埋め込み可能なＭＲＩ適合刺激リード及びアンテナ並びに関連するシステム及び方法
【課題】ＭＲＩ適合性の埋め込み可能な脳深部電気刺激及び／又は埋め込み可能な交感神経鎖刺激リードを提供する。
【解決手段】体内医用刺激プローブ２０は、少なくとも１つの刺激電極２５がその先端部に配置されてなる細長いリード４１を含む。プローブは、少なくとも１つの電極よりも前側でリードの軸方向に延びるシールド層上及び／又はシールド層内に配置されて誘導ＲＦ電流がシールド層に沿って生成する及び／又は移動することを抑制する複数の軸方向に離間するＲＦチョークを含む。
【解決手段】体内医用刺激プローブ２０は、少なくとも１つの刺激電極２５がその先端部に配置されてなる細長いリード４１を含む。プローブは、少なくとも１つの電極よりも前側でリードの軸方向に延びるシールド層上及び／又はシールド層内に配置されて誘導ＲＦ電流がシールド層に沿って生成する及び／又は移動することを抑制する複数の軸方向に離間するＲＦチョークを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
政府資金
本発明の一部は、国立健康機関による認可番号ＨＬ５７４８３の下で米国政府の支援によって行なわれた。米国政府は本発明に対して一定の権利を有する。
【０００２】
関連出願
本出願は、２００４年８月９日に提出された米国仮特許出願第６０／６００，０２０号及び２００４年９月９日に提出された米国仮特許出願第６０／６０８，１９５号に対する優先権の利益を主張しており、これらの仮特許出願の内容は、参照することによりあたかもここに十分に記載されているように本明細書に組み込まれる。
【０００３】
発明の分野
本発明は、介入医療用リードに関し、ＭＲＩ適合性の埋め込み可能な脳深部電気刺激（「ＤＢＳ」）及び／又は埋め込み可能な交感神経鎖刺激リードにおいて特に適している。
【背景技術】
【０００４】
脳深部電気刺激法（ＤＢＳ）は、例えば、慢性疼痛、パーキンソン病又は発作及び他の医学的状態を患う患者の脳神経外科処置において許容できる治療モダリティになってきている。交感神経鎖及び／又は脊髄等の内部刺激を使用する他の電気刺激治療も実行され或いは提案されてきた。
【０００５】
従来技術のＤＢＳシステムの１つの例は、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ社のＡｃｔｉｖａ（登録商標）システムである。Ａｃｔｉｖａ（登録商標）システムは、患者の胸腔内に位置される埋め込み可能なパルス発生刺激装置と、神経組織中に配置される電極と共に埋め込まれる軸方向に離間された電極を有するリードとを含む。リードは、電極とパルス発生器とを接続する脳から胸腔までのトンネル表層である。これらのリードは、リードの全長にわたって延び且つ胸腔内に配置されたパルス発生器に接続する導体に対して接続される複数の露出電極を先端部に有することができる。
【０００６】
機能ＭＲＩは、心疾患、神経疾患及び／又は他の疾患を評価するために使用できるイメージングモダリティである。刺激デバイス及びリードが埋め込まれた患者においては、ＭＲＩを使用することが望ましい場合がある。しかしながら、現在利用可能なリードシステムは、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）環境下での使用に適さない場合がある。例えば、装置がＭＲＩに適合していない、すなわち、装置がＭＲＩ画像を歪めるおそれがある強磁性材料を含む場合がある。また、現在利用可能なリード／プローブ／ケーブルシステムは、望ましくない誘導ＲＦ及び／又はＡＣ電流及び／又は組織の局部加熱の影響を受けやすいかもしれない。例えば、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ社のＡｃｔｉｖａ（登録商標）装置は、ＭＲＩイメージングが、ボディコイルを使用することなく、すなわち、ＲＦ励起パルスを伝えるための加熱コイルのみを使用して、１．５Ｔマグネット内で実行されることを推奨している。また、３Ｔシステム等の更に高い磁場がＭＲＩインメージングにおいて更に一般的となるにつれて、望ましくないＲＦ蓄積の問題が増大する場合がある（ＲＦパルスはより短い波長を有する）。
【０００７】
特定の医療処置の臨床結果、特に、ＤＢＳを使用した臨床結果は、標的組織と接触する電極の正確な位置選定に依存していると考えられている。例えば、現在、パーキンソンの震えを治療するため、脳の視床部位へ信号を伝える電極と共にＤＢＳプローブが神経組織内に配置される。しかしながら、これらの装置が埋め込まれた患者の約３０％において、装置／処置の臨床効果が最適な状態を下回ることが報告された。これは、頭蓋組織又は神経組織に対するリード／プローブ／電極の不正確な／不明確な配置に起因している場合がある。
【０００８】
ＲＦ／マイクロ波ジアテルミー処置等の他の非ＭＲＩ用途は、組織を焼灼するために交流を用いるリードを使用する可能性がある。治療中に供給されるジアテルミー交流は約１ＫＨｚ−３５０ＭＨｚの範囲となりえる。特定の状況において、リードシステムは、リードが露出される局部組織中で電流を拾い上げて蓄積するアンテナとしての機能を果たす場合があり、それにより、ＳＡＲすなわち特異吸着率（身体により吸収される高周波（ＲＦ）エネルギの量を測定する方法）を高める可能性があり好ましくない。
【０００９】
以上にもかかわらず、依然として、代わりの医用リード構造が必要である。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の幾つかの実施形態は治療リードシステムを提供する。リードシステムは、ＲＦチョーク及び／又は誘導電流耐性リードを含んでもよい。リードシステムは、内部ＭＲＩ受信アンテナ及び少なくとも１つの刺激電極を設けるように構成された埋め込み可能なＭＲＩ適合汎用リードシステムであってもよい。
【００１１】
リードは、本体の長さが１０ｃｍを超える比較的長い埋め込み可能なリードであってもよい。少なくとも１つの電極が複数の電極であってもよく、その場合、少なくとも１つの電極は、記録電極及び／又は記録・刺激電極及び／又は切除電極である。
【００１２】
デバイスは、集積ＭＲＩ受信アンテナを使用する高精度な配置及び電極を使用する刺激を行なうことができる汎用リードシステムであってもよい。リードシステムは、対向する先端部及び基端部を有することができ、基端部は、リード配置中に被検体の外側に位置するように構成することができる。幾つかの実施形態において、基端部は、ＭＲＩインタフェース又は埋め込み可能なパルス発生器のいずれかに対して取り外し可能に取り付けることができる。基端部はコネクタに統合することができる。先端部は、複数の刺激電極及びＭＲＩアンテナを備える。
【００１３】
特定の実施形態は、（ａ）その先端上に配置された少なくとも１つの刺激電極を有する細長いリードと、（ｂ）少なくとも１つの電極よりも前側でリードの軸方向に延びるシールド層上及び／又はシールド層内に配置されて、誘導ＲＦ電流がシールド層に沿って生成する及び／又は移動することを抑制する複数の軸方向に離間するＲＦチョークとを含む、生体内医用刺激プローブに関する。
【００１４】
リードは柔軟なリードであってもよく、少なくとも１つの電極が複数の離間した電極であってもよい。リードは、リードのコア内に保持された複数の導体を各電極にそれぞれ１つずつ含むことができる。シールド層は、不連続であってもよく、また、リードの少なくとも主要な長さにわたって導体を取り囲み且つ電極よりも前側のリード位置で終端するように構成することができる。プローブは、複数の電極を有するコアを取り囲む軸方向に延びる一次内側シールドを含むことができる。不連続なシールド層は、内側一次シールド層上にわたって配置された略円筒状の二次シールド層であってもよい。一次及び二次シールド層の両方が電極よりも前側のリードの位置において終端している。
【００１５】
他の実施形態は、継続的に埋め込み可能な脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブシステムに関する。システムは、（ａ）局部生体内ＭＲＩ信号を内部で受けるために軸方向に延びる径方向に離間した第１及び第２のシールド層を有するＭＲＩアンテナを備えるＭＲＩ適合長尺リードと、（ｂ）動作時に脳深部神経組織に対する刺激パルスを生成するように構成されたリードの先端部に保持された少なくとも１つの電極と、（ｃ）少なくとも１つの電極と通信する刺激回路と、（ｄ）ＭＲＩアンテナと通信するＭＲＩ信号受信回路と、（ｅ）刺激回路及び受信回路と通信し、ＭＲＩ受信回路又は刺激回路のいずれかを電気的に接続するためのスプリッタ回路と、（ｆ）リードの第２のシールド層上のＲＦ誘導電流を抑制するための手段とを含む。
【００１６】
更なる他の実施形態はＭＲＩ適合脳深部刺激・イメージングプローブシステムに関する。システムは、（ａ）対向する基端部及び先端部を有し、先端部に配置される複数の電極を備える柔軟な細長いプローブ本体と、（ｂ）プローブ本体のコア内に配置され、各電極に対して１つずつ関連付けられた複数の軸方向に延びる導体と、（ｃ）導体の少なくとも主要な長さ部分にわたって複数の導体を取り囲む軸方向に延びる内側シールドと、（ｄ）内側シールドから径方向に離間した軸方向に延びる第２のシールドと、（ｅ）内側シールドと第２のシールドとの中間に配置された軸方向に延びる第１の絶縁／誘電体層と、（ｆ）その先端部でプローブ本体により保持されたＭＲＩアンテナと、（ｇ）ＭＲＩアンテナと通信するＲＦ送信デカップリング回路と、（ｈ）プローブ本体の基端部に取り付けられ、各電極のための導体送信ラインを保持するように構成された少なくとも１つのコネクタとを含む。
【００１７】
更に他の実施形態は医療用キットに関する。キットは、対向する先端部及び基端部を有する細長い殺菌された生体適合性のあるＭＲＩ適合リードを含む。リードは、ＭＲＩアンテナと、先端部上の複数の刺激電極と、リードのシールド層中に配置された複数の軸方向に離間するＲＦチョークとを含む。リードは、第１及び第２の動作モードに関連する選択的に有効な第１及び第２の電気送信経路を有するように構成されている。第１の送信経路は、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナをＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離し、第２の送信経路は、電気刺激又は記録中に電極を刺激源又は記録源に接続する。
【００１８】
更なる実施形態は、脳深部刺激プローブを配置して動作させる方法に関する。方法は、（ａ）ＭＲＩアンテナ及びその先端部上の少なくとも１つの刺激電極を備える柔軟な細長いリードを被検体の脳内に挿入するステップと、（ｂ）少なくとも２つの異なる電気送信経路、すなわち、ＭＲＩ動作のための第１の電気送信経路と刺激動作のための第２の電気送信経路とを有するスプリッタ回路と通信するＭＲＩスキャナインタフェースに対してリードを接続するステップと、（ｃ）ＭＲＩアンテナに近い局部神経組織に関連するＭＲＩ信号をＭＲＩアンテナから第１の送信経路を使用して取得するステップと、（ｄ）前記取得ステップからのデータに基づいて脳内の所望の位置にリード上の電極を配置するステップと、（ｅ）第２の送信経路を使用して電極により神経組織を刺激するステップと、（ｆ）ＲＦ誘導電流の生成及び／又は送信を抑制するようにリードを構成するステップとを含む。前記刺激するステップ及び前記取得するステップは、同じリードを使用して実行される。
【００１９】
他の実施形態は、ＭＲＩアンテナを有する汎用ＭＲＩ適合刺激プローブを動作させるためのコンピュータプログラムプロダクトに関する。コンピュータプログラムプロダクトは、内部にコンピュータ可読プログラムコードが具現化されたコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読プログラムコードは、少なくとも１つの電極及びＭＲＩアンテナを有するＭＲＩ適合刺激プローブにおける第１又は第２の動作モードを含む複数の動作モードのうちの１つに制御可能に関わるコンピュータ可読プログラムコードを含む。第１の動作モードは、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナをＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離す第１の送信経路を有する。第２の動作モードは、電気刺激又は記録中に電極を刺激源又は記録源に接続する第２の送信経路を有する。
【００２０】
コンピュータ可読プログラムコードは、ほぼ適時であるが第１の動作モードにおけるＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得後に起こるように第２の動作モードの選択の時期を決めるべく構成されてもよい。コンピュータ可読プログラムコードは、第１の動作モードでのＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得にほぼ合わせて略リアルタイムに局部組織のマイクロ記録を得るように構成されてもよい。コンピュータ可読プログラムコードは、ＭＲＩアンテナ近傍の局部神経組織の複数のＭＲＩ信号を略リアルタイムで得ると共に、その後、臨床医がＭＲＩデータ及び音声データの両方を使用してプローブの配置を追跡できるように局部神経組織の複数のマイクロ記録をえるべく構成されてもよい。
【００２１】
更に他の実施形態は、（ａ）軸方向に延びる内部キャビティが内部に配置された細長い柔軟なプローブ本体と、（ｂ）プローブ本体の先端部によって保持された少なくとも１つの電極と、（ｃ）プローブ本体のキャビティ内へスライド可能に延びるように構成され、プローブ本体に対して高い剛性を有する少なくとも１つの軸方向に延びる導体とを含むＭＲＩ適合治療刺激プローブに関する。体内での位置決め中に、少なくとも１つの導体は、プローブ本体と協働して、ＭＲＩ位置決め案内用のＭＲＩ信号を得るために使用される体内ＭＲＩアンテナを形成する。配置後、少なくとも１つの導体をプローブ本体から取り除いて、プローブ本体及び電極を体内の所定の位置に残すことができる。
【００２２】
カニューレは、患者の頭蓋骨内に配置されたバーホール内へ挿入されるように構成されてもよく、また、刺激プローブ及びＭＲＩアンテナプローブは、カニューレを通じて案内される脳深部配置用に構成されてもよい。
【００２３】
幾つかの実施形態において、カニューレは、ＭＲＩアンテナプローブがカニューレの内側に保持されるときにＭＲＩアンテナプローブと協働してＭＲＩ受信アンテナを形成するように構成されている。特定に実施形態において、カニューレは、同じプローブ上の刺激電極のＭＲＩ位置決め案内用のＭＲＩ信号を得るために使用される、体内での位置決め中にＭＲＩアンテナプローブと協働してＭＲＩ受信アンテナを形成する導電シールド層を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る埋め込み可能な刺激リードを有する医療用キットの概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＭＲＩ適合性の脳深部刺激リードが埋め込まれた被検体の画像である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る刺激リードの側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示されるデバイスの３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に係る直線状の及び／又は伸縮可能な電極を有するプローブの概略側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る図３Ａに示されるデバイスの電気的な概略図である。
【図５】（Ａ）本発明の実施形態に係る汎用プローブの部分分解概略図である。（Ｂ）中心導体が無いプローブキャビティを示す図５Ａに示されたプローブの断面図である。（Ｃ）中心導体を保持するプローブキャビティを示す図５Ａに示されたプローブの断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る２モードリード作動回路のブロック図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に係る他の作動回路のブロック図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態に係る作動回路の更に他のブロック図である。
【図８】（Ａ）本発明の実施形態に係るスプリッタ回路の概略図である。（Ｂ）図８Ａに示される回路の端面図である。
【図９】ＭＲＩ適合刺激プローブを所定位置へ挿入するように構成された本発明の実施形態に係るＭＲＩ案内固定システムの概略図である。
【図１０】（Ａ）本発明の他の実施形態に係るデュアルプローブシステムの概略斜視図である。（Ｂ）本発明の実施形態に係るデュアルプローブキットの概略図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るデータ処理システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、これらの実施形態及び他の実施形態について更に説明する。
【００２６】
ここで、以下では、本発明の実施形態が示された添付図面を参照しながら、本発明について更に十分に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、また、本明細書に記載された実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示内容が十分で且つ完全であると共に本発明の範囲を当業者に十分に伝えることができるように与えられている。全体にわたって同様の符号は同様の要素を示している。特定のアンテナ実施形態に関して説明されているが、１つのリードシステム実施形態の特徴又は動作が他のリードシステムに適用できることは言うまでもない。
【００２７】
図面においては、明確にするために、線、層、特徴、構成要素及び／又は部位の厚さが誇張されている場合があり、また、破線は、他に指定されていない場合には、任意の特徴又は動作を示している。また、動作（又はステップ）の順序は、他に具体的に示されていない場合には、請求項に示された順序に限定されない。層、部位、又は、基質等の特徴が他の特徴又は要素「の上にある」として言及される場合には、その特徴が他の要素の上に直接にある可能性があり、あるいは、介入要素が存在する場合もあることは言うまでもない。一方、要素が他の特徴又は要素「の上に直接にある」として言及されている場合には、介入要素が存在しない。また、特徴又は要素が他の特徴又は要素に対して「接続される」あるいは「結合される」として言及される場合には、そのような特徴又は要素が他の要素に対して直接に接続されている可能性があり、あるいは、介入要素が存在する場合があることは言うまでもない。一方、特徴又は要素が他の要素に対して「直接に接続される」あるいは「直接に結合される」として言及される場合には、介入要素が存在しない。１つの実施形態に関して説明され或いは図示されているが、そのように記載され或いは図示された特徴は他の実施形態に対して適用できる。
【００２８】
他に規定されていなければ、本明細書で使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者により共通に理解される意味と同じ意味を有する。また、一般に使用される辞書に定められているような用語は、関連技術及び本明細書との関連におけるそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、また、理想的な或いは非常に形式的な意味で本明細書で明白に規定されていなければ、理想的な或いは非常に形式的な意味で解釈されるべきではないことは言うまでもない。
【００２９】
