(57)【要約】  刺激システムは、埋込型パルス発生器、リード線、及び導体を備える。リード線は、リード線の遠位端に配置されたアレイ本体、及びアレイ本体上に同心状に配置された電極を含む。中心電極もまたアレイ本体上に配置することができる。電極は、１つより多くの同心円環内に配置することができる。埋込型刺激装置の使用方法は、埋込型刺激装置を埋め込むステップと、埋込型刺激装置の少なくとも１つの電極に電気信号を加えて組織を刺激するステップを含む。電気信号は、直径方向で対向する電極間に、又は直径方向で対向しない電極間に加えることができる。埋込型刺激装置が中心電極を有する場合、電気信号は、中心電極と少なくとも１つの同心状に配置された電極との間に加えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード線であって、
前記リード線の遠位端に配置されたアレイ本体と、
前記アレイ本体上に同心状に配置された複数の電極と、
を含むことを特徴とするリード線。
【請求項２】
前記複数の電極は、１つ又はそれ以上の中心軸に関して対称的に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載のリード線。
【請求項３】
少なくとも２つの電極が直径方向で対向することを特徴とする、請求項１に記載のリード線。
【請求項４】
どの２つの電極も直径方向で対向しないことを特徴とする、請求項１に記載のリード線。
【請求項５】
前記アレイ本体上に配置され、且つ前記複数の電極に関して中心に配置された中心電極をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のリード線。
【請求項６】
少なくとも１つの電極が非円形電極であることを特徴とする、請求項１に記載のリード線。
【請求項７】
前記少なくとも１つの電極は、長軸及び短軸を有する非円形電極であることを特徴とする、請求項６に記載のリード線。
【請求項８】
前記複数の電極は、１つより多くの同心環上に配置され、第１の前記同心環上の少なくとも１つの電極の長軸は、半径方向に配置され、第２の前記同心環上の少なくとも１つの電極の長軸は、接線方向に配置されたことを特徴とする、請求項７に記載のリード線。
【請求項９】
前記複数の電極は、１つより多くの同心環上に同心状に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載のリード線。
【請求項１０】
第１の同心環上のどの電極も、第２の同心環上の電極と同軸状に整列しないことを特徴とする、請求項９に記載のリード線。
【請求項１１】
第１の同心環上の少なくとも１つの電極は、第２の同心環上の少なくとも１つの電極と同軸状に整列することを特徴とする、請求項９に記載のリード線。
【請求項１２】
前記アレイ本体は円形であることを特徴とする、請求項１に記載のリード線。
【請求項１３】
前記アレイ本体は楕円形であることを特徴とする、請求項１に記載のリード線。
【請求項１４】
刺激システムであって、
埋込型パルス発生器と、
遠位端に配置されたアレイ本体、及び該アレイ本体上に同心状に配置された複数の電極を含むリード線と、
複数の導体と、
を備え、
前記導体の１つは各電極に接続され、前記導体は前記電極を前記埋込型パルス発生器に結合するように構成され且つ配置された、
ことを特徴とする刺激システム。
【請求項１５】
埋込型刺激装置の使用方法であって、
遠位端に配置されたアレイ本体、及び該アレイ本体上に同心状に配置された複数の電極を含むリード線を備えた埋込型刺激装置を埋め込むステップと、
少なくとも１つの電極に電気信号を加えて組織を刺激するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記電気信号を加えるステップは、前記組織を左右対称に刺激するステップを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記電気信号を加えるステップは、直径方向で対向する電極間に電気信号を加えるステップを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記電気信号を加えるステップは、直径方向で対向しない電極間に電気信号を加えるステップを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記刺激装置は、前記アレイ本体上に配置され且つ前記複数の電極に関して中心に配置された中心電極をさらに備えることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記電気信号を加えるステップは、前記中心に配置された電極と、前記同心状に配置された電極の少なくとも１つとの間に電気信号を加えるステップを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋込型刺激装置に関する。