(57)【要約】  本開示によるシステムは、膀胱圧力情報を測定して送信するように構成された膀胱圧力センサと、神経電流調整器を有する。神経電流調整器は、膀胱圧力センサから受信した膀胱圧力情報を含む情報に基づいて、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を検知して、電気信号を少なくとも部分的に遮断するように構成される。膀胱圧力センサは、膀胱の内面に取付けられるように構成される。神経電流調整器は、少なくとも１つの電極を有するリードを有する。少なくとも１つの電極は、１又は２以上の神経によって送信される神経信号を検知して修正するように構成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膀胱圧力情報を測定して送信するように構成された膀胱圧力センサと、
神経電流調整器と、を有し、前記神経電流調整器は、前記膀胱圧力センサから受信した膀胱圧力情報を含む情報に基づいて、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を検知して前記電気信号を少なくとも部分的に遮断するように構成される、システム。
【請求項２】
前記膀胱圧力センサは、膀胱の内面に取付けられるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記神経電流調整器は、少なくとも１つの電極を有するリードを有し、前記少なくとも１つの電極は、前記１又は２以上の神経によって送信される神経信号を検知して修正するように構成される、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記神経電流調整器は、一方向に伝搬する活動電位を前記１又は２以上の神経内に発生させることによって、前記１又は２以上の神経によって送信される電気信号を少なくとも部分的に遮断するように構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
更に、電気刺激器を有し、前記電気刺激器は、刺激電気信号を１又は２以上の神経に導入するように構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記神経電流調整器及び前記電気刺激器は、単一の埋込み可能な装置内に設けられる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
更に、前記神経電流調整器及び前記電気刺激器のための別々のリードを有する、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
更に、前記神経電流調整器及び前記電気刺激器のための共通のリードを有する、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
更に、制御ユニットを有し、前記制御ユニットは、膀胱圧力情報を含む制御入力を前記膀胱圧力センサ及び患者の入力から受信するように構成され、前記制御入力に基づいて、ある出力を含む制御出力を前記神経電流調整器に供給するように構成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、携帯型制御ユニットであり、前記制御出力は、制御ユニットディスプレイへの出力を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御入力は、前記神経電流調整器から受信可能な神経信号情報を含む、請求項９又は１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御ユニットは、膀胱排尿イベントを開始する承認を含む患者入力を患者に促すように構成される、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記神経電流調整器への出力は、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を少なくとも部分的に遮断する命令、又は、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を少なくとも部分的に遮断することを抑制する命令を含む、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
更に、刺激電気信号を１又は２以上の神経に導入するように構成された電気刺激器を有し、前記制御出力は、更に、前記電気刺激器への出力を含む、請求項９〜１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
