(57)【要約】標的神経組織の経皮的な電気刺激を用いて末梢神経障害を非侵襲的に処置するための物品及び方法が説明されている。例示的な物品は、１対の電極が配置された支持体と、１対の電極に１本又は複数本のリード線を介して接続されたパルスジェネレータと、パルスジェネレータに接続されたパワーサプライとを備える。本物品は、標的神経組織内又はそれに隣接する血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで、標的神経組織に対して１対の電極を介して電気刺激を伝達する。一方で、本方法は、少なくとも１対の電極を、標的神経組織を覆う、又はそれに近接する皮膚の領域に隣接して配置するステップと、少なくとも１対の電極を介して、標的神経組織に対して電気刺激を伝達するステップとを含む。電気刺激は、標的神経組織内又はそれに隣接する血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで伝達される。経皮的な電気刺激を用いて末梢神経障害を処置するための植込み型システム及び方法もまた説明されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
末梢神経障害を有する患者を処置するために標的神経組織に対して電気刺激を経皮的に加えるための物品であって、
少なくとも１対の電極が配置された支持体と、
前記少なくとも１対の電極に１本又は複数本のリード線を介して接続されたパルスジェネレータと、
前記パルスジェネレータに接続されたパワーサプライとを備え、
当該物品は、前記標的神経組織内又はそれに隣接し、且つ前記標的神経組織の灌流の原因となる血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで前記標的神経組織に対して前記少なくとも１対の電極を介して電場刺激を伝達するように構成されていることを特徴とする物品。
【請求項２】
前記パワーサプライは、前記支持体に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記支持体は、ラップ、靴下、手袋、又は指サックであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の物品。
【請求項４】
前記ラップ、前記靴下、前記手袋、又は前記指サックは、成形材料から構成されていることを特徴とする請求項３に記載の物品。
【請求項５】
前記ラップ、前記靴下、前記手袋、又は前記指サックは、不織材料から構成されていることを特徴とする請求項３に記載の物品。
【請求項６】
前記末梢神経障害は、糖尿病性末梢神経障害であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項７】
前記標的神経組織は、末梢神経内又はそれに隣接して位置することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項８】
前記標的神経組織は、足、手、足の指の末節骨、手の指の末節骨、又はそれらの組み合わせの内部に位置することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項９】
前記血管系は、４００μｍ未満の内径を有する抵抗性寸法を有する血管を含むことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項１０】
当該物品は、前記末梢神経障害に起因する痛みを緩和させることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項１１】
当該物品は、前記末梢神経障害に起因する感覚障害を回復させることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項１２】
当該物品は、前記電気刺激を０．１Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲の周波数で伝達するように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項１３】
当該物品は、前記電気刺激を０．１ｍＡ〜６０ｍＡの範囲の電流で伝達するように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項１４】
当該物品は、前記電気刺激を０．１Ｖ〜２００Ｖの範囲の電圧で伝達するように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項１５】
当該物品は、前記電気刺激を０．１ｍｓ〜２５０ｍｓの範囲のパルス幅を有する連続したパルスとして伝達するように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか１つの項に記載の物品。
【請求項１６】
末梢神経障害を有する患者を処置するために標的神経組織に対して電気刺激を経皮的に加えるための方法であって、
少なくとも１対の電極を、前記標的神経組織を覆う皮膚の領域に隣接して配置するステップと、
前記少なくとも１対の電極を介して、前記標的神経組織に対して前記電気刺激を伝達するステップとを含み、
前記電気刺激は、前記標的神経組織内又はそれに隣接し、且つ前記標的神経組織の灌流の原因となる血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで伝達されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１対の電極は、支持体に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記支持体は、ラップ、靴下、手袋、又は指サックであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ラップ、前記靴下、前記手袋、又は前記指サックは、成形材料から構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ラップ、前記靴下、前記手袋、又は前記指サックは、不織材料から構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記末梢神経障害は、糖尿病性末梢神経障害であることを特徴とする請求項１６〜請求項２０のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項２２】
前記標的神経組織は、末梢神経内又はそれに隣接して位置することを特徴とする請求項１６〜請求項２１のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項２３】
前記標的神経組織は、足、手、足の指の末節骨、手の指の末節骨、又はそれらの組み合わせの内部に位置することを特徴とする請求項１６〜請求項２２のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項２４】
前記血管系は、４００μｍ未満の内径を有する抵抗性寸法を有する血管を含むことを特徴とする請求項１６〜請求項２３のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項２５】
当該方法は、前記末梢神経障害に起因する痛みを緩和させることを特徴とする請求項１６〜請求項２４のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項２６】
当該方法は、前記末梢神経障害に起因する感覚障害を回復させることを特徴とする請求項１６〜請求項２５のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項２７】
前記電気刺激は、０．１Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲の周波数で伝達されることを特徴とする請求項１６〜請求項２６のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項２８】
前記電気刺激は、０．１ｍＡ〜６０ｍＡの範囲の電流で伝達されることを特徴とする請求項１６〜請求項２７のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項２９】
前記電気刺激は、０．１Ｖ〜２００Ｖの範囲の電圧で伝達されることを特徴とする請求項１６〜請求項２８のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項３０】
前記電気刺激は、０．１ｍｓ〜２５０ｍｓの範囲のパルス幅を有する連続したパルスとして伝達されることを特徴とする請求項１６〜請求項２９のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項３１】
