(57)【要約】本開示は、神経組織および他の組織を記録および刺激するためのシステムおよび方法を記載する。本開示は、カフまたはリボンとして構成されることができ、かつ複数の電極および超音波振動子を含む、組織インターフェースを記載する。組織インターフェースは、筋肉組織および神経組織のような組織を電気的におよび超音波によって刺激するように構成される。組織インターフェースはまた、1つまたは複数の電極で標的組織の電気的活動を記録することによって標的組織をモニタリングするように、および1つまたは複数の超音波振動子で標的組織を撮像するように構成される。2018504990.tif 000003
2018504990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体適合性高分子バッキングと、
該生体適合性高分子バッキングの面に対して実質的に垂直に突出した1本または複数の電極シャフトを含む、該生体適合性高分子バッキングに結合した電極アレイであって、該1本または複数の電極シャフトの各々が電極部位を含む、電極アレイと、
該生体適合性高分子バッキングに結合した1つまたは複数の超音波振動子と
を含む、組織インターフェース機器。
【請求項２】
1本または複数の電極シャフトの各々が、1本または複数の電極シャフトのそれぞれの長さに沿って分布した複数の電極部位をさらに含む、請求項1記載の組織インターフェース機器。
【請求項３】
1つまたは複数の超音波振動子が各々、バルク強誘電性セラミック、結晶強誘電体、強誘電性高分子、静電容量型微細加工超音波振動子（cMUT）、圧電型微細加工振動子（pMUT）、および電歪高分子のうちの少なくとも1つを含む、請求項1記載の組織インターフェース機器。
【請求項４】
標的を刺激するための第1周波数および該標的を撮像するための第2周波数で1つまたは複数の超音波振動子を励振するように構成されたコントローラをさらに含む、請求項1記載の組織インターフェース機器。
【請求項５】
コントローラが、電極部位で検出された電気信号を記録するようにさらに構成された、請求項4記載の組織インターフェース機器。
【請求項６】
再充電可能なバッテリーをさらに含む、請求項1記載の組織インターフェース機器。
【請求項７】
ワイヤレスで外部源からエネルギーを受け取り、受け取ったエネルギーを再充電可能なバッテリーに提供するための誘導コイルをさらに含む、請求項6記載の組織インターフェース機器。
【請求項８】
電極アレイが、電極シャフトを約2本〜約64本含む、請求項1記載の組織インターフェース機器。
【請求項９】
生体適合性高分子バッキングが、神経に巻き付けるように構成された可撓性のカフである、請求項1記載の組織インターフェース機器。
【請求項１０】
生体適合性高分子バッキングと、
該生体適合性高分子バッキングに結合した1つまたは複数の電極と、
該生体適合性高分子バッキングに結合した1つまたは複数の超音波振動子と
を含む組織インターフェース機器を、標的組織に結合する工程；
該1つまたは複数の電極を介して該標的組織に刺激信号を送達する工程；
該1つまたは複数の超音波振動子を介して該標的組織を撮像する工程
を含む方法。
【請求項１１】
1つまたは複数の超音波振動子を介して標的組織を超音波によって刺激する工程をさらに含む、請求項10記載の方法。
【請求項１２】
1つまたは複数の超音波振動子を介して第1周波数の超音波エネルギーで標的組織を撮像する工程と、該1つまたは複数の超音波振動子を介して第1周波数の超音波エネルギーとは異なる第2周波数の超音波エネルギーで該標的組織を超音波によって刺激する工程とをさらに含む、請求項11記載の方法。
【請求項１３】
標的組織を撮像する工程が、標的組織上の瘢痕形成を検出する工程をさらに含む、請求項10記載の方法。
【請求項１４】
組織インターフェース機器がカフとして構成され、組織インターフェース機器を標的組織に結合する工程が、該組織インターフェース機器を標的組織に巻き付ける工程をさらに含む、請求項10記載の方法。
【請求項１５】
1つまたは複数の電極が各々、生体適合性高分子バッキングの面に対して実質的に垂直に突出した電極シャフトを含み、各電極シャフトが電極部位を含む、請求項10記載の方法。
【請求項１６】
