JP6759227B2 - 閉塞性睡眠時無呼吸を治療する刺激 - Google Patents

Description

本出願は、２０１５年３月１９日を出願日とする米国仮特許出願第６２／１３５，３０５号に対して優先権を主張する国際特許出願であり、上記仮特許出願は本参照により開示に含まれる。

神経への標的電気刺激は多くの治療について将来性をうかがわせる。例えば、舌下神経への刺激は、上気道の開存性の保持および／または回復を支援することにより閉塞性睡眠時無呼吸（obstructive sleep apnea、OSA）を緩和することとして知られている。

本開示の一例に係る、刺激要素を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、治療管理部を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、患者に対して少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムを概略的に示す図 本開示の一例に係る、埋め込み可能なパルス発生器を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムに対する制御部を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、刺激システムを概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、刺激電極を概略的に示す上面図 本開示の一例に係る、呼吸パターンの一例における呼吸サイクルを概略的に示す図 本開示の一例に係る、刺激プロトコルに対して並列された一連の基準呼吸サイクルを概略的に示す図 本開示の一例に係る、刺激プロトコルに対して並列された一連の基準呼吸サイクルを概略的に示す図 本開示の一例に係る、刺激プロトコルに対して並列された一連の基準呼吸サイクルを概略的に示す図 本開示の一例に係る、刺激プロトコルに対して並列された一連の基準呼吸サイクルを概略的に示す図 本開示の一例に係る、複数の刺激パラメータを概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、刺激プロトコル要素を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムの電源部品を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムの検出要素を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、検出要素を含んで患者に対して少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムを概略的に示す図 本開示の一例に係る、治療呼吸パラメータを概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムの制御部を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、制御部の態様を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、ユーザインターフェースを概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、ユーザインターフェースを概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、刺激プロトコル要素を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、呼吸関連刺激要素を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、刺激プロトコル選択の少なくとも複数の態様を概略的に示す図 本開示の一例に係る、刺激プロトコル要素を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、刺激プロトコル選択の少なくとも複数の態様を概略的に示す図 本開示の一例に係る、刺激プロトコル選択部を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、刺激プロトコル選択の少なくとも複数の態様を概略的に示す図 本開示の一例に係る、刺激プロトコルを概略的に示す図 本開示の一例に係る、刺激プロトコルを概略的に示す図 本開示の一例に係る、神経刺激の方法を概略的に示すフロー図 本開示の一例に係る、神経刺激の方法を概略的に示すフロー図 本開示の一例に係る、神経刺激の方法を概略的に示すフロー図 本開示の一例に係る、治療管理部を概略的に示すブロック図 本開示の一例に係る、治療管理部を概略的に示すブロック図

以下の詳細な説明において、その一部を構成し且つ本発明を実行する具体例を示す添付図面を参照する。この点に関し、「上」、「下」、「前」、「後」、「先頭」、「末尾」などの方向用語は、記載されている図の方向性に関して使用される。実施例の構成要素は複数の異なる方向に設置されるので、方向用語は、説明の目的で使用され、限定するものではない。他の実施例が使用されてもよく、本開示の範囲から逸脱することなく、構造又は論理的な変更がなされてもよいことは理解されるべきである。それゆえ、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。

本開示の少なくとも複数の実施例は、神経刺激を適用することにより閉塞性睡眠時無呼吸を治療する方法に向けられている。これにより、上気道の圧潰を防止または最小限に抑えながら、上気道開存性は保たれるおよび／または増大されてもよい。同時に、標的刺激の利用により、所定神経または神経セットに適用される刺激の全体的な量は制限されうる。

複数の実施例において、神経刺激は治療期間に渡って適用される。複数の実施例において、治療期間は、睡眠行動に入っている患者に対応し、回避されるべき睡眠呼吸障害に渡る。治療期間は、患者により手動で始まってもよく、神経刺激を適用する装置により自動的に始まってもよい。

複数の実施例において、睡眠呼吸障害を治療するための少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムは独立した刺激要素を含み、刺激要素は呼吸波形の特徴に関連する同期がなく気道開存性関連神経（airway-patency-related nerve）へ刺激する。したがって、複数の実施例において、独立した刺激要素は検出要素を省略するシステムの一部を構成する。複数の実施例において、刺激要素は刺激プロトコルを決定して管理する刺激機関を含む。複数の実施例において、刺激要素は、標的神経へ刺激を送るパルス発生器と刺激電極をさらに含む、および／または、このパルス発生器と刺激電極とともに作用する。この複数の実施例において、パルス発生器は刺激機関を含み、または、刺激機関はパルス発生器と通信状態になる。複数の実施例において、パルス発生器は埋め込み可能であり、複数の実施例において、パルス発生器は患者の身体の外にある。複数の実施例において、刺激要素は、治療管理部と通信状態になり、または、治療管理部に組み入れられる。複数の実施例において、治療管理部は、パルス発生器と通信状態になり、および／または、パルス発生器に組み入れられる。複数の実施例において、治療管理部の少なくともいくつかの部品、機能、要素などは医師プログラマまたは患者遠隔操作装置（patient remote）に組み入れられ、医師プログラマまたは患者遠隔操作装置は患者の外にある。

複数の実施例において、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムは呼吸情報を受信するまたは取得する検出要素を含むが、この情報は、検出された呼吸波形の特徴に関連する刺激の同期により刺激をトリガーすることに利用されない。むしろ、この複数の実施例において、検出された呼吸波形は睡眠呼吸障害行動を探知するまたは評価することに利用される。探知された行動が重症度閾値に達するまたは超える場合、治療管理部は独立した刺激要素を介して一般的に刺激を活性化する。この複数の実施例において、重症度閾値は少なくとも無呼吸の頻度および／または強度に基づく。複数の実施例において、重症度閾値は閉塞性睡眠時無呼吸負担（OSA負担）として、例えば起きている無呼吸の量および／または強度として、表現されてもよい。複数の実施例において、重症度閾値またはOSA負担は無呼吸低呼吸指数（Apnea-Hypopnea Index、AHI）として表現される。しかしながら、この複数の実施例において起きる呼吸検出にかかわらず、刺激は実際に検出した呼吸波形の特徴な特性から独立したプロトコルを介して実行される。すなわち、個々の刺激期間は、吸気フェズなどの呼吸特徴に関連してトリガーされる、および／または、同期されるものではない。

複数の実施例において、独立した刺激要素は検出された呼吸情報から独立した第１刺激プロトコルに基づいて、非同期的に気道開存性関連神経へ刺激するように配置され、各刺激サイクルは刺激期間と非刺激期間とを含む。複数の実施例において、第１刺激プロトコルが検出された呼吸情報に関しては同期的でないので、第１刺激プロトコルは独立であると呼ばれる。複数の実施例において、第１刺激プロトコルが検出された呼吸情報に関しては同期的でないので、第１刺激プロトコルの独立性は非同期的な刺激プロトコルとも呼ばれてもよい。

複数の実施例において、刺激サイクルにおける各刺激期間は連続刺激を含む。複数の実施例において、連続刺激は比較的に短い時間枠において起きる一連の刺激パルスを指す。例えば、複数の実施例において、１秒ごとに少なくとも有限個数（例えば、５、１０など）の刺激パルスに対応する。複数の実施例において、連続刺激は１秒ごとに少なくとも２０個の刺激パルスに対応する。複数の実施例において、連続刺激は１秒ごとに少なくとも３０個の刺激パルスに対応する。複数の実施例において、秒ごとにある刺激パルスの個数は制御部（例えば、図２Ｃにおける要素５６）を介して操作員により選択可能である。

複数の実施例において、前述の連続刺激に渡って、一連の刺激パルスにおける各刺激パルスは個別の再充電パルスに続く一次刺激パルスを含み、個別の再充電パルスは次の一次刺激パルスが来る前に非刺激フェズに順次に続く。

複数の実施例において、刺激期間は吸気基準と同様または吸気基準より長い最小持続時間を有する。複数の実施例において、吸気基準は基準呼吸サイクルの吸気フェズの持続時間に対応する。複数の実施例において、第１刺激プロトコルの各刺激サイクルは、吸気基準の持続時間より長い持続時間を有して非刺激期間に続く刺激期間を含み、非刺激期間は刺激期間の持続時間より短い持続時間を有する。

複数の実施例において、基準呼吸サイクルは安定な呼吸に対して患者特有の履歴的な平均呼吸サイクルより定義される。複数の実施例において、基準呼吸サイクルは安定な呼吸に対して複数の患者の平均呼吸サイクルより定義される。

少なくとも複数の実施例において、刺激期間の全体的な持続時間（刺激期間と非刺激期間とを含む）はわざと基準呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）にずらされるため、刺激プロトコルは、一連の刺激サイクルにおける引き続く各刺激期間を引き続く各基準呼吸サイクルの異なる部分に位置させる。したがって、刺激は（一連の基準呼吸サイクルを含む）基準呼吸波形の特徴（例えば、吸気）に対して同期的でなくとも、刺激プロトコルが基準呼吸サイクルの進行中のパターンに対していつ開始しても、かなり大部分の治療期間に対して、各刺激サイクルの刺激期間と、それぞれの基準呼吸サイクルの吸気フェズの少なくとも一部分とが重なる。したがって、仮に刺激プロトコルは最初の刺激サイクルの非刺激期間と基準呼吸サイクルの吸気フェズとが少なくとも部分的に重なる時点で始まるとしても、引き続く刺激サイクルの刺激期間は次の基準呼吸サイクルの吸気フェズと少なくとも部分的に重なる。さらに、少なくとも複数の後の引き続く刺激期間は、少なくとも複数のそれぞれの引き続く基準呼吸サイクルの吸気フェズとかなり重なる（例えば、少なくとも大部分の吸気フェズと重なる）。複数の実施例において、このようなかなりの重なりは吸気フェズの完全な重なりを含んでもよい。

この配置を介して、検出要素が一切なくとも、または、検出要素を最小限に利用しても、上気道関連神経へ刺激して睡眠呼吸障害を治療することが可能となる。この観点から見ると、刺激は非同期的に実行され、例えば、検出した呼吸情報に対して同期せずに実行される。他の利点では、この特徴は刺激システムのコストを低減することができ、刺激システムの実施を簡略化することができ、刺激システムの動作を簡略化することができる。さらに、非刺激期間の存在は潜在的な筋肉疲労を最小限に抑えるのに役に立ち、非刺激期間がなければ潜在的な筋肉疲労が起こりうる。最後に、独立した刺激要素を介して非同期的な刺激を提供することは、センサーに基づくシステムまたは同期的なシステムが同期を達成できなくなる、および／または、信号の検出が安定でなくなる（または利用できなくなる）との状況を克服するのに役に立つ。

しかしながら、理解されるべきなのは、複数の実施例において、同期する目的でないことのために、例えば、刺激治療効果を評価する、および／または、独立した刺激プロトコルのパラメータの調整に向けて情報を提供するために、呼吸情報の検出を実行しながらも、非同期的で独立した刺激プロトコルは実行されることである。

他の態様において、独立した刺激要素を介して非同期的に刺激を提供することには、刺激プロトコルの刺激サイクルを呼吸波形の特徴にどう関係をつけるかについて制限が少ないため、大量の異なる刺激プロトコルを利用することができる。さらに、複数の実施例において、刺激要素は、複数の異なる刺激プロトコルにより応用をローテーションしながら神経刺激を適用し、複数の実施例において、単一の刺激プロトコルを利用する治療よりロバストな治療を提供する。複数の実施例において、このローテーションは、異なる刺激プロトコルの関連効果によりソートして、特定の患者に対して最も有効な刺激プロトコルを選択することに利用されてもよい。

複数の実施例において、独立した刺激プロトコルは、刺激期間に少なくとも部分的に重なる大部分の基準呼吸サイクルの吸気フェズにおいて実施され、このような重なりの発生は少ない方より多い方が好ましい。同様に、複数の実施例において、一般的には、一連の刺激期間の提供を介してこのような独立した刺激プロトコルを実施することが好ましく、基準呼吸サイクルの吸気フェズと小さな程度の重なりより、大きな程度の重なりになるほうが好ましい。

複数の実施例において、治療管理部は刺激プロトコル要素を含み、刺激プロトコル要素は検出した呼吸波形の特徴に同期する上気道関連神経への前述の独立した（すなわち、非同期的な）第１刺激モードと、刺激の同期的な第２刺激モードとの間で転換可能な操作を提供する。この配置において、治療管理部は、少なくとも第１所定時間期間に渡る第１刺激モードにおける操作と、センサー信号品質指標を満たして検出した呼吸波形の特徴の少なくとも１つのパラメータに基づいて第２刺激モードに転換する操作と、センサー信号品質指標を満たして検出した呼吸波形の特徴の少なくとも１つのパラメータに基づいて少なくとも第１所定時間期間に渡って第１刺激モードに復帰する操作と、を行う。したがって、１つの態様において、第１刺激モードは刺激のデフォルトモードを含む。

複数の実施例において、第１刺激モードと第２刺激モードとの転換は自動的に行われる。複数の実施例において、治療管理部は、ユーザに第１刺激モードまたは第２刺激モードをデフォルトモードとして選択させるユーザ選択機能を含む。

複数の実施例において、治療管理部は選択的にその２つの異なる刺激モードの間での転換を行う操作選択機能を含む。１つの態様において、このような選択的な転換は、操作員が特定の患者に対して刺激プロトコルのパラメータを調整する時に、治療管理部の操作員滴定（operator titration）に渡って手動で実施されてもよい。

複数の実施例において、第１所定時間期間は、フィルタリングが確立される定常状態を確立するのに十分な期間、吸息と呼息とが確実に探知されている期間、または信号利得制御が実現される期間などに対応する。複数の実施例において、第１所定期間時間は刺激システムの操作上の適正さを評価するためのテストモードに対応しない。言い換えれば、第１所定期間時間に渡って発生する行為はたまに非テストモードと呼ばれてもよい。

この配置を介して、独立した刺激要素はまず安定した呼吸パターンを確立する。この配置は、呼吸依存の刺激プロトコルのその後の達成できる同期性の見込みを同時に増やしながら、気道開存性を治療的に達成する。特に、複数の実施例は刺激が（重症度閾値を超える）睡眠呼吸障害行動が探知されるまで実施されないまたは（重症度閾値を超える）睡眠呼吸障害行動が探知されない限りに実施されないことを示すので、利用可能な呼吸信号は刺激信号の同期を試みるには劣化した信号の可能性がある。

したがって、問題が起こりそうな同期を試みるより、本開示の少なくとも複数の実施例はまずは同期に依存しない独立した神経刺激を確立する。次に、この独立した刺激は、安定な呼吸パターンまたは信号の確立に対して役に立ち、そして、後に呼吸信号に対して呼吸依存の刺激プロトコルを同期する成功率を大幅に向上させる。ロバストな同期が一旦確立されると、刺激が吸気フェズ（または検出した呼吸波形の他の特徴）と概ね一致するように制限される同期基礎に基づく刺激により、システムは全体的に少ない刺激を利用して安定な呼吸期間をよく保つことができる。

もちろん、有効な治療的な刺激の同期、および／または、受け渡しが妨げられるように検出した呼吸信号が変わる場合において、少なくとも複数の実施例において、治療管理部は独立した刺激モードに復帰する操作を行う。

この配置を利用すると、独立した刺激モードは最初に高強度刺激を適用可能で、安定な呼吸パターンを確立して決め、そして、後に呼吸依存の刺激モードにおいて同期により低強度刺激を確立して保つことができる見込みを向上させる。このように、独立した刺激モードが最初に適用されない場合より長い期間時間に渡って同期モードが成功に動作する見込みにより、全体的な筋肉疲労が最小限に抑えられると予想される。

したがって、複数の実施例において、独立した刺激要素は睡眠呼吸障害を治療するために単独に実施される。しかしながら、複数の実施例において、治療は独立した（すなわち、非同期的な）刺激モードと同期的な刺激モードとの相補的な組み合わせを介して達成される。

上述記載から分かるように、複数の実施例において、刺激プロトコル要素は検出した呼吸波形の特徴を利用して気道開存性関連神経へ刺激する。前述の独立した（すなわち、非同期的な）第１刺激モードと同期的な第２刺激モードとの間での転換操作を提供してもよい。しかしながら、１つの実施例の態様において、治療管理部は、第２刺激モードにおける操作と、検出した呼吸波形の少なくとも１つのパラメータがセンサー信号品質指標を満たさない時に第１刺激モードに変換する操作とを行う。したがって、１つの態様において、第２刺激モードは刺激のデフォルトモードを含む。

これらの実施例およびほかの実施例は少なくとも図１−１９とともにさらに記述される。

図１Ａは本開示の一例に係る、刺激要素１２を概略的に示すブロック図である。複数の実施例において、刺激要素１２は神経刺激を管理して制御し、閉塞性睡眠時無呼吸を治療する。複数の実施例において、刺激要素１２は独立した刺激機能１４を含み、一般的に、独立した刺激機能１４は刺激プロトコルを介して気道開存性関連神経に電気刺激を適用し、上気道閉塞を治療する。複数の実施例において、このような気道開存性関連神経は少なくとも舌下神経の突出筋の分枝（protrusor branches）を含む。

複数の実施例において、第１刺激プロトコルに基づいて、独立した刺激機能１４は気道開存性関連神経への刺激を操作し、第１刺激プロトコルは検出した呼吸情報に対して同期であらず、第１刺激プロトコルにおいて、各呼吸サイクルは刺激期間と非刺激期間とを含む。したがって、複数の実施例において、独立した刺激機能１４を介して、神経刺激は検出した呼吸情報から独立して適用される。言い換えると、一旦独立した刺激機能１４が活性化されると、それぞれの神経刺激期間の開始と終了は特徴、例えば、患者の呼吸サイクルの吸気フェズの開始、および／または、他の特徴、に対して同期しない。少なくとも本文において、独立した刺激機能１４の操作（図１Ａ）は非同期刺激機能または非同期刺激モードと呼ばれている。

