JP6231384B2 - 位置ずれを抑制するための方法、システムおよびデバイス - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、「硬膜上腔内に固定するための方法、システムおよびデバイス」と題する２０１０年５月１０日付けで出願された米国仮特許出願第61/333,199号を基礎として、米国特許法第１１９条（ｅ）項に規定された優先権を主張するものであり、すべての目的において参考にここに一体のものとして統合される。

（連邦政府支援の研究開発でなされた発明に対する権利に関する陳述）
適用なし。

（コンパクトディスクで提出する「配列表」、表、またはコンピュータプログラムリストの付録）
適用なし。

神経変調療法（Neuromodulation）は、移植可能なデバイスを用いて、疼痛伝達経路を治療する方法である。神経変調療法は、電気エネルギにより神経を積極的に刺激して、自然な生物学的反応を得るか、または微量用量の薬効医薬品を作用部位に直接投与することにより機能するものである。

患者の脳、脊髄、または抹消神経に電極を装着して電気刺激を与える。こうした正確に配置された電極は、必要な電気刺激を与えるものであり、通常、パルス発生器および電源に接続されたリード上に取り付けられる。低電圧電流がパルス発生器から神経に送られ、疼痛信号を抑制するか、または当初なかった神経インパルスを刺激することができる。最も典型的なタイプの電気刺激療法の１つは、脊髄刺激療法（ＳＣＳ）であり、１９６０年代以降、患者の治療選択枝として活用されてきた。最近３０年間では、他の治療方法では疼痛を抑制できなかった患者の背中や四肢の慢性的な疼痛に対する標準的な治療方法となった。この治療方法は、すべての患者に有効とは限らないが、神経刺激療法の適用可能な数多くの患者にとって、完全ではないが一部の疼痛を緩和することができる。相当数の患者は、脊髄刺激療法を受けた後、鎮痛剤の量を減らすことができたと確認している。このような効能により、慢性的な疼痛に悩む数多くの患者は、脊髄刺激療法によりＱＯＬ（生活の質）に良好な影響を受けたことを確認している。

いくつかの具体例において、択一的には、移植されたリードまたはカテーテルを介して薬剤を送達することにより、択一的に神経変調療法を行うことができる。このように、標的領域に到達する前に、薬物が体中を循環して代謝されることがないので、微量の薬剤を投与すればよい。経口投与量の１／３００倍程度である微量の薬剤が投与されるということは、副作用を抑制し、患者の快適性およびＱＯＬを改善するということを意味する。

しかし神経変調療法にリスクおよび問題がないわけではない。リードの移植に関連する１つの問題は、リードの位置がずれて（移動）してしまうことであり、この場合には長期間にわたって有効な刺激が得られなくなる。位置ずれが生じると、通常、リードの遠位端にある刺激電極が神経に対して移動し、あまり好ましい刺激効果を得ることができない。従来式のＳＣＳリードは、概して開放的領域である硬膜上腔内に配置される。さらにリードは、通常、棘上靱帯の上方にある筋膜、棘上靱帯自体など、硬膜上腔の外部において固定される。そのため、固定部より遠位側にあるリードの一部は、硬膜上腔内の任意の方向において、リードの固定ポイントから先端部までの距離全体にわたって自由に移動することができる。こうした位置ずれ（移動）はリードの再配置によっても生じることがあり、長い期間において、刺激が変更されたり、無効状態となることさえある。同様に、硬膜上腔内に配置されたカテーテルも同様に、位置ずれに起因して、薬剤が標的部位から外れて送達されるという問題が生じることがある。

リードの移動または位置ずれは、１）体動（屈曲運動、捻り運動など）、２）リードの近位端（すなわち固定部、ＩＰＧ接続ポイント、筋膜、または棘上靱帯）から遠位端に伝達する張力、３）リード本体の重力による沈降、および／または４）その他の要因に起因することがある。位置ずれを防止するため固定手段またはその他の手段は、これらの要因によるリード遠位端の移動を防止または抑制することが意図されている。

リードおよびカテーテルの改善された固定方法が望まれている。こうした固定手法は、患者の生体組織、とりわけ繊細な神経組織に対する損傷を防止するよう非侵襲性である必要があり、いくつかの具体例では、リードを抜き取るときに硬膜上腔に直接に作用することなく、システムを改修できるように可逆的である必要がある。これらの目的のうち少なくともいくつかを本発明により解決することができる。

本願発明は、リード、カテーテル、および同様のデバイスの位置ずれを抑制するためのデバイス、システム、および方法を提供するものである。とりわけ本願発明は、リードまたはカテーテルを所望する位置に維持することを支援するスラックアンカを形成するためのデバイス、システム、および方法を提供するものである。いくつかの実施形態では、スラックアンカは、硬膜上腔内に形成される。脊髄の内部または硬膜上腔付近にある神経組織を標的とするとき、硬膜上腔内で固定することにより、付随するリードまたはカテーテルをできるだけ所望する標的治療部位に接近させて配置することができる。標的治療部位に隣接して固定することにより、移動または位置ずれを実質的に低減または解消することができる。

本願発明に係るデバイス、システム、および方法は、通常、疼痛治療のために用いられるものである。この治療は、リードまたはカテーテルを用いて、標的神経部位に電気刺激を与え、そして／または薬剤あるいはその他の物質を送達することを含むものである。本願明細書には、わかりやすく説明するため、治療の際に後根または後根神経節（ＤＲＧ）に電気刺激を与えるリードを利用することが記載されている。ただし理解されるように、本願発明を用いて、そう痒、パーキンソン病、多発性硬化症、脱髄性運動障害、脊髄損傷、ぜんそく、慢性心不全症、肥満症と脳卒中（急性虚血性）、末梢血管疾患、または狭心症等の他の症状に対する治療にも用いることができる。同様に、本願発明を用いて、脊髄自体、後根進入領域（ＤＲＥＺ）、硬膜上腔を介して導入（アクセス）される任意の部位、および／または硬膜上腔内でスラックアンカを形成することができる任意の部位等の他の治療部位を標的とするデバイスを固定することができる。さらに本願発明を用いて、末梢神経を標的とするデバイスを固定することができる。いくつかの実施形態では、リードまたはカテーテルなどのデバイスは、硬膜上腔内を貫通しなくてもよいが、スラックアンカは、標的末梢神経の近くの体内に形成してもよい。さらに本願発明を用いて、スラックアンカを構成できる特徴部品を有する任意のデバイスを固定することもできる。

