(57)【要約】  平滑筋緊張を局所的に制御するための装置は、動脈内に挿入するための第１電極と、第１電極が動脈壁と接触することを防止するための障壁と、第２電極と、電力供給装置と、電極に電力供給装置を接続するための制御装置とを備える。制御装置は、電極に平滑筋緊張の分極を制御するための波形を維持させるように構成されている。
2009535188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平滑筋緊張を局所的に制御するための装置であって、該装置は、
動脈内に挿入するための第１電極と、
第１電極が動脈壁と接触することを防止するための障壁と、
第２電極と、
電力供給装置と、
前記電力供給装置を前記電極に接続するための制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電極に平滑筋緊張の分極を制御するための波形を維持させるように構成される、装置。
【請求項２】
第１電極はステントを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１電極はカテーテルの先端チップを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
第２電極は患者の皮膚上に配置するための導電パッドを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
第２電極はカテーテルの先端チップを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記障壁は第１電極を受容するための管腔を画定するステントを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記障壁は第１電極を包囲するハウジングを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記障壁は第１電極を包囲するかごを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記制御装置は、極性が交番するパルスを有する波形を生成するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、単一極性のパルスを有する波形を生成するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、心周期と同期した波形を生成するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
心周期を示すデータを前記制御装置に提供するためのセンサをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
第１電極付近の局所における血圧を示すデータを提供するための局所センサをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、医療装置、特に平滑筋緊張(smooth muscle tone)を制御するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全身の動脈および細動脈（まとめて「動脈血管」と称する）は、平滑筋で内側を覆われている。この平滑筋は、動脈血の流れを調節する。平滑筋が弛緩すると、動脈血管が拡張し、血液の自由な流れを可能にする。平滑筋が収縮すると、動脈血管が収縮し、これによって血液の流れが抑制される。
【０００３】
平滑筋の弛緩および収縮はまた、血圧に影響を及ぼす。弛緩は、動脈血管の容積を増大させ、これにより血圧が降下する。そのような血管は「血管拡張している(vasodilated) 」と言われる。収縮は、動脈血管の容積を減少させ、これによって血圧を上昇させる。そのような血管は「血管収縮している(vasoconstricted) 」と言われる。
【０００４】
人間が心臓発作を起こす場合、血圧が降下する傾向がある。この傾向を打ち消すために、自律神経系は、脈管系の大部分にわたって平滑筋を収縮させる。結果として生じる系全体にわたる血管収縮は、血圧を上昇させる。
【０００５】
