JP2021527517A - 気分障害を治療するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年6月20日に出願された米国仮特許出願第62/687,264号からの優先権の利益を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、そのいくつかの実施形態において、気分障害を治療するためのシステムおよび方法の分野に関し、より具体的には、うつ病を治療するための脳コンピュータインターフェース(BCI)システムおよび方法に関する。
うつ病は現在、患者の報告症状、臨床病歴、および完全な身体検査の評価によって診断されている。患者は、9項目のPatient Health Questionnaire(PHQ−9)、Hamilton Depression Rating Scale(HAM−DまたはHDRS)、またはMontgomery−Asberg Depression Rating Scale(MADRS)(Kearns et al.,1982;Kroenke et al.,2001)などのうつ病に特化した標準化された評価を用いて初期評価されることが多い。各調査は、DSM−IV基準に従ってうつ病の診断に用いられる症状の重症度を推定するために使用される。次に、患者の臨床病歴と身体検査を用いて、症状に対する他の明らかで治療可能な説明を除外する(Depression Guideline Panel,1994)。難治性MDDの診断には時間がかかるが、生命を脅かす可能性のある抗うつ薬の副作用(例えば、暴力的行動、心血管系の問題、および/または死/自殺の考えの再発)があるため、患者の健康にとって最善の利益とはならないことが多い(Peretti et al.2000;Mann,2005)。MDD患者に対する最も一般的な最初の治療法は、心理療法および/または低用量SSRI抗うつ薬療法である。心理療法のセッションでは、正常な感情や行動に関連する前頭前野、海馬、帯状皮質の領域の大脳辺縁皮質経路を変調するために、患者は思考や行動のパターンを変えるように指導される(Goldapple et al.,2004)。特定の抗うつ薬を6〜12週間投与することが推奨され(Quitkin et al.,1986;Mann、2005)、その後、HAM−DまたはMADRS質問票を用いて有効性を評価することができる(推奨されている評価期間にもかかわらず、有効性は通常、治療の4〜6週間後に評価される)。患者がゼロまたは問題のない症状である程度の効果を示した場合には、同じ薬の増量または第2の抗うつ薬が処方される。患者が少なくとも2種類の抗うつ薬を適切に処方しても有意な効果が得られない場合(すなわち、正しい用量と十分な評価期間)、その患者は難治性MDDと診断される(Dumitriu et al.,2008)。その後、治療抵抗性のレベルは、いくつかの非標準的なアルゴリズムのうちの1つを使用して推定され、特にThase and Rush (1997)によって発表された5段階モデルが挙げられる(Dumitriu et al.,2008)。定量化可能なうつ病性障害特異的バイオマーカに基づく客観的な診断検査は、診断精度を向上させ、うつ病性障害のさまざまな症状の分類を改善するために必要である。まとめると、うつ病性障害の治療が失敗する主な原因は、客観的な診断基準がないことに起因しており、同じ共通の症状プロファイルを共有しながらも、異なる状況下でうつ病性障害を発症しているうつ病患者をより正確に区別することを阻害している(Lacasse and Leo,2005)。抗うつ薬治療には、標的が明確に定義されておらず、作用機序が証明されておらず、臨床効果の一貫性のある報告がないため、治療抵抗性のレベルが異なることが一貫して報告されているのは当然である(Thase and Rush,1997;Fava,2003;Mann,2005;Belmaker and Agam,2008;Kirsch et al.,2008)。難治性集団において治療効果の向上が望まれる場合には、病状と修正の時期の両方において、より個人用に調整された抗うつ薬治療が必要である。
うつ病の治療において、薬物療法に代わる選択肢はほとんどない。重症例では、電気けいれん療法(ECT)がうつ病の症状を制御するために数週間にわたって最も一般的に用いられる。治療抵抗性の患者に対するこの伝統的な治療パラダイムは、大脳皮質の広範な領域を非特異的ではあるが非侵襲的に刺激するものである。患者は、軽く麻酔をかけられ、および/または鎮静されなければならず、しばしば重大な副作用(例えば、時間が経っても完全に改善しない逆行性健忘症)を経験する(Marangell et al.,2007;Dumitriu et al.,2008)。しかし、その固有の限界にもかかわらず、ECTは難治性MDD患者に対して、FDAが承認している他のどの治療法選択肢よりも多くの抗うつ薬的な効果をもたらしてきた。治療に伴う固有の合併症に加えて、このアプローチにはかなりの第三次医療資源を必要とするという問題があり、必要としている大規模な臨床集団に十分にスケールアップすることができない。
