JP7384932B2 - 電気神経刺激のための方法およびシステム - Google Patents

Description

本明細書の以降に説明される本開示の主題は、電気神経刺激のための方法およびシステムに関し、特に、刺激のためのパラメータ値を調節する方法およびシステムに関する。さらに、睡眠呼吸障害を矯正するための電気神経刺激のための方法の使用を参照する。

神経変調、例えば、神経の電気刺激は、従来技術において、信頼性があり、効果的なタイプの医療治療として公知である。それは、身体自体の天然神経プロセスと相互作用することによって、多くの生理学的条件および障害に対抗する機会を提供する。神経変調は、中枢、末梢、または自律神経系における活動、電気、または化学の阻害（例えば、遮断）、刺激、修正、調整、または療法的改変を含む。神経系の活動を変調することによって、いくつかの異なる目標が、達成され得る。例えば、運動ニューロンが、適切な時間に刺激され、筋収縮を引き起こし得る。さらに、感覚ニューロンが、疼痛を緩和するために遮断されるか、または、感覚ニューロンが、信号を対象に提供するために刺激され得る。さらに他の例では、自律神経系の変調が、心拍数および血圧等の種々の不随意的生理学的パラメータを調節するために使用され得る。神経変調は、いくつかの疾患または生理学的条件を治療するための機会を提供し得る。種々のデバイスおよび技法が、着目組織の最適刺激を提供する試みにおいて使用されている。

典型的に、神経刺激装置が、電気パルスの形態における療法を送達し、神経刺激装置は、１つ以上の電極を特定の神経またはその区分等の標的場所に近接して含む。電気刺激は、電極の極性、電圧、電流振幅、パルス周波数、パルス幅、およびその他等の種々のパラメータを通してプログラム可能かつ調節可能である。何故なら、これらが、療法を必要とするユーザに送達されるべき電気刺激療法を定義するからである。そのようなパラメータは、所望の刺激および所望の最終結果を刺激療法から送達するために、事前にプログラムされ得るか、または、プログラム可能であり得る。

神経変調が印加され得る状態のうちの１つは、睡眠中の上気道の部分的または完全閉塞の再発性エピソードによって特徴付けられる呼吸障害である閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）である。ＯＳＡの原因のうちの１つは、舌筋が、筋緊張における睡眠関連損失に起因して、咽頭内の負の吸気圧に抵抗することが不能であることである。舌が、後方に引かれるにつれて、上気道を塞ぎ、換気を減少させ、肺および血液酸素レベルを低下させる。例えば、舌下神経の刺激は、舌筋、例えば、オトガイ舌筋を収縮させ、それによって、オトガイ舌筋が舌の前方移動のみならず、前咽頭壁の硬直に関与するので、開放し、妨害されない気道を維持する。
（従来技術）

種々のデバイス、システム、および方法が、特に、電気刺激療法および神経刺激に関する従来技術において開示されている。例えば、第ＵＳ２０１３／０２８９６６７Ａ１号（特許文献１）は、電気刺激の１つ以上のパラメータ値を漸増減させるためのデバイス、システム、および技法を開示する。埋め込み可能医療デバイスが、パラメータの標的値に達するために、パラメータ値、例えば、振幅またはパルス幅を経時的に増加または減少させ得る。

米国特許出願第２０１３／０２８９６６７号明細書

本開示の目的のうちの１つは、従来技術の不利点に対処し、刺激のレシピエントにおける電気神経刺激のための改良されたシステムおよび方法を提供する。特に、開示される主題によると、システムおよび方法は、印加されるとき、電気神経刺激によって引き起こされ得る不快感を減少させ、かつエネルギー効率的、安全、および信頼性があるように意図される。加えて、電気神経刺激のための該方法およびシステムの使用が、ＯＳＡを患う患者のための療法有効性を最大化するために必要とされる。

本開示の一側面によると、埋め込み可能電気刺激装置と、埋め込み可能電気刺激装置をアクティブにするように構成された外部デバイスとの位置変化を補償する方法が、提供される。そのような埋め込み可能電気刺激装置は、筋肉および関連付けられた神経の近傍に埋め込み可能であり得る。一例では、そのような筋肉は、オトガイ舌筋であり得、神経は、舌下神経であり得る。方法は、外部アクティブ化デバイスと埋め込み可能電気刺激装置との間の電気通信を通して、電気刺激パターンを発生させ、対象の神経を刺激し、それによって、それに関連付けられた筋肉を収縮させ、外部アクティブ化デバイスに対する埋め込み可能刺激装置の位置変化をもたらすことと、刺激の外部アクティブ化デバイスによって伝送される刺激パラメータを調節し、アクティブ化デバイスに対する埋め込み可能電気刺激装置の位置変化を補償し、外部アクティブ化デバイスに対するインプラントの位置変化を補償することによって、電気刺激強度を実質的に維持することとを含む。ある例による、そのような外部デバイスは、伝送要素であり得る。伝送要素は、アンテナまたはコイルを備え得、それは、次に、制御ユニットに関連付けられ得る。そのような制御ユニットは、電源をさらに備え得る。一実施形態では、そのような制御ユニットは、アクティブ化入力、例えば、刺激パラメータと電力とを伝送デバイスを通してインプラントに無線で伝送し得る。外部デバイスおよび制御ユニットのそのような組み合わせは、外部アクティブ化デバイスを構成し得る。

刺激パラメータは、刺激装置と外部アクティブ化デバイスとの間の結合の程度に基づいて自動的に調節され得るか、または、これらのパラメータは、（例えば、本明細書でさらに議論されるであろうような用量調整プロセスに基づいて）想定される位置変化に応答するように事前にプログラムされることができる。開示される主題によるそのような位置変化は、刺激装置とアクティブ化デバイスとの間の距離の変化、それらの間の角度変化等であることができる。

電気刺激パターンの調節または変調は、標的刺激振幅が達せられた後、標的刺激振幅を各パルス列内で定義されたステップダウン振幅に減少させることを含み得る。他のパラメータの変化率も、刺激振幅の変化率の代替として、またはそれと組み合わせて適用され得る。このおよび他の定義は、変更すべきところは変更して、開示される主題の全ての側面に適用されることを理解されたい。

開示される主題の別の側面によると、電気神経刺激のための方法が、提供され、方法は、複数の連続したパルス列を備えている電気刺激パターンを発生させることであって、各パルス列は、刺激振幅を有する、ことと、少なくとも１つの電極を有する刺激装置を用いて、電気刺激パターンを患者の舌に送達することと、電気刺激パターンを変調することとを含み、電気刺激パターンの変調は、刺決定された標的刺激振幅が達せられるまで、刺激発現時、激振幅を１つのパルス列から次のパルス列に段階的に増加させることを含む。方法は、電気刺激パターンの変調が、標的刺激振幅が達せられた後、標的刺激振幅を各パルス列内で定義されたステップダウン振幅に減少させることをさらに含むことを特徴とする。

本明細書に開示されるように、標的刺激振幅を各パルス列内で定義されたステップダウン振幅に減少させることは、単に、「ステップダウン」と称され得る。このステップダウンは、少なくとも２つの主な利点を有する。１つの利点は、刺激信号を介して最初に影響または誘起された神経線維が、必ずしも、同じ量のエネルギーを用いて、さらに刺激される必要はない、すなわち、より低い刺激振幅または周波数が、神経への影響を維持することにおいて初期振幅または周波数と同程度に効率的であり得るという事実である。さらに、筋肉が刺激を介して係合されると、収縮するであろう。そのような筋収縮が、活性化されるとすぐに、刺激を筋肉内に発生させる外部デバイスと筋肉自体との間の距離は、筋肉の少なくとも一部が、収縮に起因して、患者の皮膚表面により近くなるであろうから、減少させられるであろう。したがって、外部デバイスと刺激装置との間の距離は、減少させられる。同時に、より少ない介在組織が、外部デバイスと刺激装置との間に位置するであろう。介在組織は、筋肉組織、結合組織、器官組織、または任意の他のタイプの生物学的組織を含み得る。再び、これは、より低い刺激振幅または周波数が、初期振幅または周波数と比較して、筋肉の動員を維持するために必要とされ得ることを意味する。

