JP5830090B2 - 脊髄神経調節のためのプログラミングインターフェイス - Google Patents
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Description
電極の位置合わせ
特定の実施形態においては、ツールは、本明細書に記述されている機能を実行する際に放射線画像を使用してもよい。放射線画像は、電極や患者の脊髄解剖構造の様々な部分を示してもよい。本明細書において使用されている「脊髄解剖構造」は、脊柱に関係する解剖構造を意味しており、これは、脊髄、椎体、神経や脊柱のその他の軟質又は骨性組織を含む。放射線画像は、X線(従来のフィルム及び蛍光透視X線を含む)、MRI(Magnetic Resonance Imaging)、CT(Computed Tomography)、PET(Positron Emission Tomography)などの医療において使用されている任意のタイプの身体撮像法であってよい。例えば、放射線画像は、患者の脊椎の前後方向の観点の又は横方向の観点のX線画像であってよい。放射線画像は、必ずしも、脊髄解剖構造のすべての部分を示していなくてもよい。放射線画像上において可視状態にある患者の脊髄解剖構造の部分は、使用する撮像モードのタイプによって左右されることになる。例えば、X線画像においては、(脊髄自体ではなく)骨性構造のみが画像内において可視状態となってもよい。MR画像においては、骨性及びその他の軟質組織要素に加えて、脊髄自体も可視状態となってもよい。
機能画像
特定の実施形態においては、脊髄解剖構造の放射線画像は、解剖構造に加えて、画像の各部分を1つ又は複数の神経機能に関連付ける情報を含んでもよい(即ち、機能画像)。機能画像は、構造名、対象物の特徴、以前の患者データから生成されたターゲットの容積、解剖構造のランドマーク、又は境界などのその他の象徴的情報を含んでもよい。機能画像内の神経機能は、運動又は感覚機能であってよい。いくつかのケースにおいては、機能画像は、画像内において脊髄の異なるレベルを規定してもよい。例えば、機能画像は、更に後述するように、画像の異なる部分を異なる脊髄レベルによって支配されるデルマトームと関連付ける情報を含んでもよい。
神経調節のターゲット設定
特定の実施形態においては、ツールを使用し、脊髄の1つの領域を電気神経調節のターゲットとして選択することができる。ターゲット領域の選択は、任意の適切な方式によって提供することができる。例えば、ターゲット領域は、特定の解剖構造(椎骨レベルなど)、脊髄の1つのセグメント、デルマトームレベル、或いは、患者が痛み又は不快感を経験している身体のエリアとして、ユーザが入力することができる。ユーザが1つ又は複数のデルマトームレベルをターゲット領域として通知する例においては、ツールが、それらのデルマトームに対応する1つ又は複数の脊髄レベル、1つ又は複数の椎骨レベル、又はその両方を判定してもよい。患者が痛み又は不快感を経験している場所をユーザが通知する例においては、ツールが、身体のその部分と関連付けられた1つ又は複数のデルマトームを判定し、且つ、次いで、そのデルマトームに対応する1つ又は複数の脊髄レベル、椎骨レベル、又はその両方を選択してもよい。
脳脊髄液
電極によって生成される電界に影響を及ぼす要因の1つは、包囲する組織媒質の導電性(例えば、電極の周りの脳脊髄液、組織薄膜、被包組織などの電極近傍の脊髄神経組織又はその他の身体組織の導電性)である。従って、ツールが使用する電界モデルは、組織の導電性の特徴情報を含んでもよい。いくつかのケースにおいては、電界モデル内において、異なる導電性を有するものとして異なる解剖構造を表現してもよい。脊髄神経調節に関連する組織媒質の1つが、脊髄を包囲する脳脊髄液(CSF:CerebroSpinal Fluid)である。CSFは、その他の包囲する組織と比べて、相対的に高い導電性を有するものと考えられる。
合計潜在活性化容積
