(57)【要約】心臓組織を傷害から保護する治療を患者に提供するための方法及び装置を開示する。この方法は、患者の身体の神経系の１つ又は複数の所定の部分に電気刺激を供与するステップと、身体の１つ又は複数の生理学的指標を監視して、供与された治療が有効かどうか判定するステップとを含む。すなわち、閉ループフィードバック制御装置を使用して、患者の身体の事前に選択された領域に電気刺激を適用し、その後、患者の生理学的応答を監視して、刺激の有効性を判定する。
2004533297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓組織への傷害が予期されるときに刺激を与える方法であって、
患者の身体の神経系の１つ又は複数の所定の部分に電気刺激を供与するステップと、
身体の１つ又は複数の生理学的指標を監視して、供与された治療が有効かどうかを判定するステップとを含む方法。
【請求項２】
監視された生理学的指標に基づいて電気刺激の供与を修正するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
監視された生理学的指標に基づいて電気刺激の供与を終了させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
運動が起こるという予期に基づいて電気刺激の供与を開始させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
電気刺激の供与を修正するステップが、供与された電気波形の１つ又は複数の特徴を修正するステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
１つ又は複数の特徴を修正するステップが、振幅、継続時間、周波数、デューティサイクル、及び波形から構成される群の１つ又は複数の特徴を修正するステップを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
監視された生理学的指標に基づいて電気刺激の供与を修正するステップが、身体活動、心臓の電気的活動、心臓虚血、神経活動、自律神経の活動、血行動態の状態、及び血液化学から構成される群から選択される監視された生理学的指標に基づいて電気刺激の供与を修正するステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
外部の作動装置から受け取った指示に基づいて電気刺激の供与を開始させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
１日の１つ又は複数の所定の時刻に電気刺激の供与を開始させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
監視された生理学的指標を、供与された電気刺激と相関させるステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
電気刺激の供与を修正するステップが、監視された生理学的指標と供与された電気刺激との間の相関に基づいて電気刺激の供与を修正するステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
身体の１つ又は複数の監視された生理学的指標に基づいて電気刺激の供与を開始させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
身体活動、心臓の電気的活動、心臓虚血、神経活動、自律神経の活動、血行動態の状態、及び血液化学を含む群からの１つ又は複数の監視された生理学的指標に基づいて電気刺激の供与を開始させるステップを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
患者の身体の神経系の１つ又は複数の所定の部分に電気刺激を供与するステップが、脊髄、脳神経、交感神経節、内在心臓ニューロン、及び末梢神経の群を含む神経系の１つ又は複数の所定の部分に電気刺激を供与するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
脊髄に電気刺激を供与するステップが、脊髄のＴ１〜Ｔ１２位及びＣ１〜Ｃ８位から成る群から選択される１つ又は複数の部位で脊髄に電気刺激を供与するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
電気刺激を供与するステップが、外部に位置決めされた電極、皮下に設置された電極、並びに１つ又は複数の所定の神経に近接した位置に埋め込まれた電極を含む群から選択される、１つ又は複数のタイプの電極に電気刺激を供与するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
心臓組織への傷害が予期されるときに生物活性剤を送達するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
心臓組織への傷害が予期されることを患者に知らせるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
電気刺激の供与が、埋め込まれた電極、皮下電極、及び外部に設置された電極から成る群から選択される少なくとも１つの電極を使用して達成される、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
身体の１つ又は複数の神経への電気刺激の供与を制御するためのシステムであって、
少なくとも１つの生理学的パラメータを感知するための感知回路と、
１つ又は複数の神経に電気刺激を与える刺激回路と、
感知回路及び刺激回路に結合して、少なくとも１つの生理学的パラメータによって示唆された心臓の傷害の発生の予期に基づいて刺激回路を制御する制御回路とを含むシステム。
【請求項２１】
前記制御回路が患者作動式機構を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記制御回路が、感知回路によって感知された少なくとも１つの生理学的パラメータに応答して電気刺激を開始させる手段を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記制御回路が、感知回路によって感知された少なくとも１つの生理学的パラメータに応答して電気刺激を変化させる手段を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記制御回路が、感知回路によって感知された少なくとも１つの生理学的パラメータに応答して電気刺激を中止させる手段を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２５】
心臓の傷害の発生が予期されることを患者に知らせる手段を更に含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２６】
前記刺激回路が少なくとも１つの埋め込まれた電極を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２７】
前記刺激回路が少なくとも１つの皮下電極を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２８】
前記刺激回路が、身体の外表面に近接して位置決めされた少なくとも１つの電極を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２９】
制御回路に結合した、過去の電気刺激の効果を記憶するための記憶デバイスを更に含んでおり、前記制御回路が、過去の電気刺激の効果に基づいて将来の電気刺激を実施する手段を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３０】
