特表 2021-507762 急性疾患の治療

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2021-507762(P2021-507762A)

(43)【公表日】2021年2月25日

(54)【発明の名称】急性疾患の治療

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/36 20060101AFI20210129BHJP

【ＦＩ】

   A61N1/36

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】81

(21)【出願番号】特願2020-534422(P2020-534422)

(86)(22)【出願日】2018年12月20日

(85)【翻訳文提出日】2020年8月13日

(86)【国際出願番号】GB2018053730

(87)【国際公開番号】WO2019122907

(87)【国際公開日】20190627

(31)【優先権主張番号】62/608,420

(32)【優先日】2017年12月20日

(33)【優先権主張国】US

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】517155196

【氏名又は名称】ガルバニ バイオエレクトロニクス リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】特許業務法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ドネガ，マッテオ

(72)【発明者】

【氏名】チュー，ダニエル ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ヴェルヴォルデルドンク，マルグリート

(72)【発明者】

【氏名】グプタ，イーシャ

【テーマコード（参考）】

4C053

【Ｆターム（参考）】

4C053JJ02

4C053JJ03

4C053JJ04

4C053JJ05

(57)【要約】

神経血管束と連携する脾臓の神経支配における神経活性の電気刺激は、外傷、出血、及びショック等の急性疾患を治療するために役立つ方法を提供する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

急性疾患を治療するために、脾臓に分布する神経の神経活性を刺激するためのシステムであって、前記神経は、神経血管束、好適には脾動脈神経と連携し、
前記システムは、前記神経と信号伝達的に接触するための少なくとも１つの電極と、
前記少なくとも１つの電極に電気的に接続されており、前記神経に電気信号を印加するために前記少なくとも１つの電極の動作を制御するように構成されている少なくとも１つの制御部と、を備え、
前記電気信号は、前記急性疾患の治療を示す生理学的パラメータの改善をもたらし、
前記生理学的パラメータの前記改善は、３６°Ｃ乃至３８°Ｃ間まで体温が回復すること、６０乃至１００ｂｐｍまで心拍数が回復すること、９０／６０ｍｍＨｇ乃至１５０／９０ｍｍＨｇ間まで全身動脈圧が回復すること、右心房で約５ｍｍＨｇ及び左心房で約８ｍｍＨｇまで全身静脈圧が回復すること、約１５ｍｍＨｇまで肺血圧が回復すること、約３乃至８ｍｍＨｇの範囲まで中心静脈圧が回復すること、毎分８乃至１４呼吸まで呼吸数が回復すること、９４％以上まで酸素飽和度が増加すること、１２乃至１５ｋＰａまで動脈血酸素分圧が増加すること、４．４乃至６．１ｋＰａまで動脈血二酸化炭素分圧が回復すること、痛覚の緩和、０．５ｍｌ／ｋｇ／時間以上まで尿量が回復すること、意識レベルが上昇すること、乳酸塩レベルの減少、血糖レベルの変化、血液中の塩基欠乏レベルの変化及び動脈ｐＨレベルの変化、全身血管抵抗及び肺毛細血管楔入圧が増加する一方、肺血管抵抗がより低いレベルに回復すること、リパーゼの高いレベルが抑制されること、アミラーゼの高いレベルが抑制されることからなる群のいずれかである、システム。

【請求項2】

前記急性疾患は、外傷、出血、又は敗血症性ショック等の生命を脅かすものである請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

神経インターフェースをさらに備え、前記神経インターフェースは、前記少なくとも１つの電極を備える請求項１又は２に記載のシステム。

【請求項4】

前記神経インターフェースは、少なくとも１つの脾動脈神経の周囲への配置に適している請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記神経インターフェースは、前記脾動脈の周囲への配置に適している請求項３乃至４のいずれかに記載のシステム。

【請求項6】

前記神経インターフェースは、少なくとも１つの脾動脈神経上への配置に適している請求項３に記載のシステム。

【請求項7】

前記神経インターフェースは、前記脾動脈上への配置に適している請求項３乃至６のいずれかに記載のシステム。

【請求項8】

前記神経インターフェースは、少なくとも１つの脾動脈神経内への配置に適している請求項３に記載のシステム。

【請求項9】

前記神経インターフェースは、前記脾動脈内への配置に適している請求項３に記載のシステム。

【請求項10】

配置部位は、膵臓の表面から分離されている請求項３乃至９のいずれかに記載のシステム。

【請求項11】

配置部位は、脾動脈ループにある請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記少なくとも１つの電極は、第１電極及び第２電極を備える請求項１乃至１１のいずれかに記載のシステム。

【請求項13】

前記第１電極はアノードで、前記第２電極はカソードである請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記第２電極は前記神経と信号伝達的に接触するように構成され、前記第１電極は前記神経と信号伝達的に接触しないように構成され、任意選択で前記第１電極は接地され、任意選択で前記第１及び第２電極は単極構成を形成する請求項１２又は１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記少なくとも１つの電極は、第３電極をさらに備え、前記第２電極は前記神経の長羽軸方向で前記第１電極と前記第３電極との間に位置付けられている請求項１２又は１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記第３電極はアノードである請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記第１電極及び前記第３電極の幅は、０．５乃至４ｍｍの間であって、任意選択で０．５乃至２ｍｍの間、任意選択で０．５乃至１．５ｍｍの間、さらに任意選択で０．７乃至１ｍｍの間、任意選択で１乃至４ｍｍの間、任意選択で１乃至３ｍｍの間、任意選択で２乃至４ｍｍの間、任意選択で２乃至３ｍｍの間である請求項１２乃至１６のいずれかに記載のシステム。

【請求項18】

前記第１電極と前記第２電極との間の距離及び／又は前記第２電極と前記第３電極との間の距離は、請求項３３、３４、又は３５に従属する場合、５ｍｍ乃至７ｍｍであり、任意選択で５．５ｍｍ乃至６．５ｍｍ、さらに任意選択で６．２ｍｍ乃至６．４ｍｍである請求項１２乃至１７のいずれかに記載のシステム。

【請求項19】

前記システムは信号生成部を備え、前記信号生成部は、前記制御部からの制御操作に応じて、前記電気信号を前記少なくとも１つの電極に送達するように構成されている請求項１乃至１８のいずれかに記載のシステム。

【請求項20】

前記信号生成部は、少なくとも１つの電流又は電圧源を備える請求項１９に記載のシステム。

【請求項21】

前記電気信号は、３００Ｈｚ以下の周波数を有し、周期的に印加される請求項１乃至２０のいずれかに記載のシステム。

【請求項22】

前記電気信号は、５０Ｈｚ以下の周波数を有し、連続的に印加される請求項１乃至２１のいずれかに記載のシステム。

【請求項23】

前記電気信号により前記神経に印加される相毎の電荷密度は、相毎にｃｍ^２当たり５μＣ乃至１１００μＣの間であって、任意選択で相毎にｃｍ^２当たり５μＣ乃至４５０μＣ、任意選択で相毎にｃｍ^２当たり５μＣ乃至１５０μＣ、任意選択で相毎にｃｍ^２当たり５０μＣ乃至４５０μＣ、さらに任意選択で相毎にｃｍ^２当たり５０μＣ乃至１６０μＣである請求項１乃至２２のいずれかに記載のシステム。

【請求項24】

前記少なくとも１つの制御部は、プロセッサと、前記プロセッサでロードされて実行されると、前記プロセッサに前記少なくとも１つの電極の操作を少なくとも制御させるコード部分を備える実行可能なコンピュータプログラムを有する非一時的にコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とを備える請求項１乃至２３のいずれかに記載のシステム。

【請求項25】

脾臓に分布する神経における神経活性を可逆的に刺激する方法であって、前記神経は神経血管束、好適には脾動脈神経と連携し、
請求項１乃至２４のいずれか一項に記載の前記システムを提供することと、
前記神経と信号伝達的に接触する少なくとも１つの電極を配置することと、
前記少なくとも１つの電極の操作を少なくとも１つの制御部で制御して、電気信号を前記少なくとも１つの脾動脈神経に印加して、神経活性を刺激することと、
を備える方法。

【請求項26】

前記方法は、外傷、出血、又は敗血症性ショック等の急性疾患を治療するためのものである請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

外傷、出血、又は敗血症性ショック等の急性疾患を治療するための方法であって、前記方法は、電気信号を印加して、脾臓に分布する神経の神経活性を刺激することを備え、前記神経は、神経血管束、好適には脾動脈神経と連携し、前記電気信号は急性疾患の治療を示す生理学的パラメータを改善し、前記生理学的パラメータの改善は、３６°Ｃ乃至３８°Ｃ間まで体温が回復すること、６０乃至１００ｂｐｍまで心拍数が回復すること、９０／６０ｍｍＨｇ乃至１５０／９０ｍｍＨｇ間まで全身動脈圧が回復すること、右心房で約５ｍｍＨｇ及び左心房で約８ｍｍＨｇまで全身静脈圧が回復すること、約３乃至８ｍｍＨｇの範囲まで中心静脈圧が回復すること、約１５ｍｍＨｇまで肺血圧が回復すること、毎分８乃至１４呼吸まで呼吸数が回復すること、９４％以上まで酸素飽和度が増加すること、１２乃至１５ｋＰａまで動脈血酸素分圧が増加すること、４．４乃至６．１ｋＰａまで動脈血二酸化炭素分圧が回復すること、痛覚の緩和、０．５ｍｌ／ｋｇ／時間以上まで尿量が回復すること、意識レベルが上昇すること、乳酸塩レベルの減少、血糖レベルの変化、血液中の塩基欠乏レベルの変化及び動脈ｐＨレベルの変化、全身血管抵抗及び肺毛細血管楔入圧が増加する一方、肺血管抵抗がより低いレベルに回復すること、リパーゼの高いレベルが抑制されること、アミラーゼの高いレベルが抑制されることからなる群のいずれかである、方法。

【請求項28】

前記方法は、請求項１乃至２４のいずれかに記載の前記システムによって実行される請求項２７に記載の方法。

【請求項29】

脾臓に分布する神経における神経活性を可逆的に刺激するコンピュータ実装される方法であって、前記神経は神経血管束、好適には脾動脈神経と連携し、
請求項１乃至２４のいずれかに記載の前記システムの少なくとも１つの電極の操作を制御して、信号を前記神経に印加して、神経活性を刺激することを含む方法。

【請求項30】

前記方法は、外傷又は敗血症性ショック等の急性疾患を治療するためのものである請求項２９に記載の方法。

【請求項31】

外傷、出血、又は敗血症性ショック等の急性疾患を治療するための方法において使用される神経刺激性電気信号であって、前記電気信号は、請求項１乃至３０のいずれかに記載の前記電気信号である神経刺激性電気信号。

【請求項32】

請求項１乃至２４のいずれかに記載の前記システムの前記神経インターフェースが信号伝達的に接触している改変された神経であって、前記神経は前記脾臓に分布し、神経血管束、好適には脾動脈神経と連携し、前記少なくとも１つの電極は、前記神経と信号伝達的に接触し、それにより前記神経はその自然な状態の前記神経から区別でき、前記神経は外傷、出血、又は敗血症性ショック等の急性疾患にり患した対象者に存在する、改変された神経。

【請求項33】

前記改変された神経は、脾動脈神経である請求項３１に記載の改変された神経。

【請求項34】

前記少なくとも１つの電極は、脾動脈が膵臓と直接接触していない部位において前記神経と接触している請求項３２に記載の改変された神経。

【請求項35】

前記部位は脾動脈ループである請求項３４に記載の改変された神経。

【請求項36】

脾臓に分布する神経の神経活性を刺激することにより取得可能な改変された神経であって、
請求項２５乃至３０のいずれか一項に記載の方法によって、前記神経は神経血管束、好適には脾動脈神経と連携する、改変された神経。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、急性疾患の治療に関する。さらに具体的には、本発明は、急性疾患の治療のための装置、システム、及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本明細書中に言及されている急性疾患とは、治療されずに放置された場合、生命を脅かす恐れのある対象者の生理学的状態の急速な悪化のことを言う。例として、外傷、敗血症、大量出血、深刻な血友病、ループスの深刻な発症、深刻なクローンの発症、同種移植片／自家移植片拒絶、アナフィラキシー、及び内毒素性ショックが挙げられる。そのため、これらの対象には、苦痛の緩和並びに罹患及び死亡リスクを最小限に抑えるための早急な医療ケアが必要である。急性疾患の治療は病気に応じて変わり、状態の深刻度によってはこれらの治療はしばしば成功しない。

【0003】

反対に、慢性疾患とは、その間に基礎的な病状にほとんど変化がない又はその進行が遅い長期的な臨床経過によって特徴付けられるものである。例えば、関節炎（関節リウマチ等）、慢性膵炎、慢性閉塞性肺疾患、又は慢性心不全が挙げられる。しかしながら、慢性症状を持つ対象者は基礎疾患の経過の急激な悪化に苦しめられることもあり、このことは一般的に慢性疾患の急性増悪（ａｃｕｔｅ−ｏｎ−ｃｈｒｏｎｉｃ）の発症と呼ばれる。急性と慢性疾患との区別は当技術分野では周知である。

【0004】

脾臓は身体の単球の数の半数を有しており、これにより、この器官は、特に内毒素血症ショックに応じた炎症の主因となっている［１］。脾臓は異なる神経枝により支配され、脾臓の神経支配は９８％が交感神経であると報告されている（［２］で概説されている）。脾臓神経の電気刺激は脾臓の血管反応に関連する［３］。脾臓神経の電気刺激は、慢性免疫及び炎症反応に関連する症状の治療に役立つ可能性があると報告されている（例えば、参考文献［４、５、６、７］を参照のこと）。しかしながら、急性疾患の脾臓神経刺激の生存促進効果は研究されていない。

【0005】

急性疾患を治療するさらに改善された方法を特定することが必要とされている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明者らは、脾臓に分布する神経、特に脾動脈を囲む神経（本明細書中では脾動脈神経と呼ぶ）の神経調節が内毒素血症（ＬＰＳ）ショックモデルの動物の生存性を高めたことを初めて説明する。特に、本発明者らは脾臓神経の電気刺激が、ＬＰＳ治療される動物で劇的に下がる血圧を安定させ、血圧の最大低下を抑制することを見出した。従って、脾臓神経の神経活性の刺激は、急性疾患、特に、ショックに伴う生理学的変化を有するもののような生命を脅かす状態及び心血管性の機能障害（外傷、出血、及び敗血症性ショック等）を治療するための方法を提供する。これは、例えば、急性の臨床現場においての単発の治療として特に役立つであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

このように、本発明は、外傷、出血、又は敗血症性ショック等の急性疾患を治療するための方法を提供する。方法は、電気信号を印加して、脾臓に分布し、神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携する（関連する）神経の神経活性を刺激することを備え、前記電気信号は急性疾患の治療を示す生理学的パラメータを改善する。前記生理学的パラメータの前記改善は、セ氏３６度（°Ｃ）乃至３８°Ｃ間まで体温が回復すること、６０乃至１００ｂｐｍまで心拍数が回復すること、９０／６０ｍｍＨｇ乃至１５０／９０ｍｍＨｇ間まで全身動脈圧が回復すること、右心房で約５ｍｍＨｇ及び左心房で約８ｍｍＨｇまで全身静脈圧が回復すること、約３乃至８ｍｍＨｇの範囲まで中心静脈圧が回復すること、約１５ｍｍＨｇまで肺血圧が回復すること、毎分８乃至１４呼吸まで呼吸数が回復すること、９４％以上まで酸素飽和度が増加すること、１２乃至１５ｋＰａまで動脈血酸素分圧が増加すること、４．４乃至６．１ｋＰａまで動脈血二酸化炭素分圧が回復すること、痛覚の緩和、０．５ｍｌ／ｋｇ／時間以上まで尿量が回復すること、意識レベルが上昇すること、乳酸塩レベルの減少、血糖レベルの変化、血液中の塩基欠乏レベルの変化、及び動脈ｐＨレベルの変化からなる群のいずれかである。

【0008】

本発明はまた、外傷、出血、又は敗血症性ショック等の急性疾患を治療するための方法も提供する。方法は、電気信号を印加して、脾臓に分布し、神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携する神経の神経活性を刺激することを備え、前記電気信号は、急性疾患の治療を示す生理学的パラメータを改善する。前記生理学的パラメータの前記改善は、９０／６０ｍｍＨｇ乃至１５０／９０ｍｍＨｇ間の全身性動脈血圧の生理学的数値を回復すること及び３乃至８ｍｍＨｇの範囲の全身静脈圧を回復すること、約１５ｍｍＨｇまで肺血圧を回復すること、全身血管抵抗及び肺毛細血管楔入圧が増加する一方、肺血管抵抗のより低いレベルを回復すること、リパーゼの高いレベルが抑制されること、アミラーゼの高いレベルが抑制されることからなる群のいずれかである。

【0009】

本発明はまた、急性疾患を治療するために、脾臓に分布し、神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携する神経の神経活性を刺激するためのシステムも提供する。前記システムは、前記神経と信号伝達的に接触している少なくとも１つの電極と、前記少なくとも１つの電極に電気的に接続されている少なくとも１つの制御部とを備える。前記少なくとも１つの制御部は前記神経に電気信号を印加するために前記少なくとも１つの電極の動作を制御するように構成されている。前記電気信号は、前記急性疾患の治療を示す生理学的パラメータを改善するように構成されている。前記生理学的パラメータの前記改善は、３６°Ｃ乃至３８°Ｃ間まで体温が回復すること、６０乃至１００ｂｐｍまで心拍数が回復すること、９０／６０ｍｍＨｇ乃至１５０／９０ｍｍＨｇ間まで全身動脈圧が回復すること、右心房で約５ｍｍＨｇ及び左心房で約８ｍｍＨｇまで全身静脈圧が回復すること、約３乃至８ｍｍＨｇの範囲まで中心静脈圧が回復すること、約１５ｍｍＨｇまで肺血圧が回復すること、毎分８乃至１４呼吸まで呼吸数が回復すること、９４％以上まで酸素飽和度が増加すること、１２乃至１５ｋＰａまで動脈血酸素分圧が増加すること、４．４乃至６．１ｋＰａまで動脈血二酸化炭素分圧が回復すること、痛覚の緩和、０．５ｍｌ／ｋｇ／時間以上まで尿量が回復すること、意識レベルが上昇すること、乳酸塩レベルの減少、血糖レベルの変化、血液中の塩基欠乏レベルの変化及び動脈ｐＨレベルの変化からなる群のいずれかである。

【0010】

本発明はまた、対象者における急性疾患を治療するためのコンピュータ実装される方法も提供する。方法は、本発明の前記システムの少なくとも１つの電極の操作を制御して、信号を脾臓に分布する神経に印加して、前記神経の神経活性が可逆的に刺激されるように前記神経活性を刺激することを備える。前記神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している。

【0011】

本発明はまた、プロセッサと、非一時的にコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とを備えるコンピュータも提供する。前記非一時的にコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は実行可能なコンピュータプログラムを有する。前記実行可能なコンピュータプログラムはコード部分を備える。前記コード部分は、前記プロセッサでロードされて実行されると、前記プロセッサに電気信号を印加するようにして、前記電気信号が急性疾患の治療を示す生理学的パラメータを改善するように脾臓に分布する神経の神経活性を刺激する。前記神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している。

【0012】

本発明はまた、急性疾患を治療するための方法において使用される神経刺激性電気信号も提供する。前記電気信号は、本明細書中に説明されている任意の電気信号である。

【0013】

本発明はまた、急性疾患を治療するための方法において使用される電気波形も提供する。前記電気波形は、脾臓に分布する神経の神経細胞膜の可逆の脱分極を引き起こし、活動電位が前記神経内でデノボ（ｄｅ ｎｏｖｏ）に生成される。前記神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している。

【0014】

本発明はまた、急性疾患を治療するための方法において使用される荷電粒子も提供する。前記荷電粒子は、脾臓に分布する神経の神経細胞膜の可逆の脱分極を引き起こし、活動電位が前記改変された神経内でデノボ（ｄｅ ｎｏｖｏ）に生成される。前記神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している。

【0015】

本発明はまた、本発明の前記システムの前記神経インターフェースが信号伝達的に接触している改変された神経も提供する。前記神経は前記脾臓に分布し、及び神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している。前記少なくとも１つの電極が前記神経と信号伝達的に接触することで、前記神経はその自然な状態の前記神経から区別される。前記神経は急性疾患を持つ対象者に存在する。

【0016】

本発明はまた、脾臓に分布する神経の神経活性を刺激することにより取得可能な改変された神経も提供する。本発明の方法において、前記神経は神経血管束、好適には脾動脈神経と連携している。

【0017】

本発明はまた、脾臓に分布する神経と信号伝達的に接触している本発明のシステムを制御する方法も提供する。前記方法は、前記システムに制御指示を送信することを備え、それに応じて前記システムが前記神経に信号を印加する。前記神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している。

【0018】

発明の詳細な説明
脾臓に分布する神経
脾臓の神経支配は、主に交感神経性又はノルアドレナリン作動性であり、ペプチドニューロンが残りのニューロンの大部分を示し得る。ヒトの脾臓は、脾動脈を囲う脾神経叢によって主に神経支配されている。脾動脈は、腹腔神経叢に由来し、脾神経叢として脾動脈から脾臓へと続く神経組織によって覆われている。脾神経叢は脾動脈が終末枝で分岐する門にて脾臓へと入り、脾神経叢はこれらの分岐へと続いて、脾臓の実質へと入る。

【0019】

脾神経叢は、腹腔動脈から脾臓まで主要な脾動脈を避ける、いくつかの神経束を含み、各神経束は神経線維の小束から構成されている。脾臓神経を避ける神経束（又は動脈周囲の神経束として公知）は本明細書中では脾動脈神経と呼ぶ。

【0020】

脾動脈のコースは変わりやすい。概して、膵臓の表面に沿って延びる傾向にあり、多くの場合、膵臓に直接接触している。起点部位と門における入り口点との間で、脾動脈が膵臓と直接接触しないように、脾動脈は特定の位置で膵臓の表面から離れることができる。

【0021】

本発明には、電気信号を印加することにより、脾臓に分布する神経の神経活性を調節することが含まれる。ここで神経は神経血管束と連携している。好適には、神経は脾動脈神経である。

【0022】

実施形態によっては、神経は交感神経である。

【0023】

実施形態によっては、本発明は、１つの脾動脈神経に電気信号を印加することを含んでもよい。他の実施形態では、本発明は、複数（すなわち束）の脾動脈神経を含んでもよい。

【0024】

他の実施形態では、本発明は、少なくとも１つの脾動脈神経及び脾動脈に電気信号を印加することを含んでもよい。他の実施形態では、本発明は、全ての脾動脈神経及び脾動脈に電気信号を印加することを含んでもよい。

【0025】

他の実施形態では、本発明は、膵臓の表面から離れた脾動脈の一部と連携する、例えば、脾神経叢等の少なくとも１つの脾動脈神経に電気信号を印加することを含んでもよい。例えば、電気信号は、脾動脈ループに隣接する部位の少なくとも１つの神経に印加されてもよい。脾動脈ループは、例えば、０．５ｃｍ以上の距離で膵臓の表面から離れており、そこで介在する空間は、脂肪組織及び／又は結合組織によって満たされていることを特徴とする。この部位に電気信号を印加することは、脾動脈と連携している神経叢の分離をより直接的に可能にするという利点がある。この印加部位は、膵臓への外科的損傷を減少させる観点から、手術をより安全にすることも期待される。

【0026】

実施形態によっては、脾動脈ループは、１ｃｍ以上の距離で膵臓の表面から離れており、例えばこのループ頂部の内側曲面と膵臓の表面との距離が、約１乃至２ｃｍ、好適には約１．５ｃｍである。この距離は、本明細書中で説明されているように、ループの高さと呼ばれてもよい。

【0027】

脾動脈ループは、約０．５ｃｍ以上のネック部を有していてもよく、この文脈では「ネック部」はループの第１脚部（脾動脈が脾臓の表面から離れる位置）の内側曲面とループの第２脚部（脾動脈が脾臓と直接接触に戻る位置）の内側曲面との間の直接的な距離のことを言う。実施形態によっては、ネック部は≧０．５５ｃｍ、≧０．６ｃｍ、≧０．６５ｃｍ、≧０．７ｃｍ、≧０．７５ｃｍ、≧０．８ｃｍ、≧０．８５ｃｍ、≧０．９ｃｍ、≧０．９５ｃｍ、≧１ｃｍ、≧１．１ｃｍ、≧１．２ｃｍ、≧１．３ｃｍ、≧１．４ｃｍ、≧１．５ｃｍ、≧１．６ｃｍ、≧１．７ｃｍ、≧１．８ｃｍ、≧１．９ｃｍ、又は≧２．０ｃｍである。実施形態によっては、脾動脈ループは、約１．１ｃｍ乃至約３．０ｃｍの範囲内のネック部を有してもよい。

【0028】

脾動脈ループの数は、ヒト対象者間で異なることができるが、概して、脾動脈ループの数と対象者の年齢との間に正相関があるようである。典型的に、脾動脈ループは年齢が４５歳を超えたヒト対象者でより多く観察される。

【0029】

実施形態によっては、信号印加部位は、１つの脾動脈ループに隣接する１以上の神経にあってもよい。

【0030】

実施形態によっては、信号印加部位は、複数の脾動脈ループに隣接する１以上の神経にあってもよい。実施形態によっては、複数の独立部位のそれぞれが、本発明の独立したシステム又は方法で刺激されてもよい。実施形態によっては、複数の上述の部位のそれぞれが、本発明の方法の単一のシステムや装置によって刺激されてもよい。

【0031】

実施形態によっては、信号は、複数の脾動脈ループのそれぞれの１以上の神経に同時に、順次に、又は別々に印加されてよい。

【0032】

同時にとは、実質的に同じ時に、複数の部位のそれぞれに信号を印加すること、すなわち、可能性のある遅れの誤差内で、ちょうど同じ時に複数の部位のそれぞれに信号を印加することを意図することを意味してもよい。別々にとは、互いに独立して複数の部位のそれぞれに信号を印加すること、すなわち、一致した順序で信号が印加されないことを意味してもよい。各信号は各部位に独立して伝達される。分離した信号の印加は、複数の部位のそれぞれ又はいくつかが、偶然に実質的に同じ時に信号を受信する結果になる可能性もあると理解される。順次にとは、定義された「順序」で、複数の部位のそれぞれに信号を印加することを意味してもよい。これには、実質的に同じ時に複数の独立部位のいくつかに信号を印加することが含まれてもよい。