本願発明に係る第１の実施形態によれば、スラックアンカを形成する方法が提供される。いくつかの実施形態では、この方法は、遠位端が標的部位に配置され、シャフトが第１の経路に延びるように、遠位端を有するリードおよびシャフトを配置するステップと、シャフトの上方に湾曲遠位端を有するシースを前進させるステップと、湾曲遠位端がシャフトの一部を第１の経路を横断する方向に仕向けるように、シースを操作するステップと、遠位端の位置が標的部位に実質的に維持され、シャフトの一部がスラックアンカを形成する第２の経路に沿って残るように、シャフトの一部を第１の経路を横断する方向に仕向ける湾曲遠位端を超えてリードを前進させるステップとを有する。いくつかの実施形態では、スラックアンカは硬膜上腔内で形成される。

いくつかの実施形態では、第２の経路は曲がりくねった形状を有する。別の実施形態では、第２の経路は、ループ形状を有する。理解されるように、いくつかの実施形態では、標的部位は、後根神経節を含む。こうした実施形態では、スラックアンカは、後根神経節付近の脊柱内に形成される。しかしリードは他の組織を標的にするものであってよく、スラックアンカは、その他の部位に形成してもよい。

いくつかの実施形態では、スラックアンカは、十分な摩擦力を形成して、標的部位に対して遠位端が移動するのを防ぐ。別の実施形態では、シャフトの位置ずれは、スラックアンカにより部分的に吸収され、標的部位に対して遠位端が移動するのを防ぐ。

本願発明に係る第２の実施形態によれば、硬膜上腔内にリードを配置する方法が提供される。いくつかの実施形態では、この方法は、リードのシャフトの一部が進入ポイントから標的部位まで硬膜上腔内の第１の経路に沿って延びるように、リードの遠位端を進入ポイントから硬膜上腔内に標的部位までに挿入するステップと、標的部位および進入ポイントの間でスラックアンカが形成されるように、リードのシャフトの追加的部分を硬膜上腔内に案内するステップとを有する。

いくつかの実施形態では、スラックアンカは、十分な摩擦力を形成して、標的部位に対して遠位端が移動するのを防ぐ。別の実施形態では、シャフトの位置ずれは、スラックアンカにより部分的に吸収され、標的部位に対して遠位端が移動するのを防ぐ。

いくつかの実施形態では、シャフトの追加的部分を案内するステップは、リードのシャフトの追加的部分を第２の経路に沿って配置するステップを有し、第２の経路の少なくとも一部は、第１の経路に横断する方向に延びる。理解されるように、いくつかの実施例では、スラックアンカは曲がりくねった形状を有し、別の実施例では、スラックアンカはループ形状を有する。いくつかの実施形態では、シャフトは、よじれポイントを有し、シャフトの追加的部分を案内することにより、よじれポイント付近でシャフトを湾曲させ、スラックアンカを形成する。

いくつかの実施形態では、湾曲遠位端を有するシースをシャフトの部分の上方で前進させて、湾曲遠位端により追加的部分を案内するように仕向けるステップをさらに有する。任意的ではあるが、この方法は、第１の経路を実質的に横断する方向への追加的部分の案内を支援するように、湾曲遠位端を操作するステップをさらに有する。いくつかの実施形態では、標的部位は後根神経節を含む。この具体例の場合、スラックアンカは、後根神経節付近の脊髄内の所定位置に形成してもよい。

本願発明に係る第３の実施形態によれば、標的部位を治療するためのデバイスが提供される。このデバイスは、シャフトを含むリードを備え、シャフトは、その遠位端に沿って配置された少なくとも１つの電極と、少なくとも１つの電極の近位側でシャフトに沿って配置された構造的なよじれポイントとを有し、構造的なよじれポイントが硬膜上腔内に配置され、少なくとも１つの電極が標的部位付近に配置され、シャフトの一部が硬膜上腔内に挿入されたとき、構造的なよじれポイントは、少なくとも１つの電極を実質的に標的部位付近に維持しつつ、スラックアンカの形成を支援する。

いくつかの実施形態では、構造的なよじれポイントは、材料の硬さが変化する部分を有する。こうした実施形態では、構造的なよじれポイントは、より硬い領域より遠位側に配置された柔らかい領域を有する。たとえばシャフトは、少なくとも１つのチューブからなり、より硬い領域は、少なくとも１つのチューブの皮膜により形成されるものであってもよい。

いくつかの実施形態では、リードの遠位端は、後根神経節付近に少なくとも１つの電極を配置するように構成されている。任意的には、構造的なよじれポイントは、後根神経節に付随する後根に隣接してスラックアンカを形成するように配設されるものであってもよい。いくつかの実施形態では、スラックアンカは、曲がりくねった形状を有する。別の実施形態では、スラックアンカは、ループ形状を有する。

本願発明に係るその他の目的および利点は、以下の発明の詳細な説明および添付図面により明らかとなるであろう。

図１は、スラックアンカを用いることができる例示的な刺激システムを示すものである。 図２Ａ〜図２Ｄは、標的部位にアクセスし、スラックアンカを形成するための例示的なリードおよび送達システムを示すものである。 図３は、シャフトの上方を移動するシースの実施形態を示し、シャフトのリードは内部インレットを含み、第１の湾曲部を形成する。 図３の内部インレットを含むリードを示し、シースを超えて延び、第２の湾曲部を形成する。 図５Ａ〜図５Ｄは、スラックアンカを形成する方法に係る実施形態を示す。 図６は、単一のスイッチバックを含む曲がりくねった形状を有するスラックアンカに係る実施形態を示す。 図７は、複数のスイッチバックを含む曲がりくねった形状を有するスラックアンカに係る実施形態を示す。 図８は、不規則な形状を有するスラックアンカに係る実施形態を示す。 図９は、ループ形状を有するスラックアンカに係る実施形態を示す。 図１０は、さまざまな曲がりくねった形状およびループ形状を有するスラックアンカに係る実施形態を示す。 図１１は、逆行性アプローチにより配設されたスラックアンカに係る実施形態を示す。 図１２は、細く延びた先端部により形成されたスラックアンカを有するリードに係る実施形態を示す。 図１３は、異なる硬さを有する複数の領域を含むシャフトからなるリードに係る実施形態を示す。 図１４Ａ〜図１４Ｂは、図１３のリードを用いたスラックアンカを形成する方法に係る実施形態を示す。

