取ったエネルギーにより給電されるようになっていてもよい。また、いくつかの実施形態において、電力システム２１２は、グランドを具備していてもよい。電力の伝送にＲＦリンクを利用する電力システム２１２の実施形態では、異なる種類のアンテナを利用することにより、受信コイル２２２が不要となっていてもよい。

[35] 電極システム２１４は、単一の電極２２６を具備していてもよいし、複数の電極を具備していてもよい。いくつかの実施形態において、電極２２６は、カソード（すなわち、負極）、アノード（すなわち、正極）、または両者（すなわち、切り替え）として機能するようになっていてもよい。電極システム２１４が複数の電極２２６を具備する実施形態においては、一方の電極がカソードとして機能し、もう一方の電極がアノードとして機能するようになっていてもよい。電極２２６は、神経細胞膜を通過するイオン流を誘発することによって神経を活性化させる電気パルスの送信により刺激電極として機能するようになっていてもよいし、ニューロン構造（たとえば、軸索、軸索末端、樹状突起等）に沿って送信された電気パルスを検出することにより検知電極として機能するようになっていてもよい。電極２２６は、神経細胞膜を通過するイオン流を誘発することによって神経を活性化させる電気パルスにより刺激電極として機能するようになっていてもよいし、ニューロン構造（たとえば、軸索、軸索末端、樹状突起等）に沿って送信された電気パルスを検出することにより検知電極として機能するようになっていてもよい。刺激は、入力電流または電圧パルスである。反応は、活動電位の生成である。

[36] 電極システム２１４の１つまたは複数の電極２２６は、微小粒子１０４周りの１つまたは複数の部位に位置決めされていてもよい。たとえば、立方体状の微小粒子１０４の場合は、１つの面に電極２２６が位置決めされ、その他の面に１つまたは複数の電極が位置決めされていてもよい。球状の微小粒子１０４の場合は、たとえば外側面の一部に沿って１つまたは複数の電極２２６が延びていてもよいし、いくつかの実施形態においては、球の全周に電極が延びていてもよい（たとえば、リング状電極）。

[37] いくつかの実施形態において、電極２２６が面する配向および方向は、微小粒子１０４上で識別可能であるため、対象部位に接触または対向するように、配置時に電極が配向するようになっていてもよい。いくつかの実施形態においては、２つ以上の電極により、微小粒子１０４の配置後に、活性電極を選択可能であるのが好都合である。たとえば、対象部位を刺激するのに最善の配向である電極が刺激電極として選択されるようになっていてもよい。

[38] いくつかの実施形態において、対象部位に対する電極２２６の配向は、配置の際の微小粒子１０４の配向に基づいてランダムに決定されるようになっていてもよい。たとえば、電極２２６が対象部位に対向するように一部の微小粒子１０４が位置決めされる一方、電極２２６が対象部位に大略対向しないように他の微小粒子が位置決めされるようになっていてもよい。いくつかの実施形態において、微小粒子１０４は、対象部位に対する電極２２６の位置決めに基づいて、電気パルスの電力を調整するようにしてもよい。たとえば、対象部位に近接してこれに対向する電極は、対象部位から離れてこれに対向しない電極よりも小さな電力で電気パルスを送信するようにしてもよい。実施手順は、本開示の範囲ではないものの、例示的な一実施形態においては、制御装置が下層のｕＰｓを制御可能な初期段階を刺激および検知モードの組み合わせとすることができる。これにより、ｕＰｓ部位のマッピングによって、ｕＰｓが対象部位に近接することになる。標的刺激に際しては、制御装置による１つまたは複数のｕＰｓの活性化によって、低電力モードにおける選択性が改善されることになる。

[39] 電極システム２１４は、１つまたは複数の電気パルスの送信によって、微小粒子１０４に近接して位置決めされた神経細胞またはその一部を刺激するようにしてもよい。電気パルスは、たとえば電力（たとえば、電圧および／または電流）、振幅、速度、持続時間、波形、および周波数が変動するものであってもよい。電気パルスの電力は、たとえばパルスを送信する電圧および／または電流の変化により変動するものであってもよい。電力は、たとえばおよそＸからおよそＹまで変動するものであってもよい。対応する電圧は、たとえばおよそＸからおよそＹまで変動するものであってもよい。対応する電流は、たとえばおよそＸからおよそＹまで変動するものであってもよい。

[40] 基本的に、電極が十分に近い状態では、１０〜１００ｍＶという低い所要電圧が可能である。いくつかの実施形態においては、微小粒子がごく近接していることから、実現可能な電圧閾値が如何なる微小電極またはカフ電極より低くてもよい。電極システム２１４が神経細胞を刺激可能である電力の範囲は、従来技術よりも低いため、神経細胞および周囲の組織の損傷または萎縮のリスクを低減可能である。

[41] 各微小粒子１０４は、一意にアドレス指定されるようになっていてもよい。たとえば、各微小粒子１０４は、一意に電磁的にアドレス指定されるようになっていてもよい。各ｕＰｓは、不揮発性メモリにプログラムされた一意の識別番号または電気、機械、または製造もしくは製造時のハードコード等、システムの一意の部分としてプログラムされた一意の識別番号で構成されていてもよい。個々のｕＰをアドレス指定するため、データ通信（電磁波／音波／光波）信号がｕＰアドレスで変調されるようになっていてもよく、また、（復号化後に）アドレスが適合するｕＰのみが活性化に応答する。一意のアドレス指定の結果として、中央制御装置１０２は、一意の情報信号を個々の微小粒子１０４に送るようにしてもよい。同様に、中央制御装置１０２は、各微小粒子１０４から受信した情報信号を個別に識別可能であってもよい。いくつかの実施形態においては、複数の微小粒子１０４に対して同じ情報を同時に送信可能となるように、微小粒子１０４のうちの１つまたは複数が同じアドレス指定を有していてもよい。

[42] 図４は、被験者３０２の神経系３００を示した図である。神経系３００は、脳３０６および脊髄３０８を含む中枢神経系３０４ならびに脊髄から腕、手、脚、および足に延びる神経を含む末梢神経系３１０という２つの主要な部分で構成されている。末梢神経系３１０は、感覚神経系、運動神経系、体性神経系、および自律神経系といった複数の神経系で構成されている。感覚神経系は、内部器官または外部刺激から中枢神経系３０４に情報を送る感覚神経を含む。運動神経系は、中枢神経系３０４から器官、筋肉、および腺に情報を運ぶ運動神経を含む。体性神経系は、骨格筋および外部感覚器官を制御する体性神経を含む。自律神経系は、不随意筋（たとえば、心筋）を制御する自律神経を含む。