各電極シャフトが、電極シャフトの長さに沿って分布した複数の電極部位をさらに含む、請求項15記載の方法。
【請求項１７】
組織インターフェース機器が、電極シャフトを約2本〜約64本含む、請求項15記載の方法。
【請求項１８】
標的組織が、神経組織である、請求項10記載の方法。
【請求項１９】
1つまたは複数の超音波振動子が、バルク強誘電性セラミック、結晶強誘電体、強誘電性高分子、静電容量型微細加工超音波振動子(cMUT)、圧電型微細加工振動子(pMUT)、および電歪高分子のうちの少なくとも1つを含む、請求項10記載の方法。
【請求項２０】
組織インターフェース機器のバッテリーをワイヤレスで充電する工程をさらに含む、請求項10記載の方法。
【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、2015年2月13日に出願し「電極および振動子を含む神経束カフ」と題した米国仮特許出願第62/115,976号の優先権および恩典を主張する、2015年12月30日に出願し「電極および振動子を含む神経束カフ」と題した米国特許出願第14/983,998号の優先権および恩典を主張し、両出願は、全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【０００２】
開示の背景
標的組織から記録を取り、標的組織を刺激するために、標的組織に電極を埋め込むことができる。例えば、深部電極を、パーキンソン病およびてんかんの治療のために脳に埋め込むことができる。患者の身体は、時間が経つにつれて電極を線維組織で被包し得、これは電極の効果を低減する。
【発明の概要】
【０００３】
開示の概要
開示の一局面によれば、組織インターフェース機器は、生体適合性高分子バッキングを含む。機器は、生体適合性高分子バッキングに結合した電極アレイも含む。電極アレイは、生体適合性高分子バッキングの面に対して実質的に垂直に突出した1本または複数の電極シャフトを含む。1本または複数の電極シャフトの各々は、電極部位を含む。機器は、生体適合性高分子バッキングに結合した1つまたは複数の超音波振動子も含む。
【０００４】
いくつかの実施形態では、1本または複数の電極シャフトの各々は、1本または複数の電極シャフトのそれぞれの長さに沿って分布した複数の電極部位を含む。1つまたは複数の超音波振動子は、バルク強誘電性セラミック、結晶強誘電体、強誘電性高分子、静電容量型微細加工超音波振動子(cMUT)、圧電型微細加工振動子(pMUT)、および電歪高分子のうちの少なくとも1つを含み得る。
【０００５】
いくつかの実施形態では、機器は、標的を刺激するための第1周波数および該標的を撮像するための第2周波数で1つまたは複数の超音波振動子を励振するように構成されたコントローラを含む。いくつかの実施形態では、コントローラは、電極部位で検出された電気信号を記録するようにも構成される。
【０００６】
いくつかの実施形態では、機器は再充電可能なバッテリーを含む。機器は、ワイヤレスで外部源からエネルギーを受け取り、受け取ったエネルギーを再充電可能なバッテリーに提供するための誘導コイルを含み得る。
【０００７】
いくつかの実施形態では、電極アレイは、電極シャフトを約2本〜約64本含む。いくつかの実施形態では、生体適合性高分子バッキングは、神経に巻き付けるように構成された可撓性のカフである。
【０００８】
開示の別の局面によれば、方法は、組織インターフェース機器を標的組織に結合する工程を含む。組織インターフェース機器は、生体適合性高分子バッキングと、生体適合性高分子バッキングに結合した1つまたは複数の電極とを含む。機器は、生体適合性高分子バッキングに結合した1つまたは複数の超音波振動子も含む。方法は、1つまたは複数の電極を介して標的組織に刺激信号を送達する工程、および1つまたは複数の超音波振動子を介して標的組織を撮像する工程も含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、方法は、1つまたは複数の超音波振動子を介して標的組織を超音波によって刺激する工程も含む。方法は、1つまたは複数の超音波振動子を介して第1周波数の超音波エネルギーで標的組織を撮像する工程と、1つまたは複数の超音波振動子を介して第1周波数の超音波エネルギーとは異なる第2周波数の超音波エネルギーで標的組織を超音波によって刺激する工程とを含み得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、標的組織を撮像する工程は、標的組織上の瘢痕形成を検出する工程を含む。