さらに、本発明は、同心状に配置された電極を有する埋込型刺激装置、及びこの装置の使用方法に関する。
本出願は、引用により本明細書に組み入れられる２００５年１２月２７日出願の米国特許出願第１１／３１９，２９１号の一部継続出願である。
【背景技術】
【０００２】
刺激装置は、さまざまな疾患の治療及び他の処置に供するために開発されてきた。例えば、刺激装置は神経又は筋肉を刺激することによって神経学的治療に使用することができ、切迫性尿失禁に対しては骨盤底の陰部神経に近い神経線維を刺激することにより、勃起障害及び他の性機能障害に対しては海綿体神経を刺激することにより、その他、褥創又は静脈うっ滞を軽減させるためなどに用いることができる。
【０００３】
刺激装置、例えばＢＩＯＮ（登録商標）装置（カリフォルニア州シルマ所在のＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｂｉｏｎｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）は、露出電極と、隣接する組織を刺激するための電極に電気パルスを生成する電子回路及び電源を内包する小さな（多くの場合円筒型の）筐体とを備える。他の刺激装置、例えばＰｒｅｃｉｓｉｏｎ（登録商標）充電式刺激装置は、直線型／経皮的リード線又はパドル型リード線と組み合わせて、難治性の慢性痛を治療するために脊髄を刺激するのに用いられる。電子回路及び電源は、使用者の保護並びに回路及び電源の保護のために、筐体内で密閉環境に保持されることが好ましい。いったん埋め込まれると、多くの場合、刺激装置を埋め込まれた環境から取り出さずに、刺激装置を制御できること及び／又は電源を充電できることが好ましい。
【発明の開示】
【０００４】
一実施形態において、リード線は、リード線の遠位端に配置されるアレイ本体及びアレイ本体上に同心状に配置される電極を含む。同心状に配置される電極はまた、１つ又はそれ以上の中心軸に関して対称的に配置することができ、少なくとも２つの電極が直径方向で対向するように配置するか、又は、どの２つの電極も直径方向で対向しないように配置することができる。中心の電極もまたアレイ本体上に配置することができる。電極は、１つより多くの同心環上に配置することができる。
【０００５】
別の実施形態において、刺激システムは、埋込型パルス発生器、リード線、及び導体を含む。刺激システムのリード線は、リード線の遠位端に配置されるアレイ本体及びアレイ本体上に同心状に配置される電極を含む。少なくとも１つの導体が各電極に接続され、これらの導体は、電極を埋込型パルス発生器に結合するように構成され、配置される。
【０００６】
さらに別の実施形態において、埋込型刺激装置を使用する方法は、埋込型刺激装置を埋め込むステップと、埋込型刺激装置の少なくとも１つの電極に電気信号を加えて組織を刺激するステップとを含む。埋込型刺激装置はリード線を含む。このリード線は、リード線の遠位端に配置されるアレイ本体及びアレイ本体上に同心状に配置される電極を含む。電気信号は、組織が左右対称的に刺激されるように加えることができる。電気信号はまた、直径方向で対向する電極間に、又は直径方向で対向しない電極間に加えることもできる。埋込型刺激装置が中心電極を有する場合、電気信号は、この中心電極と少なくとも１つの同心状に配置された電極との間に加えることができる。
【０００７】
本発明の非限定的で非網羅的な実施形態が、添付の図面を参照して説明される。図面において、別様に指定されない限り、異なった図面にわたって同じ参照番号が同じ部分を指す。
【０００８】
本発明のより良い理解のために、添付の図面に関連させて読まれるべき以下の詳細な説明について言及する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、埋込型刺激装置に関する。さらに、本発明は、同心状に配置された電極を有する埋込型刺激装置、及びこの装置の使用方法に関する。