[43] 神経系３００は、数十億もの神経細胞で構成されており、本明細書においてはニューロンと称する場合もある。図５Ａは、２つの相互接続された神経細胞３１２を示した図であり、相互接続された神経細胞のネットワークの一部であってもよい。図示左側の神経細胞３１２は、送信側神経細胞として特徴付けられていてもよく、右側の神経細胞３１２は、受信側神経細胞として特徴付けられていてもよい。図５Ａに示すように、各神経細胞３１２はとりわけ、核３１４、細胞体３１６、軸索３１８、軸索末端３１９、および樹状突起３２０を含んでいてもよい。樹状突起３２０が電気信号を収集する一方、細胞体３１６および核３１４は、入力信号を集約して、出力神経信号を軸索３１８から軸索末端３１９へと送信する。軸索３１８は、軸索末端３１９への神経パルスの送信を促進する髄鞘３１７により囲まれていてもよい。軸索末端３１９は、出力信号を受信側細胞の樹状突起３２０に受け渡すようにしてもよい。電気信号は、１つまたは複数のシナプス３２２を介して、送信側細胞から受信側細胞に送信されるようになっていてもよい。

[44] 活動電位とも称し得る神経信号またはパルスは、細胞膜を介したナトリウムイオンおよびカリウムイオンの協調運動である。神経細胞の内側は、わずかに負に帯電しており、たとえば静止膜電位は、およそ−７０〜−８０ｍＶである。外乱または刺激（たとえば、機械的、電気的、または化学的）によって膜の微小部分の数個のナトリウムチャンネルが開き、それらが運ぶ正電荷によって、細胞が脱分極する（すなわち、細胞の内側の負性が低下する）。脱分極が特定の閾値に達すると、より多くのナトリウムチャンネルが開いて、より多くのナトリウムが流れ込むことを可能にし、活動電位を引き起こす。言い換えると、当該エリアでは、ナトリウムイオンの流入が膜電位を反転させる（すなわち、内側が正、外側が負になる）。内側の電位がおよそ＋４０ｍＶに達すると、ナトリウムチャンネルが閉じて、ナトリウムイオンがそれ以上流れ込まなくなる。正の膜電位が高くなることにより、カリウムチャンネルが開き、カリウムイオンが開いたカリウムチャンネルを通じて細胞を離れる。正のカリウムイオンの外方への移動により、膜の内側の負性が進んで、細胞が再分極する。膜電位が静止値に戻ると、カリウムチャンネルが閉じて、カリウムイオンがそれ以上細胞を離れられなくなる。この一連の事象は、神経細胞膜の局所エリアで発生するが、これらの変化は神経細胞膜の次のエリアにも伝えられた後、その次のエリアにも伝えられるため、軸索の全長に至る。これにより、活動神経パルス、神経信号、または活動電位が神経細胞から送信（すなわち、伝搬）され、シナプスを通じて他の神経細胞に送信される。通常の神経細胞は、数千もの他の神経細胞、筋肉細胞、腺等との連通を可能にする数千ものシナプスを有する場合がある。

[45] 膜が閾値に達すると脱分極して＋４０ｍＶになることから、活動電位は、「悉無律型」反応と称することが多い。活動電位は、急速に伝搬するようになっていてもよい。たとえば、通常のニューロンは、軸索の直径に応じて、１秒当たり１０〜１００メートル伝達可能である（すなわち、軸索が大きいほど伝搬が高速である）。ニューロンは、ニューロンの種類に応じてサイズが変動し得る。たとえば、一部のニューロンの平均直径がおよそ５ミクロンの小ささである一方、他のニューロンの平均直径は、およそ１００ミクロンにもなる場合がある。ニューロンは構造が変動し得るものであり、多くのニューロンを解剖学的に単極、多極、または双極と特徴付けることができる。

[46] 人間の神経系の一部が（たとえば、疾病または傷害により）損傷を受けると、人間の身体（たとえば、四肢または器官）の随意機能または不随意機能が制限される場合もあるし、人間が部分的または全体的な無気力または機能不全を感じる場合もある。システム１００は、電気パルスを１つまたは複数の神経に送ることにより、いくつかの実施形態においては、１つまたは複数の微小粒子１０４を用いて１つまたは複数の神経から神経パルスを送ることにより、四肢または器官の機能を刺激するようにしてもよい。微小粒子１０４から１つまたは複数の神経に送信された電気パルスは、ナトリウムチャンネルを開いて細胞を脱分極させ、最終的に神経パルスまたは活動電位を引き起こす刺激として機能するようになっていてもよい。以下の説明では、複数の微小粒子１０４の使用に言及するが、システム１００のいくつかの実施形態では、単一の微小粒子１０４を利用するようにしてもよい。

[47] 中央制御装置１０２は、人間が搬送可能なポータブルまたはウェアラブルデバイスであってもよい。微小粒子１０４は、人間または動物の組織に埋め込み可能であってもよい。埋め込みは、計画的であってもよいし、よりランダムであってもよい。たとえば、いくつかの実施形態においては、システムが刺激しようとしている機能をもたらす神経信号を制御または送信するように識別された特定の神経または神経の一部またはその近傍に個々の微小粒子１０４を埋め込み得るように、埋め込みが計画的であってもよい。他の実施形態においては、１つまたは複数の対象神経の一般領域を把握可能であるが、所定の部位に個別に配置されるのではなく、微小粒子１０４が１つまたは複数の神経の領域でよりランダムに分布していてもよい。いくつかの実施形態においては、図５Ａに示すように、１つまたは複数の神経細胞３１２の樹状突起３２０、シナプス３２２、軸索３１８、または軸索末端３１９の近くに微小粒子１０４が埋め込まれていてもよい。

[48] 微小粒子１０４は、サイズが変動するものであってもよい。いくつかの実施形態において、たとえば、微小粒子１０４の平均直径は、およそ５００ミクロン〜およそ４００ミクロン、およそ４００ミクロン〜およそ３００ミクロン、およそ３００ミクロン〜およそ２００ミクロン、またはおよそ２００ミクロン以下であってもよい。一般的に、微小粒子は、概ね砂の粒子のサイズであってもよい。微小粒子の最小サイズでは、現在利用されている大型の従来電極と比較して、外傷の可能性が大幅に低くなる。たとえば、末梢神経を包み込むように設計された従来技術の神経カフでは、その大きなサイズおよび設置の複雑性のため、設置および動作時に対象神経および周囲の神経に外傷を及ぼす可能性がある。