【0033】

脾臓に分布する神経の刺激
本発明は脾臓に分布する神経に電気信号を印加し、神経内の神経活性を刺激することを含む。神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している。刺激とは、神経の少なくとも一部における信号伝達活性が、神経のその部分におけるベースラインの神経活性と比較して増加している状態を意味し、ベースラインの神経活性とは、何か介入が起こる前の対象者の神経の信号伝達活性のことである。言い換えると、刺激は結果的に神経のその部分において総合的な神経活性を増加させる神経活性を作り出す。

【0034】

神経の「神経活性」とは、神経の信号伝達活性を意味し、例えば、神経内における活動電位の振幅、周波数、及び／又はパターンである。本明細書中で神経内における活動電位の文脈で使用される「パターン」という用語は、１以上の局所フィールド電位、複合活動電位、集合活動電位、及び神経又はその中のニューロンのサブグループ（例えば、線維束）における活動電位の大きさ、周波数、曲線下面積、及び他のパターンを含むことを意図している。

【0035】

刺激は、典型的に、神経活性を増加させること、例えば、神経の少なくとも一部において刺激点を超える活動電位を生成することを含む。軸索に沿う任意の点において、機能している神経は、神経細胞膜にわたってカリウム及びナトリウムイオンの分布を有する。軸索に沿う一点における分布は、軸索のその点の電気膜電位を決定し、それは次に隣接点におけるカリウム及びナトリウムイオンの分布に影響を与え、次にその点における軸索の電気膜電位を決定する等である。これはその正常な状態での神経の働きであり、ここで活動電位は軸索に沿って点から隣接する点へと伝播し、これは従来の実験により観察できる。

【0036】

神経活性の刺激を特徴付ける１つの方法は、軸索における１以上の点でのカリウム及びナトリウムイオンの分布であり、これは、伝播する活動電位の結果としての神経の１点又は複数の点に隣接した場所の電気膜電位によるものではなく、一時的な外部電界の印加により作り出される。一時的な外部電界は、神経の点の中のカリウム及びナトリウムイオンの分布を人工的に修飾し、このようしなければ発生することのない神経細胞膜の脱分極をもたらす。一時的な外部電界によって引き起こされた神経細胞膜の脱分極は、その点にわたってデノボ（ｄｅ ｎｏｖｏ）の活動電位を生成する。これは破壊された状態での神経の働きであり、これは、隣接点の電気膜電位により影響を受けていない又は決定されていない電気膜電位を有する軸索の点（刺激を受けている点）におけるカリウム及びナトリウムイオンの分布により観察することができる。

【0037】

このようにして、神経活性の刺激は信号印加の点を通り越して続くことから、神経活性を増加させるものであると理解される。このように、デノボ（ｄｅ ｎｏｖｏ）の活動電位が生成されて改変された神経に伝播していくように神経細胞膜が電界によって可逆的に脱分極されることから、信号印加の点における神経は修飾される。従って、デノボ（ｄｅ ｎｏｖｏ）の活動電位が生成されることから、信号印加の点における神経は修飾される。

【0038】

信号が電気信号である場合、刺激は、神経細胞膜にわたるイオン分布への電流（例えば、神経と信号伝達的に接触している電極における１以上の電子又は神経外若しくは神経内の１以上のイオンであってもよい荷電粒子等）の影響に基づく。

【0039】

神経活性の刺激は、神経における神経活性の完全な刺激、すなわち、総合的な神経活性が神経全体において増加する実施形態を包含する。

【0040】

神経活性の刺激は部分的な刺激であってもよい。部分的な刺激は、神経の線維のそのサブセットのベースラインの神経活性と比較して、神経全体の総合的な信号伝達活性が部分的に増加する、又は神経の神経線維のサブセットの総合的な信号伝達活性が完全に増加する（すなわち、神経の線維のそのサブセットに神経活性がない）、又は神経の神経線維のサブセットの総合的な信号伝達が部分的に増加するようであってもよい。例えば、神経活性の増加が、≦５％、≦１０％、≦１５％、≦２０％、≦２５％、≦３０％、≦３５％、≦４０％、≦４５％、≦５０％、≦６０％、≦７０％、≦８０％、≦９０％、若しくは≦９５％である、又は神経の神経線維のサブセットでの神経活性が増加する。神経活性は当技術分野で周知の方法、例えば、軸索を通って伝搬する活動電位の数及び／又は活動電位の合計された活動を反映した局所フィールド電位の振幅により測定されてもよい。

【0041】

本発明の１つの利点は神経活性の刺激が可逆であることである。従って、神経活性の調節は恒久的ではない。例えば、信号の印加が中断すると、神経での神経活性は実質的に、１乃至６０秒以内、又は１乃至６０分以内、又は１乃至２４時間以内（例えば、１乃至１２時間、１乃至６時間、１乃至４時間、１乃至２時間以内）、又は１乃至７日間（例えば、１乃至４日間、１乃至２日間）以内にベースラインの神経活性へと戻る。可逆の刺激の例によっては、神経活性はベースラインの神経活性に実質的に完全に戻る。すなわち、信号の印加の中断に続く神経活性は、信号が印加される前の神経活性と実質的に同じである。従って、神経又は神経部位は、その正常な生理的能力を取り戻し、活動電位を伝播する。

【0042】

他の実施形態では、神経活性の刺激は実質的に持続的であってもよい。本明細書中で使用される「持続的」とは、神経活性が長期作用を持つという意味で使用される。例えば、信号の印加が中断しても、神経での神経活性は信号が印加されていた時と実質的に同じまま、すなわち、信号の印加中及び信号の印加後の神経活性が実質的に同じである。可逆の調節が好ましい。

【0043】

治療における用途
本発明は、急性疾患の治療に役立ち、特に本発明は、最終手段としての介入策として使用できる。本発明は、ショックに伴う生理学的変化を有する生命を脅かす状態及び心血管性の機能障害の治療に特に有用である。

【0044】

これらの症状の例として、外傷、出血、及びショックが挙げられる。

【0045】

外傷としては、鈍的外傷（自動車衝突、転倒、頭部損傷、裂傷を含む）、穿通性外傷（切断、刺創、杙創等）、爆傷、熱傷（熱、冷、電気、化学物質、摩擦、又は放射線に起因するもの）、及びそれらの組み合わせ等の、例えば、外因による肉体的な損傷が挙げられる。

【0046】

出血は、循環系からの血液の損失である。出血としては、例えば、吐血（新鮮血の嘔吐）、喀血（肺からの血液の喀出）、血尿、脳出血、肺出血、分娩後出血、及び胃腸出血が挙げられる。出血は、例えば、外傷性損傷又は基礎疾患に起因してもよい。出血には、術中出血及び術後出血も含まれる。

【0047】

ショックとしては、例えば、敗血症性ショック、アナフィラキシーショック、毒素性ショック症候群、心原性ショック、循環血液量減少性ショック、及び神経原性ショックが挙げられる。本発明は、敗血症性ショックの治療に特に役立つ。

【0048】

本発明は、外傷、敗血症性ショック、大量出血、深刻な血友病、ループスの深刻な発症、深刻なクローンの発症、同種移植片／グラフの拒絶、アナフィラキシー、及び内毒素性ショックに関して特に興味深いものである。

【0049】

症状の治療は、様々な方法で評価できるが、典型的には対象者の１以上の生理学的パラメータの改善を判断することを含む。本明細書中で使用される「所定の生理学的パラメータの改善」とは、あらゆる任意の生理学的パラメータに関して、改善は対象者のそのパラメータの数値の変化が正常値又はその数値の正常範囲に向かっている、すなわち、健康な対象者において期待される数値に向かっているという意味で使用される。

【0050】

本明細書中で使用される「所定の生理学的パラメータの悪化」とは、あらゆる任意の生理学的パラメータに関して、悪化は対象者のそのパラメータの数値の変化が正常値又はその数値の正常範囲から離れている、すなわち、健康な対象者において期待される数値から離れているという意味で使用される。

【0051】

例えば、急性疾患は血圧の低下、めまい又は浮遊感、発疹、吐き気、筋肉痛、息切れ、乏尿、筋肉痛、及び皮膚が冷たく湿っていて青ざめる又は斑状になることを伴い得る。

【0052】

身体のバイタルサインは、身体の生体（生命維持）機能の状況を示すサインであるため、急性疾患を評価するためには特に役立つ。バイタルサインは、全身動脈圧、体温、心拍数、呼吸数、酸素飽和度、及び痛覚から成る１以上の群であってもよい。

【0053】

他の役立つ生理学的パラメータは、全身静脈圧、肺動脈圧（ｐｕｌｍｏｎａｒｙ ａｒｔｅｒｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）（本明細書では肺血圧（ｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）とも称する）、１時間毎の尿量、意識レベル、動脈血酸素分圧、及び動脈血二酸化炭素分圧であってもよい。

【0054】

生理学的パラメータの任意の１つ又は組み合わせは本発明に役立ち得る。

【0055】

急性疾患を有する対象者において、急性疾患の治療を示す生理学的パラメータの改善は、（対象者がどの外れ値を示しているかによって）３６°Ｃ乃至３８°Ｃ間まで体温が回復すること、６０乃至１００ｂｐｍまで心拍数が回復すること、９０／６０ｍｍＨｇ乃至１５０／９０ｍｍＨｇ間まで全身動脈圧が回復すること、右心房で約５ｍｍＨｇ及び左心房で約８ｍｍＨｇまで全身静脈圧が回復すること、約３乃至８ｍｍＨｇの範囲まで中心静脈圧が回復すること、約１５ｍｍＨｇまで肺血圧が回復すること、毎分８乃至１４呼吸まで呼吸数が回復すること、９４％以上まで酸素飽和度が増加すること、１２乃至１５ｋＰａまで動脈血酸素分圧が増加すること、４．４乃至６．１ｋＰａまで動脈血二酸化炭素分圧が回復すること、痛覚の緩和、０．５ｍｌ／ｋｇ／時間以上まで尿量が回復すること、意識レベルが上昇すること、乳酸塩レベルの減少、血糖レベルの変化、血液中の塩基欠乏レベルの変化、及び動脈ｐＨレベルの変化からなる群のいずれか１以上でもよい。本発明は、必ずしもこれらの生理学的パラメータの全てにおいて変化をもたらすものではない。

【0056】

本発明は、血圧（例えば、全身動脈圧、全身静脈圧、中心静脈圧、及び肺血圧）を正常範囲に回復させることを目的としている。当業者には公知の通り、本技術分野内で血圧と言うと、特別な定めのない限り、一般的に体循環における動脈圧（すなわち、全身動脈圧）を意味する。正常な全身動脈圧は、９０／６０ｍｍＨｇ乃至１２０／８０ｍｍＨｇ間であると考えられる。この範囲を下回る全身動脈圧値は、その人がショックにり患していることを示唆し得る。本発明は、全身動脈圧を正常範囲まで回復させることを目的としている。従って、対象者がショックにり患している場合、本発明は全身動脈圧を上昇させることを目的としている。

【0057】

全身静脈圧、中心静脈圧、及び肺血圧を判断することも本発明に役立ち得る。これらの圧力を判断するには通常、カテーテル等の侵襲ツールが必要である。しかしながら肺血圧は、例えば、下大静脈径の超音波測定と見かけの心臓充満圧とによって判断され得る。健康な成体における全身静脈圧の正常範囲は、通常、右心房で５ｍｍＨｇ及び左心房で８ｍｍＨｇである。健康な成体における中心静脈圧の正常範囲は、約３乃至８ｍｍＨｇの範囲内であると考えられる。健康な成体における肺血圧の正常範囲は、安静時で、通常、約１５ｍｍＨｇである。

【0058】

本発明は、体温を正常範囲、すなわち３６°Ｃ乃至３８°Ｃ間にまで回復させることも目的としている。

【0059】

心拍数は通常、６０乃至１００ｂｐｍであると考えられているが、急性疾患では、典型的に心拍数が上昇する。本発明は、心拍数を正常範囲にまで回復させることも目的としている、すなわち心拍数を減少させることを目的としている。

【0060】

正常な呼吸数は、毎分８乃至１４呼吸であるが、本発明は呼吸数を正常範囲まで回復させることを目的としている。

【0061】

健康な人は海面位で通常、９６％乃至９９％間の酸素飽和（ＳＯ_２）値を示し、通常は９４％を上回る。レベルが９０％を下回ると、低いと考えられ、低酸素血症となる。血中酸素濃度が８０パーセントを下回ると、脳や心臓などの臓器機能が損なわれ得る。低酸素濃度が続くと、呼吸又は心停止を引き起こし得る。酸素飽和度は一般的に、パルスオキシメトリを使用して測定される。

【0062】

健康な人における動脈血酸素分圧の正常範囲は通常、１２乃至１５ｋＰａである。動脈血二酸化炭素分圧の正常範囲は通常、４．４乃至６．１ｋＰａである。本発明は、動脈血酸素分圧及び動脈血酸素分圧を正常範囲まで回復させることを目的としている。

【0063】

成体の正常な尿量は０．５乃至１ｍｌ／ｋｇ／時間である。これは平均的な体格の成体で１時間に３０乃至６０ｍｌにほぼ一致する。本発明は、尿量を正常範囲まで回復させることを目的としている。

【0064】

本発明で役立つさらなる生理学的パラメータとして、乳酸塩、血糖、血液中の塩基欠乏、及び動脈ｐＨのレベルが含まれてもよい。これらのパラメータは、生化学分析により判定できる。

【0065】

当業者であれば、任意のパラメータの数値を判定する適切な方法はいずれも理解しているであろう。

【0066】

当業者であれば、対象者のいずれの生理学的パラメータのベースラインも固定的又は特定の数値である必要はなく、むしろ正常範囲内で変動できる又は関連する誤差及び信頼区間の平均値であってもよいことを理解するであろう。例えば、人のバイタルサインの正常範囲は、年齢、体重、性別、及び全体的な健康状態によって変わる。ベースライン値を判定する適切な方法は、当業者には周知である。

【0067】

本明細書中で使用されるように、生理学的パラメータは、検出時に対象者によって示されるそのパラメータの数値が決定される際に対象者において決定される。検出器（例えば、生理学的センササブシステム、生理学的データ処理モジュール、及び生理学的センサ）は、このような判定ができる任意の要素である。本発明によると、生理学的パラメータのいずれかを検出することは、交感神経での神経活性の調節前、調節中、及び／又は調節後に行われてもよい。検出は、人間（例えば、臨床医又は介護人）によって本発明のシステムの一部ではない機器等の装置を使用して若しくは使用せずに又は本発明のシステムの一部である検出器を使用して若しくは使用せずに、手動で行うことができる。装置又は検出器が使用される場合、検出は自立的に行うことが可能である。

【0068】

このように、特定の実施形態では、本発明はさらに、対象者の１以上の生理学的パラメータを判定することを備え、信号は判定された生理学的パラメータが所定の閾値を満たす又は超える場合のみ印加される。対象者の１つよりも多い生理学的パラメータが判定される場合のこのような実施形態では、信号は、判定された生理学的パラメータの任意の１つがその閾値を満たす又は超える場合に印加されてもよく、あるいは、判定された生理学的パラメータの全てがそれらの閾値を満たす又は超える場合のみに印加されてもよい。本発明のシステムにより信号が印加される特定の実施形態では、システムは対象者の１以上の生理学的パラメータを判定するように構成された少なくとも１つの検出器をさらに備える。

【0069】

本発明の特定の実施形態では、１以上の検出された生理学的パラメータは、血圧（例えば、全身動脈圧、全身静脈圧、及び肺血圧）、体温、心拍数、呼吸数、酸素飽和度、痛覚、１時間当たりの尿量、意識レベル、又は乳酸塩、血糖、血液中の塩基欠乏、及び／若しくは動脈ｐＨのレベルで構成される１以上の群である。任意の２つの生理学的パラメータが、並行的な実施形態で判定されてもよいことが理解され、対象者の活動電位許容範囲のパターンを検出するために制御部が接続される。

【0070】

例えば、ショックの深刻度及びショックに対する医療介入へのレスポンスを対処する際、重要な要因の１つは、ショックの発症中に増加した可能性がある組織内かん流である。組織内かん流は、血圧の低下、及び乳酸塩、比較的少ないが塩基欠乏や動脈ｐＨのレベルをはじめとする生理学的パラメータのその他の変化の数に関連し得る。発明の実施形態によっては、前述したようにこれらの正常のレベルまで回復を目指す。

【0071】

生理学的パラメータの所定の閾値は、特定の治療介入が印加される前に対象者によって示されなくてはならないそのパラメータの最小（又は最大）の数値である。任意のパラメータに対しても、閾値が病理的状態又は病状を示す数値として定められてもよい。閾値は、病理的状態又は病状の発現を示す数値として定められてもよい。このように、所定の閾値によっては、本発明は治療として使用できる。あるいは、閾値は、対象者の生理学的状態（対象者が、例えば、就寝中、食後、又は運動中）を示す数値として定められてもよい。任意の生理学的パラメータの適正値は、当業者により造作なく決定されるはずである（例えば、医療実務基準を参照）。

【0072】

対象者によって示される数値が閾値を超えた場合、つまり、示された数値が所定の閾値よりもその生理学的パラメータの正常又は健康な数値から大きく逸脱する場合、任意の生理学的パラメータに対するこのような閾値を超える。

【0073】

本発明の対象者は、本発明による脾臓神経の神経調節を受けることに加えて、症状に対する治療及び／又は薬物治療を受けてもよい。例えば、対象者は、静脈への液体の投与、静脈への抗生物質（例えば、ペニシリン、セファロスポリン、テトラサイクリン、マクロライド、又はフルオロキノロン）の投与、組織及び器官への血圧及び／又は血流を増加させる薬、感染症の原因（膿瘍等）及び感染症により激しく損傷した組織の除去手術、又は呼吸が著しく困難な場合、フェイスマスク、鼻カニューレ、若しくは咽喉を通されて気管へと入る人工呼吸器（酸素吸入器）に接続されたチューブを通した酸素の供給を受けてもよい。

【0074】

対象者は、抗炎症薬（多くの場合、本発明のシステムが加えられる前にも発生していた投薬治療を継続する）を受けてもよい。このような薬としては、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤｓ）、ステロイド、５ＡＳＡｓ、アザチオプリン、メトトレキサート、及びシクロスポリン等の疾患修飾性抗炎症薬（ＤＭＡＲＤｓ）、インフリキシマブ及びアダリムマブのような生物学的製剤、及びＪＡＫ阻害薬のような新たな経口ＤＭＡＲＤｓが挙げられる。

【0075】

このように、本発明は、本発明のシステムと併用してこれらの治療及び／又は薬の使用を提供する。

【0076】

電気信号の適切な形態
本発明は、脾臓に分布する神経に信号伝達的に接触して配置される少なくとも１つの電極を介して印加される電気信号を使用し、神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している。本明細書中で使用される「信号伝達的に接触」は、少なくとも１つの電極を介して印加される電気信号の少なくとも一部が神経で受信される場合である。

【0077】

電気信号は、例えば、急性の臨床現場においての単独の治療を提供することが好ましい。しかし、電気信号の印加が一度のみというわけではない。単独の治療中、電気信号は神経に連続的又は周期的に印加されてもよい。好適には、電気信号は、対象者の生理学的パラメータに改善があるまで神経に印加される。

【0078】

本発明により印加される電気信号は理想的には非破壊的である。本明細書中で使用される「非破壊的な信号」とは、印加された際に、神経の基本的な神経系信号伝導能力を不可逆的に損傷しない信号である。つまり、非破壊的な信号の印加は、その神経若しくは線維又は信号が印加される他の神経組織の能力を維持して、その伝導が実際は非破壊的な信号の印加の結果として人工的に刺激された場合でも、信号の印加が停止すると活動電位を伝導させる。

【0079】

本発明により印加される電気信号は、電圧又は電流波形であってもよい。

【0080】

電気信号は１以上の電気信号パラメータにより特徴付けられてもよい。電気信号パラメータは、波形、周波数、及び振幅を含む。

【0081】

代替的に又は追加的に、電気信号は、電気信号の神経への印加のパターンによって特徴付けられてもよい。印加のパターンとは、電気信号の神経への印加のタイミングである。印加のパターンは、連続的な印加又は周期的な印加であってもよい。印加のパターンは、信号の印加に対し設定された期間を含んでもよい。

【0082】

連続的な印加とは、電気信号が神経に連続的な方法で印加される場合を言う。電気信号が一連のパルスである実施形態では、これらのパルス間（すなわち、パルス幅と相持続期間との間）のギャップは、信号が連続的に印加されないことを意味するわけではない。

【0083】

周期的な印加とは、電気信号が繰り返しのパターン（例えば、オンオフパターン）で神経に印加される場合のことを言う。

【0084】

波形
脾臓に分布する神経（ここで神経は神経血管束（例えば脾動脈神経）と連携している）の調整（例えば、刺激）は、神経の正常な神経活性を再現するよう働く電気信号を使用して実現できる。このように、電気信号の波形は、正方形、鋸歯状、正弦波、三角形、台形、疑似台形、又は複雑なパルスを持つ１以上のパルス列を備えてもよい。他の実施形態では、波形は、正方形、正弦波、三角形、台形、疑似台形、又は複雑な波形であってもよい。他の実施形態では、波形は一定の振幅の波形であってもよい。

【0085】

信号は二相性であってもよい。「二相性」という用語は、正及び負の電荷の両方を経時的に神経に印加する信号を言う。

【0086】

信号は対称又は非対称であってもよい。対称な信号とは、正の電荷を神経に印加した際の波形が、負の電荷を神経に印加した際の波形と対称である信号である。非対称信号とは、正の電荷を神経に印加した際の波形が、負の電荷を神経に印加した際の波形と対称でない信号である。

【0087】

信号は、荷電平衡であってもよい。荷電平衡信号は、信号期間にわたって、正及び負の電荷の同等量（又はおよそ）を神経に印加する信号を言う。

【0088】

振幅
本発明の目的のため、本明細書中では、相毎の電荷密度の観点から振幅が言及される。電気信号により神経に印加される相毎の電荷は、１相にわたる（例えば、電荷平衡された二相性パルスの場合、二相性パルスの１相にわたる）電流の積分として定義される。このように、電気信号により神経に印加される相毎の電荷密度は、少なくとも１つの電極と神経との間の接触域の単位当たりの相毎の電荷であり、信号波形の１相にわたる電流密度の積分でもある。言い換えると、電気信号により神経に印加される相毎の電荷密度は、電気信号により神経に印加される相毎の電荷を少なくとも１つの電極（一般的にカソード）と神経との間の接触域で分割したものである。

【0089】

本発明により必要な相毎の電荷密度は、脾臓に分布する神経（神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している）内での神経活性を刺激するために必要なエネルギー量を表して、生理学的パラメータを改善する。

【0090】

本発明者らは、ブタの脾動脈神経内で神経活性を刺激するために必要な相毎の電荷密度が、相毎にｃｍ^２当たり５μＣ乃至１５０μＣの間、又は場合によっては、血管外のカフを使用して（電極のデザインが数値にわずかな影響を与えることもある）、相毎にｃｍ^２当たり５μＣ乃至１８０μＣであることを見出した。例えば、電気信号により印加される相毎の電荷密度は、相毎にｃｍ^２当たり≦１０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦１５μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦２０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦２５μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦３０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦４０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦５０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦７５μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦１００μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦１２５μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦１５０μＣ、又は相毎にｃｍ^２当たり≦１８０μＣであってもよい。追加的に又は代替的に、電気信号により印加される相毎の電荷密度は、相毎にｃｍ^２当たり≧５μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧１０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧１５μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧２０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧２５μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧３０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧４０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧５０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧７５μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧１００μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧１２５μＣ、又は相毎にｃｍ^２当たり≧１５０μＣであってもよい。上記の上限及び下限のいかなる組み合わせも可能である。

【0091】

本発明者らはさらに、ヒトの脾動脈神経内での神経活性を刺激するために必要な相毎の電荷密度の示された推定が約７０乃至１３００μＣ／ｃｍ^２の間であることを見出した。例えば、電気信号により印加される相毎の電荷密度は、相毎にｃｍ^２当たり≦８０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦１４０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦１７０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦２３０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦２５０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦３００μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦３５０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦４００μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦４５０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦５００μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≦１１００μＣ、又は相毎にｃｍ^２当たり≦１３００μＣであってもよい。追加的に又は代替的に、電気信号により印加される相毎の電荷密度は、相毎にｃｍ^２当たり≧７０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧１４０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧１７０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧２３０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧２５０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧３００μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧３５０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧４００μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧４５０μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧５００μＣ、相毎にｃｍ^２当たり≧１１００μＣ、又は相毎にｃｍ^２当たり≧１３００μＣであってもよい。上記の上限及び下限のいかなる組み合わせも可能である。

【0092】

任意の期間における電気信号により神経に印加される合計の電荷は、信号の周波数、信号の印加のパターン、及び少なくとも１つの電極と神経との間で接触する領域に加えて、信号の相毎の電荷密度の結果である。信号の周波数、信号の印加のパターン、及び少なくとも１つの電極と神経との間で接触する領域は本明細書中でさらに説明されている。

【0093】

神経活性の意図する刺激を実現するために必要な印加電気信号の振幅は、電極の位置と関連する電気生理学的特性（例えば、インピーダンス）とによることは当業者であれば理解するであろう。任意の対象者での神経活性の意図する調節を実現するための適切な電流振幅を判定することは当業者が可能な範囲内にある。

【0094】

神経に印加される電気信号は、臨床的安全性の限度内である（例えば、神経信号機能の維持に適している、神経の整合性の維持に適し、及び対象者の安全の維持に適している）ことは、当然、当技術分野で理解される。臨床的安全性の限度内の電気的パラメータは、典型的に前臨床試験によって判定されるであろう。

【0095】

周期的印加
周期的印加は、電気信号が繰り返しパターンで神経に印加されることを言う。好適な繰り返しパターンは、オンオフパターンであり、ここで信号は、本明細書中では「オン」期間とされる第１期間の間印加され、本明細書中では「オフ」期間とされる第２期間の間停止し、その後、再度、第１期間の間印加され、続いて、第２期間の間停止する等である。

