JP6069305B2 - オンエフェクタプログラマ制御を備えた神経刺激システム - Google Patents

オンエフェクタプログラマ制御を備えた神経刺激システム Download PDF

Info

Publication number
JP6069305B2
JP6069305B2 JP2014510507A JP2014510507A JP6069305B2 JP 6069305 B2 JP6069305 B2 JP 6069305B2 JP 2014510507 A JP2014510507 A JP 2014510507A JP 2014510507 A JP2014510507 A JP 2014510507A JP 6069305 B2 JP6069305 B2 JP 6069305B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
graphic
electrode
stimulation
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014510507A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014516674A (ja
Inventor
チェスター キム
チェスター キム
ムン ポク ルイ
ムン ポク ルイ
ケリー ブラッドレー
ケリー ブラッドレー
Original Assignee
ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション
ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション, ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション filed Critical ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション
Publication of JP2014516674A publication Critical patent/JP2014516674A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6069305B2 publication Critical patent/JP6069305B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/3606Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
    • A61N1/36071Pain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/37211Means for communicating with stimulators
    • A61N1/37235Aspects of the external programmer
    • A61N1/37247User interfaces, e.g. input or presentation means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36128Control systems
    • A61N1/36146Control systems specified by the stimulation parameters
    • A61N1/3615Intensity
    • A61N1/36157Current
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36128Control systems
    • A61N1/36146Control systems specified by the stimulation parameters
    • A61N1/36182Direction of the electrical field, e.g. with sleeve around stimulating electrode
    • A61N1/36185Selection of the electrode configuration

