(57)【要約】（ａ）薬を収容する形態の皮下移植可能容器（１２）（ｂ）薬の流れを制御する形態の投薬制御システム（２０）、および（ｃ）薬を前記容器から目標場所へ配送する形態のマイクロカテーテル（３０）を含み、前記容器が被験体の頭蓋の鋸穴内に設置可能である、マイクロ注入装置（１０）。
2005516684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ)  薬を収容する形態の皮下移植可能容器、前記皮下移植可能容器は被験体の頭蓋の鋸穴(burr hole)内に設置可能である、
ｂ）  薬の流れを制御する形態の投薬制御システム、および
ｃ）  前記容器から薬を目標場所へ運ぶ形態のマイクロカテーテルを含む、マイクロ注入装置。
【請求項２】
前記容器は鋸穴リング内に設置されている、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項３】
前記投薬制御システムは前記容器と前記マイクロカテーテル間に薬を流すための弁システムを含む、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項４】
前記弁システムは薬を配送するために固定されている、請求項３のマイクロ注入装置。
【請求項５】
前記弁システムは薬の配送を制御するために電子調整可能である、請求項３のマイクロ注入装置。
【請求項６】
前記投薬制御システムはボールベアリングシステムを含み、前記ボールベアリングシステムは薬の配送のために磁気調整可能である、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項７】
前記ボールベアリングシステムは薬の配送を制御するために電子調整可能である、請求項６のマイクロ注入装置。
【請求項８】
前記投薬制御システムにフィードバックを付与するために前記マイクロカテーテルの先端にセンサを更に含む、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項９】
外部制御装置から信号を受信する形態の無線周波数コイルまたはアンテナを更に含み、前記投薬制御システムは受信した信号に従って薬の流れを制御する、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項１０】
前記容器は皮下注射針により前記容器へ薬を配送するための侵入可能面を含む、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項１１】
一つの薬の一定投与ごとに廃棄可能な装置である、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項１２】
前記容器は前記容器内で異なる薬を分離するたの少なくとも一つの隔壁を含む、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項１３】
前記容器は前記容器内で複数の薬を分離するための複数の隔壁を含む、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項１４】
半永久的でありかつ再使用可能な装置である、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項１５】
前記目標場所は被験体の神経系である、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項１６】
前記神経系は中央神経系、周囲神経系、神経組織系、または脊髄索である、請求項１５のマイクロ注入装置。
【請求項１７】
薬を収容する形態の皮下移植可能容器を含み、前記皮下移植可能容器は少なくとも二つの出口を有する、マイクロ注入装置。
【請求項１８】
前記容器は被験体の頭蓋内で鋸穴と係合する形態である、請求項１７のマイクロ注入装置。
【請求項１９】
前記容器は被験体の頭蓋内で鋸穴リング内に設置可能である、請求項１７のマイクロ注入装置。
【請求項２０】
薬の流れを制御する形態の投薬制御システムを更に含む、請求項１７のマイクロ注入装置。
【請求項２１】
前記投薬制御システムは前記容器と前記マイクロカテーテル間に薬を流すための弁システムを含む、請求項２０のマイクロ注入装置。
【請求項２２】
前記弁システムは薬を配送するために固定されている、請求項２１のマイクロ注入装置。
【請求項２３】
前記弁システムは薬の配送を制御するために電子調整可能である、請求項２１のマイクロ注入装置。
【請求項２４】
前記投薬制御システムはボールベアリングシステムを含み、前記ボールベアリングシステムは薬の配送のために磁気調整可能である、請求項２０のマイクロ注入装置。
【請求項２５】
前記ボールベアリングシステムは薬の配送を制御するために電子調整可能である、請求項２４のマイクロ注入装置。
【請求項２６】
少なくとも二つの出口の各々に連結されたマイクロカテーテルを更に含み、前記マイクロカテーテルの少なくとも一方は容器注入システムに連結され、前記容器注入システムは、薬源を提供するために被験体の身体内に移植可能であり、かつ前記マイクロカテーテルの少なくとも他方は目標場所に薬を配送する形態である、請求項１のマイクロ注入装置。
【請求項２７】
前記投薬制御システムにフィードバックを付与するために少なくとも他方の前記マイクロカテーテルの先端にセンサを更に含む、請求項２６のマイクロ注入装置。
【請求項２８】
前記センサは頭蓋内圧力を検出する、請求項２７のマイクロ注入装置。
【請求項２９】
