JPWO2019140404A5

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Publication number: JPWO2019140404A5
Application number: JP2020538808A
Authority: JP
Publication date: 2022-01-24
Anticipated expiration: 2039-01-14

Description

別の実施形態において、磁場発生器は、酸素飽和レベルセンサ、プレチスモグラフセンサ、振動センサ、またはマイクロホンを含むセンサも含む。酸素飽和センサまたはプレチスモグラフセンサは、呼吸および心拍またはこれらの両方に応答して、組織の発赤または組織の膨張および収縮を感知する発光ダイオードおよびフォトセンサの対を含み得る。これらのセンサは、呼吸速度、呼吸デューティサイクル、吸息と呼息の区別、いびき、部分的呼吸閉塞または呼吸低下、完全な呼吸閉塞または無呼吸、心拍数、血圧、呼吸効果、および血液酸素レベルのような身体および健康パラメータを監視するために、おそらくフーリエ変換または他の線形変換、フィルタリング、ピーク検出器、振幅検出器、極性検出器、またはエンベロープ検出器を含むアナログまたはデジタル信号処理、または両方を使用して、処理されたそれらの出力を有し得る。これらのセンサから処理された情報は、刺激オンおよびオフ時間、刺激の振幅、ユーザの特定または一般的健康、刺激の有効性を決定するために使用されるか、または、後の処理のために有用な一般的情報として収集され得る。この情報は、磁場発生器からセキュアなデータベースに、直接、または中間基地局を通して通信され得る。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
少なくとも１つの細長いデバイスを備えている神経変調システムであって、前記少なくとも１つの細長いデバイスは、身体の内側での埋め込みのために構成され、前記少なくとも１つの細長いデバイスは、
第１および第２の電極と、
前記第１および第２の電極間に電気的に接続されたダイオードと
を備え、
前記ダイオードは、前記第１の電極に直接接続されている、神経変調システム。
（項目２）
少なくとも１つのインダクタをさらに備え、前記少なくとも１つのインダクタは、前記ダイオードに直接接続されている、項目１に記載の神経変調システム。
（項目３）
前記少なくとも１つのインダクタは、前記第２の電極に直接接続されている、項目２に記載の神経変調システム。
（項目４）
前記身体の外側に設置されるように構成された磁場発生器をさらに備え、前記磁場発生器は、時変磁場を発生させる、項目３に記載のシステム。
（項目５）
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、前記第１および第２の電極間の縦方向の長さおよび軸を備え、前記縦方向軸に対する最大断面寸法は、３ミリメートル以下である、項目２または３に記載のシステム。
（項目６）
前記第１の電極、前記ダイオード、前記少なくとも１つのインダクタ、および前記第２の電極は、前記列挙された順序で互いに直列に電気的に接続されている、項目２または３に記載のシステム。
（項目７）
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、バッテリを欠き、コンデンサを欠いている、項目６に記載のシステム。
（項目８）
前記ダイオードは、シリコンダイオード、ショットキーダイオード、またはツェナーダイオードである、項目１－８のいずれか１項に記載のシステム。
（項目９）
ダイオードは、前記第１の電極への刺激電圧を安全レベルに限定するように構成されたツェナーダイオードである、項目８に記載のシステム。
（項目１０）
前記少なくとも１つのインダクタの各々は、前記注入可能物の縦方向軸に沿って整列させられている、項目２または３に記載のシステム。
（項目１１）
前記第１および第２の電極のうちの少なくとも１つは、銅、タングステン、クロム、鋼、ステンレス鋼、ニッケル、ニクロム、チタン、金、銀、黄銅、白金、イリジウム、白金イリジウム、またはそれらの任意の合金の少なくとも表面またはコア材料を備えている、項目１－３のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１２）
前記細長いデバイスは、保護層および絶縁層のうちの少なくとも１つを用いてコーティングされている、項目１－１１のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１３）
前記保護層は、ＰＴＦＥ、ナイロン、シリコーン、ポリエチレン、ポリウレタン、ラテックス、ポリイミド、ＢｏＰＥＴ、またはそれらの任意の組み合わせを備えている、項目１２に記載のシステム。
（項目１４）
前記細長いデバイスは、楕円形の側面を伴う長楕円形状を備え、ある直径およびある縦方向長さを有し、前記直径は、前記縦方向長さより小さい、項目１－１３のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１５）
前記第１の電極は、露出したワイヤ、複数の露出したストランド、または注入後に前記身体内で拡張する露出した拡張可能メッシュを備えている、項目１－１４に記載のシステム。
（項目１６）
前記細長いデバイスは、誘導管を通して前記身体の中に注入される、項目１－１５のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１７）
前記誘導管は、シリンジの針を備えている、項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
前記磁場発生器は、コイルを備え、前記コイルは、１～２０センチメートルの内径を伴うワイヤの１つ以上のコイル巻線を備えている、項目４に記載のシステム。
（項目１９）
さらに、前記コイルは、刺激信号が前記コイルと前記コンデンサとの間の共振の時間における一部であるように、前記コンデンサと並列に接続されている、項目１８に記載のシステム。
（項目２０）
前記磁場発生器の前記コンデンサおよびコイルは、片側のＤＣ電力供給源と他の側の接地へのスイッチとによってアクティブにされるように構成され、前記スイッチ閉とスイッチ開との間の期間は、前記磁場発生器の共振の振幅を決定し、前記磁場発生器の前記共振の前記振幅は、前記細長いデバイスからの１つ以上の刺激パルスをもたらす、項目１９に記載のシステム。
（項目２１）
前記スイッチは、トランジスタと整流器との組み合わせであり、開閉動作は、電圧を前記トランジスタのゲートまたはベースに印加することによって前記トランジスタをオンまたはオフにすることによって起こるように構成されている、項目２０に記載のシステム。
（項目２２）
前記スイッチは、一連のパルス間に前記コイルにおいて消費される電気エネルギーを低減させるために、一連の減衰共振パルスの直前に前記トランジスタのゲートまたはベースをオフにし、そして、次の一連の減衰に先立って前記磁場発生器において電流を蓄積するためにオンにするように構成されている、項目２０または２１に記載のシステム。
（項目２３）
前記磁場発生器の前記コイルおよび前記細長いデバイスの前記インダクタは、フリンジ場を含む１．１～１０，０００の透磁率を伴う強磁性材料を備えている、項目４に記載のシステム。
（項目２４）
前記強磁性材料は、剛体または可撓性のフェライト、鋼、または鉄を備えている、項目２２に記載のシステム。
（項目２５）
前記強磁性材料は、鉄、コバルト、ニッケル、鋼、または、それらの合金または他の組み合わせを備えている、項目２２に記載のシステム。
（項目２６）
前記１つ以上のコイル巻線は、平面または複数平面構成にある、項目１８に記載のシステム。
（項目２７）
前記１つ以上のコイル巻線は、マグネットワイヤまたはストランデッドワイヤを備え、各ストランドは、絶縁されている、項目１８または２６に記載のシステム。
（項目２８）
前記１つ以上のコイル巻線は、層状基板上に堆積された金属を備えている、項目１８または２６に記載のシステム。
（項目２９）
前記基板は、剛体である、項目２８に記載のシステム。
（項目３０）
前記基板は、ＦＲ－４ガラス強化エポキシラミネート、ガラス、または硬質プラスチックを備えている、項目２９に記載のシステム。
（項目３１）
前記基板は、可撓性である、項目２８に記載のシステム。
（項目３２）
前記基板は、ポリイミド、ＢｏＰＥＴ、ポリエチレン、ポリウレタン、ナイロン、またはＰＴＦＥを備えている、項目３１に記載のシステム。
