(57)【要約】脳卒中患者の顔面神経系を刺激（例えば電気または電磁気などにより）すると、閉塞した動脈の拡張および周囲の動脈の拡張が生じ、血流が閉鎖部を迂回し、血流が奪われていた組織に到達できるようになる。本発明のデバイスは耳の近傍の顔面神経およびその分枝にアプローチする。使用時、本発明のデバイスは、鼓膜の穿刺を伴わずに顔面神経系を刺激するため、外耳道に挿入するかまたは耳の付近に置くことができる。本発明のデバイスはまた、鼓膜に作製された穿刺部を通して中耳内に進めてもよい。次に、中耳内の顔面神経の分枝を直接刺激してもよい。本発明のデバイスは、急性の脳卒中の緊急処置において、または、脳への血流の長期的維持および脳卒中の予防のため長期的に移植／挿入されるバリエーションとして使用しうる。2013525069.tif 000003
2013525069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位端および遠位端をもち、哺乳類対象の耳に出入りするように移動可能である絶縁ガイドシースと；
該絶縁ガイドシースの中に移動可能な状態で配された、近位端および遠位先端をもつ電極であって、該遠位先端が絶縁ガイドシースの遠位端から出て露出し耳の鼓膜の付近に置かれるように移行されるよう配されているか、または、該遠位先端が絶縁ガイドシースの中にありながら鼓膜の付近に置かれるよう絶縁ガイドシースの内側にとどまるように配されている、電極と；
該電極に刺激エネルギーを供給するために該電極と電気的に連絡している、顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するための刺激生成器と；
該電極に刺激エネルギーを供給するため、該刺激生成器に電力を提供するため該刺激生成器と電気的に連絡している電源と
を具備する装置。
【請求項２】
絶縁ガイドシースの外壁に取り付けられた膨張式カフであって、該絶縁ガイドシースを耳の中の所定の位置に保持するため耳の表面に対してフィットするように構成されている膨張式カフをさらに具備する、請求項1記載の装置。
【請求項３】
絶縁ガイドシースの遠位端が、耳の鼓膜を穿刺して鼓膜に開口部を作製するための鋭利な遠位先端をさらに具備し、絶縁ガイドシースが該開口部を通って中耳に挿入可能である、請求項1記載の装置。
【請求項４】
絶縁ガイドシースが実質的に剛性であり、かつ絶縁ガイドシースを耳に移行させるため絶縁ガイドシースの近位端を押すことによって耳に挿入可能である、請求項1記載の装置。
【請求項５】
鼓膜の付近に置かれた電極の遠位先端が、耳の鼓膜の外側で外耳道に置かれるよう移動可能な状態で配されている遠位先端および絶縁ガイドシースをさらに含む、請求項1記載の装置。
【請求項６】
鼓膜の付近に置かれた電極の遠位先端が、鼓膜の内側で中耳の中に遠位先端を置くため移動可能な状態で絶縁ガイドシースの中に配された電極の遠位先端をさらに含む、請求項1記載の装置。
【請求項７】
電極の近位端が取り付けられる電極アドバンサであって、絶縁ガイドシースの中で該電極を進めるための前進機構を具備する電極アドバンサをさらに具備する、請求項1記載の装置。
【請求項８】
対象の処置を容易にするための材料、ゲル、または溶液を絶縁ガイドシースの管腔に注入するため該絶縁ガイドシースに接続された注入ポートをさらに具備し、絶縁ガイドシースが、該絶縁ガイドシースを通って移送されそして該絶縁ガイドシースの遠位端から放出されるように該材料、ゲル、または溶液を含有するよう構成されている、請求項1記載の装置。
【請求項９】
刺激生成器が、耳の近傍で顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するのに十分な電流を電極に印加するようさらに構成されている、請求項1記載の装置。
【請求項１０】
刺激エネルギーに対する対象の1つまたは複数の生理学的または病態生理学的な応答であって、対象の味覚；聴覚；流涙；鼻汁排出；鼻のうっ血；唾液分泌；音に対する感受性；顔、頭部、または手の動き；発話またはその停止；体動の感覚；眼球運動；頭部の血流；神経の直接的または間接的な活動；および、神経学的機能不全の重症度からなる群より選択される応答に基づいて、電極に印加される刺激エネルギーを調節するため刺激生成器に取り付けられた刺激コントローラをさらに具備する、請求項1記載の装置。
【請求項１１】
対象の脳への血流を改善させるかまたは血液運搬性の薬理作用物質の送達を増強して該対象の脳卒中または別の状態を処置するために顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激する目的で電極に印加される刺激エネルギーを調節するため刺激生成器に取り付けられた刺激コントローラをさらに具備する、請求項1記載の装置。
【請求項１２】
対象の耳に挿入可能な専用の検鏡であって、耳の中の解剖学的構造の直視を可能にするため光がそこを通って伝達されうる開口部をもち、絶縁ガイドシースおよび電極が側方を通過しそして耳内で操作されるようそこを通って移動可能である周辺部チャネルをさらに具備する検鏡をさらに具備する、請求項1記載の装置。
【請求項１３】
絶縁ガイドシースおよび電極が、外耳道を介して対象の体外から耳に挿入されるように構成されている、請求項1記載の装置。
【請求項１４】
絶縁ガイドシースおよび電極が、対象のエウスタキオ管を介して耳に挿入されるように構成されている、請求項1記載の装置。
【請求項１５】
刺激生成器を電極に接続する1つまたは複数の電極リードをさらに具備する、請求項1記載の装置。
【請求項１６】
長期処置用デバイスを具備し；耳の近傍で顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を長期的に刺激および調整するため、装置の1つまたは複数の構成要素が、対象の中耳内部、エウスタキオ管、頭蓋骨、または、頭部の軟部組織もしくは可能な空間に移植可能であり；該長期処置用デバイスが、鼓膜の内側の部位から電磁刺激、電気刺激、またはその両方を提供する、請求項1記載の装置。
【請求項１７】
長期処置用デバイスを具備し；鼓膜の外側の部位から耳の近傍で顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を長期的に刺激および調整するため、装置の1つまたは複数の構成要素が、対象の外耳道の中にまたは外耳に対してフィットするように形作られている、請求項1記載の装置。
【請求項１８】
刺激生成器が、対象の体外に位置するワイヤレス・トランスミッタと、少なくとも一部が電極と電気的に連結したワイヤレス・レシーバとをさらに具備し、該ワイヤレス・トランスミッタが、電極に刺激エネルギーを供給するため該ワイヤレス・レシーバに指示をワイヤレスで伝達するよう構成されている、請求項1記載の装置。
【請求項１９】
ワイヤレス・トランスミッタが、耳の外面に対してフィットするよう構成された器具を具備し、ワイヤレス・レシーバが、対象の体内に移植可能でありかつワイヤレス・トランスミッタからのワイヤレス伝達を受け取るよう構成されている、請求項18記載の装置。
【請求項２０】
ワイヤレス・レシーバおよびワイヤレス・トランスミッタが電磁的または誘導的に連結している、請求項18記載の装置。
【請求項２１】
電源をワイヤレス・トランスミッタに電気的に連結する1つまたは複数のワイヤと；
ワイヤレス・レシーバに刺激エネルギーを伝達するようワイヤレス・トランスミッタを駆動するためのワイヤレス・トランスミッタ内の回路と；
刺激エネルギーを受け取って電極に刺激エネルギーを印加するよう適合したワイヤレス・レシーバ内の回路と
をさらに具備する、請求項18記載の装置。
【請求項２２】
電極が陰極および陽極を具備し、かつ該陰極と該陽極との間の最短距離が、該陰極の任意の部分と耳の近傍における顔面神経系または他の神経構造の任意の構成要素との間の最短距離より大きい、請求項1記載の装置。
【請求項２３】
電極がモノポーラである、請求項1記載の装置。
【請求項２４】
電極の遠位先端がコイルとして形作られているかまたはコイルを含む、請求項1記載の装置。
【請求項２５】
電極の遠位先端が1つもしくは複数のアークとして形作られているかまたは1つもしくは複数のアークを含む、請求項1記載の装置。
【請求項２６】
電極の遠位先端が1つもしくは複数のサークルとして形作られているかまたは1つもしくは複数のサークルを含む、請求項1記載の装置。
【請求項２７】
電極の遠位先端が該電極から取り外し可能であり、かつ、該電極に取り付け可能な複数の異なる遠位先端と置換可能である、請求項1記載の装置。
【請求項２８】
電極が装置から取り外し可能であり、かつ、装置の残りの部分に取り付け可能な複数の異なる電極と置換可能である、請求項1記載の装置。
【請求項２９】
刺激生成器に取り付けられたイヤーピースをさらに具備する装置であって、該イヤーピースが耳の外耳道に挿入可能であり、かつ該刺激生成器が、外耳に対して置かれるよう形作られている、請求項1記載の装置。
【請求項３０】
挿入可能なイヤーピースが消音性の耳栓であるかまたは外耳道を可視化するための検鏡である、請求項29記載の装置。
【請求項３１】
刺激生成器に取り付けられたイヤーピースをさらに具備する装置であって、該刺激生成器が、該イヤーピースへの取り付けにより決定される様式で外耳道からオフセットされる、請求項1記載の装置。
【請求項３２】
刺激生成器が、外耳道の外側部分にフィットするプラグとして形作られている、請求項1記載の装置。
【請求項３３】
刺激生成器が、外耳の上に座するリングまたはフックとして形作られている、請求項1記載の装置。
【請求項３４】
以下の段階を含む方法：
近位端と遠位端とをもつ絶縁ガイドシースを哺乳類対象の耳に移動させる段階；
近位端と遠位先端とをもつ電極を該絶縁ガイドシースの中で移動させる段階；
該電極の移動によって電極の遠位先端を絶縁ガイドシースの遠位端までまたは遠位端から出るまで移行させる段階であって、該遠位先端は電極を露出させるよう絶縁ガイドシースの遠位端から出るまで移行されるかまたは電極の遠位先端は絶縁ガイドシースの内側にとどまるかのいずれかであり、電極の該遠位先端が鼓膜の付近に置かれる、段階；
該絶縁ガイドシースを耳の中の所定の位置に保持するため絶縁ガイドシースを安定させる段階；および
顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため該電極に刺激エネルギーを供給する段階。
【請求項３５】
絶縁ガイドシースを安定させる段階が、絶縁ガイドシースを耳の表面に対してフィットさせるためまたは絶縁ガイドシースを外耳道内の所定の位置に保持するために、絶縁ガイドシースの外壁と関連した膨張式カフを膨張させる段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項３６】
絶縁ガイドシースを耳に移動させる段階が、
該絶縁ガイドシースを外耳道の中で鼓膜まで移動させる段階；
該絶縁ガイドシースの鋭利な遠位端で鼓膜を穿刺して鼓膜に開口部を作製する段階；および
該絶縁ガイドシースを鼓膜の該開口部に通して中耳に挿入する段階
をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項３７】
電極の遠位先端を移行させて該遠位先端を鼓膜の付近に置く段階が、絶縁ガイドシースの遠位端から出て中耳に入るように該遠位先端を移行させる段階をさらに含む、請求項36記載の方法。
【請求項３８】
絶縁ガイドシースを耳に移動させる段階が、該絶縁ガイドシースを外耳道の中で鼓膜の外側まで移動させる段階をさらに含み、かつ電極の遠位先端を移行させる段階が、外耳道において該絶縁ガイドシースの遠位端まで電極の遠位先端を移行させる段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項３９】
絶縁ガイドシースを耳に移動させる段階が、該絶縁ガイドシースをエウスタキオ管の中で中耳に移動させる段階をさらに含み、かつ電極の遠位先端を移行させる段階が、該絶縁ガイドシースの遠位端から出て該中耳に入るように該電極の該遠位先端を移行させる段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項４０】
耳の中で絶縁ガイドシースを操作している際に耳の中の解剖学的構造を直視することを可能にするため対象の外耳道に挿入された専用の検鏡の周辺部のチャネルまたは溝を通して該絶縁ガイドシースを挿入する段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項４１】