いくつかの実施形態では、組織インターフェース機器はカフとして構成され、組織インターフェース機器を標的組織に結合する工程は、組織インターフェース機器を標的組織に巻き付ける工程をさらに含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の電極は各々、生体適合性高分子バッキングの面に対して実質的に垂直に突出した電極シャフトを含み、各電極シャフトは電極部位を含む。いくつかの実施形態では、各電極シャフトは電極シャフトの長さに沿って分布した複数の電極部位を含む。
【００１２】
いくつかの実施形態では、組織インターフェース機器は、電極シャフトを約2本〜約64本含む。いくつかの実施形態では、標的組織は神経組織である。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の超音波振動子は、バルク強誘電性セラミック、結晶強誘電体、強誘電性高分子、静電容量型微細加工超音波振動子(cMUT)、圧電型微細加工振動子(pMUT)、および電歪高分子のうちの少なくとも1つを含む。方法は、組織インターフェース機器のバッテリーをワイヤレスで充電する工程も含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
当業者であれば、本明細書において記載する図表は、例示目的のみのためであることを理解するであろう。いくつかの事例では、記載の実施形態の様々な局面は、記載の実施形態の理解を促すために強調または拡大して示されている場合があることを理解されたい。図面においては、同様の参照符号は、概して、様々な図面全体にわたって同様の特徴、機能的に類似のおよび／または構造的に類似の要素を指す。図面は必ずしも正確な縮尺ではなく、代わりに教示の原理を例示することに重点がおかれている。図面は、決して本教示の範囲を限定することを意図したものではない。システムおよび方法は、以下の図面を参照して以下の例示的説明からよりよく理解されるであろう。
【００１４】
【図１】組織インターフェースで標的組織を刺激およびモニタリングするための例示的なシステムを示す。
【図２】図1のシステムに示した例示的な組織インターフェースを示す。
【図３】図3Aおよび3Bは、それぞれ、平面構成および巻回構成の例示的なカフを示す。
【図４】図4Aおよび4Bは、一体型の超音波振動子および電極を備えたリボン構成の別の例示的な組織インターフェースを示す。
【図５】組織インターフェースで標的組織を刺激するための例示的な方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
詳細な説明
先に概説し、以下でより詳細に述べる様々な概念は、記載の概念が任意の特定の実施様式に限定されないため、種々の方法のいずれで実施されてもよい。具体的な実施形態および用途の例は、主に例示を目的として提供される。
【００１６】
本開示は、神経組織および他の組織を記録および刺激するためのシステムおよび方法を記載する。本開示は、カフまたはリボンとして構成されることができ、かつ複数の電極および超音波振動子を含む、組織インターフェースを記載する。組織インターフェースは、筋肉組織および神経組織のような組織を電気的におよび超音波によって刺激するように構成される。組織インターフェースはまた、1つまたは複数の電極で標的組織の電気的活動を記録することによって標的組織をモニタリングするように、および1つまたは複数の超音波振動子で標的組織を撮像するように構成される。
【００１７】
図1は、組織を刺激およびモニタリングするための例示的なシステム100を示す。システム100は、標的組織104とも呼ぶ神経104に巻き付けられたカフ構成の組織インターフェース102（カフ102とも呼ぶ）を含む。カフ102は、複数の超音波振動子106と複数の電極108とを含む。神経カフ102は、コントローラ110に結合され、コントローラ110により制御される。コントローラ110は、電源112によって電力供給され、電極刺激・記録装置（ESR）116と振動子刺激・記録装置（TSR）118とを制御するマイクロプロセッサ114を含む。ESR116およびTSR118によって記録されたデータは、後の転送および分析のためにメモリ120に保存し得る。