血管収縮した動脈血管の中には、腎動脈およびそれに関連する腎臓細動脈が含まれている。これらの動脈血管の収縮は、過剰体液を除去する腎臓の能力を妨げる。結果として、血液量が正常レベルを超えて増大する。既に弱った状態にある心臓は、この多量の血液を拍出するという困難に遭遇する。その結果として、この過剰な血液は心臓に溜まって、心臓の拍出の効率を悪化させる。さらに、過剰体液が肺に排出されて、肺うっ血を生じる場合がある。肺うっ血は次いで呼吸困難を引き起こすことがある。
【０００６】
血圧を降下させる薬物を与えることは可能である。しかしながら、これらの薬物は全身で作用するため、動脈系の大部分について、心不全によって引き起こされた血圧の降下に対する有効な反応である作用を打ち消してしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
動脈壁を電極と接触させて適当な電気刺激を与えることにより、平滑筋緊張を局所的に制御できることも知られている。しかしながら、これは、動脈血管が、電極の挿入を可能にするほど十分に大きいことを要する。結果として、平滑筋緊張を制御するこの方法を細動脈において使用することは困難である。さらに、多くの場合、血管拡張される必要がある細動脈は非常に多く存在する。従って、そのような各細動脈の壁との接触に依存する処置は、非実用的であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、血液は導電性を有するため、伝達経路として血管自身を用いることにより、命令を動脈血管の内側を覆う平滑筋組織に効果的に送ることができるという認識に基づく。これは、１つ以上の目標の血管の位置を識別することと、一対の電極を、２つの電極間に流れる電流に対して最も小さい抵抗の経路が目標の血管を含むように配置することとによって達成される。
【０００９】
一態様において、本発明は、平滑筋緊張を局所的に制御するための装置を特徴とする。前記装置は、動脈内に挿入するための第１電極と、第１電極が動脈壁と接触することを防止するための障壁と、第２電極と、電力供給装置と、前記電力供給装置を前記電極に接続するための制御装置とを備える。制御装置は、前記電極に平滑筋緊張の分極を制御するための波形を維持させるように構成される。
【００１０】
実施形態としては、第１電極がステントを備えるもの、および第１電極がカテーテルの先端チップを備えるものが挙げられる。
別の実施形態としては、第２電極が患者の皮膚上に配置するための導電パッドを備えるもの、および第２電極がカテーテルの先端チップを備えるものが挙げられる。
【００１１】
付加的な実施形態としては、前記障壁が第１電極を受容するための管腔を画定するステントを備えるもの、前記障壁が第１電極を包囲するハウジングを備えるもの、前記障壁が第１電極を包囲するかごを備えるもの、および前記障壁が前記電極の両側に配置された一対の緩衝器を備えるものが挙げられる。
【００１２】
様々な実施形態の中には、前記制御装置が極性を交番するパルスを有する波形を生成するように構成されているもの、前記制御装置が単一の極性のパルスを有する波形を生成するように構成されているもの、および前記制御装置が心周期と同期した波形を生成するように構成されているものが含まれる。
【００１３】
特定の別の実施形態は、心周期を示すデータを制御装置に提供するためのセンサ、および／または、第１電極付近の局所における血圧を示すデータを提供するための局所センサを備える。
【００１４】
別の態様において、本発明は、患者の動脈内に第１電極を挿入する工程と、第２電極を、第１電極から第２電極への電流が動脈床を横断するように選択された位置に提供する工程と、第１電極と第２電極との間に電圧波形を生成する工程とによって、患者の動脈床内における平滑筋緊張を調節する方法を特徴とする。前記電圧波形は、動脈床内の平滑筋組織の分極を制御するように選択される。
【００１５】
本発明の一部の実施において、第２電極を提供する工程は、患者の皮膚上に配置するための表面電極を提供することを含む。別の実施において、第２電極を提供する工程は、患者の静脈内に第２電極を挿入することを含む。
【００１６】
本発明の一部の実施はまた、前記動脈を腎動脈となるように選択する工程、および／または第２電極の位置を腎臓に隣接した皮膚となるように選択する工程を含む。
様々な波形を生成することができる。一部の実施において、電圧波形を生成する工程は、励起サイクル(excitation cycle)およびクリーニングサイクル(cleaning cycle)を有する波形を生成することを含む。他のものにおいて、波形を生成する工程は、患者の心周期の心拡張期部分に重なる励起サイクルを生成することを含む。
【００１７】