（項目３３）
前記磁場発生器は、マイクロプロセッサ、使い捨てバッテリ、再充電可能バッテリ、ユーザインターフェース、医師インターフェース、看護師インターフェース、データ記憶装置、およびネットワーク接続のうちの１つ以上を備えている、項目４に記載のシステム。
（項目３４）
前記ネットワークインターフェースは、コンピュータを備えている基地局によって前記刺激装置を監視または制御するように構成されている、項目３３に記載のシステム。
（項目３５）
前記細長いデバイスは、通信回路を欠いている、項目１－７のいずれか１項に記載のシステム。
（項目３６）
前記細長いデバイスは、センサを欠いている、項目１－７および３５のいずれか１項に記載のシステム。
（項目３７）
前記細長いデバイスは、電力管理回路を欠いている、項目１－７、３５、および３６のいずれか１項に記載のシステム。
（項目３８）
前記細長いデバイスは、第１の端部と、第２の端部と、それらの間の本体とを備え、前記第１の端部から前記第２の端部まで１０ｍｍ以下の長さを有する、項目１－３７のいずれか１項に記載のシステム。
（項目３９）
前記磁場発生器は、プレチスモグラフィセンサ、血液酸素レベルセンサ、またはマイクロホンのうちの少なくとも１つを備えている、項目４に記載のシステムまたは方法。
（項目４０）
前記磁場発生器は、前記患者の呼吸サイクルの吸息段階中に刺激をオンにし、前記患者の呼吸サイクルの呼息段階中にオフにするように構成されている、項目４または３９に記載のシステム。
（項目４１）
前記磁場発生器は、プレチスモグラフィセンサ出力のエンベロープの変化、前記プレチスモグラフィセンサ出力の周波数の変化、マイクロホン出力の周波数スペクトル分布の変化、または血液酸素センサ出力の振幅の変化、または、それらの組み合わせを使用して、前記呼吸サイクルの段階を決定するようにさらに構成されている、項目４０に記載のシステム。
（項目４２）
前記マイクロホン出力の前記周波数スペクトル分布の前記変化は、前記吸息および呼息段階間の高周波数信号の有無である、項目４または３９－４１に記載のシステム。
（項目４３）
神経変調システムであって、前記神経変調システムは、
第１および第２の電極とダイオードとを備えている少なくとも１つの細長いデバイスであって、前記少なくとも１つの細長いデバイスは、１０ミリメートル未満の長さと前記長さに対する３ミリメートル未満の横断寸法を有し、神経、軸索、または神経細胞に隣接した注入、またはそれらに対する注入のために構成されている、少なくとも１つの細長いデバイスと、
磁場発生器と
を備え、
前記磁場発生器は、前記少なくとも１つの細長いデバイスにおいて、誘導集中電場および誘導集中磁場のうちの１つを発生させるように構成されている、神経変調システム。
（項目４４）
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、インダクタをさらに備えている、項目４３に記載の神経変調システム。
（項目４５）
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、前記第１の電極と、前記ダイオードと、前記インダクタと、前記第２の電極と、それらの間の相互接続とから成り、絶縁材料が、前記ダイオードおよびインダクタを完全に覆い、前記第１および第２の電極のそれぞれを部分的に覆っている、項目４４に記載の神経変調システム。
（項目４６）
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、注入デバイス内および密閉無菌包装内に事前装填されている、項目４３に記載の神経変調システム。
（項目４７）
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、前記注入デバイス内に連続的に位置付けられた複数の細長いデバイスである、項目４３または４４に記載の神経変調システム。
（項目４８）
前記磁場発生器は、再充電可能バッテリまたは使い捨てバッテリをさらに備えている、項目４３－４７のいずれか１項に記載の神経変調システム。
（項目４９）
前記磁場発生器は、筐体内に位置し、前記筐体は、前記筐体を人体上のある場所または人体によって装着される服装またはそのポケット内に取り付くように構成された調節可能ストラップ、弾性バンド、フックおよびループコネクタ、バックル、接着テープ、またはピンを備えている、項目４８に記載の神経変調システム。
（項目５０）
前記筐体は、２センチメートル未満である前記人体上の前記場所における皮膚表面に対する高さを有する、項目４９に記載の神経変調システム。
（項目５１）
患者を治療する方法であって、前記方法は、
患者の神経、軸索、神経細胞、または神経組織に対して、またはそれに隣接して少なくとも１つの細長いデバイスを挿入することであって、前記デバイスは、１０ミリメートル未満の長さと前記長さに対する３ミリメートル未満の横断寸法を有する、ことと、
前記少なくとも１つの細長いデバイスから離れて間隔を置かれた場所に少なくとも１つの磁場発生器を位置付けることと、
前記少なくとも１つの磁場発生器を使用し、ａ）誘導集中電場、または、ｂ）ねじ状集中磁場を前記少なくとも１つの細長いデバイスに提供することと、
前記誘導集中電場または前記ねじ状集中磁場を使用して、前記少なくとも１つの細長いデバイスにおいて刺激信号を発生させることと
を含み、
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、
第１および第２の電極と、
前記第１および第２の電極間に電気的に接続されたダイオードと
を備え、
前記ダイオードは、前記第１の電極に直接接続されている、方法。
（項目５２）
前記１つ以上の細長いデバイスの各々は、少なくとも１つのインダクタをさらに備え、前記少なくとも１つのインダクタは、前記ダイオードに直接接続され、前記磁場は、前記インダクタにおける電流を誘導する、項目５１に記載の方法。
（項目５３）
前記少なくとも１つのインダクタは、前記第２の電極に直接接続されている、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
前記少なくとも１つの磁場発生器は、複数の磁気コイル、ドライバ回路、および再充電可能または使い捨てバッテリを伴う筐体を備えている携帯型磁場発生器である、項目５１に記載の方法。
（項目５５）
前記複数の磁気コイルは、３センチメートル未満の正味厚さを有する、項目５４に記載の方法。
（項目５６）
前記少なくとも１つの細長い導体から離れて間隔を置かれた前記場所は、皮膚表面に対している、項目５１に記載の方法。
（項目５７）
ストラップ、弾性バンド、ベルクロ（登録商標）、バックル、接着テープ、ピン、またはポケットを使用して、前記磁場導体の前記場所を維持することをさらに含む、項目５１に記載の方法。
（項目５８）
前記磁場発生器は、プレチスモグラフィセンサまたは血液酸素センサを備え、前記センサは、感知信号を骨に向かって、または前記細長いデバイスの反射部分に向かって放出する、項目５１－５７のいずれか１項に記載の方法。
（項目５９）
前記患者は、閉塞性睡眠時無呼吸を有する、項目５１－５８のいずれか１項に記載の方法。
（項目６０）
前記骨は、前記患者の顎骨である、項目５９に記載の方法。
（項目６１）
前記少なくとも１つの磁場発生器は、前記患者の吸息段階中に刺激をオンにし、前記患者の呼息段階中にオフにする、項目５１－６０に記載の方法。
（項目６２）
前記呼吸サイクルの段階は、プレチスモグラフィセンサ出力のエンベロープの変化、前記プレチスモグラフィセンサ出力の周波数の変化、マイクロホン出力の周波数スペクトル分布の変化、または血液酸素センサ出力の振幅の変化、またはそれらの組み合わせから決定される、項目６１に記載の方法。
（項目６３）
前記マイクロホン出力の前記周波数スペクトル分布の前記変化は、前記吸息および呼息段階間の高周波数信号の有無である、項目６２に記載の方法。
（項目６４）
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、複数の細長いデバイスである、項目５１に記載の方法。
（項目６５）
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、閉塞性睡眠時無呼吸と診断された前記患者の両側舌下神経の各々に隣接した２つの細長いデバイスを備えている、項目５１に記載の方法。
（項目６６）