【００１８】
システム100のコントローラ110は、組織104の刺激およびモニタリングを制御する。いくつかの実施形態では、コントローラ110は、標的組織104の近傍に長期間埋め込むために構成された密閉機器である。別の実施形態では、コントローラ110は、患者の体外にありワイヤレスでまたは有線接続を介してカフ102と通信する携帯型の機器またはコンピュータである。コントローラ110は、ESR116およびTSR118の機能を制御する1つまたは複数のマイクロプロセッサ114を含む。マイクロプロセッサ114は、任意のタイプのシングルまたはマルチコアプロセッサあるいはFPGA（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）またはASIC（特定用途向け集積回路）などの専用論理回路であり得る。いくつかの実施形態では、コントローラ110は、分析のために別の機器にデータを出力する。コントローラ110は、別の機器とワイヤレスでまたは有線接続を通じて通信し得る。
【００１９】
コントローラ110のESR116は、電極108の各々またはサブセットにおいて組織104を刺激するために用いられる電気刺激を生成する。例えば、ESR116は、電気パルスまたは電波を生成し得、周波数、パルス幅、信号形状（例えば、方形および正弦波形状）、振幅、またはどの電極を刺激するか、どれを読み取るか、およびどの超音波振動子を駆動するかの選択などの刺激の付加的な特性を制御し得る。ESR116は、周波数が約10Hz〜約25kHz、約10Hz〜約10kHz、約100Hz〜約1kHz、または約100Hz〜約500Hzの刺激信号を生成し得る。ESR116は、組織104からの測定された電気的活動を、メモリ120に保存し得るデジタル信号に変換する1つまたは複数のアナログ・デジタル変換器（ADC）も含む。ESR116のADCは、約10Hz〜約10kHz、約10Hz〜約5kHz、約10Hz〜約1kHz、約50Hz〜約500Hz、または約50Hz〜約250Hzの周波数で複数の電極108の各々によって測定された信号をサンプリングし得る。コントローラ110のTSR118は、振動子106を刺激し超音波エネルギーを生成するために用いられる電気刺激を生成する。
【００２０】
TSR118は、振動子106を共振させ、約0.5MHz〜約20MHz、約5MHz〜約15MHz、または約10MHz〜約15MHzの超音波エネルギーを生成させるパルスを生成するように構成される。いくつかの実施形態では、TSR118は、振動子106を共振させ、標的を刺激するための第1周波数および標的組織を撮像するための第2周波数の超音波エネルギーを生成させるパルスを生成するように構成される。例えば、刺激の周波数は、標的組織を撮像するために用いられる第2周波数と比べると相対的に高い周波数（例えば、10MHz超）であってもよい。いくつかの実施形態では、標的組織を撮像するための周波数は、標的組織を撮像するのに必要な解像度と同様のまたはそれよりも短い波長を超音波が有するように選択される。例えば、5MHzの超音波信号は、式λ=（信号の速度）／（信号の周波数）を用いて水中での波長（λ）が約0.3mmである。いくつかの実施形態では、超音波振動子106は、標的組織への超音波および／または電気刺激に応答した標的組織内の変化を撮像するために用いられる。いくつかの実施形態では、超音波振動子106は、時間が経つにつれて組織インターフェース102の周りに蓄積することがある瘢痕組織の存在を検出するために用いられる。例えば、超音波振動子106と組織標的との間の音響的なミスマッチの増加は、より大きなエコーリターンをもたらし得、これは組織標的の瘢痕組織の発生を示し得る。
【００２１】
システム100のコントローラ110は電源112も含む。コントローラ110が患者に埋め込まれる場合、電源112はバッテリーである。コントローラ110が患者の体外にある実施形態では、電源112はバッテリーであり得るか、またはコントローラ110はAC電源（例えば、壁コンセント）に差し込まれてもよい。いくつかの実施形態では、電源112のバッテリーは再充電可能である。例えば、コントローラ110は、コントローラ110が患者に埋め込まれた後にバッテリーをワイヤレスで再充電できる複数の誘導コイルを含み得る。