【0096】

周期的オンオフパターンは、０．１乃至１０秒の間のオン期間及び０．５乃至３０秒の間のオフ期間を有してもよい。例えば、オン期間（特定の周波数のパルス及び振幅が神経に送達される時間を言う）は、≦０．２秒、≦０．５秒、≦１秒、≦２秒、≦５秒、又は１０秒であってもよい。代替的に又は追加的に、オン期間は、≧０．１秒、≧０．２秒、≧０．５秒、≧１秒、≧２秒、又は≧５秒であってもよい。オン期間の上記の上限及び下限のいかなる組み合わせも可能である。例えば、オフ期間（パルスが神経に送達されないオン周期間の時間を言う）は、≦１秒、≦３秒、≦５秒、≦１０秒、≦１５秒、≦２０秒、≦２５≦、又は≦３０秒であってもよい。代替的に又は追加的に、オフ期間は、≧０．５秒、≧１秒、≧２秒、≧５秒、≧１０秒、≧１５秒、≧２０秒、又は≧２５秒であってもよい。オフ期間の上記の上限及び下限のいかなる組み合わせも可能である。

【0097】

周期的印加は、デューティサイクル印加とも呼ばれてもよい。デューティサイクルは、周期パターンのサイクルに対して神経に信号が印加される時間の割合を表す。例えば、２０％のデューティサイクルが、２秒のオン期間と１０秒のオフ期間とを有する周期パターンを表してもよい。代替的に、２０％のデューティサイクルが、１秒のオン期間と５秒のオフ期間とを有する周期パターンを表してもよい。換言すると、周期的印加はオンオフパターン刺激又はバースト刺激と呼ばれてもよい。

【0098】

本発明に適切なデューティサイクルは０．１％乃至１００％の間である。

【0099】

期間
信号は、信号が周期的又は連続的に印加できる特定の期間印加される。臨床医が期間を決定してもよい又は期間はあらかじめ設定されていてもよい。

【0100】

臨床医は、対象者の生理学的パラメータに応じて、期間中に印加されている信号を止めさせてもよい。好適には、電気信号は、対象者の生理学的パラメータに改善があるまで神経に印加される。

【0101】

例によっては、期間は、≦１分間、≦５分間、≦１０分間、≦３０分間、又は≦１時間であってもよい。追加的に又は代替的に、期間は、≧１分間、≧５分間、≧１０分間、又は≧３０分間であってもよい。

【0102】

周波数
周波数は、電気波形の相持続期間の逆数（すなわち１／相）と定義される。

【0103】

本発明者らは、脾臓に分布する神経（神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している）を刺激するための好適な周波数を見出した。特に、本発明者らは、電気信号が周期的に印加される実施形態及び電気信号が連続的に印加される実施形態に対する好適な周波数を見出した。

【0104】

先に述べたが、電気信号が周期的に印加される実施形態及び電気信号が連続的に印加される実施形態は、異なる刺激パラメータを使用して異なる機能を提供する。連続的な刺激は、検出されて、電極配置及び／又は振幅判定の成功の指標としてオンテーブル又は手術前後として使用できる脾臓の脈管構造内の血流の変化を引き起こすために使用してもよく、周期的刺激は、好適な治療パラダイムとして使用されてもよく、これにより、治療としての有効性を維持する間、このような血流の変化及び／又は他の潜在的な全身的作用が回避される。

【0105】

電気信号が周期的に印加される実施形態では、電気信号の周波数は≦３００Ｈｚ、好適には≦５０Ｈｚ、より好適には≦１０Ｈｚである。例えば、電気信号の周波数は≦５０Ｈｚ、≦１００Ｈｚ、≦１５０Ｈｚ、≦２００Ｈｚ、≦２５０Ｈｚ又は≦３００Ｈｚであってもよい。他の例では、電気信号の周波数は≦１０Ｈｚ、≦１５Ｈｚ、≦２０Ｈｚ、≦２５Ｈｚ、≦３０Ｈｚ、≦３５Ｈｚ、≦４０Ｈｚ、≦４５Ｈｚ、又は≦５０Ｈｚであってもよい。さらなる例では、周波数は≦１Ｈｚ、≦２Ｈｚ、≦５Ｈｚ、又は≦１０Ｈｚであってもよい。追加的に又は代替的に、電気信号の周波数は≧１０Ｈｚ、≧１５Ｈｚ、≧２０Ｈｚ、≧２５Ｈｚ、≧３０Ｈｚ、≧３５Ｈｚ、≧４０Ｈｚ、≧４５Ｈｚ、又は≧５０Ｈｚであってもよい。他の例では、電機信号の周波数は≧０．１Ｈｚ、≧０．２Ｈｚ、≧０．５Ｈｚ、≧１Ｈｚ、≧２Ｈｚ又は≧５Ｈｚであってもよい。上記の上限及び下限のいかなる組み合わせも可能である。

【0106】

電気信号が連続的に印加される実施形態では、電気信号の周波数は≦５０Ｈｚ、好適には≦１０Ｈｚ、より好適には≦２Ｈｚ、さらにいっそう好適には≦１Ｈｚである。例えば、周波数は≦１Ｈｚ、≦２Ｈｚ、≦５Ｈｚ、又は≦１０Ｈｚであってもよい。他の例では、周波数は≦０．１Ｈｚ、≦０．２Ｈｚ、≦０．３Ｈｚ、≦０．４Ｈｚ、≦０．５Ｈｚ、≦０．６Ｈｚ、≦０．７Ｈｚ、≦０．８Ｈｚ、又は≦０．９Ｈｚであってもよい。追加的に又は代替的に、電気信号の周波数は≧０．１Ｈｚ、≧０．２Ｈｚ、≧０．５Ｈｚ、≧１Ｈｚ、≧２Ｈｚ又は≧５Ｈｚであってもよい。上記の上限及び下限のいかなる組み合わせも可能である。

【0107】

信号波形がパルス列から成る場合、パルスは上記の周波数に従って間隔を置いて神経に印加される。例えば、５０Ｈｚの周波数は、１秒間に５０パルスを神経に印加することとなる。

【0108】

電極及び神経インターフェースの設計
神経と信号伝達的に接触している少なくとも１つの電極を介して、脾臓に分布する神経（神経は神経血管束（例えば、脾動脈神経）と連携している）に電気信号が印加される。少なくとも１つの電極は神経インターフェースに位置付けられてもよい。

【0109】

実施形態によっては、電極及び／又は神経インターフェースは、少なくとも１つの脾動脈神経の周囲及び／又は脾動脈の周囲に配置されるために構成される。このような実施形態では、神経インターフェースはカフ型インターフェースであってもよいし、部分的に又は完全に神経を避けた他のインターフェースが使用されてもよい。

【0110】

他の実施形態では、神経インターフェース１０は、少なくとも１つの脾動脈神経及び／又は脾動脈上に配置されるために構成される。このような実施形態では、神経インターフェース１０はパッチ又はクリップタイプのインターフェースであってもよい。

【0111】

他の実施形態では、神経インターフェース１０は、脾動脈に配置されるために構成される。このような実施形態では、神経インターフェースはカテーテル又はプローブタイプのインターフェースであってもよい。

【0112】

他の実施形態では、神経インターフェース１０は少なくとも１つの脾動脈神経に配置されるために構成される。このような実施形態では、神経インターフェースはピンタイプのインターフェースであってもよい。

【0113】

神経インターフェースは、少なくとも１つの電極を備える。電極は、白金黒、酸化イリジウム、窒化チタン、タンタル、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）及びそれらの適切な組合せ等の高電荷容量材料から製造されてもよく、あるいは高電荷容量材料で部分的に又は全体的にコーティングされていてもよい。

【0114】

実施形態によっては、神経インターフェースは、脾動脈が膵臓と直接接触しない部位の脾動脈神経への電気信号の印加に適している。脾動脈が膵臓と直接接触しない部位の脾動脈神経に電気信号を印加することは、脾動脈周囲で利用可能な追加スペースによる利点がある。これは神経インターフェース１０の設計、特に少なくとも１つの電極の設計にさらなる自由度を与える。

【0115】

少なくとも１つの電極は、特に、神経インターフェースが少なくとも１つの脾動脈神経及び／又は脾動脈の上又は周囲に配置するために構成される実施形態では、神経インターフェース１０が神経上に固定されている場合に神経及び／又は脾動脈を回避するように柔軟である平らなインターフェース電極であってもよい。しかしながら、他の電極タイプも本発明での使用に適切である。

【0116】

本発明に適切な他の電極タイプとしては、カフ電極（例えば、スパイラルカフ、ヘリカルカフ、又は平らなインターフェース）、ヘミカフ電極（ｈｅｍｉ−ｃｕｆｆ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）、メッシュ、直線のロッド形リード、パドルリード又はディスク接点電極（マルチディスク接点電極を含む）、フック電極、スリング電極（ｓｌｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）、束内電極、ガラス吸引電極、パドル電極、及び経皮的な円筒状電極が挙げられる。

【0117】

少なくとも１つの電極は、第１電極１１及び第２電極１２を備えてもよく、本明細書中ではバイポーラ電極構成と呼ばれる。図１は、バイポーラ電極構成例の模式図を示し、電極は、少なくとも１つの脾動脈神経及び／又は脾動脈と信号伝達的に接触して配置される。本明細書の他の場所に説明されているように、適切な信号伝達的に接触は、神経及び／若しくは動脈の周囲（すなわち、部分的又は完全に避ける）、神経上及び／若しくは動脈上、又は脾臓神経内、又は動脈内に電極を配置することで実現されてもよい。

【0118】

図１に示されるように、第１電極１１及び第２電極１２は神経の縦軸に沿って位置付けられている。電気信号は第１電極１１がアノードで、第２電極１２がカソードとなるように電極に印加されてもよい。あるいは、第１電極１１がカソードで、第２電極１２がアノードであってもよい。

【0119】

他の実施形態では、少なくとも１つの電極は第１電極、第２電極、及び第３電極を備えてもよく、本明細書中では三極電極構成と呼ばれる。

【0120】

二極構成のように、第１、第２、及び第３電極は、神経の長軸に沿って位置付けられてもよく、一例では、第２電極は第１電極と第３電極との間に位置付けられてもよい。

【0121】

電極は、非導電性の生体適合性材料によって少なくとも部分的に互いから絶縁されていてもよい。この目標を達成するために神経インターフェースは、装置の使用時に、神経に沿って横方向に間隔をあけている非導電生体適合性材料を備えてもよい。

【0122】

本発明者らは、少なくとも１つの脾動脈神経に電気信号を印加するための好適な電極サイズを見出した。電極の総表面積は０．１乃至０．３ｍｍ^２であってもよい。好適には、電極の総表面積は０．２ｃｍ^２未満である。

【0123】

好適な電極構成では、第１電極１１及び第２電極１２のそれぞれの幅は１乃至４ｍｍの間であってもよい。例えば、幅は１ｍｍ乃至３ｍｍの間、又は２ｍｍ乃至４ｍｍの間、又は２ｍｍ乃至３ｍｍの間であってもよい。

【0124】

制御部
図７を参照し、神経インターフェースを備え得る本発明のシステム５０は、神経インターフェース１０の少なくとも１つの電極に電気的に接続され、少なくとも１つの電極の動作を制御するように構成された、例えば、マイクロプロセッサ６０である少なくとも１つの制御部も備えてもよい。少なくとも１つの制御部は、少なくとも１つの電極により神経に送達される信号の開始及び／又は終わりを引き起こすことを担ってもよい。任意で、少なくとも１つの制御部は、信号パラメータの生成及び／又は制御を担ってもよい。

【0125】

少なくとも１つの制御部は、開ループの方法で動作するように構成され、（前述したように）所定の信号は外部のトリガーによって神経に送達される。

【0126】

少なくとも１つの制御部は、システム５０におけるいかなる入力からも独立した事前に設定された及び／又は操作者が選択可能な信号を使用時に生成するように構成されていることが好ましい。事前に設定された及び／又は操作者が選択可能な信号は、先に説明された電気信号のいずれか１つであってもよい。他の実施形態では、少なくとも１つの制御部は外部の信号、より好適には対象者の１以上の生理学的パラメータに関連する情報（例えば、データ）に反応するが、まだ先に説明された信号の範囲内にある。

【0127】

少なくとも１つの制御部は、対象者への挿入に適したシステム５０におけるマイクロプロセッサ６０であってもよい。

【0128】

代替的に又は追加的に、少なくとも１つの制御部は対象者の外部の制御部であってもよい。

【0129】

少なくとも１つの制御部は、医師又は装置１０６が挿入されている対象者等の操作者により生成された信号の受信に応じて始動してもよい。そのために、システム５０は、制御部１０１を備える外部システム８０を追加的に備えてもよい。このようなシステムの一例は図８を参照して以下に説明されている。

【0130】

より広範なシステム１００の外部システム８０は、システム５０の外部及び対象者の外部にあり、制御部１０１を備える。制御部１０１は、システム５０を制御及び／又は外部から電力を供給するために使用されてもよい。この目標を達成するために、制御部１０１は電力装置１０２及び／又はプログラミングユニット１０３を備えてもよい。外部システム８０は、さらに後述するように、電力伝達アンテナ１０４及びデータ伝達アンテナ１０５をさらに備えてもよい。

【0131】

マイクロプロセッサ６０及び制御部１０１をはじめとする少なくとも１つの制御部は、プロセッサでロードされて実行されると、プロセッサに少なくとも１つの電極の操作を少なくとも制御させるコード部分を備える実行可能なコンピュータプログラムを有するメモリ（すなわち、非一時的にコンピュータ読み取り可能な記憶媒体）に接続されたプロセッサであってもよい。操作を制御するとは、少なくとも１つの制御部が、先に説明された何れかの信号パラメータ及び印加パターンを使用して、少なくとも１つの電極に電気信号を神経に印加させるようにすることを意味する。

【0132】

神経性刺激システム
神経インターフェース１０及び少なくとも１つの制御部に加えて、システム５０は、少なくとも１つの制御部からの制御操作に応じて、少なくとも１つの電極に上述の電気信号を送達するように構成された信号生成部１１３を備えてもよい。信号生成部は、少なくとも１つの電流又は電圧源を備えてもよい。

【0133】

信号生成部１１３は、少なくとも１つの制御部及び少なくとも１つの電極に電気的に接続されていてもよい。実施形態によっては、少なくとも１つの電極は、電気リード１０７を介して信号生成部１１３に接続されてもよい。実施形態によっては、電気リードは、先に説明されたインターコネクタに接続されてもよい。あるいは、信号生成部１１３は、リードなしで少なくとも１つの電極と直接的に一体化してもよい。いずれにせよ、システム５０は、対象者に挿入されてもよく、任意でキャパシタ及び／又はインダクタに基づく、直流電流遮断出力回路（又は交流電流遮断出力回路）を全ての出力チャネル（例えば、少なくとも１つの電極又は生理学的センサ１１１への出力）に備えてもよい装置１０６を備えてもよい。

【0134】

神経インターフェース１０、少なくとも１つの電極、少なくとも１つの制御部、及び信号生成部１１３に加えて、システム５０は１以上の次のコンポーネントを備えてもよい。挿入可能トランシーバ１１０、電源１１２、メモリ１１４（又は非一時的にコンピュータ読み取り可能な記憶装置とも呼ばれる）、生理学的センサ１１１、及び生理学的データ処理モジュール１１５。生理学的センサ１１１及び生理学的データ処理モジュール１１５は、本明細書中では検出部と呼ばれる。

【0135】

システム５０の様々なコンポーネントは、図８に示されるように、共通のハウジングを共有している又は電気リードにより接続された相互接続されたコンポーネントの物理的に分離した集合体であるかのいずれかである単一の物理的デバイスの部分であることが好ましい。しかしながら、代替的に、本発明は、コンポーネントが物理的に分離し無線で通信するシステムを使用してもよい。このように、例えば、少なくとも１つの電極及び挿入可能装置（例えば、挿入可能装置１０６）は、単一装置の部分であることができ、又は共にシステム（例えばシステム５０）を形成してもよい。両方の場合で、さらなるコンポーネントが存在して、より広範なシステム（例えば、システム１００）を形成してもよい。

【0136】

例えば、実施形態によっては、１以上の次のコンポーネントが挿入可能装置１０６に含まれていてもよい。電源１１２、メモリ１１４、及び生理学的データ処理モジュール１１５。

【0137】

電源１１２は、信号生成部１１３のための電力を供給するための電流源及び／又は電圧源を備えてもよい。電源１１２は、マイクロプロセッサ６０、メモリ１１４、及び挿入可能トランシーバ１１０等の挿入可能装置１０６及び／又はシステム５０のその他のコンポーネントのための電力を供給してもよい。電源１１２は、バッテリを備えてもよく、バッテリは再充電可能であってもよい。

【0138】

挿入可能装置では電力の可用性が限られており、本発明はこの制約を考慮して考え出されたものであると理解されるであろう。挿入可能装置１０６及び／又はシステム５０は、誘導電力供給又は再充電可能電源によって電力供給されてもよい。

【0139】

メモリ１１４は、電力データ及び１以上の生理学的パラメータに関連するデータを記憶してもよい。例えば、メモリ１１４は、検出部により検出された１以上の生理学的パラメータ（例えば、生理学的センサ１１１を介して及び／又は生理学的データ処理モジュール１１５を介して判定された１以上の対応する生理学的パラメータ）を示す１以上の信号に関するデータを記憶してもよい。これに加えて又は代替的に、メモリ１１４は、挿入可能トランシーバ１１０を介して外部システム８０から電力データ及び１以上の生理学的パラメータに関連するデータを記憶してもよい。この目標を達成するため、挿入可能トランシーバ１１０は、以下にさらに説明されているように、より広範なシステム１００の通信サブシステムの部分を形成してもよい。

【0140】

生理学的データ処理モジュール１１５は、１以上の対応する生理学的パラメータを判定するため、生理学的センサ１１１により検出された１以上の生理学的パラメータを示す１以上の信号を処理するように構成されている。生理学的データ処理モジュール１１５は、メモリ１１４内に記憶するため及び／又は挿入可能トランシーバ１１０を介して外部システムまで伝送するため、１以上の生理学的パラメータに関連するデータのサイズを減少させるように構成されていてもよい。挿入可能トランシーバ１１０は、１以上のアンテナを備えてもよい。挿入可能トランシーバ１００は、身体、例えば、システム５０が一部であるより広範なシステム１００の外に信号を伝送するために、ＲＦ、無線、赤外線等の任意の適切な信号処理を使用してもよい。

【0141】

代替的に又は追加的に、生理学的データ処理モジュール１１５は、対象者における病気の進行を判定するために、１以上の生理学的パラメータを示す信号を処理し、及び／又は決定された１以上の生理学的パラメータを処理するように構成されていてもよい。

【0142】

生理学的データ処理モジュール１１５及び少なくとも１つの生理学的センサ１１１は、本明細書中では検出部としても既知の生理学的センササブシステムを、システム５０の一部として、挿入可能装置１０６の一部として、又はシステムの外部としてのいずれかとして、形成してもよい。

【0143】

治療に関連する１以上の生理学的パラメータを検出するように構成されている少なくとも１つの検出部があってもよい。例えば、検出部は、電気的、ＲＦ又は光学的な（可視、赤外線）生化学的センサを使用して生体分子濃度を検出するために構成されてもよい。

【0144】

メモリ１１４は、１以上の生理学的パラメータの正常レベルに関連する生理学的データを記憶してもよい。データは、システム５０が挿入された対象者に対して特有で、当技術分野で周知の様々な検査から収集されてもよい。生理学的センサ１１１から受信した生理学的パラメータを示す信号を受信すると、あるいは周期的に、又は生理学的センサ１１１からの要請に応じて、生理学的データ処理部１１５は、生理学的センサ１１１から受信された信号から判定された生理学的パラメータをメモリ１１４内に記憶された生理学的パラメータの正常レベルに関連するデータと比較して、受信信号が特定の生理学的パラメータの不足又は過剰を示しているか、それに従って対象者における病気の進化が示されているかどうかを判定してもよい。

【0145】

マイクロプロセッサ６０は、操作者（例えば、医師又はシステム５０が挿入されている対象者）により生成された信号の受信に応じて始動してもよい。そのために、システム５０は、さらに後述するように、外部システム８０及び制御部１０１を備えるより広範なシステム１００の部分であってもよい。

【0146】

神経性刺激システムを超えて
神経性刺激システム５０は、図８に示すように、多数のサブシステム、例えば、外部システム８０を含むより広範なシステム１００の部分であってもよい。外部システム８０は、人間の皮膚及び下層組織を通して、神経性刺激システム５０に電力供給及びプログラミングするために使用されてもよい。

【0147】

外部サブシステム８０は、制御部１０１に加えて、挿入可能装置１０６に電力を供給するために使用される電源１１２のバッテリを無線で再充電するための１以上の電力装置１０２及び挿入可能トランシーバ１１０と通信を行うように構成されている１以上のプログラミングユニット１０３を備えてもよい。プログラミングユニット１０３及び挿入可能トランシーバ１１０は通信サブシステムを形成してもよい。実施形態によっては、電力装置１０２がプログラミングユニット１０３と共に収容されている。他の実施形態では、それらは分離した装置内に収容可能である。

【0148】

外部サブシステム８０はまた、電力伝達アンテナ１０４及びデータ伝達アンテナ１０５のうち１以上を備えてもよい。電力伝達アンテナ１０４は、低周波（例えば、３０ｋＨｚ乃至１０ＭＨｚ）で電磁界を伝送するために構成されていてもよい。データ伝達アンテナ１０５は、挿入可能装置１０６をプログラミング又は再プログラミングするためにデータを伝達するように構成されてもよく、高周波（例えば、１ＭＨｚ乃至１０ＧＨｚ）で電磁界を伝送するために電力伝達アンテナ１０４に加えて使用されてもよい。挿入可能トランシーバ１１０の少なくとも１つのアンテナは、電源１１２の再充電可能バッテリを充電するために使用されてもよい、電力伝達アンテナ１０４によって生成された外部電磁界から電力を受信するように構成されていてもよい。

【0149】

電力伝達アンテナ１０４、データ伝達アンテナ１０５、及び挿入可能トランシーバ１１０の少なくとも１つのアンテナは、共鳴周波数及びＱ値（Ｑ）のような特定の特性を有する。アンテナの一実装は、所定のインダクタンスを有するインダクタを形成するフェライトコアを有する又は有しないワイヤのコイルである。このインダクタは、共振キャパシタ及び抵抗損失に接続されて、共振回路を形成してもよい。周波数は、電力伝達アンテナ１０５により生成された電磁界の周波数と一致するように設定される。挿入可能トランシーバ１１０の少なくとも１つのアンテナの第２アンテナは、外部システム８０からのデータ受信及び外部システム８０へのデータ送信のためにシステム５０内で使用できる。複数のアンテナがシステム５０で使用される場合、電力伝達アンテナ１０４とのわずかなずれの間において、より良好な電力伝達効率の度合いを実現するために、これらのアンテナを相互に３０度回転させる。

【0150】

外部システム８０は、１以上の外部装着式生理学的センサ１２１（不図示）を備えて、１以上の生理学的パラメータを示す信号を検出してもよい。信号は、挿入可能トランシーバ１１０の少なくとも１つのアンテナを介してシステム５０に伝送されてもよい。代替的に又は追加的に、信号は外部システム５０に伝送されて、その後、挿入可能トランシーバ１１０の少なくとも１つのアンテナを介してシステム５０まで伝送されてもよい。

【0151】

例えば、特定の実施形態では、挿入可能装置の外部の検出部は、超音波流量計等の非侵襲的血流モニタ、及び／又は非侵襲的血圧モニタを含んでもよく、生理学的パラメータ、特に上記の生理学的パラメータの変化を判定する。

【0152】

システム１００は、次の事象例においては神経の電気刺激を中断させる安全保護特性を有していてもよい；システム５０の異常動作（例えば、過電圧）、挿入された生理学的センサ１１１からの異常な読み出し（例えば、セ氏２度を超える温度増加又は電極‐組織インターフェースにおける過度に高い若しくは低い電気インピーダンス）、外部装着式生理学的センサ１２１（不図示）からの異常な読み出し、又は操作者（例えば、医師又は対象者）による刺激に対する異常な応答の検出。安全対策特性は、制御部１０１を介して実装されて、システム５０へと通信又はシステム５０内で内部的に通信されてもよい。

【0153】

外部システム８０は、操作者（例えば、医師又は対象者）によって押されると制御部１０１及び各通信サブシステムを介して信号を送達し、システム５０のマイクロプロセッサ６０を始動させて、少なくとも１つの電極によって神経に信号を送達する、アクチュエータ１２０（不図示）を備えてもよい。

【0154】

外部システム８０は、マイクロコントローラ６０又は制御部１０１のためのディスプレイ１０９を備えて、システム又は対象者の様子について操作者（例えば、医師又は対象者）に警告を発してもよい。ディスプレイ１０９は、ＬＥＤモニタ等のモニタであってもよいし、ＬＥＤ等の視覚的なインジケータであってもよい。

【0155】

本発明のシステム１００は外部システム８０を含んでいるが、特にシステム５０は生体安定性及び生体適合性のある材料で作られ、又はコーティングされていることが好ましい。これは、システムが身体組織に対して暴露されることによる損傷から保護されること及びホストによる好ましくない反応（最終的に拒絶を引き起こす恐れがある）をシステムが引き起こす危険性を最小限に抑えることを意味する。システムを作成又はコーティングするために使用される材料は、バイオフィルムの形成に対し理想的には耐性があるべきである。適切な材料としては、ポリ（３，４‐エチレンジオキシチオフェン）：ｐ‐トルエンスルホン酸塩（ＰＥＤＯＴ：ＰＴＳ又はＰＥＤＴ）、ポリ（ｐ‐キシリレン）ポリマー（パリレンとして既知）、及びポリテトラフルオロエチレンが挙げられるが、これらに限らない。

【0156】

本発明の挿入可能装置５０は一般的に５０ｇ未満の重量である。

【0157】

全般
本明細書中に説明されている方法は、コンピュータ上でプログラムが実行される際に、本明細書中に記載されるいずれかの方法の全てのことを実施するように適合したコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムの形態等の有形の記憶媒体上で機械読み取り可能な形態のソフトウェアによって実施されてもよく、ここで、コンピュータプログラムはコンピュータ読取可能な記録媒体上で具現化されてもよい。有形の（又は非一時的な）記憶媒体の例としては、ディスク、サムドライブ、メモリカード等が挙げられるが、伝播信号は含まれない。ソフトウェアは、方法が任意の適切な順序で又は同時に行われてもよいように、平行プロセッサ又は直列プロセッサでの実行に適することができる。これはファームウェア及びソフトウェアが貴重で別々に取引可能な物品であることができることを認めている。「ダム（dumb）」又は標準ハードウェア上で動作する又は「ダム」又は標準ハードウェアを制御するソフトウェアを含んで、所望の機能を行うことが意図されている。ＨＤＬ（ハードウェア記述言語）ソフトウェア等のハードウェアの構成を「記述」又は定義するソフトウェアを含むことも意図しており、このソフトウェアは、所望の機能を実行するために、シリコンチップを設計するため又はユニバーサルプログラマブルチップを構成するために使用される。