外部制御装置から信号を受信する形態の無線周波数コイルまたはアンテナを更に含み、前記投薬制御システムは受信した信号に従って薬の流れを制御する、請求項２７のマイクロ注入装置。
【請求項３０】
前記容器は皮下注射針により前記容器へ薬を配送するための侵入可能面を含む、請求項１７のマイクロ注入装置。
【請求項３１】
半永久的でありかつ再使用可能な装置である、請求項１７のマイクロ注入装置。
【請求項３２】
前記容器は前記容器内で異なる薬を分離するたの少なくとも一つの隔壁を含む、請求項１７のマイクロ注入装置。
【請求項３３】
前記容器は前記容器内で複数の薬を分離するための複数の隔壁を含む、請求項１７のマイクロ注入装置。
【請求項３４】
前記目標場所は被験体の神経系である、請求項１７のマイクロ注入装置。
【請求項３５】
前記神経系は中央神経系、周囲神経系、神経組織系、または脊髄索である、請求項３４のマイクロ注入装置。
【請求項３６】
ａ)  薬を収容する形態の皮下移植可能容器、前記容器は患者の頭蓋の鋸穴内に設置可能であかつリング形である、および
ｂ）  前記容器から薬を目標場所へ運ぶ形態のマイクロカテーテルを含む、マイクロ注入装置。
【請求項３７】
前記容器は鋸穴リング内に設置可能である、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項３８】
薬の流れを制御する形態の投薬制御システムを更に含む、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項３９】
前記投薬制御システムは前記容器と前記マイクロカテーテル間に薬を流すための弁システムを含む、請求項３８のマイクロ注入装置。
【請求項４０】
前記弁システムは薬を配送するために固定されている、請求項３９のマイクロ注入装置。
【請求項４１】
前記弁システムは薬の配送を制御するために電子調整可能である、請求項３９のマイクロ注入装置。
【請求項４２】
前記投薬制御システムはボールベアリングシステムを含み、前記ボールベアリングシステムは薬の配送のために磁気調整可能である、請求項３８のマイクロ注入装置。
【請求項４３】
前記ボールベアリングシステムは薬の配送を制御するために電子調整可能である、請求項４２のマイクロ注入装置。
【請求項４４】
前記投薬制御システムにフィードバックを付与するために前記マイクロカテーテルの先端にセンサを更に含む、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項４５】
前記センサは頭蓋内圧力を検出する、請求項４４のマイクロ注入装置。
【請求項４６】
外部制御装置から信号を受信する形態の無線周波数コイルまたはアンテナを更に含み、前記投薬制御システムは受信した信号に従って薬の流れを制御する、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項４７】
前記容器は皮下注射針により前記容器へ薬を配送するための侵入可能面を含む、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項４８】
一つの薬の固定量投与ごとに廃棄可能な装置である、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項４９】
前記容器は前記容器内で異なる薬を分離するたの少なくとも一つの隔壁を含む、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項５０】
前記容器は前記容器内で複数の薬を分離するための複数の隔壁を含む、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項５１】
前記容器は少なくとも一つの前記マイクロカテーテルへ深脳刺激電極を挿入するための少なくとも一つの切欠きを有する、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項５２】
半永久的でありかつ再使用可能な装置である、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項５３】
前記目標場所は被験体の神経系にある、請求項３６のマイクロ注入装置。
【請求項５４】
前記神経系は中央神経系、周囲神経系、神経組織系、または脊髄索である、請求項５３のマイクロ注入装置。
【請求項５５】
ａ)  内部で異なる薬を分離する形態の隔壁を有する皮下移植可能容器、および
ｂ）  前記容器から異なる複数の薬を少なくとも一つの目標場所へ運ぶ形態の少なくとも一つのマイクロカテーテルを含む、マイクロ注入装置。
【請求項５６】
前記容器は被験体の頭蓋の鋸穴内に設置可能である、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項５７】
前記容器は鋸穴リング内に設置されている、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項５８】
薬の流れを制御する形態の投薬制御システムを更に含む、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項５９】
前記投薬制御システムは前記容器と前記マイクロカテーテル間に薬を流すための弁システムを含む、請求項５８のマイクロ注入装置。
【請求項６０】
前記弁システムは薬を配送するために固定されている、請求項５９のマイクロ注入装置。
【請求項６１】
前記弁システムは薬の配送を制御するために電子調整可能である、請求項５９のマイクロ注入装置。
【請求項６２】
