JP2023501206A - 神経細胞を刺激するための刺激器キャリア装置および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、神経細胞、特に四肢の神経細胞を刺激するための刺激器キャリア装置（１５）であって、神経細胞に刺激信号を付与するための複数の刺激器（２１、２２、２３、２４）が配置されたキャリア基部（２０；２０ａ；）を含む、刺激器キャリア装置（１５）に関する。複数の刺激器（２１、２２、２３、２４）は、キャリア基部（２０；２０ａ；）上に線に沿って配置され、キャリア基部（２０；２０ａ；）は管状に形成されている。本発明はまた、神経細胞を刺激するための装置であって、刺激器キャリア装置（１５；１５ａ；１５ｂ）を含む装置に関する。

Description

本発明は、請求項１に記載の刺激器キャリア装置、および請求項９に記載の神経細胞を刺激する装置に関する。

日刊新聞Ｓｔａｎｄａｒｄ．ａｔ．は、２０１５年６月８日、科学人の見出しの下に、共感する最初の脚プロテーゼについて報告した。切断された神経は、脚切断患者において再活性化されて脚断端上の皮膚領域に移され、この皮膚領域を特に敏感にすることが詳細に説明されている。この皮膚領域の６点で、そこに移された神経終末を通して、６つの足部分を有するかつての足、またはこれらの足部分の自然法学的に典型的な神経領域部分が模写される。言い換えれば、自然法学的に典型的な神経領域部分は自然な神経領域部分であり、この神経領域部分が、それに対して本来的には非典型的である皮膚領域の表面に移される。したがって、患者は、この模写された足または自然法学的に典型的な神経領域部分において、普通にそこにある脚断端の皮膚（表面）のようにではなく、むしろ、実際に切断された脚の足底の足部分を感じた。

この感じられた足底に、プロテーゼ足の下で、そのプロテーゼ底によって実際の刺激を与えるために、合計６つの圧力センサが、踵領域、中央領域、足の前側領域、およびつま先領域に配置された。これらの領域において、人間の足底および脚プロテーゼの適合された人工足底のうちの１つの歩行線に沿って、歩行線に典型的な人工足底の６つの底部分に圧力センサが配置された。この圧力センサは、データリンクおよびコントローラを介して、対応する６つの自然法学的に典型的な神経領域部分への情報伝達のための神経を刺激する刺激器／（アクチュエータ）に接続される。例えば、走行解析から知られているように、歩行線は、少なくともかかとの側縁から足底の親指まで延在する。したがって、歩行線に典型的な底部分もまた、かかとの縁部からつま先まで延在し、例えば、歩行線に平行に配置することができる。

国際公開第２０１９／０２５８３８ Ａ１号は、少なくとも２つのセンサ、すなわち、第１のセンサおよび第２のセンサまたは第ｎのセンサを、歩行線に典型的な各底部分に割り当てる装置を開示している。これらはそれぞれ、データリンクおよびコントローラを介して刺激器に接続される。したがって、１つの情報源、例えば圧力センサだけでなく、少なくとも２つの情報源が、各底部分に対して利用可能であり、模写された各底部分は、利用可能な１つのデジタル的に作用する刺激源を有するだけでなく、ここでは、デジタル的にではなくアナログ的に作用する少なくとも２つの刺激源を有する。これらの刺激器は、患者の自然法学的に典型的な神経領域部分を特異的に刺激することができる。

国際公開第０３／０８６２３５ Ａ２号は、患者の不均衡状態を監視するための装置を開示している。この目的のために、患者自身の足底にある複数のセンサを使用して、患者が均衡状態にあるかどうかが測定される。複数のセンサは、信号評価装置を介して複数の刺激器に接続され、不均衡の場合に、信号評価装置によって生成された不均衡信号が複数の刺激器に送信される。複数の刺激器は、バンド上に外部から取り付けられて使用中に四肢上に配置され、その結果、患者に不均衡状態が知らされる。

この公知の解決策の欠点は、患者が不均衡状態を全体的に知覚できるように、十分に強い不均衡信号を患者の四肢に送信するために、これらの複数の刺激器を使用中に患者の四肢に正確かつ直接配置しなければならないことである。

国際公開第２０１９／０２５８３８号 国際公開第０３／０８６２３５号 国際公開第２０１７／０２３８６４号 米国特許出願公開第２０１９／２３２１１３号明細書 独国特許出願公開第１０２０１７１２６４７２号明細書

テッシュ（tasch）、"感じる最初の義足（Die erste Beinprothese, die mitfuhlt）"、平成２７年６月８日、［令和４年４月２５日検索］、標準（derStandard）、インターネット< https://www.derstandard.at/story/2000017159743/die-erste-beinprothese-die-mitfuehlt>

したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を少なくとも部分的に除去することであり、特に、ユーザへのフィードバック信号として刺激信号を再現可能に送信するための複数の刺激器を有する汎用的に交換可能な刺激器キャリア装置、ならびに、神経細胞を刺激するための汎用的に適用可能な装置を創造することである。

この目的は、独立請求項の特徴によって解決される。有利な展開は、図面および従属請求項に示されている。

神経細胞を刺激するための本発明による刺激器キャリア装置は、神経細胞に刺激信号を付与するための複数の刺激器が配置されたキャリア基部を含み、複数の刺激器は、キャリア基部に線に沿って配置され、キャリア基部は管状に形成されている。

したがって、複数の刺激器は、それらの刺激器がキャリア基部にまたはキャリア基部内に配置されるので、刺激器キャリア装置の使用時にはユーザから離間される。その結果、複数の刺激器を、塵、湿気、汗などの環境の影響から保護することができるので、それらの寿命を延ばすことができる。管状に形成されたキャリア基部とは、この場合、少なくとも１つのキャリア基部開口部を有する容器を意味すると理解され、その結果、複数の刺激器を広範囲に保護することができる。上述の従来技術とは対照的に、この刺激器キャリア装置は、フィードバック装置によってユーザに供給される測定信号の取得または処理だけに使用されるわけではない。この刺激器キャリア装置は、得られる測定信号のタイプにかかわらず、また測定信号値を記録する目的にかかわらず、第１の情報チャネルにおいて、フィードバック信号としての刺激信号のユーザへの再現可能な送信を可能にする。したがって、この刺激器キャリア装置は、広範囲の用途に使用することができ、汎用的に使用することができる。