前記少なくとも１つの細長いデバイスは、複数の細長いデバイスを備え、前記少なくとも１つの磁場発生器は、複数の磁場発生器を備え、前記複数の細長いデバイスのうちの第１のサブセットが、磁場発生器のうちの第１のサブセットと整列させられ、前記複数の細長いデバイスのうちの第２のサブセットが、磁場発生器のうちの第２のサブセットと整列させられている、項目５１に記載の方法。
（項目６７）
前記場所は、脳である、項目５１に記載の方法。
（項目６８）
前記場所は、脊髄にある、項目５１に記載の方法。
（項目６９）
病状を治療する方法であって、前記方法は、
治療部位に埋め込まれた少なくとも１つの細長いデバイスを有する患者を識別することであって、前記少なくとも１つの細長いデバイスは、第１および第２の電極とダイオードとを備え、１０ミリメートル未満の長さと前記長さに対する３ミリメートル未満の横断寸法とを有し、神経、軸索、または神経細胞に隣接した注入、またはそれらに対する注入のために構成されている、ことと、
前記患者の前記治療部位の表面に対して外部磁場発生器のコイルを設置することと、
前記１つ以上の埋め込まれた細長いデバイスに磁場を印加し、療法用神経刺激を発生させることと
を含む、方法。
（項目７０）
前記発生させられた磁場を変調し、前記治療部位における活動電位活性を変調し、増加させ、または減少させることをさらに含む、項目６９に記載の方法。
（項目７１）
前記活動電位活性は、前記脳、感覚系、または神経筋系内の神経細胞内に位置している、項目７０に記載の方法。
（項目７２）
前記患者は、疼痛障害、精神障害、感覚障害、または神経筋障害を有する、項目７１に記載の方法。
（項目７３）
前記疼痛障害は、切断、神経障害、神経損傷、または傷害に起因する、項目７２に記載の方法。
（項目７４）
前記精神障害は、鬱病、ハンチントン病、アルツハイマー病、認知症、不安神経症、不眠症、外傷後ストレス障害、またはパニック発作である、項目７２に記載の方法。
（項目７５）
前記患者は、閉塞性睡眠時無呼吸を有する、項目７１に記載の方法。
（項目７６）
１００ピークアンぺア未満および１００ボルト未満のピーク電圧を使用して前記磁場を発生させることをさらに含む、項目７０に記載の方法。 In another embodiment, the magnetic field generator also includes a sensor including an oxygen saturation level sensor, a plethysmograph sensor, a vibration sensor, or a microphone. An oxygen saturation sensor or plethysmograph sensor may include a pair of light emitting diodes and photosensors that sense tissue redness or tissue expansion and contraction in response to respiration and / or heartbeat. These sensors include breathing rate, breathing duty cycle, inspiration and exhalation distinction, sneezing, partial respiratory obstruction or hypotension, complete respiratory obstruction or abstinence, heart rate, blood pressure, respiratory effects, and blood oxygen levels. Analog or digital signal processing, including a Fourier transform or other linear transform, filtering, peak detector, amplitude detector, polarity detector, or envelope detector, to monitor physical and health parameters such as, or both. Can be used to have their output processed. The information processed from these sensors is used to determine stimulus on and off time, stimulus amplitude, user specific or general health, stimulus effectiveness, or for subsequent processing. It can be collected as useful general information. This information can be communicated directly from the magnetic field generator to a secure database or through an intermediate base station.
The present invention provides, for example,:
(Item 1)
A neural modulation system comprising at least one elongated device, said at least one elongated device configured for implantation inside the body, said at least one elongated device.
With the first and second electrodes,
With a diode electrically connected between the first and second electrodes
Equipped with
A neural modulation system in which the diode is directly connected to the first electrode.
(Item 2)
The neural modulation system of item 1, further comprising at least one inductor, wherein the at least one inductor is directly connected to the diode.
(Item 3)
The neural modulation system according to item 2, wherein the at least one inductor is directly connected to the second electrode.
(Item 4)
The system of item 3, further comprising a magnetic field generator configured to be installed outside the body, wherein the magnetic field generator generates a time-varying magnetic field.
(Item 5)
The item 2 or 3, wherein the at least one elongated device comprises a longitudinal length and axis between the first and second electrodes and has a maximum cross-sectional dimension of 3 millimeters or less relative to the longitudinal axis. System.
(Item 6)
The system of item 2 or 3, wherein the first electrode, the diode, the at least one inductor, and the second electrode are electrically connected in series with each other in the listed order.
(Item 7)
6. The system of item 6, wherein the at least one elongated device lacks a battery and lacks a capacitor.