【0158】

当業者は、プログラム命令を記憶するために利用される記憶装置が、ネットワークに分散可能であることを認識するであろう。例えば、リモートコンピュータは、ソフトウェアとして記述されたプロセスの例を記憶してもよい。ローカル又はターミナルコンピュータは、リモートコンピュータにアクセスし、プログラムを実行するソフトウェアの一部又は全てをダウンロードしてもよい。代替的には、ローカルコンピュータは、必要に応じてソフトウェアの一部をダウンロードしてもよい、又はいくつかのソフトウェア命令をローカルターミナルで、一部をリモートコンピュータ（又は、コンピュータネットワーク）で実行してもよい。当業者は、当業者に既知の従来の技術を利用することにより、ソフトウェア命令の全て又は一部が、ＤＳＰ、プログラマブル論理アレイ等の専用回路によって実行されてもよいことも認識するであろう。

【0159】

特段、示されていない場合、本明細書中で説明されている各実施形態は、本明細書中で説明されている他の実施形態と組み合わされてもよい。「備える」と言う用語は、「含む」も「構成される」も含み、例えば、組成物はＸを「備える」は、排他的にＸから構成されてもよいし、例えば、Ｘ＋Ｙのように追加的な何かを含んでもよい。

【0160】

上記の利益及び利点は、一実施形態に関連又はいくつかの実施形態に関連してもよいことが理解されるであろう。実施形態は、いくつかの若しくは全ての上述の問題を解決するもの又はいくつかの若しくは全ての上述の利益及び利点を有するものに限らない。

【0161】

上記の好適な実施形態はほんの一例として挙げられたもので、当業者により様々な変形例が可能なことが理解されるであろう。様々な実施形態が、一定の程度の特殊性を持って又は１以上の個別の実施形態を参照して上記で説明されたが、当業者であれば本発明の範囲から逸脱すること無く開示の実施形態に多数の変更を加えることができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0162】

以下の図面を参照して、例として、本発明の実施形態が説明される。

【図1】神経性刺激システムを示す。

【図2】神経性刺激システムを含むより広範なシステムを示す。

【図3】脾神経叢の解剖学的特徴（脾臓、神経、動脈、及び静脈）を強調したブタの左腹部の模式図である。動脈周囲の脾臓神経（ＳｐＮ）刺激の実験中のカフの配置位置が示されている。神経は黒色で、動脈及び静脈は灰色で表されている。

【図4A】図４は、主要なＳｐＡ（脾動脈）に沿ったＳｐＮ及び短胃大網動脈の解剖学的及び組織学的な解析を示す。図４Ａは、組織学的な解析が行われた領域を強調（破線）する脾臓神経構造の概略図である。図４Ｂ乃至４Ｄは、Ｈ＆Ｅ染色された主要脾動脈（図４Ｂ）、短胃（ＳＧ）動脈（図４Ｃ）、及び胃大網（ＧＥＰ）動脈（図４Ｄ）として、ＳｐＮの切片を異なるレベルで示す。図４Ｃ及び図４Ｄ内の神経は矢印により示される。図４Ｄにおいて、挿入図は１つの神経束の高倍率のキャプションを示す。図４Ｅは、異なる位置におけるＳｐＮ束の数（上パネル）及び異なる位置におけるその線維束の平均径の分布（下パネル）の定量化を報告するボックスプロットを示す。図４Ｆは、異なる位置における線維束の数及びそれらの相対的な平均径を示す。

【図4B】図４は、主要なＳｐＡ（脾動脈）に沿ったＳｐＮ及び短胃大網動脈の解剖学的及び組織学的な解析を示す。図４Ａは、組織学的な解析が行われた領域を強調（破線）する脾臓神経構造の概略図である。図４Ｂ乃至４Ｄは、Ｈ＆Ｅ染色された主要脾動脈（図４Ｂ）、短胃（ＳＧ）動脈（図４Ｃ）、及び胃大網（ＧＥＰ）動脈（図４Ｄ）として、ＳｐＮの切片を異なるレベルで示す。図４Ｃ及び図４Ｄ内の神経は矢印により示される。図４Ｄにおいて、挿入図は１つの神経束の高倍率のキャプションを示す。図４Ｅは、異なる位置におけるＳｐＮ束の数（上パネル）及び異なる位置におけるその線維束の平均径の分布（下パネル）の定量化を報告するボックスプロットを示す。図４Ｆは、異なる位置における線維束の数及びそれらの相対的な平均径を示す。

【図4C】図４は、主要なＳｐＡ（脾動脈）に沿ったＳｐＮ及び短胃大網動脈の解剖学的及び組織学的な解析を示す。図４Ａは、組織学的な解析が行われた領域を強調（破線）する脾臓神経構造の概略図である。図４Ｂ乃至４Ｄは、Ｈ＆Ｅ染色された主要脾動脈（図４Ｂ）、短胃（ＳＧ）動脈（図４Ｃ）、及び胃大網（ＧＥＰ）動脈（図４Ｄ）として、ＳｐＮの切片を異なるレベルで示す。図４Ｃ及び図４Ｄ内の神経は矢印により示される。図４Ｄにおいて、挿入図は１つの神経束の高倍率のキャプションを示す。図４Ｅは、異なる位置におけるＳｐＮ束の数（上パネル）及び異なる位置におけるその線維束の平均径の分布（下パネル）の定量化を報告するボックスプロットを示す。図４Ｆは、異なる位置における線維束の数及びそれらの相対的な平均径を示す。

【図4D】図４は、主要なＳｐＡ（脾動脈）に沿ったＳｐＮ及び短胃大網動脈の解剖学的及び組織学的な解析を示す。図４Ａは、組織学的な解析が行われた領域を強調（破線）する脾臓神経構造の概略図である。図４Ｂ乃至４Ｄは、Ｈ＆Ｅ染色された主要脾動脈（図４Ｂ）、短胃（ＳＧ）動脈（図４Ｃ）、及び胃大網（ＧＥＰ）動脈（図４Ｄ）として、ＳｐＮの切片を異なるレベルで示す。図４Ｃ及び図４Ｄ内の神経は矢印により示される。図４Ｄにおいて、挿入図は１つの神経束の高倍率のキャプションを示す。図４Ｅは、異なる位置におけるＳｐＮ束の数（上パネル）及び異なる位置におけるその線維束の平均径の分布（下パネル）の定量化を報告するボックスプロットを示す。図４Ｆは、異なる位置における線維束の数及びそれらの相対的な平均径を示す。

【図4E】図４は、主要なＳｐＡ（脾動脈）に沿ったＳｐＮ及び短胃大網動脈の解剖学的及び組織学的な解析を示す。図４Ａは、組織学的な解析が行われた領域を強調（破線）する脾臓神経構造の概略図である。図４Ｂ乃至４Ｄは、Ｈ＆Ｅ染色された主要脾動脈（図４Ｂ）、短胃（ＳＧ）動脈（図４Ｃ）、及び胃大網（ＧＥＰ）動脈（図４Ｄ）として、ＳｐＮの切片を異なるレベルで示す。図４Ｃ及び図４Ｄ内の神経は矢印により示される。図４Ｄにおいて、挿入図は１つの神経束の高倍率のキャプションを示す。図４Ｅは、異なる位置におけるＳｐＮ束の数（上パネル）及び異なる位置におけるその線維束の平均径の分布（下パネル）の定量化を報告するボックスプロットを示す。図４Ｆは、異なる位置における線維束の数及びそれらの相対的な平均径を示す。

【図4F】図４は、主要なＳｐＡ（脾動脈）に沿ったＳｐＮ及び短胃大網動脈の解剖学的及び組織学的な解析を示す。図４Ａは、組織学的な解析が行われた領域を強調（破線）する脾臓神経構造の概略図である。図４Ｂ乃至４Ｄは、Ｈ＆Ｅ染色された主要脾動脈（図４Ｂ）、短胃（ＳＧ）動脈（図４Ｃ）、及び胃大網（ＧＥＰ）動脈（図４Ｄ）として、ＳｐＮの切片を異なるレベルで示す。図４Ｃ及び図４Ｄ内の神経は矢印により示される。図４Ｄにおいて、挿入図は１つの神経束の高倍率のキャプションを示す。図４Ｅは、異なる位置におけるＳｐＮ束の数（上パネル）及び異なる位置におけるその線維束の平均径の分布（下パネル）の定量化を報告するボックスプロットを示す。図４Ｆは、異なる位置における線維束の数及びそれらの相対的な平均径を示す。

【図5A】図５は、豚の脾臓神経の組織学的及び電気生理学的特徴付けを示す。図５Ａは、トルイジンブルーで染色したＳｐＡ／ＳｐＮの準超薄切片（０．５μｍ厚）の顕微鏡写真である。画像内で有髄軸索は観察できない。図５Ｂは、動脈周囲のカフ（ＳｐＮ神経叢全体周囲）又はＳｐＮ束の少しの線維束周囲の小さなカフを使用して１Ｈｚで刺激を与えた際に、動脈から切開された動脈周囲の脾臓神経の線維束から記録された誘発複合活動電位（ｅＣＡＰ）のトレースを示している。トレースは、１０回の応答の平均である。図５Ｃは、ｅＣＡＰの異なる成分の伝導速度の範囲を示す。図５Ｄ及び５Ｅは、神経叢全体（図５Ｄ）又はいくつかの切開された線維束（図５Ｅ）を刺激することによって得られたＳｐＮの強度‐期間曲線を示す。グラフは、異なる刺激振幅におけるｅＣＡＰ閾値を得るため、相対的な電荷密度も示す。全ての刺激は１Ｈｚで実施され、刺激に誘発された活動電位の伝導が神経での減速を制限した。

【図5B】図５は、豚の脾臓神経の組織学的及び電気生理学的特徴付けを示す。図５Ａは、トルイジンブルーで染色したＳｐＡ／ＳｐＮの準超薄切片（０．５μｍ厚）の顕微鏡写真である。画像内で有髄軸索は観察できない。図５Ｂは、動脈周囲のカフ（ＳｐＮ神経叢全体周囲）又はＳｐＮ束の少しの線維束周囲の小さなカフを使用して１Ｈｚで刺激を与えた際に、動脈から切開された動脈周囲の脾臓神経の線維束から記録された誘発複合活動電位（ｅＣＡＰ）のトレースを示している。トレースは、１０回の応答の平均である。図５Ｃは、ｅＣＡＰの異なる成分の伝導速度の範囲を示す。図５Ｄ及び５Ｅは、神経叢全体（図５Ｄ）又はいくつかの切開された線維束（図５Ｅ）を刺激することによって得られたＳｐＮの強度‐期間曲線を示す。グラフは、異なる刺激振幅におけるｅＣＡＰ閾値を得るため、相対的な電荷密度も示す。全ての刺激は１Ｈｚで実施され、刺激に誘発された活動電位の伝導が神経での減速を制限した。

【図5C】図５は、豚の脾臓神経の組織学的及び電気生理学的特徴付けを示す。図５Ａは、トルイジンブルーで染色したＳｐＡ／ＳｐＮの準超薄切片（０．５μｍ厚）の顕微鏡写真である。画像内で有髄軸索は観察できない。図５Ｂは、動脈周囲のカフ（ＳｐＮ神経叢全体周囲）又はＳｐＮ束の少しの線維束周囲の小さなカフを使用して１Ｈｚで刺激を与えた際に、動脈から切開された動脈周囲の脾臓神経の線維束から記録された誘発複合活動電位（ｅＣＡＰ）のトレースを示している。トレースは、１０回の応答の平均である。図５Ｃは、ｅＣＡＰの異なる成分の伝導速度の範囲を示す。図５Ｄ及び５Ｅは、神経叢全体（図５Ｄ）又はいくつかの切開された線維束（図５Ｅ）を刺激することによって得られたＳｐＮの強度‐期間曲線を示す。グラフは、異なる刺激振幅におけるｅＣＡＰ閾値を得るため、相対的な電荷密度も示す。全ての刺激は１Ｈｚで実施され、刺激に誘発された活動電位の伝導が神経での減速を制限した。

【図5D】図５は、豚の脾臓神経の組織学的及び電気生理学的特徴付けを示す。図５Ａは、トルイジンブルーで染色したＳｐＡ／ＳｐＮの準超薄切片（０．５μｍ厚）の顕微鏡写真である。画像内で有髄軸索は観察できない。図５Ｂは、動脈周囲のカフ（ＳｐＮ神経叢全体周囲）又はＳｐＮ束の少しの線維束周囲の小さなカフを使用して１Ｈｚで刺激を与えた際に、動脈から切開された動脈周囲の脾臓神経の線維束から記録された誘発複合活動電位（ｅＣＡＰ）のトレースを示している。トレースは、１０回の応答の平均である。図５Ｃは、ｅＣＡＰの異なる成分の伝導速度の範囲を示す。図５Ｄ及び５Ｅは、神経叢全体（図５Ｄ）又はいくつかの切開された線維束（図５Ｅ）を刺激することによって得られたＳｐＮの強度‐期間曲線を示す。グラフは、異なる刺激振幅におけるｅＣＡＰ閾値を得るため、相対的な電荷密度も示す。全ての刺激は１Ｈｚで実施され、刺激に誘発された活動電位の伝導が神経での減速を制限した。

【図5E】図５は、豚の脾臓神経の組織学的及び電気生理学的特徴付けを示す。図５Ａは、トルイジンブルーで染色したＳｐＡ／ＳｐＮの準超薄切片（０．５μｍ厚）の顕微鏡写真である。画像内で有髄軸索は観察できない。図５Ｂは、動脈周囲のカフ（ＳｐＮ神経叢全体周囲）又はＳｐＮ束の少しの線維束周囲の小さなカフを使用して１Ｈｚで刺激を与えた際に、動脈から切開された動脈周囲の脾臓神経の線維束から記録された誘発複合活動電位（ｅＣＡＰ）のトレースを示している。トレースは、１０回の応答の平均である。図５Ｃは、ｅＣＡＰの異なる成分の伝導速度の範囲を示す。図５Ｄ及び５Ｅは、神経叢全体（図５Ｄ）又はいくつかの切開された線維束（図５Ｅ）を刺激することによって得られたＳｐＮの強度‐期間曲線を示す。グラフは、異なる刺激振幅におけるｅＣＡＰ閾値を得るため、相対的な電荷密度も示す。全ての刺激は１Ｈｚで実施され、刺激に誘発された活動電位の伝導が神経での減速を制限した。

【図6A】図６は、ＳｐＮ刺激に起因する刺激強度依存性であるｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲ内での過渡変化を示す。図６Ａは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間における、ｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝８）変化（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）を示す。図６Ｂは、異なる電流振幅でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける最大減少を示す。各ラインは検査された動物を表す。図６Ｃは、異なる電流振幅及び２つの異なるＰＷ：４００（黒丸）及び２００（黒四角）μｓでのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ又は２００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ≧３）最大減少を示す。図６Ｄは、異なる電流振幅（３．５乃至１２ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における変化を示す。図６Ｅは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｓＭＡＢＰ及びＨＲ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図６Ｆ及び６Ｇは、異なる電流振幅におけるＳｐＮ神経叢（図６Ｆ）又はいくつかの切開されたＳｐＮ線維束（図６Ｇ）の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ、及びＲＲにおける平均（ｎ＝３）最大変化を集約している。両方のグラフは、記録されたｅＣＡＰ（最大反応に対して％で表される）の振幅（ピークからピークで測定）を示す。ＳｐＡ ＢＦの変化はベースラインからの最大減少として％で表され、ＨＲの変化は１分当たりの心拍数（ｂｐｍ）として表され、ｓＭＡＢＰの変化はｍｍＨｇとして表され、ＲＲの変化は１分当たりの呼吸数（ｂｐｍ）として表される。２つのグラフは、使用される刺激振幅に関する相毎の電荷密度も報告している。

【図6B】図６は、ＳｐＮ刺激に起因する刺激強度依存性であるｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲ内での過渡変化を示す。図６Ａは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間における、ｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝８）変化（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）を示す。図６Ｂは、異なる電流振幅でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける最大減少を示す。各ラインは検査された動物を表す。図６Ｃは、異なる電流振幅及び２つの異なるＰＷ：４００（黒丸）及び２００（黒四角）μｓでのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ又は２００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ≧３）最大減少を示す。図６Ｄは、異なる電流振幅（３．５乃至１２ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における変化を示す。図６Ｅは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｓＭＡＢＰ及びＨＲ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図６Ｆ及び６Ｇは、異なる電流振幅におけるＳｐＮ神経叢（図６Ｆ）又はいくつかの切開されたＳｐＮ線維束（図６Ｇ）の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ、及びＲＲにおける平均（ｎ＝３）最大変化を集約している。両方のグラフは、記録されたｅＣＡＰ（最大反応に対して％で表される）の振幅（ピークからピークで測定）を示す。ＳｐＡ ＢＦの変化はベースラインからの最大減少として％で表され、ＨＲの変化は１分当たりの心拍数（ｂｐｍ）として表され、ｓＭＡＢＰの変化はｍｍＨｇとして表され、ＲＲの変化は１分当たりの呼吸数（ｂｐｍ）として表される。２つのグラフは、使用される刺激振幅に関する相毎の電荷密度も報告している。

【図6C】図６は、ＳｐＮ刺激に起因する刺激強度依存性であるｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲ内での過渡変化を示す。図６Ａは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間における、ｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝８）変化（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）を示す。図６Ｂは、異なる電流振幅でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける最大減少を示す。各ラインは検査された動物を表す。図６Ｃは、異なる電流振幅及び２つの異なるＰＷ：４００（黒丸）及び２００（黒四角）μｓでのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ又は２００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ≧３）最大減少を示す。図６Ｄは、異なる電流振幅（３．５乃至１２ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における変化を示す。図６Ｅは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｓＭＡＢＰ及びＨＲ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図６Ｆ及び６Ｇは、異なる電流振幅におけるＳｐＮ神経叢（図６Ｆ）又はいくつかの切開されたＳｐＮ線維束（図６Ｇ）の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ、及びＲＲにおける平均（ｎ＝３）最大変化を集約している。両方のグラフは、記録されたｅＣＡＰ（最大反応に対して％で表される）の振幅（ピークからピークで測定）を示す。ＳｐＡ ＢＦの変化はベースラインからの最大減少として％で表され、ＨＲの変化は１分当たりの心拍数（ｂｐｍ）として表され、ｓＭＡＢＰの変化はｍｍＨｇとして表され、ＲＲの変化は１分当たりの呼吸数（ｂｐｍ）として表される。２つのグラフは、使用される刺激振幅に関する相毎の電荷密度も報告している。

【図6D】図６は、ＳｐＮ刺激に起因する刺激強度依存性であるｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲ内での過渡変化を示す。図６Ａは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間における、ｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝８）変化（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）を示す。図６Ｂは、異なる電流振幅でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける最大減少を示す。各ラインは検査された動物を表す。図６Ｃは、異なる電流振幅及び２つの異なるＰＷ：４００（黒丸）及び２００（黒四角）μｓでのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ又は２００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ≧３）最大減少を示す。図６Ｄは、異なる電流振幅（３．５乃至１２ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における変化を示す。図６Ｅは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｓＭＡＢＰ及びＨＲ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図６Ｆ及び６Ｇは、異なる電流振幅におけるＳｐＮ神経叢（図６Ｆ）又はいくつかの切開されたＳｐＮ線維束（図６Ｇ）の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ、及びＲＲにおける平均（ｎ＝３）最大変化を集約している。両方のグラフは、記録されたｅＣＡＰ（最大反応に対して％で表される）の振幅（ピークからピークで測定）を示す。ＳｐＡ ＢＦの変化はベースラインからの最大減少として％で表され、ＨＲの変化は１分当たりの心拍数（ｂｐｍ）として表され、ｓＭＡＢＰの変化はｍｍＨｇとして表され、ＲＲの変化は１分当たりの呼吸数（ｂｐｍ）として表される。２つのグラフは、使用される刺激振幅に関する相毎の電荷密度も報告している。

【図6E】図６は、ＳｐＮ刺激に起因する刺激強度依存性であるｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲ内での過渡変化を示す。図６Ａは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間における、ｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝８）変化（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）を示す。図６Ｂは、異なる電流振幅でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける最大減少を示す。各ラインは検査された動物を表す。図６Ｃは、異なる電流振幅及び２つの異なるＰＷ：４００（黒丸）及び２００（黒四角）μｓでのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ又は２００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ≧３）最大減少を示す。図６Ｄは、異なる電流振幅（３．５乃至１２ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における変化を示す。図６Ｅは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｓＭＡＢＰ及びＨＲ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図６Ｆ及び６Ｇは、異なる電流振幅におけるＳｐＮ神経叢（図６Ｆ）又はいくつかの切開されたＳｐＮ線維束（図６Ｇ）の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ、及びＲＲにおける平均（ｎ＝３）最大変化を集約している。両方のグラフは、記録されたｅＣＡＰ（最大反応に対して％で表される）の振幅（ピークからピークで測定）を示す。ＳｐＡ ＢＦの変化はベースラインからの最大減少として％で表され、ＨＲの変化は１分当たりの心拍数（ｂｐｍ）として表され、ｓＭＡＢＰの変化はｍｍＨｇとして表され、ＲＲの変化は１分当たりの呼吸数（ｂｐｍ）として表される。２つのグラフは、使用される刺激振幅に関する相毎の電荷密度も報告している。

【図6F】図６は、ＳｐＮ刺激に起因する刺激強度依存性であるｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲ内での過渡変化を示す。図６Ａは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間における、ｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝８）変化（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）を示す。図６Ｂは、異なる電流振幅でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける最大減少を示す。各ラインは検査された動物を表す。図６Ｃは、異なる電流振幅及び２つの異なるＰＷ：４００（黒丸）及び２００（黒四角）μｓでのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ又は２００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ≧３）最大減少を示す。図６Ｄは、異なる電流振幅（３．５乃至１２ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における変化を示す。図６Ｅは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｓＭＡＢＰ及びＨＲ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図６Ｆ及び６Ｇは、異なる電流振幅におけるＳｐＮ神経叢（図６Ｆ）又はいくつかの切開されたＳｐＮ線維束（図６Ｇ）の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ、及びＲＲにおける平均（ｎ＝３）最大変化を集約している。両方のグラフは、記録されたｅＣＡＰ（最大反応に対して％で表される）の振幅（ピークからピークで測定）を示す。ＳｐＡ ＢＦの変化はベースラインからの最大減少として％で表され、ＨＲの変化は１分当たりの心拍数（ｂｐｍ）として表され、ｓＭＡＢＰの変化はｍｍＨｇとして表され、ＲＲの変化は１分当たりの呼吸数（ｂｐｍ）として表される。２つのグラフは、使用される刺激振幅に関する相毎の電荷密度も報告している。

【図6G】図６は、ＳｐＮ刺激に起因する刺激強度依存性であるｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲ内での過渡変化を示す。図６Ａは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間における、ｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝８）変化（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）を示す。図６Ｂは、異なる電流振幅でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける最大減少を示す。各ラインは検査された動物を表す。図６Ｃは、異なる電流振幅及び２つの異なるＰＷ：４００（黒丸）及び２００（黒四角）μｓでのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ又は２００μｓ）の間に達するｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ≧３）最大減少を示す。図６Ｄは、異なる電流振幅（３．５乃至１２ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における変化を示す。図６Ｅは、異なる電流振幅（３．５乃至２０ｍＡの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）の間のｓＭＡＢＰ及びＨＲ（刺激の開始に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図６Ｆ及び６Ｇは、異なる電流振幅におけるＳｐＮ神経叢（図６Ｆ）又はいくつかの切開されたＳｐＮ線維束（図６Ｇ）の１分間の刺激（対称二相性パルス、１０ＨｚでＰＷ４００μｓ）中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ、及びＲＲにおける平均（ｎ＝３）最大変化を集約している。両方のグラフは、記録されたｅＣＡＰ（最大反応に対して％で表される）の振幅（ピークからピークで測定）を示す。ＳｐＡ ＢＦの変化はベースラインからの最大減少として％で表され、ＨＲの変化は１分当たりの心拍数（ｂｐｍ）として表され、ｓＭＡＢＰの変化はｍｍＨｇとして表され、ＲＲの変化は１分当たりの呼吸数（ｂｐｍ）として表される。２つのグラフは、使用される刺激振幅に関する相毎の電荷密度も報告している。

【図7A】図７は、ＳｐＮ刺激中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲにおける変化が周波数依存性だったことを示す。図７Ａは、異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＡ ＢＦ（刺激に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図７Ｂは、異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間に観察されたｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝３）最大減少を示す。図７Ｃ乃至７Ｄでは、グラフは異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ（予備刺激ベースラインに対して％で表される）における変化を示す。図７Ａのデータは平均値±標準偏差（ｓ．ｄ．）として表される。図７Ａ及び７Ｃ乃至７Ｄにおいて、ボックスは刺激の時間窓を示している。

【図7B】図７は、ＳｐＮ刺激中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲにおける変化が周波数依存性だったことを示す。図７Ａは、異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＡ ＢＦ（刺激に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図７Ｂは、異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間に観察されたｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝３）最大減少を示す。図７Ｃ乃至７Ｄでは、グラフは異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ（予備刺激ベースラインに対して％で表される）における変化を示す。図７Ａのデータは平均値±標準偏差（ｓ．ｄ．）として表される。図７Ａ及び７Ｃ乃至７Ｄにおいて、ボックスは刺激の時間窓を示している。

【図7C】図７は、ＳｐＮ刺激中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲにおける変化が周波数依存性だったことを示す。図７Ａは、異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＡ ＢＦ（刺激に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図７Ｂは、異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間に観察されたｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝３）最大減少を示す。図７Ｃ乃至７Ｄでは、グラフは異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ（予備刺激ベースラインに対して％で表される）における変化を示す。図７Ａのデータは平均値±標準偏差（ｓ．ｄ．）として表される。図７Ａ及び７Ｃ乃至７Ｄにおいて、ボックスは刺激の時間窓を示している。

