(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラム指示が保存された有形の非一時的コンピュータ可読記録媒体を備えたコンピュータソフトウェア製品であって、モバイル機器のプロセッサによって読取られると、プロセッサが、治療対象が頭痛の症状があることを示す前記治療対象からの入力を受信し、前記入力に応答して、前記治療対象の上腕の皮膚または前記治療対象の脚の皮膚に対して、１００Ｈｚ〜１２０Ｈｚの周波数で電気的パルスの電気的刺激を送達することによって、前記治療対象に結合する複数の電極が経皮的に前記治療対象を刺激するようにする制御信号をワイヤレスで通信するように指示する、コンピュータソフトウェア製品。
【請求項２】
前記プログラム指示が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサが、１２００秒〜２６００秒の合計持続時間を有する刺激プログラムを使用して、複数の電極が前記対象を経皮的に刺激する制御信号をワイヤレスに通信することを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータソフトウェア製品。
【請求項３】
前記プログラム指示が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサが、均等な持続時間の正と負の部分を含む対照的な矩形を有する、複数の前記電気的パルスの各々を適用するよう前記制御信号を複数の前記電極とワイヤレスに通信することを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータソフトウェア製品。
【請求項４】
前記プログラム指示によって、前記プロセッサが、前記刺激の経過に渡って変動しないパルス持続時間を有する前記パルスを送達するよう前記制御信号を複数の前記電極とワイヤレスに通信することを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータソフトウェア製品。
【請求項５】
前記プログラム指示が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサが、非連続的な複数の前記電気的パルスを適用するよう前記制御信号を複数の前記電極とワイヤレスに通信することを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータソフトウェア製品。
【請求項６】
前記電気的パルスは各々が９０マイクロ秒〜４１０マイクロ秒の持続時間を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンピュータソフトウェア製品。
【請求項７】
前記対象への刺激は、前記電極から受信されるフィードバックに応答して制御される、請求項１に記載のコンピュータソフトウェア製品。
【請求項８】
前記フィードバックには、インピーダンス測定が含まれ、かつ前記対象の刺激は前記インピーダンス測定によって制御されることを特徴とする、請求項７に記載のコンピュータソフトウェア製品。
【請求項９】
前記フィードバックには、筋電図計測が含まれ、かつ前記対象の刺激は前記筋電図計測に応答して制御されることを特徴とする、請求項７に記載のコンピュータソフトウェア製品。
【請求項１０】
請求項１のコンピュータソフトウェア製品と、
対象の上腕の皮膚または前記対象の脚の皮膚に接続されるように構成される複数の電極と、
を備えるシステム。
【請求項１１】
前記システムが、可撓性の粘着性パッチをさらに備え、
前記電極が前記可撓性の粘着性パッチの上に配置され、かつ前記可撓性の粘着性パッチと接続されるように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記システムが、前記電極に接続されるカフス、袖または肩掛けを更にそなえる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
複数の前記電極が、前記対象の上腕の皮膚と接続するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
複数の前記電極が、前記対象の脚の皮膚と接続するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記プログラム指示が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサが、１２００秒〜２６００秒の合計持続時間を有する刺激プログラムを使用して、複数の電極が前記対象を経皮的に刺激する制御信号をワイヤレスに通信することを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記プログラム指示が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサが、均等な持続時間の正と負の部分を含む対照的な矩形を有する、複数の前記電気的パルスの各々を適用するよう前記制御信号を複数の前記電極とワイヤレスに通信することを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記プログラム指示によって、前記プロセッサが、前記刺激の経過に渡って変動しないパルス持続時間を有する前記パルスを送達するよう前記制御信号を複数の前記電極とワイヤレスに通信することを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
