JP2009504276A - 生体機能を制御するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、尿失禁を制御するための方法および装置に関する。尿道と尿自制の適応を維持するため、埋め込み可能な刺激器を用いて尿道周囲の新生括約筋の括約筋に刺激を加える。括約筋の制御を可能にすべく、括約筋に加えられる刺激のレベルを変えるため、フィードバックが用いられる。制御は、ユーザー設定レベル、バイオフィードバック、臨床医により実行され得る。
【選択図】図１２

Description

関連出願
２００３年１２月９日に発行された米国特許第６，６５９，９３６号、２０００年８月４日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ００／００９２５、１９９９年８月４日に申請された豪州仮特許出願ＡＵ ＰＱ２０２６は、生体機能の制御に関する。これらの文献の各々は、参照することによって、その全体が本明細書に組み込まれる。

発明の分野
本発明は、概しては、生体機能を制御するために解剖学的特徴部(anatomical feature)の刺激を制御するための方法および装置に関し、とりわけ、ただし限定的ではないが、失禁を制御するための括約筋の刺激を制御するための方法および装置に関する。

発明の背景
失禁は大きな医療問題である。自制（節制、continence）を維持するため、膀胱の解剖学的構造部(anatomy)の刺激を含む、多くの治療法が提案されている。

自制を助成するため、埋め込まれた括約筋を用いること、および／または、既存の外尿道括約筋（ＥＵＳ）を刺激することは公知である。平滑筋の新生括約筋を用いること（上記の先行国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ００／００９２５号に開示されている）も公知であり、該新生括約筋は、尿道を閉鎖するために、埋め込まれて電気信号によって刺激される。

一般的に、これらの従来技術の構成では、患者は、膀胱出口の閉鎖操作の制御を全く有さず、或いは限定的に有するのみである。ＥＵＳの直接刺激の場合、括約筋自体に内在する損傷があると、より効果が低くなり得る（例えば、内因性括約筋不全が存在する場合）。例えば、平滑筋の新生括約筋の場合、患者は、電気刺激が「オン」（尿道を閉鎖する）または「オフ」（尿道を開放して排尿を可能にする）であるかを制御することができ、他の想定外の刺激の作用は無く、かつ、膀胱の状態に依存した暫定的な閉鎖は無い。対照的に、正常に機能している膀胱では、一連の反射が作用して、過充填することなしに充填を可能にし、かつ、意図しない排尿をすることなしに随意排尿を可能にしており、それは、膀胱内および膀胱周囲の機械的なセンサー（例えば、膀胱壁にある延伸受容器（ストレッチレセプター）、または、膀胱出口にある尿の存在を検出する受容器）からのフィードバックを用いて、制御されかつ段階的にされた方式にて行われる。

発明の概要
第一の態様によれば、本発明は、生体機能を制御するために解剖学的特徴部の刺激を制御する方法を提供し、該方法は、必要な刺激の程度を決定するステップと、該決定に従って刺激を変化させるステップとを有するものである。

一実施形態では、解剖学的特徴部は、骨盤の領域にあるものであって、骨盤の領域の生体機能を制御するためのものである。

一実施形態では、刺激は、電気的であり、かつ、信号発生器によって付与され、該信号発生器は、患者の解剖学的構造部に埋め込まれることが好ましい。

一実施形態では、生体機能は、尿自制を維持するための膀胱制御である。

一実施形態では、必要な刺激の程度を決定するためにバイオフィードバックが用いられる。生体機能が膀胱制御である場合、膀胱の「充満度」を判定するためにセンサーが必要とされ得る。例えば、充満の程度を判定するため、膀胱に延伸センサーまたは長さセンサーが設けられ得る。次に、この判定を用いて加える刺激を変化させる。膀胱の充満度を検出する使用可能な別の方法は、膀胱を横断する２点間のインピーダンス・センサーにより電気インピーダンスを測定することである。他のセンサーを、付加的に、または、代替的に用いてよい。このような使用、即ち、刺激を変更するために１以上のセンサーまたは他の手段を用いることは、バイオフィードバックと呼ばれる。

一実施形態では、必要な刺激の程度を決定するステップは、時間のパラメータに基づき得る。例えば、前回の膀胱の排尿後の時間的期間をモニタリングする。この実施形態では、当該方法は、膀胱の排尿の頻度を求めるため、患者の生理機能をモニタリングする更なるステップを含んでいてもよい。そして、必要な刺激の程度の決定は、前回の排尿事象以後の時間的期間に基づいてもよい。

一実施形態では、必要な刺激の程度を決定するステップは、刺激デバイスの刺激信号パラメータの設定を決定するステップを含んでいてもよい。この実施形態では、該設定は、様々な患者の状況に対して異なり得る。例えば、「日中」設定および「夜間」設定があり得、各々が異なるレベルの付与刺激をもたらし、刺激システムが必要とするエネルギーを最小限にし、新生括約筋の活性化に変動を与え、新生括約筋に隣接する下層組織に対する如何なる不要な圧力または緊張力をも軽減する。もう１つの例として、患者が激しい身体活動に関与するような場合（例えば、テニスの試合または性的活動）、刺激システムは、一時的に刺激を高め、この活動中での漏洩の可能性または程度を低減するように構成され得る。複数の刺激のレベルが事前設定（プリセット）されてよい。一例では、「オフ(off)」、「低(low)」、「中間(medium)」、および、「最大(maximum)」のような設定（セッティング）があり得る。

一実施形態では、刺激のレベルは可変であり得る。

刺激のレベルは、使用者の制御下で変動されてよく、使用者は、患者であってもよい。

一実施形態では、刺激のレベルは、臨床医によって実施される事前較正(pre-calibration)プロセスの一部として設定され得る。

一実施形態では、生体機能は膀胱制御であり、その制御は、収縮性組織の括約筋の刺激によって実行される。括約筋は、既存の尿道括約筋、および／または、埋め込まれた新生括約筋でよい。埋め込まれた新生括約筋は、ＰＣＴ／ＡＵ２００４／００９２５号に述べられているような平滑筋の括約筋でよい。或いは、新生括約筋は、埋め込まれた骨格筋でよい。更なる代替例では、埋め込まれた平滑筋の新生括約筋は、埋め込まれた骨格筋の括約筋で増強(augmented)され得る。更なる実施形態では、収縮性組織の細胞は、別の細胞種、例えば、前駆細胞または幹細胞に由来し得る。括約筋には、任意の適切な収縮性組織が用いられ得る。

一実施形態では、生体の機能は、膀胱の制御であり、かつ、その制御は、膀胱の解剖学的構造部の他の特徴部分の刺激によって実行される。

一実施形態では、使用者（または管理する臨床医）は、転帰(outcome)を特徴づける付加的なデータ（例えば、尿の不随意漏出のような事象、またはもう１つの例として患者が排尿行為の間に不必要に緊張すると感じる場合）を入力することができ、当該システムはこの情報を単独で、或いは患者が開始した排尿情報（例えば、刺激システムの電源が一時的に切れた場合）に加えて用いて、当該システムの性能を向上させるために刺激パラメータを適合させる。

好ましくは、刺激を変化させることは、膀胱の制御のために、より適当な刺激を付与する能力を与える利点を有する。例えば、刺激が平滑筋の新生括約筋に付与される上記の国際特許出願に開示されている発明では、膀胱の排尿まで一定レベルの刺激が付与される。一定不変(constant)のレベルの刺激は不要であってもよい。例えば、膀胱が尿を排出するとき（排尿直後）、刺激する必要はないかもしれず、または、低レベルの刺激のみが必要であるかもしれない。

もう１つの例では、排尿後に刺激を加え、できる限り迅速に粘膜封鎖(mucosal seal)を生じさせるため、比較的高いレベルの刺激が排尿直後に加えられてもよい。粘膜封鎖が達成されると、刺激はより低いレベルに設定され得る。

バイオフィードバック、刺激のレベルを変化させるユーザー入力、または、時間のパラメータ（例えば、排尿以後の時間）に基づいた、刺激を変化させる能力は、患者の快適性を改善する利点を有し、また、尿漏出の低下をももたらし、加えて、埋め込まれたシステムに内蔵電池が組み込まれている場合には、内蔵電池のバッテリー寿命を延ばし得る。