制御回路に結合した、心臓の傷害の発生の予期に基づいて生物活性剤を送達するための薬物送達システムを更に含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３１】
患者の身体の神経系の少なくとも１つの所定の部分に電気刺激を与えるためのデバイスであって、
患者の身体の少なくとも１つの生理学的徴候を感知する手段と、
患者の身体の神経系の少なくとも１つの所定の部分に刺激を与える手段と、
患者の身体の少なくとも１つの生理学的徴候によって判定される将来予想される心臓の傷害の徴候に基づいて、刺激を与えるための刺激手段を制御する手段とを含むデバイス。
【請求項３２】
心臓組織を傷害から保護する装置であって、
患者の神経組織に隣接した領域に位置決め可能な少なくとも１つの電極と、
少なくとも１つの生理学的パラメータを検出するための感知回路と、
傷害の発現前のある期間にわたって少なくとも１つの電極に電気刺激を供与するように適合された制御装置とを含んでおり、電気刺激の少なくとも１つのパラメータが、感知された生理学的パラメータに応じて制御される装置。
【請求項３３】
前記制御装置が、傷害の発現後のある期間にわたって電気刺激を供与する手段を含む、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記制御装置が、傷害の終了後のある期間にわたって電気刺激を供与する手段を含む、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
制御装置に結合した、心臓組織に電気刺激を与えるための回路を更に含む、請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
前記電気刺激がペーシングパルスを含む、請求項３５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、特定の神経を電気的に刺激して心臓の状態を変化させる方法及び装置に関し、より詳細には、閉ループシステムを用いて神経刺激を制御して、様々な心臓病（cardiac conditions）を処置することに関する。
【背景技術】
【０００２】
上室性不整脈、狭心症、心室機能障害又は心不全などの様々な心臓病は、脊髄、迷走神経、及び他の神経の電気刺激によって処置されてきた。通常、電極を脊髄領域に隣接して患者に埋め込み、電気的に興奮させて、心臓の機能に対して望ましい効果を生み出させる。たとえば、１９６８年７月のjournal of thoracic and cardiovascular surgery、第５６巻、第１号、７１〜８２ページに発表された、Bilgutayらによる「Vagal Tuning」という題名の論文は、米国特許第３，４２１，５１１号に記載されているようなシラスティックコーティングされたバイポーラ電極を用いて迷走神経に電気刺激を供与（ｄｅｌｉｖｅｒ）するシステムを記載している。電極は、損傷のない１つ又は複数の神経の周りに外科的に埋め込まれ、制御された電流がそれに供与される。電極は、神経に電流を流し、患者の洞調律を変化させずに維持しながら心拍数を減少させる。また、誘導型頻拍及び異所性収縮を制御するために、振幅の小さい刺激も採用されてきた。
【０００３】
また、狭心症及び発作性の房室接合部性頻拍又は上室性頻拍も、埋め込まれた電極を介して頸動脈洞枝を刺激することによって処置されてきた。たとえば、１９７０年３月のCalifornia Medicine、112:41〜50に発表された、「Carotid Sinus Nerve Stimulation in the Treatment of Angina Pectoris and Supraventricular Tachycardia」という題名の論文は、患者が狭心症及び／又は上室性頻拍を感じたときにその頸動脈洞枝を電気刺激できるシステムを記載している。
【０００４】
埋め込まれた電極を用いて神経系に電気刺激を供与することが、心筋虚血を伴うことの多い狭心症などの胸痛の軽減に特に効果的であることがわかっている。たとえば、Bourgeoisの米国特許第５，０５８，５８４号は、脊髄の硬膜上腔内への電気刺激を用いてそのような胸痛を処置するシステム及び方法を開示しており、その特許の全体を参照によりここに援用する。この処置は、加速度計又は他の活動センサによって活動が症候レベルに達したことが感知された後にしか与えられない。同様に、Ｋｉｎｇの米国特許第６，０５８，３３１号は、感知された患者の状態に基づいて、脊髄、末梢神経、又は神経節組織への電気刺激を自動的に調節することによって虚血を処置するシステム及び方法を記載しており、やはりその特許の全体も参照によりここに援用する。
【０００５】
Obel他の米国特許第５，１９９，４２８号は、心筋虚血が検出されたときに、埋め込まれたパルス発生器を使用して硬膜上腔を持続性かつ／又は位相性の電気パルスによって刺激して、心臓の負荷を軽減させ、それによって虚血イベントに関連した細胞死を減少させるシステムを開示しており、その特許の全体を参照によりここに援用する。Riseの米国特許第５，８２４，０２１号は、脊髄刺激を与えて狭心症を軽減させ、さらに虚血イベントが発生していることを患者に知らせるシステム及び方法を記載しており、その特許の全体を参照によりここに援用する。この脊髄刺激は、虚血が既に検出された後にしか与えられない。前述のシステムに加え、所定の状態の発現後に神経刺激を与える他のシステムも開示されている。Hartlaubの米国特許第６，１３４，４７０号は、脊髄刺激を利用して頻脈性不整脈を終わらせるシステムを記載している。その刺激は、頻脈性不整脈又はその前兆が検出された後にしか与えられない。米国特許第３，６５０，２７７号は、平均動脈圧の上昇が検出されるのに応答して、左右の頸動脈洞枝を刺激して高血圧を緩和させるシステムを開示す。
【０００６】
前述のシステムは、虚血や頻脈性不整脈などの所定の身体の状態が発現したときに刺激を供与する。これらのシステムは、特定の生理学的状態の発現を予期してその状態を防止する処置を提供するものではない。更に、このようなシステムは、閉ループ機構を用いて１つ又は複数の生理学的状態を監視し治療を変化させる、予防的なシステムを提供するものではない。最後に、従来技術のシステムは、既に起こっている生理学的状態に応答して、埋め込まれた電極を用いて脊髄刺激を実施するものである。このようなシステムは、頓用で提供できる経皮的電気刺激（TENs:transcutaneous electrical stimulation）や皮下刺激などの緊急性の高い治療の必要性に対処していない。したがって、前述の限界に対処する改良型システムが必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、身体の神経系の少なくとも一部分に刺激を与える神経調節システムに関するものである。刺激は、１つ又は複数の皮下電極、皮膚電極、又は埋め込まれた電極を用いて与えられる。この刺激は、心臓の傷害（insult）が予期されるときに与えられるものであり、ここでの状況では、「心臓の傷害」には、これだけに限るものではないが、心不全、心室性頻拍症、上室性頻拍症、虚血、自律神経の調子の不均衡などの状態による、心臓組織の機械的／化学的／電気的な障害又は損傷を含めることを意図している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１実施形態では、本発明は、脊髄領域に隣接した場所及び胸壁上の場所に刺激を与えるためのシステム及び方法を提供する。このような刺激が、心機能を改善し、虚血発作を抑制し、心臓組織の交感神経の活動を低減させ、心室性不整脈の可能性及び／又は重症度を低下させることが示されている。したがって、電気刺激は、処方β遮断薬によって誘発されるのと同様の効果を生む。このタイプの刺激は、心仕事量を減少させ、心臓機能を改善し、末梢細動脈の血管を拡張させ、四肢への血流を増加させることが示されている。
