JP5456455B2 - 電気刺激装置 - Google Patents
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Description
また、ルーメンにコイルリードを挿入すれば、受電コイル部と電子回路が電気的に接続されている状態で、支持体側に受電コイル部を配置することができる。
また、支持体側に受電コイル部を配置することで、電気刺激装置を完全に生体内に植え込んだ際に、受電コイルを皮膚直下付近に植え込むことができる。すなわち、当該受電コイルが電磁誘導による発電をするのに必要な電磁波の強度を低下させることができる。これにより、受電コイルに対して電磁波を発振する外部装置(外部の給電装置)を小型化することができる、という効果を奏する。
<第一の実施形態例>
(1)電気刺激装置の構成
(2)刺激回路等の構成
(3)電気刺激装置の植え込み手順
(4)給電パッチの構成
<第二の実施形態例>
(1)電気刺激装置の構成
本発明の第一の実施形態の例を、図1〜図15を参照して説明する。
[1.電気刺激装置の構成]
まず、第一の実施形態に係る電気刺激装置の大まかな構成について図1および図2を参照して説明する。
図1は、第一の実施形態に係る電気刺激装置の全体を示す斜視図である。
図2は、図1に示す電気刺激装置を上面から見た分解外観図である。
支持体104のコネクタ部113は、ボディ110の先端部118側が回路ブロック103と連続するように、当該回路ブロック103のコネクタ部109と接続される。ボディ110は、コネクタ部113と基端部119側に配置されるホルダ部111とを接続する部分である。ホルダ部111は、医師が電気刺激装置101を生体内に挿入する際に握る場所である。なお、ボディ110は、電気刺激装置101が完全に生体内に植え込めるように切断可能となっている。そして、ボディ110が切断された場合に、その切断面に開口するスタイレット用ルーメンにコイルリード121が挿入できるようになっている。
図3は、本発明の第一の実施形態に係る電気刺激装置およびその軸方向の内部構造を示す拡大図である。
図3(a)は、図1に示す電気刺激装置を上面から見た拡大外観図である。
図3(b)は、図3(a)に示す電気刺激装置のA―A’断面を示す断面図である。
図4(a)は、図3(a)に示す電気刺激装置のB−B’断面を示す断面図である。
図4(b)は、図3(a)に示す電気刺激装置のC−C’断面を示す断面図である。
図4(c)は、図3(a)に示す電気刺激装置のD−D’断面を示す断面図である。
図4(d)は、図3(a)に示す電気刺激装置のE−E’断面を示す断面図である。
図4(e)は、図3(a)に示す電気刺激装置のF−F’断面を示す断面図である。
図4(f)は、図3(a)に示す電気刺激装置のG−G’断面を示す断面図である。
図4(g)は、図3(a)に示す電気刺激装置のH−H’断面を示す断面図である。
パイプ206は、生体適合性と絶縁性を有し、かつ柔軟性のある素材、例えばPTFEやETFEでできており、中空の略円筒状に形成されている。その外径は0.1mm〜1mm程度であり、内径は、パイプ206の内部をスタイレット120が通過できるように、スタイレット120の直径とほぼ等しいか、それより少し長い程度が望ましい。このようなパイプ206の一端(先端部114側の端)が受け部213と結合される。
回路ブロック103内に配置されるパイプ207も、長さ以外はパイプ206と同じである。このパイプ207は、コネクタ部107、コネクタ部107と連続するボディ108およびボディ108と連続するコネクタ部109を含む外層部内に収納・固定される(図2(b)および図3(b)を参照)。
支持体104内に配置されるパイプ208,209も、その長さ以外はパイプ206,207と同じである。このパイプ208およびパイプ209の軸方向の間には弁体214が設けられている。
図5は、コイルリードの構成を示す説明図であり、図5(a)は、コイルリードを示す拡大図、図5(b)は、図5(a)に示す点線部分を拡大したコイルリードの断面図である。
次に、回路ブロック103の電力給電電極212a、212b(図6、7参照)にコイルリード121のコイルリード電極215a、215bをそれぞれ接続した場合、回路ブロック103の刺激回路205およびコイルリード121の受電コイル部220のより詳細な電気的構成について図8を参照して説明する。
図8は、本発明の第一の実施形態例に係る刺激回路および受電コイル部の機能を示すブロック図である。
電極構成設定部305は、通信部302から入力される電極構成情報に基づいて、発振部306で発生する電気的刺激信号を出力する刺激電極105を選択するための電極構成選択信号を生成する。なお、刺激パラメータ設定部304から出力される刺激強度変更信号は発振部306に出力され、電極構成設定部305から出力される電極構成選択信号はスイッチ部307に出力される。
スイッチ部307は、電極構成設定部305から入力される電極構成選択信号に基づいて、発振部306から入力される電気的刺激信号を出力する刺激電極105を決定する。なお、制御部303は、例えばマイコン等であり、刺激回路205の各ブロックを制御する。
