JP2022539412A - 改良された電極と経皮的リード線および使用法 - Google Patents
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Abstract
【要約】経皮的リード線が提供され、これは、通常は管状の、複数ダクトの、可撓性のリード線本体を含む。前記リード線本体は、前記ダクト内の導体によって接続された遠位の一連の電極と近位の一連の接点を保持する。前記リード線本体は、さらに、側面点火部分を備えた光ファイバーを収容する。前記側面点火部分は、前記可撓性のリード線本体と一体的に形成された光透過窓に隣接して保持される。円筒形のフェルールがIPGのヘッダー内に前記ファイバーを配置するために提供される。【選択図】 図13A
Description
本発明は、脊髄電気刺激療法(SCS)において光反射率測定を使用するために改良された埋め込み型パルス発生器(IPG)およびヘッダーの組み合わせに関する。
慢性痛は、さまざまな状態から、特に神経因性疼痛の場合のような神経損傷から、または脊髄痛などの機械的侵害受容器の慢性刺激から生じる可能性がある。機能的能力は、しばしば薬理学的および外科的治療に難治性である痛みによって深刻な影響を受ける可能性がある。そのような場合、脊髄電気刺激療法(「SCS」)は、末梢から脳への痛みの信号の生理学的伝達を調節することにより、痛みの効果的な治療となる。これは、脊柱管に隣接して埋め込まれた電極アレイを介して脊髄に電気的刺激を加えることによって達成することができる。
脊髄刺激装置(SCS)システムの電極リード線は、「経皮的リード線」または「外科的リード線」のいずれかに分類できる。経皮的リード線アレイは、注射針を介して体内に導入される細い円筒形ケーブルに沿って同一直線上に配置された複数の円筒形電極接点を含む。対照的に、手術用リード線は、一般的に、外科的椎弓切開を介して背側硬膜外腔に直接配置される可撓性パネルから構成される薄いリード線本体から片側に突出する電極接点のアレイで構成される。
図1では、脊柱1に多数の脊椎骨があり、腰椎2、胸椎3、頸椎4、仙椎5の4つの部分または類型に分類されている。頸椎4は、第1番目の頸椎(C1)から第7番目の頸椎(C7)までを含む。第7番目の頸椎のすぐ下には、第1番目の胸椎(T1)から第12番目の胸椎(T12)までを含む12個の胸椎3の第1番目がある。第12番目の腰椎3のすぐ下には、第1番目の腰椎(L1)から第5番目の腰椎(L5)、仙椎5(S1からS5)に取り付けられた第5番目の腰椎、成人の中で自然に融合した仙椎5までを含む5つの腰椎2がある。
図2では、代表的な椎骨10である胸椎が、腰椎2および頸椎4と一般的に共有されるいくつかの注目すべき特徴を持っていることが示されている。椎骨10の前面を形成する骨の厚い楕円形の部分は、椎体12である。椎体12は、脊髄神経11が通る骨性椎弓13に取り付けられている。前記椎骨10の後部を形成する椎弓13は、2つの茎14から構成され、これらは、椎体12および両側椎弓板15の側面から延びる短い頑丈な突起である。茎14から突出する広い平板は、三角形に結合して、中空のアーチ道、脊柱管16を形成する。棘突起17は、両側の椎弓板15の接合部から突出している。横突起18は、茎14と両側椎弓板15の接合部から突出している。椎弓の前記構造は、前記脊柱管を通る脊髄20と脊髄神経11を保護する。
脊髄20を取り囲むのは、脳脊髄液(CSF)22を含む硬膜21である。硬膜外腔24は、前記硬膜の外側にある前記脊柱管内の空間である。
図1、2および3を参照して、従来技術による脊髄刺激のための電極アレイの配置が示されている。電極アレイ30は、硬膜21と前記脊柱管16の壁との間の硬膜外腔24に、両側椎弓板15および棘突起17に最も近い前記脊柱管の背側側面に向かって配置される。
図4は、弾性ハウジング36に封止された電極接点35を含む従来技術の手術用電極アレイ30を示している。電極アレイ30は、電気パルス発生器32および制御装置33に接続された電極リード線31を有する。各電極接点は、各接点への電流を独立して制御できるように、電極リード線31内に別個の導電体を有する。
脊髄刺激装置は、前記電極アレイ31を介して前記脊椎への前記電気刺激を監視および送達する埋め込み型パルス発生器(IPG)32を含むことが多い。前記IPGは通常、上部臀部または脇腹の近くに皮下に埋め込まれ、バッテリーから電力を引き出すチタン容器に含まれている。前記電極アレイは、皮下のリード線を使用して前記IPGに接続される。
前記皮下のリード線は、IPGの前記ヘッダーにある電極接点と連結する。通常、前記リード線はアンカーネジで前記IPGに固定される。
前記IPGは、電流のパルスを前記電極アレイに送り、前記電極アレイは、前記電極を通過して、前記脊髄の前記上行路内の標的ニューロンに到達する。前記結果として生じる電界は、痛みの知覚を混乱させる。前記刺激電場の振幅を制御することは、脊髄刺激の成功にとって最重要である。不十分な電流を流すと、前記標的ニューロンの脱分極に失敗し、治療が無効になります。逆に、過剰な電流を流すと、前記標的となるニューロンが脱分極するが、追加の細胞集団が刺激され、有害な刺激の知覚が生じる。
一貫した治療的で無害なレベルの刺激を確立することは、前記脊髄の標的ニューロン内に理想的な電流密度を確立することを前提としている。基本的に、これは、周囲の組織の局所的な大半の伝導率を考慮して、最適な電極電流を確立するという単純な問題である必要がある。しかし実際には、前記脊髄が前記脊柱管内の脳脊髄液に浮かんでいるため、前記脊髄の動きにより、患者の位置と活動の関数として前記最適な電極電流が変化する。前記硬膜外電極アレイと前記標的脊髄ニューロンの間の距離に有意な変化が起こることが示されている。したがって、最適な刺激には、前記電極アレイと前記脊髄の間の距離の関数としての前記電極刺激電流の動的調整が必要である。
したがって、前記電極アレイと前記脊髄との間の距離の関数としての脊髄刺激装置の電極電流の動的変調には、いくつかの利点がある。過剰な刺激電流を回避できるため、前記有害な刺激の可能性が減り、装置の消費電力が削減される可能性がある。不十分な刺激電流も回避できるため、治療効果が低下する期間がなくなる。
電極電流の動的変調は、前記脊髄と前記電極アレイの間の背側脳脊髄液(dCSF)カラムの厚さを決定するために、光反射率測定の使用を通じて制御できる。光信号が前記周囲の組織に送信され、センサーによって収集され、前記電極と前記脊髄の間のおおよその距離が計算される。刺激の大きさは、痛みを和らげるための前記最適な電流が提供されることに応じて修正される。この技術の例は、参照により本明細書に組み込まれる、WolfIIの米国特許第10、035、019号に示されている。
皮下IPGインプラントに対する1つの課題は、過酷なin vivo環境での前記IPGの長期生存である。体液の侵入により、機能的および機械的な劣化が発生する可能性がある。血液や間質液によく見られるタンパク質は、金属イオンに結合して腐食を引き起こすことが知られている。一部の材料は、免疫応答を引き起こし、前記移植部位の局所的なpHバランスを変化させる可能性がある。特殊なポリマーとエポキシ樹脂はこれらの問題のいくつかを回避できるが、許容できないほど高いレベルの細胞毒性を示すことがよくある。その結果として、前記IPG内部構成要素を密閉環境に維持し、前記外部IPG構成要素が生体適合性であることが不可欠である。
同様に、皮下IPGインプラントに対する別の課題は、前記IPGのエッジが組織にかける圧力の増加により、周囲の組織が前記IPGの周囲で劣化する傾向があることである。皮膚を介した前記装置の侵食は、通常、圧力が集中している前記装置の角で発生する可能性があり、前記装置を交換するために修正手術が必要である。
適応脊髄刺激のための光反射率測定の実装に対する別の課題は、前記IPGヘッダーに不正確に連結されたリード線が、前記光信号の前記安定性を妨げる動きの影響を受けやすいことである。不安定な光信号は、供給される電流の誤差および不正確な刺激をもたらす望ましくない信号対雑音比をもたらす。
皮下IPGインプラントのさらに別の課題は、再充電時間の延長である。充電式電池を含むIPGは、定期的に充電する必要がある。電磁誘導は、IPG電池を再充電するために最も広く使用されている技術として進化してきた。ただし、再充電中に、渦電流が温度上昇を引き起こす前記IPGのケーシングに発生する。許容可能な温度を維持するために、充電負荷サイクルは通常、理想よりも短く、それによって再充電に必要な時間が長くなる。
従来技術は、いくつかの方法でこれらの課題に取り組むことを試みてきた。
例えば、Tziviskosらの米国特許第6,011、993号は、身体に移植するための良好な気密シールを備えた電子機器を収容できる強力なセラミックケースを製造する方法を記載している。ただし、Tziviskosは、リード線または光ファイバーを効果的に接続または固定する方法については説明していない。
別の例として、Weinbergらの米国特許第6、324、428号は、インプラントの体積を最小化し、インプラントを容易にする好ましい構成で内部電子機器を含む医療用移植片を記載している。ただし、Weinbergは、装置の侵食を低減する設計機能については説明しておらず、また、電気リード線または光ファイバーを移植片に連結する方法についても説明していない。
同様に、Malinowskiらの米国特許第7,742、817号は、電気リード線用のコネクタおよび生体適合性用のエポキシコーティングを備えたIPGについて説明している。ただし、Malinowskiは、適切なパルス強度を達成するための設計での光学系の使用については開示していない。
脊髄刺激に光反射率測定を使用する場合のリード線連結の精度に関連する従来技術には欠陥が存在する。したがって、当技術分野では、IPGの寿命を最適化しながら安定した光信号を提供する、改良されたIPGケース、コネクター、リード線、および電極が必要とされている。
以下に提示される好ましい実施形態の詳細な説明では、添付の図面が参照される。
図1は、脊髄刺激用の電極アレイのおおよその位置を示す人間の脊椎の側面図である。
図2は、脊髄と脊髄刺激用の電極アレイの位置を示す胸椎の軸方向の図を示している。
図3は、脊髄刺激用の電極アレイのおおよその位置を示す、人間の脊椎の矢状断面図を示している。
図4は、脊髄刺激用の従来技術の手術用電極アレイとリード線コネクタを示している。
図5は、好ましい実施形態のIPG充電および通信システムの概略図を示している。
図6Aは、推奨されるIPG装置の等角図である。
図6Bは、超楕円曲線を示す好ましいIPG形状の断面上面図である。
図6Cは、超楕円曲線を示す好ましいIPG形状の断面正面図である。
図6Dは、超楕円曲線を示す好ましいIPG形状の断面側面図である。
図6Eは、超楕円曲線を示す好ましいIPG形状の等角図である。
図6Fは、推奨されるIPG装置の等角投影図である。
図7Aは、好ましいIPG装置のヘッダーの側面図である。
図7Bは、好ましいIPG装置のヘッダーの断面上面図である。
図7Cは、改良されたIPG装置の推奨ヘッダーの詳細図である。
図7Dは、改良されたIPG装置の優先ヘッダーベイの上面図である。
図7Eは、改良されたIPG装置のヘッダーの背面図である。
図8は、好ましいIPG本体の断面図である。
図9Aは、改良されたIPG装置の光学窓の平面図である。
図9Bは、改良されたIPG装置のための光学窓の断面側面図である。
図10Aは、改良されたIPG装置の光学窓の平面図である。