一実施形態では、必要な刺激の程度を決定するステップは、患者の「事象」（例えば、咳、または、笑い、または、姿勢の変化の結果としての腹圧の変化といったもの）の検知に基いて、患者の該事象を補正するために刺激を変更することであってよい。平滑筋の新生括約筋が用いられる一実施形態では、上記のＰＣＴ出願に基づいて、同じ電極または追加電極が設けられ、患者の事象に応じて、電気信号を付与してＥＵＳを刺激し、ＥＵＳを関与させて平滑筋の括約筋が膀胱の機械的封鎖を維持するのを支援し得る。患者の事象が、上記の事象に加えて、身体活動の増大、または、身体活動の減少、患者の姿勢の変化（例えば、患者が横になり、立ち上がる）、および、任意の他の患者の活動を含み得ることに留意されたい。

第二の態様によれば、本発明は、生体機能を制御するために解剖学的構造部の刺激を制御する装置を提供し、当該装置は、必要な刺激の程度を決定するように構成されており、かつ、該決定に従って刺激を変化させるように構成される。

第三の態様によれば、本発明は、生体機能を制御するために解剖学的特徴部の刺激を制御するように、埋め込み可能な刺激器を制御するためのコンピュータープログラムを含み、当該コンピュータープログラムは、該刺激器を制御し、必要な刺激の程度を決定し、その決定に基づいて刺激を変えるものである。

第四の態様によれば、本発明は、コンピューター読み取り可能媒体を提供し、該媒体は、第三の態様によるコンピュータープログラムを提供する。

第五の態様によれば、本発明は、尿失禁を治療する方法を提供し、当該方法は、膀胱の機械的封鎖を維持するために電気信号を加えて新生括約筋を刺激するステップと、患者の事象に応じて、膀胱の閉鎖を強化するために膀胱の解剖学的構造部の領域に追加の電気刺激を付与するステップとを含んでいる。

一実施形態では、膀胱の解剖学的構造部の領域は、外尿道括約筋である。

一実施形態では、上記ＰＣＴ特許出願に開示されているように、新生括約筋は、平滑筋の括約筋の移植組織である。

患者の事象に応じて、ＥＵＳのような膀胱の解剖学的構造部の他の部分を関与させることは、膀胱の漏洩に対する抵抗（新生括約筋の刺激によって付与される）を有利に補足する。

第七の態様によれば、本発明は、患者の尿失禁を治療するための装置を提供し、当該装置は、刺激器デバイスを含んでおり、該デバイスは信号発生器を含んでおり、該信号発生器は、膀胱の内側の粘膜周囲の封鎖を維持するための新生括約筋への刺激のための、および、患者の事象に応じて、膀胱の閉鎖を強化するために膀胱の解剖学的構造部分の刺激のための、電気信号を付与するように構成されている。

一実施形態では、当該装置は患者の事象を検出するための検出装置を含んでいる。

一実施形態では、当該装置は腹圧の上昇を検出するための腹圧検出装置を含んでいる。

一実施形態では、膀胱の解剖学的構造部分がＥＵＳであり、当該装置は、ＥＵＳ内に、または、ＥＵＳに隣接して埋め込まれるように構成された電極を含んでいる。

第八の態様によれば、本発明は、第六または第七の態様による装置を含んだシステムを提供する。

第九の態様によれば、本発明はシステムを提供し、該システムは、第八の態様によるコントローラーを含み、かつ、第六または第七の態様による装置を含む。

第十の態様によれば、本発明は、プログラマー(programmer)を提供し、該プログラマーは、臨床医が、本発明の第六または第七の態様による装置との連絡（インターフェイス）を取ることを可能にするものである。

第十一の態様によれば、本発明はシステムを提供し、該システムは、第十の態様によるプログラマーを含み、かつ、第六または第七の態様による装置を含む。

第十二の態様によれば、本発明はシステムを提供し、該システムは、第十の態様によるプログラマーを含み、第八の態様によるコントローラーを含み、かつ、第六または第七の態様による装置を含む。

第十三の態様によれば、本発明は、第八の態様によるコントローラーを実行するためのコンピュータープログラムを提供する。

第十四の態様によれば、本発明は、第十三の態様によるコントローラーを含むコンピューター読み取り可能媒体を提供する。

第十五の態様によれば、本発明は、第十の態様によるプログラムを実行するための演算（コンピューティング）装置を制御するためのコンピュータープログラムを提供する。

第十六の態様によれば、本発明は、第十五の態様によるコンピュータープログラムを提供するコンピューター読み取り可能媒体を提供する。

本発明の特徴および利点は、添付図面を参照し、単に例証としての本発明の実施形態の以下の説明から明らかとなるであろう。

好ましい態様の詳細な説明
本発明の実施形態の以下の説明は、尿失禁を制御するための方法および装置に関してなされる。しかし、本発明は、尿失禁の制御に限定されない。本発明における方法および装置は他の生体機能の制御に用いられ得る。

図１ａおよび１ｂは、女性および男性の泌尿器の解剖学的構造部の態様を示す概略図である。各図において、尿道は参照番号３０で、膀胱は参照番号３１で示されている。平滑筋の新生括約筋２は、膀胱３１に近い位置、または、他の外科的に都合のよい位置にて、尿道３０の周囲に外科的に埋め込まれている。括約筋２は、上記ＰＣＴ出願の開示に従うように埋め込まれている。

図２を参照すると、女性の解剖学的構造部（同じ装置が男性の解剖学的構造部へと移し換え得ることは理解されよう）だけが示されており、本発明の一実施形態に従って、刺激器デバイス１が患者に埋め込まれている。該刺激器(stimulator)１は、外科的に都合のよいあらゆる位置に埋め込むことができ、この実施形態では、腹筋と皮膚の間に埋め込まれている。刺激器１は、平滑筋の括約筋２を刺激するための電気刺激信号を付与するように構成された信号発生手段を含む。刺激信号を新生括約筋に付与するためのリード線が、刺激器１から新生括約筋２にある電極へと延びている。

信号発生器によって付与される電気刺激信号は、尿道を通じた尿の流れを阻止し、従って、自制を維持するため、平滑筋の括約筋２の収縮を維持する。刺激信号は、予め定められた周波数および予め定められた振幅からなるチャージバランス型２相パルスでよい。あらゆる他の都合のよい信号形状を利用してよい。

上記ＰＣＴ出願に開示されているシステムに従って、該刺激器１は、また、更なる電気信号を生成し、括約筋２を刺激して弛緩させ、尿が尿道を通じて流れることを可能にするように構成されてもよく、それによって、患者が膀胱から尿を排出することを可能にする。更なる電気信号の代わりに、刺激器１は、電気信号を生成することを停止するように構成されてもよく、信号が無いことが括約筋を弛緩させる。

本発明の一実施形態によれば、刺激器は、必要とされ得る刺激の程度を決定し、その決定に基づいて刺激を変えるための構成を組み込んでいる。その決定は多くの方法でなされ得る。

図２では、延伸(stretch)センサー３３が膀胱３１の外面に埋め込まれている。延伸センサー３３からの信号は、膀胱の「充満度」を判定するために用いられ得る。これらの信号は、新生括約筋２に加えられる刺激信号を制御するため、更なるリード線３４を通じて刺激器１にフィードバックされる。膀胱が充満していないとき、新生括約筋２に多くの刺激を付与しないように、刺激信号を変化させてもよい。膀胱が充満すると（延伸受容器が、膀胱が充満しているという指示を与えると）、信号は増大してもよい。

刺激信号は、該信号の周波数、および／または、該信号の振幅を変えることによって、変化させることができる。

膀胱の充満度を判定するための延伸受容器の使用は、バイオフィードバックの単なる一形態であって、必要な刺激の程度に関して決定するために用いられ得るものである。他の形態には、異なるセンサーを用いた膀胱内の圧力または容積、湿潤度またはアンモニアのモニタリングが含まれ得る。センサー（複数）の組合せを利用してもよい。

他のセンサーが膀胱の充満度を評価してもよく、それは、インピーダンスを測定して膀胱内の液体を検出することによって、膀胱圧、膀胱のくびれ部(bladder neck)における尿の存在、尿道の変形を検知することによって、また、他の手法によるものであってもよい。