【００２２】
図1をさらに参照すると、システム100はカフ102も含む。カフ102は図2〜4に関連してさらに説明するが、概要としては、カフ102は、シリコーン、ポリ（ジメチルシロキサン）（PDMS）、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ポリエチレン、ポリプロピレン、PMMA、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリスルホン、ポリエチレンオキシド、またはこれらの任意の組み合わせなどの生体適合性高分子の1つまたは複数の層から形成される。カフ102の表面は、複数の振動子106と複数の電極108とを含む。カフ102の電極108は、組織104を記録し、電気的に刺激するように構成される。カフ102は、組織104を超音波によって刺激し撮像するための複数の振動子106も含む。いくつかの実施形態では、コントローラ110の1つまたは複数の構成要素および機能は、カフ102に組み込まれ得る。例えば、カフ102は、信号のフィルタリング、増幅、アナログ・デジタル変換、およびチャンネル選択を実行する集積回路および他の電子機器を含み得る。いくつかの実施態様では、カフ102は自己完結型であり、電源112（例えば、再充電可能なバッテリー）およびアンテナも含む。埋め込まれたカフ102は、患者の体外に配置されたコントローラ110または他の機器とワイヤレスで通信し得る。埋め込まれた自己完結型カフ102は、再充電可能なバッテリーを磁気結合を通じて再充電できる誘導コイルも含み得る。
【００２３】
図2は、埋め込み前の図1の例示的なカフ102を示す。カフ102は、高分子バッキング202内に埋設された複数の振動子106を含む。高分子バッキング202の最上層は、振動子106各々の面206を露出するように機械加工され得る。別の実施形態では、高分子バッキング202は、振動子106各々の面206を露出するようには機械加工されない。例えば、高分子バッキング202は、振動子によって生成される超音波エネルギーに高分子バッキング202が実質的に影響を与えないように、組織とほぼ同じ音響インピーダンスを有するように構成され得る。別の実施形態では、高分子基材は、超音波振動子と周囲の組織との間の音響的結合を向上するインピーダンス整合層として機能する。高分子バッキング202は、シリコーンなどの可撓性の生体適合材料である。いくつかの実施形態では、高分子バッキング202は、高分子バッキング202の2つの先端部204が内側にカールして標的組織の周りを巻回するような形状記憶を伴って製造される。いくつかの実施態様では、カフが標的組織に巻き付くように形状記憶合金がカフ102に埋設され得る。
【００２４】
カフ102は、複数の電極108も含む。図示するように、複数の電極108は、電極アレイ208として構成されている。電極アレイ208の電極108は、貫入深部電極として構成されている。いくつかの実施形態では、深部電極の各々は、電極108の電極シャフト210の長さに沿って複数の電極部位を含有する。例えば、深部電極は、標的組織における異なる深さでの測定値（および刺激）を提供するために深部電極各々の電極シャフト210に沿って複数の電極部位を含み得る。図示するように、カフ102は、電極シャフト210を16本含む。別の実施形態では、カフ102は、電極シャフト210を約1本〜約256本、電極シャフト210を約4本〜約144本、電極シャフト210を約16本〜約100本、または電極シャフト210を約16本〜約64本含む。いくつかの実施形態では、各電極シャフト210は、電極部位を約1個〜約32個、電極部位を約1個〜約24個、電極部位を約1個〜約12個、または電極部位を約1個〜約6個含む。電極シャフト210は、高分子バッキング202の面に対して実質的に垂直に突出している。
【００２５】