図10Bは、改良されたIPG装置のための光学窓の断面側面図である。
図11Aは、改良されたIPG装置の光学窓の平面図である。
図11Bは、改良されたIPG装置のための光学窓の断面側面図である。
図11Cは、改良されたIPG装置の光学窓の等角図である。
図11Dは、改良されたIPG装置の光学窓の等角図である。
図12Aは、改良されたIPG装置に適したドーターボードの正面図である。
図12Bは、改良されたIPG装置に適したドーターボードの背面図である。
図12Cは、改良されたIPG装置に適したドーターボードの等角図である。
図12Dは、改良されたIPG装置の光信号の概略図である。
図12Eは、リード線構成の利点をグラフで表したものである。
図12Fは、刺激を計算するための方法図である。
図12Gは、改良されたIPG装置のドーターボードの正面図である。
図12Hは、改良されたIPG装置のドーターボードの背面図である。
図12Iは、改良されたIPG装置のドーターボードの等角図である。
図12Jは、改良されたIPG装置の光信号の概略図である。
図13Aは、皮下リード線の好ましい実施形態の側面図である。
図13Bは、皮下リード線の好ましい実施形態の断面図である。
図13Cは、皮下リード線の代替の実施形態の断面図である。
図13Dは、光ファイバとフェルールの構成を分解した側面図である。
図13Eは、光ファイバおよびフェルール部品の好ましい実施形態の側面図である。
図13Fは、光ファイバーとコレット部品の分解側面図である。
図13Gは、光ファイバーおよびコレット部品の好ましい実施形態の側面図である。
図13Hは、リード線部品の分解側面図である。
図13Iは、光ファイバーねじ切り部品の平面図である。
図13Jは、光ファイバーねじ切り部品の平面図である。
図13Kは、光ファイバーねじ切り部品の分解斜視図である。
図14Aは、好ましい手術用リード線の平面図である。
図14Bは、好ましい手術用リード線の断面図である。
図14Cは、好ましい手術用リード線の断面図である。
図15Aは、好ましい手術用リード線の平面図である。
図15Bは、好ましい手術用リード線の断面図である。
図16Aは、手術用リード線の平面図である。
図16Bは、手術用リード線の断面図である。
図16Cは、手術用リード線用の放物面反射体の等角図である。
図17Aは、手術用リード線の平面図である。
図17Bは、手術用リード線の断面図である。
図18は、手術用リード線の好ましい配置方法のステップのフローチャートである。
図19は、経皮的リード線の好ましい配置方法のステップのフローチャートである。
図20は、リード線のスタイレット経路に光ファイバーを固定する好ましい方法のステップの方法のフローチャートである。
以下の説明では、同様の部品が明細書全体で示されており、図はそれぞれ同じ数字で示されている。図は必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、明確さと簡潔さのために誇張または一般化された形式で示されている場合がある。
次に図5を参照すると、IPG充電および通信システム500は、皮膚表面530の下に皮下に埋め込まれたIPG装置510を有する。
IPG装置510は、さらに説明されるように、外部システムマネージャ516とともに、充電および通信信号の送信を容易にする外部非金属ケース507を有する。
IPG装置510は、さらに、信号プロセッサ509に動作可能に接続されたメインプロセッサ505を有する。メインプロセッサ505は、さらに、説明されるように、二次コイル511およびRFアンテナ532に動作可能に接続される。
信号プロセッサ509は、さらに説明されるように、光電子工学装置503に動作可能に接続されている。
光電子工学装置503は、さらに説明されるように、それぞれ、手術用リード線514のリード線512に出入りする光を送受信するように配置されている。
メインプロセッサ505は、さらに、電池533、二次コイル511、およびRFアンテナ532に動作可能に接続されている。使用中、メインプロセッサ505は、さらに説明されるように、一次コイル518によって二次コイル511に誘導される電流から電池533の充電を軽減する。メインプロセッサ505は、さらに説明されるように、前記IPG装置の動作に関するデータを通信する際に使用するために、RFアンテナ532から信号をさらに受信する。
前記システムは、さらに、外部システムマネージャ516を有する。外部システムマネージャ516は、一次コイル518およびRFアンテナ534に動作可能に接続された外部プロセッサ520を含む。
使用中、外部プロセッサ520は、一次コイル518に送信される充電信号を制御する一組の命令を含む。使用中、一次コイル518は、二次コイル511の近くに物理的に配置され、作動される。前記一次コイルの起動は、前記電池を充電するために前記メインプロセッサーによって前記電池に送られる前記二次コイルに電流を誘導する。前記非金属ケースには渦電流が発生しないため、前記一次コイルの起動化と前記電池の誘導充電を継続できる。IPGの連続充電負荷サイクルは、IPG充電時間を短縮する従来技術に比べて大幅に改善されている。
RFアンテナ534は、さらに説明されるように、情報を受信し、IPG装置510の動作を制御するために、RFアンテナ532に信号を送受信するために使用される。
次に図6Aを参照すると、IPG装置501は、IPG本体506およびヘッダー502を有する。リード線504は、さらに説明されるように、前記ヘッダーに取り外し可能に固定されている。
次に、図6B、6C、6Dおよび6Eを参照して、IPG装置501の好ましい形状を説明する。一般的に、前記IPGケースの好ましい形状は、側面と上面の各視点に1つずつ、2つの一意の超楕円の方程式によって定義される。前記ケースは各主軸に対して対称である。前記IPGケースの外形は重要である、これは、表面全体の曲率のガウス分布に近い分布により、前記IPG装置の埋め込み後の皮膚からの前記ケースの侵食のリスクが大幅に減少し、それによって手術による移植の生存率が向上するためである。前記ケースの形状を定義する好ましい超楕円の方程式は、ラメ曲線方程式であることが好ましい。
デバイスの3次元形状は、主軸x、y、zを有する回転体の体積である。前記回転体の体積は各主軸に対して対称である。図6Cを参照すると、正面から、xy平面において、前記回転体は、好ましくは、以下の方程式によって定義される円である。
ここで、
a=x軸に沿った幅
b=y軸に沿った高さ
r=半径
aとbの一般的な値は約50mmである。rの一般的な値は約25mmである。
a=x軸に沿った幅
b=y軸に沿った高さ
r=半径
aとbの一般的な値は約50mmである。rの一般的な値は約25mmである。
図6Dを参照すると、側面から見ると、yz平面では、回転体は以下の式で定義される超であることが好ましい。
ここで、
b=y軸に沿った高さ
c=z軸に沿った深さ
nは約1.5から約5の間であり、好ましくは約2である。
bの一般的な値は約50mmである。cの一般的な値は約12mmである。
b=y軸に沿った高さ
c=z軸に沿った深さ
nは約1.5から約5の間であり、好ましくは約2である。
bの一般的な値は約50mmである。cの一般的な値は約12mmである。
1つの好ましい実施形態では、yz平面内の前記超楕円は、前記回転体の体積を得るためにz軸を中心に回転させられる。
図6Bを参照すると、上から、xz平面において、前記回転体の体積は、好ましくは、以下の方程式によって定義される超楕円である。
ここで、
a=x軸に沿った幅
c=z軸に沿った深さ
aの一般的な値は約50mmである。cの一般的な値は約12mmである。
a=x軸に沿った幅
c=z軸に沿った深さ
aの一般的な値は約50mmである。cの一般的な値は約12mmである。
次に、図6Fを参照して、改良されたIPGデバイス600の分解図を説明する。
IPG装置600は、ヘッダー602およびIPG本体606から構成される。IPG本体606は、さらに、IPGケーシング622、光学窓618、および電気フィードスループレート616から構成される。IPGケーシング622は、2つの対向するシェルの半分、622aおよび622bによって形成され、接合部620で密閉されている。好ましい実施形態では、IPGケーシング802は、アルミナ、サファイアまたはジルコニアなどのセラミック材料である。別の実施形態では、前記IPGケーシングは、パイレックス(登録商標)などの成形アモルファスガラスで形成することができる。代替の実施形態では、前記IPGケーシングは、チタンまたは合金から構成される。好ましい実施形態では、誘導溶接を伴うセラミックろう付けが、前記ケーシングの半分の前記接合部に適用される。他の工程を使用して、前記半分を結合することができる。
前記ヘッダーは、さらに説明するように、適切な医療グレードの永久接着剤によってヘッダーベイ619に固定されている。
光学窓618は、好ましくは、さらに説明されるように、前記IPGケーシング内に密閉された前記ヘッダーベイの壁内の結晶インサートである。あるいは、前記IPGケーシングが光学的に透明な材料で形成される実施形態では、光学窓618は、前記ヘッダ本体に隣接する前記IPGケーシングの前記ヘッダーベイ壁に一体的に形成された一対の研磨面の形態をとることができる。
リード線604は、ヘッダー602と取り外し可能に連結され、さらに説明されるように、アンカーねじ614または615を使用して所定の位置に固定される。
次に図7Aを参照すると、ヘッダー700は、ヘッダー本体701から構成される。前記ヘッダー本体は、好ましくは、メチルPMMAまたはガラス繊維またはグラファイト繊維で強化されたポリエステルなどの前記アンカーねじからの半径方向の力を支持するのに十分な強度の鋳造剛性非金属材で形成される。前記ヘッダー本体は、リード線チャネル702などの複数の一般的に緯度方向および平行なリード線チャネルを含む。好ましい実施形態では、前記ヘッダー本体は4つのリード線チャネルを含む。または、2つのリード線チャネルがある場合もある。リード線チャネル702などの各リード線チャネルは、一般的に円筒形であり、さらに説明するように、前記リード線の光軸を形成する軸719などのリード線チャネル軸を含む。
各リード線チャネルは、前記各チャネルの内部に直列で形成されたコネクターベイ703などの8つの環状コネクターベイを含む。コネクターベイ703は、各リード線チャネルの前記チャネル軸に沿って等間隔に配置されている。各コネクターベイは、傾斜コイルばね704などの傾斜コイルコネクタばねを収容する。各傾斜コイルコネクターばねは、環状を形成し、さらに説明するように、金属リード線コネクターに対して内部に向けられた半径方向バイアスを働かせるためにばね荷重がかけられるらせん状の金属コイルである。好ましくは、前記傾斜コイルばねは、前記リード線接点とのフェイルセーフな電気的および機械的接触を保証するために白金合金である。好ましい実施形態では、前記傾斜コイルばねは、カリフォルニア州フットヒルランチのBal SealEngineeringから入手可能な神経変調療法用のBal Conn(登録商標)である。それぞれの前記傾斜したコイルばねは、前記ヘッダの基部にあるコネクターピン706などの1つのコネクタピンに接続されている。
ヘッダ本体701は、前記IPGケーシングに隣接し、前記ヘッダ本体の外部から前記リード線チャネルまで延びる、ねじ穴732などの前記リード線チャネルに垂直な一組の水平ねじ穴を含む。アンカーねじ708などのアンカーねじは、各ねじ穴に配置されている。