【図7D】図７は、ＳｐＮ刺激中のｍＳｐＡ ＢＦ、ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲにおける変化が周波数依存性だったことを示す。図７Ａは、異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＡ ＢＦ（刺激に対して−３０乃至＋１８０秒）における平均（ｎ＝３）変化を示す。図７Ｂは、異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間に観察されたｍＳｐＡ ＢＦにおける平均（ｎ＝３）最大減少を示す。図７Ｃ乃至７Ｄでは、グラフは異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）でのＳｐＮ神経叢の１分間の刺激（対称二相性パルス、約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相でＰＷ４００μｓ）の間のｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ（予備刺激ベースラインに対して％で表される）における変化を示す。図７Ａのデータは平均値±標準偏差（ｓ．ｄ．）として表される。図７Ａ及び７Ｃ乃至７Ｄにおいて、ボックスは刺激の時間窓を示している。

【図8】異なる周波数におけるいくつかの切開されたＳｐＮ線維束の局所的及び全身的作用を示す。特に、図８は異なる周波数における、動脈から切開して離されたいくつかのＳｐＮ線維束の刺激に関連する局所的及び全身的変化の代表的な実験的記録を示す。３乃至３００Ｈｚの周波数範囲における代表的な実験からＨＲデータ、ｓＭＡＢＰデータ、刺激入力データ、ｅＣＡＰデータ、ＳｐＡ ＢＦの生データ、及びｍＳｐＡ ＢＦデータが示されている。

【図9】手術中の脾臓の超音波検査法を介してモニタリングされたＳｐＡ血流変化を示す。図９の画像はＳｐＮ刺激中の異なる２匹の動物から得られた。刺激前及び刺激後（各上及び下パネル）に対して刺激中（中央パネル）の減少したドップラートレースに注目する。

【図10A】図１０は、ＳｐＮ刺激が生存を促進したことを示す。図１０Ａは、生体内ＬＰＳ注入後２時間における所定のエンドポイントまでの生存時間における差を示すカプランマイヤープロットである。図１０Ｂは、ＬＰＳ注入後３０分の最低記録平均動脈血圧（ＭＡＢＰ；ベースラインの％として算出）を示すボックスプロットである。ＳｐＮ‐Ｔとシャム群との間の有意差が示され、Ｐ＝０．０２９６である。図１０Ｃ及び１０Ｄは、生体内ＬＰＳ注入後０．５時間におけるＴＮＦα（図１０Ｃ）及びＩＬ‐６（図１０Ｄ）の濃度を示すボックスプロットである。ＳｐＮ‐Ｔ群とＳｐＮ‐Ｐ群との間の有意差が示され、Ｐ＝０．０１１７である。ＳｐＮ‐Ｔ群とシャム群との間の有意差も示され、Ｐ＝０．００４３である。

【図10B】図１０は、ＳｐＮ刺激が生存を促進したことを示す。図１０Ａは、生体内ＬＰＳ注入後２時間における所定のエンドポイントまでの生存時間における差を示すカプランマイヤープロットである。図１０Ｂは、ＬＰＳ注入後３０分の最低記録平均動脈血圧（ＭＡＢＰ；ベースラインの％として算出）を示すボックスプロットである。ＳｐＮ‐Ｔとシャム群との間の有意差が示され、Ｐ＝０．０２９６である。図１０Ｃ及び１０Ｄは、生体内ＬＰＳ注入後０．５時間におけるＴＮＦα（図１０Ｃ）及びＩＬ‐６（図１０Ｄ）の濃度を示すボックスプロットである。ＳｐＮ‐Ｔ群とＳｐＮ‐Ｐ群との間の有意差が示され、Ｐ＝０．０１１７である。ＳｐＮ‐Ｔ群とシャム群との間の有意差も示され、Ｐ＝０．００４３である。

【図10C】図１０は、ＳｐＮ刺激が生存を促進したことを示す。図１０Ａは、生体内ＬＰＳ注入後２時間における所定のエンドポイントまでの生存時間における差を示すカプランマイヤープロットである。図１０Ｂは、ＬＰＳ注入後３０分の最低記録平均動脈血圧（ＭＡＢＰ；ベースラインの％として算出）を示すボックスプロットである。ＳｐＮ‐Ｔとシャム群との間の有意差が示され、Ｐ＝０．０２９６である。図１０Ｃ及び１０Ｄは、生体内ＬＰＳ注入後０．５時間におけるＴＮＦα（図１０Ｃ）及びＩＬ‐６（図１０Ｄ）の濃度を示すボックスプロットである。ＳｐＮ‐Ｔ群とＳｐＮ‐Ｐ群との間の有意差が示され、Ｐ＝０．０１１７である。ＳｐＮ‐Ｔ群とシャム群との間の有意差も示され、Ｐ＝０．００４３である。

【図10D】図１０は、ＳｐＮ刺激が生存を促進したことを示す。図１０Ａは、生体内ＬＰＳ注入後２時間における所定のエンドポイントまでの生存時間における差を示すカプランマイヤープロットである。図１０Ｂは、ＬＰＳ注入後３０分の最低記録平均動脈血圧（ＭＡＢＰ；ベースラインの％として算出）を示すボックスプロットである。ＳｐＮ‐Ｔとシャム群との間の有意差が示され、Ｐ＝０．０２９６である。図１０Ｃ及び１０Ｄは、生体内ＬＰＳ注入後０．５時間におけるＴＮＦα（図１０Ｃ）及びＩＬ‐６（図１０Ｄ）の濃度を示すボックスプロットである。ＳｐＮ‐Ｔ群とＳｐＮ‐Ｐ群との間の有意差が示され、Ｐ＝０．０１１７である。ＳｐＮ‐Ｔ群とシャム群との間の有意差も示され、Ｐ＝０．００４３である。

【図11A】図１１は、図１０と同様にＳｐＮ刺激が生存を促進したことを示すが、追加的なデータも付加されている。図１１Ａは、ＬＰＳ注入後２時間における所定のエンドポイントまでの生存時間における違いを示すカプランマイヤープロットである。図１１Ｂは、ＬＰＳ注入後３０分の最低記録平均動脈血圧（ＭＡＢＰ；ベースラインの％として算出）を示すボックスプロットである。ＳｐＮ２Ｓとシャム群との間の有意差が示されている。図１１Ｃ及び１１Ｄは、ＬＰＳ注入後０．５時間におけるＴＮＦα（図１１Ｃ）及びＩＬ‐６（図１１Ｄ）の濃度を示すボックスプロットである。

【図11B】図１１は、図１０と同様にＳｐＮ刺激が生存を促進したことを示すが、追加的なデータも付加されている。図１１Ａは、ＬＰＳ注入後２時間における所定のエンドポイントまでの生存時間における違いを示すカプランマイヤープロットである。図１１Ｂは、ＬＰＳ注入後３０分の最低記録平均動脈血圧（ＭＡＢＰ；ベースラインの％として算出）を示すボックスプロットである。ＳｐＮ２Ｓとシャム群との間の有意差が示されている。図１１Ｃ及び１１Ｄは、ＬＰＳ注入後０．５時間におけるＴＮＦα（図１１Ｃ）及びＩＬ‐６（図１１Ｄ）の濃度を示すボックスプロットである。

【図11C】図１１は、図１０と同様にＳｐＮ刺激が生存を促進したことを示すが、追加的なデータも付加されている。図１１Ａは、ＬＰＳ注入後２時間における所定のエンドポイントまでの生存時間における違いを示すカプランマイヤープロットである。図１１Ｂは、ＬＰＳ注入後３０分の最低記録平均動脈血圧（ＭＡＢＰ；ベースラインの％として算出）を示すボックスプロットである。ＳｐＮ２Ｓとシャム群との間の有意差が示されている。図１１Ｃ及び１１Ｄは、ＬＰＳ注入後０．５時間におけるＴＮＦα（図１１Ｃ）及びＩＬ‐６（図１１Ｄ）の濃度を示すボックスプロットである。

【図11D】図１１は、図１０と同様にＳｐＮ刺激が生存を促進したことを示すが、追加的なデータも付加されている。図１１Ａは、ＬＰＳ注入後２時間における所定のエンドポイントまでの生存時間における違いを示すカプランマイヤープロットである。図１１Ｂは、ＬＰＳ注入後３０分の最低記録平均動脈血圧（ＭＡＢＰ；ベースラインの％として算出）を示すボックスプロットである。ＳｐＮ２Ｓとシャム群との間の有意差が示されている。図１１Ｃ及び１１Ｄは、ＬＰＳ注入後０．５時間におけるＴＮＦα（図１１Ｃ）及びＩＬ‐６（図１１Ｄ）の濃度を示すボックスプロットである。

【図12A】図１２は、死体ＩＩＩからの脾動脈の解剖学的解析を示す。図１２Ａは、腹腔動脈（起点ＳＡ）から仮想の矢状面までの解剖学的距離、及び起点ＳＡから様々に分岐する膵臓動脈（ＰＡ）までの距離を示す。ボックスは切除した組織の部位を示す。脾動脈ループの長さも示されている。脾動脈に関する膵臓、脾臓、及び胃の部位も示されている。図１２Ｂは、各切除された組織サンプルから測定された脾動脈の直径を示す。図１２Ｃは、死体ＩＶの脾臓、膵臓、脾動脈（ＳＡ）、並びに周囲の脂肪及び結合組織を示す概要を示す。ＳＡは、ループの内側曲面から膵臓まで最小高さ１．０ｃｍの３つのループを呈する。特性は表５で見ることができる。

【図12B】図１２は、死体ＩＩＩからの脾動脈の解剖学的解析を示す。図１２Ａは、腹腔動脈（起点ＳＡ）から仮想の矢状面までの解剖学的距離、及び起点ＳＡから様々に分岐する膵臓動脈（ＰＡ）までの距離を示す。ボックスは切除した組織の部位を示す。脾動脈ループの長さも示されている。脾動脈に関する膵臓、脾臓、及び胃の部位も示されている。図１２Ｂは、各切除された組織サンプルから測定された脾動脈の直径を示す。図１２Ｃは、死体ＩＶの脾臓、膵臓、脾動脈（ＳＡ）、並びに周囲の脂肪及び結合組織を示す概要を示す。ＳＡは、ループの内側曲面から膵臓まで最小高さ１．０ｃｍの３つのループを呈する。特性は表５で見ることができる。

【図12C】図１２は、死体ＩＩＩからの脾動脈の解剖学的解析を示す。図１２Ａは、腹腔動脈（起点ＳＡ）から仮想の矢状面までの解剖学的距離、及び起点ＳＡから様々に分岐する膵臓動脈（ＰＡ）までの距離を示す。ボックスは切除した組織の部位を示す。脾動脈ループの長さも示されている。脾動脈に関する膵臓、脾臓、及び胃の部位も示されている。図１２Ｂは、各切除された組織サンプルから測定された脾動脈の直径を示す。図１２Ｃは、死体ＩＶの脾臓、膵臓、脾動脈（ＳＡ）、並びに周囲の脂肪及び結合組織を示す概要を示す。ＳＡは、ループの内側曲面から膵臓まで最小高さ１．０ｃｍの３つのループを呈する。特性は表５で見ることができる。

【図13A】図１３は、ＳｐＮの刺激がＬＰＳ誘導性心血管変化において安定を引き起こすことを示す。（Ａ及びＢ）は、シャム（Ａ）又は脾臓神経を刺激された（Ｂ）動物におけるベースライン（平均ＬＰＳ注入１０分前）からの経時的なＭＡＢＰ、ｄＡＢＰ、ｓＡＢＰ、ＨＲ、ｍＣＶＰ、ＥＴ ＣＯ２、ＳｐＡ ｍＢＦの変化の代表的なトレースである。ｍＣＶＰ、ＨＲ、及びＡＢＰにおけるＬＰＳ誘導性変化は刺激された動物ではより小さい。ＭＡＢＰ＝平均動脈血圧、ｄＡＢＰ＝拡張期動脈血圧、ｓＡＢＰ＝収縮期動脈血圧、ＨＲ＝心拍数、ｍＣＶＰ＝平均中心静脈圧、ＥＴ ＣＯ２＝呼気終末ＣＯ２量、ＳｐＡ ｍＢＦ＝脾動脈平均血流。

【図13B】図１３は、ＳｐＮの刺激がＬＰＳ誘導性心血管変化において安定を引き起こすことを示す。（Ａ及びＢ）は、シャム（Ａ）又は脾臓神経を刺激された（Ｂ）動物におけるベースライン（平均ＬＰＳ注入１０分前）からの経時的なＭＡＢＰ、ｄＡＢＰ、ｓＡＢＰ、ＨＲ、ｍＣＶＰ、ＥＴ ＣＯ２、ＳｐＡ ｍＢＦの変化の代表的なトレースである。ｍＣＶＰ、ＨＲ、及びＡＢＰにおけるＬＰＳ誘導性変化は刺激された動物ではより小さい。ＭＡＢＰ＝平均動脈血圧、ｄＡＢＰ＝拡張期動脈血圧、ｓＡＢＰ＝収縮期動脈血圧、ＨＲ＝心拍数、ｍＣＶＰ＝平均中心静脈圧、ＥＴ ＣＯ２＝呼気終末ＣＯ２量、ＳｐＡ ｍＢＦ＝脾動脈平均血流。

【図14A】図１４は、ＳｐＮの刺激がＬＰＳ誘導性心血管変化において安定を引き起こすことを示す。（Ａ）刺激により、ベースライン（ＬＰＳ注入前）と比べて肺血管抵抗が減少している。ＬＰＳ注入を受けたシャム（無刺激）動物では、ＬＰＳ注入後ＰＶＳが増加する。（Ｂ）ＬＰＳ投与後、刺激がＳＶＲをシャム動物に比べてより高く増加させている。（Ｃ）ＬＰＳ注入後、刺激がＰＣＷＰのより強力な増加をシャム動物に比べて引き起こしている。ＰＶＳ＝肺血管抵抗、ＳＶＲ＝全身性血管抵抗、ＰＣＷＰ＝肺毛細血管楔入圧。

【図14B】図１４は、ＳｐＮの刺激がＬＰＳ誘導性心血管変化において安定を引き起こすことを示す。（Ａ）刺激により、ベースライン（ＬＰＳ注入前）と比べて肺血管抵抗が減少している。ＬＰＳ注入を受けたシャム（無刺激）動物では、ＬＰＳ注入後ＰＶＳが増加する。（Ｂ）ＬＰＳ投与後、刺激がＳＶＲをシャム動物に比べてより高く増加させている。（Ｃ）ＬＰＳ注入後、刺激がＰＣＷＰのより強力な増加をシャム動物に比べて引き起こしている。ＰＶＳ＝肺血管抵抗、ＳＶＲ＝全身性血管抵抗、ＰＣＷＰ＝肺毛細血管楔入圧。

【図14C】図１４は、ＳｐＮの刺激がＬＰＳ誘導性心血管変化において安定を引き起こすことを示す。（Ａ）刺激により、ベースライン（ＬＰＳ注入前）と比べて肺血管抵抗が減少している。ＬＰＳ注入を受けたシャム（無刺激）動物では、ＬＰＳ注入後ＰＶＳが増加する。（Ｂ）ＬＰＳ投与後、刺激がＳＶＲをシャム動物に比べてより高く増加させている。（Ｃ）ＬＰＳ注入後、刺激がＰＣＷＰのより強力な増加をシャム動物に比べて引き起こしている。ＰＶＳ＝肺血管抵抗、ＳＶＲ＝全身性血管抵抗、ＰＣＷＰ＝肺毛細血管楔入圧。

【図15】ＳｐＮの刺激が全身性リパーゼのＬＰＳ誘導性の増加をシャム（無刺激）動物に比べて抑制することを示す。

【図16A】図１６は、ヒト脾臓神経が、伝導速度の遅い軸索を含む動脈周囲線維束の神経叢であることを示す。図１６は、次の小区分を含む。Ａ）ドナーから分離されたばかりのＳｐＡ、ＳｐＮ、結合組織、膵臓及びリンパ節の切片を含むヒトの脾臓の脾臓神経血管束（ＮＶＢ）。２つの小さなカフ電極（６５０μｍ径）が選択された少しの切開された線維束に配置される。作成された模式図は刺激及び記録カフの位置（ａ及びｂ）を示す。点線はＢ及びＣで示される部分が切り取られる領域を示す。（Ｂ）ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色されたヒトＮＶＢの切片である。ＳｐＮ線維束は丸で囲まれている。（Ｃ）電気生理学的な研究のために分離された刺激される線維束の切片である。切片はＨ＆Ｅで染色され、神経束（丸で囲まれている）及び脂肪／結合組織を示す。（Ｄ）刺激及び記録カフ間の神経を潰す前（上パネル）と後（下パネル）に１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓでヒトＳｐＮの単極単相刺激を印加した際に記録されたｅＣＡＰである。左のボックスは、刺激アーティファクトを示す一方、右のより大きなボックスはｅＣＡＰが観察されるべき領域を示し、矢印がｅＣＡＰを示している。（Ｅ）刺激振幅に対するｅＣＡＰ振幅（最大応答の％として表される）を定量化するヒトＳｐＮの動員曲線である。各ポイントは、１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓで送達される８つの連続した単極単相パルスの平均振幅を表す。（Ｆ）ヒト、ブタ（豚）、及びラットのＳｐＮから記録された全てのｅＣＡＰ成分の伝導速度である。（Ｇ）切開された線維束を刺激することで得られるヒトＳｐＮの強度‐期間関係（黒丸）である。データは、検査された異なるＰＷで検出可能なｅＣＡＰを始動させるために必要な最小電流を表す。グラフは、異なる刺激（右Ｙ軸と呼ばれる）の対応する電荷密度（黒三角）も示す。強度‐期間及び電荷密度データに対し最小二乗回帰曲線がプロットされる。（Ｈ）異なるＰＷでの３つの異なる種のＳｐＮを刺激するために必要な電荷密度である。データは、線形回帰でフィッティングされた。スケールバーは、Ｂ＝２ｍｍ、Ｃ＝１００μｍである。

【図16B】図１６は、ヒト脾臓神経が、伝導速度の遅い軸索を含む動脈周囲線維束の神経叢であることを示す。図１６は、次の小区分を含む。Ａ）ドナーから分離されたばかりのＳｐＡ、ＳｐＮ、結合組織、膵臓及びリンパ節の切片を含むヒトの脾臓の脾臓神経血管束（ＮＶＢ）。２つの小さなカフ電極（６５０μｍ径）が選択された少しの切開された線維束に配置される。作成された模式図は刺激及び記録カフの位置（ａ及びｂ）を示す。点線はＢ及びＣで示される部分が切り取られる領域を示す。（Ｂ）ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色されたヒトＮＶＢの切片である。ＳｐＮ線維束は丸で囲まれている。（Ｃ）電気生理学的な研究のために分離された刺激される線維束の切片である。切片はＨ＆Ｅで染色され、神経束（丸で囲まれている）及び脂肪／結合組織を示す。（Ｄ）刺激及び記録カフ間の神経を潰す前（上パネル）と後（下パネル）に１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓでヒトＳｐＮの単極単相刺激を印加した際に記録されたｅＣＡＰである。左のボックスは、刺激アーティファクトを示す一方、右のより大きなボックスはｅＣＡＰが観察されるべき領域を示し、矢印がｅＣＡＰを示している。（Ｅ）刺激振幅に対するｅＣＡＰ振幅（最大応答の％として表される）を定量化するヒトＳｐＮの動員曲線である。各ポイントは、１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓで送達される８つの連続した単極単相パルスの平均振幅を表す。（Ｆ）ヒト、ブタ（豚）、及びラットのＳｐＮから記録された全てのｅＣＡＰ成分の伝導速度である。（Ｇ）切開された線維束を刺激することで得られるヒトＳｐＮの強度‐期間関係（黒丸）である。データは、検査された異なるＰＷで検出可能なｅＣＡＰを始動させるために必要な最小電流を表す。グラフは、異なる刺激（右Ｙ軸と呼ばれる）の対応する電荷密度（黒三角）も示す。強度‐期間及び電荷密度データに対し最小二乗回帰曲線がプロットされる。（Ｈ）異なるＰＷでの３つの異なる種のＳｐＮを刺激するために必要な電荷密度である。データは、線形回帰でフィッティングされた。スケールバーは、Ｂ＝２ｍｍ、Ｃ＝１００μｍである。

【図16C】図１６は、ヒト脾臓神経が、伝導速度の遅い軸索を含む動脈周囲線維束の神経叢であることを示す。図１６は、次の小区分を含む。Ａ）ドナーから分離されたばかりのＳｐＡ、ＳｐＮ、結合組織、膵臓及びリンパ節の切片を含むヒトの脾臓の脾臓神経血管束（ＮＶＢ）。２つの小さなカフ電極（６５０μｍ径）が選択された少しの切開された線維束に配置される。作成された模式図は刺激及び記録カフの位置（ａ及びｂ）を示す。点線はＢ及びＣで示される部分が切り取られる領域を示す。（Ｂ）ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色されたヒトＮＶＢの切片である。ＳｐＮ線維束は丸で囲まれている。（Ｃ）電気生理学的な研究のために分離された刺激される線維束の切片である。切片はＨ＆Ｅで染色され、神経束（丸で囲まれている）及び脂肪／結合組織を示す。（Ｄ）刺激及び記録カフ間の神経を潰す前（上パネル）と後（下パネル）に１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓでヒトＳｐＮの単極単相刺激を印加した際に記録されたｅＣＡＰである。左のボックスは、刺激アーティファクトを示す一方、右のより大きなボックスはｅＣＡＰが観察されるべき領域を示し、矢印がｅＣＡＰを示している。（Ｅ）刺激振幅に対するｅＣＡＰ振幅（最大応答の％として表される）を定量化するヒトＳｐＮの動員曲線である。各ポイントは、１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓで送達される８つの連続した単極単相パルスの平均振幅を表す。（Ｆ）ヒト、ブタ（豚）、及びラットのＳｐＮから記録された全てのｅＣＡＰ成分の伝導速度である。（Ｇ）切開された線維束を刺激することで得られるヒトＳｐＮの強度‐期間関係（黒丸）である。データは、検査された異なるＰＷで検出可能なｅＣＡＰを始動させるために必要な最小電流を表す。グラフは、異なる刺激（右Ｙ軸と呼ばれる）の対応する電荷密度（黒三角）も示す。強度‐期間及び電荷密度データに対し最小二乗回帰曲線がプロットされる。（Ｈ）異なるＰＷでの３つの異なる種のＳｐＮを刺激するために必要な電荷密度である。データは、線形回帰でフィッティングされた。スケールバーは、Ｂ＝２ｍｍ、Ｃ＝１００μｍである。

【図16D】図１６は、ヒト脾臓神経が、伝導速度の遅い軸索を含む動脈周囲線維束の神経叢であることを示す。図１６は、次の小区分を含む。Ａ）ドナーから分離されたばかりのＳｐＡ、ＳｐＮ、結合組織、膵臓及びリンパ節の切片を含むヒトの脾臓の脾臓神経血管束（ＮＶＢ）。２つの小さなカフ電極（６５０μｍ径）が選択された少しの切開された線維束に配置される。作成された模式図は刺激及び記録カフの位置（ａ及びｂ）を示す。点線はＢ及びＣで示される部分が切り取られる領域を示す。（Ｂ）ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色されたヒトＮＶＢの切片である。ＳｐＮ線維束は丸で囲まれている。（Ｃ）電気生理学的な研究のために分離された刺激される線維束の切片である。切片はＨ＆Ｅで染色され、神経束（丸で囲まれている）及び脂肪／結合組織を示す。（Ｄ）刺激及び記録カフ間の神経を潰す前（上パネル）と後（下パネル）に１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓでヒトＳｐＮの単極単相刺激を印加した際に記録されたｅＣＡＰである。左のボックスは、刺激アーティファクトを示す一方、右のより大きなボックスはｅＣＡＰが観察されるべき領域を示し、矢印がｅＣＡＰを示している。（Ｅ）刺激振幅に対するｅＣＡＰ振幅（最大応答の％として表される）を定量化するヒトＳｐＮの動員曲線である。各ポイントは、１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓで送達される８つの連続した単極単相パルスの平均振幅を表す。（Ｆ）ヒト、ブタ（豚）、及びラットのＳｐＮから記録された全てのｅＣＡＰ成分の伝導速度である。（Ｇ）切開された線維束を刺激することで得られるヒトＳｐＮの強度‐期間関係（黒丸）である。データは、検査された異なるＰＷで検出可能なｅＣＡＰを始動させるために必要な最小電流を表す。グラフは、異なる刺激（右Ｙ軸と呼ばれる）の対応する電荷密度（黒三角）も示す。強度‐期間及び電荷密度データに対し最小二乗回帰曲線がプロットされる。（Ｈ）異なるＰＷでの３つの異なる種のＳｐＮを刺激するために必要な電荷密度である。データは、線形回帰でフィッティングされた。スケールバーは、Ｂ＝２ｍｍ、Ｃ＝１００μｍである。

【図16E】図１６は、ヒト脾臓神経が、伝導速度の遅い軸索を含む動脈周囲線維束の神経叢であることを示す。図１６は、次の小区分を含む。Ａ）ドナーから分離されたばかりのＳｐＡ、ＳｐＮ、結合組織、膵臓及びリンパ節の切片を含むヒトの脾臓の脾臓神経血管束（ＮＶＢ）。２つの小さなカフ電極（６５０μｍ径）が選択された少しの切開された線維束に配置される。作成された模式図は刺激及び記録カフの位置（ａ及びｂ）を示す。点線はＢ及びＣで示される部分が切り取られる領域を示す。（Ｂ）ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色されたヒトＮＶＢの切片である。ＳｐＮ線維束は丸で囲まれている。（Ｃ）電気生理学的な研究のために分離された刺激される線維束の切片である。切片はＨ＆Ｅで染色され、神経束（丸で囲まれている）及び脂肪／結合組織を示す。（Ｄ）刺激及び記録カフ間の神経を潰す前（上パネル）と後（下パネル）に１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓでヒトＳｐＮの単極単相刺激を印加した際に記録されたｅＣＡＰである。左のボックスは、刺激アーティファクトを示す一方、右のより大きなボックスはｅＣＡＰが観察されるべき領域を示し、矢印がｅＣＡＰを示している。（Ｅ）刺激振幅に対するｅＣＡＰ振幅（最大応答の％として表される）を定量化するヒトＳｐＮの動員曲線である。各ポイントは、１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓで送達される８つの連続した単極単相パルスの平均振幅を表す。（Ｆ）ヒト、ブタ（豚）、及びラットのＳｐＮから記録された全てのｅＣＡＰ成分の伝導速度である。（Ｇ）切開された線維束を刺激することで得られるヒトＳｐＮの強度‐期間関係（黒丸）である。データは、検査された異なるＰＷで検出可能なｅＣＡＰを始動させるために必要な最小電流を表す。グラフは、異なる刺激（右Ｙ軸と呼ばれる）の対応する電荷密度（黒三角）も示す。強度‐期間及び電荷密度データに対し最小二乗回帰曲線がプロットされる。（Ｈ）異なるＰＷでの３つの異なる種のＳｐＮを刺激するために必要な電荷密度である。データは、線形回帰でフィッティングされた。スケールバーは、Ｂ＝２ｍｍ、Ｃ＝１００μｍである。