様々なセンサー手法には、以下のものが含まれ得る。

・インピーダンス・センサーを用いた、膀胱を横断する２点間の電気的インピーダンスの検出。膀胱内の尿は、通路長さ／体積のインピーダンスを変化させ得る。

・腹圧(abdominal pressure)の変化を検出するためのセンサー素子。このやり方の一態様には、圧電素子が含まれ、該素子は、呼吸によって腹圧が変化する間に、および／または、充満である場合と比べた膀胱が空であるときのストレス事象が変化する間に、異なる電気信号を発生するものである。

・尿道の周囲または近傍に配置された、新生括約筋に対する外周のまたはバッキングメッシュ支持体の使用。それが、衝動またはストレス事象の存在下で、拡張偏差を検知する。この場合も、支持要素の本体内に圧電素子が用いられ得る。

・腹圧の変化を検出するために、専用のセンサーが膀胱壁の近傍に配置され得る（充満した膀胱は、空の膀胱と比べて、突発的な圧力変化を受けた場合の適応性が低い）。

・患者の突発的動作の検出も検知され得る。これは、腹壁に縫合された刺激器の突発的な動きを検出することによってなされ得る。如何なる身体動作も検出され得る。例えば、常に電源が入ったシステムに突発的な歪みが生じた場合、衝動事象が検出され得る。

・尿道にまたは尿道の近位に装着された圧電素子は、望んでいない漏洩によって尿道が膨張することに起因して、該圧電素子が歪むと、信号を発生することができ、刺激のレベルが「オフ」（即ち、患者が排尿を望む）でないならば、刺激を増加させるトリガーセンサーとして作用する。

２つ以上のセンサーまたは異なるタイプのセンサーの組合せを用いてよい。

一実施形態では、１つのセンサーまたは複数のセンサーを、刺激器の電源が入った状態にて膀胱圧が高すぎる（腎逆流のリスクがあり得る）かを検知するために用いてよい。この検出圧が得られる場合、この実施形態では、刺激器は、腎損傷を阻止するために刺激を自動的に低下させるとともに、漏出の程度を制限するためにある程度の刺激を維持するようにも構成される。

図６に関連して後述する別の実施形態では、バイオフィードバック・センサーを用いなくてもよいが、その代わりに、刺激器１は、予め定められたアルゴリズムに従って刺激を変えるように構成される。予め定められたアルゴリズムは、システムによる患者の生理機能の「学習」に基いたものであってよく、該システムは、例えば、排尿の出来事(episode)間の通常の頻度を求め、かつ、例えば、排尿直後の刺激信号が、排尿後しばらく経過した場合よりも小さいように、刺激を変化させるためのものである。

別の実施形態では、刺激器１は、１つまたはそれ以上の「設定(settings)」を備えていてもよく、必要な刺激の程度の決定はその設定に基づいてなされる。一実施形態では、「夜間」操作用の設定、および、「日中」操作用の設定があり得る。夜間操作は、日中操作より少ない信号刺激を必要とするだろう。この実施形態を、図７に関連させて、より詳細に説明する。異なる設定範囲を含む他の実施形態については、いくつかの他の図に関連させて説明する。

別の実施形態では、センサーは、腹圧の、胸部容積（せき、くしゃみ）の、または、動作（跳躍、発作的な動き）の突発的変化を検出するように構成される。検出された患者の「事象」は、閉鎖力を増強するために一時的に刺激を変更する。例えば、刺激は、中から高に増加され得る。センサーは患者の体位(body position)の変化も検出し得る。例えば、センサーは患者が横になっていることを検出し、刺激のレベルを低下させ得る。

別の実施形態では、刺激は、他の解剖学的特徴部にも付与され得る。例えば、刺激は、外尿道括約筋(external urinary sphincter)（ＥＵＳ）に加えられ得る。新生括約筋が尿道の周囲に埋め込まれている場合、新生括約筋に加えてＥＵＳに刺激を加えることにより、刺激は変えられ得る。

上記実施形態は、個別にまたは同時に用いられ得る。例えば、刺激は、刺激信号を制御するため、バイオフィードバックと共に用いられる「学習」アルゴリズムに基づいてもよい。複数の刺激設定同士の間を移動するように、ユーザー入力も実行され得る。

刺激器１は、図３に、より詳細に示されている。この実施形態では、信号発生器は、括約筋の刺激のための電気信号を付与するように構成されており、コントロールユニット（制御ユニット）９、および、刺激ドライバー(刺激駆動器、stimulus driver)１０の形態となっている。コントロールユニット９は、刺激をコード化（エンコード）し、該刺激ドライバー１０に信号を付与し、該刺激ドライバー１０は、出力６に刺激信号を送る。上記したように、出力６は、導体３２へ、および、１つ以上の電極へ出力する。

コントロールユニット９は、膀胱３１上のセンサー３３に接続したリード線(lead)３４から信号を受け取る。当該センサーは、膀胱の充満度を検出することができるならば、別の位置に配置されてもよい。前述のように、異なるタイプのセンサーである２つ以上のセンサーを用いてよい。コントロールユニット９は、リード線３４からの信号を処理し、膀胱の充満度を決定する。次に、決定された「充満度」によって、コントロールユニットは刺激ドライバーを制御し、所定レベルの刺激信号を付与する。膀胱の充満度が低いほど、付与される刺激信号のレベルは低い。コントロールユニットは、多くの予め定められた信号レベル、例えば、信号レベル１（低強度）、信号レベル２（中強度）および信号レベル３（最大強度）とともにプログラムされ得る。これらの信号レベルは、延伸受容器３３からの信号に応じて選択される。他の態様では、より多くのレベルを設けてよく、また、信号は、アナログ方式で変化してもよい。

この実施形態では、コントロールユニット９と刺激ドライバー１０とが、復調器８と共に、処理ユニット(processing unit)を形成し、該ユニットは出力６において刺激信号を発生するためのものである。

復調器８は、トランシーバー５によって受信した信号を復調するように構成されている。外部コントロールユニットおよび外部プログラマーユニットは、刺激の付与を制御するため、および／または、刺激を変えるため、トランシーバーを介して処理ユニット４と通信することができる。加えて、より詳細に後述するように、処理ユニット４は、コントロールユニット９、復調器８、および、トランシーバー５を通じて、コントロールユニットまたはプログラマーユニットに信号を送信し得る。送信される信号は、刺激器のパラメータを示す遠隔測定(telemetry)の情報を送るものであってよく、その情報は、較正（キャリブレーション）および制御の目的を含む（ただし、それらには限定されない）多くの目的のために用いられ得る。一例では、送信される信号は、臨床医による患者のモニタリングに利用可能な情報を提供し得る。

刺激器１全体（コンポーネント４および５を含む）は、ハウジングに封入されており、該ハウジングは、生体適合性材料からなるケーシングを含んでおり、該生体適合性材料は、チタン、シリコーンゴム、または、他の許容され得る材料、または、これら材料の組合せといったものであり、不活性材料を含むがそれに限定されるものではない。トランシーバー５による送信および受信のためのＲＦ信号の周波数は、刺激器のケーシングの材料に依存してもよい。

図４は、本発明の一実施形態による装置を示している。当該装置は、トランシーバー５と共に、埋め込まれた刺激器１を一部として含んでいる。電極(electrode(s))４０が、ケーブル３２、３４、および、センサー３３と共に、概略的に示されている。

当該装置は、また、外部コントローラー７を有しており、この外部コントローラーは送信器１１を含んでいる。該コントローラー７は、該刺激器が埋め込まれた患者による操作を意図しており、刺激器１の制御のためのものである。

コントローラー７は、電極４０に送信される刺激信号の制御のため、埋め込まれた刺激器１に信号を選択的に送信する、患者によって操作可能な手段（ボタンまたは任意の他の許容可能な態様、図示せず）を含む。この実施形態では、刺激器は「フェイルセーフ(フェールセーフ：fail safe)」である。信号がコントローラー７から受信されない場合、刺激器は、信号を生成し、該信号が、平滑筋インプラント２内の調子(tone)を維持し、尿道への圧力を維持する。

患者が排尿したくなった場合、患者は、コントローラー７を作動させ、送信器１１を通じて刺激器に信号を送信する。信号の受信に応答して、コントロールユニット９は、刺激信号を停止して括約筋を弛緩させるとともに患者が排尿できるように作動する。