【００１０】
刺激装置及び刺激装置システムの実施例は、米国特許第６，６０９，０３２号、第６，１８１，９６９号、第６，５１６，２２７号、第６，６０９，０２９号、及び第６，７４１，８９２号、並びに米国特許出願第１１／２３８，２４０号、第１１／３１９，２９１号、及び第１１／３２７，８８０号に見出され、これらのすべては引用により本明細書に組み入れられる。
【００１１】
少なくとも幾つかの用途において、埋込型刺激装置の電極は非直線型配置に配置することが望ましい。例えば、刺激される組織が直線上に配置されていないとき、電極の非直線型配置が望ましい。また、電極の非直線型配置は、刺激される組織に対する埋込型刺激装置の効果的な配置を容易にする。例えば、環状の非直線型電極アレイは、０°乃至３６０°のいずれの角度で配置されても同様な刺激を与える。これは、リード線及び電極の配置に対してより大きな許容範囲を可能にすることで、より迅速な埋め込みを容易にすることができる。
【００１２】
代替的に又は付加的に、電極被覆領域を変更することが有利なときには、非直線型配置の電極を有する埋込型刺激装置が望ましい。例えば、同心状に配置される電極の電極被覆領域は、同じ電極による直線型配置とは異なった電極被覆領域、例えば刺激される組織に応じた望ましい電極被覆領域を与えることができる。非直線型電極配置はまた、左右対称の刺激が望ましいときのような特定の組織の刺激に特に適している。
【００１３】
少なくとも幾つかの実施形態において、リード線は、そのリード線の遠位端に配置されたアレイ本体及びアレイ本体上に同心状に配置された電極を含む。幾つかの実施形態において、電極は１つより多くの同心環上に配置される。アレイ本体は、随意に中心に配置された電極を含むことができる。
【００１４】
図１は、刺激システム１００の一実施形態を概略的に示す。刺激システムは、埋込型パルス発生器１０２、アレイ本体１０４、及び、埋込型パルス発生器１０２をアレイ本体１０４に結合する少なくとも１つのリード線本体１０６を含む。アレイ本体１０４及びリード線本体１０６はリード線を形成する。この刺激システムは、より多くの、又はより少ない、又は異なる構成要素を含むことができ、そして本明細書に引用される刺激装置の文献に開示された構成を含む種々様々な構成を有することができることを理解されたい。１つ若しくはそれ以上のリード線本体１０６、アレイ本体１０４及び埋込型パルス発生器１０２を含む刺激システム又は刺激システムの構成要素が体内に埋め込まれる。
【００１５】
埋込型パルス発生器１０２は、典型的には電子サブアセンブリ１１０を含む筺体１１４と、少なくとも幾つかの実施形態においては、筐体内のチャンバ内部に配置された電源１２０とを含む。筐体は、電子サブアセンブリ及び電源を含むチャンバ内への水分の侵入に対する抵抗力を有することが好ましい。幾つかの実施形態において、水は、筺体を通して拡散する可能性がある。脱イオン水は比較的非導電性であるので、拡散した水分が実質的なイオン含有量を有せず、比較的純粋であることが好ましい。
【００１６】
筺体１１４は、例えば、ガラス、セラミックス、金属及びポリマーを含む任意の生体適合性材料で作ることができる。一実施形態において、筺体１１４は、埋込可能グレードのチタンから作られる。別の実施形態において、埋込型パルス発生器の筺体１１４は、筺体内部への水分の移動を阻止し、且つ予想される使用条件下での損傷から筺体内部の構成要素を保護するのに十分に強固なプラスチックで形成される。プラスチック製筺体の材料は疎水性ポリマー材料であることが好ましい。筺体１１４は、例えば、フィラー、可塑剤、抗酸化剤、着色剤などのような添加剤を含むことができる。また、筺体の壁の厚さは、筺体の透湿性に影響を及ぼす。水分移動に対する特定の抵抗度を達成するのに必要な最小の厚さは、多くの場合、筺体に対して選択された材料及び任意の添加剤に依存することになる。
【００１７】
随意に、筺体１１４は全体的又は部分的にコーティングで覆うことができる。コーティングは、例えば、筺体の生体適合性、疎水性、透湿性、筐体内への又は筐体外への材料のろ過などを含む筺体１１４の特性の１つ又はそれ以上を改善又は変更するために設けることができる。一実施形態において、刺激装置が埋め込まれたとき長時間にわたって放出することが可能な、例えば、薬剤、プロドラッグ、ホルモン、又は他の生物活性分子のような化合物を含むコーティングを塗布することができる（別の実施形態においては、筺体自体が、埋め込み後に長時間にわたって放出される化合物を含むことができる）。
