JP2024500637A

JP2024500637A - クラニオード

Info

Publication number: JP2024500637A
Application number: JP2023531119A
Authority: JP
Inventors: ボー・マキシム; クーヴァ・ジョルジオ; ソボレフスキ・アレクサンデル
Original assignee: Wyss Center for Bio and Neuro Engineering
Current assignee: Wyss Center for Bio and Neuro Engineering
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2024-01-10
Also published as: US20230414157A1; CN116801790A; AU2021389044A1; WO2022112908A1; EP4251028A1; CA3199849A1

Abstract

クラニオード（ｃｒａｎｉｏｄｅ）は、骨の中にあるように、すなわち、頭皮の下にも位置付けながら、頭蓋の内部に穿通することなく、頭蓋骨の中に部分的に又は完全に、位置付けられる。クラニオードは、脳からの電気信号を検知する、脳を電気的に刺激する、脳に光信号を放出する、脳からの光信号を検出する、脳上で機能的近赤外分光法を実行する、及び、脳上でフォトバイオモジュレーションを実行するために使用することができ、たとえば、日常生活においてこれらの手順を実行する能力を提供することができる。接続性の問題を解決するために、各クラニオードは、皮下ケーブルに接続することができ、若しくは、皮下ケーブルへの接続を可能にする特徴を備えることができ、それにより、実生活の設定におけるクラニオードの長期の使用が可能になる、又は、無線で信号を送信するためにアクティブ電極を使用することができる。経皮性及び頭皮下埋め込み技術も提供される。

Description

関連出願

本出願は、２０２０年１１月２４日に出願された米国仮特許出願第６３／１１７，７１２号明細書の利点を請求する。上記出願の全教示は、参照により本明細書に組み込まれる。

たとえば、脳波図又はＥＥＧにおける脳の電気的活動の記録は、電極、すなわち、頭の上又は中のいずれかに置かれる電気伝導性要素で実行される。電極が頭の上に置かれる場合、記録は頭皮上脳波と呼ばれる。電極が脳内に穿通する場合、それらは脳内電極、又は深部電極と呼ばれる。脳の電気的活動を記録するための電極のさまざまな位置、すなわち、図１の位置１、２、及び４～７が使用されてきた。電極を配置する際に、一般に、電極が脳に近いほど、信号対雑音比は高くなると言えるが、侵襲性の増加、したがって、出血及び感染のリスクの増加という犠牲を払うものであり、通常、神経組織の空間的範囲は減少する。

図１の位置１として示される頭皮上脳波は、臨床診療において一般的である。頭皮下ＥＥＧ（図１の位置２）は２つのバリエーションがある。（ｉ）ベッドサイドの増幅器に直接接続されるケーブルを有する、入院患者の記録のために頭皮に挿入される単純な１～２ｃｍの針であり、これは、臨床診療において同様に一般的である。（ｉｉ）同様に埋め込まれる小型化された記録装置に接続される完全に埋め込まれる長期リード線であり、これは、現時点では、単なる新興技術である。

硬膜外皮質脳波記録又はＥＣｏＧ（図１の位置５）も一般的であり、一方、硬膜下ＥＣｏＧ（図１の位置６）はあまり一般的ではない。どちらも侵襲性の高い処置であり、通常は、頭蓋の一部の除去（開頭）を必要とし、したがって、高度な診断を必要とするさらに深刻な場合に限られている。硬膜外ＥＣｏＧ（図１の位置５）は、硬膜を穿通しないので、硬膜下ＥＣｏＧより侵襲的ではないが、いくらか悪い信号を生じる。開頭なしで硬膜に触れるために頭蓋を完全に突き通す、経頭蓋ＥＣｏＧスクリュー又はペグ（図１の位置４）が提案されているが、広範な臨床採用は見出されなかった。参考文献（１）及び（２）を参照。経頭蓋ＥＣｏＧ電極の１つの制限は、これらの小さいシングルチャネル装置のそれぞれがその独自の経皮インタフェース（皮膚から恒久的に出ている異物）を必要とすることである。針状電極が個々の経皮インタフェース及び穿頭孔を通して脳の実質に挿入される、ステレオＥＥＧ（図１の位置７）などの脳内記録も、一般的な臨床診療である。

脳信号の記録に加えて、図１に示される埋め込みの平面の大部分は、脳刺激のために使用される、又は、使用される可能性がある。たとえば、頭皮電極を介して脳を刺激することは、ｔＤＣＳ又はｔＡＣＳ（経頭蓋直流又は交流刺激）と一般に呼ばれており、その臨床的利用は、現在、集中的に研究されている領域である。硬膜外電極を通して脳を刺激することは、時には、神経障害性疼痛を治療するために使用され、一方、脳内電極は、深部脳刺激（ＤＢＳ）のために使用され、それは、パーキンソン病の治療であり、他の神経及び精神障害のために調査されている。

脳との相互作用の特定の他の最近の物理療法は、近赤外（又は、赤色）光を含む。これらは、脳のフォトバイオモジュレーション、すなわち、たとえば、認知症又は機能的近赤外分光法のための、近赤外（又は、赤色）光による治療照射を含む。現在、どちらも主に頭皮装着装置で行われており、それは、特に長期の有用性を制限し、光の多くが頭皮及び頭蓋を通して脳に到達しないので、それらがあり得るよりも有効ではない。

本発明の実施形態による骨内装置又はクラニオード（ｃｒａｎｉｏｄｅ）は、頭蓋の内面に穿通することなく、骨の中にあるように、すなわち、頭蓋骨の中に部分的に又は完全に、位置付けられ、さらに、直接の経皮インタフェースなしで、むしろ、皮下ケーブルに接続されて、又は、無線伝送機能を備えて、完全に頭皮の下に位置付けられる。クラニオードは、たとえば、（ｉ）脳からの電気信号を検知すること、（ｉｉ）脳を電気的に刺激すること、（ｉｉｉ）脳に光信号を放出すること、（ｉｖ）脳組織によって分散された光信号を検出すること、たとえば、脳上で機能的近赤外分光法を実行すること、及び、（ｖ）脳上でフォトバイオモジュレーションを実行することのうちの１つ又は複数のために使用することができ、日常生活においてこれらの手順を実行する能力を提供することができる。１つの実施形態では、接続性の問題を解決するために、各クラニオードは、たとえば、皮下ＥＥＧリード線などの皮下ケーブルに接続可能にする特徴（feature(s), 形体）を備えており、それにより、実生活の設定におけるクラニオードの長期の使用が可能になる。別の実施形態では、アクティブ電極が、信号又はエネルギーを無線で送受信するために使用される。経皮性及び頭皮下埋め込み技術も提供される。

本発明による１つの実施形態において、骨内装置は、脳からの電気信号を検知すること及び脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成される。装置は、脳からの電気信号を検知すること及び脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された電気的接触面を備える電気伝導体を備える。電気伝導体を備える、装置の本体の少なくとも一部は、頭蓋骨内に延在するように構成される。装置は、完全に頭皮の下に位置付けられ、頭蓋骨の内部に穿通することなく頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状を備える。

さらなる関連する実施形態において、骨内装置は、電気的脳活動記録電極又は電気的脳刺激電極を備えてもよい。装置は、頭皮下ケーブルに電気的に結合されてもよく、頭皮下ケーブルに電気伝導体を電気的に接続するように構成された電気的取付特徴を備えてもよい。装置は、無線信号の送信及び受信のうちの少なくとも１つを行うように構成された無線通信装置を備えてもよく、無線通信装置は、無線信号をデータ記憶装置に送信するように構成されてもよい。サイズ及び形状は、約０．５ミリメートル～約５ミリメートルの装置の直径を備えてもよく、約２ミリメートル～約６ミリメートルの装置の高さを備えてもよい。装置の本体の一部は、頭蓋骨内に装置を固定するように構成されたねじ山特徴を備えてもよく、又は、頭蓋骨内に延在するように構成されたペグを備えてもよい。電気伝導体は、頭蓋骨内に存在するように構成された、装置の底部電気的接触面を備えてもよく、底部電気的接触面から、脳から最も遠くに存在するように構成された装置の一部まで、装置内で延在してもよい。装置は、電気的取付特徴の近くの組織から電気的取付特徴を電気的に分離するように構成された電気的分離キャップをさらに備えてもよい。