前記投薬制御システムはボールベアリングシステムを含み、前記ボールベアリングシステムは薬の配送のために磁気調整可能である、請求項５８のマイクロ注入装置。
【請求項６３】
前記ボールベアリングシステムは薬の配送を制御するために電子調整可能である、請求項６２のマイクロ注入装置。
【請求項６４】
前記投薬制御システムにフィードバックを付与するために少なくとも一つの前記マイクロカテーテルの先端にセンサを更に含む、請求項５８のマイクロ注入装置。
【請求項６５】
前記センサは頭蓋内圧力を検出する、請求項６４のマイクロ注入装置。
【請求項６６】
外部制御装置から信号を受信する形態の無線周波数コイルまたはアンテナを更に含み、前記投薬制御システムは受信した信号に従って薬の流れを制御する、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項６７】
前記容器は皮下注射針により前記容器へ薬を配送するための侵入可能面を含む、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項６８】
一つの薬の固定量投与ごとに廃棄可能な装置である、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項６９】
前記容器は前記容器内で異なる薬を分離するたの少なくとも一つの隔壁を含む、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項７０】
前記容器は前記容器内で複数の薬を分離するための複数の隔壁を含む、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項７１】
半永久的でありかつ再使用可能な装置である、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項７２】
少なくとも一つの前記マイクロカテーテルへ深脳刺激電極を挿入するための少なくとも一つの切欠きを有する容器を更に含む、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項７３】
前記目標場所は被験体の神経系にある、請求項５５のマイクロ注入装置。
【請求項７４】
前記神経系は中央神経系、周囲神経系、神経組織系、または脊髄索である、請求項７３のマイクロ注入装置。
【請求項７５】
ａ)  薬を収容する形態の容器、および
ｂ）  信号を無線で受信しかつその信号に従って薬の投与を制御する形態の受信機を含む、薬配送装置。
【請求項７６】
前記信号は無線周波数信号である、請求項７５の薬配送装置。
【請求項７７】
前記容器は皮下移植可能である、請求項７５の薬配送装置。
【請求項７８】
前記信号の関数として薬の投与量を制御する形態の投薬制御システムを更に含む、請求項７７の薬配送装置。
【請求項７９】
前記投薬制御システムは弁システムを含む、請求項７８の薬配送装置。
【請求項８０】
前記容器に連結されかつ目標場所へ薬を運ぶ形態のマイクロカテーテルを更に含む、請求項７７の薬配送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の説明］
本出願は２００２年２月１日に提出の米国仮特許出願第６０／３５３，７０６号および２００２年２月２０日に提出の米国仮特許出願第６０／３５８，１７６号の３５ＵＳＣ１１９（ｅ）の利益を主張し、その全内容が全体的に参考としてここに組み込まれる。
【０００２】
［背景］
本発明は、概ね、薬物、電気刺激、または所望領域におけるその両者の制御用途に関する。特に、マイクロ注入装置および神経刺激装置の両方に関する用途に関し、かつそれについて特に説明する。
【０００３】
現在、注入システムは鞘内空間へ薬を送ることのできる完全移植可能ポンプを含む。この装置の最も一般的用途は、鞘内バクロフエン、または広範囲の鞘内苦痛薬の配送にある。今日、ポンプはインシュリンの配送のために開発されているが、このタイプのポンプは薬の中央神経系への配送には使用されていない。この既存技術は高価かつ嵩高ポンプシステムを含む。
【０００４】
現在市販の経皮試験電気刺激装置は皮膚の外に延び、かつそのようにして短い器官、典型的には二週間より短期間、そして最も一般的には約一週間使用される。限定期間の主理由は感染の危険が大きいことである。試験期間の経過後には、皮膚を通過する延長部はカットされるかまたは除去される。にもかかわらず、現在使用されている電気刺激装置は永久移植のために感染危険が拡大する虞がある。
【０００５】
既存の電気刺激技術は、概ね、パルス発生機またはＩＰＧの移植を必要とする。かかる装置は嵩高、高価、かつ多くの場合に再充填不可である。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，６７６，６５５号
【特許文献２】米国特許第６，０４４，４０４号
【特許文献３】米国特許公開第２００２／００５２６１０号
【特許文献４】米国特許第５，８００，３７６号
【特許文献５】米国特許第５，９５４，６８７号
【特許文献６】米国特許公開第２００２／００９１４１９号
【発明の開示】
【０００７】
［概要］
本発明の一例示実施形態において、少なくとも一つの薬の中央または周囲神経系（例えば脳）へのマイクロカテーテルによる導入を可能にするための室を含む注入装置、例えばマイクロ注入装置が提供される。
【０００８】
本発明の一例示形態において、マイクロ注入装置は、ａ)薬を収容する形態の皮下移植可能かつ被験体の頭蓋の鋸穴（burr hole)内に設置可能な容器、ｂ）薬の流れを制御する形態の投薬制御システム、およびｃ）前記容器から薬を目標場所へ運ぶ形態のマイクロカテーテルを含む。