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Description

本発明は、医療プログラマに関し、具体的には、神経刺激リードをプログラムするための制御装置に関する。
埋め込み型神経刺激システムは、様々な病気及び疾患に治療効果があることが実証されている。ペースメーカー及び埋め込み型除細動器(ICD)は、(不整脈などの)多くの心臓状態の治療に極めて有効であることが実証されている。脊髄電気刺激(SCS)システムは、慢性疼痛症候群のための治療法として長く認められており、組織刺激の用途は、狭心症及び失禁などのさらなる用途に拡張され始めている。難治性慢性疼痛症候群の治療にも、脳深部刺激療法(DBS)が10年以上にわたって使用されており、最近では、運動障害及びてんかんなどのさらなる分野でもDBSが使用されている。また、最近の調査では、慢性疼痛症候群及び失禁の治療に末梢神経刺激(PNS)システムが有効であることが実証され、現在いくつかのさらなる用途が調査中である。さらに、脊髄損傷患者の麻痺した四肢の機能をある程度回復させるために、NeuroControl社(オハイオ州クリーブランド)製のFreehandシステムなどの機能的電気刺激(FES)システムが使用されてきた。
通常、これらの埋め込み型神経刺激システムは、所望の刺激部位に埋め込まれる1又はそれ以上の電極搭載刺激リードと、刺激部位から離れて埋め込まれるが、(単複の)刺激リードに直接的に、又はリード延長部を介して間接的に結合される(埋め込み型パルス発生器(IPG)などの)神経刺激器とを含む。神経刺激システムは、選択された刺激パラメータに従って電気刺激パルスを生成するように神経刺激器に遠隔的に指示するための遠隔制御装置の形の外部制御装置をさらに含むことができる。
神経刺激器から電極へは、電気パルス波形の形で電気刺激エネルギーを送出することができる。従って、電極には、神経組織を刺激するように制御可能な形で刺激エネルギーを送出することができる。標的組織に電気パルスを送出するために使用する、陽極(正)、陰極(負)、又はレフトオフ(ゼロ)として機能するように選択的にプログラムできる電極の組み合わせは、電極組み合わせを構成する。換言すれば、電極組み合わせは、極性が正、負又はゼロであることを表す。制御又は変更できるその他のパラメータとしては、電極アレイを通じて与えられる電気パルスの振幅、幅及びレートが挙げられる。各電極組み合わせは、電気パルスパラメータと併せて「刺激パラメータセット」と呼ぶことができる。
神経刺激システムによっては、特に単独で制御される電流又は電圧源を有する神経刺激システムでは、(電極として機能できる神経刺激器の場合を含めて)数多くの異なる電極構成を介して電流が供給されるように電極への電流の分配を変更できるものもある。別の構成では、これらの電極が、様々な正と負の電流又は電圧の相対的割合で電流又は電圧を供給して異なる電流分配(すなわち、分割した電極組み合わせ)を生じることができる。
上記で概説したように、選択された刺激パラメータに従って電気刺激パルスを生成するように神経刺激器に指示するために、遠隔制御装置を使用することができる。通常は、神経刺激システムが患者に与える電気刺激を変更するように遠隔制御装置の制御を操作することにより、神経刺激器にプログラムされている刺激パラメータを調整することができる。従って、遠隔制御装置によりプログラムされた刺激パラメータに従って神経刺激器から(単複の)刺激電極に電気パルスを送出し、刺激パラメータセットに従って一定量の組織を刺激又は活性化し、患者に所望の効果的な治療を行うことができる。通常は、刺激される非標的組織の量を最小限に抑えながら(痛みの治療などの)治療的有用性を与えるために、刺激しなければならない量の組織に刺激エネルギーを送出するパラメータセットが、最適な刺激パラメータセットになる。
しかしながら、利用可能な電極の数を、様々な複雑な刺激パルスを生成する能力と組み合わせた場合、臨床医又は患者に示される刺激パラメータセットの選択肢は膨大なものになる。例えば、プログラムすべき神経刺激システムが16個の電極のアレイを有する場合、神経刺激システムへのプログラムに利用可能な刺激パラメータセットは何百万にもなり得る。現在、神経刺激システムは、最大32個の電極を有することができ、これによりプログラムに利用可能な刺激パラメータセットの数は指数的に増加する。
このような選択を容易にするために、一般に、臨床医は、コンピュータプログラミングシステムを通じて神経刺激器をプログラムする。このプログラミングシステムは、内蔵ハードウェア/ソフトウェアシステムとすることも、又は主に標準的なパーソナルコンピュータ(PC)上で動作するソフトウェアによって形成することもできる。PC又はカスタムハードウェアは、神経刺激器により生成される電気刺激の特性を能動的に制御して、通常は治療的有用性を与えるために標的組織を全て刺激しながら刺激される非標的組織の量を最小限に抑えるような最適な刺激パラメータを患者のフィードバック又はその他の手段に基づいて決定できるようにした後に、この1又は複数の最適な刺激パラメータセットを神経刺激器にプログラムすることができる。
SCSのための1つの既知のコンピュータプログラミングシステムに、Boston Scientific Neuromodulation社から市販されているBionic Navigator(登録商標)と呼ばれるものがある。Bionic Navigator(登録商標)は、好適なPC上で動作して、臨床医が(遠隔制御装置とも呼ばれる)外部ハンドヘルドプログラマに刺激パラメータをプログラムできるようにするソフトウェアパッケージである。(パーセント陰極電流、パーセント陽極電流、又はオフとしての)電極への分割電流の分配を含む各刺激パラメータセットをBionic Navigator(登録商標)と遠隔制御装置の両方に記憶し、これらを組み合わせて刺激プログラムを形成し、これを使用して患者の体内の複数の領域を刺激することができる。
臨床医は、刺激プログラムを作成する前に、電極を流れる陰極電流の割合及び陽極電流の割合を手動で選択するためにBionic Navigator(登録商標)を「マニュアルモード」で操作することも、或いは埋め込まれたリードに沿って電流を(例えば、ジョイスティック又はジョイスティック様の制御を使用して)リアルタイムで電気的に「誘導」するために「自動モード」で操作することもでき、これにより最も治療効果の高い刺激パラメータセットを決定して記憶し、最終的にこれらを組み合わせて刺激プログラムを作成することができる。典型的なコンピュータプログラミングシステムにおいて活性電極の電流又は電圧の極性及び振幅が(絶対値又は割合のいずれかとして)選択されると、この電極に関連する極性及び振幅値をユーザに対してディスプレイ画面上に表示することができる。
プログラミングユーザインターフェイスは、従来型のディスプレイ画面又はデジタルディスプレイ画面(タッチスクリーンなど)に表示されるグラフィックプログラマ制御を含むことができる。通常、このようなグラフィックプログラマ制御は、ディスプレイ画面に対して一定の位置に表示される。しかしながら、この従来の方法では、ユーザが、(極性及び分割電流値などの)各電極に固有の刺激パラメータに関して、プログラムされた刺激パラメータとプログラムすべき特定の電極との関係を混乱しがちである。
従って、それぞれの電極の極性及び/又は分割電流値を選択するために、各表示された電極にグラフィックプログラマ制御を直接的に関連付ける、より直感的なユーザインターフェイスを提供することが望ましくなり得る。ところが、ディスプレイ画面上の空間には制限があり、表示される電極間の間隔が近接していることにより、他の表示されている電極の1つ又はそれ以上を遮ることなく十分に機能的なプログラマ制御を各電極に関連付けることは困難であり、この問題は、プログラムすべき電極の数が増加した時(例えば、ユーザインターフェイスが16個又は32個もの電極をサポートしなければならない時)にのみ悪化し、この結果ディスプレイがさらに混雑する。
米国特許第6,895,280号明細書 米国特許出願公開第2007/0150036号明細書 米国特許出願公開第2010/0057162号明細書 米国特許出願公開第2007/0168007号明細書 米国特許出願公開第2007/0168004号明細書 米国特許第6,516,227号明細書 米国特許第6,993,384号明細書 米国特許出願公開第2010/0010566号明細書 米国特許出願公開第2010/0121409号明細書
従って、空間効率の高い方法で電極にプログラマ制御を図式的に関連付ける必要性がある。
本発明によれば、動作要素に結合されたプログラム可能な埋め込み型医療装置と共に使用するための外部制御装置が提供される。この外部制御装置は、制御要素と、動作要素のグラフィック表現を表示するように構成されたディスプレイ画面とを含むユーザインターフェイスを備える。1つの実施形態では、制御要素が、動作要素のグラフィック表現とすることができるグラフィック制御要素である。
