JP7165759B2 - 患者のニューロンを刺激してその病的同期活動を抑制するための治療装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、患者のニューロンを刺激してニューロンの病的同期活動を抑制するための治療装置及びそれぞれの方法に関する。

パーキンソン病などの幾つかの脳障害は、ニューロンの異常に強い同期活動（即ち、強く同期されたニューロン発射又はバースト）を特徴とする。パーキンソン病の他にも、この特徴は、例えば、本態性振戦、失調症、脳卒中後機能障害、てんかん、抑鬱症、偏頭痛、緊張性頭痛、強迫障害、過敏性大腸症候群、慢性疼痛症候群、骨盤痛、境界性人格障害における解離、及び外傷後ストレス障害にも当てはまりうる。

例えば、Ｌ－ＤＯＰＡによるパーキンソン病の薬物学的治療は、限られた治療効果を有することがあり、きわめて長期の副作用を引き起こしうる。パーキンソン病に対する高周波脳深部電気刺激法（ＤＢＳ）は、パーキンソン病の進行期で医学上手に負えない患者に標準的なものである。しかしながら、ＤＢＳは、大きいリスクと関連する外科手術を必要とする。例えば、脳内のある特定の標的領域に深く電極を埋め込むと出血が起こりうる。更に、標準の連続高周波ＤＢＳは、副作用を引き起こしうる。

更に、非侵襲的な振動触覚多チャンネル刺激治療は、パーキンソン病の兆候を打ち消すことが知られている。この非侵襲的手法の欠点は、使用される刺激の本質的に周期的な構造にある。実質として、一連の刺激の繰返し率などの特定の刺激パラメータが、異常活動ニューロンの優位周波数に適切に同調されない場合、刺激は効果がないことがある。特に、非侵襲的構成では、長期的な非侵襲的脳波聴力検査（ＥＥＧ）記録の制限により、異常脳活動の周波数持性の確実な推定値を得るのは難しい。より重要なことには、幾つかの脳障害は、パーキンソン病での緩慢と硬直に関連した９Ｈｚ～３５Ｈｚに対して、様々な周波数（例えば、パーキンソン病震えと関連した約４Ｈｚ～５Ｈｚ）の異常な脳リズムを特徴とする。更に、複数の中央振動子（即ち、脳リズム）が、パーキンソン病の患者の様々な四肢の震えを引き起こす。長期的に埋め込まれた脳電極からのフィードバック信号がない場合、これまで使用された刺激パターンで最適な刺激結果を達成することが難しいことがある。

異常にアップレギュレートされたシナプス結合がニューロンの異常な同期活動を引き起こしうることが分かった。しかしながら、繰り返し同時に起こるニューロン活動化によって、それらの相互シナプス結合の強さを高めうる。したがって、既知の非侵襲的な振動触覚多チャンネル刺激処理で生成された刺激が、ニューロンの病的同期活動と繰り返し同時に重なる場合、この治療はニューロンの病的同期活動を非意図的に強めうる。

技術的背景を考慮して、本発明の目的は、ニューロンの病的同期活動（即ち、患者の脳内）を頑強かつ効果的に抑制することを可能にする改善された非侵襲的治療装置及びそれぞれの方法を提案することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する治療装置、請求項２２の特徴を有する治療用グローブ、請求項２３の特徴を有する治療用バンド、請求項２４の特徴を有する治療用シートパッド、請求項２５の特徴を有する治療用靴底、請求項２６の特徴を有する治療システム、及び請求項２７の特徴を有する治療方法によって解決される。好ましい実施形態は、図、明細書及び従属クレームから得られる。

したがって、第１の態様では、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療装置が提案され、この治療装置は、患者の身体に対する刺激を生成するための少なくとも３個の非侵襲的刺激ユニットを含む。治療装置は、更に、活動期間のシーケンス内で刺激ユニットを選択的かつ断続的に作動させるための制御ユニットを含み、この制御ユニットは、前記活動期間のシーケンス全体にわたって、活動期間ごとに、前記それぞれの活動期間に同時に作動される刺激ユニットの数ｎを様々に決定するように構成される。

更に他の態様によれば、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用グローブ、治療用バンド、治療用シートパッド及び治療用靴底が提案され、これらはそれぞれ、患者の身体に対する刺激を生成するための少なくとも３個の非侵襲的刺激ユニットと、活動期間のシーケンス内に前記刺激ユニットを選択的かつ断続的に作動させるための１つの制御ユニットとを含み、前記制御ユニットは、前記活動期間のシーケンス全体にわたって、活動期間ごとに、前記それぞれの活動期間に同時に作動される刺激ユニットの数ｎを様々に決定するように構成される。

更に他の態様によれば、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療システムが提案され、前記治療システムは２つ以上の治療装置を含む。

更に他の態様によれば、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療方法が提案される。前記方法は、患者の身体に対する刺激を生成するための少なくとも３個の非侵襲的刺激ユニットを提供するステップと、前記刺激ユニットを活動期間のシーケンスに従って選択的かつ断続的に作動させるステップとを含み、前記それぞれの活動期間に同時に作動される刺激ユニットの数ｎは、前記シーケンス全体にわたって様々に変化し、前記活動期間のうちの少なくとも１つの活動期間に、３個の刺激ユニットが同時に作動される。

本開示は、添付図面と関連して検討されるときに以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解される。

患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療装置の概略図である。 患者のニューロンの病的同期活動を抑制するために治療装置の非侵襲的刺激ユニットが作動される活動期間のシーケンスを概略的に示す図である。 図２に描かれたシーケンスを生成するために治療装置の制御ユニットによって使用される手順を示す流れ図である。 第２の実施形態による治療装置の概略図である。 治療用グローブの形の治療装置の概略図である。 治療用首及び／又は肩バンドの形の治療装置の概略図である。 治療用喉頭バンドの形の治療装置の概略図である。 治療用フェースマスク又はバンドの形の治療装置の概略図である。 治療用シートパッドの形の治療装置の概略図である。 治療用腹巻の形の治療装置の概略図である。

以下に、本発明が、添付図面を参照してより詳細に説明される。図では、類似要素が同一の参照数字によって示され、その繰り返し記述は冗長性を回避するために省略されうる。

図１は、患者のニューロンを刺激してニューロンの病的同期活動を抑制する治療装置１０を概略的に示す。

治療装置１０は、神経又は精神疾患、詳細にはパーキンソン病、本態性振戦、失調症などの治療に使用されうる。その目的のため、治療装置１０は、てんかん、多発性硬化症の結果として振戦、及び他の病的振戦、うつ病、運動障害、小脳の疾病、強迫障害、トゥーレット症候群、脳卒中後機能障害、けいれん性麻痺、耳鳴り、睡眠障害、統合失調症、過敏性大腸症候群、嗜癖障害、人格障害、注意欠陥障害、注意欠陥活動過多症候群、ゲーム依存症、神経症、摂食障害、燃えつき症候群、線維筋痛症、偏頭痛、群発性頭痛、一般的頭痛、神経痛、歩行失調、チック障害又は高血圧などの他の神経又は精神疾患の治療、並びに他の疾患の治療にも使用されうる。

前述の疾病は、特定経路で互いに接続された神経細胞群の生体電気通信の障害によって引き起こされうる。これにより、ニューロン集団は、連続した病的ニューロン活動及びそれと関連しうる高い病的接続（網状構造）を生成する。この点で、多数のニューロンが、同期活動ポテンシャルを形成し、これは、関連したニューロンが過度かつ同期的に発射又はバーストすることを意味する。更に、病的ニューロン集団は振動ニューロン活動を有し、これは、ニューロンが律動的に発射又はバーストすることを意味する。神経又は精神疾患の場合、関連ニューロン群の病的律動的活動の平均周波数は、ほぼ１Ｈｚ～３０Ｈｚの範囲でありうるが、この範囲外のこともある。これと対照的に、健康な人のニューロンは、質的に違う風に、例えば非相関式に発射又はバーストする。

換言すると、前述の疾病はそれぞれ、病的同期ニューロン活動のある患者の脳又は脊髄内の少なくとも１つのニューロン集団によって特徴付けられうる。そのような病的同期活動を抑制するために、治療装置１０は、罹患した神経集団を刺激して、その罹患した神経集団を非相関式、即ち非同期式に発射又はバーストさせるように構成される。

具体的には、治療装置１０は、非侵襲的治療装置である。これは、治療装置１０が、意図した治療効果を達成するために非侵襲的処置を行うことを意味する。換言すると、動作状態で、治療装置１０は、患者の身体に埋め込まれず、即ち、患者の身体内への介入処置と関連付けられない。