図１は、患者の硬膜上腔などの内部にリード１００を固定するスラックアンカ（緩んだ固定部：slack anchor）を採用する例示的な刺激システム１０を図示するものである。この実施形態に係る刺激システム１０は、少なくとも１つの電極１０２が配設されたリード１００と、移植可能なパルス発生器（ＩＰＧ）１１２とを有する。リード１００は、近位端１０５および遠位端１０６を含むシャフト１０３を有する。近位端１０５は、パルス発生器１１２に差し込むことができ、リード１００と電気的に接続することができる。パルス発生器１１２は、プロセッサ１１４、アンテナ１１５、プログラム可能な刺激情報を格納したメモリ１１６、および電池などの電源１１８を有し、プログラムされて作動した後、パルス発生器１１２が独立して外部ハードウェアを操作することができる。パルス発生器１１２は、オン・オフ作動して、経皮電磁通信または無線通信を用いた外部プログラムデバイスから所望の刺激が得られるようにプログラムされる。刺激情報は、電圧、電流、パルス幅、反復速度、およびバースト率などの信号パラメータを含む。具体的な刺激情報については、「選択的刺激システムおよび臨床的条件に関する信号パラメータ」と題する、２００９年１０月２７日付けで出願された米国特許出願第12/607,009号（米国特許出願公開第２０１０／０１３７９３８号）に記載されており、その記載内容はここに一体のものとして参考に統合される。

リード１００を後根神経節ＤＲＧなどの標的部位の付近の所望の位置に配置し、スラックアンカを形成することは、さまざまな送達システム、送達デバイス、または送達方法で実現することができる。図２Ａ〜図２Ｄを参照すると、標的部位にアクセス（送達）でき、スラックアンカを形成するため具体的なリード送達デバイスが図示されている。図２Ａは、１つの実施形態に係るリード１００を示すものであり、これはシャフト１０３を有し、その遠位端１０１の上に４つの電極１０２が設けられている。理解されるように、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つまたはそれ以上の任意の個数の電極１０２が設けられていてもよい。この実施形態では、遠位端１０１は端部が閉じた遠位先端部１０６を有する。遠位先端部１０６は、ボール形状（図示）、円錐形状、およびドーナツ形状等のさまざまな形状を有していてもよい。これらの形状は、リード１００が組織を傷付けない先端部形状とするもので、その他の機能も果たすものである。リード１００は、閉じた遠位先端部１０６に向かって延びるスタイレットルーメン（探り針管）１０４を有する。送達システム１２０が同様に図示されている。同様に、シース１２２（図２Ｂ）、スタイレット１２４（図２Ｃ）、および導入ニードル１２６（図２Ｄ）を有する送達システム１２０が図示されている。

図２Ｂを参照すると、シース１２２が図示されている。この実施形態において、シース１２２は、角度αで予め湾曲させた遠位端１２８を有する。いくつかの実施形態では、この角度αは約８０°〜約１６５°の範囲にある。図３に示すように、シース１２２は、遠位端１２８の一部がリード１００の遠位先端部１０６に当接するまで、リード１００のシャフト１０３上方を移動できるような寸法および構造を有する。すなわち、この実施形態において、ボール形状の遠位先端部１０６は、シース１２２が遠位先端部から突出するのを防止するものである。シース１２２をリード１００上に被装することにより、シース１２２が予め湾曲していることにより、リード１００を湾曲させることができる。すなわち標的となる後根神経節ＤＲＧに接近させたとき、シース１２２により、水平方向など、標的ＤＲＧに向かう方向に脊髄Ｓに沿ってリード１００を誘導することを支援できる。

図２Ｃを参照すると、１つの実施形態に係るスタイレット１２４が図示されている。スタイレット１２４は、予め湾曲させた遠位端１３０を有する。スタイレット１２４は、リード１００のスタイレットルーメン１０４内を移動できるような寸法および構造を有する。通常、スタイレットの遠位端１３０がリード１００の遠位端１０１と位置合わせされるように、スタイレット１２４はスタイレットルーメン内に延びている。スタイレット１２４がリード１００内を移動すると、スタイレット１２４が予め湾曲していることにより、リード１００を湾曲させることができる。通常、スタイレット１２４の曲率半径は、シース１２２より小さい、すなわちスタイレットはシースよりも大きく湾曲している。したがって、図４に示すように、スタイレット１２４がリード１００内に挿入され、リード１００およびスタイレット１２４がシース１２２内を通って進むにつれ、リード１００は第１の曲率１２３で湾曲または偏向する。リード１００およびスタイレット１２４がシース１２２の遠位端１２８を超えてさらに進めると、リード１００を第２の曲率１２５で湾曲させることができる。標的ＤＲＧに接近したとき、水平方向に向いたリード１００を、今度は標的ＤＲＧに向かって神経根に沿って湾曲させることができる。この２段階の湾曲により、部分的には神経根に沿って鋭く湾曲させることにより、少なくとも１つの電極１０２が標的ＤＲＧの直上、その付近、またはその周りに配置されるように、リード１００を首尾よく位置合わせすることができる。

