JP2023514940A - 埋め込み可能なデバイスを使用してユーザの呼吸を支援するシステムおよび方法 - Google Patents
埋め込み可能なデバイスを使用してユーザの呼吸を支援するシステムおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023514940A JP2023514940A JP2022539420A JP2022539420A JP2023514940A JP 2023514940 A JP2023514940 A JP 2023514940A JP 2022539420 A JP2022539420 A JP 2022539420A JP 2022539420 A JP2022539420 A JP 2022539420A JP 2023514940 A JP2023514940 A JP 2023514940A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- user
- stimulation
- respiratory
- breathing
- monitoring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 title claims abstract description 87
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims abstract description 171
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims abstract description 160
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 83
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 claims abstract description 41
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 claims abstract description 21
- 230000003434 inspiratory effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 12
- 210000001169 hypoglossal nerve Anatomy 0.000 claims description 9
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 26
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 20
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 19
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 19
- 230000007958 sleep Effects 0.000 description 18
- 208000008784 apnea Diseases 0.000 description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 16
- 208000004756 Respiratory Insufficiency Diseases 0.000 description 10
- 201000004193 respiratory failure Diseases 0.000 description 10
- 206010008501 Cheyne-Stokes respiration Diseases 0.000 description 9
- 206010021079 Hypopnoea Diseases 0.000 description 9
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 8
- 208000001797 obstructive sleep apnea Diseases 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 208000000122 hyperventilation Diseases 0.000 description 7
- 201000002859 sleep apnea Diseases 0.000 description 7
- 208000000059 Dyspnea Diseases 0.000 description 6
- 206010013975 Dyspnoeas Diseases 0.000 description 6
- 208000018360 neuromuscular disease Diseases 0.000 description 6
- 208000013738 Sleep Initiation and Maintenance disease Diseases 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 206010022437 insomnia Diseases 0.000 description 5
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 5
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000006545 Chronic Obstructive Pulmonary Disease Diseases 0.000 description 4
- 206010020591 Hypercapnia Diseases 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 4
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 3
- 208000005793 Restless legs syndrome Diseases 0.000 description 3
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 3
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 3
- 238000002567 electromyography Methods 0.000 description 3
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 3
- 208000000884 Airway Obstruction Diseases 0.000 description 2
- 208000007590 Disorders of Excessive Somnolence Diseases 0.000 description 2
- 206010013801 Duchenne Muscular Dystrophy Diseases 0.000 description 2
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 2
- 206010002026 amyotrophic lateral sclerosis Diseases 0.000 description 2
- 210000003123 bronchiole Anatomy 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 2
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 210000000867 larynx Anatomy 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 230000004220 muscle function Effects 0.000 description 2
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 2
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 2
- 210000003300 oropharynx Anatomy 0.000 description 2
- 208000023515 periodic limb movement disease Diseases 0.000 description 2
- 210000003800 pharynx Anatomy 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 210000001584 soft palate Anatomy 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 2
- 210000000779 thoracic wall Anatomy 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 210000001260 vocal cord Anatomy 0.000 description 2
- 206010006458 Bronchitis chronic Diseases 0.000 description 1
- 208000003417 Central Sleep Apnea Diseases 0.000 description 1
- 206010008589 Choking Diseases 0.000 description 1
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 1
- 206010011224 Cough Diseases 0.000 description 1
- NOQGZXFMHARMLW-UHFFFAOYSA-N Daminozide Chemical compound CN(C)NC(=O)CCC(O)=O NOQGZXFMHARMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000019505 Deglutition disease Diseases 0.000 description 1
- 206010014561 Emphysema Diseases 0.000 description 1
- 206010021133 Hypoventilation Diseases 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 206010023509 Kyphosis Diseases 0.000 description 1
- 206010024971 Lower respiratory tract infections Diseases 0.000 description 1
- 206010027940 Mood altered Diseases 0.000 description 1
- 208000032580 NMDA receptor encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 208000008705 Nocturnal Myoclonus Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 206010073310 Occupational exposures Diseases 0.000 description 1
- 206010030124 Oedema peripheral Diseases 0.000 description 1
- 206010031123 Orthopnoea Diseases 0.000 description 1
- 206010062519 Poor quality sleep Diseases 0.000 description 1
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 1
- 206010070833 Respiratory muscle weakness Diseases 0.000 description 1
- 206010041235 Snoring Diseases 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 208000022531 anorexia Diseases 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 206010006451 bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 208000007451 chronic bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 208000013116 chronic cough Diseases 0.000 description 1
- 206010061428 decreased appetite Diseases 0.000 description 1
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 210000002409 epiglottis Anatomy 0.000 description 1
- 230000001037 epileptic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001983 hard palate Anatomy 0.000 description 1
