KR20200078522A - 전기천공을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 문헌은 고혈압 치료를 개선하기 위한 방법 및 재료를 기재한다. 예컨대, 본 문헌은 고혈압 치료를 위한, 신장 영역에서의 신경의 전기천공을 위한 방법 및 장치를 기재한다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 10월 23일에 출원된 미국 출원 제62/575,657호의 우선권을 주장한다. 이전 출원의 개시는 본 출원의 개시의 일부로 간주되며, 그 전체가 본 출원에 포함된다.
기술 분야
본 문헌은 고혈압 치료를 개선하기 위한 방법 및 재료에 관한 것이다. 예컨대, 본 문헌은 고혈압 치료를 위한 신장 영역에서의 신경의 전기천공을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 높은 혈압으로서 알려진 고혈압은, 혈압이 지속적으로 상승하고 전 세계 인구의 16-37%에 영향을 줄 수 있는 장기적인 병태이다. 장기 고혈압은 몇 가지만 예를 들자면 관상 동맥 질환, 뇌졸중, 심부전, 말초 혈관 질환, 시력 및 만성 신장 질환의 주요 위험 요소가 될 수 있다. 생활 방식 변화와 약물 치료는 혈압을 낮추고 건강 합병증의 위험을 줄일 수 있다. 생활 방식 변화는 체중 감소, 소금 섭취 감소, 운동 및 건강식을 포함할 수 있다. 생활 방식 변화가 충분하지 않으면, 혈압 약물을 사용할 수 있다.
일반적으로 졸도로서 알려진 실신은 빠른 발병, 짧은 지속기간 및 자발적 회복을 특징으로 하는 의식과 근육의 상실이며, 응급실 방문의 약 3%를 차지할 수 있으며, 매년 각각 1,000명당 3-6명에 영향을 미친다. 졸도는 일반적으로 저혈압으로부터, 뇌로의 혈류 감소로 인해 생길 수 있다. 치료는, 다리를 약간 높이거나 앞으로 기울이고 머리를 무릎 사이에 둔 상태로, 개인을 바닥에 배치하여 뇌로 혈액을 되돌리는 것을 포함할 수 있다. 만성적인 기절 문제를 갖는 개인의 경우, 치료법은 계기를 인식하고 졸도를 피하기 위한 기술을 배우는 데에 중점을 둘 수 있다. 기절을 피하는 데에, 몽롱함, 메스꺼움 또는 차갑고 칙칙한 피부와 같은 경고 신호가 나타날 때, 손가락을 주먹 쪽으로 쥐기, 팔 잡아 당기기 및 다리 교차하기 또는 허벅지를 함께 압박하기를 포함하는 반압 운동을 이용할 수 있다.
자율신경계는 인체의 비자발적 반사 활동의 대부분을 제어한다. 이 신경계는 신경 전달 재료인 아세틸콜린과 노르에피네프린의 방출 또는 흡수를 통해 신체의 샘 및 많은 근육을 조절하기 위해 지속적으로 작용한다. 자율신경계 조절 곤란은 혈관, 심장 및 가슴, 복부 및 골반의 모든 장기와 뇌 사이에 자극을 전달하는 신경계의 일부인 자율신경계의 오작동을 포함한다. 따라서, 자율신경계 조절 곤란은 고혈압 및 실신 발생에 중요한 역할을 할 수 있다.
요약
본 문헌은 고혈압 치료를 개선하기 위한 방법 및 재료를 기재한다. 예컨대, 본 문헌은 고혈압 치료를 위한 신장 영역에서의 신경의 전기천공을 위한 방법 및 장치를 기재한다.
일양태에서, 본 개시는 전기천공을 제공하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 환자의 신장 영역에 배치되도록 구성된 제1 전극 및 제2 전극, 센서, 및 제1 전극, 제2 전극 및 센서에 결합된 펄스 생성기를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 펄스 생성기는 컴퓨터 실행가능 명령어를 저장할 수 있는 메모리, 및 메모리에 저장된 실행가능 명령어의 실행을 용이하게 하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 명령어는 프로세서가, 펄스 생성기를 통해, 제1 전극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 자극 전류를 생성하게 하고, 센서를 통해 자극 전류에 대한 생리학적 반응을 검출하게 하며, 생리학적 반응이 검출될 때, 제1 전극과 제2 전극 사이에 전기천공을 유발하기 위해 전기천공 전류를 생성하게 할 수 있다. 일부 경우에, 생리학적 반응은 심박수, 혈압, 경피 임피던스 및 말초 신경에서의 신경 수송 중 하나 이상의 변화일 수 있다. 일부 경우에, 신장 영역은 신장 정맥, 신장 동맥 및 신우 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 생리학적 반응이 검출되지 않을 때, 명령어는 추가로 프로세서가 전극 구성을 변경하게 할 수 있다. 일부 경우에, 전극 구성의 변경은, 제1 전극 또는 제2 전극의 위치 중 하나 이상을 변경하는 것, 제1 전극 또는 제2 전극의 극성을 변경하는 것, 및 자극 전류에 대한 파라미터를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 명령어는 추가로 프로세서가 펄스 생성기를 통해 제2 자극 전류를 생성하게 하고, 센서를 통해 제2 자극 전류에 대한 제2의 생리학적 반응을 검출하게 할 수 있다. 일부 경우에, 상기 시스템은 신장 영역의 외부에 위치하도록 구성된 제3 전극을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 명령어는 프로세서가 제1 전극 및 제2 전극 모두를 애노드 또는 캐소드로 변경하게 하고, 제3 전극을 애노드 또는 캐소드 중 다른 하나로 변경하게 하고, 펄스 생성기를 통해 제3 전극 전류를 생성하게 하고, 센서를 통해, 제3 자극 전류에 대한 제3의 생리학적 반응을 검출하게 할 수 있다. 일부 경우에, 제3의 생리학적 반응이 검출될 때, 명령어는 프로세서가 제2 전기천공 전류를 생성하게 할 수 있다.
