JP2023543503A - 患者のニューロンを刺激してその病理学的同期活動を抑制するための医療デバイス - Google Patents
患者のニューロンを刺激してその病理学的同期活動を抑制するための医療デバイス Download PDFInfo
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Abstract
Description
Ψ(t)=-(1/2)π-2πft (1)
これにおいて、fは、緩速呼吸サイクルのサイクル頻度を参照し、tは、時間を参照する変数である。
φ1=(1;-π/2) (2)
φ2=(1;-7π/6) (3)
φ3=(1;-11π/6) (4)
これにおいて、φ1は、呼気フェーズCと吸気フェーズAの間における遷移点を参照し、φ2は、吸気フェーズAと息こらえフェーズBの間における遷移点を参照し、φ3は、息こらえフェーズBと呼気フェーズCの間における遷移点を参照する。
φ1’=(1;-π/2) (5)
φ2’=(1;-π) (6)
φ3’=(1;-3π/2) (7)
ΔTM=TC/M (8)
これにおいて、ΔTMは、フェーズ・ビンの持続期間であり;Mは、呼吸サイクル当たりのビンの数を示す整数であり;TCは、1つの呼吸サイクルの全体の持続期間である。パラメータMは、たとえば、約10から1000までの範囲内とすることができる。特にパラメータMは、100であってもよい。
これにおいて、iは、考察している呼吸サイクルを示し;jは、M個の異なるフェーズ・ビンのうちのj番目を示し;hcorrect,jは、コントロール変数jによって参照される考察中のフェーズ・ビンにおいて、記録クロック信号S’(t)が基準クロック信号S(t)と充分に対応するか否かを示すパラメータである。考察中のフェーズ・ビンにおいて記録クロック信号S’(t)が基準クロック信号S(t)と充分に対応する場合には、パラメータhcorrect,jが1の値を、それ以外の場合には0の値を有する。
を決定するべく構成される。具体的に述べれば、呼吸良好度評価基準
は、次式のとおりに計算することができる:
これにおいてKは、評価基準の計算に使用される先行する呼吸サイクルの数を示す整数であり;kは、コントロール変数として使用される整数である。
と基準値、すなわちスレッショルド範囲を参照するスレッショルド値との比較に依存して医療デバイス10の動作をコントロールするべく構成される。具体的に述べれば、基準値は、値、たとえば0.7を参照することができ、患者固有とすることができる。決定されたパラメータGまたは評価基準
がスレッショルド値より上である限り、コントロール・ユニット18は、センサ・ユニット32によって測定された実際の生理的活動または実際の生理的サイクルが、治療処置を提供するための望ましい状態に対応していると評価することができる。
がスレッショルド範囲に達している場合には刺激ユニット12を作動し、決定されたパラメータGまたは評価基準
がスレッショルド範囲の外側、すなわち0.7より下の範囲内にある場合には、刺激ユニット12の作動を停止するべく構成することができる。それに代えて、コントロール・ユニット18は、決定されたパラメータGまたは評価基準
がスレッショルド範囲の外側、すなわち0.7より下にある場合にあらかじめ定義済みの作動パターンに従って刺激ユニット12を作動し、決定されたパラメータGまたは評価基準
がスレッショルド範囲に達している場合、すなわち0.7以上である場合には、基準クロック信号S’(t)に依存して刺激ユニットを作動するべく構成することができる。
がスレッショルド範囲に達したときに切り替えるべく構成される。ガイド付き動作モードにおいては、コントロール・ユニット18が、基準クロック信号S(t)に依存してペーシング・ユニット26を作動し、記録クロック信号S’(t)に依存して刺激ユニット12を作動するべく構成される。
がスレッショルド範囲に達しなくなったとき、医療デバイス10の動作モードを、それのガイドなし動作モードからそれのガイド付き動作モードへ切り替えるべく構成される。
12 刺激ユニット
14 刺激エレメント
16 担体構成要素
18 コントロール・ユニット
20 作動ユニット
22 接続線
24 クロック・ユニット
26 ペーシング・ユニット
28 ディスプレイ・ユニット
30 ペーシング・ボール