集中した刺激（例えば、刺激パターンの各パルス列のパルスの比較的に高振幅および／または周波数）は、不快感を（または、ある場合、疼痛さえ）患者に生じさせ得るので、より低い刺激強度は、より快適なものとして、対象によって知覚されるであろう。例えば、対象は、刺激振幅が低減させられる場合、より高いパルス周波数を伴い、かつより長い期間にわたる電気刺激に耐え得る。さらに、より低い刺激強度は、実際に要求されるものより持続的に高い刺激強度を有する方法より、エネルギー効率的またはバッテリを節約する方法につながる。

このステップダウン、例えば、標的刺激振幅が達せられた後、標的刺激振幅を各パルス列内で定義されたステップダウン振幅への減少も、刺激発現時、決定された標的刺激振幅が達せられるまで、刺激振幅を１つのパルス列から次のパルス列に段階的な増加させることと併せて実装され得る。そのような増加は、「列ランプアップ」と称され得る。そのようなランプアップは、刺激発現から、事前に決定され得る標的刺激パラメータにつながる刺激の終了まで、実装され得ることを理解されたい。そのような刺激期間は、療法期間全体を通して存在し得、それは、ＯＳＡの場合、ユーザが睡眠中の期間であり得る。そのような期間は、ユーザの睡眠サイクルに応じて、所望に応じて、３０分から最大数時間の任意の時間であることができる。ステップダウンは、代替として、他の刺激パラメータを通して、または振幅調節と組み合わせて実装され得ることを理解されたい。

電気刺激パターンは、パルス列刺激を備え、それは、交互するオンおよびオフ相または列から成る。オン相の長さは、列長と呼ばれ、オフ相の長さは、列時間間隔と呼ばれる。列刺激のオン相は、振幅、持続時間、および時間間隔によって特徴付けられる連続したパルスから成る。２つの他の重要なパラメータは、周波数およびデューティサイクルであり、デューティサイクルは、その間刺激がオンである１つの列のパーセンテージとして定義される。

刺激発現時の１つのパルス列から次のパルス列への刺激振幅の段階的な増加は、標的刺激振幅が達せられるまで、刺激振幅を１つの刺激列から別の刺激列に段階的に増加させることから成る。したがって、刺激の初期化後、患者を覚醒させることが、回避され得る。段階的な増加特徴は、例えば、１つのみの構成可能パラメータ、すなわち、持続時間、すなわち、遅延時間直後の振幅が段階的に増加するであろう期間を含み得る。

本特徴の目的は、（患者を覚醒させずに、上気道を開放するために）振幅を標的刺激振幅まで段階的に増加させ、より短い期間の間、この標的刺激振幅を保持し、次いで、上気道開放を維持するために必要とされる力が、閉鎖された上気道を開放するために必要とされるものより低くなるはずであるので、振幅を減少させることによって、療法容認度を増加させることである。

したがって、患者が、療法を経時的に受け取るにつれて、患者が、電気刺激パターンを変更するために異なる変調プログラムを選択し得るか、または、システムが、それを自動的に選択し得る。

本明細書に開示される一実施形態によると、方法は、標的刺激振幅が急激な様式においてステップダウン振幅まで減少させられることをさらに特徴とする。換言すると、標的刺激振幅が達せられた後、標的刺激振幅を各パルス列内で定義されたステップダウン振幅に減少させることは、定義されたステップダウン振幅が達せられるまで、振幅における１つの明確な降下を伴い得る。１つ以上の中間振幅へのより多くの降下が、定義されたステップダウン振幅が達せられる前に実行され、それによって、パルスの段階的ステップダウンを生成することも可能である。そして、各中間振幅の持続時間は、各中間振幅に関して同じであり得るか、または、変動し得る。ステップダウン振幅が、定義された持続時間にわたって保持されると、振幅は、降下させられるか、または、約０まで連続的に減少させられる。

方法は、各パルス列内の標的刺激振幅がランプアップ持続時間を備えているランプアップ関数に従って達せられることをさらに特徴とし得、ランプアップ持続時間は、刺激振幅が標的刺激振幅に達するために要する時間として定義される。その時点で定義された標的刺激振幅が達せられる各パルス列内の時間点は、ランプアップ点と称され得る。

標的刺激振幅は、ステップダウン振幅まで減少させられる前、定義された保持持続時間にわたって維持され得る。好ましい実施形態によると、保持持続時間は、０ミリ秒～１０００ミリ秒、特に、０ミリ秒～５００ミリ秒に及び、保持持続時間は、その間標的刺激振幅が１つの刺激列内に維持される期間の持続時間として定義される。

各連続したパルス列がパルス列時間間隔によって分離されることも可能である。好ましい実施形態によると、各パルス列は、複数の連続単一パルスを備え、各単一パルスは、単一パルス振幅および単一パルス持続時間を有し、連続したパルスは、単一パルス時間間隔によって分離される。本明細書に開示される方法は、各パルス列が、パルス列長、単一パルス周波数、およびデューティサイクルを有することをさらに特徴とし得る。

方法は、電気刺激パターンの変調が、外部デバイスに関連付けられた一次アンテナと、刺激装置に関連付けられた二次アンテナとの間の結合の程度の決定に基づくことをさらに特徴とし得る。一次アンテナは、外部デバイス内の回路の一部として構成され得、直接または間接的に（無線を含む）のいずれかにおいて、外部デバイス内の種々の構成要素に結合され得る。例えば、一次アンテナは、増幅器との通信のために構成され得、増幅器も、外部デバイス内に含まれ得、それは、増幅された信号を一次アンテナに出力し得る。

一次アンテナは、電磁場を生成するように構成され得る任意の伝導性構造を含み得る。さらに、一次アンテナは、任意の好適なサイズ、形状、および／または構成であり得る。サイズ、形状、および／または構成は、患者のサイズ、刺激装置の設置場所、刺激装置のサイズおよび／または形状、神経を変調するために要求されるエネルギーの量、変調されるべき神経の場所、刺激装置上に存在する受信側電子機器のタイプ等によって決定され得る。一次アンテナは、信号を送信および／または受信するように構成され得る当業者に公知の任意の好適なアンテナを含み得る。好適なアンテナは、限定ではないが、長ワイヤアンテナ、パッチアンテナ、螺旋アンテナ等を含み得る。一実施形態では、例えば、一次アンテナは、コイルアンテナを含み得る。そのようなコイルアンテナは、任意の好適な伝導性材料から作製され得、伝導性コイルの任意の好適な配列を含むように構成され得る。

刺激装置は、キャリア（例えば、可撓性キャリア）上に搭載されるか、または、それと統合された二次アンテナを含み得る。一次アンテナと同様に、二次アンテナは、信号を送信および／または受信するように構成され得る当業者に公知の任意の好適なアンテナを含み得る。二次アンテナは、任意の好適なサイズ、形状、および／または構成を含み得る。サイズ、形状、および／または構成は、患者のサイズ、刺激装置の設置場所、または神経を変調するために要求されるエネルギーの量によって決定され得る。好適なアンテナは、限定ではないが、長ワイヤアンテナ、パッチアンテナ、螺旋アンテナを含み得る。いくつかの実施形態では、例えば、二次アンテナは、円形形状または長円形形状を有するコイルアンテナを含み得る。そのようなコイルアンテナは、任意の好適な伝導性材料から作製され得、伝導性コイルの任意の好適な配列（例えば、直径、コイルの数、コイルのレイアウト等）を含むように構成され得る。

方法のさらなる展開では、電気刺激パターンは、確認パルスおよび遅延時間をさらに備えている。確認パルスは、外部デバイスと刺激装置との間の接続が確立された直後に放出される単一の第１のパルスの振幅として定義される。確認パルスは、総システム出力の単位パーセンテージとして説明される。故に、遅延時間は、外部デバイスと刺激装置との接続と、刺激の開始との間の時間として定義される。

上記に加え、刺激発現時の１つのパルス列から次のパルス列への刺激振幅の段階的な増加の持続時間は、０分～６０分、特に、０分～３０分に及ぶ。

さらに、ランプアップ持続時間は、０ミリ秒～２０００ミリ秒、特に、０ミリ秒～１０００ミリ秒に及ぶことが意図され得、ランプアップ持続時間は、各刺激列内の振幅の段階的な増加の持続時間である。