【０００９】
他の例示形態において、マイクロ注入装置は、薬を収容する形態でありかつ少なくとも二つの出口を有する皮下移植可能容器を含む。前記マイクロ注入装置は、投薬制御システムを更に含んでよい。前記マイクロ注入装置は、少なくとも二つの出口の各々に連結されたマイクロカテーテルを更に含み、前記マイクロカテーテルの少なくとも一方は容器注入システムに連結され、前記容器注入システムは、薬源を提供するために被験体の身体内に移植可能であり、かつ前記マイクロカテーテルの少なくとも他方は目標場所に薬を配送する形態である。一例示形態において、前記マイクロ注入装置は、前記投薬制御システムにフィードバックを提供する少なくとも他方のマイクロカテーテルの先端にセンサを更に含む。前記装置のいずれかに使用できるセンサについては後述する。
【００１０】
本発明の他の例示形態において、マイクロ注入装置は、ａ)薬を収容する形態の皮下移植可能容器であって患者の頭蓋の鋸穴内に設置可能でありかつリング形の皮下移植可能容器、およびｂ）前記容器から薬を目標場所へ運ぶ形態のマイクロカテーテルを含む。一好適形態において、前記マイクロ注入装置は鋸穴装置へ取付ける必要のない鋸穴リングであるが、被験体の頭蓋内の鋸穴へ直接的に設置できるものであってよい。前記マイクロ注入装置は、後述のごとく鋸穴リングまたは鋸穴装置内に係合または設置できる形態であってよい。前記マイクロ注入装置は、後述するように、薬の流れを制御する形態の投薬制御システムおよびセンサのいずれかを更に含む。他の形態において、前記容器は少なくとも一つのマイクロカテーテルへ深脳刺激（ＤＢＳ）電極を挿入するための少なくとも一つの切欠きを有してよい。
【００１１】
更に本発明の他の例示形態において、マイクロ注入装置は、ａ)皮下移植可能容器であって前記容器内で複数の薬を分離するための複数の隔壁(septation)を含む容器、およびｂ）前記容器から少なくとも一つの目標場所へ異なる複数の薬を運ぶ形態の少なくとも一つのマイクロカテーテルを含む。前記マイクロ注入装置は、被験体の頭蓋内の鋸穴へ直接的に設置できるものであってよい。即ち、前記マイクロ注入装置は、鋸穴装置または鋸穴リングである。前記マイクロ注入装置は、また、鋸穴リングまたは装置と係合または鋸穴装置内に設置できる形態であってよく、更に薬の流れを制御する形態の投薬制御システムおよびセンサを含んでよい。他の形態において、前記容器は、マイクロカテーテルへの深脳刺激電極の挿入のための少なくとも一つ切欠き有しよい。
【００１２】
本発明の一例示形態において、薬を収容する形態の容器、および信号を無線で受信しかつその信号に従って薬の投与を制御する形態の受信機を含む、薬または薬物配送装置が提供される。前記信号は、例えば無線周波数（ＲＦ）信号を含む。前記容器および前記受信機は皮下移植可能であってよい。前記薬配送装置は、目標場所へ薬を運ぶ形態のマイクロカテーテル、および前記マイクロカテーテルに連結されかつ前記信号に関連して薬の投与を制御する形態の弁システムを含んでよい。前記受信機はコイルおよび／またはアンテナを含んでよい。前記受信機は、能動または受動装置であってよい。
【００１３】
前記マイクロ注入装置は、神経系内の目標場所への薬のマイクロ注入に加えて、神経刺激を与えるためのＤＢＳ電極を含んでよい。かかる電極を含む装置は、無線周波数（ＲＦ）により制御されてよい。後に更に詳細に説明するように、一例示形態において、無線周波数コイルまたはアンテナは外部制御装置から信号を受信するように構成され、前記投薬制御システムは受信した信号に従って薬の流れを制御する。かかる装置は、このようにして、現在使用されている移植可能パルス発生機（ＩＰＧｓ）の使用を無用にする。
【００１４】
本発明の他の形態によれば、例示マイクロ注入装置は、前記容器の近傍または外部に設置された無線周波数（ＲＦ）コイルまたはアンテナを含んでよく、前記無線周波数コイルまたはアンテナは外部制御装置から信号を受信し、前記投薬制御システムが受信した信号に従って薬の流れを制御する。薬のマイクロ注入は、このようにして、無線周波数に制御される。前記無線周波数コイルまたはアンテナは投与量を調整かつ／または制御するために外部制御装置から信号を受信してよい。
【００１５】
本発明の他の形態によれば、前記マイクロ注入装置は、深脳バー（deep brain burr)装置に取付けられるかまたはその一体部である。上述のマイクロ注入装置の例示形態において、前記容器は鋸穴リングまたは本明細書において鋸穴装置と呼ぶ装置内に設置されてよい。
【００１６】
本発明の他の例示形態において、各マイクロ注入装置は投薬制御システムを含んでよい。投薬制御システムは、前記容器とマイクロカテーテル間に薬を流すための弁システムを含んでよい。本発明の他の形態によれば、マイクロ注入装置は薬の所定投与を可能にする弁システムを含んでよい。前記弁システムは薬の配送のために固定されるかまたは電子調整可能であってよい。配送される薬は、所定投与量であってよい。このシステムの電子調整可能弁は薬の配送の制御を可能にし、投与量は前記容器内に収容する前に予め決定される必要はない。
【００１７】
一形態において、前記弁システムはＲＦ信号を介して制御されてよい。
【００１８】
本発明の他の例示形態において、各マイクロ注入装置は投薬制御システムを含んでよく、前記投薬制御システムはボールベアリングシステムを含む。前記ボールベアリングシステムは薬の配送のために磁気調整可能であってよい。選択的に、前記ボールベアリングシステムは薬の配送を制御するために電子調整可能であってよい。前記容器内に収容される薬は所定投与量または予め決定されていない投与量であってよい。