好ましい実施形態では、前記ねじ穴は、前記ヘッダー本体に直接穴を開けられているかまたは鋳造されるか、あるいは前記IPGケーシ
ングに鋳造される。この構成は、前記ヘッダーに個別のアンカーブロックが不要であり、これらの構成要素を前記IPGケーシングに組み込むことでスペースを節約できるため、重要である。さらに、前記リード線チャネルの近位端に最も近い前記アンカーねじを配置することにより、前記光構成要素に最も近い前記リード線の安全な機械的接続が提供され、安定した光信号が促進される。
ングに鋳造される。この構成は、前記ヘッダーに個別のアンカーブロックが不要であり、これらの構成要素を前記IPGケーシングに組み込むことでスペースを節約できるため、重要である。さらに、前記リード線チャネルの近位端に最も近い前記アンカーねじを配置することにより、前記光構成要素に最も近い前記リード線の安全な機械的接続が提供され、安定した光信号が促進される。
任意選択で、前記ヘッダ本体は、さらに、一体的に形成されたアンカーブロック799を含むことができる。この実施形態では、前記ねじ穴およびアンカーねじは、前記光学窓に隣接する前記アンカーブロックに存在する。前記アンカーブロックは、好ましくは、前記ヘッダー本体に成形されたチタンなどの医学的に不活性な金属である。
次に図7Bを参照すると、ねじ穴732は、アンカーねじ708を収容する。ねじ穴732と正反対に、ねじ穴707がある。ねじ穴707は、アンカーねじ705を収容する。
次に図7Cを参照すると、フルストコニカルセンタリング表面724は、リード線チャネル702に隣接しており、同軸である。フラストコニカルセンタリング面724は、前記リード線が前記リード線チャネルに挿入されるときに、前記リード線を前記リード線チャネルの光軸上にセンタリングする。前記フルストコニカルセンタリング表面は、隣接するアンカーリングチャンバー728である。前記アンカーリングチャンバーは、円筒形の位置合わせ表面726によって境界が定められ、前記フルストコニカルセンタリング表面と同軸である。前記アンカーリングチャンバーはまた、停止面730によって境界が定められている。停止面730は、前記アンカーリングチャンバーの近位端にある環状リングである。前記停止面は前記アンカーリングチャンバーと同軸である。使用中、停止面730は、前記リード線本体の前記近位端に隣接し、組み立て中にリード線チャネル702の所望の点を超えて挿入されるのを防ぐ。これらの各表面は、前記リード線と前記光ファイバーを正確に配置するために重要であり、効率的で正確な光信号の転送を促進する。
アンカーねじ708は、前記IPGが組み立てられるときに、前記アンカーリングチャンバー内の前記リード線アンカーリングと係合する。前記ヘッダー本体に前記ネジ穴を設ける場合は、前記ヘッダーに無理な力がかからないように、トルク制限ドライバー付きの前記アンカーねじを取り付ける。前記ヘッダー本体が前記アンカーブロックを含む場合、前記アンカーブロックは、前記アンカーねじによって前記アンカーリングに十分な軸方向の力を加えて、前記ヘッダー本体を破壊することなく、前記アンカーリングを所定の位置にしっかりと保持することを可能にする。
前記リード線チャネルは、さらに、位置合わせシリンダー712によって境界が定められたフェルールチャンバー727から構成される。前記フェルールチャンバーは、前記リード線チャネルと同軸である。
フェルールセンタリング面716は、位置合わせシリンダ712に隣接し、同軸であり、前記フェルールおよび前記光ファイバを前記リード線チャネルの前記光軸と光学的に位置合わせするように設計されている。位置合わせシリンダ712は、フェルールセンタリング面716と面取り角度8を形成する。好ましい実施形態では、面取り角度8は、約135°から約150°、±5°の範囲である。フェルールセンタリング表面716は、前記リード線および光学フェルールの前記近位端を、バッファギャップ734、光学窓718、および複合光電子工学装置740と中心合わせし、位置合わせする。
円筒形緩衝面714は、フェルールセンタリング面716に隣接し、同軸である。円筒形緩衝面714は、前記光学フェルールの前記近位端と光学窓718との間に緩衝ギャップ734を形成する。前記緩衝ギャップは、前記フェルール先端に蓄積された液体や組織、または前記フェルール先端の前記光ファイバー研磨面の不規則性から前記光学窓に圧力がかかるのを防ぐ。
次に図7Dを参照すると、電気貫通式プレート616は、平坦な絶縁体、好ましくはセラミック材料を有し、適切な接着剤またはセラ
ミック溶接によってヘッダーベイ619の底部に固定されている。電気貫通式プレート616は、受信機746などの複数の受信機から構成される。さらに説明するように、前記受信機は主回路基板に接続されている。前記ヘッダー本体の前記基部にあるコネクターピン706は、前記受信機とインターフェースをとる。
ミック溶接によってヘッダーベイ619の底部に固定されている。電気貫通式プレート616は、受信機746などの複数の受信機から構成される。さらに説明するように、前記受信機は主回路基板に接続されている。前記ヘッダー本体の前記基部にあるコネクターピン706は、前記受信機とインターフェースをとる。
次に図7Eを参照すると、好ましい実施形態では、前記ヘッダーは、4つのリード線チャネル702、709、713、および717から構成される。各リード線チャネルには、垂直に向けられたねじ穴732、707、733、および739と、アンカーねじ708、705、711、および715がそれぞれ含まれる。
従来技術では、典型的には前記ヘッダー内の前記リード線接点を固定するために止めねじによって係合されるアンカーリングがある。前記アンカーリングは典型的には、前記接点の遠位に配置され、前記リード線と止めネジをかみ合わせるために別個のアンカーブロックが必要である。この実施形態の1つの利点は、前記アンカーリングが、前記リード線の端部に最も近い、前記リード線接点の近位に配置できることである。この配置により、セラミックまたはガラスの射出成形によって実現できるように、ねじ穴732、707、733、および739が前記ヘッダー本体に一体化されている場合、別個のアンカーブロックの前記必要がなくなり、前記IPGケーシングのサイズが小さくなる。さらに、前記リード線の前記近位先端に最も近い前記アンカーリングの配置は、前記光学部品に最も近い前記リード線の機械的固定を提供し、安定した光信号を促進する。
次に図8を参照すると、IPG本体800は、さらに、IPGケーシング802、光学窓806、電気貫通式プレート804、複合光電子工学装置816、コネクターカード812、主回路基板818、電池808、およびコンデンサー810から構成される。
前記電気部品は、隔離820および821などの適切な絶縁プラスチック隔離でケーシング内に固定されている。
電気貫通式プレート804は、前記ヘッダーベイに隣接して、IPGケーシング802に密閉されている。前記電気貫通式プレートは、コネクターカード812に機械的に固定され、可撓性リボンケーブル805によって主回路基板818に接続されている。
光学窓806は、前記電気貫通式プレートおよび前記リード線チャネルの両方に垂直な位置で前記IPGケーシングに密閉されている。好ましい実施形態では、光学窓806は、合成サファイアから構成される。合成サファイアは、さらに説明するように、複合光電子工学装置816と光伝送ファイバとの間で可視赤色または赤外光を伝送するための最適な光学特性を提供する。
複合光電子工学装置816は、前記光学窓に隣接して配置され、前記ドーターボードによって前記光学窓と平行な位置に保持される。前記光電子工学装置816はまた、前記リード線チャネルの前記光軸に垂直である。ドーターボード814は、さらに説明されるように、プロセッサ803からさらに構成される。ドーターボード814は、前記隔離によって所定の位置に保持され、リボンケーブル807によって主回路基板818に接続されている。前記リボンケーブルは前記ドーターボードに電力を供給し、必要に応じて制御信号を通信する。
主回路基板818は、前記隔離によって前記IPGケーシング内に配置され、前記電池、前記コンデンサ、前記リード線の前記接点、および前記ドーターボードに動作可能に接続されている。
主回路基板818は、前記ドーターボードからのデータ入力を受け取り、前記ドーターボードからの信号に基づいて、周波数、パルス幅、および振幅が変化する刺激パルスを生成する。前記刺激パルスは、前記電極に送信するために前記リード線接点に送信される。前記ドーターボードは、さらに説明するように、前記発光体から光パルスを送信し、光検出器から信号を受信して解釈することによって、前記主回路基板の制御信号を生成する。前記主回路基板はまた、二次誘導コイル809およびRFアンテナ811に動作可能に接続されている。
前記主回路基板は、RFアンテナ811を介して外部の受信装置に信号を通信できるようにするプロセッサおよび信号発生器を備えている。好ましい実施形態では、前記主回路基板および前記RFアンテナは、さらに説明されるように、エミッタ電流が最大値に達した場合に前記ドーターボードからの警告信号を通信するために使用される。
コンデンサ810は、電池808に接続され、前記刺激パルスを生成するために前記電池からのエネルギーを蓄積する。好ましい実施形態では、電池808は、充電式リチウムイオンバッテリーである。電池808は、前記IPGケーシングの1つの内面上の前記電池の周りに配置された二次誘導コイル809を介して誘導的に充電される。前記主回路基板は、前記再充電の負荷サイクルを制御する。
次に、図9Aおよび9Bを参照すると、好ましい実施形態では、光学窓900は、研磨された長方形の単結晶アルミナ(サファイア)または多結晶アルミナセラミックである。前記ヘッダーベイのIPGケース901にセラミックろう付けで接合されている。ニオブは、金属からセラミックへのフィラー材料として使用される。好ましい実施形態では、前記アルミナは、約1000℃で内部的にFe-29Ni-10Coに対して94%ろう付けされる。光学窓900は、気密ろう付け隅肉904を使用して、窓ろう付け接合部906に沿ってIPGケース901にろう付けされる。図9Bでは、光学窓900およびIPGケース901が同一平面上に示されているが、これらは、代わりに、積み重ねまたは重ねられてもよい。
次に、図10Aおよび10Bを参照すると、別の実施形態では、光学窓1000は、前記ヘッダベイに隣接して、IPGケース1001の外側に重ねられている。この実施形態では、IPGケース1001は、4つの(4)導波路1008を含む。前記導波路は、赤色光または赤外光が、各リード線チャネルの前記光軸に沿っておよび前記IPGケーシングの前記内部に前記光学窓を通って透過することを可能にするヘッダーベイ壁の穴である。光学窓1000は、窓接合部1006に沿ってろう付け、はんだ付け、エポキシまたは他の適切な手段を使用して、IPGケースに密閉されている。
次に、図11A、11B、11Cおよび11Dを参照すると、別の好ましい実施形態では、窓板1104は、厚さ約1mmの平らなサファイア長方形を有する。4つの光導波路1106は、セラミック溶接を使用して前記窓板に融合されている。別の実施形態では、前記窓板と前記光導波路は、同じ結晶構造から一体的に形成されている。各光導波路は、内部反射虹彩1108を含む。前記虹彩は、リード線チャネルの前記光軸と同心円状に整列した円筒形の穴である。窓板1104は、溶接継手1102に沿ってIPGケーシング1101にレーザー溶接されている。