ステップダウン振幅が総システム出力振幅の１％～９９％、特に、１％～９０％の振幅を有することも可能である。刺激振幅が総システム出力振幅の１％～１００％の振幅を有することも意図され得る。方法は、パルス列時間間隔の持続時間が、０．１秒～２０秒、特に、０．２秒～１０秒に及ぶことをさらに特徴とし得る。上記に加え、単一パルス持続時間は、５マイクロ秒～５００マイクロ秒、特に、５０マイクロ秒～２５０マイクロ秒に及ぶ。本明細書に開示される方法は、パルス列長の持続時間が、０．１秒～２０秒、特に、０．２秒～１０秒に及び、単一パルス周波数が、１０Ｈｚ～１００Ｈｚ、特に、３０～５０Ｈｚに及ぶことをさらに特徴とし得る。別の有益である実施形態によると、確認パルスは、総システム出力振幅の１％～１００％の振幅を有し、遅延時間の持続時間は、０分～１２０分、特に、０分～９０分に及ぶ。

好ましくは、全ての上記のパラメータのうち、修正され得るものは、以下である：単一パルス周波数、単一パルス持続時間、全体的刺激振幅、パルス列長、パルス列時間間隔、遅延時間、確認パルス、およびランプ関数。総サイクル長およびデューティサイクルは、他のパラメータが設定されると、自動的に、計算され得る。

本開示の別の側面によると、覚醒用量調整における電気神経刺激のための本発明の方法の使用が、提示される。患者の療法を最適化するために、本明細書に開示される方法の使用が、提供される。本側面によると、患者は、１回以上の用量調整来院のために、病院に戻ることが意図される。本明細書に開示される刺激パターンパラメータは、覚醒および／または睡眠セッション中、すなわち、患者を覚醒させることにつながるであろうが、同時に、上気道開存性、酸素ヘモグロビン飽和、および睡眠持続性を維持するであろう設定群に達するまで、睡眠研究または睡眠ポリグラフ検査（「ＰＳＧ」）を介して、精緻化および／または調節されるであろう。

したがって、覚醒用量調整が、最初に、対象が覚醒している間、療法ガイドラインの定義された組に従って実施される。覚醒用量調整中、１つ以上の異なる刺激閾値が、識別され得る。それらの閾値が、定義されると、所与の患者のための覚醒パラメータの最適組が、その患者の舌移動特性に基づいて、決定および記憶され得る。

このように、舌移動特性、方向、および強度および刺激閾値を識別することが、麻酔または内視鏡検査を伴わずに、最適療法用パラメータを定義することに役立つことを可能にする。

本明細書に開示される使用は、方法が、定義された単一パルス周波数および定義された単一パルス持続時間にわたって、運動閾値刺激振幅を定義するために使用されることをさらに特徴とし得る。運動閾値は、適用されると、最初に認められる舌または舌下筋の運動もしく移動につながる最小閾値として定義される。これは、例えば、訓練された医師または内科医によって、または任意の他の好適な療法士によって、行われることができる。

加えて、方法は、定義された単一パルス周波数および定義された単一パルス持続時間にわたる疼痛閾値刺激振幅を定義するために使用され得る。疼痛閾値は、適用されると、対象における不愉快、不快感、または疼痛の感覚につながる最小閾値として定義される。これは、例えば、対象を調査することによって、決定されることができる。

別の実施形態の一部として、本明細書に説明される方法は、覚醒内視鏡検査において使用され得る。覚醒内視鏡検査中、開放の各部位における気道開放振幅が、刺激中に気道開放を観察するために要求される最小限振幅によって定義され得る。同様に、開放の各部位におけるプラトー振幅も、気道開放のさらなる増加が観察されない、またはそれを超えると気道開放の減少が観察される振幅閾値によって定義され得る。

上記に加え、方法は、気道開放振幅を定義するために使用され得、気道開放振幅は、刺激中、対象の気道の開放を引き起こすために要求される最小刺激振幅である。

方法はまた、プラトー振幅を定義するために使用され得、プラトー振幅は、対象の気道の開放のさらなる増加が引き起こされない最大刺激振幅である。

方法が睡眠ポリグラフ検査用量調整において使用されることも、意図され得る。睡眠ポリグラフ検査（ＰＳＧ）用量調整は、所望の群療法用設定、すなわち、参加者を覚醒させないが、同時に、上気道開存性、酸素飽和レベル、および睡眠持続性を維持する設定が達せられるまで、刺激パラメータの構成および最適化を可能にする。ＰＳＧ用量調整中、睡眠事象が生じる場合、１つの刺激パラメータが、定義された順序にしたがって、一度に変更され得る。例えば、刺激振幅は、例えば、約５％増加させられ得る。振幅を増加させることが、患者によって支持されない、または逆効果を有する場合、単一パルス持続時間は、例えば、２０マイクロ秒ずつ増加させられ得る。単一パルス持続時間を増加させることが、患者によって支持されない場合、デューティサイクルは、患者の呼吸期間と合致するように適合され得る。ＰＳＧ用量調整刺激は、例えば、患者が睡眠後に開始し、最低でも２０分にわたり得る。刺激パターンパラメータは、患者を覚醒させず、上気道開存性、酸素ヘモグロビン飽和、および睡眠持続性を維持するある設定が達せられるまで、療法ガイドラインの所望の組に従って、精緻化されることができる。最適設定として記憶され得るこれらの設定は、夜間全体にわたって維持されることができる。ＰＳＧおよび呼吸パラメータは、患者の最終的覚醒まで、さらに記録され得る。夜間中、電気刺激パラメータのさらなる調節を実施する必要があり得る。

本開示のさらに別の側面によると、睡眠呼吸障害を矯正するための電気神経刺激のためのシステムが、提供され、システムは、少なくとも１つの電極を有する刺激装置と、外部デバイスとを備え、外部デバイスは、刺激装置との通信のために構成され、各パルス列が刺激振幅を有する複数の連続したパルス列を備えている電気刺激パターンを発生させ、刺激装置を通して、電気刺激パターンを対象の舌下神経に送達し、刺激プログラムに従って、電気刺激パターンを変調するように構成されたプロセッサを備え、電気刺激パターンの変調は、刺激発現時、決定された標的刺激振幅が達せられるまで、刺激振幅を１つのパルス列から次のパルス列に段階的に増加させることを含み、電気刺激パターンの変調は、標的刺激振幅が達せられた後、標的刺激振幅を各パルス列内で定義されたステップダウン振幅に減少させることをさらに含む。

システムは、患者の舌下筋の神経変調のために構成され得る。より具体的に、システムは、ＯＳＡを患う患者において、エネルギーを送達するように構成され得る。システムは、したがって、患者の身体の外部の場所のために構成された外部デバイスを含み得る。外部デバイスは、患者に貼り付けられるようにさらに構成され得る。特に、外部デバイスは、埋め込まれた刺激装置に隣接して、例えば、患者の顎の真下および／または患者の頸部の正面に、または対象身体から遠隔における設置のために構成され得る。設置場所の好適性は、外部デバイスと刺激装置との間の通信によって決定され得る。いくつかの実施形態では、刺激装置は、患者の身体の中に埋め込まれるべきデバイスとして構成され得、外部デバイスは、信号を刺激装置に送信し、および／または信号をそれから受信するように構成され得る。刺激装置は、任意の好適な材料から形成され得る。いくつかの実施形態では、刺激装置は、可撓性の生体適合性材料を含む、可撓性キャリアを含み得る。刺激装置は、金、白金、チタン、または任意の他の生体適合性伝導性材料または材料の組み合わせ等の伝導性材料を含む回路網をさらに含み得る。刺激装置は、患者の皮膚下への埋め込みのために好適な厚さも伴って製作され得る。刺激装置は、約４ｍｍ未満または約２ｍｍ未満の厚さを有し得る。

種々の構成要素が、外部デバイスの筐体内に含まれるか、または、そうでなければ、外部デバイスに関連付けられ得る。特に、少なくとも１つのプロセッサが、外部デバイスに関連付けられる。例えば、少なくとも１つのプロセッサは、外部デバイスの筐体内に位置することができる。代替実施形態では、少なくとも１つのプロセッサは、筐体の外部の場所からの外部デバイスとの有線または無線通信のために構成され得る。筐体は、構成要素を保持するために構成された任意の好適な容器を含み得る。加えて、筐体は、任意の好適なサイズおよび／または形状であり得、堅いか、または可撓性であり得る。外部デバイスのための筐体の例示的実施形態は、可変形状および寸法を有し、任意の好適な材料から構築されるパッチ、ボタン、または他のレセプタクルのうちの１つ以上のものを含む。一実施形態では、例えば、筐体は、外部デバイスが所望の場所に共形化するように構成され得るように、可撓性材料を含み得る。