本発明のプローブ実施形態は、身体又は物体の任意の所望の内部領域を刺激するように構成することができる。物体は、任意の物体であってもよく、また、動物及び／又は人間の被検体にとって特に適してもよい。幾つかのプローブ実施形態は、脳刺激用、一般的には脳深部電気刺激用に寸法付けて構成することができる。幾つかのプローブ実施形態は、交感神経鎖の所望の部位を刺激するように構成することができる。他の実施形態は、深部組織やルーメン等を含む他の解剖学的構造、臓器又は特徴を対象にしてもよい。例えば、本発明のプローブシステムは、心臓、胃腸、泌尿器又は他の身体部位の処置のために構成されてもよい。
【００３０】
周知の刺激処置及び／又は対象身体部位の例は、参照することによりあたかもここに十分に記載されているようにその内容が本明細書に組み込まれる米国特許第６，７０８，０６４号、第６，４３８，４２３号、第６，３５６，７８６号、第６，５２６，３１８号、第６，４０５，０７９号、第６，１６７，３１１号、第６，５３９，２６３号、第６，６０９，０３０号、及び第６，０５０，９９２号に記載されている。
【００３１】
ここで、図面を参照しながら、以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、少なくとも１つの刺激及び／又は切除電極２５を有する少なくとも１つの刺激リード又はプローブ２０を含む医療用キット１０を示している。少なくとも１つの電極２５は、図１では、３つの略円筒状の軸方向に離間する電極として示されている。用語「リード」及び「プローブ」は、刺激電極２５を支持するために使用される本体を示すために置き換え可能に使用できる。他の数の電極及び他の電極構造も使用できる。図３Ａは４つの電極２５を示しており、図３Ｃは、電極２５が、プローブの本体に対して並進してプローブ本体の端部及び／又は側壁部から延出することにより更なる（一般的には、個別に選択可能な）刺激及び／又は検出のオプションを与えることができる略直線状の電極２５であってもよいことを示している。例えば約１〜３ｍｍ未満の比較的小さい部位であってもよい所望の内部ターゲットに「適合する」ように電極を寸法付けて構成できると考えられる。一般に、図１に示されるように、電極２５は、プローブ本体の先端部に保持させることができる。プローブ本体の基端部のコネクタ３０は、リード配置中に本体の外側に位置するように構成することができる。プローブ本体の基端部は、ＭＲＩスキャナインタフェース４０又は埋め込み可能なパルス発生器５０のいずれかと対応するコネクタ４０ｃ、５０ｃを介して係脱可能に係合するように構成することができる。
【００３２】
破線で示されるように、キット１０は、随意的には、埋め込み可能なリード５１及びコネクタ５０ｃを有する少なくとも１つの埋め込み可能なパルス発生器５０を含んでもよい。発生器及びリード５０、５１は、ＭＲＩ適合材料及び／又は構成要素を備えることもできる。また、随意的に、キット１０は、ＭＲＩインタフェースリード４１及び／又はＭＲＩスキャナインタフェース４０を含むことができる。ＭＲＩインタフェース４０及び／又はリード４１は、異なるプローブ２０と共に多くの処置にわたって使用できる標準的な機器であってもよい。リード４１、コネクタ４０ｃ及び／又はＭＲＩインタフェース４０は、１度使ったら使い捨てできる殺菌部品としてキット１０内に設けられてもよく、あるいは、使用毎に診療所で殺菌されてもよい。プローブ２０は、一般に、組織と接触するように構成された電極２５を体内の所定の位置に残しつつ、プローブ本体の外面にわたって延びる高分子等のエラストマー材料からなる外層を備える細長い柔軟なプローブである。プローブ２０は、ＭＲＩスキャナインタフェース４０又は埋め込み可能なパルス発生器５０等の遠隔の入力源又は出力源に対して電極２５を電気的に接続する少なくとも１つの導体リード２６（図３Ｂ）を含む。リード２６は、任意の適した材料を備えることができ、また、幾つかの実施形態では、ニチノール等の形状記憶合金を備えてもよい。埋め込み可能なパルス発生器５０のためのコネクタ５０ｃは、慢性刺激のために被検者の皮下に埋め込まれるように構成されてもよいため、ＭＲＩリードコネクタ４０ｃの外形よりも小さい外形をもって構成されてもよい。
【００３３】
図１に示されるように、幾つかの実施形態において、キット１０は、プローブ本体の少なくとも先端及び中間位置をスライド可能に受けてプローブ２０を所定の位置へ案内するように構成された、ＭＲＩ適合性の略硬質のカニューレ７５及び／又はプローブに比べて高い剛性を有するカニューレ７５を含んでもよい。インタフェースリード４１と同様に、カニューレ７５は、１度使ったら使い捨てすることができると共に、殺菌された部品としてキット１０内に設けることができ、あるいは、標準的な部品として再利用されてユーザ／診療所により殺菌されてもよい。カニューレ７５は、例えば、口腔入口等の所望の身体出入口場所に準じて構成することができると共に、咬合阻止器、鼻腔、又は耳栓部材に形成することができ、また、脊柱内での配置等の非神経用途においては、カニューレが必要とされなくてもよい。
【００３４】
ＭＲＩ適合用途において、カニューレ７５、プローブ２０、ＭＲＩインタフェースケーブル４１及びコネクタ４０ｃは、非磁性ＭＲＩ適合材料を備えることができると共に、高磁場環境内で動作するように構成することができる。前述したように、幾つかの実施形態において、埋め込み可能なパルス発生器５０及び埋め込み可能なリード５１並びにコネクタ５０ｃも、被検者の後配置ＭＲＩ検査（ｐｏｓｔ−ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ＭＲＩ ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ）を可能にするため、ＭＲＩ適合材料を備えてもよい。
【００３５】
幾つかの実施形態において、プローブ２０は、ＭＲＩ処置中に局部組織中でＭＲＩ信号を拾い上げるように構成されたＭＲＩアンテナ３５を備える。ＭＲＩアンテナ３５は、プローブ２０の先端部に位置するように構成することができる。幾つかの実施形態において、アンテナ３５は、約１〜５ｃｍの焦点距離又は信号受信長さ（signal receiving length）を有し、一般的には、約１〜２．５ｃｍの局部組織からＭＲＩ信号を受けるための観察長さを有するように構成される。ＭＲＩアンテナ３５は、図３Ｂ及び図４では、同軸アンテナを備えるように示されている。しかしながら、例えばホイップアンテナ、コイルアンテナ、ループレスアンテナ及び／又はループアンテナ等の他のアンテナ構造を使用することができる。これについては、例えば参照することによりあたかもここに十分に記載されているようにその内容が本明細書に組み込まれる米国特許第５，６９９，８０１号、第５，９２８，１４５号、第６，２６３，２２９号、第６，６０６，５１３号、第６，６２８，９８０号、第６，２８４，９７１号、第６，６７５，０３３号、及び第６，７０１，１７６号を参照されたい。また、参照することによりあたかもここに十分に記載されているようにその内容が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００３／００５０５５７号、第２００４／００４６５５７号、第２００３／００２８０９５号も参照されたい。
【００３６】
図３Ａ〜３Ｂは、複数の電極２５を有するプローブ２０の１つの実施形態を示している。電極２５のうちの少なくとも１つは検出電極（すなわち、マイクロ電気記録）であってもよい。一般に、１つ以上の電極２５は検出及び刺激（又は切除）の両方を行なうことができてもよい。神経用途の場合、脳の異なる部位は、識別できる異なる検出強度、周波数及び／又はピッチ（一般に、約１〜４マイクロボルトの読み出し値）を与える。
【００３７】
図３Ｂは、複数の軸方向に延びる導体２６を保持するように、一般的には各電極２５毎にそれぞれ１つずつの導体を保持するようにプローブ２０のコアを構成できることを示している。他の実施形態においては、電極よりも多い又は少ない数の導体が使用されてもよい。導体２６は、固定されてもよく、また、第１の絶縁誘電体層６１中にほぼ封入されて保持されてもよい。他の実施形態において、導体２６は、図３Ｃに示されるように軸方向に及び／又は略外側に或いは横方向に並進できるように第１の誘電体６１中に保持されてもよい。再び図３Ｂを参照すると、軸方向に延びる第１のシールド層６２が第１の誘電体層６１を取り囲むことができる。第２の軸方向に延びる絶縁誘電体層６３が第１のシールド層６２を取り囲むことができる。第２の軸方向に延びるシールド層６４をその基端部で第１のシールド層６２（一次シールド層と呼ばれてもよい）に電気的に接続することができる。外側高分子絶縁層６５は、電極２５をほぼ露出させて動作中に強い刺激接触を行なえるように終端しつつ、内側層６１〜６４を取り囲むことができる。導体２６は、コネクタ３０からそれぞれの電極２５へと延びている。プローブ２０は電気的なグランド６８を含み、また、コネクタ３０はグランド６８と各電極２５とを接続する。
【００３８】
図４は、図３Ａ及び図３Ｂに示されたプローブ２０の電気的な概略図を示している。図示のように、一次又は第１のシールド層６２は、プローブの先端部において第１の電極２５1よりも前側で軸方向に終端している。一次シールド６２は、プローブ２０の先端部でコイル６２ｃに形成されてもよい。他の実施形態において、一次シールド６２はコイル巻きにせずに終端することができる（図示せず）。更に他の実施形態において、シールド６２は、先端部までの更に前方の距離を含む、１つ以上の電極２５を通り過ぎた距離でコイル巻きにされてもよい（図示せず）。幾つかの実施形態において、それぞれの１つの導体２６は対応する電極２５まで延びることができる。この場合、最も長い導体２６は更に先端の電極２５に対応している。導体２６は、図示のようにプローブ本体の長さに沿って略直線状を成してもよく、あるいは、コイル巻きされてもよい。コイル巻きされる場合、導体２６におけるコイルは対応する電極２５の直前の先端部にあってもよく、これにより、信号を高めることができる（図示せず）。
【００３９】
各電極２５は、一般に、絶縁導体２６のうちの少なくとも１つと通信する。プローブ２０の基端部において、導体２６は、ＭＲＩ誘導プローブ／リード／ケーブル配置中に埋め込み可能な信号発生器５０又はインタフェース回路４０に対して接続されるようにコネクタ３０に接続されている。これらの絶縁導体２６は一般に高分子絶縁スリーブ６１で覆われており、また、絶縁体上にわたって第１のシールド層６２を形成するために導電性材料が円筒状に層状形成される。このシールド６２は、電極の近傍で終端されており、導体又は電極と電気的に接触していない。第２の絶縁体／高分子／誘電体層６３は、一般に約１０〜１００オームのインピーダンスを有するマルチコア同軸タイプのケーブルシステムを形成するためにこのシールドを更に絶縁する。連続的ではなくそれぞれが・^４以下の長さを有する複数の区分を有するＲＦチョーク６４ｒｆを、第２のシールドの形態を成すシールド６４と一体化させ或いは当該シールド中に組み込むことができる。図４に示されるように、各区分又はセグメント６４ｓは基端部で一次シールド６２に対して接続され、また、先端部は、一次シールド６２に対して電気的に接続されていなくてもよく、あるいは、一次シールド及び二次シールド６２、６４のそれぞれの間でキャパシタンス１６４と接続される。電極２５を除いてプローブ本体２０ｂを絶縁するために最上絶縁／高分子層６５を使用することができる。
【００４０】
図４に軸方向の矢印で示されるように、アンテナ３５のＭＲＩ活性部は、一次シールド６２が終端する場所と第１の電極２５1との間で延びてもよい。しかしながら、前述したように、他のアンテナ３５構造が使用されてもよい。図示のように、第２のシールド層６４は、複数の軸方向に離間するＲＦチョーク６４ｒｆを備える。用語「ＲＦチョーク」とは、ＡＣ（交流、例えばジアテルミー用途）又はＲＦに晒される環境下でのＲＦ誘導電流又は定在波の形成及び／又は伝搬を妨げるために（外部電磁波の観点から）・^４以下の電気的長さを与えるシールド層構造のことである。電気的な波長を与える物理的な長さは、プローブを製造する際に使用される材料（例えば、誘電定数）及びプローブを使用する磁場に応じて変化してもよい。幾つかの実施形態において、プローブ２０は、１０ｃｍを越える物理的長さ、一般的には約２０ｃｍ〜約１５０ｃｍの物理的長さを有する。幾つかの実施形態において、埋め込み可能なリードセグメント５０は、対象部位に沿って或いは埋め込み可能な長さのほぼ全体に沿って形成されるＲＦチョーク６４ｒｆを含むこともできる。図４に示される実施形態において、ＲＦチョーク６４ｒｆは、シールド６４の複数の断絶部及び／又は別個の電気的に絶縁された第２のシールドセグメントを備える。他の実施形態において、ＲＦチョーク６４ｒｆは、一連の軸方向に離間したバラン回路又は他の適した回路構成を含むことができる。ＲＦ誘導電流を妨げることができるＲＦ抑制同軸ケーブルの更なる説明に関しては、参照することによりあたかもここに十分に記載されているようにその内容が本明細書に組み込まれる米国特許第６，２８４，９７１号を参照されたい。
【００４１】
図４に示されるように、第２のシールド層６４は、セグメント６４ｓの両端部で第１のシールド層６２に結合されてもよい。図示のように、断絶されたセグメント６４ｓの一端（一般的には基端部）はシールド層６２に対して直接に結合され、他端（一般的には先端部）は第１のシールド層６２に対して容量結合されている。各セグメント６４ｓは、同じ態様で或いは反対の異なる電気的態様で（図示せず）第１のシールド層６２と係合するように構成されてもよい。
【００４２】
図５Ａ〜５Ｃはプローブ２０の他の実施形態を示している。本実施形態において、プローブ本体２０ｂは、内部に少なくとも１つの導体２６を収容するように寸法付けられて構造される軸方向に延びるキャビティ２７（図５Ｂ）を画定するように構成されている。図５Ｂは、導体２６が存在することなくキャビティ２７が開放された状態のプローブ本体２０ｂを示しており、また、図５Ｃは、所定の位置にある導体２６を示している。導体２６は、図示のように単一の導体２６であってもよく、あるいは、複数の（一般的には、構造的に結合された或いは結束された）導体であってもよい。導体２６は、プローブ本体が所定の位置にあるときにプローブ本体２０から解放することができ及び／又は配置中に構造的な剛性をプローブに対して与えることができるガイドワイヤと同様に構成することができる。図５Ｃに示されるように、所定位置において、導体２６は、プローブ２０上／内に保持された他の部品と協働してＭＲＩアンテナ３５を形成してＭＲＩ案内を行なえるように構成することができる。プローブ２０はグランドを形成することができ、一方、導体２６は（＋）電気経路を形成することができる。導体２６は、挿入中にプローブ本体内に位置することができ、あるいは、プローブ本体の先端部を貫通して延びることができる。導体２６は、プローブ２０内の所定位置で封入することができ、あるいは、現場で組み立てられてもよい。電極を接続するために内部導体を使用する代わりに、プローブ本体２０ｂは、電極２５を入力／出力源に接続する導電トレース又はワイヤ２５ｔ（一般的には、表層又は絶縁層６５の下側）を含むことができる。図５Ｂ及び図５Ｃでは幾つかの誘電シールド層及び導電シールド層を有するように図示されているが、所望の電極及び／又はＭＲＩアンテナを設けるために他のプローブ本体構造を使用することができる。
【００４３】
プローブ本体のキャビティ２７及び／又は導体２６は、キャビティ内で角度調整できるように嵌め合い可能な構造をもって構成することができる。例えば、導体２６の１つの外周部を平坦化して平らにし、あるいは、粗くしてもよい。
【００４４】
図示しないが、幾つかの実施形態において、プローブ２０は、脳等の対象領域に対して所望の細胞治療材、生物学的治療材、及び／又は、薬物治療材を供給する１つ以上のルーメン及び出口ポートを有して構成することができる。また、プローブ２０は、生検針及び／又は注射針及び／又は切除手段を組み込んでもよい。
【００４５】
本発明の実施形態は、少なくとも２つのモードで動作できる、すなわち、ＭＲＩ処置中に体内の局部組織からＭＲＩ信号を得るためのモードと、ＭＲＩ処置中及び／又はＭＲＩ処置後に標的組織を刺激し及び／又は切除するためのモードとで動作できる多機能ＭＲＩセーフリード又はプローブ２０を提供する。幾つかの実施形態において、プローブ２０は、継続的に埋め込み可能であり、少なくとも３つのモード、すなわち、（１）局部組織のマイクロ電気的な動作を選択的に検出するモードと、（２）局部組織を刺激するモードと、（３）局部組織のＭＲＩ信号を得るモードとで動作することができる。各動作は、一般に、連続的に或いは他とは無関係に行なわれる。プローブ２０は、低磁場マグネット（一般に約０．５〜１．０Ｔ磁場）等、又は従来の１．５Ｔマグネットもしくは、それ以上、例えば２Ｔ、３Ｔ又は、さらにそれ以上の任意の適したＭＲＩスキャナにおいて使用できるように構成することが可能である。ＭＲＩスキャナは、当業者に周知であり、ＳＩＥＭＥＮＳシステム及びＧＥ ＭＲＩシステムを含むがこれらに限定されない。
【００４６】
ＭＲＩアンテナ３５及び刺激プローブの両方の機能を果たすようにプローブ２０を構成すると、電極を所望の位置に配置するために必要な時間を減らすことができると共に、位置決め精度を高めることができ及び／又は脳又は他の対象部位へデバイスを挿入する回数を減らすことができる。
【００４７】
図６は、プローブ２０の２モード動作を行なうことができる回路１００を示している。図示のように、回路１００は、電極２５に対して刺激を与える電極刺激回路１１０と通信するスプリッタ回路１０２を含む。また、スプリッタ回路１０２は、ＭＲＩアンテナＲＦ受信回路１２０及びアンテナ３５と通信するＲＦ送信デカップリング回路１１５とも通信を行なう。特定の部品又は全ての部品をＭＲＩスキャナインタフェース４０内に保持することができる。他の実施形態においては、回路１００の特定の或いは全ての部品をコネクタ３０内に保持することができる。
【００４８】
一般的に言うと、介入プローブシステムは、プローブが２つ以上の動作伝達経路に関連付けられるように複数の異なる動作モードを有することができる。幾つかの実施形態において、プローブは、スプリッタ回路１０２を使用して電気的に方向付けられる異なる電気的な伝達経路を伴う２つの主要な動作モードを有することができる。動作時、ＭＲＩ処置中において、ＲＦ励起パルスが被検体に対して伝えられる。ＭＲＩアンテナは、ＲＦ送信中に切り離された後、受信サイクル中に作動して局部組織から信号を受ける。刺激電極２５は、一般に、ＭＲＩアンテナ３５だけが作動するようにスプリッタ回路１０２を介して絶縁される。ＭＲＩインタフェース４０（図１）は、ＭＲＩスキャナと通信すると共に、埋め込み可能なパルス発生器を接続できるようにするための補助ポートを有して構成されてもよく、これにより、ＩＰＧは、配置処置中にインタフェースを切り離す（適切な配置を確認する）ことなく電極を刺激することができる。幾つかの実施形態において、ＭＲＩインタフェース４０は、ＩＰＧとは無関係に電極を作動させる刺激及び／又は検出モードを含むことができる。他の実施形態において、コネクタ３０は、最初の配置後にＭＲＩインタフェースから切り離してＩＰＧに接続することができ、また、更なるＭＲＩデータ及び／又は画像のために必要に応じてＭＲＩインタフェース４０に再接続することができる。
【００４９】
プローブ２０のＭＲＩ案内臨床埋め込み中に、プローブ２０をＭＲＩアンテナ３５として使用して、ＭＲＩデータ又はＮＭＲデータを収集することができる。随意的に、プローブ２０は、ＭＲＩ信号及び（局部信号であろうと画像であろうと）を得ることにより標的の内部組織（例えば神経組織）の高分解能画像を生成するため及び／又は生体内における電極２５の位置を突き止めるために使用されてもよい。ＭＲＩ信号は、外部コイル及び／又は内部ＭＲＩアンテナ３５により取得できる。また、電極２５は、標的の（神経）組織から電気信号を取得することにより位置を評価するために使用することもできる。
【００５０】
