(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多電極刺激装置であって、
前記装置のための本体と、
前記装置の本体に結合され、陽極又は陰極のいずれかを構成する第１の電極と、
前記装置の本体に結合された複数の第２の電極であって、前記第１の電極と比較したときに前記陽極又は陰極の他方の電極として前記第２の電極のうちの１つを選択可能な前記複数の第２の電極と、
前記第１の電極と前記選択される第２の電極によって形成される電流路内に位置する単一のキャパシタと、
を備え、
前記キャパシタは、前記第１の電極に接続されており、前記複数の第２の電極には、前記キャパシタが接続されていないことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記刺激装置はマイクロスティミュレータを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電極は前記装置の本体に搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の電極は専用であり、選択可能ではないことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
刺激パルスを与えた後に前記キャパシタのプレートを共通電位に短絡させるための回復回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記電流路を通過する電流を送り込むための電流発生回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
埋込型刺激装置であって、
前記装置のための本体と、
前記装置の本体に結合され、陽極又は陰極のいずれかを構成し、前記陽極又は陰極に選択可能な第１の電極と、
前記装置の本体に結合された複数の第２の電極であって、前記第１の電極と比較したときに前記陽極又は陰極の他方の電極として選択可能な前記複数の第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極によって形成される電流路内に位置する単一のキャパシタと、
を備え、
前記キャパシタは、前記第１の電極に接続されており、前記複数の第２の電極には、前記キャパシタが接続されていないことを特徴とする装置。
【請求項８】
前記キャパシタの第１のプレートは、前記第１の電極に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
刺激パルスを与えた後に前記キャパシタのプレートを共通電位に短絡させるための回復回路をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記電流路を通過する電流を送り込むための電流発生回路をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２の電極は、各選択可能な第２の電極に関連するスイッチを介して選択可能であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の電極は陽極に選択され、前記第２の電極は陰極に選択されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
多電極刺激装置であって、
前記装置のための本体と、
前記装置の本体に結合され、陽極又は陰極のいずれかを構成する第１の電極と、
前記装置の前記本体に結合された少なくとも２つの第２の電極であって、前記第１の電極と比較したときに前記陽極又は陰極の他方の電極である前記少なくとも２つの第２の電極と、
前記第１の電極と前記少なくとも２つの第２の電極によって形成される電流路内に電流を送り込む、前記本体内の電流発生回路と、
前記本体内に存在するとともに前記電流路内に位置する単一のキャパシタと、
複数の電極から前記電極の少なくとも一部又は全てを前記第１の電極又は前記少なくとも２つの第２の電極として選択できるようにするための複数のスイッチと、
を備えたことを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記多電極刺激装置はマイクロスティミュレータを含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記電極は前記装置の前記本体に搭載されることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の電極は専用であり、選択可能ではないことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記キャパシタは前記専用の陽極又は陰極に接続されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数のスイッチは、前記複数の電極のうちの任意の電極を前記第１の電極又は前記少なくとも２つの第２の電極のいずれかとして機能できるようにする切換マトリクスを備えることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
前記複数のスイッチは前記電極と前記電流発生回路との間に存在することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、Ｂｉｏｎ（登録商標）装置、脊髄電気刺激（ＳＣＳ）装置、又はその他の種類の神経刺激装置などの埋込型パルス発生器のような埋込型刺激装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
埋込型刺激装置とは、様々な生物学的疾患の治療のために電気刺激を生成し、神経及び組織へ送出するものであり、不整脈を治療するペースメーカ、心細動を治療する除細動器、難聴を治療する蝸牛刺激装置、盲目を治療する網膜刺激装置、協調四肢運動を引き起こす筋肉刺激装置、慢性疼痛を治療する脊髄刺激装置、運動障害及び精神障害を治療する脳皮質及び脳深部刺激装置、片頭痛を治療する後頭神経刺激装置、及び尿失禁、睡眠時無呼吸、肩亜脱臼などを治療するその他の神経刺激装置などがある。本発明は、全てのこのような用途において適用性を見出すことができるが、以下の説明は一般に、２００５年１月２７日に公開された米国特許出願第２００５／００２１１０８号公報、２００５年３月１７日に公開された米国特許出願第２００５／００５７９０５号公報、及び２００４年３月２５日に公開された米国特許出願第２００４／００５９３９２号公報に開示されている種類のマイクロスティミュレータ装置の範囲における本発明の使用に焦点を当てたものであり、これらの特許は全てその全体が引用により本明細書に組み入れられる。しかしながら、本発明は、脊髄電気刺激（ＳＣＳ）装置などの他の埋込型刺激装置にも適用性があり、この例を米国特許第６，５５３，２６３号に見出すことができ、該特許は引用により全体が本明細書に組み入れられる。