特に、刺激器キャリア装置は、ユーザの四肢上の神経細胞を刺激するのに役立ち、その結果、この装置は、バイオニックプロテーゼとしてだけでなく、バイオニック装具としても使用することができる。刺激器キャリア装置は、特にバイオニックプロテーゼとしての使用のために、実際、多発性神経障害などを有する患者／ユーザを支持するために、また、スポーツ医学目的のために、実際、純粋な娯楽目的のためだけにも、使用することができる。多発性神経障害は、糖尿病患者において一般的であり、足の感覚の喪失を特徴とする。圧力点によって、開いたまたは擦りむけた足が生じ、これは治癒するのが困難である。

有利には、一つの線に沿ってキャリア基部に配置された複数の刺激器は、前後に配置されるか、または互いに直接隣接して配置される。このようにして、刺激器キャリア装置は、コンパクトでスペースを節約するように構成され、ベルトまたはヘッドバンドなどの様々な日常品と組み合わせることができる。

特に、一つの線に沿ってキャリア基部に配置された複数の刺激器は、直線に沿って配置される。このようにして、刺激器キャリア装置は、コンパクトでスペースを節約するように構成され、複数の刺激器の位置は、それぞれの場合において正確に配置され、調整されることができる。

好ましくは、キャリア基部は、複数の刺激器を少なくとも部分的に囲み、その結果、このキャリア基部は、少なくともいくつかの領域において封入の機能を果たし、その結果、それらは特に良好に保護され得る。

好ましくは、キャリア基部は、柔軟に可動である。したがって、刺激器キャリア装置およびキャリア基部に配置された複数の刺激器は、容易かつ、複雑でない方法でユーザに配置することができる。例えば、柔軟に可動なキャリア基部は、織物材料で作られており、したがって、ユーザが使用するのに便利である。

好ましくは、複数の刺激器は、触覚刺激器である。触覚刺激器は、特に制御装置に接続されている場合には、容易かつ段階的に制御可能である。個々の刺激器の刺激周波数、シミュレーション強度、刺激時間または刺激チャネルは、特に異なって制御することができる。触覚刺激器は、安全で役に立ち、同時に高効率である。

好ましくは、複数の刺激器は、バイブレータである。このように、振動素子のような従来のバイブレータは、神経細胞末端刺激器として使用することができる。これまで、振動素子は、典型的には、振動プロセス中にノイズの発生をもたらし、またはハミングノイズの発生をもたらす。振動素子の使用は、着用者が着信音を聞かなくても着信呼を知覚できるように、携帯電話を全体として振動させるのに役立つことが知られている。したがって、刺激器キャリア装置のユーザは、おそらくノイズを聞くことなく、刺激を知覚することができる。

特に、複数の刺激器は、それぞれ、神経細胞端部を刺激することを容易にする少なくとも１つの偏心要素を有する。それぞれの偏心要素は、それぞれの刺激器を振動状態にする。偏心要素の変化する求心力によって振動が引き起こされる。刺激器の駆動シャフト上の偏心要素の質量中心が軸の中心に配置されていないので、不均衡が生じ、この不均衡が、駆動装置の円滑な走行に影響を与え、刺激器を振動させる。偏心要素の質量中心が回転軸から離れるほど、また質量および回転速度が大きくなるほど、求心力が大きくなり、したがって刺激器の振動の振幅が大きくなる。

代替的または追加的に、複数の刺激器の少なくともいくつかは、それぞれ、神経細胞端部を刺激することを容易にする少なくとも１つの振動要素を有する。振動要素は、少なくとも１つの刺激器を振動状態にする。振動は振動要素によって発生され、それぞれの振動要素は、短い電磁パルスによって加速され、次いで、ばねユニットによって元の位置に戻される。その結果生じる質量慣性モーメントは、単純な調和振動を引き起こす。

好ましくは、複数の刺激器は、それぞれの偏心要素を回転駆動するための駆動モータをそれぞれ有し、その結果、偏心要素を回転させることができる。

あるいは、複数の刺激器は、それぞれの振動要素が調和振動に設定され得るように振動要素を振動様式で駆動するための駆動アクチュエータを有する。

好ましくは、キャリア基部は弾性的である。したがって、刺激器キャリア装置および、キャリア基部に配置された複数の刺激器は、位置的に確実に、かつ再現可能な方法で、ユーザに配置され得る。例えば、弾性的なキャリア基部は、ゴム材料で作製され、その結果、変形後に、形状的に安定した状態に戻ることができ、その結果、刺激器キャリア装置は、ユーザの四肢または身体の一部に確実に着座する。

好ましくは、キャリア基部は、ユーザまたはユーザの四肢に容易に適合する織物構造で構成される。したがって、キャリア基部は、衣類に匹敵し、着用が非常に快適である。

好ましくは、複数の刺激器は、液密材料で構成される。したがって、少なくとも複数の刺激器は、耐液性であり、したがって耐久性があるように設計される。

代替的または追加的に、キャリア基部は、液密材料で構成される。したがって、キャリア基部の刺激器の位置に望ましくない変化をもたらす可能性がある、キャリア基部による望ましくない液体吸収を防止することが可能である。

あるいは、複数の刺激器またはキャリア基部は、液密材料で被覆される。したがって、複数の刺激器またはキャリア基部による望ましくない液体吸収を防止することができ、その結果、刺激器キャリア装置の使用領域がさらに改善される。

好ましくは、キャリア基部は接続部を有し、その結果、複数の刺激器のためのエネルギー（電流／電圧）が、ユーザにとって既知であり定義されているセクションを通って、キャリア基部へ導かれ得る。したがって、刺激器キャリア装置の取り扱いは、ユーザにとって容易化され、その結果、ユーザは、困難な状況においても刺激器キャリア装置を良好に配置することができる。