特定の実施形態においては、ツールは、所与の位置において電極によって生成することができる合計潜在活性化容積を示すことができる。合計潜在活性化容積は、それぞれの電極ごとの最高許容振幅アノード/カソードパルスによって生成される活性化容積の重ね合わせとして表示することができる。合計潜在活性化容積に関する知識は、電極の初期の外科的な埋込みの際に、現在のカバレージニーズと可能な将来のカバレージニーズの両方を充足することになる場所における電極の配置を支援するために(例えば、電極の移動、痛みの悪化、又は痛みの範囲の拡大の可能性を考慮するために)、有用であろう。この機能はまた、刺激された領域の履歴と合計潜在活性化容積を重ね合わせることにより、どれだけのエリアの試験が完了したのかを迅速に確認するのに有用であろう。この機能によれば、ユーザは、所与の電極配置において潜在的活性化容積の外部に位置する空間を観察することもできる。例えば、2つの電極が千鳥状に又は斜めに配置された場合には、電気神経調節が到達できない脊髄の領域が残る場合がある。合計潜在活性化容積を表示することにより、これを術中の又は術後のプログラミングの際に実現することが可能となろう。
機能中間線
複数の電極(2つ以上)を患者内に埋め込む際には、電極が、多くの場合に、互いに平行な状態にはなく、或いは、互いにレベルが整列された状態にはなく(例えば、一方が他方よりも高くなっている)、且つ、更には、脊髄が、X線画像上において可視状態にはないため、多くの場合に、脊髄に対する電極の位置が未知である。ツールが複数の電極をモデル化する場合には、ツールは、電極の周りの神経調節空間内において機能中間線を判定してもよい。機能中間線とは、電極の神経調節空間内に延在する仮想的な線であり、これは、患者の身体の感覚的な中間線に対応しており、且つ、患者の脊髄の生理学的な中間線に対して整列させることもできる。機能中間線は、患者の身体の中心に感覚異常を誘発する神経調節設定の組を見出すことによって設定される。この場合に、機能中間線は、複数の電極の間における相対的なパルス強度から導出することができる。ツールは、単一の電極リード上に電極接点の配列を有するパドルタイプの電極又は横向きに埋め込まれた単一の電極の機能中間線を判定してもよい。
適応型サーチ
機能中間線を使用することにより、身体の適切な側(右側対左側)に対する脊髄神経調節のターゲット設定を支援することもできる。患者の症状が患者の身体の左側に位置しているのか又は右側に位置しているのかに基づいて、脊髄に対する電気神経調節を機能中間線の同一の側(左又は右)に誘導することができる。このターゲット設定は、二分探索アルゴリズムによって実施してもよい。
電極の移動
脊髄神経調節に関連する問題点の1つが、その埋込み後の電極の位置の変化である。例えば、電極は、異なる場所に移動する場合があり(例えば、下方に移動するか、或いは、「フロントガラスのワイパ」の方式で側部に移動する)、或いは、その向きを変化させる場合もある(例えば、電極の長軸が異なる方向に傾斜する場合があり、或いは、指向性電極接点の場合には、異なる方向に向かって回転する場合がある)。この電極の位置の変化は、治療効果の損失を結果的にもたらす可能性がある。特定の実施形態においては、本発明のツールは、神経調節設定を調節して電極の位置の変化に対応することができる。電極の位置の変化は、上述の方式により、X線画像などの放射線画像上において検出することができる。
電極接点の自動化された連続的検討
特定の実施形態においては、ツールは、標準的な単極検討プロセスを自動化するプログラミングモードを有してもよい。このモードにおいては、ユーザは、痛みの場所及び深刻度を識別するように求められる。次いで、それぞれの連続した電極接点が許容可能な振幅において活性化される。患者は、感覚異常の場所と、自身が現在感じている痛みのレベルと、を識別するように求められる。それぞれの利用可能な電極接点ごとに、これが反復される。それぞれの接点の試験が完了したら、ツールは、マッピングされたデータを補間して最良の神経調節設定を予測するという選択肢をユーザに対して付与してもよい。三次元モデル上における感覚異常のリアルタイム表示と共に、それぞれの連続した活性化ごとに、SFMを演算及び表示すると共にリアルタイムでユーザに対して表示してもよい。SFM及び感覚異常の場所のリアルタイム表示は、その他のプログラミングモード(例えば、インターフェイス機能との関連において後述する手動プログラミングモード)において実行してもよい。
ソフトウェア及び機械による実施形態
本発明のツールは、本明細書に記述されている様々なプロセスを実行するための実行可能命令を有するコンピュータ読取可能記憶媒体として実施してもよい。ストレージ媒体は、磁気又は光学テープ又はディスクなどの非一時的なストレージ媒体(例えば、ハードディスクやCD−ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、電子的にプログラミング可能なメモリ(EPROM又はEEPROM)、又はフラッシュメモリなどの半導体揮発性又は不揮発性メモリを含む任意のタイプのコンピュータ読取可能媒体(即ち、コンピュータによって読取り可能なもの)であってよい。「非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体」という用語は、すべてのコンピュータ読取可能記憶媒体を包含しており、唯一の例外は、一時的な伝搬信号である。