刺激エネルギーが対象の望ましい応答を発生させるのに失敗したと決定する段階；
該決定に応答して、絶縁ガイドシースを鼓膜の切開を通して中耳に挿入する段階；および
耳の近傍で顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため中耳の中の電極に刺激エネルギーを供給する段階、
をさらに含む、鼓膜の外側の外耳道で行われる請求項34記載の方法。
【請求項４２】
電極に刺激エネルギーを供給するため電源を介して刺激生成器に電力を提供する段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項４３】
対象の処置を容易にするため材料、ゲル、または溶液を絶縁ガイドシースに注入する段階をさらに含み、該材料、ゲル、または溶液は該絶縁ガイドシースの中を移送されそして該絶縁ガイドシースの遠位端から放出される、請求項34記載の方法。
【請求項４４】
電極からの電流の伝導性を高めるため、材料、ゲル、または溶液が導電性である、請求項43記載の方法。
【請求項４５】
材料、ゲル、または溶液が、電極部の局所組織の望ましくない応答を除去するための麻酔薬または他の薬理作用物質を具備または含有する、請求項43記載の方法。
【請求項４６】
電極に印加される刺激エネルギーを、該刺激エネルギーに対する対象の1つまたは複数の生理学的または病態生理学的な応答に基づいて調節する段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項４７】
1つまたは複数の生理学的または病態生理学的な応答が、対象の味覚；聴覚；流涙；鼻汁排出；鼻のうっ血；唾液分泌；音に対する感受性；顔、頭部、または手の動き；発話またはその停止；体動の感覚；眼球運動；脳動脈または頚動脈の血流；神経の直接的または間接的な活動；および、神経学的機能不全の重症度からなる群より選択される、請求項46記載の方法。
【請求項４８】
顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため電極に刺激エネルギーを供給する段階が、脳への血流を改善させるかまたは血液運搬性の薬理作用物質の送達を増強して対象の脳卒中または別の状態を処置するために顔面神経系を刺激して血管を拡張させる段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項４９】
電極に刺激エネルギーを供給する段階が、該電極に直接接続していない刺激生成器を介して刺激エネルギーをワイヤレスに供給する段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項５０】
顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するために刺激エネルギーを供給する段階が、顔面神経、鼓室神経叢またはその分枝、膝神経節、蝶口蓋神経または神経節、および錐体神経からなる群より選択される神経構造を刺激する段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項５１】
刺激エネルギーを供給する段階が、耳の近傍で顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため耳の鼓膜の外側の外耳道において刺激生成器で電磁場をつくりだす段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項５２】
刺激エネルギーを供給する段階が、顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため刺激生成器で中耳内に電流を直接印加する段階をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項５３】
刺激エネルギーを供給する段階が、電極の陰極部と陽極部との間に電流を流す段階をさらに含み、かつ該陰極部と該陽極部との間の最短距離が、該陰極部と顔面神経系の任意の構成要素との間の最短距離より大きい、請求項34記載の方法。
【請求項５４】
電極を耳に挿入する前または電極を耳から取り出した後に該電極の遠位先端を該電極から取り外す段階；および
該電極に異なる遠位先端を取り付ける段階であって、複数の異なる遠位先端が取り付けられてもよい、段階
をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項５５】
イヤーピースを耳の外耳道に挿入する段階であって、該イヤーピースが、電極に刺激エネルギーを供給する刺激生成器に取り付けられる、段階；および
耳の外面に対して刺激生成器を置く段階
をさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項５６】
外耳道に挿入されるイヤーピースが、消音性の耳栓であるか、または外耳道もしくは鼓膜を可視化するための検鏡である、請求項55記載の方法。
【請求項５７】
刺激生成器が、外耳道の中にフィットするプラグとして形作られているか、外耳の上に座するリングもしくはフックとして形作られているか、または、イヤーピースへの取り付けにより決定される様式において外耳道からオフセットされる、請求項34記載の方法。
【請求項５８】
以下の段階を含む方法：
電極を含有する絶縁ガイドシースを具備しかつ哺乳類対象の耳の鼓膜の付近に移植される長期処置用デバイスを耳に挿入する段階；
顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を長期的に刺激するための期間にわたって該電極に刺激エネルギーを供給する段階；および
電極に刺激エネルギーを供給するため電源を介して刺激生成器に電力を供給する段階。
【請求項５９】
長期処置用デバイスを挿入する段階が、鼓膜の外側で対象の外耳道に長期処置用デバイスを置く段階をさらに含む、請求項58記載の方法。
【請求項６０】
長期処置用デバイスを挿入する段階が、対象の中耳、エウスタキオ管、頭蓋骨、または、頭部の軟部組織もしくは可能な空間に長期処置用デバイスを外科的に移植する段階をさらに含む、請求項58記載の方法。
【請求項６１】
長期処置用デバイスを挿入する段階が、対象の顔面神経管、エウスタキオ管、乳様突起洞、内耳道、ファロピウス管、側頭骨、耳の軟骨、または鼓室上陥凹に長期処置用デバイスを移植する段階をさらに含む、請求項58記載の方法。
【請求項６２】
電極に刺激エネルギーを供給する段階が、その一部が該電極とのワイヤレス通信である刺激生成器を介して電流を供給する段階をさらに含む、請求項58記載の方法。
【請求項６３】
ある期間にわたって対象の1つまたは複数の生理学的または病態生理学的な応答をモニタする段階；および
対象の1つまたは複数の生理学的または病態生理学的な応答に基づいて、電極に供給される刺激エネルギーのパラメータを自動的に調節する段階であって、該調節を行うためにユーザによる動作を何ら必要とせずに該自動調節が生じる段階
をさらに含む、請求項58記載の方法。
【請求項６４】
刺激エネルギーを供給する段階が、脳卒中を処置または予防するために1つまたは複数の動脈の拡張を維持するための期間にわたって顔面神経系の1つまたは複数の構成要素に自動的に電流を供給する段階をさらに含む、請求項58記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、すべての目的に関するその全部における参照によりその全部の開示内容が本明細書に組み入れられる、2010年6月14日に提出された米国特許仮出願第61/397,462号「Apparatus and Means of Use for Modulating the Function of Neural Structures within and Near to the Middle Ear」、および2010年5月2日に提出された米国特許仮出願第61/330,366号「Apparatus and Means of Use for Modulating the Function of the Tympanic Plexus, Geniculate Ganglion, Facial Nerve and/or Related Neural Structures of the Middle Ear」の恩典を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、頭部血管構造の状態を処置するための装置および方法に関し、より具体的には、脳卒中および他の状態を処置するため耳の近傍の特定の神経構造の機能を調整することに関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の説明
脳卒中は米国において身体障害の原因として最も多く、死亡の原因として3番目に多い。米国では毎年900,000例近い脳卒中症例が生じており、690億ドルの医療関連コストをもたらしている。世界的には年間1500万例近い脳卒中症例があり、そのような規模における医療関連サービスのコストおよび生産性の損失は計り知れない。脳卒中の大多数の症例は、脳動脈または頚動脈の閉塞により脳への血流が失われることで生じる。脳動脈の閉塞をもたらすものとして多いのは、（1）血流によって動脈内に運ばれた凝血塊がそこで詰まること、または（2）動脈の内側のアテローム硬化性プラークの領域上で凝血塊が形成されること、である。いずれの機序による血流喪失であっても、または、より一般的でないいくつかの機序のいずれかによる血流喪失であっても、その動脈により供給を受けている脳の領域の栄養素と酸素が奪われて、細胞死および組織壊死につながる。
【０００４】
脳卒中の緊急処置は限られている。米国において急性の脳卒中の処置に承認されている薬は、血栓溶解薬である組織プラスミノゲン活性化因子（アルテプラーゼ）のみである。アルテプラーゼは、脳動脈および頚動脈を閉塞して脳卒中を引き起こすような凝血塊を溶解するように作用する。その結果、アルテプラーゼは、最も重篤な合併症である重度の頭蓋内出血を引き起こすこともある。頭蓋内出血の可能性を減らすため、アルテプラーゼには多数の制約があり、結果的に使用の対象となるのは全脳卒中患者のわずか約3%に限られている。
【０００５】
アルテプラーゼに加えて、動脈内カテーテルを利用した血管内手技も急性の脳卒中の処置に用いられている。脳動脈または頚動脈から凝血塊を回収するかまたは凝血塊上に血栓溶解薬を局所投与することを大きな基盤とする血管内手技は、コストがかかりかつ危険であり、その使用は、高度な訓練を受けた血管内治療専門医を擁する大病院に限定されている。したがって、米国内で血管内手技による処置を受けている脳卒中患者は毎年わずか数千人だと考えられている。
【０００６】
可能性がある脳卒中処置として現在開発されているものに、蝶口蓋神経節の電気刺激がある。この有望な処置では、口の天井（硬口蓋）を通って、蝶口蓋神経節につながるヴィディウス管の中に刺激用ロッドを留置する。このデバイスおよび方法にはいくつかの欠点がある。刺激用ロッドを口からヴィディウス管に挿入することにより、危険な口内細菌を顔面骨に導いてしまうリスクがある。加えて、刺激用ロッドを硬口蓋からヴィディウス管（蝶口蓋神経節につながっているだけでなく、ヴィディウス動脈およびヴィディウス神経が入っている）に盲目的に挿入することは、出血または直接的な神経損傷をもたらすリスクがある。さらに、刺激用ロッドの留置は、特別な訓練および設備を要する。この方法に関連するさらなる懸念として、脳卒中患者は、神経学的損傷の一部として嚥下困難をもつことが多い。この方法で必要とされるように、口内に異物を移植することを要する手技は、脳卒中による神経学的損傷によって気道がすでに損なわれている患者において呼吸系の損傷につながる可能性がある。最後の点として、このデバイスおよび方法は蝶口蓋神経節およびそのごく近い接続を刺激するにすぎず、動物においてこれは脳への血流に小さな効果しか及ぼさない。これに対して、蝶口蓋神経節ならびに他の複数の神経および神経節を活性化させる、顔面神経全体への刺激は、脳への血流に対する影響がはるかに大きい。
【０００７】