【０００３】
通常、マイクロスティミュレータ装置は、所望の電気刺激電流を発生させるための電極を有する小さな概ね円筒状のハウジングを備える。この種の装置は、標的組織の近くに埋め込まれて、刺激電流が標的組織を刺激できるようにし、様々な種類の体調及び疾患のための治療を行う。この出願との関連において「マイクロスティミュレータ」とは、装置の本体又はハウジングが小型（通常、直径が約数ミリ程度、長さが数ミリから数センチ）であるとともに、通常、患者の組織に接することを意図された刺激電極を含み或いは有する埋込型刺激装置のことを意味する。しかしながら、「マイクロスティミュレータ」は、２０００年７月２４日に出願された米国特許出願第０９／６２４，１３０号に示されるように、１つ又は複数のリード線を介して装置の本体に結合された電極を上記と併せて、或いは上記とは別に有することができる。
【０００４】
従来技術におけるいくつかのマイクロスティミュレータは、１つのみの陰極電極を含む。より具体的には、図１を参照すると、このような装置には、抵抗１６，Ｒ（すなわちユーザの組織）内に電流を供給するための単一の陽極電極１４が設けられる。通常、電流の戻り経路が単一の陰極１４’によって提供され、この戻り経路は装置上の別の電極を含むことができるが、この戻り経路はまた、装置の導電性ケースの一部を含むこともできる。本明細書では、このような装置を、その２つの電極１４及び１４’に即して「２電極マイクロスティミュレータ」と呼ぶ。周知のように、陽極１４は、プログラマブルデジタルアナログ変換器、すなわち「ＤＡＣ」２０内の電流発生回路を使用して電流を供給し、或いは吸い込む。陰極１４’を電流発生回路に接続することも、或いは単に基準電位に結合することもできる。２電極マイクロスティミュレータの例としては、カリフォルニア州シルマーのＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｂｉｏｎｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが作製したＢｉｏｎ（登録商標）装置が挙げられる。
【０００５】
２電極マイクロスティミュレータは単純さが強みである。これらのサイズは小型であるため、患者の治療が必要な部位にマイクロスティミュレータを埋め込むことができ、上述したような本体から離れて治療電流を運ぶリード線は存在しない。しかしながら、このような２電極マイクロスティミュレータは治療上の柔軟性に乏しく、一度埋め込まれると、単一の陰極／陽極の組み合わせは、これらの直近の神経を回復させることしか行わず、患者の組織内で装置の位置が動かされない限り、通常変更を行うことはできない。
【０００６】
治療上の柔軟性を向上させるため、２つより多い電極を有するマイクロスティミュレータが提案されてきており、このような装置のことを本明細書では「多電極マイクロスティミュレータ」と呼び、上述の２電極マイクロスティミュレータとは区別している。この方法で電極の数を増加させた場合、一旦装置が埋め込まれても選択的に電極を作動できるようになり、装置の位置を動かす必要なしに、治療を行う機会が提供される。
【０００７】
例示的な多電極マイクロスティミュレータ４００の図面を図２Ａ〜図２Ｃに様々な図で示す。図示のように、装置４００は、本体又はハウジング４０２を備え、これが電源（バッテリ）と、装置を機能させるのに必要な他の回路とを内蔵している。ハウジング４０２の外側には、（この例では）ハウジング内の電流発生回路（図示せず）に結合された８つの導電性コネクタ４０４が存在する。図２Ｂ及び図２Ｃに最もわかりやすく示すように、この特定の例では、コネクタ４０４をコンタクトパッド４１２に接触させるように、ハウジングを覆ってラミネート４１０が配置される。ラミネート４１０はプリント基板のようなものであり、患者の肉体に直接接触するように設計された電極４１６と最終的に接触する導線４１４を含む。従って、ハウジング４０２及びラミネート４１０をこのように結合した場合（図２Ｃ）、装置の本体近くに、及びこれに沿って様々な電極４１６を有する多電極マイクロスティミュレータが得られる。多電極マイクロスティミュレータの上記の及びその他の構造に関するさらなる詳細が、以下の参考文献すなわち、２００４年１月２２日に公開された米国特許第２００４／００１５２０５号公報、２００５年６月１日に出願された米国特許出願第１１／１４２，１５４号、及び２００５年１１月１６日に出願された米国特許第１１／２８０，６２０号に開示されており、これらの特許はその全体が本明細書に組み入れられる。また、多電極マイクロスティミュレータは、本体４０２上に電極を採用する必要がなく、この代わりに、或いはこれに加えて、コネクタ４０４に結合された１又は複数のリード線（図示せず）を有する図２Ａの構造を備えることができる。
【０００８】
任意の埋込型刺激装置、及び特に上述の種類のマイクロスティミュレータの設計に関する問題点として、デカップリングキャパシタの使用が挙げられる。１つのこのようなデカップリングキャパシタ２５（Ｃ）を図１に示す。周知のように、デカップリングキャパシタは、多くの理由で埋込型刺激装置において有用なものである。第１に、これらは刺激パルスを供給した後の電荷の回復を支援することができ、この点については当分野において周知であり、さらなる詳述は必要ではない。第２に、これらは、（ＤＡＣ２０の内部などの）電流発生器回路から患者の組織１６（Ｒ）への電流の直接注入を防ぐことにより付加的な安全性を提供する。
【０００９】
埋込型刺激装置の技術におけるデカップリングキャパシタの使用例を図３Ａ及び図３Ｂに示す。図３Ａは、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｂｉｏｎｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより市販されているＰｒｅｃｉｓｉｏｎ（登録商標）ＳＣＳ装置などの脊髄電気刺激（ＳＣＳ）装置３０におけるデカップリングキャパシタ２５の使用例を示す図である。図示のように、この埋込型刺激装置は、複数の電極３２（Ｅ１〜Ｅｎ）を備える。最終的に、リード線延長部（図示せず）が電極に結合して、埋込型パルス発生器（ＩＰＧ）が生成した信号をリード線の終端において電極アレイ（図示せず）に伝達することができる。この結果、電極アレイを所定の位置（例えば、患者の脊髄沿い）にトンネリングできる一方、ＩＰＧが一般に相対距離で埋め込まれる（例えば、患者の臀部に）。
【００１０】