好ましくは、複数の刺激器は、それぞれ、少なくとも１つの接続ラインと接続され、接続ラインは、刺激器を駆動するための刺激信号のための制御コマンドを生成するための制御装置に接続され、少なくとも１つの接続ラインは、接続部の領域においてキャリア基部から離れる。複数の刺激器は、制御装置によって制御される。典型的には、制御装置は、様々な制御コマンドと共に複数の制御プログラムを有するプロセッサまたは演算ユニットを含み、その結果、複数の刺激器を系統的に制御可能である。

代替的または追加的に、複数の刺激器は、それぞれ、少なくとも１つの接続ラインと接続され、接続ラインは、複数の刺激器の駆動のための供給装置に接続され、少なくとも１つの接続ラインは、接続部の領域においてキャリア基部から離れる。供給装置は、複数の刺激器にエネルギー（電流／電圧）を供給し、その結果、刺激器キャリア装置の可能な限り長時間の動作が可能になる。

好ましくは、少なくとも１つの接続ラインを制御装置および／または供給装置から取り外すためのインターフェースユニットが存在する。インターフェースユニットは、例えば、制御装置および／または供給装置から少なくとも１つの接続ラインを取り外すことができる接続を可能にする、プラグ接続、クリップ接続、またはバヨネット接続とすることができる。

有利には、インターフェースユニットは、例えば、様々な規格を有するプラグをインターフェースユニットに接続することができるように、様々なアダプタに接続することができる。例えば、アダプタまたはインターフェースユニットに、２ピンまたは３ピンまたはマルチピンコネクタを電気的に接続することができる。したがって、様々な制御プログラムを有する制御装置を刺激器キャリア装置に接続することができる。

有利には、複数の刺激器の各々は、接続ラインに接続され、各接続ラインは、それぞれの刺激器を駆動するための刺激信号のための制御コマンドを生成するための制御装置に接続される。したがって、複数の刺激器は、制御コマンドによってそれぞれ別々に制御可能である。

有利には、複数の刺激器の各々は、接続ラインに接続され、接続ラインは、刺激器を駆動するための供給装置に接続される。したがって、複数の刺激器には、それぞれ別々にエネルギーを供給することができる。

有利には、供給ラインは、形状的に一定の導線を用いて、接続部上に束ねられて配置される。形状的に一定の導線は、供給ラインが接続部の領域でねじれるのを防止するためのねじれ保護として機能する。

有利には、複数の刺激器はそれぞれ、ユーザへのフィードバック信号を生成するためのフィードバックユニットを有する。フィードバックユニットのフィードバック信号は、さらなる情報チャネルを介して、フィードバックユニットによって複数の刺激器に送信される刺激信号を、（少なくとも訓練目的のための）ユーザに示す。特に、これらのフィードバック信号は、音響信号または視覚信号である。したがって、以前の視覚化とは異なり、重要なのは、必ずしも、どの信号が足底に記録されるかを患者に示すことではなく、刺激器のどの信号がユーザに付与または伝達されようとしているかを患者に示すことである。これは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷＬＡＮを介して、または、特に、インターフェースとしての携帯電話を介して行うことができる。

好ましくは、制御装置は演算ユニットを有し、演算ユニットは、それぞれの制御モードに応じて場合によっては個別に呼び出すことができる様々な制御コマンドを有する制御モードを備えた、様々な制御プログラムを有するように形成することができる。したがって、複数の刺激器は、少なくとも１つの制御プログラムに従って制御コマンドで制御可能である。さらに、走行運動、歩行運動、山登り運動などの様々な運動シーケンスを制御装置で作動させることができ、それらの関連する制御コマンドを複数の刺激器に送信することができ、その結果、この点に関してユーザを訓練することができる。

好ましくは、制御装置は、自然法学的に典型的な刺激がユーザの神経細胞、特にユーザの身体的に存在する四肢の神経細胞に送信可能なように、少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの歩行線ベースのセンサ信号を用いて複数の刺激器を制御するように形成される。したがって、刺激器キャリア装置は、訓練装置として、またはプロテーゼとして、および／またはプロテーゼで使用することができる。歩行線ベースのセンサ信号または複数の歩行線ベースのセンサ信号のシーケンスは、人間の足底または人工足底の歩行線に典型的な底部分の領域における情報に基づいて、そこに配置されたセンサによって、特に、圧力センサによって、生成される。

代替的または追加的に、制御装置はメモリユニットを有する。メモリユニットには、様々な制御コマンドを有する制御プログラムを記憶することができ、したがって、制御装置によって容易に呼び出すことができる。

好ましくは、制御装置は、自然法学的に典型的な刺激がユーザの神経細胞、特にユーザの四肢の神経細胞に送信可能なように、少なくとも１つのセンサまたは複数のセンサからの複数の歩行線ベースのセンサ信号を用いて複数の刺激器を制御するように形成される。

好ましくは、キャリア基部は、さらなる刺激器が配置され得る収容領域を有する。したがって、前記さらなる刺激器をキャリア基部に配置することができ、その結果、刺激器キャリア装置をユーザの個々のニーズに適合させることができる。

好ましくは、前記さらなる刺激器は、複数の刺激器と同一に形成される。したがって、それらが容易に、かつユーザ自身によって、収容領域に配置され得るので、刺激器キャリア装置のメンテナンスがユーザ自身によって実行され得る。

特に、刺激器キャリア装置の刺激器は、ユーザの訓練を改善することを可能にするために、拡張現実装置に接続される。したがって、例えば、アバターは、表示装置を使用して、理想的な移動シーケンスをユーザに提案するためにすることができ、その結果、訓練の進行または改善された歩行分析などのユーザのニーズに迅速に到達することができる。