インターフェイス機能
ツールは、ユーザとやり取りするための様々なインターフェイス機能のいずれかを使用してもよい。これらのやり取りは、入力の受け取り、出力の生成、情報の表示、プログラム設定の保存、選択の実行(例えば、ターゲットサイトや神経調節設定など)、及びこれらに類似したものを含んでもよい。インターフェイス機能は、臨床医、世話人、技術者、販売員、又は患者自身を含むツールの様々な潜在的ユーザのいずれかのために適合させてもよい。インターフェイスは、タッチスクリーン、タッチパッド、マウス、トラックボール、ボタン、ホイール、ダイアルなどを含む任意の適切なハードウェア装置を通じて提供してもよい。例えば、ツールは、ユーザがタッチスクリーン又はマウスによって人体の形の一部を指し示すと共に選択することができる三次元の人体の形を表示してもよい。ツールが使用してもよい様々なタイプのインターフェイス機能は、米国特許出願公開第2009/0287271号明細書(ブラム(Blum)外)に記述されているものを含み、この内容は、本引用により、本明細書に組み込まれる。ツールは、活性化容積、(例えば、椎骨の、脊髄の、又はこれら両方の)脊髄解剖構造、放射線画像、電極、人体の形、及びこれらに類したものを含む上述の要素の任意のものを表示画面上に個別に又は組合せとして表示してもよい。
<付記>
1. 患者内における脊髄神経調節の計画又は実行を支援する方法であって、
前記患者の脊髄解剖構造の機能画像を得るステップであって、前記脊髄解剖構造の前記機能画像は、電極と、1つ又は複数の神経機能に従って前記脊髄解剖構造の機能領域を規定する情報とを含む、ステップと、
前記機能領域に対する前記電極の位置を判定するステップと、
前記脊髄解剖構造のターゲット機能領域を選択するステップと、
前記患者の脊髄に隣接して配置された電極の電界モデルを得るステップと、
前記脊髄解剖構造の前記ターゲット機能領域を少なくとも部分的に包含する活性化容積を生成する1つ又は複数の電極神経調節設定を判定するステップと、
前記活性化容積を表示画面上に表示するステップと、
を備える方法。
2. 前記脊髄解剖構造の前記機能領域はデルマトームと関連している、付記1に記載の方法。
3. 前記ターゲット機能領域を選択する前記ステップは、
前記患者の身体上の場所を受け取るステップと、
前記場所をデルマトームと関連付けるステップと、
前記デルマトームと関連付けられた前記脊髄解剖構造の前記機能領域となるように、前記ターゲット機能領域を設定するステップと、
を備える付記2に記載の方法。
4. 前記脊髄解剖構造は脊柱である、付記1に記載の方法。
5. 前記脊柱の椎体の場所が前記機能画像内において位置合わせされる、付記4に記載の方法。
6. 前記機能画像は、前記機能画像内の1つ又は複数の前記椎体をデルマトームと関連付ける情報を含む、付記5に記載の方法。
7. 前記機能画像は前記患者の脊椎のX線画像を含む、付記1に記載の方法。
8. 前記ターゲット機能領域を前記表示画面上に表示するステップを更に備える付記1に記載の方法。
9. 前記患者の身体上のデルマトームを識別する情報を受け取るステップと、
前記識別されたデルマトームと関連する前記脊髄解剖構造の前記機能領域となるように、前記ターゲット機能領域を設定するステップと、
を更に備える付記1に記載の方法。
10. 前記患者の身体上の前記場所は、感覚神経からの感覚信号として受け取られる、付記3に記載の方法。
11. 1つ又は複数の電極神経調節設定を判定する前記ステップは、前記患者によって感じ取られる感覚異常の場所を示す筋電図信号を受け取るステップを含む、付記1に記載の方法。
12. 患者の脊髄解剖構造の機能画像を提供するステップであって、前記脊髄解剖構造の前記機能画像は、電極と、1つ又は複数の神経機能に従って前記脊髄解剖構造の機能領域を規定する情報とを含む、ステップと、
前記機能領域に対する前記電極の位置を判定するステップと、
前記脊髄解剖構造のターゲット機能領域を選択するステップと、
前記患者の脊髄に隣接して配置された電極の電界モデルを提供するステップと、