【０００９】
本発明によれば、１つ又は複数の電極をＴ１〜Ｔ１２脊椎のうち１つ又は複数に隣接して設置することができるが、Ｔ１〜Ｔ４位が好ましい。あるいは、電極を、胸壁に隣接して、又はＴ１〜Ｔ５皮節の領域内のいずれかに設置することもできる。たとえば、電極の位置を、左胸の胸筋付近にある胸部領域内にして、筋皮及び胸部神経を刺激することができる。他の例では、電極を左腕の下の腋窩部に位置決めして、筋皮、上腕皮、及び胸背神経に刺激を与えることができる。他の実施形態では、埋め込まれた装置の外部ハウジングに１つ又は複数の電極を近接させて、装置に隣接した神経を刺激する。
【００１０】
本システム及び方法は、閉ループモードで操作することができる。このモードでは、生理学的センサを用いて１つ又は複数の生理学的パラメータを感知することができる。感知された生理学的信号を使用して、傷害の発現を予測することができる。またこれらの信号を使用して、パルス幅、振幅、周波数などの刺激供与パラメータを変化させることもできる。更に、これらの信号を使用して、刺激を継続させる時間の長さを決定することもできる。
【００１１】
他の実施形態によれば、本システムは、過去の電気刺激を示すデータ信号を記憶して、将来の刺激を最適化することができる。またこの記憶されたデータを、医療従事者が処置及び診断のために使用することもできる。
【００１２】
本発明の他の態様では、心臓組織の傷害を防ぐ方法が提供される。この方法は、心臓の傷害が予期されるときに患者の身体の神経系の１つ又は複数の所定の部分に電気刺激を供与するステップと、身体の１つ又は複数の生理学的指標を監視して、供与された治療が有効かどうか判定するステップとを含む。
【００１３】
本発明の他の態様では、心臓組織の傷害を防ぐシステムが提供される。この装置は、感知回路と、刺激回路と、制御回路とで構成される。感知回路は、少なくとも１つの生理学的パラメータを感知する。刺激回路は、１つ又は複数の神経に電気刺激を与える。制御回路は、感知回路と刺激回路とに結合して、感知回路によって感知された少なくとも１つの生理学的パラメータに基づいて刺激回路を制御する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明には、様々な修正及び代替形態が可能であるが、その具体的な実施形態を一例として図面に示し、本明細書で詳細に説明する。ただし、本明細書の具体的な実施形態についての説明が、本発明を開示される特定の形態に制限しようとするものではなく、それどころか、本発明が、特許請求の範囲で定義される本発明の精神及び範囲内に含まれるすべての修正形態、同等物、及び代替形態に及ぶことを理解すべきである。
【００１５】
図示した本発明の実施形態について以下で説明する。明瞭にするために、本明細書では、実際の実施に関わるすべての特徴については記載していない。言うまでもなく、そのような実際の実施形態の開発では、実施ごとに異なるシステム及び商取引に関連した制約とのコンプライアンスなどの開発者の具体的な目標を達成するために、実施に特有の多数の決定をしなければならない。更に、そのような開発努力は、複雑で時間を要する可能性があるが、それでもこの開示の利益を享受する当業者にとってはルーチン作業になることが理解されよう。本発明による心機能を改善する方法及び装置を例証する実施形態を図面に示す。本願を完全に読めば当業者には容易に明らかになるように、本方法及び装置は、ここに示す実施形態以外の様々なシステムにも適用可能である。
【００１６】
図示した実施形態では、脊髄、迷走神経、末梢神経、経皮的、及び／又は皮下電気刺激を実施して心臓血管系への自律神経の影響を積極的に変化させる方法及び装置が提供される。刺激を用いると、予測されるその後の虚血イベントの発生に起因した、不整脈、心不全、及び心筋細胞の損傷が最小限に抑えられる。また、このような刺激を神経系の１つ又は複数の部分に与えて、心臓の電気的安定性を促進し、細動を伴う続発性エピソードの機会を防ぎ又は減少させることもできる。以下で更に詳細に説明するように、この方法及び装置は、閉ループ制御機構を採用して、この刺激を開始／調整することができる。一般に、本発明は、心臓の働きの効率を改善する方法及び装置を対象としており、本発明を使用して、切迫した心臓の傷害が起こる可能性を低減させることができる。本発明に付随する治療的な利益は、本発明を広範な心臓病に適用することによって得ることができる。したがって、本願で使用する「心臓の傷害」という表現には、これだけに限るものではないが、心不全、心室性頻拍症、上室性頻拍症、虚血、自律神経の調子の不均衡などの状態による、心臓組織の損傷又は機械的／化学的／電気的障害を含めることを意図している。また、図示した実施形態では、本発明を利用して、心室機能障害又は心不全を処置することもできる。
【００１７】
図１Ａ及び１Ｂに示すように、外部システム１００は、脊髄領域に隣接した場所及び胸壁上の場所で、それぞれリード線１０６ａ及び１０６ｂを使用して患者１０２に刺激を与える。このような脊髄刺激（ＳＣＳ：spinal cord stimulation）は、収縮性を改善し、更に心臓内の圧力−容積関係を改善し、心臓組織の交感神経の活動を低減させ、心室性不整脈の可能性を低減させることが示されている。したがって、電気刺激は、処方β遮断薬によって誘発されるのと同様の効果を生む。
【００１８】
このタイプの刺激は、末梢細動脈の血管を拡張させ、四肢への血流を増加させることが示されている。刺激は、更に、高流量領域から低流量領域への血流の方向転換を助ける公知の血管拡張物質である、ＣＧＲＰ、ＮＯ、ＶＩＰなどの神経ペプチドの産生をもたらすことができる。このことが心臓の効率を更に改善する。虚血性の拡張型心筋症患者では、この療法が、心内膜下虚血を抑制又は低減させることができ、したがって心臓保護作用がある。更に電気刺激は、血液供給量が低下しているときでも、心臓組織の動作効率及び機能の改善をもたらすことができる。
【００１９】
ＳＣＳリード線１０６ａを利用するときには、リード線構成は、Tarjan他の米国特許第４，５４９，５５６号、あるいは本発明の譲渡人に譲渡された、Ｏｔｔｅｎの米国特許第５，２５５，６９１号、Corbin他の米国特許第４，０４４，７７４号、又はＯｔｔｅｎの米国特許第５，３６０，４４１号に記載のタイプにすることができ、これらすべての特許の全体を参照により本願に援用する。あるいは、電極を、Medtronicモデル３４８７Ａや３８８８リード線などの市販の脊髄刺激リード線に対応させることもでき、これには多数のもの、たとえば脊髄１０３に隣接して設置するように適合された４つの離隔遠位電極が含まれ、たとえば、クモ膜下空間内、硬膜上腔内、あるいは脊髄から枝分かれした神経根に隣接して設置される。ＳＣＳリード線１１６ａの近位端には、制御装置１０４のコネクタブロックに挿入された４極インラインコネクタ・アセンブリを設けることができる。脊柱の刺激には、２つ又はそれ以上の電極を採用することができる。また、言うまでもなく、４つよりも少ない／多い電極を備えたリード線も採用することができる。
【００２０】