難治性MDD集団における治療効果を評価した神経刺激標的は、ほとんどない。一般的に、提案されている刺激標的は、大脳辺縁系の構造に関連しており、うつ病における神経機能障害の仮説、画像研究、他の障害を治療する刺激研究で観察された予期せぬ気分の改善、および所与の刺激技術でアクセス可能な領域から直接得られている。TMSの研究では、大型の刺激コイルでアクセスしやすく、また抗うつ効果が期待できることから、一般的には左および/または右背外側前頭前野皮質(DLPFC)を標的としている。低速のTMS(sTMS)は、右DLPFCに使用した場合にのみ抗うつ効果が得られている(Klein et al.,1999;Fitzgerald et al.,2006)が、反復的/急速なTMSは左DLPFCに使用した場合にのみ抗うつ効果が得られている(Speer et al.,2000;Avery et al.,2006;Fitzgerald et al.,2006)。驚くべきことではないが、DBSの研究では、深部脳構造を対象としており、例えば、膝下帯状領域(SCG)(Mayberg et al.,2000,2005;Lozano et al.,2008)、内包前脚腹側/腹側線条体(VC/VS)(Malone et al.,2009)、淡蒼球内節(globus pallidus internus,GPi)(Kosel et al.,2007)、および下視床脚(ITP)(Jimenez et al.,2005)などが挙げられる。
PASICC神経変調システムは、うつ病のための個別化された治療法を作成するために、既存の多くの障壁を克服する。システムは、1)大脳皮質の焦点領域から刺激して記録することができる頭蓋冠内インプラント(または、いくつかの実施形態では、他のタイプの頭蓋または頭蓋内インプラント)と、2)例えば、瞬間的な生態学的評価(EMA)などの気分評価を能動的または受動的に(そして目立たないように)提供するために患者と関わりあうことができる、例えば、携帯型コンピュータまたは他のポータブル、および/またはウェアラブル通信デバイス(例えば、通信機能を有する携帯電話またはスマートフォンまたはARヘッドセット)などの携帯型通信デバイスと、3)刺激レジームを通知するために皮質病理を気分評価と統合して接続するための1つ以上のソフトウェアプログラムまたはアプリケーションと、を含みうる。
いくつかの実施形態によれば、4つの電極206,208,210,212は、それぞれ、独立かつ同時の二相電気供給が可能であってもよい。典型的には、非対称かつ電荷平衡の二相波形が4つの電極206,208,210,212のすべてから同時に供給/シンクされてもよい。4つの(ソース)電極206,208,210,212のそれぞれにおける電流の大きさ(典型的には、最大6ミリアンペア(mA))は、互いに独立しており、プログラム可能である。4つの電極206,208,210,212の全てが最大に活動している場合、インプラント200全体からの総電流は24mAであってもよい。4つの電極206,208,210,212のすべての電気的な戻り経路は、ハウジング202上の大きな接地ストリップ204であってもよい。4つの電極206,208,210,212のそれぞれの独立した電極は、最大12ボルトのコンプライアンス電圧を有してもよい。基準電極214は、典型的には刺激のために使用されない。標準的な皮質刺激パラメータは、インプラント200に遠隔測定的にプログラムされてもよい。システム10のいくつかの実施形態では、刺激パラメータは、以下の範囲、5〜750マイクロ秒(μS)の範囲のパルス幅、および周波数5〜500ヘルツ(Hz)の範囲のパルス周波数であってもよい。しかし、上記範囲外の(上記範囲よりも低いまたは高い)他のパラメータの値を用いてもよい。
4つの(ソース)電極206,208,210,212は、電圧ベースの電界電位を記録することもできる。インプラント200の一実施形態によれば、インプラント200は、刺激および記録を同時に行うのではなく、(例えば、100ミリ秒よりも小さい持続時間を有するインターリーブされた刺激および記録期間を使用して、または10Hzよりも大きい交替周波数を使用して)記録モードと刺激モードとの間で迅速にインターレースされてもよい。電極206,208,210,212の各電極は、4つの(ソース)電極206,208,210,212にインピーダンス整合されていてもよい中央に配置されたわずかに大きい基準電極214に対して相対的に差動的に記録されてもよい。接地ストリップ電極204は、頭蓋骨の頭蓋冠骨の外板の近傍に配置されてもよい(図5を参照されたい)。基準電極214は、頭蓋冠骨の海綿骨層7の中心骨髄内の空洞111内に配置されてもよい。電極206,208,210,212は、それらの電極チップ206A,208A,210A,212Aが、頭蓋冠骨の内板6の外側表面6Bの近傍にまたは接するように配置されてもよい(図5を参照されたい)。