神経細胞を刺激するための本発明による装置は、本明細書に記載されるような刺激器キャリア装置と、刺激器キャリア装置をユーザの神経細胞上に配置するための配置装置とを含む。特に、刺激器キャリア装置は、ユーザの四肢上の神経細胞を刺激するのに役立ち、その結果、この装置は、バイオニックプロテーゼとしてだけでなく、バイオニック装具としても使用することができる。刺激器キャリア装置は、特にバイオニックプロテーゼとしての使用のために、実際、多発性神経障害などを有する患者／ユーザを支持するために、また、スポーツ医学目的のために、実際、純粋な娯楽目的のためだけにも、使用することができる。

特に、配置装置は、カフまたはプロテーゼである。カフは、刺激器キャリア装置の柔軟かつ弾性的な配置を可能にする。プロテーゼは、刺激器キャリア装置の固定した、したがって再現可能な配置を支持する。

好ましくは、刺激器キャリア装置は、配置装置上に取り外し可能に配置することができる。したがって、刺激器キャリア装置は、例えば、装置から分離されることができ、また、メモリユニットにあり得るシミュレーション信号データを保存するためにコンピュータまたはタブレットに電気的に接続されることができる。

代替的に、刺激器キャリア装置は、配置装置上に固定して配置されることができ、その結果、刺激器キャリア装置は、装置に位置的に安定した様式で配置され、その結果、刺激信号の確実な送信が保証されることができる。

特に、刺激器キャリア装置は、配置装置上に、形状的に安定に配置することができる。例えば、刺激器キャリア装置は、配置装置に接着または縫い付けられ、これはまた、形状的に安定しているにもかかわらず、制限された柔軟性を可能にする。

好ましくは、配置装置は、弾性的および／または柔軟であり、その結果、刺激器キャリア装置を有する装置の使用領域をさらに増加させることができる。

好ましくは、配置装置は、さらなる織物構造から構成され、その結果、本明細書に記載される刺激器キャリア装置のキャリア基部は、容易に縫い付けることができ、したがって、配置装置に強固に取り付けられる。例えば、配置装置のさらなる織物構造は、刺激器キャリア装置のキャリア基部とは異なる織物構造を有する。異なる織物構造は、異なる機能特性を有し、その結果、例えば、キャリア基部の織物構造は、再現可能な様式で四肢上に複数の刺激器を配置するように形成される。例えば、配置装置のさらなる織物構造は、ユーザ上の装置の配置を容易化するために、弾性的であるように形成することができる。

特に、さらなる織物構造は、刺激器キャリア装置のキャリア基部の織物構造と同じである。したがって、装置を安価に製造することができる。

好ましくは、配置装置は、刺激器キャリア装置のための制御装置を収容するための収容部を有する。したがって、制御装置を装置の近くに配置して、制御コマンドを複数の刺激器に確実に送信することができる。

代替的または追加的に、配置装置は、刺激器キャリア装置のための供給装置を収容するための収容部を有する。したがって、供給装置を装置の近くに配置して、動作上確実なエネルギー供給を行うことができる。これにより、ユーザには、供給装置を繰り返し配置することができるセクションが提供される。

好ましくは、収容部は、制御装置および／または供給装置を容易かつ取り外し可能に配置することができる収容容器を有する。これにより、ユーザの利便性を高めることができる。

好ましくは、表示装置が存在し、表示装置は、制御装置に接続可能である。表示装置は、携帯電話、特にスマートフォンまたはスマートタブレットであってもよく、または、少なくとも１つのタッチスクリーンを有する配置装置におけるスクリーンとして配置されてもよい。

好ましくは、表示装置を用いて、複数の刺激器の刺激信号を示す少なくとも１つの指示情報を生成することができる。指示情報を限定せずに列挙すれば、それぞれの複数の刺激器を設定するために、刺激周波数、シミュレーション強度、刺激時間、または刺激チャネルが用いられる。例えば、表示装置を用いて、上述した指示情報の例に対する最大値や最小値を設定することができる。

有利には、表示装置は、人間の足または人工足での自然法学的に典型的な歩行を監視するための歩行画像分析装置として形成され、その結果、ユーザの運動シーケンスの定性的なチェックが可能になり、ユーザに少なくとも１つのフィードバック信号が与えられる。歩行画像分析装置は、運動シーケンスの制御に影響を及ぼすために、フィードバックシグナリングに介入することが可能である。歩行画像分析装置は、例えば、携帯電話のアプリケーションとして一体化されることができ、および／または、ユーザに音響信号を付与することができる。

有利には、指示情報は、制御プログラム全体を生成することができるように、また、表示装置を用いて既存の制御プログラムを修正することができるように、設定することができる。

特に、指示情報に基づいて、表示装置上に表示され得るかまたは装置のラウドスピーカによって発せられ得る音響信号および／または視覚信号が生成され得る。

好ましくは、配置装置は、ヘッドバンド、ブレスレット、手袋、ベルト、ガーター、またはプロテーゼシャフトである。したがって、刺激器キャリア装置は、汎用的かつ柔軟に使用することができる。

本発明のさらなる利点、特徴、および詳細は、図面を参照して本発明の例示的な実施形態が説明される以下の説明から得られる。

特許請求の範囲および図面の技術的内容と同様に、参照記号のリストは、本開示の一部である。これらの図は、一貫して包括的に記載されている。同一の参照符号は同一の構成要素を示し、異なる符号を有する参照符号は機能的に同一または類似の構成要素を示す。

本発明による刺激器キャリア装置の第１の実施形態を斜視図で示す。 本発明による刺激器キャリア装置の別の実施形態を斜視図で示す。 人間の足のための、図１による刺激器キャリア装置を有する本発明による装置の第１の実施形態を斜視図で示す。 人工プロテーゼのための、図２による刺激器キャリア装置を有する本発明による装置の第２の実施形態を斜視図で示す。 図１による刺激器キャリア装置を有する本発明による装置の別の実施形態を斜視図で示す。 図１による刺激器キャリア装置を有する本発明による装置の別の実施形態を斜視図で示す。 図２による刺激器キャリア装置を有する本発明による装置の別の実施形態を斜視図で示す。 図１または図２による刺激器キャリア装置のための刺激器を示す。 （刺激器の長手方向延在部に対して横方向の）刺激器キャリア装置における刺激器の幾分変更された配置を示す。 インターフェースまたは制御装置に接続された図９の配置を示す。 切断断端のためのライナーに取り付けられた図９の配置を示す。 図１１による構造の変形例を示しており、刺激器は、ライナーの材料に直接入れられ、したがって、中間キャリアなしで一体に／分離不能にライナーに接続される。