少なくとも１つのプロセッサは、論理演算を少なくとも１つの入力変数に実施するように構成され得る任意の電気回路を含み得る。少なくとも１つのプロセッサは、したがって、１つ以上の集積回路と、マイクロチップと、マイクロコントローラと、マイクロプロセッサとを含み得、それらは、命令を実行するために、または論理演算を実施するために好適であり得る中央処理ユニット（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または当業者に公知の任意の他の回路の全部または一部であり得る。

刺激装置は、加えて、少なくとも１つの対または複数の電場発生電極を含み得る。電極は、電極が電場を患者の身体内に発生させるように構成され得る限り、刺激装置上に任意の好適な形状および配向を含み得る。電極は、銅、銀、金、白金、イリジウム、白金－イリジウム、白金－金、伝導性ポリマー等、または伝導性材料の組み合わせのような任意の好適な伝導性材料も含み得る。いくつかの実施形態では、電極は、短線電極、円形電極、および／または円形対電極を含み得る。加えて、刺激装置は、複数の場所に位置する、電極を含み得る。

システムは、ユーザが刺激プログラムを調節および／または選択することを可能にするように構成されたユーザインターフェースをシステムがさらに備えていることをさらに特徴とし得、刺激パターンパラメータの群の少なくとも１つは、調節可能である。

刺激パターンパラメータの群が刺激振幅、パルス列長、単一パルス周波数、単一パルス持続時間、標的刺激振幅、保持持続時間、ステップダウン振幅、ランプアップ持続時間、パルス列時間間隔、デューティサイクル、および／または遅延時間を備えていることも、意図され得る。外部デバイスは、少なくとも１つの刺激プログラムを記憶するように構成されたメモリをさらに備え得る。例えば、患者特有の刺激パターンパラメータは、治療専門家によってプログラムされる。

別の好ましい実施形態によると、外部デバイスは、プロセッサに接続可能であるように構成された使い捨てパッチをさらに備えている。特に、プロセッサは、１つ以上の使い捨てパッチに取り付けられ得、パッチは、次に、患者の皮膚上、例えば、顎の下に、いくつかの例では、使い捨てパッチの少なくとも１つの接着剤表面を介して、設置され得る。刺激をアクティブにするために、および中断するために、プロセッサに接続される使い捨てパッチが、刺激セッションに先立って、または睡眠に入る前、顎の下に、対象によって設置され、朝に、除去され得る。プロセッサの電源は、充電ユニットを使用して、日中に再充電される。

有利なこととして、使い捨てパッチは、刺激セッションに入ることに先立って、または睡眠に先立って、患者の顎の下に設置される単回使用生体適合性接着剤デバイスであり得る。プロセッサは、使い捨てパッチ上に嵌合し、エネルギーを伝達することによって、刺激装置のアクティブ化を可能にする。好ましい実施形態では、エネルギー伝達は、無線で生じる。

システムのさらなる展開によると、外部デバイスは、電源を備え得る。電源は、外部デバイスに対して外部場所において外部デバイスに除去可能に結合可能であり得る。代替として、電源は、外部デバイス内の場所にさらに恒久的または除去可能に結合され得る。電源は、プロセッサと電気通信するように構成された任意の好適な電力源も含み得る。１つの好ましい実施形態では、例えば、電源は、バッテリを含み得る。電源は、外部デバイス内の種々の構成要素を給電するように構成され得る。さらに、プロセッサを給電するように構成され得る。加えて、電源は、電力を信号源に提供するように構成され得る。信号源は、プロセッサと通信することができ、信号（例えば、正弦波信号、正方形波、三角形波、マイクロ波、高周波（ＲＦ）信号、または任意の他のタイプの電磁信号）を発生させるように構成された任意のデバイスを含み得る。信号源は、限定ではないが、交流電流（ＡＣ）信号および／または直流（ＯＣ）信号を発生させるように構成され得る波形発生器を含み得る。一実施形態では、例えば、信号源は、１つ以上の他の構成要素への伝送のためのＡＣ信号を発生させるように構成され得る。信号源は、任意の好適な周波数の信号を発生させるように構成され得る。いくつかの実施形態では、信号源は、約６．５ＭＨｚ～約１３．６ＭＨｚの周波数を有する信号を発生させるように構成され得る。追加の実施形態では、信号源は、約７．４～約８．８ＭＨｚの周波数を有する信号を発生させるように構成され得る。さらなる実施形態では、信号源は、周波数を有する９０ｋＨｚと同程度の低信号または２８ＭＨｚと同程度の高信号を発生させ得る。

本明細書に開示されるシステムは、システムが遠隔制御デバイスをさらに備えていることをさらに特徴とし得る。遠隔制御は、例えば、モバイルデバイス内に実装されることができる。遠隔制御を用いることで、システムの刺激パターンパラメータは、療法士によって、または対象によって、より便利な様式において調節され得る。

システムの別の実施形態の一部として、システムは、プロセッサと無線通信し、遠隔制御デバイスと無線通信するように構成された無線制御デバイスをさらに備え得る。

加えて、システムは、無線制御デバイスの無線通信が、ＲＦＩＤまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続に基づくことを特徴とし得る。好ましくは、無線制御デバイスは、モバイルデバイス上にインストール可能であり得、すなわち、無線制御デバイスは、スマートフォンまたはスマートタブレット等上のアプリケーション（アプリ）であり得る。