自己監視される気分データ(予測タスクの対象)を収集するために、システム10は、Vrije Universiteit Amsterdamで開発されたEMAの携帯電話アプリケーションであるeMateを使用してもよい。このアプリケーションは、1日あたり5回の設定時点(すなわち、凡そ9時、12時、15時、18時、および21時)において、参加者にスマートフォン上で気分を評価するように促す。先行技術文献に引用されているRobert LiKamWa et al (2013)の論文に示されているように、気分は、異なるレベルの有感(肯定的/否定的な感情)と覚醒とを備える二次元の構成要素として気分を概念化する、感情の円環モデルを介して評価されてもよい(先行技術文献に引用されているRobert A Russel (1980)の論文を参照されたい)。両次元のレベルは、−2から2(低から高)までの5段階の尺度で評価される。最近の研究では、単項目の気分測定が抑うつ症状の発現に関する予測情報を提供できることが示唆されているので(詳細については、先行技術文献リストのGerard D. van Rijsbergen et al.,2012の論文を参照されたい)、1を否定的、10を肯定的の極とする10段階の尺度で現在の気分を評価するように参加者に尋ねる一次元の気分の質問を追加することもできる。
目立たない(unobtrusive)評価のために、本願のシステム/方法は、Funfオープンセンシングフレームワーク(Aharony, N., Gardner, A., Sumter, C., & Pentland, A.(2011),Funf; Open sensing framework)に基づく見えない携帯電話アプリケーションであるiYouVUと、ユーザが完全に意識せずに収集した携帯電話データに基づくコミュニケーション習慣に関する先行研究と、を使用してもよい。このアプリケーションは、ユーザに気づかれないようにバックグラウンドで動作し、指定されたセンサデータとアプリケーションのログを収集する。アプリケーションは、通話イベント(通話の日時、通話時間、着信と発信の両方の連絡先)、ショートメッセージサービス(SMS)テキストメッセージイベント(日時、連絡先)、画面のオン/オフイベント(日時)、アプリケーションの使用状況(いつ、どのアプリケーションを起動したか、いつ、どのくらいの時間)、携帯電話のカメラの使用状況(写真を撮影した日時)のログを取る。連絡先(名前、電話番号)のような収集されたすべての機密個人データは、Funfフレームワークの組み込みの暗号化ハッシュ関数を介して、アプリケーションによるデータ収集中に匿名化されてもよい。毎日一定の間隔で、参加者の携帯電話がWi−Fiに接続されている場合に限り、アプリはインターネットを介して収集したデータを、データファイルごとに約5〜10メガバイト(MB)のチャンクで遠隔中央データサーバに送信する。追加のデータは、全地球測位システム(GPS)の位置データや加速度計のデータを含んでもよい。
本明細書の先行技術文献リストで引用されたJoost Asselbergs et al.(2016)の論文に詳細に開示されているように、生のEMAおよび目立たないEMAデータは、各参加者の各日を53個の変数からなる行に要約したデータファイルに前処理されてもよい。
LiKamWaらの研究と同様に、EMAデータ(すなわち、1次元の気分測定値と円環モデルの2つの測定値、有感と覚醒の両方)を、気分予測アルゴリズムの対象として日平均値に集約した。日平均値は、各参加者内で(すなわち、各参加者について別々に計算された平均値と標準偏差を使用して)標準化される。
生の目立たないEMAデータは、日別サマリーに集約され、これらの日別サマリーから、先行技術文献で引用されているAsselbergs et al.の論文の表1に詳細に開示されているように、特徴セットが導出されてもよい。
(図1の)(任意選択の)補助センサ15は、任意選択で、本願の方法のいくつかの実施形態で、(例えば、気分指数MXなどの)グローバル気分指数を計算するために使用可能なデータとして使用され得る追加のバイオマーカを提供してもよいことに留意されたい。センサデータは、1つ以上の補助センサユニット15によって感知されてもよく、本明細書に開示されているように、心拍数(HR)、発汗データ、瞳孔サイズ(および/または検査が患者に提示されたときの瞳孔サイズの時間的パラメータの変化など)を含んでもよい。