個々の電極Ｅ１〜Ｅｎには、対応するデカップリングキャパシタ２５（Ｃ１〜Ｃｎ）が関連付けられる。ＳＣＳ装置３０では、電極を選択的に作動させることができ、任意の作動電極を陽極又は陰極として選択することができる。実際、一度に２以上の電極を陽極として選択することができ、一度に２以上の電極を陰極として選択することもできる。
【００１１】
このようにして、図３Ａに示すように、電極Ｅ２を陽極として機能するように選択し、一方で電極Ｅ４を陰極として機能するように選択したと仮定する。個々の電極Ｅ１〜Ｅｎは、デカップリングキャパシタＣ１〜Ｃｎに配線で接続されているため、２つの電極Ｅ２及びＥ４を介して得られる電流路はデカップリングキャパシタＣ２及びＣ４を含む。これにより、両電極の電荷の回復が支援されるとともに余剰的な安全性がさらに提供され、すなわち２つのキャパシタＣ２又はＣ４の一方が破損したとしても、他方のキャパシタが組織Ｒ内への電流の直接注入を防ぐことになる。
【００１２】
デカップリングキャパシタを個々の電極に関連付けるＳＣＳ装置３０のこの方法には、一般に全く問題がない。ＳＣＳ装置３０では、ＩＰＧが、必要な治療の部位には埋め込まれず、代わりに患者の（臀部などの）あまり重要でない部位に位置付けられるため、ＩＰＧを上述のマイクロスティミュレータの本体よりも一般に大きくすることができる。例えば、ＳＣＳ装置３０で使用されるＩＰＧは、数センチの直径及び数ミリの厚みを有するディスク型であってもよい。一般に、ＩＰＧ内には、比較的大型のデカップリングキャパシタＣ１〜Ｃｎを収容するのに十分な空間が存在する。従って、現在市販されている多くのＳＣＳ装置３０は、１６の電極（ケース電極を数えると１７）及び１６の対応するデカップリングキャパシタ（ケースを数えると１７）を有するＩＰＧを採用している。
【００１３】
図３Ｂは、埋込型刺激装置の技術においてデカップリングキャパシタを使用する別の装置５０を示す図であり、具体的には上述の２電極Ｂｉｏｎ（登録商標）マイクロスティミュレータにおけるデカップリングキャパシタを示す図である。上述したように、２電極マイクロスティミュレータ５０は単一の陰極５２及び陽極５２’を備える。図示のように、単一のデカップリングキャパシタＣ２５が陰極５２に結合され、具体的には陰極電極５２と電流発生回路２０との間に結合される。これに対し、陽極は、単に接地され、或いは基準電位に結合される。デカップリングキャパシタＣの使用により、前述した同じ利点、すなわち向上した安全性及び電荷の回復が得られる。（しかしながら、電流路には１つのデカップリングキャパシタしか設けられないため、図３ＡのＳＣＳ装置３０における２つのデカップリングキャパシタによって提供されるような余剰的な安全性は存在しない）。
【００１４】
上述のように、２電極マイクロスティミュレータ５０の本体５５は非常に小型であり、このことは複数の比較的大型のデカップリングキャパシタ２５を収容するために縮小した容積が本体内部に存在することを意味する。しかしながら、このような装置は、もともとは単一のデカップリングキャパシタのみの使用を必要とするものであったため、本体５５内の空間は、この構成要素を収容するのに概ね十分なものであった。
【００１５】
しかしながら、多電極マイクロスティミュレータが企図される場合、マイクロスティミュレータの本体内の空間が限定されるという問題は非常に重要なものとなる。８つの陰極及び１つの陽極（おそらく装置のケースを含む）を有する多電極マイクロスティミュレータについて考察してみる。このような構造では、及び出願者らが理解するような従来技術の通念によれば、マイクロスティミュレータは、各々が個々の電極に配線で接続された８つのデカップリングキャパシタを有する必要があることになる。しかし上述のように、マイクロスティミュレータは非常に小型となることが意図されたものである。この矛盾により、多電極マイクロスティミュレータが有することができる電極の数が限定されるか、或いは本体寸法が増大するようになるが、これらのいずれもが望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許出願第２００５／００２１１０８号公報
【特許文献２】米国特許出願第２００５／００５７９０５号公報
【特許文献３】米国特許出願第２００４／００５９３９２号公報
【特許文献４】米国特許第６，５５３，２６３号公報
【特許文献５】米国特許出願第０９／６２４，１３０号
【特許文献６】米国特許出願第２００４／００１５２０５号公報
【特許文献７】米国特許出願第１１／１４２，１５２号
【特許文献８】米国特許出願第１１／２８０，６２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従って、埋込型刺激装置の技術、特にマイクロスティミュレータの技術は、複数の電極を提供しながらも、装置内部の最低限の容積しか使用しない十分な容量性デカップリングを実現するための能力があれば利点となる。このような解決方法の実施形態を本明細書において提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
少なくとも１つの陰極電極と少なくとも１つの陽極電極とを介して設定した電流路内に１つのデカップリングキャパシタを組み入れた多電極埋込型刺激装置のための回路及び方法を本明細書で開示する。１つの実施形態では、デカップリングキャパシタが、装置の専用の陽極に配線で接続される。陰極は、刺激スイッチを介して選択的に作動可能である。別の実施形態では、装置の電極のいずれもが陽極又は陰極として選択的に作動可能であってもよい。この実施形態では、デカップリングキャパシタが、選択可能な陽極及び陰極の刺激スイッチを介して電流路内に設置される。実施構成にかかわらず、この技術により、デカップリングキャパシタを多電極装置上のすべての電極に関連付ける必要なしに容量性デカップリングの利点が得られるようになり、これにより装置の本体内の空間が節約される。開示する技術は、マイクロスティミュレータに適用された場合に特に有利ではあるが、空間節約の利点とともに任意の埋込型刺激装置に使用することができる。
【００１９】
以下の図面と併せて提示する本発明の以下のより詳細な説明から、本発明の上記の及びその他の態様がさらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術によるマイクロスティミュレータの基本的な電気部品を示す図である。
【図２Ａ】従来技術による多電極マイクロスティミュレータの様々な図である。
【図２Ｂ】従来技術による多電極マイクロスティミュレータの様々な図である。
【図２Ｃ】従来技術による多電極マイクロスティミュレータの様々な図である。
【図３Ａ】脊髄刺激装置（ＳＣＳ）システムの刺激回路を示し、この技術に使用する形でデカップリングキャパシタを詳細に示す図である。
【図３Ｂ】２電極マイクロスティミュレータの刺激回路をそれぞれ示し、この技術に使用する形でデカップリングキャパシタを詳細に示す図である。