さらなる関連する実施形態において、電気伝導体は、頂部と、底部と、上部と底部との間で延在するシャフト部とを備えてもよく、底部は、電気的接触面を画定し、電気絶縁材料は、電気伝導体の頂部及びシャフト部のまわりを覆ってもよく、電気伝導体の頂部は、完全に頭皮の下に位置付けられるように構成されてもよく、前記頂部は、頭皮下ケーブルに電気的に結合されるように構成され、電気伝導体のシャフト部及び底部は、頭蓋骨に延在する穴に位置付けられるように構成されてもよく、それにより、電気的接触面は、骨内空間から脳活動を検知するために、頭蓋骨内に位置付けられる。装置は、外科用金属骨スクリューを備えてもよく、電気伝導体の頂部は交差駆動溝を有するヘッドであり、電気伝導体のシャフト部はねじが切られて、電気絶縁材料でコーティングされ、底部は、電気的接触面を画定する非絶縁先端である。交差駆動ヘッドは、交差駆動溝の内面を除いて、電気絶縁材料でコーティングされてもよい。交差駆動溝は、頭皮下ケーブルの電気的接触部を受け入れるように適合されてもよい。装置は、頭皮下ケーブルによって占められない交差駆動溝と嵌合するように適合された分離及び保護キャップであって、当該分離及び保護キャップと交差駆動溝との間の頭皮下ケーブルを保持及び分離する分離及び保護キャップをさらに備えてもよい。電気伝導体は、装置が頭蓋骨にあるまま、装置から取り外し可能であってもよい。電気伝導体は、ステンレス鋼、チタン、ＭＰ３５Ｎ、プラチナ、及びプラチナイリジウム合金のうちの少なくとも１つを備えてもよい。装置は、プラスチック、セラミック、及び酸化物のうちの少なくとも１つを備えてもよい電気絶縁体をさらに備えてもよい。電気絶縁体は、シリコーン、ＰＥＥＫ、ＰＥ、及びＬＣＰのうちの少なくとも１つを備えてもよい。装置のサイズ及び形状は、略円筒形状を備えてもよく、又は、略円錐形状を備えてもよい。

頭皮下ケーブルに電気伝導体を電気的に接続するように構成された電気的取付特徴を備える別の関連する実施形態において、電気的取付特徴は、頭皮下ケーブルの一部を電気伝導体と電気的接続するために挿入することができる弾性フラップを備えてもよい。装置は、電気伝導体以外の弾性材料から形成されてもよい。

さらなる関連する実施形態において、骨内装置のサイズ及び形状は、装置が頭蓋骨内に完全に適合することを可能にするように構成されてもよく、又は、サイズ及び形状は、完全に頭皮の下にあるまま、頭蓋骨の頂面の上方に延在するように構成された装置の一部を備えてもよい。

本発明による別の実施形態において、骨内装置は、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成される。装置は、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された光信号装置と、頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、装置の本体の少なくとも一部と、完全に頭皮の下に位置付けられ、頭蓋骨の内部に貫通することなく頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状とを備える。

さらなる関連する実施形態において、光信号装置は、脳への光信号の放出のみ行うように構成されてもよく、若しくは、脳からの光信号の検出のみ行うように構成されてもよく、又は、光信号装置は、脳への光信号の放出及び脳からの光信号の検出の両方を行うように構成されてもよい。光信号装置は、機能的近赤外分光装置を備えてもよく、又は、フォトバイオモジュレーション装置を備えてもよい。フォトバイオモジュレーション装置は、神経障害及び神経変性障害の少なくとも１つを治療するように構成されたフォトバイオモジュレーション装置を備えてもよい。装置は、頭皮下ケーブルに電気的に結合されてもよく、頭皮下ケーブルに光信号装置を電気的に接続するように構成された電気的取付特徴を備えてもよい。装置は、無線信号の送信及び受信のうちの少なくとも１つを行うように構成された無線通信装置を備えてもよい。無線通信装置は、データ記憶装置に無線信号を送信すること及びデータ記憶装置からの無線信号を受信することのうちの少なくとも１つを行うように構成されてもよい。サイズ及び形状は、約０．５ミリメートル～約５ミリメートルの装置の直径を備えてもよく、約２ミリメートル～約６ミリメートルの装置の高さを備えてもよい。装置の本体の一部は、頭蓋骨内に装置を固定するように構成されたねじ山特徴を備えてもよく、又は、頭蓋骨内に延在するように構成されたペグを備えてもよい。サイズ及び形状は、装置が頭蓋骨内に完全に適合することを可能にするように構成されてもよく、又は、サイズ及び形状は、完全に頭皮の下にあるまま、頭蓋骨の頂面の上方に延在するように構成された装置の一部を備えてもよい。

本発明による別の実施形態は、脳インタフェースシステムである。システムは、頭皮下ケーブルを備える、本明細書で教示される骨内装置のいずれかと、頭皮下ケーブルとを備える。

さらなる関連する実施形態において、脳インタフェースシステムは、骨内装置への電気信号の通信及び骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うように構成された電気信号処理装置をさらに備えてもよい。頭皮下ケーブルは、管状皮下脳波図リード線を備えてもよい。頭皮下ケーブルは、複数の骨内装置のうちの少なくとも１つに接続するために、電気接点を備えてもよい。脳インタフェースシステムは、骨内装置への電気信号の通信及び骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うように構成された電気信号ハブモジュールを備えてもよく、電気信号ハブモジュールは、別の装置と通信するようにさらに構成されている。

本発明による別の実施形態は、無線通信装置を備える、本明細書で教示される骨内装置のいずれかと、（ｉ）骨内装置への電気信号の通信及び骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うように構成された電気信号処理装置、並びに、（ｉｉ）骨内装置への電気信号の通信及び骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うように構成された電気信号ハブモジュールであって、別の装置と通信するようにさらに構成されている電気信号ハブモジュールのうちの少なくとも１つとを備える脳インタフェースシステムである。

本発明による別の実施形態は、脳からの電気信号を検知すること及び脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置を作動させる方法である。この方法は、骨内装置の電気伝導体の電気的接触面によって、脳からの電気信号を検知すること及び脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うことと、電気伝導体を備える、骨内装置の本体の少なくとも一部が、脳からの電気信号を検知すること及び脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つの間に、頭蓋骨内に延在することと、脳からの電気信号を検知すること及び脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つが、骨内装置が頭蓋骨の内部に貫通することなく完全に頭皮の下に位置付けられている間に行われることとを含む。

さらなる関連する実施形態において、方法は、本明細書で教示される電気的接触面を備える骨内装置のいずれかを使用して、脳からの電気信号を検知すること及び脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うことを含んでもよい。方法は、骨内装置を使用して、電気的脳活動を記録すること、又は、骨内装置を使用して、電気的脳刺激を行うことを含んでもよい。電気信号は、頭皮下ケーブルを通して骨内装置に又は骨内装置から送信されてもよい。無線信号は、骨内装置から送信されてよく、又は、骨内装置で受信されてもよく、データ記憶装置への無線での送信又はデータ記憶装置からの無線での受信によることを含む。方法は、骨内装置が完全に頭蓋骨内に位置付けられている間に、脳からの電気信号を検知すること及び脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うことを含んでもよく、又は、骨内装置の一部が頭蓋骨の頂面の上方に延在している間、且つ、完全に頭皮の下にある間に、脳からの電気信号を検知すること及び脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うことを含んでもよい。骨内装置によって、電気信号は、電気信号処理装置への通信及び電気信号処理装置からの通信のうちの少なくとも１つが行われてもよく、電気信号ハブモジュールへの通信及び電気信号ハブモジュールからの通信のうちの少なくとも１つが行われてもよく、電気信号ハブモジュールは別の装置と通信する。

本発明による別の実施形態は、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置を作動させる方法である。方法は、骨内装置の光信号装置によって、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うことと、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、骨内装置の本体の少なくとも一部が、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つの間に、頭蓋骨内に延在することと、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つが、骨内装置が頭蓋骨の内部に貫通することなく完全に頭皮の下に位置付けられている間に行われることとを含む。

さらなる関連する実施形態において、方法は、本明細書で教示される骨内装置のいずれかを使用して、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うことを含んでもよい。方法は、骨内装置を使用して、機能的近赤外分光法を行うこと、又は、骨内装置を使用して、フォトバイオモジュレーションを行うことを含んでもよい。フォトバイオモジュレーションは、骨内装置を使用して、神経障害及び神経変性障害の少なくとも１つを治療することを含んでもよい。電気信号は、頭皮下ケーブルを通して、骨内装置に送信されること及び骨内装置から送信されることのうちの少なくとも１つが行われてもよく、無線信号は、骨内装置から送信されること及び受信されることのうちの少なくとも１つが行われてもよい。方法は、無線信号をデータ記憶装置に送信すること及び無線信号をデータ記憶装置から受信することのうちの少なくとも１つを含んでもよい。方法は、骨内装置が完全に頭蓋骨内に位置付けられている間に、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うことを含んでもよく、又は、骨内装置の一部が頭蓋骨の頂面の上方に延在している間、且つ、完全に頭皮の下にある間に、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うことを含んでもよい。骨内装置によって、電気信号は、電気信号処理装置への通信及び電気信号処理装置からの通信のうちの少なくとも１つが行われてもよく、電気信号は、電気信号ハブモジュールへの通信及び電気信号ハブモジュールからの通信のうちの少なくとも１つが行われてもよく、電気信号ハブモジュールは別の装置と通信する。

本発明による別の実施形態は、脳からの電気信号を検知すること、脳を電気的に刺激すること、脳に光信号を放出すること、及び、脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うために、骨内装置を取り付ける方法である。この方法は、頭皮に開口を形成することと、頭蓋骨の内部に貫通することなく、頭蓋骨に開口を形成することと、頭蓋骨の内部に貫通することなく、頭皮の開口を通して頭蓋骨の開口に骨内装置を挿入することと、骨内装置が完全に頭皮の下に位置付けられて、頭蓋骨の内部に穿通することなく頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように、頭皮の開口を閉じることとを含む。