患者が排尿を終了すると、コントローラー７は、患者の制御下で更なる信号を付与するように構成されてよく、その更なる信号は、刺激器１に電極４０への刺激信号の付与を再開させる。別の実施形態（後述）では、ユーザー入力が刺激器を制御して、複数の刺激のレベルの間を移動させてもよい。

「フェイルセーフ」モードでは、更なる信号が生成されない場合、刺激器は、予め定められた期間の後に電極４０への刺激信号の付与を再開する。

平滑筋の括約筋２を収縮させるために付与される刺激信号６は、括約筋における実質的に持続的な収縮活性を付与するように選択される。これには、チャージバランス型２相パルスが好適であろう。該信号は、実質的に一定の３０ｍＡ以下の電流を有し、１５ｍＡのオーダーであってよい。括約筋１に付与される刺激パルス周波数は、０．２５Ｈｚから５Ｈｚの範囲内であり、好ましくは２Ｈｚである。刺激パルス幅は、０．０５ミリ秒（ｍｓ）から１ｍｓの範囲内であり、好ましくは０．１５ｍｓである。これらのパラメータ値は、概して、括約筋の調子(tone)を維持するために「最大(full)」信号が付与されている場合に対するものである。それらの値は、必要とされる刺激がより少ない場合、例えば、バイオフィードバックで必要な刺激はより少ないと判定する場合、より小さくなる。刺激器は、電流調整(current regulated)されており、従って、刺激電圧は、電極間の筋組織の抵抗によって変化する。電圧の典型的な値は、０．２〜７ボルトであろう。

図５は、本発明の一実施形態による装置を示しており、当該装置は、プログラマーユニット１３を含んでおり、該プログラマーユニットは、埋め込まれた刺激器１のパラメータを設定しかつ調節すべく、医師によって利用され得るものである。該プログラマーユニット１３は、トランシーバー１１を通じて刺激器と通信するのに適切なデバイスであってよく、計算装置（コンピューティング・デバイス）を含んでいてもよい。該コントロールユニット９は、トランシーバー１１を通じたプログラマー１３による検出のために、刺激器１の１つ以上のパラメータを示す、刺激器遠隔測定情報を送信するように構成されている。従って、プログラマーユニット１３は、遠隔測定情報から刺激器のパラメータを求めることができ、刺激器１へ制御信号を送信することでパラメータを調節することができる。プログラマーからの信号は、刺激信号の出力電流、形状、周波数、および／または、パルス幅を選択的に変えることができてもよい。

操作においては、医師が刺激信号のパラメータを調節し得る。医師は、膀胱のコントロールにおける刺激の効果について、患者からのフィードバックに注意を払い、次に、刺激が最適になるまでパラメータを再調節してもよい。例えば、平滑筋の括約筋の最大刺激閾値を設定するため、患者が認識したフィードバックが用いられ得る（例えば、新生括約筋に対する何らかの過度の刺激が、急性事象を引き起こすか、および／または、患者によって急性事象として認識されてもよい）。

上記実施形態では、コントローラーまたはプログラマーと刺激器との間の信号は、ＲＦ信号である。ＲＦ以外の他のタイプの伝達媒体が用いられてもよい。例えば、マイクロ波信号が送信に用いられ得、光学信号が用いられ得、他の態様では、磁気的な伝達が用いられてもよい。

刺激器に刺激信号の生成を停止させ、それによって患者が排尿できるようにするために、磁気的な伝達が、コントローラーユニット７に対して用いられてもよい。この実施形態では、コントロールユニット７は、単純な磁石でよく、これは、該磁石が刺激器１の磁気レシーバを通過した際に、刺激器が括約筋を収縮させるための刺激信号の付与を停止するものである。光学的な信号、マイクロ波信号、およびその他のような、磁気的な伝達以外の他の手段が用いられ得る。

図６は、括約筋２の刺激に必要な刺激量を求め、括約筋の刺激２を調節するためのプロセスを例示する概略図である。このプロセスは、バイオフィードバックを必要としない。その代わりに、括約筋の刺激は、認識される排尿欲求に基づいて調節される。この実施形態では、排尿欲求の判定は、時間パラメータ、この場合では前回の排尿からの時間のモニタリング（ステップ１００）に基づいている。その時間が所定の閾値を超えると、括約筋の刺激が調節される（ステップ１０１）。患者が排尿したばかりであれば、膀胱は空の状態であり、必要な刺激のレベルは高くないと想定される。従って、括約筋は比較的低い信号で刺激され得、または、全く刺激されることさえなくてよい。一定の時間的期間の後、膀胱が充満し始めたこと、および、自制が確実に維持されるように括約筋の刺激に対する調節が必要であることが、想定される。

当該プロセスは、多くの異なる閾値を含み得るため、前回の排尿からの時間に依存し、括約筋には多くの異なるレベルの刺激が加えられる。

この実施形態を拡張したものでは、当該プロセスにおける更なるステップが設けられ、そのステップでは、排尿と排尿との間の時間をモニタリングし、そして、括約筋の刺激を調節するための閾値を調節（ステップ１０３）するのに利用可能な、排尿同士の間の平均時間を「学習」する。これは、実際には、センサーを必要とせず、単に排尿頻度の情報を必要とするバイオフィードバックの一形態である（コントロールユニット９が、使用者によって刺激が停止され、排尿を可能にする各時間の情報を通じてこの情報を得る）。

コントロールユニット９が、図６のプロセスを実行するように、適切にプログラムされてよいということに留意されたい。リード線３４またはセンサー３３は必要としなくてよい。

しかし、更なる実施形態では、括約筋の刺激に対する調節を決定するため、プロセス・ステップ１００に加え、バイオフィードバック１０４が用いられ得る。その場合、上記のように、バイオフィードバックはセンサー３３およびリード線３４を含み得る。

図７は、括約筋の刺激を調節するための更なるプロセスを示している。このプロセスは、刺激器１の設定が変更されたかどうかを判定することに依存している。刺激器の設定は、使用者による操作のために利用可能である。例えば、ある設定が日中を通して利用可能であり、別の設定が夜間に対して利用可能であってよい。これは、例えば、括約筋を「休ませる」ために夜間には刺激がないことが理想的である場合に用いられ得る。その場合、失禁作用に対処するため、患者は夜間に他の保護デバイスを着用してもよい。

代替的には、設定は、より強い刺激を付与するように用いてよく、例えば、それは、ストレス失禁の出来事のより高い頻度または程度をもたらし得る激しい活動を行う場合にであり、そして、該設定は、安静時にはより軽い刺激を付与するように用いてよい。

図７の実施形態は、図６の実施形態と共に用いてよく、かつ、異なる複数の設定が、図６の実施形態を可能にする設定を、または、図６の実施形態を不可能にする設定を、含んでいてもよい。

図７の実施形態は、また、バイオフィードバックと共にも用いてもよい。

上述のように、刺激器は一連の刺激設定を含み得る。更なる実施形態では、設定は次のようになっていてもよい。
・「オフ」（患者の選択可能な排尿する設定）。刺激はない。
・「低い」。最小の周波数、最小の刺激強度であって、準最大(sub-maximal)の膀胱の充満度／膀胱圧と、尿道の適応(coaptation)を生じさせるものである。
・「中間」。最小の周波数、中間／最大の強度であって、尿道の適応(coaptation)を生じさせるものである。
・「最大」。最大の周波数、最大の強度であって、不要な副作用をもたらすことなく、括約筋に対する追加の閉鎖作用を付与する。この設定は、例えば、患者が、高度に活動的な身体活動を始めている場合（例えば性交渉中）、または、スポーツに参加している場合に用いられ得る。
・「可変」。この設定は、種々の個別の設定、または、設定の連続的な変化を可能にするように構成される。

刺激設定の範囲に対する実際の値は、患者の生理機能、収縮性組織の括約筋の性状（およびその大きさ）、刺激器を実施するのに用いられる構成要素および他の因子のような可変要素に依存し得る。しかし、一般には、刺激器の設定は、上記の箇条書きにした作用を生じさせるように設定される。