疾患が重大でありかつ処置法が限られていることから、急性の脳卒中には満たされていない顕著な医学的需要がある。したがって、急性の脳卒中に対する現在の処置法に伴う前述の問題を解決し、かつ、以下のようである解決法が求められている：（a）頭蓋内出血、呼吸系の損傷、ヴィディウス管内の出血および神経損傷、または顔面骨の感染を引き起こさない；（b）高度の訓練を受けた血管内治療専門医または使用のための特別な訓練を必要としない；（c）直視下にて留置できるか、または非侵襲性もしくは低侵襲性である。
【発明の概要】
【０００８】
本明細書において開示するのは、前述の問題を解決し、かつ、体が備えている血管構造の神経調節機能を利用して脳動脈および頚動脈を拡張させることにより脳への血流を改善するための、医療用のデバイスおよび方法である。本発明は、脳卒中および他の状態を処置するために、耳の近傍に位置する特定の神経構造の機能を調整するための装置および方法である。1つの態様において、本発明の医療用デバイスは、脳動脈の拡張（弛緩）を引き起こす刺激器である。脳動脈および頚動脈は脳幹を起始とする神経（「脳神経」）によって支配されており、その1つである顔面神経（第7脳神経とも呼ばれる）はこれらの動脈を拡張させる働きがある。したがって、脳卒中患者の顔面神経を刺激すると、脳および頭部に供給している動脈の拡張を引き起こせる可能性があり、これにより血流が閉鎖部を迂回し、血流が奪われていた組織に到達できるようになる可能性がある。
【０００９】
本発明のデバイスは、顔面神経およびその分枝が耳の中および近くを通っているところにアプローチする。1つの態様において、本発明のデバイスは外耳道に挿入されてもよく、鼓膜の穿刺を伴わずに（プライマリ・ポジション）、電磁場などの刺激用エネルギーを使って顔面神経系を刺激する。本発明のデバイスはまた、鼓膜に作製された切開を通して中耳内に進められてもよく（セカンダリ・ポジション）、そして、電流の印加によって中耳内の顔面神経が直接的に刺激されてもよい。本発明のデバイスは、急性の脳卒中の緊急処置に使用されてもよく、または、例えば脳の血管構造にアテローム硬化性疾患があり脳の一部への血流が長期的に損なわれている人などにおいて、脳への血流を長期的に維持するため長期的に移植／挿入されるデバイスとして使用されてもよい。
【００１０】
本発明は複数の異なる局面を含みうる。1つの局面において、本発明は、近位端および遠位端をもつ絶縁ガイドシースを具備する装置である。絶縁ガイドシースは、哺乳類対象の耳に出入りするように移動可能である。本発明の装置はまた、近位端と遠位先端とをもつ電極を含む。電極は移動可能な状態で絶縁ガイドシースの中に配されていてもよく、耳の鼓膜（tympanic membrane/ear drum）の付近に置かれてもよい。電極の遠位先端は、絶縁ガイドシースの中で移行するように配されていてもよく、かつ、（a）絶縁ガイドシースの遠位端まで行くが、絶縁ガイドシースの中にとどまる（例えば、電極を外耳に位置決めして装置を使う場合など）か、または（b）絶縁ガイドシースの遠位端から出て露出する（例えば、電極を中耳に位置決めして装置を使う場合など）かのいずれかであってもよい。本発明の装置はまた、耳の近傍において顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため、電極と電気的に連絡／直接接続していて電極に刺激エネルギーを供給する刺激生成器も具備する。いくつかの態様において、刺激生成器は刺激エネルギーを送達する電極に取り付けられており、他の態様において、刺激生成器は電極としても機能する。本発明の装置はまた、電極に刺激エネルギーを供給するため、刺激生成器と電気的に連絡していて刺激生成器に電力を提供する電源も含む。
【００１１】
別の局面において、本発明は、近位端および遠位端をもつ絶縁ガイドシースを哺乳類対象の耳の中に移動させる段階、ならびに、近位端と遠位先端とをもつ電極を絶縁ガイドシースの中で移動させる段階を具備する方法である。本発明の方法はまた、電極の遠位先端を耳の鼓膜の付近に置くため、電極の移動を介して、絶縁ガイドシースの遠位端までかまたは絶縁ガイドシースの遠位端から出るまで電極の遠位先端を移行させる段階も含む。本発明の方法はまた、耳の中の所定の位置に絶縁ガイドシースを保持するため絶縁ガイドシースを安定させる段階も含む。本発明の方法はさらに、耳の近傍において顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため電極に刺激エネルギーを供給する段階を含む。
【００１２】
さらなる局面において、本発明は、哺乳類対象の耳の中に長期処置用デバイスを挿入または移植する段階を具備する長期的方法である。長期処置用デバイスは、電極を含有する絶縁ガイドシースを具備していてもよい。長期処置用デバイスは、側頭骨を通して顔面神経系の経路の付近に挿入または移植されてもよい。本発明の方法はまた、側頭骨の近傍において顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を長期的に刺激するため、期間にわたって電極に刺激エネルギーを供給する段階も含む。本発明の方法はさらに、電極に刺激エネルギーを供給するため電源を介して電力を提供する段階を含む。
【００１３】
本発明のこれらおよび他の特徴、局面、および利点は、以下の説明および添付の図面によってよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】外耳および中耳を周囲の構造とともに示した側断面図であり、本発明の態様に基づく、プライマリ・ポジションで顔面神経系の機能を調整するための装置を示している。
【図２】耳の側断面図（図1の拡大図）であり、本発明の態様に基づく、プライマリ・ポジションにおける本発明の装置による刺激を示している。
【図３】外耳および中耳を周囲の構造とともに示した側断面図であり、本発明の態様に基づく、セカンダリ・ポジションで顔面神経系の機能を調整するための装置を示している。
【図４】耳の側断面図（図3の拡大図）であり、本発明の態様に基づく、セカンダリ・ポジションにおける本発明の装置による刺激を示している。
【図５ａ】本発明の態様に基づく、ワイヤコイルとして構成された図2の電極を示した側断面図である。
【図５ｂ】本発明の態様に基づく、一連のアークとして構成された図2の電極を示した側断面図である。
【図５ｃ】本発明の態様に基づく、一連のサークルとして構成された図2の電極を示した側断面図である。
【図６ａ】複数の交換可能電極およびそれらが刺激生成器と接続する様式を示した、本発明の装置の側断面図である。
【図６ｂ】本発明の態様に基づく、ワイヤが絶縁ガイドシースの中に引っ込められた状態において、バイポーラ電極のワイヤの遠位端近くのフレキシブルベンドによって生じたバイポーラ電極の2つの先端の分離を示した側断面図（図6aの拡大図）である。
【図６ｃ】本発明の態様に基づく、鼓膜の切開後に電極が中耳に入りそして電極ワイヤが絶縁ガイドシースから出て伸ばされた状態の、図6bのバイポーラ電極の側断面図である。
【図７ａ】本発明の態様に基づく、絶縁ガイドシースの中の絶縁プラグをもつ本発明の装置の遠位先端の側断面図である。
【図７ｂ】本発明の態様に基づく、絶縁プラグを備えた図7aの装置の遠位先端の側断面図であり、鼓膜の切開後に電極が中耳に入って絶縁プラグを押し出した状態を示している。
【図７ｃ】本発明の態様に基づく、環状部を備えた本発明の装置の遠位先端の側断面図であり、電極が絶縁ガイドシースの中にある状態を示している。
【図７ｄ】本発明の態様に基づく、環状部を備えた図7cの装置の遠位先端の側断面図であり、鼓膜の切開後に電極が中耳に入って環状部を穿孔した状態を示している。
【図７ｅ】本発明の態様に基づく、花形先端を備えた本発明の装置の遠位先端の側断面図であり、花形先端の花弁が閉じ電極が絶縁ガイドシースの中にある状態を示している。
【図７ｆ】本発明の態様に基づく、花形先端を備えた図7eの装置の遠位先端の側断面図であり、鼓膜を突き刺した後、電極が中耳に入って閉じた先端をこじ開け、花弁が開いた状態を示している。
【図８】本発明の態様に基づく、本発明の装置とともに使用するための検鏡を示した側面図である。
【図９】本発明の態様に基づく、外耳道に挿入可能な電極を含有する絶縁ガイドシースと外耳に置かれる刺激生成器とを備えた本発明の装置のイヤーピースの側断面図であり、本図において装置はワイヤレスのトランスミッタとレシーバとを含んでいる。
【図１０】本発明の態様に基づく、外耳道に挿入可能な電極を含有する絶縁ガイドシースと外耳に置かれる刺激生成器とを備えた本発明の装置のイヤーピースの側断面図であり、本図においてイヤーピースは電源に接続している。
【図１１ａ】本発明の態様に基づく、外耳に置かれる刺激生成器が電磁コイルで形成された本発明の装置のイヤーピースの側断面図であり、本図においてガイドピースが本デバイスを外耳道に位置決めしている。
【図１１ｂ】本発明の態様に基づく、外耳道からオフセットする様式で電磁コイルを位置決めする本発明の装置のイヤーピースを示した図である。
【図１２ａ】本発明の態様に基づく、そのぴったり合う形状によって外耳道に位置決めされた本発明の装置の電磁コイルシリンダの側断面図である。
【図１２ｂ】本発明の態様に基づく、図12aの電磁コイルシリンダの図であり、強磁性体バーがその管腔を通り中耳腔内に置かれている。
【図１２ｃ】本発明の態様に基づく、強磁性体バーによる刺激を含む耳の側面図（図12bの拡大図）である。
【図１３】本発明の態様に基づく、頭蓋骨内に移植された顔面神経系の長期調整用の刺激用デバイスの側面図である。
【図１４】本発明の態様に基づく、中耳内に置かれた顔面神経系の長期調整用の刺激用デバイスの側面図である。
【図１５】本発明の態様に基づく、神経構造を刺激するための方法を示した工程系統図である。
【図１６】本発明の態様に基づく、神経構造を刺激するための別の方法を示した工程系統図である。
【図１７】本発明の態様に基づく、神経構造を刺激するための図16の方法の続きを示した工程系統図である。
【図１８】本発明の態様に基づく、神経構造を刺激するための長期的方法を示した工程系統図である。
【００１５】
当業者には、添付の図面が例証のみを目的としていることが理解されるであろう。添付の図面は、本教示の範囲にいかなる制限を与えることも意図したものではない。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明の詳細な説明
神経構造調整装置
本発明の装置による顔面神経系刺激の目的は、頭部の血流を調整することである。頭部の血流の調整は、脳動脈、頚動脈、および／または脳外動脈への血流を増やすか、減らすか、再配分するか、またはその他変化させることを含み、これらの動脈は、脳、脳幹、顔、頭皮、眼、および首の動脈を含むが、それに限定されるわけではない。いくつかの態様において、本発明の装置は、脳卒中を処置すること、または血液運搬性の薬理作用物質の送達を増強して対象の状態を処置することを目的に、対象の脳への血流を増やすため顔面神経系を刺激する。他の態様において、脳または頭部の他の部分への血流は減らされる。本明細書において、脳卒中（stroke）という用語は任意の種類の脳卒中を指し、「アテローム硬化性疾患により起きた脳卒中（stroke caused by atherosclerotic disease）」という句は、全脳卒中の約20%を含む、アテローム硬化性の脳動脈疾患によって起きた脳卒中を特に指す。
【００１７】
図1は、本発明の態様に基づく、脳血管構造の状態を処置するための装置100の側面図であり、耳を通じて顔面神経系の一部または全部の刺激が遂行されている。図1には、外耳114、中耳116、内耳118、鼓膜136（tympanic membrane/ear drum）、およびエウスタキオ管120を含む、耳のさまざまな構成要素が示されている。本明細書において、「耳（ear）」という用語は、特に断りがない限り、外耳、中耳、および内耳を含む耳の任意の部分を指す。図1には、顔面神経124および中耳116を通る顔面神経の分枝126を含め、神経系の特定の構成要素も示されている。本明細書において、「顔面神経系（facial nerve system）」という用語は、顔面神経、膝神経節、鼓室神経叢、蝶口蓋神経および蝶口蓋神経叢、錐体神経、篩骨神経、口蓋神経、ヴィディウス神経、上記構造の交通枝および接続部、ならびに、上記構造のいずれかと三叉神経、舌咽神経、または迷走神経との間の交通枝および接続部を含むが、それに限定されるわけではない。顔面神経系のこれら構成要素は、耳136の近傍、付近、または直近にある。いくつかの態様において、本発明の装置は、中耳116の中を通るか、中耳116の中に一部または分枝があるか、または中耳116の中の構造に寄与するかする顔面神経系の構成要素を刺激する。さらに、いくつかの態様において、本発明の装置は、中耳116の中に一部または分枝があるか、または中耳116のすぐ外側にある顔面神経系の構成要素を刺激する。本明細書において、「限定された顔面神経系（limited facial nerve system）」という用語は、上に挙げた神経を含むが、蝶口蓋神経および蝶口蓋神経叢、錐体神経およびその交通枝、篩骨神経およびその交通枝、鼻口蓋神経を含む口蓋神経、ヴィディウス神経およびその交通枝、ならびに、上記構造のいずれかと三叉神経系との間の交通枝は含まない。