患者の身体に作用するため、治療装置１０は、４個の非侵襲的刺激ユニット１２ａ～ｄを備え、各刺激ユニットが、患者の身体に対する刺激を生成するように構成される。換言すると、刺激ユニット１２ａ～ｄは、患者の身体表面と接しているときに患者の身体に対する刺激を引き起こすように構成される。したがって、刺激ユニット１２ａ～ｄは、患者に固定されるように意図される。そのため、治療装置１０は、更に、刺激ユニット１２ａ～ｄを患者の身体に取り外し可能に固定するための固定手段（図示せず）を備える。具体的には、固定手段は、刺激ユニット１２ａ～ｄが患者の身体の様々な部位に固定されるように提供される。したがって、治療装置１０が患者の身体に固定された状態で、刺激ユニット１２ａ～ｄは、互いから離間される。このように、刺激ユニット１２ａ～ｄは、患者の身体の様々な部位に刺激を生成するように構成される。

示された実施形態は、４個の刺激ユニット１２ａ～ｄを備えるが、３個の刺激ユニットを備えた治療装置でも満足な治療効果を達成できる。したがって、別の実施形態では、治療装置は、３個又は４個を超える刺激ユニットを備えうる。

刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成される刺激は、一般に、患者の身体によって、即ちそれぞれの受容器によって知覚されうる刺激を指す。そのような刺激は、例えば光刺激、聴覚刺激、触覚刺激、振動刺激、電気刺激及び／又は温度刺激の様式を有しうる。これらの刺激は、刺激の様式に応じて患者の目、耳及び／又は皮膚内の受容器によって知覚されることがあり、その受容器から患者の脳又は脊髄内のニューロン活動を引き起こす患者の神経系に導かれる。

したがって、病的同期活動に冒された神経集団を抑制するために、刺激ユニット１２ａ～ｄは、患者の身体の受容器によって知覚されてその神経系に導かれるときに、冒された神経集団、即ち患者の脳内の活動を少なくとも部分的に引き起こす患者の身体に対する刺激を生成するように構成される。これを行うため、生成される刺激の様式及び特徴並びに意図される場所（刺激が患者の身体内に誘導される）がそれぞれ、以下により詳細に述べるように設定される。

各刺激ユニット１２ａ～ｄは、前述した刺激の様式の少なくとも１つを生成するように構成されうる。複数の刺激ユニット１２ａ～ｄ全体にわたって、刺激ユニット１２ａ～ｄは、同じ様式又は異なる様式の刺激を生成するように構成されうる。

図１に示された実施形態では、刺激ユニット１２ａ～ｄはそれぞれ、振動及び／又は触覚刺激を生成するように構成される。そのような構成で、刺激ユニット１２ａ～ｄは、患者の皮膚に機械的に作用するように構成された刺激要素（ロッドなど）を備えうる。刺激要素は、電気エネルギーを刺激要素の運動に変換する電気機械アクチュエータによって駆動されうる。例えば、電気機械アクチュエータは、電流の印加で形状を変化させる電気活性高分子で構成された等電流モータ、ボイスコイル、圧電型変換器又は変圧器の形で提供されうる。電気機械アクチュエータに電気エネルギーを提供するために、刺激ユニット１２ａ～ｄは、エネルギー源（即ち、バッテリの形）を含むか、それに接続されうる。そのような構成によって、刺激ユニット１２ａ～ｄは、様々又は可変の振動数と振幅の振動性刺激を生成するように可変に駆動されうる。したがって、刺激ユニット１２ａ～ｄは、様々な動作モードで作動されてよく、それぞれの刺激ユニット１２ａ～ｄが、様々な刺激（即ち、刺激持続時間、周波数、振幅などの点で）を生成する。

一般に、人間の皮膚は、２つの大きなカテゴリ、即ち速順応単位（ＦＡ）及び遅順応単位（ＳＡ）に分類される刺激（即ち、触覚刺激又は振動刺激）を感知できる機械受容性求心性単位を有する。ＦＡ単位は、移動刺激並びに段階刺激の攻撃及び除去に応答する。これと対照的に、ＳＡ単位は、維持放電に応答する。更に、それらの受容野の特性に基づき、両方のカテゴリは、更に、２つの異なる型に分類される。ＲＡ（速順応）単位とも呼ばれ速順応型Ｉ（ＦＡ Ｉ）単位と、遅順応型Ｉ（ＳＡ Ｉ）単位は、皮膚の表面に小さいが明確に区切られた受容野を構成する。これと対照的に、ＰＣ（パチーニ小体）単位とも呼ばれる速順応型ＩＩ（ＦＡ ＩＩ）単位と遅順応型ＩＩ（ＳＡ ＩＩ）によって構成された受容野は、より幅広く不明瞭な境界を有する。

典型的には、様々な型の機械的受容器の分布と密度は、人間の皮膚上の位置により異なる。例えば、人間の手の無毛皮膚に関して、ＦＡ Ｉ単位の密度は、指先の領域内で比較的高い。これと対照的に、指と手の甲の領域ではＦＡ ＩＩ単位の密度が比較的高い。

４個の異なる型の人間の皮膚の機械的受容器は、質的に異なる刺激に対して最適に応答する。具体的には、ＳＡ Ｉ及びＳＡ ＩＩ機械的受容器にはそれぞれ縁端刺激と伸張刺激が最適である。ＳＡ Ｉ単位は、比較的不規則な維持放電を有することが多く、それに対して、ＳＡ ＩＩ単位は、規則的に放電するが、触覚刺激がない状態で自発放電を示すことが多い。約３０Ｈｚ～約６０Ｈｚの範囲の振動性垂直正弦波皮膚変位は、ＦＡ Ｉ単位には最適な刺激であるが、約１００Ｈｚ～約３００Ｈｚの範囲の振動性刺激は、ＦＡ ＩＩ単位に最適な刺激である。ＦＡ Ｉ及び、特にＳＡ Ｉ単位は、顕著な縁輪郭感度を有し、したがって、その応答は、刺激接触器表面が受容野に完全には含まれないときの方が強い。したがって、ＦＡ Ｉ応答を強化するために、刺激要素の平坦で空間的に均一な接触器表面の代わりに、空間的に不均一な窪み断面を有する接触器表面を使用できる。

示された実施形態では、刺激ユニット１２ａ～ｄは、ＦＡ Ｉ、ＦＡ ＩＩ、ＳＡ Ｉ及び／又はＳＡ ＩＩ単位の応答特性に適応された刺激を生成するように設計され構成されうる。この構成で、刺激ユニット１２ａ～ｄはそれぞれ、ＦＡ Ｉ、ＦＡ ＩＩ、ＳＡ Ｉ及びＳＡ ＩＩ単位の少なくとも１つに応答するように適応された刺激を生成するように構成されうる。例えば、治療装置１０は、ＦＡ Ｉ、ＦＡ ＩＩ、ＳＡ Ｉ及びＳＡ ＩＩ単位のうちの１つだけを標的とする刺激を生成するように構成された刺激ユニット１２ａ～ｄを含みうる。換言すると、これらの刺激ユニット１２ａ～ｄは、ＦＡ Ｉ、ＦＡ ＩＩ、ＳＡ Ｉ及びＳＡ ＩＩ単位のうちの１つの応答特性に適応された刺激を生成する。代替又は追加として、治療装置１０は、ＦＡ Ｉ、ＦＡ ＩＩ、ＳＡ Ｉ及びＳＡ ＩＩ単位の２つ以上を標的とする刺激を生成するように構成された刺激ユニット１２ａ～ｄを含みうる。例えば、そのような刺激ユニット１２ａ～ｄは、ＦＡ Ｉ、ＦＡ ＩＩ、ＳＡ Ｉ及びＳＡ ＩＩ単位の複数によって感知される刺激を生成するように構成されうる。代替又は追加として、そのような刺激ユニット１２ａ～ｄは、様々な動作モードで作動されるように構成され、その様々な動作モードで、様々なＦＡ Ｉ、ＦＡ ＩＩ、ＳＡ Ｉ及びＳＡ ＩＩ単位の応答特性にそれぞれ適応された様々な刺激が生成される。

