JP4125339B2 - Portable assembly, system and method for providing functional or therapeutic neuromuscular stimulation - Google Patents

Portable assembly, system and method for providing functional or therapeutic neuromuscular stimulation Download PDF

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ビー. ストラザー ロバート
ジェイ. ムルバ ジョセフ
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Description

(発明の分野)
本発明は、神経筋刺激を提供するためのシステムおよび方法に関する。
(Field of Invention)
The present invention relates to systems and methods for providing neuromuscular stimulation.

(発明の背景)
神経筋刺激は、機能結果および/または治療結果を奏し得る。既存のシステムおよび方法は、神経筋刺激を必要とする個体に顕著な利益をもたらし得るが、多くの生活の質の問題が依然として残っている。例えば、既存のシステムは、単一の用途のための刺激機能を行う。さらに、これらのコントローラは、今日の標準では、操作および持ち運びには比較的大きくかつ扱いにくい。
(Background of the Invention)
Neuromuscular stimulation can have functional and / or therapeutic results. While existing systems and methods can provide significant benefits to individuals in need of neuromuscular stimulation, many quality of life issues still remain. For example, existing systems perform stimulation functions for a single application. Furthermore, these controllers are relatively large and cumbersome to operate and carry according to today's standards.

神経筋刺激を提供するためのシステムおよび方法は、特定のプロテーゼ目的および特定の治療目的のみならず、神経筋刺激(エンドユーザーがワイヤレスインターフェースを介してこのシステムを操作することを可能にする能力を含む)を要する個体の生活の質にも対処するべきときである。   A system and method for providing neuromuscular stimulation provides not only specific prosthetic and specific therapeutic purposes, but also neuromuscular stimulation (the ability to allow end users to operate this system via a wireless interface). It is also time to deal with the quality of life of individuals who need it.

(発明の要旨)
本発明により、以下が提供される。
(項目1)
神経筋刺激アセンブリであって、該アセンブリは、
標的とされた神経組織領域または筋組織領域において埋め込むための大きさにされかつそのように構成された少なくとも1つの電極、
該電極に電気的に結合し、かつ外部皮膚表面を貫通して突出している露出領域を備える、経皮的導線、
該外部皮膚表面に装着されるような大きさにされかつそのように構成されたキャリア
刺激パルスを発するように構成された該キャリアを基板上に保持した回路、および
該回路に電気的に結合した該キャリアを該基板上に保持した電極接続要素であって、該電極接続要素は、該電極を該回路に電気的に結合するように、該導線の露出領域の少なくとも一部分を電気的に係合して、該刺激パルスを該組織領域に経皮的に印加するような大きさにされかつそのように構成されている、電極接続要素、
を備える、神経筋刺激アセンブリ。
(項目2)
項目1に記載のアセンブリであって、該アセンブリは、前記回路に電気的に結合された前記キャリアを基板上に保持した電力入力ベイをさらに備え、該電力入力ベイは、取り外すことができかつ交換することができる電源を保持するような大きさにされかつそのように構成されている、アセンブリ。
(項目3)
項目2に記載のアセンブリであって、該アセンブリは、プリセットスケジュールに従って、前記電源の取り外しおよび交換を命令する指示をさらに備える、アセンブリ。
(項目4)
前記電源は、バッテリーを含む、項目2に記載のアセンブリ。
(項目5)
前記少なくとも1つの電極は、三頭筋に分布する末梢運動神経において埋め込むための大きさにされかつそのように構成されている、項目1に記載のアセンブリ。
(項目6)
神経筋刺激アセンブリであって、該アセンブリは、
少なくとも1つの電極、
外部皮膚表面に装着されるような大きさにされかつそのように構成されたキャリア、
該電極に刺激パルスを発するように構成された該キャリアを基板上に保持した回路、
該回路に電気的に結合した該キャリアを基板上に保持した電力入力ベイであって、該電力入力ベイは、取り外すことができかつ交換することができる電源を保持するような大きさにされかつそのように構成されている、電力入力ベイ、
プリセットスケジュールに従って該電源の取り外しおよび交換を命令する指示、および
該プリセットスケジュールに従って該回路を再充電するための電源
を備える、神経筋刺激アセンブリ。
(項目7)
前記電源はバッテリーを含む、項目6に記載のアセンブリ。
(項目8)
前記電極は、標的とされた神経組織領域または筋組織領域において埋め込むための大きさにされかつそのように構成されている、項目6に記載のアセンブリ。
(項目9)
前記電極は、外部皮膚表面に配置するための大きさにされかつそのように構成されている、項目6に記載のアセンブリ。
(項目10)
前記少なくとも1つの電極は、三頭筋に分布する末梢運動神経と関連して配置するための大きさにされかつそのように構成されている、項目6に記載のアセンブリ。
(項目11)
神経筋刺激アセンブリであって、該アセンブリは、
少なくとも1つの電極、
外部皮膚表面に装着されるような大きさにされかつそのように構成された、キャリア、
該電極に刺激パルスを発するように構成された該キャリアを基板上に保持した回路、および
該回路に電気的に結合された該キャリアを基板上に保持した通信ベイであって、該通信ベイは、該回路と外部デバイスとの間のワイヤレス通信を確立するような大きさにされかつそのように構成されている、通信ベイ、
を備える、神経筋刺激アセンブリ。
(項目12)
神経筋刺激アセンブリであって、該アセンブリは、
標的とされた神経組織領域または筋組織領域の刺激のための大きさにされかつそのように構成されている、少なくとも1つの表面取り付け電極、
外部皮膚表面に装着されるような大きさにされかつそのように構成されたキャリア、
刺激パルスを発するように構成された該キャリアを基板上に備えるプログラム可能回路、
該回路に電気的に結合された該キャリアを基板上に保持した電力入力ベイ、ならびに
該回路に電気的に結合した該キャリアを基板上に保持した電極接続要素であって、該電極接続要素は、少なくとも1つの電極を該回路に電気的に結合して、該刺激パルスを該組織領域に印加するような大きさにされかつそのように構成されている、電極接続要素、
を備える、神経筋刺激アセンブリ。
(項目13)
表面取り付けリターン電極をさらに備える、項目12に記載のアセンブリ。
(項目14)
項目12に記載のアセンブリであって、前記プログラム可能回路に電気的に結合された前記キャリアを基板上に保持した通信ベイをさらに備え、該通信ベイは、該回路と外部デバイスとの間のワイヤレス通信リンクを確立する様な大きさにされかつそのように構成されている、アセンブリ。
(項目15)
経皮電極用の導入器であって、該導入器は、組織内の望ましい位置に進める間に、組織との接触から経皮電極を保護するような大きさにされかつそのように構成されている内部管腔を規定する本体を備え、該本体は、該本体を選択したパッチに沿って進めるように選択的に変形することができる材料を含む、遠位組織穿通領域、および遠隔アクチュエーターの操作に応じて該遠位領域の変形を変化させるための該遠位領域に連結した機構、
を備える、導入器。
(項目16)
前記機構は、少なくとも1つのリニアモーターアセンブリを備える、項目15に記載の導入器。
(項目17)
処置についてC5−6四肢麻痺を評価する方法であって、少なくとも1つの電極、外部皮膚表面に装着されるような大きさにされかつそのように構成されているキャリア、および該電極に刺激パルスを発するように構成された該キャリアを基板上に保持した回路を備える神経筋刺激アセンブリを提供する工程、外部皮膚表面に該キャリアを配置して、該電極を三頭筋に分布する末梢運動神経に関連して配置する工程、ならびに該回路を作動させて、個人が、電気刺激に応答する、神経分布した三頭筋を有するか否かを決定する工程を包含する、方法。
本発明は、プロテーゼによる神経筋刺激または治療的神経筋刺激を提供するための改善されたアセンブリ、システムおよび方法を提供する。
(Summary of the Invention)
The present invention provides the following.
(Item 1)
A neuromuscular stimulation assembly, the assembly comprising:
At least one electrode sized and configured for implantation in a targeted neural tissue region or muscle tissue region;
A percutaneous lead comprising an exposed region electrically coupled to the electrode and projecting through an external skin surface;
A carrier sized and configured to be worn on the external skin surface; a circuit holding the carrier configured to emit stimulation pulses; and a circuit electrically coupled to the circuit; An electrode connection element holding the carrier on the substrate, the electrode connection element electrically engaging at least a portion of the exposed area of the conductor to electrically couple the electrode to the circuit An electrode connecting element sized and configured to percutaneously apply the stimulation pulse to the tissue region;
A neuromuscular stimulation assembly comprising:
(Item 2)
The assembly of claim 1, further comprising a power input bay holding the carrier electrically coupled to the circuit on a substrate, the power input bay being removable and replaceable. An assembly sized and configured to hold a power supply that can be.
(Item 3)
3. The assembly of item 2, wherein the assembly further comprises instructions to command the removal and replacement of the power source according to a preset schedule.
(Item 4)
The assembly of claim 2, wherein the power source comprises a battery.
(Item 5)
The assembly of claim 1, wherein the at least one electrode is sized and configured for implantation in peripheral motor nerves distributed in the triceps.
(Item 6)
A neuromuscular stimulation assembly, the assembly comprising:
At least one electrode,
A carrier sized and configured to be worn on an external skin surface;
A circuit holding on a substrate the carrier configured to emit a stimulation pulse to the electrode;
A power input bay holding the carrier electrically coupled to the circuit on a substrate, the power input bay sized to hold a power supply that can be removed and replaced; and Power input bay, configured as such
A neuromuscular stimulation assembly comprising: an instruction to command the removal and replacement of the power supply according to a preset schedule; and a power supply for recharging the circuit according to the preset schedule.
(Item 7)
The assembly of claim 6, wherein the power source comprises a battery.
(Item 8)
7. The assembly of item 6, wherein the electrode is sized and configured for implantation in a targeted nerve tissue region or muscle tissue region.
(Item 9)
The assembly of claim 6, wherein the electrode is sized and configured for placement on an external skin surface.
(Item 10)
7. The assembly of item 6, wherein the at least one electrode is sized and configured for placement in connection with peripheral motor nerves distributed in the triceps.
(Item 11)
A neuromuscular stimulation assembly, the assembly comprising:
At least one electrode,
A carrier sized and configured to be worn on an external skin surface;
A circuit holding the carrier configured to emit a stimulation pulse to the electrode on the substrate, and a communication bay holding the carrier electrically coupled to the circuit on the substrate, the communication bay comprising: A communication bay sized and configured to establish wireless communication between the circuit and an external device;
A neuromuscular stimulation assembly comprising:
(Item 12)
A neuromuscular stimulation assembly, the assembly comprising:
At least one surface-mounted electrode sized and configured for stimulation of a targeted neural tissue region or muscle tissue region;
A carrier sized and configured to be worn on an external skin surface;
A programmable circuit comprising on a substrate the carrier configured to emit stimulation pulses;
A power input bay holding the carrier electrically coupled to the circuit on the substrate, and an electrode connecting element holding the carrier electrically coupled to the circuit on the substrate, the electrode connecting element comprising: An electrode connecting element sized and configured to electrically couple at least one electrode to the circuit and apply the stimulation pulse to the tissue region;
A neuromuscular stimulation assembly comprising:
(Item 13)
13. The assembly of item 12, further comprising a surface mount return electrode.
(Item 14)
13. The assembly of item 12, further comprising a communication bay holding the carrier electrically coupled to the programmable circuit on a substrate, the communication bay being a wireless between the circuit and an external device. An assembly sized and configured to establish a communication link.
(Item 15)
An introducer for a percutaneous electrode, wherein the introducer is sized and configured to protect the percutaneous electrode from contact with tissue while it is advanced to a desired location within the tissue. A distal tissue piercing region comprising a body defining an internal lumen that includes a material that can be selectively deformed to advance the body along a selected patch, and manipulation of a remote actuator A mechanism coupled to the distal region to change the deformation of the distal region in response to
An introducer.
(Item 16)
Item 16. The introducer of item 15, wherein the mechanism comprises at least one linear motor assembly.
(Item 17)
A method for assessing C5-6 limb paralysis for treatment comprising at least one electrode, a carrier sized and configured to be worn on an external skin surface, and a stimulation pulse on the electrode Providing a neuromuscular stimulation assembly comprising circuitry that holds the carrier configured to emit on a substrate, placing the carrier on an external skin surface, and distributing the electrode to a peripheral motor nerve that distributes the triceps A method comprising: placing in association, and activating the circuit to determine whether the individual has a nerve-distributed triceps in response to electrical stimulation.
The present invention provides improved assemblies, systems and methods for providing prosthetic neuromuscular or therapeutic neuromuscular stimulation.

