(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者内の埋込可能導線の改良された位置付けのためのシステムであって、
グラフィカルユーザインターフェースを有する臨床医用プログラム装置と、
前記臨床医用プログラム装置に結合可能な埋込可能導線であって、前記埋込可能導線は、少なくとも４つの電極を備える、埋込可能導線と、
皮膚表面上または前記患者内に低侵襲的に位置付け可能な少なくとも１つのＥＭＧ感知電極と、
を備え、
前記臨床医用プログラム装置は、
前記埋込可能導線の主電極を用いて、ある刺激振幅レベルで試験刺激を前記患者の神経組織に送達することであって、前記主電極は、前記埋込可能導線の前記少なくとも４つの電極から選択される、ことと、
同一の刺激振幅レベルで、同一の時間周期の間、連続して、前記埋込可能導線の他の電極のそれぞれに試験刺激を送達することと、
前記臨床医用プログラム装置を用いて、標的刺激領域における前記埋込可能導線の位置付けを促進するように、前記少なくとも１つのＥＭＧ感知電極を介して感知された前記試験刺激に対する刺激誘発ＥＭＧ運動反応の記録を取得することと
を行うように構成されている、システム。
【請求項２】
前記臨床医用プログラム装置は、前記主電極を自動的に選択するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記臨床医用プログラム装置は、前記臨床医用プログラム装置の前記グラフィカルユーザインターフェースを介して、前記主電極の選択に関連するユーザ入力を受信するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記臨床医用プログラム装置は、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応が検出されるまで、前記主電極のための前記試験刺激の前記刺激振幅レベルを自動的に調節するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記臨床医用プログラム装置は、自動的に調節することが、
１ｍＡ未満またはそれに等しい試験刺激に対して、０．０５ｍＡずつ前記刺激振幅レベルを増加させることと、
１ｍＡを上回るまたはそれに等しく、かつ、２ｍＡ未満またはそれに等しい試験刺激に対して、０．１ｍＡずつ前記刺激振幅レベルを増加させることと、
２ｍＡを上回るまたはそれに等しく、かつ、３ｍＡ未満またはそれに等しい試験刺激に対して、０．２ｍＡずつ前記刺激振幅レベルを増加させることと、
３ｍＡを上回るまたはそれに等しい試験刺激に対して、０．２５ｍＡずつ前記刺激振幅レベルを増加させることと
を含むように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記臨床医用プログラム装置は、前記臨床医用プログラム装置の前記グラフィカルユーザインターフェースを介して、約０．０５ｍＡ〜約０．２５ｍＡの範囲内で段階的に前記主電極のための前記試験刺激の前記刺激振幅レベルの調節に関連するユーザ入力を受信することにより、前記グラフィカルユーザインターフェースを介して、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記臨床医用プログラム装置は、前記時間周期が約１秒を含み、前記試験刺激が送達される前記埋込可能導線の掃引サイクルが、約５秒未満またはそれに等しい時間内に完了されるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記臨床医用プログラム装置は、各電極と関連付けられた最大ＥＭＧ反応振幅に基づいて、所与の刺激振幅レベルで各電極に送達される試験刺激毎に、ＥＭＧ反応値を計算するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記臨床医用プログラム装置は、前記主電極と関連付けられたＥＭＧ反応振幅に対して正規化される、各電極と関連付けられた最大ＥＭＧ反応振幅に基づいて、所与の刺激振幅レベルで各電極に送達される試験刺激毎に、ＥＭＧ反応値を計算するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記臨床医用プログラム装置は、各電極と関連付けられた前記ＥＭＧ反応値に基づいて、前記グラフィカルユーザインターフェースを介して、前記埋込可能導線を前記標的刺激領域において側方または軸方向に位置付ける方法を示す視覚的フィードバックをユーザに提供するように構成されている、請求項８または請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記臨床医用プログラム装置は、前記グラフィカルユーザインターフェースが、埋込可能導線グラフィカル要素を含み、前記視覚的フィードバックが、前記埋込可能導線グラフィカル要素の各関連付けられた電極の側に少なくとも３つの対比色からのカラーコーディングを含むように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記臨床医用プログラム装置は、前記視覚的フィードバックが、方向指示を前記ユーザに提供し、前記埋込可能導線の中央が前記標的刺激領域に位置付けられるように、前記埋込可能導線を挿入軸に沿って遠位に前進させるように、または、前記埋込可能導線を前記挿入軸に沿って近位に後退させるように、または、前記埋込可能導線を前記挿入軸から側方方向に沿って操向するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記臨床医用プログラム装置は、各電極と関連付けられた前記ＥＭＧ反応値に基づいて、前記標的刺激領域に対する各電極の相対的距離または位置を計算するように構成されている、請求項１１または請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記臨床医用プログラム装置は、導線再位置付け後、試験刺激を前記埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに送達するステップと記録するステップとを繰り返すことにより、電極毎の前記ＥＭＧ反応値が所望の値範囲内にある、または、電極毎の前記最大ＥＭＧ反応振幅が所望の反応範囲内にあり、かつ、電極毎の前記刺激振幅レベルが所望の刺激範囲内にあることを確認するように構成されている、請求項８〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記臨床医用プログラム装置は、電極毎の刺激振幅閾値を試験することによって、導線留置の妥当性を確認するように構成されている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮出願第６２／０３８，１３１号、出願日２０１４年８月１５日；第６２／０４１，６１１号、出願日２０１４年８月２５日；および第６２／１０１，８８８号、出願日２０１５年１月９日の非仮出願であり、これらの米国仮出願の優先権の利益を主張するものであり、これらの全体の内容は、あらゆる目的のために、本明細書中に参照により援用される。
【０００２】
本願は、同時に出願された米国非仮特許出願第＿＿＿＿＿［代理人管理番号９７６７２−００１０１１ＵＳ−９４７２１９］，発明の名称“Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ａｎｃｈｏｒｉｎｇ  ｏｆ  Ｎｅｕｒｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｌｅａｄｓ”；＿＿＿＿＿，［代理人管理番号９７６７２−００１１１０ＵＳ−９４７２２６］、発明の名称“Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｐｕｌｓｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｔｒｉａｌ  Ｎｅｒｖｅ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ”；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿［代理人管理番号９７６７２−００１２２１ＵＳ−９４７５６６］，発明の名称“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｃｌｉｎｉｃｉａｎ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｒ  Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｗｉｔｈ  ａｎ  Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｎｅｕｒｏｓｔｉｍｕｌａｔｏｒ”’；および＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿［代理人管理番号９７６７２−００１２３１ＵＳ−９４７２２４］，発明の名称“Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｎｅｕｒｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｎｅｕｒａｌ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ”；ならびに米国仮出願第６２／１０１，６６６号，発明の名称“Ｐａｔｉｅｎｔ  Ｒｅｍｏｔｅ  ａｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｕｓｅ  Ｗｉｔｈ  ａ  Ｎｅｒｖｅ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ”、出願日２０１５年１月９日；第６２／１０１，８８４号，発明の名称“Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｕｓｅ  Ｗｉｔｈ  ａ  Ｎｅｒｖｅ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ”、出願日２０１５年１月９日；第６２／１０１，７８２号，発明の名称“Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ａｎｔｅｎｎａ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｕｓｅ  Ｆｏｒ  ａｎ  Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｎｅｒｖｅ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｏｒ”、出願日２０１５年１月９日；および第６２／１９１，１３４号，発明の名称“Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｎｅｒｖｅ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｏｒ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｗｉｔｈｏｕｔ  ＡＳＩＣ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｕｓｅ”、出願日２０１５年７月１０日；に関連しており、これらの各々は、同一譲受人に譲渡されており、これらの全体があらゆる目的のために本明細書中に参照により援用される。
【０００３】
本発明は、神経刺激治療システムおよび関連付けられたデバイス、ならびにそのような治療システムの加工処理、埋込、および構成の方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
埋込可能神経刺激システムを用いた治療は、近年、ますます一般的になっている。そのようなシステムは、いくつかの状態を治療する際に有望性を示しているが、治療の有効性は、患者間で著しく変動し得る。いくつかの要因は、患者が経験する非常に異なる転帰につながり得、治療の実行可能性は、埋込の前に判定することが困難であり得る。例えば、刺激システムは、多くの場合、電極のアレイを利用して、１つまたはそれを上回る標的神経構造を治療する。電極は、多くの場合、多電極導線上にともに搭載され、導線は、電極と標的神経構造の電気結合をもたらすことが意図される位置において患者の組織内に埋め込まれ、典型的には、結合の少なくとも一部は、中間組織を介して提供される。他のアプローチもまた、採用され得、例えば、１つまたはそれを上回る電極が、標的神経構造を覆う皮膚に取り付けられる、標的神経の周囲においてカフ内に埋め込まれる、または同等物が挙げられる。それにもかかわらず、医師は、典型的には、電極に印加される電気刺激を変動させることによって、適切な治療プロトコルの確立を模索するであろう。
【０００５】
現在の刺激電極留置／埋込技法および公知の治療設定技法は、有意な不利点に悩まされている。異なる患者の神経組織構造は、非常に異なり得、具体的機能を果たし、および／または具体的器官を衰弱させている神経の場所ならびに分岐は、正確に予測または識別することが困難である。標的神経構造を囲繞する組織構造の電気特性もまた、異なる患者間で非常に異なり得、刺激に対する神経反応も、著しく異なり得、ある患者の身体機能に影響を及ぼすために効果的である電気刺激パルスパターン、パルス幅、周波数、および／または振幅は、潜在的に、別の患者に有意な不快感もしくは疼痛を与える、または限定された効果を有する。神経刺激システムの埋込が効果的治療を提供する患者においてさえ、刺激プロトコルへの頻繁な調節および変更が、多くの場合、好適な治療プログラムが判定され得る前に要求され、多くの場合、有効性が達成される前に、患者に反復通院および有意な不快感を伴わせる。いくつかの複雑かつ高度な導線構造および刺激設定プロトコルが、これらの課題の克服を模索するために実装されているが、導線留置結果における変動性、好適な刺激信号を確立するための臨床医の時間、および患者に課される不快感（場合によっては、有意な疼痛）は、理想的とは言えないままである。加えて、そのようなデバイスの寿命およびバッテリ寿命は、埋込式システムが数年毎に定期的に交換されるほど比較的に短く、付加的外科手術、患者不快感、および医療制度に有意なコストを要求する。
【０００６】
さらに、神経構造の形態は、患者間で著しく変動するため、標的神経構造に対する神経刺激導線の留置および整合は、制御が困難であり得、これは、非一貫した留置、予測不可能な結果、および多種多様な患者転帰につながり得る。これらの理由から、神経刺激導線は、典型的には、少なくとも１つの電極または一対の電極が神経刺激を送達するために好適な場所に配置されるであろうという望みを抱いて、複数の電極を含む。本アプローチに関わる短所の１つは、反復通院が、使用するために適切な電極を判定し、および／または効果的治療を送達する神経刺激プログラムに到達するために要求され得ることである。多くの場合、使用可能な神経刺激プログラムの数は、不正確な導線留置によって限定され得る。
【０００７】
これらの神経刺激療法の多くの利点は、完全に実現されていない。したがって、改良された神経刺激方法、システム、およびデバイス、ならびに特定の患者または状態が治療されるために、そのような神経刺激システムを埋め込み、構成するための方法を提供することが望ましい。特に、システムを位置付けおよび構成する際、医師による使用の容易性を改良し、かつ患者快適性および患者の症状の緩和を改良するように、そのようなシステムおよび方法を提供することが有用となるであろう。さらに、導線留置の容易性および正確度を改良し、かつ効果的神経刺激治療プログラムの判定および可用性を改良することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、概して、神経刺激治療システムおよび関連付けられたデバイスならびに方法に関し、特に、埋込可能電極導線のより正確かつ客観的位置付け、プログラミング、および構成を可能にする、改良された統合型筋電図検査（ＥＭＧ）臨床医用プログラム装置に関する。本発明は、膀胱および大腸機能不全を治療するように構成される、仙骨神経刺激治療システムに特定の用途を有する。しかしながら、本発明はまた、当業者によって理解されるように、運動または情動障害等の疼痛もしくは他の適応症の治療のために利用されてもよいことを理解されたい。
【０００９】
本発明の統合型ＥＭＧ臨床医用プログラム装置は、埋込可能導線および神経刺激電極の留置およびプログラミングを標準化し、患者感覚反応の主観的査定ならびに外科手術、プログラミング、および再プログラミング時間を低減させる、客観的かつ定量的手段を提供する。さらに、治療の有効性は、多くの場合、標的組織場所における神経刺激電極の精密な留置および神経刺激療法の一貫した再現可能送達に依拠するために、客観的ＥＭＧ測定の使用は、治療の有用性および成功を実質的に改良することができる。運動反応の活性化を検証するための統合型ＥＭＧ臨床医用プログラム装置の使用は、経験の浅いオペレータの導線留置性能をさらに改良し、そのような医師が、自信およびさらなる正確度を伴って導線留置を行うことを可能にすることができる。なおもさらに、統合型臨床医用プログラム装置を用いた導線留置およびプログラミングと関連付けられたいくつかのステップまたは手技の自動化は、手技の持続時間および複雑性をさらに低減させ、患者転帰の一貫性を改良することができる。例えば、ＥＭＧ反応に基づく電極閾値判定の自動化は、導線留置の間の迅速なフィードバックを提供し、最適プログラミングパラメータを識別することができる。
【００１０】
統合型筋電図検査（ＥＭＧ）および信号発生臨床医用プログラム装置は、患者内の埋込可能な一時的または恒久的導線と、皮膚表面上もしくは患者内に低侵襲的に位置付けられる少なくとも１つのＥＭＧ感知電極とに結合されてもよい。概して、統合型臨床医用プログラム装置は、ポータブル筐体と、信号／刺激発生器と、ＥＭＧ信号プロセッサ／レコーダと、グラフィカルユーザインターフェースとを備えてもよい。筐体は、外部表面を有し、少なくとも部分的に、筐体内に配置される回路を封入する。信号／刺激発生器は、筐体内に配置され、経皮的針または埋込可能導線を介して、試験刺激を患者の神経組織に送達するように構成されてもよい。ＥＭＧ信号プロセッサは、筐体内に配置され、少なくとも１対のＥＭＧ感知電極および接地電極を介して、試験刺激毎に、刺激誘発ＥＭＧ運動反応を記録するように構成されてもよい。グラフィカルユーザインターフェースは、少なくとも部分的に、筐体の外部表面を構成し、直接ユーザ相互作用のための、またはキーボード、マウス、もしくは同等物と併用するためのタッチスクリーンディスプレイを有する。以下により詳細に説明されるように、統合型臨床医用プログラム装置は、少なくとも、ＥＭＧ記録に基づいて、埋込可能導線の制御された位置付けまたはプログラミングを可能にし、臨床医に、ＥＭＧ統合型臨床医用プログラム装置を介して、便宜的オールインワン設定を提供する。
【００１１】
本発明は、統合型ＥＭＧおよび刺激臨床医用プログラム装置を用いて、患者内の埋込可能導線の位置付けのための改良された方法を提供する。統合型臨床医用プログラム装置は、埋込可能導線（埋込可能導線は、少なくとも４つの電極を備える）と、皮膚表面上または患者内に低侵襲的に位置付けられた少なくとも１対のＥＭＧ感知電極とに結合される。本方法は、最初に、埋込可能導線の主または基準電極を用いて、試験刺激をある刺激振幅レベルで統合型臨床医用プログラム装置から患者の神経組織に送達するステップを含む。試験刺激は、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、比例段階的に選択または調節される。本方法はさらに、同一刺激振幅レベルで、同一時間周期の間、連続して、試験刺激を埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに送達するステップを含む。刺激誘発ＥＭＧ運動反応は、標的刺激領域における埋込可能導線の初期位置付けを促進するように、統合型臨床医用プログラム装置を用いて、少なくとも１つのＥＭＧ感知電極を介して、試験刺激毎に、埋込可能導線の各電極において記録される。
【００１２】