具体的には、ＦＡ Ｉ型受容器を標的とする場合、刺激ユニット１２ａ～ｄは、３０Ｈｚ～６０Ｈｚの振動周波数（即ち、３０Ｈｚ）と、０．２５ｍｍの頂点間振幅を有する振動性刺激を生成するように構成されうる。例えば、この刺激ユニット１２ａ～ｄは、患者の指先に固定されるように意図されうる。更に、ＦＡ ＩＩ型受容器を標的とする場合、刺激ユニット１２ａ～ｄは、１００Ｈｚ～３００Ｈｚの振動周波数（即ち、２５０Ｈｚ）と、２．０ｍｍの頂点間振幅とを有する振動性刺激を生成するように構成されうる。例えば、この刺激ユニット１２ａ～ｄは、患者の指又は手の甲に固定されるように意図されうる。更に、頂点間振幅が十分に大きい場合、ＦＡ Ｉ型受容器を標的とする低周波数振動がＦＡ ＩＩ型受容器を更に活動化し、その逆もあることが分かった。したがって、頂点間振幅を、例えば３．０ｍｍの頂点間振幅に増やすことによって、前述した刺激ユニット１２ａ～ｄがそれぞれ、ＦＡ Ｉ及びＦＡ ＩＩ型受容器の両方を刺激するように適応された振動性刺激を生成しうる。

治療装置１０は、更に、刺激ユニット１２ａ～ｄを選択的かつ断続的に作動させるための制御ユニット１４を備える。制御ユニット１４は、接続線１６を介して刺激ユニット１２ａ～ｄのそれぞれに接続され、接続線１６を介して、制御信号が、刺激ユニット１２ａ～ｄを作動させるために制御ユニット１４から刺激ユニット１２ａ～ｄに導かれる。

具体的には、制御ユニット１４は、連続した活動期間Ｔ_A1,...,AiのシーケンスＳで刺激ユニット１２ａ～ｄを作動させるように構成され、文字「ｉ」は、シーケンスＳ内の活動期間の総数を指す。図２は、連続した活動期間Ｔ_A1,...,AiのシーケンスＳを示し、このシーケンスＳに従って、治療装置１０の刺激ユニット１２ａ～ｄは、患者のニューロンの病的同期活動を抑制するように作動される。シーケンスＳは、制御ユニット１４によって生成され、時間経過による刺激ユニット１２ａ～ｄの活動を示す制御シーケンス又は制御パターンを形成する。したがって、シーケンスＳは、治療装置１０の刺激ユニット１２ａ～ｄが選択的かつ断続的に作動される時間期間を示す。活動期間Ｔ_A1,...,AiのシーケンスＳは、治療装置１０によって行なわれる治療（例えば、毎日の治療）の持続時間に対応する持続時間を有しうる。例えば、シーケンスＳは、１２０分の持続時間を有しうる。

シーケンスＳは、数ｉのタイムシフトされた重複しない活動期間Ｔ_A1,...,Aiを含む。この文脈で、用語「活動期間」は、シーケンスＳ（患者の身体に対する刺激を生成するために刺激ユニット１２ａ～ｄの少なくとも１つを作動させる期間）内の時間期間を指す。従って、活動期間Ｔ_A1,...,Aiの持続時間は、刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成される単一刺激の長さに対応する。例えば、活動期間Ｔ_A1,...,Aiは、２５ミリ秒～３秒の持続時間（即ち、約１２５ミリ秒）を有しうる。代替実施形態で、シーケンス内の活動期間は、少なくとも部分的に重複しうる。

図２に描かれたように、連続活動期間Ｔ_A1,...,Aiの間に休止期間Ｔ_R1,...,Riが予定される。用語「休止期間」は、刺激ユニット１２ａ～ｄのどれも作動されないシーケンスＳ内の期間を指す。したがって、休止期間Ｔ_R1,...,Ri中、患者の身体は、治療装置１０の刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成された刺激を受けない。

図２に、それぞれの刺激ユニット１２ａ～ｄの活動が、活動期間Ｔ_A1,...,Ai内に位置決めされた破線範囲によって示される。活動期間Ｔ_A1,...,Ai中、制御ユニット１４は、図２に活動期間Ｔ_A1、Ｔ_A5及びＴ_Aiによって描かれたように、単一刺激ユニット１２を排他的に作動させうる。あるいは、図２に活動期間Ｔ_A2、Ｔ_A3及びＴ_A4によって描かれたように、制御ユニット１４は、活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に複数（例えば、２個又は３個）の刺激ユニット１２ａ～ｄを同時に作動させうる。本開示の分脈において、それぞれの活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に同時に作動される刺激ユニット１２ａ～ｄの数は「ｎ_1,...,i」として示され、ここでｎは１を超える整数である。ｎが１と等しい場合、これは、それぞれの活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に単一刺激ユニット１２ａ～ｄが個別に作動されることを意味する。これと対照的に、ｎが１を超える場合、これは、それぞれの活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に２個以上（即ち、ｎ）の刺激ユニット１２ａ～ｄが同時に作動されることを意味する。図２に描かれたシーケンスＳにおいて、ｎ₁、ｎ₅及びｎ_iは１であり、ｎ₂とｎ₃は２であり、ｎ₄は３である。

より具体的には、制御ユニット１４は、活動期間Ｔ_A1,...,AiのシーケンスＳ全体にわたって、活動期間Ｔ_A1,...,Aiごとに、それぞれの活動期間に作動される刺激ユニット１２ａ～ｄの数ｎ_1,...,iを様々に決定するように構成される。この文脈で、用語「様々に」は、数ｎ_1,...,iの値がシーケンスＳ全体にわたって異なるように、即ち非周期的に変化することを意味する。

この場合も、この構成で、制御ユニット１４は、数ｎ_1,...,iに１の値を決定でき、即ち、それぞれの活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に単一刺激ユニット１２ａ～ｄだけが作動される。これと対照的に、制御ユニット１４が、数ｎ_1,...,iに１を超える値を決定する場合、これは、即ち、活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に複数の刺激ユニット１２ａ～ｄが同時に作動されることを意味する。

具体的に言うと、刺激によって引き起こされるニューロン活動化の多様性を高めるために、制御ユニット１４は、活動期間Ｔ_A1,...,Aiの少なくとも１つに関して、図２に活動期間Ｔ_A4によって描かれたように、同時に作動される少なくとも３個の刺激ユニット１２ａ～ｄを決定するように構成される。換言すると、制御ユニット１４は、ｎ_1,...,iの少なくとも１つに３以上の値を決定するように構成される。

示された実施形態では、制御ユニット１４は、数ｎ_1,...,iに関して、１から同時に作動される刺激ユニットの事前設定最大数までの値を決定できる。従って、数ｎ_1,...,iは、１から同時に作動される刺激ユニットの最大数までの整数である。最大数は、治療装置１０に含まれる刺激ユニット１２ａ～ｄの総数に対応しうる。治療装置１０が３個を超える刺激ユニットを含む場合は、全ての刺激ユニットを同時に作動させることがあまり好ましくないことが分かった。したがって、同時に作動される刺激ユニットの最大数は、治療装置１０に含まれる刺激ユニット１２ａ～ｄの総数より小さい（即ち、１小さい）数に対応しうる。

シーケンスＳ全体にわたって数ｎ_1,...,iを様々に決定するために、制御ユニット１４は、活動期間Ｔ_A1,...,Aiそれぞれに関して、刺激ユニット１２ａ～ｄの数ｎ_1,...,iを確率論的及び／又は決定論的に、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで決定するように構成される。例えば、そのために、制御ユニット１４は、指数分布プロセス及び／又はマルコフプロセス並びに／又は任意の他の適切な確率論的若しくは決定論的又は確率論と決定論の組み合わせプロセスを使用しうる。このように、シーケンスＳ内の規則性又は周期性を回避でき、それにより、患者のニューロンの病的同期活動の抑制が頑強かつ有効になる。

更に他の発展形において、刺激ユニットの数ｎ_1,...,iを決定するプロセスは、数ｎ_1,...,iの値が等しい確率又は異なる確率で提供されるように行われうる。このように、数ｎ_1,...,iの個々の値での発生頻度がシーケンスＳ全体にわたって設定されうる。例えば、示されたシーケンスでは、数ｎ_1,...,iの値１には５０％の確立が提供され、値２には３３％の確立が提供され、値３には１６％の確立が提供されうる。その結果として、ｉ＝６の活動期間を有するシーケンスＳでは、３個の活動期間にはｎ_1,...,iの値１が決定され、２つの活動期間にはｎ_1,...,iの値２が決定され、１つの活動期間にはｎ_1,...,iの値３が決定されうる。

更に、制御ユニット１４は、活動期間Ｔ_A1,...,AiのシーケンスＳ全体にわたって、少なくとも３個の刺激ユニット１２ａ～ｄを含む１組の刺激ユニットから所定数ｎ_1,...,iの様々な刺激ユニットを様々に選択するように構成され、選択された刺激ユニット１２ａ～ｄが、それぞれの活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に個別又は同時に作動される。この文脈で、用語「様々に」は、選択された刺激ユニットが、シーケンスＳ全体にわたって異なるように（即ち、非周期的に）変化することを意味する。