本発明の一局面は、身体内部の筋肉または神経と、身体外側の皮膚の表面に一時的に取り付けられた刺激発生器または記録機器との間の電気的接続を提供する、携帯式の、経皮的なまたは表面取り付けの神経筋刺激アセンブリ、システムおよび方法を提供する。これらのアセンブリ、システムおよび方法は、使用時に、経皮的導線によって電極に結合され、この電極が、皮膚表面の下に埋め込まれ得るか、または代わりに、従来の表面取り付け電極に結合され得、標的とした組織領域に配置され得る。その神経筋刺激アセンブリ、システム、および方法は、標的とした領域にのみ、1以上の高度に選択的な治療結果および/または診断結果を達成するために、高度に選択的なパターンの神経筋刺激を印加する。そのパターンは、望ましい治療目的および/または診断目的に従って変動し得る。適応としては、例えば、疼痛もしくは筋機能不全の高度に選択的な処置、および/または組織もしくは骨の治癒の高度に選択的な促進、および/または将来、永久に埋め込まれたままのデバイスによる、予測される機能的電気刺激処置の有効性の、高度に選択的な診断が挙げられ得る。さらに、そのユーザーから神経筋刺激アセンブリ、システムおよび方法へのコントローラーインターフェースは、ワイヤレスであり得る。   One aspect of the present invention is a portable, transdermal device that provides an electrical connection between a muscle or nerve inside the body and a stimulus generator or recording device temporarily attached to the skin surface outside the body. Cutaneous or surface mounted neuromuscular stimulation assemblies, systems and methods are provided. These assemblies, systems and methods are, in use, coupled to an electrode by a percutaneous lead, which can be implanted beneath the skin surface, or alternatively, can be coupled to a conventional surface mounted electrode, It can be placed in the targeted tissue region. The neuromuscular stimulation assembly, system, and method provide a highly selective pattern of neuromuscular stimulation to achieve one or more highly selective therapeutic and / or diagnostic results only in a targeted area. Apply. The pattern may vary according to the desired therapeutic and / or diagnostic purpose. Indications include, for example, highly selective treatment of pain or muscle dysfunction, and / or highly selective promotion of tissue or bone healing, and / or devices that remain permanently implanted in the future. A highly selective diagnosis of the effectiveness of the expected functional electrical stimulation treatment may be mentioned. Further, the controller interface from the user to the neuromuscular stimulation assembly, system and method can be wireless.

神経筋刺激アセンブリ、システムおよび方法は、皮膚に装着したパッチまたはキャリアを含む。このキャリアは、例えば、感圧式接着剤を使用することで、不快感なくかつ個体の腕、脚もしくは胴体の身体の形に影響を及ぼすことなく、容易に保持され得る。   The neuromuscular stimulation assembly, system and method includes a patch or carrier attached to the skin. This carrier can be easily held, for example by using a pressure sensitive adhesive, without discomfort and without affecting the body shape of the individual's arms, legs or torso.

このキャリアは、望ましい電流パターンを発生させる電子ポッド(electronics pod)を備える。このポッドは、刺激パルスの刺激電流、時間もしくはシーケンスと、ログと、モニターの使用とを発生させる、マイクロプロセッサベースのプログラム可能回路を収容する。この電子ポッドは、望ましい場合、ワイヤレスプログラミング制御およびワイヤレス患者制御の両方のためのワイヤレスRFベースコマンドを受容するように構成され得る。   The carrier comprises an electronic pod that generates the desired current pattern. The pod contains a microprocessor-based programmable circuit that generates stimulation current, time or sequence of stimulation pulses, logs, and monitor usage. The electronic pod can be configured to accept wireless RF-based commands for both wireless programming control and wireless patient control, if desired.

この電子ポッドはまた、経皮電極導線を、電子ポッドの回路へと、もしくは表面取り付け電極へと、物理的かつ電気的に結合するための電極接続領域を備える。   The electronic pod also includes an electrode connection region for physically and electrically coupling the percutaneous electrode lead to the circuit of the electronic pod or to the surface-mounted electrode.

このキャリアは、命令されるように、取り外しかつ交換可能な、小さく軽量の一次単電池(primary cell battery)を受容するように、電力入力ベイをさらに備える。この電池は、電子ポッドに電力を提供する。   The carrier further includes a power input bay to receive a small, lightweight primary cell battery that can be removed and replaced as commanded. This battery provides power to the electronic pod.

神経筋刺激アセンブリ、システムおよび方法を用いて命令された代表的なレジメンにおいて、個体は、その電池を(例えば、1日に約1回または1週間に約1回)定期的に取り外し、廃棄し、これを、新しい電池に交換するように指示されることが企図される。この手配は、電子ポッドの電力要求を満たすことを簡単にする。この神経筋刺激アセンブリ、システムおよび方法の使用は、それにより、通常の自動化された投薬レジメンを平行して行い、この電池は、丸剤形態で投薬レジメンを施している個体に類似した、命令された頻度で交換される。   In a typical regimen ordered using a neuromuscular stimulation assembly, system and method, an individual periodically removes and discards the battery (eg, about once a day or about once a week). It is contemplated that it will be instructed to replace it with a new battery. This arrangement makes it easy to meet the power requirements of the electronic pod. The use of this neuromuscular stimulation assembly, system, and method is thereby commanded in parallel with a normal automated dosing regimen, and this battery is similar to an individual receiving a dosing regimen in pill form. It is exchanged at a certain frequency.

この電力入力ベイはまた、通信インターフェースとして働き得る。この通信インターフェースは、外部デバイス上の嵌合する通信インターフェースにはめ込まれてもよいし、外部デバイスに対するワイヤレスインターフェースを有していてもよい。このリンクを介して、介護者または臨床医が、所定の電子ポッドの操作を個々にプログラムし得る。必要であれば、介護者または臨床医は、種々の刺激パラメーターをリアルタイムで調節し得る。   This power input bay may also serve as a communication interface. This communication interface may be fitted into a mating communication interface on the external device or may have a wireless interface to the external device. Via this link, the caregiver or clinician can individually program the operation of a given electronic pod. If necessary, the caregiver or clinician can adjust various stimulation parameters in real time.

このアセンブリ、システムおよび方法は、例えば、以下の多くの異なる結果を可能にする:(i)疼痛もしくは筋機能不全の処置による、末梢神経系または中枢神経系に対する損傷(例えば、四肢の外傷、脳卒中、中枢神経系疾患など)に起因して、随意制御が損なわれた筋肉(またはその分布(innervate)した神経)に対する電気刺激の印加を介する急性疼痛の軽減;ならびに/または(ii)疾患または損傷による機能の一時的な破壊後の、筋機能の維持、および筋肉の強さ、重さ、末梢血流などを維持するために一時的刺激を介した非活動性萎縮の予防;ならびに/または(iii)骨の癒合、組織再増殖などの治癒の補助または促進するために、骨または組織において少量のDC電流(または非常に小さい周波数のAC電流)の供給を介する増強された組織および骨の再生;ならびに/または(iv)神経調節もしくは阻害効果を提供するための、神経刺激の印加を介して疼痛または他の状態の処置;ならびに/または(v)筋機能を増強し、術後に強度の回復を促進するための術後の回復;ならびに/または(vi)抗血栓症治療(例えば、静脈による血液の戻りを増大させるための、脚の筋肉の刺激による);ならびに/または(vii)筋肉の周期的刺激による骨粗鬆症の処置;ならびに/または(viii)より持続的なインプラントの埋め込みに先立って、このような処置の効力を評価する(例えば、C5−6四肢麻痺を有する個人が、電気刺激による処置に応じることができる神経分布した三頭筋を有するか否かを評価する)ための、電気刺激の短時間の供給;ならびに/または(ix)医学的状態の診断の補助もしくは処置方法の有効性の評価の補助のための、身体において発生した生体電位シグナルの短時間の記録;ならびに/または(x)損なわれたかもしくは失われた歩行または上肢機能の回復のような機能的利益のため。   This assembly, system, and method enables, for example, many different results: (i) damage to the peripheral or central nervous system (eg, extremity trauma, stroke, by treatment of pain or muscle dysfunction) Alleviation of acute pain through the application of electrical stimulation to muscles (or nerves that are distributed therewith) that are under voluntary control due to, eg, central nervous system disease); and / or (ii) disease or injury Maintenance of muscle function after temporary disruption of function and prevention of inactive atrophy through temporary stimulation to maintain muscle strength, weight, peripheral blood flow, etc. and / or ( iii) A small amount of DC current (or very low frequency AC current) in the bone or tissue to aid or promote healing, such as bone healing, tissue regrowth, etc. ) Enhanced tissue and bone regeneration via supply; and / or (iv) treatment of pain or other conditions via application of neural stimulation to provide a neuromodulatory or inhibitory effect; and / or ( v) post-operative recovery to enhance muscle function and promote post-surgery strength recovery; and / or (vi) antithrombotic treatment (eg, to increase blood return by veins) And / or (vii) treatment of osteoporosis by periodic muscle stimulation; and / or (viii) assessing the efficacy of such treatment prior to more sustained implant implantation (eg, Short of electrical stimulation to assess whether an individual with C5-6 limb paralysis has a nerve-distributed triceps that can respond to treatment with electrical stimulation) And / or (ix) a brief recording of biopotential signals generated in the body to assist in the diagnosis of a medical condition or to assess the effectiveness of a treatment method; and / or (x) For functional benefits such as impaired or lost gait or restoration of upper limb function.

本発明の別の局面は、経皮電極を埋め込むためのシステムおよび方法を提供する。このシステムおよび方法は、組織内で経皮電極が動かないようにするためのアンカー要素を備える経皮電極を提供する。このシステムおよび方法は、導入器(これは、そのアンカー要素を組織との接触から保護する)内に収容された経皮電極を皮膚および組織を介して挿入する。このシステムおよび方法は、導入器内で挿入されている間に経皮電極を埋め込んで、組織内の望ましい位置に、しかしアンカー要素を組織と接触させることなく、経皮電極を配置する。このシステムおよび方法は、そのアンカー要素を組織と接触させるために導入器を引っ込め、それにより経皮電極が望ましい位置から動かないようにする。   Another aspect of the invention provides systems and methods for implanting transdermal electrodes. The system and method provide a percutaneous electrode with an anchor element to prevent movement of the percutaneous electrode within the tissue. This system and method inserts a percutaneous electrode contained within an introducer, which protects its anchor element from contact with tissue, through the skin and tissue. This system and method implants a percutaneous electrode while it is inserted in an introducer to place the percutaneous electrode at a desired location in the tissue, but without contacting the anchor element with the tissue. This system and method retracts the introducer to bring the anchor element into contact with the tissue, thereby preventing the percutaneous electrode from moving from the desired location.

本発明の別の局面は、経皮電極を埋め込むためのシステムおよび方法を提供する。このシステムおよび方法は、内腔を規定する導入器を提供する。この内腔は、経皮電極が、組織内の望ましい位置に進められる間に、組織との接触から保護するような大きさにされかつそのように構成される。導入器の遠位組織を穿通する領域は、望ましい位置に向かう選択した経路にそって身体を進むように選択的に偏向され得る材料を含む。遠隔アクチュエーターの操作に応じて、その遠位領域の偏向を変化させるための機構が、遠位領域に結合される。   Another aspect of the invention provides systems and methods for implanting transdermal electrodes. The system and method provide an introducer that defines a lumen. The lumen is sized and configured to protect the percutaneous electrode from contact with the tissue while it is advanced to the desired location within the tissue. The region that penetrates the distal tissue of the introducer includes a material that can be selectively deflected to advance the body along a selected path toward the desired location. A mechanism for changing the deflection of the distal region in response to operation of the remote actuator is coupled to the distal region.

本発明の他の特徴および利点は、以下の明細書および添付の図面に記載される。   Other features and advantages of the invention are set forth in the following specification and attached drawings.

本発明は、その趣旨からも本質的な特徴からも逸脱することなく、いくつかの形態において具現化され得る。本発明の範囲は、後にある具体的な説明ではなく、添付の特許請求の範囲において規定される。従って、特許請求の範囲の均等の意味かつ範囲内に入る全ての実施形態は、特許請求の範囲によって包含されると解釈される。   The present invention may be embodied in several forms without departing from its spirit or essential characteristics. The scope of the invention is defined in the appended claims rather than in the specific description that follows. Accordingly, all embodiments that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be construed as being encompassed by the claims.

(好ましい実施形態の説明)
本発明の種々の局面は、プロテーゼ目的または治療目的のために、機能的神経筋刺激を提供することに関連して記載される。それは、本発明に起因して生じる特徴および利点が、この目的に十分適しているからである。さらに、本発明の種々の局面が他の目的を達成するためにも同様に適用され得ることが理解されるはずである。
(Description of Preferred Embodiment)
Various aspects of the invention are described in connection with providing functional neuromuscular stimulation for prosthetic or therapeutic purposes. This is because the features and advantages resulting from the present invention are well suited for this purpose. In addition, it should be understood that various aspects of the invention can be applied to accomplish other objectives as well.

(I.神経筋刺激アセンブリ)
(A.概要)
図1は、神経筋刺激アセンブリ10を示す。図2に示されるように、この神経筋刺激アセンブリ10は、使用時に、外部皮膚表面上に一時的に都合よく装着され得るような大きさにされかつそのように構成される。「一時的」とは、神経筋刺激アセンブリ10の存在が、数時間から1ヶ月または2ヶ月の期間にわたって、不快感なく十分に許容され得ることを意味する;その後、神経筋刺激アセンブリ10は、取り外されかつ廃棄され得る。
(I. Neuromuscular stimulation assembly)
(A. Overview)
FIG. 1 shows a neuromuscular stimulation assembly 10. As shown in FIG. 2, the neuromuscular stimulation assembly 10 is sized and configured to be conveniently worn temporarily on an external skin surface in use. “Temporary” means that the presence of the neuromuscular stimulation assembly 10 can be well tolerated without discomfort over a period of several hours to a month or two months; Can be removed and discarded.