前記脊髄解剖構造の前記ターゲット機能領域を少なくとも部分的に包含する活性化容積を生成する1つ又は複数の電極神経調節設定を判定するステップと、
を備えるステップを実行するようにプログラムされたコンピュータステム。
13. 非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体であって、
患者の脊髄解剖構造の機能画像を提供することに関する命令であって、前記脊髄解剖構造の前記機能画像は、電極と、1つ又は複数の神経機能に従って前記脊髄解剖構造の機能領域を規定する情報とを含む、命令と、
前記機能領域に対する前記電極の位置を判定することに関する命令と、
前記脊髄解剖構造のターゲット機能領域を選択することに関する命令と、
前記患者の脊髄に隣接して配置された電極の電界モデルを提供することに関する命令と、
前記脊髄解剖構造の前記ターゲット機能領域を少なくとも部分的に包含する活性化容積
を生成する1つ又は複数の電極神経調節設定を判定することに関する命令と、
を備える非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
14. 患者内における脊髄神経調節の計画又は実行を支援する方法であって、
患者の内部における電極の第1放射線画像を受け取るステップであって、前記電極が第1位置にある、ステップと、
前記電極の位置の変化の後の前記電極の第2放射線画像を受け取るステップであって、前記電極が第2位置にある、ステップと、
前記第1位置にある前記電極に対して前記第2位置にある前記電極の位置を判定するステップと、
前記第1位置にある前記電極によって生成される第1活性化容積を算出するステップと、
前記第1活性化容積を少なくとも部分的に包含する第2活性化容積を生成する前記第2位置にある前記電極用の電極神経調節設定を判定するステップと、
前記第2活性化容積を表示画面上に表示するステップと、
を備える方法。
15. 異なる電極神経調節設定を使用して複数の試験活性化容積を算出するステップと、
前記複数の試験活性化容積を前記第1活性化容積と比較するステップと、
前記複数の試験活性化容積の比較に基づいて、前記第2活性化容積を生成する前記第2位置にある前記電極用の電極神経調節設定を選択するステップと、
を更に備える付記14に記載の方法。
16. 前記複数の試験活性化容積を前記第1活性化容積と比較する前記ステップは、各試験活性化容積のスコアを算出するステップを含み、前記スコアは、前記第1活性化容積とオーバーラップする試験活性化容積の量を備える付記15に記載の方法。
17. 前記第1活性化容積を前記表示画面上に表示するステップを更に備える付記14に記載の方法。
18. 患者内における電極の第1放射線画像を受け取るステップであって、前記電極が第1位置にある、ステップと、
前記電極の位置の変化の後の前記電極の第2放射線画像を受け取るステップであって、前記電極が第2位置にある、ステップと、
前記第1位置にある前記電極に対して前記第2位置にある前記電極の位置を判定するステップと、
前記第1位置にある前記電極によって生成される第1活性化容積を算出するステップと、
前記第1活性化容積を少なくとも部分的に包含する第2活性化容積を生成する前記第2位置にある前記電極用の電極神経調節設定を判定するステップと、
を含むステップを実行するようにプログラムされたコンピュータシステム。
19. 非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体であって、
患者の内部における電極の第1放射線画像を受け取るための命令であって、前記電極が第1位置にある、命令と、
前記電極の位置の変化の後の前記電極の第2放射線画像を受け取るための命令、前記電極が第2位置にある、命令と、
前記第1位置にある前記電極に対して前記第2位置にある前記電極の位置を判定するための命令と、
前記第1位置にある前記電極によって生成される第1活性化容積を算出するための命令と、
前記第1活性化容積を少なくとも部分的に包含する第2活性化容積を生成する前記第2位置にある前記電極の電極神経調節設定を判定するための命令と、
を備える非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
20. 患者内における脊髄神経調節の計画又は実行を支援する方法であって、
前記患者の内部における1つ又は複数の電極を示す前記患者の放射線画像を受け取るステップと、
