(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気共鳴断層撮影（MRT）検査中に患者が障害を受ける危険性の低い神経系部分の電気刺激装置を提供する。【解決手段】発電装置１３及び少なくとも１つの体内電極５を含み、この発電装置１３と電極５とを電気的に分離し、MRT検査の間過度の温度上昇を生ぜずエネルギー輸送可能な結合装置を介して両者を結合する。電極５が光電池９を含み、結合装置は光伝導ケーブル１１で形成され、光電池９は光伝導ケーブル１１を介して発電装置１３から導かれる光を受けて電圧を発生する。【選択図】図１
2007050258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置（１３）及び少なくとも１つの体内電極（５）を含む神経系部分の電気刺激のための装置において、発電装置（１３）及び少なくとも１つの電極（５）が電気的に分離され、MRT適合性のエネルギー輸送可能な結合装置を介して結合されていることを特徴とする神経系部分の電気刺激装置。
【請求項２】
電極（５）が少なくとも１つの光電池（９、２１、２９）を含み、MRT適合性の結合装置は光伝導ケーブル（１１）として形成され、電極（５）の光電池（９、２１、２９）は、光伝導ケーブル（１１）を介して発電装置（１３）から電極（５）に導かれ得る光（２３）を介して電圧を発生するため発電装置（１３）により制御されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
光電池（９、２１）が平らな面として形成され、この面が光伝導ケーブル（１１）から出る光（２３）によって照射されることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
光電池（９、２９）が光伝導ケーブル（１１）の周りに同軸に曲げられた面として形成され、この面が光伝導ケーブル（１１）から出る光（２３）によって照射されることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項５】
電極電圧の強さが発電装置（１３）によって制御可能な光の強さを介して調整されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項６】
光が発電装置（１３）において発光ダイオード（１５）によって発生されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】
発電装置（１３）によって、光（２３）が連続した光信号として発生されることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
発電装置（１３）によって、光（２３）が脈動する光信号として発生されることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置と少なくとも１つの体内電極とを有する神経系部分の電気刺激のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置は、種々の神経医学の病気に使用される。パーキンソン病の治療分野においては、深部脳刺激の際神経外科的手術によって電極が定位的に脳内に植え込まれる。電極針のまわりに存在する基礎神経節の範囲における脳表面を狙った電気刺激によって、振戦、硬直又は無動のようなパーキンソン特有の症状は顕著に減ずることができる。他の神経医学の病気においても、植え込み可能な神経医学的刺激器が使用される。この場合基礎の病気及び所望の治療に応じて、脳、脊髄部分、脳神経、又は末梢神経のような神経系の種々の範囲が神経医学的刺激器によって刺激される。癲癇の特定の型は、例えば迷走神経刺激器によって有効に制御することができる。種々の痛み症候群においては、末梢神経、脊髄近傍領域又は骨内範囲が、痛みの総体的症候の改善のために植え込み可能な神経医学的刺激器によって電気刺激される。
【０００３】
通常、神経系部分の電気刺激装置は、刺激個所の体内電極、及び同様に大抵の場合体内、例えば鎖骨の下方又は腹部内に植え込まれた発電装置からなっている。その場合電極は電流を導くケーブルを介して発電装置と結ばれている。
【０００４】
