(57)【要約】【解決手段】泌尿器の機能を制御する方法および装置を提供する。本方法は、体内で実際に生成された神経電気コード化信号（泌尿器の機能を表す）に似た信号を記憶領域から選択することを含む。選択された神経電気コード化信号は，泌尿器の機能を調節すために、身体と直接接する処理部材に伝達される神経電気コード化信号を特定の泌尿器の神経に一斉に伝送される。制御モジュールが、処理部材への伝達のために設けられる。制御モジュールは、選択され処理部材に伝達される神経電気コード化信号を含み、コンピュータが神経電気コード化信号のより大きな記憶能力および操作のために設けられる。
2007512088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
泌尿器の機能を制御するための方法であって，
a.  身体で形成され，身体の神経細胞により伝えられる波形を複製するひとつ以上の波形を，記憶領域から選択する工程と，
b.  選択された波形を，身体に接する処理部材に伝達または伝導する工程と，
c.  泌尿器の機能を制御するために影響を受ける身体領域に，処理部材からの選択された波形を一斉に伝送する工程と，
を含む方法。
【請求項２】
前記工程aがさらに，前記波形をコンピュータの記憶領域から選択することを含む，請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程bがさらに，選択された波形を，処理部材に遠隔的に伝達する工程を含む，請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記工程bがさらに，選択された波形の振動による伝達を含む，請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記工程bがさらに，選択された波形の非振動による伝達を含む，請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記工程bがさらに，選択された波形の磁気的な伝達を含む，請求項１に記載の方法。
【請求項７】
泌尿器の機能を制御する装置であって，
a.  泌尿器の機能を示す，身体で形成され，収集された波形源と，
b.  身体に直接接するように形成された処理部材と，
c.  収集された波形のひとつ以上を処理部材に伝達する手段と，
d.   泌尿器の機能を制御するために、泌尿器の機能が影響を受ける身体の領域に収集された波形を処理部材から一斉に伝送する手段と，
を含む装置。
【請求項８】
前記伝送手段がデジタル・アナログ変換器を含む，請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記波形源が，収集された波形をデジタル形式で記憶するコンピュータを含む，請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記コンピュータは，種々の泌尿器の機能のカテゴリーの波形を収集する別個の領域を含む，請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
処理部材が泌尿器の機能の信号を一斉に伝送するアンテナを含む，請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
処理部材が電極である，請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本出願は，“実際の神経コード化信号を使用する泌尿器の調節”と題する、２００３年１１月２６日に出願の米国仮出願第６０／５２５４８０号に基づく。
【０００２】
膀胱に尿の老廃物をため込むことおよびその老廃物を体外に放出することは身体の恒常性（生命の均衡化）に関連して継続するプロセスである。身体の恒常性が保たれているということは，健康な生命を維持するのに必要な種々の肝要な器官の間で均衡を維持するために、生きているほ乳類の体の内部環境（internal environment）が調節されているということである。膀胱の恒常性とは、膀胱が、腎臓からの尿の老廃物を受けるというプロセスそのものである。膀胱が一杯になると、尿は体外に放出（放尿）される。このプロセスは，限定的ではないが，毒素、入ってくる細菌、環境塵、代謝副産物、水溶性の悪臭物質を膀胱から排泄、除去することである。膀胱は、代謝副産物を肝臓および／または腎臓での処理後に受け取る。
【０００３】
排尿（放尿）は、腎臓から尿管を介して膀胱へともたらされた液状の老廃物を除去するプロセスである。膀胱は液状老廃物（つまり尿）をため込むものである。自律神経系は交感神経および副交感神経を介して信号を送り、尿道口および膀胱の筋肉の活動により体外へと尿を排出する。
【０００４】