カフ102の電極108は、白金、白金イリジウム合金、金、酸化イリジウム、PEDOT、塩化銀、またはこれらの組み合わせを含み得る。振動子106は、バルク強誘電性セラミック(例えば、多結晶チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)またはマグネシウムニオブ酸鉛・チタン酸鉛(PMN-PT)の角状スラブ)、チタン酸バリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、トルマリン、ベルリナイト、石英、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウム、ビスマス酸化鉄、結晶強誘電体、強誘電性または電歪高分子(例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF))、静電容量型微細加工超音波振動子(cMUT)、圧電型微細加工超音波振動子(pMUT)を含み得る。
【００２６】
いくつかの実施形態では、振動子106は、組織104を撮像するためおよび組織104を刺激するための両方に用い得る。振動子106からの超音波エネルギーによるニューロンなどの組織の刺激は、電極108からの電気エネルギーのみでの組織の刺激と比較して有利であり得る。例えば、超音波エネルギーは、電気エネルギーよりも良好に結合組織および他の線維組織を通って伝わる場合がある。患者の身体は異物を線維組織で自然と被包するため、電気刺激は時間が経つにつれて効果が少なくなる場合があるが、超音波エネルギーは、カフ102が患者の身体によって被包された後でも標的組織の刺激において依然として効果的であり得る。また、超音波エネルギーの有効刺激領域は、電気エネルギーの伝搬波形と比べてより深部にまで広がり得、これにより超音波波形が電気エネルギーよりも多くの組織を刺激することができる。超音波エネルギーの周波数は、超音波エネルギーの所定の透過プロファイルを提供するように選択し得る。例えば、高周波超音波エネルギーは吸収率がより高く、吸収率がより低い低周波超音波エネルギーと比べると同じ深さまでは透過し得ない。いくつかの実施形態では、経時的には超音波エネルギーは電気エネルギーと比べると組織に与える損傷がより少ない場合がある。
【００２７】
いくつかの実施形態では、振動子106と電極108の両方を含むことが有利である。例えば、電極108は標的組織を電気的に刺激するために用いることができ、一方、振動子106は標的組織を撮像するために用いる。標的組織が神経である別の例では、振動子106は神経を超音波によって刺激するために用いることができ、電極108は超音波刺激に応答して神経によって生成された電位を記録するために用いることができる。
【００２８】
図3Aおよび3Bは、それぞれ、平面構成および巻回構成の別の例示的なカフ300を示す。カフ300は、複数の振動子306と複数の電極308とを含む。電極308および振動子306は、カフ300の長さに沿って交互になっている。カフ300の電極308は非貫入平面電極である。いくつかの実施形態では、電極308は、高さが約50μm〜約5mm、約250μm〜約4mm、約750μm〜約3mm、または約1mm〜約2mmである。電極308は、円形、正方形、長方形、または他の幾何学的形状の面を有する。カフ300は、カフ300の角の各々に切抜き310も含む。切抜き310は、カフ300を組織に固定するために用いられる。例えば、切抜きの各々でカフ300を組織に縫合するために縫合糸を用い得る。代替的には、カフ300を標的組織の周りに巻回させたら、上部の2つの切抜き308を合わせて縫合し、下部の2つの切抜き308を合わせて縫合することによって、巻回構成（図3Bに示すような）を維持し得る。対になった切抜きの間の縫合糸のたるみを増やすかまたは減らすことによって、巻回させたカフの直径を所望の直径に構成し得る。
【００２９】
図4Aおよび4Bは、一体型の超音波振動子および電極を備えたリボン構成の例示的な組織インターフェース400を示す。カフ構成に関連して先に記載したように、リボン電極400は、複数の振動子406と複数の電極408とを含む。いくつかの実施形態では、リボン電極400は、組織に巻き付けられる。別の実施形態では、リボン電極400は、標的組織402を貫通するように構成される。リボン電極400は、標的組織402を1回または複数回貫通し得る。
【００３０】