本発明の付加的な実施は、前記波形を患者の心周期と同期させる工程を含む。
付加的な実施は、前記動脈床が腫瘍に血液を供給する動脈床となるように選択する工程、および／または出血部位に血液を供給する動脈を含むように前記動脈床を選択する工程、および／または陰茎動脈を含むように前記動脈床を選択する工程を備える。
【００１８】
本発明のさらに別の実施は、全身性高血圧症を示す測定値を得る工程と、前記測定値に応じて電圧波形を生成する工程とを備える。
本発明の別の実施は、励起サイクル中に正電圧を発生させる工程と、励起サイクル中に負電圧を発生させる工程とを含む。
【００１９】
本発明の他の特徴および効果は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲および添付図面から明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
動脈床における平滑筋緊張の局所制御は、動脈床に電流を流すことによって行われる。得られる電流は、動脈床にわたって平滑筋の分極を局所的に制御するために十分な大きさである。電流の極性に応じて、平滑筋を局所的に脱分極させたり、または過分極させたりすることができる。
【００２１】
図１に示した一実施形態は、腎臓系に血液を供給する動脈血管を局所的に拡張するように意図されている。この実施形態は、先端チップに第１電極１０を有するカテーテル９を備える。カテーテル９は、大腿動脈１２を介して挿入され、第１電極１０が近位腎動脈１４に到達するまで進行するように操作される。次に、腎臓２０近傍の皮膚１８上に第２電極１６が配置される。
【００２２】
次に、第１電極および第２電極１０，１６は、電力供給装置２２の正端子および負端子にそれぞれ接続される。しかしながら、血管拡張ではなく血管収縮を増進させようとする他の用途においては、この極性は逆転される。このため、第１電極および第２電極１０，１６は単極電極である。しかしながら、電極の端子すべてが電力供給装置２２に接続される必要がないため、二極電極または多極電極も使用することができる。
【００２３】
一部の実施形態において、第１電極１０は、他の部分は電気的に絶縁されているガイドワイヤの露出部分である。しかしながら、そのような場合、第１電極１０と動脈壁とが接触する可能性が残る。そのような接触は、血流中に留まって第１電極１０から下流の細動脈に到達する代わりに、動脈壁に流れ込む電流を生じるであろう。
【００２４】
図１は、このように目標とする動脈床に血液を供給する血管内に配置するための１つ以上の電極１０を有するカテーテル９の代表的な一実施形態を示す。カテーテル搭載型電極(catheter-borne electrodes) １０からの電流は、動脈床を通って、目標とする動脈床によって供給される領域の上の患者の皮膚上に配置されたリターン電極パッドに向かって流れる。血管拡張を行うためには、カテーテル搭載型電極１０をアノードとして作用させ、リターン電極パッド１０をカソードとして作用させる。血管収縮を行うためには、リターン電極パッド１０をアノードとして作用させ、カテーテル搭載型電極１０をカソードとして作用させる。カテーテル搭載型電極１０およびリターン電極パッド１６は、電界線、従って電流の流れが目標の動脈床を横切るように構成される。
【００２５】
別の実施形態においては、障壁が第１電極１０を包囲する。図２に示した好適な障壁は、バルーンカテーテルに使用されるバルーンのようなバルーン２４である。このバルーン２４は、第１電極１０が実際に動脈壁と接触することを防止する。
【００２６】
図３は、完全に展開されたバルーン２４を備えたバルーンカテーテル２６の長手方向の断面図を示す。示した構成において、バルーン２４は、電極１０と動脈１４の壁との間の直接的な接触を防止するために、障壁として機能する。電極１０は電界を支持し、その電界は第１電極１０と第２電極１６との間の血流を介して電流を推し進めるために十分な起電力を提供する。
【００２７】
図４は、図２のバルーンカテーテル２６の横断面図を示す。バルーン２４は、その展開状態において、ほぼ円形の断面を有し、該断面の半径はバルーンの長さに沿って変化し、バルーン２４の基端および先端において最小となる。
【００２８】
バルーン２４は、気体または液体であり得る流体によって膨張させられ、電気絶縁性または導電性のいずれかである。この流体の圧力は、電極１０がバルーン２４と接触することを防止するために十分な膨張を提供するが、脈管系を介してカテーテル２６を操作する医師の能力を損なわないようにするために充分な可撓性を提供するように選択される。