【図４】図７〜図１０の改善した容量性デカップリング技術を使用できる例示的なマイクロスティミュレータを示す図である。
【図５】図４のマイクロスティミュレータ、及びこの装置の、マイクロスティミュレータ通信システムにおける様々な外部構成要素との相互作用を示す図である。
【図６】通信ネットワークにおいて共に使用されるいくつかの図４のマイクロスティミュレータを示す図である。
【図７】多電極マイクロスティミュレータにおいて単一のデカップリングキャパシタを使用する本発明の実施形態を示す図である。
【図８Ａ】単一陽極／多陰極の多電極マイクロスティミュレータにおけるさらなる回路の詳細及び改変を示す図である。
【図８Ｂ】単一陽極／多陰極の多電極マイクロスティミュレータにおけるさらなる回路の詳細及び改変を示す図である。
【図８Ｃ】単一陽極／多陰極の多電極マイクロスティミュレータにおけるさらなる回路の詳細及び改変を示す図である。
【図９Ａ】単一陰極／多陽極の多電極マイクロスティミュレータにおけるさらなる回路の詳細及び改変を示す図である。
【図９Ｂ】単一陰極／多陽極の多電極マイクロスティミュレータにおけるさらなる回路の詳細及び改変を示す図である。
【図９Ｃ】単一陰極／多陽極の多電極マイクロスティミュレータにおけるさらなる回路の詳細及び改変を示す図である。
【図１０】陽極及び／又は陰極を設定可能な実施形態において単一のデカップリングキャパシタを使用する多電極マイクロスティミュレータを示す図である。
【図１１】図８Ａの多電極マイクロスティミュレータの概略図を示すとともに主集積回路との関連においてデカップリングキャパシタの提供を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の説明は、本発明を実施するために現在企図される最良の形態によるものである。この説明は、本発明を限定する意味で理解されるべきではなく、単に本発明の一般的な原理を説明する目的でなされるものである。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びこれらの同等物を参照して決定すべきである。
【００２２】
本開示の骨格となる容量性デカップリングについて説明する前に、説明を完全にするために、本発明の回路を使用できる埋込型刺激装置の回路、構造、及び機能について説明する。
【００２３】
前述のように、開示する埋込型刺激装置は、マイクロスティミュレータ装置、ＳＣＳ装置、又は同様の電気刺激装置及び／又は電気センサを備えることができる。しかしながら、便宜上、マイクロスティミュレータとの関連において本発明の回路を本明細書で開示する。しかしながら、本発明はこのように限定されるものではないことを理解すべきである。例えば、ペースメーカ、埋込型ポンプ、除細動器、蝸牛刺激装置、網膜刺激装置、協調四肢運動を引き起こすように構成された刺激装置、脳皮質又は脳深部刺激装置、後頭神経刺激装置の一部として、或いは、尿失禁、睡眠時無呼吸、肩部亜脱臼などを治療するように構成された他の任意の刺激装置において本発明を使用することができる。さらに、非医療装置及び／又は非埋込型装置にもこの技術を同様に使用することができる。
【００２４】
図４は、例示的な埋込型マイクロスティミュレータ１００を示す図である。図示のように、マイクロスティミュレータ１００は、バッテリなどの電源１４５、プログラマブルメモリ１４６、電気回路１４４、及びコイル１４７を含むことができる。これらの構成要素は、細長い円筒形又は特定の用途に最も役立つ他の任意の形状などのカプセル２０２内に収容される。所望の標的組織の構造、周辺領域、埋め込み方法、電源１４５のサイズ及び位置及び／又は外部電極１４２の個数及び配列により、カプセル２０２の形状を決定することができる。いくつかの実施形態では、カプセル２０２の容積は３立方センチメートルにほぼ等しいか或いはこれよりも小さい。
【００２５】
例えば、図１のバッテリ１２などの電源１４５は、マイクロスティミュレータ１００内の様々な構成要素に電力を供給するために使用する電圧を出力するように構成される。本開示の背景技術の項で説明したように、電源１４５はまた、マイクロスティミュレータ１００により隣接組織に印加される任意の刺激電流のための電力も供給する。電源１４５は、一次バッテリ、充電式バッテリ、キャパシタ、又はその他の適当な電源であってもよい。電源１４５が充電式である場合、電源１４５を再充電するためのシステム及び方法について以下に説明する。
【００２６】
コイル１４７は、埋め込まれたマイクロスティミュレータ１００をサポートする１又はそれ以上の外部装置と通信し、或いはこの外部装置から電力を受け取るのに使用する磁場（高周波（ＲＦ）電磁場とも呼ばれる）を受け取り、及び／又はこれを放射するように構成され、この例について以下に説明する。このような通信及び／又は電力移送として、以下に限定されるわけではないが、データを外部装置から経皮的に受信すること、データを外部装置へ送信すること、及び／又は電源１４５の再充電に使用する電力を受け取ることを挙げることができる。
【００２７】
プログラマブルメモリユニット１４６は、以下でさらに説明する電気刺激パラメータなどの１つ又はそれ以上のデータセットの記憶に使用される。プログラマブルメモリ１４６は、電気刺激が特定の病状及び／又は特定の患者にとって安全かつ有効なレベルであるように、患者、臨床医、又はマイクロスティミュレータ１００の他のユーザが刺激パラメータを調節できるようにする。電気刺激パラメータは独立して制御することができる。プログラマブルメモリ１４６は、以下に限定されるわけではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ＥＥＰＲＯＭ、ハードドライブなどの任意の種類のメモリユニットであってもよい。
【００２８】
電気刺激パラメータは、以下に限定されるわけではないが、周波数、パルス幅、振幅、バーストパターン（例えば、バーストオンタイム及びバーストオフタイム）、負荷サイクル又はバーストの繰り返し間隔、刺激電流のランプオンタイム及びランプオフタイムなどを含む、標的組織に印加される刺激電流の様々なパラメータを制御する。特定の病状を最も効果的に治療するために必要な電気刺激の強度及び／又は持続時間を決定するために、様々な病状の兆候及び／又は治療に対する患者の反応を検知又は計測することができる。これらの指標には、以下に限定されるわけではないが、筋肉又は四肢の活性（例えば、筋電図検査（ＥＭＧ））、脳の電気活性（例えば、ＥＥＧ）、神経伝達物質レベル、ホルモンレベル、及び／又は薬物レベルが含まれる。いくつかの実施形態では、マイクロスティミュレータ１００は、これらの計測に応じて刺激パラメータを閉ループ方式で変化させるように構成することができる。或いは、他の検知装置は、計測を行うとともに計測値をマイクロスティミュレータ１００へ送信するように構成することができる。