【００１８】
図1の装置100はさまざまな構成要素を含む。装置100は、近位端103（刺激生成器106に最も近くかつデバイスの操作者に最も近い端）および遠位端105（デバイスの操作者および刺激生成器から最も遠い、耳の内側の端）をもつ絶縁ガイドシース104を含む。絶縁ガイドシース104は、（例えば哺乳類対象などの）耳に出入りするように移動可能である。本明細書において、「哺乳類対象（mammalian subject）」または「対象（subject）」という用語は、ヒトを含む任意の哺乳動物を指す。いくつかの態様において、絶縁ガイドシース104は剛性または実質的に剛性であり（すなわち、耳の中に移行できるだけ十分に剛性であるが非可撓性ではない）、絶縁ガイドシース104の近位端103を押すかまたは圧力をかけて遠位先端132を耳の中に移行させることによって耳に挿入可能である。装置100はまた、近位端131と遠位先端132とをもつ電極102も含む。本明細書において、「電極（electrode）」という用語は刺激を提供する刺激デバイスを含み、この刺激は例えば、電流の形態または電磁場もしくは磁場の形態の刺激または刺激エネルギーなどである。いくつかの態様において、電極102は絶縁ガイドシース104の中に格納されている。いくつかの態様において、電極102は直線ワイヤまたは複数のワイヤである。いくつかの態様において、電極102はコイル状ワイヤまたは非線形形状に形成されたワイヤである。いくつかの態様において、電極102および絶縁ガイドシース104は一緒に刺激器を形成する。さらなる態様において、電極102の遠位先端132は電極102から取り外し可能であり、かつ、電極102に取り付け可能な複数の異なる遠位先端と置換可能である。したがって、装置100は、所望であれば、または電極102により送達される刺激の種類（例えば電気的、電磁的など）を変更するのであれば、新しい／きれいな遠位先端132とともに再使用できる。
【００１９】
図1の装置100において、絶縁ガイドシース104は移動可能な状態で耳の中に配され、電極102は移動可能な状態で絶縁ガイドシース104の中に配される。いくつかの態様において、電極102および絶縁ガイドシース104は一緒に耳の中に進められる。他の態様において、まず絶縁ガイドシース104が耳の中に進められ、そして電極102が絶縁ガイドシース104の中および耳の中に進められる。いくつかの態様において、電極102の遠位先端132は、絶縁ガイドシース104の遠位端105まで進められてもよい。いくつかの態様において、遠位先端132は、露出するよう、絶縁ガイドシース104の遠位端105から出てさらに進められてもよい。
【００２０】
装置100には、プライマリ・ポジションおよびセカンダリ・ポジションという2つの位置がある。図1はプライマリ・ポジションを示し、図3はセカンダリ・ポジションを示している。プライマリ・ポジションでは、電極102および絶縁ガイドシース104は外耳道122の中を鼓膜136の近くまで進められ、そして電極102は絶縁ガイドシース104の内側にとどまるように配される（または、所望であれば、絶縁ガイドシース104から出て露出するまで電極の先端が移行されてもよい）。プライマリ・ポジションにおいて、電極102は鼓膜136の外部にとどまり、したがって外耳道122の中にとどまる。セカンダリ・ポジションでは、電極102の遠位先端132は、絶縁ガイドシース104の遠位端105から出て露出するように移行されるよう配され（または、所望であれば絶縁ガイドシース104の中に保たれてもよい）、そして耳の鼓膜136の付近に置かれる。したがって、絶縁ガイドシース104および電極102は中耳116の中まで通され、したがって鼓膜136の内部に位置決めされる。この状況において、鼓膜136は切開または穿刺され、絶縁ガイドシース104および電極102は切開された鼓膜136を通して中耳116に挿入される。鼓膜136はさまざまなやりかたで切開されてよい。1つの態様において、絶縁ガイドシース104の遠位端105は鋭利であり、鼓膜136を通るようにこの鋭利な遠位先端が押されることによって中耳116に到達するための開口部が作製されてもよい。他の態様において、鼓膜136に切開をつくるため別の器械が使用されてもよい。いくつかの態様において、絶縁ガイドシース104および電極102の両方が中耳116に挿入される。他の態様において、電極102のみが中耳116に挿入され、絶縁ガイドシース104は外耳道122に残る。いくつかの態様において、絶縁ガイドシース104は、外耳道122を通って中耳116にアクセスすることを可能にするため、長さが6 cm〜12 cmである。
【００２１】
絶縁ガイドシース104は、耳の中の所定の位置になったら、意図されない動きを防ぐため所定の位置に固定されてもよい。1つの態様において、絶縁ガイドシース104は、外耳道122内で絶縁ガイドシース104上の膨張式カフ134を膨張させることによって所定の位置に固定されるが、他の安定化機構も用いられてよく、これには、外耳114に固定されるイヤーピースまたはクリップ（図には示していない）による安定化も含まれる。いくつかの態様において、膨張式カフ134は絶縁ガイドシース104の外壁に取り付けられ、そして、絶縁ガイドシース104を耳の中の所定の位置に保持するため耳の表面にフィットするように構成される。膨張式カフ134は、絶縁ガイドシース104をプライマリ・ポジションまたはセカンダリ・ポジションに固定するために用いられてもよい。
【００２２】
刺激生成器106はさまざまな様式で電極102と電気的に連絡していてもよい。例えば、刺激生成器106は電極102に直接接続されていてもよく（例えば、1つまたは複数のワイヤまたは他のコネクタを介して接続されるなど）、または、電極102に間接的に接続されているかもしくは連絡していてもよい。刺激生成器106に電力を提供して電極102に刺激エネルギーを供給するため、刺激生成器106と電気的に連絡した状態に電源108が置かれていてもよい。電源108もまた、刺激生成器106に直接的または間接的に接続されていてもよい。例えば、電源108は1つまたは複数のワイヤまたは他のコネクタを介して刺激生成器106に接続していてもよいが、ワイヤレス通信法などによって刺激生成器106と間接的に接続または連絡していてもよい。いくつかの態様において、電源108が刺激生成器106に電力を提供し、刺激生成器106が電極102に刺激エネルギーを提供し、そして電極102が顔面神経系の1つまたは複数の局面に刺激を提供する。
【００２３】
加えて、装置100は、電極102の近位端131が取り付けまたは関連付けされる電極アドバンサ110を含んでいてもよい。電極アドバンサ110は、絶縁ガイドシース104の中で電極102を進めるため、および／または絶縁ガイドシース104を耳の中に進めるための前進機構を含んでいてもよい。
【００２４】
図1〜4では、絶縁ガイドシース104および電極102が外耳道122を介して耳に挿入されているが、これらの構成要素は対象のエウスタキオ管120を介して中耳116に挿入されるように構成されていてもよい。外耳道内または鼓膜上のさまざまな疾患プロセスは、外耳道を通る医療用デバイスのアクセスを妨げる可能性がある。外耳道122を通るアクセスの制限を克服するため、エウスタキオ管120を通って中耳にアクセスできる装置が利用されてもよい。エウスタキオ管120は中耳116と鼻咽頭とを接続しており、中耳116と外部環境との圧力を平衡させることおよび中耳116からの排液が喉に入ることを可能にしている。絶縁ガイドシース104および電極102は、直視を伴わない経鼻的位置決めによるか、直視下にて経鼻的にか、または直視下にて経口的に、エウスタキオ管120に挿入されてもよい。次に絶縁ガイドシース104および電極102は、エウスタキオ管120に沿って中耳116の中に進められてもよい。いくつかの態様において、絶縁ガイドシース104は、エウスタキオ管120を通って中耳116にアクセスすることを可能にするため、長さが20 cm〜30 cmである。装置100は、エウスタキオ管120を通って中耳116の中に置かれたら、次に、上述のように、すなわち、脳卒中処置のため顔面神経系の1つまたは複数の構成要素に刺激エネルギーを印加するなどのために、使用されてもよい。
【００２５】
本発明の所望の結果を得るため、導電性の材料、ゲル、または溶液などによる外耳道または中耳の充填を用いてもよい。したがって、いくつかの態様において、装置100は絶縁ガイドシース104に接続された注入ポート112をさらに具備する。注入ポート112は、絶縁ガイドシース104の壁の開口部に取り付けられたチューブまたは他の構造であってもよい。注入ポート112は、ユーザがそこから材料、ゲル、または溶液を挿入できる開口部を1つの端に含んでいてもよい。注入ポート112は、対象の処置を容易にするための材料、ゲル、または溶液を絶縁ガイドシース104に注入するのに用いられる。材料、ゲル、または溶液は、注入後、絶縁ガイドシース104の中に含有され、そしていくつかの態様において、材料、ゲル、または溶液の一部または全部は、絶縁ガイドシース104の遠位端105から放出されるよう絶縁ガイドシース104を通って移送される。異なるさまざまな材料、ゲル、または溶液が、注入ポート112を通って絶縁ガイドシースの管腔内に置かれてもよい。例えば、導電性を高めるため、導電性のゲルまたは溶液が対象の外耳道122または中耳116に注入されてもよい。別の例として、電極102部の局所組織の望ましくない応答を除去するために使われる麻酔薬または他の薬理作用物質を外耳道122または中耳116に注入してもよい。薬理作用物質はまた、導電性の材料、ゲル、または溶液に添加されてもよい。いくつかの態様において、注入ポート112は、絶縁ガイドシース104の中の単一の管腔に接続する。他の態様において、注入ポート112は、絶縁ガイドシース104の中の複数の管腔の1つに接続する。
【００２６】
いくつかの態様において、装置100は、電極102に印加される刺激エネルギーを調節するため、刺激生成器106に取り付けられた刺激コントローラ140をさらに具備する。刺激コントローラ140は、装置の操作者が装置100に指示を与えるかまたはその他装置100と相互作用することができるユーザインターフェースを含んでいてもよい。刺激コントローラ140は、刺激エネルギーの強度、周波数、および／または他のパラメータを制御することを可能にしてもよい。例えば、コントローラ140は、電流の強度を増加または減少させるため、および装置100の作動における他の種々の要素を制御するための、特定のコントロール（例えば、ノブ、デジタル設定など）を含んでいてもよい。装置100がコンピュータまたは他の機械類に接続可能である場合、操作者は、コンピュータのインターフェースを介して装置100と相互作用しかつ装置100を制御できてもよく、これには、対象のバイタルサインおよび刺激エネルギーへの経時的応答などを追跡することも含まれる。
【００２７】
刺激コントローラ140はさらに、さまざまな目的に合わせて刺激エネルギーを調節するために用いられてもよい。例えば、刺激エネルギーは、刺激エネルギーに対する対象の1つまたは複数の生理学的または病態生理学的応答に基づいて調節されてもよい（例えば、対象の味覚；聴覚；流涙；鼻汁排出；鼻のうっ血；唾液分泌；音に対する感受性；顔、頭部、または手の動き；発話またはその停止；体動の感覚；眼球運動；頭部の血流；神経の直接的または間接的な活動；および、神経学的機能不全の重症度、など）。例えば、対象が特定の眼球運動を呈する場合、操作者はこれを観察し、そして、刺激エネルギーかまたは刺激エネルギーに関連する他の特定のパラメータを変更することによってこれに応答してもよい。別の例として、装置100自体が、対象の特定の生理学的または病態生理学的応答を測定するかまたは他の器機類と相互作用して検出してもよく、そして装置100はそれに応答して刺激エネルギーを自動的に調節してもよい。さらなる例として、疾患プロセスの直接的な処置として、または疾患プロセスの処置として血液運搬性の薬理作用物質の送達を容易にするため、対象の脳への血流を増やすかまたはその他制御するように刺激エネルギーを調節してもよい。