システムから記録された信号は、以下の方法で処理される。(例えば、±1000mVより大きい)異常な振幅または異常なパワースペクトル(例えば、高調波ノイズ)を持つチャネルは、フラグが付され、さらなる分析から除外される。システムは、モーレットウェーブレット畳み込みを使用してスペクトル分解を行い、得られた複素信号から位相と振幅エンベロープを推定する。その後、すべての信号は300Hzにダウンサンプリングされる。ウェーブレットに由来するすべての特性(位相、振幅、パワーなど)は、エッジ効果を避けるために、試験が抽出される前に、信号全体から生成される。
位相振幅結合(PAC)には2つのウェーブレットライブラリが使用されている。これらのライブラリは、位相振幅結合測定の数学的制約を満たすように作成される。具体的には、周波数−振幅(Fa)の帯域幅は、関心のある周波数−位相(Fp)の2倍でなければならない。2つのウェーブレットライブラリは、以下のように構築された。
帯域幅の下限推定値としてモーレットウェーブレットの半値最大全幅(FWHM)が使用される。Faウェーブレットは20HzのFWHMを持つように設計されており、5Hz刻みで20Hzから150Hzまでに亘る中心周波数を持つ21個のウェーブレットを使用した。
PACは、結合の大きさを定量化する変調指数(MI)を使用して測定される。MIはまた、異なる周波数にわたって異なる形態のPAC(例えば、ユニモーダル対バイモーダル)を比較するための共通の測定値を提供する。MIは、一様分布(すなわち、純粋なエントロピー)と観測された、所与のビンの位相における正規化された平均振幅を記述する確率密度P(j)の間のKullback−Leibler発散として計算される。2つの周波数のシーケンスに対するMIのペアワイズ計算は、コモデュログラムを生成する.MIは次のように計算される。
[帯域制限パワーとPACの時系列比較]
クラスタ候補は、各標本でカテゴリ間に差がないという帰無仮説を検定するために、t−統計量を使用して生成された。標本のt−統計量が5%のアルファレベルを超えた場合、その標本について帰無仮説が棄却され、それがクラスタ候補とみなされる。時間的に隣接するクラスタ候補を1つのクラスタにグループ化し、それらのt−統計量を合計して、クラスタリング統計量を生成する。観察されたデータのクラスタリング統計量は、順列分布に対して検定された。順列分布を生成するために、試行ラベル(例えば、有効か無効か)がシャッフルされ、無作為に10,000回再割り当てされる。各シャッフルについて、上述のように、クラスタ候補およびクラスタリング統計量が生成される。各シャッフルからの最大クラスタリング統計量は、順列分布を作成するために使用される。P値は、式
2次元ノンパラメトリック順列検定は、肯定的な気分の試行と否定的な気分の試行の差に基づいてコモデュログラムのクラスタベースの統計的推論を行うために適応されている。まず、気分測定値を試行に無作為に再割り当てし、ソートし、四分位に分割し、気分の四分位が高くなった場合と落ち込んだ場合のコモデュログラムの絶対差を計算することにより、各皮質部位について1,500個のシャッフル分布を生成する。
気分に関連する生理学的バイオマーカを特定する第二の方法は、特定の周波数での振幅変化を評価することを含む。上述の方法を使用して、振幅変化はまた、気分状態と相関するように決定することができる。これは、単一の電極における異なる周波数での異なる振幅、または異なる電極位置での異なる周波数の振幅について行われてもよい。
生の信号は、3次バターワースフィルタを使用して0.05Hzでハイパスフィルタリングされた。過剰な量のノイズを含む電極は、さらなる分析から削除される。さらに、電極の大部分にアーチファクトを含む時間エポックは破棄される。ノイズのない電極の平均は、各電極からの信号から退行させる。
(EMAで定義されている)気分が高くなった状態と気分が落ち込んだ状態との間の皮質電気生理学的な違いを、信号検出理論の感度(または識別可能性)指標
ロジスティック回帰は、皮質信号を与えられた気分状態を正確に予測できるモデルを構築するために採用されている。各行動エポックからの皮質信号は、120秒の非重複セグメントまたはインスタンスに分割されている。PSDは各インスタンスについて計算され、周波数帯に統合され、特徴のセット
気分状態を推定するための最適な電極の位置は、最適化問題を制約することによって特定される。特徴重みのl1/l2混合ノルムを加えることで、システムは、電極の疎なセットからでも、全周波数帯からのBLPを使用する解に強制的に収束する。l1/l2混合ノルムの正規化ロジスティック回帰を以下に示す。
各モデルの出力は、被験者が抑うつ状態(上記式(7);y(i)=1)にある確率である。したがって、状態は以下のルールを用いて推定される。
Claims (45)
- 患者の気分障害を治療するためのシステムであって、
1つ以上の移植可能デバイスであって、それぞれが、1つ以上の皮質領域の皮質信号を感知し、脳の1つ以上の領域を刺激するための1つ以上の電極と、感知した皮質信号を受信し処理し、前記1つ以上の電極を介して1つ以上の脳領域の刺激を制御するために、前記1つ以上の電極と通信している1つ以上のプロセッサ/コントローラと、を含む、1つ以上の移植可能デバイスと、