前記プログラム指示が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサが、非連続的な複数の前記電気的パルスを適用するよう前記制御信号を複数の前記電極とワイヤレスに通信することを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１９】
前記電気的パルスは各々が９０マイクロ秒〜４１０マイクロ秒の持続時間を有することを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項２０】
前記対象への刺激は、前記電極から受信されるフィードバックに応答して制御される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項２１】
前記フィードバックには、インピーダンス測定が含まれ、かつ前記対象の刺激は前記インピーダンス測定によって制御されることを特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記フィードバックには、筋電図計測が含まれ、かつ前記対象の刺激は前記筋電図計測に応答して制御されることを特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
携帯電話を含むモバイル機器を備える、請求項１０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
本出願は、その開示が参考として本明細書に組み込まれている代理人整理番号１１３１−１０１１、２０１５年１月１３日出願の米国特許仮出願６２／１０２，６０６号の利益を主張する。
【０００２】
本出願は、経皮的電気刺激の分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
片頭痛は頭痛として症状を発現する一般的な神経血管障害であり、多くの患者が激しい痛みのレベルに達して実質的な機能障害となるものである。世界保健機関による近年の２０１０年世界疾病負荷研究（Ｇｌｏｂａｌ Ｂｕｒｄｅｎ ｏｆ Ｄｉｓｅａｓｅ Ｓｔｕｄｙ ２０１０）（ＧＢＤ２０１０）においては、世界的な片頭痛の蔓延は１４．７％と推計されており、主要な疾病のなかで第３位となっており、身体障害の原因のなかでは第７位であり、障害生存年数の原因としての神経疾患のなかでは首位となっている。片頭痛はこのように数百万の人々に影響を及ぼしている。現在に至るまで片頭痛の病態生理は完全に理解されていない。片頭痛治療の現行の手法は、薬理学的なものが主流となっている。
【０００４】
その開示が参考として本明細書に組み込まれている米国特許８，３４０，７７１号は、１つの態様によると、所定の部位を電気的に刺激して患者の神経学的状態を治療する治療方法を説明している。この方法は、Ｃ２デルマトーム／Ｃ３デルマトームの皮下組織へのリードの埋込みを含む。
【０００５】
その開示が参考として本明細書に組み込まれている米国特許公報２０１４／０２２２１０２号は、筋肉療法を促進するモバイル機器にダウンロード可能なアプリケーション、適用可能にプログラムされ波形を生成するように構成された信号、電源回路によって用いられその信号に適合した筋肉パッドへのエネルギーを生成するように設定された波形信号を説明している。このアプリケーションは、ダウンロード可能なアプリケーションと電気的に接続する筋肉パッドと、同様にモバイル機器や筋肉パッドと電気的通信するディスクリートデバイスとを、システムとして組み合わせることができる。システムまたはキットの実施形態の一部として、電源回路および筋肉測量フィードバック回路が考えられる。
【０００６】
その開示が参考として本明細書に組み込まれている米国特許公報２０１４／０１９４９４６は、下面があるハウジングを有するポータブルＴＥＮＳデバイス、ハウジングの下面に組み込まれた１対の一体型電極、ハウジング内にあり、それぞれが対称的な二相方形波であるパルス波形のプログラムを生成するパルスドライバを備えたＴＥＮＳ装置を説明している。
【０００７】
その開示が参考として本明細書に組み込まれている米国特許８，８８０，１７３は、頭部上での調整が可能な位置での経皮的電気刺激を提供するデバイスを説明している。このデバイスは、経済的な形状で、解剖学上の身体部分の周りで固定的に支持されるようになった支持部材を備え、該支持部材は互いに略垂直な２方向のみに調整可能に位置することができるようになっている。電気的刺激は支持部材によっては提供されていない。その一方で、デバイスは、頭部への経皮的な電気刺激を発する少なくとも１対の電極を備える。この電極は、固定部材に搭載されており、固定部材は複数の毛髪の束の周りで所定の取付け方向で、解剖学上の身体部位の周りで固定されることなく、脱着できるように固定可能な形状をしている。
【０００８】