さらなる関連する実施形態において、頭蓋骨の開口は、頭皮の開口の場所の下にあってもよく、又は、頭蓋骨の開口は、頭皮の開口の場所から離れていてもよく、この方法は、頭皮の開口の場所から離れた頭蓋骨の開口に骨内装置を位置付けるために、頭皮の下に骨内装置を通すことを含む。この方法は、頭蓋骨の開口に骨内装置を取り付けるために遠隔作動ドリルを使用することを含んでもよく、遠隔作動ドリルは、頭皮の開口の場所から離れた頭蓋骨の開口に骨内装置を螺合することを可能にする延長部及びロータ機構を備える。骨内装置は、頭皮下ケーブルに電気的に接続されてもよい。無線通信装置は、骨内装置と通信する本体に取り付けられてもよい。この方法は、本体にデータ記憶装置を取り付けることを含んでもよい。この方法は、骨内装置への電気信号の通信及び骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うために、本体内に電気信号処理装置を取り付けることをさらに含んでもよい。電気信号ハブモジュールは、骨内装置への電気信号の通信及び骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うために、並びに、本体の外部の装置と通信するために、本体内に取り付けられてもよい。骨内装置の少なくとも一部は、頭蓋骨の開口に螺合されてもよい。骨内装置のペグ形状部分は、頭蓋骨の開口に位置付けられてもよい。この方法は、頭蓋骨内に完全に骨内装置を位置付けることを含んでもよく、又は、完全に頭皮の下にあるまま、頭蓋骨の頂面の上方に延在するように、装置の一部を位置付けることを含んでもよい。この方法は、本明細書で教示される骨内装置のいずれかを取り付けることを含んでもよい。

光の放出、光の検知、又はその両方を含む、本明細書で教示される、骨内装置、脳インタフェースシステム、及び方法は、約３８０ｎｍ～約７５０ｎｍ、たとえば、約６２５ｎｍ～約７５０ｎｍ、若しくは、約７５０ｎｍ～約１４００ｎｍなどの、約３８０ｎｍ～約１４００ｎｍの波長の光で、又は、前述の波長帯の２つ以上において、又は、電磁スペクトルの別の範囲において、使用されてもよい。

前述のものは、添付の図面に示されるような例示的な実施形態の以下のより具体的な記載から明らかであり、図面において、同様の参照符号は、異なる図を通して同じ部分を言及する。図面は必ずしも一定の割合ではなく、その代わりに、実施形態の例示に重点が置かれている。
先行技術による位置と対比される、本発明の実施形態による骨内装置の配置のための位置の概略図である。本発明の実施形態による骨内装置又はクラニオードを示す概略図である。本発明の実施形態による、骨内装置を頭蓋骨に固定するねじ山特徴と、交差駆動電気的接続部とを有する骨内装置の概略図である。本発明の実施形態による、弾性フラップを含む、骨内装置の別の実施形態を示す概略図である。本発明の実施形態による、完全に頭蓋の中の骨内装置、及び、部分的に頭蓋の中の骨内装置の位置付けを示す概略図である。本発明の実施形態による、骨内装置との無線通信の使用を示す概略図である。本発明の実施形態による、骨内装置との有線通信又はケーブルで接続された通信の使用を示す概略図である。骨内装置を埋め込むための方法及びツールを示す概略図であり、頭蓋骨の骨内装置のための開口は、頭皮の開口の場所から離れている。骨内装置を埋め込むための方法及びツールを示す別の概略図であり、頭蓋骨の骨内装置のための開口は、頭皮の開口の場所から離れている。本発明の実施形態による、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置を示す概略図である。

例示的な実施形態の説明は以下である。

本発明の実施形態による骨内装置又はクラニオードは、頭蓋の内面に穿通することなく、骨の中にあるように、すなわち、頭蓋骨の中に部分的に又は完全に、位置付けられ、さらに、直接の経皮インタフェースなしで、むしろ、皮下ケーブルに接続されて、又は、無線伝送機能を備えて、完全に頭皮の下に位置付けられる。クラニオードは、たとえば、（ｉ）脳からの電気信号を検知すること、（ｉｉ）脳を電気的に刺激すること、（ｉｉｉ）脳に光信号（近赤外又は赤色信号など）を放出すること、（ｉｖ）脳組織によって分散された光信号（近赤外信号など）を検出すること、たとえば、脳上で機能的近赤外分光法を実行すること、及び、（ｖ）脳上でフォトバイオモジュレーションを実行することのうちの１つ又は複数のために使用することができ、日常生活においてこれらの手順を実行する能力を提供することができる。１つの実施形態において、接続性の問題を解決するために、各クラニオードは、たとえば、皮下ＥＥＧリード線などの皮下ケーブルに接続可能にする特徴を備えており、それにより、実生活の設定におけるクラニオードの長期の使用が可能になる。別の実施形態において、アクティブ電極が、信号又はエネルギーを無線で送受信するために使用される。経皮性及び頭皮下埋め込み技術も提供される。

図１は、位置１、２、及び４～７におけるような、先行技術による位置と対比される、たとえば、位置３におけるような、本発明の実施形態による骨内装置の配置のための位置の概略図である。本明細書において「クラニオード」と言及されるが、本明細書の骨内装置は、本明細書で教示されるように、電極だけでなく、骨内発光及び／又は光検出装置を含むさまざまな装置も含むことが理解されるであろう。図１に示されるように、本発明の実施形態による骨内装置は、位置３に示されるように、骨の中にあるように位置付けられる、すなわち、頭蓋の内部に穿通することなく、頭蓋骨の中に部分的に又は完全に延在し、さらに、完全に頭皮の下に位置付けられる。（ここで、頭蓋骨の中に「完全に」又は「全面的に」又は「すべて」延在することによって、頭蓋の外面より上に突出することなく又は頭蓋の内面に穿通することなく、骨内装置が頭蓋骨の開口に配置されるとき、骨内装置は、頭蓋骨の中に完全に又は全面的に又はすべて延在しているとみなされてもよいことは理解されるべきであるが、骨内装置は、頭蓋の中に完全に又は全面的に又はすべて延在していると依然としてみなされている間、頭蓋のそのような開口を通してアクセスできるその頂部又は他の部分を有することができる）。骨内位置は、示される他の位置、すなわち、頭皮位置１、頭皮下位置２、経頭蓋位置４、硬膜外位置５、硬膜下位置６、及び脳内位置７と対照をなす。位置１、２、及び４～７における配置のそれぞれのそのような以前の技術は、それ自身の欠点、たとえば、位置１及び２のひどい信号対雑音比、及び、位置４～７の医療リスクの増加の可能性に悩まされている。

図２は、本発明の実施形態による骨内装置又はクラニオード２０５を示す概略図である。骨内装置２０５は、たとえば、脳２１５からの電気信号を検知する、又は、脳２１５を電気的に刺激する、又は、その両方を行うように構成することができる。骨内装置２０５は、脳２１５からの電気信号を検知する、脳２１５を電気的に刺激する、又はその両方を行うことができる電気的接触面２０９を備える電気伝導体２０７を備える。電気伝導体２０７を含む、装置２０５の本体２１１の一部又はすべては、頭蓋骨２１７の中に延在する。電気伝導体２０７の少なくとも一部は、骨と電気的に接触しないように、絶縁体で覆うことができる骨内装置２０５は、頭蓋骨２１７の中に少なくとも部分的に延在しながら、頭蓋骨２１７の内部２２１に貫通することなく、装置を完全に頭皮２１９の下に位置付けことができるようなサイズ及び形状を有する。たとえば、骨内装置２０５のサイズ及び形状は、骨内装置２０５の最大寸法が、少なくとも部分的に頭蓋２１７に、頭蓋骨２１７の内部２２１に穿通することなく、その作動位置において埋め込まれるときに、骨内装置２０５が完全に頭皮２１９の下に留まることができるだけ十分に小さいことを含むことができる。骨内装置２０５は、頭皮下ケーブル２２３に電気的に結合することができる。いくつかの実施形態において、骨内装置２０５は、頭皮下ケーブル２２３に恒久的に取り付けることができる。たとえば、頭皮下ケーブル２２３は、骨内装置２０５にレーザ溶接することができ、組立体は、シリコーンなどの絶縁体でオーバーモールドされる。或いは、骨内装置２０５は、頭皮下ケーブル２２３に恒久的に取り付けることができない。骨内装置２０５は、頭皮下ケーブル２２３に電気伝導体２０７を電気的に接続するように構成された電気的取付特徴２２５を備えることができる。そのような電気的取付特徴２２５は、たとえば、骨内装置２０５を頭皮下ケーブル２２３と結合及び結合解除することを可能にすることができる。