主電極は、埋込可能導線の少なくとも４つの電極から選択される。例えば、統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、主電極の選択に関連するユーザ入力が、受信されてもよい。加えて、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、主電極のための試験刺激の刺激振幅レベルの調節に関連するユーザ入力が、統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して受信されてもよい。例えば、ユーザは、約０．０５ｍＡ〜約０．２５ｍＡの範囲内で段階的に試験刺激の刺激振幅を調節してもよく、試験刺激振幅は、概して、１０ｍＡ未満である。試験刺激および／またはプログラミングの間の刺激振幅における比例増加の使用は、そのような活動のために要求される時間を効果的に短縮させる。各個々の電極の刺激のための時間周期は、約１秒を含み、埋込可能導線の掃引サイクルは、約５秒未満またはそれに等しい時間内に完了される。
【００１３】
前述のように、臨床医用プログラム装置内のある側面の自動化は、手技の持続時間および複雑性をさらに低減させ、転帰の一貫性を改良することができる。例えば、主電極は、統合型臨床医用プログラム装置によって、デフォルト状態に基づいて、自動的に選択されてもよい。なおもさらに、臨床医用プログラム装置は、自動的に、初期導線留置の間、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応が検出されるまで、主電極のための試験刺激の刺激振幅レベルを調節し、迅速フィードバックを提供するように構成されてもよい。所望のＥＭＧ運動反応は、最小または最大複合筋活動電位（ＣＭＡＰ）と関連付けられた値を含んでもよい。自動的に調節するステップは、１ｍＡ未満またはそれに等しい試験刺激のために０．０５ｍＡ、１ｍＡを上回るまたはそれに等しく、かつ２ｍＡ未満またはそれに等しい試験刺激のために０．１ｍＡ、２ｍＡを上回るまたはそれに等しく、かつ３ｍＡ未満またはそれに等しい試験刺激のために０．２ｍＡ、または３ｍＡを上回るまたはそれに等しい試験刺激のために０．２５ｍＡずつ刺激振幅を増加させるステップを含んでもよい。初期導線留置の間の刺激振幅調節の際の自動化された特徴と組み合わせた比例増加の使用は、そのような活動のために要求される時間を効果的に短縮させる。本自動化された特徴は、ユーザによって、随時、任意の理由から、患者安全性のために、または別様に容易に終了され得ることを理解されたい。
【００１４】
ＥＭＧ反応値は、統合型臨床医用プログラム装置によって、各電極と関連付けられた最大ＥＭＧ反応振幅（例えば、最大ＣＭＡＰピーク、ピークピーク値、二乗平均平方根；最大５００μボルト）に基づいて、所与の刺激振幅レベルで各電極に送達される試験刺激毎に、計算されてもよい。代替として、ＥＭＧ反応値は、主電極と関連付けられたＥＭＧ反応振幅に対して正規化される、各電極と関連付けられた最大ＥＭＧ反応振幅に基づいて、計算されてもよい（例えば、無単位Ｒ値は、良好（例えば、Ｒ≧０．５）、非理想的（例えば、０．２５≦Ｒ≦０．５）、または容認不可能な位置付け（例えば、Ｒ≦０．２５）を示す）。重要なこととして、各電極と関連付けられたＥＭＧ反応値は、統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、埋込可能導線を標的刺激領域において側方または軸方向に位置付ける方法に関する視覚的フィードバックをユーザに提供してもよい。例えば、グラフィカルユーザインターフェースは、埋込可能導線グラフィカル要素を含んでもよく、視覚的フィードバックは、埋込可能導線グラフィカル要素の各関連付けられた電極の側に少なくとも３つの対比色からのカラーコーディングを含む。本視覚的フィードバックは、蛍光透視法画像と組み合わせて、標的神経組織を参照して埋込可能導線を再位置付けする方法に関する方向指示をユーザに提供する。例えば、オペレータが、埋込可能導線の中央が標的刺激領域に位置付けられるように、埋込可能導線を挿入軸に沿って遠位に前進させるべき、埋込可能導線を挿入軸に沿って近位に後退させる、または埋込可能導線を挿入軸から側方方向に沿って操向すべきかどうかである。代替として、または加えて、標的刺激領域に対する各電極の相対的距離または位置が、各電極と関連付けられたＥＭＧ反応値に基づいて、計算されてもよい。導線再位置付け後、試験刺激を埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに送達し、記録するステップは、電極毎の計算されたＥＭＧ反応値が所望の類似値範囲（例えば、Ｒ値＝１）内にある、および／または電極毎の最大ＥＭＧ反応振幅が所望のロバストな反応範囲（例えば、大ＣＭＡＰ）内にあり、電極毎の関連付けられた刺激振幅が所望の合理的刺激範囲内（例えば、より低い刺激振幅）にあることを確認するために繰り返されてもよい。
【００１５】
膀胱および大腸機能不全を治療するように構成される仙骨神経刺激治療システムに関して、導線は、仙骨の孔を通して挿入され、仙骨神経根に近接して位置付けられるように構成される。例えば、標的刺激領域は、仙骨管からの仙骨神経の出現と他の脊髄神経とのその収束との間の坐骨神経を形成する面積を含んでもよい。各試験刺激の間の記録された刺激誘発ＥＭＧ運動反応の視覚的画像は、統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェース上に表示されてもよく、視覚的画像は、ＣＭＡＰを構成する波形を含む。
【００１６】
本方法はさらに、電極毎の刺激振幅閾値を試験することによって、導線留置の妥当性を確認し、微調整するステップを含む。例えば、統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、比例段階的における電極毎の試験刺激の刺激振幅閾値の調節に関連するユーザ入力が、受信されてもよい。グラフィカルユーザインターフェースはさらに、記録された刺激誘発ＥＭＧ運動反応（例えば、「はい」または「いいえ」）もしくは電極毎の刺激振幅閾値と関連付けられた患者からの感覚反応（例えば、無、快、または不快）に関連するユーザ入力を受信してもよい。例えば、特定の電極のための刺激振幅閾値と関連付けられた患者からの負の感覚反応は、自動的に、その特定の電極のための刺激振幅閾値に関するユーザへの任意の正のまたは中立フィードバックを無効にしてもよい。以下により詳細に論じられるように、運動および／またはセンサ反応の有無のユーザ特性評価は、導線留置を微調整する際に付加的利点となり得る。
【００１７】
視覚的フィードバックは、電極毎の刺激振幅閾値に関してユーザに表示されてもよく、視覚的フィードバックは、グラフィカルユーザインターフェース上に少なくとも３つの対比色からのカラーコーディングを含む。グラフィカルユーザインターフェースはまた、各刺激電極と関連付けられ、刺激電極のステータス（例えば、１〜３ｍＡの場合、良好、０．５ｍＡ未満または４ｍＡそれを上回る場合、不良、０．５〜１ｍＡまたは３〜４ｍＡの場合、ＯＫ）、ＥＭＧ記録に基づく刺激電極の振幅閾値（例えば、最大１０ｍＡ）、刺激振幅閾値と関連付けられたＥＭＧ値もしくはステータス（例えば、最大５００μボルトまたは無単位Ｒ値は、良好、非理想的、もしくは容認不可能な位置付けを示す）、刺激振幅閾値と関連付けられた感覚反応ステータス（例えば、無、快、不快）、または刺激電極のインピーダンスステータス（例えば、３０００オーム未満かつ５０オームを上回る場合、良好であって、３０００オームを上回るまたは５０オーム未満の場合、不良である）を示すように構成される、視覚的インジケータ（例えば、カラーコーディング、記号、形状、実験値）を含んでもよい。
【００１８】
随意に、前述のように、統合型臨床医用プログラム装置は、自動的に、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、電極毎に、試験刺激の刺激振幅閾値（例えば、わずかずつの比例増加）を調節してもよい。特に利点として、統合型臨床医用プログラム装置は、自動的に、本特性評価データを記憶、表示し、手技の間、容易に利用可能にし、これは、紙によるメモおよび／または臨床医の頭の中での計算を採用する、現在の臨床実践に優るはるかな進歩である。刺激試験毎のデータは、埋込可能導線の少なくとも４つの電極の個々の電極毎の漸増もしくは比例刺激振幅レベル、刺激振幅閾値と関連付けられたＥＭＧ記録、または刺激振幅閾値と関連付けられた記録された刺激誘発ＥＭＧ運動反応もしくは患者からの感覚反応に関連するユーザ入力を含む。
【００１９】
本発明は、仙骨神経根に近接して膀胱または大腸機能不全を治療するように、患者内の埋込可能導線のさらに改良された位置付けのための方法を提供する。埋込可能導線は、導線の長さに沿って線形アレイに配列される少なくとも４つの刺激電極を備え、統合型ＥＭＧおよび刺激臨床医用プログラム装置に結合されてもよい。統合型臨床医用プログラム装置は、筐体上に、ＥＭＧ信号プロセッサを第１および第２のＥＭＧ感知電極に結合するためのコネクタを含んでもよい。ＥＭＧ感知電極は、足の親指の底屈と関連付けられたＥＭＧ信号を記録するために、足の内側縁または裏上に位置付け可能である。ＥＭＧ感知電極は、短母指屈筋および／または母指外転筋上に位置付けられ、そこからの活動を記録してもよい。統合型臨床医用プログラム装置は、筐体上に、ＥＭＧ信号プロセッサを第２の対のＥＭＧ感知電極に結合するためのコネクタを含んでもよい。第２の対のＥＭＧ感知電極は、肛門括約筋近傍の患者臀部の内側面積内に位置付け可能であって、位置付けは、肛門挙筋を標的とする。これらのＥＭＧ感知電極は、会陰筋群の肛門挙筋の活性化を表す、患者の肛門伸縮反応を記録するために位置付けられる。
【００２０】
ＥＭＧ信号プロセッサはまた、試験刺激毎に、足の親指のみと関連付けられた刺激誘発ＥＭＧ運動反応または肛門伸縮のみと関連付けられた刺激誘発ＥＭＧ運動反応を記録することができることを理解されたい。信号発生器によって送達される試験刺激は、筋肉活性化閾値を下回る少なくとも１つの電気パルスを含み、ＥＭＧ感知電極は、神経組織の刺激を検出する。統合型臨床医用プログラム装置はさらに、筐体上に、以下により詳細に論じられるように、初期導線留置に先立って標的神経を識別または特定するように構成される、信号発生器を孔針に結合するための付加的コネクタを含んでもよい。
【００２１】
本方法は、最初に、埋込可能導線の主電極を用いて、複数の刺激振幅レベルで、統合型臨床医用プログラム装置から患者の仙骨神経組織に試験刺激を送達するステップを含み、主電極は、埋込可能導線の少なくとも４つの電極から選択される。試験刺激は、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、比例段階的に選択または調節される。本方法はさらに、同一刺激振幅レベルで、同一時間周期の間、連続して、埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに試験刺激を送達するステップを含む。統合型臨床医用プログラム装置は、標的刺激領域における埋込可能導線の制御された位置付けを提供するように、埋込可能導線の各電極における試験刺激のために、同時に、患者の足の親指と関連付けられた第１の刺激誘発ＥＭＧ運動反応および患者の肛門伸縮と関連付けられた第２の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を記録する。
【００２２】
前述のように、統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、比例段階的における主電極のための試験刺激の刺激振幅レベルの調節に関連するユーザ入力が、受信されてもよい。代替として、統合型臨床医用プログラム装置は、自動的に、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応が検出されるまで、主電極のための試験刺激の刺激振幅レベルを比例段階的に調節してもよい（例えば、初期反応が観察されるまで、迅速に増加する）。
【００２３】
所与の刺激振幅レベルで各電極に送達される試験刺激毎のＥＭＧ反応値は、前述のように、計算されてもよい。例えば、主電極と関連付けられたＥＭＧ反応振幅に対して正規化される、各電極と関連付けられた最大ＥＭＧ反応振幅に基づいてもよい。各電極と関連付けられたＥＭＧ反応値は、埋込可能導線を患者内の標的刺激領域に位置付ける方法に関する視覚的フィードバックをユーザに提供する。
【００２４】
いったん埋込可能導線が、最初に位置付けられると、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するための電極毎の試験刺激の刺激振幅閾値の調節に関連するさらなる入力が、グラフィカルユーザインターフェースを介して受信されてもよい。第１または第２の記録された刺激誘発ＥＭＧ運動反応もしくは刺激振幅閾値と関連付けられた電極毎の患者からの感覚反応に関連する付加的ユーザ入力もまた、受信されてもよい。再び、統合型臨床医用プログラム装置は、自動的に、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、電極毎の試験刺激の刺激振幅閾値を比例段階的に調節してもよい（例えば、最大大きさＥＭＧ反応が観察されるまでゆっくり増加する）。
【００２５】
統合型臨床医用プログラム装置は、自動的に、埋込可能導線の少なくとも４つの電極の個々の電極毎に漸増または比例刺激振幅レベルで送達される試験刺激毎のデータと、試験刺激毎の足の親指および患者の肛門伸縮の関連付けられたＥＭＧ記録とを記憶または表示する。本方法はさらに、標的刺激領域における埋込可能導線の初期位置付けを提供するように、孔針を介して、試験刺激を仙骨神経組織に送達し、孔針に送達される試験刺激毎に、刺激誘発ＥＭＧ運動反応を記録するステップを含む。同様に、統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、比例段階的における孔針のための試験刺激の刺激振幅レベルの調節に関連するユーザ入力が、受信されてもよい。随意に、孔針のための試験刺激の刺激振幅レベルの自動調節が、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応が検出されるまで、統合型臨床医用プログラム装置によって行われてもよい。
【００２６】
本発明は、統合型ＥＭＧおよび刺激臨床医用プログラム装置を用いて、埋込可能導線を患者内に位置付けるための方法を提供する。本方法は、少なくとも４つの電極を有する一時的または恒久的導線を患者の神経組織に近接して埋め込むステップを含む。少なくとも１つのＥＭＧ感知電極は、皮膚表面上または患者内に位置付けられる。埋込可能導線は、刺激ケーブルを介して、統合型臨床医用プログラム装置に結合され、少なくとも１つのＥＭＧ感知電極もまた、統合型臨床医用プログラム装置に結合される。主電極は、統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、埋込可能導線の少なくとも４つの電極から選択され、統合型臨床医用プログラム装置を介して、試験刺激で刺激される。少なくとも１対のＥＭＧ感知電極によって感知される、刺激誘発ＥＭＧ運動反応の記録は、グラフィカルユーザインターフェース上に表示される。
【００２７】
主電極のための試験刺激の刺激振幅は、グラフィカルユーザインターフェースを介して、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、比例段階的に選択または調節される。本方法はさらに、同一の選択または調節された刺激振幅レベルで、同一時間周期の間、連続して、埋込可能導線の少なくとも４つの電極を試験刺激で刺激するステップを含む。少なくとも、ＥＭＧ記録に基づいて、埋込可能導線は、再位置付けされる（例えば、埋込可能導線を挿入軸に沿って遠位に前進させる、埋込可能導線を挿入軸に沿って近位に後退させる、または埋込可能導線を挿入軸から側方方向に沿って操向する）。再位置付けは、蛍光透視法または解剖学的目印／マーカによって補完されてもよい。本方法はまた、連続して、神経組織近傍における最適導線位置付けが達成されるまで、導線を刺激および再位置付けするステップを含んでもよい。初期導線留置が完了した後、ユーザは、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するために、電極毎の試験刺激の刺激振幅閾値を比例段階的にさらに調節しおよび／または各試験刺激と関連付けられたＥＭＧ記録もしくは電極毎の刺激振幅閾値と関連付けられた患者からの感覚反応に関連する入力を提供してもよい。
【００２８】
患者内の埋込可能導線の改良された位置付けのためのシステムもまた、本発明によって提供される。本システムは、統合型ＥＭＧおよび刺激臨床医用プログラム装置と、臨床医用プログラム装置に結合可能な埋込可能導線であって、少なくとも４つの電極を備える、埋込可能導線と、皮膚表面上または患者内に低侵襲的に位置付け可能な少なくとも１つのＥＭＧ感知電極であって、統合型臨床医用プログラム装置に結合可能なＥＭＧ感知電極とを備えてもよい。臨床医用プログラム装置は、（１）埋込可能導線の主電極を用いて、患者の神経組織にある刺激振幅レベルで試験刺激を送達するステップであって、主電極は、埋込可能導線の少なくとも４つの電極から選択される、ステップと、（２）同一刺激振幅レベルで、同一時間周期の間、連続して、埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに試験刺激を送達するステップと、（３）統合型臨床医用プログラム装置を用いて、標的刺激領域における埋込可能導線の位置付けを促進するように、少なくとも１つのＥＭＧ感知電極を介して感知された試験刺激に関する刺激誘発ＥＭＧ運動反応を記録するステップとのために構成される。
【００２９】
本開示の可用性のさらなる分野は、本明細書に後述される発明を実施するための形態から明白となるであろう。発明を実施するための形態および具体的実施例は、種々の実施形態を示すが、例証目的のためだけに意図されており、必ずしも、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
埋込可能導線に結合される、統合型筋電図検査（ＥＭＧ）および刺激臨床医用プログラム装置を用いた、患者内の埋込可能導線の改良された位置付けのための方法であって、上記埋込可能導線は、少なくとも４つの電極を備え、統合型臨床医用プログラム装置はさらに、皮膚表面上または上記患者内に低侵襲的に位置付けられる少なくとも１つのＥＭＧ感知電極に結合され、
上記埋込可能導線の主電極を用いて、上記統合型臨床医用プログラム装置から上記患者の神経組織にある刺激振幅レベルで試験刺激を送達するステップであって、上記主電極は、上記埋込可能導線の少なくとも４つの電極から選択される、ステップと、
同一刺激振幅レベルで、同一時間周期の間、連続して、上記埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに試験刺激を送達するステップと、
標的刺激領域における上記埋込可能導線の位置付けを促進するように、上記統合型臨床医用プログラム装置を用いて、試験刺激毎に、上記少なくとも１つのＥＭＧ感知電極を介して、上記埋込可能導線の各電極において刺激誘発ＥＭＧ運動反応を記録するステップと、
を含む、方法。
（項目２）
自動的に、主電極を選択するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、上記主電極の選択に関連するユーザ入力を受信するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
自動的に、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応が検出されるまで、上記主電極のための試験刺激の刺激振幅レベルを調節するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目５）
自動的に調節するステップは、１ｍＡ未満またはそれに等しい試験刺激のために、０．０５ｍＡずつ上記刺激振幅を増加させるステップを含む、項目４に記載の方法。
（項目６）
自動的に調節するステップは、１ｍＡを上回るまたはそれに等しく、かつ２ｍＡ未満またはそれに等しい試験刺激のために、０．１ｍＡずつ上記刺激振幅を増加させるステップを含む、項目４に記載の方法。