図１は、ユーザＢの皮膚領域上の神経細胞を刺激するための刺激器キャリア装置１５を示す。刺激器キャリア装置１５は、神経細胞に刺激信号を付与するための複数の刺激器２１、２２、２３、２４が配置されたキャリア基部２０を備える。複数の刺激器２１、２２、２３、２４は、キャリア基部２０に一つの線に沿って互いに離間して配置され、キャリア基部２０は、管状に形成され、したがって刺激器２１、２２、２３、２４を少なくとも部分的に囲む。キャリア基部２０は、少なくとも１つのキャリア基部開口部２８を有する容器である。さらに、キャリア基部２０は、さらなる刺激器２５が配置され得る収容領域２６を有する。これらのさらなる刺激器２５は、必要に応じて、ユーザＢによってキャリア基部２０の収容領域２６に配置され得る。

この場合、４つの刺激器２１、２２、２３、２４が、キャリア基部２０内の線に沿って配置され、これらは、一方が他方の後ろに、または互いに直接隣り合って配置され、キャリア基部２０は、弾性的であるか、または弾性的な材料、例えばゴムまたは織物から構成される。キャリア基部２０は、ユーザまたはユーザの四肢に容易に適合する織物構造を有する。複数の刺激器２１、２２、２３、２４は、液密材料で被覆されている。これは、複数の刺激器２１、２２、２３、２４による液体吸収を防止する。

複数の刺激器２１、２２、２３、２４は、それぞれ、キャリア基部２０の接続部２７においてキャリア基部２０から離れる接続ライン３１、３２、３３、３４に電気的に接続されている。供給ライン３１、３２、３３、３４は、形状的に一定の導線３０を用いて、接続部２７上に束ねられて配置される。接続ライン３１、３２、３３、３４は、取り外し可能な二部品プラグ接続部として形成されたインターフェースユニット４０に通じている。インターフェースユニット４０は、インターフェースユニット４０を制御装置５０と、刺激器２１、２２、２３、２４を駆動するための供給装置６０、例えばバッテリまたは蓄電池とに電気的に接続する、さらなる接続ライン３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａを有する。インターフェースユニット４０には、様々なアダプタを配置することができ、その結果、例えば、様々な国固有の規格（例えば安全接触接続部）を有するプラグ（図示せず）をインターフェースユニット４０に接続可能である。制御装置５０は、刺激器２１、２２、２３、２４を駆動するための刺激信号のための制御コマンドを生成するように形成されている。制御装置５０は、演算ユニット５１とメモリユニット５２とを有する。演算ユニットは、それぞれの制御モードに応じて場合によっては個別に呼び出すことができる様々な制御コマンドを有する制御モードを備えた、様々な制御プログラムを有するように形成することができる。したがって、複数の刺激器は、少なくとも１つの制御プログラムに従って制御コマンドで制御可能である。メモリユニット５２には、様々な制御コマンドを有する制御プログラムが記憶されており、制御プログラムは、制御装置５０または演算ユニット５１によって呼び出すことができる。

図２は、図１による刺激器キャリア装置１５のさらなる実施形態として、ユーザＢの皮膚領域上の神経細胞を刺激するための刺激器キャリア装置７５を示す。この刺激器キャリア装置７５は、上述したものとほぼ同じ特徴または構成要素を有する。刺激器キャリア装置７５は、複数の刺激器８１、８２、８３、８４が配置されたキャリア基部８０を有し、複数の刺激器８１、８２、８３、８４は、接続ライン８５、８６、８８、８９に電気的に接続されている。接続ライン８５、８６、８８、８９は、キャリア基部８０の接続部８７においてキャリア基部８０から離れ、図１による前述のインターフェースユニット４０に電気的に接続されている。キャリア基部８０は、柔軟に可動である。したがって、刺激器キャリア装置７５およびキャリア基部８０に配置された複数の刺激器８１、８２、８３、８４を、ユーザＢ上に容易に配置することができる。例えば、柔軟で可動なキャリア基部８０は、織物材料から作製され、また、液密材料から構成される織物構造を有している。したがって、キャリア基部８０による望ましくない液体吸収を防止することができる。

図３は、図１に記載されるような刺激器キャリア装置１５を用いて神経細胞を刺激するための装置１００の第１の実施形態を示す。装置１００は、ユーザＢの四肢の皮膚領域の神経細胞上に刺激器キャリア装置１５を配置するための柔軟なまたは弾性的なカフ１１６として形成された配置装置１１５を有し、これは、例えば、人間の足の上のバイオニック装具として使用することができる。装置１００は、刺激器キャリア装置１５と共に、バイオニックプロテーゼとしての使用のために、実際、多発性神経障害などを有するユーザＢを支持するために、また、スポーツ医学目的のために、実際、純粋な娯楽目的のためだけにも、使用することができる。刺激器キャリア装置１５は、カフ１１６上に取り外し可能に配置され、したがって、装置１００から分離可能である。カフ１１６は、刺激器キャリア装置１５のキャリア基部２０の織物構造と同様に構成されたさらなる織物構造から構成される。配置装置１１５は、制御装置５０を収容するための収容部１２０と、刺激器キャリア装置１５のための供給装置６０とを有している。このために、収容部１２０には、制御装置５０および供給装置６０を収容可能な収容容器１２２が設けられている。制御装置５０は、センサ信号を送信するために、センサライン１５５を用いてセンサ１４５に電気的に接続されており、ここで、センサ１４５は、ユーザＢの足底、またはユーザＢの靴もしくはストッキングに配置される。制御装置５０は、自然法学的に典型的な刺激がユーザＢの神経細胞、特にユーザＢの四肢の神経細胞に送信可能なように、例えば圧力センサとして形成されたセンサ１４５からの歩行線ベースのセンサ信号を用いて刺激器キャリア装置１５の複数の刺激器２１、２２、２３、２４を制御するように形成されている。