다른 양태에서, 본 개시는 전기천공을 제공하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 환자의 신장 영역에 제1 전극 및 제2 전극을 배치하는 단계, 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 전기천공을 유발하기 위해 전기천공 전류를 생성시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 신장 영역은 신장 정맥, 신장 동맥 및 신우 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 상기 방법은 제1 전극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 전기천공 전류를 생성시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 상기 방법은 자극 전류에 대한 생리학적 반응을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 생리학적 반응은 심박수, 혈압, 경피 임피던스 및 말초 신경에서의 신경 수송 중 하나 이상의 변화일 수 있다. 일부 경우에, 생리학적 반응은 다수의 생리학적 입력을 포함하는, 지도 또는 비지도 인공 지능 네트워크의 출력에 의해 평가될 수 있다. 일부 경우에, 인공 지능 네트워크는 특징 추출 모델, 은닉 마르코프 모델, 서포트 벡터 머신, 합성곱 신경망 또는 순환 신경망 중 하나 이상일 수 있다. 일부 경우에, 상기 방법은 생리학적 반응이 검출될 때, 전극 구성을 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 전극 구성의 변경은, 제1 전극 또는 제2 전극의 위치 중 하나 이상을 변경하는 것, 제1 전극 또는 제2 전극의 극성을 변경하는 것, 및 자극에 대한 파라미터를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 상기 방법은 제1 전극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 제2 자극 전류를 생성시키는 단계, 및 제2 자극 전류에 대한 제2의 생리학적 반응을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 상기 방법은 신장 영역 외부에 제3 전극을 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 상기 방법은 제1 전극 및 제2 전극 모두를 애노드 또는 캐소드로 변경하는 단계, 제3 전극을 애노드 또는 캐소드 중 다른 하나로 변경하는 단계, 제3 자극 전류를 생성하는 단계, 및 제3 자극 전류에 대한 제3의 생리학적 반응을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 상기 방법은 제3의 생리학적 반응이 검출될 때, 제2 전기천공 전류를 생성시키는 단계를 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 본 개시는 전기천공을 제공하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 컴퓨터 실행가능 명령어를 저장할 수 있는 메모리, 및 메모리에 저장된 실행가능 명령어의 실행을 용이하게 하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 명령어는 프로세서가, 환자의 신장 영역에 위치하도록 구성된 제1 전극과 제2 전극 사이에 전기천공을 유발하기 위해 전기천공 전류를 생성하게 할 수 있다. 일부 경우에, 신장 영역은 신장 정맥, 신장 동맥 및 신우 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 명령어는 프로세서가, 제1 전극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 자극 전류를 생성하게 할 수 있다. 일부 경우에, 명령어는 프로세서가 자극 전류에 대한 생리학적 반응을 검출하게 할 수 있다. 일부 경우에, 생리학적 반응은 심박수, 혈압, 경피 임피던스 및 말초 신경에서의 신경 수송 중 하나 이상의 변화일 수 있다. 일부 경우에, 생리학적 반응이 검출될 때, 명령어는 프로세서가 전극 구성을 변경하게 할 수 있다. 일부 경우에, 상기 방법은 제1 전극 또는 제2 전극의 위치 중 하나 이상을 변경하는 것, 제1 전극 또는 제2 전극의 극성을 변경하는 것, 및 자극에 대한 파라미터를 변경하는 것을 포함하는 전극 구성을 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 명령어는 프로세서가 제1 자극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 제2 자극 전류를 생성하게 하고, 제2 자극 전류에 대한 제2의 생리학적 반응을 검출하게 할 수 있다. 일부 경우에, 명령어는 프로세서가 제1 전극 및 제2 전극 모두를 애노드 또는 캐소드로 변경하게 하고, 신장 영역 외부에 위치하도록 구성된 제3 전극을, 애노드 또는 캐소드 중 다른 하나로 변경하게 하고, 제3 자극 전류를 생성하게 하고, 제3 자극 전류에 대한 제3의 생리학적 반응을 검출하게 할 수 있다. 일부 경우에, 제3의 생리학적 반응이 검출될 때, 명령어는 프로세서가 제2 전기천공 전류를 생성하게 할 수 있다.