図3に示されるように、神経筋刺激アセンブリ10は、使用時に、経皮的導線12によって電極14(これは、標的とした組織領域において皮膚表面の下に埋め込まれる)に取り外し可能に結合される。この組織領域は、望ましい治療目的および/または機能目的および/または診断目的に鑑みて、その筋肉形態および/または神経形態に起因して、電極14を埋め込む前に標的とされる。   As shown in FIG. 3, the neuromuscular stimulation assembly 10 is removably coupled in use to an electrode 14 (which is implanted under the skin surface in a targeted tissue region) by a percutaneous lead 12. The This tissue region is targeted prior to implantation of electrode 14 due to its muscular and / or neural morphology in view of desirable therapeutic and / or functional and / or diagnostic purposes.

使用時に、この神経筋刺激アセンブリ10は、経皮的導線12を介して電極14に電流パターンを発生させかつ分配する。このようにして、この神経筋刺激アセンブリ10は、その標的とした領域にのみ高度に選択的な神経筋刺激パターンを適用して、1以上の高度に選択的な治療結果および/または診断結果を達成する。後にさらに詳細に記載されるように、入力/刺激パラメーターは、望ましい治療目的および/または診断目的に従って変動し得る。例えば、その結果は、疼痛もしくは筋機能不全の高度に選択的な処置、ならびに/または組織もしくは骨の高度に選択的な治癒の促進、ならびに/または将来予測される機能的な電気刺激処置の有効性の高度に選択的な診断を含み得る。   In use, the neuromuscular stimulation assembly 10 generates and distributes a current pattern to the electrode 14 via the percutaneous lead 12. In this way, the neuromuscular stimulation assembly 10 applies a highly selective neuromuscular stimulation pattern only to its targeted region to produce one or more highly selective treatment and / or diagnostic results. Achieve. As described in more detail later, the input / stimulation parameters may vary according to the desired therapeutic and / or diagnostic purposes. For example, the results may indicate the effectiveness of highly selective treatment of pain or muscle dysfunction and / or the promotion of highly selective healing of tissues or bones and / or future functional electrical stimulation treatments. May include highly selective diagnosis of sex.

(B.キャリア)
その最も基本的な形態(図1および3を参照のこと)において、神経筋刺激アセンブリ10は、パッチまたはキャリア16を備える。このキャリア16は、望ましくは、例えば、不活性な、形成されるかまたは機械加工されるプラスチック材料または金属材料から作製される、小型の、軽量のハウジングのような大きさにされかつそのように構成される。
(B. Career)
In its most basic form (see FIGS. 1 and 3), the neuromuscular stimulation assembly 10 comprises a patch or carrier 16. The carrier 16 is desirably sized and so like a small, lightweight housing, for example made from an inert, formed or machined plastic or metal material. Composed.

望ましい実施において、このキャリア16は、腕時計の文字盤の形状に近く、例えば、直径約1インチの寸法であり、例えば、約5gの重さである。このサイズにおいて、キャリア16は、不快感なく、かつ見かけ上受け入れられる様式で(図2に示されるように)、容易に装着され得る。このキャリア16は、経皮電極導線12が、皮膚を貫通する部位を物理的に覆いかつその部位を保護する。その小型の構成において、このキャリア16は、いくつかの機能的構成要素を備え、これから記載される。   In the preferred implementation, the carrier 16 is close to the shape of a watch dial, for example, about 1 inch in diameter, and weighs about 5 grams, for example. At this size, the carrier 16 can be easily worn in an uncomfortable and apparently acceptable manner (as shown in FIG. 2). The carrier 16 physically covers and protects the site where the percutaneous electrode lead 12 penetrates the skin. In its compact configuration, this carrier 16 comprises several functional components and will now be described.

(C.接着領域)
キャリア16の下面の少なくとも一部分(図1および図3を参照のこと)は、接着領域18を備える。接着領域18の機能は、使用している間に、このキャリア16を外部皮膚表面に一時的に固定することである。例えば、不活性な従来の感圧式接着剤が使用され得る。望ましくは、この接着領域は、皮膚刺激または表在性感染(これにより早く外れすぎてしまうことになり得る)を防ぐ、静菌性シーラントを含む。
(C. Adhesion area)
At least a portion of the lower surface of the carrier 16 (see FIGS. 1 and 3) includes an adhesive region 18. The function of the adhesive area 18 is to temporarily secure the carrier 16 to the external skin surface during use. For example, inert conventional pressure sensitive adhesives can be used. Desirably, the adhesive area includes a bacteriostatic sealant that prevents skin irritation or superficial infections, which can result in premature removal.

この接着領域18はまた、導電性材料を含み得る。この取り合わせにおいて、この接着領域18は、リターン電極として働き得るので、単極の電極14が、望ましければ、埋め込まれ得る。この接着領域18はまた、表面取り付け刺激システムとして使用され得る場合、活性電極として働き得る。この構成において、第2のリターン電極19が、この刺激システムにつながれる(図19を参照のこと)か、または同心円リング内に組み込まれる(図20を参照のこと)。   The adhesive region 18 can also include a conductive material. In this arrangement, this adhesive region 18 can serve as a return electrode so that a unipolar electrode 14 can be embedded if desired. This adhesive region 18 can also serve as an active electrode if it can be used as a surface mount stimulation system. In this configuration, a second return electrode 19 is coupled to the stimulation system (see FIG. 19) or incorporated within a concentric ring (see FIG. 20).

(D.電子ポッド)
キャリア16は、電子ポッド20をさらに備え、この電子ポッドは、望ましい電流パターンを発生させ、かつ外部プログラミングシステムまたはコントローラ46とワイヤレスで通信し得る。
(D. Electronic Pod)
The carrier 16 further comprises an electronic pod 20 that can generate a desired current pattern and communicate wirelessly with an external programming system or controller 46.

図3に示されるように、この電子ポッド20は、キャリア16におけるエレクトロニクスベイ22に挿入およびそこから外され得る構成要素を備え得る。キャリア16から分離され得る電子ポッド20があると、処置の過程の間でキャリア16を交換する必要性があるときに望ましい。神経筋刺激アセンブリ10の使用の予期される期間が、接着領域18の接着特性の低下が予測されるに十分長くなりそうである場合、またはこの接着領域18が、リターン電極として働きかつ使用するにつれて、接着特性および/もしくは導電性の低下を被り得る場合、例えば、電子ポッド20を交換しないでキャリア16を交換することが望ましい。   As shown in FIG. 3, the electronic pod 20 may include components that can be inserted into and removed from the electronics bay 22 in the carrier 16. Having an electronic pod 20 that can be separated from the carrier 16 is desirable when there is a need to replace the carrier 16 during the course of treatment. If the expected duration of use of the neuromuscular stimulation assembly 10 is likely to be long enough to predict a decrease in the adhesive properties of the adhesive region 18, or as this adhesive region 18 serves and uses as a return electrode If the adhesive properties and / or conductivity can be deteriorated, for example, it is desirable to replace the carrier 16 without replacing the electronic pod 20.

あるいは、図12Aおよび12Bに示されるように、この電子ポッド20は、キャリア16の一体化された取り外しできない部分を含み得る。   Alternatively, as shown in FIGS. 12A and 12B, the electronic pod 20 may include an integral non-removable portion of the carrier 16.

電子ポッド20が、そのキャリア16から取り外される(図4Aおよび4B)と、取り外されない(図12Aおよび12B)とに拘わらず、そのポッド20は、刺激パルスの刺激電流、時間またはシーケンスと、ログと、モニターの使用とを発生させるマイクロプロセッサ−ベースの回路24を収容し、RFリンクを介して、外部プログラマーもしくはコントローラへとワイヤレスで通信し得る。この回路24は、望ましくは、埋め込まれたプログラム可能コード26を保持するために、フラッシュメモリデバイスまたはEEPROMメモリチップを備える。このコード26は、予めプログラムされた規則またはアルゴリズムを表し、この規則またはアルゴリズムの下で、刺激のタイミングおよびコマンドシグナルが発せられる。この回路24は、ポッド20上の単一の位置または種々の位置で保持され得る。   Regardless of whether the electronic pod 20 is removed from its carrier 16 (FIGS. 4A and 4B) and not removed (FIGS. 12A and 12B), the pod 20 will receive the stimulation current, time or sequence of stimulation pulses, log And a microprocessor-based circuit 24 that generates monitor usage and can communicate wirelessly via an RF link to an external programmer or controller. This circuit 24 preferably comprises a flash memory device or EEPROM memory chip to hold embedded programmable code 26. This code 26 represents a pre-programmed rule or algorithm under which stimulus timing and command signals are emitted. This circuit 24 may be held at a single location on the pod 20 or at various locations.

(E.電極接続領域)
図4A/4Bおよび図12A/12Bに示されるように、電子ポッド20はまた、電極接続領域28を備える。電極接続領域28の機能は、経皮電極導線12の末端を電子ポッド20の回路24に物理的かつ電気的に結合することである(図10に示されるように)。この電極接続領域28は、高度に選択的な刺激パターンが電極14を介して印加され得るように、チャネル(各電極14が、チャネルを含む)に電流パターンを分布させる。4つのチャネル(ポッド20上の番号付けされた1〜4)が、図4A/4Bおよび図12A/12Bに示される。
(E. Electrode connection area)
As shown in FIGS. 4A / 4B and FIGS. 12A / 12B, the electronic pod 20 also includes an electrode connection region 28. The function of the electrode connection region 28 is to physically and electrically couple the end of the percutaneous electrode lead 12 to the circuit 24 of the electron pod 20 (as shown in FIG. 10). This electrode connection region 28 distributes the current pattern in the channels (each electrode 14 includes a channel) so that highly selective stimulation patterns can be applied through the electrodes 14. Four channels (numbered 1-4 on pod 20) are shown in FIGS. 4A / 4B and 12A / 12B.

この電極接続領域28は、種々の様式で構築され得る。例示される実施形態(図4A/4Bおよび図12A/12B)において、この電極接続領域28は、電子ポッド20に形成された溝30を備える。4つの溝30は、図4A/4Bおよび図12A/12Bにおいて示され、各々の溝30は、縛りばめで1つの電極12の導線12をスライド可能に受容するような大きさにされかつそのように構成される(図10を参照のこと)。各々の溝30は、各々の溝30に結合されている、そのエレクトロニクス回路24のチャネルを記録するために、数字または他の印で表示される。   This electrode connection region 28 can be constructed in various ways. In the illustrated embodiment (FIGS. 4A / 4B and 12A / 12B), this electrode connection region 28 comprises a groove 30 formed in the electronic pod 20. Four grooves 30 are shown in FIGS. 4A / 4B and 12A / 12B, and each groove 30 is sized and so as to slidably receive the lead 12 of one electrode 12 with a tether. (See FIG. 10). Each groove 30 is labeled with a number or other indicia to record the channel of its electronics circuit 24 that is coupled to each groove 30.

各々の溝30は、電極導線12の末端を所定のチャネルへと経路を決め(図7を参照のこと)、その導線12が、溝30内に摩擦により引っかかるようにピンと張られることを可能にする。図4A/4Bにおいて、その溝30は、その端部において、導線の絶縁をずらすかまたは絶縁を貫通してかつ導線12の導電性ワイヤと電気的に接触させる機構60を備える。この機構は、その導線12を固定すると同時に、関連づけられた電極14を、電子ポッド20の回路24と電気的に結合する。   Each groove 30 routes the end of the electrode conductor 12 to a predetermined channel (see FIG. 7), allowing the conductor 12 to be pinched so as to be caught in the groove 30 by friction. To do. 4A / 4B, the groove 30 includes a mechanism 60 at its end that shifts the insulation of the conductor or penetrates the insulation and makes electrical contact with the conductive wire of the conductor 12. This mechanism secures the lead 12 and at the same time electrically couples the associated electrode 14 with the circuit 24 of the electronic pod 20.

例示される実施形態において、取り付けを容易にするために、図4Aおよび図4Bに示される電子ポッド20は、レール36によってスライド様式で結合される、嵌合する左ポッドセクション32および右ポッドセクション34を備える。そのポッドセクション32および34は、図4Bに示されるように、レール36にそって、開いた状態へと離す方向にスライドさせることによって分離され得る。そのポッドセクション32および34は、図4Aに示されるように、レール36に沿って閉じた状態へとスライドさせることによって寄せ合わせられ得る。このエレクトロニクス回路24は、ポッドセクション32および34の一方または両方に保持される。   In the illustrated embodiment, to facilitate installation, the electronic pod 20 shown in FIGS. 4A and 4B is slidably coupled by rails 36 to mating left pod section 32 and right pod section 34. Is provided. The pod sections 32 and 34 can be separated by sliding along the rail 36 in the direction of opening away as shown in FIG. 4B. The pod sections 32 and 34 can be brought together by sliding along the rail 36 to a closed state, as shown in FIG. 4A. This electronics circuit 24 is held in one or both of the pod sections 32 and 34.