【００１８】
一実施形態において、１つの導体又は複数の導体（図示せず）が、電極１５４を埋込型パルス発生器１０２に結合する。導体は任意の導電性材料を用いて形成することができる。適切な材料の例には、例えば、金属、合金、導電性ポリマー、及び導電性カーボンが含まれる。一実施形態において、電極１５４、埋込型パルス発生器１０２、又は電子回路の他の構成要素に結合される導体の部分を除いて、導体は絶縁材料によって絶縁される。絶縁材料は、例えば、テフロン（登録商標）、非導電性ポリマー、又は、導電性の低い金属酸化物を含む、電気信号の不良導体である任意の材料とすることができる。
【００１９】
アレイ本体１０４は、例えば、シリコン、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、エポキシなどを含む任意の生体適合性材料から作ることができる。アレイ本体１０４は、例えば、モールディング（射出成形を含む）、鋳造などを含む任意のプロセスによって形成することができる。一実施形態において、アレイ本体を作る方法は、引用により本明細書に組み入れられる、米国特許出願第１１／３１９，２９１号に開示される。アレイ本体１０４は、例えば、円形、楕円形、正方形又は長方形を含む任意の形状を有することができる。アレイ本体は硬いことが好ましい。
【００２０】
電極１５４はアレイ本体上に配置される。電極１５４は任意の導電性材料を用いて作ることができる。適切な材料の例には、例えば、金属、合金、導電性ポリマー、及び導電性カーボンが含まれる。アレイ本体１０４の上に配置される電極１５４の数は、電極１５４が用いられる用途（例えば、脳刺激、神経刺激、脊髄刺激など）に応じて変化させることができる。例えば、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、又はそれ以上の電極１５４が存在することが可能である。他の個数の電極１５４もまた使用することができることを認識されたい。
【００２１】
電極１５４は、例えば、円形、楕円形、正方形又は長方形を含む任意の形状を有することができる。円形の電極１５４は一定の半径を有する。幾つかの実施形態において、電極１５４は非円形である。非円形電極は、多くの場合、電極１５４の長さとは異なる幅を有する。幾つかの実施形態において、非円形電極は、電極の大きい方の寸法を二等分する長軸１３０及び電極の小さい方の寸法を二等分する短軸１４０を有する。非円形電極の一実施例の長軸１３０及び短軸１４０は、図２に図式的に示される。他の非円形電極も可能であることを認識されたい。代替的に、電極の配置がアレイ本体１０４の外部境界に従うことを可能にする形状を電極１５４が有するように設計してもよい。
【００２２】
電極１５４は、アレイ本体１０４上に同心状に配置される。アレイ本体１０４上の電極１５４の配置は変えてもよい。アレイ本体１０４上に同心状に配置される電極１５４は、共通中心の周りに配置して円形又は楕円形を形成できるようにすることができる。幾つかの実施形態において、アレイ本体１０４上に同心状に配置された電極１５４は、例えば、図２、図３、図４、図５、図６、図７、図８、及び図９に図式的に示される。電極１５４の他の同心状配置も可能であることを認識されたい。
【００２３】
電極１５４はまた、図３、図５、及び図９に示されるように、中心に配置された電極１５４′があるように、アレイ本体１０４の上に配置することもできる。中心に配置される電極１５４′は、同心状に配置された電極１５４の共通の中心に配置される。例えば、中心に配置された電極１５４′ｊ及び１５４′ｋは、それぞれ、図３及び図５に図式的に示される。
【００２４】
電極１５４は、例えば、図４、図５及び図６に示されるように、１つ又はそれ以上の中心軸１５０に関して対称的に、アレイ本体１０４に配置することができる。中心軸１５０は電極１５４の配置を２等分する。電極１５４がアレイ本体１０４の上に、中心軸１５０に関して対称的に配置されるとき、中心軸１５０の一方の側の電極１５４は、中心軸１５０の他方の側に配置される電極１５４の鏡像に配置される。電極１５４の他の対称的な配置も可能であることを認識されたい。１つ又はそれ以上の中心軸１５０に関して対称的に配置される電極１５４を有するアレイ本体１０４は、任意の形状を有することができる。