患者によって操作可能な少なくとも1つの携帯型通信デバイスであって、患者の瞬間的な気分を表す生態学的気分評価(EMA)データを取得するための、および前記データを前記少なくとも1つのプロセッサ/コントローラおよび/または少なくとも1つのリモートプロセッサに通信するための前記少なくとも1つの携帯型通信デバイスで動作するアプリケーションソフトウェアを有し、前記データは、前記1つ以上のプロセッサ/コントローラ、および/または前記携帯型通信デバイスに含まれるプロセッサによって、および/または少なくとも1つのリモートプロセッサによって、前記気分障害を治療するように前記1つ以上の脳領域の刺激を調節および/または制御するために処理される、少なくとも1つの携帯型通信デバイスと、
前記1つ以上の移植可能デバイスに電力を供給するために、前記1つ以上の移植可能デバイスに電気的に適切に接続された少なくとも1つの電源と、
を備える、システム。 - 前記1つ以上の移植可能デバイスは、1つ以上の頭蓋内移植可能デバイス、1つ以上の頭蓋冠内移植可能デバイス、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1に記載のシステム。
- 前記1つ以上の電極は、1つ以上の頭蓋冠内電極、1つ以上の頭蓋冠内電極アレイ、1つ以上の頭蓋内電極、1つ以上の頭蓋内電極アレイ、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1から2のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記1つ以上の移植可能デバイスの少なくとも1つは、前記患者の頭蓋冠骨の内板を完全に貫通することなく、前記患者の頭蓋冠骨の外板と内板との間に配置された、頭蓋冠内電極を有する頭蓋冠内デバイスである、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
- 頭蓋冠内移植の前記電極の少なくとも一部は、前記頭蓋冠骨の前記内板の外側表面に接している、請求項4に記載のシステム。
- 周波数干渉刺激法を使用して1つ以上の脳領域を刺激するように構成された1つ以上の移植可能な周波数干渉(FI)デバイスを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記移植可能なFIデバイスによって刺激される前記1つ以上の脳領域は、少なくとも1つの皮質領域、少なくとも1つの深部脳構造、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項6に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの皮質領域は、右背外側前頭前野皮質(RDLPFC)、左背外側前頭前野皮質(LDLPFC)、帯状皮質の1つ以上の領域、前頭前野皮質(PFC)の1つ以上の領域、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項7に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの深部脳構造は、腹側線条体(VS)、大脳辺縁系の1つ以上の部分、膝下帯状領域(BA25)、内包前脚腹側(VC)、側坐核、外側手綱、腹側尾状核、下視床脚、島皮質、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項7に記載のシステム。
- 前記1つ以上の皮質領域は、右背外側前頭前野皮質(RDLPFC)、左背外側前頭前野皮質(LDLPFC)、前頭前野皮質(PFC)の領域、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1に記載のシステム。
- 前記システムは、患者の気分を示す1つ以上の追加のバイオマーカを感知するための1つ以上のセンサユニットをさらに含む、請求項1から10のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記1つ以上のセンサユニットは、心拍センサ、発汗センサ、瞳孔測定センサ、ARヘッドセット、アイトラッキングセンサ、マイク、血中セロトニンセンサ、血中ドーパミンセンサ、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項11に記載のシステム。