- 201000000615 hard palate cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000000870 hyperventilation Effects 0.000 description 1
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 208000030500 lower respiratory tract disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007510 mood change Effects 0.000 description 1
- 208000001022 morbid obesity Diseases 0.000 description 1
- 201000006938 muscular dystrophy Diseases 0.000 description 1
- 230000003274 myotonic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000537 nasal bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000002184 nasal cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 230000007171 neuropathology Effects 0.000 description 1
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 description 1
- 231100000675 occupational exposure Toxicity 0.000 description 1
- 208000012144 orthopnea Diseases 0.000 description 1
- 210000003254 palate Anatomy 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 208000037821 progressive disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004202 respiratory function Effects 0.000 description 1
- 210000003019 respiratory muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 1
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 description 1
- 206010039722 scoliosis Diseases 0.000 description 1
- 208000019116 sleep disease Diseases 0.000 description 1
- 208000022925 sleep disturbance Diseases 0.000 description 1
- 230000004620 sleep latency Effects 0.000 description 1
- 230000003860 sleep quality Effects 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 1
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000009747 swallowing Effects 0.000 description 1
- 230000002889 sympathetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
- A61N1/3606—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
- A61N1/3611—Respiration control
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/0526—Head electrodes
- A61N1/0548—Oral electrodes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
- A61B5/0022—Monitoring a patient using a global network, e.g. telephone networks, internet
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Measuring devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/0816—Measuring devices for examining respiratory frequency
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4836—Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
- A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
- A61B5/686—Permanently implanted devices, e.g. pacemakers, other stimulators, biochips
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
- A61B5/6867—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive specially adapted to be attached or implanted in a specific body part
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3601—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of respiratory organs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
- A61N1/36128—Control systems
- A61N1/36135—Control systems using physiological parameters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
- A61N1/36128—Control systems
- A61N1/36146—Control systems specified by the stimulation parameters
- A61N1/36167—Timing, e.g. stimulation onset
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
- A61N1/37211—Means for communicating with stimulators
- A61N1/37235—Aspects of the external programmer
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/02—Operational features
- A61B2560/0204—Operational features of power management
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/02—Operational features
- A61B2560/0204—Operational features of power management
- A61B2560/0214—Operational features of power management of power generation or supply
- A61B2560/0219—Operational features of power management of power generation or supply of externally powered implanted units
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0204—Acoustic sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0247—Pressure sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
- A61B5/0008—Temperature signals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Measuring devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/087—Measuring breath flow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
- A61B5/1116—Determining posture transitions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
- A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb occurring during breathing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
- A61B5/296—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electromyography [EMG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/0551—Spinal or peripheral nerve electrodes
- A61N1/0558—Anchoring or fixation means therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physiology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
ある方法が、ユーザの体内でそのユーザの胸腔に隣接して位置付けられている呼吸監視デバイスから、ユーザの呼吸と関連付けられた呼吸データを受信することを含む。この方法は、ユーザの呼吸と関連付けられた呼吸データに少なくとも部分的に基づいてそのユーザの呼吸信号を判断することも含む。この方法は、呼吸信号に少なくとも部分的に基づいてそのユーザの将来の吸気の予想開始時期を判断することも含む。この方法は、ユーザの体内でそのユーザの舌に隣接して位置付けられており、かつ呼吸監視デバイスから物理的に分離されている刺激デバイスに、そのユーザの神経の1本以上の枝への電気刺激を予想開始時期に提供させることも含む。【選択図】図3A
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、2020年2月28日に出願された米国仮特許出願第62/983,375号の恩恵と優先権を主張する。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。
本出願は、2020年2月28日に出願された米国仮特許出願第62/983,375号の恩恵と優先権を主張する。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。
(技術分野)
本開示は概して、ユーザの呼吸を支援するシステムおよび方法に関するものであり、特に、判断された刺激時期に1本以上の神経枝を刺激することによって無呼吸の発生防止を支援するシステムおよび方法に関するものである。
本開示は概して、ユーザの呼吸を支援するシステムおよび方法に関するものであり、特に、判断された刺激時期に1本以上の神経枝を刺激することによって無呼吸の発生防止を支援するシステムおよび方法に関するものである。
多くの人が、例えば、睡眠障害呼吸(SDB)、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)、チェーン・ストークス呼吸(CSR)などの睡眠関連呼吸障害を患っている。これらの障害は、本人の呼吸が睡眠中に停止したり、途絶/制限されたりする無呼吸、低呼吸、過呼吸、および高炭酸ガス血症などの事象を特徴とする。睡眠時無呼吸および関連呼吸障害に罹患しているユーザを支援するための様々なシステムは、種々存在する。かかるシステムの中には、ユーザの気道に加圧空気を供給するのを支援するインターフェース(例えばマスク)をユーザが着用する必要があるもの(例えば、連続気道陽圧(CPAP)システム)がある。一部のユーザは、かかるシステムを、不快、使いにくい、高価、見た目が悪い、などと感じている。その他に、神経/筋肉を刺激して気道を開く埋め込み式呼吸監視センサおよび/または刺激装置に依存するシステムもある。ただし、これらのシステムは、センサおよび/またはシミュレータに電力を提供し、センサと刺激装置との間での通信も提供するために、センサとシミュレータとの間に有線接続(例えば、皮膚に埋め込まれたワイヤ)を必要とする。本開示は、これらをはじめとする課題を解決することを目的とする。