【００２５】
電極１５４はアレイ本体１０４上に、少なくとも２つの電極１５４が直径方向で対向するように配置することができる。例えば、図４に図式的に示される電極１５４ｅ及び電極１５４ｆは直径方向で対向する。アレイ本体１０４上で少なくとも２つの電極１５４が直径方向で対向する、電極１５４の他の配置も可能であることを認識されたい。他の実施形態においては、どの２つの電極１５４も直径方向で対向しない。
【００２６】
少なくとも２つの電極１５４が直径方向で対向するように配置される電極１５４はまた、同心状に配置することができることを認識されたい。少なくとも２つの電極１５４が直径方向で対向するように配置された電極１５４はまた、例えば、図４に示されるように、１つ又はそれ以上の中心軸１５０に関して対称的に配置することができる。同様に、電極１５４は、図２及び図３に示されるように、どの２つの電極１５４も直径方向で対向しないように、１つ又はそれ以上の中心軸１５０に関して対称的に配置することができる。直径方向で対向する少なくとも２つの電極１５４を有する、又はどの２つの電極も直径方向で対向しないアレイ本体１０４は、例えば、円形又は楕円形を含む任意の形状を有することができる。
【００２７】
電極１５４はアレイ本体の上に、例えば、図５乃至図９に示されるように、１つより多くの同心環上に配置することができる。同心円環は、共通の中心を有し、各同心円環は、円形又は楕円形とすることができる。例えば、電極１５４は、図５、図６、及び図７に示されるように、共通の中心を共有するが異なる半径を有する２つ又はそれ以上の円環上に同心状に配置することができる。代替的に、電極１５４は、図８及び図９に示されるように、２つ又はそれ以上の楕円環上に同心状に配置することができる。幾つかの実施形態において、電極１５４は、１つより多くの、異なる形状を有する同心円環上に同心状に配置することができる。例えば、電極１５４は、共通の中心を共有する楕円上及び円上に同心状に配置することができる。
【００２８】
アレイ本体１０４は、アレイ本体１０４上に１つより多くの同心円環に同心状に配置された電極１５４、中心に配置された電極１５４′、１つ又はそれ以上の中心軸に関して対称的に配置された電極１５４、及び／又は、直径方向で対向する電極１５４を含むことができる。
【００２９】
電極１５４は、非円形電極とすることができる。非円形電極は、例えば、図２、図３、図４、図５、図６、及び図９に示される。例えば、図２の電極１５４ａ、１５４ｂ、及び１５４ｃ、並びに、図４の電極１５４ｆは、非円形の電極１５４である。幾つかの実施形態において、非円形電極は短軸１４０及び長軸１３０を有する。非円形電極は、例えば、図５及び図６に示されるように、１つより多くの同心円環上に同心状に配置することができる。
【００３０】
幾つかの実施形態において、第１の同心円環上の少なくとも１つの非円形電極の長軸１３０は半径方向に配置され、第２の同心円環上の少なくとも１つの非円形電極の長軸１３０は接線方向に配置される。例えば、図５は、長軸１３０が半径方向に配置される（例えば図２参照）第１の同心円環上の非円形電極１５４ｇ、及び、長軸１３０が接線方向に配置される第２の同心円環上の非円形電極１５４ｈを示す。
【００３１】
代替的に、第１の同心円環上の少なくとも１つの非円形電極の長軸１３０は、接線方向に配置することができ、第２の同心円環上の少なくとも１つの非円形電極の長軸１３０は、半径方向に配置することができる。例えば、図６において、第１の同心円環上の非円形電極１５４ｍの長軸１３０は、接線方向に配置され、第２の同心円環上の非円形電極１５４ｎの長軸１３０は、半径方向に配置される。非円形電極はまた、接線方向と半径方向の間で任意の方向に配置することができる。
【００３２】