膀胱および関連した構造に伴って、尿の収集、貯蔵、放出という通常の機能に干渉する医療上の多数の状態がある。このような状態には、頻尿、多尿、乏尿、尿閉、夜間多尿という一般的な尿管疾患がある。夜尿症、痛みを伴う尿排せつ（排尿困難）、遺尿、閉塞症のような他の症状が子供や成人に影響を及ぼしている。また、失禁として知られる制御できない尿の放出（多くの人間、動物に影響を与えている）がある。
【０００５】
さらに、膀胱系の機能不全を引き起こす、雑多な外傷性傷害、感染症および癌浸潤がある。膀胱系の上記および他の疾患について、外科的治療、薬物治療、訓練、および電気的な刺激装置により処理しているのが現状である。
【０００６】
筋神経痛（神経および筋肉）は、膀胱系の多数の機能不全（一部は処理されているが、他のものはひどい苦痛を与え、また有効な処理方法がない。）に関連している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
いままで、膀胱系を通常働かせる、実際の神経電気コード化信号を使用して上記に状態を有効に処理するものがなかった。このような神経電気コード化信号は脳および脳幹で形成されている。
【０００８】
本発明は、膀胱を通常働かせ、調節する、実際に体内で形成された神経電気コード化信号に似たコード化信号を使用する医療処理方法および装置を提供する。ここで提供する新規な医療処理の発明は、以前は利用不可能な膀胱の範囲および膀胱系の機能不全にかかわるものである。
【０００９】
通常の膀胱の活動は、尿を排出するために自律神経の活動と自発的交感神経の活動との両方に依存する。反射神経の作用および活動的な電気的、神経電気コード化信号は、膀胱の機能や活動の複雑な調節を行うという役割をもつ。膀胱壁は、三層からなる、インターレースした複雑なネットワークを形成する平滑筋線維からなる。尿をためることにより生ずる膀胱壁の膨張は、膀胱が空になるまで、膀胱を収縮させるように排尿筋を活性化する。人または動物は部分的にたまった膀胱を空にすることができ、意志により交感神経の作用を介して尿の排出を中断することもできる。
【００１０】
膀胱は腎臓から尿を集める。腎臓は排出腺であり重要な臓器である。腎臓は血圧の制御に関連したホルモン、および赤血球生成（赤血球を生成すること）のためのホルモンを生成する。さらに腎臓は、血流から老廃物を除去するためにフィルター器官として機能する。したがって、腎臓は液状の老廃物を除去する機能をもつとともに内分泌腺でもある。腎臓は、液状老廃物（尿）を膀胱へともたらす尿管により尿を排出させる。
【００１１】
膀胱の前壁の縦走線維が泌尿括約筋に関する近位尿道へと拡張する。内側括約筋は尿道オリフィスを囲む筋束からなる。筋肉のオリフィスは、神経電気コード化信号が尿管狭窄を弛緩させて尿の放出を可能にするまで尿を保持している。このような状況で、多分に無意識のうちに膀胱により受信される神経電気コード化信号なしで、放尿が開始される。
【００１２】
膀胱および腎臓からの下部尿管を制御する交感神経は腎臓から伸び、仙骨内臓神経を経由して下腹神経叢に伸びる腰髄L-1およびL-2から分岐する。一方、副交感神経の放尿活性化神経は腰随の位置S-2およびS-4から始まり、骨盤内臓神経を経由して膀胱壁叢へと分布する。交感神経活性化神経は排尿筋を弛緩させるもので、内部括約筋につながる。副交感神経は排尿筋につながり、膀胱を空にするように内部括約筋を弛緩する。
【００１３】
尿生殖隔膜の短縮ならびに膀胱および前立腺（男性の場合）の上昇をもたらす骨盤底筋肉の弛緩は、放尿には不可欠である。さらに、尿道、膣（女性の場合）および直腸が伸長する。肛門の肛門挙筋もまた上昇する。男性の場合、近接した尿道を取り囲む線状の筋肉が、膀胱オリフィスを閉じ、射精の後、膀胱への精液の逆流を防止する膀胱三角筋につながっている。
【００１４】
十分に空になったとき、尿をため神経でもって検出する全プロセスは、膀胱の壁にある求心性神経伸長リセプターにより検出される。膀胱および尿道口の神経支配は、感覚求心性神経とともに、促通性および抑制性の運動神経の両方を含む。視床、扁桃体および海馬が膀胱の活動の制御の役割を果たしている。さらに、
延髄橋が排尿痛プロセスにおいて重要な役割を果たしている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は泌尿器の機能を制御する方法を提供する。体内で生成され，伝えられる，記憶された神経電気コード化信号が記憶領域から選択される。選択された波形は，身体と直接接する処理部材に伝達される。処理部材は，泌尿器の機能を制御すために、選択された神経電気コード化信号を体の領域に一斉に伝送する。
【００１６】