本明細書に開示される実施形態、例、または特徴のうちの任意の１つは、変更すべきところは変更して、組み合わせて、または別個に、かつ開示される主題の側面のうちの任意の１つと併せて、使用され得る。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
（項目１）
電気神経（５１０）刺激のための方法であって、前記方法は、
複数の連続したパルス列（１１０）を備えている電気刺激パターン（１００）を発生させることであって、各パルス列（１１０）は、パルス列振幅（１１１）を有する、ことと、
少なくとも１つの電極組（３１０）を有する刺激装置（３００）を用いて、前記電気刺激パターン（１００）を対象の神経（５１０）に送達することと、
前記電気刺激パターン（１００）を変調することと
を含み、
前記電気刺激パターン（１００）の変調は、決定された標的刺激振幅（１３０）が達せられるまで、刺激発現（１０１）時、前記パルス列振幅（１１１）を１つのパルス列（１１０）から次のパルス列（１１０）に段階的に増加させることを含み、
前記電気刺激パターン（１００）の変調が、前記標的刺激振幅（１３０）が達せられた後、前記標的刺激振幅（１３０）を各パルス列（１１０）内で定義されたステップダウン振幅（１４０）まで減少させることをさらに含むことを特徴とする、方法。
（項目２）
前記標的刺激振幅（１３０）は、急激な様式において、前記ステップダウン振幅（１４０）まで減少させられることを特徴とする、項目１に記載の方法。
（項目３）
各パルス列（１１０）内の前記標的刺激振幅（１３０）は、ランプアップ持続時間（１３２）を備えているランプアップ関数に従って達せられ、前記ランプアップ持続時間（１３２）は、前記パルス列振幅（１１１）が前記標的刺激振幅（１３０）に達するために要する時間として定義されることを特徴とする、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記標的刺激振幅（１３０）は、前記ステップダウン振幅（１４０）まで減少させられる前、定義された保持持続時間（１３１）にわたって維持されることを特徴とする、項目１－３のいずれか１項に記載の方法。
（項目５）
前記連続したパルス列（１１０）の各々は、パルス列時間間隔（１１３）によって分離されることを特徴とする、項目１－４のいずれか１項に記載の方法。
（項目６）
各パルス列（１１０）は、複数の連続したパルス（１２０）を備えていることを特徴とし、各パルス（１２０）は、単一パルス振幅および単一パルス持続時間（１２１）を有し、連続したパルス（１２０）は、単一パルス時間間隔（１２２）によって分離される、項目１－５のいずれか１項に記載の方法。
（項目７）
各パルス列（１１０）は、パルス列長（１１２）およびパルス列時間間隔（１１３）を有し、前記パルス列長（１１２）とパルス列時間間隔（１１３）とは、一緒に、パルス列周波数およびデューティサイクルを定義することを特徴とする、項目１－６のいずれか１項に記載の方法。
（項目８）
前記電気刺激パターン（１００）の変調は、外部デバイス（４００）に関連付けられた一次アンテナと前記埋め込み可能刺激装置（３００）に関連付けられた二次アンテナとの間の結合の程度の決定に基づくことを特徴とする、項目１－７のいずれか１項に記載の方法。
（項目９）
前記電気刺激パターン（１００）は、確認パルス（１５０）および遅延時間（１５１）をさらに備えていることを特徴とする、項目１－８のいずれか１項に記載の方法。
（項目１０）
前記刺激発現（１０１）時の１つのパルス列（１１０）から次のパルス列（１１０）への前記パルス列振幅（１１１）の段階的な増加（１６０）の持続時間は、０分～９０分、特に、０分～３０分に及ぶことを特徴とする、項目１－９のいずれか１項に記載の方法。
（項目１１）
前記ランプアップ持続時間（１３２）は、０ミリ秒～２０００ミリ秒、特に、０ミリ秒～１０００ミリ秒に及ぶことを特徴とする、項目１－１０のいずれか１項に記載の方法。
（項目１２）
前記保持持続時間（１３１）は、０ミリ秒～１０００ミリ秒、特に、０ミリ秒～５００ミリ秒に及ぶことを特徴とする、項目４に記載の方法。
（項目１３）
前記ステップダウン振幅（１４０）は、総システム（２００）出力振幅の１％～９９％、特に、１％～９０％の振幅を有することを特徴とする、項目１－１２のいずれか１項に記載の方法。
（項目１４）
前記パルス列振幅（１１１）は、前記総システム（２００）出力振幅の１％～１００％の振幅を有することを特徴とする、項目１－１３のいずれか１項に記載の方法。
（項目１５）
前記パルス列時間間隔（１１３）の持続時間は、０．１秒～２０秒、特に、０．２秒～１０秒（３秒）に及ぶことを特徴とする、項目１－１４のいずれか１項に記載の方法。
（項目１６）
前記単一パルス持続時間（１２１）は、５マイクロ秒～５００マイクロ秒、特に、５０マイクロ秒～２５０マイクロ秒に及ぶことを特徴とする、項目１－１５のいずれか１項に記載の方法。
（項目１７）
前記パルス列長（１１２）の持続時間は、０．１秒～２０秒、特に、０．２秒～１０秒に及び、前記列内のパルス周波数は、１０Ｈｚ～１００Ｈｚ、特に、３０～５０Ｈｚに及ぶことを特徴とする、項目１－１６のいずれか１項に記載の方法。
（項目１８）
前記確認パルス（１５０）は、前記総システム（２００）出力振幅の１％～１００％の振幅を有し、前記遅延時間（１５１）の持続時間は、０分～１２０分、特に、０分～９０分に及ぶことを特徴とする、項目１－１７のいずれか１項に記載の方法。
（項目１９）
覚醒用量調整における項目１－１８または３５のいずれか１項に記載の方法の使用。
（項目２０）
前記方法は、定義された単一パルス周波数および定義された単一パルス持続時間（１２１）に関する運動閾値刺激振幅を定義するために使用されることを特徴とする、項目１９に記載の使用。
（項目２１）
前記方法は、定義された単一パルス周波数および定義された単一パルス持続時間（１２１）に関する不快感閾値刺激振幅を定義するために使用されることを特徴とする、項目１９に記載の使用。
（項目２２）
覚醒内視鏡検査における項目１－１８または３５のいずれか１項に記載の方法の使用。
（項目２３）
前記方法は、気道開放振幅を定義するために使用され、前記気道開放振幅は、刺激中の前記対象の気道の開放を引き起こすために要求される最小刺激振幅であることを特徴とする、項目２２に記載の使用。
（項目２４）
前記方法は、プラトー振幅を定義するために使用され、前記プラトー振幅は、前記対象の気道の開放のさらなる増加が引き起こされない最大刺激振幅であることを特徴とする、項目２２または２３のいずれか１項に記載の使用。
（項目２５）
睡眠ポリグラフ検査用量調整における項目１－１８または３５のいずれか１項に記載の方法の使用。
（項目２６）
睡眠呼吸障害を矯正するための電気神経（５１０）刺激のためのシステム（２００）であって、前記システム（２００）は、
少なくとも１つの電極組（３１０）を有する刺激装置（３００）と、
外部デバイス（４００）と
を備え、
前記外部デバイス（４００）は、前記刺激装置（３００）との通信のために構成され、前記外部デバイス（４００）は、プロセッサを備え、前記プロセッサは、
複数の連続したパルス列（１１０）を備えている電気刺激パターン（１００）を発生させることであって、各パルス列（１１０）は、パルス列振幅を有する、ことと、
前記刺激装置（３００）を通して、前記電気刺激パターン（１００）を対象（５００）の神経（５１０）に送達することと、
刺激プログラムに従って、前記電気刺激パターン（１００）を変調することと
を行うように構成され、
前記電気刺激パターン（１００）の変調は、刺激発現（１０１）時、決定された標的刺激振幅（１３０）が達せられるまで、前記パルス列振幅（１１１）を１つのパルス列（１１０）から次のパルス列（１１０）に段階的に増加させることを含み、前記電気刺激パターン（１００）の前記変調は、前記標的刺激振幅（１３０）が達せられた後、前記標的刺激振幅（１３０）を各パルス列（１１０）内で定義されたステップダウン振幅（１４０）まで減少させることをさらに含む、システム（２００）。
（項目２７）
前記システム（２００）は、ユーザが前記刺激プログラムを調節および／または選択することを可能にするように構成されたユーザインターフェースをさらに備え、刺激パターンパラメータの群のうちの少なくとも１つは、調節可能であることを特徴とする、項目２６に記載のシステム（２００）。
（項目２８）
前記刺激パターンパラメータの群は、パルス列振幅（１１１）、パルス列長（１１２）、単一パルス周波数、単一パルス持続時間（１２１）、標的刺激振幅（１３０）、保持持続時間（１３１）、ステップダウン振幅（１４０）、ランプアップ持続時間（１３２）、パルス列時間間隔（１１３）、デューティサイクル、および／または遅延時間（１５１）を含むことを特徴とする、項目２６に記載のシステム（２００）。
（項目２９）
前記外部デバイス（４００）は、少なくとも１つの刺激プログラムを記憶するように構成されたメモリをさらに備えていることを特徴とする、項目２６に記載のシステム（２００）。
（項目３０）
前記外部デバイス（４００）は、前記プロセッサに接続可能であるように構成された使い捨てパッチをさらに備えていることを特徴とする、項目２６に記載のシステム（２００）。
（項目３１）
前記外部デバイス（４００）は、電源をさらに備えていることを特徴とする項目２６に記載のシステム（２００）。
（項目３２）
前記システム（２００）は、遠隔制御デバイスをさらに備えていることを特徴とする、項目２６に記載のシステム（２００）。
（項目３３）
前記システム（２００）は、無線制御デバイスをさらに備え、前記無線制御デバイスは、
前記プロセッサと無線通信することと、
前記遠隔制御デバイスと無線通信することと
を行うように構成されていることを特徴とする、項目２６に記載のシステム（２００）。
（項目３４）
前記無線制御デバイスの無線通信は、ＲＦＩＤまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続に基づくことを特徴とする、項目２６に記載のシステム（２００）。
（項目３５）
刺激装置（３００）の位置変化を補償する方法であって、前記刺激装置（３００）は、筋肉および関連付けられた神経の近傍に埋め込み可能であり、外部デバイス（４００）が、前記刺激装置（３００）をアクティブにするように構成され、前記方法は、
前記外部デバイス（４００）と前記刺激装置（３００）との間の電気通信を通して電気刺激パターン（１００）を発生させ、対象の神経を刺激し、それによって、前記対象の神経に関連付けられた筋収縮を誘発し、前記外部デバイス（４００）に対する前記刺激装置（３００）の位置変化をもたらすことと、
前記外部デバイス（４００）によって伝送される刺激パラメータを調節し、前記外部デバイス（４００）に対する前記刺激装置（３００）の前記位置変化を補償し、前記外部デバイス（４００）に対する前記インプラントの前記位置変化を補償することによって、電気刺激強度を実質的に維持することと
を含む、方法。