末梢神経障害を有する患者を処置するために標的神経組織に対して電気刺激を経皮的に加えるためのシステムであって、
経皮的な電極アセンブリと、
前記経皮的な電極アセンブリに１本又は複数本のリード線を介して接続された植込み型パルスジェネレータと、
前記植込み型パルスジェネレータに対して電力を供給するためのパワーサプライとを備え、
当該システムは、前記標的神経組織内又はそれに隣接し、且つ前記標的神経組織の灌流の原因となる血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで前記標的神経組織に対して前記経皮的な電極アセンブリを介して電場刺激を伝達するように構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項３２】
前記末梢神経障害は、糖尿病性末梢神経障害であることを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記標的神経組織は、末梢神経内又はそれに隣接して位置することを特徴とする請求項３１又は請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記標的神経組織は、足、手、足の指の末節骨、手の指の末節骨、又はそれらの組み合わせの内部に位置することを特徴とする請求項３１〜請求項３３のいずれか１つの項に記載のシステム。
【請求項３５】
前記血管系は、４００μｍ未満の内径を有する抵抗性寸法を有する血管を含むことを特徴とする請求項３１〜請求項３４のいずれか１つの項に記載のシステム。
【請求項３６】
当該システムは、前記末梢神経障害に起因する痛みを緩和させることを特徴とする請求項３１〜請求項３５のいずれか１つの項に記載のシステム。
【請求項３７】
当該システムは、前記末梢神経障害に起因する感覚障害を回復させることを特徴とする請求項３１〜請求項３６のいずれか１つの項に記載のシステム。
【請求項３８】
当該システムは、前記電気刺激を０．１Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲の周波数で伝達するように構成されていることを特徴とする請求項３１〜請求項３７のいずれか１つの項に記載のシステム。
【請求項３９】
当該システムは、前記電気刺激を０．１ｍＡ〜６０ｍＡの範囲の電流で伝達するように構成されていることを特徴とする請求項３１〜請求項３８のいずれか１つの項に記載のシステム。
【請求項４０】
当該システムは、前記電気刺激を０．１Ｖ〜２００Ｖの範囲の電圧で伝達するように構成されていることを特徴とする請求項３１〜請求項３９のいずれか１つの項に記載のシステム。
【請求項４１】
当該システムは、前記電気刺激を０．１ｍｓ〜２５０ｍｓの範囲のパルス幅を有する連続したパルスとして伝達するように構成されていることを特徴とする請求項３１〜請求項４０のいずれか１つの項に記載のシステム。
【請求項４２】
末梢神経障害を有する患者を処置するために標的神経組織に対して電気刺激を経皮的に加えるための方法であって、
経皮的な電極アセンブリを、前記標的神経組織を覆う皮膚の領域に隣接して配置するステップと、
前記経皮的な電極アセンブリを介して、前記標的神経組織に対して前記電気刺激を伝達するステップとを含み、
前記電気刺激は、前記標的神経組織内又はそれに隣接し、且つ前記標的神経組織の灌流の原因となる血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで伝達されることを特徴とする方法。
【請求項４３】
前記末梢神経障害は、糖尿病性末梢神経障害であることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記標的神経組織は、末梢神経内又はそれに隣接して位置することを特徴とする請求項４２又は請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記標的神経組織は、足、手、足の指の末節骨、手の指の末節骨、又はそれらの組み合わせの内部に位置することを特徴とする請求項４２〜請求項４４のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項４６】
前記血管系は、４００μｍ未満の内径を有する抵抗性寸法を有する血管を含むことを特徴とする請求項４２〜請求項４５のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項４７】
当該方法は、前記末梢神経障害に起因する痛みを緩和させることを特徴とする請求項４２〜請求項４６のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項４８】
当該方法は、前記末梢神経障害に起因する感覚障害を回復させることを特徴とする請求項４２〜請求項４７のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項４９】
前記電気刺激は、０．１Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲の周波数で伝達されることを特徴とする請求項４２〜請求項４８のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項５０】
前記電気刺激は、０．１ｍＡ〜６０ｍＡの範囲の電流で伝達されることを特徴とする請求項４２〜請求項４９のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項５１】
前記電気刺激は、０．１Ｖ〜２００Ｖの範囲の電圧で伝達されることを特徴とする請求項４２〜請求項５０のいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項５２】
前記電気刺激は、０．１ｍｓ〜２５０ｍｓの範囲のパルス幅を有する連続したパルスとして伝達されることを特徴とする請求項４２〜請求項５１のいずれか１つの項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２０１６年１２月２７に出願された米国仮特許出願第６２／４３９、２８３に基づく優先権を主張するものであり、当該特許出願の内容は、参照により本明細書に援用されている。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、電気刺激又はニューロモデュレーションを用いて、神経組織への血流又は神経組織の灌流を回復又は修復することによって、以下に限定をしないが、糖尿病性末梢神経障害（ＤＰＮ）等に見られる神経機能障害に関連する神経損傷、正常な感覚の喪失及び痛みを治療するための物品、システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
糖尿病は、世界中で社会的にも経済的にも重大な影響を及ぼす、多くの関連する衰弱性疾患の原因となる疾患である。これらの状態の多くは、眼の網膜、腎臓の糸球体及び末梢神経系等の組織への正常な血液灌流を維持する血管系の微小血管の調節不全において、糖尿病に関連する。糖尿病でみられるように、末梢神経が正常な血液供給の欠乏状態になると、これらの神経は機能不全となり、診断結果がＤＰＮとなる。ＤＰＮになると、末梢の正常な感覚が、感覚の喪失／無感覚、異常感覚（例えば、ヒリヒリした、又はチクチクした感覚（"pins and needles" feeling））と併せて構成要素となる慢性的な痛みによって失われる。糖尿病性末梢神経障害（ＤＰＮ）は、糖尿病と診断された人の約５０％に発症している。２０１４年には、世界中で３億８７００万人が、糖尿病を患って生活していた。また、２０３５年までには、全世界で５億９２００万人が、糖尿病になるであろうと推定されている。そのため、約１億９４００万人が糖尿病性末梢神経障害に苦しめられていると推定されており、また、２０３５年までには、２億９６００万人が、全世界で糖尿病性末梢神経障害によって苦しめられると推定されている。ＤＰＮの原因である糖尿病に関連する微小血管の損傷の誘因は、糖尿病の特徴である高い循環グルコース濃度である。グルコースは血管に対して有毒であり、これによって生じるＤＰＮでは、足の感覚野に関連する下腿の腓腹神経等の末梢における重要な神経の周囲で、動脈の衰弱（arterial attenuation）及び静脈の蛇行（venous tortuosity）がしばしば観測される。ＤＰＮを発症している患者は、しばしば正常な周囲フィードバック（environment feedback）を感知することができなくなる。その結果として、足又は手がしばしば損傷する。足又は手は、微小血管の循環不良、潰瘍形成及び感染症を原因として治り難くなる。ＤＰＮでは、慢性的な痛み及び切断手術が一般的である。現在受けることができる治療は、生活様式の改善、減量プログラム、並びに経皮的な電気刺激（ＴＥＮＳ）及び薬物品治療等の痛みの一時的な症状緩和のみを目的とした他の治療等である。ＤＰＮの治療に使用される薬品は、オピオイド、抗痙攣薬、又は抗うつ薬であることが多く、これらの薬物品は、しばしば許容し得ない副作用を有し、且つ有効性が低く中毒のリスクを伴う。更に、現在受けることができるＤＰＮの治療法のいずれも、末梢神経への血液の供給を減少させる症状の原因に対処していない。