図７Ａ及び図７Ｂは、プローブ２０の異なる動作モードを与えるために使用されてもよい異なる回路１００を示している。図７Ａは、局部組織からＭＲＩ応答信号を受けるＭＲＩアンテナ受信回路１３５と、ＲＦ送信中にアンテナ３５及び電極を切り離すことができるＲＦ送信デカップリング回路１３５Ｄとを示している。また、回路１００は、電極２５に対して刺激パルスを供給する電極刺激回路１２５も含み、また、電極パルスフィルタリング回路２２５及び局部のマイクロ電気信号を集めるために使用される記録電極回路２２６を含むことができる。図７Ｂは、スプリッタ回路１０２（図６）の一部を形成してＭＲＩアンテナモード又は電極モードの動作を方向付けることができるデジタル信号プロセッサ等のコントローラ２００を回路１００が含むことができることを示している。
【００５１】
図８Ａは、本発明の幾つかの実施形態にしたがってイメージング（ＭＲ信号）モード及び検出マイクロ電気モードで動作する、信号のための異なる送信経路を与える典型的なスプリッタ回路１０２の概略図である。図８Ａは、回路１０２が、図８Ｂに示されるようにグランド面を間に挟んだ状態で互いにほぼ上下に位置する２つの側（サイド）１０２Ａ、１０２Ｂをそれぞれ有することができることを示している。サイドＡ１０２Ａは、デカップリングコンデンサ１２７と、（それぞれの導体２６に対する）導体接続部１２６と、ＭＲＩスキャナへの入力（ＢＮＣ入力として示されている）１３１と、電極パルス信号（ＥＰ信号）のためのマルチピンコネクタへの入力１３２と、ＰＩＮダイオード１２８と、マッチングチューニングインダクタ１２９と、マッチング／チューニング回路コンデンサ１３０とを含むマッチング・チューニング要素を有するＭＲＩアンテナ３５の作動経路である。サイドＢは、ハイパスフィルタとして機能するように構成された電極動作回路である。図示のように、導体２６へのそれぞれの電気送信経路は、コンデンサ１３８（１０００ｐＦコンデンサとして示されている）及び６４ＭＨｚＲＦブロッキングインダクタ１３９を含む。ブロッキングインダクタ１３９は、使用時のＭＲＩシステムの周波数（高磁場マグネット、すなわちプロトンイメージングにおける高い周波数；２Ｔに関しては９６ＭＨｚ、３Ｔに関しては１２８ＭＨｚ）を遮るように変えることができる。なお、説明を簡単にするため、典型的な回路の構成要素がサイドＡ又はサイドＢに関して示されているが、幾つかの回路（又は回路全体）が図示のサイドと異なるサイドに位置してもよい（一方のサイドにある必要はない）。
【００５２】
幾つかの実施形態において、プローブ２０は、頭蓋骨に形成されたバーホールを介して視床下核又は他の脳深部対象部位内等の脳内に配置することができる。プローブ２０を使用するＭＲイメージングは、視床又は他の所望の解剖学的構造内の高精度配置を案内することができる。また、局部組織からの電気信号を解析して評価することにより、電極２５の最終的な位置を決定することができる。この時間中、プローブは、マッチング・チューニングデカップリング回路と局部標的組織により生成される電気信号からＭＲ信号を分離するためのスプリッタ回路とを含むことができるＭＲＩスキャナインタフェース４０に対して接続できる。プローブシステムが所望の解剖学的構造内に適切に位置されると、機能の生理的な確認のために刺激装置を接続することができる。満足できる場合には、プローブの基端領域を、皮下で方向付けることができると共に、胸腔内に埋め込まれた信号発生器５０に対して接続することができる。リードを伸縮させるためのテレスコープシステムがプローブの基端領域に設けられてもよい。なぜなら、この部位では直径／外形が重大な問題にならない場合があるからである。
【００５３】
図９は、プローブ２０を埋め込むために使用できる定位固定案内システム４００を概略的に示している。当業者に知られているように、他の案内システム又は埋め込みシステムも使用することができる。図示の実施形態において、システム４００は、患者の頭部に固定される略円形のリング４０１を備える。このリング４０１は、ほぼ真直ぐな軌道でプローブ２０を前進させるように構成された１つ以上の回転半円リング４０２を有する。リング４０１は、プローブ２０が脳内へと前進される長軸面を特定するためのＭＲＩ規準マーカー４０４を有するロケータアーム４０３を有する。ＭＲイメージングは、プローブ２０の先端の位置を特定するために行なわれる。これが行なわれると、適切な長軸面が特定され、ロケータ／配向アーム４０３がこの面内で固定される。プローブ２０は、ＭＲＩアンテナとして使用されると共に、所望の解剖学的構造内への前進中に監視され、それにより、頭蓋構造によって略リアルタイムで生成される電気信号が収集される。先端電極が適切な解剖学的構造中に位置されると、定位固定案内システム４００が取り除かれ、プローブ２０は埋め込まれたＤＢＳリードとして所定位置に残る。
【００５４】
プローブ２０は、所望の神経組織に対して細胞治療材及び／又は生物学的治療材を供給するように構成された１つ以上のルーメンを有してもよい。ルーメンは伸縮針を受けてもよく、この伸縮針は、所望の組織対象部位へ細胞／生物学的治療材を正確に供給するためにプローブの先端から或いは側方から、基端から、又は、電極を介してプローブから抜け出てもよい。この供給構造は、細胞／生物学的治療材が所望の解剖学的構造内へ供給され且つ神経伝達物質／信号発生器が細胞のペースを調整して細胞の機能を変えるような、患者を処置できる形態であってもよい。このようにすれば、信号発生器が故障した場合であっても、細胞（幹細胞）が機能を識別して引き継ぐことができる。ＭＲＩは、脳内の治療の効き目を監視するために効果的に使用できる。
【００５５】
図１０Ａ及び図１０Ｂは本発明の他の実施形態に係るデュアルプローブシステムを示している。本実施形態において、ＭＲＩアンテナプローブ１２０ａ及び刺激プローブ１２０ｂは、共通のカニューレ７５に連続的に入るように寸法付けて構成することができる。アンテナプローブ１２０ａ及び／又は刺激プローブ１２０ｂはそれぞれ少なくとも１つの検出電極を含むことができる。各プローブ１２０ａ、１２０ｂは、体内の標的位置を見つけるために使用されるＭＲＩイメージングデータを得るためにアンテナプローブ１２０ａを使用できるようにする目盛り付きスケール又は座標系を有することができる。カニューレ７５はＭＲＩ規準マーカー（図示せず）を含むことができる。その結果、アンテナプローブ１２０ａを取り除いて刺激プローブ１２０ｂと交換でき、刺激プローブ１２０ｂを、アンテナプローブ１２０ａにより供給されるデータに基づき、また、一般的には高い精度でアンテナプローブ１２０ａにより画定される場所へ挿入制御することにより、同じ軌道で同じ位置まで自動的に前進させることができる。２つのプローブ１２０ａ、１２０ｂは、ほぼ同じ断面積を有するように寸法付けて構成することができる。幾つかの実施形態では、望み通りにカニューレ７５にぴったりと嵌まり合うようにプローブ１２０ａ、１２０ｂを寸法付けるため、非導電エラストマースリーブ（図示せず）、コーティング又は他の形態を使用することができる。他の実施形態では、使用中のプローブ（図示せず）のサイズに対応するようにカニューレ７５のサイズを調整するために、挿入体を使用することができる。カニューレ７５及び両方のプローブ１２０ａ、１２０ｂはＭＲＩ適合性があり、また、少なくともプローブ１２０ａ、１２０ｂはＲＦチョーク６４ｒｆ（図４）を含んでもよい。
【００５６】
幾つかの実施形態において、アンテナプローブ３５は、例えば、約５ｃｍ未満、一般的には前述したように約１〜２．５ｃｍの比較的小さいＭＲＩ受信長さ「Ｌ」を規定することができる。前述したように、アンテナ３５は、任意の適当なタイプであってもよく、同軸ケーブルタイプ（例えば、前述したようなダイポールアンテナ又はループレスアンテナを含む）に限定されない。カニューレ７５はシールド層を形成することができる。幾つかの実施形態において、カニューレ７５は、高分子を備えてもよく、また、ニチノール等のＭＲＩ適合導電性材料を含んでもよい。
【００５７】
幾つかの実施形態において、カニューレ７５は、アンテナプローブ１２０ａと協働してアンテナ３５を形成するように構成することができる。カニューレ７５は、グランド及びプラス信号経路を形成することができる。図４を再び参照すると、カニューレ７５は、少なくとも１つの導体２６及び場合によっては絶縁層６１又はシールド層６２、６４のうちの１つ以上を与えるアンテナプローブ１２０ａと共に１つ以上の絶縁層６１、６３又はシールド層６２、６４に形成することができる。特定の実施形態において、カニューレ７５は、二次シールド層６４を形成すると共に、ＲＦチョーク６４ｒｆを含んでもよい。
【００５８】
図１０Ｂは、キット１０’が２つのプローブ１２０ａ、１２０ｂ及び随意的にカニューレ７５を備えることができることを示している。アンテナプローブ１２０ａはＭＲＩインタフェース４０（図１）と接続するように構成することができ、一方、刺激プローブ１２０ｂは埋め込み可能なパルス発生器５０に接続するように構成することができ、各プローブ（それぞれのリード４１、５１と共に）が医療用キット１０’の一部を形成してもよい。
【００５９】
図１１は、本発明の実施形態に係るシステム、方法、コンピュータプログラムプロダクトを示すデータ処理システムの典型的な実施形態のブロック図である。データ処理システムは、埋め込み可能なパルス発生器５０及び／又はＭＲＩスキャナインタフェース４０のいずれかのデジタル信号プロセッサ内に組み込まれてもよく、及び／又は、これらと通信してもよい。プロセッサ４１０はアドレス／データバス４４８を介してメモリ４１４と通信する。プロセッサ４１０は、任意の市販のマイクロプロセッサ或いはカスタムマイクロプロセッサであってもよい。メモリ４１４は、データ処理システムの機能を実行するために使用されるソフトウェア及びデータを含むメモリデバイスの全体の階層を表わしている。メモリ４１４としては、以下のタイプのデバイス、すなわち、キャッシュ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＳＲＡＭ、及びＤＲＡＭを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００６０】
図１１に示されるように、メモリ４１４は、データ処理システムで使用される幾つかのカテゴリーのソフトウェア及びデータ、すなわち、オペレーティングシステム４５２、アプリケーションプログラム４５４、入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスドライバ４５８、ＭＲＩアンテナオペレーション又は電極オペレーションモジュール４５０、及び、データ４５６を含んでもよい。
【００６１】
当業者であれば分かるように、オペレーティングシステム４５２は、
データ処理システムと共に使用するのに適した任意のオペレーティングシステム、例えば、ＩＢＭ社（ニューヨーク州、アーモンク市）からのＯＳ／２、ＡＩＸ、ＤＯＳ、ＯＳ／３９０又はＳｙｓｔｅｍ３９０、マイクロソフト社（ワシントン州のレッドモンド）からのＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＣＥ、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＮＴ、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）９５、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）９８、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）２０００又は他のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）バージョン、パーム社からのＵｎｉｘ（登録商標）又はＬｉｎｕｘ（登録商標）又はＦｒｅｅＢＳＤ、Ｐａｌｍ ＯＳ、アップルコンピュータからのＭａｃ ＯＳ、Ｌａｂ Ｖｉｅｗ、あるいは、専用のオペレーティングシステムであってもよい。Ｉ／Ｏデバイスドライバ４５８は、一般に、Ｉ／Ｏデータポート、データ記憶装置４５６及び特定のメモリ４１４のコンポーネントと通信するためにアプリケーションプログラム４５４によりオペレーティングシステム４５２を介してアクセスされるソフトウェアルーチンを含む。アプリケーションプログラム４５４は、データ処理システムの様々な特徴を実施し且つ本発明の実施形態に係る動作をサポートする少なくとも１つのアプリケーションを含むことができるプログラムの例示である。最後に、データ４５６は、アプリケーションプログラム４５４、オペレーティングシステム４５２、Ｉ／Ｏデバイスドライバ４５８及びメモリ４１４内に存在してもよい他のソフトウェアプログラムによって使用される静的及び動的なデータを表わしている。
【００６２】
例えば、図１１ではアプリケーションプログラムであるモジュール４５０に関して本発明が示されているが、当業者であれば分かるように、本発明の教示内容から利益を得つつ他の構造が利用されてもよい。例えば、モジュール４５０は、オペレーティングシステム４５２、Ｉ／Ｏデバイスドライバ４５８又はデータ処理システムの他のそのような論理部分内に組み込まれてもよい。したがって、本発明は、本明細書で説明した動作を実行することができる任意の構造を包含するように意図された図１１の構造に限定して解釈されるべきではない。また、モジュール４５０は、他の構成要素、例えば、ＭＲＩスキャナと通信することができる。
【００６３】
Ｉ／Ｏデータポートは、データ処理システム、プロダクトプッシャー、クリッパーメカニズム又は他のコンピュータシステム又はネットワーク（例えばインターネット）間で、あるいは、プロセッサにより制御される他のデバイスへ情報を送るために使用することができる。これらの構成要素は、本明細書で説明したように動作するべく本発明にしたがって構成されてもよい、従来の構成要素、例えば多くの従来のデータ処理システムで使用される構成要素であってもよい。
【００６４】
コンピュータ可読プログラムコードは、少なくとも１つの電極及びＭＲＩアンテナを有するＭＲＩ適合刺激プローブにおける第１又は第２の動作モードに制御可能に関わるコンピュータ可読プログラムコードを含むことができる。第１の動作モードは、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナとＭＲＩスキャナとを接続し且つ電極を切り離す第１の送信経路を有し、また、第２の動作モードは、電気的な刺激又は記録中に電極と刺激源又は記録源とを接続する第２の送信経路を有する。
【００６５】
コンピュータ可読プログラムコードは、ほぼ適時であるが第１の動作モードにおけるＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得後に起こるように第２の動作モードの選択の時期を決めるべく構成されてもよい。コンピュータ可読プログラムコードは、第１の動作モードでのＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得にほぼ合わせて略リアルタイムに局部組織のマイクロ記録を得るように構成されてもよい。コンピュータ可読プログラムコードは、ＭＲＩアンテナ近傍の局部神経組織の複数のＭＲＩ信号を略リアルタイムで得ると共に、その後、臨床医がＭＲＩデータ及び音声データの両方を使用してプローブの配置を追跡できるように局部神経組織の複数のマイクロ記録を得るべく構成されてもよい。
【００６６】
本明細書での幾つかの図面のフローチャート及びブロック図は、本発明のアーキテクチャ、機能性、可能な実施の動作を示している。この場合、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、モジュール、セグメント、又は、指定の論理機能を実施するための１つ以上の実行可能な命令を含むコードの一部を表わしている。なお、幾つかの他の実施において、ブロックに記された機能は、図面に記された順序以外の順序で生じてもよい。例えば、連続的に示された２つのブロックが実際にはほぼ同時に実行されてもよく、あるいは、関与する機能性に応じて、時として逆の順序でブロックが実行されてもよい。
【００６７】
図面及び明細書には、本発明の実施形態が開示されており、特定の用語が使用されているが、これらの用語は、一般的で且つ記述的な意味でのみ使用されており、限定を目的としておらず、本発明の範囲は請求項に記載されている。したがって、以上の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。本発明の幾つかの典型的な実施形態が記載されているが、当業者であれば分かるように、典型的な実施形態においては、本発明の新規な教示内容及び利点から大きく逸脱することなく、多くの変更が可能である。したがって、そのような全ての変更は、請求項に規定された本発明の範囲内に含まれるものである。請求項において、ミーンズ・プラス・ファンクション節は、それが使用されている場合には、列挙された機能を果たすように本明細書で説明された構造及び構造等価物だけではなく等価な構造も網羅しようとするものである。したがって、以上が本発明の例示であり開示された特定の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではないことは言うまでもなく、また、開示された実施形態及び他の実施形態に対する変更が添付の請求項の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。本発明は請求項によって規定され、請求項の等価物は本発明に含まれるものである。
【技術分野】
【０００１】
政府資金
本発明の一部は、国立健康機関による認可番号ＨＬ５７４８３の下で米国政府の支援によって行なわれた。米国政府は本発明に対して一定の権利を有する。
【０００２】
関連出願
本出願は、２００４年８月９日に提出された米国仮特許出願第６０／６００，０２０号及び２００４年９月９日に提出された米国仮特許出願第６０／６０８，１９５号に対する優先権の利益を主張しており、これらの仮特許出願の内容は、参照することによりあたかもここに十分に記載されているように本明細書に組み込まれる。
【０００３】
発明の分野
本発明は、介入医療用リードに関し、ＭＲＩ適合性の埋め込み可能な脳深部電気刺激（「ＤＢＳ」）及び／又は埋め込み可能な交感神経鎖刺激リードにおいて特に適している。
【背景技術】
【０００４】
脳深部電気刺激法（ＤＢＳ）は、例えば、慢性疼痛、パーキンソン病又は発作及び他の医学的状態を患う患者の脳神経外科処置において許容できる治療モダリティになってきている。交感神経鎖及び／又は脊髄等の内部刺激を使用する他の電気刺激治療も実行され或いは提案されてきた。
【０００５】
従来技術のＤＢＳシステムの１つの例は、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ社のＡｃｔｉｖａ（登録商標）システムである。Ａｃｔｉｖａ（登録商標）システムは、患者の胸腔内に位置される埋め込み可能なパルス発生刺激装置と、神経組織中に配置される電極と共に埋め込まれる軸方向に離間された電極を有するリードとを含む。リードは、電極とパルス発生器とを接続する脳から胸腔までのトンネル表層である。これらのリードは、リードの全長にわたって延び且つ胸腔内に配置されたパルス発生器に接続する導体に対して接続される複数の露出電極を先端部に有することができる。
【０００６】
機能ＭＲＩは、心疾患、神経疾患及び／又は他の疾患を評価するために使用できるイメージングモダリティである。刺激デバイス及びリードが埋め込まれた患者においては、ＭＲＩを使用することが望ましい場合がある。しかしながら、現在利用可能なリードシステムは、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）環境下での使用に適さない場合がある。例えば、装置がＭＲＩに適合していない、すなわち、装置がＭＲＩ画像を歪めるおそれがある強磁性材料を含む場合がある。また、現在利用可能なリード／プローブ／ケーブルシステムは、望ましくない誘導ＲＦ及び／又はＡＣ電流及び／又は組織の局部加熱の影響を受けやすいかもしれない。例えば、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ社のＡｃｔｉｖａ（登録商標）装置は、ＭＲＩイメージングが、ボディコイルを使用することなく、すなわち、ＲＦ励起パルスを伝えるための加熱コイルのみを使用して、１．５Ｔマグネット内で実行されることを推奨している。また、３Ｔシステム等の更に高い磁場がＭＲＩインメージングにおいて更に一般的となるにつれて、望ましくないＲＦ蓄積の問題が増大する場合がある（ＲＦパルスはより短い波長を有する）。