その開示が参考として本明細書に組み込まれている米国特許８，８０５，５４８は、使用者の頭蓋骨の後部直上に位置する穴で、イニオンまたは後頭部隆起にフィットする大きさで作られている前記穴と；ヘッドバンドに直接取付けられ、前記穴に隣接して、前記穴を挟んで対称に位置する少なくとも２つの電極であり、一旦ユーザがイニオンを前記穴に合わせると後頭神経の左右それぞれの分枝に適用できるように設計された電極と；着用可能な神経刺激器をヘッドバンドに接続するコネクタであって、ユーザがヘッドバンドを着用すると前記コネクタが前記穴の逆側に位置し、前記コネクタと各前記電極を弾性的に接続するための弾性または収縮性の材料に結合する手段であるコネクタと；を備えた、少なくとも部分的に弾性材料また収縮性材料製の神経刺激に使用されるヘッドバンドを説明している。
【０００９】
その開示が参考として本明細書に組み込まれている米国特許８，４２８，７３４は、緊張性頭痛や片頭痛などといった頭痛の電気療法用デバイスを説明している。電極支持体は、治療対象から独立して、三叉神経の眼枝の滑車上および眼窩上神経の求心性経路の励起ができるような形状をしており、そのようなサイズ選択がなされている。電気回路は、パルス生成に適したプログラム可能な信号発生器を備えており、持続時間が１５０〜４５０マイクロ秒で、毎秒４０マイクロアンペア以下の速度での強度の最大増加量が０〜２０マイクロアンペアで、ステップアップ強度が５０マイクロアンペアを超えないパルスを生成する。
【００１０】
その開示が参考として本明細書に組み込まれている米国特許８，８７４，２０５は、患者の首の迷走神経などの長い神経と平行に配向されることができる長く伸びた有効な電場を形成し、所望の患者の生理反応を生み出す、非侵襲性電気的刺激デバイスを説明している。この刺激器は、電力源、少なくとも１つの電極、および電極が接触する連続的に導電する媒体を備える。この刺激デバイスは、生理学的に有効な電界をターゲット神経の近傍に形成するのに十分だが、患者の皮膚との間にある他の神経や筋肉を実質的に刺激しないピークパルス電圧を発生するようになっている。電流が好ましくは５つの正弦波パルスのバーストで電極を流れ、バースト内の各パルスが好ましくは２００マイクロ秒の持続時間で、バーストが好ましくは毎秒１５〜５０バーストでリピートする。
【００１１】
その開示が参考として本明細書に組み込まれている米国特許８，８７４，２２７号は、患者の首の迷走神経などの長い神経と平行に配向されることができる長く伸びた有効な電場を形成し、所望の患者の生理反応を生み出す非侵襲性電気刺激器を説明している。この刺激器は、電力源、少なくとも１つの電極、および電極と接触して連続的に導電する媒体を備える。導電性の媒体はまた、接触要素を表面に適用すると、患者のターゲットとする身体輪郭形状に順応することができる接触要素とも接触している。接触要素が絶縁性（誘電体）素材でできている場合、広がった刺激波形が使用され、電源は、ターゲット神経を容量的に刺激するために高電圧を供給する必要がない。この刺激器は、生理学的に有効な電界をターゲット神経の近傍に形成するのに十分だが、患者の神経と患者の皮膚の近傍にある他の神経と筋肉を実質的に刺激しないピークパルスを発生するようになっている。
【００１２】
参考として本明細書に組み込まれているＳｌａｖｉｎ， Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎ Ｖ．、 Ｈｒａｃｈｙａ Ｎｅｒｓｅｓｙａｎ、Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ Ｗｅｓｓ共著の 「難治性後頭神経痛治療のための末梢神経刺激（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｎｅｕｒｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｔｒａｃｔａｂｌｅ ｏｃｃｉｐｉｔａｌ ｎｅｕｒａｌｇｉａ）」 Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇｅｒｙ誌 ５８．１（２００６年）１１２〜１１９頁は、医学的に難治性の後頭神経痛患者における慢性的疼痛症候群の長期治療のための慢性的末梢神経刺激を説明している。
【００１３】
参考として本明細書に組み込まれているＲｉｓｔｉｃ、Ｄｅｊａｎ、Ｊｅｎｓ Ｅｉｌｒｉｃｈ共著の 「無害末梢神経刺激によるヒトの有痛性レーザー刺激の刺激反応作用のシフト（Iｎｎｏｃｕｏｕｓ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｎｅｒｖｅ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｈｉｆｔｓ ｓｔｉｍｕｌｕｓ−ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｉｎｆｕｌ ｌａｓｅｒ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｍａｎ．）」 Ｎｅｕｒｏｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ： 神経インターフェースにおける技術（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｔ ｔｈｅ Ｎｅｕｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ） １７．７（２０１４年）：６８６〜６９５頁は、慢性疼痛に対する効果的な神経調節治療としての電気的末梢神経刺激を説明している。