複数の実施例において、治療期間が一旦開始すれば、患者が睡眠行動に入っている時（および避けるべき睡眠呼吸障害に渡って）、神経刺激機能１４は常に「オン」または活性モードであるため、刺激サイクルは神経に対して適用される。このような実施例において、独立した刺激機能１４の活性化または非活性化は無呼吸が発生しているか否かにかかわらない。例えば、独立した刺激機能１４の一般的な活性化または非活性化は選択可能な時間スケジュール、例えば所定の開始時間（例えば、午後１０時）および所定の終了時間（例えば、午前６時）、に基づいて制御されてもよい。

図１Ｂは本開示の一例に係る、治療管理部１６を概略的に示すブロック図である。一般的には、治療管理部１６は睡眠呼吸障害を制御するための治療処方を管理し、睡眠呼吸障害は例えば閉塞性睡眠時無呼吸であるが、これに限らない。治療管理部１６は少なくとも部分的に埋め込み可能な神経刺激システムの一部としてまた当該システムとともに動作する。複数の実施例において、治療管理部１６は少なくとも制御部の一部を形成し、制御部は例えば少なくとも図９および図１０とともに後述する制御部３６０であるが、これに限らない。複数の実施例において、治療管理部１６は図９とともに後述する治療管理部３７１と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを含む。

複数の実施例において、治療管理部１６は刺激要素１２の少なくともいくつかの態様と通信状態になる、および／または、刺激要素１２の少なくともいくつかの態様を組み入れる。複数の実施例において、治療管理部は検出要素（例えば、少なくとも図７Ａと図７Ｂ）を介して生理学的検出情報にアクセスする。複数の実施例において、独立した刺激機能１４の一般的な活性化、および／または、一般的な非活性化は睡眠行動の見込みに基づいて制御され、睡眠行動は、加速度計または他の検出要素を介して検出される少なくとも身体位置、身体姿勢、身体動作、および／または、身体活動パラメータに基づいて判断される。複数の実施例において、睡眠行動の見込みの判断は追加の検出した生理学的情報を介して補完され、この場合に、生理学的情報は検出した呼吸情報を含むがそれに限らない。

治療管理部１６が検出した生理学的情報（例えば、少なくとも図７Ａと図７Ｂ）に既にアクセスした複数の実施例において、治療期間が一旦開始すると、呼吸行動指標（例えば、無呼吸が起こりそうかまたは起こっているかなど）に基づいて促されるまで、神経刺激機能１４は一般的には神経を刺激するように活性化、および／または、非活性化されない。この判断は、検出した呼吸情報の特定の特徴（例えば、吸気、呼気など）に対してそれぞれの刺激期間のタイミングまたは同期から分離されるとともに独立である。したがって、これらの実施例において、患者が刺激を受けるか否かは、この患者が無呼吸の十分な量、頻度または強度を経験するか否かにより管理される。

言い換えると、複数の実施例において、治療管理部１６は、患者が無呼吸を経験しているまたは経験しそうな時に刺激を適用するように操作する。こうすれば、神経刺激は必要に応じて行われるように制限されるため、刺激システム２０のエネルギーが浪費されないので、潜在的な筋肉疲労も抑えられる。刺激信号の特定の強度と、睡眠呼吸障害行動の関連の重症度の観点から特定の強度の刺激信号を提供するかについて、刺激治療の程度の自動的調整の少なくとも複数の実施例は、少なくともＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒｓｏｎの「睡眠呼吸障害の治療方法」と題して２０１１年１０月２７日に公開された米国特許出願公開第２０１１−０２６４１６４号に記述されている。

複数の実施例において、気流制限、および／または、関わる無呼吸の検出、また呼吸サイクルの各吸気フェズと呼気フェズとの開始および終了の検出は、こうするための既知の方法および装置に基づいてまたは既知の方法および装置とともに行われる。このような、呼吸努力および気流制限に関する様々な特性とパターンを認識して検出する装置および方法の複数の限定されない実施例は、下記文献を含むがこれらに限らない：「睡眠時無呼吸の治療方法」と題する２０１０年５月２７日に公開された国際公開第２０１０／０５９８３９号、Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒｓｏｎの「呼吸努力の検出方法と装置」と題する米国特許第５，９４４，６８０号明細書、およびＴｅｓｔｅｒｍａｎの「閉塞性睡眠時無呼吸を治療する方法と装置」と題する米国特許第５，５２２，８６２号明細書。

複数の実施例において、刺激要素１２は、刺激プロトコルを決定して投与する刺激機関を備える。複数の実施例において、刺激要素１２はパルス発生器と刺激電極とをさらに含み、および／または、パルス発生器と刺激電極とともに動作し、パルス発生器と刺激電極とは標的神経、例えば少なくとも図２Ａ−２Ｄおよび７Ｂとともに後述する神経、へ刺激を送る。このような実施例において、パルス発生器は刺激機関を含み、または、刺激期間はパルス発生器と通信状態になる。

複数の実施例において、治療管理部１６は、パルス発生器と通信状態になり、および／または、パルス発生器に組み入れられる。複数の実施例において、治療管理部１６の少なくともいくつかの部品、機能、要素などは医師プログラマまたは患者遠隔操作装置に組み入れられ、医師プログラマまたは患者遠隔操作装置は患者の外にある。

独立した刺激機能１４を介して実行される特定の刺激プロトコルに関する詳細は、少なくとも図３Ｂ−３Ｅとともに後述する。特に、少なくともいくつかの詳細は非同期刺激が睡眠呼吸障害の治療においてどのように治療効果を高めるかに関して提供される。

図２Ａは本開示の一例に係る、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システム２０の概略図である。一般的には、刺激を送るように、図１Ａの刺激要素１２（および／または図１Ｂの治療管理部１６）は刺激システム２０に組み入れられる、および／または、刺激システム２０とともに動作する。

図２Ａにも示されているように、１つの実施例において、システム２０は埋め込み可能なパルス発生器（ＩＰＧ）３５と、ＩＰＧ３５の接続ポート内に位置合わせされるコネクタ（不図示）を介してＩＰＧ３５と電気結合される刺激リード線３２とを含む。複数の実施例において、ＩＰＧ３５は患者２２の胸部内に外科的に位置合わせされる。以下に詳述するように、リード線３２は刺激電極部４５を含んでＩＰＧ３５から延び、刺激電極部４５は舌下神経３３の刺激を有効化すべく患者１０の舌下神経３３等の所望される神経に近接して位置合わせされる。複数の実施例において、刺激電極部４５は自己サイズ調整カフ、例えばＢｏｎｄｅ等の米国特許第８，３４０，７８５号明細書に記載の自己サイズ調整カフ、を備える。複数の実施例において、電極４５とともに、リード線３２はＢｏｎｄｅ等の米国特許出願公開第２０１１０１６０８２７号明細書に記載の少なくともいくつかの特性および属性を含む。複数の実施例において、リード線３２は、少なくともＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒｓｏｎの米国特許第６５７２５４３号明細書に記載の埋め込み可能な刺激システムにおいて用いられる特性および属性を含む。

後に図９および図１０とともにより十分に記述するように、複数の実施例において、治療管理部１６はＩＰＧ３５を制御し、この制御は、ＩＰＧ３５の外部で、完全にＩＰＧ３５の内部で、または部分的にＩＰＧ３５の内部で実行される。

複数の実施例において、刺激電極部４５は少なくとも２つの電極の単一機能的接点群（operative contact group）を含むカフ電極を含み、２つの電極を介して、刺激を非選択的に気道開存性関連神経へ送ることができる。図２Ｅはこのような電極５０の１つの実施例を概略的に示す上面図であり、電極５０は少なくとも２つの電極５２の単一機能的接点群を含む。複数の実施例において、刺激電極部４５は少なくとも１つの単一機能的接点群を含むカフ電極を含み、カフ電極を介して刺激を非選択的に気道開存性関連神経へ送ることができる。したがって、電極の１つ以上の機能的接点群は単一カフ電極に組み入れられてもよい。複数の実施例において、刺激電極部４５は、それぞれ電極の少なくとも１つの機能的接点群を有する複数の個別のカフ電極を含んでもよい。

複数の実施例において、閉塞性睡眠時無呼吸を治療するための刺激システムは完全に埋め込み可能なシステムであり、睡眠呼吸障害と診断された患者に治療上の解決手法を提供する。しかしながら、複数の実施例において、システムの１つまたは複数の部品は患者の体内に埋め込まれることはなく、少なくとも部分的に埋め込み可能なシステムを提供する。後に少なくとも図６とともに示されるように、このような非埋め込み式の部品のいくつかの非限定的な実施例には、外部センサー、および／または、外部電源が含まれる。

複数の実施例において、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システム２０は検出要素も含んでいない。したがって、システム２０とその治療管理部１６が呼吸行動を治療する刺激プロトコルを提供する範囲において、特定の患者に対する呼吸情報は、事前に受信および／または取得され、および／または、システム２０の埋め込みに渡って受信および／または取得される。選択的に、独立した刺激機能１４（図１Ａ）に基づいて動作する少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システム２０の治療効果を定期的に測定および／または評価するために、一時的な外部検出システムが利用されてもよい。

少なくとも複数の実施例において、無センサーの刺激システム２０は、複数のセンサーベースのシステムより、かなり少ない電力を利用しているとともに、埋め込みやすい。さらに、このような実施例において、センサー、所定の検出関連回路および所定の追加のプログラミングが省略されるため、システム２０はかなり簡単に構築、および／または、動作できる。

しかしながら、理解されるべきなのは、複数の実施例において、刺激システム２０は少なくとも図７Ａおよび図７Ｂとともに後述する形式で検出要素を含むことである。これらの実施例のうちの少なくとも複数の実施例において、検出要素は治療および特定の刺激プロトコルを評価するために利用されるが、検出した呼吸波形の特徴に対して刺激を同期するために利用されるわけではない。

図２Ｂは本開示の一例に係る、埋め込み可能なパルス発生器（ＩＰＧ）５０のブロック図である。複数の実施例において、ＩＰＧ５０はＩＰＧ３５（図２Ａ）と同様な特性および属性の少なくともいくつかを含む。しかしながら、複数の実施例において、ＩＰＧ５０はＩＰＧ３５（図２Ａ）と異なる特性および属性の少なくともいくつかを含む。このように、複数の実施例において、ＩＰＧ５０は図２Ａ（および図７Ｂ）に示された実施例と異なる構成であってもよく、図２Ａ（および図７Ｂ）に示された実施例と異なる位置に埋め込まれてもよい。

さらに図２Ｂを参照すると、複数の実施例において、埋め込み可能なパルス発生器５０は刺激要素５２と通信要素５４とを含む。刺激要素５２は、医師によりプログラムされた治療処方に基づいて、および／または、治療管理部１６とともに、電極（例えば、図２Ａの刺激電極４５）を介して神経刺激を発生し適用する。複数の実施例において、刺激要素５２は図１Ａとともに前述した刺激要素１２と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを備える。

通信要素５４は、システム２０の外部とシステム２０の埋め込み部分との間でのデータの送信及び／又は制御信号のやりとりを可能にする通信経路を提供する。例えば、複数の実施例において、通信要素５４はＩＰＧ５０の動作（検出した生理学的データ、刺激履歴、検出された無呼吸の個数などを含む）を報告するように配置されており、外部ソースからＩＰＧ５０の最初のプログラミングまたはさらなるプログラミングを受信するように配置されており、外部ソースは、例えば、後に少なくとも図１０とともに言及される医師プログラマ、臨床医プログラマなどである。複数の実施例において、通信要素５４は無線周波数（ＲＦ）テレメトリ・リンクまたは他の無線通信プロトコルを利用する。

複数の実施例において、埋め込み可能なパルス発生器５０は図２Ｃに示された制御部５６のような制御部または制御部の少なくとも一部を含む。一般的には、制御部５６はパルス発生器５０および少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムの操作を管理する。このような制御部５６に関するさらなる詳細は図９−１０とともに後述する。さらに、複数の実施例において、制御部５６はユーザインターフェース、例えば少なくとも図１１Ａおよび図１１Ｂとともに後述するユーザインターフェース、とともに操作可能である。

図２Ｄは本開示の一例に係る、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システム８０を概略的に示すブロック図形７０である。複数の実施例において、システム８０は、少なくとも図２Ｄとともにさらに示されるように、胸部内でないところに位置するある部分と、刺激すべき標的神経に十分近接するところに位置するある部分とを有すること以外、システム２０（図２Ａ）、パルス発生器５０および制御部５６と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを含む。

複数の実施例において、システム８０は前述したシステム２０と実質的に同様な形式の無センサーのシステムである。言い換えると、システム８０はセンサーを省略して、少なくとも部分的に患者の身体に埋め込まれる。

図２Ｄに示されているように、複数の実施例において、システム８０は神経接続（nerve-coupling）電極部８２とパルス発生器８４とを含む。複数の実施例において、神経接続電極部８２は標的神経７２に対して少なくとも電気的に接続する要素を備える。標的神経７２は気道開存性の保持又は回復に適切であり、例えば舌下神経であるが、これに限らない。

複数の実施例において、電極部８２は図２Ａとともに記述された刺激電極部４５のようなカフを備え、この電極部は機械的にも電気的にも神経７２に対して接続している。しかしながら、複数の実施例において、神経接続電極部８２は機械的にも電気的にも神経７２に対して接続しているが無カフ構造をしている。

複数の実施例において、神経接続電極部８２は、機械的に神経７２と接続していないが、神経７２に十分近接するところに機械的に接続または固定して、電極部８２と神経７２との電気的な接続を可能とする。１つの例示において、このような実施例は経皮アクセス供給（percutaneous access delivery）を介して標的神経７２に供給される電極部８２を含む。１つの例示において、このような実施例は経静脈供給方法（transvenous delivery method）介して標的神経７２に送られる電極部８２を含み、経静脈供給方法においては、患者の脈管構造の内部に誘導されたリード線および脈管構造を通るリード線において供給される。

複数の実施例において、前述したパルス発生器５０（図２Ｂ）の形式と同様に、パルス発生器８４は刺激要素５２と通信要素５４とを含む。複数の実施例において、パルス発生器８４は内部部品９０のみを含み、内部部品９０は皮膚／組織の下の身体の内部にある。しかしながら、複数の実施例において、パルス発生器８４は複数の内部部品９０および複数の外部部品９２の組み合わせを含み、外部部品９２は身体の外部にあって皮膚／組織の上または外部にある。

複数の実施例において、図２Ｄに示すように、通信要素５４（図２Ｂ）を介して、システム８０はパルス発生器８４と神経接続電極部８２との間の有線通信経路９４および／または無線通信経路９６を含む。複数の実施例において、このような通信経路９４、９６の片方また両方は、パルス発生器８４の内部部品９０と外部部品９２との間の通信に利用可能である。

複数の実施例において、検出した呼吸情報を利用するおよび／または評価するために、治療管理部１６は基準点、例えば図３Ａに示された通常呼吸パターン１５０、を用いる。もちろん、患者の個人差が存在するため、理解されるべきなのは、通常呼吸パターン１５０は説明する目的のために提供される代表な例示であり、すべての患者に対して全般的に通常な呼吸パターンを厳密に定義することを意図するものではないことである。これを踏まえて、複数の実施例において、システム２０は（治療方法が適用される）特定の患者の特定の呼吸パターンを基準点として用いて検出した呼吸情報を利用および／または評価する。

図３Ａに示された通常の呼吸パターン１５０の実施例において、呼吸サイクル１６０は吸気フェズ１６２と呼気フェズ１７０を含む。吸気フェズ１６２は初期部１６４と、中期部１６５と、末期部１６６とを含み、呼気フェズ１７０は初期部１７４と、中期部１７５と、末期部１７６と、呼気ピーク１７７とを含む。第１移行部１８０は末期吸気部１６６と初期呼気部１７４の間の接点に発生し、第２移行部１８２は末期呼気部１７６と初期吸気部１６４の間の接点に発生する。複数の実施例において、末期呼気部１７６は呼気停止（expiratory pause）を含みおよび／または呼気停止と呼ばれ、呼気フェズは初期吸気部１６４の開始の直前に発生する。

図３Ｂは本開示の一例に係る、独立である刺激機能１４（図１Ａ）を介して実行される刺激プロトコル２１０を概略的に示す図形２００。複数の実施例において、患者の既知／適用できる呼吸サイクルに基づいてシステムを始めた後、かつ、独立した刺激機能１４の一般的な活性化の後、刺激プロトコル２１０の初期、中期および末期は検出した呼吸情報にかかわらず動作する。１つの態様において、図３Ｂは一連の基準呼吸サイクル２０４Ａ−２０４Ｈを含む呼吸パターン２０２を示し、各サイクルは呼吸サイクル１６０と同様な特性および属性を実質的に有する。したがって、各基準呼吸サイクル２０４Ａ−２０４Ｈは持続時間Ｒを有する。

１つの態様において、パターン２０２は、通常の昼間の呼吸に渡って発生する安定な呼吸パターンを表現し、および／または、刺激プロトコル２１０のアプリケーションに由来する安定な呼吸パターンを表現している。

複数の実施例において、刺激プロトコル２１０を介する刺激はアクティブに検出した呼吸サイクルの特徴に対して同期的でないため（例えば、呼吸努力のリアルタイム測定を介する）、刺激プロトコル２１０は基準呼吸サイクルに基づいて動作する。複数の実施例において、基準呼吸サイクルは、安定な呼吸に対する少なくとも１つの患者特有の履歴的な平均呼吸サイクルと、安定な呼吸に対する多数患者平均呼吸サイクルとを含む。履歴および／または予測情報は、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システム２０の動作に渡って治療管理部１６（図１Ｂ）が積極的に呼吸波形を検出しない少なくとも複数の実施例に用いられる。