【００２９】
特定の電気刺激は、異なる種類の病状に異なる効果を与えることができる。従って、いくつかの実施形態では、患者、臨床医、又はマイクロスティミュレータ１００の他のユーザが、特定の病状に最もよく機能するように電気刺激を調整することができる。例えば、比較的直径の大きな標的神経の線維を対象とするために、標的神経に印加される刺激電流の振幅を比較的低い値を有するように調整することができる。マイクロスティミュレータ１００はまた、標的神経に（約１００Ｈｚ未満などの）比較的低い周波数の刺激電流を印加することにより、標的神経の興奮を高めることもできる。マイクロスティミュレータ１００はまた、標的神経に（約１００Ｈｚを超えるような）比較的高い周波数の刺激電流を印加することにより、標的神経の興奮を和らげることもできる。標的神経に断続的に又は連続的に刺激電流を印加するようにマイクロスティミュレータ１００をプログラムすることもできる。
【００３０】
マイクロスティミュレータ１００は、カプセル２０２の外側に（図１の電極１４及び１４’に類似した）電極１４２−１及び１４２−２を含む。図４に示すように、電極１４２をカプセル２０２のいずれかの端部に配置し、或いはカプセルの長さに沿って設置することもできる。アレイの形で配列した２つより多い電極を存在させることもできる。電極１４２の１つを、標的組織又は治療部位に近接して設置する刺激電極として指定し、電極１４２の１つを、刺激電流を完結させるために使用される不関電極（基準ノード）として指定することができる。前述したように、マイクロスティミュレータのハウジングの１つ又はそれ以上の側面に沿って複数の電極を配置することができる。
【００３１】
電気回路１４４は、電極１４２を介して標的神経へ送出される電気刺激電流を生成するように構成される。いくつかの実施形態では、マイクロスティミュレータ１００を単極刺激を生成するように構成することができ、例えば、刺激装置ケース２０２を不関電極として使用してこれを実現することができる。これとは別に、或いはこれに加えて、マイクロスティミュレータ１００を双極刺激を生成するように構成することができ、例えば、電極アレイの１つの電極を陰極として使用し、別の電極を陽極として使用することによりこれを実現することができる。
【００３２】
電気回路１４４は、刺激パラメータを復号化し対応する刺激パルスを生成するように構成された１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを含むことができる。いくつかの実施形態では、マイクロスティミュレータ１００は、４つまで又はそれ以上のチャンネルを有し１６個まで又はそれ以上の電極を駆動する。電気回路１４４は、個々の用途に最も役立つ様々な機能を実行するように構成されたキャパシタ、集積回路、抵抗器、コイルなどの追加の回路を含むことができる。
【００３３】
図４に示す例では、マイクロスティミュレータ１００は、２つ又はそれ以上のリード線のない電極１４２を含む。また一方、これとは別に、電極１４２のいずれか又は双方を短い可撓性のリード線の終端に配置することができる。このようなリード線を使用することにより、特に、外科的により好都合な部位における装置１００の大部分の外科的固定位置から、わずかな距離離れた（単複の）標的組織に電気刺激を導くことができるようになる。これにより、装置１００及び（単複の）任意のリード線が横切る距離及びこれらが交わる手術面が最小化される。
【００３４】
マイクロスティミュレータ１００の外面は、生体適合性材料からなることが好ましい。例えば、水蒸気は排除するが、データ及び／又は電力の伝送に使用する電磁場は通過させるような密封包装を行うガラス、セラミック、金属又は他の任意の材料でカプセル２０２を作製することができる。プラチナ、イリジウム、タンタル、チタン、窒化チタン、ニオブ又はこれらのいずれかの合金などの貴金属又は耐熱金属又は化合物で電極１４２を作製して、周辺組織及び装置に損傷を与える可能性のある腐食又は電気分解を避けることができる。
【００３５】
また、マイクロスティミュレータ１００は、標的組織内への１つ又はそれ以上の薬物の注入を容易にする１つ又はそれ以上の注入液出口２０１を含むこともできる。或いは、注入液出口２０１にカテーテルを結合して、マイクロスティミュレータ１００の本体から少し離れた標的組織に薬物治療を行うこともできる。マイクロスティミュレータ１００が、注入液出口２０１を使用して薬物刺激を行うように構成された場合、マイクロスティミュレータ１００はまた、１つ又はそれ以上の薬物を蓄え、投薬するように構成されたポンプ１４９を含むこともできる。
【００３６】
言うまでもなく、図４のマイクロスティミュレータ１００は、標的組織に刺激を加えて特定の病状を治療するために使用できる多くの種類のマイクロスティミュレータを例示したものである。他の種類のマイクロスティミュレータ、並びにマイクロスティミュレータの製造及び動作に関する詳細を、本開示の他の箇所に参照により組み入れた様々な特許文書において見出すことができる。
【００３７】
図５を参照すると、患者１５０に埋め込まれた形でマイクロスティミュレータ１００を示しており、埋め込まれたマイクロスティミュレータ１００のサポートに使用することができる様々な外部構成要素をさらに示している。例えば、外部バッテリ充電システム（ＥＢＣＳ）１５１は、ＲＦリンク１５２を介した電源１４５（図４）の再充電に使用する電力を供給することができる。当分野で周知のように、ＲＦリンクは、患者１５０の組織を通じてコイル１４７（図４）に電圧を印加する電磁エネルギーを含み、このエネルギーが整流され、ろ過され、そして電源１４５の再充電に使用される。
【００３８】
ハンドヘルドプログラマ（ＨＨＰ）１５５、臨床医プログラミングシステム（ＣＰＳ）１５７、及び／又は製造及び診断システム（ＭＤＳ）１５３などのその他の外部構成要素を使用して、１つ又はそれ以上のＲＦリンク１５４、１５６を介してマイクロスティミュレータ１００を起動、停止、プログラム及びテストすることができる。このようにして、これらの装置１５３、１５５、１５７のうちの１つ又はそれ以上を使用して、特定の病状の治療に必要な刺激電気パルスを生成するようにマイクロスティミュレータ１００を制御することもでき、またマイクロスティミュレータ１００のプログラマブルメモリ（図４の１４６）に記憶した刺激パラメータ及びその他のデータを提供又は更新することもできる。さらに、外部装置１５３、１５５、１５７は互いに通信することができる。例えば、ＣＰＳ１５７は、赤外線（ＩＲ）リンク１５８又は他の任意の適当な通信リンクを介してＨＨＰ１５５と通信することができる。同様に、ＭＤＳ１５３は、ＩＲリンク１５９又は他の任意の適当な通信リンクを介してＨＨＰ１５５と通信することができる。