(Item 8)
The system according to any one of items 1-8, wherein the diode is a silicon diode, a Schottky diode, or a Zener diode.
(Item 9)
8. The system of item 8, wherein the diode is a Zener diode configured to limit the stimulating voltage to the first electrode to a safe level.
(Item 10)
The system of item 2 or 3, wherein each of the at least one inductor is aligned along the longitudinal axis of the injectable material.
(Item 11)
At least one of the first and second electrodes is copper, tungsten, chromium, steel, stainless steel, nickel, nichrome, titanium, gold, silver, brass, platinum, iridium, platinum iridium, or any of them. The system according to any one of items 1-3, comprising at least a surface or core material of the alloy of.
(Item 12)
The system of any one of items 1-11, wherein the elongated device is coated with at least one of a protective layer and an insulating layer.
(Item 13)
12. The system of item 12, wherein the protective layer comprises PTFE, nylon, silicone, polyethylene, polyurethane, latex, polyimide, BoPET, or any combination thereof.
(Item 14)
The elongated device comprises an elliptical shape with elliptical sides, has a diameter and a longitudinal length, wherein the diameter is smaller than the longitudinal length, in any one of items 1-13. The described system.
(Item 15)
The system of item 1-14, wherein the first electrode comprises an exposed wire, a plurality of exposed strands, or an exposed expandable mesh that expands within the body after injection.
(Item 16)
The system of any one of items 1-15, wherein the elongated device is injected into the body through a guide tube.
(Item 17)
16. The system of item 16, wherein the guide tube comprises a syringe needle.
(Item 18)
4. The system of item 4, wherein the magnetic field generator comprises a coil, wherein the coil comprises one or more coil windings of wire with an inner diameter of 1 to 20 centimeters.
(Item 19)
The system of item 18, wherein the coil is further connected in parallel with the capacitor such that the stimulus signal is part of the time of resonance between the coil and the capacitor.
(Item 20)
The capacitor and coil of the magnetic field generator are configured to be activated by a DC power source on one side and a switch to ground on the other side, and the period between the switch close and the switch open is. 19. The system of item 19, wherein the amplitude of the resonance of the magnetic field generator is determined and the amplitude of the resonance of the magnetic field generator results in one or more stimulation pulses from the elongated device.
(Item 21)
The switch is a combination of a transistor and a rectifier, and the opening and closing operation is configured to occur by turning the transistor on and off by applying a voltage to the gate or base of the transistor, item 20. The system described in.
(Item 22)
The switch turns off the gate or base of the transistor immediately prior to a series of decay resonant pulses to reduce the electrical energy consumed in the coil during a series of pulses, and prior to the next series of decays. 20 or 21 according to item 20 or 21, wherein the magnetic field generator is configured to be turned on to store an electric current.
(Item 23)
4. The system of item 4, wherein the coil of the magnetic field generator and the inductor of the elongated device comprises a ferromagnetic material with a magnetic permeability of 1.1 to 10,000 including a fringe field.
(Item 24)
22. The system of item 22, wherein the ferromagnetic material comprises rigid or flexible ferrite, steel, or iron.
(Item 25)
22. The system of item 22, wherein the ferromagnetic material comprises iron, cobalt, nickel, steel, or alloys or other combinations thereof.