【図16F】図１６は、ヒト脾臓神経が、伝導速度の遅い軸索を含む動脈周囲線維束の神経叢であることを示す。図１６は、次の小区分を含む。Ａ）ドナーから分離されたばかりのＳｐＡ、ＳｐＮ、結合組織、膵臓及びリンパ節の切片を含むヒトの脾臓の脾臓神経血管束（ＮＶＢ）。２つの小さなカフ電極（６５０μｍ径）が選択された少しの切開された線維束に配置される。作成された模式図は刺激及び記録カフの位置（ａ及びｂ）を示す。点線はＢ及びＣで示される部分が切り取られる領域を示す。（Ｂ）ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色されたヒトＮＶＢの切片である。ＳｐＮ線維束は丸で囲まれている。（Ｃ）電気生理学的な研究のために分離された刺激される線維束の切片である。切片はＨ＆Ｅで染色され、神経束（丸で囲まれている）及び脂肪／結合組織を示す。（Ｄ）刺激及び記録カフ間の神経を潰す前（上パネル）と後（下パネル）に１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓでヒトＳｐＮの単極単相刺激を印加した際に記録されたｅＣＡＰである。左のボックスは、刺激アーティファクトを示す一方、右のより大きなボックスはｅＣＡＰが観察されるべき領域を示し、矢印がｅＣＡＰを示している。（Ｅ）刺激振幅に対するｅＣＡＰ振幅（最大応答の％として表される）を定量化するヒトＳｐＮの動員曲線である。各ポイントは、１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓで送達される８つの連続した単極単相パルスの平均振幅を表す。（Ｆ）ヒト、ブタ（豚）、及びラットのＳｐＮから記録された全てのｅＣＡＰ成分の伝導速度である。（Ｇ）切開された線維束を刺激することで得られるヒトＳｐＮの強度‐期間関係（黒丸）である。データは、検査された異なるＰＷで検出可能なｅＣＡＰを始動させるために必要な最小電流を表す。グラフは、異なる刺激（右Ｙ軸と呼ばれる）の対応する電荷密度（黒三角）も示す。強度‐期間及び電荷密度データに対し最小二乗回帰曲線がプロットされる。（Ｈ）異なるＰＷでの３つの異なる種のＳｐＮを刺激するために必要な電荷密度である。データは、線形回帰でフィッティングされた。スケールバーは、Ｂ＝２ｍｍ、Ｃ＝１００μｍである。

【図16G】図１６は、ヒト脾臓神経が、伝導速度の遅い軸索を含む動脈周囲線維束の神経叢であることを示す。図１６は、次の小区分を含む。Ａ）ドナーから分離されたばかりのＳｐＡ、ＳｐＮ、結合組織、膵臓及びリンパ節の切片を含むヒトの脾臓の脾臓神経血管束（ＮＶＢ）。２つの小さなカフ電極（６５０μｍ径）が選択された少しの切開された線維束に配置される。作成された模式図は刺激及び記録カフの位置（ａ及びｂ）を示す。点線はＢ及びＣで示される部分が切り取られる領域を示す。（Ｂ）ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色されたヒトＮＶＢの切片である。ＳｐＮ線維束は丸で囲まれている。（Ｃ）電気生理学的な研究のために分離された刺激される線維束の切片である。切片はＨ＆Ｅで染色され、神経束（丸で囲まれている）及び脂肪／結合組織を示す。（Ｄ）刺激及び記録カフ間の神経を潰す前（上パネル）と後（下パネル）に１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓでヒトＳｐＮの単極単相刺激を印加した際に記録されたｅＣＡＰである。左のボックスは、刺激アーティファクトを示す一方、右のより大きなボックスはｅＣＡＰが観察されるべき領域を示し、矢印がｅＣＡＰを示している。（Ｅ）刺激振幅に対するｅＣＡＰ振幅（最大応答の％として表される）を定量化するヒトＳｐＮの動員曲線である。各ポイントは、１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓで送達される８つの連続した単極単相パルスの平均振幅を表す。（Ｆ）ヒト、ブタ（豚）、及びラットのＳｐＮから記録された全てのｅＣＡＰ成分の伝導速度である。（Ｇ）切開された線維束を刺激することで得られるヒトＳｐＮの強度‐期間関係（黒丸）である。データは、検査された異なるＰＷで検出可能なｅＣＡＰを始動させるために必要な最小電流を表す。グラフは、異なる刺激（右Ｙ軸と呼ばれる）の対応する電荷密度（黒三角）も示す。強度‐期間及び電荷密度データに対し最小二乗回帰曲線がプロットされる。（Ｈ）異なるＰＷでの３つの異なる種のＳｐＮを刺激するために必要な電荷密度である。データは、線形回帰でフィッティングされた。スケールバーは、Ｂ＝２ｍｍ、Ｃ＝１００μｍである。

【図16H】図１６は、ヒト脾臓神経が、伝導速度の遅い軸索を含む動脈周囲線維束の神経叢であることを示す。図１６は、次の小区分を含む。Ａ）ドナーから分離されたばかりのＳｐＡ、ＳｐＮ、結合組織、膵臓及びリンパ節の切片を含むヒトの脾臓の脾臓神経血管束（ＮＶＢ）。２つの小さなカフ電極（６５０μｍ径）が選択された少しの切開された線維束に配置される。作成された模式図は刺激及び記録カフの位置（ａ及びｂ）を示す。点線はＢ及びＣで示される部分が切り取られる領域を示す。（Ｂ）ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色されたヒトＮＶＢの切片である。ＳｐＮ線維束は丸で囲まれている。（Ｃ）電気生理学的な研究のために分離された刺激される線維束の切片である。切片はＨ＆Ｅで染色され、神経束（丸で囲まれている）及び脂肪／結合組織を示す。（Ｄ）刺激及び記録カフ間の神経を潰す前（上パネル）と後（下パネル）に１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓでヒトＳｐＮの単極単相刺激を印加した際に記録されたｅＣＡＰである。左のボックスは、刺激アーティファクトを示す一方、右のより大きなボックスはｅＣＡＰが観察されるべき領域を示し、矢印がｅＣＡＰを示している。（Ｅ）刺激振幅に対するｅＣＡＰ振幅（最大応答の％として表される）を定量化するヒトＳｐＮの動員曲線である。各ポイントは、１Ｈｚ及びＰＷ４００μｓで送達される８つの連続した単極単相パルスの平均振幅を表す。（Ｆ）ヒト、ブタ（豚）、及びラットのＳｐＮから記録された全てのｅＣＡＰ成分の伝導速度である。（Ｇ）切開された線維束を刺激することで得られるヒトＳｐＮの強度‐期間関係（黒丸）である。データは、検査された異なるＰＷで検出可能なｅＣＡＰを始動させるために必要な最小電流を表す。グラフは、異なる刺激（右Ｙ軸と呼ばれる）の対応する電荷密度（黒三角）も示す。強度‐期間及び電荷密度データに対し最小二乗回帰曲線がプロットされる。（Ｈ）異なるＰＷでの３つの異なる種のＳｐＮを刺激するために必要な電荷密度である。データは、線形回帰でフィッティングされた。スケールバーは、Ｂ＝２ｍｍ、Ｃ＝１００μｍである。

【図17A】図１７は、Ａ）腹腔に近い近位端を示す縫合糸を有するヒトの脾臓サンプル例、（Ｂ）組織構造のために組織をブロック状にスライスした概念図、（Ｃ）ブロックのうちの１つからのヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色したスライド、及び（Ｄ）組織形態計測的推定の方法論を示す。

【図17B】図１７は、Ａ）腹腔に近い近位端を示す縫合糸を有するヒトの脾臓サンプル例、（Ｂ）組織構造のために組織をブロック状にスライスした概念図、（Ｃ）ブロックのうちの１つからのヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色したスライド、及び（Ｄ）組織形態計測的推定の方法論を示す。

【図17C】図１７は、Ａ）腹腔に近い近位端を示す縫合糸を有するヒトの脾臓サンプル例、（Ｂ）組織構造のために組織をブロック状にスライスした概念図、（Ｃ）ブロックのうちの１つからのヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色したスライド、及び（Ｄ）組織形態計測的推定の方法論を示す。

【図17D】図１７は、Ａ）腹腔に近い近位端を示す縫合糸を有するヒトの脾臓サンプル例、（Ｂ）組織構造のために組織をブロック状にスライスした概念図、（Ｃ）ブロックのうちの１つからのヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色したスライド、及び（Ｄ）組織形態計測的推定の方法論を示す。

【図18】図１８は、（左）線維束の直径、（中央）脾臓神経血管束（ＮＶＢ）の近位、中間、及び遠位の部位で外膜（外側脾動脈壁）に広がる線維束、並びに（右）外膜からの距離に対する線維束の割合を示す。

【図19A】図１９は、ブタの脾臓神経血管束刺激からの生体内データを示し、（Ａ）集団動員曲線及び（Ｂ）強度‐期間曲線である。

【図19B】図１９は、ブタの脾臓神経血管束刺激からの生体内データを示し、（Ａ）集団動員曲線及び（Ｂ）強度‐期間曲線である。

【図20A】図２０は、（Ａ）Ｘ軸が４００ｕｓパルスでの電荷注入推定を表すブタにおけるインシリコモデリングからの動員曲線、（Ｂ）Ｘ軸が刺激振幅を反映する同回復曲線、（Ｃ）Ｘ軸が４００ｕｓ（青色）及び１ｍｓパルス（赤色）での電荷注入推定を表すヒトにおけるインシリコモデリングからの動員曲線、（Ｄ）Ｘ軸が刺激振幅（ｍＡ）を反映する同回復曲線である。

【図20B】図２０は、（Ａ）Ｘ軸が４００ｕｓパルスでの電荷注入推定を表すブタにおけるインシリコモデリングからの動員曲線、（Ｂ）Ｘ軸が刺激振幅を反映する同回復曲線、（Ｃ）Ｘ軸が４００ｕｓ（青色）及び１ｍｓパルス（赤色）での電荷注入推定を表すヒトにおけるインシリコモデリングからの動員曲線、（Ｄ）Ｘ軸が刺激振幅（ｍＡ）を反映する同回復曲線である。

【図20C】図２０は、（Ａ）Ｘ軸が４００ｕｓパルスでの電荷注入推定を表すブタにおけるインシリコモデリングからの動員曲線、（Ｂ）Ｘ軸が刺激振幅を反映する同回復曲線、（Ｃ）Ｘ軸が４００ｕｓ（青色）及び１ｍｓパルス（赤色）での電荷注入推定を表すヒトにおけるインシリコモデリングからの動員曲線、（Ｄ）Ｘ軸が刺激振幅（ｍＡ）を反映する同回復曲線である。

【図20D】図２０は、（Ａ）Ｘ軸が４００ｕｓパルスでの電荷注入推定を表すブタにおけるインシリコモデリングからの動員曲線、（Ｂ）Ｘ軸が刺激振幅を反映する同回復曲線、（Ｃ）Ｘ軸が４００ｕｓ（青色）及び１ｍｓパルス（赤色）での電荷注入推定を表すヒトにおけるインシリコモデリングからの動員曲線、（Ｄ）Ｘ軸が刺激振幅（ｍＡ）を反映する同回復曲線である。

【発明を実施するための形態】

【0163】

試験１Ａ：脾動脈神経の特徴づけ
材料及び方法
関連器官を併せた脾臓の肉眼的な解剖学的試験が、安楽死１時間以内の１２匹の雌の豚の死体（身体サイズ２２乃至１２０ｋｇ）で行われた。以下の測定が行われた；脾臓の長さ及び幅、腹腔動脈（大動脈から左胃動脈及び脾臓動脈への分岐まで）の長さ、脾動脈（ＳｐＡ）（腹腔動脈の分岐から脾臓の実質に入るまで）の長さ、腹腔動脈に１ｃｍ遠位で脾門にて測定されるＳｐＡの直径、膵臓から脾臓までの距離、膵臓から脾臓リンパ節までの距離。また、腹部迷走神経分岐、腹腔神経節、内臓神経、及び脾臓神経の数及びコースも記録される。脾臓神経と連携するＳｐＡは、ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）組織構造のために処理された。

【0164】

脈管構造及び神経支配が無傷の脾臓が１２匹の雌の豚の死体（身体重量２２ｋｇ、ｎ＝６、身体重量４５ｋｇ、ｎ＝６）から採取された。全ての組織は安楽死から１時間以内に採取され、ただちに１０％の中性緩衝ホルマリン内に固定された。血管周囲のニューロンネットワークが無傷のＳｐＡは、腹腔動脈の分岐点の起点から脾門まで５ｍｍ毎に切片にされた。これは結果的に５つの切片となり、分岐点、近位ＳｐＡ、中間ＳｐＡ、遠位ＳｐＡ、及び門位置として定義された。近位ＳｐＡ切片は、以下に説明されている以下の電気刺激研究においてカフを配置する位置に対応している。

【0165】

これらの５つの各位置にて、切片がルーチンのＨ＆Ｅ染色で処理された。近位、中間、及び遠位ＳｐＡ切片は、免疫組織染色並びに準超薄切片作製法及び染色のために四酸化オスミウム及びトルイジンブルーで処理された。

【0166】

Ｈ＆Ｅ染色切片のデジタル画像は、２倍率で得られ、下記で詳細に説明される組織形態計測的解析のために適切なソフトウェア（Ｉｍａｇｅ Ｊ １．５０ｉ）が使用された。ＲＯＩマネージャ機能を使用して、全ての１つ１つの神経束を手動で選択した後、動脈周囲の神経束の数が集計され、線維束サイズが最小フェレ径（μｍ）を測定することで評価された。

【0167】

総神経面積が（μｍ^２で）算出され、３６０度の分布を１００％と定義して、線維束が特定された動脈の円周の割合を評価することで動脈周囲の線維束の分布を定量化した。各線維束から外側動脈壁までの距離が、可能な限り最短の鉛直線を各線維束から動脈壁まで引くことで、測定された。脾動脈外径及び内径が近位、中間、及び遠位ＳｐＡの位置で測定された。

【0168】

ニューロン表現型を評価するためにチロシンヒドロキシラーゼ（ＴＨ）及びアセチルコリントランスフェラーゼ（ＣｈＡＴ）の二重染色が使用された。ニューロフィラメント２００（ＮＦ２００）及び核染色４’，６‐ジアミジノ‐２‐フェニルインドール（ＤＡＰＩ）で対比染色することで、ＮＦ２００‐ＴＨの二重陽性の神経は交感神経であると考えられる一方、ＮＦ２００‐ＣｈＡＴの二重陽性は副交感神経であると考えられた。遠心性対求心性の神経の割合を判定するために、同じ位置が遠心性マーカーＴＨ及び求心性マーカーカルシトニン遺伝子関連ペプチド（ＧＣＲＰ）で二重に染色された。２つの異なるデジタル画像が、各神経から２０倍率でランダムにキャプチャされ、適切なソフトウェア（ＡｘｉｏＶｉｓｉｏｎ ＬＥ６４）を使用して擬似カラー複合体が生成された。

【0169】

ＳｐＮ軸索の髄鞘形成は、準超薄切片に加えて、免疫蛍光染色によっても評価された。ＳｐＡ及びＳｐＮの異なる部位が、ニューロフィラメント及びβ‐ＩＩＩチューブリン及びミエリン塩基性蛋白（ＭＢＰ）に対する抗体で染色された。擬似カラー複合画像が上述のように適切なソフトウェアを使用して生成された。準超薄切片が、オスミウム及びトルイジンブルーで染色された。デジタル画像は、１００倍率で得られ、有髄の及び無髄の軸索の数が１００ｘ１００μｍの面積内において手動で集計された。この手順は神経毎に３回繰り返され、これらの平均はさらなる解析に使用された。また、この手順は軸索密度（軸索の数／ｍｍ^２）を導き出すために使用された。

【0170】

市販の統計ソフトウェア（ＪＭＰ Ｐｒｏ １３．０．０）を使用して全ての統計分析を行った。非正規分布により、ウィルコクソン順位和検定を使用して全ての組織形態計測的な測定が異なる豚のサイズとＳｐＡの位置とで比較された。推計的有意性は、Ｐ＜０．０５と定義された。

【0171】

結果
神経血管構造は、臓側面のみに沿って脾臓へと出入りする。具体的には、大動脈の第１の主要な腹部分岐、すなわち腹腔動脈が、肝動脈、ＳｐＡ、及びＬＧＡへと分かれる（図３）。ＳｐＡは、脾臓基部から数センチメートル遠位に位置する門にて脾臓へと入る。門では、ＳｐＡは直ちに脾臓基部に向かって進む１つの背枝及び脾上極に向かう臓側面に沿って延びる１つの腹枝へと分岐する。左胃大網動脈は、脾臓の中間と遠位１／３との間の移行部の近傍で、この腹側のＳｐＡ分岐から発生している。

【0172】

脾臓基部にて、背側のＳｐＡ分岐は、胃のより大きな曲面に向かって進む短胃動脈として識別されるいくつかのより小さな動脈へと分かれる。これらの動脈はＳｐＡの終末枝と考えられるが、これらはＬＧＡ及び左胃大網動脈の分岐と吻合することにより脾臓へと側副血液供給を提供することができる。脾静脈（ＳｐＶ）は、上極（ａｐｅｘ）から門まで脾臓の臓側面に沿ってＳｐＡと平行に延びる。脾門を出た後、ＳｐＶは内側方向に進むまで短距離の間、ＳｐＡに密着して進み、肝門脈へと排出されるが、これは次に後大静脈へと排出される。これによって、動脈及び静脈が軟組織の数ミリメータほど離れて延びる狭いスペースが残される。ＳｐＡ及びＬＧＡへの腹腔動脈の分岐点のすぐ遠位であるこの領域は、以下の機能的研究の最適なインターフェースポイントとして特定されている。この位置でＳｐＡの直径は、３０ｋｇの動物で１．５乃至３ｍｍ、６０ｋｇの動物で２乃至４ｍｍ、及び１１０ｋｇの動物で５乃至８ｍｍである。

【0173】

ＳｐＮは、脾門へと向かってＳｐＡに沿って延びる線維の神経叢から構成される。線維はＳｐＡ及びＬＧＡへの腹腔動脈の分岐点のすぐ尾側に位置するＣＧから発生していることを見ることができるが、これらの神経の起点を決定することは困難である。主に齧歯動物で行われた先の研究からのデータにより、多くのＳｐＮは腹腔及び副腎神経節を起点とすることが決定された。このことは大型の動物種ではまだ証明されていない。

【0174】

齧歯類では、他の神経が、動脈周囲のＳｐＮに加えて脾臓を神経支配することが説明されている。さらに具体的に言うと、根尖神経がラット及びマウスの胃脾間膜内で説明されている。これは、傍脊椎交感神経を起点としている可能性のある交感神経（ＴＨ＋）であり、胃脾間膜内の脾臓の上極（ａｐｅｘ）に向かって延びる。

【0175】

全ての組織学的測定は表１に提示されている。ＳｐＮ乃至ＳｐＡの距離のみが、４５ｋｇの豚が２２ｋｇの豚よりも顕著に大きい測定結果であった（中間ＳｐＡ及び遠位ＳｐＡの位置においてＰ＜０．００１）。そのため、他の全ての測定に関しては、統計分析のため、全ての豚からのデータが統合された。近位から遠位までＳｐＡに沿う動脈周囲の神経束の数に減少があった。分岐点においては他の全ての位置よりも統計的に著しく多い線維束があった（Ｐ＜０．０００１）。脾門においては、神経束は他の位置においてよりも著しく多かった（Ｐ＜０．０００１）。ＳｐＡ外径は、中間及び遠位ＳｐＡの位置よりも近位ＳｐＡで著しく大きかった（それぞれＰ＝０．０１６２及びＰ＝０．０１５８）。ＳｐＮ／ＳｐＡ距離も近位から遠位までで減少した。４５ｋｇの豚では、他の全ての位置よりも分岐点での距離が著しく大きかった（Ｐ＜０．００１）。また、４５ｋｇの豚では、近位、中間、及び遠位ＳｐＡ位置よりも門でのＳｐＮ／ＳｐＡ距離が著しく大きかった（Ｐ＜０．００８）。

【0176】

円周ＳｐＮ分布は、中間及び遠位ＳｐＡ位置よりも近位で著しく高かった（それぞれＰ＝０．０２及びＰ＝０．１５）。また、線維束は近位位置でＳｐＡ周囲により均一に円周方向に分布していた一方で、中間及び遠位ＳｐＡでは分布パターンは、動脈の反対側に線維束が集まり、より二峰性であった。

【0177】

豚において神経は胃脾間膜内の短胃及び胃大網動脈の両方に沿って見つけられる（図４）。これらの神経は、主要な動脈周囲ＳｐＮ神経叢の連続体のようであり、胃に向かって（又は胃から）延びている。この位置において、免疫組織化学的解析が行われ、どの位置のＳｐＮもＴＨ＋及びＣｈＡＴ−であることがわかった。興味深いことに、主要なＳｐＡに沿って、カルシトニン遺伝子関連ペプチド（ＣＧＲＰ）に対して陽性の神経線維が特定されており、一般に求心性のニューロンのマーカーとして使用される。

【0178】

これら２つの領域で観察された神経束の数及び線維束サイズは、主要なＳｐＡに沿って観察されたものと比較して非常に小さい。４５乃至５０Ｋｇの家畜の豚における主要なＳｐＡに沿った及び他の異なる解剖学的位置に沿った神経束の数及び相対的な径を定量化したものが図４Ｅ及び４Ｆに示されている。

【0179】

【表1】

【0180】

さらなる組織化学的及び免疫組織化学的解析により、ＳｐＮが＞９９．９％の無髄線維により構成されることが示された。準超薄切片のトルイジンブルー染色は、実際、有髄軸索を示さなかった。このことと一致して、ミエリン塩基性蛋白（ＭＢＰ）の染色は、陽性軸索の数がごくわずかなこと（＜０．０１％）を明らかにした。髄鞘形成を評価する技術は両方とも、図５に示されるようにＳｐＮの研究された切片にミエリンがほぼ完全に欠如していることを明らかにした。

【0181】

考察
ここで行われた組織学的解析は、ＳｐＮが、短胃及び胃大網動脈に加えて、主要なＳｐＡに沿う神経血管性神経叢を構成するということを示した。線維束の数は予想外に高い。ＳｐＮ軸索の平均サイズ（直径約２μｍ）を考慮すると、ＳｐＮ神経叢は主要なＳｐＡ（中間切片）のレベルにおいて、（最大で）合計約１５万の軸索を含むであろうことが計算できる。これらの軸索の一部はＳｐＡ内皮を神経支配し、これらの軸索の一部は、代わりに、脾臓に入り、他の種［８、９、１０、１１、１２］で先に説明されたように白脾髄内に加えて、白脾髄と赤脾髄との間の周辺帯のレベルで平滑筋又は免疫細胞のいずれかとシナプス結合を形成する。身体内の数々の器官を対象とするヒトの迷走神経（豚の迷走神経と同じサイズを持つ）が約１０万の軸索を含むと推定されることを考えると、軸索の数は高いと予測される。ＳｐＮにおける軸索の数の高さは、ヒトの脾臓よりも約２乃至３倍大きな体積を持つ豚における脾臓のサイズ及びＳｐＮが神経支配すると推定される動脈の長さに関連し得る。ヒトＳｐＮの線維束及び軸索の数は異なり得る。

【0182】

豚（及び犬等の他の哺乳類）の脾臓も、ヒトの脾臓に比べて高い割合の平滑筋細胞を含んでいると考えられる［１３］。しかしながら、ヒトの脾臓が無呼吸や肉体運動等のストレスのかかる状況において収縮可能なことを示す論文もある［１４、１５］。

【0183】

脾動脈及び静脈の血管組織化は豚とヒトとは若干異なる。豚においてＳｐＡ及びＳｐＶは脾臓に向かって及び脾臓から近接して延びる。さらに、ＳｐＶ及びＳｐＡはヒトで観察できるようなループ又は回旋を呈さない。そのため、腹腔動脈の三分割した点の近くのＳｐＡのほんの短い（約１乃至１．５ｃｍ）セグメントはＳｐＶから分離されている（離れている）方がよい。動脈のこのセグメントは、後述の刺激試験において最良の介入ポイントとして選択された。この位置の神経血管束へのアクセスは、実際、より安全であるため、切開中に動脈及び静脈に加えて神経を損傷する可能性が減少する。

【0184】

試験１Ｂ：脾動脈ループの特徴づけ
材料及び方法
脾臓への異なる神経経路を調べるため、６体のホルムアルデヒドで保存されたヒト死体について試験を行った。脾臓、胃、膵臓、大網、胃脾間膜、及び存在する場合、横隔脾間膜（ｐｈｒｅｎｉｃ ｓｐｌｅｎｉｃ ｌｉｇａｍｅｎｔ）の組織ブロックが取り出された。

【0185】

周辺組織との脾動脈の関係性に関するパラメータに加えて、全般的な脾動脈（例えば、長さ、断面直径等）、脾動脈ループ及び脾動脈の分岐の解体パラメータをはじめとする、神経叢に関連性のある多数の特性が解析された。