他の実施形態では、電極１０８を、Ｔ１〜Ｔ１２脊椎のいずれかに隣接して、又はＣ１〜Ｃ８位のいずれかで、皮膚又は皮下適用することができるが、Ｔ１〜Ｔ４脊椎のいずれか（図１Ａ参照）が最も好ましく、あるいは胸壁に隣接して（図１Ｂ参照）設置することもできる。電極１０８は、様々な皮膚／皮下電極のいずれかの形態にすることができる。たとえば、一般に経皮的神経刺激装置（ＴＥＮＳ：Transcuteous Neurological Stimulator）ユニットと併せて使用されるものなど、従来の表面取付け型電極を採用することができる。これらの表面取付け型電極は、従来の様々な機械的又は化学的機構のいずれかを介して患者１０２に固定することができ、あるいは単純に、摩擦、接着剤、並びに重力又は他の機構によって所定の位置に保持することもできる。一部の実施形態では、電極１０８を、Ｔ１〜Ｔ１２脊椎のいずれかに関連した神経束にすぐ隣接した場所に配置することもできる。
【００２１】
従来の皮下電極は、患者の身体に外科的に挿入することができる。実際、皮下刺激は、一般に心臓のペーシングに使用されるタイプのリード線を使用して与えることができる。埋込み型電極を皮下に設置して、その下にある筋肉、それを覆っている皮神経、それを通る体性神経、あるいはこれらの組合せを刺激することができる。たとえば、この目的で使用できるリード線の例には、Medtronic Corporationから市販されているPisces（登録商標）、Pisces Quad Plus（登録商標）、Octad（登録商標）モデルのリード線のような、様々な市販のリード線がある。この皮下／皮膚設置は、切迫した心臓傷害を示唆する症状の後で医療施設に向かう途中などの緊急時に望ましい可能性がある。
【００２２】
前述のように、リード線上に皮下電極を設け、針などの送達デバイスを使用して神経組織付近に挿入することができる。他の事例では、皮下電極を、本発明の譲渡人に譲渡された米国特許第５，２９２，３３６号に開示されているような埋め込まれた医療用具の表面上に設けることができ、その特許の全体を参照により本願に援用する。あるいは、本発明の譲渡人に譲渡された米国特許第５，３３１，９６６号に開示されているように、このような電極を缶（ｃａｎ）から電気的に絶縁することもでき、その特許の全体を参照により本願に援用する。
【００２３】
１実施形態では、１ｃｍ２〜５ｃｍ２又はそれ以上の表面積のパドル式（フラット）リード線を使用して、皮下刺激を達成することができる。このようなリード線は、絶縁材料で形成することができ、皮膚刺激又は筋肉刺激あるいはその両方のために、リード線の平たい１つ又は複数の側部上にプログラム可能な電極が配置される。この実施形態によれば、パドル式リード線は、展開前に１２ゲージ針などの針に容易に通過させることができるように、４〜１０ミリメートル幅にすることができる。１実施形態では、特別な送達用の針には、リード線を通過させるのに適したサイズの長円形又は長方形断面が含まれる。電極は、パドル式リード線の片側又は両側に設けることができる。
【００２４】
他の実施形態では、電極をリード線の両側に設けることができ、所与の時刻に刺激を与えるために採用されたリード線がユーザによって選択的に有効化される。あるいは、刺激すべき組織のタイプを選択するように、システムをプログラム可能にすることができる。このことは、場合によって、脊髄ニューロンだけに刺激を与えるのが有益な場合もあり、また、皮膚、筋肉、又は様々な組織の組合せにも刺激を与えるのが望ましい場合もあるので望ましい。このように刺激を選択的に有効化するために、様々な電極の組合せを設けることができる。
【００２５】
前述したように、皮膚電極、皮下電極、及び埋め込まれた電極を含め、多くのタイプの電極システムを、本発明と共に使用するために適合させることができる。これらの電極は、制御装置１０４に結合しており、制御装置１０４によって供給される電気信号が、患者の皮膚、筋肉、又は脊柱管内の神経組織に電気刺激を与える。制御装置１０４は、図１Ａ及び図１Ｂに示す外部デバイスの形態にすることができる。このことは、虚血を引き起こすことのある労作又は他のいずれかのタイプのイベントが予期される患者に治療的な信号を与える際に有用である。
【００２６】
患者に心臓イベントの経歴がある状況では、一般に、図１Ｃに示すような、人体に埋め込み可能に設計されたハウジング１０５内の制御装置１０４を構築することが有用である。この実施形態では、埋め込まれたリード線１０６ｃを採用して、本発明によるＳＣＳが供与される。このハウジングには、任意で、１つ又は複数のリード線１０９を使用して心臓１０７への心臓刺激信号を発生する、当業者に公知のペーシング及び／又は細動／除細動刺激回路を含めることができる。リード線１０９には、生理学的信号を感知する１つ又は複数の生理学的センサ１１１を設けることができ、これについては以下で説明する。又はウジングには、追加的に、又は代替的に、予期される生理学的傷害を防ぐために神経刺激と併せて使用できる、薬物送達カテーテルに結合した薬物ポンプなどの薬物送達デバイスも含めることができる。
【００２７】
１実施形態では、制御装置１０４を、自動又は手動操作用にプログラムすることができる。すなわち、制御装置１０４は、センサ１１１などの１つ又は複数の従来のセンサを利用して、心室機能障害、虚血、心不全、又は他のいずれかのタイプの心臓傷害など、考えられる生理学的状態の発現を予測する信号を感知することができる。これらのセンサは、圧力、酸素、活動、温度、及び血流センサを含め、生理学的信号を感知する当該技術分野で公知のいずれかのタイプにすることができる。典型的なセンサが、Moore他の米国特許第４，９０３，７０１号、Flalperin他の米国特許第５，５６４，４３４号、Anderson他の米国特許第４，４２８，３７８号、Altの米国特許第５，４６４，４３４号、又はCohenの米国特許第５，３３０，５０５号に開示されており、これらすべての特許の全体を参照により本願に援用する。
【００２８】
心臓イベントが予期されると、制御装置１０４が自動的に、選択された神経組織を電気的に刺激することによって患者の治療的処置を開始させることができる。あるいは、患者又は権限保持者が、手動で制御装置１０４を作動させて、この治療的処置を開始することができる。手動による作動は、様々な機構のいずれかによって達成することができる。たとえば、制御装置１０４が患者に埋め込まれている場合、無線通信などによって作動させることができる。
【００２９】
所定の状態の発現前に治療を与える前述した予防的な処置に加え、初期治療が失敗したときにはイベント中も処置を継続することができる。たとえば、医療施設への輸送時又は緊急治療室内で患者が安定するまで、心臓発作が起きているときに緊急の皮下又は皮膚刺激を使用することができる。このような刺激は、心臓血管介入術が開始されるまで継続することができ、又はその事象の後数週間継続することができる。
【００３０】
図２は、制御装置１０４の１実施形態のブロック図を示す。一般に、制御装置１０４は、１つ又は複数の駆動回路２００及び受信回路２０２で構成される。駆動回路２００は、一般に、ライン１０６を通じて電極１０８に刺激信号を提供する役割を担っている。すなわち、ソフトウェア又はハードウェアの制御下で動作する処理装置２０４が、駆動回路２００に命令して、周波数、デューティサイクル、継続時間、波形、振幅、電圧、大きさ（magnitude）など、予め選択された１組の所望のパラメータを有する刺激信号を生み出すことができる。前述したように、駆動回路２００には、任意で、リード線１０９を通じて心臓にペーシング及び／又は高電圧刺激を発生する回路２０１を含めることができる。
【００３１】
受信回路２０２は、一般に、ライン１１２を通じてセンサ１１０及び１１１から信号を受け取り、その信号を処理して、処理装置２０４によって分析できる、かつ／又はダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）などのメモリ２０６に記憶できる、デジタル形式などの形にする役割を担っている。またメモリ２０６は、ソフトウェアを格納することもでき、これを使用して処理装置２０４の動作が制御される。
【００３２】