(Item 26)
18. The system of item 18, wherein the one or more coil windings are in a planar or multiplanar configuration.
(Item 27)
The system according to item 18 or 26, wherein the one or more coil windings comprise a magnetic wire or a stranded wire, each strand being insulated.
(Item 28)
The system of item 18 or 26, wherein the one or more coil windings comprises a metal deposited on a layered substrate.
(Item 29)
28. The system of item 28, wherein the substrate is a rigid body.
(Item 30)
29. The system of item 29, wherein the substrate comprises a FR-4 glass reinforced epoxy laminate, glass, or hard plastic.
(Item 31)
28. The system of item 28, wherein the substrate is flexible.
(Item 32)
31. The system of item 31, wherein the substrate comprises polyimide, BoPET, polyethylene, polyurethane, nylon, or PTFE.
(Item 33)
4. The magnetic field generator, wherein the magnetic field generator comprises one or more of a microprocessor, a disposable battery, a rechargeable battery, a user interface, a doctor interface, a nurse interface, a data storage device, and a network connection. system.
(Item 34)
33. The system of item 33, wherein the network interface is configured to monitor or control the stimulator by a base station comprising a computer.
(Item 35)
The system according to any one of items 1-7, wherein the elongated device lacks a communication circuit.
(Item 36)
The system of any one of items 1-7 and 35, wherein the elongated device lacks a sensor.
(Item 37)
The system of any one of items 1-7, 35, and 36, wherein the elongated device lacks a power management circuit.
(Item 38)
The elongated device comprises a first end, a second end, and a body between them, having a length of 10 mm or less from the first end to the second end. The system according to any one of items 1-37.
(Item 39)
4. The system or method of item 4, wherein the magnetic field generator comprises at least one of a plethysmography sensor, a blood oxygen level sensor, or a microphone.
(Item 40)
4 or 39, wherein the magnetic field generator is configured to turn on the stimulus during the inspiratory phase of the patient's respiratory cycle and turn it off during the exhalation phase of the patient's respiratory cycle. system.
(Item 41)
The magnetic field generator changes the envelope of the plethysmography sensor output, changes in the frequency of the plethysmography sensor output, changes in the frequency spectrum distribution of the microphone output, changes in the amplitude of the blood oxygen sensor output, or a combination thereof. 40. The system of item 40, which is further configured to be used to determine the stage of the respiratory cycle.
(Item 42)
The system of item 4 or 39-41, wherein the change in the frequency spectrum distribution of the microphone output is the presence or absence of a high frequency signal between the inhalation and exhalation stages.
(Item 43)
It is a neural modulation system, and the neural modulation system is
At least one elongated device comprising first and second electrodes and diodes, said at least one elongated device having a length of less than 10 millimeters and a transverse dimension of less than 3 millimeters relative to the length. With at least one elongated device configured for injection adjacent to, or injection into, nerves, axons, or nerve cells.
With a magnetic field generator
Equipped with
The magnetic field generator is a neural modulation system configured to generate one of an induced concentrated electric field and an induced concentrated magnetic field in the at least one elongated device.
(Item 44)
43. The neural modulation system of item 43, wherein the at least one elongated device further comprises an inductor.