【００２８】
装置100はまた、顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため、電極102と電気的に連絡していて電極102に刺激エネルギーを供給する刺激生成器106も含む。いくつかの態様において、刺激エネルギーは電極102を通じて印加される電流であり、この電流は、耳の近傍に位置する顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するだけの十分な強度がある電磁場202をつくりだす。図2は、プライマリ・ポジションにある絶縁ガイドシース104および電極102を示しており、さらに、本発明の態様にもとづく刺激エネルギーの印加も示している。この態様において、刺激エネルギーは、中耳116またはその近傍に位置する顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するだけの十分な強度がある電磁場202をつくりだすため電極102に印加される電流である。したがって、電磁場202は、鼓膜136の外側である外耳道122にある電極102で顔面神経系を刺激するのに用いられる。いくつかの態様において、電磁場202は、以下のパラメータのさまざまな組み合わせによって規定される：0.01〜100 Hzの刺激周波数；0.01〜5.0テスラの磁場強度；二相性または振動性の波形。いくつかの態様において、電磁場202は間欠的または周期的に印加される。いくつかの態様において、特定のパラメータによる刺激は脳への血流を減少させるかまたは進路を変えさせる。
【００２９】
いくつかの態様において、電極をプライマリ・ポジションで用いて所望の結果が得られなかった場合は、次に電極102を中耳116の中に進めて装置100をセカンダリ・ポジションに置くことが行われる。この状況において、絶縁ガイドシース104および／または電極102が中耳116に入ることを可能にするため、絶縁ガイドシース104の鋭利な遠位端105かまたは他の機構を用いて鼓膜136が切開される。絶縁ガイドシース104は外耳道122内の所定の位置に固定されてもよく、または鼓膜136の切開を通って進められそして所定の位置に固定されてもよく、電極102は絶縁ガイドシース104の遠位端105を通過して中耳116の中に進められてもよい。次に顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため、電極102の露出した先端を通じて電流が印加されてもよい。これをセカンダリ・ポジションという。セカンダリ・ポジションにおいて、中耳116の中に存在する顔面神経の1つまたは複数の構成要素が、電流への直接的曝露による刺激の対象となってもよい。いくつかの態様において、電極は陰極および陽極を具備する。1つの態様において、陰極と陽極との間の最短距離は、陰極の任意の部分と、鼓室神経叢、顔面神経、または中耳の他の神経構造の任意の部分との間の最短距離より大きい。いくつかの態様において、電極はモノポーラであり、外耳または頭部の他の部分に接地線が適用される。
【００３０】
図3は、本発明の態様に基づく、セカンダリ・ポジションにおける装置100を示している。絶縁ガイドシース104は外耳道122内の膨張式カフ134によって所定の位置に固定されている。絶縁ガイドシース104は鼓膜136を切開するのに用いられている。図3には切開302（例えば穿刺穴）が示されており、絶縁ガイドシース104および電極102は切開302を通って中耳116の中に進められている。電極102の遠位先端132が露出するよう、電極102は絶縁ガイドシース104の中をさらに進められている。いくつかの態様において、電極102の遠位先端132は、中耳116を通る顔面神経124の分枝126の近くに位置決めされる。
【００３１】
図4は、電極102に刺激エネルギーが印加されている状態の、セカンダリ・ポジションにある装置100を示している。図4は、中耳116にある顔面神経の分枝126の直接的な電気刺激402を示している。いくつかの態様において、電極は絶縁ガイドシース104の中に保たれ、そして電極102に電流を印加すると、さまざまな組織を貫通して顔面神経系の構成要素を刺激する電磁場202がつくりだされる。いくつかの態様において、電気刺激402は、以下のパラメータのさまざまな組み合わせによって規定される：0.1〜100 Hzの刺激周波数；0.1〜5.0 mAの電流；位相間の遅延を伴うかまたは伴わない二相性の波形。いくつかの態様において、電気刺激402は間欠的または周期的に提供される。いくつかの態様において、特定のパラメータによる刺激は脳への血流を減少させるかまたはシャントさせる。
【００３２】
図5a〜cは、プライマリ・ポジションで使用される装置100の遠位先端132を示しており、さらに、電磁場202の生成に好適な電極102の遠位先端132のさまざまな構成の例も示している。図5aは、本発明の態様に基づく、繰り返しループを伴うワイヤコイル504として構成された電極102の遠位先端132を示しており、繰り返しループは、1つの端が電極の電流流入ワイヤ502と、他の端が電極の電流流出ワイヤ506と接続している。電極の電流流入ワイヤ502と電極の電流流出ワイヤ506とは、絶縁ガイドシース104の管腔512の中で、絶縁隔壁508または他の絶縁手段により隔てられている。いくつかの態様において、そして図5aに示されているように、ワイヤコイル504は、その軸が電極ワイヤの方向と概ね平行になるように、絶縁ガイドシース104の遠位端105の近くに位置決めされる。他の態様において、ワイヤコイル504は、その軸が電極ワイヤの方向と概ね垂直になるかまたはかなり離れた角度になるように、絶縁ガイドシース104の管腔512の中で位置決めされる（図には示していない）。いくつかの態様において、ワイヤコイル504は円錐状にテーパされている。いくつかの態様において、ワイヤコイル504は外径が6 mm未満であり、内径が少なくとも2 mmであり、長さが10〜30 mmである。いくつかの態様において、ワイヤコイルは、1層あたり50〜250ターンの5〜25層になるように巻かれる。
【００３３】
図5bは、本発明の態様に基づき、1つまたは複数のワイヤアーク514として構成された電極102の遠位先端132を示している。図5bに示されているように、いくつかの態様において、電極の電流流入ワイヤ502と電極の電流流出ワイヤ506との間に電気的接続が形成されるように、電極102の遠位先端132において電極の電流流入ワイヤ502と電極の電流流出ワイヤ506との間に一連のアークが置かれる。本発明のいくつかの態様において、アークは、絶縁ガイドシース104の管腔512の中で電極の電流流入ワイヤ502および電極の電流流出ワイヤ506により形成される平面から傾いている。いくつかの態様において、電極の電流流入ワイヤ502と電極の電流流出ワイヤ506との距離は最小限であり、これにより、ワイヤアーク514を実質的に引っ張って輪縄状の形状にしている（図には示していない）。いくつかの態様において、4〜50個のワイヤアーク514が利用される。
【００３４】
図5cは、本発明の態様に基づき、1つまたは複数のワイヤサークル516として構成された電極102の遠位先端132を示している。いくつかの態様において、電極の電流流入ワイヤ502および電極の電流流出ワイヤ506が単一の点でワイヤサークル516と接続するように、電極の電流流入ワイヤ502と電極の電流流出ワイヤ506との間にワイヤサークル516が置かれる。いくつかの態様において、ワイヤサークル516は、その平面が電極の電流流入ワイヤ502または電極の電流流出ワイヤ506の方向と垂直にならないように、電極の電流流入ワイヤ502と電極の電流流出ワイヤ506との間に置かれる。いくつかの態様において、ワイヤサークル516は、形状が実質的に卵型になるようにゆがめられる。いくつかの態様において、ワイヤサークル516は、ワイヤに沿ったすべての点が単一の平面内に入ることがないようにゆがめられる（図には示していない）。
【００３５】
図5a〜cを参照すると、ワイヤおよび絶縁ガイドシース104はさまざまな様式に構築されてよい。いくつかの態様において、図5a〜cに示された形状を具備するワイヤは、直径が0.06〜0.60 mmである。装置100のいくつかの態様において、絶縁ガイドシース104は、ポリ(4,4'-オキシジフェニレン-ピロメリットイミド)（KAPTON（登録商標））、ポリイミド、またはポリテトラフルオロエチレン（PTFEもしくはTEFLON（登録商標））で作られる。いくつかの態様において、絶縁ガイドシース104は、コンフォーマル・コーティングを伴って作製される。
【００３６】
図5a〜cについて説明した電極の遠位先端のさまざまな態様を含め、以上に説明したすべてのものは、図6〜14など、残りのデザインにも適用できる。例えば、図5a〜cの構成要素の構築に使われるサイズ、形状、デザイン、および材料の説明内容は、図6〜14の装置デザインにも適用できる。ただし、明瞭性と提示の容易さを期すため、図6〜14の各々に関する以下の説明において、これらの詳細は繰り返さない。
【００３７】
図6aは、本発明の態様に基づき、プライマリ・ポジションおよびセカンダリ・ポジションにおける使用のため電極の交換が可能である装置600を示している。プライマリ・ポジションで電磁場式刺激器を使う場合は、遠位カプラ608と近位カプラ606との結合によってジャンクションが形成され、このとき、遠位カプラ608は絶縁ガイドシース104の近位端103において電極102と電気的に連絡した状態にあり、近位カプラ606は刺激生成器106と連絡した状態にある。近位カプラ606と遠位カプラ608とを接続すると、電極は刺激生成器106と電気的に連続した状態になり、これは、電極を通って刺激が送達されることを可能にし、ひいては電磁場202を生成する。セカンダリ・ポジションで使う場合は、前述の電磁場式刺激器が取り除かれ、これは、その刺激器のタイプに特異的な近位カプラ606から遠位カプラ608を切り離すことによって行われる。次に、セカンダリ・ポジションに適した刺激器が、例えば別個のジャンクションを介して、取り付けられる。この実施例では、絶縁されていない遠位先端132を介して直接的な電気刺激を送達できる電極が、電極の近位端131にある遠位カプラ604の手段によって、刺激生成器106の近位カプラ602に取り付けられ、このとき、遠位カプラ604および近位カプラ602はこのタイプの電極に特異的なものであり、典型的には他の電極タイプ（例えば電磁場を生成するもの）とともには使用されない。近位カプラ602と遠位カプラ604とを接続すると、電極は刺激生成器106と電気的に連続した状態になり、これにより刺激が電極を通って送達されそして直接的な電流または電圧として遠位先端132から放出されることが可能となる。
【００３８】
いくつかの態様において、近位カプラ602, 606を遠位カプラ604, 608に接続するという手段によって1つの電極タイプを取り付けることで、別の電極タイプを装置に同時に取り付けることが阻まれる。いくつかの態様において、近位カプラ602, 606および遠位カプラ604, 608という手段によって電極タイプを取り付けることで、電源108により送達されるパワーが決定、調節、または制限される。
【００３９】
いくつかの態様において、図6aに示すように、本発明のデバイスのセカンダリ・ポジションにおいて刺激を送達するためバイポーラ電極が使用される。中耳腔116の中でバイポーラ電極を最適に配向するため、セカンダリ・ポジションで使うための電極の近位端131かまたはその近くに電極ローテータ610が位置決めされる。電極ローテータ610は、バイポーラ電極の1つのポールを第二のポールの周囲で回転させるか、両方のポールを共通軸の周囲で回転させるか、またはその他電極の位置決めを調節するために使われる。いくつかの態様において、電極ポールのうち1つまたは複数を回転させることは、バイポーラ電極のポールを格納している絶縁ガイドシース104を回転させることによって行われる。バイポーラ電極の1つまたは両方のポールを絶縁ガイドシース104から前進させるかまたはその中に引っ込めることができるよう、バイポーラ電極の近位端かまたはその近くに電極アドバンサ110も取り付けられていてもよい。