アレイ本体１０４は、短軸１４０及び長軸１３０を有する非円形電極、同心状に配置された電極１５４、中心に配置された電極１５４′、１つ又はそれ以上の中心軸１５０に関して対称的に配置された電極１５４、１つより多くの同心円環上に配置された電極１５４、及び／又は、直径方向で対向する電極１５４を含むことができることを認識されたい。同様に、非円形電極の長軸１３０が第１の同心円環上で半径方向に配置され、別の非円形電極の長軸１３０が第２の同心円環上で接線方向に配置される、１つより多くの同心円環上で同心状に配置される非円形電極を有するアレイ本体１０４はまた、中心に配置される電極１５４′、１つ又はそれ以上の中心軸１５０に関して対称的に配置される電極１５４、及び／又は、直径方向で対向する電極１５４を含むことができる。半径方向に配置された少なくとも１つの非円形電極、及び、接線方向に配置された少なくとも１つの非円形電極を有するアレイ本体は、任意の形状を有することができる。
【００３３】
幾つかの実施形態において、例えば、図５及び図６に示されるように、第１の同心円環上の少なくとも１つの電極１５４は、第２の同心円環上の少なくとも１つの電極１５４と同軸上に整列させることができる。例えば、図５において、第１の同心円環上の電極１５４ｇは、第２の同心円環上の電極１５４ｈと同軸上に整列する。図５において、第１の同心円環上の電極１５４ｇはまた、第２の同心円環上の電極１５４ｌと同軸上に整列する。第１の同心円環上の電極が第２の同心円環上の電極と同軸上に整列する他の電極配置も可能であることを認識されたい。他の実施形態においては、同心円環上のどの電極も、隣接する同心円環上の電極と同軸上に整列しない。
【００３４】
第１の同心円環上の少なくとも１つの電極が第２の同心円環上の少なくとも１つの電極と同軸上に整列する、同心状に配置された電極１５４を有するアレイ本体１０４はまた、直径方向で対向する電極１５４、１つ又はそれ以上の中心軸１５０に関して対称的に配置される電極１５４、及び／又は、中心に配置される電極１５４′を有することができる。第２の同心円環上の少なくとも１つの電極と同軸上に整列させられた、第１の同心円環上の少なくとも１つの電極１５４を有するアレイ本体１０４は、任意の形状を有することができる。
【００３５】
図１０は、本発明による、電子サブアセンブリ１１０（電源１２０を含んでも含まなくとも良い）を含んだ刺激システムの構成要素の一実施形態の図式的概要である。刺激システム及び電子サブアセンブリ１１０は、より多くの、又はより少ない、又は異なる構成要素を含むことができ、そして本明細書で引用された刺激装置において開示された構成を含む種々様々な構成を有することができることを認識されたい。所望であれば、刺激システムの幾つか又は全ての構成要素を、刺激装置の筺体内の１つ又はそれ以上の回路基板若しくは類似の担体の上に配置することができる。
【００３６】
例えば、一次電池又は充電式電池などの電池を含む任意の電源１２０を用いることができる。他の電源の例には、超コンデンサ、核電池又は原子力電池、機械共振器、赤外線コレクタ、熱動力エネルギー源、曲げ動力エネルギー源、バイオエネルギー電源、燃料電池、生体電気電池、浸透圧ポンプ、及び、引用により本明細書に組み入れられる米国特許出願公開公報第２００４／００５９３９２号に記載されている電源などの電源が含まれる。
【００３７】
もう一つの代替として、電力は、随意のアンテナ１２４又は第２のアンテナを介する誘導結合を通して、外部電源によって供給することができる。外部電源は、使用者の皮膚の上に取り付けられる装置の内部、或いは、永続的又は周期的に刺激装置の使用者の近くに設置されるユニット内に置くことができる。
【００３８】
電源１２０が充電式電池である場合、所望であれば、電池は随意のアンテナ１２４を用いて充電することができる。電力は、アンテナを介して電池を充電ユニット２１０（図１０参照）に誘導的に結合することによって、充電用の電池１２０に供給することができる。
【００３９】
一実施形態において、電流が電極１５４によって放出され、刺激装置付近の運動神経線維、筋線維、又は他の身体組織を刺激する。電子サブアセンブリ１１０は、刺激装置を作動させ、電極１５４に電気パルスを発生させて身体組織の刺激を生成するのに用いられる電子回路を与える。図１０は、電子サブアセンブリ及び関連ユニットの構成要素の一実施形態を示す。
【００４０】
図示された実施形態において、プロセッサ２０４が、一般に、電子サブアセンブリ１１０中に含まれて刺激装置のタイミング及び電気特性を制御する。例えば、所望であれば、プロセッサは、パルスのタイミング、周波数、強度、継続時間、及び波形のうちの１つ又はそれ以上を制御することができる。さらに、プロセッサ２０４は、所望であれば、刺激を与えるのにどの電極が使用できるかを選択することができる。幾つかの実施形態において、プロセッサは、どの電極をカソードとし、どの電極をアノードとするかを選択することができる。電極が筺体の２つ又はそれ以上の側面上に配置された幾つかの実施形態においては、プロセッサを用いてどの電極が所望の組織に最も有効な刺激を与えるかを識別することができる。このプロセスは、後述のように、プロセッサ２０４と通信する外部プログラミング・ユニットを用いて実行することができる。