(Item 45)
The at least one elongated device comprises the first electrode, the diode, the inductor, the second electrode, and the interconnection between them, the insulating material complete of the diode and the inductor. 44. The neural modulation system of item 44, which covers the first and second electrodes, respectively.
(Item 46)
43. The neural modulation system of item 43, wherein the at least one elongated device is preloaded in an infusion device and in a hermetically sealed sterile package.
(Item 47)
The neural modulation system according to item 43 or 44, wherein the at least one elongated device is a plurality of elongated devices continuously positioned within the infusion device.
(Item 48)
The neural modulation system according to any one of items 43-47, wherein the magnetic field generator further comprises a rechargeable battery or a disposable battery.
(Item 49)
The magnetic field generator is located within a housing, which is an adjustable strap, elastic band configured to attach the housing to a location on the human body or into clothing or a pocket thereof worn by the human body. 48. The neural modulation system according to item 48, comprising hooks and loop connectors, buckles, adhesive tapes, or pins.
(Item 50)
49. The neural modulation system of item 49, wherein the enclosure has a height relative to the skin surface at said location on the human body, which is less than 2 centimeters.
(Item 51)
A method of treating a patient, wherein the method is
Inserting at least one elongated device into or adjacent to a patient's nerve, axon, nerve cell, or nerve tissue, wherein the device is less than 10 millimeters in length and 3 for said length. Having a cross-sectional dimension of less than a millimeter, and
Positioning the at least one magnetic field generator at a distance from the at least one elongated device.
Using the at least one magnetic field generator to provide a) an induced concentrated electric field or b) a screw-like concentrated magnetic field to the at least one elongated device.
Using the induced concentrated electric field or the threaded concentrated magnetic field to generate a stimulus signal in the at least one elongated device.
Including
The at least one elongated device
With the first and second electrodes,
With a diode electrically connected between the first and second electrodes
Equipped with
A method in which the diode is directly connected to the first electrode.
(Item 52)
51. The item 51, wherein each of the one or more elongated devices further comprises at least one inductor, the at least one inductor being directly connected to the diode, and the magnetic field inducing a current in the inductor. Method.
(Item 53)
52. The method of item 52, wherein the at least one inductor is directly connected to the second electrode.
(Item 54)
51. The method of item 51, wherein the at least one magnetic field generator is a portable magnetic field generator comprising a housing with a plurality of magnetic coils, a driver circuit, and a rechargeable or disposable battery.
(Item 55)
54. The method of item 54, wherein the plurality of magnetic coils have a net thickness of less than 3 centimeters.
(Item 56)
51. The method of item 51, wherein the locations spaced apart from the at least one elongated conductor are relative to the skin surface.
(Item 57)
51. The method of item 51, further comprising maintaining the location of the magnetic field conductor using straps, elastic bands, velcro®, buckles, adhesive tape, pins, or pockets.
(Item 58)
The magnetic field generator comprises any one of items 51-57, comprising a plethysmography sensor or a blood oxygen sensor, wherein the sensor emits a sensing signal towards the bone or towards the reflective portion of the elongated device. The method described in.