開いた状態(図6を参照のこと)にある場合、その分離したポッドセクション32および34は、電極14が経皮的に埋め込まれ得る下にある皮膚の領域38を露出する。この皮膚領域38におけるこの電極14の埋め込みは、以下により詳細に記載される。ポッドセクション32および34を開くと、電極導線12(その露出した皮膚領域38を中心方向に貫通する)の受容および経路を決定するために容易に利用可能な溝30が作製される(図8を参照のこと)。   When in the open state (see FIG. 6), its separate pod sections 32 and 34 expose an underlying skin region 38 where the electrode 14 can be implanted percutaneously. The implantation of this electrode 14 in this skin region 38 will be described in more detail below. Opening the pod sections 32 and 34 creates a groove 30 that can be readily used to determine the acceptance and path of the electrode lead 12 (through its exposed skin region 38 in the central direction) (see FIG. 8). See

そのポッドセクション32および34を閉じると(図10を参照のこと)、電極導線12が、電子ポッド20の回路24と電気的に接続されている機構60内に捉えられる。閉じた状態にある場合(図10に示されるように)、そのポッドセクション32および34は嵌合するが、電極導線12が貫通する、その下にある皮膚領域38の目視はなお可能である。図5に示されるように、ポッド20を通じての、下にある皮膚領域28の目視は、キャリア16が、ポッド20に合体したあとですらなお配慮される(キャリア16の空の
電力入力ベイ40を通して見ることによって)。
When the pod sections 32 and 34 are closed (see FIG. 10), the electrode lead 12 is captured in a mechanism 60 that is electrically connected to the circuit 24 of the electronic pod 20. When in the closed state (as shown in FIG. 10), its pod sections 32 and 34 are mated, but visual inspection of the underlying skin region 38 through which the electrode lead 12 penetrates is still possible. As shown in FIG. 5, viewing the underlying skin region 28 through the pod 20 is still considered even after the carrier 16 has merged into the pod 20 (through the empty power input bay 40 of the carrier 16). By looking).

望ましくは、ポッドセクション32および34を閉じると、過剰な導線ワイヤが、その端部で切断もされる。そうでなければ、その過剰な導線は、手作業で切断され得る。このとき(図11を参照のこと)、キャリア16は、そのエレクトロニクスポッド20をキャリア16のエレクトロニクスベイ22にスナップばめすることによって、電子ポッド20の上に配置され得る。ポッド20上の電気的接続領域または接触62は、キャリア16上の嵌合接続領域または接触に電気的に結合して、そのポッド20上の回路24を、キャリア16によって保持される電源42に結合する。   Desirably, closing the pod sections 32 and 34 also cuts excess conductor wire at its ends. Otherwise, the excess lead can be cut manually. At this time (see FIG. 11), the carrier 16 can be placed over the electronic pod 20 by snap-fitting its electronics pod 20 into the electronics bay 22 of the carrier 16. An electrical connection region or contact 62 on the pod 20 electrically couples to a mating connection region or contact on the carrier 16 to couple the circuit 24 on that pod 20 to a power source 42 held by the carrier 16. To do.

電子ポッド20が(図12Aおよび12Bに示されるように)キャリア16の一体化部分である配置において、このキャリア16自体は、分離可能なセクション32および34を備え得ることが理解されるべきである。この配置において、1つの保持されたセクション34は、接着領域18を備え得、この領域は、キャリア16を開いた状態で皮膚に接着して、電極導線12の経路を決定することを可能にする。キャリアセクション32および34を閉じる際には、他方のキャリアセクション32上にある引き離しストリップ60が、皮膚にキャリア16を完全に固定するために、別の接着領域を露出するように外され得る。   In an arrangement where the electronic pod 20 is an integral part of the carrier 16 (as shown in FIGS. 12A and 12B), it should be understood that the carrier 16 itself may comprise separable sections 32 and 34. . In this arrangement, one retained section 34 can comprise an adhesive region 18 that can adhere to the skin with the carrier 16 open to determine the path of the electrode lead 12. . In closing the carrier sections 32 and 34, the pull-off strip 60 on the other carrier section 32 can be removed to expose another adhesive area in order to fully secure the carrier 16 to the skin.

代替的実施形態も可能である。例えば、ロッキング動作、電極導線12を電子ポッド20に結合することが、押し込まれるか、スライドされるか、引かれるかまたは回転される、ボタン、またはレバーアーム、または他のドライブによって達成され得る。   Alternative embodiments are possible. For example, a locking action, coupling the electrode lead 12 to the electronic pod 20 may be accomplished by a button, lever arm, or other drive that is pushed, slid, pulled or rotated.

(F.電源入力/通信ベイ)
図3に戻って参照すると、このキャリア16は、電力入力ベイ40をさらに備え得る。電力入力ベイ40の1つの機能は、交換可能なかつ(望ましくは)使い捨ての電池42(例えば、アルカリ電池またはリチウム電池)を取り外し可能に受容することである。この電池42は、電子ポッド20に電力を提供する。望ましい場合(図3を参照のこと)、この電力入力ベイ40は、ヒンジ付きカバー44を備え得る。図12Bはまた、電池を受容する電力入力ベイ40の存在を示す。あるいは、電池42は、その電池を電力入力ベイ40に固定するためにスナップばめ機構を用いて、ヒンジなしでそのカバーを形成してもよい。
(F. Power input / communication bay)
Returning to FIG. 3, the carrier 16 may further comprise a power input bay 40. One function of the power input bay 40 is to removably receive a replaceable and (desirably) disposable battery 42 (eg, an alkaline battery or a lithium battery). The battery 42 provides power to the electronic pod 20. If desired (see FIG. 3), the power input bay 40 may include a hinged cover 44. FIG. 12B also shows the presence of a power input bay 40 that receives the battery. Alternatively, the battery 42 may form its cover without a hinge using a snap fit mechanism to secure the battery to the power input bay 40.

神経筋刺激アセンブリ10を用いて命令される代表的レジメンにおいて、個体は、約1日に1回、電池42を取り外し、廃棄して、その電池を新しい電池42と交換するように指示されることが企図される。この取り決めは、電子ポッド20の電力需要を満たすことを簡単にする。神経筋刺激アセンブリ10の使用は、それにより、通常の自動化投薬レジメンを平行して行い、その電池42は、個体が丸剤形態での薬物を投与する同じ頻度で交換される。その電池42は、容易な取り付けおよび取り外しのためにオーバーモールドされたハウジングの中に提供され得る。   In a typical regimen ordered using neuromuscular stimulation assembly 10, an individual is instructed to remove and discard battery 42 and replace it with a new battery 42 approximately once a day. Is contemplated. This arrangement simplifies meeting the power demand of the electronic pod 20. The use of the neuromuscular stimulation assembly 10 thereby makes a normal automated dosing regimen in parallel, with the battery 42 being replaced at the same frequency that the individual administers the drug in pill form. The battery 42 can be provided in an overmolded housing for easy installation and removal.

この電力入力ベイ40は、通信インターフェースとしても働き得る。図13Aに示されるように、電池42がない場合、そのベイ40は、ケーブル58で外部プログラミングデバイス46またはコンピューターにはめ込むために使用され得る。このことはまた、後に記載される。このことによって、電子ポッド20を外部プログラミングデバイス46またはコンピューターにリンクすることが可能になる。このリンクを介して、情報およびプログラミングの入力が交換され得、データが、その電子ポッド20からダウンロードされ得る。   The power input bay 40 can also serve as a communication interface. As shown in FIG. 13A, in the absence of battery 42, its bay 40 can be used to snap into external programming device 46 or computer with cable 58. This will also be described later. This allows the electronic pod 20 to be linked to an external programming device 46 or a computer. Via this link, information and programming inputs can be exchanged and data can be downloaded from the electronic pod 20.

このようにして、神経筋刺激アセンブリ10は、介護者または臨床医が、所定の電子ポッド20の操作を、埋め込まれたプログラム可能コード26によって許容される程度まで個々にプログラムすることを可能にする。当然のことながら、ケーブルインターフェースを使用する代わりに、示されるように、ワイヤレスリンク59(例えば、磁気的に結合されたRF、赤外線による、またはRF)は、電子ポッド20を外部プログラミングデバイス46またはコンピューターと通信状態にするために使用され得ることが理解されるべきである(図13Bを参照のこと)。   In this way, the neuromuscular stimulation assembly 10 allows a caregiver or clinician to individually program the operation of a given electronic pod 20 to the extent permitted by the embedded programmable code 26. . Of course, instead of using a cable interface, as shown, wireless link 59 (eg, magnetically coupled RF, infrared, or RF) connects electronic pod 20 to external programming device 46 or a computer. It should be understood that can be used to communicate with (see FIG. 13B).

図5にも示されるように、その電池42が取り外され、カバー(もしあれば)が開いた状態で、その下にある皮膚領域38(そこを経皮電極導線が貫通する)が、電力入力ベイ40を通じて容易に見られ得る。   As also shown in FIG. 5, with the battery 42 removed and the cover (if any) open, the underlying skin region 38 (through which the percutaneous electrode leads penetrate) is the power input. It can be easily seen through the bay 40.

(G.電極およびその埋め込み)
電極14の構成およびこの電池が埋め込まれる様式は、変動し得る。代表的実施形態は、図14〜16を参照しながら記載される。
(G. Electrode and its embedding)
The configuration of electrode 14 and the manner in which the battery is embedded can vary. Exemplary embodiments are described with reference to FIGS.

例示的実施形態において、各電極14および導線12は、金属および/またはポリマー材料から作製された、薄い可撓性の構成要素を備え得る。「薄い」とは、その電極14が、直径約0.5mm(0.020インチ)以下であるべきことを意図する。   In the exemplary embodiment, each electrode 14 and lead 12 may comprise a thin flexible component made from a metal and / or polymer material. By “thin” is intended that the electrode 14 should be about 0.5 mm (0.020 inches) in diameter or less.

この電極14および導線12は、例えば、開心コアまたは可撓性エラストマーコアを備えた、1つ以上のコイル状金属ワイヤを備え得る。このワイヤは、例えば、生体適合性ポリマーフィルム(例えば、ポリフルオロカーボン、ポリイミド、またはパリレン)で絶縁され得る。この電極14および導線12は、テクスチャード加工(textured)された静菌性材料で望ましくはコーティングされる。このことは、後日の容易な取り外しをなお可能にし、許容性を増す様式で、電極を安定化するのに役立つ。   The electrode 14 and the lead 12 may comprise one or more coiled metal wires with, for example, an open core or a flexible elastomer core. The wire can be insulated with, for example, a biocompatible polymer film (eg, polyfluorocarbon, polyimide, or parylene). The electrodes 14 and the leads 12 are preferably coated with a textured bacteriostatic material. This helps to stabilize the electrode in a manner that still allows easy removal at a later date and increases tolerance.

この電極14および導線12は、その遠位端部付近にある1つ(単極性)、または2つ(双極性)、または3つ(三極性)の導電位置を除いて、全ての場所で電気的に絶縁される。この導電位置の各々は、電極および導線の長さにわたって、導体に接続され、導電位置から電子ポッド20への電気的連続状態を提供する。この導電位置は、全体的に絶縁された電極の長さにわたる他の絶縁された導体の絶縁されていない領域を含み得る。この導体の絶縁されていない導電領域は、異なって形成され得、例えば、異なるピッチで巻き付けられ得るか、より大きなもしくはより小さな直径で巻き付けられ得るか、または異なる寸法に成形され得る。その電極の導電位置は、ワイヤの導体が結合される身体組織に露出される別個の材料(金属または導電性ポリマー)を含み得る。   This electrode 14 and lead 12 are electrically connected everywhere except for one (unipolar), two (bipolar), or three (tripolar) conductive locations near their distal end. Insulated. Each of these conductive locations is connected to a conductor over the length of the electrode and conductor to provide an electrical continuity from the conductive location to the electronic pod 20. This conductive location may include uninsulated regions of other insulated conductors that span the length of the totally insulated electrode. The uninsulated conductive regions of this conductor can be formed differently, for example, can be wound at different pitches, can be wound at larger or smaller diameters, or can be shaped to different dimensions. The conductive location of the electrode may include a separate material (metal or conductive polymer) that is exposed to the body tissue to which the wire conductor is bound.

この電極14および導線12は、望ましくは、可撓性および疲れ寿命の点で機械的特性を有する。この特性は、周辺組織のダイナミクス(すなわち、伸び、屈曲、押し、引き、粉砕など)を考慮に入れて、機械的不良および/または電気的不良のない、操作寿命を提供する。この電極の材料は、望ましくは、その長さに沿って、その使用の終了時に引き抜きを阻害しないように、結合組織の内部成長を阻止する。しかし、組織におけるアンカーを高めるために、電極の遠位端での結合組織の内部成長を促進することは望ましい。   The electrode 14 and the lead 12 desirably have mechanical properties in terms of flexibility and fatigue life. This property takes into account the dynamics of the surrounding tissue (ie stretching, bending, pushing, pulling, crushing, etc.) and provides an operational life without mechanical and / or electrical failures. The electrode material desirably prevents connective tissue ingrowth along its length so as not to inhibit withdrawal at the end of its use. However, it is desirable to promote connective tissue ingrowth at the distal end of the electrode to enhance anchoring in the tissue.

さらに、望ましい電極14は、その遠位端に、アンカー要素48を備える(図15および16を参照のこと)。例示的実施形態において、そのアンカー要素48は、単純なかえし(barb)の形態をとる。このアンカー要素48は、組織と接触した場合に、組織において、てことして働いて、周囲組織における正確な位置の外に電極が押しのけられたり移動されたりしないような大きさにされかつそのように構成される。望ましくは、このアンカー要素48は、電極が配置された後まで身体組織を完全に係合しないようにされる。この電極は、以下でより詳細に記載されるように、埋め込み(取り付け)プロセスの間に正しく位置されるまで展開されない。   Further, the desired electrode 14 includes an anchor element 48 at its distal end (see FIGS. 15 and 16). In the exemplary embodiment, the anchor element 48 takes the form of a simple barb. The anchor element 48 is sized and configured so that when in contact with the tissue, it works erratically in the tissue so that the electrode is not displaced or moved out of the exact location in the surrounding tissue. Is done. Desirably, the anchor element 48 is not fully engaged with body tissue until after the electrode has been placed. This electrode is not deployed until it is correctly positioned during the implantation (attachment) process, as described in more detail below.