【0186】

脾動脈の組織サンプルも免疫組織化学染色（ＩＨＣ）により解析された。ＩＨＣは、関連付けられている神経組織を検出及び定量するために使用された。全般的に、交感神経及び求心性の神経組織は、抗タンパク質遺伝子産物９．５（ＰＧＰ９．５）、抗チロシンヒドロキシラーゼ（ＴＨ）、及び抗カルシトニン遺伝子関連ペプチド（ＣＧＲＰ）抗体をそれぞれ使用して、組織切除において免疫組織化学的に検出された。免疫組織化学染色及び視覚化がルーチン作業によって行われた。全ての脾神経叢サンプルに関して、自動的に縫い合わされた概観画像（タイル走査）が複合明視野及び蛍光顕微鏡像から生成され、ＦＩＪＩ Ｉｍａｇｅ Ｊを（追加のプラグインと共に）使用したさらなる画像解析の対象とされた。

【0187】

結果
全ての場合において、脾動脈は腹腔動脈を起点としていた。コースは概ね膵臓上であったが、死体によっては脾動脈の一部が膵臓後、膵臓内、又は膵臓前であった。

【0188】

脾動脈の平均絶対長（脾動脈に沿ってコードを配置して測定）は、１８．０２ｃｍで、腹腔動脈の起点から脾臓の仮想矢状面までの平均直線距離が１１．６７ｃｍであった。仮想矢状面は、脾臓の上下極を結ぶ線を表す。脾動脈の平均径はその起点にて０．５２ｃｍであった。脾動脈の平均径はその終末枝前にて０．４０ｃｍであった。終末枝の平均数は５．５（２乃至９）で、終末枝の平均径は０．２２ｃｍ（０．０５乃至０．５）であった。表２は、パラメータ毎の平均値に加えて、解析された死体毎の脾動脈のパラメータを示す。

【0189】

図１１は、死体ＩＩＩの脾動脈の概観及びその分岐を示す。各分岐からＳＡの起点まで距離と脾臓の仮想矢状面までの距離とが示されている。これに加えて、ループの位置及び寸法も見ることができる。ボックスは顕微鏡のために取り出されたサンプルの位置を示す。図１１において、脾動脈及びその分岐に沿った特定ポイントの径が示されている。

【0190】

【表2】

【0191】

図１１は、死体ＩＩＩの脾動脈の概観及びその分岐を示す。各分岐からＳＡの起点まで距離と脾臓の仮想矢状面までの距離とが示されている。これに加えて、ループの位置及び寸法も見ることができる。ボックスは顕微鏡のために除去されたサンプルの位置を示す。図１１において、脾動脈及びその分岐に沿った特定ポイントの径が示されている。

【0192】

脾動脈ループ
本例と関連して、脾動脈ループは、少なくとも１．０ｃｍの距離で膵臓の表面から分離された脾動脈の切片として定義される。この距離は脾動脈の内側曲面から膵臓の表面までを計算した。

【0193】

解析されたサンプルプールにわたって観察された「ループ」の平均数は１．３４であった。１体の死体にはループがなく、３体の死体には１つのループ、１体の死体には２つのループ、及び１体の死体には３つのループがあった。平均ループネック部（ループの両脚部の内側曲面間の距離）は、１．９９ｃｍであった。ループの第１脚部の外から脾動脈の起点までの平均距離は６．４８ｃｍであった。ループの第２脚部の外から脾臓の仮想矢状面までの平均距離は４．３４ｃｍであった。これらの距離は両方とも大きなばらつきがあった。平均ループ高さ（ループの上部の内側曲面と膵臓の表面との距離）は、１．２９ｃｍであった。ループの第１脚部に先行する脾動脈の平均径及びループの第２脚部に続く脾動脈の平均径は、それぞれ０．４６ｃｍ及び０．４１ｃｍであった。各死体の個々の及び平均の脾動脈ループパラメータは表３に示されている。

【0194】

【表3】

【0195】

免疫組織化学染色
脾動脈ループを囲う神経束の免疫組織化学的解析の結果が表４に示されている。脾動脈ループ周囲の神経束の平均数は２５であった。神経束の平均径は１１９μｍであった。交感（ＴＨ‐ＩＲ）神経組織の平均総面積は１９６９８６μｍ^２（１２６４５乃至８１５１３５）であり、これは総組織面積の平均０．５４％（０．１０乃至１．５０）であった。神経血管束（脾動脈及び周囲の組織）の径は平均で８５５３μｍ（５１７７乃至１２４４７）であった。カフ（組織の外層）の位置までの神経束の距離は平均で６２８μｍ（３２乃至２６７８）であった。

【0196】

【表4】

【0197】

概して、総ＰＧＰ‐ＩＲ（一般的な神経組織）及びＴＨ‐ＩＲ（交感神経組織）染色は脾動脈ループを囲う神経束で同等であった。ＣＧＲＰ‐ＩＲ（求心性神経組織）は最小限の染色があった。別々の死体から得られた３つのサンプルに対して計算されたＰＧＰ‐ＩＲ、ＴＨ‐ＩＲ、及びＣＧＲＰ‐ＩＲ神経組織の総面積のサンプルが表５に示されている。

【0198】

【表5】

【0199】

考察
ここで行われた解析は、脾動脈ループが脾動脈の一般的に観察される特徴であることを示している。ループは一般的に、約１ｃｍの脾臓の表面から脾動脈の内側曲面までの分離距離を有することを特徴とする。この分離距離はこれらの部位を、脾動脈神経の神経調節のための神経性刺激システムの外科的移植のために有益な対象物にする。脾動脈ループは、よりアクセス可能であり、膵臓の表面から脾動脈を切除する必要性をなくすことにより、手術により引き起こされる外傷に関連する危険性がより少ない。

【0200】

試験２：脾動脈神経の電気刺激
材料及び方法
合計８匹の豚（体重４０乃至５０Ｋｇ）が、脾臓神経の組織学的及び電気生理学的特性化に使用された。

【0201】

実験日に、筋肉注射によりケタミン（１．５ｍｇ／ｋｇ）及びミダゾラム（０．５ｍｇ／ｋｇ）を投与して動物を鎮静化した。静脈内カテーテルが１つの耳介静脈に配置され、プロポフォール（２ｍｇ／Ｋｇ）の静脈内投与により麻酔をかけた。気管内チューブが配置され、フェンタニル（０．２μｇ／Ｋｇ／ｍｉｎ）の持続定量点滴（ＣＲＩ）と併せてセボフルラン吸入によって麻酔を維持した。

【0202】

全身麻酔を引き起こした後、超音波エコーの誘導の下、両側留置頸静脈カテーテル及び１つの大腿動脈カテーテルを配置するために、動物は背臥位に位置付けられた。ＳｐＮカフの移植を受ける動物は続いて右横臥位に再度位置付けられた。

【0203】

ＳｐＮカフ移植の外科的アプローチは以下の通りであった。胸腰椎移行部を支持し、砂袋を使用して若干高くした。適切な手術準備（クロルヘキシジングルコン酸塩及びアルコールでクリッピング及び無菌スクラブ）の後、最後から２番目の肋骨を中心にして２０ｘ２５ｃｍの領域を露出して左脇腹を無菌的に覆った。単極電気焼灼を使用して最後から２番目の肋間腔に１５ｃｍの皮膚切開が行われた。切り口は皮下組織及び肋間筋を通って腹膜が露出されるまで続けられた。肋骨に係合するように注意しながら、２つのフィノシェット開胸器を腹膜後方にかけた。次の数分間、開胸器は徐々に広げられた結果、計測して約１０ｘ８ｃｍほど左横腹部を露出させた。開胸器のブレードは、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）に浸されたガーゼスポンジで覆われた。腹膜は長手方向に切開されて、処置中に脾臓が裂けるリスクを最小限に抑えるために開胸器のブレードを覆う皮膚に縫合された（バイクリル２‐０；フォード連動縫合パターン）。慎重なデジタル操作により、脾臓が体外に出され、脾動脈（ＳｐＡ）がその臓側面に沿って識別された。脾臓の中間部分でＳｐＡが左胃大網動脈へと分岐する近位にて、１ｍｍの超音波流量プローブ（Ｔｒａｎｓｏｎｉｃ）を配置するため、短いセグメントのＳｐＡが周囲の軟組織を含まないように慎重に切開された。プローブ配置後、脾臓は腹部へと再度位置付けられた。

【0204】

作業者に向かって脾臓内臓基部をわずかに回転させ、脾臓上において穏やかに腹側を引っ張ることで、メッツェンバウム剪刀を使用して脾門の胃脾間膜が切開され、ＳｐＡが露出した。動脈がその起点（すなわち、左胃動脈（ＬＧＡ）及びＳｐＡへの腹腔動脈の分岐点）に対する背側方向に続いた。この分岐点のすぐ遠位に、無傷の動脈周囲ＳｐＮネットワークを有するＳｐＡの約１ｃｍのセグメントがメッツェンバウム剪刀を使用して鈍的切開により円周方向に分離された。まっすぐな顕微解剖鉗子を使用して手術野に導入される２．５ｍｍ径のＣｏｒＴｅｃカフを１片掴みながら、湾曲したミクスター動脈鉗子が尾側から頭蓋まで動脈下に挿入された。正しく配置されると２片のカフが並置されるように注意しながら、ミクスター鉗子の動きを逆転させることでカフをＳｐＡ及び無傷の動脈周囲ＳｐＮネットワークの周囲に配置した。脾臓及び動脈の張力が続いて解放された。ＳｐＡ及びＳｐＶ（脾静脈）血流の測定値が検査され、最終的に肋骨の開胸器が部分的に閉じられ、露出された切り口は生理食塩水に浸したガーゼスポンジで覆われた。

【0205】

電気生理学的な実験も実施された。これらは一般的に、ＳｐＮ神経叢全体又は少しの線維束の刺激中に誘発複合活動電位（ｅＣＡＰ）を記録することを可能にするため、刺激カフに対し数センチメートル遠位（脾臓により近い）の１つ又はいくつかの別々のＳｐＮ線維束を解剖してカフをつけること（５００μｍ径の二極又は三極のＣｏｒＴｅｃカフを使用）を必然的に伴う（図５参照）。また、刺激部位の上流側又は下流側のいずれかの神経信号の遮断（例えば、局所麻酔の局所投与又はＳｐＮ線維束の離断により）の異なる組み合わせも実施された。

【0206】

記録されたｅＣＡＰは、モデル１８００ ２‐チャネル微小電極交流増幅器（Ａ‐Ｍシステムズ）を使用して増幅及びフィルタ処理が行われた（１００乃至１０００Ｈｚ）。神経活性は、オシロスコープを使用して継続的にモニタされ、２０ｋＨｚのサンプリングレートを使って１６チャネルＰｏｗｅｒＬａｂ（ＡＤインスツルメンツ）取得システム及びＬａｂＣｈａｒｔ８ソフトウェアを使用してコンピュータに記録した。ｅＣＡＰが概して平均化され（８パルス）、平均化したレスポンスのピークツーピーク又は曲線下面積（ＡＵＣ）が定量化された。ＳｐＮのｅＣＡＰ成分の伝導速度は刺激と記録部位との間の距離及びｅＣＡＰ信号のレイテンシーから算出された。

【0207】

心電図（ＥＣＧ）、心拍数（ＨＲ）、動脈血圧、呼吸数（ＲＲ）、パルスオキシメトリ、カプノグラフィ、肺活量測定が手術中モニタされた。鼻腔内のプローブにより体温は連続的に記録された。実験中、動脈血液ガスは解析され、ｐＨ、グルコース、ｐＯ２及びｐＣＯ２、Ｋ＋レベルがモニタされた。使用したセボフルランのレベルに加えて、全ての生理学的パラメータが記録シートに記録された（５乃至１０分毎）。生理学的データもＰｏｗｅｒｌａｂ取得システム及びＬａｂＣｈａｒｔソフトウェアを使用してデジタル化された。全てのパラメータは概して、０．１乃至２ｋＨｚの間の周波数でサンプリングされた。

【0208】

麻酔の深さは眼瞼反射、角膜反射、中腹側眼球位置、及び顎の緊張により評価された。

【0209】

さらに、バイスペクトル指標モニタリングシステム（３０乃至６０の間のレベル）に加えて生理学的パラメータも麻酔レベルの調整に使用された。場合によっては、プロポフォールのボーラス投与も使用された。

【0210】

場合によっては、ＳｐＮ刺激中のＳｐＡ血流変化のリアルタイムモニタリングのため、脾臓の手術中の超音波検査が使用された。この手順のため、術中プローブ（ｉ１２Ｌ‐ＲＳ線形術中変換器４乃至１０ＭＨｚ、フットプリント２９ｘ１０ｍｍ、視野２５ｍｍ；ＧＥ Ｖｉｖｉｄ‐ｉ）が使用された。

【0211】

ＳｐＡ血流変化はカラードップラー及び連続波スペクトル追跡により評価された。脾門から２乃至３ｃｍ遠位の脾臓実質内でのＳｐＡのカラードップラー識別後、ＳｐＡ内腔の中心にウィンドウカーソルを向けることでＳｐＡ流の連続波スペクトル追跡が得られた。代表的な信号の取得後、超音波検査プローブ及びカーソルウィンドウはＳｐＮ刺激が始まる間その位置に置かれたままにされた。

【0212】

全ての統計分析は、市販の統計ソフトウェア（ＪＭＰ Ｐｒｏ １３．０．０又はＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍ ５．０）で行われた。

【0213】

結果
ＳｐＮ刺激中に生成されたｅＣＡＰの記録、動脈周囲のカフによるＳｐＮ神経叢全体又はより小さなカフによる少しの線維束の刺激のいずれかは、刺激と記録部位との間の距離に特定のレイテンシー依存を持つｅＣＡＰを生成した（図５Ｂ）。ｅＣＡＰの異なる成分の伝導速度の範囲が図５Ｃに示されている。神経叢全体又は少しの線維束のいずれかの刺激は、平均速度１ｍ／ｓを下回るｅＣＡＰを生成した（図５Ｃ）。この伝導速度は、ＳｐＮが無髄神経であると説明する下記の特徴データにおける組織学的結果と一致する。神経叢全体又は少しの線維束のいずれかを刺激するｅＣＡＰを引き起こすために必要な電流振幅とパルス期間との間の関係が図５Ｄ及び５Ｅに（それぞれ）示されている。動脈周囲のカフにより神経叢全体を刺激する場合、神経応答の閾値は７．６９２乃至１５．５８μＣ／ｃｍ^２／相の間で得られた。より小さなカフによりいくつかの切開された線維束を刺激する場合、閾値は５．７９６乃至１１．５９４μＣ／ｃｍ^２／相の間で得られた。両方の場合において、ｅＣＡＰ記録のための電流密度の閾値は、短いパルス幅（ＰＷ）でより低かった。

【0214】

特定の電流閾値を上回る１０Ｈｚ及びＰＷ４００μｓで１分間のＳｐＮ二相性刺激は、血管周囲流プローブを介して測定すると絶え間なく遠位ＳｐＡ内で一時的な血流減少を引き起こしていた。送達電流と流量減少との間の明確な用量反応関係があった。振幅が高ければ、血流において観察された減少が強かった（図６Ａ）。刺激前ベースラインと比較して、５％の平均ＳｐＡ血流（ｍＳｐＡ ＢＦ）の変化と定義されている血流変化閾値は、（ＰＷ４００μｓで）４．５ｍＡ程度及び（パルス幅２００μｓで）１２ｍＡ程度で観察された（図６Ｂ及び６Ｃ）。血流変化を引き起こすために閾値の相毎の電荷密度を算出した際の数値は非常に似ており、４００μｓで約１３．８μＣ／ｃｍ^２／相、２００μｓで１８．４６μＣ／ｃｍ^２／相であった。１２ｍＡ及びＰＷ４００μｓ（３６．９μＣ／ｃｍ^２／相）での刺激はＳｐＡにおいてベースライン値から約４０％の平均最大ＢＦ減少を引き起こした。

【0215】

並行して、ＳｐＶ内における血流の記録は、静脈が脾門を離れる脾臓基部に配置されたドップラー流量プローブを使用して記録された。興味深いことに、刺激（対称二相性パルス、４００、１０Ｈｚを１分間）は、電流振幅依存であった平均ＳｐＶ血流（ｍＳｐＶ ＢＦ）における増加を引き起こした。１２ｍＡ及びＰＷ４００μｓ（３６．９μＣ／ｃｍ^２／相）での刺激は、ベースラインｍＳｐＶ ＢＦと比較した場合、約２００％の最大増加を引き起こした。ｍＳｐＡ ＢＦの一時的な減少は、全身平均動脈血圧（ｓＭＡＢＰ）における一時的な増加も伴った。ベースラインからのこの増加（平均して１乃至６ｍｍＨｇ）は再度刺激強度と相関された（図６Ｅ）。刺激によって絶え間ないｓＭＡＢＰの変化が観察され、ＳｐＡ流量において２０乃至３０％の低下を引き起こした。対照的に、ＨＲへの影響は最小限のみ（＜３ｂｐｍの変化、増加又は減少のいずれか）であったが、高い刺激振幅でのみ、より一貫していた（＞４５μＣ／ｃｍ^２／相は３乃至１０ｂｐｍの変化を引き起こした）（図１２Ｇ）。ＳｐＮ刺激は、検査された条件では呼吸数（ＲＲ）に影響を及ぼさなかった。

【0216】

異なる電流振幅（１乃至５０ｍＡ、３．０７６乃至１５３．８μＣ／ｃｍ^２／相に相当）での１分間の刺激（対称二相性パルス、１０Ｈｚ、ＰＷ４００μｓ）中に、ｍＳｐＡ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲ、及びＲＲで観察された変化は、図６Ｆにまとめられている。図６Ｆでは、これらの変化の大きさがＳｐＮからのｅＣＡＰ（黒線及び円）の記録といかに相関したかを観察することができる。動員した線維の数が高いほど（最大記録応答に対するｅＣＡＰ％として測定）、ｍＳｐＡ ＢＦにおける減少及び他の関連する変化が強かった。

【0217】

ＳｐＡから切開して離された個別のＳｐＮ束の直接的な刺激（図４Ａの位置「ｂ」にて５００μｍ径カフを使用）は、ｍＳｐＡ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、ＨＲに同様の変化を誘発した。１分間（対称二相性パルス、１Ｈｚ、ＰＷ４００μｓ）及び異なる電流振幅（０．１乃至２．５ｍＡ、３．８６乃至９６．６１μＣ／ｃｍ^２／相に相当）の間発生するこれらの変化は図１２Ｇにまとめられている。この場合でさえも、関連する変化は、刺激により動員された線維の割合（黒色で示されるｅＣＡＰ）に依存した。最大ｅＣＡＰ（及び従って最大変化）は、神経叢全体を刺激した場合は約１５３μＣ／ｃｍ^２／相で、及び約７０μＣ／ｃｍ^２／相で得られた。少しの線維束を刺激した場合の変化の規模は、刺激された線維の総数がより低く、周波数がより低かったため、予想通りに、神経叢全体を刺激した場合に得られるよりも低かった。

【0218】

ｍＳｐＡにおける血流変化は、刺激の異なる周波数によっても影響を受けていた。異なる周波数（０．２５乃至１００Ｈｚの間）で刺激（対称二相性パルス、ＰＷ４００μｓを約３６．９μＣ／ｃｍ^２／相で１分間）した場合、３０乃至５０ＨｚでＳｐＡにおいて最も強い血流減少を確実に引き起こした（図７Ａ）。５０Ｈｚを上回ると（７０乃至１００Ｈｚ間）、ＢＦにおける減少は、実際、より小さく、１０Ｈｚの刺激で得られた減少の範囲にあった（図７Ｂ）。ｍＳｐＶ ＢＦ、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲにおける変化は、印加された刺激の周波数にも依存することも分かった。３０乃至５０Ｈｚ間で最も強い影響が再度観察された（図７Ｃ乃至７Ｄ）。

【0219】

これは、動脈から切開して離された少しの線維束のみを最大限に（７０μＣ／ｃｍ^２／相程度）刺激すると再度観察された。ｍＳｐＡ ＢＦにおけるより強い減少は、より低い周波数（１Ｈｚ以下）ですでに発生していた。周波数解析中に神経叢全体に使用した刺激振幅と比べて、神経線維の動員がより多いからである。しかしながら、一貫して、最大限の減少は３０乃至５０Ｈｚ間で観察された（図７Ｄ）。

【0220】

ＳｐＡ ＢＦにおける観察された変化が（平滑筋の刺激というよりも）直接的なニューロンの活性化によるものであったとさらに確認するために、リドカイン（２％のリドカイン塩酸塩溶液）が移植されたＳｐＮカフ（動脈周囲のカフ又は切開された線維束のカフのいずれか）の周囲に局所的に適用された。リドカインは急速な電位依存性Ｎａ＋チャネルの特定の遮断剤である。リドカインはＳｐＡ ＢＦにおける変化を遮断することができた。さらに、ＳｐＡの機械的閉塞はＢＦを８０％まで減少させることができ、ｓＭＡＢＰ又はＨＲには何の変化も引き起こさなかった。加えて、ＳｐＮの中央端部（カフから近位）の離断は、ＳｐＡ血流、ｓＭＡＢＰ、及びＨＲへの刺激影響をなくすことがなかった。また、ＧＥＰ及びＳＧセグメント内でのＳｐＮの離断もこれらの変化を防止しなかった。興味深いことに、これらの全ての影響は、ＳｐＮの周辺端部（カフから遠位）が切断された場合にのみ、なくなった。これらの全てのデータは、ＳｐＡ ＢＦ及びＳｐＶ ＢＦにおける変化がニューロンにより駆動され、脾被膜の収縮に加えて、ＳｐＡの収縮にも関連していることを示唆している。その一方で、ｓＭＡＢＰ及びＨＲにおける変化は、おそらく脳へと向かうニューロン経路の活性によるものではなく、脾臓から心臓へと向かう血液の流出増加によるものであろう。

【0221】

動物によっては、脾門での術中超音波検査を使用して、刺激中のＳｐＡ血流変化もモニタされた。カラードップラーによりＳｐＡを特定した後、ＢＦにおける変化が図８に示されるようにドップラー信号としてモニタされた。１０Ｈｚでの刺激中、ＢＦにおける減少は、変化した振幅及び流量トレースの形状によって示されるように、容易に観察できた。

【0222】

考察
脾臓神経刺激は、脾臓の収縮に加えてｍＳｐＡ ＢＦ及びｍＳｐＶ ＢＦにおける一時的な局所的変化を伴った。これらの変化は、ＳｐＡの平滑筋の直接的な刺激というよりも、ＳｐＮの直接的な活性化によるものであった。ＳｐＮ刺激中の脾臓収縮は、他の種でも先に報告されている［１６］。ｍＳｐＡ ＢＦにおいて観察された変化は、動物間で非常に一貫していた。ばらつきは、おそらく、主に異なる動物のＳｐＮ神経叢周囲のカフの異なるフィッティングによるものであった。ＳｐＡ ＢＦにおける変化は、非侵襲性の超音波を介して容易にモニタできたため、臨床現場においてもＳｐＮの効果的な刺激を評価するマーカーとして使用することもできた。

【0223】

ＳｐＮ刺激中に観察された一過性の変化は、振幅及び周波数依存であると示された。異なる電流振幅での１分間の刺激中、記録されたｅＣＡＰのピークにも対応した検査された最も高い電流振幅で最も強いｍＳｐＡ ＢＦの減少が観察された。このことは、ＳｐＮ神経叢全体を（動脈周囲のカフで）刺激する場合又はより小さなカフ内に配置された少しの線維束のみを刺激する場合において当てはまった。ＳｐＮ神経叢から及びＳｐＮ線維束から最大ｅＣＡＰを得るために必要な合計電荷密度における差は、２．５ｍｍのカフ使用による神経叢の部分的なカバー範囲で説明可能であった。実際に殆どの豚で、このカフは２７０乃至３００度の円周方向のカバー範囲しかなかった。動脈から切開して離されたＳｐＮの少しの線維束のみをカフする場合、カバー範囲はほぼ全体であった。そのため、ＳｐＮ線維束の最適な動員を得るために必要な電荷密度を制限するため、動脈の最適な円周カバー範囲が必要となる。

【0224】

３０乃至５０Ｈｚ間の周波数で（ｍＳｐＡ ＢＦ及びｓＭＡＢＰにおける）最も強い変化が観察された。伝えられたパルスの総数は、この変化の大きさを判定するあたり重要な要因となり得たが、異なる周波数で伝えられた同じパルス数で発生した変化と比較した場合、依然として３０乃至５０Ｈｚの範囲が最も強い変化を引き起こしたことは事実である。このことは、ネコの脾臓からの最大のＮＡの放出が３０Ｈｚで観察されたことを示す先に報告されたデータにより説明できた［１７、１８］。ＮＡのより高い放出は、この刺激範囲で観察される変化のより高い大きさを説明できた。

【0225】

試験３：生体内ＬＰＳ動物モデルでの電気刺激の影響
材料及び方法
動物
試験のこのセクションでは、合計１８匹の豚（当初は３８匹を超えていた）（年齢／体重）が使用された。これらの１８匹の豚のいずれも解析から除外されていない。

【0226】

一般的な設計
他の試験目的の一部として行われた初期刺激後３時間、１８匹の動物はエンドトキシン（大腸菌Ｏ１１１：Ｂ４の細胞膜から精製されたリポ多糖類；シグマアルドリッチ）２．５μｇ／ｋｇの静脈注射を受け、５分間にわたって投与された。この投与量は、利用可能な文献の徹底的な見直しと個人的な経験を通して選択された。この投与量は、モデルの敗血症性ショック型を引き起こすために選択された。ＬＰＳ注入の３時間前にＳｐＮ刺激を受けた動物は２群に分けられた。ＳｐＮＳはこれ以上の刺激を受けなかったが、ＳｐＮ２ＳはＬＰＳ注入中に第２のＳｐＮ刺激を受けた。

【0227】

刺激パラメータは、１０Ｈｚの方形、二相性、電荷均衡対称パルス並びに４００μｓのパルス期間及び３０乃至９０μＣ／ｃｍ^２／相の相毎の電荷密度に対応する電流振幅で１分間の期間を含む。刺激は１回印加されて、その後、３時間後に生体内にＬＰＳが注入された時に２回目が繰り返された。

【0228】

ＬＰＳ注入の直前に周辺の静脈血が採取され（ベースライン）、注入後２時間まで３０分毎に採取された。この期間の最後に、豚は安楽死させられた又はさらなる最終電気生理学検査のために使用された。これらのすべての時点でサイトカイン解析（ＴＮＦα及びＩＬ‐６）並びにルーチンの血液学及び生化学分析が行われた。血清はサイトカイン解析のために１：１０に希釈された。