１実施形態では、メモリ２０６に記憶された信号は、テレメトリ回路などの通信回路２０７を介して、プログラマなどの外部デバイス２０９に転送することができる。これらの信号は、外部装置に記憶させることができ、あるいはネットワーク２１１を介して遠隔システム２１３に転送することができる。この遠隔システムは、リポジトリ又は他の何らかの遠隔データベースにすることができる。ネットワーク２１１は、イントラネット、ワールドワイドウェブなどのインターネット、あるいは他のいずれかのタイプの通信リンクにすることができる。
【００３３】
制御装置１０４には、更に、リードスイッチ２１７を含めることができる。このタイプのスイッチ機構は、制御装置が埋め込まれる実施形態では、磁石を用いて閉じることができる。制御装置には、更に、加速度計２１９を含めることができ、これについては以下で更に説明する。
【００３４】
前述したように、制御装置１０４には、更に、カテーテル２１５に結合したポンプを含むことのできる薬物送達デバイス２１３を含めることができる。ＳＣＳ又は他の神経刺激と併せて生物活性剤を送達するように適合させることのできる典型的な埋込み型薬物送達システムが、Arzbaecherの米国特許第５，６０７，４１８号、Cammilliの米国特許第５，２２０，９１７号、Ellinwoodの米国特許第４，１４６，０２９号、及びCohenの米国特許第５，３３０，５０５号に開示されており、これらすべての特許の全体を参照により本願に援用する。
【００３５】
前述したように、１実施形態では、駆動回路２００を介した刺激の供与は、閉ループ制御システムで使用される測定可能な様々な生理学的パラメータに基づいて修正することができる。図１Ａ、１Ｂ、及び１Ｃに示したように、代表的なセンサ１１０又は１１１を患者１０２の身体に隣接して又は身体内部に位置決めして、様々な生理学的状態を感知することができ、それが通信によって制御装置１０４に戻される。測定された生理学的状態は、制御装置１０４によって実施されている治療に対する患者の応答の指標として使用することができる。すなわち、好転的な生理学的応答を、治療が所望の効果を達成していることの指標として使用することができる。感知された生理学的状態を使用して、刺激のパラメータを調整することができる。たとえば、制御装置１０４は、心臓の脈圧を測定／記録することができる。心臓の脈圧の経時的な変化を閉ループシステムで使用して、刺激の供与を調整することができる。
【００３６】
たとえば、制御装置１０４で心臓の脈圧が経時的に低下していることが検出される場合、心臓の脈圧を増加させるように刺激のパラメータを調整することができる。一方、制御装置１０４で常に適切な心臓の脈圧が観察される場合、刺激によって所望の効果が達成されているので刺激を継続させることができる。一方、制御装置１０４で心臓の脈圧が継続的に高い、又は更に上昇していることが観察される場合、時間をかけて心臓の脈圧を低下させるように刺激のパラメータを調整することができる。
【００３７】
制御装置１０４の全体的な一般操作は、図３及び図４に示す制御図及びフローチャートを参照すれば理解することができる。本明細書に示される制御図及びフローチャートを使用して、処理装置２０４で実行できるソフトウェア、あるいはフローチャートに記載の機能を実施する動作をするように構成されたハードウェアを表すことができることが、当業者には理解されよう。したがって、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、ハードウェア又はソフトウェアを採用することができる。
【００３８】
図３は、閉ループ操作の一般化された様式を示す。このシステムは、センサ又はセンサの組合せを介して生理学的状態を評価する。これには、虚血、ＶＴ／ＶＦの危険性の増大、心臓血管不全、及び／又は以下で説明する他のタイプの心臓傷害の予測（並びにその後の継続の検出）が含まれる。以下に記載する感知システムのいずれかを使用して、生理学的パラメータを監視し、この機能を達成することができる。
【００３９】
特定の生理学的状態の検出に応答して、システムは、検出又は予測された異常を処置するように刺激パラメータを調整する。またシステムは、感知されたデータの傾向並びにそれまでの刺激介入の効果又は影響を記録することもできる。１実施形態では、システムに、それまでの治療の有効性から装置に学ばせる人工知能システムを含めることができる。これによって、システムが、個々の患者に最適に合わせた治療を供与するようにカスタマイズされたものになる。
【００４０】
予期又は検出された傷害に応答して刺激が開始された後、刺激パラメータを調整することができる。このようなパラメータには、刺激パルス幅、振幅、周波数、デューティサイクル、及び波形を含めることができる。これらのパラメータは、応答が監視されたときに継続的に修正できるので、最適な処置を供与することができる。虚血エピソードなどの傷害が治まった後、適切な遅延時間後に刺激を中断することができる。ある程度のヒステリシスが得られるように、ランプダウンプロセスを与えることができる。感知されたデータ及びデバイスのパラメータは、テレメトリ回路などの通信システムを用いて、プログラマなどの外部デバイスに転送することができる。その後、医師がデータを評価して、供与された治療に修正が必要かどうか、装置が以下で説明するような患者主導型治療を提供できるようにすることが望ましいかどうか判定することができる。データは、更に、より効果的な手動式治療を供与するために使用できる、有益な情報を提供することができる。
【００４１】
図３では、センサ３０２ａ〜３０２ｃとして示される１つ又は複数のセンサを使用して生理学的状態を測定する。測定された信号は、１つ又は複数の比較器３０４ａ〜３０４ｃによって、閾値と比較することができる。比較結果を合計し、あるいは処理することができ、処理されたデータ一式がライン３０９に与えられる。この結果が、ブロック３１０で、電気刺激が必要なことを示すと判定された場合、治療が開始される。治療は、ブロック３１２によって表される処理回路によって開始／制御される。この処理回路３１２は、閉ループフィードバック制御を提供し、それを使用して、供与される治療のレベルが変更される。治療を中断させるときには、ブロック３２２内に示されているランプダウン回路を使用して、刺激を徐々に中断させることができる。
【００４２】
１実施形態では、ブロック３１０のロジックによって人工知能の能力を提供することができる。この人工知能は、それまでに供与された治療の有効性を分析して、その時点の治療供与技術を調整する。これによって、個々の患者の需要に合わせた治療になる。
【００４３】
治療を開始させる他の方式によれば、センサ３０２ａ〜３０２ｃによってもたらされる信号を組み合わせて、患者の総合的な生理学的状態を示す累積信号を発生することができる。これは、たとえば加算回路３１４を使用して達成することができる。この累積信号は、治療を開始又は修正すべきかどうか判定する際に使用されるライン３０９の信号と共に、あるいはその信号に代えて提供することができる。閉ループ操作に加えて、図３にはまた、ブロック３２０に示される患者主導型治療を含めた、治療を開始させる開ループ方法も含まれる。
【００４４】
図４は、本発明による閉ループシステムの操作の１実施形態を表すフローチャートを示す。図４のブロック４３０では、虚血が予期されるかどうかについて判定がなされる。この判定は、監視された生理学的パラメータに基づいたものであり、それには、身体活動、ＳＴセグメントの変化、傍脊椎筋の緊張状態の変化、及び／又は心拍数の変化の検出を含めることができる。他のパラメータは、以下で更に説明する方式で監視することができる。
【００４５】