神経電流調整器であって、
前記神経電流調整器は、膀胱圧力情報に基づいて、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を検知して、前記電気信号を少なくとも部分的に遮断するように構成され、
前記神経電流調整器は、一方向に伝搬する活動電位を前記１又は２以上の神経内に形成することによって、前記１又は２以上の神経によって送信される電気信号を少なくとも部分的に遮断するように構成される、神経電流調整器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０１４年１０月３日に出願された米国仮特許出願第６２／０５９，５４８号の優先権の利益を主張し、この仮特許出願の全体を本明細書に援用する。
【０００２】
本開示は、神経刺激治療のためのシステム及び方法に関し、具体的には、過活動膀胱治療のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
過活動膀胱（ＯＡＢ）は、突然の尿意切迫感を生じさせる膀胱貯留機能に関する問題である。この切迫感は抑えることが困難であり、従って過活動膀胱は、不本意な尿漏れ（失禁）を引起すことがある。症状としては、制御困難な突然の尿意切迫感、失禁、頻尿及び夜間多尿が挙げられる。過活動膀胱（ＯＡＢ）の最初の治療方針は、食事の改善、体重制限、膀胱トレーニング及び骨盤底運動、並びに薬物治療を含む。最初の治療方針が有効でない場合、膀胱注射、神経刺激及び外科手術が検討される。
【０００４】
仙骨神経刺激は、過活動膀胱（ＯＡＢ）の治療にこのところ使用されている一般的な刺激治療の１つである。このところ使用されているＦＤＡ承認済みのただ１つの装置は、メドトロニック（Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ）社によって開発されたＩｎｔｅｒＳｔｉｍ（商標）治療装置である。ＩｎｔｅｒＳｔｉｍ（商標）は、尾骨付近の仙骨神経を標的にする神経調節技術である。これらの神経は、いくつかの膀胱筋及び膀胱機能を制御する役割を有する。この治療は、脳及び神経が正しく通信することを支援するために、これらの神経、通常は第３仙骨神経を、電気インパルスによって調節することを含む。この治療は２段階プロセスであり、最初に評価プロセスを行い、次に患者が治療に適しているとみなされた場合に埋込みプロセスを行う。評価のために、医師は、当座のための薄いリード又は長期のために完全に埋込まれるリードのいずれかを仙骨神経近くに挿入する。リードは、弱い電気パルスを発生させる外部神経刺激器に接続される。患者が評価を通過場合、通常、医師は、リード、従って、仙骨神経に接続された埋込み可能なパルス発生器（ＩＰＧ）を右側臀部の深部皮下ポケットに埋込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００２７４９４号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１３／１６９８９６号
【特許文献３】米国特許第７３８９１４５号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｊｏｓｈｕａ  Ｎ．Ｗｅａｖｅｒ他著、「低侵襲性膀胱圧力モニタリングシステムに向けて：インビトロ検査のための膀胱モデル（Ｔｏｗａｒｄ  ａ  Ｍｉｎｉｍａｌｌｙ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｂｌａｄｄｅｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：Ｍｏｄｅｌ  Ｂｌａｄｄｅｒ  ｆｏｒ  Ｉｎ  Ｖｉｔｒｏ  Ｔｅｓｔｉｎｇ）」、２０１０年度、第３回ＩＥＥＥ  ＲＡＳ＆ＥＭＢＳ議事録、生物医学ロボッティクス及びバイオメカトロニクスに関する国際会議、日本、東京、東京大学、２０１０年９月２６日〜２９日
【非特許文献２】ケースウェスタンリザーブ大学、生物医学工学部、応用神経制御、Ｊ．Ｔ．Ｍｏｒｔｉｍｅｒ、ホームページ、一方向伝搬