본 문헌에 기술된 주제의 특정 구체예는 다음 이점 중 하나 이상을 실현하도록 구현될 수 있다. 양극성 전기천공은 전기천공될 구조와 접촉하지 않으면서 효과적인 충분한 에너지를 제공할 수 있다. 에너지 전달 전극을 둘러싼 조직의 구조가 변경되지 않아 합병증을 최소화한다. 또한, 혈관이 혈관 및/또는 응고에 대한 손상과 같은 유해한 부작용을 가질 수 있는 작열감을 느끼지 않는다. 또한, 소량의 DC 에너지는 또한 응고 형성 위험을 최소화할 수 있다. 응고 형성 위험을 최소화함으로써, 전극을 장기간 혈관에 배치하여 확장된 전기천공을 제공할 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기술된 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명을 실시하는 데에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본원에 기술되어 있다. 본원에 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 기타 참고문헌은 그 전문이 참고로 포함된다. 충돌이 있을 경우, 정의를 포함한 본 명세서가 우선할 것이다. 또한, 재료, 방법 및 예는 단지 예시적인 것이며, 제한하려는 것이 아니다.
본 발명의 하나 이상의 구체예의 상세가 첨부 도면 및 이하의 명세서에 기재된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 명세서, 도면 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본원에 제공된 일부 구체예에 따른 개인 및 신장 영역의 개략도이다.
도 2는 본원에 제공된 일부 구체예에 따른 도 1의 신장 영역의 개략도이다.
도 3은 본원에 제공된 일부 구체예에 따른, 도 1의 신장 영역의 전기천공의 방법이다.
도 4는 본원에 제공된 일부 구체예에 따른, 도 1의 신장 영역의 전기천공을 위해 특정 영역을 표적화하는 방법이다.
도 5는 본원에 제공된 일부 구체예에 따른, 전기천공이 효과적인지 확인하는 방법이다.
동일한 참조 부호는 전체에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다.
도 2는 본원에 제공된 일부 구체예에 따른 도 1의 신장 영역의 개략도이다.
도 3은 본원에 제공된 일부 구체예에 따른, 도 1의 신장 영역의 전기천공의 방법이다.
도 4는 본원에 제공된 일부 구체예에 따른, 도 1의 신장 영역의 전기천공을 위해 특정 영역을 표적화하는 방법이다.
도 5는 본원에 제공된 일부 구체예에 따른, 전기천공이 효과적인지 확인하는 방법이다.
동일한 참조 부호는 전체에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다.
상세한 설명
본 문헌은 고혈압 치료를 개선하기 위한 방법 및 재료를 기재한다. 예컨대, 본 문헌은 고혈압 치료를 위한 신장 영역에서의 신경의 전기천공을 위한 방법 및 장치를 기재한다.
자율신경계 조절 곤란은 혈관, 심장 및 가슴, 복부 및 골반의 모든 장기와 뇌 사이에 자극을 전달하는 신경계의 일부인 자율신경계의 오작동을 포함한다. 따라서, 자율신경계 조절 곤란은 고혈압 및 실신 발생에 중요한 역할을 할 수 있다.
양극성 전기천공은 전기천공될 구조와 접촉하지 않으면서 효과적인 충분한 에너지를 제공할 수 있다. 또한, 혈관이 혈관 및/또는 응고에 대한 손상과 같은 유해한 부작용을 가질 수 있는 작열감을 느끼지 않는다. 또한, 소량의 DC 에너지는 또한 응고 형성 위험을 최소화할 수 있다. 응고 형성 위험을 최소화함으로써, 전극을 장기간 혈관에 배치하여 확장된 전기천공을 제공할 수 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 개인(100)은 신장 영역(102)을 갖는다. 신장 영역(102)은 우측 신장(104a) 및 좌측 신장(104b)을 포함할 수 있다. 각각의 신장(104a, 104b)은 방광(108)으로 이어질 수 있는 요관(106a, 106b)에 부착될 수 있다.
신장(104a, 104b)은 혈액을 여과하고, 물을 방출 및/또는 보유하고, 폐기물을 제거하고, 개인(100)의 혈액의 농도를 제어할 수 있다. 여과된 재료는 소변일 수 있고, 요관(106a, 106b)을 통해 방광(108)으로 이동할 수 있다. 요관(106a, 106b)은 각각 신우(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 신우는 신장(104a, 104b)에 부착되어 폐기물을 수집하기 위한 유역(basin)을 생성할 수 있고 폐기물을 요관(106a, 106b)으로 유입시키는 것을 도울 수 있는 요관(106a, 106b)의 확장된 부분일 수 있다.