(Item 59)
The method of any one of items 51-58, wherein the patient has obstructive sleep apnea.
(Item 60)
59. The method of item 59, wherein the bone is the jawbone of the patient.
(Item 61)
51-60. The method of item 51-60, wherein the at least one magnetic field generator turns on the stimulus during the inhalation phase of the patient and turns it off during the exhalation phase of the patient.
(Item 62)
The stage of the respiratory cycle is from a change in the envelope of the plethysmography sensor output, a change in the frequency of the plethysmography sensor output, a change in the frequency spectrum distribution of the microphone output, a change in the amplitude of the blood oxygen sensor output, or a combination thereof. 61. The method of item 61, as determined.
(Item 63)
62. The method of item 62, wherein the change in the frequency spectrum distribution of the microphone output is the presence or absence of a high frequency signal between the inhalation and exhalation stages.
(Item 64)
51. The method of item 51, wherein the at least one elongated device is a plurality of elongated devices.
(Item 65)
51. The method of item 51, wherein the at least one elongated device comprises two elongated devices flanking each of the bilateral hypoglossal nerves of the patient diagnosed with obstructive sleep apnea.
(Item 66)
The at least one elongated device comprises a plurality of elongated devices, the at least one magnetic field generator comprises a plurality of magnetic field generators, and a first subset of the plurality of elongated devices is a magnetic field generator. 51. The method of item 51, wherein the second subset of the plurality of elongated devices is aligned with the first subset of them and the second subset of the magnetic field generators.
(Item 67)
51. The method of item 51, wherein the location is the brain.
(Item 68)
51. The method of item 51, wherein the location is in the spinal cord.
(Item 69)
It is a method of treating a medical condition, and the above-mentioned method is
To identify a patient with at least one elongated device implanted in a treatment site, said at least one elongated device comprising first and second electrodes and a diode, with a length of less than 10 mm and said. It has a transverse dimension of less than 3 millimeters in length and is configured for injection adjacent to or to nerves, axons, or nerve cells.
By installing a coil of an external magnetic field generator on the surface of the treatment site of the patient,
Applying a magnetic field to the one or more embedded elongated devices to generate therapeutic nerve stimulation
Including, how.
(Item 70)
69. The method of item 69, further comprising modulating the generated magnetic field to modulate, increase, or decrease action potential activity at the treatment site.
(Item 71)
70. The method of item 70, wherein the action potential activity is located within a nerve cell within the brain, sensory system, or nervous muscular system.
(Item 72)
71. The method of item 71, wherein the patient has a pain disorder, a psychiatric disorder, a sensory disorder, or a neuromuscular disorder.
(Item 73)
72. The method of item 72, wherein the pain disorder is due to amputation, neuropathy, nerve injury, or injury.
(Item 74)
72. The method of item 72, wherein the psychiatric disorder is depression, Huntington's disease, Alzheimer's disease, dementia, anxiety, insomnia, post-traumatic stress disorder, or a panic attack.
(Item 75)
The method of item 71, wherein the patient has obstructive sleep apnea.
(Item 76)
The method of item 70, further comprising generating the magnetic field using peak voltages less than 100 peak ampere and less than 100 volts.