刺激器は、多くのパラメータを持ち、該パラメータは、電流、周波数、および、パルス幅を含む刺激設定を変えるために変えられてもよい。これらのパラメータは、各々が作用を有し、また、これらのパラメータの値の異なる組合せを用いて、低い、中間、および、最大の刺激設定を付与し得ることを理解する必要がある。一例では、刺激設定を付与するため、次の範囲が刺激器の値に用いられ得る。
閾値（まさに効果が感じられる閾値であって、かつ、閾値未満はオフである）１ｍＡから３ｍＡ、０．４ｍｓから０．６ｍｓ、および、０．５Ｈｚ〜１．５Ｈｚ、一実施形態では、２ｍＡ、、０．５ｍｓ、１Ｈｚ。
低：３ｍＡから５ｍＡ、０．４ｍｓから０．６ｍｓ、０．５Ｈｚから１．５Ｈｚ、一実施形態では、４ｍＡ、０．５ｍｓ、１Ｈｚ。
中間：６ｍＡから１０ｍＡ、０．４ｍｓから０．６ｍｓ、０．５Ｈｚから１．５Ｈｚ、一実施形態では、８ｍＡ、０．５ｍｓ、１Ｈｚ。
高：６ｍＡから１０ｍＡ、０．４ｍｓから０．６ｍｓ、１．５Ｈｚから２．５Ｈｚ、一実施形態では、８ｍＡ、０．５ｍｓ、２Ｈｚ。

バッテリー寿命を保持するため、先ず、刺激強度（電流）を高め、次に、刺激周波数を高めるほうがよいことに留意すべきである。

更に、位相幅を大きくすることが刺激効率の一助となり得るため、例えば、閾値が５ｍＡである場合、臨床医は、より広い位相幅（例えば、１ｍｓ）を試行してもよく、閾値は４ｍＡに増大し得、他の刺激設定に少し多めの「上部空間(headroom)」を生じさせる。許容可能なパラメータはすべて、刺激器の性能のパラメータ空間内に適合する必要がある。

これらの刺激設定は、多くのやり方にて利用されてよい。
１．ユーザー選択−所望のまたは観測された結果に基づく。患者は所望の排尿頻度、および／または、観測された漏出に基づいて刺激器の設定を選択する。コントローラーユニット７は、使用者が設定を選択することを可能にするのに十分なユーザー入力のユーザー手段（例えば、使用者に作動させられるボタンの形態になっている）を備える。
２．使用者によって選択される操作環境モード。これらは、中間の設定に相当する「日中(day)」モードを含んでいる。夜間モードは、低の設定に相当する。活動モード(active mode)は、最大設定に相当し、例えば、より激しい身体活動のためのものである。
３．刺激器の設定同士の間の移動は、排尿からの時間に基づいて決定され得る。患者が排尿事象を開始した後、システムは低に戻り、次に、膀胱が現時点でより高い充満度を有すると想定し、プログラム時間にて自動的に中設定に増大する。排尿事象が生じると、このサイクルは繰り返され得る。
４．刺激器の設定同士の間の移動は、センサーからのフィードバックに基づいて開始され得る。低、中、最大の間の刺激設定に対する膀胱のセンサー入力は、検知対象に依存する。例えば、患者が身体活動に着手していることを検出し得るセンサー（即ち、センサーが突発的動作を検知する）のように、センサーが漏出のリスクが高いことを示す場合、最大刺激が用いられ得る。
５．処置の進展。患者の膀胱の生理機能が変化すると（例えば、膀胱の順応性が改善すると）、徐々に漏出しているというよりも膀胱が今充満していることを考えると、または、尿道の動態に変化があると（より硬くなり、或いはより柔軟になると）、刺激器の設定の異なる制御が必要とされ得る。例えば、患者は、より頻繁な最大モード状態にあるかもしれない。これにより、臨床医は、プログラマーユニットを用いて、関連する刺激の主要なパラメータ群を変更する必要があり得る。代替的には、経過観察において、臨床医は、各設定において患者が費やした時間を観察し得る。例えば、患者が所望の成果を得るため、あまりに頻繁に最大モード状態にある場合、臨床医は適切であるべきパラメータに関するフィードバックを与え得る（例えば、中に相当する刺激設定に高める）。
６．患者の排尿事象の直後、当該システムは、排尿後にできるだけ迅速に粘膜封鎖を生じさせるため、自動的に刺激を最大に設定してもよく、次に、刺激をより低い設定、例えば、中間に引き下げてよい。適応（coaptation）を生じさせるための別個の刺激設定が、排尿後に短時間（例えば、５から６０秒）用いられる代替の実施形態に含まれ得る（即ち、低、中間または最大の設定ではなく、適応（coaptation）のための別個の設定）。

設定を確定するため、一実施形態では、事前較正(pre-calibration)のプロセスが、例えば、臨床医によって実行される。図８は、本発明の一実施形態による事前較正プロセスを示すフローダイアグラムである。刺激器の設定を設定する（１５０）ため、臨床医は、新生括約筋の位置において尿道を観察し（１５１）（例えば、膀胱鏡検査、超音波、小孔(ostopy)を通したもの、などによるもの）、尿道を観察（１５１）し続けながら刺激設定を高める（例えば、強度、次に、周波数）（１５２）。尿道の最初の変化の観察時（１５３）、臨床医は、刺激の効率に関するフードバックを臨床医に与える刺激リード閾値１５４を設定する。尿道が閉鎖されていることを認めると（１５５）、臨床医は中設定を設定する（１５６）。次に、臨床医は、依然として適応（coaptation）を生じさせる、より低いレベルに刺激器の設定を引き下げ（１５７）、このレベルを低レベルに設定する（１５８）。

次に、臨床医は、刺激のレベルを高め、疼痛または刺激感のような刺激の不要な作用を観察し（１５９）、次に、不要な副作用を阻止するため、刺激のレベルを引き下げ（１６０）、そのレベルを最大として設定する（１６１）。

更なるレベルまたは代替レベルを設定するため、他の事前較正プロセスを用いることができることを理解されよう。患者は、刺激のレベルを再設定するために、定期的に臨床医を受診してよい。

図９は、適切なコントローラーユニットが提供されれば、使用者がその刺激のレベルを直接選択できる（１７０）ということを示す概略図である。使用者は、低１７１、中間１７２、および、最大１７３の中から選択する。臨床医は、患者が記録した経験内容により各モードに費やされた時間を検討し、経過観察受診時に調節し得る。この実施形態では、コントローラーは、使用者がアクチュエータ使用可能なインタフェース（例えば、ロータリースイッチ、または、他のタイプのスイッチ、または、コントロール）を含んでおり、これは、使用者が刺激と設定を切り替えることを可能にするためのものである。

図１０は、低、中および最大レベルが、夜間および日中および活動操作環境モード１８１、１８２、１８３と同義に用いられ得ることを示す。この場合も、使用者はこの特定の操作環境におけるレベルを選択する（１８４）。患者は夜間にパッドを着用することを選択し得、使用者がより非活動的であると思われるため、適切な低設定は図８に示されるプロセスよりも低くてよい。

図１１は、前回の排尿以後の時間に基づく設定レベル同士の間の自動調節の、より詳細なプロセスを示す流れ図である（図６に関して上述）。このシステムは、患者によって選択され（適切なコントロールユニットを用いて）、または、臨床医によって選択され得る「自動」モードを有していてもよい（１９０）。患者の排尿事象の後、低の初期刺激レベルが設定される（１９１）。代替的な実施形態では、尿道の適応（coaptation）を生じさせるため、低レベルに戻る前に、予め定められた時間だけ、初期のより高いレベルが実行されてよいことに留意されたい。タイマー１９２が遅延時間の期間へスタートする。遅延時間が経過したかを確定するため、タイマーがシステムによってチェックされる（１９３）。第一の遅延時間が経過すると（１９４）、刺激器のレベルが中間に調節される（１９５）。第二の遅延時間が経過すると（１９６）、刺激のレベルは最大に調節される（１９７）。患者が排尿を所望する際、刺激のレベルをオフに調節する（１９８）。そしてこのサイクルが繰り返される。

図１２は、センサーによって検知されたフィードバックに基づいて刺激器の設定を調節するプロセスを示す。センサーモードは、適切なコントロールユニットを有する患者により、または、システムの較正／プログラミングに従事する臨床医により、選択され得る。初期刺激は低に設定され（２０１）、次に、膀胱の充満度を評価するためにセンサーが用いられる（２０２）。膀胱が部分的に充満している場合（２０３）、刺激は中に調節される（２０４）。センサーが、膀胱が充満していることを検知した場合（２０５）、刺激は最大に調節される（２０６）。患者が排尿すると（刺激のレベルはオフ（２０７））、このサイクルが繰り返される。上述のように、多くの異なるセンサーが用いられ得、膀胱の充満度を評価するためのみではないことに留意されたい。センサーは、例えば、身体活動を評価するのに用いられ得、刺激設定が、それに応じて調節される。