例えば、制御ユニット１４が、それぞれの数ｎ_1,...,iが１である特定の活動期間Ｔ_A1,...,Aiに決定された場合、制御ユニット１４は、それぞれの活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に個々に作動される１組４個の刺激ユニット１２ａ～ｄから単一の刺激ユニットを選択する。これと対照的に、制御ユニット１４が、それぞれの数ｎ_1,...,iが２である特定の活動期間Ｔ_A1,...,Aiに決定された場合、制御ユニット１４は、それぞれの活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に同時に作動される１組４個の刺激ユニット１２ａ～ｄから２個の異なる刺激ユニットを選択する。

刺激で引き起こされるニューロン活動の多様性を更に高めるために、制御ユニット１４は、更に、図２に描かれたように、少なくとも第１及び第２の活動期間（例えば、Ｔ_A1とＴ_A5）に、数ｎ₁，ｎ₅を１の値に設定するように構成される。次に、制御ユニット１４は、それぞれの活動期間Ｔ_A1，Ｔ_A5中に個別に作動される第１の活動期間Ｔ_A1に第１の刺激ユニット１２ａを選択し、第２の活動期間Ｔ_A5に第２の刺激ユニット１２ｃを選択するように構成される。換言すると、制御ユニット１４は、第１の活動期間に個別に作動される単一の第１の刺激ユニットを選択し、第２の活動期間に個別に作動される単一の第２の刺激ユニットを選択するように構成される。

更に、制御ユニット１４は、第３の活動期間（例えば、Ｔ_A3）に、数ｎ₃を２の値に設定するように構成される。次に、制御ユニット１４は、第３の活動期間Ｔ_A3に関して、第３の活動期間Ｔ_A3中に同時に作動される２個の刺激ユニット１２ａ，１２ｃを選択するように構成される。換言すると、制御ユニット１４は、第３の活動期間に同時に作動される少なくとも２個の刺激ユニットを選択するように構成される。

シーケンスＳ中に作動される刺激ユニット１２ａ～ｄを様々に選択するために、制御ユニット１４は、各活動期間Ｔ_A1,...,Aiに、刺激ユニット１２ａ～ｄの１組から所定数ｎ_1,...,iの刺激ユニットを確率論的及び／又は決定論的、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで選択するように構成されうる。例えば、そのために、制御ユニット１４は、指数分布プロセス及び／又はマルコフプロセス並びに／又は任意の他の適切な確率論的若しくは決定論的又は確率論と決定論を組み合わせたプロセスを使用しうる。このように、シーケンスＳ内の規則性又は周期性を回避でき、それにより、患者のニューロンの病的同期活動の頑強で有効な抑制がもたらされる。

更に他の発展形において、刺激ユニット１２ａ～ｄは、制御ユニット１４によって選択される等しい確率又は異なる確率が提供されうる。従って、制御ユニットは、個別の刺激ユニット１２ａ～ｄの所定の確率により刺激ユニット１２ａ～ｄを選択しうる。このように、作動される個別の刺激ユニット１２ａ～ｄの発生頻度が、シーケンスＳ全体にわたって設定されうる。例えば、個別の刺激ユニット１２ａ～ｄは、シーケンスＳ中により高い頻度で作動されるように、より高い相対的確率が提供されうる。

追加又は代替として、制御ユニット１４は、シーケンスＳ内の活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に個別又は排他的に作動される単一の刺激ユニット１２ａ～ｄ及び／又はシーケンスＳ内の活動期間Ｔ_A1,...,Ai中に同時に作動される刺激ユニット１２ａ～ｄの組み合わせに関して、所定の確率又は所定の発生頻度によりそれぞれの活動期間Ｔ_A1,...,Aiの刺激ユニット１２ａ～ｄを選択するように構成されうる。例えば、２個の刺激ユニット１２ａ～ｄの組み合わせに関して、これらの２個の刺激ユニット１２ａ～ｄがシーケンスＳ中に同時に作動されるのを回避するために、確率又は発生頻度が０として設定されうる。換言すると、所定の確率又は発生頻度は、シーケンスＳ中に単一の刺激ユニット１２ａ～ｄが個別又は排他的に作動されかつ／又は刺激ユニット１２ａ～ｄの特定の組み合わせが同時に作動されるのを防ぐように設定されうる。更に他の例では、特定の単一の刺激ユニット１２ａ～ｄが個別に作動されかつ／又は特定の組み合わせの刺激ユニット１２ａ～ｄが同時に作動される確率又は発生頻度は、シーケンスＳ中にそれらの刺激ユニットがより頻繁に作動されるように比較的高く設定されうる。更に、所定の確率又は発生頻度は、シーケンスＳ中に変化してもよい。

前述されたように、刺激ユニット１２ａ～ｄは、様々な動作モードで操作されてもよく、それぞれの刺激ユニット１２ａ～ｄは、様々な刺激（即ち、刺激持続時間、周波数、振幅などの点で）を生成する。従って、制御ユニット１４は、選択された刺激ユニット１２ａ～ｄのそれぞれに関して、それぞれの刺激ユニット１２ａ～ｄの所定の組の動作モードから１つの動作モードを様々に選択するように構成される。

示された実施形態では、図２に描かれたように、刺激ユニット１２ａ～ｄはそれぞれ、「Ｏ１」と示された第１の動作モードと「Ｏ２」として示された第２の動作モードで作動されてもよく、それぞれの刺激ユニット１２ａ～ｄの動作モードは、例えば、刺激持続時間、刺激強度、例えば振戦振幅、刺激周波数及び／又は刺激経時変化の点で、刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成される刺激の特徴が異なる。図２で、異なる動作モードＯ１及びＯ２が、作動範囲の異なる網掛けによって示される。

具体的には、動作モードを様々に選択するために、制御ユニット１４は、選択された刺激ユニット１２ａ～ｄごとに、それぞれの刺激ユニット１２ａ～ｄの所定組の動作モードから１つの動作モードを確率論的及び／又は決定論的、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで選択するように構成される。そうするため、制御ユニット１４は、指数分布プロセス及び／又はマルコフプロセス及び／又は任意の他の適切な確率論的若しくは決定論的又は確率論と決定的を組み合わせたプロセスを使用しうる。

前述され図２に描かれたように、連続した活動期間Ｔ_A1,...,Aiの間に休止期間Ｔ_R1,...,Riが予定される。これらの休止期間Ｔ_R1,...,Riは、制御ユニット１４によって生成又は規定される。具体的には、制御ユニット１４は、シーケンスＳ内の各休止期間Ｔ_R1,...,Riの持続時間を様々に決定するように構成される。この文脈で、用語「様々に」は、休止期間Ｔ_R1,...,Riの所定の持続時間が、シーケンスＳ全体にわたって様々に（即ち、非周期的に）変化することを意味する。制御ユニット１４は、少なくとも１つの休止期間Ｔ_R1,...,RIに持続時間を０秒に設定して、その結果、２つの連続的に予定された活動期間Ｔ_A1,...,Aiが、シーケンス内で次々と続くように構成されうる。

休止期間Ｔ_R1,...,Riを様々に決定するために、制御ユニット１４は、休止期間Ｔ_R1,...,Riの持続時間を確率論的及び／又は決定論的、及び／又は確率論と決定論的の組み合わせで決定するように構成される。例えば、そのために、制御ユニット１４は、指数分布プロセス及び／又はマルコフプロセス及び／又は任意の他の適切な確率論的若しくは決定論的又は確率論と決定的を組み合わせたプロセスを使用しうる。このように、病的同期及び振動ニューロン活動に固有の周期性を不利に妨げうるシーケンスＳ内の規則性又は周期性が回避されうる。

取り扱い易くするため、以下では、活動期間Ｔ_Rxとその後の休止期間Ｔ_Rxの合計は作動サイクルＴ_Cxと呼ばれる。シーケンスにおける１組の作動サイクルＴ_C1,...,Ci内のわずかな周期性又は繰返しが、典型的には、提案された治療装置１０の治療効果を損なわないことが分かった。例えば、１組の決定された作動サイクルＴ_C1,...,Ciが、同一休止期間の持続時間の１０％を含む場合でも、提案された治療装置１０は、意図された治療効果を相変わらず提供しうる。しかしながら、制御ユニット１４は、１組の所定の作動サイクルＴ_C1,...,Ciが、同一持続時間の１０％、５％又は１％未満を含むように、休止期間Ｔ_R1,...,Riの持続時間を決定するように構成されうる。