次に、電気刺激装置101を例えば硬膜外腔に植え込み、この電気刺激装置101で脊髄の神経の電気刺激を行う手順の一例について図9〜図14を参照して説明する。
図9〜図14は、背中付近を示す人体の横断面図である。
次に、給電パッチ410の詳細な電気的構成について図15を参照して説明する。
図15は、本発明の第一の実施形態例に係る給電パッチの機能を示すブロック図である。
給電パッチ410は、制御部411と、給電部412と、給電コイル部413と、通信部414と、電源部415とよりなる。
次に、本発明の第二の実施形態の例を、図16〜図18を参照して説明する。図16〜図18に示す第二の実施形態に係る電気刺激装置501は、第一の実施形態に係る電気刺激装置101とその構成はほとんど変わらないので、共通部分については同一符号を付して、説明を省略することにする。
まず、第二の実施形態に係る電気刺激装置の大まかな構成について図16および図17を参照して説明する。
図16は、第二の実施形態に係る電気刺激装置の全体を示す斜視図である。
図17は、図16に示す電気刺激装置を上面から見た分解外観図である。
図18は、本発明の第二の実施形態に係る電気刺激装置およびその軸方向の内部構造を示す拡大図である。
図18(a)は、図16に示す電気刺激装置を上面から見た拡大外観図である。
図18(b)は、図18(a)に示す電気刺激装置のJ―J’断面を示す断面図である。
また、弁体603は、弁体214と同じものであり、例えばシリコーンゴム等のように、生体適合性のある弾性材料(特に軟質な材料が好ましい)で作られている。この弁体603は、パイプ602側にある一方の端面に開口し、他方の端面に開口しない第一の切り込みと、この第一の切り込みと内部において交差し、ボディ512の先端部506側にある一方の端面に開口し、他方の端面に開口しない第二の切り込みとを有している。この弁体603を介してガイドワイヤ505を抜き差ししたとしても、電極ブロック502および回路ブロック503の内部に、体液等の液体がボディ512の先端部506に設けられた穴から侵入することを防止することができる。
また、上述した各実施形態では、コイルリード電極215を等間隔に配置した複数の電極で構成したが、その代わりに、電力給電電極212を複数の電極で構成しても良い。
Claims (9)
- 生体内に植え込まれる電気刺激装置であって、
前記生体内の神経または筋肉を刺激する刺激電極と、該刺激電極と電気的に接続され、前記刺激電極に刺激信号を印加する電子回路と、該電子回路に電力を供給する電源部とを有する刺激回路ブロックと、該刺激回路ブロックと接続され、前記刺激電極の前記生体内の植え込み位置を保持する支持体とを含み、少なくとも前記支持体にルーメンが形成された本体ブロックと、
前記ルーメンに配置され、前記電源部と電気的に接続される少なくとも2つの第1の電気的接点と、
外部装置から電磁波により発電する受電コイル部と、該受電コイル部と電気的に接続された少なくとも2つの第2の電気的接点を有するボディとを含むコイルリードとを備え、
前記コイルリードのボディを前記ルーメンに挿入すると、前記第1および第2の電気的接点が接続され、前記電源部と前記受電コイル部とが電気的に接続される
ことを特徴とする電気刺激装置。 - 前記支持体は切断可能であり、該支持体が所定の範囲の長さで切断されても、前記電源部と前記受電コイル部とが接続される
ことを特徴とする請求項1に記載の電気刺激装置。 - 前記第1の電気的接点がそれぞれ複数の電極によって構成される
ことを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の電気刺激装置。 - 前記第2の電気的接点がそれぞれ複数の電極によって構成される
ことを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の電気刺激装置。 - 前記複数の電極が等しい長さを有し、等間隔で前記ボディに配置される
ことを特徴とする請求項3または4に記載の電気刺激装置。 - 前記ルーメンにおいて、前記第1の電気的接点が設けられた位置よりも基端部側に体液浸入防止のための構造を設ける
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電気刺激装置。 - 前記ルーメンは前記刺激回路ブロックの先端部付近まで形成されて、スタイレットが挿入可能である
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電気刺激装置。 - 前記電源部が充電可能な二次電池を含む
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の電気刺激装置。 - 前記電源部が蓄電可能なキャパシタを含む
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の電気刺激装置。
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