【００１９】
ここに記載のマイクロ注入装置の他の形態は、前記容器内に推進システムを含んでよく、前記推進システムは前記容器から薬を流すために浸透または重力を利用する。
【００２０】
本発明の他の形態において、皮下移植可能神経刺激装置が提供される。一形態において、アンテナまたはコイルは鋸穴リング内で皮下に設置される。前記コイルまたはアンテナは神経刺激装置または脳刺激電極（例えばＤＢＳ電極）に接続される。
【００２１】
他の例示形態において、薬を収容する形態の容器、および信号を無線で受信しかつ受信信号に従って薬の投与を制御する形態の受信機を含む薬配送装置が提供される。前記信号は無線周波数信号であってよい。前記容器は皮下移植可能であってよい。一形態において、薬配送装置は信号の関数として薬の投与量を制御するように構成された投薬制御システムを含む。前記投薬制御システム、例えば弁システムを含んでよい。他の形態において、前記薬配送装置は、前記容器に連結されかつ目標場所へ薬を配送するように構成されたマイクロカテーテルを含んでよい。
【００２２】
本発明の他の特徴および利点は続く詳細な説明を読みかつ理解することにより当業者に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［詳細な説明］
図１は本発明の例示実施形態によるマイクロ注入装置（１０）を示す。この実施形態において、マイクロ注入装置（１０）は室または容器（１２）を含み、図示形態において、前記容器は薬または薬物を収容する。ここで、前記容器はドーム形であるが、他の形状が可能である。例示装置は、更に容器（１２）のベースよりも大きい半径のベース（１４）を含む。ベース（１４）には容器（１２）の両側に出口（１６）が形成されている。他の形態において、多くの出口がベース（１４）の周辺に離隔形成されていよい。更に、他の形態において、前記ベースは唯一の出口（１６）を有するものであってよい。前記装置は出口（１６）への薬の量または速度(rate)を調節する投薬制御装置（２０）を含む。
【００２４】
図１の本発明の例示形態において、容器（１２）の外シエル（２２）は、例えば皮下注射針が装置全体を除去しまたは移動させることなく薬を配送または補給するために使用できるように侵入可能面を含む。他の実施形態において、前記装置は一回使用として構成されてよく、薬の在庫が消費されるまで所定場所に滞留するシステムを装填していてよい。
【００２５】
図１の装置は、例えば皮膚下へ完全に皮下移植できる寸法にされる。この例示形態は、また、被験体の頭蓋の鋸穴内に取付けることのできる寸法にされてよい。このように、図１の装置は脳内領域へ薬を投与するために使用でき、またその他の投与が可能である。
【００２６】
図２は本発明の例示実施形態による他のマイクロ注入装置を示す。この例示形態は前記容器に連結されたカテーテル（３０）、例えばマイクロカテーテルを含む。カテーテル（３０）は、目標場所、例えば深脳注入等において深いまたは遠い場所等へ薬を投与または配送するように構成される。また、カテーテル（３０）および／または出口（１６）への薬の流れを制御する投薬制御システム（２０）が設けられる。前記投薬制御システムは、制御装置（例えば電子制御装置）および弁システム（例えばマイクロ弁システム）を含む。前記弁システムは、前記容器と前記カテーテルおよび／または出口との間に設けられてよい。この形態において、前記弁システムは電子制御装置により調整自在に制御されてよく、従って投薬は調整または変更できる。例えば、電子制御装置は信号を無線で受信してよく（例えば受信機を介して）、かつ受信信号に従って投薬制御システムを制御できる。受信信号は、例えば無線周波数（ＲＦ）であってよい。
【００２７】
前記容器に連結されたマイクロカテーテルは、薬または他の治療物質が運ばれるべき目標場所に依存して長さが異なる。例えば、硬膜外、硬膜下、および実質炎内／実質炎マイクロカテーテルがそれぞれ脳を覆う包または硬膜上へ、硬膜下へ、または脳組織へ薬を配送するために使用できる。硬膜外注入に使用されるマイクロカテーテルは他の二つのタイプのカテーテルよりも短く、他方、実質炎内／実質炎マイクロカテーテルは三つの中で最も長い。
【００２８】
他の実施形態において、弁システムは所定投与量のために薬を固定配送するたように構成されてよい。選択的に、弁システムは薬の配送を磁気的または電子的に調整可能なボールベアリングシステムを含んでよい（例えば、固定投与量または調整可能投与量）。
【００２９】
繊維光学または他のセンサ（３２）が薬または他の情報を関係点で感知するために含まれてよい。感知された情報はフィードバックループ（３４）を介して投薬制御システムへ提供される。フィードバックループ（３４）は、投薬制御システム（２０）による、感知データに基づく薬の配送量の調整を可能にする。フィードバックループ（３４）は有線または無線コネクタであってよい。
【００３０】
センサ（３２）はカテーテル（３０）の先端に設置される。ただし、他の場所が可能であり望ましい。センサ（３２）は、例えば頭蓋内圧力を含む種々の生理的パラメタを検出できる。前記装置は、１５−２０ｃｍの水を超える頭蓋内圧力が検出される場合に、投薬制御システムが、例えば弁システムの弁を閉鎖することによって、薬の配送を阻止するように構成されてよい。センサにより検出できる他の生理的パラメタは頭蓋内ｐＨである。前記装置は７．３から７．５の間の頭蓋内ｐＨが検出される場合に、投薬制御システムが薬の配送を阻止するように構成されてよい。センサ（３２）は、また、ｐＯ２，ｐＣＯ２，ブドウ糖濃度、乳糖、または配送される薬の濃度から成る群から選択される生理的パラメタを検出できる。例示構成において、センサ（３２）による酸素もしくは二酸化炭素、またはその両方の過剰または不足部分の圧力、ブドウ糖、乳糖、もしくは配送された薬、またはそれらの組合せの過剰または不足濃度の検出は、薬の配送を阻止するために投薬制御システムに信号を送る。