本開示のいくつかの実装形態によれば、ユーザの呼吸を支援するシステムが、呼吸監視デバイスと、刺激デバイスと、メモリと、制御システムと、を含む。呼吸監視デバイスは、ユーザの体内でそのユーザの胸腔に隣接して位置付けられるように構成されている。呼吸監視デバイスは、ユーザの呼吸と関連付けられたデータを生成するように構成されたセンサを含む。刺激デバイスは、ユーザの体内でそのユーザの舌に隣接して位置付けられるように構成されている。刺激デバイスは、ユーザの舌に隣接している、そのユーザの神経の1本以上の枝に電気刺激を提供するように構成されている刺激装置を含む。刺激デバイスは、呼吸監視デバイスから物理的に分離されている。メモリは、機械可読命令を記憶する。制御システムは、機械可読命令を実行して、ユーザの呼吸と関連付けられた生成データに少なくとも部分的に基づいてそのユーザの呼吸信号を判断するように構成された1つ以上のプロセッサを含む。制御システムは、特定された1つ以上の吸気部分に少なくとも部分的に基づいて、呼吸信号内で1つ以上の吸気部分と1つ以上の呼気部分とを特定するようにさらに構成されている。制御システムは、ユーザの将来の吸気の予想開始時期を判断するようにさらに構成されている。制御システムは、ユーザの将来の吸気の予想開始時期に少なくとも部分的に基づく刺激時期に、神経の1本以上の枝への電気刺激を刺激デバイスに提供させるようにさらに構成されている。
本開示のいくつかの実装形態によれば、ある方法が、ユーザの体内でそのユーザの胸腔に隣接して位置付けられている呼吸監視デバイスから、そのユーザの呼吸と関連付けられた呼吸データを受信することを含む。この方法は、ユーザの呼吸と関連付けられた呼吸データに少なくとも部分的に基づいてそのユーザの呼吸信号を判断することも含む。この方法は、呼吸信号に少なくとも部分的に基づいてそのユーザの将来の吸気の予想開始時期を判断することも含む。この方法は、ユーザの体内でそのユーザの舌に隣接して位置付けられており、かつ呼吸監視デバイスから物理的に分離されている刺激デバイスに、そのユーザの神経の1本以上の枝への電気刺激を予想開始時期に提供させることも含む。
本開示のいくつかの実装形態によれば、ユーザの呼吸を支援するシステムが、呼吸監視デバイスと、刺激デバイスと、メモリと、制御システムと、を含む。呼吸監視デバイスは、ユーザの体内でそのユーザの胸腔に隣接して位置付けられるように構成されており、そのユーザの呼吸と関連付けられたデータを生成するように構成されたセンサを含む。刺激デバイスは、ユーザの体内でそのユーザの舌に隣接して位置付けられるように構成されており、そのユーザの舌に隣接するユーザの神経の1本以上の枝に電気刺激を提供するように構成されている刺激装置を含む。刺激デバイスは、呼吸監視デバイスから物理的に分離されている。メモリは、機械可読命令を記憶する。制御システムは、機械可読命令を実行して、ユーザの呼吸と関連付けられた生成データに少なくとも部分的に基づいてそのユーザの呼吸信号を判断するように構成された1つ以上のプロセッサを含む。制御システムは、呼吸信号の第1の呼気部分を特定するようにさらに構成されている。制御システムは、第1の呼気部分の直後である呼吸信号の第1の吸気部分の開始であって、開始時期に行われる第1の吸気部分の開始を特定するようにさらに構成されている。制御システムは、開始時期に少なくとも部分的に基づく刺激時期に、神経の1本以上の枝への電気刺激を刺激デバイスに提供させるようにさらに構成されている。
本開示のいくつかの実装形態によれば、ある方法が、ユーザの体内でそのユーザの胸腔に隣接して位置付けられている呼吸監視デバイスから、そのユーザの呼吸と関連付けられた呼吸データを受信することを含む。この方法は、ユーザの呼吸と関連付けられた呼吸データに少なくとも部分的に基づいてそのユーザの呼吸信号を判断することも含む。この方法は、呼吸信号の第1の吸気部分の開始時期を特定することも含む。この方法は、(i)開始時期の後であり、かつ(ii)呼吸信号の第1の呼気部分の前である刺激時期に、ユーザの体内でそのユーザの舌に隣接して位置付けられており、かつ呼吸監視デバイスから物理的に分離されている刺激デバイスに、そのユーザの神経の1本以上の枝への電気刺激を提供させることも含む。
本開示のいくつかの実装形態によれば、ユーザの呼吸を支援するシステムが、呼吸監視デバイスと、刺激デバイスと、メモリと、制御システムと、を含む。呼吸監視デバイスは、ユーザの体内でそのユーザの胸腔に隣接して位置付けられるように構成されており、そのユーザの呼吸と関連付けられたデータを生成するように構成されたセンサを含む。刺激デバイスは、ユーザの体内でそのユーザの舌に隣接して位置付けられるように構成されており、そのユーザの舌に隣接するユーザの神経の1本以上の枝に電気刺激を提供するように構成されている刺激装置を含む。刺激デバイスは、呼吸監視デバイスから物理的に分離されている。メモリは、機械可読命令を記憶する。制御システムは、機械可読命令を実行して、ユーザの呼吸と関連付けられた生成データに少なくとも部分的に基づいてそのユーザの呼吸信号を判断するように構成された1つ以上のプロセッサを含む。制御システムは、呼吸信号の呼気部分の第1の部分を特定するようにさらに構成されている。制御システムは、呼吸信号の呼気部分の第2の部分の開始であって、開始時期に行われる呼気部分の第2の部分の開始を特定するようにさらに構成されている。制御システムは、その開始時期に少なくとも部分的に基づく刺激時期に、神経の1本以上の枝への電気刺激を刺激デバイスに提供させるようにさらに構成されている。
上記概要は、本開示の各実装形態またはすべての態様を表すことを意図するものではない。本開示のさらなる特徴および便益は、下記の詳細な説明および図から明らかである。
本開示は、様々な変更および代替形態が可能であるが、本開示の具体的な実装形態および実施形態が図面に例として示されており、本明細書において詳述される。ただしそれは、開示された特定の形態に本開示を限定することを意図するものではなく、本開示は、添付の請求項によって定義される本開示の精神および範囲内に属するすべての改変物、均等物、および代替物を網羅するということを理解すべきである。
図1Aを参照すると、ユーザ10(例えば、患者)の呼吸器系12の概略が示されており、この呼吸器系は、鼻腔と、口腔と、喉頭と、声帯と、食道と、気管と、気管支と、肺と、肺胞嚢と、心臓と、横隔膜と、を概して含む。ユーザ10は、ユーザ10の呼吸器系12の領域(単数または複数)を概してユーザ10の首部位に含む喉20を有するのが、より一般的である。ユーザ10の横隔膜は、ユーザ10の胸郭の底部に延材する1枚の筋肉である。横隔膜は、心臓、肺、および肋骨を格納するユーザ10の胸腔30を、ユーザ10の腹腔40から概して分け隔てる。横隔膜が収縮すると、胸腔30の容積が増大し、空気が肺に引き込まれる。
図1Aを参照すると、ユーザ10(例えば、患者)の呼吸器系12の概略が示されており、この呼吸器系は、鼻腔と、口腔と、喉頭と、声帯と、食道と、気管と、気管支と、肺と、肺胞嚢と、心臓と、横隔膜と、を概して含む。ユーザ10は、ユーザ10の呼吸器系12の領域(単数または複数)を概してユーザ10の首部位に含む喉20を有するのが、より一般的である。ユーザ10の横隔膜は、ユーザ10の胸郭の底部に延材する1枚の筋肉である。横隔膜は、心臓、肺、および肋骨を格納するユーザ10の胸腔30を、ユーザ10の腹腔40から概して分け隔てる。横隔膜が収縮すると、胸腔30の容積が増大し、空気が肺に引き込まれる。
ここで詳述するとおり、本開示の1つ以上の刺激装置は、(例えば、手術によって埋め込まれたり、注射器を介して注入したりして、)ユーザ10の内部に配置して、ユーザ10の睡眠中の呼吸などを支援することができる。例えば、1つ以上の刺激装置を、ユーザ10の体内でユーザ10の舌16に隣接して位置付けることができる。別の例においては、1つ以上の刺激装置を、ユーザ10の体内、神経(例えば、舌下神経18)および/または神経枝に隣接して位置付けることができる。舌下神経18は概して、舌16の動きを制御することに関与し、舌16の外因性および内因性筋肉に分布する複数の神経枝を含む。
図1Bを参照すると、ユーザ10の上気道14の図が示されており、鼻腔と、鼻骨と、外側鼻軟骨と、大鼻翼軟骨と、鼻孔(片方を図示)と、上唇と、下唇と、喉頭と、硬口蓋と、軟口蓋と、口腔咽頭と、舌と、喉頭蓋と、声帯と、食道と、気管と、を含む。
ユーザ10の呼吸器系12は、ガス交換を促す。ユーザ10の鼻50および口60は、ユーザ10の気道の入り口を形成する。図1Aに最も良好に示すとおり、気道は一連の分岐管を含み、これらの管はユーザ10の肺の中に深く入り込むにつれて、より狭く、より短く、より数が多くなる。肺の主な機能はガス交換であり、吸入された空気から酸素を静脈血液へと移動させ、二酸化炭素を反対方向に移動させる。気管は左右の主気管支に分岐し、最終的には終末細気管支にまで分岐する。気管支は誘導気道を成し、ガス交換には関与しない。気道はさらに分裂して呼吸細気管支に至り、最終的には肺胞に至る。肺の肺胞領域は、ガス交換が行われる場所であり、呼吸領域と称される。
ユーザ10に影響し得る呼吸障害は種々存在する。ある障害は、特定の事象(例えば、無呼吸、低呼吸、過呼吸、またはそれらの任意の組み合わせなど)によって特徴付けられる。睡眠関連障害および/または呼吸障害の例としては、周期性四肢運動障害(PLMD)、下肢静止不能症候群(RLS)、睡眠呼吸障害(SDB)、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)、チェーン・ストークス呼吸(CSR)、呼吸機能不全、肥満過換気症候群(OHS)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、神経筋疾患(NMD)、および胸壁障害などが挙げられる。
閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)は、睡眠呼吸障害(SDB)の一形態であり、異常に小さな上気道と、舌、軟口蓋、中咽頭後壁の領域における筋緊張の通常損失との組み合わせによる睡眠中の上気道の閉塞や遮断などの事象を特徴とする。より一般的には、無呼吸とは概して、空気の閉塞によって生じる呼吸の休止(閉塞性睡眠時無呼吸)または呼吸機能の停止(中枢性無呼吸と称されることが多い)のことである。他のタイプの無呼吸としては、低呼吸、過呼吸、および高炭酸ガス血症が挙げられる。低呼吸は概して、気道の閉塞ではなく、気道の狭窄によって生じる遅い呼吸または浅い呼吸を特徴とする。過呼吸は概して、呼吸の深さおよび/または速度の増加を特徴とする。高炭酸ガス血症は概して、血流中の二酸化炭素量の急増または過剰を特徴とし、不十分な呼吸によって生じるのが典型的である。
チェーン・ストークス呼吸(CSR)は、別の形態の睡眠呼吸障害である。CSRは、患者の呼吸調節器の障害であり、CSRサイクルとして知られる換気の漸増および漸減が交互に周期的に続く。CSRは、動脈血の脱酸素および再曝気の繰り返しによって特徴付けられる。CSRは、反復的な低酸素症故に有害であり得る。ユーザによっては、CCRは、重症不眠、交感神経活動の増加、および後負荷の増加の原因となる、反復性睡眠覚醒を随伴する。
呼吸不全とは、呼吸障害の総称であり、ユーザの需要を満たすための充分な酸素吸息または充分なCO2呼気を肺が行うことができていないことを指す。呼吸不全は、以下の障害の一部または全部を包含し得る。呼吸機能不全(一種の呼吸不全)のユーザは、運動時に異常な息切れを経験することがある。
肥満過換気症候群(OHS)は、低換気の原因が他に明確に無い状態における、重症肥満および覚醒時慢性高炭酸ガス血症の組み合わせとして定義される。症状としては、呼吸困難、起床時の頭痛、および日中の過剰な眠気が挙げられる。
慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、空気の移動に対する抵抗の増加、呼吸の呼息相の延長、肺の正常な弾力性の喪失など、ある特性を共通して有する下気道疾患群のいずれかを包含する。COPDの例として、気腫および慢性気管支炎がある。COPDの原因としては、慢性喫煙(第一危険因子)、職業被ばく、空気汚染および遺伝因子がある。症状としては、労作時呼吸困難、慢性的な咳、および痰の産生が挙げられる。
神経筋疾患(NMD)は、内在筋病理を直接介してまたは神経病理を間接的に介して筋肉機能を損なう多数の疾病および病気を包含する。NMDを罹患しているユーザの一部には、進行性の筋肉機能障害によって特徴付けられる者もあり、結果的に歩行不可能、車椅子への束縛、嚥下困難、呼吸筋力低下に繋がり、最終的には呼吸不全による死亡に繋がる。神経筋障害は、急速進行性と緩徐進行性とに分けることができ、(i)急速進行性障害は、数か月にわたって悪化し、数年以内に死に至る筋機能障害(例えば、10代の筋萎縮性側索硬化症(ALS)およびデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD))を特徴とし、(ii)変性または緩徐進行性障害は、数年にわたって悪化するものの、予命の短縮は軽度にとどまる筋機能障害(例えば、肢帯型、顔面肩甲上腕型、および筋緊張型筋ジストロフィー)を特徴とする。NMDにおける呼吸不全症状を以下に挙げる:全身衰弱の増加、嚥下障害、労作および安静時の呼吸困難、疲労、眠気、起床時の頭痛、および集中および気分の変化の困難。
胸壁障害は、胸郭変形の1つのグループであり、呼吸筋肉と胸郭との間の連結の無効性の原因となる。これらの障害は、拘束性障害によって主に特徴付けられ、長期の炭酸過剰性呼吸不全の可能性を共有する。脊柱側湾症および/または脊柱後側弯症は、重度の呼吸不全をもたらし得る。呼吸不全の症状としては、労作時呼吸困難、末梢浮腫、起座呼吸、反復胸部感染症、起床時頭痛、疲労感、睡眠の質の悪さ、および食欲不振が挙げられる。
これらの他の障害は、睡眠中に起こる特定事象(例えば、いびき、無呼吸、低呼吸、下肢静止不能、睡眠障害、窒息、心拍数増、呼吸困難、喘息発作、てんかん挿間症、発作、またはそれらの任意の組み合わせ)を特徴とする。これらの他の睡眠関連障害は、不眠症と同様の症状を有し得るが、これらの他の睡眠関連障害を不眠症と区別することは、種々の治療を必要とし得る特徴を区別する効果的な治療計画をカスタマイズする上で有用である。例えば、疲労感が一般に不眠症の特徴であるのに対し、日中の過剰な眠気は、他の障害(例えばPLMD)に特有の特徴であり、無意識に眠りに落ちる生理的傾向を反映したものである。