【００１４】
参考として本明細書に組み込まれているＮｉｒ、Ｒｏｎｙ−Ｒｅｕｖｅｎら共著の「内因性鎮痛の精神物理的研究：条件付き痛覚調整の導入と規模における痛覚調節の役割（Ａ ｐｓｙｃｈｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ａｎａｌｇｅｓｉａ： ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐａｉｎ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ ｏｆ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄ ｐａｉｎ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ．）」Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐａｉｎ誌 １５．５ （２０１１年）：４９１〜４９７頁は、条件付き痛覚調整パラダイムを用いた内因性鎮痛を実験的に考察している。
【００１５】
参考として本明細書に組み込まれているＢｕｒｓｔｅｉｎ、Ｒａｍｉ、Ｍｉｃｈａｅｌ Ｆ．Ｃｕｔｒｅｒ、Ｄａｖｉｄ Ｙａｒｎｉｔｓｋｙ共著の「脊髄および脊柱上部の侵害受容ニューロンの連続的漸増に対する片頭痛における片頭痛発症間の皮膚アロジニアの進展の臨床エビデンス（Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｕｔａｎｅｏｕｓ ａｌｌｏｄｙｎｉａ ｄｕｒｉｎｇ ａ ｍｉｇｒａｉｎｅ ａｔｔａｃｋ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｉｎａｌ ａｎｄ ｓｕｐｒａｓｐｉｎａｌ ｎｏｃｉｃｅｐｔｉｖｅ ｎｅｕｒｏｎｓ ｉｎ ｍｉｇｒａｉｎｅ．）」Ｂｒａｉｎ誌 １２３．８（２０００年）：１７０３〜１７０９頁は、４２歳男性の片頭痛発症中のいくつかの時点での頭部と前腕の双方での疼痛閾値測定による皮膚アロジニアの進展の仕方を研究している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の幾つかの実施形態に従い、電気刺激のためのシステムを提供する。当該システムは、複数の電極を備えたパッチ、およびモバイル機器を備える。モバイル機器のプロセッサは、治療対象が頭痛の症状があることを示す当該治療対象からの入力を受信し、その入力に応答して、パッチが治療対象に結合している間、電極が治療対象を刺激するようにする制御信号をワイヤレスで通信するように構成されている。
【００１７】
いくつかの実施形態においては、プロセッサは、さらに、治療対象の物理的位置を取得し、これに応答して治療対象の物理的位置に特有の片頭痛に関する予測をモバイル機器に示すように構成されている。
【００１８】
本発明の幾つかの実施形態に従い、さらに、頭痛治療の方法が提供される。複数の電極が、治療対象の首に尾側から結合される。頭痛症状がある治療対象に応じて、治療対象に埋め込まれたいかなるエレメントも使用せずに、また治療対象の皮膚を貫いたいかなるエレメントも使用せずに、経皮的に治療対象を刺激することで頭痛が治療される。
【００１９】
いくつかの実施形態においては、電極の治療対象の首への尾側からの結合には、治療対象の腕への電極の結合が含まれる。
【００２０】
いくつかの実施形態においては、電極の治療対象の腕への結合には、治療対象の上腕への電極の結合が含まれる。
【００２１】
いくつかの実施形態においては、電極の治療対象の腕への結合には、治療対象の腕への電極の横方向の結合が含まれる。
【００２２】
いくつかの実施形態においては、治療対象の経皮的な刺激には、治療対象に複数の電気パルスを与えて治療対象を経皮的に刺激することが含まれる。
【００２３】
いくつかの実施形態においては、電気パルスの適用には、不定レートの電気パルスの適用が含まれる。
【００２４】
いくつかの実施形態においては、電気パルスの適用は、レートが毎秒１００〜１２０パルスの電気パルスの適用が含まれる。
【００２５】
いくつかの実施形態においては、各電気パルスは９０〜４１０マイクロ秒の持続時間を有する。
【００２６】
いくつかの実施形態においては、経皮的に治療対象を刺激することには、治療対象の経皮的な刺激の合計持続時間が１２００〜２６００秒であることが含まれる。
【００２７】
いくつかの実施形態においては、電極は粘着性パッチに結合しており、治療対象への電極の結合は、粘着性パッチを治療対象に貼ることが含まれる。
【００２８】
いくつかの実施形態においては、当該方法は連結した電極が経皮的に治療対象を刺激するワイヤレスで通信する制御信号がさらに含まれる。
【００２９】
いくつかの実施形態においては、ワイヤレスで通信する制御信号には、モバイル機器からのワイヤレスで通信される制御信号が含まれる。
【００３０】
いくつかの実施形態においては、モバイル機器には携帯電話が含まれる。
【００３１】
いくつかの実施形態においては、頭痛とは片頭痛である。
【００３２】