図３Ｂに示されるように、刺激プロトコル２１０は一連の分離した刺激期間（例えば、パルス）２１２Ａ−２１２Ｊを含み、刺激期間２１２Ａ−２１２Ｊは非刺激期間２１８Ａ−２１８Ｉにより間隔があき、各非刺激期間２１８Ａ−２１８Ｉは一対の隣接の刺激期間との間に挟まれている。例えば、非刺激期間２１８Ｂは刺激期間２１２Ｂと２１２Ｃとの間に挟まれている。１つの態様において、各刺激期間（２１２Ａ−２１２Ｉ）は第１端２１４と反対する第２端２１６を有する。

複数の実施例において、刺激プロトコル２１０が基準パターン２０２に対して並列していることを論証するために、図３Ｂはさらに、離散個数（例えば、３、４、５、６、７８、など）の時間ユニットに割り当てられた呼吸サイクルを示し、各時間ユニットが持続時間ｔを有する。図３Ｂに示された実施例において、各呼吸サイクルは持続時間Ｒを有し、６つの持続時間ｔに分けられている。

複数の実施例において、持続時間Ｒは患者特有であって呼吸サイクルの長期平均持続時間に基づくものである。複数の実施例において、持続時間Ｒは患者特有でなくて多くの異なる患者に対する呼吸サイクルの平均持続時間に基づくものである。複数の実施例において、持続時間Ｒは約３秒から約６秒である。複数の実施例において、治療管理部１６を介して、持続時間Ｒは好ましい持続時間に調整されてもよい。複数の実施例において、治療管理部１６は持続時間に関する患者特有情報を用いる。

しかしながら、複数の実施例において、このような情報は取得できないまたは問題がある場合、治療管理部１６は多数患者情報を用いる。例えば、少なくとも複数の患者集団に対して呼吸期間の全体の持続時間は約３−６秒であり、この持続時間は約１０−１８呼吸／分との一般的な呼吸数に対応する。さらに、一般的には、吸気（例えば、吸気フェズ）は吸気と呼気と呼気停止とを含む呼吸期間の全体における少部分である。

少なくとも複数の患者集団において、無呼吸および／または低呼吸は約２、３呼吸の最小持続時間に対応する約１０秒の最小持続時間を有する。

複数の実施例において、無呼吸は１つ以上の呼吸（例えば、１つの吸気フェズ）に対して刺激ミス（完全なミスまたはかなりのミス）を回避する刺激プロトコルの実行を介して回避できる。

さらに図３Ｂを参照すると、説明文２０９に表示されるように、刺激プロトコル２１０は刺激サイクルに基づいて操作し、この刺激サイクルにおいて当該刺激サイクルの持続時間は基準呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）より短い。複数の実施例において、刺激期間の持続時間は非刺激期間の持続時間の３倍を超える。複数の実施例において、説明文２０９に示されるように、刺激期間と非刺激期間は４対１の比となる。複数の実施例において、各刺激サイクルは４時間ユニットの連続刺激期間と続いて１時間ユニットの非連続刺激期間とを含み、神経刺激が一般的に活性化される時にこの刺激サイクルは連続に繰り返される。刺激サイクルの総持続時間（例えば、刺激の４時間ユニットおよび非刺激の１時間ユニット）は５時間ユニットであり、総持続時間はこの実施例においては６時間ユニットである呼吸期間の持続時間Ｒより短い。１つの態様において、刺激期間が大きい割合で非刺激時間より長い配置例は、舌運動の頻度または総量を最小限に抑えることで舌磨きを最小限に抑えることにより、複数の患者に利益を提供し、この舌運動は気道開存性を回復するための刺激治療により起こりうる舌突出である。

図３Ｂにおいて、刺激期間２１２Ａの第１端２１４は、呼吸サイクル２０４Ａの吸気フェズ１６２の開始と一致するように示されている。しかしながら、理解されるべきなのは、刺激期間２１２Ａの開始２１４が呼吸フェズ１６２に対して同期的でないことである。むしろ、刺激期間２１２Ａの開始２１４が呼吸サイクル２０４Ａの吸気フェズ１６２の開始と一致するように示されているのは、呼吸サイクル２０４Ａ−２０４Ｈに対して刺激プロトコル２１０を簡単に並列で図示するためである。したがって、理解されるべきなのは、刺激は（刺激プロトコル２１０に基づいて）治療期間に渡って始まり、刺激期間２１２Ａの開始は図３Ｂに示された呼吸サイクル（例えば２０４Ａ）の違うところと一致してもよいことである。

さらに図３Ｂの刺激プロトコル２１０を参照すると、１つの態様において、非刺激期間２１８Ａ−２１８Ｉのそれぞれは、刺激期間２１２Ａ−２１２Ｊのそれぞれの持続時間より短い持続時間を有する。１つの態様において、刺激プロトコル１２Ａの持続時間は基準呼吸サイクル２０４Ａの持続時間Ｒより短い。１つの態様において、各刺激期間（例えば、２１２Ａ）と非刺激期間（例えば、２１８Ａ）の相対的な持続時間は、引き続く各刺激期間（例えば、２１２Ｂ）を引き続く呼吸サイクルにおいて異なるところに位置させるため、刺激パターンは呼吸サイクルの特徴から独立している（すなわち、呼吸サイクルの特徴に対して同期的でない）。例えば、図３Ｂから見られるように、刺激期間２１２Ｄの第１端２１４が呼吸サイクル２０４Ｃの呼気フェズ１７０のところと一致していながら、刺激期間２１２Ｅの第１端２１４が引き続く呼吸サイクル２０４Ｄの吸気フェズ１６２のところと一致している。

図３Ｂに示されるように、刺激期間２１２Ａ、２１２Ｂ、２１２Ｃは呼吸サイクル２０４Ａ−２０４Ｃのそれぞれの吸気フェズ１６２の全体と重なりながら、刺激期間２１２Ｄは少なく部分的に呼吸サイクル２０４Ｄの吸気フェズ１６２と重なる。

刺激サイクル（刺激期間と非刺激期間の両方）の全体的な持続時間は基準呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）にずらされるため、刺激プロトコル２１０は、一連の刺激サイクルにおける引き続く各刺激期間を引き続く各基準呼吸サイクルの異なる部分に位置させる。したがって、刺激は基準呼吸波形の特徴（例えば、吸気）に対して同期的でなくとも、刺激プロトコル２１０が基準呼吸サイクルの進行中のパターンに対していつ開始しても、かなり大部分の治療期間に対して、各刺激期間と、それぞれの基準呼吸サイクルの吸気フェズの少なくとも一部分とが重なる。したがって、仮に刺激プロトコル２１０は非刺激期間（例えば、２１８Ｄ、２１８Ｅ）と呼吸サイクル（例えば、２０４Ｄ、２０４Ｅ）の吸気フェズ１６２とが少なくとも部分的に重なる時点で始まるとしても、引き続く刺激期間２１２Ｆ、２１２Ｇなどは次の呼吸サイクル２０４Ｆ、２０４Ｇなどの吸気フェズ１６２と少なくとも部分的に重なり（例えば、刺激期間２１２Ｆが少なくとも大部分と重なる）、または引き続く各呼吸サイクル（例えば、２０４Ｆ、２０４Ｇ）の吸気フェズ１６２と完全に重なる（例えば、刺激期間２１２Ｇ）。

１つの態様において、刺激プロトコル２１０に、各刺激期間（例えば、２１２Ａ−２１２Ｊ）の持続時間は基準呼吸サイクル（２０４Ａ−２０４Ｈ）の持続時間（Ｒ）より短いが、個々の呼吸サイクル（例えば、２０４Ａ）の吸気フェズ１６２の持続時間より長い。

１つの態様において、刺激サイクルのためのデューティサイクルは呼吸サイクル特有の特徴により変化する。例えば、呼吸サイクル２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄ、２０４Ｆ、２０４Ｇ、２０４Ｈに渡って、連続刺激の５時間ユニットと非刺激の１時間ユニットでは、デューティサイクルは約８３％となる。しかしながら、呼吸サイクル２０４Ｅに渡って、連続刺激の４時間ユニットと非刺激の２時間ユニットでは、デューティサイクルは約６７％となる。５つの呼吸サイクルごとに、一連の刺激サイクルは繰り返し、示された呼吸サイクル２０４Ｆのように、呼吸サイクル２０４Ａと同様な方式で、刺激期間２１２Ｇの第１端２１４は再び呼吸サイクル２０４Ｆの吸気フェズ１６２の開始と一致する。したがって、１つの態様において、無限なる呼吸サイクルにおける長期間のデューティサイクル（または十分な数の時間枠における平均的なデューティサイクル）は約８０％となる。

複数の実施例において、刺激プロトコル２１０を介して、図３Ｂに、呼吸サイクルの吸気フェズ１６２とかなり重なる（少なくとも吸気フェズ１６２の大部分と重なる）刺激期間が存在していない４つの呼吸サイクルとの列は発生しない。この指標は最も長い時間期間に基づくものであり、少なくとも複数の実施例において、患者は、呼吸イベント関連の覚醒を回避しながら呼吸しなくてもよく、および／または、通常の血液酸素化（blood oxygenation）に近く維持してもよい。

複数の実施例において、刺激要素１２（図１Ａ）および／または治療管理部１６（図１Ｂ）を介して、臨床医は刺激プロトコルを実行してもよく、特定の患者に対する所定の時間量、および／または、所定個数の呼吸サイクルに基づいて、いくつかの呼吸サイクルは刺激期間とかなり重ならずにパスされるかに関する量（例えば、２、３、４）が操作員に選択される。

理解されるべきなのは、各呼吸サイクル（２０４Ａ−２０４Ｈ）の各吸気フェズ１６２は理想的な形で図３Ｂに示されており、いくつかの実施例において、吸気フェズ１６２は少なくとも部分的に各非刺激期間（例えば、２１８Ｄ）の１つと一致しており、吸気フェズは時々図３Ｂに示された理想的な形より不規則な形を有してもよいことである。

したがって、刺激プロトコル２１０を介して、刺激要素１２の独立した刺激機能１４（図１Ａ）は非同期神経刺激を実行し、潜在的な睡眠呼吸障害にかかわらず安定な呼吸を達成する。

パターン２０２および刺激プロトコル２１０の実施例を基礎として、理解されるべきなのは、複数の実施例において、各刺激サイクルの刺激期間の持続時間が基準呼吸サイクルの持続時間の少なくとも５０％である時に刺激プロトコルは適用されることである。少なくとも複数状況において、この配置は非同期刺激プロトコルにおける完全にミスする吸気の確立を５０％以下にさせることができるため、治療期間の大部分において、睡眠呼吸障害（例えば、無呼吸）を最小限にする又は予防することに十分にできる刺激は、少なくとも吸気の一部に渡って送られる。

複数の実施例において、刺激プロトコルは各刺激サイクルの刺激期間の持続時間が基準呼吸サイクルの持続時間の８０％である時に適用される。例えば、患者が激しい閉塞性睡眠時無呼吸を有し、５つの吸気のうちの１つ以下のミスしか許さない複数の実施例において、このような配置は利用できる。非同期的に適用する時、このようなデューティサイクルはおそらく有効な治療をさせながらも（他の刺激パラメータが有効と仮定する）、疲労の筋肉を十分に休ませることができる。

図３Ｂに描かれていないが、複数の実施例において、刺激プロトコルは各刺激サイクルの刺激期間の持続時間が基準呼吸サイクルの持続時間の少なくとも２５％である時に、刺激プロトコルが適用される。非同期的に適用する時、このような配置はおそらく、少なくとも１つの刺激期間を、３つの呼吸（すなわち、３つの呼吸サイクル）ごとに少なくとも１つの呼吸（例えば、１つの呼吸サイクル）の吸気フェズと重ならせる。激しくない無呼吸が発生するいくつかの患者に対して、この配置は十分に閉塞性イベントを予防することができる。

図３Ｃは本開示の一例に係る、独立した刺激機能１４（図１Ａ）を介して実行される刺激プロトコル２２を概略的に示す図である。１つの実施例において、異なる刺激プロトコル２２０を有する以外、図形２２１は図形２０１と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを含む。

さらに、説明文２２９に表示されているように、刺激プロトコル２２０は、刺激サイクルの持続時間が基準呼吸サイクルの持続時間Ｒより長いとの刺激サイクルに基づいて動作する。複数の実施例において、刺激期間の持続時間は非刺激期間の持続時間の１．５倍を超える。説明文２２９を介して表示されているように、複数の実施例において、刺激プロトコル２２０は刺激サイクルを含み、刺激サイクルは４と１／２時間ユニットがある刺激期間と２と１／２時間ユニットがある非刺激期間とを含み、７時間ユニットがある全体的な刺激サイクルは６時間ユニットがある呼吸サイクル（例えば、２０４Ａ）の持続時間Ｒより長い持続時間を有する。

前述した刺激期間２１０と実施的に同様な形式で、刺激プロトコル２２０が呼吸波形の特徴（例えば、吸気）に対して同期的でなくとも、刺激プロトコル２２０が一連の呼吸サイクルに対していつ開始しても、かなり大部分の治療期間に対して、各刺激期間とそれぞれの基準呼吸サイクルの吸気フェズの少なくとも一部分とが重なる。例えば、非刺激期間２２８Ｂが一般的に呼吸サイクル２０４Ｃの吸気フェズ１６２と一致する時に始まるように刺激プロトコルは起こり、引き続く刺激期間２２２Ｃは、次の呼吸サイクル２０４Ｄの吸気フェズ１６２と少なくとも部分的に重なり、また、後に引き続く刺激期間はそれぞれの引き続く呼吸サイクル（例えば、２０４Ｅ、２０４Ｆ）の吸気フェズ１６２とかなり（例えば、少なくとも大部分で重なるように表示された刺激期間２２２Ｄ）または完全に（例えば、刺激期間２２２Ｅ）重なる。

複数の実施例において、治療期間に渡って第１刺激プロトコルを介する刺激の総持続時間が治療期間の総持続時間の３０％より長い時に、刺激プロトコルは適用される。

１つの態様において、刺激プロトコル２２０に、各刺激期間（例えば、２２２Ａ−２２２Ｇ）の持続時間は呼吸サイクル（２０４Ａ−２０４Ｈ）の持続時間（Ｒ）より短いが、個々呼吸サイクル（例えば、２０４Ａ）の吸気フェズ１６２の持続時間より長い。

１つの態様において、繰り返す刺激サイクルにより表示されたデューティサイクルは呼吸サイクル特有の特徴により変化する。例えば、呼吸サイクル２０４Ｄ、２０４Ｅ、２０４Ｆ、２０４Ｇに渡って、３と１／２時間ユニットがある連続刺激と２と１／２時間ユニットがある非刺激では、刺激デューティサイクルは５８％となる。しかしながら、呼吸サイクル２０４Ａおよび２０４Ｂに渡って、４と１／２時間ユニットがある連続刺激と１と１／２時間ユニットがある非刺激では、刺激デューティサイクルは７５％となる。一方、呼吸サイクル２０４Ｃに渡って、４時間ユニットがある連続刺激と２時間ユニットがある非刺激では、刺激デューティサイクルは６７％となる。８つの呼吸サイクルごとに、一連の刺激サイクルは繰り返し、示された呼吸サイクル２０４Ｈのように、呼吸サイクル２０４Ａと同様な方式で、刺激期間２２２Ｇの第１端２２４は再び呼吸サイクル２０４Ｈの吸気フェズ１６２の開始と一致する。したがって、１つの態様において、無限なる呼吸サイクルにおける長期間のデューティサイクルまたは平均的なデューティサイクルは約６４％となる。

複数の実施例において、刺激プロトコル２２０を介して、図３Ｃに、呼吸サイクルの吸気フェズ１６２とかなり重なる（少なくとも吸気フェズ１６２の大部分と重なる）刺激期間が存在していない４つの呼吸サイクルは発生しない。

図３Ｄは本開示の一例に係る、独立した刺激機能１４（図１Ａ）を介して実行される刺激プロトコル２３０を概略的に示す図である。異なる刺激プロトコル２３０を有する以外、図形２３１は図形２０１（図３Ｂ）または図形２２１（図３Ｃ）と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを含む。

さらに、説明文２３９に表示されているように、刺激プロトコル２２０は、刺激サイクルの持続時間が基準呼吸サイクルの持続時間Ｒより長いとの刺激サイクルに基づいて動作する。複数の実施例において、刺激期間の持続時間は非刺激期間の持続時間の３倍を超える。図３Ｄにおいて説明文２３９を介して表示されているように、複数の実施例において、刺激プロトコル２３０は刺激サイクルを含み、刺激サイクルは７と１／２時間ユニットがある連続刺激期間と２と１／２時間ユニットがある非刺激期間とを含み、１０時間ユニットがある全体的な刺激サイクルは６時間ユニットがある呼吸サイクル（例えば、２０４Ａ）の持続時間Ｒより長い持続時間を有する。

前述した刺激期間２１０、２２０と実質的に同様な形式で、刺激プロトコル２３０が呼吸波形の特徴（例えば、吸気）に対して同期的でなくとも、刺激プロトコル２３０が一連の呼吸サイクルに対していつ開始しても、かなり大部分の治療期間に対して、刺激期間とそれぞれの基準呼吸サイクルの吸気フェズの少なくとも一部分とが重なる。したがって、非刺激期間２３８Ｂが一般的に呼吸サイクル２０４Ｄの吸気フェズ１６２と一致する時に始まるように刺激プロトコルは起こり、引き続く刺激期間２３２Ｃは、次の呼吸サイクル２０４Ｅの吸気フェズ１６２と少なくとも部分的に重なる。

１つの態様において、刺激プロトコル２３０に、各刺激期間（例えば、２３２Ａ−２３２Ｄ）の持続時間は呼吸サイクル（２０４Ａ−２０４Ｇ）の持続時間（Ｒ）より長く、個々呼吸サイクル（例えば、２０４Ａ）の吸気フェズ１６２の持続時間よりも長い。