組み立てられると、各前記光導波路は穴部1110を通過して前記IPGケーシングの前記内部に入る。好ましい実施形態では、各光導波路は、前述のように、前記IPGケーシングに固定された前記ドーターボード上の光電子工学装置に隣接する。実際には、前記虹彩は、前記リード線の前記光ファイバーおよび前記光電子工学装置の間の光損失を防ぐため、重要である。
次に図12A、12B、および12Cを参照すると、ドーターボード814は、好ましくは、光電子工学装置1204、1205、1206、および1270、コネクタ1210、およびプロセッサ1208を支持する両面PCボードである。プロセッサ1208は、前記電池から電力を引き出し、その動作のための命令を含むオンボードメモリが供給される。前記光電子工学装置は、前記光学窓の近位面に隣接する象限に配置される。各象限は、光学的に不透明な光バッフル1212によって分離されている。好ましい実施形態では、前記バッフルは、高さ約1~2mmの「十字形」のPVC隔離であり、その外面にTi02などの反射層でコーティングされ、適切な接着剤で前記ドーターボードに接着されている。各前記光電子工学装置は、前記リード線チャネルに配置された前記光ファイバからの光の送信または受信のいずれかを最大化するために、1つのリード線チャネルの前記光軸に垂直で整列するように配置される。好ましい実施形態では、光電子工学装置1204、1205、1206、および1207および光バッフル1212は、1つ若しくはそれ以上の特定用途向け集積回路(ASIC)に一体化されている。
コネクタ1210は、ドーターボード814を前記IPG装置の前記主回路基板にリンクする。プロセッサ1208は、電気信号を前記プロセッサに通信するために必要に応じて、前記ドーターボードを介して前記光電子工学装置に電気的に接続されている。
一実施形態では、前記光電子工学装置1204は光エミッタであり、光電子工学装置1205、1206、および1205は光検出器である。
別の実施形態では、光電子工学装置1204、および1206は、光エミッタであり、光電子工学装置1205、および1205は、光検出器である。
前記エミッタの波長は、可視の赤から赤外線、または約620~1700ナノメートルの範囲である。前記エミッタは、単一波長または複数波長のいずれかである。例えば、前記エミッタは、ペンシルベニア州マルバーンのVishay Intertechnology、Inc.で入手可能な部品番号VSMY1850のような、波長850nmの高速の単一波長赤外線発光ダイオードであってもよい。あるいは、前記エミッタは、ニューヨーク州レーサムのMarktech Optoelectronics、Inc.で入手可能な部品番号MTMD6788594SMT6のような、670nm、770nm、810nm、850nm、および950nmの波長を発光することができるマルチチップエミッタであってもよい。あるいは、エミッタと検出器は、マサチューセッツ州ノーウッドのAnalog Devices、Inc.のADPD144RIのような単一のASICに一体化することができる。
図12Dを参照して、手術用リード線における光リード線と光エミッタとの間の連結構成の好ましい実施形態を説明する。エミッタ1292は、手術用リード線1211の中央ファイバー1215に光学的に連結されている。検出器1290は、手術用リード線1211のリード線1213に光学的に連結されている。検出器1294および1296は、それぞれ、リード線1217および1219に接続されている。
図12Dを参照して、手術用リード線における光リード線と光エミッタとの間の連結構成の好ましい実施形態を説明する。エミッタ1292は、手術用リード線1211の中央ファイバー1215に光学的に連結されている。検出器1290は、手術用リード線1211のリード線1213に光学的に連結されている。検出器1294および1296は、それぞれ、リード線1217および1219に接続されている。
図12Eを参照して、手術用リード線の側面点火ファイバーからの光出力および時間の経過に伴う対応するエミッタへの入力電流を示すグラフを説明する。
時間の経過に伴う光出力は、「a」というラベルの付いた曲線で示される。ファイバー1215の前記光出力は、前記ファイバーの微小破壊および前記手術用リード線内の光学部品の他の劣化のために、時間とともに劣化することが分かる。ファイバ1215の前記光学性能の低下は、脊髄によって反射されたファイバー1215からの光を受信する検出器1296からの前記電圧信号を読み取ることによって、プロセッサ1208によって経時的に監視される。プロセッサ1208は、曲線「b」に従ってエミッタ1204への前記電流を増加させることによって前記光出力の低下を相殺するようにプログラムされている。見られるように、エミッタ1204への前記電流を増加させると、前記図に示されるように、曲線「c」によって示される一貫したレベルでファイバ1215の前記光出力が維持される。
図12Fを参照して、エミッタファイバーからの光出力を調整するための自動調整エミッタ電流プログラムを説明する。好ましい実施形態では、前記プログラムは、プロセッサ1208の前記メモリに常駐する一連の命令である。
ステップ1262で、前記プログラムが開始される。
ステップ1264で、前記プロセッサは、前記出力電流をエミッタ1292に設定する。好ましい実施形態では、前記エミッタ電流は、検出器1290および1296で読み取り可能な信号を生成するための最小要件に設定される。
ステップ1266で、前記プロセッサは、検出器1294で前記電圧を読み取る。ステップ1268で、前記電圧レベルは、メモリに記憶される。ステップ1270で、プロセッサ1208は、刺激プログラムを開始するために信号を主回路基板818に送信する。前記主回路基板は、適切な刺激信号を前記リード線に送信することによって応答する。
ステップ1272で、プロセッサ1208は、セルフタイマーが満了したかどうかを決定する。そうである場合、前記プログラムはステップ1274に進む。そうでない場合、前記プログラムはステップ1270に戻る。
ステップ1274で、プロセッサ1208は、前記検出器1294で前記検出器電圧を読み取る。
ステップ1276で、前記プロセッサは、前記現在値の検出器電圧を前記メモリに保存された検出器電圧と比較する。前記現在値の検出器電圧が前記保存された検出器電圧よりも小さい場合、前記工程はステップ1278に進む。そうでない場合、前記プログラムはステップ1270に戻る。
ステップ1278で、プロセッサ1208は、エミッタ1204への前記エミッタ電流を増加させる。好ましい実施形態では、前記エミッタ電流は、前記許容される最大エミッタ電流の1/100だけ増加される。
ステップ128で、前記プロセッサは、前記エミッタ電流が前記許容される最大に設定されているかどうかを決定する。そうである場合、前記プログラムはステップ1282に移動する。そうでない場合、前記プログラムはステップ1274に戻る。
ステップ1282で、前記プロセッサは信号を前記主回路基板に送信し、主回路基板はそれを前記RFアンテナを介して外部受信機に通信し、前記最大エミッタ電流に到達したことを示す。その後、前記プログラムはステップ1270に戻る。
次に、図12G、12H、および12Iを参照して、ドーターボード814の代替の実施形態をさらに説明する。
ドーターボード1201は、光電子光学装置1250および1252、コネクタ1254、および信号プロセッサ1209から構成される複合光電子工学装置である。前記光光学電子装置は、前記光学窓に隣接して平行に配置される。好ましい実施形態では、各光光学電子装置は、光学不透明光バッフル1251によって分離されている。好ましい実施形態では、バッフル1251は、前述のように、前記ドーターボードに結合された反射性または不透明の長方形のPVC隔離である。
コネクタ1254は、ドーターボード1201を前記IPG装置の前記主回路基板にリンクする。プロセッサ1209は、必要に応じて前記ドーターボードを介して前記光光学電子装置に電気的に接続され、外部信号を前記信号プロセッサに通信する。前記ドーターボードは、コネクタ1254を介して前記主回路基板と通信する。
次に、図12Jを参照して、手術用リード線における光リード線と光エミッタとの間の連結構成の好ましい実施形態を説明する。エミッタ1293は、信号リード線1221の中央ファイバ1225に光学的に連結されている。検出器1291は、信号リード線1221のリード線1223に光学的に連結されている。エミッタ1295は、中央ファイバー1227に光学的に連結されており、検出器1297は、リード線1229に接続されている。この構成では、二重光反射率測定チャネルは、WolfIIに対する米国特許第8,239、038号、8、543、213号、9、132、273号、9、656、097号に前もって記載されているように、矢状面および冠状面における脊髄位置の立体的検出を容易にする。
図13A~13Gを参照して、経皮的リード線1400の好ましい実施形態が説明される。
次に図13Aおよび13Bを参照すると、リード線本体1402の好ましい実施形態では、透過窓1409で終端された一般的に中空の管で構成される。好ましい実施形態では、前記リード線本体は、Pellethane 55-Dなどの可撓性ポリマー、または同様の生体適合性ポリマーで構成される。前記リード線本体は、米国サウスカロライナ州オレンジバーグのZeus Industrial Products、Inc.から入手可能なマルチルーメン押出しであることが好ましい。
透過窓1409は、拡散空洞部1430を取り囲む前記可撓性リード線本体の末端に融合された中空シリンダーである。好ましい実施形態では、前記窓は、熱可塑性ポリウレタンなどの適切な光学的に透明な材料である。透過窓1409は、蓋部1425によって終端されている。蓋部1425は、拡散空洞部1430に面する内部反射面1403を含む。好ましい実施形態では、前記内部反射面は、二酸化チタンコーティングである。
スタイレットチャネル1405は、伝送窓から前記リード線本体の近位端まで延びる。前記スタイレットチャネルは、さらに説明するように、手術中の前記リード線の配置中に使用するための指針スタイレットを収容することと、手術後のハウジングおよび光ファイバーを収容することの2つの目的を果たす。好ましい実施形態では、スタイレットチャネル1405は、前記リード本体の前記長さから伝送窓1409まで延びるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)裏張り1407で裏打ちされている。前記PTFFの炭素-フッ素結合によってもたらされる非常に低い表面摩擦により、前記スタイレットと前記光ファイバーの手動挿入が容易になる。前記裏張りは、光伝送を強化するために、前記光伝送ファイバの前記側面点火部分が存在する前記拡散空洞部内には延びていない。
金属製アンカーリング1410は、前記リード線本体の前記近位端に配置されている。前記アンカーリングは一般的に円筒形であり、前記リード線接点の近位にある前記リード線本体の前記外部に恒久的に取り付けられている。8つの円筒形近位金属接点1408a、1408b、1408c、1408d、1408e、1408f、1408g、1408hは、前記リード線本体に沿って軸方向の距離が均等になるように前記リード線本体の前記外部に固定され、前記ヘッダーの前記コイルばねに電気的に接触するように配置される。
同様に、8つの円筒形遠位金属電極1406a、1406b、1406c、1406d、1406e、1406f、1406g、1406hが前記リード線本体の前記遠位端に設けられている。前記遠位リード線接点はそれぞれ、前記リード線の前記外面に恒久的に固定されている。前記遠位リード線接点は、前記光学窓の近位の前記リード線本体に沿って等間隔に配置されている。
