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公開番号2025072431
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2025013812,2022512714
出願日2025-01-30,2020-09-04
発明の名称治療用ニューロモジュレーションの送達
出願人ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
代理人個人
主分類A61B 18/00 20060101AFI20250430BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】ニューロモジュレーション送達のための技術に関する。
【解決手段】ニューロモジュレーション用エネルギーの望ましい特性を維持するために、ニューロモジュレーション用エネルギーのエネルギー印加を制御する制御パラメータを、患者から取得した画像データに基づいて、送達の過程にダイナミックに変更することができる。例えば、呼吸中の器官の動きを考慮して、ニューロモジュレーション用エネルギーのビームをダイナミックに調整してもよい。別の実施形態では、訓練されたニューラルネットワークおよび取得された画像データに基づいて、患者内の所望の関心領域を特定する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
患者の関心領域にニューロモジュレーション用エネルギーを送達するよう構成されたエネルギー印加装置と、
コントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記患者の内部組織の画像データを受け取り、
前記画像データから前記関心領域を特定し、
前記エネルギー印加装置を介した前記特定された関心領域に対する前記ニューロモジュレーション用エネルギーの印加を制御して、前記特定された関心領域に、投与量の前記ニューロモジュレーション用エネルギーを送達し、
前記投与量の送達が完了する前に、前記患者の前記内部組織の更新済み画像データを受け取り、
前記更新済み画像データに基づいて、前記エネルギー印加装置に対する前記関心領域の位置の変化を特定し、
前記対象領域の変化した前記位置に基づいて前記エネルギー印加装置を介した前記ニューロモジュレーション用エネルギーの印加を調整して、前記患者を治療するための前記投与量の前記ニューロモジュレーション用エネルギーの前記送達を継続するよう構成された、ニューロモジュレーション送達システム。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記エネルギー印加装置は超音波トランスデューサを備え、前記超音波トランスデューサにより形成された超音波ビームが前記特定された関心領域に操向および／または焦点合わせされるよう、前記コントローラが前記エネルギー印加装置を制御するように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記エネルギー印加装置が、前記ニューロモジュレーション用エネルギーのビームを前記関心領域の位置に合わせるために、前記コントローラからの命令に応答して、前記エネルギー印加装置および／または前記エネルギー印加装置のトランスデューサの、前記患者に対する位置または角度を変更するよう構成されたモータを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記画像データは、前記エネルギー印加装置の視野に対応する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記画像データおよび前記更新済みの画像データを取得するように構成された撮像トランスデューサを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ニューロモジュレーション用エネルギーの印加中に前記撮像トランスデューサが前記患者と接触するよう、前記撮像トランスデューサが前記エネルギー印加装置の一部を構成する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記画像データまたは前記更新済み画像データを処理するために、ニューラルネットワークを使用して前記関心領域、前記位置の変化、またはその両方を特定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ニューラルネットワークは、前記患者から以前取得した解剖学的構造の画像データに基づいて調整される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記ニューラルネットワークは、患者の母集団からの解剖学的構造の画像データについて訓練される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ニューラルネットワークは患者の母集団からの解剖学的構造の画像データについて訓練され、前記患者内の特定の構造の存在によって前記関心領域が画定される、請求項７に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、目標とする生理学的転帰を引き起こすことを目的とした、ニューロモジュレーション用エネルギーの印加による患者の関心領域の特定、標的化、および／または患者の関心領域への投与に関する。特に、開示技術は、個人に特化された治療プロトコルの一部としてもよい。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