１つの態様において、繰り返す刺激サイクルにより表示されたデューティサイクルは呼吸サイクル特有の特徴により変化する。例えば、呼吸サイクル２０４Ａに渡って、６時間ユニットがある連続刺激では、デューティサイクルは１００％となる。しかしながら、呼吸サイクル２０４Ｂから２０４Ｅに渡って、３と１／２時間ユニットがある連続刺激と２と１／２時間ユニットがある非刺激では、刺激デューティサイクルは５８％となる。一方、呼吸サイクル２０４Ｃに渡って、５と１／２時間ユニットがある連続刺激と１／２時間ユニットがある非刺激では、刺激デューティサイクルは９２％となる。一方、呼吸サイクル２０４Ｄに渡って、４時間ユニットがある連続刺激と２時間ユニットがある非刺激では、刺激デューティサイクルは６６％となる。

５つの呼吸サイクルごとに、一連の刺激サイクルは繰り返し、示された呼吸サイクル２０４Ｆのように、呼吸サイクル２０４Ａと同様な方式で、刺激期間２３２Ｄの第１端２３４は再び呼吸サイクル２０４Ｈの吸気フェズ１６２の開始と一致する。

１つの態様において、十分な数の呼吸サイクルを経る長期間の（すなわち、平均的な）デューティサイクルは約７５％となる。

１つの態様において、全体的な平均デューティサイクルが７５％でありながら、刺激期間に渡って吸気フェズがミスされないことを確保するために、刺激プロトコルは特別な場合のための１００％のデューティサイクル（例えば、刺激期間２３２Ｄ）を提供する。複数の実施例において、呼吸波形のパターンが相当に変化するが連続刺激を使わずに有効な治療が達成できる患者に対して、このような刺激プロトコルは適切である。

複数の実施例において、刺激プロトコル２３０を介して、図３Ｄに、呼吸サイクルの吸気フェズ１６２と少なくともかなり重なる刺激期間が存在していない一連の４つの呼吸サイクルは発生しない。

図３Ｅは本開示の一例に係る、独立した刺激機能１４（図１Ａ）を介して実行される刺激プロトコル２４０を概略的に示す図形２４１である。１つの実施例において、異なる刺激プロトコル２４０を有する以外、図形２４１は図形２０１と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを含む。

図３Ｅにおいて説明文２４９に表示されているように、刺激プロトコル２４０は、刺激サイクルを含み、刺激サイクルは４時間ユニットがある連続刺激期間と２時間ユニットがある非刺激期間とを含み、６時間ユニットがある全体的な刺激サイクルは６時間ユニットがある呼吸サイクル（例えば、２０４Ａ）の持続時間Ｒに一般的に合致している持続時間を有する。図３Ａ−図３Ｅとともに前述した実施例のように、刺激２４０は独立であり、すなわち、呼吸情報の検出に対して同期的でない。

複数の患者において、患者らの呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）は時間が経つにつれてわずかに変化しえて、呼吸サイクルは短縮したり延長したりしえる。図形２４１はただ、基準呼吸サイクルは、患者の呼吸サイクルの呼気フェズ１７１の延長のため、呼吸サイクルの持続時間をＲ１に延長する状況を表示するとの１つの実施例を概略的に示す。理解されるべきなのは、呼吸サイクルの他の特徴、パラメータ、特性もよく変わるが、簡単で明確に示すために、これらの変化は図３Ｅに描かれていないことである。

さらに理解されるべきなのは、このような変化は時間が経つにつれて発展しえて、図３Ｅは変化が既に少なくとも部分的に発展していた概観を提供することである。さらに、独立した刺激の配置は検出した呼吸情報に対して同期的でなく動作するため、図３Ｅは、刺激プロトコル２４０が呼吸サイクルの延長する（または短縮する）状況において図３Ｅの基準呼吸サイクル２０４Ａ−２４５Ｍによりどのように治療有効性を提供できるかに関する少なくとも複数の態様を概略的に表示する。

したがって、この実施例において、刺激サイクルは各基準呼吸サイクルに完全に一致しないように繰り返すが、延長した基準呼吸サイクルの持続時間は刺激サイクルを呼吸サイクルにおける様々な位置と一致でなくなるようにさせる。

理解されるべきなのは、もちろん、前に示したように、刺激プロトコルの時間は図３Ｅに示されていないが始まり、最初の刺激期間２４２Ａの第１端２４４は呼吸サイクル２４５Ａの吸気フェズ１６２の開始と一致する必要がないことである。

複数の実施例において、刺激プロトコル２４０は呼吸波形の特徴（例えば、吸気）に対して同期していないとして、刺激プロトコル２４０は一連の呼吸サイクルに対してどこから開始しても、刺激期間はかなり大部分の治療期間に対して基準呼吸サイクルの吸気フェズの少なくとも一部と重なる。したがって、刺激プロトコルは非刺激期間２４８Ｈ、２４８Ｉ、２４８Ｊが概ね呼吸サイクル２４５Ｈ、２４５Ｉ、２４５Ｊの吸気フェズ１６２と一致する時に始まっても、少なくとも特定な続く刺激期間２４２Ｌ、２４２Ｍ、２４２Ｎは概ね次にお呼吸サイクル２４５Ｋ、２４５Ｌ、２４５Ｍの吸気フェズ１６２とかなり重なる（少なくとも大部分が重なる）。さらに図３Ｅから見られるように、他の実施例の刺激期間（例えば、刺激期間２４２Ｆ）もそれぞれの対応の呼吸サイクル２４５Ｆの吸気フェズ１６２とかなり重なる。

複数の実施例において、刺激期間２４２Ａ−Ｅ、２４２Ｎが完全に呼吸サイクル（２４５Ａ−Ｅ、２４５Ｍ）の吸気フェズ１６２と重なる。しかしながら、理解されるべきなのは、複数の実施例において、このような特定な呼吸サイクルの吸気フェズとの完全な重なりは発生しないことがあり、かなりの重なりでは十分に適度な気道開存性を達成することである。

１つの態様において、刺激プロトコル２４０において、各刺激期間（例えば、２４２Ａ−２４２Ｍ）の持続時間は、呼吸サイクル（２４５Ａ−２４５Ｍ）の持続時間（Ｒ）より短いが、個々の呼吸サイクル（例えば、２４５Ａ）の吸気フェズ１６２の持続時間より長い。

１つの態様において、刺激サイクルに関するデューティサイクルは呼吸サイクル特有の特徴により変化する。例えば、呼吸サイクル２４５Ａ、２４５Ｂ、２４５Ｃ、２４５Ｄ、２４５Ｅ、２４５Ｆ、２４５Ｇ、２４５Ｈ、２４５Ｍに渡って、連続刺激の４と１／２時間ユニットと非刺激の２時間ユニットでは、デューティサイクルは約７５％となる。しかしながら、呼吸サイクル２４５Ｉ、２４５Ｊ、２４５Ｋ、２４５Ｌに渡って、連続刺激の４時間ユニットと非刺激の２と１／２時間ユニットでは、デューティサイクルは約６２％となる。

少なくとも延長した呼吸サイクルの特定な持続時間（Ｒ１）が存続する時に対して、１２つの呼吸サイクルごとに、一連の刺激サイクルが繰り返し、呼吸サイクル２４５Ｍに図示されるように、呼吸サイクル２４５Ａと同様な形式で、刺激期間２４２Ｎの第１端２４４は再び呼吸サイクル２４５Ｍの吸気フェズ１６２の開始と一致する。

１つの態様において、十分な時間期間に渡る長期間で平均的な刺激デューティサイクルは約６７％となる。

したがって、複数の実施例において、刺激プロトコル２４０を介して、図３Ｅに、呼吸サイクルの吸気フェズ１６２と少なくとも部分的に重なるまたはかなり重なる刺激期間が存在していない一連の４つの呼吸サイクルは発生しない。

さらに理解されるべきなのは、前述されて少なくとも図３Ｂ−３Ｅとともに図示された様々な刺激プロトコルは、少なくとも図１−１４とともに記載された少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システム２０を介して実行されることである。しかしながら、複数の実施例において、前述されて少なくとも図３Ｂ−３Ｅとともに図示された様々な刺激プロトコルは、図１−１４とともに記載されたものと異なる少なくとも特定な部品、要素、システムなどを介して実行される。

独立した刺激機能１４（図１Ａ）は各刺激期間を起すまたは各刺激期間を同期するために検出した呼吸情報を用いず、複数の実施例において、独立した刺激モード１４は検出した呼吸情報を用いて、刺激プロトコルがどのように検出した呼吸波形の特徴に対して一致しているかを追跡する。したがって、検出した呼吸サイクルが延長するまたは短縮する時に、（独立した刺激機能１４を含む）治療管理部１６は、所望の量およびタイミングの刺激が適用されることを確保するために、適用されている刺激プロトコルを維持することまたは変更することを選択してもよい。さらに、または代案として、治療管理部１６は検出した呼吸情報を用いて特定な刺激プロトコルに関する基準呼吸サイクルの特性を調整するまたは較正する。

複数の実施例において、（少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システム２０の一部とする）治療管理部１６の動作は少なくとも図３Ｂ−３Ｅとともに前述した特定な刺激プロトコルに限られず、他の刺激プロトコルはより長いまたはより短い刺激期間およびより長いまたはより短い非刺激期間をもって実行されてもよい。

複数の実施例において、独立した刺激機能１４（図１Ａ）は複合刺激サイクルを含み、当該複合刺激サイクルにおいて、長さが異なる少なくとも２つの刺激期間が利用され、および／または、長さが異なる少なくとも２つの非刺激期間が利用される。この原則を説明する制限的でない１つの実施例として、１つの刺激プロトコルは、３時間ユニットの第１連続刺激期間と、２時間ユニットの第１非連続刺激期間と、３時間ユニットの第２連続刺激期間と、続く１時間ユニットの第１連続刺激期間と、を含んでもよい。この実施例はこれらの特徴の複数の態様を図示する図１６Ａとともに後述する。

複数の実施例において、図３Ｂ−３Ｅに図示されるように、刺激サイクルは呼吸波形の特徴または特性に関して注目しない。言い換えると、（例示の刺激プロトコルにおいて）それぞれの連続刺激期間または非刺激期間は、呼吸波形の特定な目印もしくは基点に固定されない、または、呼吸波形の特定な目印もしくは基点に連結されていない。したがって、（特定な刺激プロトコルの）刺激サイクルにあるそれぞれの連続刺激期間および非刺激期間は、これらと一致した（一連の呼吸サイクルの）呼吸サイクルの部分により変化する。

複数の実施例において、独立した刺激機能１４は８０％のデューティサイクルを有する刺激プロトコルを提供し、１００％のデューティサイクルは呼吸サイクルの全体にわたる連続刺激に対応する。１つの実施例において、デューティサイクルの第１部は連続刺激期間を備え、デューティサイクルの第２部は第１部にすぐ続く連続非刺激期間を備える。制限的でない１つの実施例において、呼吸サイクルは５秒の持続時間を有し、デューティサイクルは繰り返される状態で、４秒間にわたって適用される連続刺激と、すぐ続く１秒間にわたって適用される連続非刺激とを含む。

図４は本開示の一例に係る、複数の刺激パラメータ２５０を概略的に示すブロック図２５１である。一般的には、これらの刺激パラメータは、図３Ｂ−３Ｅとともに前述した刺激プロトコルの１つを実行することの一部として利用されてもよく、および／または、刺激要素１２（図１Ａ）および／または治療管理部１６（図１Ｂ）の一般的な動作の一部として利用されてもよい。１つの実施例において、単一なパラメータが実行されるが、複数の実施例において、これらのパラメータのいくつかが実行されてもよい。いくつかのパラメータが実行される時、複数の実施例において、パラメータは個別で実行されるが同時に実行され、他の実施例において、パラメータは組み合わせて実行される。

図４に示されるように、これらの刺激パラメータ２５０は、振幅パラメータ２５２と、デューティサイクルパラメータ２５４と、呼吸サイクル持続時間パラメータ２６０と、時間ユニット２６２と、時間枠パラメータ２７０と、を含む。振幅パラメータ２５２は刺激信号の振幅を制御し、特定な刺激プロトコルに選択されてもよい。

複数の実施例において、デューティサイクルパラメータ２５４は刺激のデューティサイクルを追跡するおよび／または制御する。複数の実施例において、刺激デューティサイクルは（パラメータ２６０ごとに）１つの呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）に関して図３Ｂ−３Ｅとともに前述した刺激プロトコルについて説明した形式で表現される。デューティサイクルパラメータ２５４は定数機能２５６と変数機能２５８とを備える。定数機能２５６はが実行する当該デューティサイクルにおいては、刺激デューティサイクルは各呼吸サイクルに関して同様であり、一方、変数機能２５８が実行するデューティサイクルにおいては、刺激デューティサイクルは一連の呼吸サイクルにある少なくとも特定な呼吸サイクルに関して変化する。

少なくとも図３Ｂ−３Ｅとともに前述したように、複数の実施例において、刺激デューティサイクルは一連の刺激サイクルに基づいて実行され、当該一連の刺激サイクルにおいて、各刺激サイクルは少なくとも１つの連続刺激期間と少なくとも１つの非刺激期間とを含む。平均デューティサイクルが計算できるような一連の刺激サイクルを介して、少なくとも複数の刺激プロトコルは、（１つ又は複数の）刺激期間の持続時間が（１つ又は複数の）非刺激期間の持続時間と異なる刺激サイクルを含む。

したがって、様々な刺激プロトコルは呼吸サイクルが変化する複数のデューティサイクルを提供すると同時に、全体的なデューティサイクルまたは平均的なデューティサイクルを提供する。特定な刺激サイクルを選択することにより、特定なデューティサイクルは呼吸サイクル特有の特徴により実行され、全体的なデューティサイクルまたは平均的なデューティサイクルは達成する。

複数の実施例において、呼吸サイクル持続時間パラメータ２６０は、合理的に安定な呼吸（例えば、通常呼吸）にわたる患者特有の平均呼吸サイクルの持続時間を識別し、または、合理的に安定な呼吸にわたる複数の患者の平均呼吸サイクルの持続時間を識別する。複数の実施例において、患者特有の平均呼吸サイクルは最近に検出した呼吸情報に基づいて決められ、複数の実施例において、複数の患者の平均呼吸サイクルは患者に対して合理的に安定な呼吸（例えば、通常呼吸）にわたって収集した長期間のデータに基づいて決められる。

複数の実施例において、呼吸サイクル持続時間パラメータ２６０は患者の検出した呼吸サイクルの持続時間を追跡して平均値を決める。

複数の実施例において、時間ユニット２６２は刺激サイクルが動作する時間ユニットの数を追跡して制御する。複数の実施例において、時間ユニット２６２は時間ユニットを呼吸波形に関する特定な固有時間ユニットの倍数として実行する。例えば、複数の実施例において、図３Ｂ−３Ｅとともに前述した刺激プロトコルを例とすると、時間ユニット２６２は６時間ユニットを呼吸サイクルの持続時間と同一視し、当該呼吸サイクルにおいて、吸気フェズは全体呼吸サイクルの１／３を備える。しかしながら、理解されるべきなのは、複数の実施例において、（パラメータ２６２ごとに）時間ユニットは無単位であることである。例えば、仮に呼吸期間は５秒の持続時間Ｒを有し、呼吸サイクルは６時間ユニットに分けられる取り決めが採用される。すると、６時間ユニットは５秒の呼吸サイクルの持続時間に分布する。

複数の実施例において、時間ユニットパラメータ２６２は、時間ユニットを実行する呼吸波形に関する１つまたはそれ以上の固有時間ユニットに対しては完全に任意である。例えば、複数の実施例において、図１６Ａとともに説明と図示する刺激プロトコルを例とすると、時間ユニット２６２は８時間ユニットを呼吸サイクルの持続時間と同一視し、当該呼吸サイクルにおいて、吸気フェズは全体呼吸サイクルの１／３を備える。

複数の実施例において、図４における時間枠パラメータ２７０は呼吸サイクルシリーズパラメータ２７２と刺激サイクルパラメータ２７４とを識別する。呼吸サイクルシリーズパラメータ２７２は、特定な刺激サイクル（２７４）の特定部分が呼吸サイクルの特定な部分と再び一致する前に発生する呼吸サイクルの数を識別して追跡する。例えば、刺激プロトコル２２０が７つの呼吸サイクルの時間枠に基づいて動作し、７つの呼吸サイクルとの列が刺激サイクルの刺激期間の開始が繰り返す呼吸サイクルの吸気フェズの開始と一致する前に発生することは、少なくとも図３Ｃとともに前に示した。独立した刺激機能１４（図１Ａ）に関する刺激プロトコルは検出した呼吸波形の特徴（例えば、吸気フェズ）に対して同期的でなく、時間枠パラメータ２７０は、与えられた刺激プロトコルがどのようにして検出した患者呼吸行動に関して近接させられるかを追跡して調整することを可能とする。

図５は本開示の一例に係る、刺激プロトコル要素２８０を概略的に示すブロック図である。図５に示されるように、刺激プロトコル要素２８０は、アレイパラメータ２８２と、ローテーションパラメータ２８４と、自動パラメータ２８６と、手動パラメータ２８８と、スタティックパラメータ２９０と、カスタムパラメータ２９１と、を備える。

複数の実施例において、刺激プロトコル要素２８０は図１−４とともに前述した刺激プロトコル要素１２と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを含む。特に、前に示したように、複数の実施例において、独立した刺激機能１４（図１Ａ）は、患者の神経へ電気刺激を送ることに適切である少なくとも１つの刺激プロトコル、例えば、図３Ｂ−３Ｅとともに前に説明して図示した刺激プロトコルの１つ、を提供する。

これを踏まえて、刺激プロトコル要素２８０のアレイパラメータ２８２は適用できる刺激プロトコル、例として挙げられるがこれらに限定されない図３Ｂ−３Ｅとともに図示された刺激プロトコル、のアレイを提供する。