【０００４】
したがって、末梢における神経組織を修復し、正常な感覚に回復するために、且つＤＰＮに関する痛みを治療するために、末梢神経の血流及び／又は灌流を増加するような、安全で、有効で、且つ非侵襲的な方法の必要性が、依然として存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題について、本発明は取り組んでいる。本発明は、非侵襲的な態様で標的神経組織への血流を回復させることで末梢神経障害を処置するための物品及び方法を包含する。例えば、特定の一実施形態では、本発明は、末梢神経障害を有する患者を処置するために標的神経組織に対して適切に形成された電気刺激を経皮的に（transcutaneously）加えるための物品に関する。本物品は、少なくとも１対の電極が配置された支持体（support）と、少なくとも１対の電極に１本又は複数本のリード線を介して接続されたパルスジェネレータと、パルスジェネレータに接続されたパワーサプライとを備える。本物品は、標的神経組織内又はそれに隣接し、且つ標的神経組織の血液による灌流の原因となる血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで標的神経組織に対して少なくとも１対の電極を介して電気刺激を伝達する。
【０００６】
一実施形態では、パワーサプライは、支持体に接続されている。
【０００７】
他の実施形態では、支持体は、ラップ（wrap）、靴下、手袋、又は指サックである。更に、ラップ、靴下、手袋、又は指サックは、成形材料から構成され得る。又は、ラップ、靴下、手袋、又は指サックは、不織材料から構成され得る。
【０００８】
更に他の実施形態では、処置される末梢神経障害は、糖尿病性末梢神経障害である。
【０００９】
更なる他の実施形態では、標的神経組織は、末梢神経内又はそれに隣接して位置する。
【００１０】
特定の一実施形態では、標的神経組織は、足、手、足の指の末節骨、手の指の末節骨、又はそれらの組み合わせの内部に位置する。
【００１１】
追加の実施形態では、血管系は、約４００μｍ未満の内径を有する抵抗性寸法を有する血管（resistance-sized blood vessel）を含む。
【００１２】
更なる一実施形態では、本物品は、末梢神経障害に起因する痛みを緩和させる。
【００１３】
更なる他の実施形態では、本物品は、末梢神経障害に起因する感覚障害を回復させる。
【００１４】
他の実施形態では、本物品は、電場刺激を約０．１Ｈｚ〜約２００Ｈｚの範囲の周波数で伝達するように構成されている。
【００１５】
更に他の実施形態では、本物品は、電場刺激を約０．１ｍＡ〜約６０ｍＡの範囲の電流で伝達するように構成されている。
【００１６】
更なる他の実施形態では、本物品は、電場刺激を約０．１Ｖ〜約２００Ｖの範囲の電圧で伝達するように構成されている。
【００１７】
更なる一実施形態では、本物品は、電場刺激を約０．１ｍｓ（ミリ秒）〜約２５０ｍｓの範囲のパルス幅を有する連続したパルスとして伝達するように構成されている。
【００１８】
特定の一実施形態では、本発明はまた、末梢神経障害を有する患者を処置するために、標的神経組織に対して電気刺激を経皮的に（transcutaneously）加えるための方法に関する。本方法は、少なくとも１対の電極を、標的神経組織を覆う皮膚の領域に隣接して配置するステップと、少なくとも１対の電極を介して、標的神経組織に対して電気刺激を伝達するステップとを含む。電気刺激は、標的神経組織内又はそれに隣接し、且つ標的神経組織の血液による灌流の原因となる血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで伝達される。
【００１９】
一実施形態では、少なくとも１対の電極は、支持体に配置されている。
【００２０】
他の実施形態では、支持体は、ラップ（wrap）、靴下、手袋、又は指サックである。更に、ラップ、靴下、手袋、又は指サックは、成形材料から構成され得る。又は、ラップ、靴下、手袋、又は指サックは、不織材料から構成され得る。
【００２１】
更に他の実施形態では、末梢神経障害は、糖尿病性末梢神経障害である。
【００２２】
更なる他の実施形態では、標的神経組織は、末梢神経内又はそれに隣接して位置する。
【００２３】
追加の実施形態では、標的神経組織は、足、手、足の指の末節骨、手の指の末節骨、又はそれらの組み合わせの内部に位置する。
【００２４】
更なる一実施形態では、血管系は、約４００μｍ未満の内径を有する抵抗性寸法を有する血管を含む。
【００２５】
他の実施形態では、本方法は、末梢神経障害による通常の感覚を修復できる。
【００２６】
更なる他の実施形態では、本方法は、末梢神経障害に起因する痛みを緩和させる。
【００２７】
追加の実施形態では、本方法は、末梢神経障害に起因する感覚障害を回復させる。
【００２８】
更に他の実施形態では、電気刺激は、約０．１Ｈｚ〜約２００Ｈｚの範囲の周波数で伝達される。
【００２９】
更なる他の実施形態では、電気刺激は、約０．１ｍＡ〜約６０ｍＡの範囲の電流で伝達される。
【００３０】
追加の実施形態では、電気刺激は、約０．１Ｖ〜約２００Ｖの範囲の電圧で伝達される。
【００３１】
他の実施形態では、電気刺激は、約０．１ｍｓ〜約２５０ｍｓの範囲のパルス幅を有する連続したパルスとして伝達される。
【００３２】
本発明はまた、末梢神経障害を有する患者を処置するために、標的神経組織に対して電気刺激を経皮的（percutaneously）に加えるためのシステムに関する。本システムは、経皮的な電極アセンブリ（percutaneous electrode assembly）と、経皮的な電極アセンブリに１本又は複数本のリード線を介して接続された植込み型パルスジェネレータと、植込み型パルスジェネレータに対して電力を供給するためのパワーサプライとを備え、標的神経組織に隣接し、且つ標的神経組織の灌流の原因となる血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで標的神経組織に対して経皮的な電極アセンブリを介して電場刺激を伝達する。
【００３３】
一実施形態では、末梢神経障害は、糖尿病性末梢神経障害である。
【００３４】
他の実施形態では、標的神経組織は、末梢神経内又はそれに隣接して位置する。
【００３５】
追加の実施形態では、標的神経組織は、足、手、足の指の末節骨、手の指の末節骨、又はそれらの組み合わせの内部に位置する。
【００３６】
更に他の実施形態では、血管系は、約４００μｍ未満の内径を有する抵抗性寸法を有する血管を含む。
【００３７】
更なる他の実施形態では、本システムは、末梢神経障害に起因する痛みを緩和させる。
【００３８】
更なる一実施形態では、本システムは、末梢神経障害に起因する感覚障害を回復させる。
【００３９】
特定の一実施形態では、本システムは、電気刺激を約０．１Ｈｚ〜約２００Ｈｚの範囲の周波数で伝達するように構成されている。
【００４０】
他の実施形態では、本システムは、電気刺激を約０．１ｍＡ〜約６０ｍＡの範囲の電流で伝達するように構成されている。
【００４１】
追加の実施形態では、本システムは、電気刺激を約０．１Ｖ〜約２００Ｖの範囲の電圧で伝達するように構成されている。
【００４２】
更に他の実施形態では、本システムは、電場刺激を約０．１ｍｓ〜約２５０ｍｓの範囲のパルス幅を有する連続したパルスとして伝達するように構成されている。
【００４３】
本発明はまた、末梢神経障害を有する患者を処置するために、標的神経組織に対して電気刺激を経皮的に（percutaneously）加えるための方法に関する。本方法は、経皮的な電極アセンブリ（percutaneous electrode assembly）を、標的神経組織を覆う皮膚の領域に隣接して配置するステップと、経皮的な電極アセンブリを介して標的神経組織に対して電気刺激を伝達するステップとを含み、電気刺激は、標的神経組織内又はそれに隣接し、且つ標的神経組織の灌流の原因となる血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで伝達される。
【００４４】
一実施形態では、末梢神経障害は、糖尿病性末梢神経障害である。
【００４５】
他の実施形態では、標的神経組織は、末梢神経内又はそれに隣接して位置する。
【００４６】
追加の実施形態では、標的神経組織は、足、手、足の指の末節骨、手の指の末節骨、又はそれらの組み合わせの内部に位置する。
【００４７】
更に他の実施形態では、血管系は、約４００μｍ未満の内径を有する抵抗性寸法を有する血管を含む。