【０００７】
特定の医療処置の臨床結果、特に、ＤＢＳを使用した臨床結果は、標的組織と接触する電極の正確な位置選定に依存していると考えられている。例えば、現在、パーキンソンの震えを治療するため、脳の視床部位へ信号を伝える電極と共にＤＢＳプローブが神経組織内に配置される。しかしながら、これらの装置が埋め込まれた患者の約３０％において、装置／処置の臨床効果が最適な状態を下回ることが報告された。これは、頭蓋組織又は神経組織に対するリード／プローブ／電極の不正確な／不明確な配置に起因している場合がある。
【０００８】
ＲＦ／マイクロ波ジアテルミー処置等の他の非ＭＲＩ用途は、組織を焼灼するために交流を用いるリードを使用する可能性がある。治療中に供給されるジアテルミー交流は約１ＫＨｚ−３５０ＭＨｚの範囲となりえる。特定の状況において、リードシステムは、リードが露出される局部組織中で電流を拾い上げて蓄積するアンテナとしての機能を果たす場合があり、それにより、ＳＡＲすなわち特異吸着率（身体により吸収される高周波（ＲＦ）エネルギの量を測定する方法）を高める可能性があり好ましくない。
【０００９】
以上にもかかわらず、依然として、代わりの医用リード構造が必要である。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の幾つかの実施形態は治療リードシステムを提供する。リードシステムは、ＲＦチョーク及び／又は誘導電流耐性リードを含んでもよい。リードシステムは、内部ＭＲＩ受信アンテナ及び少なくとも１つの刺激電極を設けるように構成された埋め込み可能なＭＲＩ適合汎用リードシステムであってもよい。
【００１１】
リードは、本体の長さが１０ｃｍを超える比較的長い埋め込み可能なリードであってもよい。少なくとも１つの電極が複数の電極であってもよく、その場合、少なくとも１つの電極は、記録電極及び／又は記録・刺激電極及び／又は切除電極である。
【００１２】
デバイスは、集積ＭＲＩ受信アンテナを使用する高精度な配置及び電極を使用する刺激を行なうことができる汎用リードシステムであってもよい。リードシステムは、対向する先端部及び基端部を有することができ、基端部は、リード配置中に被検体の外側に位置するように構成することができる。幾つかの実施形態において、基端部は、ＭＲＩインタフェース又は埋め込み可能なパルス発生器のいずれかに対して取り外し可能に取り付けることができる。基端部はコネクタに統合することができる。先端部は、複数の刺激電極及びＭＲＩアンテナを備える。
【００１３】
特定の実施形態は、（ａ）その先端上に配置された少なくとも１つの刺激電極を有する細長いリードと、（ｂ）少なくとも１つの電極よりも前側でリードの軸方向に延びるシールド層上及び／又はシールド層内に配置されて、誘導ＲＦ電流がシールド層に沿って生成する及び／又は移動することを抑制する複数の軸方向に離間するＲＦチョークとを含む、生体内医用刺激プローブに関する。
【００１４】
リードは柔軟なリードであってもよく、少なくとも１つの電極が複数の離間した電極であってもよい。リードは、リードのコア内に保持された複数の導体を各電極にそれぞれ１つずつ含むことができる。シールド層は、不連続であってもよく、また、リードの少なくとも主要な長さにわたって導体を取り囲み且つ電極よりも前側のリード位置で終端するように構成することができる。プローブは、複数の電極を有するコアを取り囲む軸方向に延びる一次内側シールドを含むことができる。不連続なシールド層は、内側一次シールド層上にわたって配置された略円筒状の二次シールド層であってもよい。一次及び二次シールド層の両方が電極よりも前側のリードの位置において終端している。
【００１５】
他の実施形態は、継続的に埋め込み可能な脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブシステムに関する。システムは、（ａ）局部生体内ＭＲＩ信号を内部で受けるために軸方向に延びる径方向に離間した第１及び第２のシールド層を有するＭＲＩアンテナを備えるＭＲＩ適合長尺リードと、（ｂ）動作時に脳深部神経組織に対する刺激パルスを生成するように構成されたリードの先端部に保持された少なくとも１つの電極と、（ｃ）少なくとも１つの電極と通信する刺激回路と、（ｄ）ＭＲＩアンテナと通信するＭＲＩ信号受信回路と、（ｅ）刺激回路及び受信回路と通信し、ＭＲＩ受信回路又は刺激回路のいずれかを電気的に接続するためのスプリッタ回路と、（ｆ）リードの第２のシールド層上のＲＦ誘導電流を抑制するための手段とを含む。
【００１６】
更なる他の実施形態はＭＲＩ適合脳深部刺激・イメージングプローブシステムに関する。システムは、（ａ）対向する基端部及び先端部を有し、先端部に配置される複数の電極を備える柔軟な細長いプローブ本体と、（ｂ）プローブ本体のコア内に配置され、各電極に対して１つずつ関連付けられた複数の軸方向に延びる導体と、（ｃ）導体の少なくとも主要な長さ部分にわたって複数の導体を取り囲む軸方向に延びる内側シールドと、（ｄ）内側シールドから径方向に離間した軸方向に延びる第２のシールドと、（ｅ）内側シールドと第２のシールドとの中間に配置された軸方向に延びる第１の絶縁／誘電体層と、（ｆ）その先端部でプローブ本体により保持されたＭＲＩアンテナと、（ｇ）ＭＲＩアンテナと通信するＲＦ送信デカップリング回路と、（ｈ）プローブ本体の基端部に取り付けられ、各電極のための導体送信ラインを保持するように構成された少なくとも１つのコネクタとを含む。
【００１７】
更に他の実施形態は医療用キットに関する。キットは、対向する先端部及び基端部を有する細長い殺菌された生体適合性のあるＭＲＩ適合リードを含む。リードは、ＭＲＩアンテナと、先端部上の複数の刺激電極と、リードのシールド層中に配置された複数の軸方向に離間するＲＦチョークとを含む。リードは、第１及び第２の動作モードに関連する選択的に有効な第１及び第２の電気送信経路を有するように構成されている。第１の送信経路は、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナをＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離し、第２の送信経路は、電気刺激又は記録中に電極を刺激源又は記録源に接続する。
【００１８】
更なる実施形態は、脳深部刺激プローブを配置して動作させる方法に関する。方法は、（ａ）ＭＲＩアンテナ及びその先端部上の少なくとも１つの刺激電極を備える柔軟な細長いリードを被検体の脳内に挿入するステップと、（ｂ）少なくとも２つの異なる電気送信経路、すなわち、ＭＲＩ動作のための第１の電気送信経路と刺激動作のための第２の電気送信経路とを有するスプリッタ回路と通信するＭＲＩスキャナインタフェースに対してリードを接続するステップと、（ｃ）ＭＲＩアンテナに近い局部神経組織に関連するＭＲＩ信号をＭＲＩアンテナから第１の送信経路を使用して取得するステップと、（ｄ）前記取得ステップからのデータに基づいて脳内の所望の位置にリード上の電極を配置するステップと、（ｅ）第２の送信経路を使用して電極により神経組織を刺激するステップと、（ｆ）ＲＦ誘導電流の生成及び／又は送信を抑制するようにリードを構成するステップとを含む。前記刺激するステップ及び前記取得するステップは、同じリードを使用して実行される。
【００１９】
他の実施形態は、ＭＲＩアンテナを有する汎用ＭＲＩ適合刺激プローブを動作させるためのコンピュータプログラムプロダクトに関する。コンピュータプログラムプロダクトは、内部にコンピュータ可読プログラムコードが具現化されたコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読プログラムコードは、少なくとも１つの電極及びＭＲＩアンテナを有するＭＲＩ適合刺激プローブにおける第１又は第２の動作モードを含む複数の動作モードのうちの１つに制御可能に関わるコンピュータ可読プログラムコードを含む。第１の動作モードは、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナをＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離す第１の送信経路を有する。第２の動作モードは、電気刺激又は記録中に電極を刺激源又は記録源に接続する第２の送信経路を有する。
【００２０】
コンピュータ可読プログラムコードは、ほぼ適時であるが第１の動作モードにおけるＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得後に起こるように第２の動作モードの選択の時期を決めるべく構成されてもよい。コンピュータ可読プログラムコードは、第１の動作モードでのＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得にほぼ合わせて略リアルタイムに局部組織のマイクロ記録を得るように構成されてもよい。コンピュータ可読プログラムコードは、ＭＲＩアンテナ近傍の局部神経組織の複数のＭＲＩ信号を略リアルタイムで得ると共に、その後、臨床医がＭＲＩデータ及び音声データの両方を使用してプローブの配置を追跡できるように局部神経組織の複数のマイクロ記録をえるべく構成されてもよい。
【００２１】
更に他の実施形態は、（ａ）軸方向に延びる内部キャビティが内部に配置された細長い柔軟なプローブ本体と、（ｂ）プローブ本体の先端部によって保持された少なくとも１つの電極と、（ｃ）プローブ本体のキャビティ内へスライド可能に延びるように構成され、プローブ本体に対して高い剛性を有する少なくとも１つの軸方向に延びる導体とを含むＭＲＩ適合治療刺激プローブに関する。体内での位置決め中に、少なくとも１つの導体は、プローブ本体と協働して、ＭＲＩ位置決め案内用のＭＲＩ信号を得るために使用される体内ＭＲＩアンテナを形成する。配置後、少なくとも１つの導体をプローブ本体から取り除いて、プローブ本体及び電極を体内の所定の位置に残すことができる。
【００２２】
カニューレは、患者の頭蓋骨内に配置されたバーホール内へ挿入されるように構成されてもよく、また、刺激プローブ及びＭＲＩアンテナプローブは、カニューレを通じて案内される脳深部配置用に構成されてもよい。
【００２３】
幾つかの実施形態において、カニューレは、ＭＲＩアンテナプローブがカニューレの内側に保持されるときにＭＲＩアンテナプローブと協働してＭＲＩ受信アンテナを形成するように構成されている。特定に実施形態において、カニューレは、同じプローブ上の刺激電極のＭＲＩ位置決め案内用のＭＲＩ信号を得るために使用される、体内での位置決め中にＭＲＩアンテナプローブと協働してＭＲＩ受信アンテナを形成する導電シールド層を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る埋め込み可能な刺激リードを有する医療用キットの概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＭＲＩ適合性の脳深部刺激リードが埋め込まれた被検体の画像である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る刺激リードの側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示されるデバイスの３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に係る直線状の及び／又は伸縮可能な電極を有するプローブの概略側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る図３Ａに示されるデバイスの電気的な概略図である。
【図５】（Ａ）本発明の実施形態に係る汎用プローブの部分分解概略図である。（Ｂ）中心導体が無いプローブキャビティを示す図５Ａに示されたプローブの断面図である。（Ｃ）中心導体を保持するプローブキャビティを示す図５Ａに示されたプローブの断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る２モードリード作動回路のブロック図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に係る他の作動回路のブロック図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態に係る作動回路の更に他のブロック図である。
【図８】（Ａ）本発明の実施形態に係るスプリッタ回路の概略図である。（Ｂ）図８Ａに示される回路の端面図である。
【図９】ＭＲＩ適合刺激プローブを所定位置へ挿入するように構成された本発明の実施形態に係るＭＲＩ案内固定システムの概略図である。
【図１０】（Ａ）本発明の他の実施形態に係るデュアルプローブシステムの概略斜視図である。（Ｂ）本発明の実施形態に係るデュアルプローブキットの概略図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るデータ処理システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、これらの実施形態及び他の実施形態について更に説明する。
【００２６】
ここで、以下では、本発明の実施形態が示された添付図面を参照しながら、本発明について更に十分に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、また、本明細書に記載された実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示内容が十分で且つ完全であると共に本発明の範囲を当業者に十分に伝えることができるように与えられている。全体にわたって同様の符号は同様の要素を示している。特定のアンテナ実施形態に関して説明されているが、１つのリードシステム実施形態の特徴又は動作が他のリードシステムに適用できることは言うまでもない。
【００２７】
図面においては、明確にするために、線、層、特徴、構成要素及び／又は部位の厚さが誇張されている場合があり、また、破線は、他に指定されていない場合には、任意の特徴又は動作を示している。また、動作（又はステップ）の順序は、他に具体的に示されていない場合には、請求項に示された順序に限定されない。層、部位、又は、基質等の特徴が他の特徴又は要素「の上にある」として言及される場合には、その特徴が他の要素の上に直接にある可能性があり、あるいは、介入要素が存在する場合もあることは言うまでもない。一方、要素が他の特徴又は要素「の上に直接にある」として言及されている場合には、介入要素が存在しない。また、特徴又は要素が他の特徴又は要素に対して「接続される」あるいは「結合される」として言及される場合には、そのような特徴又は要素が他の要素に対して直接に接続されている可能性があり、あるいは、介入要素が存在する場合があることは言うまでもない。一方、特徴又は要素が他の要素に対して「直接に接続される」あるいは「直接に結合される」として言及される場合には、介入要素が存在しない。１つの実施形態に関して説明され或いは図示されているが、そのように記載され或いは図示された特徴は他の実施形態に対して適用できる。
【００２８】
他に規定されていなければ、本明細書で使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者により共通に理解される意味と同じ意味を有する。また、一般に使用される辞書に定められているような用語は、関連技術及び本明細書との関連におけるそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、また、理想的な或いは非常に形式的な意味で本明細書で明白に規定されていなければ、理想的な或いは非常に形式的な意味で解釈されるべきではないことは言うまでもない。
【００２９】
本発明のプローブ実施形態は、身体又は物体の任意の所望の内部領域を刺激するように構成することができる。物体は、任意の物体であってもよく、また、動物及び／又は人間の被検体にとって特に適してもよい。幾つかのプローブ実施形態は、脳刺激用、一般的には脳深部電気刺激用に寸法付けて構成することができる。幾つかのプローブ実施形態は、交感神経鎖の所望の部位を刺激するように構成することができる。他の実施形態は、深部組織やルーメン等を含む他の解剖学的構造、臓器又は特徴を対象にしてもよい。例えば、本発明のプローブシステムは、心臓、胃腸、泌尿器又は他の身体部位の処置のために構成されてもよい。
【００３０】
周知の刺激処置及び／又は対象身体部位の例は、参照することによりあたかもここに十分に記載されているようにその内容が本明細書に組み込まれる米国特許第６，７０８，０６４号、第６，４３８，４２３号、第６，３５６，７８６号、第６，５２６，３１８号、第６，４０５，０７９号、第６，１６７，３１１号、第６，５３９，２６３号、第６，６０９，０３０号、及び第６，０５０，９９２号に記載されている。
【００３１】
ここで、図面を参照しながら、以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、少なくとも１つの刺激及び／又は切除電極２５を有する少なくとも１つの刺激リード又はプローブ２０を含む医療用キット１０を示している。少なくとも１つの電極２５は、図１では、３つの略円筒状の軸方向に離間する電極として示されている。用語「リード」及び「プローブ」は、刺激電極２５を支持するために使用される本体を示すために置き換え可能に使用できる。他の数の電極及び他の電極構造も使用できる。図３Ａは４つの電極２５を示しており、図３Ｃは、電極２５が、プローブの本体に対して並進してプローブ本体の端部及び／又は側壁部から延出することにより更なる（一般的には、個別に選択可能な）刺激及び／又は検出のオプションを与えることができる略直線状の電極２５であってもよいことを示している。例えば約１〜３ｍｍ未満の比較的小さい部位であってもよい所望の内部ターゲットに「適合する」ように電極を寸法付けて構成できると考えられる。一般に、図１に示されるように、電極２５は、プローブ本体の先端部に保持させることができる。プローブ本体の基端部のコネクタ３０は、リード配置中に本体の外側に位置するように構成することができる。プローブ本体の基端部は、ＭＲＩスキャナインタフェース４０又は埋め込み可能なパルス発生器５０のいずれかと対応するコネクタ４０ｃ、５０ｃを介して係脱可能に係合するように構成することができる。
【００３２】
破線で示されるように、キット１０は、随意的には、埋め込み可能なリード５１及びコネクタ５０ｃを有する少なくとも１つの埋め込み可能なパルス発生器５０を含んでもよい。発生器及びリード５０、５１は、ＭＲＩ適合材料及び／又は構成要素を備えることもできる。また、随意的に、キット１０は、ＭＲＩインタフェースリード４１及び／又はＭＲＩスキャナインタフェース４０を含むことができる。ＭＲＩインタフェース４０及び／又はリード４１は、異なるプローブ２０と共に多くの処置にわたって使用できる標準的な機器であってもよい。リード４１、コネクタ４０ｃ及び／又はＭＲＩインタフェース４０は、１度使ったら使い捨てできる殺菌部品としてキット１０内に設けられてもよく、あるいは、使用毎に診療所で殺菌されてもよい。プローブ２０は、一般に、組織と接触するように構成された電極２５を体内の所定の位置に残しつつ、プローブ本体の外面にわたって延びる高分子等のエラストマー材料からなる外層を備える細長い柔軟なプローブである。プローブ２０は、ＭＲＩスキャナインタフェース４０又は埋め込み可能なパルス発生器５０等の遠隔の入力源又は出力源に対して電極２５を電気的に接続する少なくとも１つの導体リード２６（図３Ｂ）を含む。リード２６は、任意の適した材料を備えることができ、また、幾つかの実施形態では、ニチノール等の形状記憶合金を備えてもよい。埋め込み可能なパルス発生器５０のためのコネクタ５０ｃは、慢性刺激のために被検者の皮下に埋め込まれるように構成されてもよいため、ＭＲＩリードコネクタ４０ｃの外形よりも小さい外形をもって構成されてもよい。