外部制御装置は、制御要素の作動時に動作要素のグラフィック表現上にグラフィックプログラマ制御を重ね合わせるようにディスプレイ画面を促すよう構成された制御回路をさらに備える。1つの実施形態では、グラフィック制御要素が、ディスプレイ画面上の動作要素のグラフィック表現が占めるよりも多くの面積を占める。別の実施形態では、グラフィック制御要素が、動作要素のグラフィック表現を取り囲む。
制御回路は、グラフィックプログラマ制御の作動に応答して動作要素の動作パラメータを変更するようにさらに構成される。外部制御装置は、この変更された動作パラメータをプログラム可能な埋め込み型医療装置に送信するように構成された出力回路(テレメトリ回路など)をさらに備える。外部制御装置は、ユーザインターフェイス、制御回路及び出力回路を含むケースをさらに備えることができる。
1つの実施形態では、動作要素が、電極などのエンドエフェクタであり、埋め込み型医療装置が神経刺激装置であり、動作パラメータが刺激パラメータである。
この場合、グラフィックプログラマ制御は、少なくとも1つの刺激振幅制御要素を含むことができ、刺激パラメータは、電極の刺激振幅値(分割電流値など)を含むことができ、制御回路は、刺激振幅制御要素の作動に応答して刺激振幅値を変更するように構成することができる。(単複の)刺激振幅制御要素は、上向き矢印制御要素及び下向き矢印制御要素を含むことができ、この場合、制御回路を、上向き矢印制御要素の作動に応答して刺激振幅値を増加させ、下向き矢印制御要素の作動に応答して刺激振幅値を減少させるように構成することができる。
グラフィックプログラマ制御は、少なくとも1つの極性制御要素を含むこともでき、刺激パラメータは、電極の極性を含むことができ、制御回路は、少なくとも1つの極性制御要素の作動に応答して極性を変更するように構成することができる。(単複の)極性制御要素は、正極性制御要素及び負極性制御要素を含むことができ、この場合、制御回路を、正極性制御要素の作動に応答して電極の極性を正極性に設定し、負極性制御要素の作動に応答して電極の極性を負極性に設定するように構成することができる。
任意の実施形態では、ユーザインターフェイスが、グラフィックプログラマ制御に組み込まれた表示要素をさらに含み、この場合、制御回路を、変更された動作要素の状態を表示するように表示要素を促すようさらに構成することができる。埋め込み型医療装置が他の動作要素にさらに結合される場合には、ディスプレイ画面を、複数の動作要素のグラフィック表現を表示するように構成することができ、この場合、グラフィックプログラマ制御は、他の動作要素のグラフィック表現及び/又は他の動作要素に関連して表示されるプログラミング情報を全く遮らないことが好ましい。
本発明を限定するのではなく例示することを意図した以下の好ましい実施形態の詳細な説明を読むことにより、本発明のその他の及びさらなる態様及び特徴が明らかになるであろう。
図面には、本発明の好ましい実施形態の設計及び有用性を示し、図中の同様の要素は共通の参照数字によって参照する。本発明の上述の及びその他の利点及び目的がどのようにして達成されるかをより良く理解するために、添付図面に示す本発明の特定の実施形態を参照することにより、上記で概説した本発明を具体的に説明する。本特許又は出願書類は、カラーで作成された少なくとも1つの図面を含む。(単複の)カラー図面を含む本特許又は特許出願公開の複写物は、依頼に応じて、及び必要な料金の支払いを受けて特許庁により提供される。これらの図面は本発明の代表的な実施形態を示すものにすぎず、従って本発明の範囲を限定すると考えるべきではないという理解の下、添付図面を使用して本発明をさらなる特異性及び詳細とともに記述し説明する。
本発明の1つの実施形態により構成される脊髄電気刺激(SCS)システムの平面図である。 図1のSCSシステムを患者に対して配置した透視図である。 図1のSCSシステムで使用する埋め込み型パルス発生器(IPG)及び外科パドル神経刺激リードの側面図である。 図1のSCSシステムで使用する埋め込み型パルス発生器(IPG)及び経皮的神経刺激リードの側面図である。 図1のSCSシステムで使用する遠隔制御装置(RC)の正面図である。 図5のRCの内部構成要素のブロック図である。 図1のSCSシステムで使用する臨床医プログラマ(CP)の内部構成要素のブロック図である。 図3及び図4のIPGをプログラムするための図7のCPのユーザインターフェイスを示す平面図である。 図3及び図4のIPGをプログラムするための図7のCPのユーザインターフェイスを示す平面図である。 電極に異なる極性及び刺激振幅値をプログラムするための、電極に関連するグラフィックプログラマ制御の使用を示す平面図である。 電極に異なる極性及び刺激振幅値をプログラムするための、電極に関連するグラフィックプログラマ制御の使用を示す平面図である。 電極に異なる極性及び刺激振幅値をプログラムするための、電極に関連するグラフィックプログラマ制御の使用を示す平面図である。 電極に異なる極性及び刺激振幅値をプログラムするための、電極に関連するグラフィックプログラマ制御の使用を示す平面図である。 電極に異なる極性及び刺激振幅値をプログラムするための、電極に関連するグラフィックプログラマ制御の使用を示す平面図である。
以下の説明は、脊髄電気刺激(SCS)システムに関する。一方で、本発明は、SCSでの応用に役立つものではあるが、その最も広い態様ではそのように限定しなくてもよいと理解されたい。むしろ、本発明は、組織を刺激するために使用されるあらゆる種類の埋め込み型電気回路と共に使用することができる。例えば、本発明は、ペースメーカー、除細動器、蝸牛刺激器、網膜刺激器、協調四肢運動を生じるように構成された刺激器、脳皮質刺激器、脳深部刺激器、末梢神経刺激器、超小型刺激器、又は尿失禁、睡眠時無呼吸、肩亜脱臼、頭痛などを治療するように構成された他のあらゆる神経刺激器などの一部として使用することができる。
まず図1を参照すると、例示的なSCSシステム10が、一般に、少なくとも1つの埋め込み型神経刺激リード12、埋め込み型パルス発生器(IPG)14、外部遠隔制御装置(RC)16、臨床医プログラマ(CP)18、外部試験刺激装置(ETS)20、及び外部充電器22を備える。
IPG14は、1又はそれ以上のリード延長部24を介して、アレイ配列された複数の電極26を有する神経刺激リード12に物理的に接続される。図1には、神経刺激リード12を外科パドルリードとして示しているが、以下でさらに詳細に説明するように、外科パドルリード12の代わりに1又はそれ以上の経皮リードを使用することもできる。やはり以下でさらに詳細に説明するように、IPG14は、刺激パラメータセットに従って電極アレイ26にパルス電気波形(すなわち、時間的に連続する電気パルス)の形の電気刺激エネルギーを送出するパルス発生回路を含む。
ETS20は、IPG14と同様のパルス発生回路を有し、やはり刺激パラメータセットに従って電極アレイ26に電気刺激エネルギーを供給する。ETS20は、神経刺激リード12を埋め込んだ後であってIPG14を埋め込む前に、与える刺激の反応性を試験するために試験的に使用される非埋め込み型装置であるという点で、IPG14とは大きく異なる。従って、本明細書でIPG14に関して説明する機能は、いずれもETS20に関して同様に実行することができる。例示的なETSのさらなる詳細は、米国特許第6,895,280号に記載されている。
RC16は、双方向RF通信リンク32を介してETS20を遠隔測定的に制御するために使用することができる。IPG14及び刺激リード12が埋め込まれると、RC16を使用して、双方向RF通信リンク34を介してIPG14を遠隔測定的に制御することができる。このような制御により、埋め込み後にIPG14をオン又はオフに切り替えるとともに異なる刺激プログラムをプログラムできるようになる。IPG14がプログラムされ、その電源が充電又は別様に補充されると、IPG14は、RC16が存在しなくてもプログラム通りに機能することができる。
CP18は、手術室内及びフォローアップ会議において、IPG14及びETS20をプログラムするための詳細な刺激パラメータを臨床医に提供する。CP18は、IR通信リンク36を介しRC16を通じてIPG14又はETS20と間接的に通信することにより、この機能を実行することができる。或いは、CP18は、RF通信リンク(図示せず)を介してIPG14又はETS20と直接通信することもできる。
外部充電器22は、誘導リンク38を介してIPG14を経皮的に充電するために使用されるポータブル装置である。簡単にするために、本明細書では、外部充電器22の詳細については説明しない。外部充電器の例示的な実施形態の詳細は、米国特許第6,895,280号に開示されている。IPG14がプログラムされ、その電源が外部充電器22によって充電又は別様に補充されると、IPG14は、RC16又はCP18が存在しなくてもプログラム通りに機能することができる。