すなわちリード１００は、それ自体を回転させたり、誘導することはないので、硬い構造または回転可能な構造とする必要はない。２段階の湾曲でリード１００を誘導するシース１２２およびスタイレット１２４を用いて、リード１００は配置される。このため、オペレータは、リード１００自体を回転させる必要がなくなり、リード１００を非常に柔らかく可撓性を有するとともに、より小型の形状を有するように構成することができる。その結果、リード１００が移植された後、標的ＤＲＧおよび／または神経根などの神経組織上にかかる圧力により生じる腐食および不快を極力に抑えることができる。たとえば、柔らかく可撓性を有するリード１００は、体動（屈曲運動、伸長運動、捻り運動）によるリード１００の先端部に加わる力の大きさを最小限に抑制することができ、ひいては標的組織に対するリードの位置の変動を低減することができる。

図２Ｄを参照すると、１つの実施形態に係る導入ニードル（導入針）１２６が図示されている。脊髄Ｓの硬膜上腔にアクセス（送達）するために、導入ニードル１２６が用いられる。導入ニードル１２６は、中空シャフト１２７を有し、通常、ほんの少し湾曲した遠位端１３２を有する。中空シャフト１２７は、リード１００、シース１２２、およびスタイレット１２４の中を貫通できるような寸法を有する。いくつかの実施形態では、導入ニードル１２６は、硬膜上腔内に従来式の経皮リードを配置するために用いられる硬膜外針の寸法と同じ１４Ｇ（１４ゲージ）である。しかし理解されるように、特に１６Ｇ〜１８Ｇなどのより細い、その他の寸法を有する導入ニードルも用いることができる。同様に理解されるように、開業医に知られたさまざまな先端部を有する導入ニードル、または特定の用途のために設計された特注の先端部を有する導入ニードルも利用することができる。導入ニードル１２６は、通常、その近位端付近にルアーロック（Luer-Lok：登録商標）取付具１３４またはその他の取付具を有する。ルアーロック取付具１３４はタブ付きハブを有する雌型取付具であり、この雌型取付具はシリンジ等の雄型取付具に設けられたシリンジ内のねじ山と係合する。

いくつかの実施形態において、上述のリード１００および送達システム１２０を用いて、スラックアンカを構成する。図５Ａ〜図５Ｄは、上述のリード１００および送達システム１２０を用いてスラックアンカを形成する方法の実施形態を図示するものである。この実施形態において、順行性アプローチによりリード１００を後根神経節ＤＲＧまで送達する。各後根神経節ＤＲＧは、後根ＤＲに沿って存在し、少なくとも部分的には椎弓根ＰＤ間または椎間孔内に存在している。各後根ＤＲは、角度θで脊髄Ｓに存在する。この角度θは、神経根スリーブ斜角部（nerve root sleeve angulation）として、患者により、または脊髄における位置により多少変化すると考えられている。数多くの場合、神経根斜角部は、９０°より実質的に小さく、４５°より実質的に小さい場合もある。したがって、このようにリード１００を標的ＤＲＧに向かって進めることには、角度θの鋭角で折り曲げることが含まれる。このように鋭角で折り曲げることは、送達システム１２０を用いて実現することができる。

この実施形態によれば、導入ニードル１２６を用いて硬膜上腔にアクセスすることができる。導入ニードル１２６を硬膜上腔内に首尾よく挿入した後、図５Ａに示すように、リード１００を標的ＤＲＧに送達することができる。スタイレット１２４をリード１００内に挿入し、シース１２２をリード１００の上方を前方へ進める。シース１２２の遠位端１２８がリード１００の遠位先端部１０６の近くまで、またはこれに達するように、シース１２２を配置して、シース１２２の遠位端の曲率に沿ってリード１００を湾曲させる。シース１２２、リード１００、およびスタイレット１２４からなる組立体は、硬膜上腔内において、予め設定された曲率で標的ＤＲＧに向かって前進させ、リード１００を水平方向外側に向ける。その後、リード１００およびスタイレット１２４を、シース１２２の遠位端１２８を超えて前進させる。リード１００内のスタイレット１２４が湾曲していることから、この曲率に沿ってさらに湾曲する。これにより、次に、水平方向外側に向けられたリード１００を、神経根斜角部に沿って標的ＤＲＧに向かって湾曲させることができる。この２段階の湾曲により、リード１００を首尾よく操作して、少なくとも１つの電極１０２を標的ＤＲＧの上方、その付近、またはその周りに配置することができる。こうした方法は、「刺激リード、送達システム、およびその使用方法」と題する、２０１０年１月１４日付けで出願された米国特許出願第12/687,737号（米国特許出願公開第２０１０／０１７９５６２号）に記載されており、本発明に適用できる他の送達システム、送達デバイス、および送達方法の実施例とともに、その記載内容はすべての目的においてここに一体のものとして参考に統合される。

すなわちリード１００の遠位端１０１は標的位置に配置され、シャフト１０３は第１の経路に沿って延びる。その後、シース１２２およびスタイレット１２４を引き抜き、リード１００の可撓性シャフト１０３を第１の経路に延びた状態で残す。図５Ｂを参照すると、湾曲した遠位端１２８により、シャフト１０３の一部を硬膜上腔内の第１の経路に向かって水平方向に仕向けるように、シース１２２を操作する。図５Ｂに示すシース１２２により、シャフト１０３の一部が水平方向外側で、脊髄Ｓの正中線から遠ざかるように配向されている。しかし理解されるように、シース１２２を回転させて、シャフト１０３の一部を水平方向内側で、脊髄Ｓの正中線に向かうように配向させることができる。同様に、シース１２２を操作して、他のさまざまな方向に配向させることができる。

図５Ｃを参照すると、その後リードをシース１２２の湾曲遠位端１２８を超えて前進させている。スタイレット１２４が引き抜くことができるので、とりわけシース１２２と比較して、リード１００のシャフト１０３は極めて高い可撓性を有する。シース１２２の遠位端は、より硬いほど、可撓性シャフト１０３の一部を第１の経路の方へ水平方向に仕向け、可撓性シャフト１０３の仕向けられた部分が第２の経路に残るようになる。すなわち、シース１２２とリード１００のシャフト１０３の間の硬さまたは柔らかさの違いにより、シャフト１０３が屈曲または湾曲することができる「よじれポイント」または湾曲領域が形成される。湾曲リード１００のこの部分が、スラックアンカ（緩んだ固定部）を構成するものである。すなわちリード１００の湾曲部は、緩みおよび／または固定を与えるものである。スラックは、硬膜上腔内におけるリード１００の移動または位置ずれを吸収し、遠位端１０１に対する移動などの並進移動を防止または最小限に抑制するものである。これにより、遠位端１０１の位置を安定させ、標的部位に所望の刺激を与え続けることができる。こうした固定は、硬膜上腔内でリード１００が湾曲することにより得られる摩擦力で実現することができる。上記緩みおよび／または固定により、硬膜上腔内のリードの位置ずれを実質的に低減または解消することができる。