신장(104a, 104b)은 각각 각자 부신(110a, 110b)을 포함할 수 있다. 부신(110a, 110b)은 호르몬을 생성하고 분비할 수 있다. 구체적으로, 부신(110a, 110b)은 미네랄 균형 및 혈액량의 조절을 도울 수 있는 알도스테론을 생성할 수 있다. 알도스테론은 신장(104a, 104b)에 작용하여 나트륨, 칼륨 및 수소 이온의 재흡수 및/또는 배설을 변화시킬 수 있다. 신체에 존재하는 나트륨의 양은 세포외 부피에 영향을 미칠 수 있고, 이것이 혈압에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 나트륨 보유에 대한 알도스테론의 효과는 혈압 조절에 중요할 수 있다. 따라서, 신장(104a, 104b)은 개인(100)의 혈압을 조절할 수 있다.
신장(104a, 104b)은 하행 대동맥(114)을 통해 신장 동맥(118)으로부터 혈액을 수용할 수 있다. 신장(104a, 104b)은 신장 동맥(118)으로부터 수용된 혈액을 여과할 수 있고, 여과된 혈액을 신장 정맥(116)을 통해 하대정맥(112)으로 보내서 몸 전체에 분포시켜 혈압의 조절을 도울 수 있다.
도 3을 참조하면, 도 1의 신장 영역(102)의 전기천공(300) 방법은 302에서 신장 영역(102)에 전극을 배치하는 단계, 및 304에서 전기천공을 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
302에서 신장 영역(102)에 전극을 배치하는 것은 신장 영역(102)에 하나 이상의 전극을 배치하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 전극(들)은 신장 정맥(116), 신장 동맥(118), 신우, 주변 신장 공간, 매개 신장 공간, 또는 이들의 조합에 배치될 수 있다. 신장 정맥 및 신장 동맥 이외에, 하대정맥, 하행 대동맥 뿐 아니라, 역행 또는 후행 삽관술을 통해 요관 자체를 포함하여 해당 자율신경을 통한 전기장 분포를 허용하기 위한 유리한 위치에 해부학적으로 배치될 수 있는 주변 구조가 이용될 수 있는 것으로 이해된다. 일부 경우에, 다수의 전극이 신장 영역(102)에 배치될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 전극이 개인(100)의 피부 상에 있을 수 있다. 일부 경우에, 전극은 신장 영역(102) 내부 및 개인(100)의 피부 상에 배치될 수 있다. 일부 경우에, 역행 요관조영술을 사용하여 하나 이상의 전극을 배치할 수 있다. 일부 경우에, 복강경검사를 사용하여 하나 이상의 전극을 배치할 수 있다. 일부 경우에, 이식 기술의 조합이 사용될 수 있다. 일부 경우에, 전극을 리드를 통해 배치할 수 있다. 일부 경우에, 리드는 다수의 전극을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 신장 영역(102)에 배치된 풍선 상에 전극이 위치될 수 있다. 일부 경우에, 전극 어레이를 갖는 장치가 신장 영역(102)에 배치될 수 있다. 일부 경우에, 선형 전극이 신장에 배치될 수 있다. 일부 경우에, 전극 커프가 신장 영역(102)에 배치될 수 있다. 일부 경우에, 전극은 옴니폴라(예컨대, 변하는 단극, 양극, 삼극 등) 전극일 수 있다. 일부 경우에, 전극을 다른 혈관 구조에 배치할 수 있다. 일부 경우에, 전극을 다른 비혈관 구조에 배치할 수 있다. 일부 경우에, 전극을 혈관 및 비혈관 구조의 조합에 배치할 수 있다.
304에서 전기천공을 전달하는 것은, 전극을 통해 전달될 수 있는 전기 펄스를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 전기천공 에너지는 고주파로 전달될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공 에너지는 높은 전압(예컨대, 10 mV 내지 100 V 이상)으로 전달될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공 에너지는 나노초의 펄스 폭을 갖는 펄스로서 전달될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공은 가역적 전기천공을 유발하는 주파수 및/또는 진폭으로 전달될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공은 비가역적 전기천공을 유발하는 주파수 및/또는 진폭으로 전달될 수 있다. 일부 경우에, 신장 영역(102)에서 다수의 전극에 의해 전기천공이 전달될 수 있다. 일부 경우에, 신장 영역(102) 내 하나 이상의 전극 및 신장 영역(102) 외부의 하나 이상의 전극에 의해 전기천공이 전달될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공은 상이한 전극 구성(예컨대, 전극 위치 변경, 전극 수 변경, 전극 극성 변경, 전기천공의 강도 변경 등)으로 전달될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공은 동일한 장치(예컨대, 풍선, 리드, 스텐트, 카테터 등) 상의 전극 사이에 전달될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공은 다른 장치 상의 전극 사이에 전달될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공은 전극 사이에서 최대 강도에 도달할 수 있다. 일부 경우에, 전기천공 에너지가 변조되어 에너지 전달이 QRS 복합체에 동기화된다. 이것은 심장 부정맥을 회피시켜, 에너지 전달 동안 거의 동일한 유체량을 보장하고 각 에너지 펄스와 전극 위치의 유사성을 최적화할 수 있다. 다른 구체예에서, 에너지 맥동은 독립적으로 또는 추가적으로 호흡 활동과 동기화된다.