無呼吸-低呼吸指数(AHI)とは、睡眠セッション中の睡眠時無呼吸の深刻度を示すのに使用される指数のことである。AHIは、睡眠セッション中にユーザが経験した無呼吸および/または低呼吸事象の数を、その睡眠セッションにおける総睡眠時間数で除算することによって求められる。この事象は、例えば、少なくとも10秒以上続く呼吸の一時停止であり得る。5未満のAHIは正常とみなされる。5以上15未満のAHIは、軽度の睡眠時無呼吸を示すものとみなされる。15以上30未満のAHIは、中等度の睡眠時無呼吸を示すものとみなされる。30以上のAHIは、重度の睡眠時無呼吸を示すものとみなされる。小児では、1よりも大きいAHIが異常とみなされる。睡眠時無呼吸は、AHIが正常であるとき、またはAHIが正常もしくは軽度であるときに、「制御されている」とみなすことができる。AHIは、酸素飽和度と組み合わせて、閉塞性睡眠時無呼吸の深刻度を示すのに使用することもできる。
本明細書に記載されている障害のうちの1つ以上は、電気刺激を用いて治療することができる。例えば、刺激装置が、電気および/または磁気刺激をユーザ(例えば、神経、神経枝、筋肉など)に提供して、ユーザがこれから経験する無呼吸事象の防止を支援することができる。この電気刺激は、例えば、無呼吸が発生する前に、1つ以上の筋肉を動かし(例えば収縮させ)、ユーザの気道を開かせることにより、無呼吸の防止を支援することができる。この刺激装置は、例えば、舌下神経18(図1B)を電気的に刺激して舌16を動かし、気道を開いて吸息を増やし、無呼吸の発生防止を支援することができる。
典型的な刺激システムにおいては、この刺激装置がユーザの体内に配置される(例えば、埋め込まれる)。呼吸センサもユーザの体内または体表に配置され、ユーザの呼吸を測定する。刺激のタイミングは、呼吸データに基づいて判断される。換言すれば、このシステムは、呼吸データに基づいて略リアルタイムで刺激時期を判断する必要がある。そのため、これらのシステムにおいては、刺激装置および呼吸センサが、通信用(例えば、呼吸センサが刺激時期をシミュレータに合図できるようにするため)および電力用(例えば、呼吸センサおよび/または刺激装置に電力を提供するため)の1本以上のリード線および/またはワイヤを介して電気的に連結されている。これらのリード線/ワイヤは、ユーザの皮膚に埋め込まれたり、潜り込ませたりすることが多いため、ユーザにとって苦痛または厄介であることが多い。また、リード線/ワイヤは破損しやすく(例えば、弛みが十分でないと、ワイヤが組織に詰まったり、引き離されたりし得る)、接続を修復するために別の処置/外科手術が必要となる可能性がある。加えて、有線接続は、ユーザの皮膚にワイヤ/リード線を追加で埋め込む必要があることから、使用できるセンサおよび/またはシミュレータの数に(例えば、冗長性確保のために)実質的な制限を課す。
図2を参照すると、本開示のいくつかの実装形態にかかるシステム100が表されている。システム100は、制御システム110と、メモリデバイス114と、呼吸監視デバイス120と、刺激デバイス130と、1つ以上の送信機140(以下、送信機140)と、1つ以上の受信機142(以下、受信機142)と、磁界発生器144と、着用物146と、1つ以上の外部センサ150と、外部デバイス180と、を含む。
制御システム110は、1つ以上のプロセッサ112(以下、プロセッサ112)を含む。制御システム110は、システム100の様々な構成要素を制御(例えば作動)する目的、および/またはシステム100の構成要素によって取得および/もしくは生成されたデータを分析する目的で使用されるのが一般的である。プロセッサ112は、汎用または特殊用途のプロセッサまたはマイクロプロセッサであり得る。図1には1個のプロセッサ112が示されているが、制御システム110は、単一のハウジング内に存在し得るか、互いに離れて所在し得る任意の適切な数のプロセッサ(例えば、1個のプロセッサ、2個のプロセッサ、5個のプロセッサ、10個のプロセッサなど)を含み得る。制御システム110は、例えば、外部デバイス180のハウジング内、呼吸監視デバイス120のハウジング124内、刺激デバイス130のハウジング136内、またはそれらの任意の組み合わせ内に連結および/または位置付けることができる。制御システム110は、(1つのかかるハウジング内に)集中させるか、(物理的に別個である2つ以上のかかるハウジング内に)分散させることができる。制御システム110を格納する2つ以上のハウジングを含むかかる実装形態においては、かかるハウジングが、互いに近接して、かつ/または遠隔で所在することができる。
メモリデバイス114は、制御システム110のプロセッサ112によって実行可能な機 械可読命令を記憶する。メモリデバイス114は、例えば、ランダムまたはシリアルアクセスメモリデバイス、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ、フラッシュメモリデバイスなど、任意の適切なコンピュータ可読記憶デバイスまたはメディアであり得る。図1には1つのメモリデバイス114が示されているが、システム100は、任意の適切な数のメモリデバイス114(例えば、1個のメモリデバイス、2個のメモリデバイス、5個のメモリデバイス、10個のメモリデバイスなど)を含み得る。メモリデバイス114は、呼吸監視デバイス120のハウジング内、刺激デバイス130のハウジング136内、またはそれらの任意の組み合わせ内に連結および/または配置することができる。制御システム110と同様に、メモリデバイス114は、(1つのかかるハウジング内に)集中させるか、(物理的に異なる2つ以上のかかるハウジング内に)分散させることができる。
いくつかの実装形態においては、メモリデバイス114(図1)が、ユーザと関連付けられたユーザプロファイルを記憶する。ユーザプロファイルは、例えば、ユーザと関連付けられた人口統計情報、ユーザと関連付けられたバイオメトリック情報、ユーザと関連付けられた医療情報、自己申告によるユーザフィードバック、ユーザと関連付けられた睡眠パラメータ(例えば、1つ以上の以前の睡眠セッションから記録された睡眠関連パラメータ)、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。人口統計情報は、例えば、ユーザの年齢、ユーザの性別、ユーザの人種、家族の不眠症または睡眠時無呼吸症歴、ユーザの雇用状況、ユーザの教育状況、ユーザの社会経済的状況、またはそれらの任意の組み合わせを示す情報を含み得る。医療情報としては、例えば、ユーザと関連付けられた1つ以上の病状、ユーザによる薬の使用状況、またはその両方を示す情報が挙げられ得る。医療情報データは、反復睡眠潜時検査(MSLT)の結果またはスコアおよび/もしくはピッツバーグ睡眠質問票(PSQI)のスコアまたは値をさらに含み得る。自己申告によるユーザフィードバックは、自己申告による主観的な睡眠スコア(劣悪、普通、良好など)、自己申告によるユーザの主観的なストレスレベル、自己申告によるユーザの主観的な疲労レベル、自己申告によるユーザの主観的な健康状態、ユーザが経験した最近のライフ事象、またはそれらの任意の組み合わせを示す情報を含み得る。
制御システム110およびメモリデバイス114は、システム100の別々かつ別個の構成要素として図2に記載および図示されているが、いくつかの実装形態においては、制御システム110および/またはメモリデバイス114が、外部デバイス180、呼吸監視デバイス120、および/または刺激デバイス130に統合されている。代替として、いくつかの実装形態においては、制御システム110またはその一部分(例えばプロセッサ112)がクラウドに所在し得(例えば、サーバに統合され、モノのインターネット(IoT)デバイスに統合され、クラウドに接続され、エッジクラウド処理を受け得るなど)、1つ以上のサーバ(例えば、リモートサーバ、ローカルサーバなど)、またはそれらの任意の組み合わせに所在し得る。
システム100の要素の中には、ユーザ10の体内に位置付けられ(例えば、ユーザ10に埋め込まれ)るものがあり、他に、ユーザ10の体外に位置付けられる(例えば、ユーザ10によって着用/装着される)ものもある。ユーザ10の体内に位置付けられるシステム100の要素のうちの1つ以上は、例えば、皮下注射針が取り付けられた注射器を使用してユーザ10の体内に注入されることによってそのように位置付けることができる。代替または追加として、ユーザ10の体内に位置付けられるシステム100の要素のうちの1つ以上は、外科手術によってその場所に配置する(例えば、皮膚を切開して、それらの要素(単数または複数)をその場所に位置付け、皮膚を縫合して閉じる)ことによってそのように位置付けることができる。
呼吸監視デバイス120は、1つ以上のセンサ122と、ハウジング124と、電源126と、を含む。本明細書に記載されているとおり、呼吸監視デバイス120は、ユーザの体内に(例えば、ユーザの胸腔内または胸腔に隣接して)(例えば外科的に)配置することができ、1つ以上のセンサ122は、ユーザの呼吸と関連付けられた、そのユーザの呼吸信号を判断するためのデータを生成する。
1つ以上のセンサ122は、ユーザの呼吸信号(例えば、ユーザの吸気および/または呼気を示す信号)を判断できる元となる生成データ用の任意の適切なセンサ(単数または複数)を含み得る。いくつかの実装形態においては、1つ以上のセンサ122が、ユーザの呼吸(例えば、吸気および/または呼気)を示すデータを生成する空気圧センサ(例えば、大気圧センサ、ゲージ、絶対トランスデューサ)を含む。この圧力センサは、例えば、静電容量センサ、電磁センサ、圧電センサ、歪みゲージセンサ、光学式センサ、電位差センサ、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。いくつかの実装形態においては、1つ以上のセンサ122が、ユーザの呼吸(例えば、吸気および/または呼気)を示すデータを生成するエアフローセンサを含む。いくつかの実装形態においては、1つ以上のセンサ122が、ユーザの呼吸(例えば、吸気および/または呼気)を示すモーションデータを生成するモーションセンサを含む。いくつかの実装形態においては、1つ以上のセンサ122が、ユーザの呼吸(例えば、吸気および/または呼気)を示すデータを生成する音響センサ(例えば、マイクロフォンおよび/またはスピーカ)を含む。他の実装形態においては、1つ以上のセンサ122が、ユーザの呼吸(例えば、吸気および/または呼気)を示すデータを生成する筋電図(EMG)センサを含む。いくつかの実装形態においては、1つ以上のセンサ122が、ユーザの呼吸(例えば、吸気および/または呼気)を示すデータを生成する光電容積(PPG)センサを含む。他の実装形態においては、1つ以上のセンサ122が、血中酸素濃度または酸素飽和度(例えば、SpO2)を示すデータを生成する酸素センサを含み、この酸素センサが、ユーザの呼吸(例えば、吸気および/または呼気)を示す。
いくつかの実装形態においては、呼吸監視デバイス120の1つ以上のセンサ122が、ユーザ10に直接位置付けられる。かかる実装形態においては、ハウジング124が必要とされない。代替として、センサ(単数または複数)122またはその一部分がハウジング124に連結され(例えば、少なくとも部分的にそのハウジング内に位置付けられ)、(センサ122(単数または複数)が連結された)ハウジング124がユーザ10の体内に位置付けられる。ハウジング124は、例えば、皮下注射針を取り付けた注射器を使用してユーザ10の体内に注入されるのを促す細長い錠剤の形状(または他の形状)を有し得る。いくつかの実装形態においては、ハウジング124が、センサ122(単数または複数)の少なくとも一部分をユーザ10の周囲組織から電気的に絶縁する。
センサ(単数または複数)122は、電源126によって給電することができる。電源126は、例えば、バッテリ(例えば、再充電可能バッテリ)であり得る。いくつかの実装形態においては、電源126が、磁界発生器144および/または外部デバイス180によって再充電することができる。電源126を含む呼吸監視デバイス120の代替として、いくつかの実装形態においては、センサ(単数または複数)用の電力が、磁界発生器144(外部デバイス180に含まれ得る)によって電気センサ(単数または複数)に無線で直接供給される。
センサ(単数または複数)122および電源126がハウジング124に連結または統合できることに加え、他にもシステム100のいくつかの要素をハウジング124に連結し、ユーザ10の体内に配置することができる。ハウジング124に連結されるというのは、ハウジング124に連結された要素が、ハウジング124内に完全に収められていること、ハウジング124の外面に取り付けられていること、ハウジング124の1つ以上の開口部から部分的に突出していること、ハウジング124に直接または間接的に取り付けられていること、またはそれらの任意の組み合わせを意味する。例えば、いくつかの実装形態においては、送信機140のうちの1つ以上および/または受信機142のうちの1つ以上を、ハウジング124に連結または統合することができる。
かかる実装形態においては、送信機140および/または受信機142により、呼吸監視デバイス120が、制御システム110、刺激デバイス130、外部デバイス180、またはそれらの任意の組み合わせと(例えば、Bluetooth(登録商標)通信プロトコル、WiFi通信プロトコル、またはその他任意の適切なRF通信プロトコルを使用して)無線通信する(例えば、センサ(単数または複数)122によって生成されたデータを、制御システム110による分析のために送信する)ことができる。Bluetooth(登録商標)が使用される場合には、無線通信周波数がMHz範囲であるのに対し、ブリーチ周波数(breaching frequency)は約15Hzである。そのため、呼吸監視デバイス120のデータは、ユーザの次回の吸気および/または呼気の前に(例えば制御システム110に)無線送信することができる。