前記リード線本体は、さらに、放射状に配向された8つの管腔1431a、1431b、1431c、1431d、1431e、1431f、1431gおよび1431hを有する。導体1420a、1420b、1420c、1420d、1420e、1420f、1420g、1420hは、前記管腔内に配置され、それぞれの近位接点から遠位電極まで延びる。好ましい実施形態では、前記導体は、MP35N、または同様に腐食に耐性のある別の導電性材料で構成される。前記導体のそれぞれは、正確に1つの近位接点を1つの対になった遠位電極に接続する。
次に、図13Cを参照して、リード線本体1450の代替実施形態の断面図を説明する。
リード線本体1450は、9つの放射状に配向された管腔、1449a、1449b、1449c、1449d、1449e、1449f、1449g、1449hおよび1449iを有する。導体1451a、1451b、1451c、1451d、1451e、1451f、1451g、1451hと接地線1451iは管腔に配置されている。アースライン1451iは、前記リード線ボディの前記近位端から前記伝送窓まで延びている。アースライン1451iは、前記アンカーリング1410に電気的に接続されている。前記アンカーねじがアンカーリング1410に係合すると、前記接地リード線は、前記アンカーブロックを介して、または前記ヘッダーを介した接地接続を介して、前記IPG接地部に直接接続される。前記アースラインは、MRIの互換性を高めるために、前記電極アレイの接点の電気的シールドを補完するために使用できる。
別の好ましい実施形態では、前記リード線本体は、MRI能力をさらに高めるために、接地線1451iに接続された非金属シールド層1496を組み込むことができる。好ましい実施形態では、前記シールド層は、前記リード線本体の前記表面に注入された炭素繊維によって形成される。別の好ましい実施形態では、PTFEなどの低摩擦層1493が、手術中の前記リード線の配置を助けるために前記リード線本体の前記外側に含まれる。
次に図13Dおよび13Eを参照すると、光ファイバー部分組立品1419は、フェルール1412および光ファイバー1418を含む。
フェルール1412は一般的にセラミックシリンダーである。フェルール1412は、一体的に形成された位置合わせ先端部1413を含む。位置合わせ先端部1413は、面取り角度8、好ましくは約135°~150°で前記フェルールに形成された面取りである。好ましい実施形態では、面取り角度8は、中心面716の前記面取り角度735と一致するので、前記フェルールが前記ヘッダに取り付けられると、前記ポリマーリード線本体による前記フェルールの弾性圧縮が存在する。取り付けられると、前記フェルール中心面716による前記フェルールの確実な停止は、前記ファイバーまたは前記フェルールによって封止された光学窓718に圧力が加えられるのを防ぐ。穴部1415は、フェルール1412の中心にあり、前記フェルールの前記長さ全体にわたって延びる。好ましい実施形態では、前記穴部の直径は、前記光ファイバの直径と厳密に一致する。好ましい実施形態では、フェルール1412は、研磨されたセラミック、好ましくはジルコニア、または他のMRI適合材料でできている。
フェルール1412は、前記光ファイバ1418の近位端に配置されている。光ファイバ1418は、その遠位端に終端反射体1414および側面点火ファイバー部分1416を含み、その近位端に研磨された光学先端1411を含む。光ファイバ1418は、好ましくは、直径が約250~400マイクロメートルのフルオロカーボン被覆を備えたポリメチルメタクリレートコアから構成される。好ましい実施形態では、前記ファイバーはまた、好ましくはPTFEからなる低摩擦層1447を含む。使用中、前記低摩擦層は前記スタイレット管腔への前記ファイバーの挿入を支援する。
光ファイバー1418は、その遠位端に反射体1414を含む。前記反射体は、前記ファイバーからの軸方向の発光を防ぎ、光の半径方向の分散を改善する。これにより、前記反射体は光信号強度を向上させ、消費電力を削減する。理想的には、前記反射体は、熱研磨された後、前記ファイバーの終端にコーティングされた二酸化チタン層で構成される。
側面点火ファイバー部分1416は、拡散空洞部1430、隣接する蓋部1425内に配置され、通常、約5mmの長さである。側面点火ファイバー部分1416は、前記光ファイバーの前記被覆を変更することによって形成される。前記被覆は、フェムト秒レーザーエッチング、機械的摩耗、または光の放射状の漏れを実現するための代替方法を使用して変更できる。
研磨された光学チップ1411は、前記光ファイバーの前記近位端に配置されている。研磨された光学チップ1411は、好ましくは、前記ファイバーの前記光軸に垂直な熱研磨された表面である。任意選択で、凸レンズを前記ファイバーの前記近位端に取り付けて、さらに説明するように、光を前記ファイバーの内外に集束させることができる。
次に図13Eを参照すると、光ファイバー部分組立品1419は、スタイレットチャネル1405に配置されている。フェルール1412の外径は、リード線本体1402の外径よりも小さいが、スタイレットチャネル1405の直径よりも大きいので、前記リード線本体は、前記フェルールのストッパーとして機能する。
一実施形態では、光ファイバー部分組立品1419は、さらに説明されるように、生体内での前記リード線本体の手術用配置の後に前記スタイレットチャネルに配置される。
そのような適切な医療用の接着剤の1つは、好ましくは、米国マサチューセッツ州ビレリカのEpoxy Technology、Inc.によるEPO-TEK(登録商標)MED-353NDなどの、光学的に透明な生体適合性エポキシ封止剤である。この場合、研磨された光学チップ1411は、位置合わせ先端部1413と同一平面に研磨される。
次に、図13Fを参照して、光ファイバー部分組立品1419の代替の実施形態を説明する。
リード線本体1401は、光軸1421を有するスタイレットチャネル1405を含む。前記リード線本体は、前述のように、近位接点、遠位電極、および誘電体を組み込んでいる。スタイレットチャネル1405は、フルストコニカルフレア1482で終端されている。フルストコニカルフレア1482は光軸1421と同軸である。前記フルストコニカルフレアの傾斜角度βは約135度から約150度の範囲である。
好ましい実施形態では、前記リード線チャネルは、前記光ファイバーよりも約15~20%大きい直径を有し、前記ファイバーが前記チャネル内を移動できるようにする。光ファイバー1444は、前述のように、好ましくはプラスチックファイバーである。光ファイバー1444は、前述のように、末端反射体1446および側面点火部分1445を含む。
光ファイバー1444は、凸レンズ1452によって近位方向に終端されている。凸レンズ1452は、適切な光学的に透明な接着剤を使用して前記光ファイバーに固定された、サファイアなどの研磨されたセラミック材料からなる。別の実施形態では、前記レンズは、前記透過ファイバーと一体的に形成される。別の実施形態では、前記光ファイバーは平坦に研磨され、レンズは組み込まれていない。
コレット1457は、コレット本体1453を含む。好ましくは、コレット本体1453は、ジルコニアなどのセラミック材料、または別のMRI互換材料から構成される。位置合わせ先端部1454は、前記コレット本体の遠位端に一体的に形成された面取りである。位置合わせ先端部1454は約135度の傾斜角度γを形成する。好ましい実施形態では、角度γは、フルストコニカルフレア1482の角度βと一致する。
レンズ遮蔽体1469は、前記コレット本体1453の近位端と一体的に形成されている。これは、前記光ファイバが前記IPG本体の前記光学窓に衝突するのを防ぐためのストッパーとして機能するように設計されている。レンズ遮蔽体1469は、コレットチャンバ1456とダクト接続されたフルストコニカルレンズ開口部1468をさらに含む。前記フルストコニカルレンズ開口部は前記コレットチャンバーと同軸であり、前記コレットチャンバーとの傾斜角度δは約175度である。フラストコニカルレンズ開口部1468は、光を前記光学窓に向けて集束させるのに役立つ。
次に図13Gを参照すると、前記光ファイバーの前記近位端がコレットチャンバー1456内に配置されて示されている。レンズ1452はレンズ遮蔽体1469を超えて延びない。前記ファイバーは適切なエポキシによって前記コレットチャンバーに固定される。
光ファイバー1418は、リード線本体1401のスタイレットチャネル1405に配置されている。フラストコニカルフレア1482は、前記光ファイバーの前記リード線チャネルへの挿入を案内するのに役立つ。前記フルストコニカルフレア1482と位置合わせ先端部1454の前記インターフェースは、光ファイバー1444とレンズ1452を軸1421の中心に配置する役割も果たす。コレット1457の外径は、リード線本体1401の外径よりも小さいが、スタイレットチャネル1405の直径よりも大きいので、前記リード線が前記ヘッダーに挿入されると、前記リード線本体は、前記コレットのストッパーとして機能し、前記ファイバーの前記側面点火部分は、前記光学窓に隣接している。
次に、図13H~13Kを参照して、光学通板部品1460の好ましい実施形態を説明する。前記光ファイバーを前記リード線の前記スタイレットチャネルに挿入することは、前記ファイバーのサイズが小さく、前記スタイレットチャネルの直径が小さいために難しい場合がある。同様に、手術中に、前記スタイレットチャネル内のスタイレットの交換は困難な場合がある。これらの困難は、スピード、手先の器用さ、視力の必要性によって悪化する。前記光ファイバーの不適切な挿入は、前記ファイバーの損傷につながり、前記ファイバーの破損または早期劣化を引き起こす可能性がある。同様に、不適切なスタイレットの挿入は、前記リード線本体を危険にさらす可能性がある。前記光ファイバー通板部品は、これらの問題やその他の問題を解決する。
光学通板部品1460は、ガイド本体1497を含む。前記ガイド本体は、直径約1cmの円筒形であり、熱可塑性プラスチックで構成されている。前記部品は、射出成形または積層造形のいずれかを使用して形成されることが好ましい。他の製造方法で十分である。ガイド本体1497は、通常は円筒形であり、2つの対向する半円筒1461および1462から構成される。
光学通板部品1460は、その遠位端にフルストコニカルリード線中心化面1463を含む。フラストコニカルリード線中心化面1463は、軸1421と同軸である。フラストコニカルリード線中心化面1463は、隣接する円筒状の位置合わせ面1467である。円筒状の位置合わせ面1467は、位置合わせ空洞部1498を形成する。フラストコニカルリード線中心化面1463は、円筒形の位置合わせ面1467と約135°の傾斜角τを形成する。前記位置合わせ空洞部は、リード線本体1402の直径と通常は等しい直径を有する。前記位置合わせ空洞部は、停止面1466で終端されている。停止面1466は、軸1421に垂直かつ同軸に形成された通常は環状のリングである。
位置合わせ空洞部1498に隣接し、ダクトで接続されているのは、通常は、円筒形のファイバー位置合わせダクト1499である。ファイバー位置合わせダクト1499は、軸1421と同軸である。前記ファイバー位置合わせダクトの直径は、通常は、リード線本体1402のスタイレットチャネル1405の直径と同じである。