32 センサ・ユニット
A 吸気フェーズ
B 息こらえフェーズ
C 呼気フェーズ
G 調速された呼吸の良好度を示すパラメータ
T スレッショルド
Claims (16)
- 患者のニューロンを刺激して前記ニューロンの病理学的同期活動を抑制するための医療デバイス(10)であって、
前記病理学的同期活動を抑制するべく構成された複数の刺激を患者の身体に与えるべく構成された非侵襲性治療刺激ユニット(12)と、
前記患者の生理的活動または生理的サイクルに関係付けられた少なくとも1つのクロック信号(S(t);S’(t);S(t),S’(t))を生成するべく構成されたクロック・ユニット(24)と、
前記少なくとも1つのクロック信号(S(t);S’(t);S(t),S’(t))に依存して前記医療デバイス(10)の動作をコントロールするべく構成されたコントロール・ユニット(18)と、
を包含する、医療デバイス(10)。 - 前記複数の刺激は、聴覚刺激、触覚刺激、振動刺激、振動触覚刺激、視覚刺激、電気刺激、および温度刺激のうちの少なくとも1つを包含し、それにおいて前記刺激ユニット(12)は、前記複数の刺激を選択的かつ間欠的に与えるべく構成される、請求項1に記載の医療デバイス。
- 前記少なくとも1つのクロック信号(S(t);S’(t);S(t),S’(t))は、少なくとも2つの続いて生じるフェーズの反復するシーケンスを包含する、請求項1または2に記載の医療デバイス。
- 前記クロック信号(S(t);S’(t);S(t),S’(t))の基礎となる前記生理的サイクルは、吸気フェーズ(A)、息こらえフェーズ(B)、呼気フェーズ(C)、および一時休止フェーズ(D)のうちの少なくとも1つを包含する呼吸サイクルである、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の医療デバイス。
- 前記クロック・ユニット(24)は、前記患者の基準状態、特に基準生理的活動または基準生理的サイクルを参照する基準クロック信号(S(t))を生成するべく構成される、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の医療デバイス。
- さらに、前記患者の生理的活動または生理的サイクルのためのガイダンスを提供するべく構成されたペーシング・ユニット(26)を包含し、それにおいて前記コントロール・ユニット(18)は、前記基準クロック信号(S(t))に依存して前記ペーシング・ユニット(26)を動作させるべく構成される、請求項5に記載の医療デバイス。
- 前記基準クロック信号(S(t))は、緩速呼吸範囲内、特に、0.07Hzから0.16Hzまでの範囲内のサイクル頻度を有する、請求項5または6に記載の医療デバイス。
- 前記ペーシング・ユニット(26)は、前記患者の身体に前記患者の生理的活動または生理的サイクルについてのガイダンスを提供するための非侵襲性ガイダンス刺激、特に、視覚刺激、聴覚刺激、触覚刺激、振動刺激、振動触覚刺激、電気刺激、経皮電気刺激、経皮磁気刺激、経頭蓋電気刺激、経頭蓋磁気刺激、および電気舌刺激のうちの少なくとも1つを提供するべく構成され、それにおいて前記ガイダンス刺激は、前記患者に、生理的活動の実施をガイドまたは指示するべく構成される、請求項6または7に記載の医療デバイス。
- 前記コントロール・ユニット(18)は、あらかじめ決定済みの、特に、前記基準クロック信号(S(t))に依存しない作動パターンに依存して前記刺激ユニット(12)を作動するべく構成される、請求項6乃至9のいずれか一項に記載の医療デバイス。
- さらに、前記患者の実際の生理的活動または実際の生理的サイクルを監視するべく構成されたセンサ・ユニット(40)を包含し、それにおいて前記クロック・ユニット(24)は、前記センサ・ユニット(32)によって獲得された監視データに依存して前記実際の生理的活動または前記実際の生理的サイクルを示す記録クロック信号(S’(t))を生成するべく構成される、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の医療デバイス。
- 前記コントロール・ユニット(18)は、前記少なくとも1つのクロック信号(S(t);S’(t);S(t),S’(t))に依存して、特に前記基準クロック信号(S(t))または前記記録クロック信号(S’(t))に依存して前記刺激ユニット(12)を作動するべく構成される、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の医療デバイス。