（項目７）
自動的に調節するステップは、２ｍＡを上回るまたはそれに等しく、かつ３ｍＡ未満またはそれに等しい試験刺激のために、０．２ｍＡずつ上記刺激振幅を増加させるステップを含む、項目４に記載の方法。
（項目８）
自動的に調節するステップは、３ｍＡを上回るまたはそれに等しい試験刺激のために、０．２５ｍＡずつ上記刺激振幅を増加させるステップを含む、項目４に記載の方法。
（項目９）
上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、約０．０５ｍＡ〜約０．２５ｍＡの範囲内で段階的に上記主電極のための試験刺激の刺激振幅レベルの調節に関連するユーザ入力を受信し、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
上記時間周期は、約１秒を含み、上記埋込可能導線の掃引サイクルは、約５秒未満またはそれに等しい時間内に完了される、項目１に記載の方法。
（項目１１）
各電極と関連付けられた最大ＥＭＧ反応振幅に基づいて、所与の刺激振幅レベルで各電極に送達される試験刺激毎に、ＥＭＧ反応値を計算するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１２）
上記主電極と関連付けられたＥＭＧ反応振幅に対して正規化される、各電極と関連付けられた最大ＥＭＧ反応振幅に基づいて、所与の刺激振幅レベルで各電極に送達される試験刺激毎に、ＥＭＧ反応値を計算するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１３）
各電極と関連付けられた上記ＥＭＧ反応値は、上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、上記埋込可能導線を上記標的刺激領域において側方または軸方向に位置付ける方法に関する視覚的フィードバックをユーザに提供する、項目１１または１２に記載の方法。
（項目１４）
上記グラフィカルユーザインターフェースは、埋込可能導線グラフィカル要素を含み、上記視覚的フィードバックは、上記埋込可能導線グラフィカル要素の各関連付けられた電極の側に少なくとも３つの対比色からのカラーコーディングを含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
上記視覚的フィードバックは、方向指示を上記ユーザに提供し、上記埋込可能導線の中央が上記標的刺激領域に位置付けられるように、上記埋込可能導線を挿入軸に沿って遠位に前進させる、上記埋込可能導線を上記挿入軸に沿って近位に後退させる、または上記埋込可能導線を上記挿入軸から側方方向に沿って操向する、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
導線再位置付け後、試験刺激を上記埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに送達し、記録するステップを繰り返し、電極毎の上記計算されたＥＭＧ反応値が所望の値範囲内にある、または電極毎の上記最大ＥＭＧ反応振幅が所望の反応範囲内にあって、電極毎の上記関連付けられたシミュレーション振幅が所望の刺激範囲内にあることを確認するステップをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１７）
各電極と関連付けられた上記ＥＭＧ反応値に基づいて、上記標的刺激領域に対する各電極の相対的距離または位置を計算するステップをさらに含む、項目１１または１２に記載の方法。
（項目１８）
導線再位置付け後、試験刺激を上記埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに送達し、記録するステップを繰り返し、電極毎の上記計算されたＥＭＧ反応値が所望の値範囲内にある、または電極毎の上記最大ＥＭＧ反応振幅が所望の反応範囲内にあって、電極毎の上記関連付けられたシミュレーション振幅が所望の刺激範囲内にあることを確認するステップをさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
上記導線は、過活動膀胱または膀胱関連機能不全を治療するように、仙骨の孔を通して挿入され、仙骨神経根に近接して位置付けられるように構成される、項目１に記載の方法。
（項目２０）
上記標的刺激領域は、仙骨管からの仙骨神経の出現と他の脊髄神経とのその収束との間の坐骨神経を形成する面積を含む、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
各試験刺激の間、上記記録された刺激誘発ＥＭＧ運動反応の視覚的画像を上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェース上に表示するステップをさらに含み、上記視覚的画像は、複合筋活動電位（ＣＭＡＰ）を構成する波形を含む、項目１に記載の方法。
（項目２２）
電極毎の刺激振幅閾値を試験することによって、導線留置の妥当性を確認するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目２３）
上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、約０．０５ｍＡ〜約０．２５ｍＡの範囲内で段階的に電極毎の上記試験刺激の刺激振幅閾値の調節に関連するユーザ入力を受信し、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するステップをさらに含む、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
電極毎の上記刺激振幅閾値と関連付けられた上記記録された刺激誘発ＥＭＧ運動反応または上記患者からの感覚反応に関連するユーザ入力を受信するステップをさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
特定の電極のための上記刺激振幅閾値と関連付けられた上記患者からの負の感覚反応は、自動的に、その特定の電極のための上記刺激振幅閾値に関する上記ユーザへの任意の正のまたは中立フィードバックを無効にする、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、電極毎に上記刺激振幅閾値に関する視覚的フィードバックをユーザに表示するステップをさらに含み、上記視覚的フィードバックは、少なくとも３つの対比色からのカラーコーディングを含む、項目２３に記載の方法。
（項目２７）
自動的に、約０．０５ｍＡ〜約０．２５ｍＡの範囲内で段階的に電極毎の上記試験刺激の刺激振幅閾値を調節し、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するステップをさらに含む、項目２２に記載の方法。
（項目２８）
自動的に、電極毎の刺激振幅閾値、上記刺激振幅閾値と関連付けられたＥＭＧ記録、または上記刺激振幅閾値と関連付けられた上記記録された刺激誘発ＥＭＧ運動反応もしくは上記患者からの感覚反応に関連するユーザ入力のデータを上記統合型臨床医用プログラム装置上に記憶または表示するステップをさらに含む、項目２２に記載の方法。
（項目２９）
仙骨神経根に近接して過活動膀胱または膀胱関連機能不全を治療するように、患者内の埋込可能導線の改良された位置付けのための方法であって、上記埋込可能導線は、統合型筋電図検査（ＥＭＧ）および刺激臨床医用プログラム装置に結合される少なくとも４つの電極を備え、
上記埋込可能導線の主電極を用いて、複数の刺激振幅レベルで、上記統合型臨床医用プログラム装置から上記患者の上記仙骨神経組織に試験刺激を送達するステップであって、上記主電極は、上記埋込可能導線の少なくとも４つの電極から選択される、ステップと、
同一刺激振幅レベルで、同一時間周期の間、連続して、上記埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに試験刺激を送達するステップと、
同時に、上記統合型臨床医用プログラム装置を用いて、標的刺激領域における上記埋込可能導線の制御された位置付けを提供するように、上記埋込可能導線の各電極において上記試験刺激に関する上記患者の足の親指と関連付けられた第１の刺激誘発ＥＭＧ運動反応および上記患者の肛門伸縮と関連付けられた第２の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を記録するステップと、
を含む、方法。
（項目３０）
上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、比例段階的における上記主電極のための試験刺激の刺激振幅レベルの調節に関連するユーザ入力を受信し、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するステップをさらに含む、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
自動的に、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応が検出されるまで、比例段階的に上記主電極のための試験刺激の刺激振幅レベルを調節するステップをさらに含む、項目２９に記載の方法。
（項目３２）
上記主電極と関連付けられたＥＭＧ反応振幅に対して正規化される、各電極と関連付けられた最大ＥＭＧ反応振幅に基づいて、所与の刺激振幅レベルで各電極に送達される試験刺激毎に、ＥＭＧ反応値を計算するステップをさらに含み、各電極と関連付けられた上記ＥＭＧ反応値は、上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、上記埋込可能導線を上記標的刺激領域に側方または軸方向に位置付ける方法に関して視覚的フィードバックをユーザに提供する、項目２９に記載の方法。
（項目３３）
上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、比例段階的における電極毎の上記試験刺激の刺激振幅閾値の調節に関連するユーザ入力を受信し、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するステップをさらに含む、項目２９に記載の方法。
（項目３４）
電極毎の上記刺激振幅閾値と関連付けられた上記第１もしくは第２の記録された刺激誘発ＥＭＧ運動反応または上記患者からの感覚反応に関連するユーザ入力を受信するステップをさらに含む、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
自動的に、比例段階的に電極毎の上記試験刺激の刺激振幅閾値を調節し、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するステップをさらに含む、項目２９に記載の方法。
（項目３６）
自動的に、試験刺激毎の上記埋込可能導線の少なくとも４つの電極の個々の電極毎に漸増または比例刺激振幅レベルで送達されるデータと、試験刺激毎の上記足の親指および上記患者の肛門伸縮の上記関連付けられたＥＭＧ記録とを記憶または表示するステップをさらに含む、項目２９に記載の方法。
（項目３７）
標的刺激領域における上記埋込可能導線の初期位置付けを提供するように、孔針を介して、上記試験刺激を上記仙骨神経組織に送達し、上記孔針に送達される試験刺激毎に、上記刺激誘発ＥＭＧ運動反応を記録するステップをさらに含む、項目２９に記載の方法。
（項目３８）
上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、比例段階的における上記孔針のための上記試験刺激の刺激振幅レベルの調節に関連するユーザ入力を受信し、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するステップをさらに含む、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
自動的に、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応が検出されるまで、上記孔針のための上記試験刺激の刺激振幅レベルを比例段階的に調節するステップをさらに含む、項目３７に記載の方法。
（項目４０）
統合型筋電図検査（ＥＭＧ）および刺激臨床医用プログラム装置を用いて、患者内の埋込可能導線を位置付けるための方法であって、
少なくとも４つの電極を有する一時的または恒久的導線を患者の神経組織に近接して埋め込むステップと、
少なくとも１つのＥＭＧ感知電極を皮膚表面上または上記患者内に位置付けるステップと、
刺激ケーブルを介して、上記埋込可能導線を上記統合型臨床医用プログラム装置に結合するステップと、
上記少なくとも１つのＥＭＧ感知電極を上記統合型臨床医用プログラム装置に結合するステップと、
上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、上記埋込可能導線の少なくとも４つの電極から主電極を選択するステップと、
上記統合型臨床医用プログラム装置を介して、上記主電極を試験刺激で刺激するステップと、
上記少なくとも１つのＥＭＧ感知電極によって感知された刺激誘発ＥＭＧ運動反応の記録を上記グラフィカルユーザインターフェース上に表示するステップと、
を含む、方法。
（項目４１）
上記グラフィカルユーザインターフェースを介して、上記主電極のための上記試験刺激の刺激振幅を比例段階的に選択または調節し、所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するステップをさらに含む、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
連続して、同一の選択または調節された刺激振幅レベルで、同一時間周期の間、上記埋込可能導線の少なくとも４つの電極を上記試験刺激で刺激するステップをさらに含む、項目４１に記載の方法。
（項目４３）
少なくとも、上記ＥＭＧ記録に基づいて、上記埋込可能導線を再位置付けするステップをさらに含む、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
蛍光透視法または解剖学的目印に基づいて、再位置付けするステップをさらに含む、項目４３に記載の方法。
（項目４５）
再位置付けするステップは、上記埋込可能導線を挿入軸に沿って遠位に前進させる、上記埋込可能導線を上記挿入軸に沿って近位に後退させる、または上記埋込可能導線を上記挿入軸から側方方向に沿って操向するステップを含む、項目４３に記載の方法。
（項目４６）
上記神経組織近傍における最適導線位置付けが達成されるまで、上記連続して刺激および再位置付けするステップを繰り返すステップをさらに含む、項目４５に記載の方法。
（項目４７）
上記統合型臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースを介して、電極毎の上記試験刺激の刺激振幅閾値を比例段階的に調節し、最小刺激振幅閾値における所望の刺激誘発ＥＭＧ運動反応を達成するステップをさらに含む、項目４０に記載の方法。
（項目４８）
上記グラフィカルユーザ入力を介して、各試験刺激と関連付けられた上記ＥＭＧ記録または電極毎の上記刺激振幅閾値と関連付けられた上記患者からの感覚反応に関連する入力を提供するステップをさらに含む、項目４７に記載の方法。
（項目４９）
患者内の埋込可能導線の改良された位置付けのためのシステムであって、
統合型筋電図検査（ＥＭＧ）および刺激臨床医用プログラム装置と、
上記臨床医用プログラム装置に結合可能な埋込可能導線であって、上記埋込可能導線は、少なくとも４つの電極を備える、埋込可能導線と、
皮膚表面上または上記患者内に低侵襲的に位置付け可能な少なくとも１つのＥＭＧ感知電極であって、上記ＥＭＧ感知電極は、上記統合型臨床医用プログラム装置に結合可能である、ＥＭＧ感知電極と、
を備え、
上記臨床医用プログラム装置は、
上記埋込可能導線の主電極を用いて、上記患者の神経組織にある刺激振幅レベルで試験刺激を送達するステップであって、上記主電極は、上記埋込可能導線の少なくとも４つの電極から選択される、ステップと、
同一刺激振幅レベルで、同一時間周期の間、連続して、上記埋込可能導線の４つの電極のそれぞれに試験刺激を送達するステップと、
上記統合型臨床医用プログラム装置を用いて、標的刺激領域における上記埋込可能導線の位置付けを促進するように、上記少なくとも１つのＥＭＧ感知電極を介して感知された上記試験刺激に関する刺激誘発ＥＭＧ運動反応を記録するステップと、
を行うように構成される、システム。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の側面による、試験的神経刺激システムおよび恒久的埋込式神経刺激システムの両方を位置付けるおよび／またはプログラムする際に使用される臨床医用プログラム装置および患者遠隔装置を含む、神経刺激システムを図式的に図示する。
【００３１】
【図２Ａ】図２Ａ−２Ｃは、本発明の側面による、刺激され得る脊椎、下背、および仙骨領域に沿った神経構造の略図を示す。
【図２Ｂ】図２Ａ−２Ｃは、本発明の側面による、刺激され得る脊椎、下背、および仙骨領域に沿った神経構造の略図を示す。
【図２Ｃ】図２Ａ−２Ｃは、本発明の側面による、刺激され得る脊椎、下背、および仙骨領域に沿った神経構造の略図を示す。
【００３２】
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の側面による、完全埋込式神経刺激システムの実施例を示す。
【００３３】
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の側面による、試験的刺激において使用するための部分的埋込式刺激導線と、患者の皮膚に接着される外部パルス発生器とを有する、神経刺激システムの実施例を示す。
【００３４】
【図４】図４は、本発明の側面による、埋込可能刺激導線と、埋込可能パルス発生器と、外部充電デバイスとを有する、神経刺激システムの実施例を示す。
【００３５】
【図５】図５Ａ−５Ｃは、本発明の側面による、神経刺激システムにおいて使用するための埋込可能パルス発生器と、関連付けられた構成要素との詳細図を示す。
【００３６】
【図６】図６Ａ−６Ｂは、本発明の側面による、神経刺激プログラムの信号特性を示す。
【００３７】
【図７】図７は、本発明の側面による、臨床医用プログラム装置構成の概略を図示する。
【００３８】
【図８Ａ−１】図８Ａ−８Ｂは、本発明の側面による、神経刺激導線を留置し、埋込式神経刺激導線をプログラムする際に臨床医用プログラム装置を使用するためのワークフローを図式的に図示する。
【図８Ａ−２】図８Ａ−８Ｂは、本発明の側面による、神経刺激導線を留置し、埋込式神経刺激導線をプログラムする際に臨床医用プログラム装置を使用するためのワークフローを図式的に図示する。
【図８Ａ−３】図８Ａ−８Ｂは、本発明の側面による、神経刺激導線を留置し、埋込式神経刺激導線をプログラムする際に臨床医用プログラム装置を使用するためのワークフローを図式的に図示する。
【図８Ｂ】図８Ａ−８Ｂは、本発明の側面による、神経刺激導線を留置し、埋込式神経刺激導線をプログラムする際に臨床医用プログラム装置を使用するためのワークフローを図式的に図示する。
【００３９】
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の側面による、試験的または恒久的神経刺激システムを留置する動作の間に接続される、制御ユニットを刺激クリップと、接地パッチと、２つの筋電図検査センサパッチセットと、接地パッチセットとともに利用する、神経位置特定および導線埋込のための神経刺激システム設定を図式的に図示する。
【００４０】
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の側面による、筋電図検査センサパッチを図示し、図９Ｃは、足の親指反応のための筋電図検査センサパッチの取付を図示し、図９Ｄは、筋電図検査センサパッチが肛門伸縮反応を記録するために取り付けられる、生体構造を図示する。
【図９Ｃ】図９Ｂは、本発明の側面による、筋電図検査センサパッチを図示し、図９Ｃは、足の親指反応のための筋電図検査センサパッチの取付を図示し、図９Ｄは、筋電図検査センサパッチが肛門伸縮反応を記録するために取り付けられる、生体構造を図示する。