【００２９】
バルーン２４は、典型的には、ラテックスまたはシリコーンのような生体適合性材料から製造される。バルーン２０の内部は、バルーンを選択的に膨張または収縮させるポンプ（図示せず）と連通する。この目的のために、一般的には、ポンプとバルーン２０の内部との間には、カテーテル２６に沿って可撓管２８が延在する。
【００３０】
上述したバルーン２４は低周波電流に対する障壁として作用する傾向にあるが、より高い周波数では、電極１０とバルーン２４との間に容量性カップリングが生じる場合がある。これは、次いで、バルーン２４の表面上に十分な電荷を存在させ得る。その場合、バルーン２４と動脈壁との間の接触により、壁自体の中にいくらかの電流が生じ得る。
【００３１】
障壁の別の例は、図５に示したようなメッシュまたは網かご３０である。かご３０は剛性が高いか、またはわずかに可撓性を有し得るが、かご３０との偶発的な接触から電極１０を保護するために十分な抵抗を有する。かご３０は絶縁材料または導電材料から製造することができる。しかしながら、かご３０が導電材料から製造されている場合には、電極１０における電位がかご３０の電位と適合しないで済むように、電極１０から電気的に絶縁されていることが最良である。
【００３２】
かご３０の全体的な形状は、図２〜図４に示したバルーン２４の形状に類似している。概して楕円体または長円体であるこの形状は、低プロファイルを提供するとともに、万一かごが動脈壁と接触した場合の外傷の可能性を低減する。
【００３３】
図６に示した障壁のさらに別の例は、電極１０を包囲するハウジング３２である。ハウジングは完全に電極１０を包囲してもよいし、または図６に示すように、孔３４を有していてもよい。孔３４が設けられている場合、孔３４を介してハウジング３２に血液が出入りすることができ、それにより電極と血液との間の直接的な電気的接触を提供する。ハウジング３２は、低プロファイルを提供するために、かつ万一不注意によりハウジングが動脈壁と接触した場合の外傷を避けるために、同様に楕円体または長円体をなす。
【００３４】
図７に示す別の実施形態は、第１電極１０の近位側および遠位側に配置された一対の緩衝器３５ａ，３５ｂの形態をとる障壁を備える。この実施形態において、電極１０は血液と直接接触するが、緩衝器３５ａ，３５ｂは、電極１０が動脈壁と接触することを防止する。
【００３５】
これまで記載した実施形態において、電極１０は一定の直線長のワイヤであった。しかしながら、好適な電極は、様々な形状をとることができる。例えば、図８に示すように、電極６０は螺旋状であってもよい。そのような電極は、容易に操作されるために十分に小型なままでありながら、電気的接触のためにより大きな表面積を提供する。
【００３６】
図８に示した電極のような非直線形状を有する電極は、シース内に後退するように構成することができる。そのような後退によって、医師はカテーテルの先端チップをその目的部位に向かってより容易に操作することができる。そのような場合、シースの外部に延在させられたときに電極１０に所望の形状をとらせるようにする機構が存在する。
【００３７】
そのような機構の一つには形状記憶合金製の電極ガイドワイヤを含み、その電極ガイドワイヤには電極１０が機械的に結合される。そのような場合において、形状記憶合金は、その記憶形状として、電極１０に所望される形状を有するように構成される。電極ガイドワイヤおよび電極１０がシース内に後退させられているときには、双方は完全に延ばされる。電極ガイドワイヤがシースから延在させられると、電極ガイドワイヤは、その記憶形状をとることによって、該電極ガイドワイヤに機械的に結合されている電極にも同様に前記形状をとらせる。これに代えて、電極１０自体を形状記憶合金で製造してもよく、その場合には電極ガイドワイヤを必要としない。
【００３８】
図９に示すように、電気的活性化が予定される領域に、絶縁されたステント３６を最初に植え込むことにより、第１電極１０が動脈壁に触れることを防止してもよい。次いで、第１電極１０は、ステント３６に到達するまで、動脈１４内に挿入される。ステント３６は絶縁材料で製造されているため、ステント３６は電流に対する障壁として機能する。
【００３９】