Claims

A neural modulation system comprising at least one elongated device, said at least one elongated device configured for implantation inside the body, said at least one elongated device.
With the first and second electrodes,
A diode electrically connected between the first and second electrodes is provided.
The diode is directly connected to the first electrode, and the diode is a silicon diode, a Schottky diode, or a Zener diode.
The elongated device lacks a battery and a capacitor, a neural modulation system.

The neural modulation system of claim 1, further comprising at least one inductor, wherein the at least one inductor is directly connected to the diode.

The neural modulation system of claim 2, wherein the at least one inductor is directly connected to the second electrode.

The system of claim 3, further comprising a magnetic field generator configured to be placed outside the body, wherein the magnetic field generator generates a time-varying magnetic field.

The magnetic field generator
With the coil
Capacitors connected in parallel with the coil, both configured to generate a stimulus signal that is part of the time of resonance between the parallel capacitor and the coil.
A DC power source located on the first side of the parallel capacitors and coils, wherein the DC power source is a DC power source configured to activate the parallel capacitors and coils.
With a switch to ground on the second side of the parallel capacitor and coil
Equipped with
The switch is a combination of a transistor and a rectifier, and the opening and closing operation is configured to occur by turning the transistor on and off by applying a voltage to the gate or base of the transistor.
The switch turns off the gate or base of the transistor immediately prior to a series of decay resonant pulses in order to reduce the electrical energy consumed in the coil during a series of pulses, followed by the next series of decays. The system of claim 4, which is configured to be turned on prior to accumulating current in the magnetic field generator.

The system of claim 1 , wherein the diode is a Zener diode configured to limit the stimulating voltage to the first electrode to a safe level.

The system of claim 1 , wherein the elongated device is coated with at least one of a protective layer and an insulating layer.

The system of claim 7 , wherein the protective layer comprises PTFE, nylon, silicone, polyethylene, polyurethane, latex, polyimide, BoPET, or any combination thereof.

The system of claim 1 , wherein the elongated device comprises an elliptical shape with elliptical sides, having a diameter and a longitudinal length, wherein the diameter is smaller than the longitudinal length.

The system of claim 1 , wherein the first electrode comprises an exposed wire, a plurality of exposed strands, or an exposed expandable mesh that expands within the body after injection.

4. The coil of the magnetic field generator and the inductor of the elongated device comprises a ferromagnetic material with a magnetic permeability of 1.1 to 10,000 configured to include a fringe field, claim 4. System.

11. The system of claim 11 , wherein the ferromagnetic material comprises rigid or flexible ferrite, steel, or iron.

11. The system of claim 11 , wherein the ferromagnetic material comprises iron, cobalt, nickel, steel, or alloys or other combinations thereof.

The system of claim 4, wherein the magnetic field generator comprises at least one of a plethysmography sensor, a blood oxygen level sensor, or a microphone .

14. The system of claim 14 , wherein the magnetic field generator is configured to turn on the stimulus during the inspiratory phase of the patient's respiratory cycle and turn it off during the exhalation phase of the patient's respiratory cycle. ..

The magnetic field generator changes the envelope of the plethysmography sensor output, changes in the frequency of the plethysmography sensor output, changes in the frequency spectrum distribution of the microphone output, changes in the amplitude of the blood oxygen sensor output, or a combination thereof. 15. The system of claim 15 , which is further configured to be used to determine the stage of the respiratory cycle.

16. The system of claim 16 , wherein the change in the frequency spectrum distribution of the microphone output is the presence or absence of a high frequency signal between the inhalation and exhalation stages.