図１４は、本発明の更なる実施形態によるシステムを示している。このシステムでは、刺激を変更して新生括約筋３０１を増強し、漏出の程度を低くすることができる埋め込み可能な刺激器３００を用いている。センサー３０２は、腹圧、胸部容積（咳嗽、噴嚔）または動作（跳躍、発作的な動き）の突発的変化を検出するように構成される。検出された患者の「事象(event)」は、閉鎖力を増強するためにＥＵＳ（３０３）に対する刺激を一時的に変更する。この実施形態は、新生括約筋３０１を刺激するための電極３０４およびＥＵＳ（３０３）を刺激するための更なる電極３０５、３０６を示している。ＥＵＳは、付加的な閉鎖を付与し得るが、骨盤底の他の筋肉のような他の骨盤の解剖学的構造部も、新生括約筋と併せて尿の漏出を阻止するのに役立ち得る。骨盤底を用いて新生括約筋が自制を維持することに役立つように、骨盤底の適切な部分に更なる電極が設けられ得る。

更なる実施形態では、患者が水平ポジション「横になっている(lying down)」であるか、または、直立姿勢になってであるかを検知するためのセンサーが設けられる。センサーは、刺激器３００のハウジング内に組み込むことができる。横になっているとき（例えば、眠るために）、刺激器３００は、先ず、水平ポジションを検知し、刺激信号の１以上のパラメータを変更し得る。

刺激は、任意の患者の事象に従って変更してもよく、および／または、アシストするために、ＥＵＳのような他の解剖学的特徴部を用いてもよい。例えば、咳嗽または笑いによって生じる圧力変化は、新生括約筋、および／または、ＥＵＳに対する刺激の増大をもたらし得る。

図１３は、患者の経過観察(follow up)のために実施され得る１つのプロセスを示している。このプロセスでは、患者は、臨床医を訪れて経過観察を受ける（２１０）。患者の病歴が検討され（２１１）、低、中間および最大のパラメータ設定に、患者がそれまでどれだけの量の時間を費やしたかが求められる（２１２）。この実施形態では、刺激コントロールユニットは、メモリーを含んでおり、該メモリーは、これらの時間を示すデータ記録(data log)を含んでいる。刺激リードの閾値が評価され（２１３）、最大設定において不要な作用がないことを確認するための再較正が行われる（２１４）。低、中間および最大に対するパラメータが調節され得る（２１５）。患者の経過観察が終了する（２１６）。

国際特許出願公開公報ＷＯ ０１／１０３５７号に開示されているように、上記実施形態の装置は、平滑筋の括約筋(smooth muscle sphincter)の形態になっている新生括約筋(neosphincter)へ刺激信号を付与するものであり、該新生括約筋は、通常、生体のどこかの部位から取られ、尿道の周囲に移植されたものである。本発明の装置は、そのような新生括約筋に刺激信号を付与することに限定されることはない。信号は、その代わりに、他の解剖学的特徴部に付与されてもよい。例えば、平滑筋の新生括約筋がなんら存在しない状態で、尿道に圧力を加えるために外尿道括約筋が刺激されてもよい。新生括約筋、または、他の埋め込まれた括約筋が存在する場合、刺激は、新生括約筋に対して変化させてよく、また、尿道に加えられる力を補足(supplement)するために、ＥＵＳにも加えてよい。

上記実施形態では、埋め込み可能な刺激器の電源は、電池の形態にて供給される。これらは図示されていない。これらは、消耗する一次電池（刺激器の交換を要する）、再充電可能なものであってよく、また、患者の体外から伝送される、ＲＦまたは他の形態のエネルギーによって、インプラントはパワーを供給されてもよい。

上述のように、インプラント刺激器は、生体適合性シリコーン材料のような生物学的に不活性な材料に封入され、収容されることが好ましい。金属電極およびリード線は、生物学的に不活性な材料（例えば、プラチナ、または、プラチナ−イリジウム合金）からなることが好ましい。接続ワイヤーは、腹筋と皮膚との間に配置されることが好ましい。

上記実施形態では、本発明の方法および装置を実施するために、ソフトウェアがハードウェアに対し制御され得る。ソフトウェアは、本明細書で述べた機能を実行するように設計され得ることを理解されよう。

特許請求の範囲および本発明の前述の記載では、表現言語または必要な含意により文脈にて別段必要とする場合を除き、「有する（comprise）」という語、または、「有する（comprises）」または「有する（comprising）」というのような変化形は、含有する意味で用いられ、即ち、述べられた特徴の存在を明示するためであって、本発明の種々の実施形態における、さらなる特徴の存在や付加を除外するものではない。

広範に説明した本発明の精神および範囲から逸脱することなく、具体的な実施形態に示されるように、本発明に対して多くの変形、および／または、改変をなし得ることを当業者は理解されよう。従って、本発明の実施形態はあらゆる点において例示的であって限定的ではないとみなされるべきである。

図１ａおよび１ｂは、男性および女性の膀胱の解剖学構造の概略図であって、新生括約筋の埋め込み部位を示している。 図２は、女性の膀胱の解剖学構造の概略図であって、本発明の一実施形態による埋め込まれた刺激器を示している。 図３は、図２の刺激器の構成要素を示す概略図である。 図４は、本発明の一実施形態による装置を示す概略図である。 図５は、本発明の一実施形態による装置を示す概略図である。 図６は、本発明の一実施形態によるプロセスステップを示すフローダイアグラム（流れ図）である。 図７は、本発明の一実施形態によるプロセスステップを示す、更なるフローダイアグラムである。 図８は、本発明の一実施形態によって、刺激設定を事前に較正するためのプロセスステップを示す、更なるフローダイアグラムである。 図９は、本発明の一実施形態によって、使用者が直接的に刺激のレベルを選択するプロセスを示す、更なるフローダイアグラムである。 図１０は、本発明の一実施形態によって、使用者による設定の操作を示す、更なるフローダイアグラムである。 図１１は、本発明の一実施形態によって、前回の排尿以後の時間に基づき刺激のレベルを調節するプロセスを示すフローダイアグラムである。 図１２は、本発明の一実施形態による、センサー入力に基づく刺激のレベルの調節を示すフローダイアグラムである。 図１３は、本発明の一実施形態による、刺激器のパラメータの最適化プロセスを示すフローダイアグラムである。 図１４は、本発明の更なる一実施形態の実施を示す概略図である。

Claims (113)