あるいは、制御ユニット１４は、シーケンスＳで、休止期間Ｔ_R1,...,Ri又は作動サイクルＴ_C1,...,Ciが等しい持続時間を有するように、休止期間Ｔ_R1,...,Riを規定又は生成するように構成されうる。

前述されたように、幾つかの脳障害は、特定の周波数帯で特徴的な異常ニューロン振動活動と関連付けられる。例えば、パーキンソン病の患者の基底核内の深部記録から、振動に関連したシータ帯域（４Ｈｚ～７Ｈｚ）活動と動作緩慢に関連したベータ帯域（９Ｈｚ～３５Ｈｚ）活動が明らかになった。詳細には、異常なニューロン振動を様々な周波数帯で見つけることができる。

従って、制御ユニット１４は、活動シーケンスＳの平均周波数が、脳疾患と関連した最低周波数帯の上側帯域端（例えば、振戦のあるパーキンソン患者では７Ｈｚ）を超えないように、休止期間Ｔ_R1,...,Riを決定するように構成されうる。平均周波数は、シーケンスＳ内の平均活動期間の持続時間と平均休止期間の持続時間の和の逆数に対応するか又はそれによって計算されうる。あるいは、制御ユニット１４は、活動シーケンスＳの平均周波数が、脳疾患と関連した最低優位周波数の５％の範囲内、又は脳疾患と関連した優位周波数より最大２倍あるいは最大５倍低くなるように、休止期間Ｔ_R1,...,Riを決定するように構成されうる。

図３は、シーケンスＳを生成するために制御ユニット１４によって使用される手順を示す流れ図を示す。手順は、生成されたシーケンスＳに従って刺激ユニット１２ａ～ｄを作動させる前に制御ユニット１４によって行なわれうる。あるいは、この手順は、シーケンスＳ中、即ち刺激ユニット１２ａ～ｄの作動中に連続的に行なわれうる。

以下で、手順のステップは、図３を参照してより詳細に述べられる。シーケンスＳは、図２に描かれたように、数ｉの様々な活動期間Ｔ_A1,...,Aiを含む。示された手順では、ステップＳ２～Ｓ１０は、各活動期間Ｔ_A1,...,Aiに繰り返し連続的に実行される。

段階Ｓ１で、制御変数ｘの値が１に設定される。このようにして、手順のステップＳ２～Ｓ７で、最初に、シーケンスＳの第１の活動期間Ｔ_A1が生成される。具体的には、ステップＳ２で、制御ユニット１４は、活動期間Ｔ_A1中に作動される刺激ユニット１２ａ～ｄの数ｎ₁を様々に、即ち確率論的及び／又は決定論的、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで決定する。次に、ステップＳ４～Ｓ７で、制御ユニット１４は、治療装置１０の４個の刺激ユニット１２ａ～ｄから所定数ｎ₁の刺激ユニットを連続して選択し、これらのステップは、活動期間Ｔ_A1,...,Aiごとに複数の刺激ユニット１２ａ～ｄのそれぞれを１回だけ選択できるように行われる。具体的には、選択された刺激ユニット１２ａ～ｄごとに、制御ユニット１４は、ステップＳ５によって選択された刺激ユニット１２ａ～ｄに関して、所定組の動作モードから１つの動作モードを様々に、即ち確率論的及び／又は決定論的、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで選択する。

その後、ステップＳ８で、制御ユニット１４は、休止期間Ｔ_R1の持続時間を様々に、即ち確率論的及び／又は決定論的に、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで決定する。次に、ステップＳ９で、制御変数ｘが１増分され、前述のステップＳ２～Ｓ９が、シーケンスＳで生成される様々な活動期間Ｔ_A1,...,Aiの総数ｉを制御変数ｘが超えるまで繰り返される。

図４は、治療装置１０の別の実施形態を示す。図１に描かれた実施形態と比較して、図４の医療機器１０は、刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成された刺激を閉ループ制御するための手段を含む。従って、治療装置１０は、更に、刺激効果及び／又はニューロン活動、即ち、患者の脳若しくは脊髄及び／又は筋肉活動を測定又は評価するためのセンサユニット１８を含む。したがって、治療装置１０は、センサユニット１８を患者の身体に結合するための更に他の固定手段を備える。センサユニット１８は、２０による接続を介して制御ユニット１４に接続され、この接続により、測定又はアクセスされた情報又はデータを制御ユニット１４に導く。あるいは、センサ１８は、制御ユニット１４に無線で接続されうる。

この構成で、制御ユニット１４は、センサユニット１８によって取得された情報により、連続した活動期間Ｔ_A1,...,AiのシーケンスＳを生成又は適応させるように構成される。具体的には、制御ユニット１４は、センサ１８によって取得された情報により、数ｎ_1,...,iを決定し、活動期間Ｔ_A1,...,Aiごとに所定数ｎ_1,...,iの異なる刺激ユニット１２ａ～ｄを選択し、選択された刺激ユニット１２ａ～ｄごとに動作モードを選択し、かつ／又は各休止期間Ｔ_R1,...,Riの持続時間を決定する。

センサユニット１８は、少なくとも１つの非侵襲的センサを含みうる。例えば、これは、脳波聴力検査（ＥＥＧ）記録（脳活動の評価）、電磁式脳造影法（ＭＥＧ）記録（脳活動の評価）、筋電計測法（ＥＭＧ）記録（筋肉活動（例えば、振戦）の評価）を取得するためのセンサを含みうる。更に、センサユニットは、加速度計（振戦又は運動量を測定する）などの運動パラメータを登録するためのセンサを含みうる。

代替又は追加として、センサユニット１８は、少なくとも１つの侵襲性センサを含みうる。例えば、そのような侵襲性センサは、活動ニューロンによって生成された信号（詳細には局所電場ポテンシャル（ＬＦＰ））を提供するために、患者の脳に埋め込まれるように構成された電極（例えば、上皮質、硬膜外、皮質内又は深さ電極）の形で提供されうる。より侵襲性でない代替は、皮下電極（即ち、頭部の皮膚の下に埋め込まれた電極）である。

より具体的には、一実施形態で、制御ユニット１４は、センサユニット１８によって取得された情報又はデータにより、刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成された刺激の特徴（例えば、刺激持続時間、刺激強度、刺激周波数及び／又は刺激経時変化）に適応するように構成されうる。例えば、センサユニット１８が、ＥＥＧ、ＭＥＧ、ＥＭＧ又はＬＦＰ記録で疾病に関連した高レベルのスペクトルパワーを検出又は測定した場合、制御ユニット１４は、刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成された単一刺激の振幅及び／又は持続時間を増大させることによって刺激強度をそれぞれ増大させるように構成されうる。

更に他の発展形において、制御ユニット１４は、センサユニット１８によって取得された情報又はデータにより、刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成された刺激の特徴に繰り返し適応するように構成されうる。詳細には、制御ユニット１４は、センサユニット１８の取得データを分析して、刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成された刺激の特徴に選択的に適応するように構成されうる。例えば、制御ユニット１４は、センサユニット１８によって取得されたＥＥＧ、ＭＥＧ、ＥＭＧ及び／又はＬＦＰ記録に基づいて分光分析を行いうる。次に、治療装置１０によって行なわれた１つ以上の治療の時間期間にわたって、制御ユニット１４は、脳活動の変化、詳細には、刺激ユニット１２ａ～ｄによって患者の身体を刺激することによって引き起こされた疾病関連の周波数帯（例えば、パーキンソン病ではシータ及び／又はベータ帯域）のスペクトルパワーの変化を登録するように構成されうる。その後、刺激ユニット１２ａ～ｄによって生成された刺激の特徴が、スペクトルパワーを変化させその変化をセンサユニット１８によって追跡するように段階的又は反復的に変更される。例えば、一方的又は双方向刺激を引き起こす電気パルスの振動幅又は振幅、単一の振動又は電気刺激の長さ、刺激装置の数、患者の身体における刺激ユニット１２ａ～ｄの位置などのパラメータ又は特徴の少なくとも１つが変更されうる。このようにして、制御ユニット１４は、疾病に関連したスペクトルパワーを最も著しく減少させる刺激の関連特徴又はパラメータを自動的に識別し適応させうる。