本発明の一態様によれば、傍脊椎筋の緊張が増大すると、それは内臓の合併症が予期されるという指標であるので、電気刺激が与えられる。このような筋肉の緊張の増大は、たとえば、外部に位置決めされた歪みゲージを使用して検出することができる。したがって、実際に虚血が発現する前に電気刺激を適用できるので、心臓組織がおそらく予期的に保護される。また、筋肉の緊張が所定の硬直性を保っている間、電気刺激を継続することもできる。１実施形態では、加速度計などの速度応答性センサ又は他の適切なセンサを使用して、活動レベルを感知し、活動レベルに従って刺激レベルを調整することができる。
【００４６】
虚血が予期され、ブロック４３４によって刺激が既に開始されていると検出された場合、ブロック４３６で、監視されたパラメータに基づいて刺激レベルを調整することができる。これには、電極１０８に適用される電気刺激パルスの速度、振幅、継続時間、又は波形の調整を含めることができる。刺激がまだ開始されていなかった場合、ブロック４３８で作動させることができる。人工知能が設けられている場合、将来の治療を調整できるように、刺激のレベル及び／又はタイプをその生理学的効果と相関させることができる。ブロック４３０で患者の状態の監視を継続しながら、ブロック４３６で刺激を変化させることができる。虚血が実際に検出された後にも、刺激を継続することができる。
【００４７】
ブロック４３０で虚血が予期かつ／又は検出されず、ブロック４４０で刺激が作動していることが示された場合、ブロック４４２に示すように刺激を中断することができる。１実施形態では、これは、刺激治療を徐々に無効化するように、タイマー及びランプダウン機構を使用して達成することができる。
【００４８】
図５は、本発明による、不整脈を予測するための閉ループシステムの動作の他の実施形態を表すフローチャートを示す。ブロック４５０では、危険度の高い不整脈の徴候があるかどうかについて判定がなされる。これは、たとえば、心室性期外収縮（ＰＶＣｓ：premature ventricular contractions）、交互性Ｔ波、心拍変動、及びＱＴ延長によって示すことができる。危険度の高い不整脈が存在し、ブロック４５２で刺激が既に開始されていることが検出された場合、ブロック４５４で、監視されたパラメータに基づいて刺激レベルを調整することができる。これには、電極１０８に適用される電気刺激パルスの速度、振幅、継続時間、又は波形を含めることができる。刺激がまだ開始されていない場合、ブロック４５６で作動させることができる。ブロック４５７に示されるように人工知能が設けられている場合、将来的に、「学習された」患者の応答に基づいて治療を調整できるように、刺激のレベル及び／又はタイプをその生理学的効果と相関させることができる。ブロック４５０で患者の状態の監視を継続しながら、ブロック４５４で刺激を変化させることができる。不整脈が実際に検出された後にも刺激を継続することができる。
【００４９】
ブロック４５０で不整脈が予期かつ／又は検出されず、ブロック４６０で刺激が作動していることが示された場合、ブロック４６２に示すように刺激を中断することができる。前述のように、これは、刺激治療を徐々に無効化するように、タイマー及びランプダウン機構を使用して達成することができる。
【００５０】
１実施形態では、データを操作（臨床医）に提供することができ、臨床医が刺激のレベル及び／又はタイプを調整することができる。このようなデータの転送は、ブロック４６４に示すようなテレメトリ機構を使用して達成することができる。これによって、操作者が、刺激を最適化し、システムの「学習」の程度又はタイプを制御し、さもなければシステムと交信して性能を最適化することができる。
【００５１】
前述のように、閉ループシステムを利用して、電気刺激の開始及び供与を制御することができる。閉ループシステムは、当該技術分野で公知の１つ又は複数の生理学的センサを利用して、治療の制御に利用される１つ又は複数の生理学的状態を感知することができる。そのようなセンサには、活動センサ、心臓の電気的／機械的活動を検出するセンサ、自律神経の活動又は血行動態パラメータを検出する機構、血液化学を測定するセンサ、並びに時間帯追跡機構を含めることができる。心臓の傷害を予測する閉ループシステムで利用できる感知機構の厳選されたタイプの一部の例が、以下の表Ｉにまとめられている。以下の表では、対応する生理学的状態を予測かつ／又は検出するのに採用できるタイプのセンサがまとめられている。現在知られている、又は将来的な、生理学的パラメータを感知する感知デバイス及び／又は他の感知機構のいずれか１つ又は複数を、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく採用することができる。
【００５２】
表Ｉでは、第１列がセンサの一般的な分類を示し、第２列が監視できる特定の生理学的パラメータに対応し、第３列がそのパラメータの監視に使用される対応するセンサの概略を示し、第４列が測定値を使用して予期できる生理学的状態又は発生事象のタイプに関する。
【００５３】
【表１−１】
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【００５４】
【表１−２】
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【００５５】
【表１−３】
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【００５６】
【表１−４】
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【００５７】
【表１−５】
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【００５８】
１実施形態では、脊髄の電気刺激が、脊髄のＴ１〜Ｔ１２位、Ｃ１〜Ｃ８位、又は他の領域で実施される。これらの部位のいずれかの組合せを刺激することもできる。このような刺激は、所望の場所で脊椎付近に埋め込まれた電極に関わるものにすることができる。他の実施形態では、迷走神経及び／又は末梢神経を様々な場所で刺激することができる。望むなら、前胸領域内又は痛みのある部位を覆って配置された、あるいは神経線維がそこからＴ１〜Ｔ５位で脊髄に突き出しているいずれかの領域に配置された外部適用電極によって、皮下又は皮膚に刺激を与えることができる。
【００５９】
刺激の部位には、以下のものを含めることができ、そのいずれかの組合せも利用される：
脊髄（Ｔ１〜Ｔ１２、好ましくはＴ１〜Ｔ４、並びにＣ１〜Ｃ８）
迷走神経
皮下（前胸、正中神経付近、筋肉に向かって）
末梢神経（正中、腹膜、尺骨、Ｃ２及びＣ３、レンズ核ワナ、後根神経節）
ＴＥＮＳ（経皮、前胸領域内、又は関連痛部位の上）
頸動脈洞、及び他の脳神経
交感神経節
内在心臓ニューロン。
【００６０】
予期される心臓の傷害、又は虚血を誘発するイベントの前に電気刺激を供与すると、重大な利益がもたらされる。この利益には、急性の梗塞を最小限に抑え、又は予防し、再潅流不整脈を軽減することが含まれる。１実施形態では、予期される、虚血などの傷害の発現の３０分以上前に、治療が供与される。前述の治療は、できる限り、図６Ａ〜６Ｅのフローチャートに示される以下の実施形態の１つ又は複数を使用して、傷害よりも前に実施すべきである。
【００６１】
図６Ａは、バイパス、血管形成術、又はステントのような、計画的な心臓介入前の刺激の供与（ブロック５００）を示すフローチャートである。この刺激は、介入前の３０〜１２０分間など、所定の時間にわたって適用することができる（ブロック５０２）。有害な効果を最小限に抑え、あるいは血管の開通度を増加させ、又は更に最大限にするために、処置後に刺激を数時間又は数日間継続させることができる（ブロック５０４）。
【００６２】