一実施形態において、この電極14および導線12は、そのコア内部に金属針状体(metal stylet)を備え得る。電極および/または関連づけられた導入器(使用される場合)の身体に対する針状体の動きは、アンカー要素48を身体組織に露出することによってこの電極を配置するために使用される。この配置において、その針状体は、一旦電極14が望ましい領域に位置されると、取り外される。   In one embodiment, the electrode 14 and the lead 12 may comprise a metal style within its core. The needle movement of the electrode and / or associated introducer (if used) relative to the body is used to position the electrode by exposing the anchor element 48 to body tissue. In this arrangement, the needle is removed once the electrode 14 is located in the desired area.

例示される実施形態(図14および15を参照のこと)において、電極導入器50内に収容された、各電極14は、経皮的に埋め込まれる。この電極導入器50は、針様の遠位端に形作られたシャフトを備える。このシャフトは、皮膚および組織を穿通し、標的とした組織領域に導く。この電極14および導線12は、導入器50における管孔内に位置され、アンカー要素48は、導入器50のシャフト内での完全な組織接触を保護する(図14を参照のこと)。このようにして、この導入器は、電極を配置し(図15を参照のこと)、導入器50を引っ込める(図16を参照のこと)の前に、望ましい最終的な電極埋め込み部位を捜して、組織中で自由に操作され得る(図14)。   In the illustrated embodiment (see FIGS. 14 and 15), each electrode 14 housed within the electrode introducer 50 is implanted percutaneously. The electrode introducer 50 comprises a shaft shaped at the needle-like distal end. The shaft penetrates the skin and tissue and leads to the targeted tissue region. The electrode 14 and the lead 12 are positioned in the lumen of the introducer 50, and the anchor element 48 protects complete tissue contact within the shaft of the introducer 50 (see FIG. 14). In this way, the introducer locates the desired final electrode implantation site before placing the electrode (see FIG. 15) and retracting the introducer 50 (see FIG. 16). It can be manipulated freely in the tissue (FIG. 14).

この電極導入器50は、導入器50の内側に収容される電極14の露出した導電表面と一致する領域を除いて、シャフトの長さに沿って絶縁される。導入器50の外側のこれらの表面は、互いにかつ導入器50のシャフトから電気的に絶縁される。これらの表面は、導入器本体の端部においてコネクタ64に電気的に接続される(図14および15を参照のこと)。このことは、埋め込みプロセスの間に刺激回路66(図14)への接続を可能にする。導入器50の外側表面を介した刺激電流の印加は、電極14が、導入器50の現在の位置に配置される場合に、電極14が提供する応答に対する非常に近いものを提供する。   The electrode introducer 50 is insulated along the length of the shaft, except in a region that coincides with the exposed conductive surface of the electrode 14 housed inside the introducer 50. These surfaces outside the introducer 50 are electrically isolated from each other and from the shaft of the introducer 50. These surfaces are electrically connected to the connector 64 at the end of the introducer body (see FIGS. 14 and 15). This allows connection to the stimulation circuit 66 (FIG. 14) during the implantation process. Application of the stimulation current through the outer surface of introducer 50 provides a very close response to the response that electrode 14 provides when electrode 14 is positioned at the current location of introducer 50.

この電極導入器50は、これを皮膚に挿入する前に、手で屈曲されるような大きさにされかつそのように構成される。このことにより、医師が、電極14を挿入部位と遮るもののない直線に即した位置に配置することが可能になる。その電極導入器50の構築および材料により、電極14の配置および電極導入器50を引っ込めて電極14を組織内に残しておくことを妨害することなく、屈曲させることが可能になる。   The electrode introducer 50 is sized and configured to be bent by hand before it is inserted into the skin. This allows the doctor to place the electrode 14 at a position that is in line with an unobstructed straight line. The construction and material of the electrode introducer 50 allows it to bend without interfering with the placement of the electrode 14 and withdrawing the electrode introducer 50 and leaving the electrode 14 in the tissue.

代替的実施形態(図17A、17Bおよび17Cを参照のこと)において、この電極導入器50は、遠位針領域70を備え、この領域は、遠隔操縦アクチュエーター(remote steering actuator)72の操作によって、偏向または操縦され得る。この針領域70の遠隔操作による屈曲は、電極14を、挿入部位と遮るもののない直線に即していない位置に導くことを容易にする別の様式である。   In an alternative embodiment (see FIGS. 17A, 17B and 17C), the electrode introducer 50 comprises a distal needle region 70, which is operated by a remote steering actuator 72, Can be deflected or steered. This bending of the needle region 70 by remote control is another way of facilitating guiding the electrode 14 to a position that is not aligned with an unobstructed straight line with the insertion site.

遠隔操作により偏向され得る屈曲可能な針領域70の作製は、種々の様式において達成され得る。例示される実施形態において、この針領域70は、半可撓性の、導電性の針伸長部74を備える。この針伸長部74は、導入器50の遠位端部内に入れ子式にはめ込まれ、このことは、その伸長部74が、導入器50内にスライドし得ることを意味する。この半可撓性の針伸長部74は、内腔78を備え、この内腔は、導入器50の、電極14が貫通する内腔と、連絡する。従って、この電極14は、配置のために針伸長部74の管腔78を貫通し得る。   The creation of the bendable needle region 70 that can be deflected remotely can be accomplished in various ways. In the illustrated embodiment, the needle region 70 includes a semi-flexible, conductive needle extension 74. The needle extension 74 is telescoped into the distal end of the introducer 50, which means that the extension 74 can slide into the introducer 50. The semi-flexible needle extension 74 includes a lumen 78 that communicates with the lumen of the introducer 50 through which the electrode 14 passes. Thus, the electrode 14 can penetrate the lumen 78 of the needle extension 74 for placement.

例えば、従来の微小電気機械式(MEMS)システム技術を採用する小さなリニアモーター76Lおよび76Rは、その針伸長部74の近位端部を導入器50に結合する。そのモーター76Lおよび76Rは、望ましくは、例示される実施形態において、約180°間隔を空けた関係で取り付けられる。   For example, small linear motors 76L and 76R employing conventional microelectromechanical (MEMS) system technology couple the proximal end of their needle extension 74 to introducer 50. The motors 76L and 76R are desirably mounted in a 180 ° spaced relationship in the illustrated embodiment.

そのモーター76Lおよび76Rを、それぞれ同じ速度で前または後ろに駆動すると、導入器50から直線経路で可撓性の伸長部74が伸縮する。モーター76Lおよび76Rを異なる速度で、または異なる方向で、またはその両方で駆動すると、針伸長部74の屈曲トルクが付与され、偏向が引き起こされる。例えば、左側モーター76Lを右側モーター76Rより速く前方向の速度で駆動すると(あるいは左側モーター76Lを駆動すると同時に、右側モーター76Rを逆方向に駆動すると)、図17Cに示されるように、針伸長部74が右に偏向する。対照的に、左側モーター76Lを右側モーター76Rより遅い速度で駆動すると(または右側モーター76Rを前方向に駆動すると同時に、左側モーター76Lを逆方向に駆動すると)、図17Bに示されるように、針伸長部74が左に偏向する。   When the motors 76L and 76R are driven forward or backward at the same speed, the flexible extension 74 extends and contracts from the introducer 50 through a straight path. Driving motors 76L and 76R at different speeds and / or in different directions imparts bending torque on needle extension 74 and causes deflection. For example, when the left motor 76L is driven at a forward speed faster than the right motor 76R (or when the left motor 76L is driven at the same time as the right motor 76R is driven in the reverse direction), as shown in FIG. 74 deflects to the right. In contrast, when the left motor 76L is driven at a slower speed than the right motor 76R (or when the right motor 76R is driven forward and at the same time the left motor 76L is driven in the reverse direction), as shown in FIG. The extension 74 is deflected to the left.

この配置において、操縦アクチュエーター72は、例えば、従来のジョイスティックデバイスを含み得る。このジョイスティックデバイス72を操作することによって、図17Bおよび17Cに示されるように、変動する駆動速度/方向が、望ましい方向に針伸長部74を偏向するかまたは進めるために、モーター76Lおよび76Rに印加される。導入器50が、組織を貫通して採る経路は、それにより指示され得る。導入器50をこのように先導する間に、刺激電流は、望ましい刺激応答を有する位置が見出されるまで、針伸長部74の外側表面を通って印加され得る。この電極14は、先に記載される様式で、針伸長部74(電極アンカー要素48を身体組織に完全に係合する)を通って配置され、その後、導入器50が引っ込められる。   In this arrangement, the steering actuator 72 may include a conventional joystick device, for example. By manipulating this joystick device 72, as shown in FIGS. 17B and 17C, varying drive speeds / directions are applied to motors 76L and 76R to deflect or advance the needle extension 74 in the desired direction. Is done. The path that the introducer 50 takes through the tissue can thereby be indicated. While leading the introducer 50 in this manner, a stimulation current can be applied through the outer surface of the needle extension 74 until a position with the desired stimulation response is found. This electrode 14 is placed through the needle extension 74 (which fully engages the electrode anchor element 48 with body tissue) in the manner previously described, after which the introducer 50 is retracted.

MEMSリニアモーター76Lおよび76Rの代わりに、従来の押し引き操縦ワイヤ(push−pull steering wire)が、導入器50中の管孔を貫通して通り得、針伸長部74に結合され得る。そのアクチュエーター72の操作は、直ぐ上で記載した様式で、伸長部74の屈曲をとるために、ワイヤで押したり引いたりされる。   Instead of the MEMS linear motors 76L and 76R, a conventional push-pull steering wire can pass through the lumen in the introducer 50 and can be coupled to the needle extension 74. The operation of the actuator 72 is pushed or pulled with a wire to take the bend of the extension 74 in the manner described immediately above.

(II.神経筋刺激アセンブリの取り付け)
取り付ける前に、臨床医は、特定の筋肉領域および/または神経領域を同定し、この領域に、神経筋刺激アセンブリ10を用いて命令した治療が、印加される。神経筋刺激アセンブリ10を用いることで可能なこの特定の型の治療は、後に記載される。一旦特定の筋肉領域および/または組織量域が同定されると、電子ポッド20(または電子ポッド20と一体化されたキャリア16)が、この領域の上にある皮膚に配置され(図6を参照のこと)、ポッド/キャリアの一方の半体の底部を感圧式接着剤で適所に固定される。先に述べたように、この接着領域は、望ましくは、皮膚刺激または表在性感染(これにより早く外れすぎてしまうことになり得る)を予防する静菌性シーラントを含む。
(II. Installation of neuromuscular stimulation assembly)
Prior to attachment, the clinician identifies a specific muscle region and / or nerve region, and the treatment ordered using the neuromuscular stimulation assembly 10 is applied to this region. This particular type of treatment possible using the neuromuscular stimulation assembly 10 will be described later. Once a specific muscle region and / or tissue volume region is identified, an electronic pod 20 (or carrier 16 integrated with the electronic pod 20) is placed on the skin over this region (see FIG. 6). And the bottom of one half of the pod / carrier is fixed in place with a pressure sensitive adhesive. As previously mentioned, this adhesive region desirably includes a bacteriostatic sealant that prevents skin irritation or superficial infections, which can result in premature removal.

図6に示されるように、この電子ポッド20(または電子ポッド20と一体化されたキャリア16)は、このポッド(またはキャリア16)セクション32と34との間に皮膚領域38を露出するために、開いた状態で皮膚上に配置される。   As shown in FIG. 6, the electronic pod 20 (or carrier 16 integrated with the electronic pod 20) is used to expose a skin area 38 between the pod (or carrier 16) sections 32 and 34. Placed on the skin in an open state.

図7〜図10に示されるように、臨床医は、望ましい皮膚領域38を通って電極14および導線12を1つずつ経皮的に埋め込むように進める。各々の電極14は、連続して埋め込まれるが、この電極導入器50は、望ましい応答が達成されるまで刺激シグナルを印加し、得られた時点で、この電極14を配置し、この導入器50を引っ込める。   As shown in FIGS. 7-10, the clinician proceeds to percutaneously implant the electrodes 14 and leads 12 one by one through the desired skin region 38. Each electrode 14 is implanted sequentially, but the electrode introducer 50 applies a stimulation signal until the desired response is achieved, at which point the electrode 14 is placed and the introducer 50 is placed. Withdraw.

各々の電極を埋め込む際に(図7を参照のこと)、その臨床医は、各々の電極導線12を所定の溝30へと経路を決定する。その臨床医は、どの電極14がどのチャネルに結合されるかに注意する。   As each electrode is implanted (see FIG. 7), the clinician routes each electrode lead 12 to a predetermined groove 30. The clinician notes which electrode 14 is coupled to which channel.

この電極14全てを埋め込み、かつ各々の導線12の経路を決定した後(図9を参照のこと)、臨床医は、電子ポッド20(または電子ポッド20が一体化したキャリア16)を閉じる(図10を参照のこと)。前者の状況において、臨床医は、図11に示されるように、キャリア16を電子ポッド20の上にスナップばめする。このキャリア16上の接着領域18は、キャリア16を皮膚に固定する。電池42が、電力入力ベイ40に配置される。この神経筋刺激アセンブリ10は、使用する準備が整う。   After all of the electrodes 14 have been implanted and the path of each lead 12 has been determined (see FIG. 9), the clinician closes the electronic pod 20 (or carrier 16 with integrated electronic pod 20) (see FIG. 9). 10). In the former situation, the clinician snaps the carrier 16 onto the electronic pod 20 as shown in FIG. The adhesive area 18 on the carrier 16 fixes the carrier 16 to the skin. A battery 42 is disposed in the power input bay 40. The neuromuscular stimulation assembly 10 is ready for use.