【0229】

ＬＰＳ注入が全身血圧及び／又は心臓機能に臨床的変化を引き起こした動物では、バソプレシン（２．５ＩＵ静脈内大量瞬時投与及び必要に応じて繰り返し）及び抗不整脈薬（リドカイン；２ｍｇ／ｋｇ静脈内及び／又はアトロピン；４０μｇ／ｋｇ静脈内）等の標準的臨床治療が麻酔医の裁量で与えられた。動物は平均全身動脈圧が＞４０ｍｍＨｇに維持できなかった場合、又は動物が所定のエンドポイントを完了した場合、安楽死させられた。

【0230】

統計分析
全ての分析は市販の統計ソフトウェア（ＪＭＰ Ｐｒｏ １３．０．０）で行われた。連続変数は正常値及び外れ値が目視で検査された。外れ値が特定された場合、結果セクションで記述されているようにこれらの動物を含んで及び除いて統計検査が行われた。

【0231】

サイトカイン及び白血球レベルの変化が、ＬＰＳ注入の直前に採取されたベースラインサンプルの割合として算出された。続いて、サイトカイン及び白血球レベルは、刺激群、時間及び刺激群と時間の積を固定効果とし、動物を変量効果とする混合モデルを使用して分析された。対応ありスチューデントのｔ検定が事後分析に使用された。刺激群間での生存時間の差はログランク検定及びカプランマイヤープロットでのプロットを使用して分析された。サイトカインレベル、白血球、及び電解質が、事後全対スチューデントｔ検定分析で二元配置分散分析を使用してＬＰＳ注入後３０分の時に異なる処置群間で比較された。この検査は群の間の平均動脈血圧の最大減少を比較するためにも使用された。統計的有意性はＰ＜０．０５として定義された。

【0232】

結果
生存
ＬＰＳの高用量の投与は、ＬＰＳ投与後５乃至１０分以内で全身動脈血圧に急激な変化を引き起こした。シャム（Ｓｈａｍ）（無刺激）動物では、これらの変化がより強く、より急速であった。多くの動物が血圧の安全レベル（平均ＡＢＰ＞４０ｍｍＨｇ）を維持するために治療介入（例えば、バソプレシン注入）を必要とした。しかしながら、殆どの動物において治療介入はＡＢＰの安全レベルを回復させるのに十分でなく、動物は安楽死させねばならなかった。加えて、数匹の動物が頻脈性不整脈及び深刻な頻脈を示した。刺激された動物（特に２回の脾臓神経刺激を受けたもの）は、より低い規模の変化とより安定した心血管応答を示した。刺激及びシャム動物においてＬＰＳ投与後に記録された事象は表２にまとめられている。

【0233】

表２はＬＰＳ投与後の心血管変化を説明している。表は、ＬＰＳ投与後、動物において観察された平均動脈血圧（ＭＡＢＰ）の変化及び個々の豚に投与された処置を示している。時間はＬＰＳ注入後の時間を表している。ＭＡＳＳ＝体外胸部（心臓）マッサージ、ＶＡＳ＝バソプレシン投与（２．５μｇ／ｋｇ静脈内）、ＡＴＲ＝アトロピン投与、ＬＩＤ＝リドカイン投与、Ｅｕｔｈ時間＝ＬＰＳ投与から安楽死までの時間（分）、所定のエンドポイントは１２０分であった。

【0234】

【表6】

【0235】

注入後２時間の生存率を図１０Ａ及び図１１Ａに示す。ＳｐＮ‐Ｔ対シャム間の生存率に統計的に有意な差があった（Ｐ＝０．０１９４）。要するに、ＬＰＳ注入は、シャム動物の５／６に１０乃至２０分以内に深刻な心血管の副作用を引き起こし、所定のエンドポイントに達する前に安楽死を必要とした（処置にも拘わらずＭＡＰ＜４０ｍｍＨｇ）。一方、ＳｐＮ‐Ｔ刺激動物の５／６及びＳｐＮ‐Ｐ刺激動物の４／６では平均動脈血圧をはじめとする生命を脅かすパラメータは実験期間中安定を保った。これらの群では、注入後２時間でのＭＡＰは、それぞれベースライン値の９５．３±１３．５、８５．９±７．５、及び８６．８±９．７％であった。同様に、ＳｐＮ‐Ｔ対シャム間のＭＡＰにおける最大減少には統計的に有意な差があった（Ｐ＝０．０２９６、図１０Ｂ及び図１１Ｂ）。安楽死の時間における平均ＭＡＰは、ＳｐＮ‐Ｔ群のベースラインの８７．１±２３．５％（注入後平均生存時間１．８±０．５時間）、ＳｐＮ‐Ｐ群のベースラインの６２．７±３３．０％（注入後平均生存時間１．４±０．８時間）、及びシャム群のベースラインの４８．６±３７．９％（注入後平均生存時間０．９±０．７時間）であった。

【0236】

サイトカイン定量：全ての群に関して、ピーク応答は注入後１時間で観察され、結果的に全ての注入後サンプルにおけるＴＮＦαレベルがＬＰＳ注入により、ベースライン（Ｐ＜０．００１、図１０Ｃ乃至１０Ｄ及び図１１Ｃ乃至１１Ｄ）と比較して、大きく増加した。ＩＬ‐６は、全ての群にわたるベースライン（Ｐ＜０．０００１）と比較して、注入後２時間で極めて高かった。

【0237】

注入後０．５時間でサイトカインレベルを比較すると、ＩＬ‐６レベルに加えてＴＮＦαレベルもシャムと刺激された群との間で大きな差は見つからなかった（図１０Ｄ、１１Ｃ、及び１１Ｄ）。

【0238】

考察
炎症反応に似た症状を呈する生体内へのＬＰＳの投与はＳｐＮの有効性を検査するよいモデルを提供した。４５乃至５０ｋｇの豚へのＬＰＳの投与（２．５μｇ／Ｋｇ体重）は、検査された動物の全ての血液中のサイトカイン（ＴＮＦα及びＩＬ‐６）の発現上昇を招いた。特に、ＴＮＦαは注入後１時間で約１２ｎｇ／ｍｌのピーク値に達したが、ＩＬ‐６はＬＰＳ後２時間で１５ｎｇ／ｍｌ程度となった。ＬＰＳは、循環性リンパ球及び好中球を減少させて（結果は不図示）、末梢血組成においても著しい変化を引き起こした。白血球は実際、ＬＰＳにより模倣された全身感染の間、おそらく組織及び器官を浸潤するために循環から離れる。経時的なＣＫ及びＡＬＰの増加に加えて、血液尿素、クレアチニン、総ビリルビンの著しい増加もＬＰＳ後観察された（結果は不図示）。これらの全ての変化は動物間でモデルが有効で再現可能なことを示している。

【0239】

驚くことに、シャム動物は、ＬＰＳ投与後約１０乃至１５分で全身ＭＡＢＰにおいて非常に急速で強力な減少を示した。全身ＭＡＢＰにおける減少が直ちに生命を脅かすレベルに達したので、バソプレシン投与が必要となった。しかしながら、これは殆どのシャムにおいて正常なｓＭＡＢＰに安定的に回復させるには十分ではなかった。バソプレシンのさらなる注入が行われても、シャム対照の４／６は、彼らのｓＭＡＢＰが４０ｍｍＨｇよりも高く維持できなかったため、ＬＰＳ注入後３０分で安楽死させなくてはならなかった。シャムの１つは同じ理由からＬＰＳ注入後１１０分で代わりに安楽死させられた。場合によっては、不整脈も観察された。

【0240】

反対に、（ＬＰＳに対して−３時間又は−３時間と０時間のいずれかに）刺激された殆どの動物はｓＭＡＢＰにおいてそのような強い変化を示さなかった。彼らの殆どはどの薬理学的介入（すなわちバソプレシン）も必要としなかった。しかしながら、このＳｐＮ刺激の生存促進効果は、ＬＰＳ誘導性サイトカインの濃度の低下では説明できなかった。実際に、シャム動物と比較した場合、刺激された動物におけるＬＰＳ注入後３０分で測定されたＴＮＦα及びＩＬ‐６は減少していなかった。そのため、ＳｐＮ刺激が炎症性刺激への反応を調節できるという証拠をこのモデルが提供したとしても、このことは炎症反応における減少で単純に説明できなかった。しかしながら、殆どのシャムがＬＰＳ投与後３０分以内に安楽死させられなくてはならなかったため、刺激動物とシャム動物との間での（ＬＰＳ後１、１．５、及び２時間での）サイトカインレベルのさらなる比較は行うことができなかったことを考慮しなくてはならない。そのため、サイトカインレベルにおける差は、ＴＮＦα及びＩＬ‐６がそのピーク値に達する、もっと後の時点で観察されていたということもあり得る。

【0241】

そのため、データは生存促進効果がいくつかの他のメカニズムの調節によるものだったことを示唆する。

【0242】

概要
要約すると、発明者らは、脾臓に分布する神経、特に脾動脈神経の神経性刺激が生体内ＬＰＳ動物モデルにおいて生存促進効果を示したことを見出した。発明者らは、脾動脈神経の電気刺激が、ＬＰＳ処置された動物で劇的に低下する血圧を安定させ、血圧の最大減少を抑えることも見出した。従って、脾臓神経の神経活性の刺激は、ショックに伴う生理学的変化を有する生命を脅かす状態のような急性疾患及び心血管性の機能障害（例えば、外傷、出血、及び敗血症性ショック）を治療するために役立たせることができる。

【0243】

試験４：生体内ＬＰＳ亜致死動物モデルにおける電気刺激の影響
材料及び方法
動物
試験のこのセクションでは、合計８匹の雌の大型の白豚（体重６０乃至７０Ｋｇ）が使用された。

【0244】

一般設計
試験の日に、ケタミン／ミダゾラムで１匹の動物を鎮静させた。耳介（耳）静脈に配置されたカテーテルを介してプロポフォール（２ｍｇ／Ｋｇ）の投与によって静脈麻酔が誘発された。続いて、開放気道の確保及び維持を主要な目的とし、そして酸素／空気混合体内に含まれるセボフルラン使用して全身麻酔を維持するためにも気管内チューブが気管に挿入された。全身麻酔の誘発後、動物には、流体／医薬品を提供するのに加えて、血圧をモニタリングするために侵襲的な大腿動脈及び頸静脈カテーテルが装備された。続いて、動物は右横臥位に位置付けられた。眼瞼反射、角膜反射、中腹側眼球位置、及び顎の緊張を使用して麻酔の深さがモニタされた。軽水準の麻酔の考えられる兆候として、流涙に加えて眼振もモニタされた。心電図（ＥＣＧ）、心拍数（ＨＲ）、呼吸数（ＲＲ）、全身動脈血圧（ＡＢＰ）、中心静脈圧（ＣＶＰ）、パルスオキシメトリ、カプノグラフィ、肺活量測定、及び体温が手術中モニタされた。動物には、心臓出力及び肺動脈楔入圧測定のために、カテーテルに加えて連続的心臓出力測定システム（ＰＩＣＣＯ）も肺動脈内に装備された。吸入されたセボフルランの割合に加えて全ての生理学的パラメータも、Ｐｏｗｅｒｌａｂ取得システム及びＬａｂｃｈａｒｔソフトウェアを介して継続的に記録されるに加えて記録シートにも記録（５分毎）された。動物は、手順の期間中、正圧で機械的に換気された。脾動脈及び神経は続いて横開腹を介してアクセスされた。脾臓神経を刺激するために、近位脾動脈のレベルにカフが配置された。刺激は、振幅の範囲をもって１０Ｈｚで２分間印加された。シャム動物はいかなる刺激も受けなかった。刺激の終了後１５分、動物は、エンドトキシン（大腸菌Ｏ１１１：Ｂ４の細胞膜から精製されたリポ多糖類；シグマアルドリッチ）２．５μｇ／ｋｇの静脈注射を受け、５分間にわたって投与された。この投与量は、ＬＰＳ投与後４乃至６時間のウィンドウにおいてショックを起こさずに顕著な心臓血管系作用を引き起こすように選択された。ＬＰＳ注入から約３０分、第２の刺激（又はシャム刺激）が送達された。

【0245】

刺激パラメータは、１０Ｈｚの方形、二相性、電荷均衡対称パルス並びに４００μｓのパルス期間（相毎）及び４０乃至９０μＣ／ｃｍ^２の相毎の電荷密度に対応する電流振幅で１分間の期間を含む。

【0246】

ＬＰＳ注入の直前に周辺の静脈血が採取され（ベースライン）、注入後４時間まで３０分毎に採取された。この時間窓の最後に、豚は安楽死させられた。これらのすべての時点でサイトカイン解析（ＴＮＦα及びＩＬ‐６）並びにルーチンの血液学及び生化学分析（リパーゼ及びアミラーゼを含む）が行われた。

【0247】

肺毛細血管楔入圧（ＰＣＷＰ）を取得するために、心臓出力はＰＩＣＣＯシステムで継続的に、及びＬＰＳ注入前及びＬＰＳ後３０分に肺動脈カテーテルを使用して、測定された。

【0248】

結果
心血管パラメータへの刺激影響
ＬＰＳの投与はＡＢＰ、ＣＶＰ、ＨＲ、及びＥＴ ＣＯ２において著しい変化を引き起こした。興味深いことに、脾臓神経電気刺激を受けた動物は、ＡＢＰ、ＣＶＰ、及びＨＲにおいてより低い規模の変化を示した（図１３Ａ及びＢ）。

【0249】

ＬＰＳの注入は、ＬＰＳ注入後３０分に肺血管抵抗（ＰＶＲ）において顕著な増加も引き起こした。しかしながら、動物が刺激されると、ＰＶＲの安定及び減少が観察された（図１４Ａ）。並行して、刺激は、全身血管抵抗（ＳＶＲ）においてシャム動物と比較してわずかに強い増加（図１４Ｂ）及びＰＣＷＰにおいてより強い増加（図１４Ｃ）を引き起こした。

【0250】

最後に、ＬＰＳ注入はリパーゼの循環レベルの顕著な発現上昇を引き起こした。この増加は脾臓神経刺激動物においてはより一層小さかった（図１５）。

【0251】

考察
内毒血症（亜致死用量の全身ＬＰＳ投与）を受けた豚における脾臓神経の刺激は、ＬＰＳにより誘発された心血管変化の顕著な安定を引き起こした。特に、増加したＳＶＲ及び減少したＰＶＲは、先に説明された敗血症性ショックモデルにおける肯定的な出力を説明するかもしれない。このことは、ＬＰＳ誘導によるリパーゼの増加における抑制に加えて、ＬＰＳ投与の後のＣＶＰ、ＡＢＰ、及びＨＲにおけるより小さな大きさの変化にも匹敵するので、シャム動物と比較してより低いレベルの器官損傷とより強力な保護を示している。

【0252】

ヒトデータ
試験５：ヒトの脾臓神経の電気生理学的特性化
材料及び方法
ヒトＳｐＮ標本
脾臓神経血管束ＮＶＢを含むドナー患者から新たに採取された１つの組織が、輸送のために氷入りの臓器移植に適した溶液に保存された。到着すると、標本は解剖顕微鏡の下でよく冷えたクレブス液中に配置され、ＳｐＡから最小でサンプル毎に１つの個別のＳｐＮ線維束が慎重に分離され、続いて２つの二極円周カフ電極（０．６５ｍｍ径、５．５ｍｍ長；ＣｏｒＴｅｃ株式会社）が約１０ｍｍ離れて配置されて装着され、ＣＡＰを引き起こして記録した。線維束電極のカバー範囲は全ての移植において１００％と推定された。

【0253】

記録
神経活性はオシロスコープを使用して継続的に観察され、サンプリングレートを２０ｋＨｚに設定して、１４０１デジタル取得システム及びＳｐｉｋｅ２ソフトウェア（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌｔｄ）を介してデジタル的に記録された。引き起こされたＣＡＰは平均化され（８パルス）、平均化したレスポンスのピークからピークの振幅が定量化された。ｅＣＡＰ成分の伝導速度は刺激部位と記録部位との間の測定された距離及びｅＣＡＰ信号のレイテンシーから算出された（刺激アーティファクトのピークからｅＣＡＰのピークまで測定された）。

【0254】

結果
ブタのサンプルと比較して、ヒトＳｐＡは先に説明されたもの（Ｍｉｃｈｅｌｓ １９４２）よりもより複雑なコースを呈した。さらに、脾臓ＮＶＢは広範囲に及ぶ量の結合組織及び脂肪に埋め込まれており（図１６Ａ）、構成物の円周全体からの記録を困難なものとした。しかしながら、解剖顕微鏡を使用すると、いくつかの神経束を見ることができ、後に標本の組織切片によりそうであると確認された（図１６Ｂ）。刺激及び記録カフ電極をこれらの線維束のいくつかに装着した後（図１６Ａ、上下画像）、刺激は明確なｅＣＡＰを生成した（図１６Ｄ、上部出力記録）。実験の最後に記録の信頼性を確かめるため、線維束が刺激及び記録電極の間で潰され、再記録の試みが行われた（図１６Ｄ、下部出力記録）。特定のパルス期間（例えば、ＰＷ１００、２００、４００、８００、及び１０００μｓ）及び増加する振幅で刺激を印加した場合、典型的な動員曲線が得られた（図１６Ｅ）。

【0255】

算出された伝導速度は無髄線維の典型的な数値を示し、伝導速度の範囲及び平均は、ブタ（０．７ｍ／ｓ）及びラット（０．７２ｍ／ｓ）のＳｐＮと比較して、０．４９ｍ／ｓであった（図１６Ｆ）。加えて、ヒトＳｐＮのｅＣＡＰ記録は神経動員のための電流振幅とパルス期間との間に典型的な強度‐期間関係を示した（図１６Ｇ）。ｅＣＡＰ閾値記録のための算出された電荷密度値の線形回帰は、１３．４４μＣ／ｃｍ^２を必要とする最低ＰＷ（１００μｓ）及び１４．７μＣ／ｃｍ^２を必要とする最長ＰＷ（２０００μｓ）によって、ゼロとは著しく異なる傾斜を示した（Ｐ＝０．００８４）。重要なことに、ヒトＳｐＮ線維束のための電荷密度のスロープは、ブタの線維束のための電荷密度のスロープに類似することがわかった（図１６Ｈ）。加えて、切開されたヒト線維束の神経活性化の電荷密度要件は、どのＰＷでもブタＳｐＮ線維束の活性化に必要な電荷密度よりも約１．５乃至２倍高かった（図１６Ｈ）。

【0256】

考察
ヒトＳｐＮは、他の哺乳類（ブタ及び齧歯動物）と類似した解剖学的、形態学的、及び電気生理学的特性を有する。ヒトＳｐＮは、伝導速度により確認されるように無髄の軸索で構成される。そのため、豚で最適化された刺激パラメータ（周波数及び波形）がヒトの脾臓神経にも適切であると想定することが理解される。しかしながら、電荷の要件はＮＶＢ全体から算出される必要がある。

【0257】

試験６：ヒトの脾臓構造の組織形態計測的特徴づけ
この試験の目的は、ヒトの脾臓構造の理解を高め、組織学を使用して脾臓神経血管束（ＮＶＢ）の近似値を推定することであった（表２参照）。研究は、臓器移植患者から受け取った脾臓組織で行われた。内腔径、動脈壁、線維束の直径（平均フェレ径）、及び外膜（外側脾動脈壁）からの各線維束の近似距離について組織形態計測的推定が算出された。

【0258】

材料及び方法
５つのヒトの脾臓のＮＶＢが、イギリス、ケンブリッジ、アデンブルックス病院の臓器移植患者から提供された。組織は切除後可能な限り迅速に１０％中性緩衝ホルマリン（ＮＢＦ）に浸漬された。肉眼的測定のため定規を提示して組織の写真が撮られた（図１７Ａ参照）。サンプルは、組織構造のために０．５ｃｍ乃至１．５ｃｍの連続ブロックに分けられた（図１７Ｂ参照）。動脈周囲の組織はブロックに含めるために保持された。各ブロックの同じ面（すなわち、脾臓の近位又は遠位）が毎回サンプリングされるように、切片は埋め込まれ薄片にされた。切片は、通常４乃至５μｍ厚であって、ヘマトキシリン及びエオシン染色（Ｈ＆Ｅ）で染色された（図１７Ｃ参照）。最後に、病理学者によって組織の品質チェックが行われ、ｘ２０でガラススライドが走査された。文献の通りに、１０％の組織収縮が補償されていることに注意する。しかしながら、動脈の直径はゼロ圧力を表している。臓器移植患者から受け取った全てのサンプルにおいて高い量の脂肪組織が示され、線維束は脂肪組織の厚い層の中に埋まっていることがわかった。

【0259】

【表7】

【0260】

定量化の目的で脾臓組織は、近位、中間、及び遠位の３部分に分けられた。これらの部分はそれぞれいくつかの切片で構成された。近位端は、図１７Ａの縫合で示される腹腔に近く、遠位は脾臓に近い。これらの両方とも神経インターフェース配置の介入部位にふさわしくない。ループ付きの中間部分は介入部位にふさわしいであろう。

【0261】

概略すると、図１８に示されるように、線維束の直径は２０乃至４００ｕｍの範囲にある。線維束の広がりについては、神経線維の約半分が０乃至１ｍｍの領域で見つかり、３０％が１乃至２ｍｍ、１５％が２乃至３ｍｍ、及び残りが約３乃至４ｍｍの領域で見つかった。

【0262】

試験７：ブタからヒトの脾臓神経血管束への変換電荷要件
材料及び方法
ブタ及びヒトの脾臓の組織構造からの組織構造データを使用して３Ｄ有限要素法モデルコンピュータシミュレーションが作成された。これは基本的に脾動脈（内腔＋動脈壁）と血管外組織とから成る。「血管外組織」は、神経が組織に埋め込まれた状態で「脂肪組織」及び「結合組織」で構成されている。ブタには、Ｃｏｒｔｅｃカフ（生体内カフを表す）にスプリットのあるモデルが使用された。ヒトモデルでは、３つのアームのある構造のカフが使用された。使用されたカフの直径は９ｍｍであった。

【0263】

ブタとヒトの組織構造との間の違いを考慮すると、ブタの線維束は動脈周囲に均等に分布し、密接しているのに対し、ヒトの線維束はより分散しているようであり、ｂ）ヒトでは相当な量であることに反して、ブタの組織構造はごく少量の脂肪組織を血管外に示す。

【0264】

刺激パラメータの推定をブタからヒトへと変換させるために、モデリングは以下の２段階で行われた。段階（ａ）：Ｓｉｍ４Ｌｉｆｅシミュレーションツールで３Ｄ有限要素法モデル（ＦＥＭ）を開発。Ｓｉｍ４Ｌｉｆｅを使用して、（組織学及び画像定量化に基づく）代表的な神経及び動脈モデル、カフ及び電極（ＣＡＤ定義の仕様）、及び３Ｄ電圧場が構築された。段階（ｂ）：同ツールでＦＥＭ解法を解析。Ｓｉｍ４Ｌｉｆｅを使用して、Ｓｕｎｄｔの神経モデル［１９］を使用して軸索に沿って電圧を内挿し、軸索シミュレーションが強度‐期間及び集団動員曲線を推定した。

【0265】

結果
図１９Ａは、５匹の動物からのブタの脾臓神経血管束からの生体内急性データを表している。電荷要件についての５匹の動物からの範囲は、＜５０ｍＡ、４００ｕｓ及び１０Ｈｚで約２０乃至１６０μＣ／ｃｍ^２と推定される。灰色で表されている３番目の動物に対する電荷要件は、３０ｍＡ、４００μｓ及び１０Ｈｚで約１００μＣ／ｃｍ^２であり、インシリコでシミュレートされたデータとよく相関している（図２０Ａ参照）。インシリコ対生体内の相関関係をブタにおける計算モデルの検証として使用して、電荷要件は、２つのパルス幅に組織切片を使用して、ヒトの脾臓神経血管束に変換された。データは図２０Ｃ乃至Ｄ及び表３に提示されている。

【0266】

【表8】

【0267】

１００％の動員のためのヒト急性モデルにおける電荷要件は、可能性として約８０乃至１３００μＣ／ｃｍ^２（４００ｕＳのパルス幅、１２ｍｍ^２の表面積を使用）及び７０乃至１１００μＣ／ｃｍ^２（１ｍｓのパルス幅を使用）から変動し得ると推定される。３５０μＣ／ｃｍ^２より低いと、約７０％の動員が示される。さらなる３０％の動員は、移植可能な装置による対応可能性を超えた電荷要件における指数関数的増加を必要とする。例えば、１００％の動員は可能性として７０乃至１３００μＣ／ｃｍ^２、８０％の動員は７０乃至４５０μＣ／ｃｍ^２、５０％の動員は７０乃至２５０μＣ／ｃｍ^２、及び３０％の動員は７０乃至１７０μＣ／ｃｍ^２で変動し得ることがわかる。

【0268】

考察
ヒトにおける神経線維はブタに比べてより分散している。組織学的プロファイリングによって示される脾動脈周囲に拡散した線維束の範囲は、約１乃至３ｍｍの範囲にあることができる。計算モデリングツールを使用して刺激パラメータを最適化し、ブタからの電荷要件をヒトに変換するために組織形態計測的データがさらに使用された。ＳｕｎｄｔのＣ線維モデルを使用して、ヒトに対する電荷要件が、１００パーセントの動員には約７０乃至１０００μＣ／ｃｍ^２の範囲であると示された。

【0269】

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［１５］Ａ．Ｌｏｄｉｎ‐Ｓｕｎｄｓｔｒｏｍ、Ｅ．Ｓｃｈａｇａｔａｙ、Ａｖｉａｔ Ｓｐａｃｅ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｅｄ ８１：５４５‐５４９、２０１０
［１６］Ｓｃｈａｆｅｒ、Ｅ．Ａ．及びＭｏｏｒｅ、Ｂ．、Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ．、１８９６
［１７］Ｇ．Ｌ．Ｂｒｏｗｎ、Ｊ．Ｓ．Ｇｉｌｌｅｓｐｉｅ ＪＳ、Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ、１３８：８１‐１０２、１９５７
［１８］Ａ．Ｇ．Ｇａｒｃｉａら、Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ、２６１：３０１‐３１７、１９７６
［１９］Ｓｕｎｄｔ Ｄら、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｎｅｕｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ．１１４：３１４０‐５３、２０１５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図6G】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図16D】

【図16E】

【図16F】

【図16G】

【図16H】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図17D】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図20A】

【図20B】

【図20C】

【図20D】

【国際調査報告】