図６Ｂは、１日の特定の時刻での刺激の供与（ブロック５１０）を示すフローチャートである。たとえば、患者が朝起きるときに刺激を与えることができる。タイマーを利用して、閾値下刺激（subthreshold stimulation）を開始させることができ、あるいは、閾値上刺激（suprathreshold stimulation）を開始させて異常感覚（paresthesia）を与えることができる。３０分などの所定の時間後（ブロック５１２）、あるいは感知された生理学的パラメータによって適切なレベルの心臓血管保護が確立されたことが示唆されるときに（ブロック５１４）、患者に警告を発することができる（５１６）。これは、たとえば、更に強い異常感覚を生み出す刺激を用いて達成することができる。
【００６３】
図６Ｃは、患者が身体活動を予期して手動で治療を始動させたことによって開始された刺激の供与（ブロック５２０）を示すフローチャートである。これは、リードスイッチを閉じるために使用できる、外部に位置決めされた磁石を使用して達成することができる。あるいは、当該技術分野で公知のように、タッピングシーケンスを開始することができる。この実施形態では、患者が埋込み型デバイスの真上で、指を用いて達成できるタッピング動作を実施する。このタッピング動作が、デバイス内の加速度計又は同様のセンサによって検出され、治療を開始させることができる。
【００６４】
１実施形態では、活動の予想される強度又は他の任意パラメータを指定することもできる（ブロック５２２）。刺激が指定された時間にわたって供与された後（ブロック５２４）、かつ／又は適切なレベルの心臓保護が確立されたものと判定された後（ブロック５２６）、このデバイスが、活動を開始できるという指標を提供する（ブロック５２８）。望むなら、活動の間中、刺激を継続することができる（ブロック５３０）。
【００６５】
図６Ｄは、予期される活動の最初の兆候のときに開始される刺激（ブロック５４０）、あるいは、虚血、悪性の心室性不整脈のエピソード、及び／又は前述した他のいずれかの傷害の最初の徴候が予期できるときに開始される刺激（ブロック５４４）を示すフローチャートである。このタイプの徴候は、前述の感知メカニズムの１つ又は複数によって検出することができる。
【００６６】
図６Ｅは、虚血による負荷（burden）のリアルタイム記録並びに虚血による総負荷に基づいて開始される刺激（ブロック５５０及び５５２）を示すフローチャートである。これらの測定値が全体的な虚血の増加又は虚血の発現の可能性の増大を示す場合、望むなら、予防的な刺激の量を増加させることができる（ブロック５５６）。
【００６７】
図６Ｆは、心臓発作の疑いがあるときの、保護のための治療の供与を示す。最適な回復を促進するために、心臓発作が疑われる場合でも、医療従事者によってできる限り早急に適切な形で刺激を適用することができる（ブロック５６０及び５６２）。これは、前述の皮下又は皮膚電極システムを使用して実施される。心臓組織を更に保護するために、症状が治まった後もこの刺激を継続することができる（５６４）。
【００６８】
表ＩＩは、本発明によって与えられる電気刺激に関係した利益の一部を示すものであり、これらの利益を達成するための刺激部位が含まれる。表ＩＩには、更に、刺激を供与して所望の効果を達成するときに監視できる、１つ又は複数の生理学的パラメータが記載されている。
【００６９】
【表２】
2004533297.tif 000008
【００７０】
前述した閉ループシステムでは、電気刺激を従来の薬物治療と組み合わせることができる。薬物治療は、たとえば、前述したような埋込み型送達デバイスによって提供することができる。閉ループ電気刺激に関して前述したのとほぼ同じ方式で、閉ループシステムを利用して薬物の送達及び刺激を判定することができる。
【００７１】
前述のように、本システム及び方法は、閉ループ制御を採用して電気刺激を開始／供与する機構を提供する。また、図３に示すように、このシステムによって、患者が労作や痛みなどの身体状態の発現に基づいて刺激を作動させることができるようになる。この患者主導型治療は、プログラム可能機構によって、医師が指定したように制限又は制御することができる。また、１日の間に１回又は複数回治療を開始／制御するために、タイマーを設けることもできる。
【００７２】
１実施形態では、虚血の危険が増大したことを示唆する患者の状態の変化を患者及び／又は医師に知らせる、通知機構が設けられる。更に、本発明には、閉ループフィードバック技術によって望ましくない状況がもたらされているときに、治療を中断又は制限するための手段を含めることができる。
【００７３】
前述で開示した特定の実施形態は、単に説明のためのものにすぎず、本発明は、本明細書の教示の恩恵を受ける当業者には明らかな、異なるが等価の方式で、修正及び実施することができる。更に、本明細書に示す構造又は設計の詳細は、特許請求の範囲に記載されていること以外に制限されるものではない。したがって、前述で開示した特定の実施形態を変更又は修正できることが明らかであり、そのようなすべての変形形態は、本発明の精神及び範囲内にあるものとみなされる。したがって、本明細書で求める保護は、特許請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１Ａ】電極が患者の上に位置決めされた患者の背面を様式化した図である。
【図１Ｂ】電極が患者の上に位置決めされた患者の前面を様式化した図である。
【図１Ｃ】患者に埋め込まれた埋込み型刺激デバイスを示す図である。
【図２】図１の制御装置を様式化したブロック図である。
【図３】図１及び図２の制御装置によって実施できる制御ルーチンを様式化した制御図である。
【図４】図１及び図２の制御装置によって実施できる例示的な制御ルーチンを様式化したフローチャートである。
【図５】図１及び図２の制御装置によって実施できる代替的な制御ルーチンを様式化したフローチャートである。
【図６Ａ】バイパス、血管形成術、又はステント術のような計画的な心臓介入前の刺激の供与を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】１日の特定の時刻での刺激の供与を示すフローチャートである。
【図６Ｃ】患者が身体活動を予測し、治療を手動で始動させたことによって開始される刺激の供与を示すフローチャートである。
【図６Ｄ】予測される様式で活動の第１の徴候があったとき、あるいは傷害を予測できる第１の徴候のときに開始される刺激を示すフローチャートである。
【図６Ｅ】虚血による負荷のリアルタイム記録並びに虚血による総負荷に基づいて開始される刺激を示すフローチャートである。
【図６Ｆ】心臓発作の疑いがあるときの、予防のための治療の交付を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年9月4日(2003.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓効率の増加、虚血の防止及び虚血から生じる損傷の減少のうちの１つのためのシステムであって、
係属し存在する心臓傷害及び心臓効率の減少の少なくとも１つに対応する少なくとも１つの生理学的パラメータを感知するための感知回路、
体内の神経組織に電気刺激を与える刺激回路、及び
感知回路及び刺激回路に結合して、前記少なくとも１つの生理学的パラメータに応じて刺激回路を制御する制御回路を含み、
前記少なくとも１つの生理学的パラメータは、再分極、早期心室収縮、Ｔ波交代、ＱＴ延長、心拍数、心臓律動、ＶＴ／ＶＦのＮＳＶＴ、ＡＶ間隔の変化、ＡＶ間隔の変わり易さ、心拍数の変化に対するＡＶ間隔の動的応答性、ＱＴ間隔における変化、ＱＴ間隔の変わり易さ、心拍数の変化に対するＱＴ間隔の応答性、及び傍脊椎筋の調子における変化から成るパラメータ群のパラメータであるシステム。
【請求項２】