理解されるように、スラックアンカは、択一的または追加的にスタイレット１２４を用いて形成することができる。こうした実施形態において、スタイレット１２４は、シース１２２の遠位端１２８を超えて、リード１００のシャフト１０３内の所望位置まで前進させる。スタイレット１２４は、これが挿入される領域に沿ってシャフト１０３に硬さを与えるものである。すなわちスタイレット１２４がシャフト１０３内で終端部を有する位置で、自然なよじれポイントが形成され、シャフト１０３は屈曲または湾曲する。そのため、スタイレット１２４を操作して、リード１００のシャフト１０３に沿った任意の位置でさまざまな湾曲部を形成することができる。

従来式の脊髄刺激療法によれば、ＳＣＳリードは、送達シースを用いることなく送達されるか、またはリードは、硬さを有さない送達システムを用いて送達されている。同様にリード自体は一貫した硬さを有する。硬さに違いを与える手段がなければ、よじれポイントを形成することはできないので、スラックアンカを容易に形成することはできない。

本発明において、シース１２２および／またはスタイレット１２４を操作することにより、さまざまに異なるスラックアンカを形成することができる。図５Ｄに示すように、所望するスラックアンカが形成されると、リード１００を所定位置に残し、シース１２２および／またはスタイレット１２４を引き抜く。スラックアンカが硬膜上腔内に配設されるので、リード１００を後根神経節ＤＲＧ等の標的治療部位にできるだけ接近させて固定することができる。この実施例では、スラックアンカは脊髄に沿った、後根に隣接した所定位置に形成される。標的治療部位に隣接して固定することにより、リード１００の遠位端１０２の移動または位置ずれのリスクを実質的に低減または解消することができる。同一の脊髄レベル、または標的治療部位に隣接または近接する脊髄レベルにある硬膜上腔にアクセス（送達）するとき、こうした固定手法は特に有用である。このような実施例において、進入部位と標的治療部位との間の距離が比較的に短いとき、位置ずれのリスクが増大する。すなわちスラックアンカは、こうした具体例における位置ずれを低減する上で、特に有用である。

本発明に係るスラックアンカは、さまざまな形状または形態を有することができる。いくつかの実施形態においては、リード１００のシャフト１０３は、１つまたはそれ以上のＳ状、蛇状、またはジグザグ状のスイッチバック（つづら折りの道）を経て湾曲する。さらにスイッチバックの数は１つ、２つ、またはそれ以上等の最小数であってもよい。図６は、単一のスイッチバック３００を有する曲がりくねった形状を有するスラックアンカの実施形態を示すものである。ここで、リード１００の遠位端１０１は、後根神経節ＤＲＧに隣接して配置され、シャフト１０３は神経根斜角部および脊髄に沿って延びている。リード１００がスラックアンカを有しない場合、シャフト１０３は、硬膜上腔への進入ポイントに向かって延びる第１の経路に沿って配置される。しかしながら、この実施形態では、シャフト１０３は、スラックアンカを形成する曲がりくねった形状を有する第２の経路に沿って配置される。図７は、複数のスイッチバック３００を含む曲がりくねった形状を有するスラックアンカの実施形態を示すものである。この実施形態では、４つのスイッチバック３００が設けられている。各スイッチバック３００は、比較的に長く、葉っぱ状の形状（lobe shape）を有する。

いくつかの実施形態では、スラックアンカは、さまざまな形状の組み合わせたような不規則な形状を有する。たとえば図８は、不規則な形状を有するスラックアンカの実施形態を示すものである。ここでは、リード１００の遠位端１０１は、後根神経節ＤＲＧに隣接して配置され、シャフト１０３は、神経根斜角部に沿って、脊髄Ｓの脊髄領域内に延びている。さらにリード１００がスラックアンカを有しない場合には、シャフト１０３は、硬膜上腔へ進入ポイントに向かって延びる第１の経路に沿って配設される。しかし、この実施形態において、シャフト１０３は、スラックアンカを構成する不規則な形状を有する第２の経路に沿って配置される。第２の経路は曲がりくねった形状を有し、シャフト１０３は２つの小さいスイッチバック３００を介して延びている。第２の経路は、硬膜上腔を横断して延び、進入ポイントに向かって延びるまで、大きいスイッチバックまたはローブ（lobe）３００’を形成している。この実施形態において、スラックアンカは、脊髄Ｓの幅を横断して延び、実質的な緩みおよび固定の機能を提供する。

いくつかの実施形態において、スラックアンカはループ形状を有する。たとえば図９は、ループ形状を有するスラックアンカの実施形態を図示するものである。ループ形状は、自ら交差してループ３０２をなすようなスイッチバックを形成することにより構成されている。図９に示すように、リード１００の遠位端１０１は、後根神経節ＤＲＧに隣接して配置され、シャフト１０３は神経根斜角部に沿って脊柱内へ延びている。シャフト１０３は、第１の経路に沿って始まり、ループ形状を有する第２の経路に沿って延びる。この実施形態において、ループ３０２は、脊髄Ｓの正中線から離れるように延びる。しかし理解されるように、いくつかの実施形態では、ループ３０２は脊髄Ｓの正中線に向かって延びることもある。同様に理解されるように、任意の数のループ３０２が形成されていてもよく、任意の寸法を有するものであってもよい。

いくつかの実施形態では、スラックアンカは、曲がりくねった形状およびループ形状の組み合わせを有する。たとえば図１０は、曲がりくねった形状およびループ形状のさまざまな組み合わせからなるスラックアンカの実施形態を示すものである。この実施形態において、スラックアンカは、少なくとも４つのループを有し、そのうちのいくつかのループ３０２は下層にあるスイッチバック３００を横断するものである。すなわちリード１００のシャフト１０３は、複雑な経路を形成するスラックアンカを構成する。