図2に示すように、電極リード12は、患者40の脊柱42内に埋め込まれる。電極リード12は、刺激すべき脊髄領域に隣接して、すなわちその領域上に配置されることが好ましい。電極リード12が脊柱42から出る場所の近くには空間が不足しているので、一般にIPG14は、腹部内又は臀部上の外科的に形成したポケットに埋め込まれる。当然ながら、IPG14を患者身体の他の場所に埋め込むこともできる。リード延長部24は、IPG14を電極リード12の出口点から離して配置しやすくする。図示のように、CP18は、RC16を介してIPG14と通信する。
図3を参照すると、IPG14は、(以下でさらに詳細に説明する)電子部品及びその他の構成要素を収容するための外側ケース44、及びコネクタ46を含み、このコネクタ46には、神経刺激リード12の近位端が、電極26を外側ケース44内の(以下でさらに詳細に説明する)内部電子部品に電気的に結合する形で嵌め込まれる。外側ケース44は、チタンなどの導電性の生体適合性材料で構成され、内部電子部品を人体組織及び体液から保護する密閉された区画を形成する。場合によっては、外側ケース44が電極の役割を果たすこともできる。
図3に示す実施形態では、神経刺激リード12が外科パドルリード12の形を取り、その上に電極26(この場合は電極E1〜E32)が担持される。電極26は、神経刺激リード12の軸に沿って4列の2次元アレイで配置される。当然ながら、実際のリード及び電極の数は、目的とする用途によって異なる。外科パドルリードの構造及び製造法に関するさらなる詳細は、米国特許公開第2007/0150036号及び第2010/0057162号に開示されている。
図4に示す別の実施形態では、神経刺激リード12が経皮的刺激リードの形を取り、その上に電極26(この場合は電極E1〜E8)がリング電極として配置される。1つの経皮的刺激リード12しか示していないが、(2つなどの)複数の経皮的刺激リードをSCSシステム10と共に使用することができる。当然ながら、実際のリード及び電極の数及び形状は、目的とする用途によって異なる。経皮的刺激リードの構造及び製造法のさらに詳細な説明は、米国特許公開第2007/0168007号及び第2007/0168004号に開示されている。
IPG14は、IPG14にプログラムされた刺激パラメータセットに従って電極アレイ26にパルス電気波形の形の電気調整及び刺激エネルギーを供給するパルス発生回路を含む。このような刺激パラメータは、陽極(正)、陰極(負)及びターンオフ(ゼロ)として作動する電極を定める電極組み合わせ、各電極に割り当てる刺激エネルギーの割合(分割電極構成)、並びに(IPG14が電極アレイ26に定電流を供給するか、それとも定電圧を供給するかに応じてミリアンペア又はボルトで測定した)パルス振幅を定める電気パルスパラメータ、(マイクロ秒で測定した)パルス幅、(毎秒のパルスで測定した)パルスレート、及び(刺激オン時間X及び刺激オフ時間Yとして測定した)バーストレートを定める電気パルスパラメータを含むことができる。
電気刺激は、一方をIPGケースとすることができる2つ(又はそれ以上)の作動電極間で生じる。刺激エネルギーは、単極又は(双極、三極などの)多極方式で組織に伝達することができる。リード電極26の選択された1つがIPG14のケースと共に作動する場合には単極刺激が生じ、この選択された電極26とケースの間で刺激エネルギーが伝達されるようになる。リード電極26の2つが陽極及び陰極として作動する場合には双極刺激が生じ、選択された電極26間で刺激エネルギーが伝達されるようになる。例えば、1つのリード12上の電極は、同じリード又は別のリード12上の電極が陰極として作動すると同時に陽極として作動することができる。リード電極26の3つが作動した場合には三極刺激が生じ、2つが陽極、残りの1つが陰極として、又は2つが陰極、残りの1つが陽極として作動する。例えば、1つのリード12上の2つの電極は、別のリード12上の電極が陰極として作動すると同時に陽極として作動することができる。
刺激エネルギーは、電極間に単相電気エネルギー又は多相電気エネルギーとして送出することができる。単相電気エネルギーは、全てが正(陽極)又は全てが負(陰極)の一連のパルスを含む。多相電気エネルギーは、正と負の間で交互に入れ替わる一連のパルスを含む。例えば、多相電気エネルギーは一連の二相パルスを含み、各二相パルスは、陰極(負)刺激相と、この刺激相の後に発生して電流電荷が直接組織内を移動するのを防ぐ陽極(正)再充電相とを含み、これにより電極の劣化及びセルの外傷を避ける。すなわち、刺激期間(刺激パルスの長さ)中には、電極における電流を介して電極と組織の境界面を通じて電荷が運ばれ、再充電期間(再充電パルスの長さ)中には、同じ電極における反対極性の電流を介して電極と組織の境界面から電荷が引き戻される。
図示の実施形態では、IPG14が、電極の各々を流れる電流の量を個別に制御することができる。この場合、電流発生器を有して、各電極用の独立した電流源からの個々の電流調整された振幅を選択的に生成できることが好ましい。このシステムは、本発明を活用するのに最適なものであるが、本発明と共に使用できる他の刺激器として、電圧調整された出力を有する刺激器も挙げられる。個別にプログラム可能な電極振幅は、良好な制御を行うのに最適なものであるが、一方でプログラミングの制御には劣るものの電極間で切り換えられる単一の出力源を使用することもできる。本発明と共に混合電流及び電圧調整装置を使用することもできる。IPGの構造及び機能のさらに詳細な説明は、米国特許第6,516,227号及び第6,993,384号にさらに完全に記載されている。
なお、SCSシステム10は、IPGの代わりに、神経刺激リード12に接続された埋め込み型受信機刺激器(図示せず)を利用することもできる。この場合、電磁リンクを介して受信機刺激器に誘導結合された外部コントローラに、埋め込まれた受信機に給電するためのバッテリなどの電源、及び受信機刺激器に命令するための制御回路が含まれるようになる。データ/電力信号は、埋め込み型受信機刺激器上に配置されたケーブル接続伝送コイルから経皮的に結合される。埋め込み型受信機刺激器は、この信号を受け取り、制御信号に従って刺激を生成する。
次に図5を参照して、RC16の1つの例示的な実施形態について説明する。上述したように、RC16は、IPG14、CP18又はETS20と通信することができる。RC16はケース50を備え、このケース50は、(プリント基板(PCB)を含む)内部構成要素と、ケース50の外部に保持される照射型ディスプレイ画面52及びボタンパッド54とを収容する。図示の実施形態では、ディスプレイ画面52は、照射型フラットパネルディスプレイ画面であり、ボタンパッド54は、フレックス回路上に位置する金属ドームを有する薄膜スイッチ、及びPCBに直接接続されたキーパッドコネクタを含む。任意の実施形態では、ディスプレイ画面52がタッチスクリーン機能を有する。ボタンパッド54は、IPG14のオン及びオフの切り替え、IPG14内の刺激パラメータの調整又は設定、及び画面の選択を行うことができる数多くのボタン56、58、60及び62を含む。
図示の実施形態では、ボタン56が、IPG14のオン及びオフを切り替えるように作動できるオン/オフボタンとして機能する。ボタン58は、RC16による画面表示及び/又はパラメータの切り換えを可能にする選択ボタンとして機能する。ボタン60及び62は、IPG14により生成されるパルスの、パルス振幅、パルス幅及びパルスレートを含む刺激パラメータのいずれかを増分又は減分するように作動できるアップ/ダウンボタンとして機能する。例えば、選択ボタン58を作動させて、RC16を、アップ/ダウンボタン60、62を介してパルス振幅を調整できる「パルス振幅調整モード」、アップ/ダウンボタン60、62を介してパルス幅を調整できる「パルス幅調整モード」、及びアップ/ダウンボタン60、62を介してパルスレートを調整できる「パルスレート調整モード」に入れることができる。或いは、各刺激パラメータのための専用アップ/ダウンボタンを設けることもできる。アップ/ダウンボタンを使用するのではなく、ダイヤル、スライダバー又はキーパッドなどの他のいずれかの種類のアクチュエータを使用して刺激パラメータを増分又は減分することもできる。RC16の機能及び内部構成要素のさらなる詳細は、米国特許第6,895,280号に開示されている。