【図９Ｄ】図９Ｂは、本発明の側面による、筋電図検査センサパッチを図示し、図９Ｃは、足の親指反応のための筋電図検査センサパッチの取付を図示し、図９Ｄは、筋電図検査センサパッチが肛門伸縮反応を記録するために取り付けられる、生体構造を図示する。
【００４１】
【図９Ｅ】図９Ｅは、本発明の側面による、筋電図検査における例示的複合筋活動電位反応を図示し、図９Ｆは、筋電図検査データの未加工ＥＭＧトレースおよび処理を図示する。
【図９Ｆ】図９Ｅは、本発明の側面による、筋電図検査における例示的複合筋活動電位反応を図示し、図９Ｆは、筋電図検査データの未加工ＥＭＧトレースおよび処理を図示する。
【００４２】
【図９Ｇ】図９Ｇは、本発明の側面による、孔針を用いた神経位置特定のために筋電図検査を利用するシステム設定の際の臨床医用プログラム装置上のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【００４３】
【図１０】図１０は、本発明の側面による、導線の留置の間の標的神経に対する神経刺激導線の異なる位置を図示し、図１１Ａ−１１Ｌは、標的神経からの電極の距離を判定し、導線の留置を促進するために使用される電極のＲ値の曲線を図示する。
【図１１−１】図１０は、本発明の側面による、導線の留置の間の標的神経に対する神経刺激導線の異なる位置を図示し、図１１Ａ−１１Ｌは、標的神経からの電極の距離を判定し、導線の留置を促進するために使用される電極のＲ値の曲線を図示する。
【図１１−２】図１０は、本発明の側面による、導線の留置の間の標的神経に対する神経刺激導線の異なる位置を図示し、図１１Ａ−１１Ｌは、標的神経からの電極の距離を判定し、導線の留置を促進するために使用される電極のＲ値の曲線を図示する。
【図１１−３】図１０は、本発明の側面による、導線の留置の間の標的神経に対する神経刺激導線の異なる位置を図示し、図１１Ａ−１１Ｌは、標的神経からの電極の距離を判定し、導線の留置を促進するために使用される電極のＲ値の曲線を図示する。
【図１１−４】図１０は、本発明の側面による、導線の留置の間の標的神経に対する神経刺激導線の異なる位置を図示し、図１１Ａ−１１Ｌは、標的神経からの電極の距離を判定し、導線の留置を促進するために使用される電極のＲ値の曲線を図示する。
【００４４】
【図１２】図１２Ａ−１２Ｂは、本発明の側面による、導線の留置の間の標的神経に対する神経刺激導線の異なる位置を図示し、図１３Ａ−１３Ｆは、標的神経からの電極の距離を判定し、導線の留置を促進するために使用される電極のＲ値の曲線を図示する。
【図１３−１】図１２Ａ−１２Ｂは、本発明の側面による、導線の留置の間の標的神経に対する神経刺激導線の異なる位置を図示し、図１３Ａ−１３Ｆは、標的神経からの電極の距離を判定し、導線の留置を促進するために使用される電極のＲ値の曲線を図示する。
【図１３−２】図１２Ａ−１２Ｂは、本発明の側面による、導線の留置の間の標的神経に対する神経刺激導線の異なる位置を図示し、図１３Ａ−１３Ｆは、標的神経からの電極の距離を判定し、導線の留置を促進するために使用される電極のＲ値の曲線を図示する。
【００４５】
【図１４】図１４Ａ−１４Ｂは、本発明の側面による、筋電図検査支援導線留置の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【００４６】
【図１５−１】図１５Ａ−１５Ｌは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図１５−２】図１５Ａ−１５Ｌは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図１５−３】図１５Ａ−１５Ｌは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図１５−４】図１５Ａ−１５Ｌは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図１５−５】図１５Ａ−１５Ｌは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図１５−６】図１５Ａ−１５Ｌは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【００４７】
【図１６】図１６Ａ−１６Ｂは、本発明の側面による、神経刺激システムの筋電図検査支援プログラミングを実施するためのシステム設定を図示する。
【００４８】
【図１７】図１７は、本発明の側面による、電極構成推奨が、プログラミングの間に判定され、医師に提供される、例示的方法を図示する。
【００４９】
【図１８】図１８は、本発明の側面による、神経刺激システムのプログラミングおよび／または再プログラミングの間の臨床医用プログラム装置上の表示のための例示的電極構成推奨を図示する。
【００５０】
【図１９】図１９Ａ−１９Ｂは、本発明の側面による、電極閾値の例示的症例研究に基づく電極構成推奨を図示する。
【００５１】
【図２０−１】図２０Ａ−２０Ｋは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図２０−２】図２０Ａ−２０Ｋは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図２０−３】図２０Ａ−２０Ｋは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図２０−４】図２０Ａ−２０Ｋは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図２０−５】図２０Ａ−２０Ｋは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【図２０−６】図２０Ａ−２０Ｋは、本発明の側面による、代替筋電図検査支援神経刺激導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
本発明は、神経刺激治療システムおよび関連付けられたデバイス、ならびにそのような治療システムの加工処理、埋込／留置、および構成の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、過活動膀胱（「ＯＡＢ」）を含む膀胱機能不全ならびに排便機能不全を治療し、それと関連付けられた症状を緩和させるように構成される、仙骨神経刺激治療システムに関する。説明の容易性のために、本発明は、ＯＡＢのためのその使用において説明され得るが、しかしながら、本発明はまた、当業者によって理解されるように、大腸障害（例えば、便失禁、頻便、便意切迫、および／または便閉）等の任意の種々の神経調節用途、運動もしくは情動障害等の疼痛もしくは他の適応症の治療のために利用されてもよいことを理解されたい。
【００５３】
Ｉ．神経刺激適応症
本明細書に説明されるもののいずれか等の神経刺激（または神経調節（以降、同じ意味で使用され得る））治療システムは、急性疼痛障害、運動障害、情動障害、ならびに膀胱関連機能不全および大腸障害等の種々の病気および関連付けられた症状を治療するために使用されることができる。神経刺激によって治療され得る、疼痛障害の実施例は、脊椎手術後疼痛症候群、反射性交感神経性ジストロフィまたは複合性局所疼痛症候群、灼熱痛、クモ膜炎、および末梢神経障害を含む。運動障害は、筋麻痺、振戦、ジストニア、およびパーキンソン病を含む。情動障害は、うつ病、強迫性障害、群発頭痛、トゥレット障害、およびあるタイプの慢性疼痛を含む。膀胱関連機能不全は、限定ではないが、ＯＡＢ、切迫尿失禁、尿意切迫−頻尿、および尿閉を含む。ＯＡＢは、単独で、または組み合わせて、切迫尿失禁および尿意切迫−頻尿を含むことができる。切迫尿失禁は、突然の強い尿意（切迫性）と関連付けられた失禁である。尿意切迫−頻尿は、頻繁な、多くの場合、制御不能な尿意切迫感（切迫性）であって、多くの場合、非常に少量の排尿をもたらす（頻尿）。尿閉は、膀胱を空にすることができない状態である。神経刺激治療は、その状態もしくは関連付けられた症状と関連付けられた感覚および／または運動制御に関連する標的神経組織の神経刺激をもたらすことによって、特定の状態に対処するように構成されることができる。大腸障害は、種々の炎症性、運動性、および失禁状態のいずれかを含んでもよい。
【００５４】
一側面では、本明細書に説明される方法およびシステムは、特に、排尿ならびに排便機能不全の治療のために好適である。これらの状態は、歴史的には、医学界による認識が不足しており、かつ医療サービスを十分に受けられていない。ＯＡＢは、最も一般的排尿機能不全のうちの１つである。これは、尿意切迫、頻尿、夜間頻尿、および切迫尿失禁を含む、煩わしい排尿症状の存在によって特徴付けられる、複合的状態である。約４，０００万人の米国人が、ＯＡＢに悩まされていると推定される。成人人口のうち、全男性および女性の約１６％が、ＯＡＢ症状を患っていることになる。
【００５５】
ＯＡＢ症状は、患者の心理社会的機能および生活の質に有意な負の影響を及ぼし得る。ＯＡＢを患う人々は、多くの場合、活動を制限し、および／または対処方法を立てている。さらに、ＯＡＢは、個人、その家族、および医療機関に有意な財政的負担を課している。共存症状態の有病率もまた、ＯＡＢを患う患者では、一般人口より有意に高い。共存症は、転倒および骨折、尿路感染症、皮膚感染症、外陰腟炎、心血管疾患、ならびに中枢神経系病理を含み得る。慢性便秘、便失禁、および重複慢性便秘が、ＯＡＢを患う患者により頻繁に生じる。
【００５６】
ＯＡＢの従来の治療は、概して、第１の対策過程として、生活習慣の修正を含む。生活習慣の修正は、食事からの膀胱刺激物（カフェイン等）の排除、流体摂取量の管理、減量、禁煙、および排泄の規則性の管理を含む。挙動修正は、排尿習慣の変更（膀胱訓練および排尿遅延等）、尿道括約筋の強度および制御を改良するための骨盤底筋の訓練、切迫感抑制のためのバイオフィードバックおよび技法を含む。薬剤は、ＯＡＢのための第２段階治療と見なされる。これらは、抗コリン作用薬薬剤（経口、経真皮的パッチ、およびゲル）ならびに経口ベータ−３アドレナリン作動薬を含む。しかしながら、抗コリン作用薬は、頻繁に、口渇、便秘、尿閉、視力障害、眠気、および錯乱を含む、煩わしい全身性副作用と関連付けられる。研究によって、５０％を上回る患者が、利点の欠如、有害事象、またはコストに起因して、９０日以内に抗コリン作用薬の使用を停止していることが見出されている。
【００５７】
これらのアプローチが失敗すると、米国泌尿器科学会によって提案される第３段階治療選択肢は、ボツリヌストキシン（ＢＴＸ）の膀胱壁内（膀胱平滑筋）注射、経皮的脛骨神経刺激（ＰＴＮＳ）、および仙骨神経刺激（ＳＮＭ）を含む。ＢＴＸは、膀胱鏡誘導下における一連の膀胱壁内注射を介して投与されるが、ＢＴＸの反復注射が、効果を維持するために、概して、４〜１２ヶ月毎に要求され、ＢＴＸは、望ましくなく、尿閉をもたらし得る。いくつかの無作為化対照研究は、ＯＡＢ患者におけるＢＴＸ注射のある程度の有効性を示しているが、ＯＡＢに対するＢＴＸの長期安全性および有効性は、概して、未知である。
【００５８】
ＰＴＮＳ療法は、１２週間の周期にわたる毎週３０分のセッションから成り、各セッションは、ハンドヘルド刺激装置から脛骨神経を介して仙骨神経叢に送達される、電気刺激を使用する。良好に応答し、治療を継続する患者に関して、典型的には、３〜４週間毎の継続的セッションが、症状軽減を維持するために必要とされる。患者が治療スケジュールに準拠することができない場合、有効性が低下する潜在性がある。ＰＴＮＳの有効性は、いくつかの無作為化対照研究において実証されているが、しかしながら、３年を超えるＰＴＮＳ有効性に関するデータは、限定されており、ＰＴＮＳは、切迫性尿失禁（ＵＵＩ）の治癒（例えば、失禁エピソードの１００％減少）（ＥＡＵガイドライン）を求める患者には推奨されない。
【００５９】
ＩＩ．仙骨神経調節
ＳＮＭは、切迫尿失禁、尿意切迫−頻尿、および非閉塞性尿閉の管理のための安全、効果的、可逆的、かつ長期的に継続する治療選択肢を提供する、確立された療法である。ＳＮＭ療法は、下背に位置する仙骨神経を刺激するために、弱電気パルスの使用を伴う。電極は、電極導線を仙骨の対応する孔の中に挿入することによって、仙骨神経に隣接して、通常、Ｓ３レベルに留置される。電極は、皮下に挿入され、続いて、埋込可能パルス発生器（ＩＰＧ）に取り付けられる。切迫尿失禁および尿意切迫−頻尿の両方の患者のために、５年の耐久性を含む、ＯＡＢの治療のためのＳＮＭの安全性および有効性が、複数の研究において支持されており、十分に証明されている。ＳＮＭはまた、より保守的治療に失敗した、またはその候補ではない患者における慢性便失禁を治療するためにも承認されている。
【００６０】
Ａ．仙骨神経調節システムの埋込
現在、ＳＮＭの資格として、試験段階を設けており、成功する場合、恒久的埋込が続く。試験段階は、試験刺激周期であって、患者は、療法が効果的であるかどうか評価される。典型的には、試験刺激を行うために利用される、２つの技法がある。１つは、経皮的神経評価（ＰＮＥ）と称される通院ベースの手技であって、もう１つは、段階的試験である。
【００６１】
ＰＮＥでは、孔針が、典型的には、最初に、通常、Ｓ３レベルにおける、最適刺激場所を識別し、仙骨神経の完全性を評価するために使用される。運動および感覚反応が、以下の表１に説明されるように、正しい針留置を検証するために使用される。一時的刺激導線（単極電極）が、次いで、局所麻酔下、仙骨神経の近傍に留置される。本手技は、蛍光透視法を伴わずに、診療室環境で行われることができる。一時的導線は、次いで、試験段階の間、患者の皮膚上にテープで貼付された外部パルス発生器（ＥＰＧ）に接続される。刺激レベルは、特定の患者のための最適快適性レベルを提供するために調節されることができる。患者は、３〜７日間、その排尿を監視し、任意の症状改良があるかどうかを確認することになるであろう。ＰＮＥの利点は、局所麻酔を使用して診療室で行われることができる、無切開手技であることである。不利点は、一時的導線が、定位置にしっかりと係留されず、物理的活動に伴って、神経から離れるように移行する傾向を有し、それによって、療法の失敗を生じさせるということである。患者が本予備試験に失敗する場合、医師は、以下に説明されるように、段階的試験をさらに推奨してもよい。ＰＮＥ試験が陽性である場合、一時的試験的導線は、除去され、恒久的四極尖叉付き導線は、全身麻酔下、ＩＰＧとともに埋め込まれる。
【００６２】
段階的試験は、最初から、患者の中に恒久的四極尖叉付き刺激導線の埋込を伴う。また、神経および最適刺激場所を識別するための孔針の使用を要求する。導線は、Ｓ３仙骨神経近傍に埋め込まれ、導線延在部を介して、ＥＰＧに接続される。本手技は、手術室において蛍光透視誘導下かつ局所または全身麻酔下で行われる。ＥＰＧは、患者のための最適快適性レベルを提供するように調節され、患者は、最大２週間の間、その排尿を監視する。患者が有意義な症状改善を得る場合、典型的には、図１および３Ａに示されるように、臀部上方面積における全身麻酔下でのＩＰＧの恒久的埋込のための好適な候補と見なされる。
【００６３】
【表１】
0006602371.tif 000002
【００６４】
排尿機能不全のＳＮＭ治療のための転帰の測定に関して、排尿機能不全適応症（例えば、切迫尿失禁、尿意切迫−頻尿、および非閉塞性尿閉）が、一意の一次排尿日誌変数によって評価される。療法転帰は、これらの同一変数を使用して測定される。ＳＮＭ療法は、最小５０％の改善が、ベースラインと比較して、一次排尿日誌変数のいずれかに生じる場合、成功と見なされる。切迫尿失禁患者に関しては、これらの排尿日誌変数は、１日あたりの漏れエピソードの回数、１日あたりの大量の漏れエピソードの回数、および１日あたりの使用されるパッドの枚数を含んでもよい。尿意切迫−頻尿を患う患者に関しては、一次排尿日誌変数は、１日あたりの排尿回数、排尿あたりの排尿体積、および各排尿前に経験される尿意切迫度を含んでもよい。尿閉を患う患者に関しては、一次排尿日誌変数は、導尿あたりの導尿体積および１日あたりの導尿の回数を含んでもよい。便失禁患者に関しては、排尿日誌によって捕捉される転帰測定は、１週間あたりの漏れエピソードの回数、１週間あたりの漏れ日数、および各漏れ前に経験される便意切迫度を含む。
【００６５】
ＳＮＭの作用機序は、多因子性であって、いくつかの異なるレベルで神経軸に影響を及ぼす。ＯＡＢを患う患者では、骨盤および／または陰部求心性神経は、異常排尿反射の求心脚を阻止することによって膀胱蓄尿を助長する、抑制反射を活性化することができると考えられる。これは、橋排尿中枢への入力を遮断し、それによって、正常排尿パターンに干渉せずに、不随意の排尿筋収縮を制限する。尿閉を患う患者に関しては、ＳＮＭは、骨盤臓器から始まり脊髄の中に延びる骨盤および／または陰部神経求心性神経を活性化すると考えられる。脊髄レベルで、これらの求心性神経は、過度の防御反射を抑制し、したがって、尿閉を患う患者の症状を緩和させることによって、排尿反射を引き起こし得、したがって、正常排尿が、促進され得る。便失禁を患う患者では、ＳＮＭは、結腸推進活動を阻止し、内肛門括約筋を活性化する、骨盤および／または陰部求心性体性線維を刺激し、ひいては、便失禁患者の症状を改善すると仮定される。
【００６６】
本発明は、標的神経線維の部分的または完全活性化をもたらし、潜在的に、刺激標的と同一もしくは異なる、神経内の神経活動の増強または阻害を生じさせ、膀胱および大腸機能と関連付けられた器官および構造を制御する様式において、神経刺激を標的神経組織に送達するように適合されるシステムに関する。
【００６７】
Ｂ．ＥＭＧ支援神経刺激導線留置およびプログラミング
従来の仙骨神経刺激アプローチは、膀胱および大腸関連機能不全の治療において有効性を示しているが、神経刺激導線の位置付けおよび導線の試験的ならびに恒久的埋込位置間の一貫性を改良し、かつプログラム方法を改良する必要性がある。神経刺激は、治療用刺激をパルス発生器から１つまたはそれを上回る神経刺激電極を介して特定の神経もしくは標的領域に一貫して送達することに依拠する。神経刺激電極は、患者組織内に形成されるトンネルを通して前進されることができる、埋込可能導線の遠位端上に提供される。埋込可能神経刺激システムは、患者に大幅な自由度および移動性を提供するが、外科手術で埋め込まれる前に、そのようなシステムの神経刺激電極を調節することがより容易であり得る。医師は、ＩＰＧを埋め込む前に、患者が所望の運動および／または感覚反応を有することを確認することが望ましい。少なくともいくつかの治療（少なくともいくつかの形態の排尿および／または排便機能不全の治療を含む）に関して、適切な運動反応の実証は、感覚反応が要求されない、または利用不可能であり得る（例えば、患者が全身麻酔下にある）間、正確かつ客観的導線留置のために非常に有益であり得る。
【００６８】
具体的神経に十分に近接した神経刺激電極および埋込可能導線の留置および較正は、治療の有効性のために有益であり得る。故に、本開示の側面および実施形態は、神経刺激電極留置の正確度および精度を支援ならびに精緻化することを対象とする。さらに、本開示の側面および実施形態は、埋込式神経刺激電極を通して実装される刺激プログラムのための治療用治療信号パラメータを設定するためのプロトコルを支援および精緻化することを対象とする。
【００６９】
恒久的デバイスの埋込に先立って、患者は、治療に対する潜在的反応を推定するために、初期試験段階を受けてもよい。前述のように、ＰＮＥは、患者による主観的感覚反応に従って適切な仙骨神経を識別するために、試験針を使用して局所麻酔下で行われてもよい。他の試験手技は、２段階外科手術手技を伴うことができ、四極尖叉付き導線が、患者が症状頻度における十分な減少を示すかどうかを判定する試験段階（段階１）のために埋め込まれ、適切である場合、神経調節デバイスの恒久的外科手術埋込に進む。試験段階および恒久的埋込に関して、導線留置の場所の判定は、患者または医師の一方もしくは両方による主観的定質的分析に依存することができる。
【００７０】