いくつかの実施形態においては、経皮的に治療対象を刺激することには治療対象が頭痛を発症して２時間内に経皮的に治療対象を刺激することが含まれる。
【００３３】
いくつかの実施形態においては、当該方法には電極から受信したフィードバックを受けて治療対象の刺激を制御することがさらに含まれる。
【００３４】
いくつかの実施形態においては、当該フィードバックにはインピーダンス測定が含まれ、治療対象への刺激制御にはインピーダンス測定に応答した治療対象の刺激の制御が含まれる。
【００３５】
いくつかの実施形態においては、当該フィードバックには筋電図計測が含まれ、治療対象への刺激制御は筋電図計測に応答した治療対象の刺激制御が含まれる。
【００３６】
いくつかの実施形態においては、治療対象を経皮的に刺激することには、複数の別の治療対象の電気刺激治療結果を処理して得られた刺激パラメータを用いて治療対象を経皮的に刺激することが含まれる。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態に従って、プログラム命令が保存された有形の非一時的コンピュータ可読記録媒体を含むコンピュータソフトウェア製品がさらに提供される。モバイル機器のプロセッサが指示を読み取ると、その指示は該プロセッサが、頭痛症状があることを示す治療対象からの入力を受信するようにして、その入力に応答して治療対象に結合した複数の電極が治療対象を経皮的に刺激する制御信号をワイヤレスで通信する。
【００３８】
いくつかの実施形態においては、当該入力は第１の入力で、さらにその指示は当該プロセッサが、治療対象が感じる痛みの程度に関する１つ以上の第２の入力を受信するようして、１つ以上の第２の入力に応答して出力を生成する。
【００３９】
本発明は、以下の実施形態の図面参照を伴った詳細記述からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のいくつかの実施形態に従って、頭痛治療の方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
概要
【００４２】
経皮的電気的刺激法（または経皮的「電気刺激法（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）」）とは、微弱な電気パルスのシーケンスを治療対象の皮膚へ送達する非侵襲的技術である。本文脈中、「微弱な」とはパルスの強度が通常、治療対象の疼痛閾値を下回ることを意味する。電気的刺激は、疼痛状態の治療に広く用いられており、上記の微弱なパルスを身体の痛みを感じる部位に適用することによって治療を行う。
【００４３】
本発明者らは、経皮的電気刺激法が、たとえ治療対象の体の疼痛領域のすぐ近くに刺激を適用しなくても片頭痛または緊張性頭痛などの頭痛治療に用いることができることを発見した。例えば、この刺激は治療対象の首の尾側に、つまり、治療対象の胴体や腕または脚といった治療対象の首の下に適用することができる。上行性刺激誘導性活性は、下行性経路を喚起し、順に痛覚入力に対して調節効果を発揮して頭痛が知覚される程度を改変させる。条件付き痛覚調節として知られている、この基礎をなす現象は、参考として本明細書に組み込まれているＮｉｒらによる上記の参考文献に記載されている。
【００４４】
上記発見にさらに付け加えると、本発明の実施形態は、治療対象の首の尾側へ経皮的電気刺激を送達することで頭痛を治療する。通常、頭痛を感じると、治療対象は粘着性パッチを、治療対象の上腕など治療対象の身体の適切な部位に貼付する。治療対象はその後、治療対象の携帯電話などのモバイル機器を使用して、当該パッチ上の電極が電気刺激を治療対象に送達するようにする制御信号を通信する。
【００４５】
本明細書にて説明される技術は、片頭痛の治療において特に効果的である。上に引用したＢｕｒｓｔｅｉｎらによる文献で説明されるように、片頭痛に関係した侵害受容経路は、頭痛の発症からはじめの約２時間の間、感作の過程を受ける。したがって、これらはじめの２時間にわたって電気刺激処置を送達することで、片頭痛を止めることができる、または少なくとも重症度が緩和できる。
【００４６】
後述のように、本発明者らによって収集された臨床データは、本明細書にて説明される技術が、痛みや他の有害な副作用を生じることなく効果的に緩和するという根拠を提示する。
【００４７】
本発明の実施形態の別の利点は、提供される治療が完全に非侵襲的に行われることである。換言すれば、埋込み式、または皮膚貫通式エレメントが治療処置の送達に用いられない。つまり、埋込み式や皮膚貫通式の機器、またはそのような機器のいかなる部品も使用しない。さらに、治療処置が、実際の痛点の近傍に代わり首の尾側へ送達されることから、本明細書にて説明される実施形態は、説明されてきた他の方法より著しく安全である。例えば、（頭部に近い）三叉神経または迷走神経を刺激する方法は、顔面の感覚、噛むこと、咀嚼、心拍、発汗、および発声などといった重要機能に衝撃を与えるリスクがある。一方で、本明細書にて説明される実施形態は、このリスクがない。
【００４８】
さらに、当該パッチは典型的には比較的小さく使い捨て式であり、パッチの外側の面倒な有線接続を含まない。したがって、当該パッチは長期に渡り装着することができ、必要なときに繰り返し作動できる。
【００４９】
方法の説明
【００５０】