【００３３】
図１に示されるように、幾つかの実施形態において、キット１０は、プローブ本体の少なくとも先端及び中間位置をスライド可能に受けてプローブ２０を所定の位置へ案内するように構成された、ＭＲＩ適合性の略硬質のカニューレ７５及び／又はプローブに比べて高い剛性を有するカニューレ７５を含んでもよい。インタフェースリード４１と同様に、カニューレ７５は、１度使ったら使い捨てすることができると共に、殺菌された部品としてキット１０内に設けることができ、あるいは、標準的な部品として再利用されてユーザ／診療所により殺菌されてもよい。カニューレ７５は、例えば、口腔入口等の所望の身体出入口場所に準じて構成することができると共に、咬合阻止器、鼻腔、又は耳栓部材に形成することができ、また、脊柱内での配置等の非神経用途においては、カニューレが必要とされなくてもよい。
【００３４】
ＭＲＩ適合用途において、カニューレ７５、プローブ２０、ＭＲＩインタフェースケーブル４１及びコネクタ４０ｃは、非磁性ＭＲＩ適合材料を備えることができると共に、高磁場環境内で動作するように構成することができる。前述したように、幾つかの実施形態において、埋め込み可能なパルス発生器５０及び埋め込み可能なリード５１並びにコネクタ５０ｃも、被検者の後配置ＭＲＩ検査（ｐｏｓｔ−ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ＭＲＩ ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ）を可能にするため、ＭＲＩ適合材料を備えてもよい。
【００３５】
幾つかの実施形態において、プローブ２０は、ＭＲＩ処置中に局部組織中でＭＲＩ信号を拾い上げるように構成されたＭＲＩアンテナ３５を備える。ＭＲＩアンテナ３５は、プローブ２０の先端部に位置するように構成することができる。幾つかの実施形態において、アンテナ３５は、約１〜５ｃｍの焦点距離又は信号受信長さ（signal receiving length）を有し、一般的には、約１〜２．５ｃｍの局部組織からＭＲＩ信号を受けるための観察長さを有するように構成される。ＭＲＩアンテナ３５は、図３Ｂ及び図４では、同軸アンテナを備えるように示されている。しかしながら、例えばホイップアンテナ、コイルアンテナ、ループレスアンテナ及び／又はループアンテナ等の他のアンテナ構造を使用することができる。これについては、例えば参照することによりあたかもここに十分に記載されているようにその内容が本明細書に組み込まれる米国特許第５，６９９，８０１号、第５，９２８，１４５号、第６，２６３，２２９号、第６，６０６，５１３号、第６，６２８，９８０号、第６，２８４，９７１号、第６，６７５，０３３号、及び第６，７０１，１７６号を参照されたい。また、参照することによりあたかもここに十分に記載されているようにその内容が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００３／００５０５５７号、第２００４／００４６５５７号、第２００３／００２８０９５号も参照されたい。
【００３６】
図３Ａ〜３Ｂは、複数の電極２５を有するプローブ２０の１つの実施形態を示している。電極２５のうちの少なくとも１つは検出電極（すなわち、マイクロ電気記録）であってもよい。一般に、１つ以上の電極２５は検出及び刺激（又は切除）の両方を行なうことができてもよい。神経用途の場合、脳の異なる部位は、識別できる異なる検出強度、周波数及び／又はピッチ（一般に、約１〜４マイクロボルトの読み出し値）を与える。
【００３７】
図３Ｂは、複数の軸方向に延びる導体２６を保持するように、一般的には各電極２５毎にそれぞれ１つずつの導体を保持するようにプローブ２０のコアを構成できることを示している。他の実施形態においては、電極よりも多い又は少ない数の導体が使用されてもよい。導体２６は、固定されてもよく、また、第１の絶縁誘電体層６１中にほぼ封入されて保持されてもよい。他の実施形態において、導体２６は、図３Ｃに示されるように軸方向に及び／又は略外側に或いは横方向に並進できるように第１の誘電体６１中に保持されてもよい。再び図３Ｂを参照すると、軸方向に延びる第１のシールド層６２が第１の誘電体層６１を取り囲むことができる。第２の軸方向に延びる絶縁誘電体層６３が第１のシールド層６２を取り囲むことができる。第２の軸方向に延びるシールド層６４をその基端部で第１のシールド層６２（一次シールド層と呼ばれてもよい）に電気的に接続することができる。外側高分子絶縁層６５は、電極２５をほぼ露出させて動作中に強い刺激接触を行なえるように終端しつつ、内側層６１〜６４を取り囲むことができる。導体２６は、コネクタ３０からそれぞれの電極２５へと延びている。プローブ２０は電気的なグランド６８を含み、また、コネクタ３０はグランド６８と各電極２５とを接続する。
【００３８】
図４は、図３Ａ及び図３Ｂに示されたプローブ２０の電気的な概略図を示している。図示のように、一次又は第１のシールド層６２は、プローブの先端部において第１の電極２５1よりも前側で軸方向に終端している。一次シールド６２は、プローブ２０の先端部でコイル６２ｃに形成されてもよい。他の実施形態において、一次シールド６２はコイル巻きにせずに終端することができる（図示せず）。更に他の実施形態において、シールド６２は、先端部までの更に前方の距離を含む、１つ以上の電極２５を通り過ぎた距離でコイル巻きにされてもよい（図示せず）。幾つかの実施形態において、それぞれの１つの導体２６は対応する電極２５まで延びることができる。この場合、最も長い導体２６は更に先端の電極２５に対応している。導体２６は、図示のようにプローブ本体の長さに沿って略直線状を成してもよく、あるいは、コイル巻きされてもよい。コイル巻きされる場合、導体２６におけるコイルは対応する電極２５の直前の先端部にあってもよく、これにより、信号を高めることができる（図示せず）。
【００３９】
各電極２５は、一般に、絶縁導体２６のうちの少なくとも１つと通信する。プローブ２０の基端部において、導体２６は、ＭＲＩ誘導プローブ／リード／ケーブル配置中に埋め込み可能な信号発生器５０又はインタフェース回路４０に対して接続されるようにコネクタ３０に接続されている。これらの絶縁導体２６は一般に高分子絶縁スリーブ６１で覆われており、また、絶縁体上にわたって第１のシールド層６２を形成するために導電性材料が円筒状に層状形成される。このシールド６２は、電極の近傍で終端されており、導体又は電極と電気的に接触していない。第２の絶縁体／高分子／誘電体層６３は、一般に約１０〜１００オームのインピーダンスを有するマルチコア同軸タイプのケーブルシステムを形成するためにこのシールドを更に絶縁する。連続的ではなくそれぞれが・^４以下の長さを有する複数の区分を有するＲＦチョーク６４ｒｆを、第２のシールドの形態を成すシールド６４と一体化させ或いは当該シールド中に組み込むことができる。図４に示されるように、各区分又はセグメント６４ｓは基端部で一次シールド６２に対して接続され、また、先端部は、一次シールド６２に対して電気的に接続されていなくてもよく、あるいは、一次シールド及び二次シールド６２、６４のそれぞれの間でキャパシタンス１６４と接続される。電極２５を除いてプローブ本体２０ｂを絶縁するために最上絶縁／高分子層６５を使用することができる。
【００４０】
図４に軸方向の矢印で示されるように、アンテナ３５のＭＲＩ活性部は、一次シールド６２が終端する場所と第１の電極２５1との間で延びてもよい。しかしながら、前述したように、他のアンテナ３５構造が使用されてもよい。図示のように、第２のシールド層６４は、複数の軸方向に離間するＲＦチョーク６４ｒｆを備える。用語「ＲＦチョーク」とは、ＡＣ（交流、例えばジアテルミー用途）又はＲＦに晒される環境下でのＲＦ誘導電流又は定在波の形成及び／又は伝搬を妨げるために（外部電磁波の観点から）・^４以下の電気的長さを与えるシールド層構造のことである。電気的な波長を与える物理的な長さは、プローブを製造する際に使用される材料（例えば、誘電定数）及びプローブを使用する磁場に応じて変化してもよい。幾つかの実施形態において、プローブ２０は、１０ｃｍを越える物理的長さ、一般的には約２０ｃｍ〜約１５０ｃｍの物理的長さを有する。幾つかの実施形態において、埋め込み可能なリードセグメント５０は、対象部位に沿って或いは埋め込み可能な長さのほぼ全体に沿って形成されるＲＦチョーク６４ｒｆを含むこともできる。図４に示される実施形態において、ＲＦチョーク６４ｒｆは、シールド６４の複数の断絶部及び／又は別個の電気的に絶縁された第２のシールドセグメントを備える。他の実施形態において、ＲＦチョーク６４ｒｆは、一連の軸方向に離間したバラン回路又は他の適した回路構成を含むことができる。ＲＦ誘導電流を妨げることができるＲＦ抑制同軸ケーブルの更なる説明に関しては、参照することによりあたかもここに十分に記載されているようにその内容が本明細書に組み込まれる米国特許第６，２８４，９７１号を参照されたい。
【００４１】
図４に示されるように、第２のシールド層６４は、セグメント６４ｓの両端部で第１のシールド層６２に結合されてもよい。図示のように、断絶されたセグメント６４ｓの一端（一般的には基端部）はシールド層６２に対して直接に結合され、他端（一般的には先端部）は第１のシールド層６２に対して容量結合されている。各セグメント６４ｓは、同じ態様で或いは反対の異なる電気的態様で（図示せず）第１のシールド層６２と係合するように構成されてもよい。
【００４２】
図５Ａ〜５Ｃはプローブ２０の他の実施形態を示している。本実施形態において、プローブ本体２０ｂは、内部に少なくとも１つの導体２６を収容するように寸法付けられて構造される軸方向に延びるキャビティ２７（図５Ｂ）を画定するように構成されている。図５Ｂは、導体２６が存在することなくキャビティ２７が開放された状態のプローブ本体２０ｂを示しており、また、図５Ｃは、所定の位置にある導体２６を示している。導体２６は、図示のように単一の導体２６であってもよく、あるいは、複数の（一般的には、構造的に結合された或いは結束された）導体であってもよい。導体２６は、プローブ本体が所定の位置にあるときにプローブ本体２０から解放することができ及び／又は配置中に構造的な剛性をプローブに対して与えることができるガイドワイヤと同様に構成することができる。図５Ｃに示されるように、所定位置において、導体２６は、プローブ２０上／内に保持された他の部品と協働してＭＲＩアンテナ３５を形成してＭＲＩ案内を行なえるように構成することができる。プローブ２０はグランドを形成することができ、一方、導体２６は（＋）電気経路を形成することができる。導体２６は、挿入中にプローブ本体内に位置することができ、あるいは、プローブ本体の先端部を貫通して延びることができる。導体２６は、プローブ２０内の所定位置で封入することができ、あるいは、現場で組み立てられてもよい。電極を接続するために内部導体を使用する代わりに、プローブ本体２０ｂは、電極２５を入力／出力源に接続する導電トレース又はワイヤ２５ｔ（一般的には、表層又は絶縁層６５の下側）を含むことができる。図５Ｂ及び図５Ｃでは幾つかの誘電シールド層及び導電シールド層を有するように図示されているが、所望の電極及び／又はＭＲＩアンテナを設けるために他のプローブ本体構造を使用することができる。
【００４３】
プローブ本体のキャビティ２７及び／又は導体２６は、キャビティ内で角度調整できるように嵌め合い可能な構造をもって構成することができる。例えば、導体２６の１つの外周部を平坦化して平らにし、あるいは、粗くしてもよい。
【００４４】
図示しないが、幾つかの実施形態において、プローブ２０は、脳等の対象領域に対して所望の細胞治療材、生物学的治療材、及び／又は、薬物治療材を供給する１つ以上のルーメン及び出口ポートを有して構成することができる。また、プローブ２０は、生検針及び／又は注射針及び／又は切除手段を組み込んでもよい。
【００４５】
本発明の実施形態は、少なくとも２つのモードで動作できる、すなわち、ＭＲＩ処置中に体内の局部組織からＭＲＩ信号を得るためのモードと、ＭＲＩ処置中及び／又はＭＲＩ処置後に標的組織を刺激し及び／又は切除するためのモードとで動作できる多機能ＭＲＩセーフリード又はプローブ２０を提供する。幾つかの実施形態において、プローブ２０は、継続的に埋め込み可能であり、少なくとも３つのモード、すなわち、（１）局部組織のマイクロ電気的な動作を選択的に検出するモードと、（２）局部組織を刺激するモードと、（３）局部組織のＭＲＩ信号を得るモードとで動作することができる。各動作は、一般に、連続的に或いは他とは無関係に行なわれる。プローブ２０は、低磁場マグネット（一般に約０．５〜１．０Ｔ磁場）等、又は従来の１．５Ｔマグネットもしくは、それ以上、例えば２Ｔ、３Ｔ又は、さらにそれ以上の任意の適したＭＲＩスキャナにおいて使用できるように構成することが可能である。ＭＲＩスキャナは、当業者に周知であり、ＳＩＥＭＥＮＳシステム及びＧＥ ＭＲＩシステムを含むがこれらに限定されない。
【００４６】
ＭＲＩアンテナ３５及び刺激プローブの両方の機能を果たすようにプローブ２０を構成すると、電極を所望の位置に配置するために必要な時間を減らすことができると共に、位置決め精度を高めることができ及び／又は脳又は他の対象部位へデバイスを挿入する回数を減らすことができる。
【００４７】
図６は、プローブ２０の２モード動作を行なうことができる回路１００を示している。図示のように、回路１００は、電極２５に対して刺激を与える電極刺激回路１１０と通信するスプリッタ回路１０２を含む。また、スプリッタ回路１０２は、ＭＲＩアンテナＲＦ受信回路１２０及びアンテナ３５と通信するＲＦ送信デカップリング回路１１５とも通信を行なう。特定の部品又は全ての部品をＭＲＩスキャナインタフェース４０内に保持することができる。他の実施形態においては、回路１００の特定の或いは全ての部品をコネクタ３０内に保持することができる。
【００４８】
一般的に言うと、介入プローブシステムは、プローブが２つ以上の動作伝達経路に関連付けられるように複数の異なる動作モードを有することができる。幾つかの実施形態において、プローブは、スプリッタ回路１０２を使用して電気的に方向付けられる異なる電気的な伝達経路を伴う２つの主要な動作モードを有することができる。動作時、ＭＲＩ処置中において、ＲＦ励起パルスが被検体に対して伝えられる。ＭＲＩアンテナは、ＲＦ送信中に切り離された後、受信サイクル中に作動して局部組織から信号を受ける。刺激電極２５は、一般に、ＭＲＩアンテナ３５だけが作動するようにスプリッタ回路１０２を介して絶縁される。ＭＲＩインタフェース４０（図１）は、ＭＲＩスキャナと通信すると共に、埋め込み可能なパルス発生器を接続できるようにするための補助ポートを有して構成されてもよく、これにより、ＩＰＧは、配置処置中にインタフェースを切り離す（適切な配置を確認する）ことなく電極を刺激することができる。幾つかの実施形態において、ＭＲＩインタフェース４０は、ＩＰＧとは無関係に電極を作動させる刺激及び／又は検出モードを含むことができる。他の実施形態において、コネクタ３０は、最初の配置後にＭＲＩインタフェースから切り離してＩＰＧに接続することができ、また、更なるＭＲＩデータ及び／又は画像のために必要に応じてＭＲＩインタフェース４０に再接続することができる。
【００４９】
プローブ２０のＭＲＩ案内臨床埋め込み中に、プローブ２０をＭＲＩアンテナ３５として使用して、ＭＲＩデータ又はＮＭＲデータを収集することができる。随意的に、プローブ２０は、ＭＲＩ信号及び（局部信号であろうと画像であろうと）を得ることにより標的の内部組織（例えば神経組織）の高分解能画像を生成するため及び／又は生体内における電極２５の位置を突き止めるために使用されてもよい。ＭＲＩ信号は、外部コイル及び／又は内部ＭＲＩアンテナ３５により取得できる。また、電極２５は、標的の（神経）組織から電気信号を取得することにより位置を評価するために使用することもできる。
【００５０】
図７Ａ及び図７Ｂは、プローブ２０の異なる動作モードを与えるために使用されてもよい異なる回路１００を示している。図７Ａは、局部組織からＭＲＩ応答信号を受けるＭＲＩアンテナ受信回路１３５と、ＲＦ送信中にアンテナ３５及び電極を切り離すことができるＲＦ送信デカップリング回路１３５Ｄとを示している。また、回路１００は、電極２５に対して刺激パルスを供給する電極刺激回路１２５も含み、また、電極パルスフィルタリング回路２２５及び局部のマイクロ電気信号を集めるために使用される記録電極回路２２６を含むことができる。図７Ｂは、スプリッタ回路１０２（図６）の一部を形成してＭＲＩアンテナモード又は電極モードの動作を方向付けることができるデジタル信号プロセッサ等のコントローラ２００を回路１００が含むことができることを示している。
【００５１】
図８Ａは、本発明の幾つかの実施形態にしたがってイメージング（ＭＲ信号）モード及び検出マイクロ電気モードで動作する、信号のための異なる送信経路を与える典型的なスプリッタ回路１０２の概略図である。図８Ａは、回路１０２が、図８Ｂに示されるようにグランド面を間に挟んだ状態で互いにほぼ上下に位置する２つの側（サイド）１０２Ａ、１０２Ｂをそれぞれ有することができることを示している。サイドＡ１０２Ａは、デカップリングコンデンサ１２７と、（それぞれの導体２６に対する）導体接続部１２６と、ＭＲＩスキャナへの入力（ＢＮＣ入力として示されている）１３１と、電極パルス信号（ＥＰ信号）のためのマルチピンコネクタへの入力１３２と、ＰＩＮダイオード１２８と、マッチングチューニングインダクタ１２９と、マッチング／チューニング回路コンデンサ１３０とを含むマッチング・チューニング要素を有するＭＲＩアンテナ３５の作動経路である。サイドＢは、ハイパスフィルタとして機能するように構成された電極動作回路である。図示のように、導体２６へのそれぞれの電気送信経路は、コンデンサ１３８（１０００ｐＦコンデンサとして示されている）及び６４ＭＨｚＲＦブロッキングインダクタ１３９を含む。ブロッキングインダクタ１３９は、使用時のＭＲＩシステムの周波数（高磁場マグネット、すなわちプロトンイメージングにおける高い周波数；２Ｔに関しては９６ＭＨｚ、３Ｔに関しては１２８ＭＨｚ）を遮るように変えることができる。なお、説明を簡単にするため、典型的な回路の構成要素がサイドＡ又はサイドＢに関して示されているが、幾つかの回路（又は回路全体）が図示のサイドと異なるサイドに位置してもよい（一方のサイドにある必要はない）。
【００５２】
幾つかの実施形態において、プローブ２０は、頭蓋骨に形成されたバーホールを介して視床下核又は他の脳深部対象部位内等の脳内に配置することができる。プローブ２０を使用するＭＲイメージングは、視床又は他の所望の解剖学的構造内の高精度配置を案内することができる。また、局部組織からの電気信号を解析して評価することにより、電極２５の最終的な位置を決定することができる。この時間中、プローブは、マッチング・チューニングデカップリング回路と局部標的組織により生成される電気信号からＭＲ信号を分離するためのスプリッタ回路とを含むことができるＭＲＩスキャナインタフェース４０に対して接続できる。プローブシステムが所望の解剖学的構造内に適切に位置されると、機能の生理的な確認のために刺激装置を接続することができる。満足できる場合には、プローブの基端領域を、皮下で方向付けることができると共に、胸腔内に埋め込まれた信号発生器５０に対して接続することができる。リードを伸縮させるためのテレスコープシステムがプローブの基端領域に設けられてもよい。なぜなら、この部位では直径／外形が重大な問題にならない場合があるからである。
【００５３】