【００３９】
また、マイクロスティミュレータ１００は、双方向ＲＦリンク１５２、１５４、及び１５６を介して自身の状態又は様々な他のパラメータを外部装置のいずれかに報告することができる。例えば、論理回路は、電源１４５が完全に充電されていることを検出すると、コイル１４７（図４）を使用して、この事実をＲＦリンクを介してＥＢＣＳ１５１へ返信することにより充電を停止することができる。同様に、ＨＨＰ１５５又はＭＤＳ１５３のいずれかから刺激パラメータが送られると、これらの装置にこれらのパラメータの受け取りの報告を返すことができ、及び／又は再確認として実際のパラメータの報告を返すことができる。
【００４０】
ＨＨＰ１５５、ＭＤＳ１５３、ＣＰＳ１５７、及びＥＢＣＳ１５１は、マイクロスティミュレータ１００に接続して使用することができる多くの異なる外部構成要素を例示したものに過ぎない。さらに、ＨＨＰ１５５、ＭＤＳ１５３、ＣＰＳ１５７、及びＥＢＣＳ１５１が行う機能を、組み合わせ装置又は単一の外部装置によって行うことができることを認識するであろう。埋め込まれたマイクロスティミュレータ１００の近くに都合よく設置するために、これらの外部装置のうちの１つ又はそれ以上を使用時にシートクッション、マットレスカバー、枕、衣服、ベルト、ストラップ、ポーチなどに埋め込むことができる。
【００４１】
システムの埋込型の及び外部の構成要素について理解したところで、マイクロスティミュレータ１００を使用して特定の病状を治療することができる例示的な方法について簡単に示す。まず、マイクロスティミュレータ１００の電極（図４の１４２）が標的組織に結合するように、或いはその近くに配置されるようにマイクロスティミュレータ１００が埋め込まれる。マイクロスティミュレータ１００は、標的組織に少なくとも１つの刺激を加えるための刺激パラメータがプログラムされる。患者が、このプログラム済みの刺激パラメータによる治療を望む場合、患者は（リモコンなどによって）マイクロスティミュレータ１００に命令を送信し、この結果マイクロスティミュレータ１００は所定の刺激を送出する。これとは別に、或いはこれに加えて、マイクロスティミュレータ１００を、検知した特定の病状の兆候に応じて自動的に電気刺激を加えるように構成することができる。電気刺激を中断させるために、患者は（この場合もリモコンによって）マイクロスティミュレータ１００をオフにすることができる。必要な場合には、上述のようにＥＢＣＳ１５１を起動して電源１４５を再充電し、毎晩などのような、患者１５０にとって都合のよい間隔でこれを行うことができる。
【００４２】
いくつかの治療では、各々をデジタルアドレスにより個別に制御できる２つ以上のマイクロスティミュレータ１００を使用することが望ましい場合がある。これにより、特定の病状に有効な形で、複数のチャンネル及び／又は複数のパターンの電気刺激を使用できるようになる。例えば、図６の例に示すように、患者１５０内に埋め込まれた第１のマイクロスティミュレータ１００が第１の位置に刺激を与え、第２のマイクロスティミュレータ１００’が第２の位置に刺激を与え、第３のマイクロスティミュレータ１００”が第３の位置に刺激を与える。上述のように、埋め込まれた装置は独立して動作することができ、或いは他の埋め込まれた装置又は患者の体外にある他の装置と協調して動作することもできる。すなわち、埋め込まれた装置１００、１００’、及び１００”の各々の動作をＲＦリンク２６２〜２６４を介して制御するように（図５の外部構成要素のいずれか、又はこれらの構成要素の組み合わせを示す）外部コントローラ２５０を構成することができる。いくつかの実施形態では、マイクロスティミュレータ１００などの１つの埋め込まれた装置が、ＲＦリンク２６５〜２６７を介してマイクロスティミュレータ１００’及び／又はマイクロスティミュレータ１００”などの別の埋め込まれた装置を制御し、或いはこれらの制御のもとで動作することができる。
【００４３】
協調して動作する複数のマイクロスティミュレータ１００のさらなる例として、図６の第１及び第２のマイクロスティミュレータ１００、１００’を、様々な特定の病状の兆候を検知し、測定した情報を第３のマイクロスティミュレータ１００”へ送信するように構成することができる。その後、第３のマイクロスティミュレータ１００”がこの測定した情報を使用して、この刺激パラメータを調整し、修正した電気刺激を標的組織に適宜加えることができる。
【００４４】
或いは、外部装置２５０を、様々な患者の状態の兆候を検知するように構成することができる。その後、検知した兆候を、埋め込まれたマイクロスティミュレータの１つ又はそれ以上へ送信することができ、このマイクロスティミュレータは刺激パラメータを適宜調整することができる。別の例では、外部コントローラ２５０が、検知した兆候に基づいて、刺激パラメータに何らかの変更を行う必要があるかどうかを判断することができる。その後、外部装置２５０は、刺激パラメータを調整する命令をマイクロスティミュレータの１つ又はそれ以上へ適宜送信することができる。
【００４５】
マイクロスティミュレータの構造及び機能を掌握したところで、本開示の中心である容量性デカップリング技術の詳細な説明に焦点を移すことにする。
【００４６】
前述のように、多電極マイクロスティミュレータにおける問題点は、電極デカップリングキャパシタに関するものである。このようなキャパシタは比較的大きく、マイクロスティミュレータの本体内でかなりのスペースを占める。従って、マイクロスティミュレータが複数の電極を有する場合、従来の通念では複数のデカップリングキャパシタの必要性が示唆されるため、問題が提起される。
【００４７】
そのような従来の通念に反する本発明の実施形態を図７、及び図８Ａのさらなる回路の詳細において示す。複数の電極３２０、３２２ａ−３２２ｎを有する多電極マイクロスティミュレータ３００を示しており、この本体３０５及び／又は（単複の）リード線上に電極を有することができる。（説明を簡単にするために、図７〜図１１に示す実施形態では、電極は本体上にあるものとして示し、リード線は使用していない。）この実施形態では、電極は、複数（「ｎ」個）の（例えば８つの陰極などの）陰極３２２ａ−３２２ｎと、陰極のように本体或いは本体に結合されたリード線上に有することができる専用の陽極３２０とに分割される。
【００４８】
複数の陰極３２２ａ−３２２ｎを設けているにもかかわらず、この実施形態では単一のデカップリングキャパシタ３０２が設けられていることに留意されたい。この実施形態では、キャパシタの第１のプレート３０２ａは専用の陽極３２０に配線で接続され、一方、第２のプレート３０２ｂは、電流発生回路３３３と連動してＤＡＣ２０内の電流を設定するコンプライアンス電圧（Ｖ＋）と実質上連通する。しかしながら、第２のプレート３０２ｂとコンプライアンス電圧Ｖ＋との間にはスイッチが介在し、この機能について簡単に説明する。