[49] 微小粒子１０４の微視的サイズによれば、１桁大きな他の電極と比較して、対応する微視的な神経細胞に対して、より正確かつ精緻な配置が可能となる。たとえば、直径がおよそ１ミリメートルの電極は、平均直径が１００ミクロンの神経細胞の１０倍のサイズである。このため、１ミリメートルの電極は神経細胞全体を覆い、隣り合う神経細胞の一部を覆うことも可能である。これに対して、微小粒子１０４は、神経細胞と概ね同じ桁である（たとえば、微小粒子１０４が２００ミクロン、神経細胞３１２が１００ミクロン）。このため、微小粒子は、より正確な位置決めによって、特定の神経細胞またはその一部を刺激することができる。いくつかの実施形態において、微小粒子１０４は、神経３１２の特定の部分またはその隣に配置されていてもよい。たとえば、微小粒子は、樹状突起の枝部または肢部に配置されていてもよいし、軸索３１８沿いまたは神経３１２の軸索末端３１９に配置されていてもよい。いくつかの実施形態において、微小粒子１０４は、２つの神経３１２を接続するシナプス３２２またはその近傍に配置されていてもよい。いくつかの実施形態においては、微小粒子１０４の相対サイズにより、樹状突起３２０または軸索末端３１９の枝部のさらに先への配置が可能であってもよい。これによって、神経パルスの刺激および検知のためのより精緻な部位特定が可能であってもよい。

[50] 微小粒子１０４のより精緻な配置によれば、刺激および検知のためのより精緻な特定が可能となって好都合であるが、これにより、いくつかの実施形態においては不注意な機能刺激等の副作用を引き起こし得る対象外の神経細胞の不注意な刺激の可能性が抑えられる。たとえば、てんかんの治療の一部として迷走神経の大きな繊維細胞を刺激すると、不注意な刺激が拡がり過ぎて、心臓の不整脈を引き起こす可能性もある。また、大きな繊維細胞で検知された信号は、関心外の信号数のため、解釈がより困難である。

[51] また、神経細胞の不注意な刺激の可能性の低減のほか、微小粒子１０４のより精緻な配置および対象神経またはその一部に対するごく近接した配置によって、微小粒子１０４から送信される電気信号の強度を抑えることもできる。たとえば、微小粒子１０４のサイズ低下により、神経細胞の対象部分へのごく近接した配置が可能となるため、細胞の刺激および活動電位の作動に用いられる電力（たとえば、電圧または電流）を抑えることができる。クーロンの法則は、距離と電流強度との関係をＩ＝ｋ（ｉ／ｒ^２）として記述する。ただし、Ｉ＝所要電流、ｋ＝定数、ｉ＝最小電流、ｒ＝神経からの距離である。このため、神経からの距離を短くすることにより、最小電流が抑えられる。特定の電力閾値を上回る電気パルスは、経時的に神経構造を委縮させる可能性があるため、電気パルスの強度の低減は、いくつかの状況において有益となり得る。基本的に、電極が十分に近い状態では、１０〜３０ｍＶという低い所要電圧が可能である。いくつかの実施形態においては、微小粒子がごく近接していることから、実現可能な電圧閾値が如何なる従来の微小電極またはカフ電極より低くてもよい。低電力（たとえば、電流および／または電圧）で神経細胞を刺激して活動電位を引き起こすことにより、微小粒子に近接する神経構造の萎縮を抑制または防止することができる。

[52] 本明細書においては、膵臓およびその神経分布を参照して、例示的なシステムおよび方法を説明するが、代謝異常においては、小腸および肝臓も関与している可能性があり、膵臓を参照して説明するのと同様に治療可能であることが了解される。

[53] 膵島は、自律神経が多く分布している。図５Ｂに示すように、膵臓３５０は、インスリンを貯蔵および解放するβ細胞を含む膵島３５２を含んでおり、節後神経は、節前迷走神経３５８により制御される膵内神経節３５６から出た膵島副交感神経３５４を含む。節前迷走神経は、脊椎３６２内に位置付けられた脊髄３６０から出ている。

[54] また、膵島節後神経は、図５Ｂに示す副交感膵内神経節３５６と同様に、膵臓の外側の神経節に神経細胞体が位置付けられた交感神経を含む。感覚神経は、脊髄の近くの後根神経節を始点とする。

[55] 膵島３５２の内側では、神経末端が膵臓内分泌細胞に近接している。神経末端には、アセチルコリンおよびノルエピネフリン等の神経伝達物質のほか、副交感神経における血管活性腸管ポリペプチド（VIP）、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド（PACAP）、ガストリン放出ポリペプチド（GRP）、およびコカイン・アンフェタミン調節転写産物（CART）、交感神経における神経ペプチドＹ（NPY）およびガラニン、ならびに感覚神経におけるカルシトニン遺伝子関連ポリペプチド等の複数の神経ペプチドを含む。自律神経分布により、膵臓内分泌細胞への神経入力は、ホルモン放出を調節する。膵臓β細胞への副交感神経入力は、インスリン分泌を刺激する。インスリン分泌の副交感神経刺激は、インスリン分泌の頭相刺激として知られているプロセスの一部である。頭相刺激は、食物の最初の摂食時にもたらされる感覚刺激および神経入力に由来する。また、軸索が迷走神経にある副交感節前ニューロン３５８の活性化が存在する。これらは、摂食によって血糖の変化が生じる前にインスリン分泌を刺激する節後ニューロン３５４を活性化する。これは、フィードフォワード調節の一例であり、血糖の上昇を予想してインスリン分泌が刺激される。

[56] 膵臓β細胞への交感神経入力は、インスリン分泌を阻止する。インスリン分泌の交感神経阻止は、たとえば筋肉細胞がグルコースを高速に消費する運動または副腎事象において発生する。非筋肉細胞によるグルコース摂取を刺激するインスリンの生成の阻止によって、筋肉細胞および身体運動では、より多くのグルコースを利用可能となる。

[57] 本明細書に記載のシステム１００は、交感神経および／または副交感神経の神経刺激を与えることによって、代謝異常に関連する状態を治療する多様な方法に利用可能である。以下、システム１００を利用するさまざまな方法について説明する。

[58] 図６に示す例示的な一実施形態によれば、システム１００は、たとえば膵臓等、人間の１つまたは複数の器官の交感神経または副交感神経機能を刺激する方法６００に利用可能である。方法６００の使用により、抑鬱症、気分変動、興奮性、多動性、不安神経症、パニック発作、ミネラル欠乏症、副腎枯渇、体重増加、低血糖、カンジダ菌の異常増殖、高コレステロール血症、栄養障害、および／または慢性疲労等、血糖に関連するものと診断された糖尿病、前糖尿病、メタボリック症候群等の指標を有する人間（たとえば、患者）を治療することができる。