いくつかの実施形態においては、スラックアンカは、形成された後、リード１００を硬膜上腔から傷つけることなく引き抜くことができるように構成されている。硬膜上腔は、流体と繊維の結合組織からなる。繊維組織は、長期間においてリード１００の周りにおいて、硬膜上腔内の生物学的構造体を形成する。リード１００の経路は、本質的に、生物学的構造体を貫通するトンネルまたは通路であり、リード１００は自由に移動でき、配置位置を変更することができる。しかし、本発明に係るスラックアンカは生物学的構造体により支持されており、トンネルまたは通路は、湾曲した形状または複雑な形状を有するスラックアンカ経路に沿って延びるものである。スラックアンカは直線的でなく、曲がりくねっているので、リード１００は生物学的構造体により所定位置に支持され、位置ずれが抑制される。さらに、リード１００を除去したいとき、リード１００が除去されるまで、リードの近位端をゆっくりと引き抜くことにより、硬膜上腔から取り出すことができる。リード１００は、湾曲した形状または複雑な形状を有するスラックアンカ経路に沿って、トンネルまたは通路を通って移動する。こうした移動は、リードを引き抜く力によりなされるが、単なる位置ずれによる力でなされることはない。理解されるように、いくつかの実施形態では、スラックアンカは、永続的な固定部として維持されるように構成され、生物学的構造体がリードの周囲に形成された後には、リード１００を容易に除去することはできない。こうしたスラックアンカは、通常、入り組んでおり、または複雑な形状を有し、通路を貫通するリード１００を容易に取り除くことはできない。

理解されるように、上述の硬膜外送達手法は、硬膜上腔を介して挿入可能（アクセス可能）な標的部位に対する順方向アプローチについて説明してきたが、標的部位に対するその他のさまざまなアプローチを用いることができる。たとえば、逆行性アプローチ、対側アプローチすなわち経椎間孔アプローチ等も同様に用いることができる。図１１は、逆行性アプローチにより配置されたリード１００の実施形態を示すものである。標的部位は後根神経節ＤＲＧであり、少なくとも１つの電極が後根神経節ＤＲＧに隣接するように、リード１００は配置される。すなわちリード１００の遠位端１０１は、スラックアンカがリード１００のシャフト１０３により形成される脊髄Ｓの領域において、後根ＤＲに沿って延びている。この実施形態において、スラックアンカは２つのスイッチバック３００を有する。このアプローチにより配置されたリード１００は、リード１００の第１の経路が実質的に直線的であることが多く、位置ずれに対する抵抗力をほとんど有し得ないので、スラックアンカの存在により大きな利点が得られる。

図１２は、経椎間孔アプローチ／椎間孔外アプローチにより配置されたリード１００の実施形態を示すものであり、脊柱の外側から後根神経節ＤＲＧにアプローチ（接近）したものである。この実施形態において、遠位先端部３５０は脊髄Ｓの領域内に延び、少なくとも１つの電極１０２が後根神経節ＤＲＧに隣接して配置されるように、リード１００は長く延びた遠位先端部３５０を有する。リードが硬膜上腔内で固定されるように、スラックアンカは長く延びた遠位先端部３５０により形成される。スラックアンカは、シース１２２および／またはスタイレット１２４を用いる等して、上述の任意の技術を用いて形成することができる。

理解されるように、本願発明に係るスラックアンカは、「脊髄組織に刺激を与えるための方法、システムおよびデバイス」と題する、２００９年５月１５日付けで出願された米国仮特許出願第61/178,847号（米国特許出願公開第２０１０／０２９２７６４号）に記載されたリード及びデバイスを用いて構成してもよく、その記載内容はすべての目的においてここに一体のものとして参考に統合される。同様に、本願発明に係るスラックアンカは、上述の方法で配置されたリードおよびデバイスを固定するために用いることができる。

いくつかの実施形態では、変形されたリード４００を用いて、スラックアンカを構成することができる。これらの実施形態において、リード４００は、スラックアンカの構成を支援する構造的なよじれポイントまたは湾曲領域を有する。たとえば、いくつかの実施形態では、構造的なよじれポイントは、Ｖ字状切込部（v-notch）等の幾何学的形状を有する。他の実施形態では、よじれポイントでは構成材料の硬さが変化する。たとえば、いくつかの実施形態では、リード４００は、図１３に示すように、硬さが異なる複数の領域を有するシャフト４０２を有する。ここでシャフト４０２は、より硬い複数の領域（陰影を付した部分）４０６の間に配置された可撓性領域４０４を有する。少なくとも１つの電極４０８は、標的刺激部位に隣接して固定されることになる。

図１４Ａは、標的処置部位、すなわちこの実施形態では標的ＤＲＧに隣接して配置された図１３のリードを図示するものである。この実施形態において、リード４００は、対側アプローチにより標的ＤＲＧに送達される。導入ニードル４２６を用いて硬膜上腔にアクセス（挿入）し、リード４００を標的ＤＲＧに向けて前進させて、少なくとも１つの電極４０８を標的ＤＲＧに対して望ましい位置に配置する。すなわちリード４００の遠位端４０１は標的位置に配置され、シャフト４０２は第１の経路に沿って延びる。図１４Ｂを参照すると、シャフト４０２は、近位側のより硬い領域４０６の硬さによって、導入ニードル４２６を介し、第１の経路に沿って前進させる。しかし、硬い領域４０６の間にある領域４０４が柔らかいため、この力はリード４００を遠位端４０１に並進移動させるには十分ではなく、可撓性領域４０４は、第２の経路に沿って屈曲または湾曲し、第１の経路を横断して延びる部分を有する。すなわち可撓性領域４０４は、スラックアンカを形成し、リード４００の遠位端４０１の並進移動に対抗するものである。これにより、リードの固定およびリードの位置ずれの防止が支援される。