【００４０】
図6bに示すように、いくつかの態様において、バイポーラ電極は、絶縁ガイドシース104の中の別々の管腔の中に格納された陰極ワイヤ506および陽極ワイヤ502によって形成される。いくつかの態様において、別々の管腔は、絶縁隔壁508または他のそのような分割によって形成される。いくつかの態様において、陰極ワイヤ626および陽極ワイヤ622の遠位端の近くで、電極ワイヤにフレキシブルベンド652が置かれる。図6cに示すように、電極ワイヤが進められて遠位端105から出ると、フレキシブルベンド652が電極ワイヤの先端をあらかじめ定められた距離だけ広げる。他の態様において、陰極ワイヤ626および陽極ワイヤ622が進められて絶縁ガイドシース104から出たときにこれらワイヤの間に固定的な距離が存在するよう、絶縁ガイドシース104の中の別々の管腔は、絶縁ガイドシース104の長さに沿った異なる位置で開いている（図には示していない）。
【００４１】
中耳116に刺激を送達するためセカンダリ・ポジションで使用される電極のワイヤは、さまざまな様式で構築される。いくつかの態様において、ワイヤは、ステンレス鋼、白金、銀合金、金合金、またはニチノールで形成される。いくつかの態様において、電極のワイヤは正方形またはストリップ形状であってもよい。いくつかの態様において、電極のワイヤは、絶縁ガイドシース104から伸ばされたときに非傷害性となるよう、遠位端にキャップがされていてもよい。
【００４２】
図7aおよび7bは、本発明の態様に基づく、絶縁ガイドシース104の遠位端105を示している。図7aは、プライマリ・ポジションで使用するための、絶縁ガイドシース104の中空の管腔512の中の電極102を示している。絶縁ガイドシース104の遠位端105は、絶縁ガイドシース104および電極102を通すことができる開口部を鼓膜136に切開または作製するのに使われる切刃702を含む。図7aはさらに、電極102の遠位先端132に取り付けられた絶縁プラグ706も示している。絶縁プラグ706は電極102の遠位先端132を保護および絶縁する。図7aは、絶縁ガイドシース104の中空の管腔512の中に引っ込められた電極を示している。図7bは、絶縁ガイドシース104の中空の管腔512から伸ばされた電極102の遠位先端132を示している。鼓膜136の切開後、電極102は絶縁プラグ706を絶縁ガイドシース104から押し出し、中耳116に入って、セカンダリ・ポジションになる。
【００４３】
図7cおよび7dは、本発明の態様に基づく、絶縁ガイドシース104の遠位端105を示している。図7cは、プライマリ・ポジションで使用するための、絶縁ガイドシース104の中空の管腔512の中の電極102を示している。図7aおよび7bの態様と同様に、図7cおよび7dは、絶縁ガイドシース104および電極102を通すことができる切開を鼓膜136に作製するのに使われる切刃702を絶縁ガイドシース104の遠位端105が含む態様を示している。図7cはさらに、損なわれていない環状部708を示しており、図7dは穿孔された環状部710を示している。図7cは、絶縁ガイドシース104の中空の管腔512の中に引っ込められた電極を示している。図7dは、環状部の穿孔を起こし、環状部を通って絶縁ガイドシース104の中空の管腔512から伸ばされた電極102の遠位先端132を示している。換言すれば、鼓膜136の切開後、電極102は環状部を穿孔して電極102の遠位先端132を中耳116に挿入し、セカンダリ・ポジションになる。
【００４４】
図7eおよび7fは、本発明の態様に基づく、絶縁ガイドシース104の遠位端105を示している。図7eは、プライマリ・ポジションで使用するための、絶縁ガイドシース104の中空の管腔512の中の電極102を示している。図7eおよび7fは、絶縁ガイドシース104および電極102を通すことができる切開を鼓膜136に作製するのに使われるとがった先端712を絶縁ガイドシース104が含む態様を示している。図7eは、絶縁ガイドシース104の中空の管腔512の中に引っ込められた電極102および絶縁ガイドシース104の閉鎖端714を示している。図7fは絶縁ガイドシース104の開放端716を示している。この態様における絶縁ガイドシース104の遠位端105は、離されて閉鎖端714を開く3つの花弁を含む（ただし、これより多いかまたは少ない花弁が含まれていてもよい）。これが開くと、電極102の遠位先端132は絶縁ガイドシース104の中空の管腔512から伸ばされる、したがって、鼓膜136を突き刺した後、電極102が絶縁ガイドシース104の閉鎖端714をこじ開け、中耳116に入って、セカンダリ・ポジションになる。
【００４５】
図8は、本発明の態様に基づく、装置100とともに使用するための検鏡800を示している。絶縁ガイドシース104および電極102を外耳道122または中耳116に置くことは、解剖学的構造の直視を可能にする専用の耳内検鏡800を必要とする可能性がある。耳用の検鏡800は、その近位端802および遠位端804に開口部を備えた、中空で概ね円錐形の構造でつくられていてもよい。検鏡800はまた、その側方の長さに沿った溝806または他の周辺部チャネルを伴うように改変されていてもよく、この溝806または他の周辺部チャネルは、ガイドシース104を収容するのに十分なサイズである。この態様において、溝806は、絶縁ガイドシース104の側方の通過、ならびに、絶縁ガイドシース104および電極102の操作を可能にする。溝806は検鏡800の外側にあってもよく、または検鏡800の内側にあってもよい。検鏡800が耳から取り出されたとき（例えば、絶縁ガイドシース104の位置決めに成功した後など）に、検鏡800を絶縁ガイドシース104と分離することができるよう、溝806はその長さに沿って開いてもよい。絶縁ガイドシース104を耳に置く際に、絶縁ガイドシース104を所定の位置に保持するため、溝806はまたその長さに沿って閉じてもよい。溝806が閉じられる場合、溝806は、溝806を開いて絶縁ガイドシース104を解放するためのラッチまたは他の機構を含んでいてもよい。
【００４６】
検鏡800の遠位端804は、外耳道122の内側を直視するため、鼓膜136に向くように耳の中に置かれる。検鏡800の近位端802は操作者のほうに向き、そして、視認を可能にする耳鏡に接続されていてもよい。耳の内側を見るため、検鏡800の開口部を通りそして外耳道122の中に光810が照らされてもよい。検鏡800の近位端802の開口部は検鏡800の遠位端804の開口部よりかなり大きく、そして近位端802は、検鏡800の中空の管腔を通して光を照射する通常の耳鏡に取り付けられてもよい。装置100をプライマリ・ポジションまたはセカンダリ・ポジションに置く際に、対象の外耳道122に検鏡800の遠位端804が挿入されてもよく、これにより外耳道122および鼓膜136の直視が可能になる。次に、絶縁ガイドシース104および電極102が、検鏡800の溝806の長さに沿って進められ、適切な位置になるよう操作されてもよい。
【００４７】
図9は、本発明の態様に基づく、外耳114に寄りかかる刺激生成器106を備えた装置900の側面図である。この態様において、刺激生成器106は、外耳道122の外側に座する、外用の覆い、プラグ、または他のデザインである。いくつかの態様において、刺激生成器106は、外耳の耳介、舟状窩、耳珠、または対珠に座するリングまたはフックとして形作られる（図には示していない）。
【００４８】
図9において、刺激生成器106は、ワイヤレス・トランスミッタ908およびワイヤレス・レシーバ906で構成されている。電極102および絶縁ガイドシース104がワイヤレス・レシーバ906に接続され、そしてワイヤレス・レシーバ906は電極102および絶縁ガイドシース104を外耳道122の内側に置くような様式で外耳114に座し、これにより、電極102の遠位先端132を鼓膜136の付近まで運ぶ。鼓膜136の付近は、（中耳116の位置から観察される）鼓膜の内面または（外耳道122の位置から観察される）鼓膜の外面のいずれかに対して規定される。
【００４９】
図9に示されているように、電極102の遠位先端132は、鼓膜136の切開302を通って中耳132の中に置かれて、セカンダリ・ポジションとなる。他の態様において、電極102の遠位先端132は、外耳道122の中である鼓膜136の外面の近くに置かれて、プライマリ・ポジションとなる（図には示していない）。ワイヤレス・レシーバ906は、頭部に寄りかかるイヤーピース902によって外耳114の所定の位置に保持され、この態様においてイヤーピース902は外耳114の後ろで頭部に寄りかかっている。ワイヤレス・レシーバ906を所定の位置に保持するため、他のさまざまなイヤーピースのデザインも用いられてよい。この態様において、図9におけるイヤーピース902は、耳の後ろ側の周りおよび耳垂の下を包むようにデザインされている。装置900はさらにワイヤレス・トランスミッタ908も含み、これは対象の体に取り付けられず分離していてもよく、または、体の上もしくは体の上の衣服の中のどこか（例えば、ポケットの中、ベルトへの取り付け、首周りにかける、など）で体に取り付けられていてもよい。ワイヤレス・トランスミッタ908は、ワイヤレス・トランスミッタ908に電力を提供する電源108と直接的または間接的に連絡している。いくつかの態様において、1つまたは複数のワイヤが、電源108をワイヤレス・トランスミッタ908に電気的に連結する。
【００５０】
ワイヤレス・トランスミッタ908は、電極102のための刺激エネルギーを生成するため、遠位イヤーピース904上にあるワイヤレス・レシーバ906と連絡してもよい。ワイヤレス・レシーバ906およびワイヤレス・トランスミッタ908は電磁的または誘導的に連結していてもよい。
【００５１】
図9の装置900は長期処置用デバイスであってもよく、または急性処置用デバイスであってもよい。脳卒中の急性処置において、装置900は対象の耳に置かれてもよく、そして医師または他の操作者の所望にしたがって刺激エネルギーを送達してもよい。刺激生成器106は、エネルギーがいつ送達されるかおよびエネルギーの強度などを医師または他の操作者が制御することを可能にする刺激コントローラ140に接続されていてもよい。脳卒中の長期処置において、装置900は、対象により定期的に装用される長期処置用デバイスとして装用されてもよい。装置900は、常時か、1日の特定の時間か、またはいつであれ処方された時間に装用されてもよい。こうして装置900は、耳の近傍にある顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を長期的に刺激および調整してもよい。別の態様において、長期処置用装置の1つまたは複数の構成要素は、対象の外耳道の中にまたは外耳に対してフィットするように形作られる（例えば、図9に示すようなデザインか、または対象により外的に装用される別のデザインなど）。この態様において、構成要素は、耳の近傍にある顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を長期的に刺激および調整するため、鼓膜の外側にある。
【００５２】
図10は、本発明の態様に基づく、外耳114に寄りかかる刺激生成器106を備えた装置1000の側面図である。このデザインは図9のものと似ているが、この場合は電源108が遠位イヤーピース904に直接接続している。この態様にはワイヤレスのトランスミッタまたはレシーバがなく、しがたって刺激生成器106は、イヤーピース902を介して電源108から電力を受け取る単一の物体として表されている。電極102の遠位先端132は鼓膜136の付近に置かれてもよく、必要に応じてプライマリ・ポジションまたはセカンダリ・ポジションとなる。
【００５３】
図11aは、本発明の態様に基づく、外耳114に寄りかかる電磁コイル1102を備えた装置1100の側面図である。コイル1102は、そこを通って光810および音が伝達されうる中央開口部1106をもつ。電磁コイル1102はイヤーピースを用いて外耳に装用される。このイヤーピースは、（電源108に直接接続する刺激生成器106に直接接続することも含めて）図10に示すようなイヤーピース902と似ていてもよく、または、所望に応じて異なる様式にデザインされていてもよい。いくつかの態様において、同装置は、イヤーピース902が電源108に直接接続しないが、装置900が装用されるのと同じように装用される、図9のワイヤレス・トランスミッタ／レシーバのデザインを含んでいてもよい。この態様において、電磁コイル1102は刺激生成器として作用し、そして電磁場202を発生させることによって刺激エネルギーを提供し、これにより顔面神経系の1つまたは複数の構成要素が刺激される。