ファイバー位置合わせダクト1499は、フルストコニカル光ファイバー中心化面1465に隣接し、ダクトで接続されている。フラストコニカル光ファイバー中心化面1465は、ファイバー位置合わせダクト1499と約135°の傾斜角ηを形成する。フルストコニカル光ファイバー中心化面1465は、軸1421と同軸である。
半円筒1461は、位置合わせくい1474、1470、および1472を含む。半円筒1462は、位置合わせ窪み1475、1471、および1473を含む。位置合わせくい1474は、位置合わせ窪み1475と直径方向に向かい合っている。位置合わせくい1470は、位置合わせ窪み1471と直径方向に向かい合っている。位置合わせくい1472は、位置合わせ窪み1473と直径方向に向かい合っている。位置合わせ窪み1475、1471、および1473のそれぞれの直径は、位置合わせくい1474、1470、および1472が圧入によって固定されるようなものである。さらに説明するように、前記位置合わせくいとくぼみを使用すると、前記半円筒を簡単に組み立てて使用し、使用後に分解することができる。
使用中、光学通板部品1460は、リード線本体1402および光ファイバー部分組立品1419を軸1421に沿って位置合わせする。リード線本体1402は、フルストコニカルリード線中心化面1463を使用して位置合わせされ、位置合わせ面1467および停止面1466によって位置合わせ空洞部1498内の位置に保持される。光ファイバー部分組立品1419は、フルストコニカル中心化表面1465を使用して位置合わせされ、ファイバー位置合わせダクト1499を通って前記リード線本体の前記スタイレットチャネル内に移動される。
同様に、スタイレットは、前記光ファイバの代わりに前記スタイレットチャネルに配置することができる。
手術用リード線は、前記アレイ内の電極の数および前記光反射率測定チャネルの所望の数に応じて、統合された光ファイバーを含む2つ若しくはそれ以上のマルチダクトリード線で構成される。前記マルチダクトリード線は、一対のエミッタリード線と検出器リード線に編成できる。通常は、2つのマルチダクトリード線で構成された外科用リードには1つの光反射率測定チャネルが組み込まれ、4つのマルチダクトリード線で構成された手術用リード線には2つの光反射率測定チャネルが組み込まれる。光ファイバが統合された2本のマルチダクトリード線を備えた手術用リード線は、矢状脊髄の位置を決定することができる。一方、光ファイバーが統合された4本のマルチダクトリード線を備えた手術用リードは、矢状および冠状脊髄の位置を決定することができる。
次に、図14Aを参照して、手術用リード線1500の好ましい実施形態を説明する。
電極アレイ1500は、統合された可撓性パネル1502で構成される。パネル1502は、好ましくは、ペレタン55-Dなどの医療用の不活性ポリマー材料である。可撓性パネル1502は、マルチダクトリード線1506、1510、1514、および1518を収容する。好ましい実施形態では、前記マルチダクトリード線は、前記可撓性パネルの本体内に封止されている。前記マルチダクトリード線1506、1510、1514、および1518のそれぞれは、それぞれ、中央管腔1595、1596、1597、および1598を含む。各中央管腔には、それぞれ光伝送ファイバー1541、1543、1545、および1547が含まれている。各光伝送ファイバーは、それぞれ1535、1536、1537、および1538の側面点火光ファイバー部分の遠位端で終端する。前記側面点火光ファイバー部分は、前述のように構築されます。各側面点火光ファイバー部分は、それぞれ、遠位に配置された光学窓1533、1532、1531、および1530に隣接して配置されている。
パネル1502はさらに、それぞれ隣接するマルチダクトリード線1506、1510、1514、および1518に配置された電極アレイ1504、1508、1512、および1516を有する。好ましい実施形態では、電極アレイ1504、1508、1512、および1516のそれぞれは、前記パネルに埋め込まれ、前記パネルの外部に露出面を有する8つの電極を含む。マルチダクトリード線1506、1510、1514、および1518のそれぞれは、前述のように、前記パネルおよび前記マルチダクトリード線の前記長さを延ばす8つの導電体を組み込んでいる。各電極は、前記リード線本体の前記導体を介して、正確に1つのリード線接点に接続される。電極アレイ1504は、リード接点1507に接続されている。電極アレイ1508は、リード線接点1511に接続されている。電極アレイ1512は、リード線接点1515に接続されている。電極アレイ1516は、リード線接点1519に接続されている。好ましい実施形態では、前記電極は、白金イリジウム合金(公称90%/10%~80%/20%)から構成される。
マルチダクトリード線1506、1510、1514、および1518のそれぞれは、それぞれフェルール1505、1509、1513、および1517で終端する。好ましい実施形態では、フェルールは、前述のように、ファイバーに結合されている。
次に、図14Bおよび14Cを参照すると、電極アレイ1504、1508、1512、および1516のそれぞれは、電気接続部1519、1521、1523、および1525を介して、それぞれ導体束1540、1542、1544、および1546の1つに接続される。前記導体束には、前述のように、放射状に分離された前記個々の導体が含まれている。前記側面点火ファイバー部分は、前記マルチダクトリード線から分離し、連結管1580、1581、1582、および1583の前記導体束からそれぞれ離れている。
パネル1502は、光反射器1550、1551、1552、および1553、それぞれ隣接する側面点火光ファイバー部分1535、1536、1537、および1538を含む。前記光反射器は、好ましくは、半円筒形または放物線状であり、可撓性がある。好ましい実施形態では、光反射体1550、1551、1552、および1553は、二酸化チタンなどの非導電性反射面でコーティングされた、ペレタン-55Dなどの非導電性材料ポリマーから構成される。この材料は、赤から赤外線までの望ましい波長で動作し、塗料またはフィルムとして塗布することができる。前記反射は、放射状に生成された光を前記エミッタファイバー部分から前記光学窓に向け直すか、あるいは、入射光を前記光学窓から前記検出器ファイバー部分に反射することによって、光学効率を改善する。
パネル1502は、さらに、格子遮蔽体1526から構成される。格子遮蔽体1526は、通常は平坦な可撓性フィルムから構成され、前記リード線本体の前記ポリマー材料と互いにかみ合う。好ましい実施形態では、格子遮蔽体1526は、前記光ファイバーに隣接する二酸化チタン(Ti02)などの反射材料でコーティングされている。前記格子遮蔽体は、導体束1540、1542、1544、および1546のそれぞれに隣接するパネル内に含まれ、一般に、前記パネルの長さを延ばす。
一実施形態では、格子遮蔽体は、カーボン・ナノファイバーなどの導電性材料で構成され、放熱板として機能して、前記電極接触アレイから熱を引き離し、それを背部に分散させる。別の実施形態では、図13Cに示されるように、リード線1518、1514、1510、および1506はそれぞれ、アース端子を含む。接地線1451iは、格子遮蔽体1526を前記リード線の前記近位端にある前記アンカーリングに接続する。前記アンカーリングはIPG接地端子に接続されている。この構成は、MRI互換性のための最適な電気遮蔽を提供する。
次に、図15Aを参照して、手術用リード線1600の好ましい実施形態が説明される。
手術用リード線1600は、統合された可撓性パネル1602から構成される。好ましい実施形態では、可撓性パネル1602は、前述のように、医療用の不活性な可撓性ポリマー材料である。前記可撓性パネル内に統合されているのは、マルチダクトリード線1608および1610である。マルチダクトリード線1608および1610のそれぞれは、それぞれ中央管腔1698および1699を含む。前記中央管腔は、それぞれ光ファイバー1611および1612を含む。各光ファイバは、それぞれ側面点火光ファイバー部分1618および1619で終端する。前記側面点火光ファイバー部分は、前述のように構成されている。各側面点火光ファイバー部分は、それぞれ光学窓1621および1620に隣接して配置される。好ましい実施形態では、前記光学窓のそれぞれは、可撓性パネル1602の一体的に形成された光学的に透明な領域である。
パネル1602は、さらに、電極アレイ1604および1606を有する。電極アレイ1604および1606のそれぞれは、前記パネル1602の表面に埋め込まれ、前記パネルの外部に露出面を有する8つの電極を含む。好ましい実施形態では、前記電極は白金イリジウム合金である。前述のように、前記電極のそれぞれは、前記マルチダクトリード線本体の前記導体を介して正確に1つのリード線接点に接続される。電極アレイ1604は、リード線接点1630に接続されている。電極アレイ1606は、リード線接点1632に接続されている。
マルチダクトリード線1608および1610のそれぞれは、それぞれフェルール1690および1691で終端する。前述のように、前記フェルールは前記光ファイバーに取り付けられ、結合される。
次に図15Bを参照すると、前記マルチダクトリード線本体の前記導体は、光連結管1653および1652のそれぞれ側面点火光ファイバー部分1618および1619から分離している。電極アレイ1604および1606のそれぞれは、電気接続部1650および1651を介して、それぞれ、導体束1640および1642のうちの1つの前記導体に接続されている。
パネル1602は、さらに、格子遮蔽体1614から構成される。格子遮蔽体1614は、両方の前記可撓性パネルと一体的に形成された、通常は平坦な可撓性フィルムから構成される。前述のように、前記格子遮蔽体は、前記光ファイバーに隣接する反射材料でコーティングすることができる。前述のように、前記格子遮蔽体を接地接点に接続して、前記IPG接地部にさらに接続することができる。
パネル1602は、さらに、それぞれ隣接する側面点火光ファイバー部分1618および1619に配置された反射器1616および1625を有する。好ましい実施形態では、前記反射器は通常は半円筒形であるか、放物線状である。別の実施形態では、前記反射器は、平らな可撓性パネルである。前記反射器は、側面点火ファイバー部分から放出された光を光学窓から反射したり、入射光を光学窓から前記ファイバーに集束させて前記IPG内の検出器に送信したりするのに役立つ。
図16A、16Bおよび16Cを参照して、手術用リード線1700の代替の実施形態を説明する。統合パネル1702は、前述のように、通常は平坦で、ポリマーであり、長方形である。統合パネル1702内に統合されているのは、前述のように、光ファイバー1736を備えたマルチダクトリード線1718、1720、および1722である。マルチダクトリード線のそれぞれは、前述のように、導体を介して電極アレイ1712、1714、および1716に個別に接続された近位電気接点を有する。統合パネル1702は、さらに、前述のように、前記パネル隣接側面点火ファイバー部分1730、1732、および1734に統合された光学窓1709を有する。