理解されるように、シースおよび／またはスタイレットを用いることなく、上記のようにスラックアンカを形成する手法は、通常、制御しにくい手法である。可撓性領域において形成される屈曲および湾曲は、通常、リードの構成が身体構造の状況に左右される結果による産物であり、ユーザはスラックアンカの実際の形状を十分に制御することはできない。これに対して、上述のようにシースおよび／またはスタイレットを用いてスラックアンカを形成する手法によれば、ユーザはスラックアンカの細部の形状まで綿密に制御することができる。

図１３を用いて上記説明し、図示したように、構成材料の硬さをリード４００に沿って変化させることは、さまざまな方法または技術を用いて実現することができる。いくつかの実施形態では、リード４００は、「刺激リード、送達システム、およびその使用方法」と題する、２０１０年１月１４日付けで出願された米国特許出願第12/687,737号（米国特許出願公開第２０１０／０１７９５６２号）に記載され、図示された構造を有しており、その記載内容はすべての目的においてここに一体のものとして参考に統合される。特に、いくつかの実施形態では、リード４００のシャフト４０２は、ウレタン等の押出ポリマからなる単一のルーメンチューブで形成されている。導電体ケーブル等の部品、および任意的ではあるが、伸張性部品は、単一のルーメンチューブを貫通して延びている。こうした実施形態では、シャフト４０２をより硬い構成材料で被膜（pot）して、リード４００のさらに硬い領域４０６を形成することができる。シャフト４０２が、ポリウレタン（たとえばバイオネート、ペレタン）やシリコーン等の硬さ（デュロメータ硬さ：durometer）の小さい材料で構成されるとき、被膜材料（potting material）は、エポキシ（たとえばエポテック）比較的により大きいデュロメータ硬さを有する構成材料からなる。構成材料を包囲し、その内部を貫通するように、被膜材料を単一のルーメンチューブ内に注入し、または堆積させて、硬化させる。この被膜材料は、リード４００が配置された領域内で、リード４００のデュロメータ硬さを増大させる。このように、特定のより硬い領域４０６は、リード４００に沿って任意の位置で形成することができる。いくつかの実施形態では、リード４００は、スラックアンカが形成される領域以外のすべての領域において被膜される。その他の実施形態では、リード４００は、その最遠位端においては被膜せず、より柔らかくしておいて、その近位側においては被膜してもよい。いくつかの実施形態では、たとえばリード４００が約４０ｃｍの長さを有する場合、リード４００の最近位側の３０ｃｍに被膜を施してもよい。

理解されるように、リード４００の遠位端４０１等の特定の部位は、（とりわけ順行性アプローチによる場合）より容易に後根神経節ＤＲＧにアクセス（導入）することができるように、予め湾曲させておいてもよい。被膜材料を硬化する前に、シャフト４０２を予め湾曲しておくことにより、被膜領域を予め湾曲させておいてもよい。シースまたはスタイレットを用いることなくリード４００を送達する場合、このように予め湾曲させておくことは有用である。さらに、こうした実施形態において、スタイレットルーメンを含まないリード４００の外経を、約２５％〜約４０％低減することができる。このように径を低減することは、狭窄した椎間孔または抹消神経などの特定の組織にアクセスする性能を改善することができる。

その他の実施形態において、手術中に、シャフト４０２を配置可能な硬化ポリマで充填して、リード４００のより硬い領域４０６を形成してもよい。同様に、いくつかの実施形態では、リード４００のシャフト４０２は、ウレタン等の押出ポリマからなる単一のルーメンチューブで形成されている。導電体ケーブル等の追加的な部品、および任意的ではあるが、伸張性部品は、単一のルーメンチューブを貫通して延びている。こうした実施形態では、シャフト４０２をポリマまたはその他の材料を射出成形して、リード４００のさらに硬い領域４０６を形成することができる。この硬化した材料は、リード４００が配置された領域内で、リード４００のデュロメータ硬さを増大させる。手術中に材料を射出成形するので、ユーザは、患者に特有の組織および手術方法に基づいて、より硬い領域４０６を形成する所望の位置を決定することができる。すなわちスラックアンカの配置位置および構造は、患者ごとに正確に適合させることができる。

理解されるように、その他のさまざまな手法および技術を用いて、材料のデュロメータ硬さをリード４００に沿って変化させることができる。たとえば、より硬いデュロメータ硬さを有する材料、強化した組紐または真っ直ぐな複合線、第２のより硬い材料の押出成形、あるいは外側被覆を用い、または壁部を厚くすることにより、より硬い領域４０６においてシャフト４０２の壁部を強化してもよい。同様に、シャフト４０２は、異なるデュロメータ硬さを有するさまざまな材料で形成することができる。たとえば、シャフト４０２は、より硬い領域４６ではより大きいデュロメータ硬さを有し、可撓性領域４０４ではあまり硬くないデュロメータ硬さを有する単一のルーメンチューブからなるものであってもよい。デュロメータ硬さにはいくつかのスケールがあり、それぞれのデュロメータ硬さは異なる特性を有する材料として用いられる。最も一般的な２つのスケールは、多少異なる測定システムを用いるが、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０のタイプＡおよびタイプＤのスケールがある。タイプＡのスケールは柔らかいプラスティックのためのもので、タイプＤのスケールはより硬いものに用いられる。しかしＡＳＴＭ Ｄ２２４０−００の試験規格は、用途に応じてタイプＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｄ０，Ｅ，Ｍ，０，００，０００，０００−Ｓ，Ｒからなる全部で１２のスケールを有する。各スケールは０〜１００の間の値をとり、値が大きいほど硬く、たとえばタイプＣの大きく異なる硬さ５５および７０を有する材料を用いて、本願発明に係るよじれポイントを形成することができる。