刺激デバイス130は、シミュレータ132と、ハウジング136と、電源138と、を含む。本明細書に記載されているとおり、刺激デバイス130は、判断された刺激時期に神経(例えば舌下神経)の1本以上の枝を刺激するために、ユーザの体内に(例えば、ユーザの舌に隣接して)(外科的に)配置することができる。
刺激装置132は、刺激装置132の1本以上のリード線134が、ユーザ10の1つ以上の筋肉および/またはユーザ10の1つ以上の筋肉に接続されているユーザ10の1本以上の神経に隣接して位置付けられるようにユーザ10の体内に位置付けられている。いくつかの実装形態においては、1本以上のリード線134が、1つ以上の筋肉の第1の1つ、および/または1本以上の神経の第1の1本を刺激するように位置付けられている第1のリード線を含む。同様に、第2のリード線が、1つ以上の筋肉の第2の1つ、および/または、1本以上の神経の第2の1本を刺激するように位置付けられている。いくつかの実装形態においては、第1のリード線が、第1の周波数で電気刺激を与え、第2のリード線が、第1の周波数とは異なる第2の周波数で電気刺激を与える。いくつかの実装形態においては、第1のリード線が、第1の強度で電気刺激を与え、第2のリード線が、第1の強度とは異なる第2の強度で電気刺激を与える。代替として、刺激装置132はリードレスであり得、この場合、刺激装置本体が導電性であり、本体の端部が電極の働きをする。
刺激デバイス130は、ユーザ10の体内に位置付けられると、刺激装置132は、電気刺激および/または磁気刺激をユーザ10に届けて、ユーザ10の1つ以上の筋肉を収縮させるのを支援することができる。ユーザ10の1つ以上の筋肉の収縮は、ユーザ10の気道を開くことを支援し得る。この収縮は、代替または追加として、ユーザ10に呼吸努力をさせる(例えば、横隔膜に空気を引き込ませる/吸入させる)ことを支援し得る。この電気刺激は、ユーザ10の1つ以上の筋肉(例えば、ユーザ10の舌の筋肉、ユーザ10の舌に対して包囲および/もしくは隣接する筋肉、頸部の筋肉、咽頭の筋肉、口蓋、ユーザの気道の概して内部もしくは周辺の他の軟組織など)に直接、ならびに/またはその1つ以上の筋肉に接続されている1本以上の神経に直接印加することができる。この電気刺激を(1つ以上の筋肉に直接与えるのではなく)1本以上の神経に向けることにより、(1本以上の神経に接続された)1つ以上の筋肉を収縮させる目的で印加される電気刺激(例えば、電圧、アンペアなど、またはそれらの任意の組み合わせ)を比較的低い強度にすることが可能となる。
刺激装置132は、導伝体(例えば、一部分が電気的に絶縁されているか否かを問わない1本以上の導電性ワイヤ)を含むか、導電体である。刺激装置132は、ユーザ10の1つ以上の筋肉および/または1本以上の神経に電流を運び、かつ/または流して届けることのできる1本以上のリード線134を含む。この電流は、電源138によって供給することができる。電源138は、例えば、バッテリ(例えば、再充電可能バッテリ)であり得る。いくつかの実装形態においては、電源138が、磁界発生器144および/または外部デバイス180によって再充電または通電することができる。バッテリ138を含む刺激装置132の代替として、いくつかの実装形態においては、この電流が、(外部デバイス180に含まれ得る)磁界発生器144によって導電体(単数または複数)に無線で直接供給される。
いくつかの実装形態においては、刺激装置132が、一部分が電気的に絶縁されているか否かを問わず、1本以上の導電性ワイヤを含むだけである。いくつかのかかる実装形態においては、刺激装置132が、約1ミリメートルから約100センチメートルの間の長さ、約1ミリメートルから約100ミリメートルの間の長さ、約1ミリメートルから約10ミリメートルの間の長さ、またはそれらの間の任意の長さを有する。さらに、いくつかのかかる実装形態においては、刺激装置132/ワイヤが、約0.01ミリメートルから約5ミリメートルの間の直径、約0.1ミリメートルから約2ミリメートルの間の直径、約0.1ミリメートルから約1ミリメートルの間の直径、またはそれらの間の任意の直径を有する。刺激装置132のサイズおよび形状は、付属の皮下注射針を有する注射器を介して、刺激デバイス130をユーザ10に注入できるように選択することができる。
いくつかの実装形態においては、刺激装置132が、ユーザ10の体内に直接位置付けられている。かかる実装形態においては、ハウジング136が必要とされない。代替として、刺激装置132またはその一部分がハウジング136に連結され(例えば、少なくとも部分的にその中に位置付けられ)、(刺激装置132が連結された)ハウジング136がユーザ10の体内に位置付けられる。ハウジング136は、例えば、皮下注射針を取り付けた注射器を使用してユーザ10の体内に注入されるのを促す細長い錠剤の形状(または他の形状)を有し得る。いくつかの実装形態においては、ハウジング136が、刺激装置132の少なくとも一部分(例えば、1本以上のリード線134または導電性端部を除く刺激装置132全体)を、ユーザ10の周囲組織から電気的に絶縁する。
刺激装置132がハウジング136に連結できることに加え、他にもシステム100のいくつかの要素をハウジング136に連結し、ユーザ10の体内に配置することができる。ハウジング136に連結されるというのは、ハウジング136に連結された要素が、ハウジング136内に完全に収められていること、ハウジング136の外面に取り付けられていること、ハウジング136の1つ以上の開口部から部分的に突出していること、ハウジング136に直接または間接的に取り付けられていること、またはそれらの任意の組み合わせを意味する。例えば、いくつかの実装形態においては、送信機140のうちの1つ以上および/または受信機142のうちの1つ以上を、ハウジング136に連結または統合することができる。かかる実装形態においては、送信機140および/または受信機142により、呼吸監視デバイス120が、制御システム110、呼吸監視デバイス120、またはそれらの任意の組み合わせと(例えば、Bluetooth(登録商標)通信プロトコル、WiFi通信プロトコル、またはその他任意の適切なRF通信プロトコルを使用して)無線通信する(例えば、刺激装置132を作動させて、電気刺激を送達するための信号を送信する)ことができる。他の実装形態においては、送信機140および受信機142がトランシーバとして組み合わせられる。
いくつかの実装形態においては、刺激デバイス130が、呼吸監視デバイス120が停止した(例えば、呼吸監視デバイス120のバッテリが切れたり、磁界発生器144から受電しなくなったりした)場合であっても、ユーザを自動的に刺激するように構成することができる。かかる実装形態においては、刺激デバイス130を、50%のデューティサイクルで刺激して舌を刺激し続け、吸息時に気道を清潔に保つのを支援するように構成することができる。この刺激は、最適な刺激時期に行われないことがあり、これによって刺激デバイス130で電力消費量が増大し得るものの、ユーザは自動刺激から少なくともいくらかの便益を受ける。ユーザは、外部デバイス180により(例えば、呼吸監視デバイス120の)いかなる故障に対しても注意喚起を受けることができる。
本明細書では、システム100が1つの呼吸監視デバイス120を含むものとして説明してきたが、システム100は、呼吸監視デバイス120と同一または同様である任意の適切な台数(例えば、2、3、5、10台など)の呼吸監視デバイスを含み得るのが、より一般的である。複数の呼吸監視デバイスを有することは、例えば、別の呼吸監視デバイスが停止(例えば、バッテリ切れや電力切れ)した場合に冗長性を提供したり、呼吸信号をより正確に判断するためにより多くの呼吸データを提供したりするのに有利であり得る。呼吸監視デバイスは、ユーザの体内でそのユーザの同じインプラントに一緒に位置付けること、または同じ領域に別々に埋め込むことができる。
着用物(単数または複数)146は、ユーザが着用することができ、本明細書に記載されているとおり、磁界発生器144を呼吸監視デバイス120および/または刺激デバイス130に隣接して位置付けて電力を提供するのに使用されるのが一般である。着用物(単数または複数)146は、ベルト、首輪、パッチ(例えば粘着パッチ)、衣服、スリーブ、ブレスレット、ネックレス、腕時計、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。磁界発生器144は、着用物146に組み込み可能かつ/または着用物146から取り外し可能である。
システム100の1つ以上の外部センサ150は、呼吸監視デバイス120からのデータを検証するのに、および/またはユーザと関連付けられた種々の生理学的データを生成または取得するのに使用することができる。いくつかの実装形態においては、呼吸監視デバイス120の代わりに1つ以上の外部センサ150を使用して、ユーザの呼吸と関連付けられたデータを生成することができる。1つ以上の外部センサ150は、酸素センサ152、モーションセンサ154、カメラ156、音響センサ158、無線周波数(RF)センサ164、PPGセンサ170、静電容量センサ172、力センサ174、歪みゲージセンサ176、EMGセンサ178、および心電図(ECG)センサ179、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。センサ(単数または複数)150からのデータは、メモリデバイス114または1つ以上の他のメモリデバイスに受信および記憶することができる。
酸素センサ152は、(例えば、ユーザの血液中の)気体の酸素濃度を示す酸素データを出力する。酸素センサ152は、例えば、パルスオキシメータセンサ、超音波式酸素センサ、電気式酸素センサ、化学式酸素センサ、光学式酸素センサ、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
モーションセンサ154は、ユーザの動きを示すモーションデータを出力する。モーションセンサ154からのモーションデータは、制御システム110がユーザの動き(例えば呼吸)を判断するのに使用することができる。カメラ156は、メモリデバイス114に記憶できる1枚以上の画像(例えば、静止画、動画、熱画像、またはそれらの組み合わせ)として再現可能な画像データを出力する。カメラ156からの画像データは、制御システム110がユーザの動き(例えば呼吸)を判断するのに使用することができる。
マイクロフォン160は、メモリデバイス114に記憶すること、および/または制御システム110のプロセッサ112によって分析することのできる音データを出力する。マイクロフォン160は、音(単数または複数)を記録してユーザの呼吸信号を(例えば、制御システム110を使用して)判断するのに使用することができる。スピーカ162は、システム100のユーザに聞こえる音波を出力する。スピーカ162は、例えば、目覚まし時計として、もしくはユーザにアラートまたはメッセージを再生する目的で使用することができる。
いくつかの実装形態においては、マイクロフォン160およびスピーカ162を、例えば、参照により全体が本明細書に組み込まれるWO2018/050913に記載のとおり、音響センサ158に組み入れることができる。かかる実装形態においては、スピーカ162が、所定の間隔で音波を生成または放出し、マイクロフォン160が、スピーカ162から放出された音波の反射を検出する。スピーカ162によって生成または放出される音波は、人間の耳に聞こえない周波数(例えば、20Hz未満または約18kHz超)を有する。制御システム110は、マイクロフォン160および/またはスピーカ162からのデータに少なくとも部分的に基づいて、ユーザの動き(例えば呼吸)を判断することができる。
RF送信機168は、所定の周波数および/または所定の振幅(例えば、高周波帯域内、低周波帯域内、長波信号、短波信号など)を有する電波を生成および/または放出する。RF受信機166は、RF送信機168から放出された電波の反射を検出し、このデータは、制御システム110がユーザの動きを判断するのに分析することができる。RF受信機166およびRF送信機168は、図2において別々かつ別個の要素として示されているが、いくつかの実装形態においては、RF受信機166およびRF送信機168が、RFセンサ164の一部として組み合わせられている。いくつかのかかる実装形態においては、RFセンサ164が制御回路を含む。RF通信の具体的な形式は、WiFiやBluetooth(登録商標)などであり得る。
いくつかの実装形態においては、RFセンサ164がメッシュシステムの一部である。メッシュシステムの一例がWiFiメッシュシステムであり、このシステムは、メッシュノード、メッシュルータ(単数または複数)、およびメッシュゲートウェイ(単数または複数)を含み得、これらのそれぞれが移動式/可動式または固定式であり得る。かかる実装形態においては、WiFiメッシュシステムが、WiFiルータおよび/またはWiFiコントローラ、ならびに1つ以上の衛星(例えばアクセスポイント)を含み、これらのそれぞれが、RFセンサ164と同一または同様であるRFセンサを含む。WiFiルータおよび衛星は、WiFi信号を使用して互いに常時通信する。WiFiメッシュシステムは、物体や人が移動して信号を部分的に妨害することによってルータと衛星(単数または複数)との間で生じるWiFi信号の変化(例えば、受信信号強度の差)に基づいてモーションデータを生成するのに使用することができる。このモーションデータは、動作、呼吸、心拍数、歩行、転倒、挙動など、またはそれらの任意の組み合わせを示し得る。
PPGセンサ170は、例えば、心拍数、心拍数変動、心周期、呼吸数、吸息振幅、呼息振幅、吸息対呼息比、推定血圧パラメータ(単数または複数)、またはそれらの任意の組み合わせを判断するのに使用できる、ユーザと関連付けられた生理学的データを出力する。