更に、センサユニット１８によって取得される情報又はデータは、制御ユニット１４によって、活動シーケンスの平均周波数に適応するため、即ち、シーケンスＳ内の休止期間Ｔ_R1,...,Riをそれぞれ変化させることによって使用されうる。例えば、制御ユニット１４は、センサユニット１８によって取得されたＥＥＧ、ＭＥＧ、ＥＭＧ及び／又はＬＦＰ記録に基づいて分光分析を行なって、支配的な振動周波数成分を決定できる。これに基づいて、制御ユニット１４は、活動シーケンスＳの平均周波数を適応させて、平均周波数が、フィードバック信号の最低優位周波数の下限の±５％の範囲になるか、フィードバック信号の最低優位周波数の下縁になるか、フィードバック信号の最低優位周波数より最大２倍更には最大５倍になるように構成されうる。

追加又は代替として、制御ユニット１４は、センサユニット１８による取得データ又は情報により患者に警告信号を生成するように構成されてもよく、この警告信号は、例えば毎日の治療時間を長くすることを示す。したがって、治療装置１０は、警告信号を出力するための手段（例えば、表示装置又は送信ユニット）を含みうる。具体的には、送信ユニットは、警告信号を患者に表示できる患者のモバイル装置（携帯電話など）に警告信号を出力するように構成されうる。

図５は、センサユニット２４に無線で結合されうる、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用グローブ２２の形の治療装置を概略的に示す。治療用グローブ２２は、患者の右手２６に固定され、センサユニット２４は、患者の頭部２５に固定されうる。この構成では、センサユニット２４は必須でない。

治療用グローブ２２は、前述のような治療装置１０を構成する。したがって、治療装置１０に関して前述された技術的特徴は、治療用グローブ２２にも関連し適用されうる。

治療用グローブ２２は、患者の手２６の異なる指（即ち、指先）に固定された５個の第１の刺激ユニット１２ａ～ｅと、患者の手の甲に固定された少なくとも１個の第２の刺激ユニット１２ｆとを含む。刺激ユニット１２ａ～ｆは、質的に異なる機械的刺激器を含みうる。例えば、第１の刺激ユニット１２ａ～ｅは、ピエゾバイブレータを含み、第２の刺激ユニット１２ｆは、リニアモータ又はボイスコイルを含みうる。

更に、治療用グローブ２２は、活動期間のシーケンス内で刺激ユニット１２ａ～ｆを選択的かつ断続的に作動させるための制御ユニット１４を含み、制御ユニット１４は、活動期間のシーケンス全体にわたって、活動期間ごとに、それぞれの活動期間に同時に作動される刺激ユニットの数ｎを様々に決定するように構成される。制御ユニット１４は、２本の隣り合った指に固定された２個の第１の刺激ユニット１２ａ～ｅ及び／又は全ての第１の刺激ユニット１２ａ～ｅがシーケンス中に同時に作動されるのを防ぐように構成されうる。

治療用グローブ２２は、更に、制御ユニット１４に接続されて制御ユニット１４とセンサユニット２４間の通信を可能にするように構成された無線通信ユニット２８を含む。刺激ユニット１２ａ～ｆ、制御ユニット１４及び無線通信ユニット２８のそれぞれに電気エネルギーを供給するための充電式バッテリ（図示せず）が提供される。更に、刺激ユニット１２ａ～ｆ、制御ユニット１４、無線通信ユニット２８及び充電式バッテリは、取り外し可能なマジックテープ固定手段によって治療用グローブ２２に埋め込まれる。

センサユニット２４は、患者の頭部２５内のニューロンの刺激効果とニューロン活動を測定するために構成される。こうして取得された情報又はデータを制御ユニット１４に送信するため、センサユニット２４は、治療用グローブ２２の通信ユニット２８と無線通信するための更に他の通信ユニット３０を備える。

より具体的には、刺激効果及びニューロン活動を測定するため、センサユニット２４は、センサユニット２４のコントローラ３６に接続された２つの非侵襲的ＥＥＧ電極３４を有する。代替実施形態で、センサユニット２４は、代替又は追加として、患者の頭部２５に埋め込まれるか埋め込まれるように構成されかつコントローラ３６に接続された侵襲性電極（図示せず）（例えば、上皮質電極）を含みうる。

コントローラ３６は、電極３４によって提供された信号を増幅し分析して、こうして取得された情報を、通信ユニット２８，３０を介して、治療用グローブ２２の制御ユニット１４に無線送信する。代替実施形態で、治療用グローブ２２の制御ユニット１４は、接続線によってセンサユニット３６のコントローラ３６に接続されうる。

更に他の発展形では、患者の左手用の更に他の治療用グローブが追加で提供されうる。この更に他の治療用グローブは、患者の右手用の治療用グローブ２２の構成と同様に、患者の左手の異なる指（即ち、指先）に固定された５個の第１の刺激ユニットと、患者の左手の甲に固定された少なくとも１個の第２の刺激ユニットとを備えうる。更に、これは、左治療用グローブの制御ユニットを右治療用グローブ２２の制御ユニット１４と無線接続するために、刺激ユニットと無線通信ユニットに接続された制御ユニットをそれぞれ備えうる。具体的には、右治療用グローブ２２の制御ユニット１４は、活動期間のシーケンスに従って、右と左両方の治療用グローブの刺激ユニットを作動させるための制御信号を生成する中央制御装置として機能しうる。従って、左治療用グローブの制御ユニットは、右治療用グローブ２２の制御ユニット１４から制御信号を受け取るように構成されてもよく、その制御信号に従ってそれぞれの刺激ユニットを作動させる。この構成では、左及び右手用の治療用グローブは、センサユニットと共に、患者のニューロンを刺激してその病的同期活動を抑制するための治療システムを構成する。治療システムは、更に及び／又は他の治療装置を含むことができ、その動作は、治療装置のうちの１つの治療装置の制御ユニットに関連付けられた中央制御装置によって制御されるか、治療装置とは別に提供された中央制御装置（例えば、パーソナルコンピュータ）に関連付けられうる。

図６は、センサユニット２４に無線で結合されうる、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用首及び／又は肩バンド３８の形の治療装置を概略的に示す。治療用首及び／又は肩バンド３８は、患者の首及び／又は肩に固定され、センサユニット２４は、患者の頭部２５に固定されうる。この構成で、センサユニット２４は必須ではない。

治療用首及び／又は肩バンド３８は、前述のような治療装置１０を構成する。したがって、治療装置１０及び／又は治療用グローブ２２に関連して前述された技術的特徴は、治療用首及び／又は肩バンド３８にも関連し適用されうる。

医療首及び／又は肩バンド３８は、患者の首に固定された複数の第１の刺激ユニット１２ａ～ｃ及び／又は患者の肩に固定された複数の第２の刺激ユニット１２ｄ～ｉを備える。第１及び第２の刺激ユニットは、１０Ｈｚ～３００Ｈｚ（即ち、７０Ｈｚ～１２０Ｈｚ）の振動周波数と、最大０．８ｍｍの頂点間振幅とを有する振動性刺激を生成するように構成されうる。

図７は、センサユニット２４に無線で接続されうる、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用喉頭バンド４０の形の治療装置を概略的に示す。治療用喉頭バンド４０は、首バンド又は首カフによって患者の首に固定され、センサユニット２４は、患者の頭部２５に固定されうる。この構成では、センサユニット２４は必須ではない。治療用喉頭バンド４０は、前述されたような治療装置１０を構成する。したがって、前述された技術的特徴は、治療用喉頭バンド４０にも関連し適用されうる。治療用喉頭バンド４０は、患者の喉頭の領域内にある複数の刺激ユニットを含む。

図８は、センサユニット２４に無線で結合されうる、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用フェースマスク又はバンド４２の形の治療装置を概略的に示す。治療用フェースマスク又はバンド４２は、バンド又はマスクによって患者の顔に固定され、センサユニット２４は、患者の頭部２５に固定されうる。この構成で、センサユニット２４は必須ではない。前述したように、治療用フェースマスク又はバンド４２は、治療装置１０を構成する。したがって、前述された技術的特徴は、治療用フェースマスク又はバンド４２にも関連し適用されうる。治療用フェースマスク又はバンド４２は、患者の顔の皮膚に位置された複数の刺激ユニット１２を含む。

図９は、センサユニット２４に無線で結合されうる、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用シートパッド４４の形の治療装置を概略的に示す。治療用シートパッド４４は、患者がその上に座ることができるように提供され構成される。センサユニット２４は、患者の頭部２５に固定されうる。この構成で、センサユニット２４は必須ではない。前述したように、治療用シートパッド４４は、治療装置１０を構成する。したがって、前述された技術的特徴が、治療用シートパッド４４にも関連し適用されうる。治療用シートパッド４４は、治療用シートパッド４４内に位置された複数の刺激ユニット１２を含む。