本発明の幾つかの実施形態に従い、初めに治療対象２０が発症している頭痛の治療方法を図解した図１を参照する。
【００５１】
頭痛の治療を行うために、治療対象２０は初めに複数の電極を、例えば、治療対象の腕に結合する。例えば、図に示すように、治療対象は可撓性の粘着性パッチ２２を彼女の上腕に貼付け、粘着性パッチ２２は、その下面に結合した複数の電極２４ａと２４ｂを有している。続いて、当該電極は、電気刺激を治療対象へ送達して経皮的に治療対象を刺激する。
【００５２】
いくつかの実施形態においては、図に示すように、電極は治療対象の上腕に横方向に結合される。他の実施形態においては、電極は、例えば、図１で示す配向から回転方向に９０度オフセットするような配向でパッチ２２を貼付けることで、近位から遠位に結合される。さらに他の実施形態では、別の配向を使用することができる。いくつかの実施形態においては、治療対象にパッチを貼付けるよりむしろ、治療対象は、複数の電極が結合したカフス、袖、肩掛けを治療対象の腕または脚の周囲で着用する。
【００５３】
いくつかの実施形態においては、電極が単一のデルマトームに結合される。他の実施形態においては、電極が複数のデルマトームに拡げられる。一般的に、デルマトームが刺激を受けることに影響を及ぼすファクタには、パッチのサイズ、パッチの位置と方向、電極のパッチ上での位置が含まれる。
【００５４】
通常は、パッチに収納された電極モジュール２６が、通常、ワイヤレスで受信する制御信号に応答して電極を制御する。通常は、電子機器モジュール２６は、電源、典型的にはマイクロコードでプログラムされた電極を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）、刺激中に刺激シーケンスを保存する１つ以上のメモリユニット、インパルス発生器、および例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ （ＢＬＥ）技術に基づいたワイヤレス通信部品を備える。いくつかの実施形態においては、電子機器モジュールは統合されたシステムオンチップ（ＳｏＣ）である。 
【００５５】
図１では２つの電極のみが示されているが、逐次また同時に、電気刺激パルスを送達するために任意の好適な数の電極を用いることができることに留意されたい。さらに治療対象に結合したいくつかの電極は、センシングのため、代替的にまたは追加的に電気刺激のために使用することができる。例えば、１対の電極が刺激とセンシングの両方を実行できる。センシングに応答して、電極はＣＰＵへのフィードバック信号を提供する。これに応答して、ＣＰＵは自動的に治療を制御し、および／またはフィードバックを（以下に説明するように）モバイル機器へ発信し、順に自動的に治療を制御することができる。
【００５６】
典型的なセンシング機能には、例えば、参考として本明細書に組み込まれている２０１６年１月１１日出願の米国特許出願１４／９９２，０４６号にて説明されているように、電極から皮膚へのインピーダンスのモニタリングが含まれる。このようなモニタリングは、電極の剥がれ、および／または過度の発汗などの異常な生理学的反応を感知できることから治療対象の快適性と安全性を向上させる。電極からのインピーダンスに関するフィードバックに応答して、治療は中断されることができる。
【００５７】
代替的にまたは追加的に、適切な刺激強度を設定するために筋電図検査のセンシングを使用することができる。例えば、筋収縮が感知されると、強度が自動的に下げられることができ、および／または治療対象が強度を下げるか、パッチの再位置決めをするように（例えば、治療対象のモバイル機器で実行される専用アプリケーションを介して）促されることができる。
【００５８】
通常、図に示すように、モバイル機器２８からのワイヤレス制御信号などのワイヤレス制御信号に応答して、電極は治療対象の刺激を開始する。制御信号の受信に応じて、電子機器モジュールは電極を駆動して治療対象の刺激を開始する。 
【００５９】
いくつかの実施形態においては、モバイル機器２８は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブなどの不揮発性二次記憶装置、ネットワークインターフェイス、および／または周辺デバイスを備えた、通常、プログラムされたデジタルコンピューティング機器であるプロセッサ３０を備えたスマートフォンまたはタブレットを備える。ソフトウェアプログラムを含むプログラムコードおよび／またはデータが、実行およびＣＰＵによる処理のためにＲＡＭに書き込まれ、結果が従来技術で公知なように、表示、出力、伝送、保存のために生成される。プログラムコードおよび／またはデータは電子的形態で、例えばネットワークを通じてプロセッサにダウンロードすることができ、また、代替的にまたは追加的に磁気、光学、または電子メモリなどの非一時的有形メディアに提供および／または保存されることができる。そのようなプログラムコードおよび／またはデータは、プロセッサに提供されると、本明細書で説明されるタスクを実行するように構成された機械や特殊用途コンピュータを作り出す。
【００６０】