静電容量センサ172、力センサ174、および歪みゲージセンサ176は、メモリデバイス114に記憶することができ、制御システム110がユーザの動き(例えば呼吸)を判断するのに使用できるデータを出力する。EMGセンサ178は、1つ以上の筋肉によって生み出される電気的活動と関連付けられた生理学的データを出力する。ECGセンサ179は、ユーザの心臓の電気的活動と関連付けられた生理学的データを出力する。いくつかの実装形態においては、ECGセンサ179が、ユーザの一部分の上または周囲に位置付けられている1つ以上の電極を含む。
図1では別々に示されているが、1つ以上のセンサ130の任意の組み合わせを、呼吸監視デバイス120、刺激デバイス130、制御システム110、外部デバイス180、またはそれらの任意の組み合わせを含むシステム100の構成要素のうちの任意の1つ以上に統合および/または連結することができる。
いくつかの実装形態においては、1つ以上の外部センサ150が、温度センサ、EEGセンサ、分析物センサ、水分センサ、および光検出および測距(LiDAR)センサのうちの1つ以上も含む。LiDARセンサは、深度感知に使用することができる。このタイプの光学式センサ(例えばレーザセンサ)は、物体を検出し、居住空間など周囲環境の3次元(3D)マップを構築するのに使用することができる。LiDARは一般に、パルスレーザを利用して飛行時間を計測することができる。LiDARは、3Dレーザスキャンとも称される。かかるセンサの一使用例においては、LiDARセンサを有する固定または(スマートフォンなどの)モバイルデバイスが、センサから5メートル以上離れた領域を測定およびマッピングすることができる。LiDARデータは、例えば電磁式RADARセンサによって推定されたポイントクラウドデータと融合させることができる。LiDARセンサ(単数または複数)は、人工知能(AI)を使用して、(RADARに対して高反射性であり得る)ガラス窓など、RADARシステムにとっての問題をもたらし得る空間内の特徴を検出および分類することにより、RADARシステムのジオフェンスを自動的に作成することもできる。LiDARは、人の身長に加え、人が座ったとき、倒れたときなどに生じる身長の変化を推定するのに使用することもできる。LiDARは、環境の3Dメッシュ表現を形成するのに使用され得る。さらなる用途では、電波が通過する固体表面(例えば電波透過性材料)にLiDARが反射し得ることにより、異なるタイプの障害物の分類が可能となる。
外部デバイス180(図2)は、ディスプレイデバイス182を含む。外部デバイス180は、例えば、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン等のモバイルデバイスであり得る。代替として、外部デバイス180は、外部感知システム、テレビ(例えばスマートテレビ)、または別のスマートホームデバイス(例えば、Google Home、Amazon Echo、Alexaなどのスマートスピーカ(単数または複数))であり得る。いくつかの実装形態においては、外部デバイス180がウェアラブルデバイス(例えばスマートウォッチ)である。ディスプレイデバイス182は概して、静止画、動画、またはその両方を含む画像(単数または複数)を表示するのに使用される。いくつかの実装形態においては、ディスプレイデバイス182が、画像(単数または複数)および入力インターフェースを表示するように構成されたグラフィカルユーザインターフェース(GUI)を含むヒューマンマシンインターフェース(HMI)の働きをする。ディスプレイデバイス182は、LEDディスプレイ、有機ELディスプレイ、液晶ディスプレイ等であり得る。入力インターフェースは、例えば、タッチスクリーンまたは接触感知基板、マウス、キーボード、または外部デバイス180とやりとりする人間ユーザによって行われる入力を感知するように構成された任意のセンサシステムであり得る。いくつかの実装形態においては、1つ以上の外部デバイスを、システム100が使用すること、および/またはシステム100に含めることができる。
システム100は、上記構成要素のすべてを含むものとして示されているが、本開示の実装形態にかかるユーザ(例えば呼吸)支援システムに含めることのできる構成要素は、それより多くも少なくもある。例えば、第1の代替システムは、制御システム110と、メモリデバイス114と、呼吸監視デバイスと、刺激デバイスと、を含む。別の例として、第2の代替システムは、制御システム110と、メモリデバイス114と、呼吸監視デバイス120と、刺激デバイス130と、外部デバイス180と、を含む。さらに別の例として、第3の代替システムは、呼吸監視デバイス120と刺激デバイス130とを含む。そのため、本明細書に図示および記載されている構成要素の任意の部分(単数または複数)を使用して、かつ/または1つ以上の他の構成要素と組み合わせて、様々なシステムを形成することができる。
図3Aを参照すると、システム100(図2)と同一または同様のシステム300が、ユーザ10に埋め込まれた呼吸監視デバイス320と刺激デバイス330とを含む。呼吸監視デバイス320は、呼吸監視デバイス120(図2)と同一または同様であり、ユーザ10の胸腔30に位置付けられている。図3Aに示す胸腔30内の呼吸監視デバイス320の相対位置は単なる例示であり、呼吸監視デバイス320は胸腔30内の任意の適切な箇所に位置付けられるものと理解すべきである。
刺激デバイス330は、刺激デバイス130(図2)と同一または同様であり、刺激装置332と、第1のリード線334Aと、第2のリード線334Bと、を含む。図示のとおり、刺激デバイス330は、刺激装置332が舌下神経の1本以上の枝を刺激して(例えば、電流を提供して)舌の筋肉(単数または複数)を動かせるように、ユーザ10の舌16に概ね隣接して位置付けられている。
図3Aの実装形態においては、呼吸監視デバイス320および刺激デバイス330が、磁界発生器144(図2)と同じまたは同様の磁界発生器344によって給電される。磁界発生器344は、マットレス、枕、ベッド、もしくは呼吸監視デバイス320および/または刺激デバイス330に給電するためのその他任意の適切な箇所に位置付けることができる。図3Aには1つの磁界発生器344が示されているが、複数の磁界発生器が想定される。例えば、第1の磁界発生器は、刺激デバイス330に概ね隣接して位置付ける(例えば、枕の中に位置付ける)ことができ、第2の磁界発生器は、呼吸監視デバイス320に概ね隣接して位置付ける(例えば、マットレスの中に位置付ける)ことができる。
いくつかの実装形態においては、呼吸監視デバイス320が、刺激デバイス330と直接通信する。呼吸監視デバイス320および刺激デバイス330は、本明細書に記載されている外部デバイス180(図2)と同一または同様である外部デバイス380とも通信することができる。いくつかの実装形態においては、呼吸監視デバイス320が外部デバイス180と直接通信し、外部デバイス180が刺激デバイス330と直接通信する。かかる実装形態においては、本明細書に記載されている制御システム110(図2)を外部デバイス180に統合することができる。例えば、呼吸監視デバイス320からのデータが外部デバイス180に送信され、外部デバイス180は、刺激時期を判断した後、刺激デバイス330に通信して(例えば、信号を送信して)刺激をもたらす。
図3Bを参照すると、いくつかの実装形態においては、システム300が、本明細書に記載されているシステム100の着用物346(図2)と同一または同様である第1の着用物346Aと第2の着用物146Bとを含む。図示のとおり、第1の着用物346Aは、ユーザの概ね首周りに位置付けられ、(例えば、面ファスナを使用して)固定される首輪である。第1の着用物346Aは、本明細書に記載されている磁界発生器344(図2)と同一または同様である第1の磁界発生器144Aを含む。第1の着用物346Aは刺激デバイス330に概ね隣接して位置付けられているため、第1の磁界発生器344Aは、刺激デバイス330に無線で電力を提供することができる。
第2の着用物346Bは、ユーザの概ね胸部または腰部の周りに位置付けられ、(例えば、面ファスナを使用して)固定されるベルトである。第2の着用物346Bは、本明細書に記載されている磁界発生器344(図2)と同一または同様である第2の磁界発生器144Bを含む。第2の着用物346Bは呼吸監視デバイス320に概ね隣接して位置付けられているため、第2の磁界発生器344Bは、呼吸監視デバイス320に無線で電力を提供することができる。
いくつかの実装形態においては、本明細書に記載されている制御システム110(図2)を、第1の着用物346Aおよび/または第2の着用物346Bに連結または統合することもできる。
図4を参照すると、本開示のいくつかの実装形態にかかる、ユーザの呼吸を支援する方法400が表されている。方法400は、例えば、無呼吸の発生防止を支援することができる。方法400の1つ以上のステップは、本明細書に記載されているシステム100(図2)の任意の要素または態様を用いて実施することができる。
方法400のステップ401は、ユーザの呼吸と関連付けられたデータを受信することを含む。ステップ401は、例えば、ユーザの体内(例えば、ユーザの胸腔内)に位置付けられている呼吸監視デバイス120(図2)からデータを受信することを含み得る。いくつかの実装形態においては、この呼吸データを、呼吸監視デバイス120から送信し、制御システム110による分析のためにメモリデバイス114が受信することができる。他の実装形態においては、この呼吸データを、呼吸監視デバイス120から送信し、外部デバイス180が受信することができる。
方法400のステップ402は、ユーザの呼吸と関連付けられたデータに少なくとも部分的に基づいてユーザの呼吸信号を判断すること(ステップ401)を含む。この呼吸信号は、ユーザの呼吸(例えば、吸気および呼気)を示しており、例えば制御システム110(図2)によって判断することができる。図5を参照すると、ユーザの例示的な呼吸信号500が表されている。
方法400(図4)のステップ403は、この呼吸信号の1つ以上の吸気部分および1つ以上の呼気部分を特定することを含む。この吸気部分(単数または複数)および呼気部分(単数または複数)は、制御システム110(図2)によって特定することができる。図5を参照すると、呼吸信号500は、吸気部分510と呼気部分520とを含む。吸気部分510は、ユーザが息を吸うこと(吸息)に対応し、呼気部分520は、ユーザが息を吐くこと(呼息)に対応するのが一般的である。いくつかの実装形態においては、呼吸信号500の吸気部分510の積分が、呼吸信号500の呼気部分520の積分に等しい。
方法400のステップ404は、ユーザの将来の吸気の予想開始時期を判断することを含む。将来の吸気の予想開始時期は、例えば制御システム110(図2)によって判断することができる。この予想開始時期は、ユーザの呼吸と関連付けられたデータ(ステップ401)および/または過去の呼吸データに少なくとも部分的に基づいて判断することができる。この予想開始時期は、例えば、呼吸データを入力情報として受け取り、将来の吸気の予想開始時期を出力情報と判断するために、過去の呼吸データ/信号を使用してトレーニングされた機械学習アルゴリズムを使用して判断することができる。図5を参照すると、例示的な将来の吸気530が表されている。図示のとおり、将来の吸気530は、ステップ403で特定された第1の吸気部分510に続き、第1の呼気部分520の直後に行われる次回の実際の吸気である。将来の吸気530は、予想開始時期501を有する。
方法400(図4)のステップ405は、ユーザの将来の吸気の予想開始時期に少なくとも部分的に基づく刺激時期に、ユーザの神経の1本以上の枝への電気刺激を(例えば、本明細書に記載されている刺激デバイスを使用して)提供すること(ステップ404)を含む。この刺激時期は、例えば制御システム110(例えば、図2)によって判断することができ、制御システム110は、刺激デバイス130と無線通信して、刺激デバイス130の刺激装置132にユーザの神経の1本以上の枝(ユーザの舌下神経の1本以上の枝)を刺激させる。
この刺激時期は、ユーザの将来の吸気の予想開始時期よりも前である。この刺激時期は、例えば、ユーザの将来の吸気の予想開始時期の少なくとも約50ミリ秒、少なくとも約100ミリ秒、少なくとも約200ミリ秒、または少なくとも約300ミリ秒前であり得る。別の例として、この刺激時期は、ユーザの将来の吸気の予想開始時期から100ミリ秒以内、200ミリ秒以内、または300ミリ秒以内であり得る。この刺激時期は次回の吸気の予想開始時期の直前であることから、この刺激によって舌が動き、将来の吸気の直前に気道が空になり、それによって無呼吸の発生防止が支援される。
図6を参照すると、本開示のいくつかの実装形態にかかる、ユーザの呼吸を支援する方法600が表されている。方法600は、例えば、無呼吸の発生防止を支援することができる。方法600の1つ以上のステップは、本明細書に記載されているシステム100(図2)の任意の要素または態様を用いて実施することができる。
方法600のステップ601は、上記方法400(図4)のステップ401と同一または同様であり、ユーザの呼吸と関連付けられたデータを受信することを含む。ステップ601は、例えば、ユーザの体内(例えばユーザの胸腔内)に位置付けられている呼吸監視デバイス120(図2)からデータを受信することを含み得る。いくつかの実装形態においては、この呼吸データを、呼吸監視デバイス120から送信し、制御システム110による分析のためにメモリデバイス114が受信することができる。他の実装形態においては、この呼吸データを、呼吸監視デバイス120から送信し、外部デバイス180が受信することができる。
方法600のステップ602は、上記の方法400(図4)のステップ602と同一または同様であり、ユーザの呼吸と関連付けられたデータに少なくとも部分的に基づいてユーザの呼吸信号を判断すること(ステップ601)を含む。図7を参照すると、例示的な呼吸信号700が示されている。
方法600(図6)のステップ603は、上記の方法400(図4)のステップ403と同様であり、判断されたユーザの呼吸信号における第1の呼気部分を特定すること(ステップ602)を含む。判断されたユーザの呼吸信号における第1の呼気部分は、制御システム110(図2)を使用して判断することができる。図7を参照すると、呼吸信号700における例示的な第1の呼気部分720が示されている。