図１０は、センサユニット２４に無線で結合されうる、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用腹巻４６の形の治療装置を概略的に示す。治療用腹巻４６は、患者の腹部の領域内で身体に固定され、センサユニット２４は患者の頭部２５に固定されうる。この構成で、センサユニット２４は必須ではない。前述したように、治療用腹巻４６は、治療装置１０を構成する。したがって、前述された技術的特徴が、この治療用腹巻４６にも関連し適用されうる。治療用腹巻４６は、患者の腹部の領域内に位置された複数の刺激ユニット１２ａ～ｈを含む。

これらの実施形態及び項目が単に複数の可能性の例を表していることは当業者に明白である。従って、ここに示された実施形態は、そのような特徴及び構成の制限を構成するように理解されるべきでない。述べた特徴の任意の可能な組み合わせ及び構成は、本発明の範囲に従って選択されうる。

これは、詳細には、前述された幾つか又は全ての実施形態、項目及び／又は特徴と任意の技術的に実現可能な組み合わせで組み合わされうる以下の任意選択の特徴に関して当てはまる。

患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療装置が示唆されうる。治療装置は、患者の身体に対する刺激を生成するための少なくとも３個の非侵襲的刺激ユニットを含みうる。治療装置は、更に、活動期間のシーケンス内で刺激ユニットを選択的かつ断続的に作動させるための制御ユニットを含み、制御ユニットは、活動期間のシーケンス全体にわたって、活動期間ごとに、それぞれの活動期間に同時に作動される刺激ユニットの数ｎを様々に決定するように構成されうる。

前述されたように、幾つかの脳疾患（即ち、パーキンソン病）を引き起こすニューロンの異常に強い同期活動は、異常にアップレギュレートされたシナプス結合によって引き起こされうる。異常なニューロンの同期プロセスを長期間持続的に打ち消すには、特にシナプス重量をダウンレギュレートすることが好ましい。

異常シナプス重量の効果的ダウンレギュレーションは、様々な構成（即ち、位置と量の点で）の神経集団の相互にタイムシフトされた活動化による神経集団の活動化によって達成されうることが分かった。従って、連続活動期間のシーケンス内で同時に作動される刺激ユニットの数ｎを様々に決定する制御ユニットを提供することによって、提案された装置は、刺激によって引き越されるニューロン活動化の多様性を確実に改善し高める。その結果、刺激ユニットによって刺激される神経集団は、位置と量両方の点で、ある活動期間と別の活動期間で異なる。それにより、この装置は、ニューロンの病的同期活動を効果的に抑制することを、即ち、ニューロンの病的同期活動を非同期化することによって可能にする。

その目的のため、既知の非侵襲的多チャンネル刺激治療装置では、複数の異なる刺激が、治療中に頻繁に（即ち、連続ループで）繰り返される所定の周期的刺激パターンに従って生成される。更に、そのような周期的刺激パターンは、治療中に病的同期活動と一致し繰り返し重複する生成刺激によって引き起こされるニューロンを活動化させることが分かった。これと対照的に、提案された治療装置は、様々に変化する構成の神経集団のタイムシフトされた活動化を提供する。このようにして、特定の神経集団が周期的に刺激されることが回避されうる。したがって、提案された治療装置は、既知の非侵襲的多チャンネル刺激治療装置と比べて、刺激送出レートと病的ニューロン振動の優位周波数の間の離調に対して頑強である。これは、特に、治療装置が非侵襲的に操作されるとき、即ち、上皮質電極などの埋め込み侵襲的センサからのフィードバックがないときに好ましい。

更に他の発展形では、シーケンスの活動期間の少なくとも１つに関して、制御ユニットは、同時に作動される少なくとも３個の刺激ユニットを決定するように構成されうる。換言すると、シーケンスの活動期間の少なくとも１つに関して、制御ユニットは、ｎの値を３に設定する。代替又は追加として、制御ユニットは、シーケンスの活動期間の少なくとも１つに関して、それぞれの活動期間に、単一の刺激ユニットが個別又は排他的に作動されるようにｎの値を１に決定又は設定するように構成されうる。代替又は追加として、制御ユニットは、シーケンスの活動期間の少なくとも１つに関して、それぞれの活動期間に、２個の刺激ユニットが同時に作動されるようにｎの値を２に決定又は設定するように構成されうる。このようにして、活動シーケンスの高い多様性を保証でき、その結果、患者のニューロンが非相関式に発射又はバーストされ、それにより、患者の標的神経集団内で異常にアップレギュレートされたシナプス重量を大幅かつ確実に低減できる。

刺激ユニットは、患者の身体の様々な部位に刺激を生成するように構成されうる。このようにして、治療装置がより大きい神経集団を刺激でき、それにより、刺激されたニューロンの空間の多様性が高まる。具体的には、刺激ユニットは、患者の体表面で刺激を生成するように構成されうる。代替又は追加として、刺激ユニットは、触覚刺激及び／又は振動刺激及び／又は電気刺激を生成するように構成されうる。

制御ユニットは、数ｎの値に、１と治療装置に含まれる刺激ユニットの総数との間の整数を決定するように構成されうる。あるいは、装置が、３を超える数ｕの刺激ユニットを含むとき、数ｎの値は、１とｕ－１の間の整数でよい。

数ｎを様々に決定するために、制御ユニットは、活動期間ごとに、それぞれの活動期間に同時に作動される刺激ユニットの数ｎを、確率論的及び／又は決定論的、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで決定するように構成されうる。

更に、制御ユニットは、活動期間のシーケンス全体にわたって、装置の少なくとも３個の刺激ユニットから所定数ｎの異なる刺激ユニットを様々に選択するように構成される。例えば、制御ユニットは、第１の活動期間に個別に作動される単一の第１の刺激ユニットと、第２の活動期間に個別に作動される単一の第２の刺激ユニットを選択するように構成されうる。更に、制御ユニットは、第３の活動期間に同時に作動される少なくとも２個の刺激ユニットを選択するように構成されうる。具体的には、制御ユニットは、活動期間ごとに、治療装置の少なくとも３個の刺激ユニットから所定数ｎの刺激ユニットを確率論的及び／又は決定論的に、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで選択するように構成されうる。

代替又は追加として、制御ユニットは、それぞれの活動期間の刺激ユニットを、シーケンス内の活動期間に個別に作動される単一刺激ユニット及び／又はシーケンス内の活動期間に同時に作動される刺激ユニットの組み合わせの所定の確率又は所定の発生頻度に従って選択するように構成されうる。例えば、確率又は所定の発生頻度は、シーケンス内で単一刺激ユニットが個別に作動されかつ／又はシーケンス内で特定の組み合わせの刺激ユニットが同時に作動されるのを防ぐように設定されうる。

代替又は追加として、制御ユニットは、選択された刺激ユニットのそれぞれに関して、それぞれの刺激ユニットの所定組の動作モードから１つの動作モードを様々に選択するように構成されうる。それぞれの刺激ユニットの動作モードは、刺激持続時間、刺激強度、刺激周波数及び／又は刺激経時変化の点で、刺激ユニットによって生成される刺激の特徴が異なってもよい。

例えば、生成される刺激は、刺激強度の経時変化を指す振幅曲線に基づいて指定されうる。この文脈で、刺激は、例えば機械的刺激又は振動の形で提供されるときに様々な波形で生成されうる。詳細には、制御ユニットは、一連の活動期間の間及び／又はそれぞれの活動期間の間中に異なる刺激の波形を様々に設定するように構成されうる。例えば、そうするため、制御ユニットは、指数分布プロセス及び／又はマルコフプロセス及び／又は任意の他の適切な確率論的若しくは決定論的又は確率論と決定論の組み合わせプロセスを使用しうる。具体的には、刺激は、正弦波又は台形波の形で提供されるように生成されうる。

様々な波形が異なるパワースペクトルを有しうるので、様々な波形が固有受容性受容器を違う風に活動化しうることが分かった。実体に関して、台形波形のスペクトルは、より高い周波数成分を含みうる。したがって、前述のＲＡ（速順応）単位と前述のＰＣ（パチーニ小体）単位の既知の同調特性の場合、十分に小さい振幅の正弦波を有する３０Ｈｚの振動が、速順応型Ｉ（ＦＡ Ｉ）単位とも呼ばれるＲＡユニットの受容器を活動化し、即ち支配的に活動化しうる。更に、正弦波と比較して実質的に一致するか同一の振幅を有する台形波形を有する３０Ｈｚの振動は、速順応型ＩＩ（ＦＡ ＩＩ）単位とも呼ばれるＰＡユニットの受容器を活動化しうる。