【非特許文献３】Ｎ．Ｂｈａｄｒａ他著、「犬モデルにおける仙骨前根の電気刺激中の外部肛門括約筋活性化の選択的ブロック（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｂｌｏｃｋ  ｏｆ  ｅｘｔｅｒｎａｌ  ａｎａｌ  ｓｐｈｉｎｃｔｅｒ  ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｄｕｒｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓａｃｒａｌ  ａｎｔｅｒｉｏｒ  ｒｏｏｔｓ  ｉｎ  ａ  ｃａｎｉｎｅ  ｍｏｄｅｌ）」、Ｎｅｕｒｏｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ  Ｍｏｔｉｆ、２００５年１０月、１７（５）、７２１〜７２６頁
【非特許文献４】Ｊ．Ｄ．Ｓｗｅｅｎｅｙ他著、「陰部神経モータ活動の電気誘導衝突ブロックにおける緊急動物研究（Ａｃｕｔｅ  ａｎｉｍａｌ  ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ｂｌｏｃｋ  ｏｆ  ｐｕｄｅｎｄａｌ  ｎｅｒｖｅ  ｍｏｔｏｒ  ａｃｔｉｖｉｔｙ）」、Ｎｅｕｒｏｕｒｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｕｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ、第８巻、第５版、５２１〜５３６ページ、１９８９年
【非特許文献５】Ｉｒａ  Ｊ．Ｕｎｇａｒ他著、「単極電極カフを用いた一方向に伝搬する活動電位の生成（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ  ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ  ａｃｔｉｏｎ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ｍｏｎｏｐｏｌａｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｃｕｆｆ）」、生物医学工学年報、１９８６年、第１４巻、第５版、４３７〜４５０頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在のところ、仙骨神経刺激を受けている患者の約６０％〜８０％が、膀胱機能改善において成功している。さらに、成功している膀胱機能改善は、過活動膀胱（ＯＡＢ）が少なくとも５０％改善した人物のみを意味する。本開示の１つの目的は、神経刺激による突発性過活動膀胱の治療の有効性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、神経学的調整のための方法、装置及びシステムに基づくものである。本明細書で説明する方法、装置及びシステムは、例えば過活動膀胱などの膀胱症状の治療に有用である。
【０００９】
いくつかの態様では、膀胱から取得された圧力測定値に基づいて神経信号を調整する患者治療方法を提供する。この方法は、（ａ）患者の膀胱内の膀胱圧力を検知するタスクと、（ｂ）患者の１又は２以上の神経内の神経活動から生じる電流を測定するタスクと、（ｃ）タスク（ａ）及び（ｂ）において取得された、検知された膀胱圧力及び測定された電流に基づいて、１又は２以上の神経内に修正された電気信号を発生させるタスクとを含むことができる。いくつかの例では、１又は２以上の神経が、１又は２以上の仙骨神経を含むことができる。いくつかの例では、患者の過活動膀胱が治療される。
【００１０】
いくつかの例では、１又は２以上の神経内の自然の求心性信号が、修正された電気信号によって少なくとも部分的に遮断される。例えば、修正された電気信号は、測定された電流が所定の閾値を下回る状態に応答することができる。いくつかの例では、検知された圧力が所定の閾値を上回る状態を含む状態に応答して、１又は２以上の神経内の自然の求心性信号が遮断されない。
【００１１】
これとは別に、又はこれに加えて、いくつかの例では、修正された電気信号が、１又は２以上の神経に導入される人工信号を含むことができる。例えば、人工信号は、検知された圧力が所定の閾値を上回る状態を含む状態に応答して１又は２以上の神経に導入される。
【００１２】