例示的実施形態では、埋込可能導線および神経刺激電極が所望のまたは正しい場所に位置するかどうかの判定は、表面筋電図検査としても知られる、筋電図検査（「ＥＭＧ」）の使用を通して遂行されることができる。ＥＭＧは、ＥＭＧシステムまたはモジュールを使用して、筋電図と呼ばれる記録を生成する、筋肉によって生成される電気活動を評価および記録する、技法である。ＥＭＧは、筋肉細胞が電気的または神経学的に活性化されるときにそれらの細胞によって発生される電位を検出する。信号は、活性化レベルまたは動員順序を検出するために分析されることができる。ＥＭＧは、患者の皮膚表面を通して、筋肉内、または標的筋肉近傍の患者内に配置される電極を通して、もしくは外部および内部構造の組み合わせを使用して行われることができる。筋肉または神経が、電極によって刺激されると、ＥＭＧは、関連筋肉が刺激に反応して活性化されているかどうか（すなわち、筋肉が完全に収縮するか、部分的に収縮するか、または収縮しないかどうか）を判定するために使用されることができる。故に、筋肉の活性化の程度は、埋込可能導線または神経刺激電極が患者上の所望のもしくは正しい場所に位置するかどうかを示すことができる。さらに、筋肉の活性化の程度は、神経刺激電極が、患者における治療計画に影響を及ぼすために十分な強度、振幅、周波数、または持続時間の刺激を提供しているかどうかを示すことができる。したがって、ＥＭＧの使用は、埋込可能導線および神経刺激電極の留置を標準化し、患者感覚反応の主観的査定を低減させる、客観的および定量的手段を提供する。
【００７１】
いくつかのアプローチでは、位置調整手技は、随意に、部分的に、患者からの感覚異常または疼痛ベースの主観的反応に基づいてもよい。対照的に、ＥＭＧは、測定可能および離散筋肉反応を誘起する。治療の有効性は、多くの場合、神経刺激電極の標的組織場所における精密な留置および神経刺激療法の一貫した再現可能送達に依拠するため、客観的ＥＭＧ測定の使用は、ＳＮＭ治療の有用性および成功を実質的に改良することができる。測定可能筋肉反応は、標的筋肉の刺激に応じて、表１に示されるもの等の観察可能運動反応の誘起下の反応を含む、部分的または完全筋肉収縮であることができる。加えて、神経刺激導線が恒久的埋込式システムにおいて使用するために埋め込まれたままであることを可能にする、試験的システムを利用することによって、恒久的埋込式システムの有効性および転帰は、試験的周期の結果とより一貫し、これはさらに、改良された患者転帰につながる。
【００７２】
Ｃ．例示的システム実施形態
図１は、本発明の側面による、試験的神経刺激システム２００において使用するための設定と、恒久的埋込式神経刺激システム１００において使用するための設定とを含む、例示的神経刺激システム設定を図式的に図示する。ＥＰＧ８０およびＩＰＧ５０はそれぞれ、試験的神経刺激システム２００および／または試験成功後の恒久的埋込式システム１００を位置付けるおよび／またはプログラムする際に使用される、臨床医用プログラム装置（ＣＰ）６０および患者遠隔装置７０と互換性があって、無線で通信する。前述のように、システムは、ケーブルセットおよびＥＭＧセンサパッチを試験的システム設定１００内で利用し、導線留置および神経刺激プログラミングを促進する。ＣＰは、特殊ソフトウェア、特殊ハードウェア、および／または両方を含み、導線留置、プログラミング、再プログラミング、刺激制御、および／またはパラメータ設定を支援することができる。加えて、ＩＰＧおよびＥＰＧはそれぞれ、患者が、患者遠隔装置を用いて、刺激の少なくとも一部を制御し（例えば、事前に設定されたプログラムを開始する、刺激を増減させる）、および／またはバッテリステータスを監視することを可能にする。本アプローチはまた、試験的システムと恒久的システムとの間のほぼシームレスな遷移を可能にする。
【００７３】
一側面では、ＣＰ６０は、導線が患者内に埋め込まれている間、ＥＰＧおよび／またはＩＰＧの設定を調節するために、医師によって使用される。ＣＰは、ＩＰＧをプログラムする、または試験的周期の間、ＥＰＧを制御するために臨床医によって使用される、タブレットコンピュータであることができる。ＣＰはまた、刺激誘発筋電図を記録し、導線留置およびプログラミングを促進する能力を含むことができる。患者遠隔装置７０は、患者が、刺激をオンもしくはオフにする、または埋め込まれている間のＩＰＧからの、もしくは試験段階の間のＥＰＧからの刺激を変動させることを可能にすることができる。
【００７４】
別の側面では、ＣＰ６０は、治療システムを展開し、治療パラメータを設定する際の医師による使用のための方法およびシステムを実装するためのマイクロプロセッサならびに特殊コンピュータコード命令を含むことができる、制御ユニットを有する。ＣＰは、概して、グラフィカルユーザインターフェースと、ＥＭＧモジュールと、ＥＭＧ出力刺激ケーブルに結合することができるＥＭＧ入力と、ＥＭＧ刺激信号発生器と、刺激電源とを含む。刺激ケーブルはさらに、アクセスデバイス（例えば、孔針）、システムの治療導線、または同等物のいずれかもしくは全てに結合するように構成されることができる。ＥＭＧ入力は、筋肉（例えば、標的神経によって衰弱されている筋肉）に隣接する患者の皮膚への取付のために、１つまたはそれを上回る感覚パッチ電極と結合されるように構成されてもよい。ＣＰの他のコネクタは、電気接地もしくは接地パッチ、電気パルス発生器（例えば、ＥＰＧまたはＩＰＧ）、または同等物と結合するために構成されてもよい。前述のように、ＣＰは、ＥＭＧ分析を実行するためのハードウェアおよびコンピュータコードを伴うモジュールを含むことができ、モジュールは、制御ユニットマイクロプロセッサ、刺激および／または感覚ケーブルに結合される、もしくはそれとインラインの前処理ユニット、または同等物であり得る、構成要素であることができる。
【００７５】
他の側面では、ＣＰ６０は、臨床医が、導線が、ＥＰＧ、ＩＰＧ、またはＣＰに接続され、確実な接続が行われ、導線が無傷であることが確実であるときは常に、各電極接点のインピーダンスを読み取ることを可能にする。これは、導線を位置付けと、導線をプログラムする際の両方における初期ステップとして使用され、電極が適切に機能していることを確実にしてもよい。ＣＰ６０はまた、患者によって使用された以前のプログラムを保存および表示し（例えば、最新の４つまで）、再プログラミングを促進することに役立つことが可能である。いくつかの実施形態では、ＣＰ６０はさらに、報告をＵＳＢドライブおよび充電ポートに保存するためのＵＳＢポートを含む。ＣＰは、導線を患者の体内に留置するとき、プログラミングの間のＩＰＧと同様に、ＥＰＧと組み合わせて動作するように構成される。ＣＰは、試験シミュレーションの間、特殊ケーブルセットを通して、または無線通信を通して、ＥＰＧに電子的に結合され、それによって、ＣＰが、ＥＰＧに接続される導線上の電極を構成、修正、または別様にプログラムすることを可能にすることができる。ＣＰはまた、物理的オン／オフボタンを含み、ＣＰをオン／オフおよび／または刺激をオン／オフにしてもよい。
【００７６】
ＥＰＧおよびＩＰＧによって発生される電気パルスは、１つまたはそれを上回る導線のそれぞれの遠位端もしくはその近傍における１つまたはそれを上回る神経刺激電極を介して、１つまたはそれを上回る標的神経に送達される。導線は、種々の形状を有することができ、種々のサイズであることができ、かつ種々の材料から作製されることができ、サイズ、形状、および材料は、具体的治療用途に合わせることができる。本実施形態では、導線は、ＩＰＧから仙骨の孔のうちの１つを通して標的仙骨神経に延在するために好適なサイズおよび長さであるが、種々の他の用途では、導線は、例えば、腕または脚等の患者の身体の末梢部分内に埋め込まれてもよく、慢性疼痛を緩和するために使用され得るような末梢神経に電気パルスを送達するように構成されることができる。導線および／または刺激プログラムは、標的である神経に従って変動してもよいことを理解されたい。
【００７７】
図２Ａ−２Ｃは、本発明の側面による、神経刺激治療において使用され得る、患者の種々の神経構造の略図を示す。図２Ａは、脊髄の異なる区分と、各区分内の対応する神経とを示す。脊髄は、長くて細い神経の束であって、脳幹から頸髄に沿って胸髄を通して腰髄内の第１および第２の腰椎間の空間へと延在する細胞を支持する。脊髄からの退出に応じて、神経線維は、感覚のインパルスを伝送する種々の筋肉および器官を支配し、脳と器官と筋肉との間を制御する、複数の枝に分裂する。ある神経は、膀胱等のある器官を支配する枝ならびに脚および足のある筋肉を支配する枝を含み得るため、脊髄近傍の神経根またはその近傍の神経の刺激は、標的器官を支配する神経枝を刺激することができ、これはまた、他の神経枝の刺激と関連付けられた筋肉反応をもたらし得る。したがって、視覚的に、本明細書に説明されるようなＥＭＧの使用を通して、または両方のいずれかにおいて、表１におけるもの等のある筋肉反応を監視することによって、医師は、標的神経が刺激されているかどうかを判定することができる。あるレベルにおける刺激は、裸眼で可視のロバストな筋肉反応を誘起し得るが、より低いレベルの（例えば、閾下）刺激も、対応する筋肉反応を誘起しない、またはＥＭＧを用いてのみ可視である反応を誘起するが、依然として、標的器官と関連付けられた神経の活性化を提供し得る。いくつかの実施形態では、本低レベル刺激は、いかなる感覚異常も生じさせることもない。これは、そうでなければ生じさせる、患者不快感、疼痛、または望ましくない筋肉反応を伴うことなく、神経刺激による状態の治療を可能にするため有利である。
【００７８】
図２Ｂは、神経束が脊髄から退出し、仙骨の仙骨孔を通して進行する、下部腰髄領域内の下背区分と関連付けられた神経を示す。いくつかの実施形態では、神経刺激導線は、神経刺激電極が前方仙骨神経根に位置付けられるまで、孔を通して前進される一方、刺激電極の近位の導線の係留部分は、導線を定位置に係留するように、概して、導線が通過する仙骨孔の背側に配置される。図２Ｃは、腰仙骨神経幹および仙骨神経叢の神経、特に、下部仙骨のＳ１−Ｓ５神経の詳細図を示す。Ｓ３仙骨神経は、膀胱関連機能不全、特に、ＯＡＢの治療のために特に着目される。
【００７９】
図３Ａは、仙骨神経刺激のために適合される完全埋込式神経刺激システム１００の実施例を図式的に図示する。神経刺激システム１００は、下背領域内に埋め込まれ、Ｓ３仙骨神経の刺激のためにＳ３孔を通して延在する神経刺激導線に接続される、ＩＰＧを含む。導線は、種々の膀胱関連機能不全のための療法を提供するように、本実施例では、膀胱を衰弱させる前方仙骨神経根Ｓ３である、標的神経に沿って神経刺激電極４０のセットの位置を維持する、尖叉付きアンカ部分３０によって係留される。本実施形態は、仙骨神経刺激のために適合されるが、類似システムは、例えば、末梢神経から生じる慢性、重症性、難治性神経障害性疼痛、または種々の排尿機能不全、もしくはなおもさらなる他の適応症を患う患者を治療する際に使用されることができることを理解されたい。埋込可能神経刺激システムは、標的末梢神経または脊椎の後方硬膜外腔のいずれかを刺激するために使用されることができる。
【００８０】
電気パルスの特性は、埋込式パルス発生器のコントローラを介して制御されることができる。いくつかの実施形態では、これらの特性は、例えば、電気パルスの周波数、振幅、パターン、持続時間、または他の側面を含むことができる。これらの特性は、例えば、電圧、電流、または同等物を含むことができる。電気パルスの本制御は、１つまたはそれを上回る電気パルスプログラム、計画、またはパターンの作成を含むことができ、いくつかの実施形態では、これは、１つまたはそれを上回る既存の電気パルスプログラム、計画、またはパターンの選択を含むことができる。図３Ａに描写される実施形態では、埋込可能神経刺激システム１００は、前述のように、事前にプログラムまたは作成され得る、１つまたはそれを上回るパルスプログラム、計画、またはパターンを有する、ＩＰＧ内のコントローラを含む。いくつかの実施形態では、ＩＰＧと関連付けられたこれらの同一特性は、恒久的神経刺激システム１００の埋込前に使用される部分的埋込式試験的システムのＥＰＧにおいて使用されてもよい。
【００８１】
図３Ｂは、患者の皮膚、特に、患者の腹部に接着されるＥＰＧパッチ８１を利用する、試験的神経刺激システム２００の略図を示し、ＥＰＧ８０は、パッチ内に封入される。一側面では、導線は、ＥＰＧに有線接続される一方、別の側面では、導線は、可撓性パッチ８１の上部表面内のポートまたは開口を通して、ＥＰＧに可撤性に結合される。過剰導線は、付加的接着パッチによって固着されることができる。一側面では、ＥＰＧパッチは、導線が、切断され、導線の遠位端を標的場所から除去せずに、恒久的埋込式システム内で使用され得るように使い捨てである。代替として、システム全体が、使い捨てであって、恒久的導線およびＩＰＧと交換されることができる。試験的システムの導線が、埋め込まれると、１つまたはそれを上回るセンサパッチを使用してＣＰを介して得られたＥＭＧは、前述のように、導線が標的神経または筋肉に近接する場所に留置されることを確実にするために使用されることができる。
【００８２】
いくつかの実施形態では、試験的神経刺激システムは、患者の皮膚に接着され、コネクタ２１を通して導線２０と結合される、導線延在部２２を通して埋込式神経刺激導線２０に結合される、ＥＰＧパッチ８１内のＥＰＧ８０を利用する。本延在部およびコネクタ構造は、ＥＰＧパッチが、腹部上に留置され得、試験が成功したと証明される場合、恒久的埋込のために好適な長さを有する導線の使用を可能にするように、導線が延在されることを可能にする。本アプローチは、２つの経皮的切開を利用してもよく、コネクタは、第１の切開内に提供され、導線延在部は、第２の経皮的切開を通して延在し、それらの間には短いトンネル距離（例えば、約１０ｃｍ）がある。本技法はまた、試験的システムから恒久的埋込式システムへの変換の間の埋込式導線の移動を最小限にし得る。
【００８３】
一側面では、ＥＰＧユニットは、恒久的埋込式システムのＩＰＧと類似または同じ様式において、患者遠隔装置および／またはＣＰによって無線で制御される。医師または患者は、そのようなポータブル遠隔またはプログラム装置の使用を通してＥＰＧによって提供される治療を改変してもよく、送達される治療は、恒久的埋込式システムにおいて使用するために好適な治療を判定する際に使用するために、プログラム装置のメモリ上に記録される。ＣＰは、試験的および恒久的神経刺激システムのそれぞれにおける導線留置、プログラミング、および／または刺激制御において使用されてもよい。加えて、各神経刺激システムは、患者が、患者遠隔装置を用いて、刺激を制御する、またはバッテリステータスを監視することを可能にする。本構成は、試験的システムと恒久的システムとの間のほぼシームレスな遷移を可能にするため有利である。患者の視点から、システムは、試験的システムを使用する際の患者の主観的経験が恒久的埋込式システムを使用する際に被られるであろうものにより近接して合致するように、同一様式で動作し、同一様式で制御されるであろう。したがって、本構成は、患者が試験的システムまたは恒久的システムを受け入れる可能性がより高くなるであろうようにシステムの動作および制御方法に関して患者が有し得るいかなる不確実性も低減させる。
【００８４】
図３Ｂの詳細図に示されるように、ＥＰＧ８０は、ＥＰＧ８０が導線延在部２２に接続される開口またはポートを含む、可撓性のラミネートされたパッチ８１内に封入される。パッチはさらに、患者が接着パッチ８１の外側表面を通してＥＰＧをオンおよび／またはオフにすることを可能にする成形された触知性の細部を伴う、「オン／オフ」ボタン８３を有してもよい。パッチ８１の下面は、試験周期の持続時間の間の患者への連続接着のために、皮膚適合性接着剤８２で被覆される。例えば、皮膚適合性接着剤８２を有する通気性細片は、ＥＰＧ８０が、１週間、典型的には、２週間〜４週間、またはさらにより長い期間にわたって持続し得る、試験の間、継続的に患者に取り付けられたままであることを可能にするであろう。
【００８５】
図４は、完全に埋込可能であって、仙骨神経刺激治療のために適合される、例示的神経刺激システム１００を図示する。埋込可能システム１００は、神経刺激電極４０群を導線の遠位端に含む神経刺激導線２０に結合される、ＩＰＧ１０を含む。導線は、導線を係留し、埋込後、神経刺激導線２０の位置を維持するように、半径方向外向きに延在する一連の尖叉を伴う、導線アンカ部分３０を含む。導線２０はさらに、１つまたはそれを上回る放射線不透過性マーカ２５を含み、蛍光透視法等の可視化技法を使用して、導線の特定および位置付けを支援してもよい。いくつかの実施形態では、ＩＰＧは、１つまたはそれを上回る神経刺激電極を通して標的神経に送達される、単極または双極電気パルスを提供する。仙骨神経刺激では、導線は、本明細書に説明されるように、典型的には、Ｓ３孔を通して埋め込まれる。
【００８６】
一側面では、ＩＰＧは、再充電可能バッテリによって給電され、充電の間、患者移動性を可能にする、ポータブルデバイスである、充電デバイス５０（ＣＤ）の使用によって、伝導性結合を通して無線で再充電可能である。ＣＤは、ＲＦ誘導を通してＩＰＧの経表皮的充電のために使用される。ＣＤは、接着剤を使用して患者の皮膚にパッチ留めされることができるか、または図１の概略に示されるように、ベルト５３を使用して、もしくは接着剤パッチ５２によって、定位置に保持されることができるかのいずれかである。ＣＤは、ＣＤをコンセントに直接差すことによって、またはＡＣ壁コンセントもしくは他の電源に接続する、ＣＤを充電ドックもしくはステーション５１内に載置することによって充電されてもよい。
【００８７】
システムはさらに、図１における神経刺激システムの概略に示されるように、患者遠隔装置７０と、ＣＰ６０とを含んでもよく、それぞれ、埋込式ＩＰＧと、または試験の間、ＥＰＧと無線で通信するように構成される。ＣＰ６０は、ＩＰＧおよびＥＰＧをプログラムするために臨床医によって使用される、タブレットコンピュータであってもよい。デバイスはまた、導線留置、プログラミング、および／または再プログラミングを促進するために、刺激誘発筋電図（ＥＭＧ）を記録する能力を有する。患者遠隔装置は、無線周波数（ＲＦ）信号を利用して、ＥＰＧおよびＩＰＧと通信し、患者が、刺激レベルを調節し、ＩＰＧバッテリレベルのステータスをチェックし、および／または刺激をオンもしくはオフにすることを可能にする、バッテリ動作式ポータブルデバイスであってもよい。
【００８８】
図５Ａ−５Ｃは、ＩＰＧと、その内部構成要素との詳細な図を示す。いくつかの実施形態では、パルス発生器は、神経に送達され、疼痛を制御する、またはある他の所望の効果を生じさせる、例えば、ＯＡＢまたは膀胱関連機能不全の治療のために、神経活動を阻害、防止、妨害させる、１つまたはそれを上回る非切除性電気パルスを発生させることができる。いくつかの用途では、パルスは、０ｍＡ〜１，０００ｍＡ、０ｍＡ〜１００ｍＡ、０ｍＡ〜５０ｍＡ、０ｍＡ〜２５ｍＡの範囲内のパルス振幅を有し、および／または任意の他のまたは中間範囲の振幅が、使用されてもよい。パルス発生器のうちの１つまたはそれを上回るものは、命令を埋込可能神経刺激システムの他の構成要素に提供し、そこから情報を受信するように適合される、プロセッサおよび／またはメモリを含むことができる。プロセッサは、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）またはＡｄｖａｎｃｅｄ  ＭｉｃｒｏＤｅｖｉｃｅｓ，  Ｉｎｃ．（登録商標）からの市販のマイクロプロセッサもしくは同等物等のマイクロプロセッサを含むことができる。ＩＰＧは、１つまたはそれを上回るコンデンサ、１つまたはそれを上回るバッテリ等のエネルギー貯蔵特徴を含んでもよく、典型的には、無線充電ユニットを含む。
【００８９】
電気パルスの１つまたはそれを上回る特性は、ＩＰＧまたはＥＰＧのコントローラを介して制御されることができる。いくつかの実施形態では、これらの特性は、例えば、電気パルスの周波数、振幅、パターン、持続時間、またはタイミングおよび大きさの他の側面を含むことができる。これらの特性はさらに、例えば、電圧、電流、または同等物を含むことができる。電気パルスの本制御は、１つまたはそれを上回る電気パルスプログラム、計画、またはパターンの作成を含むことができ、いくつかの実施形態では、これは、１つまたはそれを上回る既存の電気パルスプログラム、計画、またはパターンの選択を含むことができる。一側面では、ＩＰＧ１００は、作成および／または事前にプログラムされ得る、１つまたはそれを上回るパルスプログラム、計画、もしくはパターンを有する、コントローラを含む。いくつかの実施形態では、ＩＰＧは、０ｍＡ〜１０ｍＡの範囲内のパルス振幅、５０μｓ〜５００μｓの範囲内のパルス幅、５Ｈｚ〜２５０Ｈｚの範囲内のパルス周波数、刺激モード（例えば、連続またはサイクル）、および電極構成（例えば、アノード、カソード、またはオフ）を含む、刺激パラメータを変動させ、患者に特異的最適治療用転帰を達成するようにプログラムされることができる。特に、これは、各パラメータが個人毎に変動し得る場合でも、最適設定が患者毎に判定されることを可能にする。