- 前記1つ以上のバイオマーカは、心拍数、心拍変動、血圧、発汗率の変化、否定的な言葉の提示に応答する瞳孔サイズの変化、眼球運動パラメータ、患者の発話の母音空間での変化、血中セロトニンレベルの変化、血中ドーパミンレベルの変化、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項11から12のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記気分障害は、大うつ病性障害(MDD)、心的外傷後ストレス障害(PTSD)、不安、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1から11のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサ/コントローラおよび/または前記1つ以上の通信デバイスによって制御可能な1つ以上のエフェクタデバイスをさらに含み、前記1つ以上のエフェクタデバイスは、患者の脳にセロトニンを送達するためのデバイス、患者の脳にドーパミンを送達するためのデバイス、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1から14のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサ/コントローラは、気分指数(MX)の値を決定するために前記皮質信号および前記EMAデータを処理し、前記MXの値が閾値レベルより小さいまたは前記閾値レベルに等しい場合に、前記1つ以上の脳領域に刺激を送達するようにプログラムされている、請求項1から15のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記MXの値は、前記皮質信号と前記EMAデータとから、または前記皮質信号と前記EMAデータと1つ以上のセンサによって感知された1つ以上の患者のバイオマーカデータとから計算される、請求項16に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサ/コントローラは、気分指数(MX)の値を決定するために前記皮質信号および前記EMAデータを処理し、前記MXの値に応じて1つ以上の脳領域に段階的な刺激を送達するようにプログラムされている、請求項1から17のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記気分指数(MX)は、前記皮質信号および前記EMAデータから計算された変調指数(MI)を備える、請求項18に記載のシステム。
- 患者の気分障害を治療する方法であって、
患者の1つ以上の皮質領域から感知された皮質信号を受信するステップと、
患者によって操作される少なくとも1つの携帯型通信デバイスから患者の生態学的気分評価(EMA)データを自動的に受信するステップであって、前記少なくとも1つの通信デバイスは、前記少なくとも1つの通信デバイスで動作し、前記EMAデータをローカルで計算するために、および/またはリモートコンピュータから計算されたEMAデータを受信するために、前記患者による前記少なくとも1つの通信デバイスの使用のパラメータを表すデータを自動的に取得するためのアプリケーションソフトウェアを有する、受信するステップと、
前記患者が治療的刺激を必要とする抑うつ状態にある指示を検出するために、前記皮質信号および前記EMAデータを処理するステップと、
前記指示を検出したことに応じて前記患者の少なくとも1つの脳領域を刺激するステップと、
を備える、方法。 - 前記受信するステップの前記信号は、頭蓋外インプラント、頭蓋内インプラント、頭蓋冠内インプラント、およびそれらの任意の組み合わせから選択される1つ以上のインプラントによって記録される、請求項20に記載の方法。
- 前記受信するステップの前記信号は、1つ以上の頭蓋冠内電極によって記録され、前記頭蓋冠内電極の少なくとも一部は、前記患者の頭蓋冠骨の内板を完全に貫通することなく、前記患者の頭蓋冠骨の外板と内板との間に配置されている、請求項20に記載の方法。
- 前記1つ以上の頭蓋冠内電極は、前記頭蓋冠骨の前記内板の外側表面に接してまたは隣り合って配置されている、請求項22に記載の方法。
- 前記EMAデータは、前記患者による前記少なくとも1つの携帯型通信デバイスの使用の複数のパラメータを表す自動的に取得されたデータと、前記患者に自動的に提示された気分評価の要求に応じて前記患者によって提供された主観的気分評価を表すデータと、から選択されたデータを含む、請求項20から23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記EMAデータは、前記患者によるアプリケーションの使用を表すデータ、前記患者による通話回数を表すデータ、前記患者の動きによる加速度データ、通信データ、周囲光データ、周囲音データ、前記患者の位置データ、前記患者の通話ログ、前記患者の音声コンテンツ、前記患者のテキストコンテンツ、前記患者の睡眠データ、前記患者のソーシャルネットワークデータ、およびそれらの任意の組み合わせから選択されたデータを含む、請求項20から24