도 4를 참조하면, 도 1의 신장 영역의 전기천공을 전달하기 위한 특정 영역을 표적화하는 방법(400)은 402에서 신장 영역(102)에 전극을 배치하는 단계, 404에서 자극을 제공하는 단계, 406에서 반응을 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
402에서 신장 영역(102)에 전극을 배치하는 것은 방법(300)의 302에서 전극을 배치하는 것과 실질적으로 유사할 수 있다.
404에서 자극을 제공하는 것은 전극 사이에 전기 펄스를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 신장 영역(102)에 배치된 전극은 자극 및 전기천공을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 자극을 제공하는 것은 복수의 미리 정의된 전극 구성으로 자극을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 자극을 제공하는 것은 자극을 제공하면서 전극 구성의 다수의 반복을 순차적으로 진행하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 자극을 제공하는 것은 전극 사이에 고주파 전기 펄스를 제공하는 것을 포함할 수 있다.
406에서 반응을 모니터링하는 것은 404에서 제공된 자극에 대한 하나 이상의 생리학적 반응을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 반응을 모니터링하는 것은 전기천공(예컨대, 304, 410 등에서의 전기천공)에 대한 하나 이상의 생리학적 반응을 감지하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 반응을 모니터링하는 것은 혈관(예컨대, 경동맥 혈관, 상완 혈관) 내에 또는 주위에 감각 프로브를 배치하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 반응을 모니터링하는 것은 도플러를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 반응을 모니터링하는 것은 혈관 변화를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 반응을 모니터링하는 것은 신경 효과를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 반응을 모니터링하는 것은 환자(100) 상에 외부 센싱 장치를 배치하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 반응을 모니터링하는 것은 변화(예컨대, 증가, 감소, 전체 변화, 임계값을 넘는 것, 임계값는 넘는 변화량 등)를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 생리학적 파라미터는 심박수, 혈압, 경피 임피던스, 말초 신경에서의 신경 수송 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 반응을 모니터링하는 것은 복수의 전극에 기초하여 복수의 반응을 모니터링하는 것, 및 대응하는 반응에 기초하여 전기천공시에 효과적인 처리를 야기할 구성을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 반응은 치료의 반응을 결정하기 위해 다수의 생리학적 입력을 포함하는, 지도 또는 비지도 인공 지능 네트워크의 출력일 수 있다. 이러한 네트워크는 은닉 마스코프 모델, 서포트 벡터 머신 또는 합성곱 또는 순환 신경망을 포함할 수 있다.
406에서 반응이 검출되지 않으면, 방법(400)은 408에서 전극 구성을 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 408에서 전극 구성을 변경하는 것은 생성될 전기천공 또는 자극의 강도(예컨대, 펄스 폭, 주파수, 전압 등)를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 전극 구성의 변경은 전극의 위치가 변경되도록 전극을 유지하는 장치를 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 전극 구성을 변경하는 것은 하나 이상의 전극의 극성을 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 전극 구성을 변경하는 것은 전기천공 및/또는 자극을 전달하도록 선택된 전극의 조합을 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 전극 구성, 강도 또는 다른 자극 파라미터가 변경될 수 있고, 복수의 구성 후에 반응이 검출되지 않으면, 전극은 전극의 위치를 변경하기 위해 물리적으로 이동될 수 있다.
반응이 406에서 검출되면, 방법(400)은 410에서 전기천공을 전달하는 단계, 412에서 자극을 제공하는 단계, 및 414에서 반응을 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
410에서 전기천공을 전달하는 것은 방법(300)의 304에서 전기천공을 전달하는 것과 실질적으로 유사할 수 있다.
412에서 자극을 제공하는 것은 404에서 자극을 제공하는 것과 실질적으로 유사할 수 있다.
414에서 반응을 모니터링하는 것은 406에서 반응을 모니터링하는 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 414에서 반응이 검출되면, 방법(400)은 408에서 전극 구성을 변경할 수 있다. 일부 경우에, 414에서 반응이 검출되지 않으면, 방법(400)은 완전한 것으로 간주된다. 일부 경우에, 414에서 반응이 검출되지 않으면, 408에서 전극 구성이 변경될 수 있고, 복수의 전극 구성에 대해 414에서 반응이 검출되지 않을 때까지, 방법(400)이 반복될 수 있다.