図２の例において、骨内装置又はクラニオード２０５は、電気的脳活動記録電極（センサ）であるが、クラニオード２０５及びその電気的接続部の配置などの、図２に示されるものに類似した１つ又は複数の特徴は、本明細書で教示される他の装置のために使用することができることが理解されるであろう。たとえば、クラニオード２０５は、電気的脳刺激電極とすることができる。図２において、クラニオード２０５は、前もって頭蓋２１７にドリルであけられた、又は他の方法で作られた穴２２９に、頭皮２１９の穴２２７を通して置かれる。穴２２９は、頭蓋２１７を貫通はしない。よって、クラニオード２０５は、「骨内」ＥＥＧを記録する、又は、本明細書で教示される他の例における他の骨内機能を実行すると言うことができる。クラニオード２０５の本体２１１は、たとえば、略円筒又は略円錐の形状とすることができる。クラニオード２０５のサイズ及び形状は、たとえば、約１ｍｍ～約５ｍｍの直径及び約２ｍｍ～約６ｍｍの高さとすることができるが、他の寸法を使用することができることが理解されるであろう。クラニオード２０５は、クラニオード２０５を頭蓋２１７に固定するねじ山特徴３３９（図３参照）を有することができ、クラニオード２０５をねじにする、又は、そうでない場合、クラニオード２０５をペグ２４１（図２の場合のように）にする。クラニオード２０５は、クラニオード２０５を骨に固定する他の特徴も有することができる。ペグが本明細書で言及される場合、ペグは、骨への固定を容易にする他の特徴、たとえば、かえし、突起、又は、骨へのより良好な固着を容易にする類似の小さい表面特徴を含むことができる。クラニオード２０５は、頭蓋の中に少なくとも部分的に又は完全に延在するが、しかしながら、たとえば、頭蓋に螺合されるときに生じるように、頭蓋２１７に必ずしも「固定される」必要があるというわけではなく、その代わりに、たとえば、クラニオード２０５の本体２１１のペグ形状で生じる可能性があるように、必ずしも骨に固定されることなく、頭蓋２１７の開口２２９の中に単に延在することができる。

図２において、クラニオードの底部２０９は電気伝導性であり、クラニオードの検知面、又はその電気的接触面２０９にする。クラニオードの側壁のほとんど又はすべては、電気的に分離しており（２３１）、電気伝導体２０７は、電気的接触面２０９から、脳２１５から最も遠いクラニオードの部分までクラニオード２０５の内部を延在する。より良好な信号対雑音比のために、クラニオード２０５は、電気筋運動記録信号を発生させる筋肉などの周辺組織から、電気的接続部２３５を電気的に分離するように設計されたシリコーンキャップ３３３（図３参照）などの特徴をさらに備えることができる。クラニオード２０５の頂部には、分離された頭皮下ケーブル２２３へのクラニオード２０５の取付けを可能にする電気的取付特徴２２５があり、そのため、電気的接続部２３５が、頭皮下ケーブルの接点２３７とクラニオードの伝導体２０７との間に形成される。クラニオードの電気的接触面２０９で記録されたＥＥＧ信号は、埋め込み型取得装置（たとえば、図７のデータ記憶装置７６９）まで、頭皮下ケーブル２２３を伝播する。別の例において、電気的刺激信号は、頭皮下ケーブル２２３を伝播し、電気的接触面２０９が脳２１５に電気的刺激を与えるように、クラニオードの伝導体２０７に提供することができる。頭皮下ケーブル２２３は、たとえば、いずれもクラニオード２０５に取り付けることができる複数の円筒状接点２３７を有する管状皮下ＥＥＧリード線とすることができる。電気伝導体２０７などの、クラニオード２０５の伝導性部分は、たとえば、生体適合性である伝導性金属材料、たとえば、ステンレス鋼、チタン、ＭＰ３５Ｎ、プラチナ、又はプラチナイリジウム合金で、又は、そのような材料の組合せで製造することができる。電気絶縁体２３１などの、クラニオード２０５の絶縁部分は、たとえば、シリコーン、ＰＥＥＫ、ＰＥ、ＬＣＰ若しくは他のプラスチック、セラミック、酸化物、又は、絶縁材料の薄く堅い堆積物などの、生体適合性である絶縁材料、又は、そのような材料の組合せで製造することができる。

１つの例において、電気伝導体２０７は、装置２０５を頭蓋骨２１７に残したまま、骨内装置２０５から取り外し可能とすることができる。すなわち、電気伝導体２０７は、たとえば、螺合又は接続を解除することによって、装置２０５の残りの部分から分離することができる構成要素とすることができる。これにより、電気伝導体２０７は、記録のためにもはや必要とされないときに、骨模倣材料と置き換えることができる。

図２の実施形態において、電気伝導体２０７は、頂部２５５と、底部２５７と、頂部２５５と底部２５７との間で延在するシャフト部２５９とを含む。底部２５７は、電気的接触面２０９を画定する。電気絶縁材料２３１は、電気伝導体２０７の頂部２５５及びシャフト部２５９のまわりを覆う。電気伝導体２０７の頂部２５５は、完全に頭皮２１９の下に位置付けられるように構成される。頂部２５５は、たとえば、恒久的な取付けによって、又は、頭皮下ケーブル２２３の一部を受け入れるように構成された電気的取付特徴２２５を含むことによって、頭皮下ケーブルに電気的に結合されるように構成することができる。電気伝導体２０７のシャフト部２５９及び底部２５７は、頭蓋骨２１７に延在する穴２２９に位置付けられるように構成され、それにより、電気的接触面２０９は、骨内空間２６１から脳活動を検知するために、頭蓋骨２１７の中に位置付けられる。

１つの骨内装置２０５が図２に示されているが、実施形態は、たとえば、電気的取付特徴２２５を使用して、頭皮下ケーブル２２３に取り付けられている複数の骨内装置２０５を含むことができることが理解されるであろう。別の実施形態において、１つ又は複数のクラニオード装置２０５は、頭皮下ケーブル２２３に恒久的に取り付けることができ、おそらく、接続する頭皮下ケーブル２２３を通すことをより難しくするが、電気的取付特徴２２５は必要としない。そして、頭皮下ケーブル２２３自体は、記録する埋め込み物（図７のデータ記憶装置７６９など）へのコネクタを有することができる。

図３は、本発明の実施形態による、骨内装置を頭蓋骨に固定するねじ山特徴３３９と、交差駆動電気的接続部とを有する骨内装置３０５の概略図である。図３において、骨内装置３０５は、外科用金属骨スクリュー３４３を含み、電気伝導体の頂部は、交差駆動溝３４７を有するヘッド３４５であり、電気伝導体のシャフト部は、ねじ山取付特徴３３９であって、電気絶縁材料でコーティングされ、底部は、電気的接触面３０９を画定する非絶縁先端である。交差駆動ヘッド３４５は、交差駆動溝３４７の内面３４９を除いて、電気絶縁材料でコーティングすることができる。交差駆動溝３４７は、頭皮下ケーブル３２３の電気的接触部３３７を受け入れるように適合させることができる。装置３０５は、頭皮下ケーブル３２３によって占められない交差駆動溝３４７と嵌合するように適合された分離及び保護キャップ３３３であって、当該分離及び保護キャップ３３３と交差駆動溝３４７との間の頭皮下ケーブル３２３を保持及び分離する分離及び保護キャップ３３３をさらに含むことができる。たとえば、キャップ３３３は、頭皮下ケーブル３２３によって占められない交差駆動溝３４７に嵌合する嵌合特徴３５１を含むことができる。

図３の例において、クラニオード３０５は、交差駆動を有する外科用金属骨スクリュー３４３である。そのねじ山部分３３９は、絶縁材料の薄層でコーティングされ、スクリューの非絶縁先端は、接点３０９を形成する。スクリューのヘッド３４５も、交差駆動溝３４７の内側態様３４９以外は、絶縁材でコーティングされる。交差駆動溝３４７は、クラニオード３０５を頭蓋に螺合するために使用することができるが、クラニオードとケーブルとの取付部の役も兼ねる。溝３４９の底部は、断面を半円形とすることができ、その直径は、頭皮下ケーブル３２３の直径に厳密に一致する。よって、ケーブル接点３３７は、頭皮下ケーブル３２３を有する外科医によって並べられたときに、溝の１つによって捕捉することができる。そして、他の溝は、シリコーン分離及び保護キャップ３３３を取り付けるように働く。

図４は、本発明の実施形態による、弾性フラップ４５３を含む、骨内装置４０５の別の実施形態を示す概略図である。ここで、電気的取付特徴４２５は、電気伝導体４０７を頭皮下ケーブル４２３に接続することを可能にする。電気的取付特徴４２５は、弾性フラップ４５３を含み、弾性フラップ４５３は、弾性フラップ４５３の下への頭皮下ケーブル４２３の一部の挿入を可能にするために持ち上げられ、頭皮下ケーブル４２３の電気接点４３７は、電気伝導体４０７との電気的接続を形成する。装置４０５は、たとえば、電気伝導体４０７以外の、プラスチックなどの弾性材料から形成することができる。弾性材料は、電気絶縁体４３１として機能することができ、一方、電気伝導体の底面は、電気的接触面４０９として機能する。