ニューロモジュレーションは、様々な臨床症状の治療に使用されてきた。例えば、慢性腰痛の治療に、脊髄沿いの様々な位置で電気的刺激を与える方法が採用されてきた。しかしながら、標的の神経やその近傍に電極を配置することは困難である。例えば、そのような技術は、エネルギーを送達する電極の配置に、外科的処置を伴うことがある。さらに、ニューロモジュレーションで特定の組織を標的にするのは困難である。特定の標的神経またはその近傍に配置された電極によって神経線維の活動電位を誘発することで、ニューロモジュレーションを仲立ちし、その結果、神経シナプスから神経伝達物質が放出され、次の神経とのシナプス伝達をもたらす。現在の埋め込み電極の実装は多数の神経または軸索を一度に刺激してしまうため、そのような伝播により、生理学的効果が望むよりも比較的拡大したり拡散してしまう可能性がある。神経経路は複雑でありかつ相互につながっているため、調節効果の標的をより選択的に定めることができれば、さらに臨床的に有用となりうる。しかしながら、特定の神経を選択的に標的とすることの有効性は、エネルギー印加装置をどの程度正確に配置することができるかによって左右される。ニューロモジュレーション用エネルギーの焦点をどの程度正確に合わせられるかは個々の患者の解剖学的構造によって変わる可能性がある。例えば、特定の患者の身長、体重、年齢、性別、臨床症状などにより、他の患者と比べ器官の大きさや位置が変わってくる。さらに患者は時間経過とともに、またはエネルギー送達の精度を複雑化し得る解剖学的変化を経る可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１４／３１６２６９号明細書
【発明の概要】
【０００４】
開示された実施形態は、特許請求される主題の範囲を制限することを意図するものではなく、むしろ、これらの実施形態は、可能な実施形態の簡潔な概要を提供することのみを意図している。実際、本開示は様々な形態を含んでいてもよく、それは以下に記載される実施形態と類似していても、または異なっていてもよい。
【０００５】
一実施形態では、ニューロモジュレーション送達システムが提供される。このシステムは、ニューロモジュレーション用エネルギーを患者の関心領域に送達するよう構成されたエネルギー印加装置を含む。システムはまた、患者の内部組織の画像データを受け取り；前記画像データから前記関心領域を特定し；前記エネルギー印加装置を介した前記特定された関心領域に対する前記ニューロモジュレーション用エネルギーの印加を制御して、前記特定された関心領域に、投与量の前記ニューロモジュレーション用エネルギーを送達し；前記投与量の送達が完了する前に、前記患者の前記内部組織の更新済み画像データを受け取り；前記更新済み画像データに基づいて、前記エネルギー印加装置に対する前記関心領域の位置の変化を特定し；前記対象領域の変化した前記位置に基づいて前記エネルギー印加装置を介した前記ニューロモジュレーション用エネルギーの印加を調整して、前記患者を治療するための前記投与量の前記ニューロモジュレーション用エネルギーの前記送達を継続するよう構成されたコントローラを含む。
【０００６】
別の実施形態では、ニューロモジュレーション用エネルギーの送達方法が提供される。この方法は、制御パラメータを使用して患者の関心領域にエネルギーを送達するステップであって、前記エネルギーは前記関心領域に印加される個々の投与の総エネルギー量の一部であり、前記エネルギーをエネルギー印加装置を使用して印加する、ステップと；前記エネルギーを送達しつつ、かつ前記個々の投与の前記総エネルギー量が印加される前に、前記関心領域を含む内部組織を表す画像データを前記患者から取得するステップと；前記画像データに基づき前記エネルギー印加装置に対する前記関心領域の位置の変化を特定するステップと；前記関心領域の位置の変化に基づいて制御パラメータ群に属する１つまたは複数の制御パラメータを調整するステップと；調整後の前記制御パラメータを使用して前記関心領域に追加のエネルギーを送達し、前記エネルギー印加装置を使用して前記個々の投与の前記総エネルギー量の別の部分を送達するステップと、を含む。
【０００７】