【００４８】
更なる他の実施形態では、本方法は、末梢神経障害に起因する痛みを緩和させる。
【００４９】
更なる一実施形態では、本方法は、末梢神経障害に起因する感覚障害を回復させる。
【００５０】
特定の一実施形態では、電気刺激は、約０．１Ｈｚ〜約２００Ｈｚの範囲の周波数で伝達される。
【００５１】
追加の実施形態では、電気刺激は、約０．１ｍＡ〜約６０ｍＡの範囲の電流で伝達される。
【００５２】
他の実施形態では、電気刺激は、約０．１Ｖ〜約２００Ｖの範囲の電圧で伝達される。
【００５３】
更なる他の実施形態では、電気刺激は、約０．１ｍｓ〜約２５０ｍｓの範囲のパルス幅を有する連続したパルスとして伝達される。
【００５４】
本開示のこれらの態様及び他の態様は、以下の詳細な説明を参照してより理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
本発明の前述の及び他の特徴及び態様、並びにそれらを実現する態様は、更に明白となり、本発明自体が以下の説明、添付の請求項、及び添付の図面を参照することにより、より理解されるであろう。
【００５６】
【図１】本発明で想定される刺激システムの概略図である。
【図２】本発明で想定される物品の一実施形態の上面図であり、この物品は靴下の形態である。
【図３】本発明で想定される物品の他の実施形態の上面図であり、この物品も靴下の形態である。
【図４】本発明で想定される物品の更に他の実施形態の上面図であり、この物品も靴下の形態である。
【図５】本発明で想定される物品の更なる他の実施形態の上面図であり、この物品は手袋の形態である。
【図６】本発明で想定される物品の更なる一実施形態の上面図であり、この物品も手袋の形態である。
【図７】本発明で想定される物品の追加の実施形態の上面図であり、この物品は指サックの形態である。
【図８】本発明で想定される物品の追加の実施形態の側面図であり、この物品はフットラップの形態である。
【図９】本発明で想定される物品の追加の実施形態の側面図であり、この物品はハンドラップの形態である。
【図１０】本発明で想定される物品の追加の実施形態の斜視図であり、この物品は植込み型デバイスの形態である。
【図１１】本発明で想定される例示的な経皮的電極アセンブリの側面斜視図である。
【図１２Ａ】アノード及びカソードが電極の径方向の表面の一部にのみ存在する、本発明で想定される例示的な経皮的電極アセンブリの側面斜視図である。
【図１２Ｂ】アノード及びカソードが電極の径方向の表面の一部にのみ存在する、本発明で想定される例示的な経皮的電極アセンブリの側面斜視図である。
【図１３】本発明で想定される、内腔又は通路を有して、それらを通じて流体を送達するような例示的な経皮的電極アセンブリの側面断面図である。
【００５７】
本明細書及び図面における符号の再使用は、本発明の同一な、又は類似した機構又は要素を示している。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
本開示の様々な実施形態を詳細に参照して、１以上の例示が以下に説明されるであろう。各例示は、本開示の説明を目的として提供されており、本開示を限定するものではない。つまり、様々な変更形態及び変形形態が、本発明の範囲又は主旨から逸脱することなく、本開示として実施され得ることを当業者に理解されるであろう。例えば、一実施形態の一部として図示又は説明された特徴は、更なる他の実施形態を創出するために、他の実施形態で使用され得る。したがって、本発明は、そのような変更形態及び変形形態を包含することを意図している。
【００５９】
概して述べると、標的神経組織の経皮的な（transcutaneous）刺激を用いて患者の末梢神経障害を非侵襲的に処置するための物品及び方法が、本発明で意図されている。例えば、特定の一実施形態において、本発明の物品は、少なくとも１対の電極を配置された支持体（support）と、少なくとも１対の電極に１本又は複数本のリードを介して接続されたパルスジェネレータと、該パルスジェネレータに接続されたパワーサプライとを備える。本物品は、標的神経組織に隣接する血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで、標的神経組織に対して少なくとも１対の電極を介して電気刺激を伝達するように構成されている。一方で、他の実施形態において、本発明の方法は、少なくとも１対の電極を、標的神経組織を覆う皮膚の領域に隣接して配置するステップと、少なくとも１対の電極を介して、標的神経組織に対して電気刺激を伝達するステップとを含む。電気刺激は、適切な外形を有し、且つ標的神経組織内又はそれに隣接する血管系の血管拡張を開始させるのに十分なレベルで伝達され、
標的神経組織の灌流の原因となる。経皮的な（percutaneous）電気刺激を用いて末梢神経障害を処置するための植込み型システム及び方法もまた、本発明で意図されている。
【００６０】
特定の理論によって限定されることを意図しないが、本発明者らは、ＤＰＮに関連する痛み及び感覚障害の発生源である標的神経組織（例えば、感覚神経）に対して経皮的に（transcutaneously）又は経皮的に（percutaneously）加えられる電気刺激のパラメータを選択的に制御すると、標的神経組織内又はそれに隣接する動脈血管を拡張できることを見出した。このことは、次に、標的神経組織への血流又は標的神経組織の灌流の増加を生じ、標的神経組織に対する損傷に関連する痛み及び知覚異常を減少させる。例えば、標的神経組織を刺激すると、血管拡張性を有するカルシトニン遺伝子関連ペプチド（ＣＧＲＰ）の放出を促すことが可能であり、ＣＧＲＰは、標的神経組織に隣接する血管系内の血流を増加させることが可能である。更に、標的神経組織を刺激すると、血管系の血管内皮の血管拡張性を有する一酸化窒素（ＮＯ）の産出量を増加させることが可能であり、ＮＯもまた、平滑筋細胞を弛緩させ、血管系の直径を増加させることで、標的神経組織内又はそれに隣接する血管系内の血流を増加させることが可能であると考えられている。
【００６１】
加えて、ＤＰＮの処置が本明細書に詳細に記載されているが、本発明のシステム及び方法は、糖尿病以外の他の疾患又は糖尿病と同等の状態に関連する末梢神経障害の処置に使用されることも意図している。例えば、糖尿病に加えて、末梢神経障害の原因となる他の疾患又は状態には、以下に限定しないが、神経圧迫、絞扼又は裂創（例えば、クラッチ（crutch）、尺骨神経障害、胸郭出口症候群、知覚異常性大腿神経痛、モートン中足骨痛症（Morton's metatarsalgia））、他の代謝異常（例えば、甲状腺機能低下）、自己免疫疾患（例えば、紅斑性狼瘡、関節リウマチ、ギラン・バレー症候群、ミラーフィッシャー症候群）、腎疾患、肝疾患、毒素によって引き起こされる（例えば、アルコール、煙草、アスベスト、ヒ素、鉛、水銀に関連する）神経障害、悪性リンパ腫、肺がん、ウイルス性又は細菌性の感染症（例えば、ＨＩＶ、ライム病、ハンセン病、ポリオウイルス感染症）、薬剤誘発性の神経障害（化学療法）、外傷、手根管症候群、肘部管症候群、及びビタミンの欠乏（例えば、ビタミンＢの不足）等が挙げられる。末梢神経障害の原因となる遺伝病には、シャルコー・マリー・トゥース病、ケネディ病（Ｘ染色体に関連づいた球脊髄型筋萎縮症）、ヴァン・アレン症候群（Van Allen's Syndrome）（遺伝性アミロイドニューロパチー）、レフサム病、及びタンジアー病等が挙げられる。このような疾患及び状態に関連する末梢神経障害を処置するための本システム及び本方法の様々な実施形態が、以下により詳しく説明されている。
【００６２】
一実施形態では、本発明の物品及び方法は、患者の痛みの発生源である標的神経組織に経皮的な（transcutaneous）電気刺激を用いてＤＰＮ等の末梢神経疾患に関する痛みを非侵襲的に処置することを意図している。標的神経組織は、該標的神経組織への血流の欠乏によって損傷された末梢神経等である。血流が欠乏すると、神経内膜の低酸素状態が導かれる。次に、神経の代謝が弱まり、ＤＰＮに関連する痛み及び無感覚が導かれる。血流の欠乏は、動脈の衰弱、血管系の蛇行、炎症、又はそれらの組み合わせによって引き起こされ得る。これらは、糖尿病に関連し得る内皮細胞増殖、基底膜肥厚、拡散距離の増加、神経上膜の動静脈シャント（epineurial arterio-venous shunting）、過反応性血小板（hyper-reactive platelets）、血液粘度の上昇、赤血球の固縮等から生じ得る。電気刺激は、標的神経組織内又はそれに隣接する血管系をエネルギー依存的に血管拡張させる、特異的に制御して形成された波形の形態にすることができる。それにより、標的神経組織への血流又は標的神経組織の灌流を増加させ、次いで、患者の痛みを緩和させ、感覚を修復させることができる。
【００６３】