いくつかの実施形態では、本明細書において記載する組織インターフェースは、マルトースなどの犠牲層でシリコンウエハをコーティングすることによって製作される。第1高分子層を犠牲層上にスピンコーティングし、硬化させる。次いで、電極と振動子とを含む第1金属層を第1高分子層上にパターニングする。第1金属層は、電気トレース、ならびに増幅器およびアナログ・デジタル変換器などの他の回路も含み得る。いくつかの実施形態では、組織インターフェースは、誘電材料によって離間された複数の金属層を含み得る。例えば、組織インターフェースは、配線層として作用してトレースを全て含む第1金属層と、振動子および電極を含む第2金属層とを含んでもよい。露出した第1高分子層および金属層上に第2高分子層をスピンコーティングし得、これにより金属層が封止される。第2高分子層が硬化した後、振動子および電極の面を露出するためにレーザーアブレーションまたは別の機械加工プロセスで第2高分子層に窓を作製する。完成した組織インターフェースは、犠牲層を溶解することによってシリコンウエハから取り外される。
【００３１】
図5は、標的組織を刺激するための例示的な方法500のフローチャートを示す。例示的な方法500は、組織インターフェースを提供する工程を含む（工程502）。組織インターフェースは、標的組織に巻き付けられる（工程504）。組織インターフェースの電極を刺激して（工程506）、組織インターフェースの超音波振動子を作動させる（工程508）。
【００３２】
上記のように、方法500は、組織インターフェースを提供する工程を含む（工程502）。組織インターフェースは、本明細書において記載の組織インターフェースのいずれかであり得る。例えば、組織インターフェースは、神経または他の神経組織に巻き付けるように構成されたカフ電極として構成され得る。いくつかの実施形態では、組織インターフェースはリボン構成であり、標的組織に挿入されるように設計される。標的組織は、例えば、筋肉、中枢神経組織、または末梢神経組織であり得る。組織インターフェースは、複数の電極部位および超音波振動子を含む。いくつかの実施形態では、電極はディスク構成または別の構成の平面電極である。別の実施形態では、電極は、深部電極各々のシャフトに沿って1つまたは複数の電極部位を含む深部電極である。
【００３３】
方法500は、標的組織に組織インターフェースを巻き付ける工程も含む（工程504）。いくつかの実施形態では、組織インターフェースは、縫合糸、外科用接着剤、またはクランプによって標的組織に物理的に固定される。例えば、患者が筋肉を動かすのを妨げる脊髄損傷を患者が有する場合、損傷した神経組織の遠位にある筋肉を支配する神経の周りに組織インターフェースが埋め込まれてもよい。組織インターフェースは支配を行っている神経を刺激するために用いることができ、神経の損傷部分が回避される。
【００３４】
組織インターフェースの埋め込み後、電極を刺激し（工程506）、超音波振動子を作動させる（工程508）。組織インターフェースの電極は、標的組織を刺激するために電気パルスまたは電波を電極に送るESRによって作動される。いくつかの実施形態では、ESRは、複数の電極のうちのどれが刺激電極として作用し、複数の電極のうちのどれが記録電極として作用するかを設定する。同様に、TSRは、超音波エネルギーを標的組織に送達するために超音波振動子を作動させる。TSRが、超音波振動子を共振させる一連の電気パルスを超音波振動子に送ると、超音波振動子が作動される。超音波エネルギーの周波数はTSRによって制御され、周波数は、超音波エネルギーが有する標的組織内への透過量を制御するように選択される。いくつかの実施形態では、超音波エネルギーは、標的組織からの応答を誘発する（例えば、ニューロンを活性化する）ように構成され、別の実施形態では、超音波エネルギーは、標的組織のAモードまたはBモード超音波画像を提供するように構成される。
【００３５】
開示のシステムおよび方法は、その精神または基本的な特徴から逸脱することなく別の特定の形態で具現化されてもよい。したがって前述の実施形態は、すべての点で、発明を限定するものではなく例示的であると見なされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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