도 5를 참조하면, 전기천공이 효과적인지 확인하는 방법(500)은, 502에서 모든 전극을 애노드 또는 캐소드로 변경하는 단계, 504에서 자극을 제공하는 단계, 및 506에서 반응을 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
502에서 모든 전극을 애노드 또는 캐소드로 변경하는 단계는 모든 내부 활성 전극을 애노드 또는 캐소드로 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 모든 전극을 애노드 또는 캐소드로 변경하는 단계는 표면 전극을 캐소드 또는 애노드 중 다른 하나로 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 표면 전극은 환자의 피부 상과 같이 환자 외부에 있을 수 있다. 일부 경우에, 모든 전극을 애노드 또는 캐소드로 변경하는 단계는 신장 영역의 모든 활성 전극을 애노드 또는 캐소드로 변경하는 단계, 및 신장 영역 외부의 하나 이상의 전극을 애노드 또는 캐소드 중 다른 하나로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
504에서 자극을 제공하는 것은 방법(400)의 404에서 자극을 제공하는 것과 실질적으로 유사할 수 있다.
506에서 반응을 모니터링하는 것은 방법(400)의 406에서 반응을 모니터링하는 것과 실질적으로 유사할 수 있다.
일부 경우에, 방법(500)은 508에서 전극 구성을 변경하는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 방법(400)의 408에서 전극 구성을 변경하는 것과 실질적으로 유사할 수 있다. 일부 경우에, 전극 구성을 변경하는 것은 전극의 위치를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 위치를 수정하는 것은 선택된 전극을 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 위치를 수정하는 것은 전극이 위치된 장치를 이동시키는 것을 포함할 수 있다.
일부 경우에, 전극 구성을 수정하고 반응을 모니터링할 때 여전히 반응을 검출하는 다수의 반복 후에, 모든 내부 전극을 캐소드 또는 애노드로 설정하고 표면 전극을 캐소드 또는 애노드 중 다른 하나로 설정하여 전기천공을 수행할 수 있다.
일부 경우에, 개인(100)은 본원에 기재된 방법의 일부 또는 전부 동안 진정될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공을 위해 이식된 장치는 단일 사용을 위한 것일 수 있어서, 방법(300, 400 및/또는 500) 중 하나 이상의 완료시 장치가 제거될 수 있다. 일부 경우에, 전기천공은 영구적인 또는 실질적으로 영구적인 효과를 야기한다 .
일부 경우에, 전기천공을 위해 이식된 장치는 장기 사용을 위해 이식될 수 있다. 일부 경우에, 장기 장치는 고혈압 및/또는 저혈압의 영향 및/또는 발생을 예방 및/또는 감소시키기 위해 혈압을 관리할 수 있다. 일부 경우에, 이식된 장치는 피하 생성기를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 이식된 장치는 생리적인 신호(예컨대, 혈압, 심박수)를 측정하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 생리학적 신호가 임계값을 넘을 때, 이식된 장치는 선택된 위치에서 자극을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 신장 정맥에만 영구적으로 장치를 이식할 수 있다.
일부 경우에, 풍선 장착 전극을 사용할 수 있다. 일부 경우에, 풍선이 관류를 제공할 수 있다. 일부 경우에, 풍선은 내장된 요소(예컨대, 전극 및 주입 포트)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 풍선은 칼슘 용액, 자율신경 화학작용제, 장 강도 증강제, 보툴린 독소, 식염수 또는 다른 용액을 주사할 수 있다. 일부 경우에, 풍선이 연장부를 포함하도록, 풍선은 성게 또는 고슴도치처럼 형상화될 수 있다. 일부 경우에, 연장부는 전기천공의 초점을 증가시킬 수 있는 전극 및/또는 관류 포트를 포함할 수 있다.
일부 경우에, 전기천공은 가역적일 수 있다. 일부 경우에, 전기천공은 비가역적이다. 일부 경우에, 가역적 전기천공은 자극의 위치 및 이에 따른 신경의 위치를 확인하기 위해 전달될 수 있고, 그 후 비가역적 전기천공이 전달될 수 있다.