図１に示すように、本発明は、刺激システム１０の使用を意図している。刺激システム１０は、パルスジェネレータ３０、ユーザインタフェース４０、コントローラ６０、及び絶縁電力システム７０（パワーサプライ７０）を備える。刺激システム１０は、物品（支持体５０）に電気的なリード線３１（図２〜図９参照）を用いて電極２０、２８（少なくとも１つのカソード２０及び少なくとも１つのアノード２８）を介して接続されている。電極２０、２８は、パルスジェネレータ３０からＤＰＮの影響を受けた標的神経組織へ、経皮的な（transcutaneous）電気刺激を伝達する。図２〜図９に関してより詳細に説明すると、電極２０、２８は、所望の位置（例えば、足首、足、足の指、手首、手、手の指等）における標的神経組織に対して電気刺激を伝達するように、支持体５０（例えば、靴下８０、手袋９０、指サック９６、又はラップ９７、９８）に配置されている。追加で、図１０に示すように、本発明はまた、植込み型であり、標的神経組織に対して経皮的な（percutaneous）電気刺激を伝達できるシステムを意図している。更に、試行的なスケールのシステムが図示及び説明されているが、より小型なユニットが、所望の電気刺激を制御及び伝達するために使用され得ることを意図している。更に、ある実施形態では、本システム１０は、患者が在宅、診療所環境外で本システム１０を使用可能なように、携帯可能且つユーザフレンドリとされ得る。なお、本システム１０はまた、診療所環境内においても使用され得ることを理解されたい。
【００６４】
本システム１０が経皮的（transcutaneous）であるか経皮的（percutaneous）であるかに関わらず、少なくとも２つの電極２０、２８（すなわち、１対の電極）が、一般的に、標的神経組織に隣接する血管系を拡張させるように制御された選択的に形成された波形を用いて標的神経組織に対して電気刺激を伝達するために必要となる。カソード２０又は刺激電極は、負の電荷をもったイオンを引きつける正方向のパルスを伝達し、一方でアノード２８又は接地電極は、正の電荷をもったイオンを引きつける負方向のパルスを伝達する。標的神経組織内のイオンの移動は、感覚器受容体の受容器電位を調節して器官を敏感にさせることで、標的神経組織における感覚器受容体の電流フローを近似させ、感覚器受容体を好ましく作用させる。（本明細書で説明した）電極２０、２８（カソード２０、アノード２８）は、パルスジェネレータ３０へと渡る絶縁されたリード線３１に接続されている。
【００６５】
ある実施形態では、電極２０、２８は、様々な導電性の材料から作製され得る。このような材料には、炭素、金属（例えば、白金、パラジウム、金、タングステン、チタン等）、金属ベースの化合物（例えば、酸化物、塩化物等）、合金、導電性のポリマー、又はそれらの組み合わせが含まれる。炭素電極の特定の例示には、ガラス状炭素、グラファイト、メソポーラスカーボン、ナノカーボンチューブ、フラーレン等が含まれる。
【００６６】
電極２０、２８は、フィルム状であってもよい。導電性材料製の薄いフィルムは、スパッタリング、反応性スパッタリング、物理蒸着、プラズマ蒸着、化学蒸着（ＣＶＤ）、プリント法、スプレー法、及び他のコーティング法等の様々な方法によって形成され得る。例えば、炭素又は金属ペーストベースの導電性材料は、スクリーンプリント法を用いて形成され得る。金属ベースの電極２０、２８は、標準的なスパッタリング又はＣＶＤ技法を用いて作製され得る。他の態様では、電極２０、２８は、当技術分野で周知のように、所望の金属の薄いシートをプレス加工又は切断することによって形成され得る。
【００６７】
電極２０、２８は、それぞれ固有の形状及び寸法にしてもよく、又は、互いに同一な形状及び寸法にしてもよい。任意の様々な形状を使用することができる（例えば、矩形、円形、楕円形、互いに異なる形状等）。電極２０、２８の寸法は、使用可能な皮膚の接触面又は表面積によって決定できる。一般的には、より大きな電極によって、より大きな面積を鋭敏化することができるようになる。
【００６８】
本発明の一態様では、電極２０、２８は、支持体５０（例えば、靴下８０、手袋９０、指サック９６、ラップ９７、９８等）にスクリーンプリントされている。電極２０、２８は、カーボンペースト及びポリマーバインダを用いて作製され得る。カーボンペースト及びポリマーバインダは、スクリーンプリント可能な「インク」を作製するために揮発性溶剤を用いて互いに混合される。スクリーンプリントされた電極２０、２８の厚さは、（溶剤が揮発すると、）約０．２５μｍ〜約１００μｍ、例えば約０．５μｍ〜約５０μｍ、例えば約０．７５μｍ〜約２０μｍ、例えば約１μｍ〜約１０μｍの範囲となり得る。これらの厚さは、代替として使用可能な電極２０、２８の他の前述した種類からも検討されている。
【００６９】
本発明の他の態様では、電極２０、２８は、導電性ファイバから作製された織繊維又は不織繊維から構成され得る。織繊維又は不織繊維（電極２０、２８）は、円形又は矩形の断面を有し、且つスクリーンプリントされた電極２０、２８に関する上記の厚さと同じ厚さを有し得る。織繊維又は不織繊維（電極２０、２８）は、支持体５０（例えば、靴下８０、手袋９０、指サック９６、ラップ９７、９８等）を作製する材料に織り込まれ得る。
【００７０】
更なる他の代替実施形態では、電極２０、２８は、ラミネート構造を有し得る。この場合も、このような電極２０、２８は、スクリーンプリントされた電極２０、２８と同様な厚さを有し得る。更に他の代替実施形態では、電極２０、２８は、例えば図１０を用いて想定された実施形態における神経カフの形態であり得る。この形態では、電極２０、２８は、それらが経皮的な（percutaneous）電気性神経刺激を提供するために植込み型である。
【００７１】
特定の形態に関わらず、電極２０、２８は、それらを患者の皮膚に接触する状態にできるように支持体５０に配置されている。電極２０、２８はまた、パルスジェネレータ３０に１本又は複数本のリード線３１を介して接続されている。リード線３１は、パルスジェネレータ３０から電極２０、２８へ、コントローラ６０に入力されたパラメータを用いて決定された電気を伝達する。また、リード線３１は、電極２０、２８の材料と同一又は異なる材料から作製され得る。
【００７２】
一態様では、リード線３１は、支持体５０にスクリーンプリントされ得る。このようなリード線３１は、ポリマーバインダだけでなく、銀又は塩化銀ペーストをも含む混合物から作製され得る。揮発性溶剤を、予めプリントされたカーボンのリード線３１に、又はカーボンのリード線３１の代わりにスクリーンプリントされ得る「インク」を作製するために、この混合物に添加することができる。スクリーンプリントされたリード線３１の厚さは、（溶剤が揮発すると、）約０．２５μｍ〜約１００μｍ、例えば約０．５μｍ〜約５０μｍ、例えば約０．７５μｍ〜約２０μｍ、例えば約１μｍ〜約１０μｍの範囲となり得る。
【００７３】
リード線３１はまた、水滴が存在する状態においてショートしないように、電気的に絶縁され得る。リード線３１がスクリーンプリントされたリード線３１であるとき、絶縁コーティングは、リード線３１の頂部を覆って配置されている。また、リード線３１の近傍を取り囲む支持体５０と、絶縁コーティングとの間には、シール材が設けられている。リード線３１が繊維又はラミネートストリップのとき、繊維／ストリップの全体は、支持体５０に組み込まれる前に、予め支持体５０に配置された絶縁材料に覆われてもよい。
【００７４】
一態様では、リード線３１は、特定の波長又は波長の幅の光に曝されることで（物性が）変化し得る有機化合物等のフォトレジスト材料を用いてコーティングされ得る。例示するコーティング技法には、リード線３１を覆うフォトレジスト材料の層を配置することが含まれる。光に曝すことで、フォトレジスト材料が化学物質によって取り除かれ難くなる。フォトレジスト材料の層を配置した後に、該フォトレジスト材料の層は、マスクを通じて光又は他の電磁放射線に曝される。
【００７５】
図２〜図９を参照すると、靴下８０、手袋９０、指サック９６、フットラップ９７、ハンドラップ９８等の支持体５０は、上記の刺激システム１０と共に使用するために、電極２０、２８が（例えば、接着して、又は機械的に）取り付けられた、又は組み込まれた（例えば、導電性及び非導電性の繊維を用いて作製されたラップ、織靴下、若しくは織手袋、又は嵌め込み型の電極を用いて作製されたフィルム状の指サック９６）例示的な物品である。これらの物品は、ポリマー材料、織材料、不織材料、又はそれらの組み合わせから成形され得る。
【００７６】
成形される靴下８０、手袋９０、指サック９６、又はラップ９７、９８は、所望の材料を用いた成形型にディッピング法、スプレー法、又は他のコーティング法を施して、電極２０、２８を配置し材料を硬化させた後に物品を裏返す（必ずしもこの順ではない）等の、当該技術分野で既知の従来の方法によって製造され得る。例えば、靴下８０、手袋９０、又はラップ９７、９８は、カーツ（Ｋｕｒｔｚ）らに付与された米国特許第４、５２１、３６５号明細書、又はソマーズ（Ｓｏｍｍｅｒｓ）らに付与された米国特許第５、６９３、４０１号に開示された方法で作製され得る。これらの内容は、本開示と整合する範囲で参照により本明細書に組み込まれる。