いくつかの態様では、膀胱からの圧力測定値に基づいて神経信号を調整するシステムを提供する。例えば、このようなシステムは、膀胱圧力情報を測定して送信するように構成された膀胱圧力センサと、膀胱圧力センサから受信した膀胱圧力情報を含む情報に基づいて、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を検知してこれらの電気信号を少なくとも部分的に遮断するように構成された神経電流調整器とを含むことができる。膀胱圧力センサは、例えば、膀胱の内面に取付けられるように構成することができる。神経電流調整器は、例えば、１又は２以上の神経によって送信される神経信号を検知して修正するように構成された少なくとも１つの電極を有するリードを含むことができる。神経電流調整器は、例えば、１又は２以上の神経内に一方向に伝搬する活動電位を発生させることにより、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を少なくとも部分的に遮断するように構成することができる。
【００１３】
いくつかの例では、システムが、電気刺激器、制御ユニット、又はこれらの両方をさらに含むことができる。
【００１４】
電気刺激器が設けられる場合、この電気刺激器は、１又は２以上の神経に刺激電気信号を導入するように構成することができる。電気刺激器が設けられる場合、神経電流調整器及び電気刺激器は、別個の装置内に設けることも、或いは単一の装置内に設けることもできる。神経電流調整器及び電気刺激器の各々のための別個のリードを設けることも、或いは神経電流調整器及び電気刺激器のための共通リードを設けることもできる。
【００１５】
制御ユニット（例えば、携帯型制御ユニットなどのポータブル制御ユニット又は固定制御ユニット）が設けられる場合、この制御ユニットは、膀胱圧力センサからの膀胱圧力情報を含む制御入力を受信し、この制御入力に基づいて、神経電流調整器への出力を含む制御出力を提供するように構成することができる。神経電流調整器への出力は、例えば、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を少なくとも部分的に遮断する命令、或いは１又は２以上の神経によって送信される電気信号を少なくとも部分的に遮断することを抑制する命令を含むことができる。制御入力は、例えば、患者入力（例えば、制御ユニットは、患者に対して、膀胱排尿イベントを開始する承認を含む患者入力を促すように構成することができる）、神経電流調整器から受信することができる神経信号情報、又はこれらの組合せをさらに含むことができる。制御出力は、例えば、患者が見ることができる制御ユニットディスプレイへの出力、電気刺激器（設けられる場合）への出力、又はこれらの組合せをさらに含むことができる。
【００１６】
いくつかの態様では、膀胱からの圧力測定値に基づいて神経信号を調整する装置を提供する。例えば、膀胱圧力情報に基づいて、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を検知してこれらの電気信号を少なくとも部分的に遮断するように構成された神経電流調整器を提供することができる。この神経電流調整器は、例えば１又は２以上の神経内に一方向に伝搬する活動電位を形成することによって、１又は２以上の神経によって送信される電気信号を少なくとも部分的に遮断するように構成することができる。
【００１７】
添付図面及び以下の説明には、本開示の様々な態様、実施例、特徴及び利点の詳細を示す。これらの説明及び図面、並びに特許請求の範囲からは、本開示の他の態様、実施例、特徴及び利点も明らかになるであろう。
【００１８】
なお、上述した概要及び以下の詳細な説明は例示的かつ説明的なものにすぎず、特許請求の範囲を限定するものではないと理解すべきである。
【００１９】
本明細書に含まれて本明細書の一部を成す添付図面は、本開示の一例を示すとともに、説明と併せて本開示の原理を解説する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本開示の一例による、埋込み可能な調整刺激装置と通信する埋込み可能な検知装置を組込んだ埋込み可能なシステムを示す概略図である。
【図１Ｂ】本開示の一例による、埋込み可能な調整刺激装置と通信する埋込み可能な検知装置を組込んだ埋込み可能なシステムを示す概略図である。
【図２】本開示の一例による、刺激伝達治療のための技術を示すフローチャートである。
【図３】本開示の一例による、例示の埋込み可能な刺激装置の様々な構成要素を示す機能ブロック図である。
【図４】本開示の一例による、例示の埋込み可能な調整装置の様々な構成要素を示す機能ブロック図である。
【図５】本開示の一例による、例示の埋込み可能な調整刺激装置の様々な構成要素を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本開示は、神経刺激のための方法、装置及びシステムに基づく。本開示は、様々な例において、過活動膀胱を治療するために、脳に（例えば、膀胱から脳に）送信される求心性神経信号を調整する装置、システム及び方法に関連する。過活動膀胱を治療する現在の技術は、患者の応答が良くなることを望んで一定の電気インパルスを患者に送信するにすぎない。本開示の例では、異なる電気信号を様々な時点で患者に送信する。