図５は、本発明の実施形態による、完全に頭蓋の中の骨内装置５０５、及び、部分的に頭蓋の中の骨内装置５０５の位置付けを示す概略図である。図５の左に示される１つの実施形態では、骨内装置５０５のサイズ及び形状は、装置５０５が頭蓋骨５１７内に完全に適合することを可能にするように構成される。別の実施形態では、骨内装置５０５のサイズ及び形状は、装置の一部５６３が、完全に頭皮５１９の下にあるまま、頭蓋５１７の内部５２１に穿通することなく、頭蓋骨５１７の頂面５６５の上方に延在するように構成されるようなサイズ及び形状である。

図６は、本発明の実施形態による、骨内装置６０５との無線通信の使用を示す概略図である。ここで、骨内装置６０５は、無線通信装置６６７を含み、無線通信装置６６７は、骨内装置６０５からの無線信号の送信、別の装置から骨内装置６０５に無線送信された無線信号の受信、又は、その両方を行うことができる。無線通信装置６６７は、たとえば、医療装置ネットワークの相互運用を可能にするものなどの、さまざまな異なる可能な無線通信プロトコル及び周波数帯のいずれか、たとえば、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉｒｅｌｅｓｓＭｅｄｉｃａｌＴｅｌｅｍｅｔｒｙＳｅｒｖｉｃｅ（ＷＭＴＳ、無線医療用遠隔測定サービス）などを使用して、通信することができる。いくつかの例として、無線通信装置６６７は、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線を使用して、６０８～６１４ＭＨｚ、９０２～９２８ＭＨｚ、１３９５～１４００ＭＨｚ、１４２７～１４３２ＭＨｚ、又は２．４～２．５ＧＨｚなどの周波数帯域でデータを送信することができる。１つの実施形態において、無線通信装置６６７は、無線信号をデータ記憶装置６６９に送信するように構成され、データ記憶装置６６９は、体の中に又は体の外部に位置付けることができる。たとえば、骨内装置６０５は、その検知された脳信号を前置増幅して、それを無線接続を介してデータ記憶装置６６９に送信する「アクティブな」電極とすることができる。１つの例において、データ記憶装置６６９は、体の中に位置付けられる、人工内耳などの埋め込み物内にあるようにすることができる。別の実施形態において、骨内装置６０５は、脳インタフェースシステムの一部とすることができ、脳インタフェースシステムは、たとえば、本明細書で教示される骨内装置のいずれも含むことができ、無線通信装置６６７を含むことができる。たとえば、図６に示されるように、脳インタフェースシステムは、その無線通信装置６６７を有する骨内装置６０５を含むことができ、無線通信装置６６７は、体の中に埋め込まれた、又は、体の外部の（マイクロプロセッサを含むことができる）電気信号処理装置６７１と信号を通信することができる。脳インタフェースシステムは、体の中に埋め込まれるように、又は、体の外部にあるように構成された電気信号ハブモジュール６７３も含むことができ、電気信号ハブモジュール６７３は、骨内装置６０５への電気信号及び骨内装置６０５からの電気信号を通信することができる。電気信号ハブモジュール６７３は、体の中又は体の外部の別の装置、たとえば、データ記憶装置、ネットワーク又は通信構成要素、又は信号処理装置と通信するようにさらに構成することができる。

図７は、本発明の実施形態による、骨内装置７０５との有線通信又はケーブルで接続された通信の使用を示す概略図である。本実施形態において、装置間の通信の一部若しくは全部は、無線通信とは対照的に、ワイヤ又はケーブルを使用して実行される。たとえば、図７の脳インタフェースシステムは、頭皮下ケーブル７２３を含むことができる。信号は、頭皮下ケーブル７２３に沿って、データ記憶装置７６９に及びデータ記憶装置７６９から通信することができ、データ記憶装置７６９は、体の中に位置付けることができる。さらに、脳インタフェースシステムは、体の中に埋め込まれるように構成されて、骨内装置７０５への電気信号の通信及び骨内装置７０５からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うように構成された（マイクロプロセッサを含むことができる）電気信号処理装置７７１を含むことができる。頭皮下ケーブル７２３は、たとえば、管状皮下脳波図リード線を含むことができ、骨内装置７０５のうちの１つ又は複数に接続するために、電気接点を含むことができる。脳インタフェースシステムは、体の中に埋め込まれるように構成された電気信号ハブモジュール７７３も含むことができ、電気信号ハブモジュール７７３は、骨内装置７０５へ及び骨内装置７０５から電気信号を通信することができる。電気信号ハブモジュール７７３は、体の外部の装置と通信するようにさらに構成することができる。

さまざまな異なる可能な方法が、本発明の実施形態に従って、体に骨内装置を取り付けるために使用することができる。図２に関して記載された１つの技術では、最初に、頭皮下面に入れるために、頭皮２１９に穿刺穴２２７が作られる。この開口２２７は、各クラニオードの最終位置の頂部で使用される埋め込み技術に応じて、ミリメートルの穴からセンチメートルの切開まで、長さを変えることができる。次いで、対応する直径及び深さの穴２２９が頭蓋にドリルであけられる。次いで、クラニオード又は他の骨内装置２０５が、頭蓋に螺合される又は頭蓋に押し込まれる。その後、クラニオードは、たとえば、電気的取付特徴２２５を使用して、頭皮下ケーブル２２３に取り付けられる。頭皮下ケーブル２２３は、クラニオード２０５の配置前若しくは配置後のいずれかに、皮膚の下に配索することができる、又は、２つの手順は断続的に行うことができる。最初に、クラニオード穿刺穴２２７が作られ、次いで、穿刺穴２２７を利用して頭皮下ケーブル２２３が配索され、次いで、クラニオード２０５は埋め込まれて、頭皮下ケーブル２２３に接続される。

１つの実施形態において、本明細書で教示されるクラニオード又は他の骨内装置の埋め込みは、骨リモデリングのために、恒久的とすることができる。したがって、埋め込みの指標は、長期的なＥＥＧ監視を必要とする脳障害を有する患者とすることができる。

別の実施形態において、骨内装置を取り付ける方法は、以下の通りとすることができる。骨内装置は、脳からの電気信号を検知すること、脳を電気的に刺激すること、脳に光信号（近赤外又は赤色信号など）を放出すること、脳からの光信号（近赤外形信号など）を検出することのうちの１つ又は複数を行うために使用することができる。図２を参照すると、方法は、頭皮２１９に開口２２７を形成することと、頭蓋骨２１７の内部２２１に貫通することなく、頭蓋骨に開口２２９を形成することと、頭蓋骨の内部２２１に穿通することなく、頭皮２１９の開口２２７を通して、頭蓋骨の開口２２９に骨内装置２０５を挿入することと、骨内装置２０５が完全に頭皮２１９の下に位置付けられ、頭蓋骨の内部２２１に穿通することなく、頭蓋骨２１７の中に少なくとも部分的に延在するように、頭皮の開口２２７を閉じることとを含む。頭蓋骨２１７の開口２２９は、図２に示されるように、頭皮の開口２２７の場所の下とすることができる。図２のように、挿入場所２２９の真上の皮膚を通る穿刺穴２２７を介して骨で挿入された骨内装置２０５を有することは、挿入目標上での閉制御性及び頭蓋に対する垂直な力の適用という利点を有する。この技術の欠点は、感染リスクがより大きい可能性があることであるがそれは、皮膚は挿入される材料の真上で破られ、各クラニオードに対して１つの切開を必要とするためである。

図８及び９に示される別の実施形態において、各骨内装置９０５（図９参照）は、最初に、間隔を空けて皮膚切開９７５を通して挿入されて、次いで、頭皮下面に通される（９７７）ことによって、骨で挿入される。図８及び９に示されるものなどの、特定の頭皮下ツールが、その目的のために使用することができる。この技術の利点は、挿入される材料の上、すなわち、装置９０５の上の皮膚は無傷であり、それによって、装置による感染のリスクが最小化されることである。さらに、場合によっては、多くの骨内装置９０５を１つの離れた切開９７５を介して埋め込むことができる。

図８及び９の方法では、頭蓋骨の開口９２９（図９参照）は、頭皮の開口９２７の場所から離れている。この方法は、頭皮の開口９２７の場所から離れた頭蓋骨９１７の開口９２９に骨内装置９０５を位置付けるために、頭皮９１９の下に骨内装置を通すこと（９７７）を含む。この方法は、頭蓋骨の開口に骨内装置を取り付けるために遠隔作動ドリル８７９（図８参照）を使用することを含むことができる。遠隔作動ドリル８７９は、頭皮の開口の場所から離れた頭蓋骨の開口への骨内装置の螺合を可能にする延長部８８１及びロータ機構８８３を含むことができる。ドリル８７９は、穴あけ及び螺合ツールとして機能することができ、頭皮下空間で進むことを可能にする。図８のパネルＡに示されるように、骨内装置は、ツール８７９のねじ回し部を有するねじ頭取付部を有することができる。パネルＢでは、コミュテータは、ねじとねじリングとの間の摺動導電接触を可能にすることできる。パネルＣでは、ねじ回しロータ機構が示されており、それは、たとえば、垂直歯車及び水平歯車を特徴とすることができる。パネルＤでは、分離機構がねじ回しからねじを押し出す。ツール８７９は、たとえば、通すために、長さ約７ｃｍとすることができ、インサータとしてプラスチック管に組み込むことができる。図９に示されるように、ねじが頭蓋に穿通している間、指を使用する頭皮への外部圧力を使用することができ、プラスチックエンベロープは、折りたたみによって縮むことができる。