図１０は、ステント３８が絶縁層４０を備え、絶縁層４０上に円筒状の第１電極１０が配置される別の実施形態の長手方向の断面図を示す。円筒状の第２電極１６は、類似した絶縁層を有するとともに脈管系の他の場所で別の血管４６内に配置された別のステント４２上に配置することができる。植え込み型電力供給装置２２は、２つの電極１０，１６の間に電圧差を生じさせる。この種のステント搭載型電極は、２００４年９月２７日出願の係属中の米国特許出願第１０／９５１，２１３号明細書に開示されている。同米国特許出願明細書の内容は、参照により本願に援用される。
【００４０】
図９は、第１電極１０が目標とする動脈床に血液を供給する動脈に植え込まれ、第２電極１６が目標とする動脈床から血液を排出する静脈に植え込まれる、より一般的な構成を表す。典型的にはエネルギー貯蔵要素またはバッテリーである電力供給装置２２は、任意の制御電子機器と共に、植え込み電極１０，１６のいずれか一方の近くに取り付けられ、絶縁された導電線によって他方の植え込み電極１６，１０に接続される。これに代えて、電力供給装置２２および任意の制御電子機器は、第３の位置に植え込まれ、絶縁された導電線によって植え込み電極１０，１６に接続される。電力供給装置２２は、ＲＦトランスミッタのような外部エネルギー源によって充電することができる。これに代えて、電力供給装置２２は、身体の運動または体温を電気エネルギーに変換する植え込み型生体電気発生器によって充電してもよい。場合により、植え込み電極１０，１６は、ＲＦトランスミッタのような外部電力供給装置２２から完全に給電される。植え込み型制御電子機器は、体外からプログラムされてもよい。
【００４１】
図１に示したように、第２電極１６は、皮膚の上に配置される導電パッドのような表面電極であり得る。皮膚上に配置された第２電極１６は、望ましくない血管収縮の急性発作の治療において特に有用である。慢性血管収縮の治療については、第２電極１６は、図１０によって示唆されるように、格好の静脈内、または組織内に配置することができる。第１電極および第２電極１０，１６の相対的な配置は、２つの電極１０，１６の間で電気抵抗が最も小さい経路が、拡張されるべき動脈血管を含むように選択される。
【００４２】
電力供給装置２２が作動させられると、図１に示した制御装置４８は、第１電極１０から第２電極１６への電流の流れを調整する。途中で、前記電流は、腎動脈１４および腎臓系に血液を供給する残りの動脈血管を通過する。この電流は、腎動脈１４および細動脈の内側を覆う平滑筋細胞を通って流れる。正電荷の存在は、これらの平滑筋細胞を過分極させ、それによりそれらの平滑筋細胞を弛緩させると考えられる。これは、次に、腎臓系に血液を供給する動脈血管を拡張するものと思われる。結果として、残りの脈管系は血管収縮され続けるにもかかわらず、腎臓２０は血液から過剰流体を除去することができるであろう。
【００４３】
図１に示した構成において、電界の極性は内皮細胞を過分極させるような極性である。内皮細胞の膜電位の変化は、ギャップ結合を越えて下層の平滑筋細胞に伝えられるため、内皮細胞のみを過分極させることによって、平滑筋の収縮を抑制することが可能である。
【００４４】
図１１は、第１電極１０に与えられる典型的な電圧波形を示す。制御装置４８は、電力供給装置２２に、心拡張期中には大きな正電圧を維持させ、他のすべての期間には小さな負電圧を維持させる。任意の負電圧は電極１０の汚損を低減するために特に有用である。一部の実施において、負電圧の継続時間は、波形の負部分の間に移送される電荷が、波形の正部分の間に移送される電荷と釣り合うように選択される。好適な電圧は、５０〜２０００Ｖ／ｍの電界を生じる電圧である。血液の伝導率を考慮すると、これは、約２５〜１０００Ａ／ｍ２の電流密度に変換される。しかしながら、一部の実施形態は、１００〜１０００Ｖ／ｍの電圧を維持し、これは５０〜５００Ａ／ｍ２の電流密度に変換される。
【００４５】
一部の実施において、電圧波形の少なくとも１つの特性は心拍と同期する。同期は、局所的に測定された血流、血圧またはＥＣＧ（心電図）信号を使用して行うことができる。
末梢動脈において主に心拡張期に生じる低血流の期間中には、通常、正電圧が印加される。心収縮期に関連して生じるより速い流速は、血液中のより大きな粒子を動脈の中央に押し流す傾向にあるため、心拡張期における正電圧の印加は有用であると考えられる。これらの粒子のほとんどは負に荷電されるため、より速い流速は、心収縮期に、動脈壁を自然に過分極されたままにする。対照的に、心拡張期においては、流速がより遅いことによって、負に荷電した粒子は壁上に集まりやすく、それにより壁上の正電荷を中和する傾向にある。したがって、正電荷の誘起が過分極を維持するために最も有用なのは心拡張期である。