【００２２】
様々な例では、膀胱の圧力を検知し、他のパラメータの中でも特に膀胱圧力に基づいて、例えば仙骨神経付近に配置した電極を介して脳に送信される電流レベルの上昇、低下又は維持などの、脳に送信される電流を決定できるシステムを採用することができる。
【００２３】
健康人では、膀胱が充填されているとき、脳に低レベルの求心性信号が送信され、膀胱が一杯になると、これらの求心性信号の強度が高くなって、排尿すべき時であることが指示される。本開示では、膀胱が充填されているときに脳に送信される信号が低レベルに保たれる神経電流調整器を採用する。信号を低レベルに保つ目的は、身体が切迫感に駆られるのを防いで排尿筋を弛緩したままにして外部括約筋を収縮したままにすることによって尿意頻数を低減し又はなくし、これによって早期排尿に対処するためである。膀胱が充填されている程度は、膀胱センサからの測定値に基づいて決定することができる。膀胱が一杯になって排尿の状態が整う（例えば、患者が排尿する姿勢をとる）と、脳に送信される信号レベルを高めて排尿することができる。脳への信号レベルは、神経電流の調整及び刺激を行うシステムを用いて制御される。
【００２４】
このようなシステムを、骨盤骨１１、膀胱１３、及び第３仙椎１７を含む仙骨を含む患者の骨盤領域の前面側の図及び後面側の図をそれぞれ示す図１Ａ及び図１Ｂに概略的に示す。膀胱センサ、具体的には圧力センサ１０と、図示の例ではＳ３孔に挿入されたリード１４を介して仙骨神経との間で電流を送受信する神経電流調整器及び電気刺激器を収容するユニット１２が設けられる。図示していない携帯型制御ユニットを用いて、圧力センサ、神経電流調整器及び電気刺激器を制御及び／又はモニタしてデータを収集し、他の考えられる機能の中でも特に、刺激の強度及び頻度又は神経電流の調整程度などのパラメータを変更することができる。
【００２５】
膀胱が充填されている時に膀胱の圧力を測定するために使用する膀胱圧力検知ユニットに関して言えば、このようなユニットは、例えば、プロセッサ、メモリ、通信インターフェイス、典型的には充電式の電源、及び膀胱圧力を検知するためのセンサ（例えば、圧電センサ、容量センサなど）を含むことができる。当業界では、埋込み可能な圧力センサが知られている。これについては、Ｇｅｒｂｅｒに付与された特許文献１及びカテーテルを含まない無線バッテリ駆動型充電式膀胱圧力センサについて記載しているＭａｒｇｏｔ  Ｓ．Ｄａｍａｓｅｒ他に付与された特許文献２を参照されたい。また、非特許文献１も参照されたい。米国カリフォルニア州サンフランシスコ、カリフォルニア通り５５５、３階のＴｒｏｎｉｃｓ  Ｇｒｏｕｐ社からも、加熱滅菌、長期安定性圧力モニタリング、静的圧力又は波形圧力の取得、有線又は無線電力及びデータ送信に対応する小型パッケージングを提供し且つ小型ＭＥＭＳ容量型圧力センサを含む埋込み可能な圧力センサが市販されている。
【００２６】
特定の例では、無線膀胱圧力センサが、無線膀胱圧力センサを膀胱壁に固定できるようにする取付け具を有し、取付け具は、膀胱鏡を用いて挿入され固定される。この無線膀胱圧力センサは、定期的に信号を送信するように構成され、促された時に信号を送信するように構成され、及び／又は、膀胱圧力が臨界レベルにある時に信号を送信するように構成される。いくつかの例では、膀胱圧力センサが、収集したデータを記録するために、膀胱圧力を外部メモリに送信する。
【００２７】
いくつかの例では、電気刺激器を用いて脳に求心性信号を供給することができる。例えば、いくつかの構成では、排尿すべき時である旨の信号を（例えば、携帯型装置又は圧力センサから）受信したとき、高レベルの求心性信号を送信することができる。いくつかの例では、仙骨神経を介して求心性信号を導入することができる。電気刺激装置は、少なくとも１つの刺激電極を有するリードを有し、少なくとも１つの刺激電極は、電気刺激装置が１又は２以上の神経の近くに（例えば、神経に隣接して、神経の周囲に、神経内に）配置されたとき、１又は２以上の神経に刺激を与える。いくつかの例では、リードが、最適な結果のためにどの電極を刺激できるかに関する選択肢を与えるように、複数の刺激電極を含むことができる。リードは、リードを適所に保ってリードの移動を低減するのに役立つタイン(tine)と呼ばれる引掛かり、又はその他の可能性の中でも特に、１又は２以上の神経に巻かれるカフ(cuff)を含むことができる。いくつかの例では、本開示において無線電極を使用することができる。仙骨神経を刺激すべき場合、例えばＳ３孔を介して、又は別の好適なルートによって仙骨神経にアクセスすることができる。図３のブロック図に示すように、電気刺激装置１８は、リード２０、プロセッサ５６、メモリ５８、電気刺激器６０、通信インターフェイス６２、及び電源６４を含むことができる。電気刺激器６０は、例えば刺激パルス発生器であり、このような装置は、容易に入手可能であるとともに当業界で既知である。メモリ５８は、例えば、遠隔装置（例えば、圧力センサ、携帯型通信装置など）から通信インターフェイス６２を介して受信した命令を含む実行命令、（例えば、振幅、パルス幅、パルス率などに関する）最新の刺激パラメータ、及び装置によって付与された刺激信号の記録を記憶することができる。プロセッサ５６は、電気刺激を送出する電気刺激器６０、及び情報を送受信する通信インターフェイス６２を制御する。いくつかの構成では、電気刺激装置は、例えば膀胱圧力センサ又は外部携帯型装置から無線で信号を受信し、一定のパルスを送信するのではなく促された時に電気パルスを送信するように構成される、市販の刺激装置の修正版とすることができる。
【００２８】
このように、例えば圧力測定値及び患者入力などに基づいて刺激電流を付与したり又はしなかったりする電気刺激器を提供することができる。電気刺激器は、排尿すべきときであると判断すると、脳に向かう求心性信号の強度を高めることによって、例えば身体に切迫感を与え、この結果、排尿筋の収縮及び外部膀胱括約筋の弛緩を引起すことができる。
【００２９】
本明細書では、例えば仙骨神経などの１又は２以上の関心神経を伝わる電気信号をモニタして制御する神経電流調整器を提供することもできる。例えば、いくつかの構成では、この神経電流調整器が、１又は２以上の神経の求心性信号をモニタする。求心性信号の強度が低すぎる（例えば、所定の低信号閾値を満たさない又は超えない）場合、この閾値を確実に満たす又は超えるように電流を高める操作を行うことができる。より一般的には、求心性信号の強度が高すぎる（例えば、所定の上限信号閾値を超える）場合もあり、この場合、閾値を確実に超えないように求心性信号を少なくとも部分的に遮断する操作を行うことができる。神経電流調整器は、１又は２以上の神経内の電流を検知する少なくとも１つの検知電極を有するリード、例えば電気神経学的神経活動を検知するように適合された少なくとも１つの検知電極を有するリードを含むことができる。当業界では、電気神経学的活動を決定する装置が知られている。いくつかの例では、リードが、いずれの１又は複数の電極を検知できるかに関する選択肢を与えるように複数の検知電極を含むことができる。電気刺激リードと同様、神経電流調整器のリードも、リードを適所に保ってリードの移動を低減するのに役立つタイン(tine)、又は他の可能性の中でも特に、神経に巻かれるカフ(cuffを含むことができる。仙骨神経には、Ｓ３孔を介して、又は別の好適なルートによってアクセスすることができる。
【００３０】
様々な例では、神経電流調整装置が、少なくとも１つの検知電極に加えて、１又は２以上の神経から送信される神経信号を修正するように適合された少なくとも１つの信号修正電極を有するリードも含む。いくつかの例では、リードが、複数の信号修正電極を含むことができる。上述したように、リードは、リードを適所に保ってリードの移動を低減するのに役立つタイン(tine)、又は他の可能性の中でも特に、神経に巻かれるカフを含むことができ、仙骨神経には、Ｓ３孔を介して、又は別の好適な技術によってアクセスすることができる。いくつかの例では、検知電極及び修正電極を別個のリード上に設けることができ、他の例では、検知電極及び修正電極を単一のリード上に設けることができる。さらに他の例では、検知電極、信号修正電極及び刺激電極を単一のリード上に設けることができる。いくつかの例では、電極が複数の機能（例えば、検知機能、修正機能及び刺激機能）を提供することができる。これについては、信号検知、修正及び刺激のために同じ（単複の）電極を利用することもできると理解されるであろう。
【００３１】