前記係属し存在する心臓効率の減少に応じて、前記パラメータ群は、ＳＴセグメント、身体活動、及び心拍数の変化を更に含む請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記刺激回路は、筋肉の調子の増加に応じて電気刺激を提供し、前記電気刺激は筋肉の調子が所定の剛さで残る間、連続的に提供される請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記電気刺激は、心臓傷害の始まりの少なくとも約３０分前に電気刺激を提供する請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記電気刺激の少なくとも１つのパラメータが感知された生理学的パラメータの関数として制御される請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御回路が患者作動式機構を含む請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御回路が感知回路によって感知された少なくとも１つの生理学的パラメータに応答して電気刺激を変化させる手段を含む請求項２のシステム。
【請求項８】
前記制御回路が感知回路によって感知された少なくとも１つの生理学的パラメータに応答して電気刺激を中止させる手段を含む請求項２に記載のシステム。
【請求項９】
心臓の傷害の発生が予期されることを患者に知らせる手段を更に含む請求項２に記載のシステム。
【請求項１０】
前記刺激回路が少なくとも１つの皮下電極を含む請求項２に記載のシステム。
【請求項１１】
前記刺激回路が、身体の外表面に近接して位置決めされた少なくとも１つの電極を含む請求項２に記載のシステム。
【請求項１２】
制御回路に結合し過去の電気刺激の結果を記憶する記憶デバイスを更に含み、前記制御回路が、過去の電気刺激の結果に基づいて将来の電気刺激を実施する手段を含む請求項２に記載のシステム。
【請求項１３】
制御回路に結合した、心臓の傷害の発生の予期に基づいて生物活性剤を送達するための薬物送達システムを更に含む請求項２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記刺激回路が、外部に位置決めされた電極、皮下に設置された電極、並びに１つ又は複数の所定の神経に近接した位置に埋め込まれた電極を含む群から選択される、１つ又は複数のタイプの電極に電気刺激を供与する請求項２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記パラメータ群は、再分極交代、ＱＲＳ交代、心室圧、心臓の機械的活動、グルコース、ＣＫＭＢ、電解質、薬品濃度、カテコール、ＮＯ又は前駆物質、及び内因性催眠を更に含む請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記パラメータ群は、再分極交代、ＱＲＳ交代、心室圧、心臓の機械的活動、グルコース、ＣＫＭＢ、電解質、薬品濃度、カテコール、ＮＯ又は前駆物質、及び内因性催眠を更に含む請求項２に記載のシステム。
【請求項１７】
心臓効率の増加、虚血の防止及び虚血から生じる損傷の減少のうちの１つのため患者の神経組織へ電気刺激を与えるデバイスであって、
少なくとも係属し存在する心臓傷害及び心臓効率の減少の１つに対応する少なくとも１つの生理学的パラメータを感知するための感知手段、
患者の体内の神経組織に電気刺激を与える刺激手段、及び
患者の体内の少なくとも１つの生理学的パラメータに対応する指示に基づいて電気刺激を与えるように刺激手段を制御する制御手段、を含み、
前記少なくとも１つの生理学的パラメータは、再分極、早期心室収縮、Ｔ波交代、ＱＴ延長、心拍数、心臓律動、ＶＴ／ＶＦのＮＳＶＴ、ＡＶ間隔の変化、ＡＶ間隔の変わり易さ、心拍数の変化に対するＡＶ間隔の動的応答性、ＱＴ間隔における変化、ＱＴ間隔の変わり易さ、心拍数の変化に対するＱＴ間隔の応答性、及び傍脊椎筋の調子における変化のうちの１つであるデバイス。
【請求項１８】
前記パラメータ群は、存在し係属する心臓効率の減少に応じて、ＳＴセグメントの変化、身体活動、及び心拍数の変化を更に含む請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記電気刺激は、筋肉の調子の増加に応じて提供され、前記電気刺激は、筋肉の調子が所定の剛さで残る間、連続的に与えられる請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記電気刺激は、心臓傷害の始まりの少なくとも約３０分前に与えられる請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記電気刺激の少なくとも１つのパラメータが感知された生理学的パラメータの関数として制御される請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記制御手段が患者作動式機構を含む請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記制御手段が感知回路によって感知された少なくとも１つの生理学的パラメータに応答して電気刺激を変化させる手段を含む請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記制御手段が感知回路によって感知された少なくとも１つの生理学的パラメータに応答して電気刺激を中止させる手段を含む請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
心臓の傷害の発生が予期されることを患者に知らせる手段を更に含む請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記刺激回路が少なくとも１つの皮下電極を含む請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記刺激を提供する手段が、身体の外表面に近接して位置決めされた少なくとも１つの電極を含む請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２８】
過去の電気刺激の結果を記憶する手段を更に含み、前記制御手段が、過去の電気刺激の結果に基づいて将来の電気刺激を実施する手段を含む請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記制御手段に結合し心臓の傷害の発生の予期に基づいて生物活性剤を送達するための薬物送達システムを更に含む請求項２４に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記刺激手段が、外部に位置決めされた電極、皮下に設置された電極、及び１つ又は複数の所定の神経に近接した位置に埋め込まれた電極を含む群から選択される、１つ又は複数のタイプの電極に電気刺激を供与する請求項２４に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記パラメータ群は、再分極交代、ＱＲＳ交代、心室圧、心臓の機械的活動、グルコース、ＣＫＭＢ、電解質、薬品濃度、カテコール、ＮＯ又は前駆物質、及び内因性催眠を更に含む請求項１７に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記パラメータ群は、再分極交代、ＱＲＳ交代、心室圧、心臓の機械的活動、グルコース、ＣＫＭＢ、電解質、薬品濃度、カテコール、ＮＯ又は前駆物質、及び内因性催眠を更に含む請求項１８に記載のデバイス。
【国際調査報告】
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