[59] 図６に示すように、方法６００は、工程６０２において、失われた機能の制御と関連付けられた１つまたは複数の神経細胞の１つまたは複数の対象部位を識別することを含んでいてもよい。対象部位を構成する範囲は、変動するものであってもよい。たとえば、対象部位は、特定の神経細胞、神経細胞の特定部分（たとえば、樹状突起、軸索、軸索末端、髄鞘、またはシナプス）、神経細胞のクラスタ、神経節、神経叢、または１つもしくは複数の神経細胞を含む組織の領域であってもよい。いくつかの実施形態において、対象部位は、互いに隣接または近接していてもよく、たとえば、２つの隣り合う神経細胞または同じ神経細胞の軸索および軸索末端であってもよい。いくつかの実施形態において、対象部位は、離れていてもよい。いくつかの実施形態において、離隔距離は、たとえばおよそ５ミリメートル、およそ１０ミリメートル、およそ１５ミリメートル、およそ２０ミリメートル、およそ２５ミリメートル、またはおよそ５０ミリメートル未満であってもよい。いくつかの実施形態において、離隔距離は、たとえばおよそ５ミリメートル、およそ１０ミリメートル、およそ１５ミリメートル、およそ２０ミリメートル、およそ２５ミリメートル、またはおよそ５０ミリメートル超であってもよい。例示的な一実施形態において、当該部位は、腹腔神経節に近接している。例示的な一実施形態において、当該部位は、自律神経節に近接している。別の例示的な実施形態において、当該部位は、膵神経叢に近接している。

[60] 次に、方法６００の工程６０４は、１つまたは複数の識別した対象部位において、１つまたは複数の微小粒子を患者（たとえば、組織）に分布させることを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、１つまたは複数の微小粒子１０４を分布させることは、１つまたは複数の対象部位またはその近傍での１つまたは複数の個々の微小粒子の配置を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、１つまたは複数の微小粒子１０４を対象部位に分布させることは、それらを対象部位（たとえば、領域）に移動させることを含んでいてもよく、当該領域においては、１つまたは複数の微小粒子１０４がよりランダムに分布していてもよい。いくつかの実施形態において、微小粒子１０４の分布または配置は、画像誘導により補助されるようになっていてもよい。たとえば、微小粒子の分布または配置において、磁気共鳴（MR）撮像システムの使用により、実時間視覚的フィードバックを提供するようにしてもよい。

[61] 例示的な一実施形態において、対象部位には、たとえば運動神経、感覚神経、または自律神経等、さまざまな種類の神経を含み得る。例示的な一実施形態において、対象部位は、迷走神経である。

[62] いくつかの実施形態においては、１つまたは複数の微小粒子の分布に先立って、方法６００がシステム１００の起動を開始することを含んでいてもよく、これは、微小粒子の電源投入および中央制御装置１０２と微小粒子１０４との間の無線通信の試験を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、微小粒子の電源投入および無線通信の試験（すなわち、起動）は、１つまたは複数の微小粒子の分布後に行われるようになっていてもよい。いくつかの実施形態において、起動は、各微小粒子の分布後に、微小粒子ごとに行われるようになっていてもよい。

[63] １つまたは複数の微小粒子が適所に分布したら、方法６００の工程６０６では、１つまたは複数の微小粒子１０４に対して、電力および情報を選択的に無線供給することを含んでいてもよい。本明細書に記載の通り、個々の微小粒子１０４は、一意にアドレス指定されるようになっていてもよい。このため、各中央制御装置１０２は、一意の情報を各微小粒子１０４に送信するようにしてもよい。

[64] 方法６００の工程６０８は、微小粒子１０４のうちの１つまたは複数によって、中央制御装置１０２が１つまたは複数の対象部位を選択的に刺激することを含んでいてもよい。１つまたは複数の微小粒子１０４による刺激は、神経から他の相互接続神経へと伝搬可能な活動電位を対象部位で引き起こすものであってもよい。中央制御装置１０２は、対象部位のうちの１つまたは複数において、微小粒子１０４のうちの１つまたは複数により協調刺激を行うように構成された刺激手順を実行するようにしてもよい。刺激手順は、患者の四肢、器官、または他の身体部分の機能を刺激（たとえば、回復）するように構成されていてもよい。１つまたは複数の微小粒子１０４による刺激は、協調されていてもよく、たとえば、同時でもよいし、順序付けされていてもよいし、パターン化されていてもよい。いくつかの実施形態において、刺激は、たとえばカスケード様に構成されていてもよく、たとえば、中央制御装置１０２は、第１の対象部位を刺激するように第１の微小部位１０４に指示し、第２の対象部位を刺激するように第２の微小部位１０４に指示した後、第３の対象部位を刺激するように第３の微小部位１０４に指示するようにしてもよく、以下同様である。

[65] また、いくつかの実施形態において、方法４００は、工程４１０において、１つまたは複数の対象部位において、微小粒子のうちの１つまたは複数により神経パルスを選択的に検知することを含んでいてもよい。中央制御装置１０２は、神経パルスを検知する微小粒子１０４および神経パルスを刺激する微小粒子１０４を選択するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、中央制御装置１０２は、刺激手順に基づいて、刺激から検知に切り替えるように、１つまたは複数の微小粒子１０４に対して選択的に指示するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、微小粒子１０４は、たとえば１つの電極２２６を用いた検知および別の電極２２６を用いた刺激等、刺激および検知を行うようにしてもよい。神経パルスは、微小粒子１０４のうちの１つまたは複数により検知されるようになっていてもよく、検知された神経パルスを示す情報信号は、中央制御装置１０２に送り返されるようになっていてもよい。

[66] 例示的な一実施形態においては、工程６１０において、患者のグルコース値をモニタリング可能であり、この測定の結果をプロセス６００のフィードバックデータとして使用可能である。血中グルコース値は、たとえば内在の持続的血糖（CGM）センサ、皮膚パッチ、グルコース検知生体インプラント、非侵襲モニタ、または血液試験紙の使用等、多くの方法によりモニタリング可能である。他の種類のグルコースモニタが利用されるようになっていてもよい。いくつかの実施形態において、患者のグルコース値の持続的モニタリングは、少なくとも１つのグルコースモニタを用いて実行される。

[67] 方法６００の工程６０８および６１０は、繰り返されるようになっていてもよく、両工程間においては、刺激および／または検知手順の調整により、フィードバックループとして作用する所望の結果（たとえば、所望の血中または身体グルコース値）を実現するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、方法６００は、検知された神経パルス（たとえば、検知された神経パルスのタイミング）に基づいて、１つまたは複数の微小粒子刺激の電力を選択的に調整（たとえば、増大または低減）することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態においては、工程６０８および６１０の繰り返しの間に、刺激を行う１つまたは複数の微小粒子１０４および検知を行う１つまたは複数の微小粒子１０４を中央制御装置１０２が再構成するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、中央制御装置１０２は、単一の微小粒子１０４のみに刺激を指示して、当該刺激の応答を分離した後、その他の刺激用微小粒子１０４を順次繰り返して、分離した刺激からの応答を識別するようにしてもよい。