図１０は、本発明の実施形態による、脳１０１５に光信号を放出すること及び脳１０１５からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置１００５を示す概略図である。本明細書で使用される場合、用語「光」は一般に、電磁スペクトルの任意の好適な部分における光を指し、電磁スペクトルの可視域の光、及び、電磁スペクトルの近赤外域の光の両方を含む。たとえば、光は、可視光、たとえば、約３８０ｎｍ～約７５０ｎｍの波長の波長帯の光とすることができる。可視光線範囲内で、光は、たとえば、約６２５ｎｍ～約７５０ｎｍの波長の波長帯の赤色光とすることができ、光は、近赤外光、たとえば、約７５０ｎｍ～約１４００ｎｍの波長の波長帯による光とすることもでき、光は、波長の前述の範囲の２つ以上からの光、及び、電磁スペクトルの波長の任意の他の好適な範囲からの光とすることができる。放出される光信号は、たとえば、脳に放出される近赤外又は赤色信号とすることができる。検出される光信号は、たとえば、脳から分散される近赤外信号とすることができる。装置は、脳１０１５に光信号を放出すること及び脳１０１５からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された光信号装置１０８５を備える。装置の本体の少なくとも一部は、頭蓋骨１０１７内に延在する、光エミッタ（近赤外又は赤色エミッタなど）１０８７及び光検出器（近赤外検出器など）１０８９のうちの少なくとも１つを含む。装置は、完全に頭皮１０１９の下に位置付けられ、頭蓋骨の内部１０２１に貫通することなく頭蓋骨１０１７の中に少なくとも部分的に延在するように構成されるサイズ及び形状を有する。光信号装置１０８５は、脳に近赤外若しくは赤色信号などの光信号を放出するだけの装置とすることができる、又は、脳からの近赤外信号などの光信号を検出するだけの装置とすることができる。又は、光信号装置は、脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することの両方を行う装置とすることができる。１つの例において、光信号装置１０８５は、機能的近赤外分光装置とすることができる。そのような装置は、機能的近赤外分光法で使用するために、単一の骨内装置１００５の光信号装置１０８５に近赤外信号を放出及び検出の両方を行わせることによって実行することができる。或いは、機能的近赤外分光法で使用するために、１つの装置１００５が、近赤外信号を放出することができ、一方、頭蓋の他の部分に取り付けられた異なる装置１００５が、近赤外信号を検出する。そのような分光法は、たとえば、脳の血行動態撮像を実行するために使用することができる。別の実施形態において、骨内装置１００５は、フォトバイオモジュレーションを実行するために、脳に近赤外又は赤色信号などの光信号を放出することができるフォトバイオモジュレーション装置とすることができる。フォトバイオモジュレーション装置は、たとえば、神経障害及び神経変性障害のうちの少なくとも１つを治療するように構成されたフォトバイオモジュレーション装置とすることができる。１つの例において、約８１０ｎｍの波長の近赤外パルスを使用して、フォトバイオモジュレーションは、アルツハイマー病の治療に使用することができるが、他の治療を行うことができる。装置１００５の他の特徴は、本明細書で教示される電極のために示される特徴と類似している可能性がある。たとえば、装置１００５は、電気的取付特徴を使用して頭皮下ケーブルに同様に結合することができ、無線通信装置を使用して通信することができ、体の中に位置付けられたデータ記憶装置と通信することができ、約０．５ミリメートル～約５ミリメートルの装置の直径及び約２ミリメートル～約６ミリメートルの装置の高さなどの、類似したサイズ及び形状を有することができ、頭蓋骨の中に装置を固定するように構成されたねじ山特徴又は頭蓋骨の中に延在するように構成されたペグを含むことができる。図５のような、本明細書で教示される他の装置と同様に、装置１００５のサイズ及び形状は、装置が頭蓋骨内に完全に適合することを可能にするように構成することができる、又は、サイズ及び形状は、完全に頭皮の下にあるまま、頭蓋骨の頂面の上方に延在するように構成された装置の一部を備えてもよい。

さまざまな異なる可能な利点が、本明細書で教示される実施形態を使用して実現することができる。１つの例として、クラニオードは、頭蓋骨の中にある記録面を使用し、それは、有利なトレードオフを提供することができる。それは、頭皮又は頭皮下ＥＥＧよりはるかに良好な信号対雑音比を提供し、その一方で、頭蓋の内部空洞を穿通しないことにより、その外科手術の若しくは手術後の出血、及び、感染リスクは減少する。

さらに、クラニオードの取付機構は、たとえば、クラニオードを頭皮下ケーブルに取り付けることを可能にすることができる。これにより、クラニオードは、完全埋め込み型記録装置、たとえば、人工内耳と物理的形態が類似の装置、又は、たとえば、次に、単一の経皮的接続を通して外部記録装置まで配索される、配備されたクラニオードからのすべてのケーブルをまとめるために使用される埋め込み型ハブ／コネクタのいずれかに、目立たない方法で、接続することができる。

別の例において、クラニオードは、皮下ＥＥＧリード線の接点に取り付け可能とすることができ、それにより、頭皮下ＥＥＧを記録するための、又は、クラニオードからの骨内ＥＥＧを記録するためのケーブルとしての、そのようなリード線の二重の用途が可能になる。

また、アクティブ電極技術の進歩に伴って、クラニオードは、長期保管のためにＥＥＧ信号を記録及び送信する多くの独立ユニットとして働くことができる。

さらに、多くのクラニオードが使用される場合、皮膚のすべてのアクセス可能な記録場所が数ミリメートル下に骨の対応物を有することができるので、脳の適用範囲を頭皮ＥＥＧと同じくらい大きくすることができる。

参考文献
（１）Ｒｏｓｓｅｔａｌ．１９９３．Ａｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓｅｐｉｄｕｒａｌｓｃｒｅｗｅｌｅｃｔｒｏｄｅｆｏｒｉｎｔｒａｃｒａｎｉａｌｅｌｅｃｔｒｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｍｒｅｃｏｒｄｉｎｇｓ．Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇｅｒｙ３３（２）：３３２－４；
（２）Ｂａｒｎｅｔｔｅｔａｌ．１９９０．Ｅｐｉｄｕｒａｌｐｅｇｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｆｏｒｔｈｅｐｒｅｓｕｒｇｉｃａｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｒａｃｔａｂｌｅｅｐｉｌｅｐｓｙ．Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇｅｒｙ２７（１）：１１３－５．

本明細書に引用されるすべての特許、公開出願、及び参考文献の教示は、その全体が参照により組み込まれる。

例示的な実施形態について詳細に図示及び説明したが、添付の特許請求の範囲に包含された実施形態の範囲を逸脱しない範囲で、形態及び細部にさまざまな変更が施されてもよいことは当業者によって理解されるであろう。