以下、図6を参照しながら例示的なRC16の内部構成要素について説明する。RC16は、一般に、(マイクロコントローラなどの)プロセッサ64、プロセッサ64が実行するための動作プログラム及び(後述する)ナビゲーションテーブル内の刺激パラメータセットを記憶するメモリ66、入力/出力回路、特にIPG14に刺激パラメータを出力してIPG14から状態情報を受け取るためのテレメトリ回路68、並びにボタンパッド54から刺激制御信号を受け取って(図5に示す)ディスプレイ画面52に状態情報を送信するための入力/出力回路70を含む。プロセッサ64は、本明細書では簡潔にするために説明していないRC16のその他の機能を制御するとともに、ボタンパッド54のユーザ操作に応答して新たな刺激パラメータセットを生成する。その後、これらの新たな刺激パラメータセットは、テレメトリ回路68を介してIPG14に送信される。RC16の機能及び内部構成要素のさらなる詳細は、米国特許第6,895,280号に開示されている。
上記で概説したように、CP18は、複数の電極組み合わせのプログラミングを大幅に単純化し、IPG14及びRC16にプログラムすべき所望の刺激パラメータを(医師又は臨床医などの)ユーザが容易に決定できるようにする。従って、ユーザは、IPG14と直接的に、又はRC16を介してIPG14と間接的に通信できるCP18を使用することにより、IPG14のプログラム可能メモリ内の刺激パラメータを埋め込み後に変更する。すなわち、ユーザは、CP18を使用して、脊髄近くの電極アレイ26の動作パラメータを変更することができる。
図2に示すように、CP18の全体的外観はラップトップパーソナルコンピュータ(PC)のものであり、実際には、指向性プログラミング装置を含むように適切に構成され本明細書で説明する機能を実行するようにプログラムされたPCを用いて実装することができる。或いは、CP18は、ミニコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、スマートフォンなど、又は拡張機能を有する遠隔制御装置(RC)の形を取ることもできる。従って、CP18に含まれるソフトウェア命令を実行することにより、プログラミング方法を実行することができる。或いは、ファームウェア又はハードウェアを使用してこのようなプログラミング方法を実行することもできる。いずれにせよ、CP18は、IPG14により生成された電気刺激の特性を、患者の反応及びフィードバックに基づいて最適な刺激パラメータを決定した後に、この最適な刺激パラメータをIPG14にプログラムできるように能動的に制御することができる。
CP18は、ユーザがこれらの機能を実行できるように、マウス72、キーボード74、及びケース78に収容されたプログラミングディスプレイ画面76を含む。マウス72に加え、又はマウス72の代わりに、トラックボール、タッチパッド、ジョイスティック、又はキーボード74に関連するキーの一部として含まれる方向キーなどの、その他の方向プログラミング装置を使用することもできると理解されたい。図示の実施形態では、モニタ76は従来型の画面である。或いは、モニタ76は、従来型のものではなく、アクティブ又はパッシブデジタイザスタイラス/指のタッチと共に使用できるタッチ画面(図示せず)などのデジタイザ画面であってもよい。
図7に示すように、CP18は、(中央処理装置(CPU)などの)制御回路80、及び制御回路80により実行されてユーザがIPG14及びRC16をプログラムできるようにする刺激プログラミングパッケージ84を記憶するメモリ82をさらに含む。CP18は、IPG14及びRC16に刺激パラメータをダウンロードするとともに、RC16のメモリ66に以前に記憶した刺激パラメータをRC16のテレメトリ回路68を介してアップロードするための(RC16のテレメトリ回路などを介した)出力回路86をさらに含む。
制御回路80によってプログラミングパッケージ84が実行されると、マウス72を使用してナビゲートできる数多くの表示画面(図示せず)が表示される。臨床医は、これらの表示画面により、他の機能の中でもとりわけ、患者のプロファイル情報(名前、生年月日、患者の識別情報、医師、診断結果及び住所など)を選択又は入力し、治療情報(プログラミング/フォローアップ、試験システムの埋め込み、IPGの埋め込み、IPG及び(単複の)リードの埋め込み、IPGの交換、IPG及びリードの交換、リードの交換又は変更、外植片など)を入力し、患者の疼痛マップを作成し、リードの構成及び配向を規定し、リード12により出力される電気刺激エネルギーを開始及び制御し、IPG14に刺激パラメータを選択して外科設定及び臨床設定でプログラムすることができるようになる。上述したCP機能のさらに詳細な説明は、米国特許公開第2010/0010566号及び第2010/0121409号に開示されている。
本発明に最も関連することとして、プログラミングパッケージ86が実行されると、表示されている他の電極26に関連する情報を遮ることなくユーザが各電極26を個別にプログラムできるようにする、より直感的なユーザインターフェイスが表示される。
具体的には、図8a及び図8bを参照して、ユーザがIPG14をプログラムできるようにする、CP16により生成される例示的なプログラミング画面100について説明する。プログラミング画面100は、様々な制御機能を実行するように作動させることができる、後述する様々な制御要素を含む。
これらの制御要素のいずれかの上にポインティング要素を配置して、作動イベントを実行することができる。上述したように、デジタイザタッチ画面の場合、ポインティング要素は、それぞれのグラフィック制御要素上の画面を物理的にタップするために使用できる、又はそのグラフィック制御要素に対して別様に近付けることができる(指、或いはアクティブ又はパッシブスタイラスなどの)実際のポインティング要素である。従来型の画面の場合、ポインティング要素は、それぞれの制御要素を図形的にクリックするために使用できる(カーソルなど)仮想ポインティング要素である。制御回路80は、これらの制御要素のいずれかが作動したことに応答して、後述する作動した制御要素に対応する1又は複数の指定機能を実行する。
プログラミング画面100は、IPG14からの電気刺激エネルギーの供給を開始又は停止するように交互に作動できる刺激オン/オフ制御102を含む。プログラミング画面100は、ユーザが刺激パラメータを手動で調整するために操作できる様々な刺激パラメータ制御をさらに含む。具体的には、プログラミング画面100は、(マイクロ秒(μs)で表される)パルス幅調整制御104、(ヘルツ(Hz)で表される)パルスレート調整制御106、及び(ミリアンペア(mA)で表される)パルス振幅調整制御108を含む。各制御は、それぞれの刺激パラメータの値を減少させるために作動させることができる第1の矢印、及びそれぞれの刺激パラメータの値を増加させるために作動させることができる第2の矢印を含む。プログラミング画面100は、ユーザが多極刺激又は単極刺激を選択的に与えるように交互に作動させることができるチェックボックスを含む多極/単極刺激選択制御110も含む。プログラミング画面100は、ユーザが複数の記憶された又は現在の電極組み合わせのうちの1つを選択するために作動させることができる矢印を有する電極組み合わせ制御112も含む。例えば、電極組み合わせ制御112には、3つの異なる電極組み合わせ1〜3が示される。電極組み合わせ1〜3の各々は、様々な制御要素を使用して作成することができる。
プログラミング画面100は、軸方向操舵制御要素の組116及び横方向操舵制御要素の組118も含む。図示の実施形態では、制御要素116、118、及び本明細書で説明するその他の制御要素が、マウスでクリックできる、又はタッチ画面の場合には指でタッチできる図形アイコンとして実装される。
軸方向操舵制御要素116のいずれかが作動すると制御信号が生成され、これに応答して、電気刺激場の中心(従って活性化体積(VOA))をリード12の軸に対して軸方向にずらすように設計された刺激パラメータセットが生成される。同様に、横方向操舵制御要素118のいずれかが作動すると制御信号が生成され、これに応答して、電気刺激場の中心(従ってVOA)をリード12の軸に対して横方向にずらすように設計された刺激パラメータセットが生成される。
制御要素116、118を連続的に作動させて(すなわち、制御要素116、118の一方をクリックしてこれを保持すること(すなわち、最初の「クリック」に続く連続的な制御の作動)などにより制御要素116、118の一方を連続的に作動させることにより、又は制御要素116、118の一方を反復的にクリックして離すことなどにより制御要素116、118の一方を反復的に作動させることにより)一連の制御信号を生成することもでき、これに応答して複数の刺激パラメータセットが生成される。出力テレメトリ回路86は、これらの刺激パラメータセットをIPG14に送信するように構成される。制御要素116、118又は別の制御要素の作動に応答して生成される制御信号は指向性であり、すなわち信号制御要素の連続的な作動に応答して、電気刺激場の中心が、その現在の位置に関わらず規定の方向にずれることが好ましい。