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記自動的に受信するステップは、1つ以上のセンサからバイオマーカデータを自動的に受信するステップも含み、前記処理するステップは、前記患者が治療的刺激を必要とする抑うつ状態にある指示を検出するために、前記皮質信号、前記EMAデータ、および前記バイオマーカデータを処理することを含む、請求項20から25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記処理するステップは、変調指数パラメータ(MI)の値を計算するために、および/または患者の気分指数(MX)を計算するために、感知された皮質信号および前記EMAデータを処理することを含む、請求項20から26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記処理するステップは、変調指数パラメータ(MI)の値を計算するために、および/または患者の気分指数(MX)を計算するために、感知された皮質信号と前記EMAデータと1つ以上のセンサから取得されたバイオマーカデータとを処理することを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記処理するステップは、1つ以上のスペクトルバンドのスペクトルパワーを計算し、変調指数(MI)を計算し、および/または気分指数(MX)を計算することによって、前記感知された皮質信号を処理することを備える、請求項20から28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記処理するステップは、前記MIの値を閾値と比較することを含み、前記刺激するステップは、前記MIの値が前記閾値と等しいまたは前記閾値より大きい場合、1つ以上の脳領域を刺激することを備える、請求項27から29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記処理するステップは、気分指数(MX)の値を閾値と比較することを含み、前記刺激するステップは、前記MXの値が前記閾値と等しいまたは前記閾値より大きい場合、1つ以上の脳領域を刺激することを備える、請求項28〜29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記刺激するステップは、1つ以上の皮質脳領域、1つ以上の深部脳構造、およびそれらの任意の組み合わせから選択される1つ以上の脳領域を刺激することを含む、請求項20から31のいずれか一項に記載の方法。
- 前記刺激するステップの前記1つ以上の皮質脳領域は、右DLPFC、左DLPFC、PFCの領域、膝下帯状皮質、およびそれらの任意の組み合わせから選択され、前記刺激するステップの前記1つ以上の深部脳構造は、腹側線条体(VS)、大脳辺縁系の1つ以上の部分、膝下帯状領域(BA25)、内包前脚腹側(VC)、側坐核、外側手綱、腹側尾状核、下視床脚、島皮質、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項32に記載の方法。
- 前記受信するステップは、右DLPFC、左DLPFC、PFCの領域およびそれらの組み合わせから選択される1つ以上の皮質領域から皮質信号を受信することを備える、請求項20から33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記気分障害は、大うつ病性障害(MDD)、心的外傷後ストレス障害(PTSD)、不安、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項20から34のいずれか一項に記載の方法。
- 患者の気分障害を治療するためのシステムであって、
1つ以上の頭蓋冠内インプラントであって、それぞれが、電源と、皮質信号を感知し、脳の1つ以上の領域を刺激するための複数の頭蓋冠内電極と、感知した皮質信号および/またはデータを通信するための、並びにデータおよび/または制御信号を無線で受信するためのテレメトリモジュールと、を含み、前記複数の頭蓋冠内電極の少なくとも一部は、前記患者の頭蓋冠骨の内板を完全に貫通することなく、前記患者の頭蓋冠骨の外板と内板との間に配置されており、1つ以上の移植可能な前記頭蓋冠内インプラントは、それぞれ、感知された皮質信号を処理し、前記脳の前記1つ以上の領域の刺激を制御するために、前記複数の頭蓋冠内電極と通信する1つ以上のプロセッサ/コントローラを含む、1つ以上の頭蓋冠内インプラントと、