複合反射器1710は、放物線面1750、1752および1754などの複数の交互の放物線面と、表面1756および1758などの平坦な隙間面とで構成される。前記放物線面および前記平坦面は、適度な曲げを維持するのに十分な剛性を備えた可撓性不活性プラスチックで構成されることが好ましい。好ましい環境では、ポリ塩化ビニルが使用される。前記放物面の内側面1751、1753、および1755、前記平面の内側面1757、1759は、すべて二酸化チタンなどの反射材でコーティングされている。内側面1751、1753、および1755は、隣接する側面点火ファイバー部分1730、1732、および1734に配置され、前述のように機能するように働く。
別の好ましい実施形態では、複合反射器1710は、前述のように、前記マルチダクトリード線の1つにある導体を介して、前記IPGケースに接地される。
次に、図17Aおよび17Bを参照して、手術用リード線1800の代替の実施形態をさらに説明する。
統合パネル1802は、通常は、前述のように、平坦で、ポリマーであり、長方形である。統合パネル1802は、前述のように、マルチダクトリード線1814および1818に接続された電極アレイ1810および1812を含む。統合パネル1802は、前述のように、さらに、一体的に形成されたマルチダクトリード線1814、1816、および1818を有する。マルチダクトリード線1814、1816、および1818のそれぞれは、側面点火ファイバー部分1820、1822、および1824を備える光ファイバー1850を含む。各光ファイバー1850は、直角プリズム1804、1806、および1808などの直角プリズムで終端するように配置されている。前記直角プリズムは、場合によっては、光を光学窓1811、1813、および1817から前記光ファイバに向けるか、または前記光ファイバーから光学窓に向けるように配置される。
次に、図18を参照して、手術用リード線を配置するための方法1900について説明する。
ステップ1902で、患者の痛みの体性分布に対応するセグメントのレベルで椎弓切開が行われる。
ステップ1904で、電極は脊柱管に配置される。通常、前記電極は、椎弓切開腔に前記電極アレイを手動で挿入することにより、背側硬膜外腔に配置される。
ステップ1906で、前記電極は、筋膜、靭帯、または隣接する骨に固定される。
ステップ1908で、前記IPGのために切開が行われる。
ステップ1910で、前記リード線は、前記電極挿入部位から前記IPGポケットまで皮下にトンネリングされる。
ステップ1914で、前記マルチダクトリード線が前記IPGヘッダーに固定される。前記ファイバーが前記マルチダクトリード線に固定されていない場合は、後で説明するように、このステップでファイバーを挿入して固定することができる。実際には、前記ファイバー部分組立品を含む前記リード線本体は、前記適切なリード線チャネルにねじ込まれ、前記近位のリード線接点を前記リード線チャネルの傾斜したコイルばねと電気的に接触させる。前記マルチダクトリード線は、前記マルチダクトリード線本体が、アンカーリングチャンバー728の停止面730に係合するまで、円筒状の位置合わせ面726に沿ってそれを案内するフルストコニカル中心化面724に遭遇するまで、前記リード線チャネル内で前進する。同時に、前記フェルールは、フェルール中心化面716に遭遇するまで、位置合わせシリンダー712内に進められる。フェルール中心化面716は、バッファギャップ734内の光ファイバを、前記複合光電子デバイス740に隣接する前記IPGケーシング内の前記光ウィンドウと位置合わせする。前記マルチダクトリード線は、アンカーリング1410と係合するまで、トルク制限ラチェットを使用してアンカーねじ708を前進させることによって前記リード線チャネルに固定される。
ステップ1916で、前記IPGは前記ポケットに配置される。
ステップ1918で、前記手順は終了する。
図19を参照して、経皮的リード線の配置の好ましい方法2000を説明する。
ステップ2002で、テューイ針と針スタイレットが前記適切なセグメントレベルで脊柱管に挿入される。
ステップ2004で、前記針スタイレットが前記テューイ針の前記管腔から取り外される。
ステップ2006で、付属のスタイレット誘導線を備えた前記経皮的リード線が前記テューイ針の内径に挿入される。
ステップ2008で、前記経皮的リード線は蛍光透視法下で前記スタイレット誘導線を使用して前記脊柱管内の適切な位置に誘導される。
ステップ2010で、前記スタイレット誘導線が前記スタイレットチャネルから取り外される。
ステップ2012で、前述のように、前記光ファイバーが前記スタイレットチャネルに挿入される。
ステップ2014で、前記リード線を所定の位置に保持したまま、前記テューイ針は取り外される。
ステップ2016で、前述のように、前記経皮的リード線の近位端が前記IPGヘッダーに固定される。
次に、図20を参照して、リード線のスタイレットチャネルに前記光ファイバーを固定するステップ2012をさらに説明する。
ステップ2102で、半円筒部1461および1462は、前記経皮的リード線本体と位置合わせされる。ステップ2104において、半円筒部1461および1462は、圧入によって組み立てられる。ステップ2106で、前記経皮リード線本体の近位端は、フルストコニカルリード線中心化表面1463によって案内されて、ねじ切り部品の前記位置合わせ空洞部に挿入される。位置合わせ面1467は、前記マルチダクトリード線本体を位置合わせ空洞部1498と位置合わせする。
ステップ2108で、光ファイバー1418は、フルストコニカル光ファイバー中心化表面1465によって案内されて、ファイバ位置合わせダクト1499に挿入される。次に、前記光ファイバーは、前記ねじ切り部品のマルチダクトリード線本体1402のスタイレットチャネル1405に挿入される。
ステップ2110で、フェルール1412が光ファイバー1418にねじ込まれる。
代替の実施形態では、スタイレットは、このステップで前記ファイバー位置合わせダクトおよび前記スタイレットチャネルに配置される。その場合、本方法はここで終了する。
ステップ2112で、前記ねじ切り部品が分解される。
ステップ2114で、前記半円筒部は、前記組み立てられたリード線本体および光ファイバーから取り外される。
Claims (32)
- 一連のリード線に接続するための埋め込み型パルス発生器ケーシングであって、
シェルと、
略並列の一連のリード線チャネルを有する、前記シェルに動作可能に取り付けられたヘッダーと、
前記略並列の一連のリード線チャネルに隣接して前記シェル内に配置された光学窓と、
前記光学窓に隣接して前記一連のリード線チャネルと略垂直に配置された一連の発光素子と、
前記光学窓に隣接して前記一連のリード線チャネルと略垂直に配置された一連の光検出装置と、
前記一連の発光素子および前記一連の光検出装置に動作可能に接続された信号プロセッサーと
を有する、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記一連の発光素子は、さらに、
一連の近赤外発光素子を有するものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記一連の発光素子は、さらに、
一連の可視発光素子を有するものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記シェルは、さらに、
封止されたシェルの2つの半分の部分を有するものである、
埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記光学窓はアルミニウム材料である、埋め込み型パルス発生器ケーシング。
- 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記光学窓はセラミックろう付けにより前記シェルに接合されるものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。
- 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記シェルはガラス材料である、埋め込み型パルス発生器ケーシング。
- 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記シェルはセラミック材料である、埋め込み型パルス発生器ケーシング。
- 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、さらに、
前記光学窓に隣接した前記シェル内に一連の光電子虹彩(optoelectronic irises)を有し、この一連の光電子虹彩は前記一連の発光素子および前記一連の光検出装置に向かって配置されているものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、
前記光学窓は、さらに、前記一連の発光素子および前記一連の光検出装置に隣接して配置された一連の光導波路を有するものであり、
前記一連の光導波路のうちの少なくとも1つの光導波路は前記一連のリード線のうちの1つのリード線に軸方向に整列しているものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項10記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記一連の光導波路のうちの少なくとも1つの光導波路は内部反射面を有するものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング
- 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記一連の発光素子は不透明な光バッフルによって前記一連の光検出装置から分離されるものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。
- 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、
前記一連の発光素子は、さらに、一対の発光体を有するものであり、
前記一連の発光素子は、さらに、一対の光検出器を有するものである、
埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、
前記一連の発光素子は、さらに、単一の発光体を有するものであり、
前記一連の光検出器は、さらに、単一の光検出器を有するものである、
埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、
前記プロセッサ信号は、さらに、一連の命令を組み込んだメモリを有し、当該一連の命令は実行されると、前記プロセッサ信号に、
前記一連の発光素子のうちの1つの発光素子に対して第1のエミッタ電流を設定させ、
前記一連の光検出装置のうちの1つの光検出装置の初期検出器電圧を読み取らせ、
前記一連の光検出装置のうちの1つの前記光検出装置の定常状態検出器電圧を読み取らせ、
前記初期検出器電圧を前記定常状態の検出器電圧と比較させ、
前記定常状態の検出器電圧が前記初期検出器電圧よりも低い場合、前記第1のエミッタ電流を第2のエミッタ電流に増加させるものである、
埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項15記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、
前記一連の命令は追加命令を含み、当該追加命令は実行されると、前記プロセッサ信号に、
前記第2のエミッタ電流を最大エミッタ電流と比較させ、