神経電気コード化信号は，科学コンピュータのようなコンピュータの記憶領域から選択することができる。選択された神経電気コード化信号を伝達するプロセスは，遠隔的になされても，または制御モジュールに接続された処理部材でもってなされてもよい。伝達は，振動的な方法，電子的な方法，光通信式の方法、磁気的な方法、超音波式の方法、あるいは他の適切な方法を介してでもよい。
【００１７】
本発明は，泌尿器の機能を制御する装置を提供する。本装置は，泌尿器の機能を示す，収集された，神経電気コード化信号源，身体に直接接する処理部材，処理部材に収集された波形を伝達する手段，および収集された神経電気コード化信号を処理部材から泌尿器の機能に一斉に伝送する手段を含む。
【００１８】
伝達手段はデジタル・アナログ変換器を含み得る。収集された波形源は好適に，デジタル形式で記憶されている，収集された波形を有するコンピュータを含む。コンピュータは，異なるカテゴリーの収集された神経電気コード化信号のための，別個の記憶領域を含むことができる。
【００１９】
処理部材は，アンテナもしくは電極，またはひとつ以上の神経電気コード化信号を身体に直接一斉に伝送する他の手段からなってもよい。
【００２０】
本発明は本発明の好適な実施例を，図面に関連して記述した説明において詳細に説明されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の原理の理解のために，図に示した実施例が参照される。しかし，本発明の範囲を制限するためのものと理解すべきではなく，図示の装置の変形，変更，本発明の原理の適用例が，当業者であれば考え得る。
【００２２】
肌の抵抗は通常１０００ないし３００００オームである一方，人体の内部は良好な導電性をもつ。すべてのコード化した信号は，自然のままでは１ボルトより低い電圧で動作する。髄鞘または抵抗性のある脂質および他の材料を介して必要なコード化信号の伝達または伝導の間において電圧の損失を考慮し，適用される電圧は本発明にしたがって約２０ボルトまでとすることができる。本発明では，電流は常に，約２アンペアの出力より低くならなければならない。神経に直接接続された電極による神経への直接の伝導の出力は３ボルトより小さく，１アンペアの十分の一より小さい。１０までまたはそれ以上のチャネルが，尿の排出に関して、治療として患者の健康に適した筋肉活動を行わせまたは達成させるべく，腺または筋肉の制御の治療を同時に行わせるために使用することができる。
【００２３】
本出願はまた，“治療のために、実際の神経コード化信号を伝導または一斉伝送装置および方法”と題する、２００３年９月１８日に出願の米国仮出願第６０／５０３９０８号に基づく。この出願は、個々の器官の機能を調節するために、人間または動物の体に、実際の神経コード化信号を一斉に伝送するために使用される電子機器を教示する。この内容は参考文献としてここに組み込まれる。
【００２４】
本発明は，神経電気コード化信号による泌尿器の機能の制御装置と方法に関する。図１に示されているように，泌尿器の機能の制御ため一態様の装置１０は，少なくともひとつの処理部材１２，および制御モジュール１４を含む。処理部材１２は身体に直接接して，制御モジュール１４からの神経電気コード化信号を受信する。処理部材１２は，人間または動物の泌尿器の機能を調整し，働かせる信号を一斉に伝送する電極，アンテナ，振動子または他の適切な伝導アタッチメントである。処理部材１２は，膀胱に至る遠心性神経，膀胱の排出を調節する脳または脳幹にいたる求心性神経，頸部棘，首または外科的処理で，膀胱または尿管に取り付けることができるものである。このような外科処理は，胸部ステレオスコープ処置において，“キー穴（key-hole）”エントランスでもって達成される。必要であれば，処理部材１２を適切に配置するためにより広範囲な開胸術アプローチが必要となる。膀胱の機能を調節するために知られた神経電気コード化信号は脳幹または脳の他の部分の極近傍または膀胱それ自身の近くにある神経へと伝達され得る。
【００２５】
制御モジュール１４は少なくとも一つの制御部１６およびアンテナ１８を含む。制御部１６は装置による身体への信号の伝達を調節する。図１に示されているように，制御モジュール１４および処理部材１２は，装置１０の遠隔操作ができるように，完全に分かれた要素からなる。制御モジュール１４は独特のものでもよく，実際の信号ににた神経電気コード化信号を処理部材１２へ伝達することができる在来の装置でもよい。
【００２６】
図２に示されているように，装置１０の他の実施例では，制御モジュール１４’および処理部材１２’は接続されている。図面において同様の部材には同じ符号が付けられている。また，図２は，コンピュータ２０（神経電気コード化信号を記憶する大きな容量をもつ）に接続された装置１０’の他の実施例も示す。処理の間，装置１０’により与えられる出力電圧，電流は，各信号に対して，２０ボルトを越えることはなく，また２アンペアを越えることもない。