複数の実施例において、ローテーションパラメータ２８４を介して、刺激プロトコル２８０は患者へ治療の神経刺激を送ることを可能とする同時に、アレイパラメータ２８２から取得可能な異なる刺激プロトコルの間にローテーションする。複数の実施例において、このようなローテーションは、特定な日または長期間をベースに特定な患者に対して最適に運転する刺激プロトコルを識別することを可能とする。しかしながら、複数の実施例において、異なる刺激プロトコルを介するローテーションは、全体の刺激パターンにおいて大きな程度の変異性を提供するように、特定な日または長期間をベースに維持され、よって、ある患者の呼吸行動がずっと不規則である時に、および／または、患者の呼吸行動の検出がずっと不確実である時に、ロバストな治療処方を提供する。

複数の実施例において、ローテーションパラメータ２８４は、自動パラメータ２８６とともに作用し、治療管理部１６（図１Ｂ）に設定された目標を達成するように異なる刺激プロトコルの間に自動的にローテーションする。複数の実施例において、自動パラメータ２８６を介して、治療管理部１６（図１Ｂ）は特定な患者に適切な少なくとも１つの刺激プロトコルを自動的に選択する。複数の実施例において、特定な患者に対してどの（１つまたは複数の）刺激プロトコルが最適であるという自動的な選択は、患者の検出した呼吸波形に基づくものである。

複数の実施例において、図５に示されたスタティックパラメータ２９０を介して、ユーザまたは操作員が異なる刺激プロトコルまたは選択された刺激プロトコルを影響するパラメータを選択するまで、およびそれでないと限って、治療管理部１６（図１Ｂ）は単一の刺激プロトコルを選択して無期限に維持することを可能とする。複数の実施例において、ローテーションパラメータ２８４の動作中にわたって、特に有効な刺激プロトコルが識別される場合、治療管理部１６（図１Ｂ）は刺激プロトコルの自動的なローテーションを停止し、スタティックパラメータ２９０によりその単一で「特に有効な」刺激プロトコルを行う。

複数の実施例において、刺激プロトコル要素２８０はカスタムパラメータ２９１を含み、カスタムパラメータ２９１は、選択された刺激プロトコルを調整すること、または、呼吸サイクルの持続時間、（１つまたは複数の）刺激期間の持続時間、非刺激期間の持続時間、刺激サイクルの持続時間、および／または複数の刺激パラメータ２５０（図４）において識別された他のパラメータを選択することにより、カスタム刺激プロトコルを作成することを可能とする。

複数の実施例において、刺激プロトコル要素２８０を介して患者に対して取得可能な刺激プロトコルの範囲は、医師または医師プログラマの裁量に基づいて選択されるおよび／またはバインドされる。

図６は本開示の一例に係る、電源部品３２０のブロック図である。複数の実施例において、電力要素３２０は外部電源３２２および／またはオンボード電源３２４を有するようにＩＰＧ３５、５０（図２Ａ−２Ｂ）を提供する。

複数の実施例において、（本開示の一例に係る）少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムは検出機能とともに動作するまたは検出機能を組み入れる。これを踏まえて、複数の実施例において、本開示の一例に係ると、図１Ａに示されたように、このようなシステムは検出要素３３０を備える。検出要素は呼吸情報を受信するおよび／または呼吸情報を取得する。

複数の実施例において、検出要素３３０はオンボード検出要素３３２を備え、オンボード検出要素３３２は様々な手段で物理的にＩＰＧ３５（図２Ａ）またはＩＰＧ５０（図２Ｂ）に組み入れられ、例えば、オンボード検出要素３３２とＩＰＧ３５、５０の他の要素との間の通信はＩＰＧのケースまたはハウジングの中に発生する。複数の実施例において、オンボード検出要素３３２は内部部品、例えば加速度計、を備え、また、複数の実施例において、オンボード検出要素３３２は表面部品を備え、表面部品は例えばＩＰＧ３５、５０のケースまたはハウジングの外表面であって単独な検出要素または他の検出要素と協働する検出要素のように動作する。

複数の実施例において、検出要素３３０は、身体に埋め込んで物理的にＩＰＧ３５、５０から離れているセンサーから信号を受信するように、埋め込み検出入力部３３４を備え、有線または無線の通信経路を介して、検出入力部３３４はＩＰＧ３５、５０と通信状態になる、または／および、検出入力部３３４はＩＰＧ３５、５０に接続する。

複数の実施例において、検出要素３３０は、患者の身体の外部にあるセンサーから信号を受信するように、外部検出入力部３３６を備え、検出入力部３３６は無線通信経路を介してＩＰＧ３５、５０と通信状態になる。

複数の実施例において、検出要素３３０は、物理的に具現化されたセンサーを備えないが、代わりに、検出要素３３０から離れて検出要素３３０から独立したセンサーを介して検出された情報を受信するように検出入力部を備え、このようなセンサーは検出要素３３０と通信状態になる。

複数の実施例において、検出要素３３０は検出入力部と物理的に具現化されたセンサーとも備えてもよい。

これらの様々な検出要素および入力を介して、検出要素３３０は、睡眠呼吸障害を治療するのに適切な情報を収集するために、少なくとも１つの生理学的なセンサーから信号を受信し追跡する。複数の実施例において、この情報は呼吸情報を含み、呼吸情報の例としては、患者が寝ているか起きているかにも関わらず患者の呼吸状況の判断、および他の呼吸関連指標などが挙げられるがこれらに限定されない。複数の実施例において、受信された生理学的な情報の種類、および／または。具現化された生理学的なセンサーの種類について、１つの検出要素／入力３３２、３３４、３３６（図７Ａ）は、圧力検出、血液酸素化検出、音響検出、姿勢検出、動き／動作検出、差圧検出、心電図（ＥＣＧ）検出、またはインピーダンス検出、を含んでもよいが、これらに限らない。このような検出種類を介して、システムは、胸部インピーダンス（thoracic impedance）、呼吸圧（respiratory pressure）、横隔膜基準（diaphragm-based）パラメータ、心電モニタリング、気道モニタリング、いびきなどを測定する。呼吸関連行動に関する情報を含むこの呼吸情報の収集は、単一のセンサーを介して実行されてもよく、信頼性のあって正確な信号を提供する様々な生理学的なセンサーのいかなる組み合わせを介して実行されてもよい。複数の実施例において、検出要素によって受信可能および／または取得可能な呼吸情報の少なくとも１種類である呼吸努力を示すように、これらの様々な呼吸関連行動の測定は、単独で考慮されてもよく、または組み合わせられてともに考慮されてもよい。

複数の実施例において、治療管理部１６（図１Ｂ）は、検出要素３３０の検出部品をデフォルトである休眠モード（すなわち、電力が切れるまたは低電力）に維持し、および定期的に１つまたはその以上の得られる検出要素を起動して患者のデータを収集する。データを収集した後、検出要素は停止され、よって、その休眠モードを再開する。複数の実施例において、収集した患者データは治療効果を評価するように利用され、治療効果は例えば無呼吸が発生する数、強度、および／または頻度である。このようなデータを収集した後、治療管理部１６（図１Ｂ）は（１つまたは複数の）検出要素を停止し、よって、当該検出要素を休眠モードに戻させる。

複数の実施例において、収集した患者データは、呼吸期間を測定し、当該呼吸器官の持続時間を確認するように利用され、および吸気フェズと呼吸フェズとの比較的な持続時間（または絶対的な持続時間）を判断するまたは確認するように利用される。この情報は現在の刺激プロトコルをアクセスするように利用され、および刺激プロトコルに対する調整は保証されるかを、または、異なる刺激プロトコルが適用されるべきかを、潜在的に判断するように利用される。例えば、複数の実施例において、一時的に起動された検出要素から収集した患者データは、特定な刺激プロトコルの実行に関する基準呼吸サイクルを較正するように利用される。

図７Ｂは本開示の一例に係る、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システム３４０の概略図である。１つの実施例において、システム３４０は、少なくとも１つの検出要素を介して呼吸情報を検出する検出機能をさらに含む以外、（少なくとも図２Ａとともに前述した）システム２０と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを含む。複数の実施例において、この検出機能は検出要素３３０（図７Ａ）を介して実行される。

複数の実施例において、システム３４０は追加のリード線１３７を備え、追加のリード線１３７は、例えば呼吸努力、呼吸圧などの呼吸情報を検出するように、（ＩＰＧ３５に電気結合してＩＰＧ３５から延びている）患者２２に置かれた少なくとも１つのセンサー部３４１を含む。複数の実施例において、この情報は識別特徴および追跡特徴ならびに検出した呼吸波形のパラメータを含む。

複数の実施例において、センサー部３４１は圧力センサーである。複数の実施例において、圧力センサーは患者の胸部における圧力を探知する。複数の実施例において、検出した圧力は胸部の圧力と心臓の圧力（例えば、血流）の組み合わせであってもよい。センサー部３４１を介して、治療管理部１６（図１Ｂ）は、この圧力検出情報を分析し、患者の呼吸パターンを識別して追跡して評価するように構成されている。

複数の実施例において、呼吸センサー部３４１は生体インピーダンスセンサーを備える、または、１対の生体インピーダンスセンサーを形成する。複数の実施例において、呼吸センサー部３４１は胸部内以外の部分に位置されている、複数の実施例において、センサー部３４１は、他の電極（例えば刺激電極）とともにまたはＩＰＧ３５、５０（図２Ａ−２Ｂ、７Ｂ）の導電性外装ハウジングとともにインピーダンスを検出するように利用される。複数の実施例において、図７Ｂに示されるように、経胸生体インピーダンス信号と心電図（ＥＣＧ）信号と、または他の呼吸関連信号を測定するために、追加のセンサー３４７、３４８、３４９は胸郭の領域のまわりに分散される。複数の実施例において、センサー部３４１は省略されてセンサー３４７、３４８、３４９が実行される。

複数の実施例において、閉塞性睡眠時無呼吸を治療するためのシステム３４０は、閉塞性睡眠時無呼吸と診断された患者に治療解決策を提供する完全に埋め込み可能なシステムである。しかしながら、様々な実施例において識別されたように、複数の実施例において、システムは部分的に埋め込み可能ないくつかの部品（例えば、電源、検出要素、または制御回路）を有し、これらの部品は少なくとも部分的にまたは完全に患者の身体の外部にある。

複数の実施例において、前述した少なくとも部分的に埋め込み可能なシステム８０（図２Ｄ）は、胸でない位置を有することおよび図２Ｄとともに前述したシステム８０が特有の属性以外、少なくとも図４−７Ｂとともに前に説明して図示したものと実質的に同様な特性を少なくともいくつか含む。

複数の実施例において、検出要素３３０（図７Ａ）と関連のセンサー機制（図７Ｂ）を介して収集した呼吸情報および／または他の生理学的情報は、様々な治療パラメータの識別、追跡、評価などに利用される。したがって、複数の実施例において、少なくとも部分的に埋め込み可能なシステムは治療モニタリング要素３５０を含み、図８に示されるように、治療モニタリング要素３５０は複数の治療パラメータを含む。複数の実施例において、これらのパラメータは、無呼吸イベントを識別して追跡して評価するパラメータ３５２、および／または、無呼吸重症度を処理して追跡する指数３５４を含み、指数３５４は例えばＡＨＩまたは他の指数である。指数パラメータ３５４は探知した無呼吸の頻度、強度、持続時間などを判断し、患者に睡眠呼吸障害の相対的な重症度を指定する。

複数の実施例において、モニタリング要素３５０の他の治療パラメータは、治療処方の前に、治療処方の間に、または治療処方の後に患者の分当たりの換気を追跡するように、分当たりの換気パラメータ３５６を含む。複数の実施例において、モニタリング要素３５０の１つの治療パラメータは、治療処方の前に、治療処方の間に、または治療処方の後に患者の１回の換気量（tidal volume）を追跡するように、１回の換気量パラメータ３５７を含む。

複数の実施例において、モニタリング要素３５０の１つの治療パラメータは身体位置パラメータ３５８を含む。複数の実施例において、モニタリング要素３５０の１つの治療パラメータは姿勢パラメータ３５８を含む。身体位置パラメータ３５８と姿勢パラメータ３５９は、ともにまたは個別で、患者の身体位置と患者の姿勢を判断し追跡する。他の用途について、このような情報は、治療を起動または停止し、治療処方（例えば、刺激プロトコル）を選択し、および／または、治療処方を調整するように利用されてもよい。理解されるべきなのは、これらの例示なパラメータは網羅的でなく、互いに分別で実行されてもよく様々な組み合わせで実行されてもよいことである。

複数の実施例において、治療モニタリング要素３５０のいかなる１つまたは複数のパラメータ３５２、３５４、３５６、３５７、３５８、３５９を介して取得したこの情報は、ＩＰＧ３５、５０および刺激電極４５を介して適用される刺激を始め、終了し、選択しおよび／または調整するように利用される。例えば、無呼吸イベントの数および／または強度が重症度閾値に達するまたは超えると判断する時、治療管理部１６（図１Ｂ）は制御部５６（図２Ｃ）を利用して気道を開放するように気道開存性関連神経への刺激の応用を始め、よって、関連する睡眠呼吸障害行動を抑える。しかしながら、理解されるべきなのは、少なくとも複数の実施例において、この配置は、刺激信号を呼吸波形の特徴（例えば、吸気フェズ、呼気フェズなど）に対して同期的にさせることを含まない（または当該ことに依存しない）ことである。むしろ、少なくとも図１Ａとともに示したように、いままで図１−８とともに前述した実施例において、このような刺激はこのような同期から独立して適用される。

複数の実施例において、治療モニタリング要素３５０は、複数の刺激プロトコルから１つを選択すること、および／または、特定な患者に所定時間期間または長期間ベースに対して（１つまたは複数の）特定な刺激プロトコルの治療効果を評価することに利用される。

今開示の少なくとも複数の実施例での少なくともこの状況および／または他の状況において、治療効果は睡眠呼吸障害を緩和することに対応してもよく、いくつかの例において、治療効果は重症度閾値、例えば無呼吸低呼吸指数（ＡＨＩ）および／または他の採点機制、を介して測定される。複数の実施例において、治療効果は、センサー信号品質に対して、例えば、本開示の少なくとも複数の実施例において説明したセンサー信号品質指標を介して、測定または評価をされてもよい。

図９は本開示の一例に係る、制御部３６０を概略的に示すブロック図である。複数の実施例において、制御部３６０は制御器３６２とメモリー３７０とを含む。複数の実施例において、治療管理部３７１はメモリー３７０に記憶され、複数の実施例において、治療管理部３７１は、少なくとも図１−８とともに前述した治療管理部１６（図１Ｂ）と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを含む。

一般的には、制御部３６０の制御器３６２は少なくとも１つのプロセッサ３６４と関連のメモリーとを備え、プロセッサ３６４と関連のメモリーは、メモリー３７０と通信状態になり、システムの少なくともいくつかの部品および本開示に渡って説明される部品の動作を管理する制御信号を生成する。複数の実施例において、生成された制御信号は治療管理部３７１を利用して刺激システムの動作を管理して睡眠呼吸障害を制御することを含んでもよいが、これに限らない。複数の実施例において、制御部３６０は、制御部５６（図２Ｃ）としてＩＰＧ３５、５０、８４（図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）に存在し、および／または、ＩＰＧ３５、５０、８４とアクセス可能である。複数の実施例において、刺激要素１２（図１Ａ）の複数の態様は、制御部３６０を介して少なくとも部分的に実行され、および／または、制御部３６０と通信状態になり、また、刺激要素１２の複数の態様は、治療管理部３７１とともにメモリー３７０に記憶されるまたは治療管理部３７１の一部としてメモリー３７０に記憶される。

特に、ユーザインターフェース３９６、４００（図１１Ａ、１１Ｂ）を介して受信したコマンドおよび／または機械可読指令（ソフトウェアを含む）に応じて、または当該コマンドおよび／または機械可読指令（ソフトウェアを含む）基づいて、本開示の少なくとも複数の前述した実施例および／または後述する実施例にしたがって、制御器３６２は制御信号を生成して神経刺激プロトコルを実行して睡眠呼吸障害を制御する。複数の実施例において、制御器３６２は汎用コンピュータにて実施されるが、他の実施例において、制御器３６２は本開示に渡って説明される少なくとも複数の部品、例えばＩＰＧ３５、５０、８４または埋め込み可能なパルス発生器３５、５０、８４と動作可能に結合された外部部品、にて実施される。この出願の目的のために、制御器３６２に関連して、「プロセッサ」という文言は、メモリーに収納された一連の機械可読指令を実行する、現に発展されたまたはこれから発展されるプロセッサ（または処理リソース）と意味すべきである。複数の実施例において、一連の機械可読指令の実行、例えば、制御部３６０のメモリー３７０に記憶された治療管理部３７１を介して提供される当該実行は、プロセッサを行動させ、例えば、本開示の少なくとも複数の実施例において一般的に説明されたように、または、本開示の少なくとも複数の実施例と一致するように、制御器３６２を動作させて刺激プロトコルを実行する。機械可読指令はプロセッサに実行されるように、当該指令がメモリー３７０として存在するリードオンリメモリー（ＲＯＭ）、大容量記憶装置、または他の永続的記憶装置（例えば、非一時的有形媒体または非揮発性有形媒体）において記憶された場所から、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）にロードされてもよい。複数の実施例において、メモリー３７０はコンビューター可読有形媒体を備え、コンビューター可読有形媒体は制御器３６２のプロセッサにより実行可能な機械可読指令の非揮発性記憶装置を提供する。他の実施例において、ハードウェアにより実現されている回路（hard wired circuitry）は機械可読指令の代わりに利用されてまたは機械可読指令と共同に利用されて、前述機能を実行してもよい。例えば、制御器３６２は少なくとも１つの特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit、ＡＳＩＣ）の一部として実施されてもよい。少なくとも複数の実施例において、制御器３６２はハードウェアとのいかなる特定な組み合わせおよび機械可読指令に限らず、制御器３６２により実行される機械可読指令のためのいかなる特定なソースにも限らない。