【００５４】
いくつかの態様において、電磁コイル1102は、図11aに示すように、概ね円形またはリングとして形作られる。他の態様において、電磁コイル1102は、8の字形、クローバー形、または他の構成に形作られていてもよい。遠位イヤーピース902と刺激生成器106との間の取り外し可能な接続が、さまざまな構成の電磁コイル1102の取り付けを可能にする。いくつかの態様において、電磁コイル1102は直径が2 cm〜8 cmである。
【００５５】
いくつかの態様において、ガイドピース1108が電磁コイル1102に取り付けられており、このガイドピースは、電磁コイルが外耳114に対して置かれたときに外耳道122の中に挿入される。例えば、この挿入可能なガイドピース1108は、消音性の耳栓かまたは鼓膜136を可視化するための検鏡であってもよい。いくつかの態様において、ガイドピース1108は、生成される電磁場202を特定の方向に配向するような様式で電磁コイル1102上に位置決めされる。いくつかの態様において、ガイドピース1108は、電磁コイル1102により生成される電場または磁場を望ましい様式で歪めるかまたは調整する強磁性体材料でつくられる。いくつかの態様において、ガイドピース1108は、画像検査において電磁場202の予想される方向または位置を提示する1つまたは複数の基準マーカーを含む。
【００５６】
図11bに示すように、装置1150のいくつかの態様は、イヤーピース902への取り付けにより決定される様式で、外耳道のすぐ上の位置から電磁コイル1152をオフセットすることを伴う。図11bは、概ね細長の五角形のような形状の電磁コイル1152を示しており、外耳114の後ろの位置でイヤーピース902に取り付けると、電磁コイル1152が側頭骨の上の乳様突起部1170の上または近くに置かれる。図11aと同様に、この態様において電磁コイル1152は刺激生成器として作用し、そして電磁場を発生させることによって刺激エネルギーを提供し、これにより顔面神経系の1つまたは複数の構成要素が刺激される。いくつかの態様において、電磁コイル1152は、電源108に直接接続する刺激生成器106にイヤーピース902を介して接続される。
【００５７】
図12aは、本発明の態様に基づく、部分的または完全に外耳道122の内側にある電磁コイル1202を備えた装置1200の側面図である。コイル1202は、そこを通って光810および音が伝達されうる中央開口部1106をもつ。このデザインは図11aと似ているが、異なるのは、外耳道122にあるか、外耳道122に押し込まれるか、または外科的に外耳道122に取り付けられるかもしくは移植されるコラムをコイル1202が形成していることである。電磁コイル1202はさらに、電源108に直接接続する刺激生成器106に直接接続していてもよい。いくつかの態様において、装置1200は、図9のワイヤレス・トランスミッタ／レシーバのデザインを含んでいてもよい。図11aと同様に、この態様において図12aの電磁コイル1202は刺激生成器および電極として作用し、そして電磁場202を発生させることによって、顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激する刺激エネルギーを提供する。
【００５８】
図12bは、電磁コイル1202が、支持用のイヤーピース、膨張式カフ、または他の同様の位置決め補助を使わずに外耳道122に置かれ、そのぴったり合う形状によって所定の位置に保たれる、装置1250の側面図である。いくつかの態様において、磁気エネルギーが強磁性体バー1252を通って遠位端1254に伝えられるよう、電磁コイル1202の中央開口部1106の中に強磁性体バー1252が置かれる。図12cに示すように、顔面神経124が中耳腔116の後ろを通るところで顔面神経124の近くに強磁性体バー1252の遠位端1254を置くことにより、遠位端1254の周囲で磁場1256を生成して顔面神経124を刺激することが可能になる。このように置くには、強磁性体バー1252の遠位端1254を、鼓膜136の切開302を通して中耳116に進める。いくつかの態様において、強磁性体バー1252の近位端および遠位端が細長の「蹄鉄状」構造に近い構造にされるよう、強磁性体バー1252は電磁コイル1202の中で180度のベンドをもつ（図示せず）。いくつかの態様において、強磁性体バーはPermalloyまたはミューメタルでつくられる。いくつかの態様において、強磁性体バーにより運ばれる磁場は、顔面神経管、ファロピウス管、または中耳腔に強磁性体材料を置くことによって集束または増幅される。
【００５９】
脳動脈のアテローム硬化性疾患は脳動脈を狭め、これは脳の一部への血流を長期的に妨げる可能性があり、そのため、血流が間欠的に損なわれるのに伴って脳卒中／一過性脳虚血発作に近い状態が繰り返し起こるなどの症状を引き起こすことがある。アテローム性動脈硬化または他の奇形により生じた脳動脈の狭窄を克服するため、長期処置用デバイスにより提供される顔面神経系の長期的な刺激を用いて動脈の拡張を維持し、これによって、アテローム硬化性疾患により引き起こされる脳卒中を予防することができる。
【００６０】
図13は、本発明の態様に基づく、顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するため頭蓋骨および／または頭部の軟部組織の中に長期的に位置決めされた電極102を備えた装置1300の側面図である。いくつかの態様において、電極102は、中耳腔116を通過する顔面神経124の分枝126の付近に位置決めされる。次に、刺激生成器106から電流を印加することによって刺激が行われてもよい。いくつかの態様において、刺激生成器106および電源108は体内に移植され、これにより、電極102と刺激生成器106との直接接続が可能になる。1つまたは複数のワイヤまたは他のコネクタにより刺激生成器106に直接接続される電源108も体内に移植される。いくつかの態様において、ワイヤレス・レシーバ906が体内に移植されている場合に、刺激コントローラ140が、刺激生成器106に接続されたワイヤレス・レシーバ906に情報を伝達する体外のワイヤレス・トランスミッタ908を用いて、刺激生成器906により電極102に印加される刺激エネルギーの1つまたは複数のパラメータを制御する。
【００６１】
図14は、本発明の態様に基づく、顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激するためエウスタキオ管120の手段により中耳116の中に位置決めされた電極102を備えた装置1400の側面図である。いくつかの態様において、電極102は、中耳116またはエウスタキオ管120の中に置かれた刺激生成器106と直接接続している。刺激コントローラ140によりパラメータが決定された電源108からの刺激エネルギーは、エウスタキオ管を介した刺激コントローラ140と刺激生成器106との直接接続（図には示していない）か、または、体外に置かれたワイヤレス・トランスミッタ908から刺激生成器906と直接接続したワイヤレス・レシーバ906へのワイヤレスな刺激エネルギーの伝達かのいずれかによって、刺激生成器106に提供されてもよい。他の態様において、ワイヤレス・トランスミッタ908は、外耳114にフィットするように構成された耳用の器具である（図には示していない）。ワイヤレス・トランスミッタ908内の回路は、ワイヤレス・トランスミッタ908を駆動して、ワイヤレス・レシーバ906に刺激エネルギーを伝達してもよい。同様に、ワイヤレス・レシーバ906の回路は、刺激エネルギーを受け取って、刺激生成器106にエネルギーを伝達してもよい。この様式で中耳116に位置決めされそしてワイヤレス伝達により刺激エネルギーの供給を受ける装置1400は、頭部内の異常血流の疾患の急性処置または長期処置に使用されてもよい。この実施例のように顔面神経の分枝126の電気刺激402が行われてもよく、または他の刺激手段が利用されてもよい。他の態様において、エウスタキオ管120を通りそして鼻または口の通路を介して頭部から出る1つまたは複数のワイヤによって刺激生成器106と刺激コントローラ140との直接接続が維持されてもよい。
【００６２】
神経構造を調整する方法
図15を参照すると、本発明の態様に基づく、神経構造調整のための方法を提供する工程系統図が示されている。これらの段階は実例的なものにすぎないことが理解されるべきである。本発明の異なる方法において、図に示された段階が異なる順序で実施されてもよく、特定のステップが省略されてもよく、かつ／または、図15に示されていない追加の段階が実施されてもよい（他の図についても同様である）。本発明の方法はプロセス内のさまざまなポイントで開始および終了してもよく、そして本発明の方法はしばしば、複数の段階が同時に生じる連続的なプロセスである。したがってこれらの図は、方法の段階の1つの順序を示した1例にすぎない。加えて、本発明の方法は、本明細書に説明する任意の装置を用いて行われても、または以下に示す段階を行うことができる別の装置を用いて行われてもよい。
【００６３】
図15に示すように、本発明の方法は、外耳道（プライマリ・ポジション）で刺激1502を提供する段階を含む。例えば、刺激は、装置のプライマリ・ポジションにおいて、外耳道に位置決めされた電極に刺激エネルギーを提供する段階を含んでいてもよい。この結果、脳への血流の十分な改善1504が生じてもよく、これにより脳卒中の処置は成功となる。しかし、プライマリ・ポジションでの刺激は、2つの理由のうち1つにより成功とならない可能性もある。第一に、プライマリ・ポジションにおける刺激1508は脳への血流を十分に改善させない可能性があり、この場合、脳卒中の処置は失敗となる。第二に、プライマリ・ポジションでの刺激によって脳への血流が十分に改善しても、プライマリ・ポジションでの刺激に関連する副作用がプライマリ・ポジションでの刺激の使用を妨げる1506可能性がある。プライマリ・ポジションでの刺激が失敗した場合、本発明の方法は、鼓膜を穿刺しそして穿刺された鼓膜を通して電極を挿入することによって中耳に電極を進める段階をさらに含んでいてもよい。本発明の方法はまた、装置のセカンダリ・ポジションである中耳内のこの位置から刺激を提供する段階1510を含んでいてもよい。このセカンダリ・ポジションにおいて、電極は、血流改善のため刺激を提供するための顔面神経系のいくつかの構成要素により近く、そして顔面神経系の特定の構成要素が電流で直接的に刺激されてもよい。セカンダリ・ポジションから提供される刺激1510は、血流の十分な改善1504をもたらす可能性があり、これにより脳卒中の処置は成功となる。したがって、図15の態様において、本発明の方法は、まず（外耳道の）プライマリ・ポジションから顔面神経系の刺激を試みる段階を含み、そして、もしこの位置が所望の結果をもたらさなかったら、本発明の方法は、次に（中耳の）セカンダリ・ポジションから顔面神経系の刺激を試みる段階を含む。ただし、ユーザはこれらの段階をこの順序で行わなくてもよく、またはこれらの段階の1つだけを行ってもよい。例えば、それが好ましいのであれば、セカンダリ・ポジションだけが用いられてもよい。
【００６４】
次に図16を参照すると、本発明の態様に基づく、顔面神経系刺激の方法が示されている。刺激部位に最初にアプローチするための手段が（例えば、外耳道を通るアクセスが悪いなどのため）耳のエウスタキオ管を介するのであれば、本発明の方法は、鼓膜の内側まで耳のエウスタキオ管の中で絶縁ガイドシースを移動させる段階1602を含む。この方法は次に、絶縁ガイドシースの中で電極を移動させる段階1613を含む段階に続く（絶縁ガイドシースを移動させる段階1602と電極を移動させる段階1613とが同時に生じてもよいことに注意されたい）。刺激部位にアプローチするための機序が（例えば、外耳道を介するなどで）エウスタキオ管を介さないのであれば、本発明の方法はフローチャート内の異なる経路をたどる。検鏡が使用されるのであれば、外耳道に検鏡が挿入され1606、そして検鏡に絶縁ガイドシースが挿入される1608。例えば、絶縁ガイドシースは、専用の耳内検鏡の側方の長さに沿った溝または周辺部チャネルを通って挿入され1608てもよく、そして次に耳の中の解剖学的構造の直視下にて対象の外耳道に挿入されてもよい。検鏡が使用されないのであれば、検鏡なしで絶縁ガイドシースが外耳道に移動される1610。絶縁ガイドシースを耳に移動させる段階1610は、絶縁ガイドシースを外耳道の中および鼓膜の付近まで移動させる段階を含んでいてもよい。