したがって、身体の同一部分、例えば同じ指先に送られる様々な振動性刺激によって刺激されるニューロン副次集団の範囲及び構成を変化させるために、刺激波形（詳細にはシーケンス内）が、例えばある刺激と別の刺激で変更され、詳細には決定論的又は確率論的又は決定論と確率論の組み合わせで変更されうる。

更に他の発展形では、制御ユニットは、連続した活動期間の間の休止期間を規定するように構成されうる。従って、制御ユニットは、シーケンス全体にわたって各休止期間の持続時間を様々に決定するように構成されうる。この様にして、活動シーケンスのより高い多様性を保証でき、その結果、患者のニューロンが無相関的に発射又はバーストされ、それにより、患者の神経集団内の異常にアップレギュレートされたシナプス重量の顕著で頑強な低減が可能になる。具体的には、制御ユニットは、休止期間のそれぞれの持続時間を確率論的及び／又は決定論的に、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで決定するように構成される。

治療装置は、更に、ニューロンに対する刺激の影響を測定するためのセンサユニットを含むことができ、制御ユニットは、刺激ユニット及び／又は活動期間のシーケンスによって生成される刺激を、センサユニットによって測定された情報により適応させるように構成されうる。

更に、患者の手に固定され、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用グローブが提案されうる。前述したように、治療用グローブは、治療装置を構成するか含みうる。したがって、治療装置に関して記述した技術的特徴が、この治療用グローブにも関連し適用されうる。

更に、患者の身体に固定され、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用バンドが提案されうる。治療用バンドは、前述したように治療装置を構成するか含みうる。したがって、治療装置に関して述べた技術的特徴が、この治療用バンドにも関連し適用されうる。具体的には、この治療用バンドは、治療用首及び／又は肩バンド、治療用喉頭バンド、治療用フェースバンド及び／又は治療用腹巻でよい。

更に、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用シートパッドが提案され、患者がこの治療用シートパッドに座ることができる。前述したように、治療用シートパッドは、治療装置を構成するか又は含みうる。したがって、治療装置に関して述べた技術的特徴がこの治療用シートパッドにも関連し適用されうる。

更に、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療用靴底（即ち、中敷）が提供される。前述したように、治療用靴底は、治療装置を構成するか含みうる。したがって、治療装置に関して述べた技術的特徴は、この治療用靴底にも関連し適用されうる。

更に、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療システムが提案されてもよく、この治療システムは、２つ以上の前述された治療装置を含む。具体的には、治療システムは、更に、治療装置の制御信号を生成するための中央制御装置を含みうる。例えば、中央制御装置は、治療装置のうちの１つの治療装置の制御ユニットによって構成されうる。

更に、患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療方法が提案される。この方法は、患者の身体に対する刺激を生成するための少なくとも３個の非侵襲的刺激ユニットを提供するステップと、活動期間のシーケンスに従って刺激ユニットを選択的かつ断続的に作動させるステップとを含み得て、それぞれの活動期間に同時に作動される刺激ユニットの数ｎは、シーケンス全体にわたって様々に変化でき、活動期間のうちの少なくとも１つの活動期間に３個の刺激ユニットが同時に作動されうる。代替又は追加として、活動期間の少なくとも１つの活動期間に、単一の刺激ユニットが排他的又は個別に作動されうる。代替又は追加として、活動期間の少なくとも１つの活動期間に、２個の刺激ユニットが同時に排他的に作動されうる。提案された方法は、前述したような治療装置に使用されうる。したがって、治療装置に関して述べた技術的特徴が、この方法にも関連し適用されうる。

１０ 治療装置
１２ 刺激ユニット
１４ 制御ユニット
１６ 接続線
１８ センサユニット
２０ 接続線
２２ 治療用グローブ
２４ センサユニット
２５ 患者の頭部
２６ 患者の手
２８ 通信ユニット
３０ 更に他の通信ユニット
３４ ＥＥＧ電極
３６ コントローラ
３８ 治療用首及び／又は肩バンド
４０ 治療用喉頭バンド
４２ 治療用フェースマスク又はバンド
４４ 治療用シートパッド
４６ 治療用腹巻

Claims (15)

1. 患者のニューロンを刺激して病的同期活動を抑制するための治療装置であって、
   前記患者の身体に対する刺激を生成するための少なくとも３個の非侵襲的刺激ユニットと、
   活動期間のシーケンス内で前記非侵襲的刺激ユニットを選択的かつ断続的に作動させるための制御ユニットとを備え、
   前記制御ユニットが、前記活動期間のシーケンス全体にわたって、前記活動期間ごとに、それぞれの前記活動期間に同時に作動される前記非侵襲的刺激ユニットの数ｎを様々に決定するように構成された治療装置。
2. 前記シーケンスの前記活動期間の少なくとも１つに、前記制御ユニットが、同時に作動される少なくとも３個の前記非侵襲的刺激ユニットを決定するように構成された、請求項１に記載の治療装置。
3. 前記非侵襲的刺激ユニットが、前記患者の身体の様々な部位に対する刺激を生成するように構成された、請求項１又は２に記載の治療装置。
4. 前記非侵襲的刺激ユニットが、前記患者の体表面に刺激を生成するように構成された、請求項１～３のいずれかに記載の治療装置。
5. 前記非侵襲的刺激ユニットが、触覚刺激及び／又は振動刺激及び／又は電気刺激を生成するように構成された、請求項１～４のいずれかに記載の治療装置。
6. ｎが、１と前記治療装置に含まれる非侵襲的刺激ユニットの総数との間の整数である、請求項１～５のいずれかに記載の治療装置。
7. 前記治療装置が、３を超える数ｕの前記非侵襲的刺激ユニットを含むとき、前記数ｎが、１とｕ－１の間の整数である、請求項１～６のいずれかに記載の治療装置。
8. 前記制御ユニットが、前記活動期間に、それぞれの前記活動期間に同時に作動される前記非侵襲的刺激ユニットの前記数ｎを確率論的及び／又は決定論的に、及び／又は確率論と決定論の組み合わせで決定するように構成された、請求項１～７のいずれかに記載の治療装置。
9. 前記制御ユニットが、前記活動期間のシーケンス全体にわたって、前記治療装置の前記少なくとも３個の非侵襲的刺激ユニットから、前記決定された数ｎの様々な非侵襲的刺激ユニットを様々に選択するように構成された、請求項１～８のいずれかに記載の治療装置。
10. 前記制御ユニットは、第１の活動期間に個別に作動される単一の第１の非侵襲的刺激ユニットと、第２の活動期間に個別に作動される単一の第２の非侵襲的刺激ユニットを選択するように構成され、
    前記制御ユニットが、第３の活動期間に同時に作動される少なくとも２個の非侵襲的刺激ユニットを選択するように構成された、請求項１～９のいずれかに記載の治療装置。
11. 前記制御ユニットが、前記それぞれの活動期間の前記非侵襲的刺激ユニットを、前記シーケンス内の前記活動期間に個別に作動される単一非侵襲的刺激ユニット及び／又は前記シーケンス内の前記活動期間に同時に作動される非侵襲的刺激ユニットの組み合わせの所定の確率又は所定の発生頻度に従って選択するように構成された、請求項１～１０のいずれかに記載の治療装置。
12. 前記所定の発生頻度が、前記シーケンス内に前記単一非侵襲的刺激ユニットが個別に作動されかつ／又は前記シーケンス内で前記非侵襲的刺激ユニットの特定の組み合わせが同時に作動されるのを防ぐように設定された、請求項１１に記載の治療装置。
13. 前記制御ユニットが、前記選択された非侵襲的刺激ユニットのそれぞれに関して、前記それぞれの非侵襲的刺激ユニットの所定組の動作モードから１つの動作モードを様々に選択するように構成され、
    前記それぞれの非侵襲的刺激ユニットの前記動作モードが、刺激持続時間、刺激強度、刺激周波数及び／又は刺激経時変化の点で、前記非侵襲的刺激ユニットによって生成される刺激の特徴が異なる、請求項１～１２のいずれかに記載の治療装置。
14. 前記制御ユニットが、連続した活動期間の間に休止期間を規定するように構成され、
    前記制御ユニットが、前記シーケンス全体にわたって各休止期間の持続時間を様々に決定するように構成された、請求項１～１３のいずれかに記載の治療装置。
15. 前記ニューロンに対する刺激作用を測定するためのセンサユニットを更に備え、前記制御ユニットが、前記非侵襲的刺激ユニットによって生成された刺激及び／又は前記活動期間のシーケンスを、前記センサユニットによって測定された情報に従って適応させるように構成された、請求項１～１４のいずれかに記載の治療装置。

Images