前記放射線画像内において前記1つ又は複数の電極を配置するステップであって、前記1つ又は複数の電極は、複数の電極接点を集合的に有する、ステップと、
前記1つ又は複数の電極の機能中間線を判定するステップと、
前記1つ又は複数の電極の前記機能中間線が脊髄の生理学的な中間線に対して整列するように、前記脊髄及び前記1つ又は複数の電極の画像を表示画面上に表示するステップと、
を備える方法。
21. 前記機能中間線を判定する前記ステップは、
前記複数の電極接点のうちの第1電極接点と前記複数の電極接点のうちの第1対応電極接点との間における相対的な電気神経調節強度に関する情報を受け取るステップと、
前記相対的な電気神経調節強度に基づいて、前記第1電極接点と前記第1対応電極接点との間の第1中間点を判定するステップと、
を備える付記20に記載の方法。
22. 前記機能中間線を判定する前記ステップは、
前記複数の電極接点のうちの第2電極接点と前記複数の電極接点のうちの第2対応電極接点との間の相対的な電気神経調節強度に関する情報を受け取るステップと、
前記相対的な電気神経調節強度に基づいて、前記第2電極接点と前記第2対応電極接点との間の第2中間点を判定するステップと、
前記第1中間点と前記第2中間点との間の線分として前記機能中間線を規定するステップと、
を更に備える付記21記載の方法。
23. 複数の電極が前記放射線画像内に配置されており、前記第1電極接点は、前記複数の電極のうちの第1の電極上に位置し、前記第1対応電極接点は、前記複数の電極のうちの第2の電極上に位置する付記21に記載の方法。
24. 前記機能中間線を判定する前記ステップは、
前記複数の電極のうちの前記第1電極上の第2電極接点と前記複数の電極のうちの前記第2電極上の第2対応電極接点との間の相対的な電気神経調節強度に関する情報を受け取るステップと、
前記相対的な電気神経調節強度に基づいて、前記第2電極接点と前記第2対応電極接点との間の第2中間点を判定するステップと、
前記第1中間点と前記第2中間点との間の線分として前記機能中間線を規定するステップと、
を更に備える付記23に記載の方法。
25. 相互の関係において前記複数の電極の相対的な位置を判定するステップを更に備える付記23に記載の方法。
26. 前記第1電極接点と前記第1対応電極接点との間の前記相対的な電気神経調節強度は、前記患者の身体上において中心に位置する感覚異常を生成する電極神経調節設定である付記21に記載の方法。
27. コンピュータシステムであって、
患者の内部における1つ又は複数の電極を示す前記患者の放射線画像を受け取るステップと、
前記放射線画像内において前記1つ又は複数の電極を配置するステップであって、前記1つ又は複数の電極が複数の電極接点を集合的に有する、ステップと、
前記1つ又は複数の電極の機能中間線を判定するステップと、
を含むステップを実行するようにプログラムされたコンピュータシステム。
28. 非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体であって、
患者の内部における1つ又は複数の電極を示す前記患者の放射線画像を受け取るための命令と、
前記放射線画像内において前記1つ又は複数の電極を配置するための命令であって、前記1つ又は複数の電極が複数の電極接点を集合的に有する、命令と、
前記1つ又は複数の電極の機能中間線を判定するための命令と、
を備える非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
29. 患者内における脊髄神経調節の計画又は実行を支援する方法であって、
脊髄に隣接して配置された電極の電界モデルを得るステップであって、前記電界モデルが前記電極と前記脊髄との間の脳脊髄液の深さの表現を含む、ステップと、
電極神経調節条件の組の下において前記電極によって生成される活性化容積を算出するために、前記電界モデルを使用するステップと、
予測された影響容積を表示画面上に表示するステップと、
を備える方法。
30. 前記電極と前記脊髄との間の前記脳脊髄液の前記深さを判定するステップと、
前記脳脊髄液の前記深さを前記電界モデル内において位置合わせするステップと、
を更に備える付記29に記載の方法。
31. 前記脳脊髄液の前記深さを判定する前記ステップは、
前記脊髄及び前記電極を示す前記患者の放射線画像を受け取るステップと、
前記脊髄と前記電極との間の前記脳脊髄液の厚さを算出するために、前記放射線画像を使用するステップと、
を備える付記30に記載の方法。