[68] 別の例示的な実施形態において、本明細書に記載のシステム１００は、交感神経および／または副交感神経の神経刺激を与えて摂食を予想した代謝応答を与えることにより、代謝異常に関連する状態を治療する多様な方法に利用可能である。以下、代謝異常および内分泌異常の治療にシステム１００を利用するさまざまな方法について説明する。

[69] 図７に示す例示的な一実施形態によれば、システム１００は、たとえば膵臓等、人間の１つまたは複数の器官の交感神経または副交感神経機能を刺激する方法７００に利用可能である。方法７００の使用により、抑鬱症、気分変動、興奮性、多動性、不安神経症、パニック発作、ミネラル欠乏症、副腎枯渇、体重増加、低血糖、カンジダ菌の異常増殖、高コレステロール血症、栄養障害、および／または慢性疲労等、血糖に関連するものと診断された糖尿病、前糖尿病、メタボリック症候群等の指標を有する人間（たとえば、患者）を治療することができる。

[70] 図７に示すように、方法７００は、工程７０２において、失われた機能の制御と関連付けられた１つまたは複数の神経細胞の１つまたは複数の対象部位を識別することを含んでいてもよい。対象部位を構成する範囲は、変動するものであってもよい。たとえば、対象部位は、特定の神経細胞、神経細胞の特定部分（たとえば、樹状突起、軸索、軸索末端、髄鞘、またはシナプス）、神経細胞のクラスタ、神経節、神経叢、または１つもしくは複数の神経細胞を含む組織の領域であってもよい。いくつかの実施形態において、対象部位は、互いに隣接または近接していてもよく、たとえば、２つの隣り合う神経細胞または同じ神経細胞の軸索および軸索末端であってもよい。いくつかの実施形態において、対象部位は、離れていてもよい。いくつかの実施形態において、離隔距離は、たとえばおよそ５ミリメートル、およそ１０ミリメートル、およそ１５ミリメートル、およそ２０ミリメートル、およそ２５ミリメートル、またはおよそ５０ミリメートル未満であってもよい。いくつかの実施形態において、離隔距離は、たとえばおよそ５ミリメートル、およそ１０ミリメートル、およそ１５ミリメートル、およそ２０ミリメートル、およそ２５ミリメートル、またはおよそ５０ミリメートル超であってもよい。例示的な一実施形態において、当該部位は、腹腔神経節に近接している。例示的な一実施形態において、当該部位は、自律神経節に近接している。別の例示的な実施形態において、当該部位は、膵神経叢に近接している。

[71] 次に、方法７００の工程７０４は、識別した対象部位のうちの１つまたは複数において、１つまたは複数の微小粒子を患者（たとえば、組織）に分布させることを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、１つまたは複数の微小粒子１０４を分布させることは、１つまたは複数の対象部位またはその近傍での１つまたは複数の個々の微小粒子の配置を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、１つまたは複数の微小粒子１０４を対象部位に分布させることは、それらを対象部位（たとえば、領域）に移動させることを含んでいてもよく、当該領域においては、１つまたは複数の微小粒子１０４がよりランダムに分布していてもよい。いくつかの実施形態において、微小粒子１０４の分布または配置は、画像誘導により補助されるようになっていてもよい。たとえば、微小粒子の分布または配置において、磁気共鳴（MR）撮像システムの使用により、実時間視覚的フィードバックを提供するようにしてもよい。

[72] 例示的な一実施形態において、対象部位には、たとえば運動神経、感覚神経、または自律神経等、さまざまな種類の神経を含み得る。例示的な一実施形態において、対象部位は、迷走神経である。

[73] いくつかの実施形態においては、１つまたは複数の微小粒子の分布に先立って、方法７００がシステム１００の起動を開始することを含んでいてもよく、これは、微小粒子の電源投入および中央制御装置１０２と微小粒子１０４との間の無線通信の試験を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、微小粒子の電源投入および無線通信の試験（すなわち、起動）は、１つまたは複数の微小粒子の分布後に行われるようになっていてもよい。いくつかの実施形態において、起動は、各微小粒子の分布後に、微小粒子ごとに行われるようになっていてもよい。

[74] １つまたは複数の微小粒子が適所に分布したら、方法７００の工程７０６では、１つまたは複数の微小粒子１０４に対して、電力および情報を選択的に無線供給することを含んでいてもよい。本明細書に記載の通り、個々の微小粒子１０４は、一意にアドレス指定されるようになっていてもよい。このため、各中央制御装置１０２は、一意の情報を各微小粒子１０４に送信するようにしてもよい。

[75] また、いくつかの実施形態において、方法７００は、工程７０８において、１つまたは複数の対象部位において、微小粒子のうちの１つまたは複数により神経パルスを選択的に検知することを含んでいてもよい。中央制御装置１０２は、神経パルスを検知する微小粒子１０４および神経パルスを刺激する微小粒子１０４を選択するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、中央制御装置１０２は、刺激手順に基づいて、刺激から検知に切り替えるように、１つまたは複数の微小粒子１０４に対して選択的に指示するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、微小粒子１０４は、たとえば１つの電極２２６を用いた検知および別の電極２２６を用いた刺激等、刺激および検知を行うようにしてもよい。神経パルスは、微小粒子１０４のうちの１つまたは複数により検知されるようになっていてもよく、検知された神経パルスを示す情報信号は、中央制御装置１０２に送り返されるようになっていてもよい。

[76] 例示的な一実施形態においては、工程７０８において、患者の摂食の可能性をモニタリング可能であり、この測定の結果をプロセス７００のフィードフォワードデータとして使用可能である。上述の通り、摂食の予想には、血中グルコース値が変化する前であっても、自律応答を伴う。健康な人間が食物を見た場合または摂食を期待した場合は、食事の摂取に先立って、インスリン生成に微小なスパイクが生じる。糖尿病または代謝系不全の患者では、このスパイクが起こらない場合がある。本開示の例示的な一実施形態に係るシステムおよび方法は、この微小なインスリンスパイクを刺激できるため都合が良い。この機能を置き換えるため、刺激装置は、ユーザ制御センサもしくは環境装置（たとえば、形状認識用にプログラムされたGoogle Glass等の撮像装置）、または摂食の予想を認識するようにプログラムされたＥＥＧモニタもしくは唾液予想を検出する口内センサ等の他の患者センサからの入力あるいは摂食前の時点における随意ユーザ入力を取得することができる。