【００６５】
デバイスが外耳道に移動されたら1610、ユーザは、外耳道（プライマリ・ポジション）からの刺激で続行することを選んでもよく、または、中耳（セカンダリ・ポジション）から刺激を行うためデバイスを中耳に進めることを選んでもよい。刺激を中耳で起こすのであれば、絶縁ガイドシースを耳に移動させる段階1610は、絶縁ガイドシース（例えば絶縁ガイドシースの鋭利な遠位先端など）または他の外科的手技で鼓膜を穿刺する段階1604、および絶縁ガイドシースを中耳に移動させる段階1605につながってもよい。いくつかの態様において、ユーザは、まず外耳道から刺激を提供することを選んでもよく、そしてもし適切な応答が生じなければ、ユーザは次に中耳で刺激を提供するためデバイスを中耳に移動させることを選んでもよい。
【００６６】
絶縁ガイドシースの遠位端が中耳にうまく置かれるかまたは絶縁ガイドシースの遠位端が鼓膜の外の外耳道にうまく置かれるかしたら、本発明の方法は、（プライマリ・ポジションでの刺激のため）電極の遠位先端を絶縁ガイドシースの中で絶縁ガイドシースの端まで移動させる段階1612、または、（セカンダリ・ポジションでの刺激のため）電極の遠位先端を絶縁ガイドシースの遠位端から出るように移動させる段階1613をさらに具備する。これもまた、前述の任意の段階と同時に生じてもよく、または特定の方法の任意の段階の前に生じてもよい。プライマリ・ポジションにおいて、電極の遠位先端は、鼓膜の外面に近い位置で絶縁ガイドシースの内側にとどまっていてもよく、セカンダリ・ポジションにおいて、遠位先端は、鼓膜の内面の近くで露出していてもよい。本発明の方法は、絶縁ガイドシースの遠位先端が中耳に位置している際に耳の中の所定の位置に絶縁ガイドシースを保持するため絶縁ガイドシースを安定させる段階1615、または、絶縁ガイドシースの遠位先端が外耳道に位置している際に耳の中の所定の位置に絶縁ガイドシースを保持するため絶縁ガイドシースを安定させる段階1616も含む。安定化の段階1615、1616は、絶縁ガイドシースの外壁と関連した膨張式カフを膨張させて絶縁ガイドシースを耳の表面にフィットさせるかまたは絶縁ガイドシースを外耳道の中の所定の位置に保持する段階を含んでいてもよい。安定化の段階1615、1616は、外耳に固定されたイヤーピースによる安定化をさらに含んでいてもよい。
【００６７】
次に図17を参照すると、本発明の態様に基づく、図16のフローチャートの続きが示されている。材料、ゲル、または溶液（例えば、導電性を高めるための導電性のゲルまたは溶液、電極部の局所組織の望ましくない応答を除去するための麻酔薬または他の薬理作用物質など）が絶縁ガイドシースに注入されるのであれば、本発明の方法は、対象の処置を容易にするため、そのような材料、ゲル、または溶液を注入ポートを通して注入し絶縁ガイドシースの遠位先端から出す段階1702を含む。このこともまた、所望に応じて、プロセス内のより早くもしくはより遅くに生じてもよく、または、同じかもしくは異なる材料、ゲルもしくは溶液によりプロセス内で複数回生じてもよい。この材料、ゲル、または溶液は、絶縁ガイドシースの遠位端から、外耳道、中耳、またはエウスタキオ管の中に放出されてもよい。
【００６８】
本発明の方法はまた、電極に刺激エネルギーを供給するため電源を介して電力を提供する段階1704も含む（本発明のデバイスは電源と常に接続または連絡していてもよいので、電力は自動的に提供1704されてもよい）。電源をデバイスに接続するワイヤを介して、またはワイヤレス・トランスミッタ／レシーバを介してワイヤレスに、電力が提供1704されてもよい。加えて、本発明の方法は、耳の近傍で顔面神経系の1つまたは複数の構成要素（例えば、顔面神経、鼓室神経叢、膝神経節、鼓室神経叢、蝶口蓋神経または神経節、錐体神経など）を刺激するため、電極に刺激エネルギーを供給する段階1706を含む。いくつかの方法において、電極に刺激エネルギーを供給する段階1706は、対象の脳卒中または別の状態を処置するため、対象の脳への血流を調整するかまたは血液運搬性の薬理作用物質の送達を増強する。刺激エネルギーは、刺激生成器を電極に接続するワイヤを介して供給されてもよく、または、電極と直接接触していない刺激生成器を介してワイヤレスに供給されてもよい。電極がプライマリ・ポジション（外耳道）にある場合、刺激エネルギーを供給する段階1706は、鼓膜の外側から顔面神経系を刺激する電磁場、電場、または磁場をつくりだしてもよい。電極がセカンダリ・ポジション（中耳）にある場合は、電流が中耳の中の顔面神経系の構成要素に直接供給されてもよく、かつまた、顔面神経系の特定の構成要素に間接的に（例えば電磁場を介すなどして）提供されてもよい。いくつかの方法において、刺激エネルギーを供給する段階1706は、バイポーラ電極の陰極部と陽極部との間に電流を流す。いくつかの態様において、刺激エネルギーを供給する段階1706は、モノポーラ電極と、同側もしくは対側の耳の耳介かまたは頭部の別の部分に適用された接地線との間に電流を流す。
【００６９】
刺激エネルギーに関して何らかの調節が必要かまたは望ましいのであれば、本発明の方法は、刺激エネルギーを調節する段階1708を含んでいてもよい。例えば、刺激エネルギーに対する対象の生理学的または病態生理学的な応答に基づいて調節がなされてもよい。本発明の方法は、方法が終了するまで必要に応じて供給の段階1706および調節の段階1708を続けてもよい。方法が終了したら（すなわち、処置が成功かつ完了したら）、絶縁ガイドシースおよび／または電極が耳から取り出され1718てもよい。装置が取り外し可能な電極先端をもつのであれば、本発明の方法は、先端を取り外す段階1720および新しい先端を取り付ける段階1722を含んでいてもよい。
【００７０】
処置が成功しておらず、かつ、プライマリ・ポジションおよびセカンダリ・ポジションの両方において適切な刺激が試みられていないため、本発明の方法が終了していないのであれば、方法は、前述の1602、1604、1605、1606、1608、1610、1613、1615、1702、1704、1706、1708、1718、1720、および／または1722の段階を完了するよう継続してもよい。例えば、最初にデバイスが外耳道のプライマリ・ポジションで使われたがセカンダリ・ポジションが試みられていないのであれば、中耳での刺激が適切だと判断されれば、次にデバイスを中耳のセカンダリ・ポジションに移動させてもよい。
【００７１】
次に図18を参照すると、本発明の態様に基づく、長期の神経刺激の方法が示されている。この方法が中耳で生じるのであれば、同方法は、対象の耳の中または付近に長期処置用デバイス（例えば、絶縁シースを伴うかまたは伴わない電極）を外科的、介入的、または内視鏡的に移植する段階1802を含む。このことは、中耳腔、エウスタキオ管、頭蓋骨、または、頭部の軟部組織もしくは可能な空間に長期処置用デバイスを置くことを含んでいてもよい。本発明の方法が、長期処置用デバイスを移植する段階1802を含まず、外耳道、外耳、または頭部の表面で生じるのであれば、同方法は、対象の外耳道、外耳、または頭部の表面（例えば、外耳の後ろの乳様突起部）に長期処置用デバイスを置く段階1804を含む。特定の位置は、限定された顔面神経系の1つまたは複数の構成要素の刺激のみを可能にすることもある。いくつかの方法において、本発明のデバイスは、対象の顔面神経管、エウスタキオ管、内耳道、ファロピウス管、乳様突起洞、側頭骨、耳の軟骨、または鼓室上陥凹に移植されてもよい。本発明の方法はまた、耳の近傍で顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を長期的に刺激するため、期間にわたって（例えば、電極とワイヤレス通信していてもよい刺激生成器を介すなどして）電極に刺激を供給する段階1806も含む。いくつかの方法において、刺激を供給する段階1806は、脳卒中、特にアテローム硬化性疾患により引き起こされる脳卒中を処置または予防するため、顔面神経系に関連する1つまたは複数の脳動脈または頚動脈の弛緩を維持するために期間にわたって自動的に刺激を供給する段階を含む。本発明の方法はさらに、電極に刺激エネルギーを供給するため電源を介して電力を提供する段階1808を含んでいてもよい。
【００７２】
本発明の方法はまた、期間にわたって対象の1つまたは複数の生理学的または病態生理学的な応答をモニタする段階1810も含んでいてもよい。この方法において、調節が必要だと決定されたのであれば、同方法は、電極に供給される刺激エネルギーの強度、周波数などを調節する段階1812を含んでいてもよい。調節1812は、対象の1つまたは複数の生理学的または病態生理学的な応答に基づいて、または他の要素に基づいて、なされてもよい。いくつかの方法において、調節1812はまた、調節を行うための医師または対象による何らの動作も必要とせず自動的に生じてもよい。他の態様において、医師または対象は、モニタ1810された対象の応答へのアクセスをもっていてもよく、かつ、モニタ1810に基づいて調節1812を制御できてもよい。本発明の方法は、対象を長期的に処置するため、期間にわたる必要に応じた周期的なモニタ1810および調節1812を伴って電極に刺激エネルギーを持続的に提供する段階1814を含んでいてもよい。このようにして、血管を拡張し脳卒中を予防するため顔面神経系の1つまたは複数の構成要素を刺激することが必要かまたは望ましい場合に、本発明の長期用デバイスはそのような刺激を提供できる。このことは、自動的に行われてもよく、または、デバイスを使用する医師もしくは対象の制御下に行われてもよい。
【００７３】
異なる装置デザインについて本明細書で説明したさまざまな特徴は、他の装置デザインにも用いられうる。加えて、本明細書に呈示した数値は近似値であり、述べられた値の下または上の数を含みうる。さらに、本明細書に呈示した数値範囲は、その数値範囲の中に入る任意の値、分数値、または範囲を含みうる。本教示はさまざまな態様および方法との関連において説明されているが、本教示がそのような態様に限定されることは意図されない。むしろ、当業者に理解されるであろうように、本教示は、さまざまな代替物、変更物、および同等物を包含する。本明細書で使用されるほとんどの語は、当業者によりそれらの語に帰されるであろう意味をもつ。本明細書において具体的に定義されている語は、本教示全体の文脈において提供されかつ当業者により典型的に理解されるような意味をもつ。当技術分野で理解されている語または句の定義と本明細書で具体的に教示されている語または句の定義との間に対立が生じた場合は、本明細書が優先する。注意されるべき点として、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される「1つの（a）」、「1つの（an）」、および「その（the）」という単数形は、そうでないことを文脈が明白に示していない限り、複数形の指示対象も含む。加えて、図面に含まれる符番は、明瞭性を提供するために編成されている。いくつかの場合において、異なる図の異なる装置デザインにおける別の構造と対応する構造を参照するのに同じ符番が通して使われており、これは、その構造がいくらか異なって設計されているか、またはいくつかの構成要素、サイズ、もしくは形状などが異なっていても、そのようになっている場合がある。例えば、絶縁ガイドシース104、電極102、および遠位先端132には全体を通して同じ符番が付与されている。いくつかの場合において、異なる装置デザインの対応する構造を示すのに異なる符番が使われており、これは、その構造が概して同じに設計されているか、または構成要素、サイズ、もしくは形状などが同じであっても、そのようになっている場合がある。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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【図７ｆ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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