制御要素の組116、118の各々は、動作モードに応じて電気刺激場を変更するように作動させることができる両方向矢印(すなわち、逆方向を示す2つの制御要素矢印)の形を取る。例えば、上向きの矢印制御要素116aをクリックすると、電気刺激場の中心を軸方向に(すなわち、リード12の軸に沿って)近位方向にずらすことができ、下向きの矢印制御要素116bをクリックすると、電気刺激場の中心を軸方向に(すなわち、リード12の軸に沿って)遠位方向にずらすことができ、左向きの矢印制御要素118aをクリックすると、電気刺激場の中心を横方向に(すなわち、リード12の軸と垂直に)左方向にずらすことができ、右向きの矢印制御要素118bをクリックすると、電気刺激場の中心を横方向に(すなわち、リード12の軸と垂直に)右方向ずらすことができる。制御要素116、118は、リード12に対する電気刺激場の中心の指標を表示するためのインジケータ116c、118cも含む。具体的には、インジケータ116cは、電気刺激場の中心の軸方向のずれを表す点を表示し、インジケータ118cは、電気刺激場の中心の横方向のずれを表す点を表示する。
プログラミング画面100は、電極26’を含む神経刺激リード12’のグラフィック表現(例えば、図8aに示すような外科パドルリードのグラフィック表現、又は図8bに示すような経皮リードのグラフィック表現)を表示する。活性電極に対応する各電極表現26’内には、指定した刺激振幅値及び極性の形のプログラミング情報が表示される。図示の実施形態では、この刺激振幅値が、分割電流値(%電流)であり、各極性の刺激振幅値を合計すると100になる。一方、別の実施形態では、刺激振幅値を、(1〜10などの)正規化電流又は電圧値、(mA又はVなどの)絶対電流又は電圧値などとすることもできる。さらに、刺激振幅値は、電荷(電流振幅×パルス幅)又は1秒間に注入される電荷(電流振幅×パルス幅×レート(又は期間))などの、電流又は電圧の関数としてのパラメータであってもよい。
重要なことは、制御要素が作動した時に、グラフィックプログラマ制御120が各電極26’のグラフィック表現上に重なり合うことである。図示の実施形態では、制御要素はグラフィック要素であり、具体的には電極26’そのもののグラフィック表現の形を取る。図示の実施形態では、各電極表現26’が、電極表現26’と一致するディスプレイ画面の部分を物理的にタップするために使用できる、又は電極表現26’に別様に近付けることができる(指、或いはアクティブ又はパッシブスタイラスなどの)実際のポインティング要素などのポインティング要素、或いは電極表現26’を図形的にクリックするために使用できる(カーソルなどの)仮想ポインティング要素を使用して作動させることができる閉じた幾何学的図形、この場合は長方形の形を取る。基本的に、電極表現26’は、それ自体が制御要素として動作し、これを作動させると、それぞれの電極表現26’がグラフィックプログラマ制御120に変化する。
別の実施形態では、作動時に電極表現26’をグラフィックプログラマ要素120に変化させるように促す制御要素を、それぞれの電極表現26’とは別個の、ただしユーザがその制御要素をそれぞれの電極表現26’に固有のものとして容易に識別できるように何らかの形で電極表現26’に関連するグラフィック制御要素(それぞれの電極表現26’に隣接するグラフィック制御要素など)とすることができる。さらに別の実施形態では、作動時に電極表現26’をグラフィックプログラマ要素120に変化させるように促す制御要素が、本質的にグラフィックでなくてもよく、例えば、このような制御要素は、キーボード上の特定のキーの形を取ることができる。いずれにせよ、図8a及び図8bから分かるように、グラフィックプログラマ制御120は、他のグラフィック電極表現26’、又は電極表現26’に関連するプログラミング情報を全く遮っていない。好ましい実施形態では、グラフィック制御要素120が、ディスプレイ画面上の電極表現26’が占めるよりも多くの面積を占め、電極表現26’を完全に取り囲む。
以下、図9a〜図9eを参照しながら、グラフィックプログラマ制御120の動作について説明する。図9aに示すように、電極表現26’のうちの2つが、それぞれ25%と75%の分割電流値を有する負極としてプログラムされ、電極表現26’のうちの1つが、100%の分割電流値を有する正極としてプログラムされている。電極表現26’の1つに関連する制御要素(この場合、電極表現26’自体)を上述したように(例えば、図示のようにグラフィックカーソルでクリックすることにより)作動させて、図9bに示すようなグラフィックプログラマ制御120に変化させることができる。
図示の実施形態では、グラフィックプログラマ制御120が、様々な制御及び表示要素を含むボックスの形を取る。グラフィックプログラマ制御120の制御要素のいずれかを作動させると、グラフィックプログラマ制御120に関連する電極26の刺激パラメータが変更され、グラフィックプログラマ制御120内の表示要素が、刺激パラメータの状態を表示するように促される。
例えば、グラフィックプログラマ制御120は、作動時に関連する電極26の極性を正に設定するように促す(プラス記号で示す)正極性制御要素122a、及び作動時に関連する電極26の極性を負に設定するように促す(マイナス記号で示す)負極性制御要素122bを含む。極性表示要素122cも、関連する電極26の極性状態を表示するように促される。図9cに示すように、正極性制御要素122aが作動して、関連する電極26に正極性がプログラムされ、表示要素122cはプラス記号を表示して、関連する電極26の極性状態が正であることを示している。当然ながら、負極性制御要素122bが作動して、関連する電極26に負極性がプログラムされた場合、表示要素122cはマイナス記号を表示して、関連する電極26の極性状態が負であることを示す。
極性制御要素122の一方が作動すると、それぞれの極性制御要素30は、図9dに示すようにオン/オフ記号で示されるリセット制御要素122dに変化する。リセット制御要素122dを作動させた場合、グラフィックプログラム制御120は、図9aに示すような電極表現26’に戻る。
グラフィックプログラマ制御120は、作動時に関連する電極26の刺激振幅を徐々に減少させる下向き矢印の形を取る刺激振幅制御要素124a、及び作動時に関連する電極26の刺激振幅を増加させる上向き矢印の形を取る電流要素124bをさらに含む。刺激振幅が分割電流値である場合、5%などの増分で電流を調整することができる。極性表示要素124cは、関連する電極26の極性状態を表示するように促される。図9eに示すように、刺激振幅制御要素124bが作動して、分割電流値が0%から50%に増加しており、これにより表示要素124cに示すように、関連する電極26に50%の分割電流がプログラムされるようになる。任意の実施形態では、図9bに薄いグレーで示すように、刺激振幅制御要素32は、極性制御要素30の一方が作動するまで非アクティブであり、極性制御要素30が作動すると、図9cに示すようにアクティブになる。上述した技術の説明は、CP18に実装される形で行ったものであるが、この代わりに又はこれに加えて、これらの技術をRC16に実装することもできる。
本明細書では、グラフィックプログラマ制御機能を、刺激パラメータを使用する電極のプログラムに適用されるものとして説明したが、他のエンドエフェクタ(すなわち、患者に効果をもたらす動作要素)及び感知要素を含む動作パラメータを他の種類の動作要素にプログラムする際にもグラフィックプログラマ制御機能を適用できると理解されたい。例えば、埋め込み型薬ポンプを使用する場合、エンドエフェクタをカテーテルとし、動作パラメータを薬の流れ方向、薬の流速、薬の混合などとすることができる。動作要素がセンサである場合、動作パラメータは、極性、センサのグループ分け、感度、ブランキング時間、入力フィルタの特性などを含むことができる。
本発明の特定の実施形態を図示し説明したが、本発明をこれらの好ましい実施形態に限定する意図はないことを理解できるであろうし、当業者には、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正を行い得ることが明らかであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲により定義される本発明の思想及び範囲に含めることができる代替物、修正物及び同等物を含むことが意図されている。
10 脊髄電気刺激(SCS)システム
12 神経刺激リード
14 埋め込み型パルス発生器(IPG)
16 外部遠隔制御装置(RC)
18 臨床医プログラマ(CP)
20 外部試験刺激装置(ETS)
22 外部充電器
24 リード延長部
26 電極
28 経皮的延長部
30 外部ケーブル
32 双方向RF通信リンク
34 双方向RF通信リンク
36 IR通信リンク
38 誘導リンク