[77] 方法７００の工程７１０は、微小粒子１０４のうちの１つまたは複数によって、中央制御装置１０２が１つまたは複数の対象部位を選択的に刺激することを含んでいてもよい。１つまたは複数の微小粒子１０４による刺激は、神経から他の相互接続神経へと伝搬可能な活動電位を対象部位で引き起こすものであってもよい。中央制御装置１０２は、対象部位のうちの１つまたは複数において、微小粒子１０４のうちの１つまたは複数により協調刺激を行うように構成された刺激手順を実行するようにしてもよい。刺激手順は、患者の四肢、器官、または他の身体部分の機能を刺激（たとえば、回復）するように構成されていてもよい。１つまたは複数の微小粒子１０４による刺激は、協調されていてもよく、たとえば、同時でもよいし、順序付けされていてもよいし、パターン化されていてもよい。いくつかの実施形態において、刺激は、たとえばカスケード様に構成されていてもよく、たとえば、中央制御装置１０２は、第１の対象部位を刺激するように第１の微小部位１０４に指示し、第２の対象部位を刺激するように第２の微小部位１０４に指示した後、第３の対象部位を刺激するように第３の微小部位１０４に指示するようにしてもよく、以下同様である。

[78] 工程７０８および７１０は、繰り返されるようになっていてもよく、両工程間においては、刺激および／または検知手順の調整により、フィードバックループとして作用する所望の結果（たとえば、所望の血中または身体グルコース値）を実現するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、方法７００は、検知された神経パルス（たとえば、検知された神経パルスのタイミング）に基づいて、１つまたは複数の微小粒子刺激の電力を選択的に調整（たとえば、増大または低減）することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態においては、工程７０８および７１０の繰り返しの間に、刺激を行う１つまたは複数の微小粒子１０４および検知を行う１つまたは複数の微小粒子１０４を中央制御装置１０２が再構成するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、中央制御装置１０２は、単一の微小粒子１０４のみに刺激を指示して、当該刺激の応答を分離した後、その他の刺激用微小粒子１０４を順次繰り返して、分離した刺激からの応答を識別するようにしてもよい。

[79] 各微小粒子のタスクの再割り当てのほか、いくつかの実施形態においては、刺激に用いられる電気パルスの特性が調整されるようになっていてもよい。たとえば、電気パルスの強度（たとえば、電圧および／または電流）、振幅、速度、持続時間、波形、および周波数が調整されるようになっていてもよく、また、調整の応答が１つまたは複数の微小粒子１０４により検知されるようになっていてもよい。

[80] 本開示は、主に人間の患者に関して、システム１００の使用および対応する方法を説明しているが、システム１００および対応する方法は、哺乳動物でも同様に採用可能であることが了解される。また、粒子に関して論じているが、本開示の種々の態様は、標的刺激用の多接触カフ、多電極アレイ、または他の適当な埋込型刺激装置を用いて実装可能である。カフ、アレイ、または他の刺激装置の給電には、身体の外側からエネルギーを無線送信する無線バッテリ充電器または埋込型バッテリ作動パルス発生器からのワイヤを通じた給電等、さまざまな構成を採用可能である。

[81] 以下、本開示の理解を促進する他の実施例を説明する。

[82] 実施例１
本実施例においては、神経刺激のシステムであって、無線エネルギー伝送を受信する電力システムと、対象部位を刺激する電気パルスを送信する電極システムと、を備えた、微小粒子と、微小粒子に電力を無線供給する電力システムと、微小粒子と無線通信する通信システムと、電力システムおよび通信システムを制御する処理システムと、を備えた、中央制御装置と、を備え、中央制御装置が、１つまたは複数の電気パルスを対象部位に送信して患者の内分泌機能に影響を及ぼすように、微小粒子に指示する、システムが提供される。

[83] 実施例２
本実施例においては、１つまたは複数の対象部位に複数の微小粒子をさらに備えた、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[84] 実施例３
本実施例においては、電極システムが、各対象部位で電気パルスを刺激して検知する電極を具備する、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[85] 実施例４
本実施例においては、微小粒子が、対象部位で検知された電気パルスを示す情報信号を中央制御装置に無線送信する、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[86] 実施例５
本実施例においては、中央制御装置が、１つまたは複数の対象部位を刺激し、当該１つまたは複数の対象部位で電気パルスを検知する刺激手順を実行する、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[87] 実施例６
本実施例においては、複数の微小粒子が、一意にアドレス指定可能であり、中央制御装置による各微小粒子との個別の通信を可能にする、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[88] 実施例７
本実施例においては、対象部位が、膵臓、肝臓、および／または小腸のうちの１つに接続された交感神経または副交感神経ニューロン経路である、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[89] 実施例８
本実施例においては、対象部位が、腹腔神経節である、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[90] 実施例９
本実施例においては、内分泌機能が、患者のグルコース値であり、患者のグルコース値をフィードバックデータとして測定するグルコースセンサをさらに備えた、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[91] 実施例１０
本実施例においては、グルコースセンサが、患者のグルコース値を継続的に測定する、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[92] 実施例１１
本実施例においては、神経刺激のシステムであって、対象部位に埋め込まれて刺激装置であり、無線エネルギー伝送を受信する電力システムと、対象部位を刺激する電気パルスを送信する少なくとも１つの微小電極システムと、を備えた、刺激装置と、少なくとも１つの微小電極に電力を無線供給する電力システムと、少なくとも１つの微小電極と無線通信する通信システムと、電力システムおよび前記通信システムを制御する処理システムと、を備えた、中央制御装置と、を備え、中央制御装置が、１つまたは複数の電気パルスを対象部位に送信して患者の内分泌機能に影響を及ぼすように、少なくとも１つの微小電極に指示する、システムが提供される。

[93] 実施例１２
本実施例においては、１つまたは複数の対象部位に複数の微小電極をさらに備えた、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[94] 実施例１３
本実施例においては、少なくとも１つの微小電極が、各対象部位で電気パルスを刺激して検知する電極を具備する、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[95] 実施例１４
本実施例においては、刺激装置が、対象部位で検知された電気パルスを示す情報信号を中央制御装置に無線送信する、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[96] 実施例１５
本実施例においては、中央制御装置が、１つまたは複数の対象部位を刺激し、当該１つまたは複数の対象部位で電気パルスを検知する刺激手順を実行する、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[97] 実施例１６
本実施例においては、複数の微小電極が、一意にアドレス指定可能であり、中央制御装置による各微小電極との個別の通信を可能にする、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[98] 実施例１７
本実施例においては、対象部位が、膵臓、肝臓、および／または小腸のうちの１つに接続された交感神経または副交感神経ニューロン経路である、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[99] 実施例１８
本実施例においては、対象部位が、腹腔神経節である、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[100] 実施例１９
本実施例においては、内分泌機能が、患者のグルコース値であり、患者のグルコース値をフィードバックデータとして測定するグルコースセンサをさらに備えた、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[101] 実施例２０
本実施例においては、グルコースセンサが、患者のグルコース値を継続的に測定する、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[102] 実施例２１
本実施例においては、刺激装置が、標的刺激用の多接触カフである、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[103] 実施例２２
本実施例においては、身体の外側から刺激装置への給電または埋込型バッテリ作動パルス発生器からのワイヤを通じた刺激装置への給電を行う無線バッテリ充電器をさらに備えた、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[104] 実施例２３
本実施例においては、ワイヤを通じて刺激装置に給電する埋込型パルス発生器をさらに備えた、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激システムが提供される。