方法600(図6)のステップ604は、特定された第1の呼気部分(ステップ603)に続く呼吸信号の第1の吸気部分の開始時期を特定することを含む。この開始時期は、判断された呼吸信号(ステップ602)および/またはユーザの呼吸と関連付けられた受信データ(ステップ601)に少なくとも部分的に基づいて、制御システム110(図2)によって特定することができる。図7を参照すると、呼吸信号700の例示的な第1の吸気部分710が示されている。図示のとおり、第1の吸気部分710は、第1の呼気部分720の終了直後に来る開始時期701を有する。
方法600のステップ605は、特定された第1の吸気部分の開始時期に基づく刺激時期に(例えば、本明細書に記載されている刺激デバイスを使用して)ユーザの神経を刺激すること(ステップ604)を含む。この刺激時期は、例えば制御システム110(例えば、図2)によって判断することができ、制御システム110は、刺激デバイス130と無線通信して、刺激デバイス130の刺激装置132にユーザの神経の1本以上の枝(ユーザの舌下神経の1本以上の枝)を刺激させる。
ステップで判断された刺激時期は、特定された第1の吸気部分の開始時期(ステップ604)から50ミリ秒以内、100ミリ秒以内、200ミリ秒以内、または300ミリ秒以内であり得る。
ステップで判断された刺激時期は、特定された第1の吸気部分の開始時期(ステップ604)から50ミリ秒以内、100ミリ秒以内、200ミリ秒以内、または300ミリ秒以内であり得る。
図8を参照すると、本開示のいくつかの実装形態にかかる、ユーザの呼吸を支援する方法800が示されている。方法800は、例えば、無呼吸の発生防止を支援することができる。方法800の1つ以上のステップは、本明細書に記載されているシステム100(図2)の任意の要素または態様を用いて実施することができる。
方法800のステップ801は、本明細書に記載されている方法400(図4)のステップ401と同一または同様であり、ユーザの呼吸と関連付けられたデータを受信することを含む。ステップ801は、例えば、ユーザの体内(例えばユーザの胸腔内)に位置付けられている呼吸監視デバイス120(図2)からデータを受信することを含み得る。いくつかの実装形態においては、この呼吸データを、呼吸監視デバイス120から送信し、制御システム110による分析のためにメモリデバイス114が受信することができる。他の実装形態においては、この呼吸データを、呼吸監視デバイス120から送信し、外部デバイス180が受信することができる。
方法800のステップ802は、本明細書に記載されている方法400(図4)のステップ402と同一または同様であり、ユーザの呼吸信号を判断することを含む。図9を参照すると、例示的な呼吸信号900が示されている。
方法800(図8)のステップ803は、判断された呼吸信号の呼気部分の第1の部分を特定すること(ステップ802)を含む。この呼気部分の第1の部分は、制御システム110(図2)によって特定することができる。図5を参照すると、呼吸信号900は、呼気部分920を含む。呼吸信号900の呼気部分920は、第1の部分922を含む。
方法800(図8)のステップ804は、判断された呼吸信号の呼気部分の第2の部分の開始時期を特定すること(ステップ802)を含む。この呼気部分の第2の部分は、例えば、本明細書に記載されている制御システム110(図2)を使用して特定することができる。いくつかの実装形態においては、この呼気部分の第2の部分が、特定された第1の部分の直後である(ステップ803)。
図9を参照すると、呼吸信号900の呼気部分920が、第2の部分924を含む。第1の部分922と第2の部分924とが合わさって完全な呼気部分920を形成する。呼気部分920の第1の部分922は、例えば、呼気部分920の少なくとも約10%、呼気部分920の少なくとも約20%、呼気部分920の少なくとも約30%、呼気部分920の少なくとも約50%、呼気部分920の少なくとも約60%、呼気部分920の少なくとも約80%などであり得る。逆に言えば、呼気部分920の第2の部分924は、例えば、呼気部分920の少なくとも約90%、呼気部分920の少なくとも約80%、呼気部分920の少なくとも約70%、呼気部分920の少なくとも約50%、呼気部分920の少なくとも約40%、呼気部分920の少なくとも約20%などであり得る。
方法800(図8)のステップ805は、呼吸信号の呼気部分の特定された第2の部分の開始時期に少なくとも部分的に基づく刺激時期に、ユーザの神経の1本以上の枝への電気刺激を(例えば、本明細書に記載されている刺激デバイスを使用して)提供することを含む。この刺激時期は、例えば制御システム110(例えば、図2)によって判断することができ、制御システム110は、刺激デバイス130と無線通信して、刺激デバイス130の刺激装置132にユーザの神経の1本以上の枝(ユーザの舌下神経の1本以上の枝)を刺激させる。
この刺激時期は、呼気部分の特定された第2の部分(ステップ804)の開始時期の後であるが、呼吸信号における次回の吸気部分(例えば、ユーザの次回の実際の吸気)の前である。この刺激時期は、例えば、呼気部分の第2の部分の開始時期から50ミリ秒以内、100ミリ秒以内、200ミリ秒以内、または300ミリ秒以内であり得る。この刺激時期は次回の吸気の開始時期よりも前であることから、この刺激によって舌が動き、将来の吸気の直前に気道が空になり、それによって無呼吸の発生防止が支援される。
いくつかの実装形態においては、本明細書に記載されている方法400、600、および800が、(例えば、制御システム110(図2)を使用して)ユーザがある期間にわたって経験した事象の数を判断するために、ユーザの呼吸と関連付けられたデータを分析することも含み得る。これらの事象としては、例えば、無呼吸、呼吸低下、過呼吸、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられ得る。この期間は、例えば、15分間、30分間、45分間、1時間、2時間、3時間、5時間、7時間などであり得る。
かかる実装形態においては、本明細書に記載されている方法400、600、および800が、判断された事象の数を閾値と比較すること、および判断された事象の数が閾値を超えていることを受けて、刺激デバイスに、神経の1本以上の枝に提供されている電気刺激の1つ以上のパラメータを変更させることとも含み得る。この閾値は、1時間あたりの事象の数(例えば、1時間あたり3件、1時間あたり5件、1時間あたり10件、1時間あたり20件)であり得る。電気刺激の1つ以上のパラメータは、例えば、呼吸時に電気刺激が提供される時間、呼吸時に電気刺激が提供される時間の百分率、吸気時に電気刺激が提供される時間の百分率、呼気時に電気刺激が提供される時間の百分率、パルスの周波数、強度、持続時間、滞留時間、立ち上がり時間、オンタイムとオフタイムとの比、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。
以下の請求項1~29のうちいずれかの1つ以上からの1つ以上の要素または態様またはステップあるいはその一部(単数または複数)をその他の請求項1~29のいずれかの1つ以上あるいはその組み合わせからの1つ以上の要素または態様またはステップあるいはその一部(単数または複数)と組み合わせることにより、本開示の1つ以上のさらなる実装形態および/または請求項を形成することができ得る。
本開示について1つ以上の特定の実施形態または実装形態を参照して説明してきたが、当業者であれば、本開示の意図および範囲から逸脱すること無く多数の変更が可能であり得ることを認識する。これらの実装形態およびその明確な変形例はそれぞれ、本開示の意図および範囲に収まるものと企図される。本開示の態様にかかるさらなる実装形態が、本明細書に記載されている実装形態のいずれかからの任意の数の特徴を組み合わせ得ることも企図される。
Claims (29)
- ユーザの呼吸を支援するシステムであって、
前記ユーザの体内で前記ユーザの胸腔に隣接して位置付けられるように構成された呼吸監視デバイスであって、前記ユーザの呼吸と関連付けられたデータを生成するように構成されたセンサを含む呼吸監視デバイスと、
前記ユーザの体内で前記ユーザの舌に隣接して位置付けられるように構成された刺激デバイスであって、前記ユーザの前記舌に隣接する前記ユーザの神経の1本以上の枝に電気刺激を提供するように構成されている刺激装置を含み、前記呼吸監視デバイスから物理的に分離されている刺激デバイスと、
機械可読命令を記憶するメモリと、
前記ユーザの前記呼吸と関連付けられた前記生成データに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの呼吸信号を判断し、
前記呼吸信号内で、1つ以上の吸気部分と1つ以上の呼気部分とを特定し、
前記特定された1つ以上の吸気部分に少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの将来の吸気の予想開始時期を判断し、
前記ユーザの前記将来の吸気の前記予想開始時期に少なくとも部分的に基づく刺激時期に、前記神経の前記1本以上の枝への電気刺激を前記刺激デバイスに提供させる
ために前記機械可読命令を実行するように構成された1つ以上のプロセッサを含む制御システムと、を備えるシステム。 - 前記刺激時期が、前記ユーザの前記将来の吸気の前記予想開始時期である、請求項1に記載のシステム。
- 前記刺激時期が、前記ユーザの前記将来の吸気の前記予想開始時期の少なくとも約50ミリ秒、少なくとも約100ミリ秒、少なくとも約200ミリ秒、または少なくとも約300ミリ秒前である、請求項1に記載のシステム。
- 前記刺激時期が、前記ユーザの前記将来の吸気の前記予想開始時期から100ミリ秒以内、200ミリ秒以内、または300ミリ秒以内である、請求項1に記載のシステム。
- 前記刺激時期が、前記ユーザの次回の実際の吸気の開始時期の少なくとも約50ミリ秒、少なくとも約100ミリ秒、少なくとも約200ミリ秒、または少なくとも約300ミリ秒前である、請求項1に記載のシステム。
- 前記刺激時期が、前記ユーザの次回の実際の吸気の開始時期から100ミリ秒以内、200ミリ秒以内、または300ミリ秒以内である、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ユーザの前記将来の吸気が、前記ユーザの次回の吸気である、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記1つ以上の吸気部分のそれぞれが前記ユーザの吸息に対応し、前記1つ以上の呼気部分のそれぞれが前記ユーザの呼息に対応する、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記神経が舌下神経である、請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記制御システムが、前記機械可読命令を実行するようにさらに構成されており、
前記ユーザがある期間にわたって経験した事象の数を判断するために、前記生成データを分析し、
前記判断された事象の数を閾値と比較し、
前記判断された事象の数が前記閾値を超えたことを受けて、前記刺激デバイスに、前記神経の前記1本以上の枝に提供されている前記電気刺激の1つ以上のパラメータを変更させる、請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記期間が1時間である、請求項10に記載のシステム。
- 前記閾値が1時間あたり10件である、請求項10または11に記載のシステム。
- 前記電気刺激の前記1つ以上のパラメータが、呼吸時に前記電気刺激が提供される時間、呼吸時に前記電気刺激が提供される時間の百分率、吸気時に前記電気刺激が提供される時間の百分率、呼気時に前記電気刺激が提供される時間の百分率、パルスの周波数、強度、持続時間、滞留時間、立ち上がり時間、オンタイムとオフタイムとの比、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項10から12のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記制御システムが、前記ユーザによって着用されるように構成されたベルトに連結されている、請求項1から13のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ベルトに連結された電源をさらに備え、前記電源が、前記呼吸監視デバイスに無線で給電するように構成されている、請求項14に記載のシステム。
- 呼吸監視デバイスが内蔵電源を含む、請求項1から15のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記制御システムが、無線通信プロトコルを介して前記呼吸監視デバイスおよび前記刺激デバイスに通信可能に連結されている、請求項1から16のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記無線通信プロトコルがBluetooth(登録商標)である、請求項17に記載のシステム。
- ユーザの体内で前記ユーザの胸腔に隣接して位置付けられている呼吸監視デバイスから、前記ユーザの呼吸と関連付けられた呼吸データを受信することと、
前記ユーザの呼吸と関連付けられた前記呼吸データに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの呼吸信号を判断することと、
前記呼吸信号に少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの将来の吸気の予想開始時期を判断することと、
前記ユーザの体内で前記ユーザの舌に隣接して位置付けられており、かつ前記呼吸監視デバイスから物理的に分離されている刺激デバイスに、前記ユーザの神経の1本以上の枝への電気刺激を前記予想開始時期に提供させることと、を含む方法。 - 前記呼吸信号が、1つ以上の吸気部分と1つ以上の呼気部分とを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記ユーザの前記将来の吸気の前記予想開始時期を前記判断することが、前記呼吸信号の前記1つ以上の吸気部分に少なくとも部分的に基づく、請求項20に記載の方法。