【００７７】
特定の一実施形態では、支持体５０は、靴下８０、手袋９０、指サック９６、フットラップ９７、又はハンドラップ９８の形状であり、これらはニトリル、アクリル、又はラテックスから成形されている。これらの材料が可撓性及び弾性を有するため、これらの材料に取り付けられたリード線３１もまた、必然的に可撓性を有する必要がある。リード線３１を作製する材料には、弾性がなくてもよい。よって、非弾性材料であり得るものに擬弾性を設けるために、リード線３１は、鋸歯状又は正弦波状のパターン（不図示）で支持体５０の表面に配置され得る。
【００７８】
靴下８０、手袋９０、指サック９６、フットラップ９７、又はハンドラップ９８の長所の１つは、常に圧力をかける方法で着用者の足、手、又は手の指にフィット可能なことである。このことによって、電極２０、２８が常に患者の皮膚に接触させられており、このことは、所望の電場刺激を標的神経組織に対して伝達可能にするために、大いに望まれる。一態様では、靴下８０、手袋９０、指サック９６、フットラップ９７、又はハンドラップ９８は、ユーザの身体に取り付けられたときに、身体組織に力を加えることができるように、且つユーザの身体の動きから生じる力に対して追従的に反応できるように、十分な弾性を有する。
【００７９】
一態様では、導電性のジェル又はペースト等の接触媒質が、皮膚の導電性を高めるために、及び／又はインピーダンスを下げるために、電極２０、２８の表面に適用され得る。望ましく、導電性のジェル又はペーストは、それらが患者の皮膚と電極２０、２８との間の密着性を増加できるように、電極２０、２８の肌に面する表面を覆い得る。導電性ペーストの例示としては、米国コロラド州オーロラ所在のＷｅａｖｅｒａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ社製のＴＥＮ２０（登録商標）、及び米国カリフォルニア州フットヒルランチに事務所を有する日本光電株式会社製のＥＬＥＦＩＸ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ（登録商標）が挙げられる。導電性ジェルの例示としては、米国ニュージャージー州フェアフィールド所在のＰａｒｋｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｉｎｃ社製のＳＰＥＣＴＲＡ  ３６０  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｇｅｌ（登録商標）、又は米国オハイオ州イートン所在のＥｌｅｃｔｒｏ−Ｃａｐ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｉｎｃ社製のＥｌｅｃｔｒｏ−Ｇｅｌ（登録商標）が挙げられる。
【００８０】
他の態様では、靴下８０、手袋９０、指サック９６、フットラップ９７、又はハンドラップ９８は、織材料から作製され得る。織構造は、これらの物品が構成される布地に、絶縁リード線を織り込む機会を提供する。リード線３１が弾性を有しないため、選択される織目は、靴下８０、手袋９０、指サック９６、フットラップ９７、又はハンドラップ９８の中の手や足等（appendage）が動いたときに生じる張力及び圧力が、リード線３１の機械的な故障の原因とならないようなものにされる。そのため、編まれた布地は、平織りの布地と比較して、布地を作製するために使用した繊維が非弾性であっても多数の編まれた織目のパターンによって伸縮可能となるため、より好ましい。なお、導電性材料の平織りの布地（又は編まれた布地）は、張力又は圧力に適応可能なパターンで編み込まれた又は接着されたリード線３１を有し得る。
【００８１】
靴下８０、手袋９０、指サック９６、フットラップ９７、又はハンドラップ９８を作製するために使用された布地の殆どを構成する繊維又は糸は、ナイロン、アクリル、ウール、コットン、レイヨン等の１つ又は複数の非導電性材料であり得る。これらの繊維又は糸は、通常は、約０．２５ｍｍ〜約２ｍｍの直径を有する円形の断面を有する。これらの直径は、リード線３１の直径とは全く異なっていてもよい。
【００８２】
前述したように、電極２０、２８（カソード２０及びアノード２８）は、それぞれが刺激システム１０に対してリード線３１を介して電気的に接続されている。具体的には、電極２０、２８は、パルスジェネレータ３０に対してリード線３１を介して接続されている。パルスジェネレータ３０は、定電流の刺激装置であり得る。刺激装置の一例は、英国所在のＤｉｇｉｔｉｍｅｒＬｔｄ社から入手できる、定電流のＤＩＧＩＴＩＭＥＲ  ＤＳ５（登録商標）末梢電気刺激装置である。ＤＩＧＩＴＩＭＥＲ  ＤＳ５（登録商標）装置は、１対の電極２０、２８（カソード２０及びアノード２８）を介して双局刺激を伝達する。両方の電極２０、２８は、標的神経組織から所定の距離の範囲内にある。本開示の他の態様では、パルスジェネレータ３０は、定電圧のパルスジェネレータ３０であってもよい。例えば、３つのこのようなジェネレータは、米国ロードアイランド州所在のＡｓｔｒｏ−Ｍｅｄ、Ｉｎｃ社の子会社であるＧｒａｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から入手できる、Ｓ８８Ｘ（登録商標）、Ｓ４８（登録商標）、ＳＤ９（登録商標）である。１つだけの電極が標的神経組織から所定の距離の範囲内に配置され、基準電極が他の場所に配置された単極刺激も標的神経組織を活性化し、感覚神経に刺激を引き起こすことができるが、この場合は効果がより小さいことを理解されたい。
【００８３】
本システム１０はまた、ユーザインタフェース４０を備える。ユーザインタフェース４０は、コントローラ６０から受信した信号を記録し、且つコントローラ６０からの出力を実行するように設計されたソフトウェアを動作可能なコンピュータである。可能性のあるソフトウェアとしては、英国所在のＣａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｓｉｇｎ社製の、「ＳＰＩＫＥ（登録商標）」プログラムが挙げられる。このソフトウェアは、プログラムで制御可能であり、コントローラ６０にＤＰＮ等の血管障害を処置するための電気刺激を発生させるように指示するだけでなく、電気生理学的な信号を記録及び解析可能である。
【００８４】
更に、コントローラ６０は、例えば、信号増幅器／信号調整器（不図示）から電気生理学的な波形データを取得することによりデータ取得機能を実行し、パルスジェネレータ３０をリアルタイムに制御するための電気信号を出力する。コントローラ６０は、高速データ保存、独立波形サンプルレート（independent waveform sample rates）及びオンライン解析できるようなオンボードメモリを有してもよい。一態様では、コントローラ６０は、英国所在のＣａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｓｉｇｎ社から入手できる、ＰＯＷＥＲ  １４０１（登録商標）データ取得インタフェースユニットであり得る。
【００８５】
本システム１０の様々な構成要素は、それらを接地故障及び主電源によって運ばれる出力スパイクから保護するために、絶縁されたパワーサプライ７０によって電力を供給されている。絶縁されたパワーサプライ７０の一例は、米国ロードアイランド州ウェストワーウィック所在のＡｓｔｒｏ−Ｍｅｄ、Ｉｎｃ社の子会社であるＧｒａｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製の、Ｍｏｄｅｌ  ＩＰＳ１１５  Ｉｓｏｌａｔｅｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ−ｇｒａｄｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ（登録商標）である。不図示ではあるが、本システム１０はまた、それを持ち運びできるようにバッテリーによって電力を供給されてもよい。一実施形態では、バッテリーは、再充電可能である。
【００８６】
刺激システム１０と共に使用可能な様々な物品が、より詳しく説明されている。先ずは図２を参照すると、靴下８０の形態である支持体５０を備えた物品が図示されている。図１に関する上記の刺激システム１０は、靴下８０に配置されているように図示されているが、このことは必ずしも必須ではなく、刺激システム１０の１又は複数の構成要素は、靴下８０から分離されていてもよい。図示したように、靴下８０は、それの１又は複数の足の指の領域に配置された１又は複数対の電極２０、２８を含む。具体的には、電極２０、２８は、それらを足の指の背面８２に接触させることができるように、足の指の末節骨８１に沿って配置されている。なお、不図示ではあるが、代替として、電極２０、２８は、それらを足の指の足底面８３側に接触させることができるように、足の指の末節骨８１に沿って配置され得ることもまた理解されたい。