[105] 実施例２４
本実施例においては、神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法であって、刺激する内分泌機能の制御と関連付けられた対象部位に微小粒子を位置付けることであり、微小粒子が、無線エネルギー伝送を受信する電力システムと、電気パルスを対象部位に送信する電極システムと、を備えた、ことと、中央制御装置から微小粒子に対して、電力および信号を選択的に無線供給することであり、中央制御装置が、微小粒子に電力を無線供給する電力システムと、微小粒子と無線通信する通信システムと、電力システムおよび前記通信システムを制御する処理システムと、を備えた、ことと、微小粒子を用いて電気パルスを送信することにより、対象部位を選択的に刺激して、患者の内分泌機能を刺激することと、を含む、方法が提供される。

[106] 実施例２５
本実施例においては、微小粒子を用いて、対象部位で電気パルスを選択的に検知することをさらに含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[107] 実施例２６
本実施例においては、複数の対象部位において、複数の微小粒子を選択的に分布させることをさらに含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[108] 実施例２７
本実施例においては、１つまたは複数の対象部位を刺激し、１つまたは複数の対象部位で電気パルスを検知する刺激手順を実行することをさらに含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[109] 実施例２８
本実施例においては、対象部位が、膵臓、肝臓、および／または小腸のうちの１つに接続された交感神経または副交感神経ニューロン経路である、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[110] 実施例２９
本実施例においては、対象部位が、腹腔神経節である、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[111] 実施例３０
本実施例においては、内分泌機能が、患者のグルコース値であり、患者のグルコース値をフィードバックデータとしてモニタリングすることをさらに含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[112] 実施例３１
本実施例においては、モニタリングすることが、患者のグルコース値を継続的にモニタリングすることを含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[113] 実施例３２
本実施例においては、神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法であって、哺乳動物による起こり得る摂食事象を識別することと、哺乳動物の自律系を刺激して、摂食事象に先立つタイミングでインスリンスパイクを与えることと、を含む、方法が提供される。

[114] 実施例３３
本実施例においては、神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法であって、刺激する内分泌機能の制御と関連付けられた対象部位において、刺激装置を識別することであり、刺激装置が、無線エネルギー伝送を受信する電力システムと、電気パルスを対象部位に送信する少なくとも１つの微小電極と、を備えた、ことと、中央制御装置から前記刺激装置に対して、電力および信号を選択的に無線供給することであり、中央制御装置が、少なくとも１つの微小電極に電力を無線供給する電力システムと、刺激装置と無線通信する通信システムと、電力システムおよび通信システムを制御する処理システムと、を備えた、ことと、少なくとも１つの微小電極を用いて電気パルスを送信することにより、対象部位を選択的に刺激して、患者の内分泌機能を刺激することと、を含む、方法が提供される。

[115] 実施例３４
本実施例においては、少なくとも１つの微小電極を用いて、対象部位で電気パルスを選択的に検知することをさらに含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[116] 実施例３５
本実施例においては、複数の対象部位に対して、複数の微小電極を選択的に分布させることをさらに含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[117] 実施例３６
本実施例においては、１つまたは複数の対象部位を刺激し、１つまたは複数の対象部位で電気パルスを検知する刺激手順を実行することをさらに含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[118] 実施例３７
本実施例においては、対象部位が、膵臓、肝臓、および／または小腸のうちの１つに接続された交感神経または副交感神経ニューロン経路である、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[119] 実施例３８
本実施例においては、刺激装置が、標的刺激用の多接触カフである、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[120] 実施例３９
本実施例においては、内分泌機能が、患者のグルコース値であり、患者のグルコース値をフィードバックデータとしてモニタリングすることをさらに含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[121] 実施例４０
本実施例においては、モニタリングすることが、患者のグルコース値を継続的にモニタリングすることを含む、先行または後続実施例のいずれか１つに記載の神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法が提供される。

[122] 以上、詳細に図示および説明した好適な実施形態に関連して、本開示の実施形態を開示したが、当業者には、これらの種々の変更および改良が容易に明らかとなるであろう。したがって、本開示の主旨および範囲は、上記実施例に限定されず、法律により許される最も広い意味において了解されるものとする。

Claims (40)