図９は、プローブ２０を埋め込むために使用できる定位固定案内システム４００を概略的に示している。当業者に知られているように、他の案内システム又は埋め込みシステムも使用することができる。図示の実施形態において、システム４００は、患者の頭部に固定される略円形のリング４０１を備える。このリング４０１は、ほぼ真直ぐな軌道でプローブ２０を前進させるように構成された１つ以上の回転半円リング４０２を有する。リング４０１は、プローブ２０が脳内へと前進される長軸面を特定するためのＭＲＩ規準マーカー４０４を有するロケータアーム４０３を有する。ＭＲイメージングは、プローブ２０の先端の位置を特定するために行なわれる。これが行なわれると、適切な長軸面が特定され、ロケータ／配向アーム４０３がこの面内で固定される。プローブ２０は、ＭＲＩアンテナとして使用されると共に、所望の解剖学的構造内への前進中に監視され、それにより、頭蓋構造によって略リアルタイムで生成される電気信号が収集される。先端電極が適切な解剖学的構造中に位置されると、定位固定案内システム４００が取り除かれ、プローブ２０は埋め込まれたＤＢＳリードとして所定位置に残る。
【００５４】
プローブ２０は、所望の神経組織に対して細胞治療材及び／又は生物学的治療材を供給するように構成された１つ以上のルーメンを有してもよい。ルーメンは伸縮針を受けてもよく、この伸縮針は、所望の組織対象部位へ細胞／生物学的治療材を正確に供給するためにプローブの先端から或いは側方から、基端から、又は、電極を介してプローブから抜け出てもよい。この供給構造は、細胞／生物学的治療材が所望の解剖学的構造内へ供給され且つ神経伝達物質／信号発生器が細胞のペースを調整して細胞の機能を変えるような、患者を処置できる形態であってもよい。このようにすれば、信号発生器が故障した場合であっても、細胞（幹細胞）が機能を識別して引き継ぐことができる。ＭＲＩは、脳内の治療の効き目を監視するために効果的に使用できる。
【００５５】
図１０Ａ及び図１０Ｂは本発明の他の実施形態に係るデュアルプローブシステムを示している。本実施形態において、ＭＲＩアンテナプローブ１２０ａ及び刺激プローブ１２０ｂは、共通のカニューレ７５に連続的に入るように寸法付けて構成することができる。アンテナプローブ１２０ａ及び／又は刺激プローブ１２０ｂはそれぞれ少なくとも１つの検出電極を含むことができる。各プローブ１２０ａ、１２０ｂは、体内の標的位置を見つけるために使用されるＭＲＩイメージングデータを得るためにアンテナプローブ１２０ａを使用できるようにする目盛り付きスケール又は座標系を有することができる。カニューレ７５はＭＲＩ規準マーカー（図示せず）を含むことができる。その結果、アンテナプローブ１２０ａを取り除いて刺激プローブ１２０ｂと交換でき、刺激プローブ１２０ｂを、アンテナプローブ１２０ａにより供給されるデータに基づき、また、一般的には高い精度でアンテナプローブ１２０ａにより画定される場所へ挿入制御することにより、同じ軌道で同じ位置まで自動的に前進させることができる。２つのプローブ１２０ａ、１２０ｂは、ほぼ同じ断面積を有するように寸法付けて構成することができる。幾つかの実施形態では、望み通りにカニューレ７５にぴったりと嵌まり合うようにプローブ１２０ａ、１２０ｂを寸法付けるため、非導電エラストマースリーブ（図示せず）、コーティング又は他の形態を使用することができる。他の実施形態では、使用中のプローブ（図示せず）のサイズに対応するようにカニューレ７５のサイズを調整するために、挿入体を使用することができる。カニューレ７５及び両方のプローブ１２０ａ、１２０ｂはＭＲＩ適合性があり、また、少なくともプローブ１２０ａ、１２０ｂはＲＦチョーク６４ｒｆ（図４）を含んでもよい。
【００５６】
幾つかの実施形態において、アンテナプローブ３５は、例えば、約５ｃｍ未満、一般的には前述したように約１〜２．５ｃｍの比較的小さいＭＲＩ受信長さ「Ｌ」を規定することができる。前述したように、アンテナ３５は、任意の適当なタイプであってもよく、同軸ケーブルタイプ（例えば、前述したようなダイポールアンテナ又はループレスアンテナを含む）に限定されない。カニューレ７５はシールド層を形成することができる。幾つかの実施形態において、カニューレ７５は、高分子を備えてもよく、また、ニチノール等のＭＲＩ適合導電性材料を含んでもよい。
【００５７】
幾つかの実施形態において、カニューレ７５は、アンテナプローブ１２０ａと協働してアンテナ３５を形成するように構成することができる。カニューレ７５は、グランド及びプラス信号経路を形成することができる。図４を再び参照すると、カニューレ７５は、少なくとも１つの導体２６及び場合によっては絶縁層６１又はシールド層６２、６４のうちの１つ以上を与えるアンテナプローブ１２０ａと共に１つ以上の絶縁層６１、６３又はシールド層６２、６４に形成することができる。特定の実施形態において、カニューレ７５は、二次シールド層６４を形成すると共に、ＲＦチョーク６４ｒｆを含んでもよい。
【００５８】
図１０Ｂは、キット１０’が２つのプローブ１２０ａ、１２０ｂ及び随意的にカニューレ７５を備えることができることを示している。アンテナプローブ１２０ａはＭＲＩインタフェース４０（図１）と接続するように構成することができ、一方、刺激プローブ１２０ｂは埋め込み可能なパルス発生器５０に接続するように構成することができ、各プローブ（それぞれのリード４１、５１と共に）が医療用キット１０’の一部を形成してもよい。
【００５９】
図１１は、本発明の実施形態に係るシステム、方法、コンピュータプログラムプロダクトを示すデータ処理システムの典型的な実施形態のブロック図である。データ処理システムは、埋め込み可能なパルス発生器５０及び／又はＭＲＩスキャナインタフェース４０のいずれかのデジタル信号プロセッサ内に組み込まれてもよく、及び／又は、これらと通信してもよい。プロセッサ４１０はアドレス／データバス４４８を介してメモリ４１４と通信する。プロセッサ４１０は、任意の市販のマイクロプロセッサ或いはカスタムマイクロプロセッサであってもよい。メモリ４１４は、データ処理システムの機能を実行するために使用されるソフトウェア及びデータを含むメモリデバイスの全体の階層を表わしている。メモリ４１４としては、以下のタイプのデバイス、すなわち、キャッシュ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＳＲＡＭ、及びＤＲＡＭを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００６０】
図１１に示されるように、メモリ４１４は、データ処理システムで使用される幾つかのカテゴリーのソフトウェア及びデータ、すなわち、オペレーティングシステム４５２、アプリケーションプログラム４５４、入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスドライバ４５８、ＭＲＩアンテナオペレーション又は電極オペレーションモジュール４５０、及び、データ４５６を含んでもよい。
【００６１】
当業者であれば分かるように、オペレーティングシステム４５２は、
データ処理システムと共に使用するのに適した任意のオペレーティングシステム、例えば、ＩＢＭ社（ニューヨーク州、アーモンク市）からのＯＳ／２、ＡＩＸ、ＤＯＳ、ＯＳ／３９０又はＳｙｓｔｅｍ３９０、マイクロソフト社（ワシントン州のレッドモンド）からのＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＣＥ、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＮＴ、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）９５、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）９８、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）２０００又は他のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）バージョン、パーム社からのＵｎｉｘ（登録商標）又はＬｉｎｕｘ（登録商標）又はＦｒｅｅＢＳＤ、Ｐａｌｍ ＯＳ、アップルコンピュータからのＭａｃ ＯＳ、Ｌａｂ Ｖｉｅｗ、あるいは、専用のオペレーティングシステムであってもよい。Ｉ／Ｏデバイスドライバ４５８は、一般に、Ｉ／Ｏデータポート、データ記憶装置４５６及び特定のメモリ４１４のコンポーネントと通信するためにアプリケーションプログラム４５４によりオペレーティングシステム４５２を介してアクセスされるソフトウェアルーチンを含む。アプリケーションプログラム４５４は、データ処理システムの様々な特徴を実施し且つ本発明の実施形態に係る動作をサポートする少なくとも１つのアプリケーションを含むことができるプログラムの例示である。最後に、データ４５６は、アプリケーションプログラム４５４、オペレーティングシステム４５２、Ｉ／Ｏデバイスドライバ４５８及びメモリ４１４内に存在してもよい他のソフトウェアプログラムによって使用される静的及び動的なデータを表わしている。
【００６２】
例えば、図１１ではアプリケーションプログラムであるモジュール４５０に関して本発明が示されているが、当業者であれば分かるように、本発明の教示内容から利益を得つつ他の構造が利用されてもよい。例えば、モジュール４５０は、オペレーティングシステム４５２、Ｉ／Ｏデバイスドライバ４５８又はデータ処理システムの他のそのような論理部分内に組み込まれてもよい。したがって、本発明は、本明細書で説明した動作を実行することができる任意の構造を包含するように意図された図１１の構造に限定して解釈されるべきではない。また、モジュール４５０は、他の構成要素、例えば、ＭＲＩスキャナと通信することができる。
【００６３】
Ｉ／Ｏデータポートは、データ処理システム、プロダクトプッシャー、クリッパーメカニズム又は他のコンピュータシステム又はネットワーク（例えばインターネット）間で、あるいは、プロセッサにより制御される他のデバイスへ情報を送るために使用することができる。これらの構成要素は、本明細書で説明したように動作するべく本発明にしたがって構成されてもよい、従来の構成要素、例えば多くの従来のデータ処理システムで使用される構成要素であってもよい。
【００６４】
コンピュータ可読プログラムコードは、少なくとも１つの電極及びＭＲＩアンテナを有するＭＲＩ適合刺激プローブにおける第１又は第２の動作モードに制御可能に関わるコンピュータ可読プログラムコードを含むことができる。第１の動作モードは、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナとＭＲＩスキャナとを接続し且つ電極を切り離す第１の送信経路を有し、また、第２の動作モードは、電気的な刺激又は記録中に電極と刺激源又は記録源とを接続する第２の送信経路を有する。
【００６５】
コンピュータ可読プログラムコードは、ほぼ適時であるが第１の動作モードにおけるＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得後に起こるように第２の動作モードの選択の時期を決めるべく構成されてもよい。コンピュータ可読プログラムコードは、第１の動作モードでのＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得にほぼ合わせて略リアルタイムに局部組織のマイクロ記録を得るように構成されてもよい。コンピュータ可読プログラムコードは、ＭＲＩアンテナ近傍の局部神経組織の複数のＭＲＩ信号を略リアルタイムで得ると共に、その後、臨床医がＭＲＩデータ及び音声データの両方を使用してプローブの配置を追跡できるように局部神経組織の複数のマイクロ記録を得るべく構成されてもよい。
【００６６】
本明細書での幾つかの図面のフローチャート及びブロック図は、本発明のアーキテクチャ、機能性、可能な実施の動作を示している。この場合、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、モジュール、セグメント、又は、指定の論理機能を実施するための１つ以上の実行可能な命令を含むコードの一部を表わしている。なお、幾つかの他の実施において、ブロックに記された機能は、図面に記された順序以外の順序で生じてもよい。例えば、連続的に示された２つのブロックが実際にはほぼ同時に実行されてもよく、あるいは、関与する機能性に応じて、時として逆の順序でブロックが実行されてもよい。
【００６７】
図面及び明細書には、本発明の実施形態が開示されており、特定の用語が使用されているが、これらの用語は、一般的で且つ記述的な意味でのみ使用されており、限定を目的としておらず、本発明の範囲は請求項に記載されている。したがって、以上の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。本発明の幾つかの典型的な実施形態が記載されているが、当業者であれば分かるように、典型的な実施形態においては、本発明の新規な教示内容及び利点から大きく逸脱することなく、多くの変更が可能である。したがって、そのような全ての変更は、請求項に規定された本発明の範囲内に含まれるものである。請求項において、ミーンズ・プラス・ファンクション節は、それが使用されている場合には、列挙された機能を果たすように本明細書で説明された構造及び構造等価物だけではなく等価な構造も網羅しようとするものである。したがって、以上が本発明の例示であり開示された特定の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではないことは言うまでもなく、また、開示された実施形態及び他の実施形態に対する変更が添付の請求項の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。本発明は請求項によって規定され、請求項の等価物は本発明に含まれるものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端上に配置された少なくとも１つの刺激電極、及び軸方向に延びるシールド層を有する細長いリードと、
誘導ＲＦ電流がシールド層に沿って生成すること及び／又は移動することを抑制するため、少なくとも１つの電極よりも前側にシールド層上及び／又はシールド層内に配置された複数の軸方向に離間するＲＦチョークと
を備える、生体内医用刺激プローブ。
【請求項２】
リードが先端部に配置された記録／検出電極を更に備える請求項１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項３】
リードが柔軟なリードであり、少なくとも１つの電極が複数の離間した電極であり、リードは、リードのコア内に保持された複数の導体を各電極にそれぞれ１つずつ更に備え、シールド層は、不連続であると共に、リードの少なくとも主要な長さにわたって導体を取り囲み、且つ電極よりも前側のリード位置で終端するように構成されている請求項１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項４】
複数の電極を有するコアを取り囲む軸方向に延びる一次内側シールドを更に備え、不連続なシールド層は、内側シールド層上にわたって配置された略円筒状の二次シールド層であり、一次及び二次シールド層の両方が電極よりも前側のリードの先端位置において終端している請求項３に記載の医用刺激プローブ。
【請求項５】
導体及び一次内側シールドの間に配置された第１の絶縁誘電体層と、一次内側シールド及び二次シールドの間に配置された第２の絶縁誘電体層とを更に備え、導体、第１及び第２の絶縁層、及び一次内側シールド層及び二次シールド層がＭＲＩ適合材料を備え、ＲＦチョークは、約・^４以下の電気的長さを与えるために二次シールド内に形成されている請求項３に記載の医用刺激プローブ。
【請求項６】
リードが生体適合性で且つＭＲＩ適合性の外側高分子層を更に備える請求項５に記載の医用刺激プローブ。
【請求項７】
リードはＭＲＩ適合性があり、ＭＲＩスキャナシステムにおいて印加されるＲＦ励起パルスに応じて信号データを収集して送信するように構成されたＭＲＩアンテナを更に備える請求項１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項８】
ＭＲＩアンテナが約１〜４ｃｍの信号受信長さを有する同軸アンテナである請求項７に記載の医用刺激プローブ。
【請求項９】
リードが継続的に埋め込み可能であり、少なくとも１つの電極は、脳深部刺激を印加するように寸法付けられて構成された複数の電極である請求項１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１０】
基端部に配置されたコネクタを更に備え、コネクタは、埋め込み可能なパルス発生器及びＭＲＩスキャナインタフェースの両方に対して取り外し可能にシリアルに取り付くように構成され、それにより、リードの２モード動作が可能になる請求項７に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１１】
リードは、リードがＭＲＩアンテナからＭＲＩ信号を受ける第１のＭＲＩ動作モードと、リードが少なくとも１つの電極に対して刺激パルスを供給する第２の治療動作モードとを含む少なくとも２つの動作モードを有するように構成されている請求項７に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１２】
少なくとも１つの電極が複数の電極であり、電極のうちの少なくとも１つが記録電極として構成され、リードは、第３の動作モードを有する３モード動作を行なうように構成されると共に、記録／検出電極から局部組織からのマイクロ電気信号を受ける請求項１１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１３】
ＭＲＩアンテナは、約２．５ｃｍ以下の距離にわたって局部組織から信号を受信するように構成されている請求項１１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１４】
ＭＲＩアンテナは、最も近い電極から約１〜４ｃｍの距離だけ軸方向に離間している請求項１３に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１５】
リードが１０ｃｍを超える長さを有する請求項９に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１６】
局部生体内ＭＲＩ信号を内部で受けるために軸方向に延びる径方向に離間した第１及び第２のシールド層、及び少なくとも１つのコア導体を有するＭＲＩアンテナを備える内部ＭＲＩ適合長尺リードと、
動作時に脳深部組織に対する刺激パルスを生成するように構成されたリードの先端部に保持された少なくとも１つの電極と、
少なくとも１つの電極と通信する刺激回路と、
ＭＲＩアンテナと通信するＭＲＩ信号受信回路と、
刺激回路及び受信回路と通信し、ＭＲＩ受信回路又は刺激回路のいずれかを電気的に接続するためのスプリッタ回路と、
リードの第２のシールド層上のＲＦ誘導電流を抑制するための手段と
を備える継続的に埋め込み可能な脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブシステム。
【請求項１７】
ＭＲＩ ＲＦ送信動作中にＭＲＩアンテナを電気的に切り離すためのデカップリング回路を更に備える請求項１６に記載の脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブ。
【請求項１８】
抑制するための前記手段は、複数の軸方向に離間した第２のシールド層の不連続部を備える請求項１６に記載の脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブ。
【請求項１９】
抑制するための前記手段は、第２のシールド層と通信する軸方向に離間したＲＦチョーク回路を備える請求項１６に記載の脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブ。
【請求項２０】
ＲＦチョーク回路がバラン回路を備える請求項１９に記載の脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブ。
【請求項２１】