本明細書内に組み込まれ、その一部を構成する付随の図面は、開示される主題のいくつかの例を図示する。図面は、以下を示す。

図１は、本開示の例示的実施形態による、詳細な電気刺激パターン１００を図示する概略グラフを描写する。

図２は、本開示の別の例示的実施形態による、変調中の詳細な電気刺激パターン１００を図示する概略グラフを描写する。

図３ａ－３ｄは、それぞれ、本開示の異なる例示的実施形態による、変調中のパルス列１１０の可能なパターンを図示する異なる概略グラフを描写する。

図４は、本開示の例示的実施形態による、システム２００を伴う患者５００の部分的断面側面図を描写する。

図５は、本開示の例示的実施形態による、舌および関連付けられた筋肉および神経の解剖学的構造を描写する。

図６ａ－６ｂは、本開示の例示的実施形態による、刺激装置３００および外部デバイス４００の概略図を描写する。

図１は、本開示の例示的実施形態による、詳細な電気刺激パターン１００を図示する、概略グラフを描写する。特に、概略グラフは、電気刺激パターン１００の以下のパラメータを示す：遅延時間１５１；確認パルス１５０；パルス列長１１２；パルス列時間間隔１１３；パルス列振幅１１１；単一パルス持続時間１２１；単一パルス時間間隔１２２。さらに、特定のデューティサイクルが、図１に示されるグラフから推測され得る。より具体的に、図１に示されるように、１つのパルス列１１０は、いくつかの単一パルス１２０を備え、それらは、全て、単一パルス時間間隔１２２によって、互いに分離される。単位時間あたりの単一パルス１２０の数は、単一パルス周波数１２３として定義される。同様に、個々のパルス列１１０も、パルス列時間間隔１１３によって、互いに分離される。

図１に示されるような電気刺激パターン１００は、非常に基本的であり、確認パルス１５０を唯一の例外として、全ての単一パルスが、同じ振幅を有することを意味する。したがって、ランプアップ（ｒａｍｐ－ｕｐ）またはステップダウン関数は、このグラフに描写されない。

図２は、本開示の別の例示的実施形態による、変調中の詳細な電気刺激パターン１００を図示する概略グラフを描写する。特に、電気刺激パターン１００が、示され、電気刺激パターン１００の変調は、決定された標的刺激振幅１３０が達せられるまで、刺激発現１０１において、１つのパルス列１１０から次のパルス列１１０へのパルス列振幅１１１の段階的な増加１６０を備えている。１つのパルス列１１０を構成する単一パルスは、全てが同じ振幅を有すること、または、異なる振幅を有することが可能である。例えば、１つのパルス列１１０内の単一パルスの振幅も、互いに対して漸増的に増加させられ得る（図２に示されない）。

この特徴は、（患者５００を覚醒させずに、上気道を開放するために）振幅を標的刺激振幅１３０まで段階的に増加させ、より短い期間中、この標的刺激振幅１３０を保持し、次いで、上気道開放を維持するために必要とされる力が閉鎖された上気道を開放するために必要とされるものより低いはずであるので、振幅１１１を減少させることによって、療法容認度を増加させることを補助することができる。

刺激発現１０１中の段階的な増加１６０に加え、図２は、定義されたランプアップ持続時間１３２を有するランプアップを介して標的刺激振幅１３０が達せられた後、標的刺激振幅１３０を各パルス列１１０内で定義されたステップダウン振幅１４０に減少させる形態において、電気刺激パターン１００の変調も示す。特に、図２に示される変形例によると、標的刺激振幅１３０は、いくぶん急激な様式において、ステップダウン振幅１４０まで減少させられる。換言すると、標的刺激振幅１３０が達せられた後、標的刺激振幅１３０を各パルス列１１０内で定義されたステップダウン振幅１４０に減少させることは、定義されたステップダウン振幅１４０が達せられるまで、振幅における１つの明確な降下を伴い得る。１つ以上の中間振幅へのより多くの降下が定義されたステップダウン振幅１４０が達せられる前に実行されることも可能である。そして、各中間振幅の持続時間は、各中間振幅に関して同じであり得るか、または、それは、変動し得る。

さらに、図２に描写されるように、各パルス列１１０内の標的刺激振幅１３０は、ランプアップ持続時間１３２を備えているランプアップ関数に従って、達せられ得る。ランプアップ持続時間１３２は、パルス列振幅１１１が標的刺激振幅１３０に達するために要する時間として定義される。有利なこととして、図２によって明示的に示されないが、標的刺激振幅１３０は、ステップダウン振幅１４０まで減少させられる前、定義された保持持続時間１３１にわたって維持され得る。好ましい実施形態によると、保持持続時間１３１は、０ミリ秒～１０００ミリ秒、特に、０ミリ秒～５００ミリ秒に及び、保持持続時間１３１は、標的刺激振幅１３０が１つの刺激列内で維持される期間の持続時間として定義される。

図３ａ－３ｄは、それぞれ、本開示の異なる例示的実施形態による、変調中のパルス列１１０の可能なパターンを図示する異なる概略グラフを描写する。グラフは、経時的（Ｘ－軸）パルス列振幅１１１（Ｙ－軸）を表示する。特に、異なるタイプのランプアップおよび／またはステップダウン変調が、描写され、ランプアップは、ランプアップ持続時間１３２を備えているランプアップ関数に従って、標的刺激振幅１３０が達せられるまで、１つのパルス列１１０内のパルス列振幅を増加させることとして定義される。その時点で標的刺激振幅１３０が達せられる、時間点は、ランプアップ点１３３として定義される。ランプアップ持続時間１３２は、パルス列振幅１１１が標的刺激振幅１３０に達するために要する時間として定義され、刺激発現１０１時の１つのパルス列１１０から次のパルス列１１０へのパルス列振幅１１１の段階的な増加１６０は、標的刺激振幅１３０が達せられるまで、パルス列振幅１１１を１つの刺激列から別の刺激列に段階的に増加させることから成り、ステップダウンは、本明細書に開示されるように、標的刺激振幅１３０を各パルス列１１０内で定義されたステップダウン振幅１４０に減少させることとして定義される。

ランプアップは、刺激の初期化後に患者５００を覚醒させることが回避され得る効果を有する。段階的な増加１６０は、例えば、１つのみの構成可能パラメータ、すなわち、持続時間、すなわち、遅延時間１５１直後のその間振幅が段階的に増加するであろう期間を含み得る。

ステップダウンは、少なくとも２つの主要な利点を有する。１つの利点は、刺激信号を介して最初に影響または誘起された神経線維が、必ずしも、同じ量のエネルギーでさらに刺激される必要はなく、すなわち、より低いパルス列振幅１１１または周波数が、神経への影響を維持することにおいて、初期振幅または周波数と同程度に効率的であり得るという事実である。さらに、筋肉が刺激を介して係合されると、それは、収縮するであろう。そのような筋収縮が、活性化されるとすぐに、刺激を筋肉内に発生させる外部デバイス４００と筋肉自体との間の距離は、筋肉の少なくとも一部が、収縮に起因して、患者５００の皮膚表面により近くなるであろうから、減少させられるであろう。したがって、外部デバイス４００と刺激装置３００との間の距離は、減少させられる。同時に、より少ない介在組織が、外部デバイス４００と刺激装置３００との間に位置するであろう。介在組織５３０は、筋肉組織、結合組織、器官組織、または任意の他のタイプの生物学的組織を含み得る。再び、これは、より低い刺激振幅１１１または周波数が、初期振幅または周波数と比較して、筋肉の動員を維持するために必要とされ得ることを意味する。