別の実施形態において、分離可能なスタイレットを用いて、リード４００に沿って材料の硬さを変えることができる。こうした実施形態において、上述のとおり、スタイレットを用いて、リード４００の配置を支援することができる。リード４００が好ましい位置に配置されると、スタイレットは分離され、分割され、ばらばらにされ、または切り離されて、スタイレットの一部をリード４００の内部に残して、より硬い領域４０６を形成する。スタイレットが引き抜かれた領域は、柔らかい領域４０４を形成する。たとえば、いくつかの実施形態では、スタイレットは、リード４００の遠位先端部まで、またはその付近まで延びており、スタイレットは、近位側の位置から遠位先端部までの間において分離することができる。スラックアンカを形成できる柔らかい領域を構成するために、スタイレットを所望の距離だけ引き抜く。スタイレットの残りの部分は、その柔らかい領域より近位側にあって、図１３に示すように構成材料の硬さが変化するリードを形成する。その後、図１４Ａおよび図１４Ｂに示す手法と同様の手法でスラックアンカを形成することができる。理解されるように、スタイレットは、さまざまな位置で分離することができるので、より硬い領域４０６のさまざまなパターンを形成することができる。理解されるように、リードを配置することなく、材料硬さを形成する目的でスタイレットを用いることができる。

同様に、いくつかの実施形態では、分離可能なシースを用いて、材料硬さをリード４００に沿って変化させることができる。こうした実施形態においては、最初にシースを用いてリード４００の配置を支援する。リード４００が好ましい位置に配置されると、シースは分離され、分割され、ばらばらにされ、または切り離されて、シースの一部をリード４００に沿って残して、より硬い領域４０６を形成する。シースが引き抜かれた領域は、柔らかい領域４０４を形成する。たとえば、いくつかの実施形態では、シースは、電極が隣接するリード４００の遠位先端部付近まで延びており、シースは、近位側の位置からシースの遠位端までの間において分離することができる。スラックアンカを形成できる柔らかい領域を構成するために、シースを所望の距離だけ引き抜く。シースの残りの部分は、その柔らかい領域より近位側にある。その後、図１４Ａおよび図１４Ｂに示す手法と同様の手法でスラックアンカを形成することができる。理解されるように、シースは、さまざまな位置で分離することができるので、より硬い領域４０６のさまざまなパターンを形成することができる。また理解されるように、リードを配置することなく、材料硬さを形成する目的でシースを用いることができる。

理解されるように、上記のデバイス、システム、および方法を用いて、神経系の任意の部分に位置合わせしたリードの位置ずれを低減することができる。脊髄、脊髄神経、脳等の中枢神経系の一部を刺激するように、リードを配置することができる。同様に、抹消神経系の一部を刺激するように、リードを配置することができる。特に、「神経系を変調させるためのデバイス、システムおよび方法」と題する、２０１１年４月７日付けで出願された米国仮特許出願第61/473,132号に記載されたリードを配置してもよく、その記載内容はすべての目的においてここに一体のものとして参考に統合される。本願明細書に記載した任意の方法を用いて、これらの任意のリード位置における位置ずれを低減するために、リードに沿ってスラックアンカを形成することができる。こうしたスラックアンカは硬膜上腔内に配置することができる。択一的には、スラックアンカは硬膜上腔の外側に形成してもよい。いくつかの実施形態では、スラックアンカを硬膜上腔の外側に形成したとき、拡張器、開創器、解剖器具、トンネリングツール、吸入器等のさまざまな空間形成技術を用いて仮想的な空間が組織内に形成される。その後、スラックアンカは仮想空間内に形成され、この仮想空間は張力を緩和するとともに、リードの遠位端を標的組織付近の位置に維持することを支援するものである。別の実施形態において、スラックアンカを硬膜上腔の外側にある組織内に形成したとき、本来存在する空間はスラックアンカを配置するために用いられる。

上述した発明は、理解しやすくするために、説明および例示のために詳細に説明したが、さまざまな変形例、変更例、および均等物を用いることができ、上記説明は、添付したクレームにより定義される本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。

１０…刺激システム、１００…リード、１０２…電極、１０３…シャフト、１０５…リードの近位端、１０６…リードの遠位端、１１２…パルス発生器、１１４…プロセッサ、１１５…アンテナ、１１６…メモリ、１１８…電源、１２０…送達システム、１２２…シース、１２４…スタイレット、１２６…導入ニードル、１２７…中空シャフト、１３０…スタイレットの遠位端、１３４…取付具、３００…スイッチバック、３０２…ループ、４００…リード、４０２…シャフト、４０４…柔らかい領域（可撓性領域）、４０６…より硬い領域、４０８…電極、４２６…導入ニードル、ＤＲＧ…後根神経節、Ｓ…脊髄。

Claims (8)

1. 標的部位を治療するためのデバイスであって、
   シャフトからなる可撓性を有するリードと、
   リードのシャフト上を移動できるような寸法および構造を有する中空のシースと、
   スタイレットとを備え、
   シャフトは、中実の遠位先端部と、シャフトに沿って遠位先端部まで延びるスタイレットルーメンと、遠位先端部に隣接して配置された少なくとも１つの電極とを有し、
   シースは、第１の曲率半径で湾曲させたシース遠位端を有し、
   スタイレットは、スタイレットルーメン内をシャフトの遠位先端部まで移動できるような寸法および構造を有し、シースの第１の曲率半径より小さい第２の曲率半径で湾曲させたスタイレット遠位端を含み、
   スタイレットをスタイレットルーメン内にシャフトの遠位先端部まで挿入し、シースがリードのシャフト上を移動した後に、リードのシャフト及びスタイレットがシースのシース遠位端を超えて移動することにより、少なくとも１つの電極を実質的に標的部位付近に配置し、シースとリードのシャフトとの間の硬さまたは柔らかさの違いによりよじれポイントを形成してスラックアンカを構成することを特徴とするデバイス。
2. よじれポイントは、材料の硬さが変化する部分を有することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. よじれポイントは、より硬い領域より遠位側に配置された柔らかい領域を有することを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
4. シャフトは、少なくとも１つのチューブからなり、
   より硬い領域は、少なくとも１つのチューブの皮膜により形成されることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
5. リードの遠位端は、後根神経節付近に少なくとも１つの電極を配置するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
6. よじれポイントは、後根神経節に付随する後根に隣接してスラックアンカを形成するように配設されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
7. スラックアンカは、曲がりくねった形状を有することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
8. スラックアンカは、ループ形状を有することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

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