神経組織に関連するマイクロ電気信号を受けるためのマイクロ記録電極を更に備える請求項１７に記載の脳深部刺激・イメージングプローブ。
【請求項２２】
リードはその基端部で１つのコネクタに統合し、コネクタは、ＭＲＩスキャナインタフェース及び埋め込み可能なパルス発生器とシリアルに交換可能に係合するように構成されている請求項１７に記載の脳深部刺激・イメージングプローブ。
【請求項２３】
対向する基端部及び先端部を有し、先端部に配置される複数の電極を備える柔軟な細長いプローブ本体と、
プローブ本体のコア内に配置され、各電極に対して１つずつ関連付けられた複数の軸方向に延びる導体と、
導体の少なくとも主要な長さ部分にわたって複数の導体を取り囲む軸方向に延びる内側シールドと、
内側シールドの上側で径方向に離間した軸方向に延びる第２のシールドと、
内側シールド及び第２のシールドの中間に配置された軸方向に延びる第１の絶縁／誘電体層と、
プローブ本体上及び／又はプローブ本体内に少なくとも部分的に配置され、その先端部でＭＲＩ信号を収集できるＭＲＩアンテナ部材と、
ＭＲＩアンテナ部材と通信するＲＦ送信デカップリング回路と、
プローブ本体の基端部に取り付けられ、各電極のための導体送信ラインを保持するように構成された少なくとも１つのコネクタと
を備えるＭＲＩ適合脳深部刺激・ＭＲＩ信号取得プローブシステム。
【請求項２４】
コネクタが、電極又はＭＲＩアンテナ部材を選択的に動作させるため、スプリッタ回路を有するＭＲＩスキャナに取り付くように構成されている請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
ＲＦ送信デカップリング回路を保持するＭＲＩインタフェースを更に備え、ＭＲＩインタフェースは、ＭＲＩ ＲＦ励起送信中にＭＲＩアンテナ部材を切り離すデカップリング回路を用いてＭＲＩスキャナに対してリードを接続するように構成されている請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
ＲＦ送信デカップリング回路がコネクタ内に保持されている請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
デカップリング回路は、ＭＲＩスキャナと係合し且つ電極を切り離すマッチング・チューニングデカップリング回路を備える請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
ＲＦ送信デカップリング回路及び刺激回路と通信するスプリッタ回路を更に備える請求項２３に記載のシステム。
【請求項２９】
刺激回路は、刺激源及び電極の中間の送信経路中に配置されたハイパスフィルタを備える請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
刺激回路は、アンテナ部材及び／又はプローブにより少なくとも部分的に画定されるＭＲＩアンテナを作動させるために使用されるＭＲＩシステムの磁場強度に関連する共振周波数のＲＦ信号を遮断するように構成されている請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
第１及び第２の動作モードに関連する選択的に有効な第１及び第２の電気送信経路を有するスプリッタ回路を更に備え、第１の送信経路は、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナ部材をＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離し、第２の送信経路は、電気刺激又は記録中にそれぞれ電極を刺激源又は記録源に接続する請求項２３に記載のシステム。
【請求項３２】
スプリッタ回路は、第２の送信経路を第１の送信経路から電気的に絶縁するためにＭＲＩ動作中にハイパスフィルタとしての機能を果たすように構成されている請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
スプリッタ回路は、コネクタに対して取り外し可能に取り付くことができるＭＲＩインタフェース内に保持されている請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
スプリッタ回路がコネクタ内に保持されている請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
リードは、ＭＲＩスキャナ及び埋め込み可能なパルス発生器とシリアルに係合するように構成されている請求項２７に記載のシステム。
【請求項３６】
埋め込み可能なパルス発生器はＭＲ適合性がある請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
リードは、神経組織に対して治療流体を放出するように構成された少なくとも１つのルーメン及び関連するポートを備える請求項２７に記載のシステム。
【請求項３８】
リードは、脳深部配置中にカニューレの外側に保持されたコネクタを用いてカニューレ内にスライド可能に入るように構成されている請求項２７に記載のシステム。
【請求項３９】
カニューレはＭＲＩ適合性がある請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
脳深部配置中にＭＲＩ適合定位固定案内システムと共に動作するように構成されている請求項３８に記載のシステム。
【請求項４１】
対向する先端部及び基端部を有する細長い殺菌された生体適合性のあるＭＲＩ適合リードを備え、リードは、ＭＲＩアンテナと、先端部上の複数の刺激電極と、リードのシールド層中に配置された複数の軸方向に離間するＲＦチョークとを備え、リードは、少なくとも第１及び第２の動作モードに関連する選択的に有効な第１及び第２の電気送信経路を有するように構成され、第１の送信経路は、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナをＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離し、第２の送信経路は、電気刺激、切除又は記録中にそれぞれ電極を刺激源、切除源又は記録源に接続する医療用キット。
【請求項４２】
リードは、脳深部刺激のために継続的に埋め込み可能となるように構成されて寸法付けられている請求項４１に記載の医療用キット。
【請求項４３】
リードはその基端部にコネクタを備え、コネクタは、第２の動作モードで継続的に埋め込み可能なパルス発生器と係合するように構成されている請求項４１に記載の医療用キット。
【請求項４４】
コネクタは、第１の動作モードにおいてＭＲＩスキャナと通信するように構成されている請求項４１に記載の医療用キット。
【請求項４５】
コネクタは、スプリッタ回路及びＲＦ送信デカップリング回路を有するＭＲＩインタフェースに接続するように構成され、ＭＲＩインタフェースがＭＲＩスキャナに接続する請求項４４に記載の医療用キット。
【請求項４６】
ＭＲＩアンテナ及びその先端部上の少なくとも１つの刺激電極を備える柔軟な細長いリードを被検体の脳内に挿入するステップと、
ＭＲＩ動作のための第１の電気送信経路、及び刺激動作のための第２の電気送信経路とを有するスプリッタ回路と通信するＭＲＩスキャナインタフェースに対してリードを接続するステップと、
ＭＲＩアンテナに近い局部神経組織に関連するＭＲＩ信号をＭＲＩアンテナから第１の送信経路を使用して取得するステップと、
前記取得ステップに基づいて脳内の所望の位置にリード上の電極を配置するステップと、
第２の送信経路を使用して電極により神経組織を刺激するステップと、
ＲＦ誘導電流の生成及び／又は送信を抑制するようにリードを構成するステップと
を含む、脳深部刺激プローブを配置して動作させる方法であって、前記刺激するステップ及び前記取得するステップが同じリードを使用して実行される、方法。
【請求項４７】
脳内にリードを埋め込んで、脳内の所望の位置に電極を保持させるステップと、
埋め込み可能なパルス発生器に対してリードを接続するステップと、
埋め込み可能なパルス発生器から送信される刺激信号に基づいて少なくとも１つの電極により神経組織を刺激して治療処置を行なうステップと
を更に含む請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記配置するステップは、リードに比べて高い剛性を有するＭＲＩ適合カニューレ本体の孔を通じてリードを挿入するステップを含み、カニューレ本体が頭蓋骨を貫通して神経組織中へと延びる請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記配置するステップは、ＭＲＩ規準マーカーを有する定位固定案内システムを使用して実行される請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
前記取得するステップは、脳内でのリードの位置を追跡するために繰り返されて略リアルタイムで実行される請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
リードは、少なくとも１つの出口ポートを有する軸方向に延びるルーメンを備え、方法は、治療流体を脳内に解放するステップを更に含む請求項４６に記載の方法。
【請求項５２】
前記取得するステップは、前記配置するステップの前に複数回繰り返され、方法は、少なくとも１つの電極から検出されるマイクロ電気音声信号を記録するステップと、取得する前記ステップのうちの少なくとも幾つかの中間で外部オーディオ装置へ前記音声信号を送信するステップとを更に備える請求項４６に記載の方法。
【請求項５３】
ＭＲＩアンテナと少なくとも１つの電極とがＭＲＩイメージングセッション時のＲＦ送信中に切り離される請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
少なくとも１つの電極が複数の電極であり、これらの電極のうちの少なくとも１つが記録及び刺激の両方の電極であり、ＭＲＩアンテナは約１〜４ｃｍの観察長さを有する請求項４６に記載の方法。
【請求項５５】
リードの動作をＭＲＩ動作と刺激動作とに分けるステップを更に含み、電極は、刺激動作及びＭＲＩ動作中において異なる電気回路送信経路を有する請求項４６に記載の方法。
【請求項５６】
少なくとも１つの電極が複数の電極であり、リードは、各電極のためにコア内に保持された軸方向に延びる導電体を有し、各導電体は対応する電極から共通のコネクタへと概ね延びており、方法は、所望の動作モードに応じてコネクタをＭＲＩシステム又は埋め込み可能なパルス発生器に対して選択的に取り付けるステップを更に含む請求項４６に記載の方法。
【請求項５７】
汎用ＭＲＩ適合刺激プローブ及びＭＲＩアンテナを動作させるためのコンピュータプログラムプロダクトであって、前記コンピュータプログラムプロダクトは、
内部にコンピュータ可読プログラムコードが具現化されたコンピュータ可読記憶媒体を備え、前記コンピュータ可読プログラムコードは、
少なくとも１つの電極及びＭＲＩアンテナを有するＭＲＩ適合刺激プローブにおける第１又は第２の動作モードを含む複数の動作モードのうちの１つに制御可能に関わるコンピュータ可読プログラムコードを備え、第１の動作モードは、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナをＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離す第１の送信経路を有し、第２の動作モードは、電気刺激又は記録中に電極を刺激源又は記録源に接続する第２の送信経路を有する、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項５８】
コンピュータ可読プログラムコードは、ほぼ適時であるが第１の動作モードにおけるＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得後に起こるように第２の動作モードの選択の時期を決めるべく構成されている請求項５７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項５９】
第１の動作モードでのＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得にほぼ合わせて略リアルタイムに局部組織のマイクロ記録を得るように構成されたコンピュータ可読プログラムコードを更に備える請求項５７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項６０】
ＭＲＩアンテナ近傍の局部神経組織の複数のＭＲＩ信号を略リアルタイムで取得すると共に、その後、臨床医がプローブの配置を追跡及び／又は案内できるように局部神経組織の複数のマイクロ記録を取得するように構成されたコンピュータ可読プログラムコードを更に備える請求項５７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項６１】
軸方向に延びる内部キャビティが内部に配置された細長い柔軟なプローブ本体と、
プローブ本体の先端部によって保持された少なくとも１つの電極と、
プローブ本体のキャビティ内へスライド可能に延びるように構成され、プローブ本体に対して高い剛性を有する少なくとも１つの軸方向に延びる導体と
を備える、ＭＲＩ適合治療刺激プローブであって、
体内での位置決め中に、少なくとも１つの導体は、プローブ本体と協働し、ＭＲＩ位置決め案内用のＭＲＩ信号を取得するために使用される体内ＭＲＩアンテナを形成し、配置後、少なくとも１つの導体をプローブ本体から取り除いて、プローブ本体及び電極を体内の所定の位置に残すことができる、ＭＲＩ適合治療刺激プローブ。
【請求項６２】
少なくとも１つの電極が複数の電極であり、これらの電極のうちの少なくとも１つが検出・刺激電極として構成されている請求項６１に記載のＭＲＩプローブ。
【請求項６３】
少なくとも１つの導体が複数の取り付けられた絶縁された導体である請求項６２に記載のＭＲＩプローブ。
【請求項６４】
プローブ本体が複数の軸方向に離間するＲＦチョークを有するシールド層を備える請求項６１に記載のＭＲＩプローブ。
【請求項６５】
プローブ本体は、第１の絶縁層と、第１のシールド層と、第２の絶縁層と、第２のシールド層とを備え、第２のシールド層中にＲＦチョークが配置されている請求項６４に記載のＭＲＩプローブ。
【請求項６６】
軸方向に延びる孔を有するＭＲＩ適合カニューレと、
プローブの先端部により保持された少なくとも１つの電極を有する細長い柔軟な刺激・内部ＭＲＩ信号取得プローブと
を備える、ＭＲＩアンテナ刺激プローブシステムであって、
刺激・アンテナプローブは、カニューレの孔を通じてスライド可能に延びるように構成され、動作時、カニューレ及びアンテナプローブが協働して少なくとも１つの脳深部ＭＲＩ信号受信アンテナの構成要素を形成する、ＭＲＩアンテナ刺激プローブシステム。
【請求項６７】
カニューレは、患者の頭蓋骨内に配置されたバーホール内へ挿入されるように構成され、刺激・ＭＲＩアンテナプローブは脳深部配置用に構成されている請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項６８】
カニューレは、内側導電コア上にわたって配置される軸方向に延びるシールドを形成するように構成された複数の略同心の管状部材を備え、シールドとコアとが互いに絶縁されている請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項６９】
カニューレは、位置決め中に刺激・ＭＲＩアンテナプローブと協働してＭＲＩ受信アンテナを形成してＭＲＩ位置決め案内用のＭＲＩ信号を取得する導電シールド層を備える請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項７０】
刺激プローブが体内に埋め込まれたままとなるように構成される請求項６９に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項７１】
刺激・ＭＲＩアンテナプローブが複数の軸方向に離間するＲＦチョークを備える請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項７２】
刺激・アンテナプローブの位置決め場所を脳内の対象部位で保持される際に決定するように構成された制御された配置システムを更に備える請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項１】
先端上に配置された少なくとも１つの刺激電極、及び軸方向に延びるシールド層を有する細長いリードと、
誘導ＲＦ電流がシールド層に沿って生成すること及び／又は移動することを抑制するため、少なくとも１つの電極よりも前側にシールド層上及び／又はシールド層内に配置された複数の軸方向に離間するＲＦチョークと
を備える、生体内医用刺激プローブ。
【請求項２】
リードが先端部に配置された記録／検出電極を更に備える請求項１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項３】
リードが柔軟なリードであり、少なくとも１つの電極が複数の離間した電極であり、リードは、リードのコア内に保持された複数の導体を各電極にそれぞれ１つずつ更に備え、シールド層は、不連続であると共に、リードの少なくとも主要な長さにわたって導体を取り囲み、且つ電極よりも前側のリード位置で終端するように構成されている請求項１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項４】
複数の電極を有するコアを取り囲む軸方向に延びる一次内側シールドを更に備え、不連続なシールド層は、内側シールド層上にわたって配置された略円筒状の二次シールド層であり、一次及び二次シールド層の両方が電極よりも前側のリードの先端位置において終端している請求項３に記載の医用刺激プローブ。
【請求項５】
導体及び一次内側シールドの間に配置された第１の絶縁誘電体層と、一次内側シールド及び二次シールドの間に配置された第２の絶縁誘電体層とを更に備え、導体、第１及び第２の絶縁層、及び一次内側シールド層及び二次シールド層がＭＲＩ適合材料を備え、ＲＦチョークは、約・^４以下の電気的長さを与えるために二次シールド内に形成されている請求項３に記載の医用刺激プローブ。
【請求項６】
リードが生体適合性で且つＭＲＩ適合性の外側高分子層を更に備える請求項５に記載の医用刺激プローブ。
【請求項７】
リードはＭＲＩ適合性があり、ＭＲＩスキャナシステムにおいて印加されるＲＦ励起パルスに応じて信号データを収集して送信するように構成されたＭＲＩアンテナを更に備える請求項１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項８】
ＭＲＩアンテナが約１〜４ｃｍの信号受信長さを有する同軸アンテナである請求項７に記載の医用刺激プローブ。
【請求項９】
リードが継続的に埋め込み可能であり、少なくとも１つの電極は、脳深部刺激を印加するように寸法付けられて構成された複数の電極である請求項１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１０】
基端部に配置されたコネクタを更に備え、コネクタは、埋め込み可能なパルス発生器及びＭＲＩスキャナインタフェースの両方に対して取り外し可能にシリアルに取り付くように構成され、それにより、リードの２モード動作が可能になる請求項７に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１１】
リードは、リードがＭＲＩアンテナからＭＲＩ信号を受ける第１のＭＲＩ動作モードと、リードが少なくとも１つの電極に対して刺激パルスを供給する第２の治療動作モードとを含む少なくとも２つの動作モードを有するように構成されている請求項７に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１２】