【００３１】
図２のカテーテル（３０）は薬配送のために複数のポートを有していてよい。同様に、Howard, III他に対して１９９７年１０月１４日に発行された米国特許第５，６７６，６５５号に記載されたように、記録／多接触刺激電極を含んでよい。
【００３２】
他の実施形態において、図２に示されたマイクロ注入装置は一つ以上のカテーテルを含んでよい。この実施形態は、薬を異なる二つの目標場所へ配送するのが望ましい（または必要である）場合に有利である。かかる形態において、各カテーテルには、上述のセンサ（３０）のごときセンサが連結される。これらのカテーテルを流れる薬は一つの投薬制御システム、または個別制御システムにより制御されてよい。
【００３３】
図３を参照すると、マイクロ注入装置は出口（１６）に連結されたカテーテル（４０）を有するものとして示されている。カテーテル（４０）は、図示されたように周囲神経（４２）等の関係部位へ挿入される。
【００３４】
図１３は、本発明による他の例示実施形態を示す。この装置において、容器は、容器内の異なる薬を分離するために一つまたはそれ以上の隔壁（３５）を含む。これは、一つまたはそれ以上のカテーテルおよび／または一つまたはそれ以上の出口を介して中央または周囲神経系へ多数の異なる薬を導入するための手段を提供する。調整自在弁が隔壁３５により分離される各区画室に設けられてよく、かつかかる弁はマイクロカテーテルへ薬を配送するように構成されてよくかつ投薬制御装置（２０）により、そして投薬量を制御するためのフィードバックループを有する投薬制御装置に構成されたセンサ（３２）により制御されてよい。
【００３５】
ここに記載のマイクロ注入装置は、或る形態において、鋸穴リング等の鋸穴装置に取付けることができる。米国特許第６，０４４，４０４号および２００２年５月２日公開の米国特許公開第２００２／００５２６１０号の開示の全体がここに参考として組み込まれる。
【００３６】
他の形態において、マイクロ注入装置は、実際の鋸穴リングを含み、それにより図１０Ａおよび１０Ｂに示されたように、鋸穴装置の使用を不要にする。例えば、鋸穴リングの円は、カテーテル挿入のための注入口、タブまたは切欠きを有する室または容器を含み、かつ上述のごとく電極の挿入のための切欠きを含んでよい。上述の鋸穴リング装置は、ここに記載の装置と共に使用するために改良できる。例えば、ここに参考として組み込むBaudinoに対して１９９９年９月２１日に発行された米国特許第５，９５４，６８７号は、注入口として使用するためのカテーテルを備えた鋸穴リングを記載し、その鋸穴リングの内部は容器として作用し、カテーテルと流体により連絡する。同様に、身体の他の部に対して脳室から脳脊髄流の近位−遠位流を制御するために鋸穴上に設置可能な外科移植可能鋸穴流制御装置機能がWastson他に対して１９９８年９月１日に発行された米国特許第５，８００，３７６号に記載されている。その全内容がここに参考として組み込まれる。
【００３７】
最も簡単な形態でここに提供されるマイクロ注入装置は、試験的化学物質調整のための器具として患者に移植できる一つの薬剤または薬を固定投与するための使い捨てシステムであってよい。本発明に先行して、これは薬７．５ｃｍの直径を有する大きな嵩高い薬配送システムの移植を介して行なわれる。
【００３８】
他の形態において、本装置は半永久的かつ再使用可能であるが、現在の薬配送システムよりも更にコンパクトである。例えば、使い捨て装置により配送される薬の試験(trial）が目標場所上に所望効果を達成する場合に、半永久的かつ再使用可能装置は長期間にわたって被験体の頭骨内に移植され、例えば目標場所上に成功効果を達成する投与量の薬が連続的に送られる。
【００３９】
例示実施形態において、使い捨てまたは半永久的装置のいずれのコンパクト寸法も、薬または化学物質を中央または周囲神経系の基体内で配送するときに有利である。かかるシステムは、口、静脈内、または鞘内投薬量よりも少ない頻度で直接的神経系注入に適した濃度の投与を可能にする。
【００４０】
上記装置の例示実施形態において、目標場所は被験体の神経系、例えば中央神経系（例えば脳）、周囲神経系、神経組織系、または脊髄索等にある。他の例示形態として、本装置は多数タイプの薬、化学物質、薬剤等の、制御量による配送を可能にする。上述のごとく、本装置は皮下移植可能であってよい。本装置は、中央神経系または周囲神経系へ薬、化学物質、遺伝子治療媒介体、ウイルス媒介体を配送するために利用できる。更に、本装置は、薬物療法の投薬量または数日または数週間にわたる抗生物質の投薬量の配送に使用できる。
【００４１】
本発明の例示マイクロ注入装置の用途は、パーキンソン病必須振動、 MS、 大脳麻痺、 精神医学障害、脅迫障害、鬱病、ALSおよび遺伝子治療媒介体の薬配送を含み、周囲神経へ回帰性物質の配送を可能にする。例示装置は、また、髄膜炎、バクテリア、化学物質のための抗生物質治療の制御に使用できる。マイクロ注入装置の他の使用例は癌性髄膜炎、中央神経系リンパ腫、または他の転移性疾患の化学治療を含む。マイクロ注入装置は、また、他の薬剤または治療物質の配送に使用できる。例えば冷温食塩水は癲癇の治療用として注入できる。
【００４２】