さらに、表示装置１３０が存在し、表示装置１３０は、無線信号１２５によって制御装置５０に接続される。この場合、表示装置１３０は、タッチスクリーンを有するスマートフォンである。

表示装置１３０によって、複数の刺激器２１、２２、２３、２４の刺激信号を示す指示情報を生成することができる。例えば、それぞれの複数の刺激器２１、２２、２３、２４を設定するために、ユーザＢによって、刺激周波数、シミュレーション強度、刺激時間、または刺激チャネルを変更することができる。

例えば、表示装置１３０は、人間の足での自然法学的に典型的な歩行を監視するための歩行画像分析装置として形成され、その結果、ユーザＢの移動シーケンスの定性的なチェックが可能になり、ユーザＢに少なくとも１つのフィードバック信号が与えられる。歩行画像分析装置は、移動シーケンスの制御に影響を及ぼすために、フィードバックシグナリングに介入することが可能である。歩行画像分析装置は、スマートフォンにアプリケーションとして組み込まれ、ユーザＢに音響信号を付与する。

刺激器キャリア装置１５の複数の刺激器２１、２２、２３、２４は、ユーザＢの訓練の改善を可能にするために、表示装置１３０に一体化された拡張現実装置に接続される。例えば、アバターは、表示装置１３０を使用して、理想的な移動シーケンスをユーザＢに提案することができる。

図４は、図３による装置１００のさらなる実施形態として、ユーザＢの四肢の皮膚領域上の神経細胞を刺激するための装置２００を示す。この場合、この装置２００は、装置１００において既に示したものとほぼ同じ特徴または構成要素を有する。装置２００は、プロテーゼ２４０のプロテーゼシャフト２１６として設計された配置装置２１５を有する。装置２００は、配置装置２１５上に固定して配置された、図２による刺激器キャリア装置７５を有する。制御装置５０は、センサ信号を送信するために、センサライン２５５を用いてセンサ２４５に電気的に接続されており、ここで、センサ２４５は、人工足またはプロテーゼ２４０上に配置されており、圧力センサである。センサライン２５５はプロテーゼ２４０内を通っている。刺激器キャリア装置７５の複数の刺激器８１、８２、８３、８４は、前述の通り、接続ライン８５、８６、８８、８９を用いて制御装置５０に電気的に接続されている。制御装置５０は、複数の刺激器８１、８２、８３、８４に対する制御コマンドを交換するために、無線接続１２５を用いて表示装置１３０に接続されている。プロテーゼシャフト２１６には、制御装置５０および供給装置６０を収容可能な収容容器２２２を備えた収容部が設けられている。例えば、表示装置１３０は、人工足での自然法学的に典型的な歩行を監視するための歩行画像分析装置として形成され、その結果、ユーザＢの運動シーケンスの定性的なチェックが可能になり、ユーザＢに少なくとも１つのフィードバック信号が与えられる。表示装置１３０を用いて、刺激器キャリア装置７５の複数の刺激器８１、８２、８３、８４のための新しい制御コマンドまたは制御プログラムを生成することができ、また、表示装置１３０を用いて既存の制御プログラムを修正することができる。表示装置１３０は、例えば、表示装置１３０を用いてユーザＢに示されるかまたは装置２００のスピーカによって付与される、音響信号および／または視覚信号を生成する。複数の刺激器８１、８２、８３、８４はそれぞれ、ユーザＢへのフィードバック信号を生成するためのフィードバックユニット（図示せず）を有する。

図５は、図３による装置１００の本発明のさらなる実施形態として、ユーザＢの皮膚領域上の神経細胞を刺激するための装置３００を示す。この装置３００は、上で既に示したものとほぼ同じ特徴または構成要素を有する。装置３００は図１による刺激器キャリア装置１５を有し、配置装置３１５はベルト３１６である。

図６は、図３による装置１００の本発明のさらなる実施形態として、ユーザＢの皮膚領域上の神経細胞を刺激するための装置４００を示す。この装置３００は、上で既に示したものとほぼ同じ特徴または構成要素を有する。装置４００は図１による刺激器キャリア装置１５を有し、配置装置４１５はブレスレット４１６である。

図７は、図４による装置２００のさらなる実施形態として、ユーザＢの四肢の皮膚領域上の神経細胞を刺激するための装置５００を示す。この装置５００は、上で既に示したものとほぼ同じ特徴または構成要素を有する。装置５００は、図２による第１の刺激器キャリア装置７５と、図２による刺激器キャリア装置７５とほぼ同じ特徴または構成要素を有するさらなる刺激器キャリア装置７６とを有し、配置装置５１５は手袋５１６である。
本明細書で説明される図１による刺激器キャリア装置１５と、図２による刺激器キャリア装置７５とを、さらなる配置装置上で互いに組み合わせて配置することもできる。示された配置装置に加えて、これらはヘッドバンドまたはガーターであってもよい。

図８は、図１または図２による刺激器キャリア装置１５または７５の複数の刺激器２１、２２、２３、２４または８１、８２、８３、８４の一つを示し、これはバイブレータ６１０として形成されている。バイブレータ６１０は、配置ユニット６１３を用いてキャリア基部２０または８０に配置されるハウジング６１６を有する。ハウジング６１６には偏心要素６１９が配置されている。偏心要素６１９は、駆動方向６１８に回転することができるように、駆動シャフト６１７上に配置される。偏心要素６１９を用いて偏心要素６１９の変化する求心力を介してバイブレータ６１０が振動させられる。バイブレータ６１０の駆動シャフト６１７上の偏心要素６１９の質量中心が軸の中心に配置されていないので、不均衡が生じ、この不均衡が、偏心要素６１９の円滑な走行に影響を与え（粗い走行を生じさせ）、バイブレータ６１０を振動させる。偏心要素６１９の質量中心が駆動シャフト６１７の回転軸から離れるほど、また偏心要素６１９の質量および回転速度が大きくなるほど、求心力が大きくなり、したがってバイブレータ６１０の振動の振幅が大きくなる。バイブレータ６１０は、そのハウジング６１６に、偏心要素６１９を回転駆動するための駆動モータ６２０を有する。駆動モータ６２０は、この目的のために駆動シャフト６１７に接続されている。図示の形態では、バイブレータ６１０はボタンセルとして形成されている。駆動シャフト６１７、偏心要素６１９および駆動モータ６２０は、円筒形に形成されたハウジング６１６内に配置されている。