少なくとも１つの電極が複数の電極であり、電極のうちの少なくとも１つが記録電極として構成され、リードは、第３の動作モードを有する３モード動作を行なうように構成されると共に、記録／検出電極から局部組織からのマイクロ電気信号を受ける請求項１１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１３】
ＭＲＩアンテナは、約２．５ｃｍ以下の距離にわたって局部組織から信号を受信するように構成されている請求項１１に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１４】
ＭＲＩアンテナは、最も近い電極から約１〜４ｃｍの距離だけ軸方向に離間している請求項１３に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１５】
リードが１０ｃｍを超える長さを有する請求項９に記載の医用刺激プローブ。
【請求項１６】
局部生体内ＭＲＩ信号を内部で受けるために軸方向に延びる径方向に離間した第１及び第２のシールド層、及び少なくとも１つのコア導体を有するＭＲＩアンテナを備える内部ＭＲＩ適合長尺リードと、
動作時に脳深部組織に対する刺激パルスを生成するように構成されたリードの先端部に保持された少なくとも１つの電極と、
少なくとも１つの電極と通信する刺激回路と、
ＭＲＩアンテナと通信するＭＲＩ信号受信回路と、
刺激回路及び受信回路と通信し、ＭＲＩ受信回路又は刺激回路のいずれかを電気的に接続するためのスプリッタ回路と、
リードの第２のシールド層上のＲＦ誘導電流を抑制するための手段と
を備える継続的に埋め込み可能な脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブシステム。
【請求項１７】
ＭＲＩ ＲＦ送信動作中にＭＲＩアンテナを電気的に切り離すためのデカップリング回路を更に備える請求項１６に記載の脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブ。
【請求項１８】
抑制するための前記手段は、複数の軸方向に離間した第２のシールド層の不連続部を備える請求項１６に記載の脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブ。
【請求項１９】
抑制するための前記手段は、第２のシールド層と通信する軸方向に離間したＲＦチョーク回路を備える請求項１６に記載の脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブ。
【請求項２０】
ＲＦチョーク回路がバラン回路を備える請求項１９に記載の脳深部刺激・ＭＲＩイメージングプローブ。
【請求項２１】
神経組織に関連するマイクロ電気信号を受けるためのマイクロ記録電極を更に備える請求項１７に記載の脳深部刺激・イメージングプローブ。
【請求項２２】
リードはその基端部で１つのコネクタに統合し、コネクタは、ＭＲＩスキャナインタフェース及び埋め込み可能なパルス発生器とシリアルに交換可能に係合するように構成されている請求項１７に記載の脳深部刺激・イメージングプローブ。
【請求項２３】
対向する基端部及び先端部を有し、先端部に配置される複数の電極を備える柔軟な細長いプローブ本体と、
プローブ本体のコア内に配置され、各電極に対して１つずつ関連付けられた複数の軸方向に延びる導体と、
導体の少なくとも主要な長さ部分にわたって複数の導体を取り囲む軸方向に延びる内側シールドと、
内側シールドの上側で径方向に離間した軸方向に延びる第２のシールドと、
内側シールド及び第２のシールドの中間に配置された軸方向に延びる第１の絶縁／誘電体層と、
プローブ本体上及び／又はプローブ本体内に少なくとも部分的に配置され、その先端部でＭＲＩ信号を収集できるＭＲＩアンテナ部材と、
ＭＲＩアンテナ部材と通信するＲＦ送信デカップリング回路と、
プローブ本体の基端部に取り付けられ、各電極のための導体送信ラインを保持するように構成された少なくとも１つのコネクタと
を備えるＭＲＩ適合脳深部刺激・ＭＲＩ信号取得プローブシステム。
【請求項２４】
コネクタが、電極又はＭＲＩアンテナ部材を選択的に動作させるため、スプリッタ回路を有するＭＲＩスキャナに取り付くように構成されている請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
ＲＦ送信デカップリング回路を保持するＭＲＩインタフェースを更に備え、ＭＲＩインタフェースは、ＭＲＩ ＲＦ励起送信中にＭＲＩアンテナ部材を切り離すデカップリング回路を用いてＭＲＩスキャナに対してリードを接続するように構成されている請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
ＲＦ送信デカップリング回路がコネクタ内に保持されている請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
デカップリング回路は、ＭＲＩスキャナと係合し且つ電極を切り離すマッチング・チューニングデカップリング回路を備える請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
ＲＦ送信デカップリング回路及び刺激回路と通信するスプリッタ回路を更に備える請求項２３に記載のシステム。
【請求項２９】
刺激回路は、刺激源及び電極の中間の送信経路中に配置されたハイパスフィルタを備える請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
刺激回路は、アンテナ部材及び／又はプローブにより少なくとも部分的に画定されるＭＲＩアンテナを作動させるために使用されるＭＲＩシステムの磁場強度に関連する共振周波数のＲＦ信号を遮断するように構成されている請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
第１及び第２の動作モードに関連する選択的に有効な第１及び第２の電気送信経路を有するスプリッタ回路を更に備え、第１の送信経路は、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナ部材をＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離し、第２の送信経路は、電気刺激又は記録中にそれぞれ電極を刺激源又は記録源に接続する請求項２３に記載のシステム。
【請求項３２】
スプリッタ回路は、第２の送信経路を第１の送信経路から電気的に絶縁するためにＭＲＩ動作中にハイパスフィルタとしての機能を果たすように構成されている請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
スプリッタ回路は、コネクタに対して取り外し可能に取り付くことができるＭＲＩインタフェース内に保持されている請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
スプリッタ回路がコネクタ内に保持されている請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
リードは、ＭＲＩスキャナ及び埋め込み可能なパルス発生器とシリアルに係合するように構成されている請求項２７に記載のシステム。
【請求項３６】
埋め込み可能なパルス発生器はＭＲ適合性がある請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
リードは、神経組織に対して治療流体を放出するように構成された少なくとも１つのルーメン及び関連するポートを備える請求項２７に記載のシステム。
【請求項３８】
リードは、脳深部配置中にカニューレの外側に保持されたコネクタを用いてカニューレ内にスライド可能に入るように構成されている請求項２７に記載のシステム。
【請求項３９】
カニューレはＭＲＩ適合性がある請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
脳深部配置中にＭＲＩ適合定位固定案内システムと共に動作するように構成されている請求項３８に記載のシステム。
【請求項４１】
対向する先端部及び基端部を有する細長い殺菌された生体適合性のあるＭＲＩ適合リードを備え、リードは、ＭＲＩアンテナと、先端部上の複数の刺激電極と、リードのシールド層中に配置された複数の軸方向に離間するＲＦチョークとを備え、リードは、少なくとも第１及び第２の動作モードに関連する選択的に有効な第１及び第２の電気送信経路を有するように構成され、第１の送信経路は、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナをＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離し、第２の送信経路は、電気刺激、切除又は記録中にそれぞれ電極を刺激源、切除源又は記録源に接続する医療用キット。
【請求項４２】
リードは、脳深部刺激のために継続的に埋め込み可能となるように構成されて寸法付けられている請求項４１に記載の医療用キット。
【請求項４３】
リードはその基端部にコネクタを備え、コネクタは、第２の動作モードで継続的に埋め込み可能なパルス発生器と係合するように構成されている請求項４１に記載の医療用キット。
【請求項４４】
コネクタは、第１の動作モードにおいてＭＲＩスキャナと通信するように構成されている請求項４１に記載の医療用キット。
【請求項４５】
コネクタは、スプリッタ回路及びＲＦ送信デカップリング回路を有するＭＲＩインタフェースに接続するように構成され、ＭＲＩインタフェースがＭＲＩスキャナに接続する請求項４４に記載の医療用キット。
【請求項４６】
ＭＲＩアンテナ及びその先端部上の少なくとも１つの刺激電極を備える柔軟な細長いリードを被検体の脳内に挿入するステップと、
ＭＲＩ動作のための第１の電気送信経路、及び刺激動作のための第２の電気送信経路とを有するスプリッタ回路と通信するＭＲＩスキャナインタフェースに対してリードを接続するステップと、
ＭＲＩアンテナに近い局部神経組織に関連するＭＲＩ信号をＭＲＩアンテナから第１の送信経路を使用して取得するステップと、
前記取得ステップに基づいて脳内の所望の位置にリード上の電極を配置するステップと、
第２の送信経路を使用して電極により神経組織を刺激するステップと、
ＲＦ誘導電流の生成及び／又は送信を抑制するようにリードを構成するステップと
を含む、脳深部刺激プローブを配置して動作させる方法であって、前記刺激するステップ及び前記取得するステップが同じリードを使用して実行される、方法。
【請求項４７】
脳内にリードを埋め込んで、脳内の所望の位置に電極を保持させるステップと、
埋め込み可能なパルス発生器に対してリードを接続するステップと、
埋め込み可能なパルス発生器から送信される刺激信号に基づいて少なくとも１つの電極により神経組織を刺激して治療処置を行なうステップと
を更に含む請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記配置するステップは、リードに比べて高い剛性を有するＭＲＩ適合カニューレ本体の孔を通じてリードを挿入するステップを含み、カニューレ本体が頭蓋骨を貫通して神経組織中へと延びる請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記配置するステップは、ＭＲＩ規準マーカーを有する定位固定案内システムを使用して実行される請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
前記取得するステップは、脳内でのリードの位置を追跡するために繰り返されて略リアルタイムで実行される請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
リードは、少なくとも１つの出口ポートを有する軸方向に延びるルーメンを備え、方法は、治療流体を脳内に解放するステップを更に含む請求項４６に記載の方法。
【請求項５２】
前記取得するステップは、前記配置するステップの前に複数回繰り返され、方法は、少なくとも１つの電極から検出されるマイクロ電気音声信号を記録するステップと、取得する前記ステップのうちの少なくとも幾つかの中間で外部オーディオ装置へ前記音声信号を送信するステップとを更に備える請求項４６に記載の方法。
【請求項５３】
ＭＲＩアンテナと少なくとも１つの電極とがＭＲＩイメージングセッション時のＲＦ送信中に切り離される請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
少なくとも１つの電極が複数の電極であり、これらの電極のうちの少なくとも１つが記録及び刺激の両方の電極であり、ＭＲＩアンテナは約１〜４ｃｍの観察長さを有する請求項４６に記載の方法。
【請求項５５】
リードの動作をＭＲＩ動作と刺激動作とに分けるステップを更に含み、電極は、刺激動作及びＭＲＩ動作中において異なる電気回路送信経路を有する請求項４６に記載の方法。
【請求項５６】
少なくとも１つの電極が複数の電極であり、リードは、各電極のためにコア内に保持された軸方向に延びる導電体を有し、各導電体は対応する電極から共通のコネクタへと概ね延びており、方法は、所望の動作モードに応じてコネクタをＭＲＩシステム又は埋め込み可能なパルス発生器に対して選択的に取り付けるステップを更に含む請求項４６に記載の方法。
【請求項５７】
汎用ＭＲＩ適合刺激プローブ及びＭＲＩアンテナを動作させるためのコンピュータプログラムプロダクトであって、前記コンピュータプログラムプロダクトは、
内部にコンピュータ可読プログラムコードが具現化されたコンピュータ可読記憶媒体を備え、前記コンピュータ可読プログラムコードは、
少なくとも１つの電極及びＭＲＩアンテナを有するＭＲＩ適合刺激プローブにおける第１又は第２の動作モードを含む複数の動作モードのうちの１つに制御可能に関わるコンピュータ可読プログラムコードを備え、第１の動作モードは、ＭＲＩ動作中にＭＲＩアンテナをＭＲＩスキャナに接続して電極を切り離す第１の送信経路を有し、第２の動作モードは、電気刺激又は記録中に電極を刺激源又は記録源に接続する第２の送信経路を有する、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項５８】
コンピュータ可読プログラムコードは、ほぼ適時であるが第１の動作モードにおけるＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得後に起こるように第２の動作モードの選択の時期を決めるべく構成されている請求項５７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項５９】
第１の動作モードでのＭＲＩアンテナによるＭＲＩ信号取得にほぼ合わせて略リアルタイムに局部組織のマイクロ記録を得るように構成されたコンピュータ可読プログラムコードを更に備える請求項５７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項６０】
ＭＲＩアンテナ近傍の局部神経組織の複数のＭＲＩ信号を略リアルタイムで取得すると共に、その後、臨床医がプローブの配置を追跡及び／又は案内できるように局部神経組織の複数のマイクロ記録を取得するように構成されたコンピュータ可読プログラムコードを更に備える請求項５７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項６１】
軸方向に延びる内部キャビティが内部に配置された細長い柔軟なプローブ本体と、
プローブ本体の先端部によって保持された少なくとも１つの電極と、
プローブ本体のキャビティ内へスライド可能に延びるように構成され、プローブ本体に対して高い剛性を有する少なくとも１つの軸方向に延びる導体と
を備える、ＭＲＩ適合治療刺激プローブであって、
体内での位置決め中に、少なくとも１つの導体は、プローブ本体と協働し、ＭＲＩ位置決め案内用のＭＲＩ信号を取得するために使用される体内ＭＲＩアンテナを形成し、配置後、少なくとも１つの導体をプローブ本体から取り除いて、プローブ本体及び電極を体内の所定の位置に残すことができる、ＭＲＩ適合治療刺激プローブ。
【請求項６２】
少なくとも１つの電極が複数の電極であり、これらの電極のうちの少なくとも１つが検出・刺激電極として構成されている請求項６１に記載のＭＲＩプローブ。
【請求項６３】
少なくとも１つの導体が複数の取り付けられた絶縁された導体である請求項６２に記載のＭＲＩプローブ。
【請求項６４】
プローブ本体が複数の軸方向に離間するＲＦチョークを有するシールド層を備える請求項６１に記載のＭＲＩプローブ。
【請求項６５】
プローブ本体は、第１の絶縁層と、第１のシールド層と、第２の絶縁層と、第２のシールド層とを備え、第２のシールド層中にＲＦチョークが配置されている請求項６４に記載のＭＲＩプローブ。
【請求項６６】
軸方向に延びる孔を有するＭＲＩ適合カニューレと、
プローブの先端部により保持された少なくとも１つの電極を有する細長い柔軟な刺激・内部ＭＲＩ信号取得プローブと
を備える、ＭＲＩアンテナ刺激プローブシステムであって、
刺激・アンテナプローブは、カニューレの孔を通じてスライド可能に延びるように構成され、動作時、カニューレ及びアンテナプローブが協働して少なくとも１つの脳深部ＭＲＩ信号受信アンテナの構成要素を形成する、ＭＲＩアンテナ刺激プローブシステム。
【請求項６７】
カニューレは、患者の頭蓋骨内に配置されたバーホール内へ挿入されるように構成され、刺激・ＭＲＩアンテナプローブは脳深部配置用に構成されている請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項６８】
カニューレは、内側導電コア上にわたって配置される軸方向に延びるシールドを形成するように構成された複数の略同心の管状部材を備え、シールドとコアとが互いに絶縁されている請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項６９】
カニューレは、位置決め中に刺激・ＭＲＩアンテナプローブと協働してＭＲＩ受信アンテナを形成してＭＲＩ位置決め案内用のＭＲＩ信号を取得する導電シールド層を備える請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項７０】
刺激プローブが体内に埋め込まれたままとなるように構成される請求項６９に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項７１】
刺激・ＭＲＩアンテナプローブが複数の軸方向に離間するＲＦチョークを備える請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【請求項７２】
刺激・アンテナプローブの位置決め場所を脳内の対象部位で保持される際に決定するように構成された制御された配置システムを更に備える請求項６６に記載のＭＲＩアンテナプローブ・刺激プローブシステム。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１０１０８５（Ｐ２０１２−１０１０８５Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６６７７２（Ｐ２０１１−２６６７７２）
【出願日】平成２３年１２月６日（２０１１．１２．６）
【分割の表示】特願２００７−５２５７０２（Ｐ２００７−５２５７０２）の分割
【原出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（５０１３３５７７１）ザ ジョンズ ホプキンス ユニヴァーシティ (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月６日（２０１１．１２．６）
【分割の表示】特願２００７−５２５７０２（Ｐ２００７−５２５７０２）の分割
【原出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（５０１３３５７７１）ザ ジョンズ ホプキンス ユニヴァーシティ (5)
【Ｆターム（参考）】
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