【００９０】
図５Ａ−５Ｂに示されるように、ＩＰＧは、ヘッダ部分１１を一端に、セラミック部分１４を反対端に含んでもよい。ヘッダ部分１１は、フィードスルーアセンブリ１２およびコネクタスタック１３を格納する一方、セラミックケース部分１４は、アンテナアセンブリ１６を格納し、臨床医用プログラム装置、患者遠隔装置、および／または充電コイルとの無線通信を促進し、ＣＤを用いた無線充電を促進する。ＩＰＧの残りは、チタンケース部分１７で被覆され、印刷回路基板、メモリ、およびコントローラ構成要素を封入し、前述の電気パルスプログラムを促進する。図５Ｃに示される実施例では、ＩＰＧのヘッダ部分は、コネクタスタック１３と結合し、その中に、導線の近位端が結合される、４ピンフィードスルーアセンブリ１２を含む。４つのピンは、神経刺激導線の４つの電極に対応する。いくつかの実施形態では、Ｂａｌｓｅａｌ（登録商標）コネクタブロックが、チタン合金フランジとともにアルミナセラミック絶縁体プレートにろう接される、４つの白金／イリジウム合金フィードスルーピンに電気的に接続される。本フィードスルーアセンブリは、チタン−セラミックろう接ケースにレーザシーム溶接され、電子機器のための完全密閉筐体を形成する。
【００９１】
図５Ａに示されるもの等のいくつかの実施形態では、セラミックおよびチタンろう接ケースが、ＩＰＧの一端で利用され、フェライトコイルおよびＰＣＢアンテナアセンブリが、位置付けられる。確実な密閉シールが、セラミック／金属ろう接技法を介して提供される。ジルコニアセラミックは、３Ｙ−ＴＺＰ（３ｍｏｌ％イットリア安定化正方晶ジルコニア多結晶体）セラミックから成ってもよく、これは、高曲げ強さおよび衝撃抵抗を有し、いくつかの埋込可能医療技術において商業上利用されている。しかしながら、他のセラミックまたは他の好適な材料が、ＩＰＧの構築のために使用されてもよいことを理解されたい。
【００９２】
ある側面では、セラミック材料の利用は、通信アンテナが密閉セラミックケースの内側に格納されるため、外部患者遠隔装置および臨床医のプログラム装置との無線通信のための効率的無線周波数透過窓を提供する。本セラミック窓は、ＩＰＧと患者遠隔装置およびＣＰ等の外部コントローラとの間の長期および確実な無線通信のための効率的無線周波数透過窓を維持しながら、インプラントの小型化をさらに促進する。ＩＰＧの無線通信は、概して、通信アンテナが密閉ケース外側のヘッダ内に留置される先行技術製品と異なり、デバイスの寿命にわたって安定する。そのような先行技術デバイスの通信信頼性は、経時的に人体内のヘッダ材料の誘電定数の変化に起因して劣化する傾向にあり得る。
【００９３】
別の側面では、フェライトコアは、図５Ｂに示される、セラミックケース１４の内側に位置付けられる、充電コイルアセンブリ１５の一部である。フェライトコアは、金属ケース部分１７とは対照的に、セラミックケースを通して磁束を集中させる。本構成は、結合効率を最大限にし、要求される磁場を低減させ、ひいては、充電の間のデバイス加熱を低減させる。特に、磁束は、最小金属断面積に垂直方向に配向されるため、充電の間の加熱は、最小限にされる。本構成はまた、ＩＰＧが、ＣＤ（ＩＰＧ近傍の患者の皮膚表面上に位置付けられるとき）を用いて３ｃｍの深度で効果的に充電されることを可能にし、再充電時間を短縮させる。
【００９４】
一側面では、ＣＰ６０は、ＣＰによって判定される、またはＣＰを使用して医師によって選択されることができる、種々の刺激モードに従って、ＩＰＧ／ＥＰＧをプログラムするために使用される。いくつかの実施形態では、ＩＰＧ／ＥＰＧは、２つの刺激モード、すなわち、連続モードおよびサイクルモードで構成されてもよい。サイクルモードは、連続モードと比較して、エネルギーを保存し、それによって、バッテリの再充電間隔およびデバイスの寿命を延長させる。サイクルモードはまた、一部の患者に対する神経順応のリスクを低減させることに役立ち得る。神経順応は、一定刺激に対する神経系の反応性における経時的変化である。したがって、サイクルモードはまた、より長期的治療上の利点を提供するように、神経順応を緩和させ得る。図６Ａは、サイクルモードにおける刺激の実施例を示し、デューティサイクルは、刺激オン時間＋刺激オフ時間にわたる刺激オン時間である。いくつかの実施形態では、ＩＰＧ／ＥＰＧは、図６Ｂの実施例に示されるように、ランピング特徴とともに構成される。これらの実施形態では、刺激信号は、刺激オンと刺激オフレベルとの間でランプアップおよび／またはダウンされる。本特徴は、刺激が最初にオンにされたとき、またはサイクルモードの間のサイクルオン段階において、一部の患者が経験し得る、突然の「痙攣性」または「衝撃性」感覚を低減させることに役立つ。本特徴は、特に、相対的高刺激設定を必要とする患者および／または電気刺激に敏感である患者にとって利点である。
【００９５】
神経線維の軸索を活性化するために、電場を軸索の外側に印加し、その膜を横断して電圧勾配を作成する必要がある。これは、刺激装置の電極間で電荷を送出することによって達成されることができる。神経の外側が、送達されている電流の量によって判定される、ある閾値まで脱分極されると、神経系を通して情報を伝達する、活動電位が、発生される。軸索内で連続活動電位を発生させるために、本細胞外勾配閾値が、各刺激パルスの送達に伴って到達される必要がある。
【００９６】
従来のシステムでは、一定電圧電源が、十分な電流が初期埋込時に軸索を活性化するために送達されるように、電極の出力電圧を維持可能である。しかしながら、埋込後の最初の数週間の間、組織封入化が電極の周囲に生じ、これは、インピーダンス（組織抵抗）増加をもたらす。オームの法則（Ｉ＝Ｖ／Ｒ、式中、Ｉは、電流であって、Ｖは、電圧であって、Ｒは、電極対の組織インピーダンスである）に従って、一定電圧刺激装置によって送達される電流は、したがって、低下し、神経の周囲により小さい勾配を生成するであろう。インピーダンスがある値に到達すると、細胞外脱分極は、活動電位がもはや軸索内に発生され得ないほど閾値を下回るであろう。患者は、そのシステムの電圧を調節し、電流を再調節し、療法の有効性を復元する必要があるであろう。
【００９７】
対照的に、本発明の実施形態は、一定電流電源を利用する。一側面では、システムは、フィードバックを使用して、神経の周囲の勾配場が経時的に維持されるように、インピーダンスに何が生じるかにかかわらず（デバイスの準拠限界に到達するまで）、電流が維持されるように電圧を調節する。一定電流刺激装置の使用は、治療上の有効性維持のために、インピーダンス変化にかかわらず、最初に選択されたものと同一電流を送達し続ける。
【００９８】
図７は、ＣＰ６０と、関連付けられたインターフェースおよび内部構成要素の構成のブロック図を図式的に図示する。前述のように、ＣＰ６０は、典型的には、標準的オペレーティングシステム上で起動するソフトウェアを伴う、タブレットコンピュータである。ＣＰ６０は、通信モジュールと、刺激モジュールと、ＥＭＧ感知モジュールとを含む。通信モジュールは、ＩＰＧおよび／またはＥＰＧをプログラムするために、医療インプラント通信サービス周波数帯域内でＩＰＧおよび／またはＥＰＧと通信する。本構成は、タブレットコンピュータ等のポータブルユーザインターフェースディスプレイデバイスを反映するが、ＣＰは、医療設備において使用するためのラップトップ、デスクトップコンピュータ、または独立型端末等の種々の他のタイプのコンピューティングデバイスの中に組み込まれてもよいことを理解されたい。
【００９９】
Ｄ．ＣＰを用いた導線留置、プログラミング、および再プログラムのためのワークフロー
図９Ａ−９Ｂは、本発明の側面による、ＥＭＧ支援を伴うＣＰを使用する神経刺激システムの導線留置およびプログラミングにおいて使用されるワークフローの略図を図示する。図９Ａは、初期プログラミングおよび再プログラミングを含み得る、導線留置ならびに後続プログラミングのためのグラフィカルユーザインターフェースを有するＣＰの使用の詳細な概略を図式的に図示する。図９Ｂは、各ステップと関連付けられた種々の設定および接続を含む、ワークフローのＣＰグラフィカルユーザインターフェース画面表現略図を図示する。
【０１００】
ＩＩＩ．ＥＭＧを用いた神経刺激導線留置
神経刺激導線の留置は、標的神経の位置特定と、標的場所における神経刺激導線の後続位置付けとを要求する。種々の補助構成要素が、標的神経の位置特定と、導線およびＩＰＧの後続埋込とのために使用される。そのような構成要素は、孔針およびスタイレットと、方向ガイドと、拡張器および導入器シースと、直線または湾曲先端スタイレット（尖叉付き導線内に挿入される）と、トンネル作成ツール（鋭的先端が一端に、ハンドルが他端にある、屈曲可能トンネル作成ロッドであって、トンネル作成ロッドにわたって透過管類を伴う）と、多くの場合、既製のトルクレンチとを含む。孔針およびスタイレットは、インプラント導線ならびに後続急性刺激試験のための正しい仙骨孔を特定するために使用される。医師は、標的面積内の神経刺激を示す神経筋反応が観察されるまで（上記表１参照）、孔針を挿入し、針の一部に通電することによって、標的神経を特定する。標的神経の特定が成功後、方向ガイド、導入器、および拡張器が、導線が埋め込まれ得る経路を調製するために使用される。方向ガイドは、導入器シースおよび拡張器の後続留置のために、孔針を用いて判定される仙骨孔内の位置を保持する、金属ロッドである。導入器シースおよび拡張器は、孔を通して孔の直径を増加させ、恒久的導線の導入を可能にする、ツールである。導線スタイレットは、導線の中に挿入され、導線留置の間、その剛度を増加させ、直線または湾曲先端とともに構成され得る、堅いワイヤである。トルクレンチは、導線をＩＰＧの中に係止する位置決めねじを緊締するために使用される、小型レンチである。トンネル作成ツールは、皮下トンネルを作成し、導線が皮膚下の経路に沿って留置されることを可能にする、堅い鋭的デバイスである。そのようなアプローチは、多くの従来の治療のために十分であるが、そのようなアプローチは、多くの場合、分解能が欠如しており、準最適導線留置をもたらし得、これは、後続プログラミングを不必要に複雑にし、好ましくない患者転帰をもたらし得る。したがって、医師および患者による使用の容易性を改良しながら、より正確かつロバストな神経位置特定を提供するアプローチが、必要とされる。
【０１０１】
Ａ．神経位置特定および導線留置のためのＥＭＧ支援システム設定
一側面では、システムは、ＥＭＧを利用して、孔針を用いて神経位置特定の正確度および分解能を改良し、かつ神経位置特定および導線留置ならびに埋込式神経刺激システムの後続プログラミングのそれぞれを行う一貫性および容易性を改良する。本発明のある側面では、システム設定は、標準的ＥＭＧ記録技法を使用して、第３仙骨神経近傍への導線の埋込および神経の電気刺激の後続プログラミングに対する一意のアプローチをもたらすことを目的とする。そのようなアプローチは、神経刺激導線と動作可能に結合され、導線留置および後続プログラミングの間に使用される、ＣＰを用いたＥＭＧ記録、表示、および分析の統合によって実行可能にされる。本アプローチの別の有利な側面は、試験刺激およびプログラミングの間の刺激振幅における比例増加の使用が、これらの活動のために要求される時間を短縮し、かつ手技が実施され得る容易性を改良することである。加えて、導線留置の間の運動および感覚反応ならびに刺激振幅閾値を直接ＣＰの中に記録し、これらの反応を導線留置の品質およびプログラミング推奨に関するフィードバックに変換する。本ＥＭＧ支援アプローチの別の有利な側面は、１つのみの神経筋反応、好ましくは、「足の親指反応」の測定および分析が、神経刺激システムのプログラミングの間に、効果的治療のための適切な刺激振幅のインジケータとして使用されることができることである。別の側面では、ＣＰ内のこれらの側面の自動化は、手技の持続時間および複雑性を低減させ、転帰の一貫性をさらに改良することができる。例えば、ＥＭＧ反応に基づく電極閾値判定の自動化は、導線留置の間、迅速フィードバックを提供し、最適プログラミングパラメータを識別することができる。
【０１０２】
図９Ａは、前述のようにＥＭＧ反応を使用した神経位置特定および導線留置のためのシステム設定を図示する。図から分かるように、いくつかのケーブルセットが、ＣＰ６０に接続される。刺激ケーブルセットは、１つの刺激ミニクリップ３と、１つの接地パッチ５とから成る。これは、孔針１と併用され、仙骨神経を特定し、試験刺激を介して、神経の完全性を検証する。４つの刺激チャネル２を伴う別の刺激ケーブルセットは、段階的試験の間、尖叉付き刺激導線２０を用いて導線位置を検証するために使用される。両ケーブルセットは、滅菌場内にあるであろうように、滅菌可能である。合計５つの既製の感知電極パッチ４（例えば、感知スポット毎に２つの感知電極対と、１つの共通接地パッチ）が、導線留置手技の間、同時に、２つの異なる筋肉群（例えば、会陰筋群および足の親指）におけるＥＭＧ感知のために提供される。これは、臨床医に、ＥＭＧ統合型ＣＰを介して、便宜的オールインワン設定を提供する。典型的には、１つのみの電極セット（例えば、２つの感知電極と、１つの接地パッチ）が、初期電極構成および／または再プログラミングセッションの間、足の親指におけるＥＭＧ信号を検出するために必要とされる。ＥＭＧ波形の検出のための患者上へのＥＭＧパッチの留置は、それぞれ、足の親指反応および肛門伸縮反応の検出のためのパッチ留置を図示する、図１７Ａおよび１７Ｂに示される。
【０１０３】
図９Ｂは、所望の神経筋反応のＥＭＧ記録を得るために患者の皮膚に接着され得る、例示的ＥＭＧパッチ／表面電極を図示する。ＥＭＧ記録は、正の基準と、負の基準と、接地とを含み、典型的には、それぞれ、患者の皮膚に接着される表面経路上に提供される、３電極構成から得られる。表面パッチの代替は、針電極および肛門スポンジ電極を含む。一側面では、無線ＥＭＧパッチは、使用の容易性および患者快適性をさらに改良するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、ＥＰＧは、完全無線システム設定内で刺激装置として使用されることができる。ＥＭＧセンサは、所望の筋肉運動と関連付けられた神経筋反応を記録するような様式で患者上に留置される。仙骨神経刺激を示す重要な反応は、「足の親指反応」および「肛門伸縮」である。足の親指反応は、足の親指の底屈である。図９Ｃに示されるように、短母指屈筋（一次標的）、または代替として、長母指屈筋腱上にＥＭＧセンサ電極パッチを留置することによって、システムは、足の親指反応のＥＭＧを記録することができる。ユーザは、内側足底神経の試験刺激を含み、足の親指ＥＭＧ電極の留置を検証し、神経伝導を試験してもよい。「肛門伸縮」反応は、挙筋の緊締または骨盤底の引込である。肛門挙筋（片側に両電極）、または代替として、肛門挙筋（肛門の両側に１つの電極）上にＥＭＧセンサ電極パッチを留置することによって（図９Ｄ参照）、システムは、肛門伸縮反応のＥＭＧを記録することができる。
【０１０４】
一側面では、ＥＭＧ信号は、反応を誘起するための刺激振幅に基づいて、留置品質およびプログラミング品質を評価するために使用される。ＥＭＧ反応は、複合筋活動電位（ＣＭＡＰ）を定量化するためのいくつかのアプローチのうちの１つに基づいて測定される。図９Ｅに示されるＥＭＧ波形を参照すると、「ピーク」は、ＣＭＡＰの正のピークの最大値であって、「ピークピーク値」は、ＣＭＡＰの最大ピークから最小ピークまでの値であって、「二乗平均平方根（ＲＭＳ）は、未加工ＥＭＧ平方の平方根の時間窓平均として定義される。未加工データおよび関連付けられた二乗平均平方根の実施例は、図９Ｆに示される。いくつかの実施形態では、ユーザは、反応の観察によって、ＥＭＧ反応を検証するであろう。他の実施形態では、刺激は、自動的に、ＥＭＧ反応が観察されるまで増加する。
【０１０５】
Ｂ．孔針を用いた神経位置特定
従来のアプローチでは、孔針は、標的神経に隣接する面積内に位置付けられ、標的神経が刺激されていることを示す、所望の筋肉反応が観察されるまで通電される。複数の電極を伴う導線が、電極のうちの１つまたはそれを上回るものが標的神経を刺激するために好適な位置にあるであろうという仮定の下、孔針とほぼ同一場所に挿入される。本アプローチと関連付けられた短所の１つは、導線の位置が孔針の位置と若干異なり得ることである。加えて、孔針が、標的神経の特定の点場所を識別し、神経刺激電極が、導線の長さに沿って配置されるため、多くの場合、導線は、不整合となり得る。例えば、孔針を用いた標的神経の特定および神経刺激導線の挿入成功後、導線は、孔針とともに位置する点を交差するが、交差点のより遠位および近位の神経刺激電極が、通電されても、標的神経の効果的神経刺激を提供しないほど標的神経を横方向または斜めに延在し得、それによって、利用可能な神経刺激プログラムを制限し、これは、準最適患者転帰につながり得る。したがって、孔針は、標的神経を特定の点において特定する際、効果的であるが、多くの場合、神経刺激導線が、神経刺激電極が配置される全長に沿って適切に位置付けられ、標的神経と整合されることを確実にするために十分な分解能を提供しない。
【０１０６】
本発明の側面によると、記録されたＥＭＧは、孔針を用いて神経位置特定を促進するために使用される。典型的には、孔針は、所望の神経筋反応が観察されるまで刺激される、離散電極を含む。一側面では、刺激レベルは、所望のＥＭＧ反応（例えば、肛門伸縮および／または足の親指）が記録されるまで増加され、その時点で、関連付けられた振幅も同様に、典型的には、一定電流において記録される。ユーザは、所望の漸増で刺激レベルを増加させてもよい、またはシステムが、ＥＭＧ反応が記録されるまで自動的に刺激を増加させてもよい。
【０１０７】
図９Ｇに示されるように、ＣＰ６０のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイは、ユーザが、ＥＭＧ反応および関連付けられた振幅を監視することを可能にする。ＣＰ６０インターフェースは、所望の神経筋反応を監視するために使用される、ＥＭＧ波形ディスプレイ６１と、振幅ディスプレイ６６と、神経位置特定の間の孔針の表現を含み得る、電極ステータスインジケータ６４とを含む。波形ディスプレイ６１は、肛門伸縮ＥＭＧディスプレイ６２と、足の親指ＥＭＧディスプレイ６３とを含む。振幅は、記録されたＥＭＧ反応と併せて、孔針の電極が標的神経にあるときを識別するために使用されることができる。所望の範囲を上回る振幅は、電極の場所が神経刺激治療を送達する際のカソードとして使用のために不十分または好適ではないことを示し得る。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、ディスプレイは、ＥＭＧおよび振幅測定に基づいて、孔針が標的神経にあるかどうかに関するフィードバック（例えば、カラーコーディング）をユーザに提供する。例えば、孔表現の先端は、緑色であって、「良好」な位置：（＜２ｍＡ）を示してもよく、黄色は、「ＯＫ」位置（２〜４ｍＡ）を示してもよく、赤色は、「不良」位置（＞４ｍＡ）を示してもよい。いくつかの実施形態では、システムは、振幅調節が自動調節漸増において行われるように構成される。一実施例では、０〜１ｍＡに対して、刻み幅は、０．０５ｍＡであって、１〜２ｍＡに対して、刻み幅は、０．１ｍＡであって、２ｍＡ〜３ｍＡに対して、刻み幅は、０．２ｍＡであって、２ｍＡ＋に対して、刻み幅は、０．２５ｍＡである。いくつかの実施形態では、システムは、自動調節漸増をオフにする選択肢を含み、０．０５または０．１ｍＡの固定漸増等の固定漸増を使用してもよい。
【０１０９】
Ｃ．ＥＭＧを用いた導線留置