例えば、モバイル機器で実行される専用アプリケーションは、プロセッサ３０が読み取ると、プロセッサ３０が本明細書で説明した様々なタスクを実行させるプログラム指示を提供できる。（簡素化のために、本明細書ではこのようなプログラム指示に応答してプロセッサによって実行される様々なタスクを、「アプリケーション」「専用アプリケーション」「モバイルアプリケーション」によって実行されると言及することができる。）通常、そのようなアプリケーションは、治療対象に頭痛症状があることを示す治療対象からの入力をプロセッサが受信し、入力に応答して制御信号を電子機器モジュールに通信するようにする指示を提供する。 
【００６１】
いくつかの実施形態においては、専用アプリケーションは、さらに治療対象が特定の治療プログラムを選択できようにし、および／または刺激強度などの刺激パラメータを制御できるようにする。代替的にまたは追加的に、当該アプリケーションは電極からのフィードバックを受信することで治療をモニタできる。このフィードバックに応答して、当該アプリケーションは治療プログラムを変更し、刺激パラメータを（例えば、筋電図検査のフィードバックに応答して刺激強度を調節することで）調節、または（例えば、電極−皮膚間の境界面での異常に高いインピーダンスを示すフィードバックに応答して）治療を終了することができる。
【００６２】
いくつかの実施形態においては、当該アプリケーションは、代替的にまたは追加的に治療に関連する活動を記録し、活動履歴をモニタし、特別仕様の治療プログラムを生成し、および／または、治療対象および／または治療対象の外科医が見る特別仕様のレポートを生成する。いくつかの実施形態においては、当該アプリケーションは、治療対象の電子健康記録からデータを抽出、および／または治療対象の電子健康記録にデータを書き込む。代替的にまたは追加的に、当該アプリケーションは、例えば、収集した知識を拡張するために追加的分析用および／または既存のデータ・リポジトリとの統合用にデータをサーバへ送ることができる。例えば、当該アプリケーションは、各治療セッションのそれぞれの位置情報、および関連する統計情報を伝送し、そして、そのようなデータは、以下でさらに説明するように、特定位置の片頭痛予測の精度向上、および／または内容充実を行うために使用することができる。
【００６３】
いくつかの実施形態においては、当該アプリケーションは、収集した「クラウドの知恵」フィードバックまたは「ビッグデータ」処理に基づいた情報の受信に応答して、治療対象に提供する治療プログラムを更新する。例えば、遠隔サーバは、複数の他の治療対象を電気刺激治療して得た結果を処理することができ、当該アプリケーションは、デフォルトの刺激パラメータとして、このような処理から派生した（例えば、強度や刺激持続時間を含む）刺激パラメータを使用することができる。
【００６４】
いくつかの実施形態においては、当該アプリケーションは治療対象からのフィードバックを収集する。例えば、当該アプリケーションは、治療前に、治療中に、治療直後に、および／または（例えば、治療の２時間後）治療後しばらくして治療対象に対して痛みの程度について情報照会を行うことができる。そのようなフィードバックは、上記のような特別仕様のレポート、治療パラメータの特定な調節を推奨する出力、または治療パラメータを調節する制御信号などの関連出力の生成に使用できる。 
【００６５】
いくつかの実施形態においては、モバイル機器は、治療対象の許可を得て、例えば、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）サービスを用いて、治療対象の物理的位置座標を取得する。当該アプリケーションは、続いて、治療対象の位置に特定の片頭痛関連の予測情報をｔｈｅ ＡｃｃｕＷｅａｔｈｅｒ.ｃｏｍ Ｍｉｇｒａｉｎｅ Ｈｅａｄａｃｈｅ Ｆｏｒｅｃａｓｔなどの関連サービスから取得する。当該アプリケーションは、続いて予測情報を治療対象の提示することができ、従って治療対象が例えば翌日および／または翌週の間などといった来たる期間に片頭痛症状を発症する確率を治療対象に知らせる。当該アプリケーションは、そのような片頭痛予測情報を上記に説明したように、複数の治療対象から収集した治療関連統計を利用して強化することができる。例えば、比較的多くの治療が治療対象の位置で最近記録された場合、当該アプリケーションは、治療対象の位置に関するリスクレベルを高めることができる。
【００６６】
代替的にまたは追加的に、当該モバイルアプリケーションは、治療対象に音声、および／または視覚的形態で送達されることができる様々な警告、注意、合図や他の出力を生成することができる。例えば、威嚇的な片頭痛の予測情報に応答して当該モバイルアプリケーションは、特定の日に在宅を提案することができ、または少なくとも特定の場所へ行くことを控えるように提案できる。代替的にまたは追加的に、威嚇的な予測情報に応答して、当該モバイルアプリケーションは、治療が必要となる場合に備え、治療対象が治療対象のパッチを携帯することを促すことができる。
【００６７】
代替的にまたは追加的に、電子機器モジュール２６内の電源の残量が少なくなってくると、当該アプリケーションは、治療対象に対して電源を充電するように、または新しいパッチの入手を促すことができる。
【００６８】
通常、上記のように、電子機器モジュール２６は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）ユニットなどの１つ以上のメモリユニットを備える。モバイル機器が治療中にパッチと通信状態である必要がなくなるように、メモリユニットは刺激している間の刺激シーケンスを保存している。 