【００４６】
図１１の波形は変更することができる。例えば、一部の実施において、負電圧は存在しない。代わりに、電極１０は中性にされる。別の実施において、正パルスは振幅を減少させられ、かつ／または、継続時間を延長される。別の実施において、パルスと心周期とは非同期である。
【００４７】
一部の用途において、電極の極性は逆転される。そのような場合、刺激は、図１１に示されるそれと同様であるが、極性が逆転されている。極性が逆転される場合、刺激は、典型的には、心拡張期ではなく心収縮期中に行なわれる。
【００４８】
電気刺激はまた、１つ以上の周波数において正極性成分および負極性成分の双方を有する形状特徴(shaped features) および／またはパルスを含むことができる波形で伝えられ得る。電気刺激は一定である必要はない。刺激が停止されている時間間隔が存在してもよい。
【００４９】
図１２に示す別の実施形態において、制御装置２６はセンサ５０に接続されたフィードバック制御装置である。センサ２４は、心周期の指標を検出し、かつ心周期データを制御装置４８に提供するように構成される。心周期の好適な指標としては、心拍、血圧、流速または心周期の現在の状況が得られる任意の物理量が挙げられる。制御装置４８は、この心周期データを用いて、図１０に示した正パルスの間隔を適応するように変更する。典型的なパルス幅は、心周期の半分から４０ミリ秒の範囲である。
【００５０】
図１３に示した別の実施形態において、制御装置４８は、標的部位自体において特性を測定する局所センサ５２からフィードバックを受信する。例えば、電極１０の付近に流れる電流は、周囲の血液を加熱する傾向を有する場合がある。過度の加熱を避けるために、局所センサ５２は、カテーテルの先端チップに取り付けられた温度センサとすることができる。温度センサは、制御装置４８に温度信号を提供する。その温度信号に応答して、制御装置４８は過度の局所加熱を避けるように電圧波形を調節する。
【００５１】
局所センサ５２によって、他の局所的な特性も測定することができる。例えば、局所センサ５２は圧力信号を提供する圧力センサでとすることができる。その圧力信号に基づいて、制御装置４８は、所望の局所血圧が達成されたかどうかを判定する。
【００５２】
図１４に示す典型的なカテーテル９は、先端チップアセンブリ５８に接続された先端５６と、ハンドル６２に連結された基端６０とを有する可撓管５４を特徴とする。先端チップアセンブリ５８内には、第１電極１０および上述した付随的な構造のうち任意のものが設けられる。管５４を介して延在するのはガイドワイヤ６４である。一部の実施形態においては、ガイドワイヤ６４の先端も、第１電極１０として機能する。ガイドワイヤ６４の基端はハンドル６２に連結される。医師は、ハンドル６２上に取り付けられたトリガ６６によって、電力供給装置２２を第１電極および第２電極１０，１６に選択的に接続することができる。カテーテル９およびその先端チップアセンブリ５８の双方は、図１４では大腿動脈１２である血管内に挿入されたカニューレ６８を通過できる大きさおよび形状を有するように形成される。
【００５３】
前述の構成の別の用途としては、急性心筋梗塞に罹患した患者における閉塞部位の遠位側の冠状動脈床を拡張することを含む。そのような拡張は再灌流を促進し、閉塞部位より遠位側にある細動脈の微小塞栓閉塞を防止し、それによって、心筋の喪失を最小限にする。虚血性脳梗塞を起こした部位の遠位側の動脈床の拡張は、罹患した脳実質に同一の利点を提供し得る。肺に血液を供給する血管床の、例えば肺動脈に植え込まれた電極による拡張は、原発性肺高血圧症の治療に有用である。遠隔制御式の植え込み型刺激装置を使用した陰茎動脈のオンデマンド拡張は、男性性機能不全を解決する助けとなり得る。全身性高血圧症は、選択された末梢動脈床の拡張によって制御することができる。この用途において、植え込み電極は、植え込み型血圧センサに応答して、または植え込み型制御回路の遠隔プログラミングによって、拡張を促し得る。
【００５４】
他の用途において、電気刺激を自律神経に適用して、様々な病気を治療することができる。そのような用途において、第１電極および第２電極１０，１６は、自律神経によって弱められた損傷組織の近くに配置される。電極１０，１６は、損傷組織に血液を供給する血管内を通過させることによって、または損傷組織に直接挿入することによって、当該領域の近くに移動させられる。電気刺激を交感神経または副交感神経の遠心性神経に適用して、組織をそれぞれ刺激もしくは弛緩させたり、または電気刺激を求心性神経に適用して、脳からの注目を要求したり、または痛みのような信号が脳に達することを阻止したりすることができる。