【００８７】
次に、図３では、靴下８０の形態である支持体５０を備えた物品の他の実施形態が図示されている。図１に関する上記の刺激システム１０は、靴下８０に配置されているように図示されているが、このことは必ずしも必須ではなく、１又は複数の刺激システム１０の構成要素は、靴下８０から分離されていてもよい。図示したように、靴下８０は、それの１又は複数の領域に配置された１又は複数対の電極２０、２８を含む。具体的には、電極２０、２８は、電極２８を足の指の内側面８４（親指側の面）（medial surface）（指の幅方向における親指側の面）に接触させることができるように、電極２０を足の指の外側面８５（内側面９４とは反対側の面）に接触させることができるように、足の指の末節骨８１に沿って配置されている。なお、反対に、電極２８を足の指の外側面８５に接触させることができるように、電極２０を足の指の内側面８４に接触させることができるように、足の指の末節骨８１に沿って配置されてもよい（不図示）。
【００８８】
図４を参照すると、靴下８０の形態である支持体５０を備えた物品の更なる一実施形態が図示されている。図１に関する上記の刺激システム１０は、靴下８０に配置されているように図示されているが、このことは必ずしも必須ではなく、１又は複数の刺激システム１０の構成要素は、靴下８０から分離されていてもよい。図示したように、電極２０は、該電極２０をそれぞれの足の指の背面８２と接触させることができるように、それぞれの足の指の末節骨８１に沿って配置されており、一方で電極２８は、該電極２８をそれぞれの足の指の足底面８３側に接触させることができるように、末節骨８１に沿って配置されている。この場合、電極２０、２８の構成は、それぞれの足の指の末節骨８１の上、間、及び下にフィット可能なクランプ又はクリップに類似している。
【００８９】
図５では、手袋９０の形態である支持体５０を備えた物品が図示されている。図１に関する上記の刺激システム１０は、手袋９０に配置されているように図示されているが、このことは必ずしも必須ではなく、１又は複数の刺激システム１０の構成要素は、手袋９０から分離されていてもよい。図示したように、手袋９０は、それの１又は複数の指の領域に配置された１又は複数対の電極２０、２８を含む。具体的には、電極２０、２８は、それらを指の背面９２に接触させることができるように、指の末節骨９１に沿って配置されている。なお、不図示ではあるが、代替として、電極２０、２８は、それらを指の掌側面９３に接触させることができるように、指の末節骨９１に沿って配置され得ることもまた理解されたい。代替として、不図示ではあるが、電極２０は、それを指の背面９２側と接触させることができるように指のそれぞれの末節骨９１に沿って配置され、一方で他の電極２８は、それを指の掌側面９３側に接触させることができるように末節骨９１に沿って配置されてもよい。
【００９０】
次に図６を参照すると、手袋９０の形態である支持体５０を備えた物品の追加の実施形態が図示されている。図１に関する上記の刺激システム１０は、手袋９０に配置されているように図示されているが、このことは必ずしも必須ではなく、１又は複数の刺激システム１０の構成要素は手袋９０から分離されていてもよい。図示したように、手袋９０は、それの１又は複数の指の領域に配置された１又は複数対の電極２０、２８を含む。具体的には、電極２０、２８は、電極２０を指の内側面９４（medial surface）（指の幅方向における親指側の面）に接触させることができるように、且つ電極２８を指の外側面９５（内側面９４とは反対側の面）に接触させることができるように、指の末節骨９１に沿って配置されている。なお、反対に、電極２０、２８は、電極２０を指の外側面９５に接触させることができるように、電極２８を指の内側面９４に接触させることができるように、指の末節骨９１に沿って配置されてもよい（不図示）。
【００９１】
次に、図７では、指サック９６の形態である支持体５０を備えた物品が図示されている。図示したように、図１に関する上記の刺激システム１０の１又は複数の構成要素は、指サック９６から分離されていてもよい。なお、ある実施形態（不図示）では、刺激システム１０の１又は複数の構成要素は、指サック９６に配置され得る。刺激システム１０の正確な配列に関係なく、指サック９６は、指の末節骨領域９１（指の末節骨９１）を覆って配置されており、指サック９６は、指の背面９２及び掌側面９３の両方を覆っている。複数のカソード２０及びアノード２８は、掌側面９３側において指サック９６に沿って配置され、刺激システム１０に１本又は複数本のリード線３１を介して接続されている。
【００９２】
図８を参照すると、フットラップ９７の形態である支持体５０を備えた物品の更なる一実施形態が図示されている。図１に関する上記の刺激システム１０は、フットラップ９７に配置されているように図示されているが、このことは必ずしも必須ではなく、１又は複数の刺激システム１０の構成要素はフットラップ９７から分離されていてもよい。図示したように、電極２０、２８は、足の足底面１００に沿って配置されている。また、取付け手段９９は、足の背面１０１でフットラップ９７を固定するために使用できる。
【００９３】
図９では、ハンドラップ９８の形態である支持体５０を備えた物品が図示されている。図１に関する上記の刺激システム１０は、ハンドラップ９８に配置されているように図示しているが、このことは必ずしも必須ではなく、１又は複数の刺激システム１０の構成要素はハンドラップ９８から分離されていてもよい。図示したように、ハンドラップ９８は、電極２０、２８を手の掌側面１０２に接触させることができるように、ハンドラップ９８に配置された１又は複数対の電極２０、２８を含む。不図示ではあるが、取付け手段９９が、ハンドラップ９８を手の背面１０３で固定するために使用されてもよい。
【００９４】
経皮的な（transcutaneous）電気刺激が、上記のラップ９７、９８、靴下８０、手袋９０、指サック９６等に配置された電極２０、２８を通じて標的神経組織に加えられているか、又はそれらの中に配置された電極２０、２８を通じて標的神経組織に加えられているかに関わらず、末梢神経障害（例えば、ＤＰＮ）を処置するための電気刺激の周波数は、約０．１Ｈｚ〜約２００Ｈｚ、例えば約０．５Ｈｚ〜約１７５Ｈｚ、例えば約１Ｈｚ〜約１５０Ｈｚ、例えば約２．５Ｈｚ〜１３０Ｈｚの範囲であり得る。このような刺激周波数は、標的神経組織に隣接する血管系（例えば、動脈及び静脈）を血管拡張させるのに十分であり、次いで、標的神経組織への血流又は標的神経組織の灌流を増加させ、結果として、神経機能、神経感覚の回復、及び末梢神経障害による患者の痛みを緩和又は除去させる。特定の一実施形態では、血管系には、抵抗動脈（resistance arteries）が含まれている。抵抗動脈は、一般的に、内径が約４００μｍ未満であり、約１００μｍ〜約４００μｍの内径を有する動脈と、１００μｍ未満の内径を有する細動脈とを含む。
【００９５】
更に、経皮的な（transcutaneous）電気刺激には、約０．１ｍＡ〜約６０ｍＡ、例えば約０．５ｍＡ〜約３０ｍＡ、例えば約１ｍＡ〜約１５ｍＡ、例えば約１．５ｍＡ〜１０ｍＡの範囲の電流が適用可能である。代替として、電気刺激には、約０．１Ｖ〜約２００Ｖ、例えば約１Ｖ〜約１５０Ｖ、例えば約５Ｖ〜約１２５Ｖ、例えば約１０Ｖ〜１００Ｖの範囲の電圧が適用可能である。
【００９６】
加えて、電気刺激パルスのそれぞれは、約０．１ｍｓ〜約２５０ｍｓ、例えば約０．５ｍｓ〜約１５０ｍｓ、例えば約１ｍｓ〜約７５ｍｓ、例えば約２．５ｍｓ〜約２５ｍｓの範囲のパルス幅を有する。
【００９７】
更に、必須ではないが、電気刺激の（変調された）周波数に加えて、搬送周波数を使用して、皮膚を通じたエネルギーの伝達を向上することが可能であり、それにより、電気刺激（電流又は電圧）が、標的神経組織に更に容易且つ効率的に作用できる。米国食品医薬品局は、経皮的な（transcutaneous）刺激の出力計算に５００Ωの皮膚インピーダンスを使用することを推奨している。研究では、最大で１ＭＨｚ以下の搬送周波数を使用すると、皮膚インピーダンスを１００Ωまで減少させ得ることが分かっている。よって、ある実施形態では、搬送周波数は、約２５、０００Ｈｚ〜約５００、０００、例えば約５０、０００Ｈｚ〜約３００、０００Ｈｚ、例えば約１００、０００Ｈｚ〜約２００、０００Ｈｚの範囲であり得る。
【００９８】