【００６９】
いくつかの実施形態においては、デバイス２８とパッチ２２との間の接続を確立するため、治療対象は、デバイスに対して、ユーザーネームなどを識別フィールドへ入力する。代替的にまたは追加的に、デバイスは、バーコードや他の好適なパッチ上の識別をスキャン、および／またはパッチの画像を取得して画像でパッチを識別することができる。
【００７０】
いくつかの実施形態においては、パッチ２２は、鎮痛剤や抗うつ剤などの管理した薬物投与のために追加的に使用することができる。デバイス２８上で動く当該アプリケーションは、電極からのフィードバックに応答してこのような送達を管理することができる。
【００７１】
いくつかの実施形態においては、上記の技術が、治療対象が痛みを感知する前に頭痛の発症を防止するために使用される。例えば、上記のような特別仕様の電気刺激治療は、例えば、日毎のように規則的間隔で送達されることができる。モバイル機器２８上の専用アプリケーションは、そのような治療のスケジュール作成を促進することができ、および／または必要な場合、治療スケジュールの順守を進めるように自動的に治療対象に注意喚起することができる。
【００７２】
刺激パラメータ
【００７３】
本開示の範囲は、いかなる関連する刺激パラメータの使用を含むものの、本発明者らは、ある刺激パラメータが片頭痛の治療に対して特に効果的であることを見出した。 
【００７４】
パラメータの１つは、治療対象に複数の電気パルスを適用するレート（または「周波数」）である。本発明者らは、毎秒１００〜１２０パルスのレート（１００〜１２０Ｈｚの周波数としても表すことができる）が特に効果的であることを見出した。いくつかの実施形態では、電気パルスは、不定レートで適用される。例えば、パルス送達のレートは、刺激を与える間、毎秒１００〜１２０パルスの範囲で変化することができる。このようなパルスレートの変化は、中枢神経系が刺激に習慣化することを防止できるようにする。
【００７５】
別のパラメータは、各パルスの持続時間（または「幅」）である。本発明者らは、９０〜４１０マイクロ秒のパルス持続時間が特に効果的であることを見出した。特に、本発明者らは、それぞれが異なる個別のパルス持続時間を用いる３つの刺激プログラムを規定した。「プログラム１」は２００マイクロ秒のパルス持続時間を用い、「プログラム２」は３００マイクロ秒、「プログラム３」は４００マイクロ秒を用いる。上記の各プログラムは、１２００〜２６００秒の合計刺激持続時間、および毎秒１００〜１２０秒の範囲で変化するパルスレートを有する。
【００７６】
通常、当該パルス持続時間は、合計刺激持続時間にわたって変動しない。各パルスは、通常、均等な持続時間の正と負の部分からなる対称的な矩形を有する。したがって、例えば、プログラム１において、各パルスの正と負のそれぞれの部分は、１００マイクロ秒の持続時間を有する。
【００７７】
別のパラメータはパルス強度である。このパラメータは、通常、各治療対象により、および／または、各治療対象のために個別に設定され、各治療対象はその治療対象の疼痛閾値を僅かに下回る強度で刺激される。上記のように、モバイル機器２８で実行される専用アプリケーションが、当該治療対象からの関連するフィードバックを受信することによって設定できるようにする。
【００７８】
臨床データ
【００７９】
イスラエル国ハイファ地区のＲａｍｂａｍ病院にて実施された研究検査において、本明細書にて説明される技術を使用して複数の治療対象が片頭痛治療を受けた。特に、上記のようにプログラム３を用いた１２９件の治療が実施され、プログラム２を用いた５４件の治療が実施され、プログラム１を用いた４６件の治療が実施された。３５件のプラセボ治療も実施された。プログラム３の結果を以下に示す。（プログラム３の結果同様、本開示の技術において良好な結果が示された他の２つのプログラムの結果は、簡素化のため本開示に含んでいない。）
【００８０】
４２％の治療（プラセボ治療でのわずか２９％に対して）において、治療された対象が治療の２時間後に著しい疼痛緩和を報告した。１７％の治療（プラセボ治療でのわずか９％に対して）において、治療された対象が治療の２時間後に完全な疼痛緩和を報告した。さらに、３２の治療された対象の３４％が、（１５のプラセボ治療された対象のたった７％、および片頭痛治療に用いられる一般的な薬物であるＳｕｍａｔｒｉｐｔａｎで治療された対象のたった２９％に対して）が、平均的に治療後２時間で完全な疼痛緩和を報告した。
【００８１】
当業者には、本発明が上記で詳しく示し説明した内容に限定されないことが理解されよう。むしろ、本発明の範囲には、上記で説明した様々な機能のコンビネーションおよびサブコンビネーションが含まれ、同様に、前述の説明を読み当業者が考えついた先行技術にないこれらの変形や変更も含まれる。本明細書において明示的にまたは暗黙的に定義された用語の意味が、参考として組み込まれた文献において定義された用語の意味が矛盾する場合を除くと、本明細書における用語の定義のみが考慮され、本特許出願に参考として組み込まれる文献は、本出願の一体部分と見なされる。
【図１】
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