Claims (19)

  1. 動作要素(26)に結合されたプログラム可能な埋め込み型医療装置(14)と共に使用するための外部制御装置(18)であって、
    少なくとも1つの制御要素と、前記動作要素のグラフィック表現(26')を表示するように構成されたディスプレイ画面(76)とを含むユーザインターフェイスと、
    前記少なくとも1つの制御要素の作動時に、複数の前記動作要素のグラフィック表現上にそれぞれ専用のグラフィックプログラマ制御を重ね合わせるように前記ディスプレイ画面(76)を促し、1つの動作要素に対応する前記グラフィックプログラマ制御(120)の作動に応答して前記1つの動作要素(26)のみの動作パラメータを変更するように構成された制御回路(80)と、
    前記変更された動作パラメータを前記プログラム可能な埋め込み型医療装置(14)に送信するように構成された出力回路(86)と、
    を備えることを特徴とする外部制御装置(18)。
  2. 前記動作要素(26)はエンドエフェクタである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の外部制御装置(18)。
  3. 前記エンドエフェクタ(26)は電極である、
    ことを特徴とする請求項2に記載の外部制御装置(18)。
  4. 前記埋め込み型医療装置(14)は神経刺激装置であり、前記動作パラメータは刺激パラメータである、
    ことを特徴とする請求項3に記載の外部制御装置(18)。
  5. 前記グラフィックプログラマ制御(120)は、少なくとも1つの刺激振幅制御要素(124a,124b)を含み、前記刺激パラメータは、前記電極(26)のための刺激振幅値を含み、前記制御回路(80)は、前記少なくとも1つの刺激振幅制御要素(124a,124b)の作動に応答して前記刺激振幅値を変更するように構成される、
    ことを特徴とする請求項4に記載の外部制御装置(18)。
  6. 前記刺激振幅値は電流値である、
    ことを特徴とする請求項5に記載の外部制御装置(18)。
  7. 前記電流値は分割電流値である、
    ことを特徴とする請求項6に記載の外部制御装置(18)。
  8. 前記少なくとも1つの刺激振幅制御要素(124a,124b)は、上向き矢印制御要素(124b)及び下向き矢印制御要素(124a)を含み、前記制御回路(80)は、前記上向き矢印制御要素(124b)の作動に応答して前記刺激振幅値を増加させ、前記下向き矢印制御要素(124a)の作動に応答して前記刺激振幅値を減少させるように構成される、
    ことを特徴とする請求項5に記載の外部制御装置(18)。
  9. 前記グラフィックプログラマ制御(120)は、少なくとも1つの極性制御要素(122a,122b)をさらに含み、前記動作パラメータは、前記動作要素(26)である電極(26)のための極性を含み、前記制御回路(80)は、前記少なくとも1つの極性制御要素(122a,122b)の作動に応答して前記極性を変更するように構成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載の外部制御装置(18)。
  10. 前記少なくとも1つの極性制御要素(122a,122b)は、正極性制御要素(122a)及び負極性制御要素(122b)を含み、前記制御回路(80)は、前記正極性制御要素(122a)の作動に応答して前記電極(26)の極性を正極性に設定し、前記負極性制御要素(122b)の作動に応答して前記電極の極性を負極性に設定するように構成される、
    ことを特徴とする請求項9に記載の外部制御装置(18)。
  11. 前記ユーザインターフェイスは、前記グラフィックプログラマ制御(120)に組み込まれた表示要素(124c)をさらに含み、前記制御回路(80)は、前記変更された動作パラメータの状態を表示するように前記表示要素(124c)を促すようさらに構成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載の外部制御装置(18)。
  12. 前記制御要素はグラフィック制御要素である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の外部制御装置(18)。
  13. 前記グラフィック制御要素は、前記動作要素のグラフィック表現(26')である、
    ことを特徴とする請求項12に記載の外部制御装置(18)。
  14. 前記グラフィック制御要素は、前記ディスプレイ画面(76)上の前記動作要素のグラフィック表現(26')が占めるよりも大きな面積を占める、
    ことを特徴とする請求項12に記載の外部制御装置(18)。
  15. 前記グラフィック制御要素は、前記動作要素のグラフィック表現(26')を取り囲む、
    ことを特徴とする請求項12に記載の外部制御装置(18)。
  16. 前記埋め込み型医療装置(14)は、他の複数の動作要素(26)にさらに結合され、前記ディスプレイ画面(76)は、前記他の複数の動作要素のグラフィック表現(26')を表示するように構成され、前記グラフィックプログラマ制御(120)は、前記他の複数の動作要素のグラフィック表現(26')を遮らない、
    ことを特徴とする請求項1に記載の外部制御装置(18)。
  17. 前記ディスプレイ画面(76)は、前記他の複数の動作要素のグラフィック表現(26')内にプログラミング情報を表示するように構成され、前記グラフィックプログラマ制御(120)は、前記プログラミング情報を遮らない、
    ことを特徴とする請求項16に記載の外部制御装置(18)。
  18. 前記出力回路(86)は、テレメトリ回路を含む、
    ことを特徴とする請求項1に記載の外部制御装置(18)。
  19. 前記ユーザインターフェイス、制御回路(80)及び出力回路(86)を収容するケース(78)をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項1に記載の外部制御装置(18)。
JP2014510507A 2011-05-13 2012-05-11 オンエフェクタプログラマ制御を備えた神経刺激システム Expired - Fee Related JP6069305B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161486141P 2011-05-13 2011-05-13
US61/486,141 2011-05-13
PCT/US2012/037601 WO2012158546A2 (en) 2011-05-13 2012-05-11 Neurostimulation system with on-effector programmer control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014516674A JP2014516674A (ja) 2014-07-17
JP6069305B2 true JP6069305B2 (ja) 2017-02-01