【００５５】
例えば、本発明の装置は、侵害受容神経から生じる疼痛信号をブロックするために使用することができる。電極１０，１６は、電力供給装置２２の端子に接続されると、電流を組織に流し込む。この電流は、侵害受容神経を過分極させることにより、それらが脱分極することを防止する。侵害受容神経は脳に痛みの感覚を提供するため、この過分極化は、痛みの停止、または有意な減少をもたらす。さらに、損傷組織に血液を供給する動脈血管を介して伝えられた電流は、それらの血管を拡張する。結果として、損傷組織に栄養を与えるためにより多くの血液が利用可能となることによって、その損傷組織の治癒を増進する。
【００５６】
選択した組織への血流を妨げたい場合、すなわち同組織の増殖を妨げたい場合には、選択した組織に栄養を与えるために血液供給を増大する前述の方法を逆転させることができる。極性の反転は血管壁を負に荷電し、これによって膜電位の大きさが低減され、潜在的に血管収縮を引き起こす。さらに、平滑筋を収縮させる交感神経を刺激することにより、刺激電極の位置する部位において局所的な収縮を引き起こすことも可能である。動脈を選択的に収縮させることによって、選択した組織への動脈血の流れを低減し、それによりそれらの組織の増殖を抑制し、ことによると同組織の虚血性細胞死を引き起こすことができる。これは、選択した組織が、例えば癌性腫瘍、特にまだ転移していない癌性腫瘍である場合に特に有用である。選択的な血管収縮のさらに別の用途は、出血部位に血液を供給する１本以上の動脈への血流を低減するために血管収縮を引き起こすことである。これは、脳出血を治療する場合に特に有用である。
【００５７】
本願に記載した装置は、急性期の入院環境において様々な治療を提供するために使用することができる。そのような治療としては、一方または双方の腎臓動脈床を選択的に拡張して尿量を増大させ、血液量を減少させること、冠状動脈、大脳または他の動脈における閉塞部位の遠位側の動脈床を拡張して、問題となっている狭窄を除去した後に虚血組織に増大した血流を提供して、前記閉塞部位の遠位側の微小血管を介して微小塞栓を押し流して通過させることを可能にすること、および脳出血の部位に血液を供給する動脈を血管収縮させることが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５８】
本願において記載した植え込み電極はまた、長期間にわたって、または周期的に治療を行うために使用することができる。そのような治療としては、選択した末梢動脈床の血管を拡張させて全身性高血圧症を治療すること、選択した動脈床の血管を拡張させて局所的な高血圧症、例えば原発性肺高血圧症を治療すること、陰茎動脈を拡張させて男性性機能不全を治療すること、および腫瘍に血液を供給する動脈床の血管を収縮させて癌を治療することが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５９】
本発明およびその好ましい実施形態について記載してきたが、新たに特許請求し、特許証によって保証される事項は特許請求の範囲に記載する通りである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】刺激システムを示す図。
【図２】図１、図１２、または図１３の刺激システムからの電極を包囲するバルーンを示す図。
【図３】図２のバルーンの長手方向断面図。
【図４】図２のバルーンの横断面図。
【図５】かごに包囲された電極を示す図。
【図６】ハウジングに包囲された電極を示す図。
【図７】一対の緩衝器によって保護された電極を示す図。
【図８】非直線状の電極を示す図。
【図９】ステントによって画定される管腔内に配置された電極を示す図。
【図１０】電極として一対のステントを使用する刺激システムを示す図。
【図１１】図１、図１２および図１３の刺激システムで使用される励起波形を示す図。
【図１２】刺激システムを示す図。
【図１３】刺激システムを示す図。
【図１４】血管に挿入されたカテーテルを示す図。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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