【００４１】
任意のプロセッサを用いることができて、一定間隔でパルスを生成する電子デバイスのように簡単なものとすることができ、又は、プロセッサは、パルス特性の変更を可能にする外部プログラミング・ユニット２０８からの命令を受信して解釈する機能を有するものとすることができる。図示された実施形態において、プロセッサ２０４はレシーバ２０２に連結され、このレシーバは次に随意のアンテナ１２４に連結される。このことは、所望であれば、プロセッサが、パルス特性及び電極の選択を指示する外部源からの命令を受信することを可能にする。
【００４２】
一実施形態において、アンテナ１２４は、プログラミング・ユニット２０８によってプログラミングされる外部テレメトリ・ユニット２０６からの信号（例えば、ＲＦ信号）を受信することができる。プログラミング・ユニット２０８は、テレメトリ・ユニット２０６の外付け又はその部分とすることができる。テレメトリ・ユニット２０６は、所望であれば、使用者の皮膚の上に装着される装置とすることができ、或いは、使用者により運搬可能なポケットベル又は携帯電話に類似した形態を有することができる。もう一つの代替として、テレメトリ・ユニットは、装着又は使用者による運搬はできないが、ホーム・ステーション又は医師の診療室においてだけ利用可能なものとすることができる。プログラミング・ユニット２０８は、刺激装置に伝達するようにテレメトリ・ユニットに情報を与えることができる任意のユニットとすることができる。プログラミング・ユニット２０８は、テレメトリ・ユニット２０６の部分とすることができ、又は、無線又は有線接続によりテレメトリ・ユニットに信号又は情報を与えることができる。適切なプログラミング・ユニットの一例は、テレメトリ・ユニットに信号を送信するための、使用者又は医師によって操作されるコンピュータである。
【００４３】
アンテナ１２４及びレシーバ２０２を介してプロセッサ２０４に送られる信号は、刺激装置の動作の修正又は別様の指示のために用いることができる。例えば、信号は、パルス継続時間、パルス周波数、パルス波形、及びパルス強度のうちの１つ又はそれ以上を修正するように、刺激装置のパルスを修正するのに用いることができる。信号はまた、刺激装置に動作の停止、又は動作の開始、又は電池の充電の開始を指示することができる。他の実施形態において、電子サブアセンブリ１１０は、アンテナ１２４又はレシーバ２０２を含まず、プロセッサはプログラムされた通りに動作する。
【００４４】
随意に、刺激装置は、プロセッサ及びアンテナに結合されたトランスミッタ（図示せず）を含むことができて、信号をテレメトリ・ユニット２０６又は信号受信可能な別のユニットに送り返す。例えば、刺激装置は、刺激装置が適切に作動しているかどうかを示す信号、又は、電池を充電する必要があるときに示す信号を伝達することができる。プロセッサはまた、パルス特性に関する情報を伝達する機能を有して使用者又は医師がパルス特性を判断又は確認できるようにすることができる。
【００４５】
随意のアンテナ１２４は任意の形状を有することができる。一実施形態において、アンテナは、筺体内部又は筺体上で電子サブアセンブリの周りに少なくとも部分的に被覆された巻線を含む。
【００４６】
刺激装置の構成要素の任意の製造方法を用いることができる。例えば、電源及びアンテナは、米国特許出願公開公報第２００４／００５９３９２号に記載されているように製造することができる。そして、これらの構成要素は筺体内に配置することができる（又は代替的に、筺体は、例えば成形によって構成要素の周りに形成することができる）。
【００４７】
刺激装置は患者の体内に埋め込むことができ、電気信号を導電性電極１５４に加えて組織を刺激することができる。一実施形態において、埋込型刺激装置の使用方法は、リード線を備える埋込型刺激装置を埋め込むステップを含む。リード線は、リード線の遠位端に配置されたアレイ本体１０４を含む。電極１５４は、アレイ本体１０４上に同心状に配置される。電気信号が、アレイ本体１０４の上に配置された少なくとも１つの電極１５４に加えられて組織を刺激する。