神経医学的刺激器を植え込まれた患者には、神経医学的な基礎の病気に基づいてしばしば画像形成法、特に磁気共鳴断層撮影検査（MRT検査）が実施されなければならない。この場合刺激器によって、合併症の危険が高まることがある。MRT機器においては、通常画像を形成するために３つの異なる電磁場が放射される。即ち静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場がそれである。静磁場は通常0.2〜３Teslaの磁場強度を有する。高周波磁場の周波数は、静磁場の磁場強度に適合するように調整される。それから高周波磁場の周波数が生じ、この周波数においては電流を導くケーブルが高周波磁場に対するアンテナとして機能し、25℃以上にも熱せられる可能性がある。このことは、患者に対して潜在的な危険の原因を意味する。この危険は、MRT検査中に機器が不活動状態にあるときでさえ存在する。FDA（米国食品医薬品局）公衆衛生通告“神経医学的刺激器を植え込まれた患者におけるMRIが原因となる障害（MRI-Caused Injuries in Patients with Implanted Neurological Stimulators）”2005年5月には、神経医学的刺激器を植え込まれた患者がMRT検査後、意識不明にまで至る深刻な、部分的に残る障害を受けたという事例が報告されている。
【０００５】
導電性のケーブルが神経刺激器と電極との間に設けられ、そのケーブルが電気的に結合された分路接続を有し、それによってMRT検査の際照射される高周波エネルギーをケーブルの電極に繋がる部分から導き出す神経刺激のための装置が知られている（例えば特許文献１参照）。その際分路接続は高周波フィルタを備えるのが有利である。
【０００６】
ニューロンの病気状態での同期的な脳活動性を非同期化するための装置であって、脳表面の少なくとも２つの部分領域又は少なくとも２つの機能的に互いに緊密な関係にある脳表面において活動性が少なくとも２つの電極によって刺激され、それにより病気になった人に当該ニューロン個体群における非同期化が生じ、総体的症候が抑制される装置が知られている（例えば特許文献２参照）。その刺激は刺激器ユニットにより電極を介して与えられる。刺激器ユニットそのものは制御ユニットによって制御され、その際制御信号は刺激器ユニットに光学的に加えられ、その結果制御ユニットから電極への擾乱信号の介入は阻止される。
【特許文献１】米国特許出願公開第2005/0070972 A1号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第10355652 A1号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、神経系部分の電気刺激装置であって、MRT検査中に患者が障害を受ける危険性が減ぜられた装置を簡単に構成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は本発明によれば請求項１による装置によって解決される。本発明の有利な構成はそれぞれ請求項２以下に示されている。
【０００９】
請求項１による神経系部分の電気刺激装置は、発電装置及び少なくとも１つの体内電極を含み、本発明によれば、発電装置及び少なくとも１つの体内電極は電気的に分離され、MRT適合性のエネルギー輸送可能な結合装置を介して結合されている。ここでMRT適合性の結合装置とは、発電装置から電極へエネルギーを導く発電装置と電極との間の結合装置であって、それらの構成部分によってMRT検査中の過度の温度上昇による患者に対する危険がないような結合装置を意味する。そのように構成された装置によって、発電装置を電極と結び付けMRT検査中にしばしば合併症の原因となる電流を導くケーブルはもはや不要となる。
【００１０】
電極は少なくとも１つの光電池（光起電力セル）を含み、発電装置により光を介して制御され、その光は光伝導ケーブルを介して発電装置から電極へ導かれるようにするのが有利である。この簡単な配置により、電極と発電装置との電気的分離がMRT適合性の結合装置によって保証される。その際光伝導ケーブルは、単一の光ファイバケーブルであってよく、或いは複数の光ファイバケーブルを含んでいてもよい。
【００１１】
特に簡単な構成においては、光電池は平らな面として形成され、その面が光伝導ケーブルから出た光で照射される。特に場所を節約する配置においては、光電池は光伝導ケーブルのまわりに同軸に曲げられた面として形成される。その場合組織を刺激する電極は光電池に取り付けられる。
【００１２】
電極電圧の強さは発電装置によって発生される光の強さを介して制御可能である。それによって電極は簡単に発電装置によって制御され、その機能性はそのときの所要条件に適合され得る。
【００１３】
簡単でコストの安い構成においては、光は発光ダイオードにより発生され得る。その場合光の波長は、できるだけ大きい効率を得るため光電池に合わせられる。含まれるエネルギー量がより高いことに基づいて青色光が使用されるのが有利であり、その際光電池は青色光の周波数範囲に合わせられる。