32. 前記放射線画像は、前記患者の脊椎のMR画像である付記31に記載の方法。
33. 前記脳脊髄液の厚さを判定するステップは、前記電極の位置に関する情報を使用するステップを備える付記29に記載の方法。
34. 前記電極の位置に関する前記情報は、前記電極が配置されている椎骨レベルを含み、前記脳脊髄液の前記厚さは、前記電極が配置されている前記椎骨レベル又は椎骨サイズによって概算される付記33に記載の方法。
35. 前記電極及び前記患者の椎骨を示す前記患者の放射線画像を受け取るステップと、
前記放射線画像内において前記電極を見出すステップと、
前記電極が配置されている前記椎骨レベルを判定するステップと、
を更に備える付記34に記載の方法。
36. コンピュータシステムであって、
脊髄に隣接して配置された電極の電界モデルを提供するステップであって、前記電界モデルが前記電極と前記脊髄の間の脳脊髄液の深さの表現を含む、ステップと、
電極神経調節条件の組の下において前記電極によって生成された活性化容積を算出するために、前記電界モデルを使用するステップと
を備えるステップを実行するようにプログラムされたコンピュータシステム。
37. 非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体であって、
脊髄に隣接して配置された電極の電界モデルを提供するための命令であって、前記電界モデルが前記電極と前記脊髄との間の脳脊髄液の深さの表現を含む、命令と、
電極神経調節条件の組の下において前記電極によって生成される活性化容積を算出すべく前記電界モデルを使用するための命令と、
を備える非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
38. 患者内における脊髄神経調節の計画又は実行を支援する方法であって、
電極及び前記患者の脊髄解剖構造を示す第1放射線画像を受け取るステップと、
前記電極及び前記患者の前記脊髄解剖構造を示す第2放射線画像を受け取るステップであって、前記第2放射線画像は、前記第1放射線画像とは異なる視点を提供する、ステップと、
前記脊髄解剖構造に対する前記電極の三次元位置を判定するために、前記第1放射線画像及び前記第2放射線画像を使用するステップと、
前記電極及び前記脊髄解剖構造の表示画像を表示画面上に表示するステップと、
を備える方法。
39. 前記第1放射線画像及び前記第2放射線画像は、複数の電極を示しており、前記方法は、
相互の関係において前記複数の電極の三次元位置を判定するために、前記第1放射線画像及び前記第2放射線画像を使用するステップを更に備える付記38に記載の方法。
40. 前記第1放射線画像及び前記第2放射線画像はX線画像である、付記38に記載の方法。
41. 前記第1放射線画像は、前後方向の視点のX線画像であり、前記第2放射線画像は、横方向の視点のX線画像である付記40に記載の方法。
42. コンピュータシステムであって、
電極及び患者の脊髄解剖構造を示す第1放射線画像を受け取るステップと、
前記電極及び前記患者の前記脊髄解剖構造を示す第2放射線画像を受け取るステップであって、前記第2放射線画像は、前記第1放射線画像とは異なる視点を提供する、ステップと、
前記脊髄解剖構造に対する前記電極の三次元位置を判定するために、前記第1放射線画像及び前記第2放射線画像を使用するステップと、
を備えるステップを実行するようにプログラムされたコンピュータシステム。
43. 非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体であって、
電極及び患者の脊髄解剖構造を示す第1放射線画像を受け取るための命令と、
前記電極及び前記患者の前記解剖構造を示す第2放射線画像を受け取るための命令であって、前記第2放射線画像が前記第1放射線画像とは異なる視点を提供する、命令と、
前記第1放射線画像及び前記第2放射線画像を使用し、前記脊髄解剖構造に対する前記電極の三次元位置を判定するための命令と、
を備える非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
Claims (25)
- 患者内における神経調節の計画又は実行を支援するための、コンピュータにより実行される方法において、
コンピュータプロセッサが、メモリに記憶されているマップにおける複数の刺激効果領域のうちの1つを選択する入力を受信するステップであって、前記マップは、複数の神経調節候補領域の各々を前記複数の刺激効果領域のうちの1つに対応付け、前記複数の神経調節候補領域は、前記複数の刺激効果領域と異なるとともに、前記複数の刺激効果領域から離れている、前記ステップと、