일부 경우에, 상기 기재된 장치 및 방법은 혈관 주위 및/또는 자율신경 조직의 다른 부위 근처, 예컨대, 심장 공간, 경동맥, 복강 신경절, 간 신경절 및 기타 부위와 같은 신경절 근처에서 사용될 수 있다. 일부 경우에, 상기 장치 및 방법은 경정맥의 내부 및 외부의 경동맥 영역, 폐동맥, 대동맥, 심외막 공간, 간정맥 또는 동맥, 문맥, 상부 대정맥, 또는 다른 정맥 및/또는 동맥에 위치될 수 있다. 일부 경우에, 전극의 위치 및 이에 따른 전기천공의 위치의 변경은, 비만, 당뇨병 등과 같은 상이한 질환의 치료를 제공할 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정 구현 상세를 포함하지만, 이들은 임의의 발명의 범위 또는 청구될 수 있는 것에 대한 제한으로 해석되어서는 안 되며, 오히려 특정 발명의 특정 구체예에 특정될 수 있는 특징의 기재로 해석되어야 한다. 별도의 구체예와 관련하여 본 명세서에 기재된 특정 특징은 또한 단일 구체예에서 조합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구체예와 관련하여 기재된 다양한 특징은 또한 다수의 구체예에서 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위조합으로 구현될 수 있다. 추가로, 본원에서 특징이 특정 조합으로 작용하고 심지어 초기에 청구된 것으로 기재될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징은 일부 경우에 조합에서 제외될 수 있고, 청구된 조합은 하위조합 또는 하위조합의 변형에 관한 것일 수 있다.
유사하게, 동작이 특정 순서로 도면에 도시되어 있지만, 이는 바람직한 결과를 달성하기 위해 그러한 동작이 도시된 특정 순서로 또는 순차적인 순서로 수행되거나 모든 예시된 동작이 수행되는 것을 요구하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수 있다. 추가로, 본원에 기재된 구체예에서의 다양한 시스템 모듈 및 요소의 분리는 모든 구체예에서 그러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 기재된 프로그램 요소 및 시스템은 일반적으로 단일 제품으로 함께 통합되거나 여러 제품으로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야한다.
주제의 특정 구체예가 기재되어 있다. 다른 구체예는 다음의 청구범위 내에 있다. 예컨대, 청구범위에 기재된 활동은 다른 순서로 수행될 수 있으며, 여전히 바람직한 결과를 달성할 수 있다. 일례로서, 첨부 도면에 도시된 프로세스는 바람직한 결과를 달성하기 위해 도시된 특정 순서 또는 순차적 순서를 반드시 요구할 필요는 없다. 특정 구현에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.
Claims (31)
- 전기천공을 제공하기 위한 시스템으로서,
환자의 신장 영역에 배치되도록 구성된 제1 전극 및 제2 전극;
센서; 및
제1 전극, 제2 전극 및 센서에 결합된 펄스 생성기
를 포함하며,
펄스 생성기는
컴퓨터 실행가능 명령어를 저장할 수 있는 메모리; 및
메모리에 저장된 실행가능 명령어의 실행을 용이하게 하도록 구성된 프로세서
를 포함하고,
명령어는 프로세서가
펄스 생성기를 통해, 제1 전극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 자극 전류를 생성하게 하고;
센서를 통해 자극 전류에 대한 생리학적 반응을 검출하게 하고;
생리학적 반응이 검출될 때, 제1 전극과 제2 전극 사이에 전기천공을 유발하기 위해 전기천공 전류를 생성하게 하는 시스템. - 제1항에 있어서, 생리학적 반응이 심박수, 혈압, 경피 임피던스 및 말초 신경에서의 신경 수송(neural traffic) 중 하나 이상의 변화인 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 신장 영역이 신장 정맥, 신장 동맥 및 신우 중 하나 이상을 포함하는 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 생리학적 반응이 검출되지 않을 때, 명령어는 추가로 프로세서가 전극 구성을 변경하게 하는 시스템.
- 제4항에 있어서, 전극 구성의 변경은, 제1 전극 또는 제2 전극의 위치 중 하나 이상을 변경하는 것, 제1 전극 또는 제2 전극의 극성을 변경하는 것, 및 자극 전류에 대한 파라미터를 변경하는 것을 포함하는 시스템.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 명령어는 추가로 프로세서가
펄스 생성기를 통해 제2 자극 전류를 생성하게 하고;
센서를 통해, 제2 자극 전류에 대한 제2의 생리학적 반응을 검출하게 하는 시스템. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 신장 영역의 외부에 위치되도록 구성된 제3 전극을 더 포함하는 시스템.
- 제7항에 있어서, 명령어는 추가로 프로세서가
제1 전극 및 제2 전극 모두를 애노드 또는 캐소드로 변경하게 하고;
제3 전극을 애노드 또는 캐소드 중 다른 하나로 변경하게 하고;
펄스 생성기를 통해 제3 자극 전류를 생성하게 하고;
센서를 통해, 제3 자극 전류에 대한 제3의 생리학적 반응을 검출하게 하는 시스템. - 제8항에 있어서, 제3의 생리학적 반응이 검출될 때, 명령어는 추가로 프로세서가 제2 전기천공 전류를 생성하게 하는 시스템.
- 전기천공을 제공하는 방법으로서,
환자의 신장 영역에 제1 전극 및 제2 전극을 배치하는 단계; 및
제1 전극과 제2 전극 사이에 전기천공을 유발하기 위해 전기천공 전류를 생성시키는 단계를 포함하는 제공 방법. - 제10항에 있어서, 신장 영역이 신장 정맥, 신장 동맥 및 신우 중 하나 이상을 포함하는 제공 방법.