- ユーザの呼吸を支援するシステムであって、
前記ユーザの体内で前記ユーザの胸腔に隣接して位置付けられるように構成された呼吸監視デバイスであって、前記ユーザの呼吸と関連付けられたデータを生成するように構成されたセンサを含む呼吸監視デバイスと、
前記ユーザの体内で前記ユーザの舌に隣接して位置付けられるように構成された刺激デバイスであって、前記ユーザの前記舌に隣接する前記ユーザの神経の1本以上の枝に電気刺激を提供するように構成されている刺激装置を含み、前記呼吸監視デバイスから物理的に分離されている刺激デバイスと、
機械可読命令を記憶するメモリと、
前記ユーザの前記呼吸と関連付けられた前記生成データに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの呼吸信号を判断し、
前記呼吸信号の第1の呼気部分を特定し、
前記第1の呼気部分の直後である前記呼吸信号の第1の吸気部分の開始であって、開始時期に行われる第1の吸気部分の開始を特定し、
前記開始時期に少なくとも部分的に基づく刺激時期に、前記神経の前記1本以上の枝への電気刺激を前記刺激デバイスに提供させる
ために前記機械可読命令を実行するように構成された1つ以上のプロセッサを含む制御システムと、を備えるシステム。 - 前記刺激時期が、前記開始時期から50ミリ秒以内、100ミリ秒以内、200ミリ秒以内、または300ミリ秒以内である、請求項22に記載のシステム。
- 前記第1の呼気部分が前記ユーザの呼息に対応し、前記第1の吸気部分が前記ユーザの吸息に対応する、請求項22または請求項23に記載のシステム。
- ユーザの体内で前記ユーザの胸腔に隣接して位置付けられている呼吸監視デバイスから、前記ユーザの呼吸と関連付けられた呼吸データを受信することと、
前記ユーザの呼吸と関連付けられた前記呼吸データに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの呼吸信号を判断することと、
前記呼吸信号の第1の吸気部分の開始時期を特定することと、
(i)前記開始時期の後であり、かつ(ii)前記呼吸信号の第1の呼気部分の前である刺激時期に、前記ユーザの体内で前記ユーザの舌に隣接して位置付けられており、かつ前記呼吸監視デバイスから物理的に分離されている刺激デバイスに、前記ユーザの神経の1本以上の枝への電気刺激を提供させることと、を含む方法。 - ユーザの呼吸を支援するシステムであって、
前記ユーザの体内で前記ユーザの胸腔に隣接して位置付けられるように構成された呼吸監視デバイスであって、前記ユーザの呼吸と関連付けられたデータを生成するように構成されたセンサを含む呼吸監視デバイスと、
前記ユーザの体内で前記ユーザの舌に隣接して位置付けられるように構成された刺激デバイスであって、前記ユーザの前記舌に隣接する前記ユーザの神経の1本以上の枝に電気刺激を提供するように構成されている刺激装置を含み、前記呼吸監視デバイスから物理的に分離されている刺激デバイスと、
機械可読命令を記憶するメモリと、
前記ユーザの前記呼吸と関連付けられた前記生成データに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの呼吸信号を判断し、
前記呼吸信号の呼気部分の第1の部分を特定し、
前記呼吸信号の前記呼気部分の第2の部分の開始であって、開始時期に行われる前記呼気部分の第2の部分の開始を特定し、
前記開始時期に少なくとも部分的に基づく刺激時期に、前記神経の前記1本以上の枝への電気刺激を前記刺激デバイスに提供させる
ために前記機械可読命令を実行するように構成された1つ以上のプロセッサを含む制御システムと、を備えるシステム。 - 前記刺激時期が、前記開始時期から50ミリ秒以内、100ミリ秒以内、200ミリ秒以内、または300ミリ秒以内である、請求項26に記載のシステム。
- 前記第1の部分および前記第2の部分が、前記呼吸信号の完全な単一呼気部分を形成する、請求項26または請求項27に記載のシステム。
- 前記呼気部分の前記第1の部分が呼気部分の少なくとも約80パーセントであり、前記呼気部分の前記第2の部分が前記呼気部分の約20パーセント未満である、請求項28に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202062983375P | 2020-02-28 | 2020-02-28 | |
US62/983,375 | 2020-02-28 | ||
PCT/IB2021/051653 WO2021171267A1 (en) | 2020-02-28 | 2021-02-27 | Systems and methods for aiding a user in breathing using implantable devices |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023514940A true JP2023514940A (ja) | 2023-04-12 |
JPWO2021171267A5 JPWO2021171267A5 (ja) | 2024-03-06 |
Family
ID=77490764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022539420A Pending JP2023514940A (ja) | 2020-02-28 | 2021-02-27 | 埋め込み可能なデバイスを使用してユーザの呼吸を支援するシステムおよび方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230090541A1 (ja) |
EP (1) | EP4110454A4 (ja) |
JP (1) | JP2023514940A (ja) |
KR (1) | KR20220146418A (ja) |
CN (1) | CN114980959A (ja) |
AU (1) | AU2021226209A1 (ja) |
WO (1) | WO2021171267A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021005160A1 (de) | 2021-10-15 | 2023-04-20 | Guido Maiworm-Kamphausen | Atemschutzmaske erkennt Grippeinfektion bzw. Influenzavirus |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4830008A (en) * | 1987-04-24 | 1989-05-16 | Meer Jeffrey A | Method and system for treatment of sleep apnea |
US20110288609A1 (en) * | 2003-10-15 | 2011-11-24 | Rmx, Llc | Therapeutic diaphragm stimulation device and method |
EP3527255B1 (en) * | 2006-10-13 | 2020-08-05 | Cyberonics, Inc. | Obstructive sleep apnea treatment devices and systems |
US20100198103A1 (en) * | 2007-10-09 | 2010-08-05 | Imthera Medical, Inc. | System and method for neural stimulation |
WO2010059839A2 (en) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | Inspire Medical Systems, Inc. | Method of treating sleep disordered breathing |
JP2012521864A (ja) * | 2009-03-31 | 2012-09-20 | インスパイア・メディカル・システムズ・インコーポレイテッド | 睡眠に関連する異常呼吸を処置するシステムにおける経皮的アクセス方法 |
US10765862B2 (en) * | 2017-10-24 | 2020-09-08 | Vanderbilt University | Systems and methods for treating sleep disordered breathing |
-
2021
- 2021-02-27 JP JP2022539420A patent/JP2023514940A/ja active Pending
- 2021-02-27 EP EP21761567.3A patent/EP4110454A4/en active Pending
- 2021-02-27 CN CN202180009480.6A patent/CN114980959A/zh active Pending
- 2021-02-27 AU AU2021226209A patent/AU2021226209A1/en active Pending
- 2021-02-27 US US17/801,910 patent/US20230090541A1/en active Pending
- 2021-02-27 WO PCT/IB2021/051653 patent/WO2021171267A1/en unknown
- 2021-02-27 KR KR1020227023313A patent/KR20220146418A/ko unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021171267A1 (en) | 2021-09-02 |
US20230090541A1 (en) | 2023-03-23 |
EP4110454A1 (en) | 2023-01-04 |
EP4110454A4 (en) | 2024-03-20 |
AU2021226209A1 (en) | 2022-06-02 |
KR20220146418A (ko) | 2022-11-01 |
CN114980959A (zh) | 2022-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU779151B2 (en) | Vestibular stimulation system and method | |
CA2410248C (en) | Vestibular stimulation system and method | |
US7468040B2 (en) | Methods and systems for implantably monitoring external breathing therapy | |
CN104508343A (zh) | 用于治疗咽部障碍的神经监测方法和系统 | |
EP4236767A1 (en) | Sleep performance scoring during therapy | |
US20240016447A1 (en) | Systems and methods for generating image data associated with a sleep-related event | |
JP7465896B2 (ja) | 外部デバイスを有する埋め込み型刺激装置 | |
JP2023514940A (ja) | 埋め込み可能なデバイスを使用してユーザの呼吸を支援するシステムおよび方法 | |
US20240145085A1 (en) | Systems and methods for determining a recommended therapy for a user | |
US20240290466A1 (en) | Systems and methods for sleep training | |
US20240366911A1 (en) | Systems and methods for providing stimuli to an individual during a sleep session | |
US20240024597A1 (en) | Systems and methods for pre-symptomatic disease detection | |
US20240108242A1 (en) | Systems and methods for analysis of app use and wake-up times to determine user activity | |
US20240226477A1 (en) | Systems and methods for modifying pressure settings of a respiratory therapy system | |
WO2023187686A1 (en) | Systems and methods for determining a positional sleep disordered breathing status | |
WO2024108078A1 (en) | Method and system to stimulate phrenic nerve to treat sleep apnea | |
EP4457828A1 (en) | Systems and methods for monitoring the use of a respiratory therapy system by an individual with diabetes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240227 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240227 |