上記の経皮的な（transcutaneous）システムに加えて、図１０に示すように、本発明はまた、植込み型であり、ＤＰＮによる影響を受けた血管系が内部又は隣接して位置する標的神経組織（例えば、腓腹神経）に対して経皮的（percutaneous）な電気刺激を伝達できるシステムを意図している。図１０の刺激システム１０は、パルスジェネレータ３０、電極のリード線３１、及び電極２０、２８が、足１０６、又は任意の他の適切な位置の近くの標的神経組織１０５に対して経皮的な（percutaneous）電気刺激を伝達可能であるような植込み型であることを除き、図２〜図９に関して説明した物品と同様である。更に、植込み型のパルスジェネレータ３０は、大腿部１０７又は任意の他の適切な位置の近くの領域に植込み可能であり、且つバッテリー式である。パルスジェネレータ３０に電力を供給するために使用されるバッテリーは、ある実施形態では、再充電可能である。更に、（破線を用いて表した）無線信号が、植込み型のパルスジェネレータ３０と本システム１０の残りの構成要素との通信を可能にしている。
【００９９】
図面の図１１〜図１３を概して参照すると、より具体的には図１１には、図１０で示した分離された電極２０、２８を用いる代わりに、標的神経組織に対して直接的に電気刺激を経皮的に（percutaneously）伝達するために使用可能な例示的な経皮的電極アセンブリ５０２が、側面斜視図に図示されている。経皮的電極アセンブリ５０２（percutaneous electrode assembly）は、経皮的な（percutaneous）電極、又は標的神経組織の近くに配置された電極の形態であり得る。双極型又は多極型で使用される経皮的電極アセンブリ５０２は、目的の標的神経組織の近くに配置されるアノード５０４及びカソード５０６を有し得る。単極の経皮的な（percutaneous）電極は、標的神経組織の近くに位置するカソード５０６と、所定の距離をおいて配置された対極板（すなわち、アノード５０４）とを有する。双極及び多極電極の構成は、標的神経組織の付近に少なくとも１つのカソード５０６と、少なくとも１つのアノード５０４とを有する。電極の形状及び寸法、及び電極間の間隔は、標的神経組織内又はそれに隣接する血管系を血管拡張させるように、標的神経組織の周囲に形成される電場に特有である。例えば、適切な多極電極には、２つのアノード５０４が両側に位置する中央カソード電極５０６（カソード５０６）が含まれ得る。２つのアノード５０４は、互いに接続され、電荷を共有する。電極は、（例えば、電極の表面において径方向に配置される）形状が円筒形であり、０．２５ｍｍ〜１０ｍｍの直径と、０．２５ｍｍ〜１０ｍｍの幅とを有する。例えば、電極は、約０．２５ｍｍ〜約５ｍｍの範囲の直径と、約０．２５ｍｍ〜約５ｍｍの幅とを有し得る。他の例では、電極は、約０．２５ｍｍ〜約３ｍｍの範囲の直径と、約０．２５ｍｍ〜約３ｍｍの範囲の幅とを有し得る。電極間の間隔は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲を有し得る。更に、電極は、前述した血管拡張を可能にする電場をより好ましく形成するように、様々なインピーダンスを有し得る。
【０１００】
図１２Ａを参照すると、標的神経組織内又はそれに隣接する血管系を血管拡張させるように標的神経組織の近くに直接的に経皮的な（percutaneous）電気刺激を伝達するための、アノード５０４及びカソード５０６が経皮的電極アセンブリ５０２の径方向の表面の一部にのみ存在する例示的な経皮的電極アセンブリ５０２の側面斜視図が示されている。図１２Ａで見られるように、アノード５０４及びカソード５０６が経皮的電極アセンブリ５０２の径方向の表面の一部のみに存在できるように、シールディング５０８は、アノード５０４及びカソード５０６の一部を覆っている。図１２Ｂには、経皮的電極アセンブリ５０２の径方向の表面５１０に配置された小さなプレート状又はタブ状のアノード５０４及びカソード５０６が示されている。図１２Ａでは多極構成の例示的な経皮的な（percutaneous）電極が示されているが、電極は、双極又は単極構成を有してもよい。
【０１０１】
次に、図１３には、内腔又は通路５１２を有して、それらを通じて流体を送達するような例示的な経皮的電極アセンブリ５０２の側面断面図が示されている。経皮的電極アセンブリ５０２には、それを通じて流体を導くように該経皮的電極アセンブリ５０２を通じる内腔又は通路５１２が画定されている。また、経皮的電極アセンブリ５０２には、それを通じて（該経皮的電極アセンブリ５０２の）外へ流体を送達するように内腔又は通路５１２に連通する隙間５１４が更に画定されている。望ましくは、経皮的電極アセンブリ５０２には、アノード５０４及びカソード５０６に隣接する隙間５１４が画定されているとよい。なお、これらの隙間５１４は、他の位置にあってもよい。内腔又は経路５１２（通路５１２）は、そこへ流体を送達されるように、チューブと一体化、又はチューブに接続されてもよい。送達チューブは、標準的なルアー継手又は同様な継手を有してもよい。
【０１０２】
図１３で見られるように、アノード５０４は、リード線５２０によって組み合わせられている、又は繋ぎ合わせられている。また、カソード５０６は、他のリード線５２２に接続されている。経皮的電極アセンブリ５０２は、流体ポンプと互いに連通する流体の流路に接続されている。流体の流路は、経皮的電極アセンブリ５０２を通じて患者に投与される流体を送達するように構成されている。代替及び／又は追加で、経皮的電極アセンブリ５０２は、ボーラス投与流路（bolus flow path）と互いに連通するボーラスリザーバ（bolus reservoir）に接続されている。ボーラスリザーバは、経皮的電極アセンブリ５０２を通じて流体を患者に選択的に投与できるように構成されている。この配列には、ボーラスリザーバから流体を投与するように構成された、患者が操作可能なアクチュエータが含まれてもよい。このような構成において、経皮的な（percutaneous）電極は、電気刺激に加えて液体麻酔薬等の医薬的な流体を送達するために使用できる。医薬的な液体（流体）は、ボーラス投与のための麻酔薬、又は、抗生物質、抗菌剤物質、又は電気シグナルの伝達を増加するような電解質であってよい。例示的な流体ポンプ、流体の流路、及びボーラス投与送達構造又はシステムは、２００６年１月３日にマッセンゲイル（Ｍａｓｓｅｎｇａｌｅ）らに付与された米国特許第６、９８１、９６７号「Ｌａｒｇｅ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｂｏｌｕｓ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」に開示されており、参照により本書に組み込まれている。
【０１０３】
上記の電極２０、２８、又は経皮的電極アセンブリ５０２は、約０．１ｍＡ〜約６０ｍＡ、例えば約０．５ｍＡ〜約３０ｍＡ、例えば約１ｍＡ〜約１５ｍＡ、例えば約１．５ｍＡ〜１０ｍＡの範囲の電流で、標的神経組織に対して経皮的な（percutaneous）電気刺激を伝達するために使用可能である。代替として、電気刺激には、約０．１Ｖ〜約２００Ｖ、例えば約１Ｖ〜約１５０Ｖ、例えば約５Ｖ〜約１２５Ｖ、例えば約１０Ｖ〜１００Ｖの範囲の電圧が適用されてもよい。
【０１０４】
加えて、電気刺激パルスのそれぞれは、約０．１ｍｓ〜約２５０ｍｓ、例えば約０．５ｍｓ〜約１５０ｍｓ、例えば約１ｍｓ〜約７５ｍｓ、例えば約２．５ｍｓ〜約２５ｍｓの範囲のパルス幅を有する。
【０１０５】
更に、使用された物品（例えば、外付け型、植込み型等）及び電極（例えば、経皮的（transcutaneous）、経皮的（percutaneous）等）の特定の種類に関わらず、電気刺激は、日単位、週単位、若しくは月単位、又は標的神経組織の周囲の痛みを緩和し感覚を修復させるために必要な他の期間として生じ得る一連の処置時間にわたって適用可能である。各処置時間は、それぞれ約５分〜約１２時間、例えば約１５分〜約１０時間、例えば約３０分〜約８時間、又は患者が我慢できるより短い若しくは長い継続時間、及び／又は患者に緩和を提供する継続時間であり得る。ある実施形態では、１２回の１時間の処置時間を、１２週間にわたって実施することができる。更に他の実施形態では、本処置は、１日、１週間、１箇月、又は１年毎に複数回実施することができる。例えば、特定の一実施形態では、本処置は、１日３回を上限とする等の、１日毎に１回より多く実施できる。いずれにせよ、上記の電場刺激は、経時的に、個々の患者の末梢神経障害を処置するためにカスタマイズできる。
【０１０６】
本開示は、説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、当然ながら、変形可能であることを理解されたい。本明細書で使用された専門用語は、特定の実施形態を説明する目的でのみ使用しており、限定することを意図しておらず、よって本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるであろうこともまた理解されたい。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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