- 제10항 또는 제11항에 있어서, 제1 전극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 자극 전류를 생성시키는 단계를 더 포함하는 제공 방법.
- 제12항에 있어서, 자극 전류에 대한 생리학적 반응을 검출하는 단계를 더 포함하는 제공 방법.
- 제13항에 있어서, 생리학적 반응이 심박수, 혈압, 경피 임피던스 및 말초 신경에서의 신경 수송 중 하나 이상의 변화인 제공 방법.
- 제14항에 있어서, 생리학적 반응은 다수의 생리학적 입력을 포함하는, 지도(supervised) 또는 비지도(unsupervised) 인공 지능 네트워크의 출력에 의해 평가되며, 인공 지능 네트워크는 특징 추출 모델, 은닉 마르코프 모델, 서포트 벡터 머신, 합성곱 신경망 또는 순환 신경망 중 하나 이상인 제공 방법.
- 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 생리학적 반응이 검출될 때, 전극 구성을 변경하는 단계를 더 포함하는 제공 방법.
- 제16항에 있어서, 전극 구성의 변경은, 제1 전극 또는 제2 전극의 위치 중 하나 이상을 변경하는 것, 제1 전극 또는 제2 전극의 극성을 변경하는 것, 및 자극에 대한 파라미터를 변경하는 것을 포함하는 제공 방법.
- 제16항 또는 제17항에 있어서,
제1 전극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 제2 자극 전류를 생성시키는 단계; 및
제2 자극 전류에 대한 제2의 생리학적 반응을 검출하는 단계
를 더 포함하는 제공 방법. - 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 신장 영역 외부에 제3 전극을 배치하는 단계를 더 포함하는 제공 방법.
- 제19항에 있어서,
제1 전극 및 제2 전극 모두를 애노드 또는 캐소드로 변경하는 단계;
제3 전극을 애노드 또는 캐소드 중 다른 하나로 변경하는 단계;
제3 자극 전류를 생성시키는 단계; 및
제3 자극 전류에 대한 제3의 생리학적 반응을 검출하는 단계
를 더 포함하는 제공 방법. - 제20항에 있어서, 제3의 생리학적 반응이 검출될 때, 제2 전기천공 전류를 생성시키는 단계를 더 포함하는 제공 방법.
- 전기천공을 제공하기 위한 시스템으로서,
컴퓨터 실행가능 명령어를 저장할 수 있는 메모리; 및
메모리에 저장된 실행가능 명령어의 실행을 용이하게 하도록 구성된 프로세서
를 포함하며,
명령어는 프로세서가, 환자의 신장 영역에 위치하도록 구성된 제1 전극과 제2 전극 사이에 전기천공을 유발하기 위해 전기천공 전류를 생성하게 하는 시스템. - 제22항에 있어서, 신장 영역이 신장 정맥, 신장 동맥 및 신우 중 하나 이상을 포함하는 시스템.
- 제22항 또는 제23항에 있어서, 명령어는 추가로 프로세서가, 제1 전극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 자극 전류를 생성하게 하는 시스템.
- 제24항에 있어서, 명령어는 추가로 프로세서가 자극 전류에 대한 생리학적 반응을 검출하게 하는 시스템.
- 제25항에 있어서, 생리학적 반응이 심박수, 혈압, 경피 임피던스 및 말초 신경에서의 신경 수송 중 하나 이상의 변화인 시스템.
- 제25항 또는 제26항에 있어서, 생리학적 반응이 검출될 때, 명령어는 추가로 프로세서가 전극 구성을 변경하게 하는 시스템.
- 제27항에 있어서, 전극 구성의 변경은, 제1 전극 또는 제2 전극의 위치 중 하나 이상을 변경하는 것, 제1 전극 또는 제2 전극의 극성을 변경하는 것, 및 자극에 대한 파라미터를 변경하는 것을 포함하는 시스템.
- 제27항 또는 제28항에 있어서, 명령어는 추가로 프로세서가
제1 전극과 제2 전극 사이에 자극을 유발하기 위해 제2 자극 전류를 생성하게 하고;
제2 자극 전류에 대한 제2의 생리학적 반응을 검출하게 하는 시스템. - 제22항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 명령어는 추가로 프로세서가
제1 전극 및 제2 전극 모두를 애노드 또는 캐소드로 변경하게 하고;
신장 영역 외부에 위치하도록 구성된 제3 전극을, 애노드 또는 캐소드 중 다른 하나로 변경하게 하고;
제3 자극 전류를 생성하게 하고;
제3 자극 전류에 대한 제3의 생리학적 반응을 검출하게 하는 시스템. - 제30항에 있어서, 제3의 생리학적 반응이 검출될 때, 명령어는 추가로 프로세서가 제2 전기천공 전류를 생성하게 하는 시스템.
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