代表的には、図18に示されるように、命令した個数の交換用電池42を収容する容器52が、神経筋刺激アセンブリ10に設けられて、神経筋刺激システム54を形成する。使用説明書56は、この神経筋刺激システム54に付随し得る。この説明書56は、電池42を新しい電池42に周期的に取り外して交換することを含む、神経筋刺激アセンブリ10の使用を指示する。従って、この説明書56は、丸剤ベースの投薬レジメンが、丸剤を服用することによる薬物の周期的「再充填」を指示する同じ様式で、神経筋刺激アセンブリ10の、バッテリーの交換を介した周期的再充電を含む、神経筋刺激レジメンを指示する。神経筋刺激システム54の状況において、電池42は、丸剤の治療的等価物になる(すなわち、処置を延長するためにとったユーザーの行動の一部である)。   Typically, as shown in FIG. 18, a container 52 containing a commanded number of replacement batteries 42 is provided in the neuromuscular stimulation assembly 10 to form a neuromuscular stimulation system 54. Instructions for use 56 may accompany this neuromuscular stimulation system 54. The instructions 56 direct use of the neuromuscular stimulation assembly 10 including periodically removing and replacing the battery 42 with a new battery 42. Thus, this instruction 56 provides for the pill-based dosing regimen through battery replacement of the neuromuscular stimulation assembly 10 in the same manner that directs periodic “refilling” of the drug by taking the pill. Direct neuromuscular stimulation regimen, including periodic recharging. In the context of the neuromuscular stimulation system 54, the battery 42 becomes the therapeutic equivalent of a pill (ie, is part of the user's behavior taken to prolong the treatment).

図13Aおよび13Bに示されるように、外部のデスクトップ型または携帯式の(望ましくは、充電された)予めプログラムされる機器46が、刺激レジメンおよびパラメーターを神経筋刺激アセンブリ10へとプログラムするか、あるいはディスプレイおよびさらなる処理のために神経筋刺激アセンブリ10からの記録データをダウンロードするために使用され得る。この機器46は、神経筋刺激アセンブリ10と、例えば、ケーブル接続58によって、無線周波数磁場結合によって、赤外線によって、またはRFワイヤレス59によって通信し得る。先に記載されるように、この電力入力ベイ40は、通信インターフェースをさらに備え得、このインターフェースは、機器46に接続された通信ケーブル58に結合される。この通信ケーブル58は、プログラミングの間、および神経筋刺激アセンブリ10の回路24との通信の間に神経筋刺激アセンブリ10に電力を提供する。この外部プログラミング機器46はまた、適切な特注のプログラムおよび適切なケーブルまたは通信ケーブル58に接続するためのインターフェースボックスと適合した、汎用性のパーソナルコンピューターまたはパーソナルデジタルデバイスであり得る。   As shown in FIGS. 13A and 13B, an external desktop or portable (preferably charged) pre-programmed device 46 programs the stimulation regimen and parameters into the neuromuscular stimulation assembly 10; Alternatively, it can be used to download recording data from the neuromuscular stimulation assembly 10 for display and further processing. This device 46 may communicate with the neuromuscular stimulation assembly 10, for example, by cable connection 58, by radio frequency magnetic field coupling, by infrared, or by RF wireless 59. As previously described, the power input bay 40 may further comprise a communication interface that is coupled to a communication cable 58 connected to the device 46. The communication cable 58 provides power to the neuromuscular stimulation assembly 10 during programming and during communication with the circuit 24 of the neuromuscular stimulation assembly 10. This external programming device 46 may also be a general purpose personal computer or personal digital device, fitted with a suitable custom program and an interface box for connection to a suitable cable or communication cable 58.

このプログラミング機器46は、臨床医が、個々の神経筋刺激アセンブリ10に存在するプログラム可能コード26を、ユーザーの特定のニーズおよび臨床医の処置目的に合わせて変更することを可能にする。この神経筋刺激アセンブリ10は、一旦変更されると、プログラミングシステムから分離され得、既に記載されたように、携帯式の、皮膚に装着したままでの操作を可能にする。   This programming device 46 allows the clinician to modify the programmable code 26 present on the individual neuromuscular stimulation assembly 10 to suit the particular needs of the user and the clinician's treatment objectives. Once modified, the neuromuscular stimulation assembly 10 can be separated from the programming system, allowing for portable, skin-operated operation as previously described.

(III.神経筋刺激アセンブリ/システムの代表的用途)
(A.概要)
この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54は、記載されるように、身体内部の筋肉または神経と、身体の外側の皮膚表面に取り付けられた刺激発生器または記録機器との間に電気的接続を提供することによって、短期間の治療または診断試験の提供を可能にする。この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54のプログラム可能コード26は、多くの神経筋刺激機能を行うためにプログラムされ得る。その機能の代表例は、例示目的で記載される。
(III. Typical Applications of Neuromuscular Stimulation Assembly / System)
(A. Overview)
The neuromuscular stimulation assembly 10 and / or neuromuscular stimulation system 54, as described, is between a muscle or nerve inside the body and a stimulus generator or recording device attached to the skin surface outside the body. By providing an electrical connection, it is possible to provide a short-term treatment or diagnostic test. The neuromuscular stimulation assembly 10 and / or the programmable code 26 of the neuromuscular stimulation system 54 can be programmed to perform a number of neuromuscular stimulation functions. A representative example of its function is described for illustrative purposes.

(B.連続活性動作(CAM))
神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54を使用するCAMは、心血管耐久性、筋強度、および神経学的協調性を改善するために必要な刺激を提供する。CAMを介して、この活動補助運動(active−assisted exerci
se)は、標的四肢の活動、随意運動を補助し、それによって、関節を動かすために必要とされる筋力の量を減らすために使用される技術である。この技術は、非常に低レベルで始まる個体の筋力を増すことにおいて有効であることが判明した。治療上の利益としては、罹患した関節の減少した炎症、運動範囲の改善、疼痛緩和、および機能する可動性の強化が挙げられる。CAMは、連続的な受動運動(CPM)とは区別され、この受動運動は、四肢の随意運動なしで、ある運動範囲にわたる関節または四肢の運動である。
(B. Continuous active operation (CAM))
A CAM using the neuromuscular stimulation assembly 10 and / or the neuromuscular stimulation system 54 provides the necessary stimulation to improve cardiovascular durability, muscle strength, and neurological coordination. This assisted movement (active-assisted excerci) via CAM
se) is a technique used to assist the target limb activity, voluntary movement, thereby reducing the amount of muscle force required to move the joint. This technique has been found to be effective in increasing an individual's muscle strength starting at a very low level. The therapeutic benefits include reduced inflammation of the affected joint, improved range of motion, pain relief, and enhanced functioning mobility. CAM is distinguished from continuous passive movement (CPM), which is movement of a joint or limb over a range of movement without voluntary movement of the limb.

(C.外傷後抗瘢痕性処置)
術後の瘢痕化(例えば、後に棘のようになる)は、大部分の整形外科手順なまたは神経外科手順の悩みである。瘢痕化または癒着は、治癒プロセスの間に通常は別個の解剖学的構造と一緒に結合する瘢痕組織の繊維状の帯域であり、患者の外科的「失敗」についての共通の最も大きな理由のうちの1つである。才能のある外科医によってすばらしくかつ首尾よく行われる手術は、術後の治癒の間に身体が瘢痕化する傾向に起因して、短時間しかかからない。この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54を特定の外科手術創傷領域における筋肉または神経に適用することによって、比較的小さな運動で、組織が治癒している間に、瘢痕化が防止され得る。
(C. Anti-scarring treatment after trauma)
Post-surgical scarring (eg, later spines) is a problem with most orthopedic or neurosurgical procedures. Scarring or adhesion is a fibrous zone of scar tissue that usually joins together with a distinct anatomy during the healing process, and is one of the most common reasons for surgical “failure” of patients It is one of. Surgery performed successfully and successfully by a talented surgeon takes only a short time due to the tendency of the body to scar during post-operative healing. By applying this neuromuscular stimulation assembly 10 and / or neuromuscular stimulation system 54 to muscles or nerves in a particular surgical wound area, scarring is prevented while tissue is healing with relatively little movement. Can be done.

(D.一時的な非外科的診断評価)
特定の永久に埋め込まれる神経調節システムまたは神経刺激システム(例えば、尿失禁、癲癇処置のための迷走神経刺激、疼痛軽減のための脊髄刺激)を施す前に、この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54は、末端器官の一時的刺激を介して、処置が現実味のあるいくつかの保証を臨床医および彼らの患者に提供するために適用され得る。このことは、その臨床医が、永久処置の候補でないか、そうでなければ、永久的なシステムの外科的な埋め込みの努力に値する処置の効果が見出されないかもしれない患者をスクリーニングすることを可能にする。
(D. Temporary non-surgical diagnostic evaluation)
This neuromuscular stimulation assembly 10 and / or before applying certain permanently implanted neuromodulation or stimulation systems (eg, urinary incontinence, vagus nerve stimulation for acupuncture, spinal cord stimulation for pain relief) The neuromuscular stimulation system 54 can be applied to provide clinicians and their patients with some assurance that the treatment is realistic through temporary stimulation of the end organs. This means that the clinician will screen patients who are not candidates for permanent treatment or otherwise may not find a treatment effect worthy of surgical implantation of a permanent system. enable.

具体例は、C5−6四肢麻痺の処置に関連する。C5−6四肢麻痺は、肘を伸ばすことができない。肘を伸ばせないので、彼らは、彼らの身体のすぐ正面の領域にしか接触できないように制限されおり、日常生活の彼らの行動の多くにおいて介助が必要である。彼らは、彼らの上肢を使う作業の大部分を行うために二頭筋を使用することに頼っている。手の機能が制限されているかまたは機能しなければ、彼らは、身繕いおよび衛生、ならびに食事のような、自分の面倒を自分で見る活動の多くを行うために、介助装置(adaptive equipment)に頼ることになる。   A specific example relates to the treatment of C5-6 limb paralysis. C5-6 limb paralysis cannot extend the elbow. Because they cannot stretch their elbows, they are restricted to being able to contact only the area just in front of their bodies and require assistance in many of their actions in daily life. They rely on using biceps to do most of their upper limb work. If hand function is limited or not functioning, they rely on adaptive equipment to perform many self-care activities such as grooming and hygiene and eating It will be.

肘伸ばしを回復させる既存の外科手順は、三角筋の一部を三頭筋に移植する(transfer)ことである。この不可逆的な外科手順は、徹底的な外科的介入、長期間の術後固定および長期間のリハビリテーションを要する。さらに、術後に有用な結果を達成するためのタイムフレームは、一旦個人が手術から回復するのに、少なくとも3ヶ月であり、完全に肘が伸ばせるようになるまでに1年はかかり得る。   An existing surgical procedure to restore elbow extension is to transfer a portion of the deltoid muscle to the triceps. This irreversible surgical procedure requires thorough surgical intervention, long-term postoperative fixation and long-term rehabilitation. Furthermore, the time frame for achieving useful results after surgery is at least 3 months once an individual recovers from surgery, and it can take up to a year before the elbow can be fully extended.

三角筋を三頭筋に移植する代わりとして、パルス発生器が、三頭筋に分布する末梢運動神経と導電的に接触した状態に導線/電極と関連づけて、最小限に侵襲性の様式で埋め込まれ得る。このパルス発生器は、肘を伸ばすために、三頭筋に分布している末梢運動神経に単一のチャネル電気刺激を提供するようにプログラムされ得る。肘を伸ばす能力を加えることは、手が届く空間および作業空間を有意に拡げ得るので、より大きな独立性が可能になり得る。肘が伸びれば、頭上に伸ばす能力および腕を側方に外側に伸ばす能力により、この作業空間は大きく拡がり、それにより、はるかに大きな自由度が、それがなければ力の及ばない作業を終えることを可能にする。伸ばす能力はまた、肘の屈筋および伸筋の共同収縮を同時に提供するので、物体のよりよい制御を提供する。   As an alternative to transplanting the deltoid muscles to the triceps, the pulse generator is implanted in a minimally invasive manner in association with the leads / electrodes in conductive contact with the peripheral motor nerves distributed in the triceps Can be. The pulse generator can be programmed to provide a single channel electrical stimulation to peripheral motor nerves distributed in the triceps to stretch the elbow. Adding the ability to stretch the elbows can allow greater independence as it can significantly expand the reachable and working space. The ability to stretch above the elbow and the ability to extend the arms laterally outward when the elbows stretch greatly expands this workspace, thereby allowing much greater freedom to finish the work that would otherwise be difficult. Enable. The ability to stretch also provides better control of the object as it provides joint contraction of the elbow flexor and extensor at the same time.