【００１４】
本装置の一実施形態においては、発電装置により光は連続した光信号として発生させることができる。このような実施形態によって、電極に均等な電極電圧を発生させることができる。
【００１５】
本装置の他の実施形態においては、発電装置により光は脈動する光信号として発生させることができる。それにより電極針において電圧パルスが組織内へ与えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に基づく有利な構成を、以下に図面に示す実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、人体１を概略図示したものである。脳３内には脳３の領域７を狙って電気刺激するために電極５が植え込まれている。このために必要な電極電圧は光電池９が供給し、この電池は、光伝導ケーブル１１を介して発電装置１３から光電池９に伝えられる光パルスを利用して駆動される。この例では、発電装置１３は同様に患者の体１内に植え込まれている。光伝導ケーブル１１は完全に皮膚表面の下方を導かれている。しかし発電装置はまた対外にあってもよい。この場合光伝導ケーブル１１は特定の場所において皮膚を貫通するようにする。
【００１８】
発電装置１３において電気エネルギーは例えば発光ダイオード１５によって光エネルギーに変換され、その光は光伝導ケーブル１１に導かれる。その際放射される光の波長は、できるだけ大きい効率を得るため光電池９に合わせられる。発光ダイオード１５の光の強さ及びそれに関連する電極電圧は、発電装置１３内に存在する制御ユニット１７によって制御される。
【００１９】
ここに示される配置は、患者に深部脳刺激を実施するために適している。そのような治療は、例えばパーキンソン病又は慢性痛み症候群の治療の分野で使用される。電極５はまた神経系の他の領域に配置することもできる。例えば電極５は脳神経に沿って、特に迷走神経に沿って配置することができる。即ちそのような配置は特定の癲癇型の治療に使用される。種々の痛み症候群においては、痛みの総体的症候の改善を得るため、電極５は末梢神経の領域に、又は脊髄の領域で、硬膜外に、胞膜内に、又は脊髄そのものの中に配置することができる。
【００２０】
図２は、平らな光電池２１を有する電極５の第１の実施形態を示す。光伝導ケーブル１１から出た光２３は、平らな光電池２１上に当たるように向けられる。このことは例えば、光伝導ケーブルが複数のガラスファイバケーブルを含む場合に、光伝導ケーブル１１の電極領域における個々のガラスファイバケーブルの独特の処理によって可能である。しかしまた、光伝導ケーブル１１から出る光２３を光電池２１に向けるために、光伝導ケーブル１１の端部に小さな鏡又はプリズム構造２７を使用することもできる。別の簡単でコストの安い可能な方法は、光を散乱させるアプリケータを得るため、光伝導ケーブルのファイバ端部をエッチングするか又は砕くことである。この光導体からの光導出の形態は、既にレーザ誘導の腫瘍治療に使用されている。光２３によって生成された電圧は、平らな光電池２１に固定された２つの電極針２５を介して組織に加えられる。
【００２１】
図３は電極５の別の実施形態を示す。光電池２９は光伝導ケーブル１１の周りに同軸に曲げられている。この場合も光２３は光伝導ケーブル１１から光電池２９へ、好ましくはファイバ端部をエッチングされた光導体を介して向けられる。２つの電極針２５を介して、生成された電圧は組織内に与えられる。
【００２２】
両実施形態において、光電池２１、２９及び光伝導ケーブル１１の端部はここには示されていない保護ケース内にあり、このケース内へ光伝導ケーブル１１が入り、このケースから電極針２５が出る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】脳の部分を電気刺激するための本発明による装置を植え込まれている人体の概略説明図である。
【図２】平らな光電池を有する本発明による電極の第１の実施例の斜視図である。
【図３】光伝導ケーブルの周りに同軸に配置された光電池を有する本発明による電極の第２の実施例の斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  人体
３  脳
５  電極
７  脳の領域
９  光電池
１１  光伝導ケーブル
１３  発電装置
１５  発光ダイオード
１７  制御ユニット
２１  光電池
２３  光
２５  電極針
２７  鏡又はプリズム構造
２９  光電池
【図１】
2007050258.tif 000003
【図２】
2007050258.tif 000004
【図３】
2007050258.tif 000005