1. 神経刺激のシステムであって、
   無線エネルギー伝送を受信する電力システム、および、対象部位を刺激する電気パルスを送信する電極システムを有する、微小粒子と、
   前記微小粒子に電力を無線供給する電力システム、前記微小粒子と無線通信する通信システム、および、前記電力システムおよび前記通信システムを制御する処理システムを有する、中央制御装置と、
   を備え、
   前記中央制御装置が、１つまたは複数の電気パルスを前記対象部位に送信して患者の内分泌機能に影響を及ぼすように、前記微小粒子に指示する、システム。
2. １つまたは複数の対象部位に複数の微小粒子をさらに備えた、請求項１に記載のシステム。
3. 前記電極システムが、各対象部位で電気パルスを刺激して検知する電極を具備する、請求項２に記載のシステム。
4. 前記微小粒子が、前記対象部位で検知された前記電気パルスを示す情報信号を前記中央制御装置に無線送信する、請求項３に記載のシステム。
5. 前記中央制御装置が、前記１つまたは複数の対象部位を刺激し、前記１つまたは複数の対象部位で電気パルスを検知する刺激手順を実行する、請求項２〜４のいずれか１項に記載のシステム。
6. 前記複数の微小粒子が、一意にアドレス指定可能であり、前記中央制御装置による各微小粒子との個別の通信を可能にする、請求項２〜５のいずれか１項に記載のシステム。
7. 前記対象部位が、膵臓、肝臓、および／または小腸のうちの１つに接続された交感神経または副交感神経ニューロン経路である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 前記対象部位が、腹腔神経節である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
9. 前記内分泌機能が、前記患者のグルコース値であり、
   前記患者の前記グルコース値をフィードバックデータとして測定するグルコースセンサをさらに備えた、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
10. 前記グルコースセンサが、前記患者の前記グルコース値を継続的に測定する、請求項９に記載のシステム。
11. 神経刺激のシステムであって、
    対象部位に埋め込まれて刺激装置であり、無線エネルギー伝送を受信する電力システム、および、前記対象部位を刺激する電気パルスを送信する少なくとも１つの微小電極システムを有する、刺激装置と、
    前記少なくとも１つの微小電極に電力を無線供給する電力システム、前記少なくとも１つの微小電極と無線通信する通信システム、および、前記電力システムおよび前記通信システムを制御する処理システム、を有する、中央制御装置と、
    を備え、
    前記中央制御装置が、１つまたは複数の電気パルスを前記対象部位に送信して患者の内分泌機能に影響を及ぼすように、前記少なくとも１つの微小電極に指示する、システム。
12. １つまたは複数の対象部位に複数の微小電極をさらに備えた、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記少なくとも１つの微小電極が、各対象部位で電気パルスを刺激して検知する電極を具備する、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記刺激装置が、前記対象部位で検知された前記電気パルスを示す情報信号を前記中央制御装置に無線送信する、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記中央制御装置が、前記１つまたは複数の対象部位を刺激し、前記１つまたは複数の対象部位で電気パルスを検知する刺激手順を実行する、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のシステム。
16. 前記複数の微小電極が、一意にアドレス指定可能であり、前記中央制御装置による各微小電極との個別の通信を可能にする、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
17. 前記対象部位が、膵臓、肝臓、および／または小腸のうちの１つに接続された交感神経または副交感神経ニューロン経路である、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載のシステム。
18. 前記対象部位が、腹腔神経節である、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載のシステム。
19. 前記内分泌機能が、前記患者のグルコース値であり、
    前記患者の前記グルコース値をフィードバックデータとして測定するグルコースセンサをさらに備えた、請求項１１〜１８のいずれか１項に記載のシステム。
20. 前記グルコースセンサが、前記患者の前記グルコース値を継続的に測定する、請求項１９に記載のシステム。
21. 前記刺激装置が、標的刺激用の多接触カフである、請求項１１〜２０のいずれか１項に記載のシステム。
22. 身体の外側から前記刺激装置への給電または埋込型バッテリ作動パルス発生器からのワイヤを通じた前記刺激装置への給電を行う無線バッテリ充電器をさらに備えた、請求項１１〜２１のいずれか１項に記載のシステム。
23. ワイヤを通じて前記刺激装置に給電する埋込型パルス発生器をさらに備えた、請求項１１〜２２のいずれか１項に記載のシステム。
24. 神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法であって、
    刺激する前記内分泌機能の制御と関連付けられた対象部位に微小粒子を位置付けることであり、前記微小粒子が、無線エネルギー伝送を受信する電力システム、および、電気パルスを前記対象部位に送信する電極システムを有する、前記微小粒子を位置付けること、
    中央制御装置から前記微小粒子に対して、電力および信号を選択的に無線供給することであり、前記中央制御装置が、前記微小粒子に電力を無線供給する電力システム、前記微小粒子と無線通信する通信システム、および、前記電力システムおよび前記通信システムを制御する処理システムを有する、前記電力および信号を選択的に無線供給すること、および、
    前記微小粒子を用いて電気パルスを送信することにより、前記対象部位を選択的に刺激して、患者の内分泌機能を刺激すること、
    を含む、方法。
25. 前記微小粒子を用いて、前記対象部位で電気パルスを選択的に検知することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
26. 複数の対象部位において、複数の微小粒子を選択的に分布させることをさらに含む、請求項２４または２５に記載の方法。
27. 前記１つまたは複数の対象部位を刺激し、前記１つまたは複数の対象部位で電気パルスを検知する刺激手順を実行することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
28. 前記対象部位が、膵臓、肝臓、および／または小腸のうちの１つに接続された交感神経または副交感神経ニューロン経路である、請求項２４〜２７のいずれか１項に記載の方法。
29. 前記対象部位が、腹腔神経節である、請求項２４〜２７のいずれか１項に記載の方法。
30. 前記内分泌機能が、前記患者のグルコース値であり、
    前記患者の前記グルコース値をフィードバックデータとしてモニタリングすることをさらに含む、請求項２４〜２９のいずれか１項に記載の方法。
31. 前記モニタリングすることが、前記患者の前記グルコース値を継続的にモニタリングすることを含む、請求項３０に記載の方法。
32. 神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法であって、
    前記哺乳動物による起こり得る摂食事象を識別すること、および、
    前記哺乳動物の自律系を刺激して、摂食事象に先立つタイミングでインスリンスパイクを与えること、
    を含む、方法。
33. 神経刺激により哺乳動物の内分泌機能を刺激する方法であって、
    刺激する前記内分泌機能の制御と関連付けられた対象部位において、刺激装置を識別することであり、前記刺激装置が、無線エネルギー伝送を受信する電力システム、および、電気パルスを前記対象部位に送信する少なくとも１つの微小電極を有する、前記刺激装置を識別すること、
    中央制御装置から前記刺激装置に対して、電力および信号を選択的に無線供給することであり、前記中央制御装置が、前記少なくとも１つの微小電極に電力を無線供給する電力システム、前記刺激装置と無線通信する通信システム、および、前記電力システムおよび前記通信システムを制御する処理システムを有する、前記電力および信号を選択的に無線供給すること、および、
    前記少なくとも１つの微小電極を用いて電気パルスを送信することにより、前記対象部位を選択的に刺激して、患者の内分泌機能を刺激すること、
    を含む、方法。
34. 前記少なくとも１つの微小電極を用いて、前記対象部位で電気パルスを選択的に検知することをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
35. 複数の対象部位に対して、複数の微小電極を選択的に分布させることをさらに含む、請求項３３または３４に記載の方法。
36. 前記１つまたは複数の対象部位を刺激し、前記１つまたは複数の対象部位で電気パルスを検知する刺激手順を実行することをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
37. 前記対象部位が、膵臓、肝臓、および／または小腸のうちの１つに接続された交感神経または副交感神経ニューロン経路である、請求項３３〜３６のいずれか１項に記載の方法。
38. 前記刺激装置が、標的刺激用の多接触カフである、請求項３３〜３６のいずれか１項に記載の方法。
39. 前記内分泌機能が、前記患者のグルコース値であり、
    前記患者の前記グルコース値をフィードバックデータとしてモニタリングすることをさらに含む、請求項３３〜３８のいずれか１項に記載の方法。
40. モニタリングすることが、前記患者の前記グルコース値を継続的にモニタリングすることを含む、請求項３９に記載の方法。