Claims

脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置であって、
前記脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された電気的接触面を備える電気伝導体と、
頭蓋骨内に延在するように構成された、前記電気伝導体を備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に穿通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備える、
骨内装置。
電気的脳活動記録電極を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
電気的脳刺激電極を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記装置が頭皮下ケーブルに電気的に結合されている、
請求項１に記載の骨内装置。
頭皮下ケーブルに前記電気伝導体を電気的に接続するように構成された電気的取付特徴を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
無線信号の送信及び受信のうちの少なくとも１つを行うように構成された無線通信装置を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記無線通信装置が、無線信号をデータ記憶装置に送信するように構成される、
請求項６に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が、約０．５ミリメートル～約５ミリメートルの前記装置の直径を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が、約２ミリメートル～約６ミリメートルの前記装置の高さを備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記装置の前記本体の前記一部が、前記頭蓋骨内に前記装置を固定するように構成されたねじ山特徴を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記装置の前記本体の前記一部が、前記頭蓋骨内に延在するように構成されたペグを備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記電気伝導体が、前記頭蓋骨内に存在するように構成された、前記装置の底部電気的接触面を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記電気伝導体が、前記底部電気的接触面から、前記脳から最も遠くに存在するように構成された前記装置の一部まで、前記装置内で延在する、
請求項１２に記載の骨内装置。
前記電気的取付特徴の近くの組織から前記電気的取付特徴を電気的に分離するように構成された電気的分離キャップをさらに備える、
請求項５に記載の骨内装置。
前記電気伝導体が、頂部と、底部と、前記頂部と前記底部との間で延在するシャフト部とを備え、前記底部が前記電気的接触面を画定し、
電気絶縁材料が、前記電気伝導体の前記頂部及び前記シャフト部のまわりを覆い、
前記電気伝導体の前記頂部が、完全に前記頭皮の下に位置付けられるように構成され、前記頂部が、前記頭皮下ケーブルに電気的に結合されるように構成され、
前記電気伝導体の前記シャフト部及び前記底部が、前記頭蓋骨に延在する穴に位置付けられるように構成され、それにより、前記電気的接触面が、骨内空間から脳活動を検知するために、前記頭蓋骨内に位置付けられる、
請求項５に記載の骨内装置。
外科用金属骨スクリューを備え、
前記電気伝導体の前記頂部が交差駆動溝を有するヘッドであり、
前記電気伝導体の前記シャフト部がねじが切られて、前記電気絶縁材料でコーティングされ、
前記底部が前記電気的接触面を画定する非絶縁先端である、
請求項１５に記載の骨内装置。
前記交差駆動ヘッドが、前記交差駆動溝の内面を除いて、前記電気絶縁材料でコーティングされる、
請求項１６に記載の骨内装置。
前記交差駆動溝が前記頭皮下ケーブルの電気的接触部を受け入れるように適合される、
請求項１７に記載の骨内装置。
前記頭皮下ケーブルによって占められない前記交差駆動溝と嵌合するように適合された分離及び保護キャップであって、当該分離及び保護キャップと前記交差駆動溝との間の前記頭皮下ケーブルを保持及び分離する分離及び保護キャップをさらに備える、
請求項１８に記載の骨内装置。
前記電気伝導体が、前記装置が前記頭蓋骨にあるまま、前記装置から取り外し可能である、
請求項１に記載の骨内装置。
前記電気伝導体が、ステンレス鋼、チタン、ＭＰ３５Ｎ、プラチナ、及びプラチナイリジウム合金のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１に記載の骨内装置。
プラスチック、セラミック、及び酸化物のうちの少なくとも１つを備える電気絶縁体をさらに備える、
請求項１に記載の骨内装置。
シリコーン、ＰＥＥＫ、ＰＥ、及びＬＣＰのうちの少なくとも１つを備える電気絶縁体をさらに備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が略円筒形状を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が略円錐形状を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が、前記装置が前記頭蓋骨内に完全に適合することを可能にするように構成される、
請求項１に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が、完全に前記頭皮の下にあるまま、前記頭蓋骨の頂面の上方に延在するように構成された前記装置の一部を備える、
請求項１に記載の骨内装置。
前記頭皮下ケーブルに前記電気伝導体を電気的に接続するように構成された前記電気的取付特徴を備え、
前記電気的取付特徴が、前記頭皮下ケーブルの一部を前記電気伝導体と電気的接続するために挿入することができる弾性フラップを備える、
請求項５に記載の骨内装置。
前記装置が、前記電気伝導体以外の弾性材料から形成される、
請求項２８に記載の骨内装置。
脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置であって、
脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された光信号装置と、
頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に貫通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備える、
骨内装置。
前記光信号装置が、前記脳への光信号の放出のみ行うように構成される、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記光信号装置が、前記脳からの光信号の検出のみ行うように構成される、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記光信号装置が、前記脳への光信号の放出及び前記脳からの光信号の検出の両方を行うように構成される、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記光信号装置が、機能的近赤外分光装置を備える、
請求項３１に記載の骨内装置。
前記光信号装置が、フォトバイオモジュレーション装置を備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記フォトバイオモジュレーション装置が、神経障害及び神経変性障害の少なくとも１つを治療するように構成されたフォトバイオモジュレーション装置を備える、
請求項３５に記載の骨内装置。
前記装置が頭皮下ケーブルに電気的に結合されている、
請求項３０に記載の骨内装置。
頭皮下ケーブルに前記光信号装置を電気的に接続するように構成された電気的取付特徴を備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
無線信号の送信及び受信のうちの少なくとも１つを行うように構成された無線通信装置を備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記無線通信装置が、データ記憶装置に無線信号を送信すること及びデータ記憶装置からの無線信号を受信することのうちの少なくとも１つを行うように構成される、
請求項３９に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が、約０．５ミリメートル～約５ミリメートルの前記装置の直径を備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が、約２ミリメートル～約６ミリメートルの前記装置の高さを備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記装置の前記本体の前記一部が、前記頭蓋骨内に前記装置を固定するように構成されたねじ山特徴を備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記装置の前記本体の前記一部が、前記頭蓋骨内に延在するように構成されたペグを備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が、前記装置が前記頭蓋骨内に完全に適合することを可能にするように構成される、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記サイズ及び形状が、完全に前記頭皮の下にあるまま、前記頭蓋骨の頂面の上方に延在するように構成された前記装置の一部を備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
（ｉ）脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置であって、
前記脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された電気的接触面を備える電気伝導体と、
頭蓋骨内に延在するように構成された、前記電気伝導体を備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に穿通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備え、
頭皮下ケーブルに電気的に結合されている、
骨内装置、並びに、
（ｉｉ）前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置であって、
脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された光信号装置と、
頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に貫通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備え、
頭皮下ケーブルに電気的に結合されている、
骨内装置
のうちの少なくとも１つと、
前記頭皮下ケーブルと
を備える、
脳インタフェースシステム。
前記少なくとも１つの骨内装置への電気信号の通信及び前記少なくとも１つの骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うように構成された電気信号処理装置をさらに備える、
請求項４７に記載の脳インタフェースシステム。
前記頭皮下ケーブルが、管状皮下脳波図リード線を備える、
請求項４７に記載の脳インタフェースシステム。
前記頭皮下ケーブルが、複数の骨内装置のうちの少なくとも１つに接続するために、電気接点を備える、
請求項４７に記載の脳インタフェースシステム。
前記少なくとも１つの骨内装置への電気信号の通信及び前記少なくとも１つの骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うように構成された電気信号ハブモジュールであって、別の装置と通信するようにさらに構成されている電気信号ハブモジュールを備える、
請求項４７に記載の脳インタフェースシステム。
（ｉ）脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置であって、
前記脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された電気的接触面を備える電気伝導体と、
頭蓋骨内に延在するように構成された、前記電気伝導体を備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に穿通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と、
無線信号の送信及び受信のうちの少なくとも１つを行うように構成された無線通信装置と
を備える骨内装置、並びに、
（ｉｉ）前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置であって、
脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された光信号装置と、
頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に貫通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
無線信号の送信及び受信のうちの少なくとも１つを行うように構成された無線通信装置と
を備える骨内装置
のうちの少なくとも１つと、
（ｉ）前記少なくとも１つの骨内装置への電気信号の通信及び前記少なくとも１つの骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うように構成された電気信号処理装置、並びに、
（ｉｉ）前記少なくとも１つの骨内装置への電気信号の通信及び前記少なくとも１つの骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うように構成された電気信号ハブモジュールであって、別の装置と通信するようにさらに構成されている電気信号ハブモジュール
のうちの少なくとも１つと
を備える、
脳インタフェースシステム。
脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置を作動させる方法であって、
前記骨内装置の電気伝導体の電気的接触面によって、前記脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うことと、
前記電気伝導体を備える、前記骨内装置の本体の少なくとも一部が、前記脳からの前記電気信号を前記検知すること及び前記脳を前記電気的に刺激することのうちの少なくとも１つの間に、頭蓋骨内に延在することと、