神経位置特定が完了後、神経刺激導線は、神経位置特定の間に識別された標的場所に前進される。典型的には、神経刺激導線は、図４から分かるように、導線が標的場所またはその近傍に留置され得る、種々の異なる位置が存在するように、導線の遠位部分に沿って、複数の電極を含む。例えば、図１０および１２Ａ−１２Ｂに示されるように、導線は、標的神経を越えて「非常に深く」前進されることができる、「非常に浅く」留置されることができる、または遠位もしくは近位電極が標的神経から非常に離れて離間されるように傾斜もしく角度付けられることができる。神経刺激導線は、必要に応じて、導線を挿入軸に沿って前進もしくは後退させる、および／または導線を挿入軸から側方方向に操向することによって、埋込部位の３次元空間内の種々の異なる経路に沿って最適場所および整合に再位置付けされることができる。全４つの電極が最適場所にあることが望ましいが、４つの電極のうちの３つが神経刺激療法を送達するために標的神経に容認可能に近接した状態も、概して、容認可能である。しかしながら、導線の実際の場所の判定は、各電極における刺激を別個に手動で調節し、各刺激後の筋肉反応の観察に依拠する従来の方法を使用する場合、困難かつ時間がかかり得る。蛍光透視法は、多くの場合、解剖学的目印に対して導線位置を検証するために使用されるツールであるが、しかしながら、本アプローチは、神経が蛍光透視法下で不可視であるため、あまり効果的ではない。
【０１１０】
一側面では、システムは、電極掃引プロセスを使用するＥＭＧを用いて標的神経に対する多電極導線の導線位置を判定することによって、改良された導線留置を提供する。本アプローチは、導線留置の微調整を可能にする。本特徴は、システムが、従来の方法で使用されるようなＪクリップまたはワニ口クリップを用いて各電極における別個の着脱を要求せずに、続々各電極に通電することが可能であるように、４チャネル接続ケーブルを利用する。本側面は、緊密ピッチの電極に接触するためのＪクリップまたはワニ口クリップの利用が、困難かつ時間がかかり、潜在的に、試験の間、導線の移動をもたらし得るため、有利である。
【０１１１】
掃引プロセスでは、システムは、主電極を識別する。これは、システムによるデフォルト選択である、またはＣＰを使用して医師によって選択されてもよい。主電極の刺激は、最大振幅ＣＭＡＰを伴う適正な運動反応が得られるまで調節され、その時点で、刺激レベルまたは振幅が、記録される。システムは、次いで、導線の全残りの電極を通して同一刺激レベルで掃引し、各電極からのＥＭＧ反応を記録する。典型的には、掃引プロセスは、迅速に行われる。例えば、各接点は、掃引サイクル全体が４電極導線のために約４〜５秒以内に実施され得るように、１秒間、同一刺激レベルで個々に刺激されることができる。システムは、電極毎に反応を判定することができ、これは、標的神経からの各電極の相対的距離を示すために使用され得、また、ＥＰＧまたはＩＰＧのプログラミングの際の後続使用のために記録され得る。本掃引プロセスが導線留置の微調整を促進するために使用され得る方法に関して、以下の２つの選択肢を含む、いくつかの選択肢がある。
【０１１２】
選択肢１：アプローチの１つでは、電極毎のＥＭＧ反応値が、臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイ上に示されることができる。例えば、反応値は、ディスプレイ上で電極をカラーコーディングすることによって（図１４Ｄ参照）、または電極ステータスインジケータ６４上で各電極に隣接して表示されるバーもしくはボックスによって（図１５Ａ参照）示されることができる。これらのインジケータは、各電極において達成されるＥＭＧ反応のロバスト性を臨床医に容易に通信する。一側面では、各電極は、Ｒ値が割り当てられてもよく、Ｒ値は、掃引プロセスの間に記録された各電極のＥＭＧピークＣＭＡＰ振幅から導出され、臨床医によって選択された主電極のものに対して正規化される、無単位数である。いくつかの実施形態では、Ｒ値＞０．５は、「良好」な場所（例えば、緑色にカラーコードされる；１またはより高いＲ値が好ましい）と見なされ、０．２５＜ｒ＜０．５であるＲ値を伴う電極は、「非理想的」と見なされ（例えば、黄色にカラーコードされる）、ｒ＜０．２５であるＲ値を伴う電極は、容認不可能であると見なされる（例えば、赤色にカラーコードされる）。
【０１１３】
選択肢２：別のアプローチでは、反応値は、各電極の相対的反応値に基づいて判定される標的神経までの距離の観点で図示される。一側面では、Ｒ値は、標的神経までの電極の相対的位置の容易な解釈を可能にする、相対的距離に変換されてもよい。導線の異なる位置に関するこれらのＲ値および距離曲線の実施例は、以下のように図１０−１３Ｆに説明される。
【０１１４】
図１０は、経路に沿った神経刺激導線２０の初期留置を図示し、導線２０は、４つの神経刺激電極４０、すなわち、最遠位電極の電極＃０から最近位電極の電極＃３の電極＃０−３を含む。一側面では、神経刺激治療のための「最適導線位置」は、神経刺激電極４０のそれぞれが電極部分４０に沿って標的神経（例えば、Ｓ３仙骨神経）に隣接するものである。導線が、十分に遠くまで前進されない場合、導線位置は、より近位の電極（例えば、０、１）のみが標的神経に隣接するように「非常に浅くなる」。導線が、非常に遠くまで前進される場合、導線位置は、より近位の電極（例えば、２、３）のみが標的神経に隣接し、より遠位の電極が標的場所を越えて前進されるように「非常に深くなる」。
【０１１５】
標的神経に対する導線の軸方向位置は、掃引の間に得られた電極毎のＲ値を使用して反映されることができる。導線が非常に浅い場合、得られるＲ値曲線は、Ｒ値が最近位電極である電極＃３からずれる場合の図１１Ａにおけるものに類似し得る。本曲線は、電極＃３および＃２が標的神経から許容不可能なほど遠いことを示す、図１１Ｂに示される距離曲線に変換される。本曲線に反応して、ある場合には、蛍光透視法画像（導線および解剖学的目印の相対的位置を示す）と組み合わせられ、医師は、導線をより深く挿入することを判定してもよい、および／またはシステムが、ＣＰ上のインジケータによって等、医師に提案してもよい。掃引プロセスは、繰り返され、新しいＲ値および距離曲線が、距離曲線が、例えば、図１１Ｃに示されるもの等の導線のより最適な位置を示すまで得られることができる。導線が「非常に深く」位置付けられる場合、得られるＲ値曲線は、Ｒ値が電極＃３からずれる場合の図１１Ｄにおけるものに類似し得る。Ｒ値曲線は、電極＃０および＃１が標的神経から許容不可能なほど遠いことを示す、図１１Ｅに示される距離曲線に変換される。本曲線に反応して、ある場合には、蛍光透視法画像（導線および解剖学的目印の相対的位置を示す）と組み合わせられ、医師は、導線を引き戻すことを判定してもよい、および／またはシステムが、ＣＰ上のインジケータによって等、医師に提案してもよい。掃引プロセスは、次いで、繰り返され、新しいＲ値および距離曲線が、距離曲線が、例えば、図１１Ｆに示されるもの等の導線のより最適な位置を示すまで得られることができる。
【０１１６】
導線が非常に浅い場合、得られるＲ値曲線は、Ｒ値が最遠位電極である電極＃０からずれる場合の図１１Ｇに類似し得る。本曲線は、電極＃３および＃２が標的神経から許容不可能なほど遠いことを示す、図１１Ｈに示される距離曲線に変換される。本曲線に反応して、ある場合には、蛍光透視法画像（導線および解剖学的目印の相対的位置を示す）と組み合わせられ、医師は、導線をより深く挿入することを判定してもよい、および／またはシステムが、ＣＰ上のインジケータによって等、医師に提案してもよい。掃引プロセスは、繰り返され、新しいＲ値および距離曲線が、距離曲線が、例えば、図１１Ｉに示されるもの等の導線のより最適な位置を示すまで得られることができる。導線が、「非常に深く」位置付けられる場合、得られるＲ値曲線は、Ｒ値が電極＃０からずれる場合の図１１Ｊにおけるものに類似し得る。Ｒ値曲線は、電極＃２および＃３が標的神経から許容不可能なほど近いことを示す、図１１Ｋに示される距離曲線に変換される。本曲線に反応して、ある場合には、蛍光透視法画像（導線および解剖学的目印の相対的位置を示す）と組み合わせられ、医師は、導線を引き戻すことを判定してもよい、および／またはシステムが、ＣＰ上のインジケータによって等、医師に提案してもよい。掃引プロセスは、次いで、繰り返され、新しいＲ値および距離曲線が、距離曲線が、例えば、図１１Ｌに示されるもの等の導線のより最適な位置を示すまで得られることができる。概して、図１１Ａ−Ｌの曲線の形状は、最適導線留置を支援する、視覚的表現を提供する。最適導線留置は、類似範囲内のＲ値および／または合理的刺激振幅におけるロバストなＥＭＧ反応を含む。例えば、類似Ｒ値であるが、高刺激振幅における低ＥＭＧ反応は、臨床医に、導線が標的神経領域により近接して再位置付けられる必要があることをアラートする。Ｒ値、試行錯誤、および蛍光撮像の組み合わせは、導線の軸方向および／または側方調節等の最適導線位置付けを支援する。
【０１１７】
別の側面では、傾斜または角度付けに起因する標的神経に対する導線の側方変位は、掃引プロセスの間に得られたＲ値を使用して反映されることができる。例えば、図１２Ａは、遠位端が標的神経であるＳ３仙骨神経から離れるように斜めにされた位置における導線２０を図示し、図１２Ｂは、遠位電極部分が標的神経に向かって「内方に傾斜」された導線２０を図示する。図１２Ａに示されるシナリオでは、電極測定が、最近位電極である電極＃３から外れる場合、得られるＲ値曲線は、図１３Ａに示されるものに類似し得る。本Ｒ値曲線は、電極＃０が標的神経から非常に遠くに側方に変位されることを示す、図１３Ｂに示される距離曲線に変換される。本曲線に反応して、蛍光透視法情報と組み合わせて、医師は、導線の遠位部分を標的神経のより近くに操向することを判定してもよい、および／またはシステムは、その提案のインジケータを提案することができる。掃引プロセスは、繰り返され、新しいＲ値および距離曲線が、得られ、プロセスは、曲線が、電極０−４のそれぞれが好適に標的神経の近傍にある最適整合をより示す、図１３Ｃに示されるものに類似するまで繰り返される。図１２Ｂに示されるシナリオでは、電極測定が最遠位電極である電極＃０からずれる場合、得られるＲ値曲線は、図１３Ｄに示されるものに類似し得る。本曲線は、電極＃３が標的神経から非常に遠くに側方に変位されたことを示す、図１３Ｅに示される距離曲線に変換される。本曲線に反応して蛍光透視法情報と組み合わせて、医師は、導線の遠位部分を標的神経のより近傍に操向することを判定してもよい、および／またはシステムは、その提案のインジケータを提案することができる。掃引プロセスは、繰り返され、新しいＲ値および距離曲線が、曲線が、電極０−４のそれぞれが好適に標的神経の近傍にある最適整合をより示す、図１３Ｆに示されるものに類似するまで得られる。
【０１１８】
いくつかの実施形態では、Ｒ値および／または距離曲線は、システムによって判定され、ＣＰを用いて等、導線が前進、後退、または操向されるべきかどうかに関する提案を臨床医に通信するために使用されてもよい。他の実施形態では、Ｒ値および／または関連付けられた曲線が、各電極のロバスト性および／またはその相対的場所の視覚的インジケータを提供するように、ＣＰのグラフィカルユーザインターフェース上に表示されてもよい。一側面では、好適な導線位置は、４つの電極のうちの少なくとも３つが、標的神経に隣接して、かつそれに沿って配置されるものである。神経構造の一意の形状に起因して、全電極が標的神経に隣接する最適導線位置は、常時、容易に達成可能ではない場合がある。
【０１１９】
図１４Ａ−１４Ｂは、本発明の側面による、初期導線留置手技の間のＣＰ６０のグラフィカルユーザインターフェースを図示する。ＣＰ６０インターフェースは、所望の神経筋反応を監視するために使用される、ＥＭＧ波形ディスプレイ６１と、振幅ディスプレイ６６と、導線留置の間、導線２０の電極部分の表現を含む、電極ステータスインジケータ６４とを含むことができる。本手技では、ＥＭＧ信号は、反応を誘起する刺激振幅に基づいて、留置品質を評価するために使用される。いくつかの実施形態では、ユーザは、振幅を選択し、「刺激」を押下し、その後、各電極は、１秒間、刺激される。ユーザは、反応振幅が容認可能であるかどうかを判定する。他の実施形態では、システムは、自己判定されたレベルに到達するまで、または所定のＥＭＧ反応が記録されるまで、自動的に増加する。いくつかの実施形態では、振幅調節は、前述のように、自己調節漸増で行われることができる。システムは、反応が容認不可能である場合、導線を移動させる方向に関する提案を提供してもよい。図１４Ａに示されるように、各電極の反応性は、例えば、電極ステータスインジケータ６４における導線のグラフィカル表現内の各電極の右側のバーまたはボックスによって、図式的に表されてもよい。本実施例では、各接点の右側のボックスは、以下のように、その接点に対するＥＭＧ値（例えば、ピーク値）を表す：白い正方形（＜５０ｕＶ）、１つの黒い正方形（５０−１００ｕＶ）、２つの黒い正方形（１００−１５０ｕＶ）、および３つの黒い正方形（１５０＋ｕＶ）。より遠位の電極（電極＃０、１）が準最適ＥＭＧピーク値を有する、視覚的インジケータは、図１４Ａに示されるように、導線が、４つの電極のうちの少なくとも３つ、好ましくは、全電極が、容認可能ＥＭＧピーク値（例えば、１５０＋ｕＶにおける３つの黒い正方形）を有するまで、近位に引き戻される必要があることを臨床医に通信してもよい。
【０１２０】
図１５Ａ−１５Ｍは、本発明による、別の導線留置手技の間の臨床医用プログラム装置のグラフィカルユーザインターフェースディスプレイを図示する。４チャネル導線および刺激ケーブルが、グラフィカルユーザインターフェースを伴うＣＰに取り付けられ、導線位置付け、電極特性評価、および神経刺激プログラミングを促進する。図１５Ａに示されるように、ＣＰ６０のグラフィカルユーザインターフェースは、ＥＭＧ波形ディスプレイ６１と、電極ステータスディスプレイ６４と、電極閾値ディスプレイ６６とを含む。ＥＭＧ波形ディスプレイ６１は、２つの波形ディスプレイ、すなわち、ＥＭＧ１パッチと結合される、肛門伸縮ＥＭＧディスプレイ６２と、患者の足上に接着されるＥＭＧ２パッチと結合される、足の親指ＥＭＧディスプレイ６３とを含む。電極ステータスディスプレイ６４は、通電されている電極とともに、電極のステータス（例えば、神経刺激のための好適性、所定の限界内の振幅閾値）を表示するように構成されることができ、さらに、図１５Ｂに示されるように、画面上のセレクタまたはカーソルの使用によって、電極の選択を可能にすることができる。閾値ディスプレイ６６は、選択された電極の振幅を表示する。
【０１２１】
主電極の選択後、ＣＰは、典型的には、導線の全電極を横断した迅速チェック（例えば、掃引）である、試験刺激を４チャネル導線上で行う。一側面では、ＣＰは、本試験刺激の間、選択された電極毎のＥＭＧ波形ディスプレイ６２および６３と、振幅閾値読取値とを記録する。本試験刺激から、ＣＰ６０は、カラーコーディングまたは他の好適なインジケータによって、電極ステータスディスプレイ６４内に神経刺激のための各電極の好適性を表示してもよい。例えば、図１５Ｃにおける電極ステータスディスプレイ６４では、各電極の左側の電極アイコンは、その閾値およびＥＭＧ反応に基づいて、異なる色でカラーコードされることができ、例えば、電極０、１は、「緑色」としてコードされ、電極２は、「橙色」としてコードされ、電極３は、「赤色」としてコードされることができ、緑色は、電極が神経刺激において使用するために好適であることを示し、橙色は、電極が神経刺激において使用するために不十分であることを示し、赤色は、電極が神経刺激においてカソードとして使用するために好適ではないことを示す。電極は、振幅閾値が非常に高い、またはＥＭＧにおける反応の欠如の一方もしくは両方に基づいて、カソードとしての使用のために不十分または好適ではない場合がある。図１５Ｃは、導線が、４つの電極のうちの少なくとも３つが、緑色インジケーションを有し、最適位置付けを示すまで、遠位に前進される必要があることを臨床医に通信してもよい。初期導線留置後、電極毎の振幅閾値は、図１５Ｄに示されるように、ユーザによる「閾値定義」の選択に応じて判定されてもよい。
【０１２２】
Ｄ．導線留置の電極閾値判定／妥当性確認
図１５Ｅに示されるように、ＣＰは、４つのチャネル導線の電極毎の刺激閾値を試験することによって、導線留置の妥当性を確認することができる。ＣＰは、選択された電極の刺激レベルを増加させ、ＥＭＧ反応の大きさを記録し、これは、ＣＰ６０のグラフィカルユーザインターフェース上にＥＭＧ波形ディスプレイ６１として現れる（図１５Ｆ内の各波形上の線参照）。刺激は、所定または所望のＥＭＧ反応閾値に到達するまで増加され、その時点で、振幅が、記録され、図１５Ｆに示されるように、対象電極に隣接して電極ステータスディスプレイ６４上に表示される。随意に、電極毎の反応が、本時点において特性評価され、後続プログラミングにおいて使用するために記録される。前述のプロセスは、電極毎に繰り返される。閾値振幅が振幅閾値の好適な範囲外にある場合、振幅は、神経刺激におけるカソードとしての使用に不十分または好適ではないと指定され得る。指定は、カラーコーディング（例えば、緑色、橙色、赤色）等の視覚的インジケータによって行われ、電極＃０および＃１を緑色として、電極＃２を橙色として、電極＃３を赤色として示す、図１５Ｉに示されるように、神経刺激治療におけるカソードとしての使用のための選択された電極の好適性を示してもよい。
【０１２３】
一側面では、ＣＰ６０は、ＥＰＧ／ＩＰＧに接続し、通信を確立し、これは、図１５Ｊに示されるように、グラフィカルユーザインターフェース上に示されてもよい。ＣＰは、図１５Ｋに示されるように、ＥＰＧ／ＩＰＧデバイス情報を得て、精査し、ＥＰＧ／ＩＰＧ上における刺激レベルを記録し、および／またはＥＰＧ／ＩＰＧと記録された刺激レベルを関連付けることができる。グラフィカルユーザインターフェースは、図１５Ｌに示されるように、ＥＭＧ運動反応の概要ならびに記録された感覚反応および振幅閾値を表示する、閾値詳細ディスプレイ６５を含んでもよい。
【０１２４】
正しい導線留置を確認するために、医師は、患者を段階的試験段階に遷移させる、または恒久的ＩＰＧを埋め込む前に、患者が適正な運動および感覚反応の両方を有することを確認することが望ましい。しかしながら、感覚反応は、主観的評価であって、患者が全身麻酔下にあるとき等、常時、利用可能ではない場合がある。実験によって、適切な運動反応の実証は、感覚反応が利用可能である場合でも、正確な留置のために有利であることが示されている。前述のように、ＥＭＧは、骨格筋の電気活動を記録する、ツールである。本感知特徴は、臨床医が、主観的感覚基準のみに依拠するのではなく、仙骨神経刺激が適正な運動反応をもたらすかどうかを判定するための客観的基準を提供する。ＥＭＧは、導線留置の間の最適導線位置を検証するだけではなく、また、電極閾値を判定するための標準化され、かつより正確なアプローチを提供し、ひいては、以下にさらに詳細に論じられる、電極推奨およびプログラミングの後続判定のための電極選択を支持する定量的情報を提供するために使用されることができる。運動反応の活性化を検証するためのＥＭＧの使用は、経験の浅いオペレータの導線留置性能をさらに改良し、そのような医師が、自信およびさらなる正確度を伴って導線留置を行うことを可能にすることができる。有利には、位置付けおよびプログラミング機能性が、臨床医用プログラム装置の多くの実施形態において統合されるため、妥当性確認閾値の少なくともいくつかは、（例えば）位置付けが、その患者に使用されるべき特定のプログラミングプロトコルに対して妥当性が確認されるように、後続刺激プログラミングに相関されてもよい。それとは関係なく、刺激プログラミングプロトコルは、導線位置付けまたは妥当性確認の間に得られたＥＭＧデータを採用し、その患者のための好適な神経刺激治療パラメータをより効率的に導出し得る。
【０１２５】
前述は、導線の留置を支援する際のＣＰ６０とＥＭＧ測定の統合の例示的方法を図示するが、本発明の側面による種々の他の側面および特徴が、使用されてもよいことを理解されたい。以下の表２は、種々のデバイスならびに種々の他の代替特徴において使用されるＥＭＧ拡張導線留置の種々の特徴を図示する。
【０１２６】
【表２】
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【０１２７】
ＩＶ．ＥＭＧを用いた神経刺激プログラミング
導線の埋込および神経刺激の留置が、ＥＭＧを使用してＣＰを用いて検証された後、ＣＰは、神経刺激治療の送達のためのＩＰＧ／ＥＰＧをプログラムするために、手術室外で使用されることができる。プログラミングは、導線留置の間および／またはその後に得られたＥＭＧから得られた閾値を使用して行われ、少なくとも１つの神経筋反応と関連付けられたＥＭＧデータ使用して試験されてもよい。
【０１２８】
Ａ．ＥＭＧ支援プログラミング設定