Family

ID=46086087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014510507A Expired - Fee Related JP6069305B2 (ja) 2011-05-13 2012-05-11 オンエフェクタプログラマ制御を備えた神経刺激システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8977360B2 (ja)
EP (1) EP2707089A2 (ja)
JP (1) JP6069305B2 (ja)
AU (1) AU2012256092B2 (ja)
CA (1) CA2835818A1 (ja)
WO (1) WO2012158546A2 (ja)

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8683381B2 (en) * 2007-08-09 2014-03-25 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Drug delivery safety system
US8923981B2 (en) 2008-10-03 2014-12-30 Duke University Non-regular electrical stimulation patterns designed with a cost function for treating neurological disorders
US11013924B2 (en) 2008-10-03 2021-05-25 Duke University Non-regular electrical stimulation patterns for treating neurological disorders
US8798755B2 (en) 2008-10-03 2014-08-05 Duke University Non-regular electrical stimulation patterns for treating neurological disorders
CN102238978B (zh) 2008-10-03 2014-09-24 杜克大学 用于治疗神经系统紊乱的非规律电刺激模式
CA2800889C (en) 2010-05-27 2018-12-04 Ndi Medical, Llc Waveform shapes for treating neurological disorders optimized for energy efficiency
US8954148B2 (en) * 2011-06-28 2015-02-10 Greatbatch, Ltd. Key fob controller for an implantable neurostimulator
US20130197607A1 (en) 2011-06-28 2013-08-01 Greatbatch Ltd. Dual patient controllers
US20130006330A1 (en) 2011-06-28 2013-01-03 Greatbatch, Ltd. Dual patient controllers
WO2013075019A1 (en) 2011-11-18 2013-05-23 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Technique for linking electrodes together during programming of neurostimulation system
EP2825256B1 (en) 2012-03-16 2021-09-15 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System for estimating location and depth of stimulation leads
WO2014005075A1 (en) 2012-06-30 2014-01-03 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System for compounding low-frequency sources for high-frequency neuromodulation
AU2013309216B2 (en) * 2012-08-29 2017-02-23 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System and method for identifying availability of clinician defined programming settings for patient
US8761897B2 (en) 2012-08-31 2014-06-24 Greatbatch Ltd. Method and system of graphical representation of lead connector block and implantable pulse generators on a clinician programmer
US9594877B2 (en) 2012-08-31 2017-03-14 Nuvectra Corporation Virtual reality representation of medical devices
US9507912B2 (en) 2012-08-31 2016-11-29 Nuvectra Corporation Method and system of simulating a pulse generator on a clinician programmer
US9615788B2 (en) 2012-08-31 2017-04-11 Nuvectra Corporation Method and system of producing 2D representations of 3D pain and stimulation maps and implant models on a clinician programmer
US9180302B2 (en) 2012-08-31 2015-11-10 Greatbatch Ltd. Touch screen finger position indicator for a spinal cord stimulation programming device
US10668276B2 (en) 2012-08-31 2020-06-02 Cirtec Medical Corp. Method and system of bracketing stimulation parameters on clinician programmers
US9471753B2 (en) 2012-08-31 2016-10-18 Nuvectra Corporation Programming and virtual reality representation of stimulation parameter Groups
US9375582B2 (en) 2012-08-31 2016-06-28 Nuvectra Corporation Touch screen safety controls for clinician programmer
US8903496B2 (en) 2012-08-31 2014-12-02 Greatbatch Ltd. Clinician programming system and method
US9259577B2 (en) 2012-08-31 2016-02-16 Greatbatch Ltd. Method and system of quick neurostimulation electrode configuration and positioning
US8812125B2 (en) 2012-08-31 2014-08-19 Greatbatch Ltd. Systems and methods for the identification and association of medical devices
US8868199B2 (en) 2012-08-31 2014-10-21 Greatbatch Ltd. System and method of compressing medical maps for pulse generator or database storage
US8983616B2 (en) 2012-09-05 2015-03-17 Greatbatch Ltd. Method and system for associating patient records with pulse generators
US9767255B2 (en) 2012-09-05 2017-09-19 Nuvectra Corporation Predefined input for clinician programmer data entry
US8757485B2 (en) 2012-09-05 2014-06-24 Greatbatch Ltd. System and method for using clinician programmer and clinician programming data for inventory and manufacturing prediction and control
US9002459B2 (en) 2012-09-19 2015-04-07 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Method for selectively modulating neural elements in the dorsal horn
US9259588B2 (en) 2012-10-10 2016-02-16 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Neurostimulation programmer and method for globally assigning parameter values to electrodes
US9884196B2 (en) 2012-10-10 2018-02-06 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Neurostimulation programmer and method for directly assigning parameter values to electrodes
EP2958619B1 (en) 2013-02-22 2016-12-14 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Neurostimulation system having increased flexibility for creating complex pulse trains
US9174053B2 (en) 2013-03-08 2015-11-03 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Neuromodulation using modulated pulse train
US9314639B2 (en) 2013-03-15 2016-04-19 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Techniques for logging and using programming history in a neurostimulation system
US20140277267A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Neuromodulation system and method for transitioning between programming modes
US9180297B2 (en) 2013-05-16 2015-11-10 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System and method for spinal cord modulation to treat motor disorder without paresthesia
EP2999515A4 (en) 2013-05-22 2016-10-05 Deep Brain Innovations LLC BRAIN DEPTH STIMULATOR AND METHOD OF USE
EP3003472B1 (en) 2013-06-06 2021-07-28 Que T. Doan System for delivering modulated sub-threshold therapy
US9950173B2 (en) 2013-06-06 2018-04-24 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System and method for delivering sub-threshold and super-threshold therapy to a patient
CN105358214B (zh) 2013-06-28 2017-05-17 波士顿科学神经调制公司 用于亚阈值调节治疗的电极选择
US20150032181A1 (en) 2013-07-26 2015-01-29 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods of providing modulation therapy without patient-perception of stimulation
AU2014342534B9 (en) 2013-10-30 2018-01-25 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Fractional control to avoid dorsal root stimulation
US9333361B2 (en) 2013-10-31 2016-05-10 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System and method to automatically incorporate lead information from medical image into programmable user interface
JP6339194B2 (ja) * 2013-11-01 2018-06-06 ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション 正中線で閾値以下治療を送出するためのシステム
US10010715B2 (en) 2013-12-04 2018-07-03 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for delivering therapy to the dorsal horn of a patient
US9616230B2 (en) 2013-12-12 2017-04-11 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Systems and methods for programming a neuromodulation system
WO2015100306A1 (en) * 2013-12-23 2015-07-02 Deep Brain Innovations LLC Programming systems for deep brain stimulator system
WO2015119768A1 (en) 2014-02-05 2015-08-13 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System and method for delivering modulated sub-threshold therapy to a patient
AU2015214522B2 (en) 2014-02-05 2017-08-31 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System and method for delivering modulated sub-threshold therapy to a patient
CN106659884B (zh) 2014-07-03 2019-04-23 波士顿科学神经调制公司 具有灵活模式和波形的神经刺激系统
CA2954855C (en) 2014-07-24 2020-08-18 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Enhanced dorsal horn stimulation using multiple electrical fields
WO2016044169A1 (en) 2014-09-15 2016-03-24 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Graphical user interface for programming neurostimulation pulse patterns
JP6444496B2 (ja) 2014-09-23 2018-12-26 ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション ユーザにより提供される電極リストの選択を受信するシステム及び方法
EP3197540A1 (en) 2014-09-23 2017-08-02 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Short pulse width stimulation
CN106714901A (zh) 2014-09-23 2017-05-24 波士顿科学神经调制公司 使用场旋转的神经组织的感知校准
EP3197549B1 (en) 2014-09-23 2021-08-04 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Neuromodulation with burst stimulation
CN106687174B (zh) 2014-09-23 2019-12-03 波士顿科学神经调制公司 专用于针对目标组织的调制场的目标函数的神经调制
US10471260B2 (en) 2014-09-23 2019-11-12 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Method and apparatus for calibrating dorsal horn stimulation using sensors
JP6498754B2 (ja) 2014-09-23 2019-04-10 ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション 患者入力に応答する知覚以下変調
JP6452836B2 (ja) 2014-11-04 2019-01-16 ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション 複合神経刺激パターンをプログラムする方法及び装置
EP3256206A1 (en) 2015-02-09 2017-12-20 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System for determining neurological position of epidural leads
US9827422B2 (en) 2015-05-28 2017-11-28 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Neuromodulation using stochastically-modulated stimulation parameters
CN107921255B (zh) 2015-07-30 2021-02-26 波士顿科学神经调制公司 用于定制模式的电刺激的用户界面
EP3362139B1 (en) 2015-10-15 2020-07-29 Boston Scientific Neuromodulation Corporation User interface for neurostimulation waveform composition
WO2018039117A1 (en) 2016-08-22 2018-03-01 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Neuromodulation system for providing paresthesia and analgesia and a system with leads and with electrodes

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6516227B1 (en) 1999-07-27 2003-02-04 Advanced Bionics Corporation Rechargeable spinal cord stimulator system
US6993384B2 (en) 2001-12-04 2006-01-31 Advanced Bionics Corporation Apparatus and method for determining the relative position and orientation of neurostimulation leads
US7035690B2 (en) 2002-11-15 2006-04-25 Medtronic, Inc. Human-implantable-neurostimulator user interface having multiple levels of abstraction
US8019439B2 (en) 2005-01-11 2011-09-13 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Lead assembly and method of making same
US7650184B2 (en) 2005-12-01 2010-01-19 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Cylindrical multi-contact electrode lead for neural stimulation and method of making same
US8700178B2 (en) 2005-12-27 2014-04-15 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Stimulator leads and methods for lead fabrication
US7822483B2 (en) * 2006-02-24 2010-10-26 Medtronic, Inc. Electrical and activation field models for configuring stimulation therapy
US7657319B2 (en) * 2006-02-24 2010-02-02 Medtronic, Inc. Programming interface with an unwrapped 2D view of a stimulation lead with complex electrode array geometry
WO2008070142A2 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Medtronic, Inc. User interface with toolbar for programming electrical stimulation therapy
US8082034B2 (en) * 2007-01-26 2011-12-20 Medtronic, Inc. Graphical configuration of electrodes for electrical stimulation
WO2010006304A2 (en) 2008-07-11 2010-01-14 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System and method for converting tissue stimulation programs in a format usable by an electrical current steering navigator
US7987000B2 (en) 2008-09-04 2011-07-26 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Multiple tunable central cathodes on a paddle for increased medial-lateral and rostral-caudal flexibility via current steering
US20100121409A1 (en) 2008-11-12 2010-05-13 Sridhar Kothandaraman System and method for determining appropriate steering tables for distributing stimulation energy among multiple neurostimulation electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012256092B2 (en) 2016-03-17
US8977360B2 (en) 2015-03-10
WO2012158546A2 (en) 2012-11-22
EP2707089A2 (en) 2014-03-19
AU2012256092A1 (en) 2013-11-28
JP2014516674A (ja) 2014-07-17
US20120290041A1 (en) 2012-11-15
CA2835818A1 (en) 2012-11-22
WO2012158546A3 (en) 2013-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6069305B2 (ja) オンエフェクタプログラマ制御を備えた神経刺激システム
US11865345B2 (en) Display of region of activation in neurostimulation programming screen
US10806935B2 (en) Neurostimulation system and method for constructing stimulation programs
US10493283B2 (en) Computationally efficient technique for determining electrode current distribution from a virtual multipole
EP2968949B1 (en) Techniques for current steering directional programming in a neurostimulation system
US20120083857A1 (en) Tissue stimulation system and method with anatomy and physiology driven programming
US20120041518A1 (en) Neurostimulation system and method with graphically manipulatable stimulation target

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150316

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160229

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160526

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160728

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6069305

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees