(57)【要約】睡眠に関する呼吸障害を治療するために刺激リード線を経皮的に移植するためのシステムおよび方法である。
2012521864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
睡眠に関する呼吸障害を治療するために刺激リード線を移植する方法であって、
案内機構の先端部を経皮的に挿入し、案内機構の基端部を皮膚表面の外側に維持しながら案内機構の先端部を目標神経の刺激場所の近傍に配置する工程と、
案内機構の基端部に対して刺激リード線を開放可能に係合させ、刺激リード線の先端部が目標刺激場所に位置するまで刺激リード線を経皮的に挿入するために案内機構を経由して刺激リード線をスライド可能に前進させる工程と、を含む方法。
【請求項２】
目標刺激場所に刺激リード線の先端部の位置を維持しながら案内機構を離脱させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
刺激リード線の先端部の位置を維持する工程は、目標刺激場所に先端部の位置を維持するための固定機構を配置する工程を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
固定機構を配置する工程は、刺激リード線の先端部に固定機構を位置させる工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
刺激リード線は、第１の面と、第１の面に対向する第２の面とを有し、
固定機構を位置させる工程は、刺激リード線の先端部の第２の面上に固定機構を位置させる工程を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
目標刺激場所の神経に開放可能に接触するように構成された少なくとも１つの刺激電極を有するように、刺激リード線の先端部の第１の面を配列させる工程と、
神経と皮膚表面との間に置かれる絶縁性要素を有するように、刺激リード線の先端部の第２の面を配列させる工程と、を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
固定機構を配置する工程は、部材のアレイを、刺激リード線の先端部の本体の反対側に位置する第１の保存位置から刺激リード線の先端部の本体から概ね外側に延びる第２の配置位置へ選択的に開放する工程を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
案内機構の少なくとも一部をカニューレとして提供する工程を含む請求項７に記載の方法であって、
案内機構を経由して刺激リード線をスライド可能に前進させる工程にはカニューレを通じて刺激リード線をスライド可能に前進させる工程が含まれ、
カニューレを通じた刺激リード線の先端部の前進中において、先端部がカニューレの内部表面に対して係合することにより各部材を第１の保存位置に維持する工程と、
目標刺激場所からカニューレを離脱させた後、刺激リード線の各部材を第１の保存位置から第２の配置位置へ開放する工程と、を含む方法。
【請求項９】
各フラップを第１の保存位置に維持する工程は、カニューレの先端延長部によって部材を開放可能にカバーする工程を含み、先端延長部は刺激リード線の電極部を露出させる開口を形成する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
部材を少なくとも１つの返し若しくはフラップとして配列させる、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
目標刺激場所に刺激リード線の先端部を維持しながらカニューレを離脱させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
案内機構の先端部を経皮的に挿入する工程は、案内機構の少なくとも一部をカニューレとして提供する工程を含み、案内機構を経由して刺激リード線をスライド可能に前進させる工程にはカニューレを通じて刺激リード線をスライド可能に前進させる工程が含まれ、
案内機構の先端部を経皮的に挿入する工程は、概ね湾曲した形状の柔軟性先端部を有することにより、配置位置のときにはカニューレの端部がカニューレの基端部の長手方向軸に対して概ね鈍角となる方向を向き、挿入位置のときにはカニューレの基端部の長手方向軸に概ね平行となる方向を向くように柔軟性先端部が構成可能であるカニューレを準備する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
目標刺激場所に刺激リード線の先端部を配置後、柔軟性先端部を概ね湾曲した形状とする工程と、
刺激リード線の先端部が目標刺激場所にくるまで、刺激リード線の先端部をカニューレの端部から外へスライド可能に前進させる工程と、
目標刺激場所に刺激リード線の先端部を維持しながらカニューレを離脱させる工程と、を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
皮膚表面へのカニューレの侵入ポイントを目標刺激場所から第１の距離離れた位置とする工程を含み
第１の距離は、先端部が配置位置にあるときにカニューレの端部とカニューレの基端部の長手方向軸との距離である第２の距離と、最大で刺激リード線の電極部の長さに相当する第３の距離との合計に略等しい、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
経皮的アクセス手法により、刺激リード線の基端部を目標刺激場所から患者の肺の領域へ前進させる工程を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
案内機構の先端部を経皮的に挿入する工程は、案内機構の少なくとも一部をカニューレとして提供するとともに、カニューレの長手方向軸に概ね直交する方向を向いた開口を有する概ね剛体で真っ直ぐな先端部を有するようにカニューレを準備する工程を含み、
案内機構を経由して刺激リード線をスライド可能に前進させる工程には、カニューレを通じて刺激リード線をスライド可能に前進させる工程が含まれ、刺激リード線の先端部が目標刺激場所にきてカニューレの基端部に対して概ね鈍角となる方向を向くまで、刺激リード線の先端部が開口の端部から外へ延び、
案内機構の先端部を経皮的に挿入する工程は、目標刺激場所に刺激リード線の先端部を維持しながらカニューレを離脱させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
皮膚表面へのカニューレの侵入ポイントを目標刺激場所から第１の距離離れた位置とする工程を含み、第１の距離は、最大でも刺激リード線の電極部の長さに相当する第２の距離に概ね等しい、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
カニューレの前進後、カニューレの長さ方向に沿って間隔の空けられた目盛りマーキングにより先端部の挿入深さを測定する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
テスト針を経皮的に挿入する工程は、
目標刺激場所を含む複数のテスト刺激場所にテスト針を経皮的に挿入する工程と、
各テスト刺激場所に刺激信号を付与することにより、複数のテスト刺激場所の中から目標刺激場所を決定する工程と、
刺激信号の付与中に、舌の突出若しくは引っ込みの発生、上部気道の断面積の変化、非目標筋肉における反応欠如、舌筋若しくは喉頭筋のけいれん、又は目標筋肉における最大の筋電図検査反応、のうち少なくとも１つを監視する工程と、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
決定された目標刺激場所に基づいて、目標刺激場所への経皮的アクセス経路を特定する工程を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
目標刺激場所を決定する工程は、各テスト刺激場所における刺激パラメータの配列を変える工程を含み、
各刺激パラメータは、振幅パラメータ、周波数パラメータ、パルス幅パラメータ、極性パラメータ、および継続時間パラメータのうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
睡眠に関する呼吸障害を治療するために刺激リード線を移植するための経皮的アクセスシステムであって、
先端部と基端部とを有するテスト針であって、基端部は開放可能に基端部に固定されたハンドルを備え、ハンドルは皮膚表面の外部に残るように大きさが決められ、針は神経に対して経皮的にアクセスするように構成された長さを有する、テスト針と、
先端部および基端部を有する概ねチューブ状の部材を形成し、テスト針を越えてスライドして前進可能に構成されたカニューレと、
電極アレイを形成する第１の面と第１の面の反対側にある第２の面とを有する先端部を備える刺激リード線であって、第２の面は、選択的に配置可能な固定機構と、カニューレの中をスライド可能に前進するように構成されてカニューレの長さよりも長い長さを有する刺激リード線とを形成する、刺激リード線と、を備えるシステム。
【請求項２３】
カニューレは、先端部から延びる先端延長部を備え、先端延長部が固定機構をカバーする場合には固定機構を保存モードに維持し、先端延長部が固定機構を露出させる場合には固定機構を配置モードに維持する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
先端延長部は、保存モードおよび配置モードにある場合でも、刺激リード線の電極部を露出させるための開口を形成する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
カニューレの長さ方向に沿って間隔の空けられた一連の目盛りマーキングを備え、カニューレの挿入深さを経皮的に測定するように配置されたカニューレの中間部分と、
テスト針の長さ方向に沿って間隔の空けられた一連の目盛りマーキングを備え、テスト針の挿入深さを経皮的に測定するように配置されたテスト針の中間部分のうち、
少なくとも１つを備える、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
テスト針、カニューレ、若しくは刺激リード線のうち少なくとも１つは、蛍光透視法のもとで各テスト針、カニューレ、若しくは刺激リード線の方向および位置を特定するように構成された少なくとも１つのＸ線不透過性マーカーを備える、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２７】
カニューレの先端部は、柔軟であるとともにカニューレの先端をカニューレの基端部の長手方向軸に対して概ね直交する方向に向ける概ね湾曲した形状を有する、請求項２２に記載のシステムであって、
カニューレに対して開放可能に係合されるとともにカニューレ内に搭載された位置にある補強剤を備え、補強剤は、柔軟な先端部をカニューレの基端部の長手方向軸に略平行な方向に向け、離脱位置にあるときは柔軟な先端部を概ねその湾曲した形状となるようにする、システム。
【請求項２８】
神経に対する経皮的アクセスを確立するための電極移植機器であって、
ハンドルと、
ハンドルから延びて、神経に対する経皮的アクセスを提供するように構成された長さを有するバレルと、
バレルによって支持され、電極本体を神経に対して固定するための少なくとも１つの選択的に配置可能な返しを備える係合機構と、を備え、
神経に対する電極本体の固定は、少なくとも１つの返しによる係合を神経の近傍にある組織の中へ貫通させることにより行われ、
電極本体は、目標神経の近傍へ配置するための経皮的挿入を行えるように大きさおよび形状が決められている、機器。
【請求項２９】
バレルは、概ね中空の伸長チューブ状部材を備え、
係合機構は、バレルの中を通ってバレル内で長手方向に移動可能な少なくとも１つのロッドを備え、
少なくとも１つの返しは、少なくとも１つのロッドの先端に開放可能に結合される、請求項２８に記載の機器。
【請求項３０】
ハンドルは、バレルを経由してロッドの基端部に結合された開放トリガを備え、
開放トリガは、神経の近傍にある組織の中に貫通するよう少なくとも１つの返しを整列させるように、少なくとも１つのロッドをバレルの先端から外に向かって前方へ移動させるように構成されている、請求項２９に記載の機器。
【請求項３１】
少なくとも１つのロッドの先端は針を有し、少なくとも１つの返しは針に開放可能に結合される、請求項３０に記載の機器。
【請求項３２】
少なくとも１つの返しを経由して少なくとも１つのロッドの先端に開放可能に結合された電極本体を備える、請求項３０に記載の機器。
【請求項３３】
電極本体を少なくとも１つの返しに接続するとともにそれらの間に配置される少なくとも１つの縫合部材を備え、
少なくとも１つの返しはロッドの先端から開放されても電極に接続されたままである、請求項３２に記載の機器。
【請求項３４】
少なくとも１つの返しは、第１の返しのアレイと第２の返しのアレイとを備え、
第１のアレイは電極本体の第１の面の部分上に配置され、第２のアレイは電極本体の第２の面の部分上に配置され、
第１のアレイおよび第２のアレイは、神経の幅よりも大きい幅をもって短手方向に間隔が空けられている、請求項３２に記載の機器。
【請求項３５】
電極本体は、刺激リード線の長手方向軸に平行に並べられた、第１の返しのアレイと第２の返しのアレイとの間に配置される一連の電極要素を備える、請求項３４に記載の機器。
【請求項３６】
経皮的に移植可能な電極システムであって、
神経のまわりに開放可能に適合するように構成され、生体的吸収性材料で形成されたカフと、
カフ内にはめこまれた電極要素のアレイと、を備え、
各電極要素の長手方向軸はカフの長手方向軸に対して概ね垂直であり、各電極要素はカフの長さ方向に沿って互いに間隔が空けられており、
それぞれが各電極要素に接続されるとともにそこから延びるワイヤのアレイをさらに備え、
ワイヤのアレイは刺激リード線の本体から先端方向に延びており、
カフは目標神経の近傍に経皮的に挿入可能なように大きさおよび形状が決められている、電極システム。
【請求項３７】
各ワイヤは一連のコイルとして各ワイヤの長さ方向に並べられる、請求項３６に記載の電極システム。
【請求項３８】
各ワイヤが接続されるとともにワイヤの先端から間隔が空けられた留め具本体を備える、請求項３７に記載の電極システム。
【請求項３９】
各電極要素は、カフの内部表面にて露出する底部と底部の反対側にある頂部とを有する導電性部分と、導電性部分の頂部および側面の両方に接続されてそれらを取り囲む絶縁性カバーとを備え、
カフの生体的吸収性材料は少なくとも１つの絶縁性カバーと各電極要素の側面とを概ね取り囲む、請求項３６に記載の電極システム。
【請求項４０】
各電極要素の導電性部分は神経に接触するように構成され、絶縁性カバーは神経と皮膚表面との間に配置されるように構成される、請求項３９に記載の電極システム。
【請求項４１】
経皮的に移植可能な電極システムであって、
生態的吸収性材料で形成され、神経のまわりにて自己サイジングで崩壊することにより神経と結合するように構成された伸長ステントと、
ステントによって支持される電極要素のアレイと、を備え、
各電極要素は、チューブ状部材の長さ方向に沿って互いに間隔が空けられており、
それぞれが各電極要素に接続されるとともにそこから延びるワイヤのアレイをさらに備え、
ワイヤのアレイは刺激リード線の本体から先端方向に延びており、
伸長ステントは目標神経の近傍に経皮的に挿入可能なように大きさおよび形状が決められている、電極システム。
【請求項４２】
各電極要素は伸長チューブ状部材の長手方向軸に概ね平行である、請求項４１に記載の電極システム。
【請求項４３】
ステントは相互に接続された１組のらせん形支柱を備え、各電極要素は各らせん形支柱の間にて支持される、請求項４２に記載の電極システム。
【請求項４４】
生体的吸収性材料は、所定時間経過したときに患者の体内においてステントの吸収を発生させるように構成される、請求項４１に記載の電極システム。
【請求項４５】
経皮的に移植可能な電極システムであって、
生態的吸収性材料で形成された伸長キャリアと、
キャリアによって支持される電極スパイクのアレイと、を備え、
各電極スパイクは、キャリアの表面から概ね外側に向かって延びるとともにキャリアの長さ方向に沿って互いに間隔が空けられており、
それぞれが各電極スパイクに接続されるとともにそこから延びるワイヤのアレイをさらに備え、
ワイヤのアレイは刺激リード線の本体から先端方向に延びており、
伸長キャリアは目標神経の近傍に経皮的に挿入可能なように大きさおよび形状が決められている、電極システム。
【請求項４６】
キャリアは第１の面および第２の面を有する略平坦部材を備え、電極スパイクは略平坦部材の第１の面から上方に延びる、請求項４５に記載の電極システム。
【請求項４７】
各電極スパイクは第１の先端部および第２の基端部を有する導電性要素を形成し、第２の基端部は導電性要素の頂部に絶縁性カバーを有し、第１の先端部は神経への貫通接触を生み出すように大きさが決められた露出導電性領域を形成する、請求項４６に記載の電極システム。
【請求項４８】
生体的吸収性材料は、所定時間経過したときに患者の体内においてキャリアの吸収を発生させるように構成される、請求項４５に記載の電極システム。
【請求項４９】
先端、基端、および先端と基端との間に延びる本体を有する伸長キャリアと、伸長キャリアの長さ方向に沿って間隔が空けられるとともに電場を生成するように構成された電極要素のアレイと、各電極要素に電気的に接続する刺激リード線と、を有する刺激ユニットと、
電極要素によって生成される電場の領域よりも実質的に大きい領域を形成する絶縁性シールドと、
キャリアを絶縁性シールドに接続することにより、絶縁性シールドが刺激ユニットよりも皮膚表面の近くにある状態で刺激ユニットおよび絶縁性シールドを神経の反対側に配置する留め具機構と、を備え、
刺激ユニット、絶縁性シールド、および留め具機構のそれぞれは、目標神経の近傍に経皮的に挿入可能なように大きさおよび形状が決められている、経皮的電極システム。
【請求項５０】
留め具機構は１組の留め具を備え、留め具のうちの１つはキャリアの先端をシールドの先端に結合させ、その他の留め具がキャリアの基端をシールドの基端に結合させる、請求項４９に記載の電極システム。
【請求項５１】
伸長キャリアの本体は神経の直径の少なくとも２倍の長さを有する、請求項４９に記載の電極システム。
【請求項５２】
刺激リード線は複数のワイヤを備え、
各ワイヤは、その他のワイヤやその他の電極要素とは独立して各電極要素へ電気的に接続される、請求項４９に記載の電極システム。
【請求項５３】
刺激電極を経皮的に移植する方法であって、
神経とは反対側に、皮膚−筋肉層を通る１組の切開を経皮的に生成する工程と、
１つの切開の中に刺激ユニットを経皮的に挿入し、刺激ユニットを、刺激ユニットの電極アレイが神経および皮膚表面に面するように神経の裏側まで組織の中を前進させる工程と、
１つの切開の中に絶縁性シールドを経皮的に挿入し、絶縁性シールドを、神経と皮膚表面の間に位置するように刺激ユニットの電極アレイとは反対側の神経周囲の位置まで組織の中を前進させる工程と、を含む方法。
【請求項５４】
シールドと刺激ユニットとの間の間隔を維持しながら絶縁性シールドを刺激ユニットに結合させる工程を含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
絶縁性シールドを結合させる工程は、神経を第１の留め具と第２の留め具との間に位置させながら、刺激ユニットの第１の端部とシールドの第１の端部との間の第１の留め具を固定し、刺激ユニットの第２の端部とシールドの第２の端部との間の第２の留め具を固定する工程を含む、請求項５４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に患者の軟組織を刺激および監視するための移植可能刺激システムに関し、特に、閉塞性睡眠時無呼吸症やその他の障害など睡眠に関連する呼吸障害を治療するために刺激リード線を経皮的に運搬する方法を用いるシステムおよび方法、および刺激リード線の刺激電極部の様々な構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
睡眠時無呼吸症は、一般的に睡眠中における呼吸の中断に関する。閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）と呼ばれる睡眠時無呼吸症の１つの種類は、上部気道の閉塞および／又は崩壊に起因する睡眠時の呼吸の反復的な中断を特徴とし、通常、血液酸素飽和度の低下に伴って生じる。
【０００３】
閉塞性睡眠時無呼吸症の１つの治療には、顎の下の首の領域に位置する舌下神経へ電気的刺激を運搬することが含まれていた。このような刺激治療法は、上部気道の筋肉を活性化することにより上部気道の開通性を維持している。睡眠時無呼吸症の治療において、閉塞した気道を通じた呼吸が困難であることが原因で増加する呼吸努力は、吸気時において気道を開いた状態に保持する上部気道の筋肉もしくは筋肉群に、同期化された刺激を付与することによって回避される。例えば、オトガイ舌筋の筋肉は、睡眠時無呼吸症の治療中において舌下神経の周囲に配置されたカフ電極によって刺激される。
【発明の概要】
【０００４】
原文に記載なし。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本明細書に開示された実施形態に係る、移植可能刺激システムの模式図
【図２】本明細書に開示された実施形態に係る、移植可能刺激システムのブロック図の模式図
【図３】本明細書に開示された実施形態に係る、検出監視装置のブロック図の模式図
【図４】本明細書に開示された実施形態に係る、場所探知ツール、刺激モニタ、および反応評価アレイを備える経皮的アクセスシステムの模式図
【図５】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激場所を特定する方法の模式図
【図６Ａ】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線案内ツールの横平面図
【図６Ｂ】本明細書に開示された実施形態に係る、図６Ａの線６Ｂ−６Ｂに沿った断面図
【図６Ｃ】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線案内ツールの横平面模式図
【図７Ａ】本明細書に開示された実施形態に係る、テスト探知ツールの挿入を示す断面模式図
【図７Ｂ】本明細書に開示された実施形態に係る、案内ツール挿入後の構成を示す断面模式図
【図７Ｃ】本明細書に開示された実施形態に係る、探知ツール離脱後の構成を示す断面模式図
【図７Ｄ】本明細書に開示された実施形態に係る、案内ツールによる刺激リード線挿入後の構成を示す断面模式図
【図７Ｅ】本明細書に開示された実施形態に係る、案内ツール離脱後の刺激リード線の構成を示す断面模式図
【図８Ａ】本明細書に開示された実施形態に係る、先端電極部を備える刺激リード線の横平面模式図
【図８Ｂ】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激電極部の模式図を含む図８Ａの刺激リード線の底平面図
【図８Ｃ】本明細書に開示された実施形態に係る、固定機構の模式図を含む図８Ａ−８Ｂの刺激リード線の斜視図
【図８Ｄ】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線案内ツールの先端部の斜視図
【図８Ｅ】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線案内ツールの先端部およびその中を延びる刺激リード線の断面図
【図８Ｆ】本明細書に開示された実施形態に係る、凹型の電極部を備える刺激リード線の先端部の部分端面図
【図８Ｇ】本明細書に開示された実施形態に係る、凹型の電極部を備える刺激リード線の先端電極部の部分端面図
【図９】本明細書に開示された実施形態に係る、固定機構を備える刺激リード線の斜視図
【図１０】本明細書に開示された実施形態に係る、別の固定システムの斜視図
【図１１】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線の経皮的運搬方法を示す断面模式図
【図１２】本明細書に開示された実施形態に係る、図１１に関連する方法を用いた案内ツールの横平面図
【図１３】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線の先端電極部の底平面図
【図１４Ａ】本明細書に開示された実施形態に係る、図１１−１２に示す選択的に配置可能な固定機構の拡大断面模式図
【図１４Ｂ】本明細書に開示された実施形態に係る、周囲組織に対して配置された状態の固定機構の拡大側面模式図
【図１４Ｃ】本明細書に開示された実施形態に係る、固定機構により神経に対して固定された刺激リード線の先端電極部の断面模式図
【図１５】本明細書に開示された実施形態に係る、吸収前の生体的吸収性刺激システムの斜視模式図
【図１６】本明細書に開示された実施形態に係る、吸収後の図１５に示す生体的吸収性刺激システムの斜視模式図
【図１７Ａ】本明細書に開示された実施形態に係る、図１５−１６に示す刺激システムの電極部の拡大横平面図
【図１７Ｂ】本明細書に開示された実施形態に係る、図１６の線１７Ｂ−１７Ｂ沿いの断面図
【図１８】本明細書に開示された実施形態に係る、生体的吸収性・ステント型電極の刺激リード線の横平面図
【図１９】本明細書に開示された実施形態に係る、神経に対して図１８のステント型・電極の刺激リード線の配置を示す横平面模式図
【図２０】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線の生体的吸収性・ステント部分の吸収後における神経に対する電極の固定を示す断面模式図
【図２１】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線の生体的吸収性・ステント部分の吸収後における目標神経に対する刺激リード線の電極の横平面模式図
【図２２】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線の生体的吸収性電極部の斜視模式図
【図２３】本明細書に開示された実施形態に係る、吸収前の図２２に示す移植された刺激リード線の電極の斜視模式図
【図２４】本明細書に開示された実施形態に係る、吸収後の図２２に示す移植された刺激リード線の電極の斜視模式図
【図２５】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線の電極部の上平面図
【図２６】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線の電極部および絶縁性シールドを備える、神経に対して配置された刺激システムの上平面模式図
【図２７】本明細書に開示された実施形態に係る、図２６の線２７−２７沿いの断面図
【図２８】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激リード線の電極部の上平面図
【図２９】本明細書に開示された実施形態に係る、結合機構を経由して刺激リード線の電極部へ開放可能に接続された絶縁性シールドの側面模式図
【図３０】本明細書に開示された実施形態に係る、刺激システムへの経皮的アクセス方法の一態様を示す断面模式図
【図３１】本明細書に開示された実施形態に係る、経皮的アクセス方法の一態様を示す上立面模式図
【図３２】本明細書に開示された実施形態に係る、経皮的アクセス方法の別の態様を示す断面模式図
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本ＰＣＴ出願は２００９年３月３１日に米国にて出願された仮特許出願：６１／１６５，１１０号を基礎として優先権を主張し、当該米国仮特許出願は参照により全体がそのまま本明細書に組み入れられる。
【０００７】
添付図面に関して検討しながら、本明細書に開示された実施形態の以下の詳細な説明を参照することにより、本明細書の開示が、より良く理解され、本明細書の開示の態様および特徴が理解される。
【０００８】
下記の詳細な説明は、あくまで本質的に例示的なものに過ぎず、本明細書の開示、または本明細書の開示の適用および使用を限定するものではない。さらに、先行する技術分野、背景、または下記の詳細な説明において示される、表現されまたは暗示されるいかなる理論にも拘束されるものではない。
【０００９】
本明細書の開示の実施形態は、閉塞性睡眠時無呼吸（これに限定されない）のような睡眠に関わる呼吸障害を治療するための移植可能医療装置、システムおよび方法を提供する。これらの方法およびシステムでは、刺激が、経皮的に若しくは他の低侵襲技術を利用することによりもたらされるリードシステムを通じて舌下神経（若しくは別の目標神経）に付与される。加えて、本明細書の開示の実施形態は、刺激リード線の刺激電極部分について様々な形態を有する。
【００１０】
図１は、本明細書に開示される実施形態に係る、経皮的（percutaneously）に配置された刺激電極を含む移植可能刺激システムの模式図である。図１に示すように、本明細書の開示の一実施形態の移植可能刺激システム１０の実施例は、患者２０の胸部の中に外科的に設置できる移植可能パルス発生器（ＩＰＧ）５５と、ＩＰＧ５５の接続ポートの中に設置されたコネクタ（図示せず）を介してＩＰＧ５５に電気的に接続された刺激リード線５２と、を含んでいる。リード線５２は、詳細に後述するように、刺激電極部６５を含み、ＩＰＧ５５から延びて、患者１０の舌下神経５３のような所望の神経に接触するように刺激電極部６５が配置されて、神経５３を刺激できるようになっている。例えば、リード線５２を利用してもよい例示的移植可能刺激システムは、クリストファーソン他に発行された米国特許第６，５７２，５４３号に記載されており、当該米国特許は参照により全体がそのまま本明細書に組み入れられる。一実施形態では、リード線５２は、呼吸圧力などの呼吸努力を検出するために患者１０内に設置された少なくとも１つのセンサ部６０（ＩＰＧ５５に電気的に接続され、ＩＰＧ５５から延びている）をさらに含んでいる。
【００１１】
いくつかの実施形態では、目標神経を刺激する電極部の動作を開始させるために、センサ部６０は呼吸パターン（吸気、呼気、呼吸休止など）を検知する。したがって、この配置によればＩＰＧ５５（図１）がセンサ部６０からのセンサ波形を受け取るため、ＩＰＧ５５は本明細書の開示の実施形態に合った治療計画に基づき、吸気（若しくは吸気に関わる呼吸パターンの別の態様）に同調して電気的刺激を送ることができる。また、センサ部６０はＩＰＧ５５によって駆動され、ＩＰＧ５５は、刺激リード線５２からのインピーダンス信号を受信して処理する内部回路を有する。
【００１２】
いくつかの実施形態ではセンサ部６０は圧力センサであり、当該実施形態の一態様によれば、圧力センサは患者の胸部の圧力を検知する。別の態様によれば、検知された圧力が胸部の圧力と心臓の圧力（血流など）の組み合わせということもあり得る。この構成によれば、コントローラは、患者の呼吸パターンを検知するために圧力検知情報を分析するように構成されている。
【００１３】
他のいくつかの実施形態では、センサ部６０は１つの生体インピーダンスセンサ若しくは１組の生体インピーダンスセンサを備え、胸部以外の領域に配置することができる。ある態様によれば、そのようなインピーダンスセンサは生体インピーダンス信号若しくは生体インピーダンスパターンを検知するように構成されているため、制御ユニットは生体インピーダンス信号内の呼吸パターンを評価する。一実施形態では、生体インピーダンスの検知のために、電流が体内の電極部およびＩＰＧ５５（図３Ａ）のケースのうちの導電性部分を通じて付与される。このとき、インピーダンスを計算するために、２つの離れた刺激電極部間（あるいは１つの刺激電極部とＩＰＧ５５のケースのうちの導電性部分との間）の電圧が測定されている。
【００１４】
いくつかの実施形態では、システム１０は呼吸機能に関連する生理学的データをさらに得るための付加的なセンサを備える。例えば、システム１０は経胸腔的生体インピーダンス信号、心電図（ＥＣＧ）信号、若しくは他の呼吸関連信号を測定するために胸部領域に配置される様々なセンサ（例えば、図１のセンサ６７、６８、６９など）を備えても良い。
【００１５】
いくつかの実施形態では、閉塞性睡眠時無呼吸を処置するための検知・刺激システムは、閉塞性睡眠時無呼吸と診断された患者に対して治療的解決法を提供するための全体移植可能システムである。他の実施形態では、システムにおける１つ以上の構成要素が患者の体内へ移植されない。そのような非移植構成要素のうちいくつかの実施例（これに制限されない）は、外部センサ（呼吸、インピーダンスなど）、外部処理装置、若しくは外部電源を備える。当然のことながら、システムのうち移植された部分は、データの伝達を可能にする通信経路を提供し、および／部分と外部部分との相互間の信号を制御する。通信経路は、無線周波数（ＲＦ）遠隔リンク若しくは他の無線通信プロトコルを備える。
【００１６】
部分的にあるいは全体的に移植可能な場合であっても、システムは吸気時に舌下神経を刺激するように設計されているため、睡眠中において上気道に障害若しくは閉塞が生じるのを防止することができる。一実施形態では、移植可能システムは移植可能パルス発生器（ＩＰＧ）、末梢神経カフ（cuff）刺激リード線、および圧力検知リード線を備える。
【００１７】
図２は、本明細書に開示される一実施形態に係る、移植可能刺激システム１００を模式的に示すブロック図である。一実施形態では、システム１００は図１のシステム１０と少なくとも実質的に同じ機能および属性を含んでいる。図２に示すように、システム１００は検出モジュール１０２、刺激モジュール１０４、治療モジュール１０６、および患者管理モジュール１０８を含んでいる。一実施形態では、治療モジュール１０６のＩＰＧ１０９は図１のＩＰＧ５５と少なくとも実質的に同じ機能および属性を含んでいる。
【００１８】
パラメータ配列を介して、検出モジュール１０２は、患者が就寝中か覚醒中かにかかわらず患者の呼吸状態を決定するために、さまざまな生理学的センサ（圧力センサ、血液酸素化センサ、音響センサ、心電図（ＥＣＧ）センサ、またはインピーダンスセンサなど）からの信号、および他の呼吸関連指示計などからの信号を受信して追跡する。このような呼吸検出は、単一のセンサ、もしくは任意の多様なセンサのどちらから受信されてもよく、またはより信頼できより正確な信号を提供する可能性があるさまざまな生理学的センサの組み合わせから受信されてもよい。
【００１９】
例えば、一実施形態では、検出モジュール１０２は図３に示すように検出モニタ１２０を含んでいる。検出モニタ１２０は、位置検出構成要素１３２または動作検出構成要素１３４のうちの少なくとも１つを含む身体パラメータ１３０を含んでいる。一実施形態では、動作検出構成要素１３４は、歩行、身体動作、会話などを示す「地震」活動の検出（加速度計または圧電変換器による）を追跡する。他の実施形態では、位置検出構成要素１３２は、加速度計または他の変換器による身体位置または姿勢の検出を追跡する。いくつかの実施形態では、身体パラメータ１３０は、位置検出構成要素１３２と動作検出構成要素１３４の両方からの信号を利用する。
【００２０】
いくつかの実施形態では、検出モニタ１２０は、ＥＣＧパラメータ１３６、時間パラメータ１３８、生体インピーダンスパラメータ１４０、圧力パラメータ１４２、および血液酸素パラメータ１４４のうちの１つ以上をさらに追加的に含んでいる。一態様では、圧力パラメータ１４２は呼吸圧力構成要素１４３を含んでいる。一態様では、時間パラメータ１４２は一般的に時間を追跡する（例えば、時間間隔、経過時間など）が、他の態様では、時間パラメータ１４２は一般的な時間パラメータに加えて、または一般的な時間パラメータの代わりに、時刻を追跡する。他の態様では、時間パラメータ１４２は時刻に従って治療計画を開始したり、または停止したりするために使用できる。
【００２１】
また、システム１００（図２Ａ）は、検出モニタ１２０の各パラメータ（例えば、血液酸素化パラメータ１４４など）のそれぞれにデータを提供するために、患者の身体内に移植された、または患者の身体に取り付けられた類似の生理学的センサ（例えば、ＬＥＤ型若しくは光学的な組織内かん流酸素飽和度など）を含んでいるか、または接続されているであろうということが分かる。また、いくつかの実施形態では、検出モニタ１２０は、舌下神経の幹および／または１つ以上の枝の仕様を含む舌下神経などの、刺激される予定の神経の活動に関する生理学的データを表す目標神経パラメータ１４６を含んでいる。また、さらに他の実施形態では、検出モニタ１２０に含まれる音響検出パラメータ１４７は、音響的に検出され呼吸努力を示す呼吸気流または心臓活動からの生理学的データを表す。
【００２２】
図２をさらに参照すると、システム１００の治療管理装置１０６は、睡眠時無呼吸療法の開始、終了、および／または調整を本明細書に開示された原理にしたがって自動的に制御するように構成されている。また、治療管理装置１０６は、治療管理装置１０６にプログラムされた治療プロトコルに基づいて神経刺激信号の振幅、パルス幅、電極極性、継続時間、および／または周波数などのさまざまな治療パラメータを追跡して適用する。
【００２３】
一実施形態では、治療管理装置１０６は、少なくとも検出モジュール１０２と、治療管理装置１０６と、刺激モジュール１０４と、患者管理モジュール１０８と、を含むシステム１００の動作を指示する制御信号を生成するように構成された１つ以上の処理装置および関連メモリを含んでいる。特に、検出モジュール１０２を介して収集された生理学的データに対応して、コントローラに関連するメモリ内に含まれる入力および／または命令を通じて受信されたコマンドに呼応して、または基づいて、治療管理装置１０６は刺激モジュール１０４の動作を指示する制御信号を生成して、舌下神経などの目標神経の刺激を選択的に制御し、気道開通性を回復させ、それにより無呼吸イベントを低減したり、または除去したりする。
【００２４】
この点を考慮すると、治療管理装置１０６は呼吸情報を合成する役割を果たしており、その呼吸情報に基づいて好適な刺激パラメータを決定して、電気刺激を目標神経に導く。無呼吸を検出するためにいろいろな生理学的パラメータを使用しても効果がまちまちである可能性があるが、本明細書に開示された一実施形態では、検出モジュール１０２は胸部の生体インピーダンスパラメータを介して無呼吸を検出する。特に、胸部インピーダンスの測定値は呼吸波形の相対振幅を追跡するために使用される。生理学的に言えば、肺が空気でいっぱいになったり空になったりするとき、肺の生体インピーダンスは変化する。したがって、胸部インピーダンスは息を吸う間は増加して、息を吐く間は減少する。また、他の態様では、呼吸ドライブの変動が生体インピーダンスの振幅の変動を引き起こすことになり、大きな呼吸ドライブが生体インピーダンスの信号振幅を増加させる。
【００２５】
生体インピーダンス信号が得られると、生体インピーダンス信号は時間についての平均ピーク振幅を特定するために、さらに処理される。無呼吸は、典型的な無呼吸イベントの既知の継続時間と実質的に類似の時間の間に生じる周期的な振幅変動をさらに特定することにより検出される。
【００２６】
この応用のために、用語「処理装置」は、メモリ内に含まれる命令列を実行する現在開発されている、または将来開発される処理装置を意味するものとする。命令列を実行することにより、処理装置に制御信号の生成などのステップを実行させる。命令は、処理装置で実行するために、コントローラに関連するメモリにより代表される読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、大容量記憶装置、または他の何らかの永続記憶装置からランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）にロードされてもよい。他の実施形態では、記載の機能を実現するために、ソフトウェア命令の代わりに、またはソフトウェア命令と組み合わせて配線回路を使用してもよい。例えば、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の一部としてコントローラを具体化してもよい。特に断りのない限り、コントローラはハードウェア回路およびソフトウェアのいかなる具体的な組み合わせにも限定されず、処理装置で実行される命令のいかなる特定のソースにも限定されない。
【００２７】
一般論として、システム１００の刺激モジュール１０４は、医師により、および／または治療管理装置１０６と提携してプログラムされた治療計画に基づいて、（刺激電極６５のような）電極を通じて神経刺激信号を生成して印加するように構成されている。
【００２８】
一般論として、患者管理モジュール１０８は当業者によく知られた方法でＩＰＧ１０９への、およびＩＰＧ１０９からの通信を促進するように構成されている。したがって、患者管理モジュール１０８はＩＰＧ１０９の活動（検出された生理学的データ、刺激履歴、検出された無呼吸の回数などを含む）を報告するように構成されているとともに、患者管理モジュール１０８は患者プログラマ、臨床医プログラマなどの外部ソースからＩＰＧ１０９の初期のまたは追加的なプログラムを受け取るように構成されている。
【００２９】
本明細書の開示の少なくとも１つの実施形態にしたがって、図４の平面図に経皮デリバリーシステム２０１の刺激場所探知ツール２００が図式的に示されている。一般論として、場所探知ツール２００は、目標となる若しくは最適な刺激場所を識別することと目標刺激場所近くに刺激リード線を経皮的に運搬することを促進するように構成されている。図４に示すように、場所探知ツール２００はハンドル２１２から延びる針２１０を備える。針２１０は、先端２１４と、針本体２１６と、針本体２１６沿いに延びる一連の深さマーカー２１８とを備える。針２１０は先端２１４からハンドル２１２を通じて基端側に延び、基端２１９で終了する。基端２１９において、接続ポート２３６は、針２１０と（以降で詳細に説明する）刺激モニタとの間における開放可能な電気的接続を可能とし、先端２１４における電気的刺激信号を提供する。
【００３０】
図４を再度参照すると、一態様によれば針本体２１６は外部表面に誘電コーティングを有し、一方で、先端２１４の導電性表面が露出されることにより先端２１４と体内の組織との電気伝導が可能となる。深さマーカー２１８は視認することができ、いくつかの実施形態ではＸ線写真および／又は超音波による視認技術で容易に視認することができる材料で構成される場合がある。
【００３１】
さらに、本明細書の開示の実施形態にしたがって、場所探知ツール２００や刺激電極部の位置の特定、および刺激リード線の経皮的デリバリーに含まれる他の構成要素の位置の特定を補助するために様々な外科的視認技術を用いることができる。
【００３２】
場所探知ツール２００を（刺激モニタと共同して）舌下神経近傍の様々な場所に経皮的に挿入することにより、これら様々なテスト位置におけるテスト刺激信号の利用により観察される神経筋反応などの神経反応の種類および大きさに基づき、舌下神経の経路が特定される。このように、質的神経捕獲（quality nerve capture）を示す神経筋反応を表示するこれらの試験位置は、刺激リード線の刺激電極部を配置すべき最適な若しくは目標となる場所を特定するために利用される。これらの観察された反応は、経皮的アクセスが開始される肌の挿入ポイントを特定するためにも利用される。
【００３３】
いくつかの実施形態では、神経刺激信号は、図１に示される（刺激電極部６５参照）ように舌下神経沿いの単一の刺激場所に適用される。しかしながら、他の実施形態では、睡眠時無呼吸治療の神経刺激信号は舌下神経沿いに長手方向（縦方向）に間隔の空けられた複数の場所のうち２つ以上から適用される。このような配置によれば、分離し、間隔の空けられた刺激電極部を同時若しくは異なる時間に作動させることができる。このことを考慮して、経皮的アクセス方法を舌下神経沿いの１つ以上の場所を示すように適用することにより、複数の異なる刺激電極部についてその配置を特定することができる。
【００３４】
図４をさらに参照すると、場所探知ツール２００と共同して、神経一体型モニタ２５０（スタンドアロンモニタ、または図２のプログラマ１０８のような睡眠時無呼吸医師プログラマ１０８に組み込まれたモニタ）のような刺激モニタが、コネクタ２３７を経由して場所探知ツール２００に接続される。刺激モニタは、場所探知ツール２００を経由して付与される刺激を通じて電極を適切な位置に配置する際に医師を助けるように使用される。一実施形態では、ＩＰＧ５５（図１）若しくはＩＰＧ１０９（図２）を刺激モニタとして用いることができる。いくつかの実施形態では、スタンドアロン神経一体型モニタ２５０は２００１年１２月２５日付で発行された術中神経電気生理学的モニタと題する米国特許第６，３３４，０６８号に記載された神経一体型モニタと少なくとも実質的に同じ機能および属性を含み、当該米国特許は参照することにより全体がそのまま本明細書に組み入れられる。他の実施形態では、他の神経一体型モニタまたは同等な機器配列（例えば、刺激プローブおよび筋電図検査システムなど）が、刺激信号を印加して目標神経に神経支配された筋の反応を評価するために使用される。
【００３５】
図４に示されるようにいくつかの実施形態では、神経一体型モニタ２５０は、刺激モジュール２５２と、筋電図検査モニタ電子機器（ＥＭＧ）２５６を含む反応モジュール２５４と、を含んでいる。さらに、図４は、本明細書の開示の一実施形態による反応評価配列２７５を示す。反応評価配列２７５は、目標神経を刺激する目標場所の有効性を評価して刺激電極部の経皮的運搬を行う入口点を特定するための１つ以上の機構を提供する。一実施形態では、潜在的な目標場所に刺激を付与すると、反応配列２７５は、（１）舌の突出２７８（矢印Ｐで示す）の程度および位置（舌先の伸長よりも舌根の伸長の方が好ましい）を観察または測定すること、（２）上部呼吸気道２７７の増加した断面積の範囲（矢印Ｗで示す）を内視鏡、超音波、若しくは他の視認技術を用いて観察または測定すること、（３）（モニタ２５０のＥＭＧ機器２５６で測定される）１つ以上の筋のＥＭＧ反応２８０の程度を測定することを含む。
【００３６】
したがって、この点を考慮して、モニタ２５０と、反応配列２７５の１つ以上の態様とは、目標神経上の潜在的刺激場所に対する場所探知ツール２００の位置決めを評価するために使用される。一態様では、場所探知ツール２００を目標神経近傍の様々な位置の中および目標神経の中に経皮的に挿入しながら、反復刺激パターンが神経一体型モニタ２５０の刺激モジュール２５２から場所探知ツール２００の先端２１４に付与される。いくつかの実施形態では、付与される刺激パターンは、３秒に一度の１秒間の刺激バースト、傾斜刺激パターン、および／または医師が管理するバーストである。別の態様では、神経一体型モニタ２５０の筋電図検査（ＥＭＧ）モニタ電子機器２５６は、場所探知ツール２００の経皮的反復挿入中に付与される神経刺激に対する筋反応を測定できるようにする。したがって、図４にさらに示されるように、細線電極２８２（または類似電極）が神経一体型モニタ２５０のＥＭＧ機器２５６と電気通信可能に接続され、場所探知ツール２００を通じて付与される刺激パターンに対応する筋活動を連続的に監視するために使用される。この配置を用いると、この閉ループフィードバックにより、医師は場所探知ツール２００の（舌下神経に対する）位置のリアルタイムフィードバックと、経皮的に移植された電極リード線が目標神経を捕捉する可能性に関するフィードバックと、を得ることができる。
【００３７】
図５に示すように本明細書の開示の一実施形態では、無呼吸治療工程は舌下神経の長さ方向沿いに刺激電極部６５（図１）を配置すべき最適な場所を識別する工程を含み、これにより結果的に舌下神経に対する所望の刺激および睡眠時無呼吸の処置がなされる。特に、図５に示す３０２のように、場所探知ツール２００は舌下神経若しくは舌下神経の周囲における様々なテスト刺激位置へ（皮膚を通じて目標神経に向かって）経皮的に挿入される。例えば、図７Ａのダイアグラム４００にさらに示すように、針２１０は経皮的アクセス経路４０８を通じて延び、ハンドル２１２が皮膚表面４０２の外部にある状態で、先端２１４は複数の潜在的刺激場所（例えばＡ、Ｂ、Ｃなど）のうちの１つにおいて神経４１０と電気的に接続する。外科的ナビゲーション技術を経由して、目盛りマーカー２１８は神経４１０を取り囲んでいる皮膚４０２および他の皮下組織４０４、４０５を通じた挿入深さの測定を可能にする。図４および７Ａは説明のために前記のマーカー２１８を少しだけ示しているが、マーカー２１８は針２１０の長さ分若しくは実質的にその長さ分延びている場合もあり、また、マーカー２１８の間隔は図４および７Ａに示されるものと異なる場合もある。ツール２００の各種構成要素および周囲に存在する組織は、説明のために拡大および／又は最小化されている。
【００３８】
各テスト場所において、電気的刺激の所定のプロファイルが、舌下神経上の最適な若しくは好ましい１つ以上の目標場所を識別するために適用される。図５の３０４で示すように、最適な若しくは好ましい目標場所は、少なくとも以下の事項を観察若しくは測定することによりテスト場所の中から特定される。その事項とは（１）舌の突出の程度、（２）上部気道の断面積の大きさ、（３）気道の開通性が維持されていることを示す最も良いＥＭＧ反応、（４）非目標筋肉の反応欠如、（５）舌筋および／又は喉頭筋のけいれん、である。一態様では、最適な若しくは好ましい目標刺激場所は吸気時における気道開通性の維持の最大衝撃に相関性がある。目標場所を特定した後、工程３００は目標場所への経皮的アクセス経路を特定する工程を含む。一態様によればこの工程は皮膚侵入場所（例えばＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇなど）を特定する工程を含み、皮膚侵入場所は舌下神経上の目標刺激場所の直接上方にある場合とない場合がある。最終的に、これらのステップ３０２ー３０６は、目標神経沿いの全ての最適な刺激位置を特定するまで必要であれば反復して繰り返し行うことが可能である。
【００３９】
一態様では、様々なテスト刺激場所を評価する際に、測定された反応の大きさは場所探知ツール２００が舌下神経にどれだけ近いかおよび／又は舌下神経のどの部分が刺激されているかを示す。例えば、場所探知ツール２００と舌下神経との距離、および測定された反応の強さは指数関係の減少で表される。別の言い方をすれば、舌下神経からの距離が増加すれば測定された反応の大きさは指数的に減少するということである。一態様によれば、距離とは舌下神経の経路に対して３次元的に測定された距離を意味し、あらゆる所定のテスト場所は、目標神経の長手方向軸に対して略垂直に延びる短手方向距離、（２）目標神経に対する垂直距離、（３）目標神経の長手方向軸に対して略平行に延びる長手方向距離、を含む。このことを考慮して、複数の潜在場所がテストされるとテスト場所の中から最良の若しくは最適な刺激場所を強調するパターンが特定される。さらに、テスト刺激に加えて他の外科的ナビゲーション技術を利用して、反応が測定されたときの目標解剖学的環境内における場所探知ツール２００を視認可能とすることにより最適な／好ましい刺激場所をさらに正確に示すこともできる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、舌下神経沿いの複数の潜在的刺激場所を評価する際に、工程３００は各潜在的刺激場所において刺激信号として各信号パラメータ（例えばパルス幅、電極の極性、周波数、継続時間、および振幅など）の値が異なる所定の電気的刺激を付与することにより、どの値の組み合わせによって潜在場所の目標神経に対する刺激信号の最良の衝撃が得られるかを決定する。このように、各潜在場所は、刺激すべき最適な場所として選ばれる潜在場所に刺激信号が実際に付与されるであろうという条件の下で評価される。一実施形態では、各刺激パラメータを評価することにより最適な刺激場所を決定する際には、図１−４に関連して前述したように刺激モジュール１０４、場所探知ツール２００、および患者プログラミングモジュール１０８と共同で（ＩＰＧ１０９を含む）治療モジュール１０６を採用する。
【００４１】
一態様によれば、場所探知ツール２００により特定された最適な刺激場所が保存されることにより、刺激リード線の刺激電極部を正確にその場所へ運ぶことが可能になる。したがって、いくつかの実施形態では、針２１０を舌下神経沿いの最適場所における挿入位置に維持しながらも、先端２１４を神経４１０との結合状態に維持した状態でハンドル２１２が針本体２１６から離脱される。次に、後で詳細に説明するようにリード線案内ツールが場所探知ツール２００の針２１０の基端部２１９を越えて進められ、図７Ｂに示す配置となる。
【００４２】
一般論として、刺激リード線が経皮的に挿入されることにより結果として刺激リード線の先端位置が神経の目標刺激場所の近傍に近づく。いくつかの実施形態では、案内機構は、目標刺激場所への経皮的アクセス経路を開始および発達させるとともにその経路を通じた刺激リード線の案内を促進するために用いられる。様々な異なるリード線案内ツールの形状および種類を用いることが可能である一方で、図６Ａはリード線案内ツール３５０の１つの例示的な実施形態を示す。図６Ａに示すように、リード線案内ツール３５０はハンドル３６２を通るとともにハンドル３６２に支持されるカニューレ３６０を備える。カニューレ３６０は湾曲した先端部３７５を備え、本体部３６６はハンドル３６２内において先端部３７５から基端部３６９に延びる。一態様によれば、カニューレ３６０は、所望の挿入深さの測定を可能にするために一連の目盛り深さマーカー３６８を備える。図６Ａおよび７Ｂは説明のために前記のマーカー３６８を少しだけ示しているが、マーカー３６８はカニューレ３６０の長さ分若しくは実質的にその長さ分延びている場合もあり、また、マーカー３６８の間隔は図６Ａおよび７Ｂに示されるものと異なる場合もある。いくつかの実施形態では、少なくともいくつかの深さマーカー３６８がＸ線不透過性の材料で形成されることにより、蛍光透視法若しくは他の視認技術による視認が可能となり、目標となる神経および／又は他の組織、構造などに対するカニューレ３６０の正確な方向、位置、および配置が確保される。カニューレ３６０、針２１０の少なくともいくつかの導電性部分が蛍光透視法若しくは他の視認技術の下で視認されることにより、これらの各要素の正確な配置、方向、および／又は位置の確保がさらに補助される。
【００４３】
図６Ｂの断面図に示すように、カニューレ３６０は本体部３６６の中を延びる内腔３７０を形成している。一般論として、カニューレ３６０は電気的導電性を有する略チューブ（管）状の構造である。したがって、図６Ｂに示すように一態様によれば、本体部３６６はその外部表面に誘電性若しくは絶縁性のコーティング３６７を有し、一方でカニューレ３６０の先端３６４では誘電性コーティングが省略されている。
【００４４】
一実施形態では、先端３６４は、刺激リード線によるその中の通過を容易にするように大きさおよび形状の定められた端部開口３９０を有する。さらに、湾曲した先端部３７２は略弾性で柔軟な材料で形成される。したがって、図４および７Ａに示されるように、既に配置された場所探知ツール２００を越えてカニューレ本体３６６がスライドして前進されると、湾曲した先端部３７２は略一直線の形状をとり、図７Ｂに示されるように舌下神経に対して略垂直な方向における皮膚４０２および組織４０４、４０５を通る経皮的な挿入が補助される。さらに、この位置ではツール３５０の基端部および／又はハンドル３６２は皮膚表面４０２の外部に残ったままである。いくつかの実施形態では場所探知ツール２００がなく、当業者に知られた補強材（stiffener）若しくは探り針を用いることにより経皮的挿入時におけるカニューレ本体３６６を直線的な形状に維持することができる。そのような探り針の一般的な一実施例はバックバーグの米国特許第５，２２６，４２７号に記載されており、当該米国特許は参照により全体がそのまま本明細書に組み入れられる。
【００４５】
直線的にされたその形状において、カニューレ３１０は、後で図６Ｃとの関連で説明するツール３８０について示されるものと実質的に類似の形状を有する。再度図６Ａを参照すると、一旦先端３６４が所望の深さに配置されれば、場所探知ツール２００（若しくは他の補強剤）は、湾曲した先端部３７２が図７Ｃで示すように緩んで概ね湾曲形状に戻るように離脱される。この緩み（relax）により、先端部開口３７８は図７Ｃで示すように舌下神経４１０に対して略平行な方向を向くため、刺激リード線を所望の刺激場所に向かって舌下神経沿いにスライドして前進させるのに適切な位置をとることができる。いくつかの実施形態ではそのように緩んだ後、先端部開口３７８はカニューレ３１０の略直線的な基端部に対して概ね鈍角を向く。
【００４６】
いくつかの実施形態では、当業者であれば分かるように、複数の潜在場所（例えばＡ、Ｂ、Ｃなど）の中から最適な刺激場所（Ａ）を特定するとき、場所探知ツール２００を用いることにより図７Ａ−７Ｅに示すように最適な刺激場所（例えばＡなど）の先端側若しくは基端側にあるリード線案内ツールの対応する侵入ポイント（例えばＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇなど）を特定する場合もあると予想される。一実施形態では、皮膚表面における侵入場所（例えばＥなど）と舌下神経上の最適な刺激場所（Ａ）との（舌下神経に略平行な軸に沿った）間隔は、挿入されたカニューレ本体部３６６による（舌下神経に対する）略垂直方向から先端部開口３７８が伸びる距離（Ｄ１）に実質的に等しい。
【００４７】
別の実施形態では、皮膚侵入ポイントと最適な刺激場所との間隔は、刺激リード線の電極部を目標刺激場所に運ぶために端部開口３７８から外側に出たと予想される（破線３９５で表される電極部を含む）刺激リード線の長さ（図６ＡのＤ２で表される）に相当するように構成されている。この配置によってさらに、刺激リード線の電極部の最終的な配置と既に特定されている最適な若しくは目標となる刺激場所（例えば、図７Ａ−７Ｅに示すＡ）とを正確に対応することが確保される。しかしながらいくつかの実施形態では、刺激リード線の先端部が目標刺激場所を越えて距離Ｄ２延びるように配置されることにより、目標刺激場所が刺激リード線の電極部（例えば、後に図８Ａ−８Ｃに関連して説明される電極部４４０の電極アレイ４４２など）の長さ沿いに略中央に位置したままであることが確保される。このような実施形態では、距離Ｄ２は電極部の長さ以下の長さに相当し、電極部（例えば、図８Ａ−８Ｃに示す電極部４４０の電極アレイ４４２）の長さよりも小さい長さ（例えば、おおよそ１／４、１／２、３／４など）に相当する可能性もある。
【００４８】
したがってこの実施形態では、皮膚侵入ポイントと最適な刺激場所との（本領域にある舌下神経の長手方向軸に略平行な軸に沿った）全体の間隔は、距離Ｄ１と距離Ｄ２との合計であると予想される。このことを考慮して一実施形態では、場所探知ツール２００により最適な刺激場所（例えば、Ａ、Ｂ、Ｃの中からＡ）を特定した後に、場所探知ツール２００を用いて舌下神経の経路（若しくは他の適切な解剖学的ランドマーク）を追跡して、最適な刺激場所（例えば、図７Ａ−７Ｂに示すＡ）から距離Ｄ１および距離Ｄ２の合計離れたリード線案内ツール３５０用の皮膚侵入ポイント（例えば、図７Ａ−７Ｂに示すＥ）を特定する。
【００４９】
一態様によればこれらの距離Ｄ１およびＤ２を追跡することにより、刺激されるべき舌下神経が存在する領域において重大な解剖学的構造（例えば、骨状管、隆起物など）が相対的に不存在なおかげで、最適な刺激場所へ届くように刺激リード線の案内が大幅に強化される。
【００５０】
別の実施形態では、（図６Ｃに示す）リード線案内ツール３８０は、図６Ａに示される湾曲した先端部３７２および端部開口３７８の代わりに横開口３９０を有する直線的先端部３８２を備える点を除き図６Ａ−６Ｂのリード線案内ツール３５０と実質的に同じ機能および属性を含んでいる。したがってこの実施形態によれば、直線的先端部３８２は刺激リード線の先端部によるその中の通過を容易にするように大きさおよび形状の定められた横開口３９０を有する。一態様によれば、開口３９０は短手方向に向けられた、内腔３７０の非コアリング開口として構成される。この配置によれば経皮的挿入をすると、ツール３８０のカニューレ本体３６０は皮膚および舌下神経に対して略垂直方向を向く。このとき、横開口３９０によって、舌下神経に対して略平行に前進されるように刺激リード線が本体３６０の方向に対して略鈍角に延びるとともに舌下神経に対して略平行に伸びる経路を出て行くことが可能となっている。
【００５１】
リード線案内ツール３８０を用いるときは、先端部３８２（先端３８４を含む）が直線形状であり、リード線案内ツール３８０が最適な刺激場所の上へ舌下神経に対して略垂直方向に向けられるため、図６Ａおよび７Ｃ−７Ｅに示す距離Ｄ１は一般的に追跡されない。しかしながら一態様では、刺激リード線の電極部は開口３９０を通じて先端３８４から概ね外側（かつカニューレ本体３６０の長手方向軸に対して略垂直）に延びると予想されるので、刺激リード線の電極部の長さを選択的に決めることができる。したがって、リード線案内ツール３８０の実施形態では、場所探知ツール２００により最適な刺激場所（例えば、図７Ａ−７Ｅに示すＡ）を特定することに加えて、操作者は最適な刺激場所から距離Ｄ２離れた皮膚侵入ポイント（例えば、図７Ｃに示すＧ）を特定すると予想される。距離Ｄ２は、刺激リード線の電極部を目標刺激場所に運ぶために横開口３９０から外側に出たと予想される（電極部を含む）刺激リード線の長さに概ね相当する。このようにして操作者は、特定された目標刺激場所（例えばＡ）へ刺激リード線の電極部が正確に運ばれることを確保する。前述のように、距離Ｄ２が電極部（例えば、図８Ｂに示す電極アレイ４４２など）の長さ以下の長さを有することにより目標刺激場所に対して電極部を中心に置くことが確保されると予想される。
【００５２】
いくつかの実施形態では、刺激リード線（例えば、少なくとも図８Ａ−８Ｅとの関連で説明する刺激リード線４３０）は、カニューレ３８０を通じた、および目標刺激場所を取り囲む組織を通じた刺激リード線の前進を促進させるために着脱可能な探り針と協同可能に構成されている。特に、刺激リード線の先端部が横開口４１０を出たら、先端部４３６は周囲の組織を貫通するように前進しなければならない。このことを考慮して、探り針は刺激リード線が目標刺激場所まで貫通するような硬さを有しており、刺激リード線が正確に配置されると、探り針は刺激リード線との接続から離脱する。さらにいくつかの実施形態では、この探り針は刺激リード線の電極部に関連する固定機構を選択的に配置するためにも使用される。
【００５３】
いくつかの実施形態では、リード線案内ツール３５０若しくはリード線案内ツール３８０のカニューレは概ね非導電性であり、場所探知ツール２００および／又は補強剤の導電性要素は、目標刺激場所および／又は目標刺激場所から離れた皮膚侵入ポイントの位置を確かにするために電気的導電性経路として用いられる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、他の種類の案内機構が刺激リード線用の経皮的アクセス経路を確立するために用いられる。例えば１つの案内機構は、ガイドワイヤと、カニューレおよび探り針を有する針とを備える。この配置によれば、針カニューレが経皮的に挿入されることにより、探り針による針カニューレの操作、ガイド、および／又は固定という補助を受けながら経皮的経路を確立する。カニューレおよび探り針の組み合わせによる経路の確立後、探り針は離脱される。カニューレは所定位置のままで、ガイドワイヤは、カニューレの基端部の中に挿入されてガイドワイヤの先端部が目標刺激場所に近接するまでカニューレ中を前進される。次に、ガイドワイヤは所定位置のままで、針のカニューレ部分はガイドワイヤから基端方向へ離脱される。既知の技術を用いることにより、刺激リード線は、ガイドワイヤに開放可能に結合され、刺激リード線の電極部が目標刺激場所に近接するまで確立された経皮的アクセス経路を通ってガイドワイヤの中を前進される。刺激リード線は所定位置のままで、その後ガイドワイヤは離脱される。最終的に刺激リード線は、電極部と神経の目標刺激場所との電気的結合関係を維持するように固定される。
【００５５】
本明細書の開示の方法およびシステムでは各種の異なる形状および構成のリード線を用いることができるが、図８Ａ−８Ｃは、経皮的に配置されるよう構成された刺激リード線４３０の例示的一実施形態を示す。一実施形態では、（図４−７との関連で前述したように）刺激リード線４３０はツール２００、３５０、３８０を経由して運ばれ、その一方で他の実施形態では、その他の低侵襲運搬技術によって運ばれる。刺激リード線４３０の運搬についての各種態様は本明細書でより詳細に説明する。
【００５６】
図８Ａ−８Ｃに示すように、刺激リード線４３０は正面部４３２と裏面部４３４とを備え、先端部４３６と基端部４３８との間に延びる。
【００５７】
先端部４３６において、正面部４３２は、電極４４４の第１のアレイ４４２を有する電極部４４０を支持する。一般論として、電極部４４０の実質的に全体の長さは略平坦な表面で構成され、裏面部４３４も略平坦な表面を形成するときには、電極部４４０を形成する先端部４３６の全体が、（裏面部４３４上の突起４６４を例外として）略平坦な若しくは略平面的な部材で構成される。
【００５８】
（刺激電極部４４０を含む）先端部４３６の略平坦な若しくは略平面的なこの構成によれば断面地形が小さいので、舌下神経を取り囲む組織の中を前進することが促進される。加えて、先端部４３６の正面部４３２が少なくとも略平坦な表面を有することにより、刺激電極部４４０と舌下神経の表面との界面が非常に近くかつ効果的なものになる。しかしながら他のいくつかの実施形態では、先端部４３６の正面部４３２は、略平坦ではないが少なくともいくつかの湾曲部分若しくは波状部分を有する。図８Ｆに示されるように一実施例では、先端部４３６の正面部４３２の湾曲部分が略凹形の形状を形成し、当該形状は、電極部４４０が舌下神経の外部表面の略弓形の形状に相互に適合する程度を強調するように構成されている。図８Ｇに示されるように別の実施例では、先端部４３６の正面部４３２は略凸形の形状を形成する。別の態様によれば、この略凸形状は、最適な刺激場所へ到達するための舌下神経を取り囲む組織の中を通る先端部用のスライド可能な経路を強調するように構成されている。
【００５９】
同様にいくつかの実施形態では、先端部４３６の裏面部４３４は略平坦ではないが、凹形若しくは凸形になりうる少なくともいくつかの湾曲部分を有する。一態様によれば、裏面部４３４上の略凸形の形状は、目標刺激場所へ到達するための舌下神経を取り囲む組織の中を通る先端部用のスライド可能な経路を強調するように構成されている。
【００６０】
別の態様によれば、正面部４３２が電極部４４０を保持するため、先端部４３６の裏面部４３４は電気的絶縁性の材料によって略形成されているか若しくは電気的絶縁性の材料でコーティングされている。この配置によれば、裏面部４３４がシールドとして効果的に機能することにより、刺激信号が刺激場所を覆っている知覚神経および皮膚に対して影響することを防止する。
【００６１】
別の態様によれば、刺激リード線４３０の基端部４３８において、電極４５２の第２のアレイ４５０は刺激リード線４３０の正面部４３２および裏面部４３４の両方に形成される。電極４４４の第１のアレイ４４２は電極４５２の第２のアレイ４５０へ電気的に接続され、電極４５２の第２のアレイ４５０はＩＰＧ（図１の５５若しくは図２の１０９）への電気的接続を提供するように構成されている。ＩＰＧ５５からの制御により、刺激電極部４４０の各電極４４４は、選択的に制御可能な極性、振幅、周波数、パルス幅、および／又は継続時間を有する刺激信号を付与できるように独立してプログラム可能である。
【００６２】
一実施形態では、電極４４４の第１のアレイ４４２は、保護カソード電極極性配置における少なくとも３つの電極による短手方向成分（すなわち、幅Ｗ１に沿って延びる）若しくは長手方向成分（すなわち、長さＬ１に沿って延びる）を備える。この保護カソード電極極性配置は舌下神経付近の組織を過分極化する一方で、刺激リード線４３０の電極部４４０付近における多くの舌下神経を完全に脱分極化する。しかしながら図８Ｂに示されるようにいくつかの実施形態では、第１のアレイ４４２は電極部４４０の幅方向および長さ方向に延びる多数（実質的に３以上）の電極４４４を備える。この配置によれば第１のアレイ４４２の中から異なる組み合わせの電極４４４を選択することができるため、第１のアレイ４４２内における電極４４４を最適な組み合わせとすることにより舌下神経の刺激を最適化することができる。さらにいくつかの実施形態では、１つ以上の電極４４４が形状および／又はピッチを変えられたり、あるいは電極４４４の列をジグザグにすることにより１つ以上の電極４４４が変更されている。
【００６３】
いくつかの実施形態では、目標刺激場所の領域における目標神経の直径が約３ｍｍであると想定して、電極部４４０は少なくとも約５ｍｍの幅（図８ＢのＷ１）を有する。したがってこれらの実施形態では、電極部４４０の幅（Ｗ１）は、少なくとも目標刺激場所の領域における目標神経の直径に実質的に等しいか若しくは大きい。この関係により、目標神経の実質的に全ての軸索が（付与される刺激信号のパラメータに基づいて）潜在的に活性化されるように（睡眠時無呼吸を治療するための）電気的刺激信号が神経の全断面に作用するということが確保される。
【００６４】
本体部４３７は（先端部４３６における）電極部４４０と基端部４３８の間を延びる。電極４４４を除き、本体部４３７は正面部４３２および裏面部４３４で電極を持たない略絶縁性の部材である。当然のことながら、ワイヤが本体部４３７の内部を延びることにより電極４４４がＩＰＧ（図１の５５若しくは図２の１０９）へ接続される。一般論として、本体部４３７は電極部４４０からＩＰＧ５５（図１）まで延びるのに十分な長さを有する。
【００６５】
いくつかの実施形態では、刺激リード線４３０の先端部４３６は、裏面部４３４上すなわち刺激電極部４４０に対して反対側の面上に配置される固定機構４６２を備える。一態様によれば、固定機構４６２がカフのない配置をとることにより、固定機構４６２は神経に面さないように電極部４４０の反対側に配置された状態で、電極部４４０を神経の近傍に固定することができる。このような配置により、神経に対して圧力やその他の機械的効果を付与することなく、電極部を神経とは独立しながら神経に対して所望の位置に固定することができる。
【００６６】
一態様によれば、固定機構４６２は少なくとも１配列（one array）の突起を備える。一実施形態では、突起４６４は弾性材料で形成されたフラップである一方、他の実施形態では、突起４６４は返し（barb）、先が分岐したもの（prong）、若しくは他の固定部材である。これらの実施形態のうちいくつかでは、刺激リード線４３０の先端部４３６をさらに固定するために突起および突起の近傍にて線維性成長を誘発するように、突起の大きさおよび形状が決められている。一態様によれば、約１ヶ月以内に突起４６４は線維性組織とともに内側に成長する。したがって、突起４６４は体内における刺激リード線４３０の位置をより長期間安定化するように機能するが、突起４６４の１つの目的はそのような少なくとも約１ヶ月の安定性を実現することである。約１ヶ月とは、線維性組織の成長が体内の目標場所における電極部４４０のさらなる永久的、長期間の安定化に影響するための時間に概ね相当する。
【００６７】
一態様によれば、突起４６４は刺激リード線４３０の先端部４３６の裏面部４３４の表面からある角度（例えば、３０、４５、６０度など）をもって概ね外側へ延びる。図８Ａおよび８Ｂに示されるようにいくつかの実施形態では、少なくとも１組の突起４６４が発散角を有するように設けられているため刺激リード線４３０がその配置された位置から離れる可能性が低減されることにより、刺激リード線４３０の安定性が高まる。特に一旦移植されると突起４６４の発散角により、刺激リード線に付与される力の方向にかかわらず刺激リード線４３０の電極部４４０を目標位置に維持することが強化される。一態様によれば突起４６４は、舌下神経を取り囲む組織に係合若しくは一体化するように設定された長さおよび幅を有する。しかしながら別の態様によれば、突起４６４は十分に大きな力が付与されると崩壊しうる柔軟性ポリマーでできた概ねタブのような構造を形成することにより、刺激リード線４３０の電極部４４０の位置の調整および／又は刺激リード線４３０の離脱が可能になる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、突起４６４は、刺激リード線４３０の電極部４４０をその移植された舌下神経付近の位置から離脱することを可能にするために（ツールの使用により）周囲の組織からの離脱を促進するような大きさおよび形状を有する。そのような離脱は、試験的処置プランに効果がなかった場合や刺激リード線４３０が正常に作動しない場合に生じると予想される。
【００６９】
しかしながら電極４４４のうちいくつかのみが正常に作動しない場合には、図１のＩＰＧ５５（若しくは図２のＩＰＧ１０９）を利用して第１のアレイ４４２内の異なる組の電極４４４を作動させることにより睡眠時無呼吸を治療するための治療計画に適用できるよう配置された新しい組合せの電極４４４を生成することができるので、刺激リード線４３０を離脱させる必要はない。さらにＩＰＧ５５、１０９による刺激パラメータ（例えば、振幅、パルス幅、周波数、継続時間、および電極極性）の調整により、異なる位置にある新しい組合せの作動済み電極４４４について刺激信号の付与を補うことができる。本実施形態では、リード線４３０の電極部４４０の先端部４３６の長さ方向および先端部４３６を横断する短手方向における電極４４０の位置が多数変化することにより、効果的な刺激信号を生成すべく電極４４４の（各種離れた位置にある）選択的なグループを正確に作動させることが可能となる。同様に、正確に配置されたと見なされた後に刺激リード線４３０が最適な刺激場所に対して先端方向若しくは基端方向に不測的に移動した場合には、ＩＰＧ５５（若しくは図２のＩＰＧ１０９）を用いて第１のアレイ４４２における異なる組の電極４４４を作動させることにより、移動を補う刺激信号を実現し、目標刺激場所において正確な刺激信号が維持される。
【００７０】
刺激リード線４３０が最適な電極方向、患者の快適性、および固定強さを含む各種パラメータのバランスをとるように構成されることにより、リード線の移動を防止するとともにリード線の離脱を可能にし、刺激リード線４３０がＩＰＧの位置まで皮下貫通することを促進する。この刺激リード線４３０は、カフ電極と同程度に舌下神経の全断面積に対して刺激を付与するという点を含め各種有利な特徴を有する。さらに電極４４４を皮膚から離すとともに絶縁層（本体部４３７）とともに電極４４４を戻すことにより、刺激リード線４３０は近傍の知覚神経に対する刺激を最小限にする。加えて、ＩＰＧ５５を利用して互いに独立してプログラム可能な若しくは制御可能な複数の電極４４４のアレイ４４２を有することにより、刺激リード線４３０が元の位置から移動したときに低侵襲的手段により治療法を調整することができる。言い換えれば、アレイ４４２における１つの組合せの電極４４４から異なる組合せの電極４４４へと刺激をシフトすることにより、舌下神経に対する刺激リード線４３０の電極部４４０の全体的な位置のシフトとすることができる。当然のことながら異なる組合せの電極４４４を作動させることにより、電極アレイ４４２の移動若しくは誤作動がない場合であっても単純に異なる治療計画を実施することができる。
【００７１】
使用時には、先端部４３６をリード線案内ツール３５０若しくは３８０のカニューレ３６０の基端部３６９の中に入れ、さらに刺激リード線４３０の先端部４３６がリード線案内ツール３５０、３８０の先端開口（それぞれ３９０若しくは４１０）から出て目標刺激場所（例えばＡ）における舌下神経の近傍にて舌下神経に対して略平行を向くまで先端部４３６をその中でスライドして前進させることにより、刺激リード線４３０が経皮的に運ばれる。このとき、図７Ｄに示されるように電極部４４０は神経に面しながら皮膚（および下部の近く神経）から離れている。次に、先端部４２２（例えば、図８Ｂに示す電極アレイ４４２）および刺激リード線４３０の位置を維持しながら、ツール３５０を組織４０４、４０５から基端方向へ引くことにより図７Ｅに示されるように刺激リード線４３０を所定位置に配置したままとする。この配置から、刺激リード線４３０の基端部４２１を首の領域から胸の領域まで皮下に延びるように貫通および／又は操作することにより図１に示すリード線５２と同様の一般的構成が実現される。
【００７２】
いくつかの実施形態では図８Ｄの斜視図および図８Ｅの断面図に示されるように、リード線案内ツール３５０Ａの先端３６４Ａはカニューレ本体３６０Ａから先端方向外側に突出するシェル状のカバー４８０を備え、刺激リード線４３０の固定機構４６２の突起４６４の配置を制御するための壁部４８２を有するように構成されている。特にカバー４８０の壁部４８２が突起４６４を刺激リード線４３０の先端部４３６の裏面部４３４に対して崩れた位置若しくは非常に近接する位置に維持するバリアとして機能することにより、舌下神経に対して刺激電極部４４０を正確に配置する前に突起４６４は周囲の組織に係合しない。同時に、先端部３６４がカバー４８０の略反対側に開口３６５Ａを継続して形成することにより、固定機構４６２を配置する前に目標刺激場所上における配置をテスト若しくは確認できるように電極アレイ４４２を目標神経に露出させることが可能となる。いくつかの実施形態では、カバー４８０はカニューレ３６０の直径に概ね相当する直径（Ｄ３）を有する半円断面形状を形成する。刺激電極部４４０の正確な配置を行いツール３５０Ａを基端方向に引くとカバー４８０はその位置から固定機構４６２を越えて引かれ、突起が周囲の組織との係合から開放される。同様に、刺激リード線４３０を離脱させなければならないときは、刺激リード線４３０の先端部４３６をリード線案内ツール３５０Ａの中から基端方向に引くとリード線案内ツール３５０のカバー４８０が（刺激リード線４３０の先端部４３６の本体に対して）突起４６４を崩壊させる。
【００７３】
別態様によれば、閉塞性睡眠時無呼吸を自動的に治療するための刺激システムはいったん移植されると、患者の通常運動に耐えるために安定状態を維持することが好ましい。例えば、患者の首は多くの異なる位置を通じて広範囲に移動する。刺激リード線が（所定の刺激場所に対して）舌下神経に沿って前後に移動する可能性を少なくするために、固定機構４６２は神経の目標刺激場所に刺激リード線４３０の先端部４３６を固定する。したがってこの固定機構により、首の動的運動や変化する位置にかかわらず刺激リード線の正確な配置が確保される。固定機構がなければ刺激リード線の（目標神経に対する）不測の配置変更が生じるかもしれない。
【００７４】
さらに、前述したように固定機構４６２は刺激リード線４３０の先端部４３６の直接反対側の面に位置することにより、（従来のカフのように）神経を取り囲むことなくこの安定位置を維持し、神経に係合する代わりに周囲の組織に係合する。それにもかかわらず、先端部４３６の電極部４４０が神経に近接する位置にあるか若しくは神経に接触している限り、この関係は、（電極部４４０の反対側の面にある）固定機構４６２が同時に先端部４３６を所望の位置に固定しているため先端部４３６の安定化に貢献する。
【００７５】
したがって図９に示されるようにいくつかの実施形態では、刺激リード線４３０の位置をさらに安定にするために、第１の固定機構４６２に加えて第２の固定機構５０２および／又は第３の固定機構５０４が配置される。図９に示されるように、刺激リード線４３０の本体部４３７は電極部４４０および第１の固定気候４６２から基端方向に延びて、第２の固定機構５０２は第１の固定機構４６２から第１の距離（Ｄ３）離れた位置に配置される。第３の固定機構５０４は第２の固定機構５０２から基端方向に第２の距離（Ｄ４）離れている。図９にさらに示されるように、刺激リード線４３０の（本体部４３７を含む）第１の領域５１０は第１の固定機構４６２および第２の固定機構５０２の間に延び、第２の領域５１２は第２の固定機構５０２および第３の固定機構５０４の間に延びる。最終的に、リード線４３０の第３の領域５１４はＩＰＧへの経路のために第３の固定機構５０４から基端方向に延びる。
【００７６】
いくつかの実施形態では、リード線本体４３７の第１の領域５１０および第２の領域５１２は、配置される前にあらかじめ蛇行若しくはＳ字形の形状とされている。このあらかじめ決められた形状において、第１の領域５１０は第１の長さ（Ｄ３）を有し第２の領域５１２は第２の長さ（Ｄ４）を有する。刺激場所から基端方向にある経路を通じて経皮的に貫通して配置されると、Ｓ字形の第１および第２の領域５１０、５１２は張力緩和機構を提供する。この張力緩和機構は第１、第２、および第３の固定機構４６２、５０２、５０４と協力して機能し、上述の体の動きを補いながら刺激リード線４３０の位置を安定化する。
【００７７】
図１０は、本明細書の開示の実施形態による動的固定システム５２５を備える刺激リード線の横平面図である。図１０に示されるようにシステム５２５は、第１のアンカ５３０、第２のアンカ５３２、および第３のアンカ５３４とともに、各アンカの間に挿入された刺激リード線の部分５１０、５１２を備える。一実施形態では、アンカ５３０、５３２、５３４のうち１つ、２つ、若しくは３つは、生物学的媒介機構（biomediating mechanism）、すなわち各アンカが配置される周囲の組織に線維性成長を誘発させる機構を備え、刺激リード線の先端部をさらに固定する。図１０の５４０に示されるように、アンカ５３０−５３４は１つ以上の歯、メッシュ（例えばダクロンメッシュ）、返し、フラップ、および周囲の組織に機械的に係合するように構成された同様のものを備える。
【００７８】
さらにいくつかの実施形態では、１つ以上のアンカ５３０、５３２、５３４はアンカを固定するための線維性成長を誘発させるように大きさが決められ若しくは処理（コーティング）された表面を有するように構成されている。「生物学的媒介」アンカは経皮的運搬による方法に特に有利である。なぜなら、アンカは縫合を必要としないため、アンカ５３０、５３２、５３４が意図された位置に到達したときに刺激リード線の領域５１４、５１２、５１０は縫合せずに図１のＩＰＧ５５（若しくは図２のＩＰＧ１０９）に向かって貫通することができるからである。しかしながらいくつかの実施形態では、所望の場合に低侵襲縫合技術を利用することにより、（線維性成長の初期段階において）各アンカを所定位置にさらに固定し、各アンカの機械的構成要素（例えば、返し、フラップなど）の固定力を補完することができる。
【００７９】
図１１−１４は本明細書の開示の実施形態による刺激リード線の電極部を目標神経に経皮的に運搬するための方法５５０について概略的に示す。図１１−１４に示すように、人体の各種構成要素（例えば、切開部、神経、筋肉、皮膚層など）および／又はツールの構成要素（例えば、返し、棒など）の大きさおよび／又は相対的な間隔は、ツールの利用を目立たせるために誇張して示されている。この方法によれば、一般的に破壊的かつ時間のかかる従来の切取り式（cut-down）移植手段（通常、目標神経周りを全て切開すると予想される）を用いずに電極部の配置を行うことができる。さらに、方法５５０による配置の前に場所探知ツール（例えば場所探知ツール２００）若しくは他のツールによって舌下神経上の１つ以上の最適な刺激場所が特定される。１つ以上の外科的ナビゲーション技術では（１）場所探知ツールを用いて最適な刺激場所を特定すること、（２）最適な刺激場所上に皮膚進入ポイントを提供するために切開すること、（３）最適な刺激場所へ案内ツール若しくは移植機器の先端部を案内することが行われる。
【００８０】
図１１に示されるように、方法５５０には、既に特定されている舌下神経などの目標神経５５８における最適な刺激場所へアクセスするための皮膚５５２および第１の筋肉層５５４を通じた切開５５３を形成する工程が含まれる。切開は、神経５５８へのアクセスが低侵襲となるように２ｃｍ幅というように比較的小さくされる。次に移植機器５６０を用いて、刺激リード線５６８の電極部５６５は切開５５３の中に挿入されて神経５５８へ案内される。図１２に示されるように、移植機器５６０は先端チップ５６２と、ハンドル５６４および先端チップ５６２の間にて基端方向に延びるバレル５６３とを備え、先端チップ５６２から、選択的に配置可能な係合機構５７０が突出している。バレル５６３は係合機構５７０の配置を補助するように構成されている。ハンドル５６４に設けられたトリガ５６１は、係合機器５７０の基端部に接続されて係合機器５７０の選択的な配置を制御する。
【００８１】
さらに図１３に示されるように一実施形態では、電極部５６５は間隔を空けて一列に並べられた電極５８２のアレイを支持する絶縁性キャリア５８０を備える。キャリア５８０はキャリア５８０の面および／又は端部から外側に延びる固定要素５８４Ａ、５８４Ｂ、５８４Ｃ、５８４Ｄのアレイを備え、固定要素５８４Ａ、５８４Ｂ、５８４Ｃ、５８４Ｄのアレイは、舌下神経の近傍にある周囲組織に対するキャリア５８０の固定を強化する。固定要素５８４Ａ−５８４Ｄは輪状のものであっても良く、若しくは周囲組織に対する縫合若しくは留め具を固定することができる他の構造であっても良い。このようにして電極部５６５の電極５８２は、神経５５８に面した状態で神経５５８に対して固定される。一実施形態では、電極５８２は、電極部５６５および／又は電極部５６５を支持する刺激リード線の長手方向軸に沿って並べられる。前述のように、電極５８２を皮膚５５２から背けることにより皮膚５５２における若しくは皮膚５５２の近傍にある知覚神経に対する刺激が最小限となるように電極部５６５が移植される。
【００８２】
図１３に示されるように一態様によれば、電極５８２は目標神経の直径（例えば３ｍｍ）に略等しいかそれよりも大きい幅Ｗ２（例えば少なくとも３−５ｍｍ）を有し、キャリア５８０は、電極５８２から出た刺激信号から皮膚を確実に保護すべく電極５８２の幅Ｗ２よりも実質的に大きい幅Ｗ３を有する。
【００８３】
再度図１１に戻ると、電極部５６５が神経５５８上に正確に配置されたら、移植機器５６０は、係合機構５７０を用いて電極部５６５を神経５５８に対して所定位置に固定する。係合機構５７０は多数の異なる形態をとることができるが、図１４に示される一実施形態では、固定機構５７０は移植機器５６０のバレル５６３の先端部５６２から突出している。
【００８４】
特に、固定機構５７０はバレル５６３によって形成される導管中を長手方向に延びる直径の小さな１つ以上のロッド５７２を備え、各ロッド５７２は各ロッド５７２の端部から先端方向に選択的に伸びるように構成される針５７４を支持する。一実施形態では、バレル５６３は概ね中空の伸長チューブ状部材を備え、ロッド５７２はバレル５６３内で長手方向に移動可能な状態で長いバレル５６３の中を延びる。
【００８５】
各針５７４は針５７４の先端部に着脱可能に設けられた返し５７６を備える。一実施形態では、返し５７６はステンレス鋼材料若しくはプラスチック材料で形成されるが、患者を不快にするのを回避するために比較的小さな長さおよび／又は直径（例えば１−３ｍｍ）を有する。さらに縫合５７５は、返し５７６につながれた第１の端部と、刺激リード線の電極部５６５の固定要素５８４につながれた第２の端部とを有する。既に配置された状態では、各縫合５７５は張力がなく緩んだ状態にある。一実施形態では、針５７４はニチノール材料のように金属で形成される。
【００８６】
したがって、電極部５６５が神経５５８の最適な刺激場所上に配置された状態でトリガ５６１が固定機構５７０を作動させることにより、自動的にロッド５７２が針５７４に対して先端方向外側に突出して神経５５８および電極部５６５近傍の周囲組織へ貫通するように負荷をかける。続いてトリガ５６１が緩められることによりロッド５７２および各針５７４は引き戻される。しかしながら、返し５７６は、針５７４が引き戻されるときに（破線５７９で示される分離点にて）針５７４から離れるため、周囲の組織に固定されたままである。このようにして移植機器５６０は、電極部５６５を所定位置に置いた状態で切開場所から離脱される。
【００８７】
一態様によれば、返し５７６が組織の中に入るように針５７４を前進させると、縫合５７５は張力を受ける。また、返し５７６が組織の中に残った状態で針５７４をバレル５６３の中に引き戻したときは、縫合５７５が受ける張力によって、キャリア５８０に対して、電極５８２を神経に押圧しながら接触させるような効果的な張力が付与される。例えば図１４Ｂの側面図に図式的に示されるように、返し５７６が組織５９０内に配置された状態にて固定要素５８４Ｂ、５８４Ｄ（および各縫合５７５）が張力を受けることにより、電極部５６５（および特に電極５８２）を神経５９２に押圧する。この配置は、神経に対する電極部５６５の固定位置について長手方向の安定性を提供する。図示されていないが、電極部５６５の反対側にある固定要素５８４Ａ、５８４Ｃは、電極部５６５の全ての固定要素５８４Ａ、５８４Ｂ、５８４Ｃ、５８４Ｄが配置されるように、縫合５７５および返し５７６によって配置されると予想される。したがって、（縫合５７５および返し５７６によって）組織５９２に対して張力のかかった状態で固定されると、固定要素５８４Ａ、５８４Ｃは、神経５９０に対する電極部５６５の位置について長手方向の安定性を提供する。
【００８８】
さらにこのような配置によれば、固定要素５８４Ａ、５８４Ｂが神経５９２にまたがるために電極５８２の反対側に位置することにより、電極部５６５の短手方向の安定性が確保される。同様に、固定要素５８４Ｃ、５８４Ｄが神経５９２にまたがるために電極５８２の反対側に位置することにより、電極部５６５の短手方向の安定性が確保される。
【００８９】
いくつかの実施形態では図１４Ｂに示されるように、固定要素５８４は柔軟性材料で形成されているため、張力のかかった状態における縫合５７５および返し５７６の固定を促進するように組織に対して曲がることが可能である。これらの実施形態では、固定要素５８４を支持するキャリア５８０は、図１４Ｂに示されるように実質的に硬質であっても良く、あるいは図１４Ｃに示されるように略柔軟であっても良い。特に図１４Ｃの概略断面図に示されるように、電極部５６５は電極５８２を支持する柔軟性のキャリア５８１を備え、キャリア５８１は神経５５８の断面の弓形形状に柔軟に適合するように構成されている。この配置によれば、返し５７６が周囲の組織５９０の中にて固定されると、神経５５８に対する電極５８２の密接な接触が確保されるとともに縫合５７５への張力の付与が強調される。別の態様によれば、図１４Ｂおよび１４Ｃの両方を考慮すると、固定要素が、電極部５６５の一方に配置される返しの第１のアレイと電極部５６５の反対側に配置される返しの第２のアレイとを備えるということは明らかである。
【００９０】
電極部５６５が固定された後、移植機器５６０は離脱され、刺激リード線５６８のリード線本体５６７は貫通ツールを利用して電極部５６５の固定場所からＩＰＧ５５（図１）まで経皮的に運搬される。
【００９１】
刺激リード線の刺激電極部の様々な構成が図１５−２７の実施形態に関連して説明されて図示される。これら様々な刺激電極部は、経皮的に若しくは他の適切な運搬技術により運搬することが可能である。いくつかの実施形態では、刺激リード線の電極部および／又は支持基端部は、神経および周囲組織に対する機械的衝撃が最小限となるように構成され、および／又は低侵襲技術により移植されるように構成される。
【００９２】
図１５−１７Ｂは、本明細書の開示の実施形態による、刺激リード線６００の生体的吸収性（bio-absorbable）電極部６０１を備える刺激システムを概略的に示す。電極部６００の配置前に、場所探知ツール（例えば図３に示される場所探知ツール２００）若しくは他のツールによって、舌下神経上における１つ以上の最適な刺激場所が特定されている。１つ以上の外科的ナビゲーション技術を利用して、（１）場所探知ツールを用いて最適な刺激場所を特定し、（２）その最適な刺激場所に電極部を配置する。
【００９３】
図１５に示されるように刺激リード線６００は、カフ６０２および電極６１０を有する電極部６０１と、ワイヤ６１２と、アンカ６１４と、刺激リード線６００の非生体的吸収性部分６２０とを備える。一実施形態では、カフ６０２は略伸長チューブ状部材を備え、略円筒形の形状を有する略伸長チューブ状部材は、電極６１０を保持するとともに、開放可能な固定状態にて神経６２５を包むように構成されている。これにより電極６１０が、密接に神経６２５に接触するように維持される。ワイヤ６１２は各電極６１０からカフ６０２を通じて基端方向にそれぞれ延びて、アンカ６１４や非生体的吸収性部分６２０よりも遠くまで延びるような長さを有することにより、ＩＰＧ５５（図１）と電気的に接続する。
【００９４】
図１７Ａに示されるようにいくつかの実施形態では、各電極６１０は、導電性接触部６１６と、電気的絶縁カバー６１８とを備える。電気的絶縁カバー６１８は接触部６１６の上方部分６３９の上に延びており、図１７Ａに示される辺６３５、６３７を含む接触部６１６の４つ全ての辺を越えて広がる。電極６１０の基端部６３４において、張力緩和部材６３６はワイヤ６１１を経由してワイヤ６１２を接触部６１６に接続する。一実施形態によれば、電極６１０は、底部６３８がカフ６０２の内部表面にて露出された状態にてカフ６０２内に組み込まれる。いくつかの実施形態では、各電極６１０の長手方向軸がカフ６０２の長手方向軸に対して略垂直となるように電極６１０が配置され、各電極６１０はカフ６０２の長さ方向に沿って互いに間隔が空けられている。
【００９５】
一態様によれば、カフ６０２が生体的吸収性材料で形成されていることにより、電極部６０１の移植後数週間が経過するとカフ６０２は体内に吸収される。これにより、電極６１０を神経６２５に対して所望の位置に置くことができる。カフ６０２が吸収されるのと同時に、ワイヤ６１２および電極６１０およびその周囲がカフ６０２の吸収から露出されることによりそこで組織成長が生じる。いくつかの実施形態では、ワイヤ６１２に（図１５の拡大図にて示される）複数のコイル部６１３が配置されることにより、各コイル部における組織成長が分離したアンカとして機能するように、ワイヤ６１２およびその周囲における線維性組織成長がさらに誘発される。カフ６０２（および他のあらゆる生体的吸収性構成要素）の吸収プロセスが完了した後、線維性組織成長は、電極６１０の位置を所望の刺激場所における間隔の空けられた関係に維持し、電極６１０の位置をさらに維持するようにワイヤ６１２を固定する固定機構として機能するには十分なものとなる。その結果となる配置は図１６および１７Ｂに示される。図１７Ｂの断面図において、線維性組織成長６４２は電極６１０およびワイヤ６１２を取り囲み、電極６１０を皮膚／筋肉部６４０の下の神経６２５上の所定位置に機械的に固定する。図１７Ｂにさらに示されるように、絶縁性カバー６１８は各電極６１０を組織成長６４２から保護する。一態様によれば、絶縁性カバー６１８は各電極６１０の上方部分および横の部分を覆うが、各電極６１０の底部は神経６２５に対して露出したままである。いくつかの実施形態では、絶縁性カバー６１８の外部表面は線維性組織成長を誘発するように構成されたコーティングを有する。
【００９６】
一態様によれば、生体的吸収性カフを採用し、組織成長を誘発して電極６１０を固定することにより、このシステムが移植場所において及ぼす長期的な影響は最小限である。特に、移植されたカフのない電極６１０のセットは、従来のカフのように比較的大きなサイズでないため患者にとって快適である。このカフのない配置によれば、（従来のカフ電極システムと比較して）目標神経に対する不測の機械的影響を誘発する可能性が低い。このような機械的影響は神経機能および快適性に影響しうる。
【００９７】
いくつかの実施形態では、アンカ６１４も生体的吸収性材料で形成されており、時間が経つと体内に吸収される。したがって、この領域において組織成長が生じると予想され、これによりワイヤ６１２が所定位置にさらに固定される。
【００９８】
しかしながら、図１５−１６に示されるようにいくつかの実施形態では、刺激リード線６００は、分離したワイヤ６１２をグループで維持するように構成された非吸収性留め具６２２を備える。一態様によれば、留め具６２２により、ＩＰＧ５５（図１）に延びる常設されたリード線部分６２０へ分離したワイヤ６１２を規則正しく移動させることが確保される。別の態様によれば、留め具６２２も張力緩和を提供し、目標神経上におけるワイヤ６１２の不測の引っ張りを防止する。しかしながら他の実施形態では、この留め具６２２は省略され、若しくは生体的吸収性材料で形成される。
【００９９】
図１８−２１は、本明細書の開示の実施形態による、刺激リード線の生体的吸収性電極部６５０を概略的に示す。電極部６５０を配置する前に、場所探知ツール（例えば場所探知ツール２００）若しくは他のツールによって、舌下神経上における１つ以上の最適な刺激場所が特定されている。１つ以上の外科的ナビゲーション技術を利用して、（１）場所探知ツールを用いて最適な刺激場所を特定し、（２）その最適な刺激場所に電極部を配置する。最終的に、電極部６５０の電極６６０はワイヤおよびリード線本体によってＩＰＧ５５（図１）に電気的に接続されると予想され、この一般的な配置は、説明をわかりやすくするために図１８−２１では省略されている。
【０１００】
図１８−１９は刺激リード線の電極部６５０の平面図であり、図１８−１９において電極部６５０は概ね柔軟なコイル部材６５１および電極６６０を備える。一般論として、コイル部材６５１は神経６６３の周囲を包み、電極６６０を神経６６３と密接に接触するように維持するステントのような絶縁性部材を形成する。しかしながら、血管の壁から外側に広げられることにより血管内に配置される従来の心臓血管のステントとは異なり、コイル部材６５１は、自己サイジング（self-sizing）の関係にて神経６６３の外部表面の周りを包むように構成されており、所望位置に配置されたときに放射状に広がるようには構成されていない。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、コイル部材６５１は、略らせん形の形状を形成し、間隔の空けられた１組のレール６５２を備え、１組のレール６５２は、レール６５２の間に延びてレール６５２を相互に接続する多数の支柱６５４を有する。一実施形態では、レール６５２および支柱６５４は非導電性の材料で形成される。一態様によれば図１８−１９に示されるように、電極６６０は、支柱６５４と同じような方法で１組のレール６５２の間に延びるように大きさおよび形状が決められている。一実施形態では、電極６６０はコイル部材６５１の長手方向軸と略一列に並ぶ。しかしながら、らせん形のコイル部材を形成するために支柱について多数の変形例や配列を用いることができるので、コイル部材６５１は、図１８−１９に示されるレール６５２および支柱６５４の配列に厳格に制限されない。
【０１０２】
図１８に示される配置前の状態のように、コイル部材６５１は、目標神経６６３（図１９も参照）の直径（Ｄ５）よりも実質的に小さい内径（Ｄ６）を有する。したがって、コイル部材６５１が直径の大きい神経６６３の周りに配置されると、コイル部材６５１は、図１９に示されるようにコイル部材６５１の内径が目標神経６６３の直径に実質的に合致するように自己サイジングにより神経６６３の周りを包む。図１９に示されるコイル部材６５１および神経６６３の間のあらゆる間隔に関する限り、これらの間隔は、コイル部材６５１の構成要素を神経６６３と離して明確に表し、説明を分かりやすくするためのものである。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、コイル部材６５１はレール６５２および支柱６５４に組織成長を引き付け、組織成長、レール６５２、および支柱６５４の組み合わせによって、電極６６０と神経６６３との密接な接触を維持するための固定機構として機能する。
【０１０４】
図２０−２１に示されるようにいくつか他の実施形態では、コイル部材６５１が生体的吸収性材料を形成していることにより、レール６５２および支柱６５４の吸収が生じた後も電極６６０は神経６６３に密接に接触したままであり、さらに電極６６０上およびその周囲の組織成長６７０は、電極６６０を神経６６３に対して所定位置に保持する。コイル部材６５１の各種構成要素（支柱およびレール）がコイル部材６５１の構造に概ね合致するパターンの線維性組織成長を誘発するように構成される格子若しくは枠を形成することにより、誘発された組織成長は、電極６６０を神経６６３に対して所定位置に保持する機械的に有利な枠を形成する。一態様によれば、線維性成長のこの枠は生体的カフを形成し、生体的カフにおいては体内に生成された組織が、電極６１０を神経に対して所定位置に維持するカフを形成する。
【０１０５】
組織成長は、電極６６０からＩＰＧ５５（図１）に向かって基端方向に向かって延びるワイヤ（図示せず）およびその周囲にて発生すると予想される。さらに前述の実施形態と同様に、電極６６０の外側部分（神経６６３に接触しない部分）は、電極６６０の接触部分と周囲の組織との間のバリアとして機能する絶縁性カバーを備えると予想される。
【０１０６】
さらに一実施形態では、各電極６６０はワイヤのアレイのうちの１つにそれぞれ接続され、各ワイヤは、ＩＰＧ５５（図１）と電気的に接続するように構成された刺激リード線本体に延びてこれに接続する。一実施形態ではワイヤのアレイは、図１５−１６との関連で既に述べたワイヤ６１２のアレイと実質的に同じ機能および属性を含んでいる。
【０１０７】
図２２−２４は、本明細書の開示の実施形態による刺激リード線の電極部７００を概略的に示す。電極部７００を配置する前に、場所探知ツール（例えば場所探知ツール２００）若しくは他のツールによって、舌下神経上における１つ以上の最適な潜在的刺激場所が特定されている。１つ以上の外科的ナビゲーション技術を利用して、（１）場所探知ツールを用いて最適な刺激場所を特定し、（２）その最適な刺激場所に電極部を配置する。
【０１０８】
図２２−２３に示されるように、電極部７００はキャリア７０２を備え、キャリア７０２は、キャリア７０２の長さ方向に沿って互いに間隔の空けられた概ねスパイク形状の電極７１０を支持する。キャリア７０２は先端７０４と基端７０６とを有する一方で、各電極７１０は露出した先端７１４と絶縁性にカバーされた土台部分７１２とを有する導電性部材を形成する。２つの電極７１０が示されているが、他の実施形態ではキャリア７０２は２以上の電極７１０を支持する。一実施形態では、キャリア７０２は第１の面および（第１の面の反対側にある）第２の面を有する略平坦な部材を備え、電極７１０は略平坦な部材の第１の面から概ね外側に延びる。
【０１０９】
別態様によれば、各電極７１０において別々のワイヤ７２０が（図２３の破線で示されるように）キャリア７０４の中を延びて、各電極７１０の土台部分７１２に電気的に接続される。さらに、電極７１０は当業者に知られる極細ワイヤで形成されており、図２２−２４では厳格に説明する目的で電極７１０が誇張および拡大されて示されている。
【０１１０】
電極部７００がいったん所望の刺激場所に運搬されると、各電極７１０の先端７１４を神経７３０内に挿入するための圧力が付与される。各電極７１０を形成する極細ワイヤの寸法が小さいことにより、神経の組織が電極７１０を効果的に捕獲し、電極７１０はこの位置に維持される。この配置によれば、神経７３０に対する電極の密接な接触が確保され、結果的に神経７３０に効果的な刺激を与えることができる。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、電極部７００がいったん所定位置に固定されると、電極部７００はキャリア７０２および針７１０の土台部分７１２の周りに組織成長（図示せず）を引き付ける。このとき、組織成長、キャリア７０２、および土台部分７１２の組み合わせは、電極の先端７１４を神経７３０に対する貫通（すなわち挿入）による係合状態にて維持する固定機構として機能する。
【０１１２】
いくつか他の実施形態では、キャリア７０２が生体的吸収性材料を形成することにより、キャリア７０２は時間がたつと吸収され、図２４に示されるように電極７１０およびワイヤ部分７２１、７２０は神経７３０において所定位置に置かれる。キャリア７０２の吸収が発生すると、電極７１０の土台部分７１２およびその周囲にて形成される組織成長が電極７１０を神経７３０に対する貫通による係合状態にて保持するため、電極７１０は、神経７３０に対する挿入による係合状態にて保持される。同様の組織成長が、電極６６０からＩＰＧ５５（図１）へ基端方向に延びるワイヤ部分７２１、７２０およびその周囲にて発生すると予想される。