【００４８】
埋込型刺激装置は、外科的方法を含むさまざまな方法を用いて身体組織に埋め込むことができる。一実施形態において、刺激装置は、皮下注射器又は他の挿入カニューレを用いて埋め込むことができる。挿入技術の実施例は、米国特許第６，０５１，０１７号に見出すことができる。
【００４９】
アレイ本体１０４上に同心状に配置された電極１５４を有する埋込型刺激装置の電極１５４に、組織を左右対称に刺激するように電気信号を加えることができる。他の実施形態においては、同心状に配置された電極１５４を有するアレイ本体１０４を有する２つのリード線を用いて、組織を左右対称に刺激することができる。
【００５０】
刺激装置の電極１５４は、選択的に刺激することができる。電気信号は、刺激装置の複数の電極１５４に同時に加えることができる。代替的に電気信号は、刺激装置の複数の電極１５４に互いに独立に加えることができる。電極１５４に加えられる電気信号の調整は、多くの場合プロセッサ２０４によって助長される。
【００５１】
電気信号は、電気信号が直径方向で対向する電極１５４の間に加えられるように、埋込型刺激装置の電極１５４に加えることができる。例えば、電気信号は、図４における直径方向で対向する電極１５４ｅと１５４ｆの間に加えることができる。電気信号は、少なくとも２つの電極１５４が直径方向で対向する他の配置における電極１５４に加えることができることを認識されたい。
【００５２】
電気信号はまた、電気信号が直径方向で対向しない電極１５４の間に加えられるように、埋込型刺激装置の電極１５４に加えることができる。例えば、電気信号は、図２における電極１５４ｄと電極１５４ａの間に加えることができる。電気信号は、電気信号を受け取る電極が直径方向で対向しない他の配置における電極１５４の間に加えることができることを認識されたい。
【００５３】
代替的に、電気信号は、電気信号が中心に配置された電極１５４′と同心状に配置された電極１５４との間に加えられるように、埋込型刺激装置の電極１５４に加えることができる。例えば、電気信号は、図３における同心状に配置された電極１５４ｉと中心に配置された電極１５４′ｊとの間に加えることができる。電気信号は、電気信号を受け取る電極が中心に配置された電極１５４′と同心状に配置された電極１５４とを含む他の配置における電極１５４の間に加えることができることを認識されたい。
【００５４】
上述の明細、実施例及びデータは、本発明の構成要素の製造及び使用に関する説明を提示する。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発明の多くの実施形態を構成することができるので、本発明はまた添付の特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による刺激システムの一実施形態の外観の略斜視図である。
【図２】本発明によるアレイ本体の一実施形態の略斜視図である。
【図３】本発明によるアレイ本体の第２の実施形態の略斜視図である。
【図４】本発明によるアレイ本体の第３の実施形態の略斜視図である。
【図５】本発明によるアレイ本体の第４の実施形態の略斜視図である。
【図６】本発明によるアレイ本体の第５の実施形態の略斜視図である。
【図７】本発明によるアレイ本体の第６の実施形態の略斜視図である。
【図８】本発明によるアレイ本体の第７の実施形態の略斜視図である。
【図９】本発明によるアレイ本体の第８の実施形態の略斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態による刺激システムの構成要素の図式的概要である。
【符号の説明】
【００５６】
１００  刺激システム
１０２  埋込型パルス発生器
１０４  アレイ本体
１０６  リード線本体
１１０  電子サブアセンブリ
１１４  筺体
１２０  電源
１２４  アンテナ
１３０  長軸
１４０  短軸
１５０  中心軸
１５４  電極
２０２  レシーバ
２０４  プロセッサ
２０６  テレメトリ・ユニット
２０８  プログラミング・ユニット
２１０  充電ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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