図１６Ａ−１６Ｂは、本発明の側面による、ＣＰを使用した神経刺激システムのＥＭＧ支援プログラミングのための例示的システム設定を図示する。典型的には、本構成は、ＩＰＧ／ＥＭＧの初期プログラミングのために使用されるが、また、再プログラミングにおいて使用されてもよい。再プログラミングはまた、初期プログラミングの間にアクセスもしくは判定される、閾値データ、ＥＭＧデータ、または電極構成推奨データを利用してもよく、そうでなければ新しいＥＭＧデータを得ることになる。
【０１２９】
一側面では、ＥＭＧ記録および表示の導線留置ならびにプログラミングのために使用される臨床医用ツールへの統合は、治療される状態に対して緩和をもたらす際に有効である、プログラムを判定するために要求される時間の短縮を含む、従来のプログラミング方法に優る有意な利点を提供する。加えて、試験プログラミングの間の刺激振幅における比例増加の使用も、これらの活動のために要求される時間を短縮させる。導線留置の間の運動および感覚反応ならびに刺激振幅閾値のＣＰへの直接記録と、これらの反応のプログラミング推奨の品質に関するフィードバックへの変換も挙げられる。別の側面では、方法は、単一神経筋反応（例えば、足の親指）のＥＭＧ記録を利用して、適切な電極位置および選択を検証し、次いで、長期療法刺激の間に神経筋反応を誘起することを回避するように、振幅を下方調節してもよい。本側面は、神経刺激デバイスのプログラミングを簡略化し、それと関連付けられた時間を短縮し、かつプログラミングおよび長期療法の間に、患者快適性を改良し得る。別の側面では、ＣＰは、ＥＭＧ反応に基づく自動化された閾値判定を用いて構成され、導線留置の間の迅速なフィードバックを提供し、最適プログラミングパラメータを識別する。
【０１３０】
いくつかの実施形態では、システムは、再プログラミングの間、ＥＭＧ感知能力を有するように構成され、これは、特に、有用である。再プログラミングの間の刺激レベルは、典型的には、患者不快感を回避するために低く、これは、多くの場合、運動反応の発生を困難にする結果となる。患者が覚醒している間の不随意的筋肉運動もまた、医師が区別することが困難な雑音を生じさせ得る。従来のアプローチとは対照的に、ＥＭＧは、臨床医が、反応が裸眼で不可視である非常に低刺激レベルで運動反応を検出することを可能にし、仙骨神経刺激によって生じる運動反応と不随意的筋肉運動を区別することに役立つ。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、システムは、使用された最後の４つのプログラムをＩＰＧ／ＥＰＧのメモリ上にオンボードで記憶する。これは、特に、医師が、そうでなければ、プログラミング情報へのアクセスを有し得ない、全体的に異なるＣＰを用いて、神経刺激において使用された最近のプログラムにアクセスすることを可能にするため、再プログラムするために有利である。別の側面では、プログラミングデータは、異なるＣＰが、容易にアクセスし、再プログラミングのために、必要に応じて、プログラミング情報をダウンロードし得るように、オンラインまたはクラウドサーバでアクセス可能であって、所与のＩＰＧ／ＥＰＧの一意の識別子と関連付けられてもよい。
【０１３２】
Ｂ．電極特性評価
一側面では、導線留置の間、ＣＰ６０は、神経刺激において使用するために、その好適性に関して各電極を特性評価する際、以前に記録された閾値を利用することができる。いくつかの実施形態では、ＣＰ６０は、肛門伸縮または足の親指反応のいずれかの１つのみの筋肉からのＥＭＧ記録を用いて、ＩＰＧ／ＥＰＧをプログラムするように構成される。そのようなプログラミングはまた、反応の視覚的観察ならびに記録された最大反応振幅を利用することができる。一側面では、ＣＰ６０は、肛門伸縮反応観察または肛門伸縮反応のＥＭＧ波形測定を要求せずに、プログラミングを行う。いくつかの実施形態では、ＣＰ６０は、ＣＰのグラフィカルユーザインターフェースが足の親指ＥＭＧ波形ディスプレイ６３のみを表示する、図１５Ｃに示されるように、足の親指反応のみからのＥＭＧ記録を使用して、プログラミングを行う。代替実施形態では、ＣＰ６０は、肛門伸縮反応のみからのＥＭＧを使用して、ＥＰＧ／ＩＰＧをプログラムするために使用されることができる。
【０１３３】
一側面では、ＥＭＧ記録は、導線留置の間に得られたもの、またはより典型的には、患者が、試験の間に所与の電極を用いて足の親指反応を行うことと並行して主観的感覚反応データを提供することができるように、プログラミングの間に得られたものであってもよい。プログラミングはさらに、プログラミングの間に得られた足の親指反応の視覚的観察および／または最大反応振幅を含んでもよい。肛門伸縮反応を要求せずに、ＩＰＧ／ＥＰＧのプログラミングを可能にすることは、患者が、プログラミングが行われる間、全身麻酔下にないため、有利であって、肛門伸縮反応は、患者に不快かつ疼痛を及ぼし得る。これはまた、ＣＰが、プログラミングの間、特定の電極構成の刺激と関連付けられた何らかの不快感、感覚異常、または疼痛に関して、患者から主観的感覚データを受信することを可能にする。以下の表３は、種々のデバイスにおいて使用されるようなＣＰを用いたＩＰＧ／ＥＰＧのＥＭＧ対応神経刺激プログラミングの種々の特徴ならびに代替特徴を示す。
【０１３４】
一側面では、電極は、可変電極構成において神経刺激を送達するように構成されることができ、例えば、神経刺激は、種々の組み合わせおよびシーケンスにおける電極のうちの１つもしくはそれを上回るものから単極モードにおいて、および／または種々の組み合わせならびにシーケンスにおける２つもしくはそれを上回る電極間の双極モードにおいて送達されてもよい。プログラミングの好適性は、少なくとも１つの神経筋反応、典型的には、足の親指反応のＥＭＧ記録から判定される前述の電極特性評価の使用によって判定されることができ、さらに、視覚的反応および振幅データならびに患者からの主観的感覚反応データを含んでもよい。これらの特性評価から、ＣＰは、複数の電極構成推奨を判定し、これは、電極推奨ディスプレイ６７上で、ＣＰ６０のグラフィカルユーザインターフェース上に提供され、医師が、後続試験のために、各推奨を精査および選択することを可能にしてもよい。
【０１３５】
Ｃ．電極構成推奨
一側面では、システム構成は、部分的に、電極のＥＭＧ記録に基づく、電極特性評価および／または閾値データの使用に基づいて、複数の電極構成推奨を判定し、推奨をユーザに提供する。図１７は、ＣＰを用いて実装される電極構成推奨の判定および提供の例示的方法を図示する。そのような方法では、システムは、最初に、事前に設定された刺激パラメータを使用して、各電極のインピーダンスをチェックし、アノードまたはカソードとして割り当てられるには容認不可能なインピーダンス（＜５０または＞３，０００オーム）を伴う任意の電極を探し出してもよい。システムは、次いで、導線留置の間に以前に記録されたデータから、または新しい閾値データを生成することによってのいずれかにおいて、各電極と関連付けられた閾値データを識別する。システムは、閾値（例えば、「良好」、「ＯＫ」、「不良」）に基づいて、電極を階層化し、各階層内の電極をランク付けする。不快な感覚をもたらす任意の電極は、カソードとして使用されないように除外される。システムは、次いで、所定のルールに従って、複数の電極構成推奨、好ましくは、少なくとも４つの異なる構成を判定し、次いで、ＣＰを使用して、臨床医に提示される。
【０１３６】
一側面では、電極構成は、以下のルールに従って、閾値データに基づいて判定される：（１）最遠対から最近対に優先順位付けされる、「良好」な階層内の接点毎に、単一カソード構成を割り当て、（２）最低から最高閾値に優先順位付けされるように、「良好」な階層内の接点毎に、単一カソード構成を割り当て、（３）最低組み合わせ閾値によって優先順位付けされるように、「良好」な階層内の対の隣接する電極毎に、二重カソード構成を割り当て、（４）最低から最高閾値に優先順位付けされるように、「ＯＫ」階層内の接点毎に単一カソード構成を割り当て、（５）最低組み合わせ閾値によって優先順位付けされるように、「良好」および「ＯＫ」階層からの対の隣接する電極毎に、二重カソード構成を割り当てる。カソード構成のためのアノードは、以下のように割り当てられる：単極構成に関しては、ＩＰＧ筐体または「被覆管」が、アノードとして割り当てられ、双極構成に関しては、容認可能インピーダンスを伴うカソードから最も遠い電極が、アノードとして割り当てられる。
【０１３７】
電極構成推奨の識別後、システムは、典型的には、図１８に示されるように、ＣＰのユーザインターフェース上において、電極構成推奨を医師に提示し、医師は、試験するために、電極構成のいずれかを選択する、所望に応じて、推奨される電極構成を修正する、または新しい電極構成を作成してもよい。一側面では、システムは、選択可能メニュー内に電極構成推奨を提示し、所与の電極推奨のための１つまたはそれを上回るデフォルト値または属性を含んでもよい。
【０１３８】
一側面では、電極のそれぞれが「良好」なインピーダンスを有する、理想化設定において、システムは、単に、接点のそれぞれを単一カソードとして推奨する。４つの「良好」な電極を有することが望ましいが、初期プログラミングのために少なくとも３つの「良好」な電極を有することが容認可能である。前述のアルゴリズムは、所与の場合のための最良電極選択を推奨する。各医師は、プログラミングのための電極を選択するために、その独自の方法を有し得るが、医師によって容易に閲覧および選択される電極構成推奨のセットを提供することは、特に、経験の浅い埋込技術者または最小限にしか訓練を受けていない人員にとって、プロセスを標準化し、手技の持続時間を短縮し、かつ改良された患者転帰を提供することに役立つ。
【０１３９】
一側面では、前述のアルゴリズムは、電極閾値のために単一入力パラメータを仮定する。いくつかの実施形態では、システムは、医師が、ＣＰを通して、電極毎の閾値を判定するために使用するパラメータ（感覚または運動反応もしくは組み合わせ）を選択することを可能にする。医師はまた、閾値判定のためにＥＭＧフィードバックに依拠するかどうかを選択することができる。別の側面では、定質的感覚フィードバックが、電極選択に考慮され、例えば、患者が任意の具体的電極に対して不快な感覚を報告する場合、本電極は、カソードとして使用されないように除外されるであろう。別の側面では、アルゴリズムは、「良好」な階層内の全接点に対して二重カソードより単一カソードを優先する。いくつかの実施形態では、電極は、以下の階層に従って階層化される：「良好」＝「１〜３ｍＡ」；「ＯＫ」＝「０．５〜１ｍＡ」および「３〜４ｍＡ」；「不良」＝「＜０．５ｍＡ」および「＞４ｍＡ」。
【０１４０】
図１９Ａ−１９Ｂは、図１９Ａにおける症例１および図１９Ｂにおける症例２毎に、前述のアルゴリズムに従って、双極および単極治療のための４つの電極推奨の選択を図示する、症例研究を描写する。
【０１４１】
Ｄ．プログラム選択、修正、および試験
神経刺激システムをプログラムする際、ＥＭＧ信号が、ユーザが、運動反応が刺激によって誘起されたかどうかを確認することを可能にすることによって、プログラミング品質を評価するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、手動で、ＥＭＧ反応を観察し、観察をＣＰに入力し、刺激振幅を所望の運動反応を誘起するレベルに設定を試みることができる。
【０１４２】
図２０Ａ−２０Ｋは、初期プログラミングおよび試験の間のＣＰのグラフィカルユーザインターフェースを図示する。図２０Ａは、ＣＰ６０の患者デバイスとの再接続およびデバイス情報の検証を描写する。医師は、プログラミングを進める前に、図２０Ｂに示されるデバイス情報ディスプレイ６６を閲覧することによって、これを確認することができる。図２０Ｂは、閾値概要および接点ステータスを示す、ＩＰＧデータディスプレイである。「導線留置」からの閾値データは、記録され、本ページの概要形態で閲覧されることができる。各接点の右側の記号は、その接点と関連付けられたインピーダンスを表す：緑色（「良好」）：５０〜３，０００オーム、赤色（「不良」）：＜５０または＞３，０００オーム。いくつかの実施形態では、黄色は、「不十分」を示し得る一方、他の実施形態では、黄色選択肢は存在しないであろう。各接点の周囲の着色された円形は、導線留置からのその接点の定質的査定を表す。これは、「閾値詳細」タブ内の情報の概要である。図２０Ｂに示されるように、電極＃０および＃１は、緑色で示され、電極＃２は、橙色として示され、電極＃３は、赤色として示される。一側面では、ＣＰ６０は、導線留置の間にＣＰ６０によって得られた電極情報ならびにＥＭＧ波形および／または視覚的反応ならびに患者感覚データの使用によって、ＥＭＧパッチに再取り付けせずに、ＩＰＧ／ＥＰＧをプログラムすることができる。より典型的には、付加的ＥＭＧデータが、プログラミングの間、患者に結合されたＥＭＧパッチから得られ、少なくとも１つの神経筋反応を検出する。プログラミングはまた、プログラミングの間に患者から得られた視覚的反応データおよび感覚データを利用してもよい。
【０１４３】
図２０Ｃは、ＩＰＧのプログラミングおよびディスプレイ６７上に示される第１の電極構成推奨の試験を図示し、これは、前述のアルゴリズムに従って判定される４つの電極構成推奨を示す。電極構成推奨は、導線留置特性評価（図１５Ｉ参照）の間に判定される閾値詳細からの入力に基づく。電極閾値はまた、プログラミングの間にも判定され得ることを理解されたい。各接点の周囲の着色された円形は、導線留置からのその接点の定質的査定を表す。これは、「閾値詳細」タブ内の情報の概要である。運動反応の存在および感覚反応の品質は、遡及的データ分析目的のために手動で記録される。振幅調節は、前述のように、自動調節漸増または固定漸増で行われることができる。
【０１４４】
図２０Ｃにおける第１の電極構成推奨では、導線は、電極０と３との間で双極モードで動作し、電極＃０は、カソードとして作用し、電極＃３は、アノードとして作用する。足の親指反応および振幅は、第１の構成の刺激の間に記録され、視覚的に観察される運動反応および患者からの主観的感覚反応が、ディスプレイを通して入力される。同一手技は、二重カソード構成が試験されている、図２０Ｄに示されるように、４つの電極推奨毎に繰り返される。
【０１４５】
一側面では、グラフィカルユーザインターフェースは、ユーザが、試験されている推奨される電極構成のそれぞれと関連付けられた種々のパラメータを調節することを可能にする。例えば、図２０Ｅに示されるように、ＣＰ６０のグラフィカルユーザインターフェースは、付加的パラメータディスプレイ６８を含み、医師は、特定の療法および／または患者のための必要に応じて、各電極構成と関連付けられた種々のパラメータ（例えば、周波数、パルス幅、サイクルおよびモード）を選択ならびに調節する。調節後、ＥＭＧ反応および振幅データは、ＣＰ６０内に更新ならびに記録されることができる。別の側面では、医師は、図２０Ｇに示されるように、ＣＰを使用して、所与の電極構成推奨と関連付けられた電極極性を再割り当てしてもよく、カーソルは、電極ステータスディスプレイ６４上の電極極性を変更するために使用されることができる。さらに別の側面では、ユーザは、付加的パラメータディスプレイ６８内のモードボタンを選択することによって、双極モードと単極モードとの間を切り替えてもよい。単極モードの選択に応じて、ＣＰ６０は、図２０Ｈに示されるように、複数の単極電極構成推奨を表示するであろう。医師が、電極構成設定に満足すると、医師は、図２０Ｊに示されるように、患者デバイスメニューを選択し、図２０Ｋに示される現在の療法ディスプレイ６９を閲覧する等、療法設定を確認し、療法を患者デバイスに保存することによって、設定をＣＰ６０内に保存することを進めてもよく、その後、ＩＰＧ／ＥＰＧは、完全にプログラムされ、ＣＰ６０は、取り外されてもよい。
【０１４６】
一側面では、前述の方法に従ってＩＰＧ／ＥＰＧのプログラミング後、患者は、所定の時間周期にわたって、選択されたプログラムを評価する。典型的には、患者は、振幅の増減または治療のオフ等に、プログラムに限定された調節を行うことが可能である。査定周期後、患者が治療される状態から緩和を経験しない場合、または他の問題が生じる場合、患者は、医師の所に戻り、ＩＰＧ／ＥＰＧの再プログラミングが、前述のプログラミング方法に類似するプロセスにおいて、ＣＰを用いて実施され、代替電極構成を推奨される構成から選択する、または効果的治療を提供する新しい治療プログラムを開発する。
【０１４７】
【表３】
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【０１４８】
前述の明細書では、本発明は、その具体的実施形態を参照して説明されるが、当業者は、本発明がそれらに限定されないことを認識するであろう。前述の発明の種々の特徴および側面は、個々に、または併せて、使用されることができる。さらに、本発明は、明細書のより広範な精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に説明されるもの以外にも、任意の数の環境および用途において利用されることができる。明細書および図面は、故に、制限ではなく、例証と見なされるべきである。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（〜を備える）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（〜を含む）」、および「ｈａｖｉｎｇ（〜を有する）」は、本明細書で使用されるように、当該技術分野の開放型専門用語として読み取られることが具体的に意図されることが認識されるであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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−１】
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【図８Ａ−２】
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【図８Ａ−３】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１１−３】
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【図１１−４】
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【図１２】
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【図１３−１】
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【図１３−２】
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【図１４】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
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【図１５−３】
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【図１５−４】
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【図１５−５】
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【図１５−６】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０−１】
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【図２０−２】
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【図２０−３】
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【図２０−４】
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【図２０−５】
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【図２０−６】
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