- 前記コントロール・ユニット(18)は、前記刺激ユニット(12)を、前記クロック信号(S(t);S’(t);S(t),S’(t))の第1のフェーズの間においては第1の動作モードにおいて動作させ、かつ前記クロック信号(S(t);S’(t);S(t),S’(t))の第2のフェーズの間においては前記第1の動作モードとは異なる第2の動作モードにおいて動作させるべく構成され、それにおいて前記刺激ユニット(12)の前記第1の動作モードおよび前記第2の動作モードは、刺激モダリティ、与えられることになる前記刺激の頻度、作動される刺激エレメント、刺激の振幅、刺激パターン、前記刺激が与えられることになる前記患者の身体の刺激領域、および刺激の強度のうちの少なくとも1つにおいて異なる、請求項11に記載の医療デバイス。
- 前記コントロール・ユニット(18)は、前記記録クロック信号(S’(t))に基づいて前記実際の生理的活動またはサイクルの特性を定量化するパラメータ(G)を決定するべく構成され、それにおいて前記コントロール・ユニット(18)は、前記パラメータ(G)とスレッショルドまたはスレッショルド範囲との比較に依存して前記医療デバイス(10)の動作をコントロールするべく構成される、請求項10乃至12のいずれか一項に記載の医療デバイス。
- 前記コントロール・ユニット(18)は、前記決定されたパラメータ(G)が前記スレッショルド範囲に到達する場合には前記刺激ユニット(12)を作動し、かつ前記決定されたパラメータが前記スレッショルド範囲の外側となる場合には前記刺激ユニット(12)の作動を停止するべく構成されるか、または、
前記コントロール・ユニット(18)は、前記決定されたパラメータ(G)が前記スレッショルド範囲の外側となる場合にはあらかじめ定義済みの作動パターンに従って前記刺激ユニット(12)を作動し、かつ前記決定されたパラメータが前記スレッショルド範囲に到達する場合には前記記録クロック信号(S’(t))に依存して前記刺激ユニット(12)を作動するべく構成される、
請求項13に記載の医療デバイス。 - 前記コントロール・ユニット(18)は、前記決定されたパラメータ(G)と前記あらかじめ定義済みのスレッショルドとの前記比較の結果を示す情報を前記患者に提供するべく構成される、請求項13または14に記載の医療デバイス。
- 前記コントロール・ユニット(18)は、前記ペーシング・ユニット(26)が前記基準クロック信号(S(t))に依存して作動され、かつ前記刺激ユニット(12)が前記複数の刺激の前記生成を停止するべくコントロールされるトレーニング動作モードにおいて前記医療デバイス(10)を動作させるべく構成され、それにおいて前記コントロール・ユニット(18)は、
前記決定されたパラメータ(G)が前記スレッショルド範囲に到達するとき、前記医療デバイス(10)の前記動作モードを、それのトレーニング動作モードからガイド付き動作モードへ切り替え、前記ガイド付き動作モードにおける前記コントロール・ユニット(18)が、前記基準クロック信号(S(t))に依存して前記ペーシング・ユニット(26)を作動し、かつ前記記録クロック信号(S’(t))に依存して前記刺激ユニット(12)を作動するべく構成され、
前記決定されたパラメータ(G)が前記スレッショルド範囲に到達しなくなったとき、前記医療デバイス(10)の前記動作モードをそれのガイド付き動作モードからそれのトレーニング動作モードへ切り替えるべく構成され、
前記医療デバイス(10)があらかじめ決定済みの時間期間にわたってそれのガイド付き動作モードにおいて動作されたときは、前記医療デバイス(10)の前記動作モードをそれのガイド付き動作モードからそれのガイドなし動作モードへ切り替え、かつ、
前記決定されたパラメータ(G)が前記スレッショルド範囲に到達しなくなったとき、前記医療デバイス(10)の前記動作モードをそれのガイドなし動作モードからそれのガイド付き動作モードへ切り替えるべく構成される、
請求項13乃至15のいずれか一項に記載の医療デバイス。
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