前記入力に応じて、
前記プロセッサが、前記複数の神経調節候補領域からターゲット神経調節候補領域を選択するステップであって、該ターゲット神経調節候補領域は、前記マップにおいて、選択された前記刺激効果領域に対応付けられている、前記ステップと、
前記プロセッサが、前記プロセッサによって推定される1つ又は複数の電極神経調節設定を決定するステップであって、前記1つ又は複数の電極神経調節設定の適用によって活性化させられ、かつ、選択された前記ターゲット神経調節候補領域を少なくとも部分的に包含する、組織の第1容積を生成するように、前記1つ又は複数の電極神経調節設定を決定する、前記ステップと、
前記プロセッサが、決定された前記1つ又は複数の電極神経調節設定に基づいて、組織活性化容積と、前記1つ又は複数の電極神経調節設定とのうちの少なくとも1つを出力するステップと、
を備える方法。 - 前記複数の神経調節候補領域は脊髄解剖構造の領域であり、前記刺激効果領域はデルマトームである、請求項1に記載の方法。
- 前記入力は、前記患者の身体上の場所の選択であり、
前記入力に応じて、
前記プロセッサが、前記場所を前記デルマトームのうちの1つに関連付け、
関連付けられた前記デルマトームを前記ターゲット神経調節候補領域に対応付けるた
めに前記マップを使用する、請求項2に記載の方法。 - 前記プロセッサが、前記複数の神経調節候補領域に対して1つ又は複数の電極の位置を記憶するステップと、
前記プロセッサが、記憶された前記位置に基づいて、前記複数の神経調節候補領域に対する前記1つ又は複数の電極によって生成される1つ又は複数の電界を決定するステップであって、前記組織活性化容積の生成の推定は、決定された前記1つ又は複数の電界に基づく、前記ステップと、
を更に備える請求項1に記載の方法。 - 前記プロセッサが、前記患者の解剖構造の機能画像を得るステップであって、前記機能画像は、前記1つ又は複数の電極の描画と、前記複数の神経調節候補領域のグラフィカル描画とを含む、前記ステップと、
前記機能画像に基づいて、前記1つ又は複数の電極の前記位置を前記複数の神経調節候補領域に対し位置合わせするステップと
を更に備える請求項4に記載の方法。 - 前記機能画像は脊柱の画像である、請求項5に記載の方法。
- 前記脊柱の椎体の場所が前記機能画像内において位置合わせされる、請求項6に記載の方法。
- 前記機能画像は、前記機能画像内の1つ又は複数の前記椎体をデルマトームと関連付ける情報を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記機能画像は前記患者の脊椎のX線画像を含む、請求項5に記載の方法。
- 前記ターゲット神経調節候補領域を表示するステップを更に備える請求項1に記載の方法。
- 前記入力によって、前記患者の身体上のデルマトームが識別され、
前記プロセッサが、前記マップに基づいて、識別された前記デルマトームに関連付けられている前記神経調節候補領域を前記ターゲット神経調節候補領域として決定する、請求項1に記載の方法。 - 前記患者の身体上の前記場所は、感覚神経からの感覚信号として受け取られる、請求項3に記載の方法。
- 前記患者によって感じ取られる感覚異常の場所を示す、受信される筋電図信号に基づいて、1つ又は複数の電極神経調節設定を微調整するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記患者の内部における電極の第1放射線画像を受け取るステップであって、前記電極が第1位置にある、ステップと、
前記電極の位置の変化の後の前記電極の第2放射線画像を受け取るステップであって、前記電極が第2位置にある、ステップと、
前記第1位置にある前記電極に対して前記第2位置にある前記電極の位置を判定するステップと、
第1活性化容積を少なくとも部分的に包含する第2活性化容積を生成する前記第2位置にある前記電極用の電極神経調節設定を判定するステップと、
前記第2活性化容積を出力するステップと、
を備える請求項1に記載の方法。 - 異なる電極神経調節設定を使用して複数の試験活性化容積を算出するステップと、
前記複数の試験活性化容積を前記第1活性化容積と比較するステップと、
前記複数の試験活性化容積の比較に基づいて、前記第2活性化容積を生成する前記第2位置にある前記電極用の電極神経調節設定を選択するステップと、