前記患者によって操作可能な少なくとも1つの携帯型通信デバイスであって、前記患者の瞬間的な気分を表す生態学的気分評価(EMA)データを取得するための、および前記EMAデータを前記1つ以上の移植可能な頭蓋冠内インプラントの前記1つ以上のプロセッサ/コントローラに、および/または少なくとも1つのリモートプロセッサに通信するための、前記携帯型通信デバイスで動作するアプリケーションソフトウェアを有し、前記データは、前記気分障害を治療するために前記脳の前記1つ以上の領域の刺激を調節および/または制御するために、前記1つ以上の頭蓋冠内インプラントの前記1つ以上のプロセッサ/コントローラによって、および/または前記携帯型通信デバイスに含まれるプロセッサによって、および/または前記少なくとも1つのリモートプロセッサによって処理される、少なくとも1つの携帯型通信デバイスと、
を備える、システム。 - 患者の気分障害を治療するための方法であって、
1つ以上の頭蓋冠内電極を備える頭蓋冠内インプラントを用いて患者の皮質領域から記録された電気信号を受信するステップであって、前記頭蓋冠内電極の少なくとも一部は、頭蓋冠骨の内板を完全に貫通することなく、前記患者の頭蓋冠骨の外板と内板との間に配置されている、受信するステップと、
前記患者のための刺激パラダイムを決定するために前記信号を処理するステップと、
前記決定された刺激パラダイムに応じて前記患者の少なくとも脳領域に刺激を与えるステップと、
を備える方法。 - 前記患者によって操作される少なくとも1つの携帯型通信デバイスから前記患者の瞬間的な気分評価データを自動的に受信するステップをさらに含み、前記少なくとも1つの通信デバイスは、前記少なくとも1つの通信デバイスに、前記患者による前記少なくとも1つの通信デバイスの使用のパラメータを表すデータを患者の介入なしに自動的に処理して瞬間的な気分評価を計算するように動作するアプリケーションソフトウェアを有し、前記処理するステップは、前記患者のための刺激パラダイムを決定するために前記瞬間的な気分評価および前記電気信号を処理することを含む、請求項37に記載の方法。
- 前記患者の主観的気分評価を表す任意の患者の入力を受信するために、前記少なくとも1つの携帯型通信デバイスを介して前記患者と対話するステップをさらに含み、前記処理するステップは、前記患者のための刺激パラダイムを決定および/または修正するために前記患者の主観的気分評価および前記電気信号を処理することを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記患者の主観的気分評価を表す前記患者の任意の入力を受信するために、前記少なくとも1つの携帯型通信デバイスを介して前記患者と対話するステップをさらに含み、前記処理するステップは、前記患者のための刺激パラダイムを決定および/または修正するために前記患者の主観的気分評価、前記EMAデータ、および前記電気信号を処理することを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの携帯型通信デバイスは、携帯電話、スマートフォン、ラップトップ、モバイルコンピュータ、タブレット、ノートブック、ファブレット、拡張現実(AR)ヘッドセット、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1から19および36のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの携帯型通信デバイスは、携帯電話、スマートフォン、ラップトップ、モバイルコンピュータ、タブレット、ノートブック、ファブレット、拡張現実(AR)ヘッドセット、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項20から35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者の瞬間的な気分を表す生態学的気分評価(EMA)データを少なくとも1つの携帯型通信デバイスから受信するステップをさらに含み、前記処理するステップは、前記患者のための刺激パラダイムを決定するために前記信号および前記EMAデータを処理することを含む、請求項37から40のいずれか一項に記載の方法。
- 前記受信するステップは、さらに、システムからの問い合わせに応じて前記患者から任意の気分評価データを受信することを含み、前記処理するステップは、前記患者のための刺激パラダイムを決定するために前記信号と前記EMAデータと患者の任意の気分評価データとを処理することを含む、請求項43に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの携帯型通信デバイスは、携帯電話、スマートフォン、ラップトップ、モバイルコンピュータ、タブレット、ノートブック、ファブレット、拡張現実(AR)ヘッドセット、およびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項42から44のいずれか一項に記載の方法。
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