処置期間または評価期間の第1段階は、望ましくは、個人が電気刺激に応答する神経分布した三頭筋を有するか否かを同定するために行われる。その筋肉が神経分布していて、機能しているのであれば、臨床医は、この筋肉に対する刺激が、例えば横に伸ばすために水平面で、および上に伸ばすために垂直面で、両方で適切な肘の伸ばしを提供し得るか否かを同定する。個体はまた、三頭筋の刺激の間に彼らの肘をさらに伸ばし得ることを実証することによって、彼らの二頭筋が、三頭筋の刺激の力を超えることができなければならない。通常、このことは、個人に彼らの手を口元に持って行くように依頼することによって試験され得る。   The first phase of the treatment or evaluation period is desirably performed to identify whether the individual has a neurodistributed triceps muscle that responds to electrical stimulation. If the muscle is nerve-distributed and functioning, the clinician will determine that the stimulus for this muscle is appropriate in both the horizontal plane to extend sideways and the vertical plane to extend upward, for example. Identify whether elbow extension can be provided. Individuals must also be able to surpass the power of triceps stimulation by demonstrating that their elbows can be further extended during triceps stimulation. Usually this can be tested by asking an individual to take their hand to their mouth.

この評価プロセスは、本明細書に記載される型の経皮的刺激デバイスまたは表面神経筋刺激デバイスで達成され得る。この刺激デバイスは、基板上の電子ポッドを備え、このポッドは、三頭筋に橈骨神経を分布させる電気刺激を引き起こすために、望ましい電流パターンを発生させる。このポッドは、マイクロプロセッサベースのプログラム可能回路を収容し、この回路は、刺激パルスの刺激電流、時間またはシーケンスと、ログと、モニター使用とを発生させる。先に記載したように、ワイヤレスユーザーインターフェース/プログラマーが、使用され得る。   This evaluation process can be accomplished with a transcutaneous stimulation device or surface neuromuscular stimulation device of the type described herein. The stimulation device includes an electronic pod on a substrate that generates a desired current pattern to cause electrical stimulation to distribute the radial nerve to the triceps. The pod contains a microprocessor-based programmable circuit that generates the stimulation current, time or sequence of stimulation pulses, logs, and monitor usage. As described above, a wireless user interface / programmer may be used.

経皮電極が使用される場合、電子ポッドの回路は、電極の経皮的導線に物理的かつ電気的に結合される。経皮的導線を配置して1週間後に、プログラマーへの直接結合によるかまたはワイヤレスリンクによるかのいずれかで、刺激器設定がプログラムされ得る。刺激は、20Hzで0〜200μ秒パルスを用いて印加される。三頭筋活性化の力は、彼らの二頭筋の筋力により決定され得る。この被験体は、三頭筋刺激の間に、彼らの肘を苦痛なく伸ばせる能力を維持しなければならない。より強い二頭筋は、三頭筋へのより強い刺激を許容する。この被験体は、最初の設定の後に、三頭筋の持久力を強めるために、1〜2週間の調整段階を必要とし得る。この被験体は、三頭筋への刺激が提供されている間に、肘を伸ばす能力を実証しなければならない。従って、二頭筋が弛緩すると、肘を伸ばすことが可能になる。   When a percutaneous electrode is used, the electronic pod circuit is physically and electrically coupled to the percutaneous lead of the electrode. One week after placing the percutaneous lead, the stimulator settings can be programmed either by direct coupling to the programmer or by a wireless link. Stimulation is applied using a 0-200 microsecond pulse at 20 Hz. The power of triceps activation can be determined by the strength of their biceps. The subject must maintain the ability to stretch their elbows comfortably during triceps stimulation. A stronger biceps allows more intense stimulation to the triceps. The subject may require an adjustment phase of 1 to 2 weeks after initial setup to increase triceps endurance. The subject must demonstrate the ability to stretch the elbow while stimulation to the triceps is provided. Therefore, when the biceps are relaxed, the elbow can be extended.

表面刺激プログラムまたは経皮的刺激プログラムを用いた、三頭筋に分布した橈骨神経への電気刺激が、個体の以前の作業空間を超えて能動的な肘の伸ばしを提供した場合、その個体に、処置の第2段階が予定される。   If electrical stimulation to the radial nerve distributed in the triceps using a surface stimulation program or a percutaneous stimulation program provided active elbow extension beyond the individual's previous workspace, A second stage of treatment is scheduled.

処置の第2段階は、埋め込み可能なパルス発生器および関連づけられた導線/電極の埋め込みによる、第1層の刺激デバイスの配置を包含する。   The second stage of treatment involves the placement of a first layer stimulation device by implantation of an implantable pulse generator and associated conductors / electrodes.

(E.神経可塑性治療)
神経的欠損を有する個体(例えば、脳卒中から生存した人または多発性硬化症を有する人)は、ある身体機能の制御を失っている可能性がある。脳は、皮質マップまたは脊髄−根境界を再構成し、補助的に血流(これは神経回復に寄与する)を増加させることによって、「神経可塑性」といわれるプロセスを介して、機能的に回復し得る。神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54を身体の罹患した領域に適用し、脳に悉無的反応(excitation)および入力を提供することによって、神経可塑効果が発生し得、脳が、失われた機能の制御を再学習および再獲得することができるようになる。
(E. Neuroplasticity treatment)
Individuals with neurological deficits (eg, those who survive a stroke or have multiple sclerosis) may have lost control of certain bodily functions. The brain recovers functionally through a process called “neural plasticity” by reconstructing the cortical map or spinal cord-root boundary and assisting in increasing blood flow (which contributes to nerve recovery). Can do. By applying the neuromuscular stimulation assembly 10 and / or the neuromuscular stimulation system 54 to the affected area of the body and providing the brain with excitement and input, a neuroplastic effect can occur, Will be able to re-learn and re-acquire control of lost functions.

(F.抗痙攣治療)
一時的な神経毒(例えば、ボトックス)の使用が、歩行、姿勢の維持および日常活動の改善を補助するために脳性麻痺、頭部損傷、多発性硬化症、および脊髄損傷が原因の重篤な筋痙攣を処置することにおいて広く行き渡った。ボトックスはまた、視線が交差するかまたは連続的に瞬いてしまう目の状態を処置するために使用され得る。加齢過程を制限することによって、しわをなくすることもまた意味される。この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54は、神経および筋肉を一時的に麻痺させる必要なく、痙攣を軽減する代替手段として使用され得る。この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54はまた、TMJ(顎関節)障害を処置することにおいて有用であり得る。この障害は、顎の領域における疼痛および関連する筋肉の痙攣、ならびに通常の会話の動き、顔の表情、食べること、噛むこと、および飲み込むことを行う能力における制限によって現れる。
(F. Anticonvulsant treatment)
The use of temporary neurotoxins (eg, Botox) is severe due to cerebral palsy, head injury, multiple sclerosis, and spinal cord injury to assist in walking, maintaining posture and improving daily activities Widely spread in treating muscle spasms. Botox can also be used to treat eye conditions where the line of sight intersects or blinks continuously. It also means eliminating wrinkles by limiting the aging process. This neuromuscular stimulation assembly 10 and / or neuromuscular stimulation system 54 can be used as an alternative to alleviating convulsions without the need to temporarily numb the nerves and muscles. This neuromuscular stimulation assembly 10 and / or neuromuscular stimulation system 54 may also be useful in treating TMJ (temporomandibular joint) disorders. This disorder is manifested by pain in the jaw region and associated muscle spasms and limitations in the ability to perform normal speech movements, facial expressions, eating, chewing, and swallowing.

(G.慢性または一時的な疼痛の治療)
身体のあらゆる領域における局所的な疼痛は、神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54を、実行される領域に直接適用することによって、このアセンブリおよび/またはシステムで処置され得る。この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54は、疼痛シグナルが脳に達しないように妨害または遮断することによって作用する。
(G. Treatment of chronic or temporary pain)
Local pain in any region of the body can be treated with this assembly and / or system by applying the neuromuscular stimulation assembly 10 and / or the neuromuscular stimulation system 54 directly to the area to be performed. This neuromuscular stimulation assembly 10 and / or neuromuscular stimulation system 54 works by blocking or blocking the pain signal from reaching the brain.

(H.術後回復)
術後の体力および筋機能の回復は、神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54を用いて促進され得る。このアセンブリ10および/またはシステム54は、単独でかまたは能動的な運動のプログラムとともに、筋肉刺激の一時的レジメンを提供して、術後の筋肉の活動状態(tone)、機能および調子を回復することにおいて個体を補助するために、適切な筋肉領域と関連づけて術後に指示され、取り付けられ得る。
(H. Postoperative recovery)
Post-surgical recovery of physical strength and muscle function may be facilitated using the neuromuscular stimulation assembly 10 and / or the neuromuscular stimulation system 54. The assembly 10 and / or system 54 provides a temporary regimen of muscle stimulation, alone or in conjunction with an active exercise program, to restore post-operative muscle tone, function and tone. In order to assist the individual in this regard, it can be directed and attached post-operatively in association with the appropriate muscle area.

(I.血栓塞栓症予防)
この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54は、脚の筋肉を刺激することによって抗血栓症治療を提供し得、このことは、静脈による戻りを増し、可視における血液の滞留と関連した血餅を予防する。慣用的な術後治療は、現在は、床についている間に患者が彼らのふくらはぎに装着している空気式圧迫帯(pneumatic compression cuff)を使用することである。その圧迫帯は、ふくらはぎの筋肉を周期的にかつ機械的に圧迫し、それにより、静脈の流れを刺激する。患者は、これを嫌うが、現在では病院の全ての外科用ベッドに、取り付けられたこのユニットがある。この同じ効果が、神経筋刺激アセンブリ10を取り付けることによって再現され得る。予防は、手術の間に始められる場合に最も効果的であり、同じだけ、そうでない場合は、大部分、手術の間に血餅が形成される。従って、手術の開始時に、神経筋刺激アセンブリ10を取り付け、神経筋刺激システム54の使用を開始することが望ましい。
(I. Prevention of thromboembolism)
The neuromuscular stimulation assembly 10 and / or neuromuscular stimulation system 54 may provide antithrombotic treatment by stimulating leg muscles, which increases venous return and is associated with visible blood retention. To prevent clots. Conventional post-operative treatment is now using a pneumatic compression cuff that patients are wearing on their calves while on the floor. The compression band compresses the calf muscles periodically and mechanically, thereby stimulating venous flow. Patients dislike it, but now there is this unit attached to every surgical bed in the hospital. This same effect can be reproduced by attaching the neuromuscular stimulation assembly 10. Prevention is most effective when initiated during surgery, and as much, otherwise a clot is formed during the majority of the surgery. Accordingly, it is desirable to install the neuromuscular stimulation assembly 10 and begin using the neuromuscular stimulation system 54 at the beginning of the surgery.

(J.骨粗鬆症の処置)
周期的な筋肉収縮は、骨粗鬆症を予防し、(おそらくは)改善するに十分、骨に負荷を与える。このような処置の有効性は、頻度依存性であることが公知である。この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54は、骨粗鬆症を予防/改善するために適切な頻度で筋肉を刺激するようにプログラムされ得る。
(J. Treatment of osteoporosis)
Periodic muscle contraction stresses the bone enough to prevent and (probably) improve osteoporosis. It is known that the effectiveness of such treatment is frequency dependent. The neuromuscular stimulation assembly 10 and / or neuromuscular stimulation system 54 can be programmed to stimulate muscles at an appropriate frequency to prevent / ameliorate osteoporosis.

(K.神経プロテーゼ(neuroprosthesis))
麻痺性の疾患または損傷に起因して失われた運動の回復が達成され得る。この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54は、外部コントロール源(例えば、歩行をモニタリングするヒールスイッチ)を介してリアルタイムでワイヤレスで制御され得る。この外部コントロール源は、プリセット期間の間に活性にするために、神経筋刺激システムを誘発し、個人の下肢または上肢における機能的な運動を可能にし、それにより、以前は機能していなかった麻痺した四肢を回復させる。
(K. Neuroprosthesis)
Recovery of movement lost due to paralytic disease or injury can be achieved. The neuromuscular stimulation assembly 10 and / or neuromuscular stimulation system 54 may be controlled wirelessly in real time via an external control source (eg, a heel switch that monitors gait). This external control source triggers a neuromuscular stimulation system to activate during the preset period, allowing functional exercise in the individual's lower limb or upper limb, thereby causing paralysis that was not previously functioning Recover the limbs.

(L.身体の外見を変化させる(body sculpting))
ヒトの解剖学的構造の筋肉特性は高められ得、その全体的な筋肉輪郭は、筋肉の特定の群を神経筋刺激することによって変化され得る。例は、腹部領域の刺激であり、筋力が増し、筋肉の調子および輪郭が改善される。この神経筋刺激アセンブリ10および/または神経筋刺激システム54は、体格を変化させ、活発な運動の影響を補助するために、適切な頻度で筋肉を刺激するようにプログラムされ得る。
(L. Body sculpting)
The muscle characteristics of the human anatomy can be enhanced and its overall muscle contour can be altered by neuromuscular stimulation of specific groups of muscles. An example is stimulation of the abdominal region, which increases muscle strength and improves muscle tone and contours. The neuromuscular stimulation assembly 10 and / or neuromuscular stimulation system 54 can be programmed to stimulate muscles at an appropriate frequency to change body size and assist in the effects of active exercise.

本発明の種々の特徴は、添付の特許請求の範囲に記載される。   Various features of the invention are set forth in the appended claims.