複数の実施例において、図１１Ａに示されたユーザインターフェース３９６はユーザインターフェースまたは他の表示を備え、当該ユーザインターフェースまたは他の表示は、少なくともいくつかの様々な部品、機能、特性の同時の表示、活性化および／または動作に提供し、また、刺激要素１２（図１Ａ）、治療管理部１６（図１Ｂ）、制御部３６０（図９）、ＩＰＧ３５、５０、８４（図２Ａ、２Ｂ、２Ｄ）および本開示に渡って説明される関連の要素に提供する。複数の実施例において、ユーザインターフェース３９６の少なくとも複数の部分または態様はグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を介して提供され、入力と表示とを含んでもよい。

複数の実施例において、ユーザインターフェース３９６は、図１１Ｂにおいて概略的に描かれたユーザインターフェース４００に示された少なくとも複数の部品を含む。

図１１Ｂに示されるように、ユーザインターフェース４００はいくつかの様々部品、機能、要素および特性を含み、当該部品、機能、要素および特性は、説明したおよび少なくとも刺激プロトコル要素２８０（図５）、４９０（図１６Ａ）、治療モニタリング要素３５０（図８）、刺激パラメータ２５０（図４）、刺激プロトコル要素４５０（図１２における独立した機能４５４と呼吸関連機能４５６とを含む）、自動プロトコル選択部４７０（図１４）および刺激プロトコル選択５００（図１５Ｂ）とともに示されたようなものである。

図１０は本開示の一例に係る、制御部３６０が実行される方式を概略的に示す図３８０である。複数の実施例において、制御部３６０は埋め込み可能なパルス発生器３８５の内部で完全に実行されまたは埋め込み可能なパルス発生器３８５により完全に実行され、埋め込み可能なパルス発生器３８５は少なくとも図１−９とともに前述したパルス発生器（ＩＰＧ）３５、５０、８４と実質に同様な特性および属性の少なくともいくつかを有する。複数の実施例において、制御部３６０は遠隔制御３９０（例えば、プログラマ）の内部で完全に実行されまたは遠隔制御３９０により完全に実行され、遠隔制御３９０は患者の身体の外部にあって、例えば患者制御３９２および／または医師制御３９４である。複数の実施例において、制御部３６０はパルス発生器３８５に部分的に実行されて遠隔制御３９０（患者制御３９２と医師制御３９４との少なくとも１つ）に部分的に実行される。

複数の実施例において、制御部３６０とともに、ユーザインターフェース（図１１Ａにおける符号３９６、図１１Ｂにおける符号４００）は遠隔制御器３９０に実行される。

図１２は本開示の一例に係る、刺激プロトコル要素４５０のブロック図である。図１２に示されるように、刺激プロトコル要素４５０は独立した刺激機能４５４と呼吸関連機能４５６とを含む。複数の実施例において、独立した刺激機能４５４は、図１−１１Ｂとともに前述した、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムの一部とする刺激要素１２（図１Ａ）および／または治療管理部１６（図１Ｂ）と関連する独立した刺激機能１４と実質に同様な特性の少なくともいくつかを含む。また、図１３は本開示の一例に係る、呼吸関連機能４５６のブロック図である。

呼吸関連刺激機能４５６に関する特性および属性を説明する後、独立した刺激機能４５４と呼吸関連刺激機能４５６との関連および相対動作について説明する。

図１３に示されるように、複数の実施例において、呼吸関連機能４５６は同期パラメータ４６０と、同期特徴パラメータ４６２と、安定性パラメータ４６４とを含む。

複数の実施例において、同期パラメータ４６０を介して、呼吸関連機能４５６は刺激プロトコルを実行し、当該刺激プロトコルにおいて、（治療期間における）それぞれの神経刺激期間は、患者の呼吸波形の同期特徴によりトリガーされおよび／または患者の呼吸波形の同期特徴に対して同期されている。例えば、複数の実施例において、呼吸関連機能４５６はそれぞれの刺激期間を発生させ、患者の呼吸サイクル（例えば、図３Ｂの符号２０４Ａ）の吸気フェズ（例えば、図３Ｂの符号１６２）に対して実質的に同期に起こすため、刺激は吸気に対して同期していると考えられる。

複数の実施例において、同期特徴パラメータ４６２により、だれかは刺激が同期している特徴を選択してもよい（または治療管理部が自動的に選択してもよい）。複数の実施例において、パラメータ４６２を介して、呼吸関連刺激機能４５６は神経刺激期間を発生させ、呼吸フェズと吸気フェズの始まり（すなわち、開始）との間の接点または移行部に対して同期される。複数の実施例において、刺激が同期されるべき特徴は吸気ピーク、呼気ピーク、または呼気停止であってもよい。

複数の実施例において、呼吸関連刺激機能４５６（図１３）の安定性パラメータ４６４は検出した呼吸波形の少なくとも１つのパラメータを追跡して判断し、呼吸波形（例えば、センサー信号品質）の相対的な安定性を判断し、よって、治療管理部（図９における符号３７１）の呼吸行動の信頼性のあって正確なしるしを提供する。信頼性のある安定な呼吸波形がないと、呼吸関連機能４５６は実行できない。この場合、信頼性のある安定な呼吸波形が取得可能（例えば、センサー信号が十分な品質を有する）であり、当該呼吸波形により、刺激がトリガーできるおよび／または刺激が呼吸波形の特徴に対して同期できると、安定性パラメータ４６４を介して制御部３６０が判断するまで、独立した刺激機能４５４は実行される。

安定性パラメータ４６４を介して、図２Ｃの制御部５６（図９における制御部３６０）は、呼吸波形が呼吸波形の特徴（例えば、吸気フェズ）に対して同期な刺激のサポートに十分に安定であるか（例えば、センサー信号品質が十分か）を判断する。複数の実施例において、安定性パラメータ４６４は、例えば、ピーク間の振幅、呼吸数、センサー信号の周波数コンテンツ（frequency content）、信号モルフォロジー（signal morphology）、および、吸気、呼気、および呼気フェズに関するデューティサイクル、または、これらのパラメータからの様々な組み合わせのようなパラメータを識別して追跡する。複数の実施例において、少なくとも１つのパラメータはこれらの識別したパラメータの統計上の安定性を備える。複数の実施例において、このような統計上の安定性の判断は、患者の既知のいい状況または患者に対して既知のいい状況の変化ベースラインに関連して実行されてもよい。複数の実施例において、既知のいい状態は閉塞性睡眠時無呼吸が存在しない呼吸期間に対応する。複数の実施例において、統計上の安定性の判断は統計上の良否の独立した閾値に関連して実行されてもよい。

複数の実施例において、吸気デューティサイクルは呼吸期間の持続時間に対する吸気の持続時間の比率と定義される。

複数の実施例において、十分な利得が信号に適用されて分析が可能になってから、上に示した波形信号安定性または信号パラメータは評価されてもよい。例えば、仮にピーク間の振幅が小さくてセンサー信号品質が低い場合、信号品質分析が実行できるかを判断するように、信号利得は増加されてもよい。複数の実施例において、検出した信号はプロセスに制御され、当該プロセスにおいて、センサーは生理学的な信号を取得し、利得は、当該生理学的な信号に対して品質分析に先に適用され、そして、検出した呼吸波形に対して刺激プロトコルの同期のために潜在的に利用される。複数の実施例において、自動的な利得制御機制は利用され、信号が確実に分析できるほど利得が安定しているかを判断する。

複数の実施例において、治療管理部１６、３７１（図１Ｂ、図９）を介して、呼吸関連刺激機能４５６は停止されてもよく、よって、治療は完全に独立した刺激機能１４（図２Ａ）、４５４（図１２）を介して選択的に適用される。もちろん、前述した複数の実施例において、呼吸関連刺激機能４５６は、神経刺激を適用する単独の機制である独立した刺激機能１４、４５４と併存しない。

図１４は、本開示の一例に係る、独立した刺激プロトコル４５４（図１２）と呼吸関連刺激プロトコル４５６（図１２）との関係、および、独立した刺激プロトコル４５４（図１２）と呼吸関連刺激プロトコル４５６（図１２）との間からの自動的な選択を概略的に示す図４７０である。複数の実施例において、図４７０における刺激プロトコル選択の少なくとも複数の態様は、方法として実施されてもよく、また、複数の実施例において、図４７０における刺激プロトコル選択の少なくとも複数の態様は、図１１Ｂ−１３とともに前述した治療管理部の刺激プロトコル管理部の動作可能な態様として実施されてもよい。

複数の実施例において、少なくとも部分的に埋め込み可能なシステムの動作は、それぞれの刺激プロトコル４５４、４５６の協力的な配置または相補的な配置を提供することを介して実行される。複数の実施例において、図１４における符号４７２に示されるように、独立した刺激プロトコル４５４は所定時間期間に適用される。所定時間期間は少なくとも確立されるべき安定な呼吸期間に対する時間の量に対応し、確立されるべき安定な呼吸期間は気道開存性関連神経への独立した刺激に基づいて確保されることができる。複数の実施例において、第１所定時間期間は安定な状態を確立するに十分な期間に対応し、その期間において、フィルタリングが確立され、吸気および呼気が確実に探知され、信号利得制御も実現される。

複数の実施例において、少なくとも第１所定時間期間に渡る第１独立した刺激プロトコルの動作はテストモードではなく、刺激システムの操作上の適正さを診断するまたは評価するのに用いられる。むしろ、第１独立した刺激プロトコルは、安定な呼吸行動および安定な呼吸波形を達成するように、少なくとも治療刺激を適用すべき所定時間期間に渡って動作する。

複数の実施例において、独立した刺激を介して（１つまたは複数の）刺激プロトコルを適用することにより、安定な呼吸波形が達成され、よって、符号４７２での独立した刺激が符号４７８での呼吸関連機能の活性化の前に利用されていない場合よりも、符号４７８での呼吸関連刺激における動作に移行できる可能性が増える。

図１４をさらに参照すると、検出した呼吸波形のモニタリングに基づいて、間隔を繰り返す時に、符号４７４では呼吸波形が呼吸関連刺激の活性化をサポートするに十分に安定であるかが問われる。符号４７４での問いに対する答えが「ＮＯ」という場合、経路４７６は符号７４２での独立した刺激の連続動作に向けられる。しかしながら、符号４７４での問いに対する答えが「ＹＥＳ」という場合、経路４７７は図１４における符号４７８での呼吸関連刺激の動作の始めに向けられる。符号４７８での呼吸関連刺激の動作に渡って、符号４７４での問いは定期的に実行される。（符号４７４での）問いに対する答えが「ＮＯ」という場合、少なくとも所定時間期間に渡る動作が経路４７６を介して図１４における符号４７２での独立した刺激に戻る（すなわち、復帰する）ように、図１４における符号４７８での呼吸関連刺激ｎ（図１２における符号４５６）の動作は終了される。

少なくともこの実施例に対して、理解されるべきなのは、安定な呼吸波形は確立されていない場合において、動作は、呼吸関連刺激４７８において動作することに転換せずに、符号４７２での独立した刺激にとどまることである。

複数の実施例において、呼吸信号検出品質（すなわち、センサー信号品質指標）を表すモニタリングパラメータにより、符号４７４での問いは一般的には連続的に実行され、モニタリングパラメータは、例えば、ピーク間の振幅、吸気デューティサイクル、吸気数などであってもよいが、これらに限らない。１つまたはさらに多くのこれらのパラメータがセンサー信号品質指標を満たさない場合、（符号４７４での）問いに対する答えは「ＮＯ」となる。センサー信号品質指標を満たす場合、符号４７４での問いに対する答えは「ＹＥＳ」となる。

複数の実施例において、信号品質指標を満たすこと（例えば、問いに対する答えが「ＹＥＳ」である）は、閾値より高く平均的なピーク間の振幅とする第１パラメータを介して定義されてもよく、当該平均値は先の２つの呼吸サイクルから計算される。複数の実施例において、信号品質指標を満たすこと（例えば、問いに対する答えが「ＹＥＳ」である）は、変異性が閾値により低いピーク間の振幅とする第２パラメータを介して定義されてもよく、当該閾値は先の６０秒間で計算される平均値を参照する。複数の実施例において、信号品質指標を満たすこと（例えば、問いに対する答えが「ＹＥＳ」である）は、閾値より低い呼吸持続時間変異性とする第３パラメータを介して定義されてもよく、当該閾値は先の６０秒間で計算される平均値を参照する。複数の実施例において、信号品質指標を満たすこと（例えば、問いに対する答えが「ＹＥＳ」である）は閾値より高い平均的な吸気フェズ持続時間とする第４パラメータを介して定義されてもよく、当該平均値は先の２つの呼吸サイクルから計算される。複数の実施例において、信号品質指標を満たすこと（例えば、問いに対する答えが「ＹＥＳ」である）は、第１パラメータ、第２パラメータ、第３パラメータ、第４パラメータのそれぞれからなる様々な組み合わせを介して定義されてもよくが、定義に用いられる組み合わせはこの４つのパラメータのすべてからなる組み合わせに限らない。

図１５Ａは本開示の一例に係る、刺激プロトコル要素４９０のブロック図である。複数の実施例において、刺激プロトコル要素４９０は、少なくとも図１２−１４とともに前述した刺激プロトコル要素４５０と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを含み、さらに少なくとも図１５Ａに示された特性を含む。

図１５Ａに示されるように、突発の行為と持続した行為をとって安定な呼吸パターンを達成するように、刺激プロトコル要素４９０はオーバーライド（override）機能４９２を含む。例えば、複数の実施例において、一連の解決不可／難治の呼吸イベント（例えば、持続性の無呼吸）を含む持続性の睡眠呼吸障害が観測され、当該呼吸イベントは独立した刺激機能４５４または呼吸関連機能４５６を介する刺激にかかわらず発生する。複数の実施例において、オーバーライド機能４９２は安定な呼吸パターンが探知されていなかった時に所定時間期間、例えば５分間または１０分間、に対して活性化される。複数の実施例において、所定時間期間は５分間より短く、例えば、５分間が経つ前に特定数の無呼吸（例えば３つの無呼吸）が探知される場合である。

オーバーライド機能４９２の活性化の時、独立した刺激機能４５４を介してまたは呼吸関連機能４５６４５６を介して刺激が適用されていた治療は、終了され、または、連続刺激機能４９４（図１５Ａ）を介して動作が転換され、連続刺激機能４９４において、神経刺激が所定時間期間に渡って連続的に（１００％のデューティサイクルで）適用される。前述したように、複数の実施例において、連続刺激は比較的に短い時間枠において起きる一連の刺激パルスを指す。例えば、複数の実施例において、１秒ごとに少なくとも有限個数（例えば、５、１０など）の刺激パルスに対応する。複数の実施例において、連続刺激は１秒ごとに少なくとも２０個の刺激パルスに対応する。複数の実施例において、連続刺激は１秒ごとに少なくとも３０個の刺激パルスに対応する。複数の実施例において、秒ごとにある刺激パルスの個数は制御部（例えば、図２Ｃにおける要素５６）を介して操作員により選択可能である。複数の実施例において、このような連続刺激に渡って、一連の刺激パルスにおける各刺激パルスは個別の再充電パルスに続く一次刺激パルスを含み、個別の再充電パルスは次の一次刺激パルスが来る前に非刺激フェズに順次に続く。

複数の実施例において、オーバーライド機能４９２は「他」の機能を介して実行され、「他」の機能において神経刺激は適用され、当該神経刺激は、連続的でないが、独立した刺激機能４５４（図１２）または呼吸関連機能４５６（図１２）の１つの刺激プロトコルを介して実行される刺激より実質的に高い強度と持続時間を有する。

複数の実施例において、オーバーライド機能４９２を介する動作は、少なくとも１の期限まで維持され、および／または、（１つの実施例において）呼吸サイクルの数および／または重症度閾値により測定されるように、治療管理部が（検出した呼吸波形を介して）少なくとも１つの呼吸サイクルに睡眠呼吸障害行動の無呼吸が存在することを探知するまで維持される。複数の実施例において、期限は１００秒であり、例えば約２０呼吸である。しかしながら、複数の実施例において、期限はさらに低くてもよく、例えば３０−４０秒である。複数の実施例において、連続刺激は、連続する少なくとも３つの呼吸サイクルに探知した睡眠呼吸障害行動が存在していないまで適用され、すなわち、成功な吸気が少なくとも３つの呼吸サイクルに起こるまで適用され、または、成功な吸気が連続刺激の特定な患者に対して連続する呼吸サイクルの複数の操作員選択可能な量（例えば、２、４）の呼吸サイクルに起こるまで適用される。

複数の実施例において、連続刺激は所定最大期間を超えない。複数の実施例において、所定最大期間は少なくとも１２０秒である。複数の実施例において、所定最大期間は操作員により選択可能であり、１２０秒より長いまたは短い数値、例えば、１３０秒、１１０秒、９０秒などを有してもよい。一般的には、所定最大期間は時間切れの時間に対応し、時間切れの時間になると、刺激された筋肉の疲労が完全またはほぼ完全である。

複数の実施例において、探知した睡眠呼吸障害行動が前記重症度閾値に達するまたは超えると判断される場合、治療管理部は、独立した刺激モードおよび呼吸関連刺激モードのそれぞれにおいて動作を終了し、刺激期間と非刺激期間が少なくとも３対１の比となる刺激プロトコルを含む第３モードにおいて動作を始め、刺激期間は少なくとも４つの呼吸サイクルの持続時間と同様な持続時間、または少なくとも４つの呼吸サイクルの持続時間より長い持続時間を有する。

複数の実施例において、刺激期間の持続時間は約３０秒であり、非刺激期間の持続時間は約１０秒である。複数の実施例において、刺激期間の持続時間は約３０秒であり、非刺激期間の持続時間は約５秒である。

安定な呼吸期間が既に確立されたと判断する場合、オーバーライド機能４９２における動作が終了し、少なくとも図１２−１４とともに前述した記載と同様に、動作は独立した刺激機能４５４（図１２）を介して再開する。