前記脳からの前記電気信号を前記検知すること及び前記脳を前記電気的に刺激することのうちの少なくとも１つが、前記骨内装置が前記頭蓋骨の内部に貫通することなく完全に頭皮の下に位置付けられている間に行われることと
を含む、
方法。
請求項１に記載の骨内装置を使用して、前記脳からの電気信号を前記検知すること及び前記脳を前記電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うこと
を含む、
請求項５３に記載の方法。
前記骨内装置を使用して、電気的脳活動を記録すること
を含む、
請求項５３に記載の方法。
前記骨内装置を使用して、電気的脳刺激を行うこと
を含む、
請求項５３に記載の方法。
頭皮下ケーブルを通して電気信号を前記骨内装置に送信すること及び前記骨内装置から送信することのうちの少なくとも１つ
を含む、
請求項５３に記載の方法。
無線信号を前記骨内装置に送信すること及び前記無線信号を前記骨内装置で受信することのうちの少なくとも１つ
を含む、
請求項５３に記載の方法。
前記無線信号をデータ記憶装置に送信すること及び前記無線信号をデータ記憶装置から受信することのうちの少なくとも１つ
を含む、
請求項５８に記載の方法。
前記骨内装置が完全に前記頭蓋骨内に位置付けられている間に、前記脳からの前記電気信号を前記検知すること及び前記脳を前記電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うこと
を含む、
請求項５３に記載の方法。
前記骨内装置の一部が前記頭蓋骨の頂面の上方に延在している間、且つ、完全に前記頭皮の下にある間に、前記脳からの前記電気信号を前記検知すること及び前記脳を前記電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うこと
を含む、
請求項５３に記載の方法。
前記骨内装置によって、電気信号を電気信号処理装置に通信すること及び電気信号を電気信号処理装置から通信することうちの少なくとも１つを行うこと
を含む、
請求項５３に記載の方法。
前記骨内装置によって、電気信号を電気信号ハブモジュールに通信すること及び電気信号を電気信号ハブモジュールから通信することのうちの少なくとも１つを行うこと
を含み、
前記電気信号ハブモジュールが別の装置と通信する、
請求項５３に記載の方法。
脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置を作動させる方法であって、
前記骨内装置の光信号装置によって、前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うことと、
光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、前記骨内装置の本体の少なくとも一部が、前記脳に光信号を前記放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つの間に、頭蓋骨内に延在することと、
前記脳に光信号を前記放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの前記少なくとも１つが、前記骨内装置が前記頭蓋骨の内部に貫通することなく完全に頭皮の下に位置付けられている間に行われることと
を含む、
方法。
請求項３０に記載の骨内装置を使用して、前記脳に光信号を前記放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うこと
を含む、
請求項６４に記載の方法。
前記骨内装置を使用して、機能的近赤外分光法を行うこと、
を含む、
請求項６４に記載の方法。
前記骨内装置を使用して、フォトバイオモジュレーションを行うこと
を含む、
請求項６４に記載の方法。
前記骨内装置を使用して、神経障害及び神経変性障害の少なくとも１つを治療すること
を含む、
請求項６７に記載の方法。
頭皮下ケーブルを通して電気信号を前記骨内装置に送信すること及び前記骨内装置から送信することのうちの少なくとも１つ
を含む、
請求項６４に記載の方法。
無線信号を前記骨内装置から送信すること及び受信することのうちのの少なくとも１つ
を含む、
請求項６４に記載の方法。
前記無線信号をデータ記憶装置に送信すること及び前記無線信号をデータ記憶装置から受信することのうちの少なくとも１つ
を含む、
請求項７０に記載の方法。
前記骨内装置が完全に前記頭蓋骨内に位置付けられている間に、前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの前記少なくとも１つを行うこと
を含む、
請求項６４に記載の方法。
前記骨内装置の一部が前記頭蓋骨の頂面の上方に延在している間、且つ、完全に前記頭皮の下にある間に、前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの前記少なくとも１つを行うこと
を含む、
請求項６４に記載の方法。
前記骨内装置によって、電気信号を電気信号処理装置に通信すること及び前記電気信号を前記電気信号処理装置から通信することのうちの少なくとも１つを行うこと
を含む、
請求項６４に記載の方法。
前記骨内装置によって、電気信号を電気信号ハブモジュールに通信すること及び電気信号を電気信号ハブモジュールから通信することのうちの少なくとも１つを行うこと
を含み、
前記電気信号ハブモジュールが別の装置と通信する、
請求項６４に記載の方法。
脳からの電気信号を検知すること、前記脳を電気的に刺激すること、前記脳に光信号を放出すること、及び、前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うために、骨内装置を取り付ける方法であって、
頭皮に開口を形成することと、
頭蓋骨の内部に貫通することなく、前記頭蓋骨に開口を形成することと、
前記頭蓋骨の前記内部に貫通することなく、前記頭皮の前記開口を通して前記頭蓋骨の前記開口に前記骨内装置を挿入することと、
前記骨内装置が完全に前記頭皮の下に位置付けられて、前記頭蓋骨の前記内部に穿通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように、前記頭皮の前記開口を閉じることと
を含む、
方法。
前記頭蓋骨の前記開口が、前記頭皮の前記開口の場所の下にある、
請求項７６に記載の方法。
前記頭蓋骨の前記開口が、前記頭皮の前記開口の前記場所から離れており、
前記頭皮の前記開口の前記場所から離れた前記頭蓋骨の前記開口に前記骨内装置を位置付けるために、前記頭皮の下に前記骨内装置を通すこと
を含む、
請求項７６に記載の方法。
前記頭蓋骨の前記開口に前記骨内装置を取り付けるために遠隔作動ドリルを使用すること
を含み、
前記遠隔作動ドリルが、前記頭皮の前記開口の前記場所から離れた前記頭蓋骨の前記開口に前記骨内装置を螺合することを可能にする延長部及びロータ機構を備える、
請求項７８に記載の方法。
頭皮下ケーブルに前記骨内装置を電気的に接続すること
をさらに含む、
請求項７６に記載の方法。
前記骨内装置と通信する体に無線通信装置を取り付けること
をさらに含む、
請求項７６に記載の方法。
前記体にデータ記憶装置を取り付けること
をさらに含む、
請求項７６に記載の方法。
前記骨内装置への電気信号の通信及び前記骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うために、前記体内に電気信号処理装置を取り付けること
をさらに含む、
請求項７６に記載の方法。
前記骨内装置への電気信号の通信及び前記骨内装置からの電気信号の通信のうちの少なくとも１つを行うために、並びに、前記体の外部の装置と通信するために、前記体内に電気信号ハブモジュールを取り付けること
をさらに含む、
請求項７６に記載の方法。
前記頭蓋骨の前記開口に前記骨内装置の少なくとも一部を螺合すること
を含む、
請求項７６に記載の方法。
前記頭蓋骨の前記開口に前記骨内装置のペグ形状部分を位置付けること
を含む、
請求項７６に記載の方法。
前記頭蓋骨内に完全に前記骨内装置を位置付けること
を含む、
請求項７６に記載の方法。
完全に前記頭皮の下にあるまま、前記頭蓋骨の頂面の上方に延在するように、前記装置の一部を位置付けること
を含む、
請求項７６に記載の方法。
前記骨内装置が、
（ｉ）前記脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置であって、
前記脳からの電気信号を検知すること及び前記脳を電気的に刺激することのうちの少なくとも１つを行うように構成された電気的接触面を備える電気伝導体と、
頭蓋骨内に延在するように構成された、前記電気伝導体を備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に穿通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備える、
骨内装置、並びに、
（ｉｉ）前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置であって、
前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された光信号装置と、
頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に貫通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備える、
骨内装置
のうちの少なくとも１つを備える、
請求項７６に記載の方法。
前記光が、約３８０ｎｍ～約７５０ｎｍの波長の光を備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記光が、約７５０ｎｍ～約１４００ｎｍの波長の光を備える、
請求項３０に記載の骨内装置。
前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された前記骨内装置
を備え、
前記装置が、
前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された前記光信号装置と、
前記頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、前記装置の前記本体の少なくとも一部と、
完全に前記頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に貫通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備え、
前記装置が前記頭皮下ケーブルに電気的に結合されており、
前記光が、約３８０ｎｍ～約７５０ｎｍの波長の光を備える、
請求項４７に記載の脳インタフェースシステム。
前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された前記前骨内装置
を備え、
前記装置が、
前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された前記光信号装置と、
前記頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、前記装置の前記本体の少なくとも一部と、
完全に前記頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に貫通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備え、
前記装置が前記頭皮下ケーブルに電気的に結合されており、
前記光が、約７５０ｎｍ～約１４００ｎｍの波長の光を備える、
請求項４７に記載の脳インタフェースシステム。
前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された前記前骨内装置
を備え、
前記装置が、
前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された前記光信号装置と、
頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、頭蓋骨の内部に貫通することなく頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
無線信号の送信及び受信のうちの少なくとも１つを行うように構成された前記無線通信装置と
を備え、
前記光が、約３８０ｎｍ～約７５０ｎｍの波長の光を備える、
請求項５２に記載の脳インタフェースシステム。
前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された前記前骨内装置
を備え、
前記装置が、
前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された前記光信号装置と、
頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に貫通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と、
無線信号の送信及び受信のうちの少なくとも１つを行うように構成された前記無線通信装置と
を備え、
前記光が、約７５０ｎｍ～約１４００ｎｍの波長の光を備える、
請求項５２に記載の脳インタフェースシステム。
前記光が、約３８０ｎｍ～約７５０ｎｍの波長の光を備える、
請求項６４に記載の方法。
前記光が、約７５０ｎｍ～約１４００ｎｍの波長の光を備える、
請求項６４に記載の方法。
前記骨内装置が、前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置を備え、
前記装置が、
脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された光信号装置と、
頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に貫通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備え、
前記光が、約３８０ｎｍ～約７５０ｎｍの波長の光を備える、
請求項７６に記載の方法。
前記骨内装置が、前記脳に光信号を放出すること及び前記脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された骨内装置を備え、
前記装置が、
脳に光信号を放出すること及び脳からの光信号を検出することのうちの少なくとも１つを行うように構成された光信号装置と、
頭蓋骨内に延在するように構成されている、光エミッタ及び光検出器のうちの少なくとも１つを備える、前記装置の本体の少なくとも一部と、
完全に頭皮の下に位置付けられ、前記頭蓋骨の内部に貫通することなく前記頭蓋骨内に少なくとも部分的に延在するように構成されたサイズ及び形状と
を備え、
前記光が、約７５０ｎｍ～約１４００ｎｍの波長の光を備える、
請求項７６に記載の方法。