図1は、身体内の筋肉または神経と、身体の外側の皮膚表面に一時的に取り付けられた刺激発生器との間の電気的接続を提供する神経筋刺激アセンブリの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a neuromuscular stimulation assembly that provides an electrical connection between muscles or nerves within the body and a stimulus generator temporarily attached to the skin surface outside the body. 図2は、腕の外部皮膚表面に一時的に装着された、図1に示される神経筋刺激アセンブリの図である。2 is a diagram of the neuromuscular stimulation assembly shown in FIG. 1 temporarily attached to the external skin surface of the arm. 図3は、経皮的導線から電極(これは、標的とされた組織領域における皮膚表面の下に埋め込まれる)への結合を示す、図1に示される神経筋刺激アセンブリの分解側面図である。FIG. 3 is an exploded side view of the neuromuscular stimulation assembly shown in FIG. 1 showing the coupling from the percutaneous lead to the electrode, which is implanted beneath the skin surface in the targeted tissue region. . 図4Aおよび4Bは、図1に示される神経筋刺激アセンブリと関連づけられた電子ポッドの斜視図である。この電子ポッドは、使用のために、神経筋刺激アセンブリにおけるエレクトロニクスベイ内で合体させることができる。図4Aは、神経筋刺激アセンブリと合体するための閉じた状態にあるポッドを示す。図4Bは、神経筋刺激アセンブリと合体する前の、電極導線を受容するために開いた状態にあるポッドを示す。4A and 4B are perspective views of an electronic pod associated with the neuromuscular stimulation assembly shown in FIG. This electronic pod can be combined for use in an electronics bay in a neuromuscular stimulation assembly. FIG. 4A shows the pod in the closed state for mating with the neuromuscular stimulation assembly. FIG. 4B shows the pod in an open state for receiving electrode leads prior to incorporation with the neuromuscular stimulation assembly. 図5は、図4Aに示される電子ポッドの斜視図である。この電子ポッドは、使用のために、神経筋刺激アセンブリ中のエレクトロニクスベイ内で合体される。この図は、下にある皮膚の視覚的検査を可能にするために、開いた状態かつ空の電力入力ベイを示す。FIG. 5 is a perspective view of the electronic pod shown in FIG. 4A. This electronic pod is coalesced for use in an electronics bay in the neuromuscular stimulation assembly. This figure shows an open and empty power input bay to allow visual inspection of the underlying skin. 図6は、経皮電極を配置する前に、皮膚表面上で開いた状態にある、図4Bに示される電子ポッドの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the electronic pod shown in FIG. 4B in an open state on the skin surface prior to placement of the percutaneous electrode. 図7は、第1の経皮電極の埋め込みを示す。FIG. 7 shows the implantation of the first percutaneous electrode. 図8は、第1の経皮電極の経皮電極導線をポッド上の電極接続領域へと経路を決めることを示す。FIG. 8 illustrates routing the percutaneous electrode lead of the first percutaneous electrode to the electrode connection area on the pod. 図9は、第2経皮電極、第3経皮電極、および第4経皮電極が存在すること(これらの電極は、順番に埋め込まれる)、およびそれらの経皮電極導線をポッド上の電極接続領域へと経路を決定すること(その間、ポッドは開いた状態のままである)を示す。FIG. 9 shows the presence of the second, third, and fourth percutaneous electrodes (these electrodes are embedded in sequence), and their percutaneous electrode leads as electrodes on the pod. Indicates routing to the connection area (while the pod remains open). 図10は、直ぐに使用できる状態にある閉じた状態に配置された後の、図9に示されるポッドを示す。FIG. 10 shows the pod shown in FIG. 9 after being placed in a closed state ready for use. 図11は、使用のために、神経筋刺激アセンブリにおけるエレクトロニクスベイ内で合体された後の図10に示されるポッドを示す。FIG. 11 shows the pod shown in FIG. 10 after being combined for use in an electronics bay in a neuromuscular stimulation assembly. 図12Aおよび12Bは、一体化された電子ポッドを備える、神経筋刺激アセンブリの代替的実施形態の斜視図である。図12Aは、使用するために閉じた状態にある神経筋刺激アセンブリを示す。図12Bは、使用する前の、電極導線を受容するために開いた状態にある神経筋刺激アセンブリを示す。12A and 12B are perspective views of an alternative embodiment of a neuromuscular stimulation assembly comprising an integrated electronic pod. FIG. 12A shows the neuromuscular stimulation assembly in a closed state for use. FIG. 12B shows the neuromuscular stimulation assembly in an open state for receiving electrode leads prior to use. 図13Aは、外部プログラミング機器に結合された、図1に示される型の神経筋刺激アセンブリの斜視図である。図13Bは、ワイヤレス通信リンクに依存する外部プログラミング・制御機器と関連づけられた、図1に示される型の神経筋刺激アセンブリの斜視図である。FIG. 13A is a perspective view of a neuromuscular stimulation assembly of the type shown in FIG. 1 coupled to an external programming device. FIG. 13B is a perspective view of a neuromuscular stimulation assembly of the type shown in FIG. 1 associated with an external programming and control device that relies on a wireless communication link. 図14〜16は、図11に示される神経筋刺激アセンブリに接続するために図6および7に示される様式で、電極を経皮的に埋め込むために電極導入器を使用することを示す。FIGS. 14-16 illustrate using an electrode introducer to percutaneously implant an electrode in the manner shown in FIGS. 6 and 7 to connect to the neuromuscular stimulation assembly shown in FIG. 図14〜16は、図11に示される神経筋刺激アセンブリに接続するために図6および7に示される様式で、電極を経皮的に埋め込むために電極導入器を使用することを示す。FIGS. 14-16 illustrate using an electrode introducer to percutaneously implant an electrode in the manner shown in FIGS. 6 and 7 to connect to the neuromuscular stimulation assembly shown in FIG. 図14〜16は、図11に示される神経筋刺激アセンブリに接続するために図6および7に示される様式で、電極を経皮的に埋め込むために電極導入器を使用することを示す。FIGS. 14-16 illustrate using an electrode introducer to percutaneously implant an electrode in the manner shown in FIGS. 6 and 7 to connect to the neuromuscular stimulation assembly shown in FIG. 図17Aは、図11に示される神経筋刺激アセンブリに接続する前に、望ましい埋め込み位置へと電極を経皮的に進めるための、遠隔操作により変更可能な、遠位針領域を有する電極導入器を示す。FIG. 17A is an electrode introducer with a distal needle region that can be remotely altered to advance the electrode percutaneously to the desired implantation position prior to connection to the neuromuscular stimulation assembly shown in FIG. Indicates. 図17Bは、図11に示される神経筋刺激アセンブリに接続する前に、望ましい埋め込み位置へと電極を経皮的に進めるための、遠隔操作により変更可能な、遠位針領域を有する電極導入器を示す。FIG. 17B is an electrode introducer with a distal needle region that can be remotely altered to advance the electrode percutaneously to the desired implantation position prior to connection to the neuromuscular stimulation assembly shown in FIG. Indicates. 図17Cは、図11に示される神経筋刺激アセンブリに接続する前に、望ましい埋め込み位置へと電極を経皮的に進めるための、遠隔操作により変更可能な、遠位針領域を有する電極導入器を示す。FIG. 17C is an electrode introducer with a distal needle region that can be remotely altered to advance the electrode percutaneously to the desired implantation position prior to connection to the neuromuscular stimulation assembly shown in FIG. Indicates. 図18は、ちょうど投薬レジメンに関係している個体が丸剤を服用することにより個体の薬物療法を「再充電する」ように、新たな電池を挿入することによって、神経筋刺激治療の再充電を含む、交換電池の命令された供給および神経筋刺激アセンブリを使用するための指示と関連づけられた、図1に示される型の神経筋刺激アセンブリを備える、神経筋刺激システムの斜視図である。FIG. 18 shows the recharging of neuromuscular stimulation treatment by inserting a new battery so that the individual just involved in the dosing regimen “recharges” the individual's medications by taking the pills. 2 is a perspective view of a neuromuscular stimulation system comprising a neuromuscular stimulation assembly of the type shown in FIG. 1 associated with an ordered supply of replacement batteries and instructions for using the neuromuscular stimulation assembly. 図19は、刺激システムに接続される第2のリターン電極を示す、図1に示される型の神経筋刺激システムアセンブリの斜視図である。FIG. 19 is a perspective view of a neuromuscular stimulation system assembly of the type shown in FIG. 1 showing a second return electrode connected to the stimulation system. 図20は、活性電極部分とリターン電極部分と両方を含む接着領域を示す、図1に示される型の神経筋刺激システムアセンブリの底面図である。FIG. 20 is a bottom view of a neuromuscular stimulation system assembly of the type shown in FIG. 1, showing an adhesive region that includes both an active electrode portion and a return electrode portion.

Claims (9)

神経筋刺激システムであって、該システムは、
個体によって装着されるような大きさにされかつそのように構成されたキャリアであって、該キャリアは、
(a)刺激パルスを発するように構成された回路、
(b)該回路を作動させるために、取り外すことができかつ交換することができる該回路のための使い捨ての電池を保持するような大きさにされかつそのように構成されている、電力入力ベイ、および
(c)該刺激パルスを標的とされた組織領域に経皮的に印加するように、該標的とされた組織領域に経皮的に埋め込まれた電極のための電極導線を、電気的に係合するような大きさにされかつそのように構成されている、電極接続要素、
を備える、キャリア、
処方された電池交換レジメンに従って、該使い捨ての電池の取り外しおよび交換を処方する、臨床医または介護者または医師によって提供される指示書であって、該処方された電池交換レジメンは、処方された繰り返される様式で使い捨ての電池の交換を包含する、指示書、ならびに
使い捨ての電池の供給源であって、各電池は、該処方された電池交換レジメンに従う投与についての該回路のための一定量の電力を含む、供給源
を備える、神経筋刺激システム。
A neuromuscular stimulation system comprising:
A carrier sized and configured to be worn by an individual, the carrier comprising:
(A) a circuit configured to emit a stimulation pulse;
(B) a power input bay sized and configured to hold a disposable battery for the circuit that can be removed and replaced to operate the circuit; And (c) electrically connecting an electrode lead for an electrode percutaneously implanted in the targeted tissue region so as to apply the stimulation pulse percutaneously to the targeted tissue region. An electrode connecting element sized and configured to engage
Comprising a carrier,
Accordance battery replacement regimens formulated prescribe removal and replacement of batteries of the disposable, a instructions provided by the clinician or caregiver or physician, battery replacement regimen is the formulation repeated formulated Instructions, including replacement of the disposable battery in a manner as described, and a source of disposable batteries, each battery having a fixed amount for the circuit for administration according to the prescribed battery replacement regimen. A neuromuscular stimulation system comprising a source including power.
前記キャリアが、標的とされた神経領域もしくは筋領域またはその近くの外部皮膚表面に装着されるような大きさにされかつそのように構成されている、請求項1に記載のシステム。 The system of claim 1, wherein the carrier is sized and configured to be attached to an external skin surface at or near a targeted nerve or muscle region. 請求項1に記載のシステムであって、前記神経筋刺激が、以下:
(i)筋機能の維持;
(ii)組織または骨の再生;
(iii)連続活性動作治療;
(iv)抗瘢痕性処置;
(v)診断評価;
(vi)神経可塑性治療;
(vii)抗痙攣治療;
(viii)疼痛の治療;
(ix)術後の回復;
(x)抗血栓症治療、ならびに
(xi)骨粗鬆症の処置、
を含む群から選択される機能を提供する、システム。
The system of claim 1, wherein the neuromuscular stimulation is:
(I) maintenance of muscle function;
(Ii) tissue or bone regeneration;
(Iii) continuous active motion therapy;
(Iv) anti-scarring treatment;
(V) diagnostic evaluation;
(Vi) neuroplasticity treatment;
(Vii) anticonvulsant treatment;
(Viii) treatment of pain;
(Ix) postoperative recovery;
(X) antithrombotic therapy, and (xi) treatment of osteoporosis,
Providing a function selected from the group comprising:
前記回路が、前記刺激パルスの発生を制御するプログラム可能コードを備える、請求項1に記載のシステム。 The system of claim 1, wherein the circuit comprises programmable code that controls the generation of the stimulation pulse. 前記キャリアが、プログラム可能なコードをユーザーがプログラムすることを可能にするための手段を備える、請求項1に記載のシステム。 The system of claim 1, wherein the carrier comprises means for allowing a user to program programmable code. 請求項1に記載のシステムであって、前記処方された電池交換レジメンが、少なくとも1日に約1回ベースで繰り返される、使い捨ての電池の交換を包含する、システム。 The system of claim 1, wherein the prescribed battery replacement regimen comprises a disposable battery replacement that is repeated on a basis at least about once a day. 請求項1に記載のシステムであって、前記処方された電池交換レジメンが、少なくとも週に約1回ベースで繰り返される、使い捨ての電池の交換を包含する、システム。 The system of claim 1, wherein the prescribed battery replacement regimen includes a disposable battery replacement that is repeated on a basis at least about once a week. 前記キャリアが、(d)該キャリアを外部皮膚表面に接着させ、そして該外部皮膚表面からの該キャリアの取り外しを可能にするような大きさにされかつそのように構成された領域をさらに備える、請求項1に記載のシステム。 The carrier further comprises (d) an area sized and configured to adhere the carrier to an external skin surface and allow removal of the carrier from the external skin surface; The system of claim 1. 前記キャリアが、(d)前記回路および前記電力入力ベイを保持するような大きさにされかつそのように構成された取り外し可能かつ交換可能な電子ポッドをさらに備える、請求項1に記載のシステム。 The system of claim 1, wherein the carrier further comprises: (d) a removable and replaceable electronic pod sized and configured to hold the circuit and the power input bay.
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