いくつかの例では、１又は２以上の神経（例えば、仙骨神経）に中を移動する電気信号を、一方向に伝搬する活動電位の形成によって修正することができる。背景として、生理学的条件下では、軸索の一端において神経活動電位（ＡＰ）が生成され、他端に向かって進む。軸索を電気的に神経刺激すると、通常は２つの伝搬する神経活動電位（ＡＰ）が生じ、１つは直交方向に（神経伝達物質が放出される末端に向かって）進み、１つは逆方向に（体細胞に向かって）進む。これらの方向の一方に活動電位が伝搬するのを防ぎながら他方に伝わるようにする技術が開発されている。このような一方向に伝搬する神経活動電位（ＡＰ）は、脳に送信されている自然に到来する求心性神経信号の衝突阻止のために使用することができる。これについては、電気的に開始された神経活動電位（ＡＰ）を、接近中の自然に生成された（例えば、膀胱からの）神経活動電位（ＡＰ）に向けて送信して、接近中の信号を少なくとも部分的に中和して少なくとも部分的な遮断をもたらすことができる。選択される刺激周波数は、例えば、活動電位生成器から刺激部位までの距離、軸索の伝導速度及び不応期に依存することができる。電気的に開始される活動電位は、単極電極形態及び多極（例えば双極、三極など）電極形態を用いて形成することができる。非特許文献２〜５を参照されたい。
【００３２】
図４のブロック図に示すように、神経電流調整装置１９は、少なくとも１つのリード２２、プロセッサ５６、メモリ５８、（例えば電気的に誘導された一方向に伝搬する求心性信号を、神経活動電位（ＡＰ）によって少なくとも部分的に遮断することによる制御などの、神経電流測定及び制御のための回路を含む）神経電流調整器６６、通信インターフェイス６２、及び電源６４を含むことができる。メモリ５８は、例えば、遠隔装置（例えば、圧力センサ、携帯型通信装置など）から通信インターフェイス６２を介して受信した命令を含む実行命令、最新の刺激パラメータ（例えばブロック信号の周波数及び振幅）、及び装置によって付与された制御信号の記録を記憶することができる。プロセッサ５６は、情報を送受信する通信インターフェイス６２、及び神経電流を測定して制御信号（例えば、電気的に開始された一方向に伝搬する神経活動電位（ＡＰ））を送出する神経電流調整器６６を制御する。
【００３３】
いくつかの例では、図３及び図４の装置を、上述した機能を有するプロセッサ５６、メモリ５８、電気刺激器６０、リード２０、神経電流調整器６６、リード２２、通信インターフェイス６２及び電源６４を含む図５のブロック図に示すような単一の装置に組合せることができる。いくつかの例では、単一のリードを用いて、検知機能、修正機能及び刺激機能を提供することができる。
【００３４】
いくつかの構成では、仙骨神経内の自然の求心性信号が誤って上昇した場合、かかる求心性信号を部分的に遮断して、膀胱が充填されている間に通常送信される低レベル求心性信号を模倣した低レベル信号を形成する。他の構成では、仙骨神経内の誤って上昇した自然の求心性信号を、実質的に完全に遮断して、膀胱が充填されている間に通常送信される低レベル求心性信号を模倣した人工電気信号に置き換える。このような信号は、低レベル信号を送信するように修正された上述したような電気刺激器を用いて供給することができる。上述したような一方向に伝搬する活動電位の形成によって、又は、神経付近に配置した埋込みリード電極を用いて神経インパルスを遮断し、特定の波形を用いて神経細胞膜が活動電位を送信できないようにすることを記載した特許文献３に記載されているような別の好適な技術によって、自然の求心性信号を部分的に又はほぼ完全に遮断することができる。
【００３５】
神経電流調整装置は、仙骨神経等の神経の中を移動する電気信号に関連した電流をモニタし且つ修正する能力を有することによって、（例えば、神経電流を低く保つことによって）正しい求心性信号を脳に中継させることを確保し、それにより、突然の尿意を生じさせる求心性信号の強度が時期尚早に増大することを回避する。
【００３６】
外部携帯型制御ユニットは、一日の活動の間ずっと患者に同伴する装置であり、小型のバッテリ駆動式であり、典型的には充電式であり、移動可能であるのがよい。外部携帯型制御ユニットは、例えば液晶（ＬＤＣ）又は発光ダイオード（ＬＥＤ）スクリーン等のディスプレイと、ボタン、キーパッド又はタッチ画面（例えば、抵抗性又は容量性タッチスクリーン）等の簡単なユーザインターフェイスを有するのがよい。様々な例では、プログラミング可能な外部携帯型制御ユニットを用いて、圧力センサ、神経電流調整器及び／又は電気刺激器の任意のものをモニタし及び／又は作動させることができる。プログラミングク可能な外部携帯型制御ユニットは、センサ、調整器及び刺激器の任意のものから無線で信号を受信することができ、電流設定値及び圧力測定値をユーザに表示するように構成されるのがよい。ユーザは、刺激の強度又は求心性信号の抑制レベル等のいくつかのパラメータを調整することができる。