駆動モータ６２０は、接続ライン３１を用いて前述のインターフェースユニット４０に電気的に接続され、また、接続ライン３１ａを用いて制御装置５０および供給装置６０に電気的に接続されている。それによって、バイブレータ６１０の刺激周波数、シミュレーション強度、刺激時間、または刺激チャネルを制御することができる。

図９は、ユーザの皮膚領域上の神経細胞を刺激するための刺激器２１、２２、２３、２４（、必要であれば２５）を備えた刺激器キャリア装置１５ａを示す。刺激器キャリア装置１５ａは、神経細胞に刺激信号を付与するための複数の刺激器２１、２２、２３、２４が配置されたキャリア基部２０ａを備える。複数の刺激器２１、２２、２３、２４（、必要であれば２５）は、キャリア基部２０ａに一つの線に沿って互いに離間して配置され、キャリア基部２０は、各刺激器に対して管状桟部１２０ａが設けられているという意味で、管状に形成され、したがって、刺激器２１、２２、２３、２４を少なくとも部分的に取り囲む。したがって、キャリア基部２０ａは、少なくとも１つのキャリア基部開口部２８ａを有する容器である。さらに、キャリア基部２０ａは、さらなる刺激器２５が配置され得る収容領域２６ａを有する。これらのさらなる刺激器２５は、ユーザによってキャリア基部２０ａの収容領域２６に配置され得る。

この場合、４つの刺激器２１、２２、２３、２４が、キャリア基部２０ａ内の線に沿って配置され、これらは、一方が他方の後ろに、または互いに直接隣接して配置され、キャリア基部２０ａは、弾性的であるか、または弾性的な材料、例えば、ゴムまたは織物から構成される。キャリア基部２０ａは、ユーザまたはユーザの四肢に容易に適合する耐久性のある例えば織物構造を有する。複数の刺激器２１、２２、２３、２４は、他の実施形態におけるように液密材料で被覆されるか、または、それらのキャリア基部２０ａと一緒にプラスチック（またはゴム）ライナーへ液密に入れられる（図１１または図１２を参照）。これは、複数の刺激器２１、２２、２３、２４による液体吸収を防止する。

刺激器は、図９～図１２においては、図１とは異なり、横方向に位置し、管状桟部１２０ａを使える。これは、刺激器領域の長手方向延在部がいくらか短くなるという利点を有する。しかしこの場合でも、図１１および図１２に示すように、刺激器がライナーに強固に接続されていれば、刺激器はライナーをできるだけ妨害せず、その結果、ライナーは、これまでのように問題なく巻き上げることができ、断端の上に一周ぐるりと着せるか、または断端から取り外すことができる。

図１０は、図９の構造を示しており、インターフェースユニット４０を介して制御装置５０に接続されている。基本的には、上述の図による構造に変更はない。

既に述べたように、図１１は、患者の断端のためのライナー上またはライナーに、直接キャリア基部を一体化または固定することを示す。

図１２は、ライナー自体が、そこでキャリア基部２０ａの機能を引き受け、正しい位置に入れられた刺激器２１～２４を収容するという意味で、一体化に向かってさらに一段階進んでいる。したがって、この点で図９～図１１による構造とは異なるので、図１２においては、刺激器キャリア装置は１５ｂで示されている。しかしながら、もちろん、図１１による構造をライナーに完全に入れることもできる。

周知のように、ライナーは、プロテーゼを断端に接続する際に重要な機能を果たしており、この機能は、本発明ではそこに同時に刺激信号発生が一体化されたことによって、さらに強化される。

ライナー自体も管状であるので、図１２による実施形態も請求項１の範囲内に入る。

インターフェースユニット４０および制御装置５０は、これらの参照番号でこれまでに説明した構成要素に対応する。

１５ 刺激器キャリア装置
１５ａ ライナー付きの刺激器キャリア装置
１５ｂ ライナーに完全に一体化された刺激器キャリア装置
２０ キャリア基部
２０ａ 横方向刺激器のキャリア基部
２１ 刺激器
２２ 刺激器
２３ 刺激器
２４ 刺激器
２５ 刺激器
２６ 収容領域
２７ 接続部
２８ キャリア基部開口部
２８ａ 横方向キャリア基部開口部
２９
３０ 導線
３１ 接続ライン
３２ 接続ライン
３３ 接続ライン
３４ 接続ライン
３１ａ さらなる接続ライン
３２ａ さらなる接続ライン
３３ａ さらなる接続ライン
３４ａ さらなる接続ライン

４０ インターフェースユニット
５０ 制御装置
５１ 演算ユニット
５２ メモリユニット
６０ 供給装置
７５ さらなる刺激器キャリア装置
７６ さらなる刺激器キャリア装置
８０ キャリア基部
８１ 刺激器
８２ 刺激器
８３ 刺激器
８４ 刺激器
８５ 接続ライン
８６ 接続ライン
８７ 接続部
８８ 接続ライン
８９ 接続ライン

１００ 装置
１１５ 配置装置
１１６ カフ
１２０ 収容部
１２０ａ 収容部としての管状桟部
１２２ 収容容器
１２５ 無線信号
１３０ 表示装置
１４５ センサ
１５５ センサライン

２００ 装置
２１５ 配置装置
２１６ プロテーゼシャフト
２２２ 収容容器
２４０ プロテーゼ
２４５ センサ
２５５ センサライン

３００ 装置
３１５ 配置装置
３１６ ベルト
４００ 装置
４１５ 配置装置
４１６ ブレスレット

５００ 装置
５１５ 配置装置
５１６ 手袋

６１０ バイブレータ
６１３ 配置ユニット
６１６ ハウジング
６１７ 駆動シャフト
６１８ 駆動方向
６１９ 偏心要素
６２０ 駆動モータ

Ｂ ユーザ

Claims (16)