【００４９】
図８Ａの実施形態には、２種類のスイッチ、すなわち刺激スイッチ３１０及び３１２ａ−３１２ｎ、及び回復スイッチ３１４及び３１６ａ−３１６ｎを示している。両方の種類のスイッチが、陽極３２０上及び陰極３２２ａ−３２２ｎ上に存在することがわかる。従って、陽極経路は、刺激スイッチ３１０と回復スイッチ３１４とを備える。同様に、陰極経路の各々は、刺激スイッチ３１２ａ−３１２ｎと回復スイッチ３１６ａ−３１６ｎとを備える。
【００５０】
刺激パルスを与えている間、陽極の刺激スイッチ３１０は、陰極の刺激スイッチ３１２ａ−３１２ｎの１つのように閉じられる。どの陰極の刺激スイッチが選択されるかは、所定の患者の治療にどの陰極が最も適当と判断されるかによって決まる。例えば、陰極３２２ｂが作動したときに所定の患者が最も症状の緩和を感じるということが実験により明らかになったと仮定する。この場合、刺激が行われている間、スイッチ３１２ｂが閉じられるとともに、陽極経路内のスイッチ３１０も閉じられる。その他の陰極の刺激スイッチ３１２ａ及び３１２ｃ−３１２ｎは開いたままである。この結果、陽極の刺激スイッチ３１０を経て、陽極３２０を経て、患者の組織（図示せず）を経て、陰極３２２ｂを経て、陰極３２２ｂに関連する陰極の刺激スイッチ３１２ｂを経て、最終的にＤＡＣ２０内の電流発生回路３３３により指定されたように接地する電流路が得られる。ここで注目すべきは、陽極経路内に（ひいては電流路全体に）デカップリングキャパシタ３０２が存在することである。このようにして、開示する実施形態において、前述した容量性デカップリングの利点（電荷の回復、安全性）が保たれる。
【００５１】
言うまでなく、関連する刺激スイッチ３１２を介して陰極３２２のうちのいずれを選択することもできることに留意されたい。しかしながら、デカップリングキャパシタ３０２が陽極経路のみに設けられているため、デカップリングキャパシタを１つしか使用していないにもかかわらず、容量性デカップリング及びその利点が保たれる。これは、「ｎ」個の異なるデカップリングキャパシタの使用を提案する当分野における従来の通念の著しい変化である。
【００５２】
回復スイッチ３１４及び３１６ａ−３１６ｎは、刺激パルスを与えた後の或る時点で作動し、デカップリングキャパシタ３０２及び患者の組織内に残留する任意の残りの電荷を回復するという目的を有する。従って、刺激パルスの後、回復スイッチ３１４及び３１６ａ−３１６ｎが閉じられる。（実際は、陰極回復スイッチ３１６ａ−３１６ｎのうちの１つのみを閉じる必要があり、これは好ましくは前に作動した陰極３２２ａ−３２２ｎに対応するスイッチである。しかしながら、回復中、スイッチ３１６ａ−３１６ｎの全てを閉じることに問題は無くかつ簡単である。）これらのスイッチを閉じることにより、デカップリングキャパシタ３０２のそれぞれのプレートに同じ基準電圧が加わり、この結果任意の蓄積した電荷が除去されることになる。１つの実施形態では、便宜上、使用する基準電圧はバッテリ電圧（Ｖｂａｔ）であるが、他の任意の基準電圧を使用することもできる。このようにして、Ｖｂａｔが陽極回復スイッチ３１４を介してデカップリングキャパシタ３０２の第２のプレート３０２ｂに加えられ、同様に、陰極回復スイッチ３１６ａ−３１６ｎを介して患者の組織を経て第１のプレート３０２ａに加えられる。
【００５３】
回復スイッチ３１４、３１６ａ−３１６ｎの使用について説明したが、特に特定の用途において電荷の回復が重大な懸念ではない場合、或いは他の手段を使用して電荷の回復を確実にする場合、本発明の全ての有用な実施形態にこのようなスイッチが必ずしも必要というわけではない。要するに、本発明の別の有用な実施形態では、回復スイッチ３１４、３１６ａ−３１６ｎを省略することができる。例えば、及び説明を簡単にするために図８Ａには示していないが、回復スイッチ３１４及び３１６ａ−３１６ｎをまたいで高抵抗の「ブリーダ」抵抗器を並列に設け、キャパシタ３０２から極めてゆっくりと電荷を取り出せるようにすることが好都合となり得る。これにより、刺激が行われていない期間中などの全ての状態の間にキャパシタ３０２を最終的に放電できることが確実になる。言うまでもなく、このようなブリーダ抵抗器は、通常の動作中にスイッチ３１４及び３１６ａ−３１６ｎの動作を著しく短絡させないように十分に高抵抗であるべきである。図８Ａの実施形態では、ブリーダトランジスタを使用する場合、陽極回復スイッチ３１４と、陰極回復スイッチ３１６ａ−３１６ｎのうちの少なくとも１つとをまたいで存在するようにすることができる。
【００５４】
刺激スイッチ３１０及び３１２ａ−３１２ｎ、及び回復スイッチ３１４及び３１６ａ−３１６ｎは、トランジスタ、トランスミッションゲートなどの任意のスイッチング構造又はスイッチング回路を備えることができる。これらのスイッチに使用できる回路を示す１つの実施形態を図８Ａの左側に示す。このように、刺激スイッチ３１０、３１２ａ−３１２ｎにトランジスタを使用するが、陽極経路のスイッチ３１０にはＰチャンネルを使用する一方で陰極経路スイッチ３１２ａ−３１２ｎにはＮチャンネルを使用しており、このことはこれらの場所に存在する相対電圧のことを考えると理にかなっている。回復スイッチ３１４及び３１６ａ−３１６ｎはトランスミッションゲートを備える。これらの様々なスイッチ（Ｒｅｃ／Ｒｅｃ＊、Ｓｔｉｍ＿Ａｎｏｄｅ、Ｓｔｉｍ＿Ｃａｔｈｏｄｅ＿ｎ）のための制御（ゲート）信号は、適当なマイクロコントローラ、又はマイクロスティミュレータ３００内に存在する他の任意の形態のデジタルコントローラ（図示せず）により生成される。
【００５５】
図８Ａに示すように、電流発生回路３３３は陰極経路内に、すなわちデカップリングキャパシタ３０２が設置される経路とは逆の経路内に設置される。しかしながら、図８Ｂに示すように、電流発生回路３３３を陽極経路内に、すなわちデカップリングキャパシタ３０２が設置された経路と同じ経路内に設置することもできる。実際に、電流発生回路３３３が陰極経路及び陽極経路の両方に出現するように、図８Ａ及び図８Ｂを原則的に組み合わせることができる。さらに、図８Ｃに示すように、個々の陰極が独自の専用のプログラマブル電流発生回路３３３ａ−３３３ｎを有するように陰極経路内に示す電流発生回路３３３を割り振ることができる。
【００５６】
さらに、及び図９Ａから図９Ｃに示すように、開示する技術を、単一陰極／多陽極のマイクロスティミュレータ３００’の事例に使用することができる。これらの図は、大部分が図８Ａから図８Ｃに一致し、当業者にとっては明らかであるため、これらについてはさらには説明しない。
【００５７】