別の実施形態では、ニューロモジュレーション送達システムが提供される。このシステムは、ニューロモジュレーション用エネルギーを患者の関心領域に送達するよう構成されたエネルギー印加装置を含む。システムはまた、前記患者の内部組織を表す画像データを取得するように前記エネルギー印加装置を制御し；前記患者の前記内部組織と同じ種類の組織である、母集団に属する患者それぞれの内部組織の画像データで訓練したニューラルネットワークを使用して前記画像データに基づいて前記関心領域を特定し；前記患者を治療するために、前記特定された関心領域に対する、前記エネルギー印加装置による前記ニューロモジュレーション用エネルギーの印加を制御して、投与量の前記ニューロモジュレーション用エネルギーを送達し；前投与量を送達しつつ更新後の画像データを取得し；前記ニューロモジュレーション用エネルギーの印加を制御するための１つまたは複数の制御パラメータを、前記更新後の画像データに基づいてダイナミックに変更するよう構成されたコントローラを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより、よりよく理解されよう。添付の図面では、図面全体を通して同様の符号は同様の部分を示している。
本開示の実施形態による自律ニューロモジュレーション送達システムの概略図である。
本開示の実施形態による自律ニューロモジュレーション送達システムのブロック図である。
本開示の実施形態において、解剖学的構造を含む組織内の関心領域に対してニューロモジュレーション用エネルギーを印加する、自律ニューロモジュレーション送達システムの概略図である。
本開示の実施形態による、移動する関心領域を追跡する自律ニューロモジュレーション送達システムの概略図である。
図４で特定された動きに基づいて調整されたエネルギーの印加の概略図である。
本開示の実施形態による自律ニューロモジュレーション送達技術のフロー図である。
本開示の実施形態によるニューラルネットワークへの入力の概略図である。
本開示の実施形態による自律ニューロモジュレーション送達技術のフロー図である。
本開示の実施形態によるデュアルイメージングおよび治療用プローブを含む自律ニューロモジュレーション送達システムの一例のブロック図である。
図９のデュアルイメージングおよび治療用プローブの画像である。
本開示の実施形態による自律ニューロモジュレーション送達システムの例示的なグラフィカルユーザインターフェースである。
本開示の実施形態による、関心領域との位置合わせ処理中の自律ニューロモジュレーション送達システムの例示的なグラフィカルユーザインターフェースである。
本開示の実施形態による、関心領域へのニューロモジュレーション用エネルギー送達中の自律ニューロモジュレーション送達システムの例示的なグラフィカルユーザインターフェースである。
本開示の実施形態による、関心領域へのニューロモジュレーション用エネルギーの送達完了後の自律ニューロモジュレーション送達システムの例示的なグラフィカルユーザインターフェースである。
本開示の実施形態による自律ニューロモジュレーション送達システムを使用した器官特定の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、１つまたは複数の具体的な実施形態を説明する。これらの実施形態の説明を簡潔にするため、本明細書では実際の実施態様のすべての特徴について述べているわけではない。エンジニアリングまたは設計プロジェクト等のように、実際に実装を開発するに当たっては、開発者の特定の目的を達成するために、例えば、実装ごとに異なる可能性のある、システム関連および事業関連の制約条件への対応などといった、実装に特有の決定を数多く下さなければならないことを理解されたい。さらに、そのような開発作業は複雑で、時間がかかる可能性もあるが、それにもかかわらず、本開示の利益を有する当業者にとっては、そういった作業は設計、製作、および製造にまつわるルーティン作業であることについても理解されたい。
【００１０】
本明細書で説明する任意の例または例示は一切、当該例または例示において用いられるいかなる用語を制限、限定、または定義するものと見做してはならない。その代わり、このような例または例示は、異なる特定の実施形態に関連して記述されており、単なる例示として見做されるべきである。そのような例または例示において使用される、任意のいかなる１つまたは複数の用語も、そのような例または例示が使用されているもしくは使用されていない、または本明細書の別の箇所で説明されていない、他の実施形態を包含するものとし、そのような実施形態はその１つまたは複数の用語の範囲内に含まれることを意図していることを当業者であれば理解されるであろう。そのような非限定的な例および例示を表す言葉は、「例えば」、「例えると」、「等」、「例を挙げると」、「含む」、「特定の実施形態では」、「いくつかの実施形態では」、および「一実施形態では」を含むが、これらに限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

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