1. 神経細胞、特に四肢の神経細胞を刺激するための刺激器キャリア装置であって、
   神経細胞に刺激信号を付与するための複数の刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）が配置されたキャリア基部（２０；２０ａ；８０）を含み、
   前記複数の刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）は、前記キャリア基部（２０；２０ａ；８０）上に線に沿って配置され、
   前記キャリア基部（２０；２０ａ；；８０）は管状に形成されていることを特徴とする、刺激器キャリア装置。
2. 前記キャリア基部（２０；２０ａ；８０）は、前記複数の刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）を少なくとも部分的に囲み、前記キャリア基部（２０；２０ａ；８０）は、好ましくは、柔軟に可動であることを特徴とする、請求項１に記載の刺激器キャリア装置。
3. 前記複数の刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）は、触覚刺激器であり、好ましくはバイブレータ（６１０）であり、特に、それぞれが、少なくとも１つの偏心要素（６１９）を有し、および／または振動要素を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の刺激器キャリア装置。
4. 前記キャリア基部（２０；２０ａ；８０）は、弾性的であり、好ましくは織物構造から構成されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の刺激器キャリア装置。
5. 前記複数の刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）および／または前記キャリア基部（２０；２０ａ；８０）は、液密材料から構成されるか、または液密材料で被覆されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の刺激器キャリア装置。
6. 前記キャリア基部（２０；２０ａ；；８０）は接続部（２７）を有し、
   前記複数の刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）は、それぞれ、少なくとも１つの接続ライン（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）と接続され、
   前記接続ラインは、刺激信号のための制御コマンドを生成するための制御装置（５０）および／または前記刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）を駆動するための供給装置（６０）に接続され、
   前記少なくとも１つの接続ライン（３１、３２、３３、３４）は、前記接続部（２７；８７）の領域において前記キャリア基部（２０；２０ａ；；８０）から離れ、
   好ましくは、前記少なくとも１つの接続ライン（３１、３２、３３、３４；３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ；８５、８６、８８、８９）を前記制御装置（５０）および／または前記供給装置（６０）から取り外すためのインターフェースユニット（４０）が存在することを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の刺激器キャリア装置。
7. 前記制御装置（５０）は、
   演算ユニット（５１）および／またはメモリユニット（５２）を有し、
   好ましくは、自然法学的に典型的な刺激がユーザの神経細胞、特にユーザの四肢の神経細胞に送信可能なように、少なくとも１つのセンサ（１４５；２４５）の少なくとも１つの歩行線ベースのセンサ信号を用いて前記複数の刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）を制御するように形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の刺激器キャリア装置。
8. 前記キャリア基部（２０；２０ａ；８０）は、さらなる刺激器（２６）が配置され得る収容領域（２５）を有し、
   前記さらなる刺激器（２６）は、好ましくは、前記複数の刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）と同一に形成されていることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の刺激器キャリア装置。
9. 神経細胞を刺激するための装置（１００）であって、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の刺激器キャリア装置（１５；１５ａ；１５ｂ；７５；７６）と、
   前記刺激器キャリア装置（１５；１５ａ；１５ｂ；７５；７６）をユーザの神経細胞、特にカフ（１１６）またはプロテーゼ（２４０）上に配置するための配置装置（１１５；２１５；３１５；４１５；５１５）と、
   を含むことを特徴とする、装置（１００）。
10. 前記刺激器キャリア装置（１５；１５ａ；１５ｂ；７５；７６）は、前記配置装置（１１５；２１５；３１５；４１５；５１５）上に取り外し可能に配置され得ることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 前記刺激器キャリア装置（１５；１５ａ；１５ｂ；７５；７６）は、
    前記配置装置（１１５；２１５；３１５；４１５；５１５）上に固定して配置され得、
    特に、前記配置装置（１１５；２１５；３１５；４１５；５１５）上に、形状的に安定に配置され得ることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
12. 前記配置装置（１１５；２１５；３１５；４１５；５１５）は、弾性的および／または柔軟であり、好ましくはさらなる織物構造から構成され、
    特に、前記さらなる織物構造は、前記刺激器キャリア装置（１５；１５ａ；１５ｂ；７５；７６）のキャリア基部（２０；２０ａ；；８０）の織物構造と同じであることを特徴とする、請求項９～１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記配置装置（１１５；２１５；３１５；４１５；５１５）は、前記刺激器キャリア装置（１５；１５ａ；１５ｂ；７５；７６）のための制御装置（５０）および／または供給装置（６０）を収容するための収容部（１２０）を有し、
    前記収容部（１２０）は、好ましくは収容容器（１２２；２２２）を有することを特徴とする、請求項９～１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 表示装置（１３０）が存在し、
    前記表示装置（１３０）は、
    制御装置（５０）に接続可能であり、
    好ましくは、複数の刺激器（２１、２２、２３、２４；８５、８６、８８、８９）の刺激信号を示す少なくとも１つの指示情報、特に音響信号および／または視覚信号を生成することができることを特徴とする、請求項９～１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 前記配置装置（１１５；２１５；３１５；４１５；５１５）が、ヘッドバンド、ブレスレット（４１６）、手袋（５１６）、ベルト（３１６）、ガーター、またはプロテーゼシャフト（２１６）であることを特徴とする、請求項９～１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記キャリア基部（２０ａ）が、前記刺激器（２１、２２、２３、２４）を収容するための、前記線に対して横方向に延在するキャリア基部開口部（２８ａ）を有すること、
    および／または、
    前記キャリア基部（２０ａ）がライナーに入れられること、
    または、
    ライナーが、入れられた刺激器（２１、２２、２３、２４）を収容し、キャリア基部としても機能することを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載の刺激器キャリア装置（１５ａ、１５ｂ）。
    

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