図７は、投薬制御システムまたは投薬制御装置（２０）、センサ（３０）、および外部送受信機（２２）から信号を受信する例えばコイルおよび／またはアンテナ等を含む受信機および／または送信機（３４）を有する投薬配送装置（例えばマイクロ注入装置）を示す。この形態において、受信機（３４）は、投薬配送装置（上述の装置等）と共に皮下移植される。一形態において、送受信機（２２）は受信機（３４）へ無線で信号（ＲＦ信号等）を送信する。受信した信号は容器内の薬の投与量を制御するために投薬制御システム（２０）により使用される。
【００４３】
例えば、受信した信号は投薬制御システムを制御するためにパルスを発生する。他の形態において、受信信号は、投薬制御システムの制御器を改変するためのパラメタ情報を含んでよい。受信機／送信機（３４）は外部送受信機（２２）へセンサ（３２）により感知された情報を送信するように構成される。２００２年７月１１日に公開の米国特許公開第２００２／００９１４１９号（参考として全体、特に、図９がここに組み入れられる）は、ここに記載の投薬制御システムに関して使用するために改変できる一つの受信機／送信機を示す。
【００４４】
図７において、受信機（３４）は投薬配送装置の近位に移植される。他の形態において、受信機はその装置に一体化されるか、または投薬配送装置から一定間隔を置いて移植されてよい。
【００４５】
図８Ａおよび８Ｂは、神経刺激装置を更に含むマイクロ注入装置の他の例を示す。神経刺激装置（３３）（例えば深脳（ＤＢＳ）電極を含む）は無線周波数コイル／アンテナ（３４）を介して外部送受信機（２２）から信号を受信かつ／または送信してよく、アンテナ（３４）は、容器からの薬の投与量を制御するために、神経刺激電極の近傍、かつ／または容器（１２）の近傍に設置される。リード（２６）は電極に外部ＲＦを接続できる。従って、この実施形態において、神経刺激装置（３３）および薬の投与量は、例えばＲＦ信号を介して、無線で制御され得る。図９Ａおよび９Ｂは他のマイクロ注入装置／神経刺激装置例を示す。この実施形態において、コイル／アンテナ（３４）はその装置のベース近傍に設置される。
【００４６】
図１０Ａおよび１０Ｂは鋸穴リングであるマイクロ注入装置の他の例示実施形態を示す。この例示装置は、外部送受信機（２２）から信号を受信しかつ／または投薬制御装置（２０）へ送信するためにリング形容器（１２）の近傍に設置されて、マイクロカテーテル（３０）への投薬量を制御する。投薬制御装置（２０）の形態のセンサ（３２）はフィードバックループを提供する。他の例示実施形態において、マイクロ注入装置は図１０Ｂに示されたように、神経刺激電極（３３）と共に構成され、神経刺激電極は神経刺激を制御するために外部送受信機（２２）から信号を送受信するために近傍に設置されたコイルおよび／またはアンテナを含んでよく、電極は鋸穴から容器（１２）内の切欠き（３２）を介して挿入される。容器（３４）は能動または受動装置であってよい。
【００４７】
図１１は本発明の例示実施形態によるマイクロ注入装置／神経刺激装置を示し、前記装置はセンサ（３２）、投薬制御装置（２０）、移植可能でありかつ一つまたはそれ以上の半導体ボールインプラント（３５）を含み神経刺激を可能にする神経刺激装置を含んでよい。信号は、神経刺激装置の近傍に設置された無線周波数コイル（３４）およびその装置のベース近傍に設置された無線周波数コイル（３４）を介して外部送受信機（２２）へ送受信されて、容器（１２）からの薬の投与を制御する。
【００４８】
図１２は、本発明の他の例示実施形態によるマイクロ注入装置を示し、例示装置は多数のマイクロカテーテル（３０）を含み、一つのマイクロカテーテル（３０）はマイクロ注入装置の容器（１２）を被験体の身体内に移植された相対的に大きい第二容器（３６）に連結する。この第二容器（３６）は配送される薬の源である。マイクロカテーテル容器（１２）に連結された一つまたはとそれ以上のマイクロカテーテル（３０）は目標場所に薬を運ぶように構成され得る。前記装置は、また、受信機（および／または送信機）、容器（１２）の近傍に設置された例えばＲＦコイルまたはアンテナを含み、アンテナ（３４）はマイクロカテーテルを通る薬の流れを制御するための信号を受信し投薬制御装置へ信号を送信する。
【００４９】
図４は、本発明の一形態による神経刺激装置を示す。この形態において、神経刺激装置は、関係領域上にある鋸穴リング（１２）内にパチンと係合するキャップ（１０）を含んでよい。キャップ（１０）内には送信機（２２）からＲＦ放射を受信するのに適したアンテナ巻線（２０）が設置される。巻線からのリード線（２６）は鋸穴リング（１２）に連結された巻線（２８）に接続している。図示形態において、鋸穴リング（１２）は複数のチャンネル（Ｃ）を含み、チャンネル内には巻線が設置されている。チャンネル（Ｃ）の端で中央開口部（３０）に向かって移植された電極が電気的に巻線（２８）に接続される。これは、コイルまたは巻線（２０）と処置部位（図示せず）に設置された電極チップとの間の電気接続を完成させる。
【００５０】
神経刺激装置の一例示実施形態において、ＲＦコイルは外部刺激に敏感な小外葉空間または他の場所に移植できる寸法にされる。他の形態において、この装置は先に移植された神経刺激電極に連結された小さい過度的インパルス発生機を含む。小さい過度的インパルス発生機は外部、即ち皮膚の外側の刺激に貢献する場所に移植されてよい。本発明の他の特徴によれば、神経刺激装置は複数の溝を有する鋸穴を含んでよい。神経刺激装置の他の形態において、鋸穴リングはＦＲコイルを含む。更に他の形態において、ＲＦコイルは、鋸穴から離隔した部位に通じる分離区画室内に封止される。本発明の他の特徴によれば、この装置は唯一または複数の電極に連結される延長システムを更に含む。