1. 生体機能を制御するために解剖学的特徴部の刺激を制御する方法であって、
   必要な刺激の程度を決定するステップと、該決定に従って刺激を変化させるステップとを有する、
   前記方法。
2. 生体機能が、自制と関連するものである、請求項２に記載の方法。
3. 生体機能が、膀胱制御であって、尿自制を維持するためのものである、請求項３に記載の方法。
4. 必要な刺激の程度を決定するために、バイオフィードバックが採用されている、請求項３に記載の方法。
5. バイオフィードバックが、膀胱の充満度を示すように構成されている、請求項４に記載の方法。
6. バイオフィードバックが、膀胱壁の延伸を検知することによって実行されるものである、請求項４または５に記載の方法。
7. バイオフィードバックが、膀胱に関連した電気インピーダンスを検知することによって実行されるものである、請求項４、５または６に記載の方法。
8. バイオフィードバックが、尿道および／または膀胱の変形を検知することによって実行されるものである、請求項４から７のいずれか一項に記載の方法。
9. バイオフィードバックが、膀胱圧を検知することによって実行されるものである、請求項４から８のいずれか一項に記載の方法。
10. バイオフィードバックが、膀胱のくびれ部における尿の存在を検知することによって実行されるものである、請求項４から９のいずれか一項に記載の方法。
11. バイオフィードバックが、患者の身体的な活動を検知することによって実行されるものである、請求項４から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 身体的な活動を検知するステップが、患者の突発的な動作を検知するステップを含んでいる、請求項１１に記載の方法。
13. 必要な刺激の程度を決定するために、時間のパラメータが用いられる、請求項３から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 時間のパラメータが、膀胱の前回の排尿から後の期間である、請求項１３に記載の方法。
15. 膀胱の排尿の頻度を決定するために、患者をモニタリングする更なるステップを有する、請求項１３または１４に記載の方法。
16. 求められた膀胱の排尿の頻度が、必要な刺激の程度を決定するステップにおいて用いられる、請求項１５に記載の方法。
17. 必要な刺激の程度を決定するために、ユーザーの入力が用いられる、請求項３から１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 必要な刺激の程度を決定するために、患者または臨床医が記録した事象が用いられる、請求項３から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 刺激を変えるステップが、複数の刺激のレベル間にて刺激を変えることを有する、請求項３から１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 刺激のレベルの１つが、刺激をしないことである、請求項１９に記載の方法。
21. 刺激をしないことが、膀胱の排尿を可能にするように構成されている、請求項２０に記載の方法。
22. 刺激のレベルの１つが低レベルであって、膀胱の準最大の充満度に、尿道を適応させるように構成されている、請求項１９、２０または２１に記載の方法。
23. 前記低レベルの刺激が、次のパラメータをもった電気刺激によって実行されるものであって、該パラメータが、３ｍＡから５ｍＡの電流、０．１ｍｓから０．６ｍｓの位相幅、０．５Ｈｚから１．５Ｈｚの周波数の刺激信号である、請求項２２に記載の方法。
24. 電気信号が、次のパラメータを有するものであって、該パラメータが、４ｍＡ、０．５ｍｓの位相幅、１Ｈｚの周波数である、請求項２３に記載の方法。
25. 刺激のレベルの１つが、中間レベルであって、膀胱の準最小よりも高い充満度に、尿道を適応させるように構成されている、請求項１９から２４のいずれか一項に記載の方法。
26. 前記中間の刺激が、次のパラメータをもった電気信号によって実行されるものであって、該パラメータが、６ｍＡから１０ｍＡの電流、０．４ｍｓから０．６ｍｓの位相幅、０．５Ｈｚから１．５Ｈｚの周波数である、請求項２５に記載の方法。
27. 電気信号が、次のパラメータを有するものであって、該パラメータが、８ｍＡの電流、０．５ｍｓの位相幅、１Ｈｚの周波数である、請求項２６に記載の方法。
28. 刺激のレベルの１つが、最大レベルであって、準最大よりも高い充満度に、尿道を適応させるように構成されている、請求項１９から２３のいずれか一項に記載の方法。
29. 刺激のレベルが、膀胱の漏洩を回避しまたは最小限にしながら、患者の比較的激しい身体活動を可能にするよう構成されている、請求項２８に記載の方法。
30. 前記最大の刺激のレベルが、次のパラメータをもった電気信号によって実行されるものであって、該パラメータが、６ｍＡから１０ｍＡの電流、０．４ｍｓから０．６ｍｓの位相幅、１．５Ｈｚから２．５Ｈｚの周波数である、請求項２８または２９に記載の方法。
31. 電気信号が、次のパラメータを有するものであって、該パラメータが、８ｍＡの電流、０．５ｍｓの位相幅、２Ｈｚの周波数である、請求項３０に記載の方法。
32. 患者の排尿の事象の後に、比較的低いレベルの刺激を加えるステップと、
    予め定められた時間の後に、該刺激のレベルを比較的高く増大するステップとを
    有する、請求項１９から２９のいずれか一項に記載の方法。
33. 比較的低い刺激のレベルを加える前に、比較的高い刺激のレベルを加える更なるステップを有する、請求項３２に記載の方法。
34. 比較的高い刺激のレベルが、患者の排尿の事象の直後に加えられる、請求項３３に記載の方法。
35. 種々の刺激のレベルにおいて費やされる時間を記録する更なるステップを有する、請求項１９から３４のいずれか一項に記載の方法。
36. 刺激の範囲を事前に較正する更なるステップを有する、請求項２から３４のいずれか一項に記載の方法。
37. 事前較正するステップが、最小限の刺激で開始し、閾値効果があるまで刺激を増加させるステップを有する、請求項３６に記載の方法。
38. 事前較正のステップが、刺激を加えるステップと、患者のフィードバックをモニタリングするステップとを、更に有する、請求項３７に記載の方法。
39. 事前較正のステップが、複数の刺激設定を確定するステップを含んでいる、請求項３６、３７または３８に記載の方法。
40. 複数の刺激設定を確定するステップが、「オフ」設定を確定するステップを有し、この設定では、刺激が無いかまたは最小の刺激であって、膀胱の排尿を可能にするものである、請求項３９に記載の方法。
41. 複数の刺激設定を確定するステップが、準最大の膀胱の充満度で自制を維持するために必要な実質的に最小の刺激として、低の設定を確定するステップを有する、請求項３９または４０に記載の方法。
42. 複数の刺激設定を確定するステップが、膀胱の充満度の範囲に対して自制を維持するために実質的に必要な刺激として、中間の設定を確定するステップを有する、請求項３９、４０または４１に記載の方法。
43. 複数の刺激設定を確定するステップが、不要の副作用を有さない最大の刺激の強度として、高い設定を確定するステップを有する、請求項４０から４２のいずれか一項に記載の方法。
44. 決定するステップが、刺激器の電気刺激設定の設定を決定するステップを含んでいる、請求項３から４３のいずれか一項に記載の方法。
45. 制御が、収縮性組織の括約筋の刺激によって実行されるものである、請求項３から４４のいずれか一項に記載の方法。
46. 適切に刺激された場合に、尿道の閉鎖を生じさせるように、括約筋が構成されている、請求項４５に記載の方法。
47. 括約筋が、埋め込まれた平滑筋の括約筋である、請求項４６に記載の方法。
48. 括約筋に対する刺激の作用を増強するために、括約筋だけでなく、更なる解剖学的特徴部に刺激を加える更なるステップを有する、請求項４５、４６または４７に記載の方法。
49. 追加の解剖学的特徴部が、外尿道括約筋である、請求項４８に記載の方法。
50. 更なる解剖学的特徴部が、骨盤底である、請求項４８または４９に記載の方法。
51. 決定するステップが、患者の事象を検知するステップと、その患者の事象に応じて刺激を変化させるステップとを含んでいる、請求項３から４２のいずれか一項に記載の方法。
52. 患者の事象が、次の事象のうちの１以上を含んでおり、該事象が、笑い、咳、腹圧の突然の変化、患者の身体的な活動、患者の姿勢である、請求項５１に記載の方法。
53. 尿失禁を治療する方法であって、
    新生括約筋を刺激して尿道の周囲での収縮を生じさせるために電気信号を加えるステップと、
    患者の事象に応じて、膀胱の閉鎖を強化するために、膀胱の解剖学的構造部の領域に追加の電気刺激を付与するステップと
    を有する、前記方法。
54. 膀胱の解剖学的構造部の領域が、外尿道括約筋である、請求項５３に記載の方法。
55. 膀胱の解剖学的構造部の領域が、骨盤底である、請求項５３または５４に記載の方法。
56. 生体機能を制御するために解剖学的構造部の刺激を制御する装置であって、
    当該装置は、必要な刺激の程度を決定するように構成されており、かつ、
    該決定に従って刺激を変化させるように構成されている
    前記装置。
57. 解剖学的構造部が、骨盤の領域にあるものであって、骨盤の領域の生体機能を制御するためのものである、請求項５６に記載の装置。