を更に備える請求項14に記載の方法。 - 前記複数の試験活性化容積を前記第1活性化容積と比較する前記ステップは、各試験活性化容積のスコアを算出するステップを含み、前記スコアは、前記第1活性化容積とオーバーラップする試験活性化容積の量を備える請求項15に記載の方法。
- 脊髄に隣接して配置された電極の電界モデルを得るステップであって、前記電界モデルが前記電極と前記脊髄との間の脳脊髄液の深さの表現を含み、前記組織活性化容積の推定は前記電界モデルを使用して実行される、前記ステップを更に備える請求項1に記載の方法。
- 前記電極と前記脊髄との間の前記脳脊髄液の前記深さを判定するステップと、
前記脳脊髄液の前記深さを前記電界モデル内において位置合わせするステップと、
を更に備える請求項17に記載の方法。 - 前記脳脊髄液の前記深さを判定する前記ステップは、
前記脊髄及び前記電極を示す前記患者の放射線画像を受け取るステップと、
前記脊髄と前記電極との間の前記脳脊髄液の厚さを算出するために、前記放射線画像を使用するステップと、
を備える請求項18に記載の方法。 - 前記放射線画像は、前記患者の脊椎のMR画像である請求項19に記載の方法。
- 前記脳脊髄液の厚さを判定するステップは、前記電極の位置に関する情報を使用するステップを備える請求項17に記載の方法。
- 前記電極の位置に関する前記情報は、前記電極が配置されている椎骨レベルを含み、前記脳脊髄液の前記厚さは、前記電極が配置されている前記椎骨レベル又は椎骨サイズによって概算される請求項21に記載の方法。
- 前記電極及び前記患者の椎骨を示す前記患者の放射線画像を受け取るステップと、
前記放射線画像内において前記電極を見出すステップと、
前記電極が配置されている前記椎骨レベルを判定するステップと、
を更に備える請求項22に記載の方法。 - メモリに記憶されているマップにおける複数の刺激効果領域のうちの1つを選択する入力を受信するステップであって、前記マップは、複数の神経調節候補領域の各々を前記複数の刺激効果領域のうちの1つに対応付け、前記複数の神経調節候補領域は、前記複数の刺激効果領域と異なるとともに、前記複数の刺激効果領域から離れている、前記ステップと、
前記入力に応じて、
前記複数の神経調節候補領域からターゲット神経調節候補領域を選択するステップであって、該ターゲット神経調節候補領域は、前記マップにおいて、選択された前記刺激効
果領域に対応付けられている、前記ステップと、
システムによって推定される1つ又は複数の電極神経調節設定を決定するステップであって、前記1つ又は複数の電極神経調節設定の適用によって活性化させられ、かつ、選択された前記ターゲット神経調節候補領域を少なくとも部分的に包含する、組織の第1容積を生成するように、前記1つ又は複数の電極神経調節設定を決定する、前記ステップと、
決定された前記1つ又は複数の電極神経調節設定に基づいて、組織活性化容積と、前記1つ又は複数の電極神経調節設定とのうちの少なくとも1つを出力するステップと、
を実行するようにプログラムされたコンピュータシステム。 - メモリに記憶されているマップにおける複数の刺激効果領域のうちの1つを選択する入力を受信するステップであって、前記マップは、複数の神経調節候補領域の各々を前記複数の刺激効果領域のうちの1つに対応付け、前記複数の神経調節候補領域は、前記複数の刺激効果領域と異なるとともに、前記複数の刺激効果領域から離れている、前記ステップと、
前記入力に応じて、
前記複数の神経調節候補領域からターゲット神経調節候補領域を選択するステップであって、該ターゲット神経調節候補領域は、前記マップにおいて、選択された前記刺激効果領域に対応付けられている、前記ステップと、
システムによって推定される1つ又は複数の電極神経調節設定を決定するステップであって、前記1つ又は複数の電極神経調節設定の適用によって活性化させられ、かつ、選択された前記ターゲット神経調節候補領域を少なくとも部分的に包含する、組織の第1容積を生成するように、前記1つ又は複数の電極神経調節設定を決定する、前記ステップと、
決定された前記1つ又は複数の電極神経調節設定に基づいて、組織活性化容積と、前記1つ又は複数の電極神経調節設定とのうちの少なくとも1つを出力するステップと、
を実行するための命令を記憶したコンピュータ読取可能記憶媒体。
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