外部携帯型制御ユニットは、圧力センサからの膀胱圧力情報、調整器からの神経電流情報、又はその両方を受信し、神経電流調整パラメータの調整、刺激パラメータの調整、又はその両方を行うコマンド信号を調整器に送信する。ユーザはまた、促されたか否かに関わらず、排尿する要望又は承認を入力することができる。例えば、図２に関連して後で述べるようなルーチンを用いて、ユーザを促すことができる。ユーザは、外部携帯型制御ユニットによって提供されるユーザインターフェイスを介して、排尿イベント、すなわち自発的排尿を開始することができる。いくつかの例では、排尿イベントの時間の長さは、（例えば、ボタン又はタッチスクリーンを介して）排尿イベントの継続時間全体にわたって入力を行うことによって、又は、排尿を開始する第１の時間及び排尿を終了する第２の時間の入力を行うことによって、又は、所定の時間長にわたって排尿することによって決定される。
【００３７】
次に、図２に関連して、本開示のいくつかの例によるプロセスについて説明する。１０２において、プロセスを開始させると、１０４において、例えば携帯型制御ユニットによって、膀胱圧力信号を取得する。次に、１０８において、制御ユニットは、例えば受信した圧力信号と、患者毎に異なることがある所定の閾値とを比較することによって、膀胱が排尿イベントを開始するのに十分に一杯であるか否かを決定する。１０８において、（例えば、受信した圧力信号が閾値未満であることにより）膀胱が排尿イベントを開始するのに十分に一杯でない場合、（例えば、本明細書で説明した神経電流調整器によって）脳に低レベル求心性信号を送信することを確保する操作を行う。所定期間の後再び、コントローラが膀胱圧力信号を取得し、この時点で膀胱が排尿イベントを開始するのに十分に一杯であるかどうかを決定する。十分な尿が膀胱に流れ込んだら、（例えば、圧力センサから受信した信号が閾値を超えることにより）膀胱が排尿イベントを開始するのに十分に一杯であると決定し、１１０において、この時点で排尿を望むか否かについて患者を促す。患者が応答しなかった場合、又は、排尿すべき時ではない旨を指示した場合、１０６において、脳に低レベル求心性信号を送信し続けて、圧力をモニタし続ける。患者に対して、膀胱が排尿するのに十分に一杯であることを定期的に思い出させ、排尿を望むか否かを問い合わせる。患者が排尿を望む旨を指示したら、１１２において、（例えば、自然の求心性信号に適用していた制限を取除くことによって、及び／又は、電気刺激によって）脳に高レベル求心性信号を送信することを確保する操作を行い、患者が排尿することを可能にする。その後、１１４において、排尿が終了したかどうかを患者に尋ねる。否定的な応答がされた場合、又は、応答がない場合、脳に高レベル求心性信号を送信し続ける。患者が、排尿が終了した旨を指示したら（変形例として、所定の排尿期間が経過したら）、１０６において、脳に低レベル求心性信号を送信することを確保する操作を再び行い、プロセスを繰返す。
【００３８】
本明細書では、様々な例を具体的に図示し説明したが、本開示の趣旨及び意図する範囲から逸脱することなしに、本開示の様々な変更及び変形が上記教示の対象となり、添付の特許請求の範囲に含まれる。例えば、いくつかの構成では、膀胱に取付けた単一の装置内に電気刺激器及び圧力センサを設けて神経電流調整器と無線で通信することができる。これらの構成の一部では、刺激器が、例えば仙骨神経ではなく膀胱を直接刺激することもできる。いくつかの構成では、神経電流調整器が、仙骨神経ではなく下腹神経内の信号をモニタして制御することができる。いくつかの構成では、本開示のシステム及び方法を、尿貯留を確実にするように修正することができる。いくつかの構成では、外部括約筋に関連する神経信号をモニタして制御することができ、この場合、膀胱が満たされつつある期間では脳に送信される求心性信号を高く保ち、排尿中には低く保つことができる。
【００３９】
本明細書では、特定の用途のための説明例に関して本開示の原理を説明したが、本開示がこれらの例に限定されるものではないと理解されたい。当業者及び本明細書で行った教示を利用する者は、さらなる修正、応用、実施例及び同等物の置換が全て本明細書で説明した例の範囲に該当すると認識するであろう。従って、本開示は、上記の説明によって限定されるものではないと見なすべきである。
【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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【国際調査報告】
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