58. 生体機能が自制と関連するものである、請求項４７に記載の装置。
59. 生体機能が尿自制である、請求項４８に記載の装置。
60. さらに、バイオフィードバック・センサーを有し、該センサーは、刺激の決定を可能にするための情報を提供するように構成されている、請求項５９に記載の装置。
61. バイオフィードバック・センサーが、膀胱の「充満度」を示すように構成されている、請求項６０に記載の装置。
62. 前記センサーが、膀胱の壁部の延伸を検知するように構成されている、請求項６１に記載の装置。
63. 前記センサーが、膀胱の充満度を示すために、膀胱を横断する２点間の電気インピーダンスを検出するように構成されている、請求項６１または６２に記載の装置。
64. 前記センサーが、尿道および／または膀胱の、変形を検知するように構成されている、請求項６０から６３のいずれか一項に記載の装置。
65. 前記センサーが、偏位可能な要素を有する、請求項６４に記載の装置。
66. 前記センサーが、膀胱圧の変化を検出するように構成されている、請求項６０から６５のいずれか一項に記載の装置。
67. 前記センサーが、腹圧の変化を検出するように構成されている、請求項６０から６６のいずれか一項に記載の装置。
68. 前記センサーが、患者の動作を検出するように構成されている、請求項６０から６７のいずれか一項に記載の装置。
69. 前記センサーが、患者の突然の動作を検知するように構成されている、請求項６８に記載の装置。
70. 前記センサーが、患者の姿勢または体位を検知するように構成されている、請求項６９から６９のいずれか一項に記載の装置。
71. 前記センサーが、膀胱の領域のためのバッキングメッシュ支持体を有し、尿道の周囲または近傍に配置されるように構成されており、かつ、衝動のまたはストレスの事象の存在下で、拡張偏差を検知するように構成されている、請求項６０から７０のいずれか一項に記載の装置。
72. 刺激の使用者制御を可能にする、使用者入力手段を更に有する、請求項５９から７０のいずれか一項に記載の装置。
73. 使用者入力手段が、使用者が複数の刺激のレベルを切り替えることを可能にする、請求項７２に記載の装置。
74. 必要な刺激の程度を決定するために、時間のパラメータをモニターするように構成されている、請求項５９から７３のいずれか一項に記載の装置。
75. 時間のパラメータが、膀胱の前回の排尿から後の期間である、請求項７４に記載の装置。
76. 膀胱の排尿の頻度を決定するように構成されたモニターを更に有する、請求項７５に記載の装置。
77. 必要な刺激の程度を決定するために、患者または臨床医が記録した事象を評価するように構成されている、請求項５９から７６のいずれか一項に記載の装置。
78. 刺激を与えるための電気刺激器を更に有し、該刺激器は複数のレベルを持っており、当該発明による装置が、それら刺激のレベルから１つの刺激のレベルを選択することで刺激を変更するように構成されている、請求項４９から６４のいずれか一項に記載の装置。
79. 刺激のレベルの１つが、膀胱の準最大の充満度に、尿道を適応させるように構成されている、請求項７８に記載の装置。
80. 前記低レベルの刺激が、次のパラメータをもった電気刺激によって実行されるものであって、該パラメータが、３ｍＡから５ｍＡの電流、０．１ｍｓから０．６ｍｓの位相幅、０．５Ｈｚから１．５Ｈｚの周波数の刺激信号である、請求項７９に記載の装置。
81. 電気信号が、次のパラメータを有するものであって、該パラメータが、４ｍＡ、０．５ｍｓの位相幅、１Ｈｚの周波数である、請求項８０に記載の装置。
82. 刺激のレベルの１つが、中間レベルであって、膀胱の準最小よりも高い充満度に、尿道を適応させるように構成されている、請求項７８から８１のいずれか一項に記載の装置。
83. 前記中間の刺激が、次のパラメータをもった電気信号によって実行されるものであって、該パラメータが、６ｍＡから１０ｍＡの電流、０．４ｍｓから０．６ｍｓの位相幅、０．５Ｈｚから１．５Ｈｚの周波数である、請求項８２に記載の装置。
84. 電気信号が、次のパラメータを有するものであって、該パラメータが、８ｍＡの電流、０．５ｍｓの位相幅、１Ｈｚの周波数である、請求項８３に記載の装置。
85. 刺激のレベルの１つが、最大レベルであって、準最大よりも高い充満度に、尿道を適応させるように構成されている、請求項７８から８４のいずれか一項に記載の装置。
86. 最大の刺激のレベルが、膀胱の漏洩を回避しまたは最小限にしながら、患者の比較的激しい身体活動を可能にするよう構成されている、請求項８５に記載の装置。
87. 前記最大の刺激のレベルが、次のパラメータをもった電気信号によって実行されるものであって、該パラメータが、６ｍＡから１０ｍＡの電流、０．４ｍｓから０．６ｍｓの位相幅、１．５Ｈｚから２．５Ｈｚの周波数である、請求項８５または８６に記載の装置。
88. 電気信号が、次のパラメータを有するものであって、該パラメータが、８ｍＡの電流、０．５ｍｓの位相幅、２Ｈｚの周波数である、請求項８７に記載の装置。
89. 当該装置が、
    患者の排尿の事象の後に、比較的低いレベルの刺激が加えられ、かつ、予め定められた時間の後に、該刺激のレベルが比較的高いレベルへと増大するように構成されている、請求項７８から８８のいずれか一項に記載の装置。
90. 当該装置が、
    比較的低い刺激のレベルの前に、比較的高い刺激のレベルが加えられるように構成されている、請求項８９に記載の装置。
91. 比較的高い刺激のレベルが、患者の排尿の事象の直後に加えられるように構成されている、請求項９０に記載の装置。
92. 種々の刺激のレベルに費やされた時間を記録するように構成されたデータ記録器を更に含む、請求項７８から９１のいずれか一項に記載の装置。
93. 刺激の範囲を事前較正するために、事前較正されるように構成されている、請求項５９から９２のいずれか一項に記載の装置。
94. 収縮性組織の括約筋に刺激を付与するように構成されている、請求項５９から９８のいずれか一項に記載の装置。
95. 収縮性組織の括約筋が、適切に刺激された場合に尿道を閉鎖させるように、該括約筋が配置されている、請求項９４に記載の装置。
96. 括約筋が平滑筋の括約筋である、請求項９４または９５に記載の装置。
97. 括約筋に対する刺激の作用を増強するため、括約筋に加えて、更なる解剖学的特徴部へ刺激を加えることを制御するように構成されている、請求項９４、９５または９６に記載の装置。
98. 追加される解剖学的特徴部が、外尿道括約筋である、請求項９７に記載の装置。
99. 追加される解剖学的特徴部が、骨盤底である、請求項９７または９８に記載の装置。
100. 当該装置が、患者の事象を検知するように構成され、かつ、その患者の事象に応じて刺激を変化させるように構成されている、請求項５９から９９のいずれか一項に記載の装置。
101. 患者の事象が、次の事象のうちの１以上を含んでおり、該事象が、笑い、咳、腹圧の突然の変化、患者の身体的な活動、患者の姿勢である、請求項１００に記載の装置。
102. 尿失禁を治療するための装置であって、
     埋め込み可能な刺激器を含んでおり、該刺激器は、刺激するように、かつ、使用時にそれを尿道の周囲にて収縮させるように構成され、かつ、患者の事象に応じて、膀胱の閉鎖を強化するために膀胱の解剖学的構造部の領域に追加の電気刺激を付与するように構成されている、
     前記装置。
103. 膀胱の解剖学的構造部の領域が、外尿道括約筋である、請求項１０２に記載の装置。
104. 膀胱の解剖学的構造部の領域が、骨盤底である、請求項１０２または１０３に記載の装置。
105. コンピュータープログラムであって、
     請求項１から５５のいずれか一項に記載の方法を実施するために、生体機能を制御するために、解剖学的構造部の刺激を制御するように、埋め込み可能な刺激器を制御するプログラムである、
     前記コンピュータープログラム。
106. 請求項１０５に記載のコンピュータープログラムを提供する、コンピューター読み取り可能媒体。
107. 請求項５６から１０３のいずれか一項に記載の装置のユーザー制御を可能にするためのコントローラーであって、
     前記装置の通信および制御のためのユーザー入力を可能にするように構成されているものである、前記コントローラー。
108. セレクターを含んでおり、該セレクターは、使用者が複数の刺激のレベルから選択することを可能にするものである、請求項１０７に記載のコントローラー。
109. 請求項５６から１０３のいずれか一項に記載の装置と、請求項１０７または１０８に記載のコントローラーとを含むシステム。
110. 臨床医が請求項５６から１０３のいずれか一項に記載の装置との連絡を取ることを可能にするプログラマーであって、該装置のパラメータを制御するためのものである、
     前記プログラマー。
111. 請求項５６から１０３のいずれか一項に記載の装置と、請求項１１０に記載のプログラマーとを含むシステム。
112. 請求項５６から１０３のいずれか一項に記載の装置と、請求項１０７から１０８のいずれか一項に記載のコントローラーと、請求項１１０に記載のプログラマーとを含むシステム。
113. 生体機能を制御する方法であって、請求項５６から１０３のいずれか一項に記載の装置を、外科的に埋め込むステップを有する、前記方法。

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