図１５Ｂは本開示の一例に係る、刺激プロトコルを選択する態様を概略的に示す図形５００である。複数の実施例において、図形５００で示されているように、刺激プロトコルを選択する少なくとも複数の態様は方法として実施されてもよいが、複数の実施例において、図形５５０で示されているように、刺激プロトコルを選択する少なくとも複数の態様は、少なくとも図１−１５Ａとともに説明した治療管理部１６に関する刺激プロトコル制御の追加的な様態として実施されてもよい。

符号５０２に示されるように、呼吸情報は、治療期間に渡って定期的に検出されてもよく、刺激と同期しない。言い換えると、少なくとも複数の例において、この定期的な検出は、検出した呼吸情報に対して刺激を同期することと関係ないまたは同期させない。むしろ、このような定期的に検出した呼吸情報の他の用途において、このような定期的な検出は刺激の効果を向上させるためおよび／または評価するために利用されてもよい。

図１５Ｂにおける符号５０４に示されるように、（呼吸サイクルのサンプルにおいて）検出した呼吸サイクルの持続時間が持続時間変異性指標よりばらつきの少ない場合に、この患者に対する基準呼吸サイクルの持続時間と異なる持続時間を有する繰り返す刺激サイクルを適用する。この配置は、刺激サイクルの持続時間と呼吸サイクルの持続時間との間に意図的なずれまたは偏差を導き、意図的なずれまたは偏差は大部分の時間で（刺激サイクルの）少なくとも複数の刺激期間と患者の呼吸サイクルの実際の吸気フェズとの重なりを確保することができる。

複数の実施例において、持続時間変異性指標は検出した呼吸サイクルの持続時間の変異性の目安を確立する。変異性は、観測期間に渡る持続時間における変化の周波数により測定されてもよく、および／または、観測期間に渡るこのような持続時間における変化の大きさにより測定されてもよい。観測期間に関してさらなる詳細は下で説明する。

複数の実施例において、持続時間変異性指標はいくつの因子に基づき、当該因子は典型的な安定な呼吸期間の持続時間（例えば、３−６秒、患者による）と、無呼吸の最小持続時間（例えば、１０秒）と、および／または、刺激パラメータにおける変化の後の観測期間（例えば、５秒）とを含むが、これらに限らない。複数の実施例において、観測時間は５分より長くてもよいが、複数の実施例において、観測時間は５分よく短くてもよく、例えば、５分間が経つ前に特定数の無呼吸（例えば３つの無呼吸）が探知される場合である。複数の実施例において、持続時間変異性指標は、１秒より短い呼吸期間の標準偏差および少なくとも４分のサンプル期間にさらに基づく。

図１５Ｂにおける符号５０４をさらに参照すると、複数の実施例において、この配置は呼吸サイクル２０４Ａ−２０４Ｈのシリーズ２０２を介して表される。さらに、複数の実施例において、刺激サイクルの持続時間（４つの刺激期間に１つの非刺激期間）は、基準呼吸の持続時間（Ｒ）より短いので、繰り返す刺激サイクルは基準呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）と異なる持続時間を有す。

この配置は、刺激プロトコルがいつに一般的に活性化されるかを問わず、有限個数（例えば２、３、４）より少ない呼吸サイクルがそれぞれの呼吸フェズの吸気フェズ１６２とかなり一致した刺激期間を有せずに発生することを確保する。この現象の発生は、少なくとも部分的には、刺激サイクルの持続時間と呼吸サイクルの持続時間との間に十分に大きな差があって、刺激期間と非刺激期間との相対的な割合に起因する。

複数の実施例において、他の例示の刺激プロトコルは実行に利用される。例えば、少なくとも図３Ｃ、３Ｄに関して説明された例示の刺激プロトコル２２０、２３０は利用されてもよい。刺激プロトコル２２０、２３０は基準呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）より長い持続時間を有する刺激サイクルを含むことが示され、当該基準呼吸サイクルは図３Ｃ、３Ｄの説明文２２９、２３９のそれぞれに示されるようである。

図１５Ｂにおける符号５０６に示されるように、（呼吸サイクルのサンプルにおいて）検出した呼吸サイクルの持続時間が持続時間変異性指標よりばらつきの多い場合に、基準呼吸サイクルの持続時間と一致した持続時間を有する繰り返す刺激サイクルは適用される。この例において、患者の呼吸サイクルの持続時間の固有変異性は刺激サイクルの持続時間に関するずれまたは偏差を導くために利用されてもよく、そうすれば大部分の時間で少なくとも複数の刺激期間と患者の呼吸サイクルの生の吸気フェズと重なることを確保することができる。

複数の実施例において、基準呼吸サイクルは、早い時点で取得した患者特有の平均呼吸サイクルにより定義される。複数の実施例において、基準呼吸サイクルは、データベースから取得した複数の患者の平均呼吸サイクルより定義される。

複数の実施例において、この配置は図３Ｅにおける刺激プロトコル２４０を介して実装され、刺激プロトコル２４０において、呼吸波形は呼吸サイクル２４５Ａ−２４５Ｍのシリーズ２４４を介して表現される。したがって、図３Ｅは、呼吸サイクルの持続時間（Ｒ１）が既に（それの基本／安定な呼吸サイクルの持続時間Ｒに関して）閾値より多く変化する状況を示す。複数の実施例において、閾値は持続時間において５％で変化（増加または減少）するＲを含む。この例において、呼吸サイクル２４５Ａ−２４５Ｍが６と１／２時間ユニットの持続時間Ｒ１を有するが持続時間Ｒが６時間ユニットと同様であるので、持続時間Ｒ１は持続時間Ｒから約８％の変化を表現する。理解されるべきなのは、もちろん、５％より多いまたは少ない他の数値でも閾値として利用できることである。

図３Ｅに少なくとも図示された呼吸サイクルのシリーズに対して一定である持続時間Ｒ１が存在するとはいえ、理解されるべきなのは、持続時間Ｒ１は続く呼吸サイクルにおいて異なる数値（例えば、より長いまたはより短い）を有してもよく、持続時間Ｒ１は先の呼吸サイクルにおいて既に異なる数値（例えば、より長いまたはより短い）を有していてもよいことである。したがって、少なくとも図１５Ｂの方法に関しては、持続時間Ｒ１は無期限にスタティックであるように見るべきでなく、代わりに、持続時間Ｒ１は一時の１つの概観で特定な値を有するように見るべきである。

さらに理解されるべきなのは、呼吸サイクルの持続時間における変化は、（増加の代わりに）減少として存在してもよく、呼吸サイクルの持続時間におけるその変化は永久的でないが、ベースラインに復帰する前にまたはほかのＲでない持続時間に変わる前に、いくらかの有限個数の呼吸サイクルを持続してもよいことである。

図３Ｅの実施例において、刺激サイクルの持続時間（４つの刺激期間に２つの非刺激期間）は呼吸サイクルの持続時間（Ｒ１）より短いが、基準呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）と同様な刺激サイクルの持続時間を有する（少なくとも複数の実施例において基準呼吸サイクルは履歴的なベースラインに基づくものである）。

この配置を利用すると、基準の持続時間Ｒに対して、（周期的な検出により取得され）サンプリングされた呼吸サイクルの持続時間（Ｒ１）は既に変化し、治療管理部１６は基準呼吸サイクルの持続時間と一致した持続時間を有する刺激サイクルを利用し、当該基準呼吸サイクルにも前述した意図的なずれまたは偏差を導く。

この配置は、刺激プロトコルがいつに一般的に活性化されるかを問わず、有限個数より少ない呼吸サイクルがそれぞれの呼吸フェズの吸気フェズとかなり一致した刺激期間を有せずに発生することを確保する。この現象の発生は、少なくとも部分的には、刺激サイクルの持続時間と呼吸サイクルの持続時間との間に十分に大きな差があって、刺激期間と非刺激期間との相対的な割合に起因する。

したがって、ブロック５０６に表現されるように、周期的に検出した呼吸サイクルの持続時間が持続時間変異性指標よりも大きく変化する時、治療管理部は、意図的に刺激サイクルの持続時間を、周期的に検出した呼吸サイクルによって発見される変化した持続時間Ｒ１と、一致させないようにすることにより、呼吸サイクルの吸気フェズと一致した刺激の適切なレベルを確保する。

図３Ｅに少なくとも図示された呼吸サイクルのシリーズに対して一定である持続時間Ｒ１が存在するとはいえ、理解されるべきなのは、持続時間Ｒ１は続く呼吸サイクルにおいて異なる数値（例えば、より長いまたはより短い）を有してもよく、持続時間Ｒ１は先の呼吸サイクルにおいて既に異なる数値（例えば、より長いまたはより短い）を有していてもよいことである。したがって、少なくとも図１５Ｂの方法に関しては、持続時間Ｒ１は無期限にスタティックであるように見るべきでなく、代わりに、持続時間Ｒ１は一時の１つの概観で特定な値を有するように見るべきである。

図１５Ｃは本開示の一例に係る、刺激プロトコル選択要素５２０を概略的に示すブロック図である。複数の実施例において、刺激プロトコル選択部要素５２０は第１機能５２２と第２機能５２４との間の選択を含んで、当該選択を可能とする。複数の実施例において、要素５２０を介する第１機能５２２と第２機能５２４との間の選択は図１５Ｂにおけるブロック５０２の態様とともに実行されてもよい。複数の実施例において、第１機能は図１５Ｂにおけるブロック５０４とともに説明された刺激選択のいくつかの態様を介して実行されてもよく、また、第２機能５２２は図１５Ｂにおけるブロック５０６とともに説明された刺激選択のいくつかの態様を介して実行されてもよい。

図１５Ｄは本開示の一例に係る、独立した刺激プロトコル４５４（図１２）と呼吸関連刺激プロトコル４５６（図１２）との間の慣例および自動的な選択を概略的に示す図形５５０である。複数の実施例において、図形５５０における刺激プロトコル選択５５１の少なくとも複数の態様は方法として実施されてもよいが、複数の実施例において、図形５５０における刺激プロトコル選択の少なくとも複数の態様は、図１１Ｂ−１３とともに前述した治療管理部の刺激プロトコル管理部の動作可能な態様として実施されてもよい。

複数の実施例において、少なくとも部分的に埋め込み可能な刺激システムの動作は、それぞれの刺激プロトコル４５４、４５６（少なくとも図１１Ｂ−１３）の協力的な配置または相補的な配置を提供することを介して実行される。したがって、図１５Ｄにおける符号５５２に示されるように、動作は呼吸関連刺激プロトコルにおいて開始する。

図１５Ｄをさらに参照すると、検出した呼吸波形のモニタリングに基づいて、間隔を繰り返す時に、符号５５４では、符号５５２における呼吸波形が呼吸関連刺激の連続動作をサポートするに十分に安定であるかが問われる。符号５５４での問いに対する答えが「ＹＥＳ」という場合、経路５５６は呼吸関連刺激における連続動作をさせる。しかしながら、符号５５４での問いに対する答えが「ＮＯ」という場合、経路５５７は図１５Ｄの符号５５８において少なくとも所定時間期間に渡る呼吸関連刺激の動作の始めに向けられる。第１所定時間期間は少なくとも図１４とともに前述した方式と実質的に同様な方式で定義され、符号５５８における独立した刺激機能はテストモードではない。むしろ、（符号５５８における）独立した刺激は、安定な呼吸行動および安定な呼吸波形を達成するように、少なくとも所定時間期間に渡って動作し治療刺激を適用する。

少なくとも所定時間期間に渡る符号５５８での独立した刺激の動作において、符号５５４での問いは定期的に実行される。（符号５５４での）問いに対する答えが「ＹＥＳ」という場合、動作が経路５５６を介して図１５Ｄにおける符号５５２での呼吸関連刺激にもとるように、図１５Ｄにおける符号５５８での独立した刺激の動作は終了する。少なくともこの実施例において、理解されるべきなのは、安定な呼吸波形は確立されていない場合において、動作は、符号５５２での呼吸関連刺激に復帰せずに、符号５５８での独立した刺激にとどまることである。

複数の実施例において、呼吸信号検出品質（すなわち、センサー信号品質指標）を表すモニタリングパラメータにより、問い５５４は実行され、モニタリングパラメータは、例えば、ピーク間の振幅、吸気デューティサイクル、吸気数などであってもよいが、これらに限らない。

図１６Ａは本開示の一例に係る、神経刺激プロトコル６４１を概略的に示す図形６４０である。

１つの態様において、図形６４０では刺激プロトコルに対する典型な呼吸波形を省略しているが、それは、複数の実施例において、独立した刺激機能１４（図１Ａ）に基づく動作は検出した呼吸波形が取得可能であるかまたは確実に安定であるかに関係なく行われるからである。したがって、図形６４０は、下にさらに説明と示すように、通常の呼吸パターンの吸気フェズと呼気フェズに対する刺激期間の代わりに、所定時間期間に対する刺激期間を示す。

図１６Ａにしめされるように、神経刺激プロトコル６４１は時間枠（Ｔ）において行う刺激セグメント６４２と非刺激セグメント６４８、６４９（すなわち、休み期間）を含む。この配置において、図１６Ａに示されるように、時間枠Ｔは、８時間ユニットのシリーズを備え、各時間ユニットが持続時間ｔを有する。複数の実施例において、２つの連続の時間ユニットとの組み合わせは、一般的に呼吸サイクルの持続時間と対応する持続時間Ｒを有する。１つの態様において、１時間ユニットの持続時間（ｔ）は１／２の持続時間Ｒを備える。

図形６４０に示されるように、刺激プロトコル６４１は連続刺激セグメント６４２と非刺激セグメント６４８、６４９の繰り返す列を含む。各刺激セグメント６４２は３時間ユニットの持続時間を有し、各非刺激セグメント６４８は２時間ユニットの持続時間を有し、各非刺激セグメント６４９は１時間ユニットの持続時間を有する。このパターンは「３：ＳＫ２：３：ＳＫ１」のように説明文６４５により表現され、ＳＫは、刺激をスキップすることを示すように「スキップ」を表現する。

図形６４０にさらに示されるように、この刺激パターン（３：ＳＫ２：３：ＳＫ１）は一連の時間枠Ｔを渡って繰り返す（各時間枠Ｔが８時間ユニットを含む）ように、各時間枠Ｔにおいて発生する刺激の時間ユニットの個数は識別される。例えば、第１時間枠が計８時間ユニットのうちの刺激の６時間ユニットを含み、続く３時間枠Ｔが計８時間ユニットのうちの刺激の５時間ユニットを含み、２つの「刺激の６時間ユニット」との時間枠Ｔが続き、また３つの「刺激の５時間ユニット」との時間枠Ｔが続く。これを踏まえて、最初の１２の連続の時間枠に対して、刺激の時間ユニットのパターンは６：５：５：５：６：６：５：５：５と表現されてもよい。

刺激プロトコル６４１を介して、神経刺激の治療処方は適用され、当該適用において、呼吸サイクルの予想の吸気フェズと一致する刺激期間が存在していない４つの連続する呼吸サイクルの期間は発生しない。この刺激プロトコルにおいて、刺激期間の持続時間は非刺激期間の持続時間を超える。

図１６Ｂは本開示の一例に係る、刺激プロトコル６５０を概略的に示す図形６５１である。複数の実施例において、プロトコル６５０は少なくとも図３Ｂ−３Ｅとともに前述した刺激プロトコルと実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかを表す。一般的には、刺激プロトコル６５０を介して、独立した刺激機能１４は刺激要素１２（図１Ａ）および／または治療管理部１６（図１Ｂ）を介して非同期的な神経刺激を実行し、非同期的な神経刺激は潜在的な睡眠呼吸障害にかかわらず安定な呼吸を促進する。

図１６Ｂに示されるように、刺激プロトコル６５０は刺激サイクルに基づいて動作し、当該刺激サイクルにおいて、各刺激サイクルの持続時間（Ｄ）は基準呼吸サイクル６５４Ａ、６５４Ｂの持続時間（Ｒ）より短い。さらに、複数の実施例において、刺激サイクルは基準呼吸サイクル６５４Ａ、６５４Ｂの持続時間（Ｒ）よりかなり短い（少なくとも半分又はその以下）持続時間（Ｄ）を有する。これらの実施例の１つにおいて、刺激サイクルの持続時間（Ｄ）は基準呼吸サイクル６５４Ａ、６５４Ｂの持続時間（Ｒ）より３０％短い。これらの実施例の１つにおいて、刺激サイクルの持続時間（Ｄ）は基準呼吸サイクル６５４Ａ、６５４Ｂの持続時間（Ｒ）より２０％短い。このような例の１つにおいて、図１６Ｂに示されるように、刺激サイクルの持続時間（Ｄ）は約１秒であり、基準呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）は約６秒である。

刺激プロトコル６５０の実行の複数の実施例において、所定の刺激サイクルに刺激期間（例えば、６５２Ａ、６５２Ｂなど）と非刺激期間（例えば、６５８Ａ、６５８Ｂなど）は、（各刺激サイクルに渡って）８０％の刺激デューティサイクルを形成するように、４対１の比となる。このような実施例において、各刺激サイクルは約１時間ユニットを持続し、当該約１時間ユニットは４つの「１／５」時間ユニットの連続刺激期間と続く１つの「１／５」時間ユニットの非刺激期間とを含み、刺激プロトコル６５０を介する神経刺激が実行される時にこの刺激サイクルは連続的に繰り返す。したがって、複数の実施例において、刺激サイクル全体の持続時間（例えば、４つの「１／５」時間ユニットの連続刺激期間と１つの「１／５」時間ユニットの非刺激期間）は１時間ユニットであり、刺激サイクル全体の持続時間はこの実施例において６時間ユニットである呼吸サイクルの持続時間Ｒよりかなり短い。

しかしながら、理解されるべきなのは、複数の実施例において、刺激期間の持続時間は離散個数（例えば、４）の分数の時間ユニット（例えば、「１／５」時間ユニット）と一致することを必要とせず、非刺激期間の持続時間は離散個数（例えば、１）の分数の時間ユニット（例えば、「１／５」時間ユニット）と一致することを必要としないことである。