上述したように、図８Ａから図９Ｃの実施形態では、陽極又は陰極は多電極マイクロスティミュレータに対して特に専用のものである。しかしながら、別の実施形態では、多電極マイクロスティミュレータをより柔軟にすることが望ましい場合もある。例えば、多電極マイクロスティミュレータが８つの電極を有する場合、８つの電極のうちのいずれかを陽極に、及び電極のうちのいずれかを陰極に指定することが望ましい場合がある。このような設計は、多電極マイクロスティミュレータが標的神経を回復させるための最大限の柔軟性を提供して、最も患者の役に立つようになるであろう。
【００５８】
図１０は、このような柔軟性を提供する多電極マイクロスティミュレータ３５０の実施形態を示す図である。図１０の回路の多くは、図８Ａに関連して開示した回路と同じであるため、この回路の説明はここでは繰り返さない。例えば、任意の回復スイッチ３１４及び３１６ａ−３１６ｎ並びに単一のデカップリングキャパシタ３０２の使用は、装置３５０においても利用される。
【００５９】
しかしながら、いくつかの違いが明らかである。第１に、装置３５０の設定可能性を実現するために、電極３４０ａ−３４０ｎは、陽極又は陰極として定義又は予め指定されず、その代りに、電極３４０ａ−３４０ｎの任意の電極を陽極又は陰極のいずれかとして機能するようにプログラムすることができる。第２に、陰極刺激スイッチ３１２ａ−３１２ｎに加え、（Ｐチャネルトランジスタとして実現したような）陽極選択スイッチ３３０ａ−３３０ｎがデカップリングキャパシタ３０２の第１のプレート３０２ａと電極との間に存在し、比較すると、図８Ａの実施形態ではこの第１のプレートは配線によって接続されていたものである。ユーザは、陰極選択スイッチ３１２ａ−３１２ｎ及び陽極選択スイッチ３３０ａ−３３０ｎを使用して、「ｎ」個の電極のうちのどの電極が陽極及び陰極を構成することになるかを指定することができる。例えば、陽極選択スイッチ３３０ｂを接続することにより電極Ｅ２を陽極として選択することができ、一方、陰極選択スイッチ３１２ａを接続することにより電極Ｅ１を陰極として選択することができる。同時に、スイッチ３３０ａ及び３１２ｂは開かれたままとなる。要するに、スイッチ３１２ａ−３１２ｎ及び３３０ａ−３３０ｎは、複数の電極のうちの任意の電極を陽極又は陰極のいずれかとして機能できるようにする切換マトリクスを備える。
【００６０】
どの電極が、陽極又は陰極として選択されるかにかかわらず、デカップリングキャパシタ３０２は設定された電流路内に残存する。従って、前述した容量性デカップリングの利点は装置３５０の実施形態においても再度維持される。同時に、複数の電極を処理するのに１つのデカップリングキャパシタ３０２しか必要としないため、マイクロスティミュレータ３５０の本体３０５内部の空間が節約される。
【００６１】
電流回復中、デカップリングキャパシタの第１のプレート３０２ａ及び第２のプレート３０２ｂを短絡させるために、回復スイッチ３１４及び３１６ａ−３１６ｎだけでなく、陽極刺激スイッチ３３０ａ−３３０ｎの１つ又は全てを閉じることが必要である点に留意されたい。
【００６２】
言うまでもなく、図１０の電極設定可能なマイクロスティミュレータ３５０も、図８Ａ〜図９Ｃに示した様々な方法で修正することができる。例えば、図８Ｃ及び図９Ｃに示すように、複数の電流発生回路を利用することができる。
【００６３】
本明細書で開示する単一デカップリングキャパシタの技術の実施構成を示す回路図を図１１に示す。図示のように、多電極マイクロスティミュレータ３００は、装置の論理機能、電流発生回路及び監視回路などを含むことができる主集積回路（ＩＣ）５００を含むことができる。ＩＣ５００と結合して、ＲＦ通信の整流及び同調（左側）及び電極（右側）に関連する様々な例示的な別個の構成要素を示す。１つのこのような別個の構成要素には、本開示の中心である単一のデカップリングキャパシタＣ３０２が含まれる。しかしながら、他の別個の構成要素、具体的には他の別個のキャパシタも存在することができる。例えば、コンプライアンス電圧の安定化（５０２）及びテレメトリ（ＲＦリンク）コイル１４７の同調のため（５０４）にキャパシタを設けることができる。
【００６４】
多電極マイクロスティミュレータとの関連において特に有用なものとして、埋込型刺激装置内で単一のデカップリングキャパシタ３０２を使用する本発明の実施形態について説明した。上述したように、このような装置は本体容積が比較的小さいため、１つのみのキャパシタの収容という要件から大きな利点がある。しかしながら、マイクロスティミュレータを備えていない埋込型刺激装置にも本開示の発明態様を使用することができる。例えば、上述した（図３Ａ）ＳＣＳ装置３０では、このような装置の本体３５は、個々の電極専用のデカップリングキャパシタのための空間を有することができた。しかしながら、開示した技術を使用して本体３５をさらに小型化することができる。例えば、本発明の実施形態を使用して、デカップリングキャパシタＣ１〜Ｃｎの個数をＳＣＳ装置３０内に１つまで削減することができる。
【００６５】
或いは、開示した技術により、必ずしも所定の装置本体内部で単一のデカップリングキャパシタを使用する結果にならなくてもよく、代わりに、装置本体内部のデカップリングキャパシタの個数を削減するだけのためにこの技術を実行することもできることに留意されたい。ここで図８Ａの８電極マイクロスティミュレータについて考察してみる。必要に応じて、開示したような回路を４つの電極に使用することができ、次にこの回路を複製して、８つの電極全てを処理するのに適した２組の回路を形成することができる。この場合、個々の組が１つのデカップリングキャパシタ３０２を含むことができるため、個々の組に１つずつの２つのキャパシタが存在し、本明細書に開示した技術に従って、１つのキャパシタがその組内の４つの電極を最適化するようにすることができる。この場合、装置本体は、２つのデカップリングキャパシタのみを収容することが必要とされる。この実施形態は、空間的な観点から見て、単一のデカップリングキャパシタを使用する前述の実施形態ほど最適なものではないが、８つのキャパシタの使用を採用するであろう従来の通念に比べると改善を示すものである。また、このように電極を組にグループ化した場合、２つの陰極（各組に１つ）と２つの陽極（この場合も各組に１つ）とを同時に指定する能力のようなさらなる柔軟性を提供することができる。
【００６６】
本発明の特定の実施形態及び用途によって本発明について本明細書で説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲に記載する本発明の文言の及び均等の範囲から逸脱することなく、これらに多くの修正及び変形を行うことができるであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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