前記第2のエミッタ電流が前記最大エミッタ電流以上の場合、警告信号を送信させるものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記シェルは一連の楕円方程式によって定義されるものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。
- 請求項17記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、
前記一連の楕円方程式は、さらに、
第1のラメの方程式と、
第2のラメの方程式と
を有するものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、
前記略並列の一連のリード線チャネルのうちの1つのリード線チャネルは、さらに、
前記リード線チャネルと同軸のリード線段差面と、
前記リード線チャネルと同軸の面取りされたフェルール位置合わせ面と、
前記面取りされた位置合わせ面と前記光学窓の間のバッファギャップと
を有するものであり、
前記リード線段差面と前記面取りされたフェルール位置合わせ面は、前記リード線チャネルの光軸上に前記リード線を固定するものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項20記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記ヘッダーは、さらに、
前記面取りされたフェルールの位置合わせ面に隣接するアンカー部分と、
前記アンカー部分に放射状に配置されたネジ穴と、
前記ねじ穴内にあるねじと
を有するものであり、
前記ねじを前進させることにより前記リード線チャネルが固定されるものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項20記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、前記略並列の一連のリード線チャネルの前記リード線チャネルは、さらに、
コネクタベイ(connector bay)と、
前記コネクタベイに配置された一連の可撓性コネクタと、
前記コネクタベイに隣接して前記一連の可撓性コネクタのうちの少なくとも1つの可撓性コネクタを前記シェルの内部と電気的に接続するコネクタパネルと
を有するものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、さらに、
電池と、
前記電池および前記光信号プロセッサに接続された刺激信号プロセッサと、
前記刺激信号プロセッサに接続された誘導充電コイルと
を有し、
前記電池は前記誘導充電コイルによって受信される信号によって充電されるものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項23記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、さらに、
前記刺激信号プロセッサに接続され、前記光信号プロセッサからの警告信号を送信するように構成された無線周波(RF)アンテナを有するものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 請求項1記載の埋め込み型パルス発生器ケーシングにおいて、さらに、
前記光学窓を支持する、前記シェル内のはめ込みヘッダーベイと、
前記光学窓に隣接して前記ヘッダーベイ内に封止された前記ヘッダーと
を有するものである、埋め込み型パルス発生器ケーシング。 - 埋め込み型パルス発生器および通信システムであって、
皮下に埋め込まれた非金属製のケースと、
前記非金属ケースに含まれた内部プロセッサと、
前記非金属ケースに含まれ、前記プロセッサに動作可能に接続された、電池と、
前記非金属ケースに含まれ、前記プロセッサに動作可能に接続された、二次充電コイルと、
経皮的外部プロセッサと、
前記二次コイルに隣接して前記外部プロセッサに動作可能に接続された一次充電コイルと、
前記外部プロセッサによって生成され、前記一次充電コイルに送信される、充電信号と
を有し、
前記充電信号は前記二次充電コイルによって受信されるものであり、
前記内部プロセッサは、前記充電信号を適応して前記電池を充電するものである、
埋め込み型パルス発生器および通信システム。 - 請求項26記載の埋め込み型パルス発生器および通信システムにおいて、さらに、
前記非金属ケースに含まれ、前記内部プロセッサに動作可能に接続された第1のRFアンテナと、
前記外部プロセッサに動作可能に接続された第2のRFアンテナと
を有し、
前記内部プロセッサはデータ列を含む無線信号を生成するものであり、
前記無線信号は前記第1のRFアンテナによって送信されるものであり、
前記第2のRFアンテナは前記無線信号を受信して当該信号を前記外部プロセッサに送信するものである、
埋め込み型パルス発生器および通信システム。 - 請求項26記載の埋め込み型パルス発生器および通信システムにおいて、前記非金属ケースはガラスである、埋め込み型パルス発生器および通信システム。
- 請求項26記載の埋め込み型パルス発生器および通信システムにおいて、前記非金属ケースはセラミックである、埋め込み型パルス発生器および通信システム。
- 請求項26記載の埋め込み型パルス発生器および通信システムにおいて、前記非金属ケースはアルミナである、埋め込み型パルス発生器および通信システム。
- 請求項26記載の埋め込み型パルス発生器および通信システムにおいて、前記非金属ケースはジルコニアである、埋め込み型パルス発生器および通信システム。
- 請求項26記載の埋め込み型パルス発生器および通信システムにおいて、前記非金属ケースはサファイアである、埋め込み型パルス発生器および通信システム。
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US7590451B2 (en) * | 2005-10-31 | 2009-09-15 | Medtronic, Inc. | Axial lead connector for implantable medical devices |
US8290592B2 (en) * | 2006-09-21 | 2012-10-16 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Implantable medical device header with optical interface |
US7979126B2 (en) * | 2006-10-18 | 2011-07-12 | Boston Scientific Neuromodulation Corporation | Orientation-independent implantable pulse generator |
US9044592B2 (en) * | 2007-01-29 | 2015-06-02 | Spinal Modulation, Inc. | Sutureless lead retention features |
US20090192580A1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-07-30 | Shrojalkumar Desai | Medical electrical lead with biocompatible lead body coating |
US8452402B2 (en) * | 2008-04-23 | 2013-05-28 | Medtronic, Inc. | Optical sensing device for use in a medical device |
US20100016732A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | Lockheed Martin Corporation | Apparatus and method for neural-signal capture to drive neuroprostheses or control bodily function |
US8380324B2 (en) * | 2009-08-20 | 2013-02-19 | Boston Scientific Neuromodulation Corporation | Systems and methods for altering one or more RF-response properties of electrical stimulation systems |
US8406836B2 (en) * | 2010-01-29 | 2013-03-26 | Medtronic, Inc. | Optical sensor for medical device |
US9550063B2 (en) * | 2010-10-14 | 2017-01-24 | II Erich W. Wolf | Apparatus and method using near infrared reflectometry to reduce the effect of positional changes during spinal cord stimulation |
US9132273B2 (en) * | 2010-10-14 | 2015-09-15 | II Erich W. Wolf | Apparatus and method using near infrared reflectometry to reduce the effect of positional changes during spinal cord stimulation |
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US8931964B2 (en) * | 2011-06-08 | 2015-01-13 | Adc Telecommunications, Inc. | Loose tube fiber optic cable assembly |
WO2013016391A1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-01-31 | Neuronexus Technologies, Inc. | Neuromodulation transfection system with means for active fluid delivery and a method for its use |
WO2013103139A1 (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-11 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | フィルムミラー、フィルムミラーの製造方法、太陽熱発電用フィルムミラー及び太陽熱発電用反射装置 |
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US9440076B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-09-13 | Globus Medical, Inc. | Spinal cord stimulator system |
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