【００２７】
コンピュータ２０は，複雑で，泌尿器の機能に特有な，ユニークな波形信号を記憶するために使用される。制御モジュール１４’へ伝達し，患者の処理のために使用される，コンピュータ２０の記憶された波形ライブラリーから，神経電気コード化信号が選択される。波形信号およびその形成は，特許文献１（２００１年１１月２０日に出願された“身体の器官の機能を調節するための特定の脳波形を記録し，記憶し，一斉に知らせる装置および方法”と題する米国出願，ここの参考文献として組み込まれる）に詳説されている。
【特許文献１】米国特許出願第１０／０００００５号明細書
【００２８】
本発明はさらに，図３に示されているように，泌尿器の機能の制御のための装置１０，１０’を使用する方法を含む。本方法は，工程２２で，カタログが作られた神経電気コード化信号のメニューから，ひとつ以上の記憶された神経電気コード化信号を選択することで開始する。選択された神経電気コード化信号は泌尿器の機能を始動させ，停止させ，調整する。このような神経電気コード化信号は，泌尿器の機能を平衡化し制御する脳により通常生成されるものと似たものである。選択がされると，工程２４で，神経電気コード化信号は，身体の特定の泌尿器に関連した機能を達成するために調節されてもよい。また，神経電気コード化信号が調節される必要がないとされるときには，工程２４はスキップされ，手順は直接工程２６と進む。工程２６では，神経電気コード化信号は装置１０，１０’の処理部材１２，１２’へ伝達される。
【００２９】
処理部材１２，１２’は，神経電気コード化信号を受信すると，工程２８で示されているように，膀胱または神経位置へと神経電気コード化信号を一斉に伝送する。装置１０，１０’は，選択された神経への神経電気コード化信号の伝達または一斉伝送を介して，泌尿器の活動を調節または調整するために，適切な神経電気コード化信号を利用する。泌尿器の機能を制御することは，ひとつ以上の神経（同時には１０までの神経を含む）に神経電気コード化信号を送ることを必要とする。ターゲットの腺は，自らの神経電気コード化信号についてのみ“応答（respond）”すると考えられている。屎尿器の機能の働きは、選択された神経電気コード化信号が尿の排出ですまさなければならない選択された神経においてサイレントでかつ検出不可能なものであることを必要とする。
【００３０】
本発明の一実施例では，処理部材１２，１２’による一斉伝送のプロセスは，首部，頭部，手足部，背骨，または胸部の，選択された適切な領域での，損傷のない皮膚を通して直接伝達または伝送により達成される。このような領域は，信号が入る神経または神経叢に近い位置に接近している。処理部材１２，１２’を，時期的な方法、光通信式の方法、超音波の方法、振動の方法で神経ターゲットの神経に信号を伝達することができる選択された領域の皮膚にに接触させる。
【００３１】
本発明の他の実施例では，神経電気コード化信号の一斉伝送のプロセスは，受信神経または神経叢に電極を付設して直接伝導することにより実行される。このことは，選択された，ターゲットの神経に電極を物理的に付設することを必要とする外科的な処理を必要とする。膀胱の神経系への直接的な挿入は，すべてまたは一部の泌尿器の機能を制御すべく信号を伝達するために実施される。このような挿入は前後シナップスであってもよく，所望の動き機能に関連した神経節または筋肉神経叢に取り付けることもできる。
【００３２】
さらに，本発明の他の実施例では，一斉伝送は，振動形式で神経電気コード化信号を伝達すること（適切な“神経”が振動信号をコード化した指示を受信し従うことができるようにして，頭部，首部，手足部，脊柱，または胸部の領域に送られる）により実行される。処理部材１２，１２’は伝送を補助するために電極伝導性ジェルまたはペースト媒体を使用して，損傷のない皮膚に押し付けられる。神経電気コード化信号は、患者の泌尿器系の傷害や疾患に依存して、光学式の方法、音響方法、磁気的方法、超音波方法、または振動式の方法により伝達される。
【００３３】
本発明のいろいろな特徴は特に，本発明の図示の例に関連して説明されている。しかし，これら方法および装置は図示のためであり，本発明は特許請求の範囲内で解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は本発明にしたがった方法を実施する装置の一態様の略示ブロック図である。
【図２】図２は本発明にしたがった方法を実施する装置の他の態様の略示ブロック図である。
【図３】図３は本発明にしたがった方法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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