【００５１】
本発明の神経刺激装置の他の例示形態は、すでに移植された深脳刺激電極または動的皮質または脊髄索に使用される他の神経刺激装置に連結される一組のコンパクトＲＦ対応受信コイルまたは相対的に小さい過度的インパルス発生機を含む。このコンパクト受信ＲＦコイルまたは相対的に小さいインパルス発生機は小外葉空間に移植されるかまたはバッテリ駆動送信機（ＲＦシステムの場合）に連結される付属外部アンテナ（皮膚の外側）により外部から刺激されてよい。
【００５２】
図５において、キャップ（１０）の平面図は一部切断されてそこに設置された巻線（２０）を示す。このキャップは受信したＲＦエネルギーを皮下移植されてよいコイルまたは巻線（２０）へ容易に送る材料により形成されてよい。
【００５３】
図６において、鋸穴リング（１２）の平面図は巻線（２８）を包むチャンネル（Ｃ）を露出している。このリングはギャップ（Ｇ）を有し、他の物間への適合および鋸穴内への確実固定を可能にする。
【００５４】
上述の装置の他の形態において、神経刺激装置（３３）は、例えばＤＢＳ電極以外の、一つまたはそれ以上の半導体ボールインプラントを含んでよい。一つまたはそれ以上の半導体ボールインプラントを有する移植可能神経刺激装置はＩｓｈｉｋａｗａ他に対して２００２本７月２日に発行された米国特許第６，４１５，１８４号に記載されており、ここで参考として全体が組み込まれる。
【００５５】
上述の例示実施形態において、相対的に小さい寸法は、頭部への移植を可能にし、または経皮脊髄索神経刺激装置システムの挿入後に小さい切開を介して頭部への挿入を可能にする。更に、それは現在市場で利用できる全体移植可能パルス発生機（ＩＰＧｓ）よりも安価かつ小型であってよい。ここに提供されている神経刺激装置は、深脳刺激電極を付けた患者による、特に苦痛、精神医学的疾患、ジストニー、麻薬中毒、または癲癇の場合に刺激の効果の試験を可能にするために移植することができる。この場合、刺激の利益は数日または数カ月間は発生することを予測できない。現在使用の深脳刺激処置の最も高価部分はＩＰＧｓのコストである。一つのＦＲ装置はコイルおよび電極の両方を作動させてよい。この装置は実験的試験のために具体化されたワイヤに対する必要性を解消する。
【００５６】
上記神経刺激装置は広範囲の用途を有し、苦痛に対する全神経刺激スペクトル、同様に有効性が完全に決定されていなければならない脳刺激の発展段階の用途の全てを含む。上記神経刺激装置はジストニー、ＯＣＤ等の精神医学的疾患、うつ症、精神分裂症、癲癇、外傷性脳障害、病的肥満症等における神経刺激に使用できる。これらの普通のシナリオにおいて、これらの患者の各々が各々につき１０，０００ドルの費用で現在使用されている全移植可能パルス発生機（ＩＰＧ）を受けるとなれば、医療産業および社会に実質的費用が発生する。本発明によるシステムは他の外科治療およびかかる膨大な？費用を不要とし、一般的状態におい二つの病気または系別病気について二つのインパルス発生機を含む。
【００５７】
本発明は例示実施形態について説明された。しかし、上記詳細な説明を読みかつ理解すれば改変および変更が可能である。例えば、例示実施形態の種々の部分はここに説明した以外の方法で結合できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】注入容器を示す。
【図２】鋸穴内に移植可能でありかつ薬物を投与するための延長部を含むまたは深在脳刺激のための電極の通過を可能にする他の形態の注入容器を示す。
【図３】神経周囲へ挿入可能なカテーテルチップを示す。
【図４】本発明による神経刺激装置の断面図である。
【図５】図４の神経刺激装置の平面図である。
【図６】三つの溝を有する鋸穴リングの平面図である。
【図７】信号を無線で受信しかつ受信信号に従って薬の投与を制御する形態の受信機を有する薬配送装置の断面図である。
【図８】Ａは神経刺激装置を含む例示マイクロ注入装置の断面図であり、ＢはＡの上面図である。
【図９】Ａは神経刺激装置を含む例示マイクロ注入装置の断面図であり、ＢはＡの上面図である。
【図１０】Ａは鋸穴リングであり、かつ外部送信機から信号を受信してマイクロカテーテルを介して薬の投与を制御するためにリング形容器の近傍に設置されたコイルまたはアンテナを含む例示マイクロ注入装置を示し、Ｂは神経刺激を制御するために外部送信機から信号を受信するために近傍に設置されたコイルまたはアンテナを有する神経刺激電極を含む他の例示マイクロ注入装置を示し、神経刺激電極は鋸穴へ容器内の切欠きを介して挿入されている。
【図１１】移植可能でありかつ神経刺激を与えるために一つまたはそれ以上の半導体ボールインプラントを更に含むマイクロカテーテル装置を示す。
【図１２】複数のマイクロカテーテルを含むマイクロカテーテル装置の断面図である。
【図１３】容器が異なる薬を分離するための少なくとも一つの隔壁を有するマイクロ注入装置を示す。
【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８Ａ−８Ｂ】
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【図９Ａ−９Ｂ】
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【図１０Ａ−１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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