図３ａに示される実施形態によると、標的刺激振幅１３０は、すでに達せられている。示されるように、この特定の実施形態によると、標的刺激振幅１３０をステップダウン振幅１４０に減少させることは、急激な様式において達成される。換言すると、標的刺激振幅１３０が達せられた後、標的刺激振幅１３０を各パルス列１１０内で定義されたステップダウン振幅１４０に減少させることは、定義されたステップダウン振幅１４０が達せられるまで、振幅における１つの明確な降下を伴い得る。パルス列１１０が終了し、単一パルスが生じないとき、ステップダウン振幅１４０は、０まで急降下する。図３ｂに示される実施形態によると、標的刺激振幅１３０がステップダウン振幅１４０まで降下した後、ステップダウン振幅１４０は、持続的様式において、０までさらに低減させられる。

図３ｃおよび図３ｄは、それぞれ、パルス列１１０内に図３ａおよび図３ｂと同じタイプのステップダウン変調を示す。しかしながら、図３ｃおよび図３ｄに示される例示的実施形態では、標的刺激振幅１３０は、最初に、パルス列振幅１１１の持続的ランプアップを通して達せられる。その時点で定義された標的刺激振幅１３０が達せられる各パルス列１１０内の時間点は、ランプアップ点１３３と称され得る。

図４は、本開示の例示的実施形態による、システム２００を伴う、患者５００の部分的断面側面図を描写する。システム２００は、患者の筋肉の神経変調のために構成される。より具体的に、システム２００は、エネルギーをＯＳＡを患う患者５００に送達するように構成され得る。システム２００は、したがって、患者の身体の外部の場所のために構成された外部デバイス４００を含み得る。図４に描写されるように、外部デバイス４００は、患者５００に貼り付けられるように構成され得る。特に、図４に示されるように、外部デバイス４００は、患者の顎の真下および／または患者の頸部の正面への設置のために構成され得る。設置場所の好適性は、外部デバイス４００と刺激装置３００との間の通信によって決定され得る。外部デバイス４００のさらなる好適な場所は、特定の用途の要件に応じて、偏頭痛治療刺激装置３００との通信のための患者の後頭部、胃変調刺激装置３００との通信のための患者の外腹部、腎動脈変調刺激装置３００との通信のための患者の背中、および／または患者の皮膚上の任意の他の好適な外部場所を含む。

記載されるように、刺激装置３００は、患者の身体内（例えば、患者の皮膚の真下）に埋め込まれるように構成され得る。図４および図５は、刺激装置３００が、オトガイ舌筋に関連付けられた神経の変調のために埋め込まれるように構成され得ることを図示する。対象の舌の筋肉に関連付けられた神経を変調することは、筋収縮を引き起こすための刺激を含み得る。さらなる実施形態では、刺激装置３００は、変調することを所望し得る任意の神経と併せて設置されるように構成され得る。

図５は、本開示の例示的実施形態による、舌および関連付けられた筋肉および神経（すなわち、舌下神経（ＸＩＩ））の解剖学的構造を描写する。図５は、神経５１０をさらに描写する。神経５１０は、その外側枝および内側枝を通して、舌の筋肉、および、オトガイ舌筋およびオトガイ舌骨筋を含む他の舌に関わる筋肉を神経支配する。オトガイ舌筋の水平区画は、主に、末梢枝における外側枝から発散する神経５１０の内側枝の内側終末線維によって神経支配される。そして、内側枝の遠位部分は、内側終末線維に注ぐ。オトガイ舌筋の水平区画の収縮は、対象の気道を開放または維持する役割を果たし得る。他の舌に関わる筋肉の収縮は、嚥下、関節運動、および気道の開閉等の他の機能を補助し得る。舌下神経５１０がいくつかの舌に関わる筋肉を神経支配するので、ＯＳＡ治療に関して、神経５１０の変調を内側枝に限ること、または、神経５１０の内側終末線維または終末線維に限ることさえ有利であり得る。このように、舌移動および気道維持に最も関与するオトガイ舌筋が、収縮誘発神経変調のために選択的に標的化され得る。代替として、オトガイ舌筋の水平区画が、選択的に標的化され得る。

内側終末線維または終末線維は、しかしながら、それらがオトガイ舌筋の線維内に位置するので、神経変調に影響を及ぼすことが困難であり得る。本開示の実施形態は、任意のそのような終末線維の変調を促進する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの対の変調電極３１０と、少なくとも１つの回路とを含む刺激装置３００が、対象の顎の下面上の真皮を通した埋め込みのために構成され得る。対象の顎の下面上の真皮を通して埋め込まれると、刺激装置３００は、対象の舌下神経５１０の内側枝の内側終末線維に近接して位置し得る。例示的刺激装置３００場所は、図５に描写される。さらに、変調の有効性は、変調されるべき神経線維と部分的または実質的に平行に延びている平行電場線を発生させるために好適な電極構成によって増加させられ得る。図５は、内側終末線維と実質的に平行な電場線（破線として示される）を発生させる電極３１０を描写する。

図６ａ－６ｂは、本開示の例示的実施形態による、刺激装置３００および外部デバイス４００の概略図を描写する。示されるように、刺激装置３００は、患者５００、好ましくは、それが神経を変調することを可能にする場所に埋め込みのために構成され得る。刺激装置３００は、特に、介在組織が刺激装置３００と舌下神経５１０との間に存在するような方法において、患者５００内に位置し得る。したがって、刺激装置３００の場所は、効果的神経変調のために、神経との接触を要求しない。刺激装置３００は、介在組織が存在しないように、直接、神経５１０に隣接して位置することもある。

ＯＳＡを治療することにおいて、刺激装置３００は、患者５００のオトガイ舌筋上に位置し得る。そのような場所は、その分岐がオトガイ舌筋に延びる、舌下神経５１０の変調のために好適である。

図６ａに示されるように、筋肉が安静時にあるとき、すなわち、収縮されていないとき、筋肉の刺激を発生させる外部デバイス４００と、筋肉自体との間の距離Ａ１は、比較的に大きいであろう。同様に、外部デバイス４００と埋め込まれる刺激装置３００との間の距離Ａ１も、比較的に大きく、多くの組織が、外部デバイス４００と刺激装置３００との間に位置する。したがって、神経５１０の初期係合は、高強度の刺激を要求する。

筋収縮が、達成されると、刺激を筋肉内で発生させる外部デバイス４００と、筋肉自体との間の距離Ａ２は、図６ｂに描写されるように、減少させられるであろう。筋肉の少なくとも一部が、収縮に起因して、患者５００の皮膚表面により近くなるであろうから、外部デバイス４００と刺激装置３００との間の距離も、同様に減少させられる。同時に、より少ない介在組織が、外部デバイス４００と刺激装置３００との間に位置するであろう。これは、より低いパルス列振幅１１１または周波数が、刺激の初期振幅または周波数と比較して、筋肉の動員を維持するために必要とされることを意味する。換言すると、より低い強度を伴う刺激が、筋収縮を維持するために十分である。

本発明は、本明細書に説明される実施形態のうちの１つに限定されず、多数の他の方法において修正され得る。

請求項、明細書、および図によって開示される、全ての特徴、および構造上の詳細、空間配列、および方法論的ステップを含む、全ての利点は、それ自体で、または相互との種々の組み合わせによってのいずれかにおいて、本発明に不可欠であり得る。
（参照番号一覧）

Claims (26)