【０１１３】
図２５−３２は、本明細書の開示の実施形態による、刺激システム８００、およびシステム８００の構成要素を移植する方法を概略的に示す。図２５−２７に示されるように、刺激システム８００は、刺激リード線８０３の少なくとも１つの電極部８０１と、シールド８０４とを備える。電極部８０１を配置する前に、場所探知ツール（例えば、図１に示す場所探知ツール２００）若しくは他のツールによって、舌下神経上における１つ以上の最適な潜在的刺激場所が特定されている。１つ以上の外科的ナビゲーション技術を利用して、（１）場所探知ツールを用いて最適な刺激場所を特定し、（２）その最適な刺激場所に電極部を配置する。
【０１１４】
図２５に示されるように、刺激リード線８０３は、電極部８０１とリード線本体８０８とを備え、電極部８０１は、先端８１７および基端８１６の間を延びる略伸長キャリア本体と、電極ストリップ８１５とを備える。電極ストリップ８１５は、キャリア本体の長さ方向に沿って間隔の空けられた電極８２０のアレイ８１８を備える。リード線本体８０８は電極部８０１から基端方向に伸びて、ＩＰＧ（図１の５５若しくは図２の１０９）までの延長部でありＩＰＧへ電気的な接続を行うように構成された基端リード線部分８１２とともにアンカ８１０を備える。
【０１１５】
少なくとも図２６−２７に示されるように、電極ストリップ８１５は、神経８４０の両側から外側に向かって神経８４０の直径にわたって伸びるのに十分かつ神経の直径よりも実質的に長い長さ（Ｌ２）を有する。一実施形態では、長さ（Ｌ２）は神経の直径の少なくとも２倍の長さである。別の実施形態では、長さ（Ｌ２）は神経の直径の少なくとも３倍の長さであり、予想される神経の直径を約３ｍｍとして、電極部８１５は約９ｍｍの長さを有する。図２６−２７に示されるように本実施形態によれば、電極ストリップ８１５の全長のうち約３ｍｍは神経８４０に非常に近接する若しくは接触するものと予想され、一方で、電極ストリップ８１５の長さのうち約３ｍｍは神経８４０の片側から外側に向かって延びるものと予想される。いくつかの実施形態では（後に図３０−３２に関連して詳細に説明されるように）、電極ストリップ８１５は約３ｍｍの幅（Ｗ４）を有するため、低侵襲移植方法を促進する。それに比べて、従来のカフ電極は一般的に約９ｍｍの幅を有する場合がある。
【０１１６】
図２６に示されるように、使用中において、電極部８０１は舌下神経８４０沿いの所望の刺激場所へ運搬され、電極ストリップ８１５は、（所望の刺激場所の領域における）神経８４０の長手方向軸（線Ａ）に対して略垂直方向を向く。図２７の断面図に示されるように一実施形態によれば、電極部８０１は、電極ストリップ８１５の電極８２０が神経８４０に面して神経８４０に対して刺激信号を付与するようにして配置される。さらに、いくつかの実施形態では、各電極８２０は、前述の実施形態と実質的に同じ方法によりＩＰＧ５５（図１）を利用して互いに独立してプログラム可能若しくは制御可能であるため、電極ストリップ８１５の位置を変えることなく刺激信号の制御および調整を行うことができる。さらに、絶縁性シールド８０４を神経８４０と皮膚８３０と（その下にある筋肉８３２と）の間に配置することにより、皮膚８３０への刺激信号の付与を防止しつつ、神経８４０に対して刺激信号を付与することを可能とする。
【０１１７】
図２７の断面図に示されるように、このような配置によれば、神経８４０は電極ストリップ８１５と絶縁性シールド８０４との間に挟まれて、電極部８０１は、電極ストリップ８１５の少なくとも一部が神経８４０の外側表面に近接若しく密接して延びるように配置される。しかしながら、このようなサンドイッチ型の配置によれば、電極ストリップ８１５およびシールド８０４のそれぞれが独立して周囲組織に固定され、電極ストリップ８１５もシールド８０４も神経８４０には固定されない。例えば一実施形態によれば、電極ストリップ８１５は周囲組織に対し、アンカ（図２６のｘ８７８およびｘ８７９）によって電極ストリップ８１５の各端部にて神経８４０とは独立して固定される。この配置によれば、電極ストリップ８１５およびシールド８０４の両方に対して略垂直方向を向いているので、神経８４０は電極ストリップ８１５およびシールド８０４の両方に対して短手方向（矢印Ｍ）へ移動することが可能となる。したがって、患者の首が多くの異なる位置を通じて幅広く移動するときに神経８４０のずれが許容される。
【０１１８】
このことを考慮して、神経の短手方向の動き（矢印Ｍ）があっても電極ストリップ８１５およびシールド８０４の両方とも動かず、神経８４０が動いてもサンドイッチ型の配置が維持される。したがって、電極ストリップ８１５は、神経８４０の直径よりも実質的に長い長さ（Ｌ２）を有するので、神経８４０が（自然な移動制限範囲内において）短手方向のいかなる位置にあっても神経８４０に対する効果的な刺激信号を付与できる位置にある。同様に、シールド８０４は、神経８４０の直径よりも実質的に長くかつ電極ストリップ８１５の長さ（Ｌ２）よりも実質的に長い長さ（Ｌ３）を有するので、常に、皮膚８３０（およびその下にある知覚神経）への刺激信号の付与を遮断する位置に配置される。一実施形態では、シールド８０４は、電極８２０によって生み出される皮膚表面に向かう電場の領域よりも、実質的に大きな領域を形成している。
【０１１９】
電極部８０１は（刺激場所における）神経８４０の長手方向軸に対して略垂直に延びるが、いくつかの実施形態では、リード線本体８０８はＩＰＧ５５（図１）への経路をたどるように神経８４０の長手方向軸に対して略並行に延びる。前述のように、リード線本体８０８は、リード線本体８０８（および電極部８０１）を神経８４０の近傍にある解剖学的構造および組織に安全に固定することを可能にするアンカ８１０を備える。アンカ８１０より、リード線本体８０８の基端部８１２は経皮的トンネルを経由してＩＰＧ５５（図１）へさらに延びている。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、その他のカフのない電極構造においても、電極ストリップ（例えば電極ストリップ８１５）が神経８４０に対して垂直な方向を向くように利用されている。例えば、図１１−１４Ｃに関連する実施形態を配置することにより、カフによって神経８４０の周囲を包むことなく一連の電極５８２が目標神経の長手方向軸を横断して並ぶように、電極部５６５を神経に対して略垂直な方向に配置することも可能である。神経を全断面（若しくは直径）にわたって捕獲するために、電極部５６５における電極接触の数は適宜調整される。
【０１２１】
図２５−２９をさらに参照するといくつかの実施形態では、電極部８０１は１つ以上の固定機構を備える。図２８は、一連の電極接触８２０、先端８５２、および基端８５４を備える電極部８５０の上面図である。先端８５２において、１つ以上のループ（若しくはその他固定要素）８６０が設けられていることにより、先端８５２を神経８４０の近傍にある周囲組織へ縫合若しくは留めることができる。同様に、基端８５４において、１つ以上のループ（若しくはその他固定要素）８７０、８７２が設けられていることにより、基端８５４を神経８４０の近傍にある周囲組織へ縫合若しくは留めることができる。このようにして、神経８４０自体に固定することなく、および／又は神経８４０を包むことなく、電極ストリップ８５０を神経８４０に近接する安定した位置へ（神経とは独立して）固定することができる。
【０１２２】
図２９の断面図に概略的に示されるようにいくつか他の実施形態では、電極ストリップ８１５およびシールド８０４は互いに固定される。これらの実施形態では、神経８４０に対する電極ストリップ８１５およびシールド８０４のサンドイッチ型の配置が維持されることにより、電極ストリップ８１５を経由した神経８４０への電気的刺激を可能にしつつ、シールド８０４によって皮膚８３０を保護しながら、神経８４０による短手方向（矢印Ｍ）の移動が可能になる。特に、固定機構８７０は第１の構成要素８７２と第２の構成要素８７４とを備え、各構成要素８７２、８７４は電極ストリップ８１５およびシールド８０４の間を延びるように大きさが決められている。これに制限されない一態様によれば、神経８４０の側面に（各ストリップおよびシールドの第１の端部に接続される）第１の構成要素８７２が設けられ、神経８４０の反対側の側面に（各ストリップおよびシールドの第２の端部に接続される）第２の構成要素８７４が設けられていることにより、固定機構８７０が短手方向の境界若しくはバリアとして機能する。これにより、神経８４０による短手方向の移動を可能にしながら、神経８４０が電極ストリップ８１５およびシールド８０４の間に位置したままであることが確保される。他の実施形態では、各電極ストリップ８１５およびシールド８０４における一方の端部のみが互いに固定され、もう一方の端部は開放されている。
【０１２３】
一実施形態では、固定機構８７０の第１の構成要素８７２は、電極ストリップ８１５の先端８１７およびシールド８０４の先端８０５に接続可能なバックル−ベルト機構を備える。同様に、第２の構成要素８７４は、電極ストリップ８１５の基端８１６およびシールド８０４の基端８０７に接続可能なバックル−ベルト機構を備える。
【０１２４】
図３０−３２に概略的に示されるようにいくつかの実施形態では、シールド８０４および電極ストリップ８１５の組合せは、低侵襲移植方法により経皮的に運搬される。特に、電極ストリップ８１５は幅が非常に狭いので（例えば、図２５−２７で示される幅は３ｍｍ）、図３１に示されるように、皮膚８３０（およびその下にある組織／筋肉８３２）のうち下部の神経８４０の対向する側面上に２つの小さな切開８８０、８８２を形成することにより手術が始まる。少なくとも１つの切開８８０、８８２の幅（Ｗ６）は、電極ストリップ８１５の幅（図２５に示すＷ４）に概ね相当する。図３０に示されるように、電極接触８２０が皮膚８３０に面しながら神経８４０に密接するように電極ストリップ８１５が神経８４０の下部に配置されるまで、電極ストリップ８１５は、鉗子（図示せず）を用いて（矢印ＥおよびＲで示されるように）切開８８０および切開８８２を通じて操作される。次に、シールド８０４は、切開８８０および／又は切開８８２を含む同様の技術を用いて神経８４０および皮膚８３０の間の位置に案内される。必要に応じて、大きな幅（Ｗ５）を有するシールド８０４が各切開を通じて案内されるように、各切開８８０、８８２の幅をわずかに広げることもできる。このような低侵襲移植法によれば、神経８４０の上若しくは近傍にある皮膚および組織の崩壊を最小限にしながら、神経８４０に対する電極ストリップ８１５およびシールド８０４のサンドイッチ型の配置を実現することができる。したがって、電極ストリップ８１５およびシールド８０４の組み合わせは、カフのない電極として機能することにより自然状態の神経に対する影響を最小限にする刺激システムを提供するとともに、これらの要素を低侵襲にて移植する方法を可能にする。
【０１２５】
図１−１４に関連していくつかの異なる実施形態について記述したが、これらの実施形態では、ＩＰＧ５５は肺の領域に移植され、（ＩＰＧ５５から延びる）センサ電極および刺激電極は、それぞれが呼吸パターンを検知して刺激信号を付与するように経皮的に運搬される。加えて、図１５−３２に関連して刺激電極アレイ（およびそれに関連する固定機構）のいくつかの実施形態について記述している。さらに、これらの実施形態のうちいくつかの実施形態では、リード線が体の両側（右側と左側）に経皮的に配置され、左および／又は右の舌下神経（若しくは他の目標神経）において（同時若しくは交互の）双対的な刺激が生じる。これらの様々な実施形態を考慮すると、これらの実施形態に共通して、体内の上部気道の近傍に少なくとも２つの電極が間隔を空けて配置され、気道開通性（例えば、上部気道の開および／又は閉）を示すために間隔の空けられた２つの電極間におけるインピーダンスが測定可能ないくつかの構成が設けられている。いくつかの構成によれば、間隔の空けられた電極は両方とも刺激電極であり、他の構成によれば、間隔の空けられた電極は１つの刺激電極と１つの呼吸センサ電極とを備える。さらに他の構成によれば、（気道開通性を示すインピーダンスを測定するための）間隔の空けられた２つの電極は、少なくとも１つの刺激電極および呼吸センサ電極を有する１つの電極と、ＩＰＧ５５のケース若しくは筐体の電気的導電性部分によって形成される電極を有するもう１つ別の電極とを備える。
【０１２６】
さらにいくつかの実施形態では、各電極部は、一対のインピーダンスセンサ電極の一部として機能するとともに呼吸センサ機能若しくは刺激機能を持つというように、２つの機能を有する。一方で他の実施形態では、一対のインピーダンスセンサ電極のうち少なくとも１つの電極は、呼吸検知（例えば吸気）や刺激を行うものとしては機能せずに、専ら、気道開通性の程度を検知若しくは表示することを目的としてインピーダンスを検知するために用いられる。
【０１２７】
（本明細書に記載されている）経皮的に運搬される電極部の少なくともいくつかの実施形態によれば、外科医が経皮的手法を用いて舌下神経の長さ方向に沿って刺激リード線の電極部の位置を変化させることができるため、最適な神経刺激場所の近傍に電極部を正確に配置することができる。さらに、このような正確な配置は、刺激リード線を配置するための解剖学的に破壊的な従来の切断手法とは異なり低侵襲な方法により実施される。本明細書の開示による方法およびシステムによれば、目標神経に対する電極部の位置を固定する前に、外科医は、（気道開通性を回復させるのに適した）１つ以上の特定の筋肉の収縮を引き起こす正しい最適刺激場所を特定することができる。
【０１２８】
本明細書に開示された実施形態は閉塞性睡眠時無呼吸と診断された患者に治療上の解決方法を提供するために移植可能システムを提供する。本システムは吸気時に舌下神経を刺激して、それにより睡眠中の上気道の閉塞を防ぐように設計されている。
【０１２９】
少なくとも１つの例示的実施形態が、上記の詳細な説明において提示されているが、変形が存在することを理解すべきである。例示的実施形態は、あくまで実施例に過ぎず、本明細書の開示の範囲、適用性、または構成をいかなる方法によっても限定するものではないことを理解すべきである。むしろ、上記の詳細な説明は例示的実施形態を実現するために便利なロード・マップを当業者に提供するであろう。添付クレームおよびそれらの法的な均等物に記載の本明細書の開示の範囲を逸脱することなく、要素の機能および配置においてさまざまな変更を行うことができることを理解すべきである。
【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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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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