複数の実施例において、図１６Ｂに示されるように、基準呼吸サイクル（例えば、６５４Ａ、６５４Ｂなど）の持続時間（Ｒ）は６時間ユニットより長いまたは短いように選択されてもよい。複数の実施例において、（例えば符号６５２Ａのような刺激期間と例えば符号６５８Ａのような非刺激期間とを含む）各刺激サイクルの持続時間（Ｄ）は１時間ユニットより長いまたは短いように選択されてもよい。

図１６Ｂにおいて、刺激期間６５２Ａの第１端６５３は呼吸サイクル６５４Ａの吸気フェズ１６２の開始と一致しているように示される。しかしながら、理解されるべきなのは、呼吸サイクル６５２Ａの開始６５３は吸気フェズ１６２に対して同期的でないことである。むしろ、刺激期間６５２Ａの開始６５３が吸気フェズ１６２の開始と一致するように示されているのは、基準呼吸サイクル６５４Ａ、６５４Ｂなどに対して刺激プロトコル２１０を簡単に並列で図示するためである。したがって、理解されるべきなのは、刺激は（刺激プロトコル６５０に基づいて）治療期間に渡って始まり、刺激期間６５２Ａの開始は図１６Ｂに示された呼吸サイクル（例えば６５４Ａ）の違うところと一致してもよいことである。

図１６Ｂにさらに示されるように、１つの態様において、それぞれの非刺激期間（例えば、６５８Ａ、６５８Ｂなど）はそれぞれの呼吸刺激期間（例えば、６５２Ａ、６５２Ｂなど）の持続時間よりかなり短い（例えば、少なくとも半分以下）持続時間を有する。１つの態様において、それぞれの刺激期間（例えば、６５２Ａ、６５２Ｂなど）の持続時間もそれぞれの基準呼吸サイクル（例えば、６５４Ａ、６５４Ｂなど）の持続時間（Ｒ）よりかなり短い（例えば、少なくとも３０％以下）。複数の実施例において、刺激プロトコル６５０において、各刺激期間（例えば、６５２Ａ、６５２Ｂなど）の持続時間（Ｄ）は
個々の呼吸サイクル（例えば、６５４Ａ）の吸気フェズ１６２の持続時間（Ｉ）よりかなり短いため、複数の異なる刺激期間は１つの吸気フェズ１６２に渡って発生する。したがって、この配置を利用すると、いくつかの刺激サイクルは１つの基準呼吸サイクルにおいて繰り返される。

複数の実施例において、基準呼吸サイクルの吸気フェズ１６２において前の刺激期間（例えば、６５２Ａ）に比べると異なる場所に位置するように、刺激サイクルの比較的に短い持続時間は引き続く刺激期間（例えば、６５２Ｂ）を起こすため、刺激パターンは、
呼吸サイクルの特徴から独立している（すなわち、呼吸サイクルの特徴に対して同期的でない）と思われる。むしろ、刺激プロトコル６５０の非同期の本質は、刺激期間６５２Ｃ−６５２Ｆが呼吸サイクル６５４Ａの呼気フェズ１７０に渡って発生することを介して表現され、それは、同様な刺激サイクルは刺激期間が基準呼吸サイクルの異なる部分に対してどこに位置するかに関わらず繰り返されるからである。

したがって、刺激は呼吸波形の特徴（例えば、吸気）に対して同期していないとして、刺激プロトコル６５０は一連の呼吸サイクルに対してどこから開始しても、刺激期間の短い持続時間（Ｄ）は（呼吸サイクルのより長い持続期間に対して）、刺激プロトコル６５０が適用される治療期間の一部を渡って、２つの刺激期間（例えば、６５２Ａ、６５２Ｂ）の少なくとも一部がそれぞれの基準呼吸サイクルの吸気フェズ１６２とかなり（少なくとも大部分）重なることを確保する。

複数の実施例において、治療管理部１６（図１Ｂ）を介して、臨床医は、刺激が終了する前におよび／または異なる刺激プロトコルが適用される前に、いくらの呼吸サイクルに渡って刺激プロトコル６５０が適用されるべきかという指標を設定してもよい。複数の実施例において、指標は所定量の時間および／または特定の患者に対する所定量の呼吸サイクルに基づくものである。

理解されるべきなのは、各呼吸サイクル（２０４Ａ−２０６Ｈ）の各吸気フェズ１６２は図３Ｂにその理想的な形で示され、吸気フェズ１６２が少なくとも部分的にそれぞれの非刺激期間の１つ（例えば、２１８Ｄ）と一致しているようないくつかの例において、吸気フェズは図３Ｂに示された理想化された形状に比べると不規則な形状を有することがある。

したがって、刺激プロトコル６５０を介して、治療管理部１６（図１Ｂ）の独立した刺激機能１４は睡眠呼吸障害にかかわらず安定な呼吸を達成するように非同期的な神経刺激を利用する。

複数の実施例において、刺激プロトコル６５０（および前述した同様なプロトコル）は、激しくない刺激プロトコルを介して制御下になっていない持続性の睡眠呼吸障害とのタイプを克服するのに役に立つように、オーバーライド機能４９２の「他」の機能４９６（図１５Ａ）を介して実行される。したがって、刺激プロトコル６５０は連続でないが強度が激しい刺激を提供し、提供される刺激の強度は、少なくとも図３Ｂ−３Ｅとともに前に示された独立した刺激機能４５４（図１２）または呼吸関連機能４５６（図１２）の１つの刺激プロトコルを介して適用される刺激の強度よりも実質的に激しい。

しかしながら、連続刺激パターン、例えばオーバーライド機能４９２の連続機能４９４（図１５Ａ）を介して提供されたもの、と違って、刺激プロトコル６５０は、刺激期間において標的神経および／または筋肉をある程度に休ませるように、全体の８０％である刺激デューティサイクルを達成しながら、非刺激期間を定常的に提供する。この配置において、複数の刺激期間は繰り返す基準呼吸サイクルの各吸気フェズに渡って発生できるため、与えられた吸気フェズの少なくとも大部分に渡って刺激が発生しない吸気フェズはない。１つの態様において、このような配置は、「他」のオーバーライド機能の実行に対してさらによい患者快適さまたは耐性に貢献し、および／または、いかなる潜在的な神経または筋肉の疲労を減らすのに貢献する。

複数の実施例において、刺激プロトコル６５０の変化は基準呼吸サイクルの持続時間（Ｒ）よりかなり短い刺激サイクルの持続時間（Ｄ）において実行され、刺激デューティサイクルは（８０％でなく）約６０％または７０％である。このような配置において、複数の刺激期間も繰り返す基準呼吸サイクルの各吸気フェズに渡って発生するため、与えられた吸気フェズの少なくとも大部分に渡って刺激が発生しない吸気フェズはないが、多くの非刺激が取得可能である。１つの態様において、示された８０％の刺激デューティサイクルを有する刺激プロトコル６５０という実施例と比べると、（刺激サイクルの比較的に短い持続時間を有する）このような配置は特定な患者に対して多くの快適さおよび／または潜在的な筋肉疲労の少なさを提供することができる。

本開示に記載された他の例示的な刺激プロトコルのように、刺激プロトコル６５０は操作員により様々なパラメータ、機能を介して変更されてもよく、少なくとも図４−５とともに前述した部品はユーザインターフェース（図１１Ａにおける符号３９６、図１１Ｂにおける符号４００）とともに制御部（図２Ｃにおける符号５６、図９における符号３６０、図１０における符号３８０）を介して選択されおよび／または調節されてもよい。

図１７Ａは本開示の一例に係る、睡眠呼吸障害を治療する神経刺激の方法７０１を概略的に示すフロー図形７００である。複数の実施例において、方法７０１は図１−１６Ｂとともに前に説明して示された部品、要素、システムなどを利用するように行われる。複数の実施例において、方法７０１は図１−１６Ｂとともに前に説明して示された部品、要素、システムなど以外の部品、要素、システムなどを利用するように行われる。

図１７Ａに示されるように、符号７０５において、方法７０１は、刺激サイクルの第１刺激プロトコルに基づいて気道開存性関連神経へ非同期的に刺激することを含み、刺激サイクルは刺激期間と非刺激期間とを含む。

図１７Ｂは本開示の一例に係る、睡眠呼吸障害を治療する神経刺激の方法７２１を概略的に示すフロー図形７２０である。複数の実施例において、方法７２１は図１−１６Ｂとともに前に説明して示された部品、要素、システムなどを利用するように行われる。複数の実施例において、方法７２１は図１−１６Ｂとともに前に説明して示された部品、要素、システムなど以外の部品、要素、システムなどを利用するように行われる。

図１７Ｂに示されるように、符号７２４に示されるように、図１７Ａの方法７０１とともに、方法７２１は治療管理部を介して神経刺激を行うことを含み、治療管理部は、図１７Ａの独立した刺激モード／機能と、検出した呼吸波形の特徴と同期的に気道開存性関連神経へ刺激する第２刺激モードとの間の自動的な転換可能動作を提供する。この配置を利用すると、治療管理部は、第１モードにおいて少なくとも第１所定時間期間に渡って動作し（７２６）、検出した呼吸波形の少なくとも１つのパラメータがセンサー信号品質指標を満たす場合、動作を第２モードに転換する（７２８）。検出した呼吸波形の少なくとも１つのパラメータがセンサー信号品質指標を満たさない場合、少なくとも第１所定時間期間に渡って動作を第１モードに復帰する（７３０）。この実施例において、第１モードは動作のデフォルトモードとして動く。

複数の実施例において、センサー信号品質指標はシステムが高度な信頼度をもって確実に呼吸期間の標的部分に刺激を送る能力を表す。複数の実施例において、システムは閉塞性イベント（例えば、無呼吸／低呼吸）を少なくとも１０秒を持続すると定義してもよく、前述した高度の信頼性は、連続の呼吸サイクルにおいて呼吸期間の目標部分を２回ミスしないことに対応してもよい。

複数の実施例において、センサー信号品質指標は、刺激中または刺激されていないという患者のリアルタイムの状態を表してもよい。複数の実施例において、センサー信号品質指標はセンサーノイズを表してもよく、センサーノイズにより、センサー信号が患者のリアルタイムの状態をどのように関係つけているかを表す。

しかしながら、複数の実施例において、第２モードは動作のデフォルトモードとして動いてもよい。したがって、図１７Ｃに示されるように、符号７７４に示されるように、図１７Ａの方法７０１とともに、方法７７１は治療管理部を介して神経刺激を行うことを含み、治療管理部は、図１７Ａの独立した刺激モード／機能と、検出した呼吸波形の特徴と同期的に気道開存性関連神経へ刺激する第２刺激モードとの間の自動的な転換可能動作を提供する。この配置を利用すると、治療管理部は、第２モードにおいて動作し（７７６）、検出した呼吸波形の少なくとも１つのパラメータがセンサー信号品質指標を満たさない場合、少なくとも第１所定時間期間に渡って動作を第１モードに転換する（７７８）。符号７８０において、検出した呼吸波形の少なくとも１つのパラメータがセンサー信号品質指標を満たす場合、動作を第２モードに復帰する。

複数の実施例において、少なくとも図１７Ｂおよび図１７Ｃに関して、第１刺激モードと第２刺激モードとの間の転換は自動的に行われる。

図１７Ｂと図１７Ｃとともに第１モードまたは第２モードの選択に関して、複数の実施例において、治療管理部８００は、ユーザに第１モードまたは第２モードをデフォルトモードとして選択させるように、（図１８に示されるように）デフォルトモード選択部機能８０２を含む。複数の実施例において、治療管理部８００は、少なくとも図１−１７Ｃとともに前述した治療管理部１６（図１Ｂ）およびほかの治療管理部の例示と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかも備える。

図１７Ｂと図１７Ｃとともに第１モードまたは第２モードの選択に関して、複数の実施例において、治療管理部８５０は、２つの異なる刺激モードとの間に選択的に転換させるように、（図１９に示されるように）手動転換機能８５２を含む。１つの態様において、このような選択的な転換は、操作員が特定の患者に対して刺激プロトコルのパラメータを調整する時に、治療管理部の操作員滴定に渡って実行されてもよい。複数の実施例において、治療管理部８５０は、少なくとも図１−１７Ｃとともに前述した治療管理部１６（図１Ｂ）およびほかの治療管理部の例示と実質的に同様な特性および属性の少なくともいくつかも備える。したがって、本開示の少なくとも複数の実施例は、神経刺激の効果を向上させて睡眠呼吸障害を治療するようにロバストな機制を提供する。

具体的な実施例を図示し説明してきたが、種々の代替的及び／又は等価的な実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく示され且つ記載された特定の実施例と置き換えられてもよいことは当業者によって理解されるだろう。この出願は、本明細書に記載された特定の実施例の任意の改良又は変形を網羅することを意図する。

Claims (15)

1. アクティブに検出した呼吸情報に対して同期的でない第１刺激治療プロトコルに基づいて、上気道開存性関連神経へ刺激する刺激要素を備え、前記第１刺激治療プロトコルは一連の繰り返し刺激サイクルを含み、前記第１刺激治療プロトコルにおいて、各刺激サイクルが刺激期間と非刺激期間とを含み、前記第１刺激治療プロトコルは睡眠行動に入っている患者に対応する治療期間を含む閉塞性睡眠時無呼吸を治療する装置。
2. 前記装置は前記刺激要素を含むパルス発生器を備え、前記装置はカフ電極を備え、前記カフ電極は少なくとも２つの電極の単一機能的接点群を含み、前記カフ電極を介して前記刺激を非選択的に気道開存性関連神経へ送られる請求項１に記載の装置。
3. 治療期間に渡って前記第１刺激治療プロトコルを介する刺激の総持続時間は、前記治療期間の前記総持続時間の３０％より長い請求項１に記載の装置。
4. 各前記刺激期間は、連続刺激を含み、吸気基準と同様または前記吸気基準より長い最小持続時間を有する請求項３に記載の装置。
5. 前記吸気基準は基準呼吸サイクルの吸気フェズの持続時間に対応し、前記刺激サイクルの各前記刺激期間は前記吸気基準の持続時間より長い持続時間を有し、前記刺激期間は非刺激期間に続き、前記非刺激期間は前記刺激期間の前記持続時間より短い持続時間を有する請求項４に記載の装置。
6. 前記刺激期間の持続時間は、
   前記刺激サイクルの持続時間の少なくとも２５％であること、
   前記刺激サイクルの持続時間の少なくとも５０％であること、および
   前記刺激サイクルの持続時間の少なくとも８０％であることのうち、少なくとも１つである請求項１に記載の装置。
7. 前記刺激期間の持続時間は、
   基準呼吸サイクルの持続時間の少なくとも２５％であること、
   前記基準呼吸サイクルの持続時間の少なくとも５０％であること、および
   前記基準呼吸サイクルの持続時間の少なくとも８０％であることのうち、少なくとも１つである請求項１に記載の装置。
8. 前記刺激サイクルの持続時間は前記基準呼吸サイクルの持続時間より短く、前記刺激期間の持続時間は前記非刺激期間の持続時間の３倍を超える請求項５に記載の装置。
9. 前記刺激期間の持続時間は前記基準呼吸サイクルの持続時間より長く、前記刺激期間と前記非刺激期間は少なくとも１．５対１の比となる請求項５に記載の装置。
10. 前記刺激サイクルの持続時間は前記基準呼吸サイクルの持続時間と同様であり、前記基準呼吸サイクルの持続時間は、持続時間変異性指標を超える量によるリアルタイム呼吸サイクルの持続時間と異なる請求項５に記載の装置。
11. 刺激と同期せずに少なくとも定期的に呼吸波形を検出することを介して前記呼吸情報を取得する検出要素と、を備える請求項１に記載の装置。
12. 前記刺激要素は、重症度閾値に達するまたは超える睡眠呼吸障害行動を前記検出要素が識別する場合に刺激のために活性化され、重症度閾値より小さい睡眠呼吸障害行動を前記検出要素が識別する場合に非活性化され、前記検出要素は、デフォルトでは不活性状態であるように配置され、前記呼吸情報を検出して、
    前記重症度閾値に関して少なくとも探知した睡眠呼吸障害に基づいて治療効果を評価することと、
    検出した前記呼吸情報に関する前記基準呼吸サイクルを較正することとの少なくとも１つを行うために定期的で一時的に活性化される請求項１１に記載の装置。
13. 取得した前記呼吸情報に基づいて前記基準呼吸サイクルに関して前記第１刺激治療プロトコルを評価する治療管理部を備え、前記評価に応じて、前記治療管理部は前記基準呼吸サイクルと前記第１刺激治療プロトコルとの少なくとも１つを修正し、前記第１刺激治療プロトコルを修正することは、
    前記第１刺激治療プロトコルの特性を調整することと、
    異なる刺激治療プロトコルを前記第１刺激治療プロトコルの代わりにすることとの少なくとも１つを含む請求項１１に記載の装置。
14. 前記治療管理部は前記検出した呼吸情報を評価し、前記第１刺激治療プロトコルが前記探知した睡眠呼吸障害行動に前記重症度閾値より小さくさせていないと判断される場合、または、前記検出した呼吸情報がセンサー信号品質指標を満たしていないと判断される場合、前記治療管理部は前記第１刺激要素の動作を前記第１刺激治療プロトコルから第２刺激治療プロトコルに転換し、前記第２刺激治療プロトコルにおいて、刺激は少なくとも２つの呼吸サイクルに渡って連続的に適用される、または、前記探知した睡眠呼吸障害行動が前記重症度閾値より小さいまで連続的に適用される請求項１３に記載の装置。
15. 前記刺激要素は、重症度閾値に達するまたは超える睡眠呼吸障害行動を前記検出要素が識別する場合に刺激のために第１モードで活性化され、重症度閾値より小さい睡眠呼吸障害行動を前記検出要素が識別する場合に非活性化され、前記探知した睡眠呼吸障害行動が前記重症度閾値に達するまたは超えると判断される場合、前記治療管理部は前記第１刺激モードで動作を終了して第３モードにおける動作を始め、前記第３モードにおいて、連続刺激が適用される請求項１３に記載の装置。

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