1. 電気神経（５１０）刺激のためのシステムであって、前記システムは、
   プロセッサと、
   少なくとも１つの電極組（３１０）を有する刺激装置（３００）と
   を備え、
   前記プロセッサは、
   複数の連続したパルス列（１１０）を備えている電気刺激パターン（１００）を発生させることであって、各パルス列（１１０）は、パルス列振幅（１１１）を有する、ことと、
   前記少なくとも１つの電極組（３１０）を有する前記刺激装置（３００）を用いて、前記電気刺激パターン（１００）を対象の神経（５１０）に送達することと、
   前記電気刺激パターン（１００）を変調することと
   を行うように構成され、
   前記電気刺激パターン（１００）の変調は、決定された標的刺激振幅（１３０）が達せられるまで、刺激発現（１０１）時、前記パルス列振幅（１１１）を１つのパルス列（１１０）から次のパルス列（１１０）に段階的に増加させることを含み、
   前記電気刺激パターン（１００）の変調が、前記標的刺激振幅（１３０）が達せられた後、前記標的刺激振幅（１３０）を各パルス列（１１０）内で定義されたステップダウン振幅（１４０）まで減少させることをさらに含むことを特徴とし、
   前記電気刺激パターン（１００）の前記変調は、前記標的刺激振幅（１３０）が前記ステップダウン振幅（１４０）まで降下すると、前記ステップダウン振幅（１４０）を持続的様式において０までさらに減少させることを含む、システム。
2. 各パルス列（１１０）内の前記標的刺激振幅（１３０）は、ランプアップ持続時間（１３２）を備えているランプアップ関数に従って達せられ、前記ランプアップ持続時間（１３２）は、前記パルス列振幅（１１１）が前記標的刺激振幅（１３０）に達するために要する時間として定義されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記標的刺激振幅（１３０）は、前記ステップダウン振幅（１４０）まで減少させられる前、定義された保持持続時間（１３１）にわたって維持されることを特徴とする、請求項１－２のいずれか１項に記載のシステム。
4. 前記連続したパルス列（１１０）の各々は、パルス列長（１１２）を有し、前記連続したパルス列（１１０）のパルス列長（１１２）は、パルス列時間間隔（１１３）によって分離されることを特徴とする、請求項１－３のいずれか１項に記載のシステム。
5. 各パルス列（１１０）は、複数の連続したパルス（１２０）を備えていることを特徴とし、各パルス（１２０）は、単一パルス振幅および単一パルス持続時間（１２１）を有し、連続したパルス（１２０）は、単一パルス時間間隔（１２２）によって分離される、請求項１－４のいずれか１項に記載のシステム。
6. 各パルス列（１１０）は、パルス列長（１１２）およびパルス列時間間隔（１１３）を有し、前記パルス列長（１１２）とパルス列時間間隔（１１３）とは、一緒に、パルス列周波数およびデューティサイクルを定義することを特徴とする、請求項１－５のいずれか１項に記載のシステム。
7. 外部デバイス（４００）をさらに備え、前記外部デバイス（４００）は、前記刺激装置（３００）との通信のために構成され、前記外部デバイス（４００）は、前記プロセッサを備える、請求項１－６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 前記電気刺激パターン（１００）は、確認パルス（１５０）および遅延時間（１５１）をさらに備えていることを特徴とし、
   前記確認パルス（１５０）は、前記外部デバイス（４００）と前記刺激装置（３００）との間の接続が確立された直後に放出される単一の第１のパルスの振幅であり、前記遅延時間（１５１）は、前記外部デバイス（４００）と前記刺激装置（３００）との接続と、刺激の開始との間の時間である、請求項７に記載のシステム。
9. 刺激発現（１０１）時の１つのパルス列（１１０）から次のパルス列（１１０）への前記パルス列振幅（１１１）の段階的な増加（１６０）の持続時間は、０分より長くかつ９０分以下であることを特徴とする、請求項１－８のいずれか１項に記載のシステム。
10. 前記ランプアップ持続時間（１３２）は、０ミリ秒より長くかつ２０００ミリ秒以下であることを特徴とする、請求項１－９のいずれか１項に記載のシステム。
11. 前記保持持続時間（１３１）は、０ミリ秒より長くかつ１０００ミリ秒以下であることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
12. 前記ステップダウン振幅（１４０）は、前記標的刺激振幅（１３０）の１％～９９％の振幅を有することを特徴とする、請求項１－１１のいずれか１項に記載のシステム。
13. 前記パルス列振幅（１１１）は、前記標的刺激振幅（１３０）の１％～１００％の振幅を有することを特徴とする、請求項１－１２のいずれか１項に記載のシステム。
14. 前記パルス列時間間隔（１１３）の持続時間は、０．１秒～２０秒に及ぶことを特徴とする、請求項１－１３のいずれか１項に記載のシステム。
15. 前記単一パルス持続時間（１２１）は、５マイクロ秒～５００マイクロ秒に及ぶことを特徴とする、請求項１－１４のいずれか１項に記載のシステム。
16. 前記パルス列長（１１２）の持続時間は、０．１秒～２０秒に及び、前記列内のパルス周波数は、１０Ｈｚ～１００Ｈｚに及ぶことを特徴とする、請求項１－１５のいずれか１項に記載のシステム。
17. 前記確認パルス（１５０）は、前記標的刺激振幅（１３０）の１％～１００％の振幅を有し、前記遅延時間（１５１）の持続時間は、０分より長くかつ１２０分以下であることを特徴とする、請求項１－１６のいずれか１項に記載のシステム。
18. 睡眠呼吸障害を矯正するための電気神経（５１０）刺激のためのシステム（２００）であって、前記システム（２００）は、
    少なくとも１つの電極組（３１０）を有する刺激装置（３００）と、
    外部デバイス（４００）と
    を備え、
    前記外部デバイス（４００）は、前記刺激装置（３００）との通信のために構成され、前記外部デバイス（４００）は、プロセッサを備え、前記プロセッサは、
    複数の連続したパルス列（１１０）を備えている電気刺激パターン（１００）を発生させることであって、各パルス列（１１０）は、パルス列振幅を有する、ことと、
    前記刺激装置（３００）を通して、前記電気刺激パターン（１００）を対象（５００）の神経（５１０）に送達することと、
    刺激プログラムに従って、前記電気刺激パターン（１００）を変調することと
    を行うように構成され、
    前記電気刺激パターン（１００）の変調は、刺激発現（１０１）時、決定された標的刺激振幅（１３０）が達せられるまで、前記パルス列振幅（１１１）を１つのパルス列（１１０）から次のパルス列（１１０）に段階的に増加させることを含み、前記電気刺激パターン（１００）の前記変調は、前記標的刺激振幅（１３０）が達せられた後、前記標的刺激振幅（１３０）を各パルス列（１１０）内で定義されたステップダウン振幅（１４０）まで減少させることをさらに含み、
    前記電気刺激パターン（１００）の前記変調は、前記標的刺激振幅（１３０）が前記ステップダウン振幅（１４０）まで降下すると、前記ステップダウン振幅（１４０）を持続的様式において０までさらに減少させることを含む、システム（２００）。
19. 前記システム（２００）は、ユーザが前記刺激プログラムを調節および／または選択することを可能にするように構成されたユーザインターフェースをさらに備え、刺激パターンパラメータの群のうちの少なくとも１つは、調節可能であることを特徴とする、請求項１８に記載のシステム（２００）。
20. 前記刺激パターンパラメータの群は、パルス列振幅（１１１）、パルス列長（１１２）、単一パルス周波数、単一パルス持続時間（１２１）、標的刺激振幅（１３０）、保持持続時間（１３１）、ステップダウン振幅（１４０）、ランプアップ持続時間（１３２）、パルス列時間間隔（１１３）、および／または遅延時間（１５１）を含むことを特徴とする、請求項１９に記載のシステム（２００）。
21. 前記外部デバイス（４００）は、少なくとも１つの刺激プログラムを記憶するように構成されたメモリをさらに備えていることを特徴とする、請求項１８に記載のシステム（２００）。
22. 前記外部デバイス（４００）は、前記プロセッサに接続可能であるように構成された使い捨てパッチをさらに備えていることを特徴とし、前記使い捨てパッチは、単回使用生体適合性接着剤デバイスであり、前記単回使用生体適合性接着剤デバイスは、前記対象の皮膚上に、前記対象の顎の下に、前記使い捨てパッチの少なくとも１つの接着剤表面を介して、設置されるように構成され、前記プロセッサは、前記使い捨てパッチ上に嵌合し、エネルギーを伝達することによって前記刺激装置のアクティブ化を可能にするように構成される、請求項１８に記載のシステム（２００）。
23. 前記外部デバイス（４００）は、電源をさらに備えていることを特徴とする請求項１８に記載のシステム（２００）。
24. 前記システム（２００）は、ユーザが前記システムの刺激パターンパラメータを遠隔で調節することを可能にするための遠隔制御デバイスをさらに備えていることを特徴とする、請求項１８に記載のシステム（２００）。
25. 前記システム（２００）は、無線制御デバイスをさらに備え、前記無線制御デバイスは、
    前記プロセッサと無線通信することと、
    前記遠隔制御デバイスと無線通信することと
    を行うように構成されていることを特徴とする、請求項２４に記載のシステム（２００）。
26. 前記無線制御デバイスの無線通信は、ＲＦＩＤまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続に基づくことを特徴とする、請求項１８に記載のシステム（２００）。

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