神経刺激装置およびその制御方法
【課題】侵襲および煩わしさを低減することができる神経刺激装置を提供する。
【解決手段】神経刺激装置１は、複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部１２と、一対の電極を有する電極部２０と、一対の電極の少なくとも一方を含む二つの電極から複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部１１と、電極部と、刺激信号発生部および心拍数計測部とを接続するリード部３０と、刺激信号発生部および心拍数計測部の動作を制御する制御部１３とを備え、制御部は、取得タイミング間に、刺激信号発生部により単位パルスが発生され、かつ単位パルスの発生時と、単位パルス発生後初めての取得タイミングとの間隔が、単位パルスにより生じる生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、取得タイミングと単位パルスの発生タイミングとを設定する。
【解決手段】神経刺激装置１は、複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部１２と、一対の電極を有する電極部２０と、一対の電極の少なくとも一方を含む二つの電極から複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部１１と、電極部と、刺激信号発生部および心拍数計測部とを接続するリード部３０と、刺激信号発生部および心拍数計測部の動作を制御する制御部１３とを備え、制御部は、取得タイミング間に、刺激信号発生部により単位パルスが発生され、かつ単位パルスの発生時と、単位パルス発生後初めての取得タイミングとの間隔が、単位パルスにより生じる生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、取得タイミングと単位パルスの発生タイミングとを設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、神経刺激装置、より詳しくは、迷走神経を刺激して治療を行う神経刺激装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、迷走神経に接続された電極を介して迷走神経に電気的な刺激を与えることにより、心拍数の上昇や交感神経の興奮を抑制して不整脈を治療する神経刺激装置が知られている。
特許文献１には、このような神経刺激装置が記載されている。この神経刺激装置では、電気的刺激が伝達される電極リードをできるだけ生体内の刺激対象に近接させるため、生体に埋め込んで留置している。
【０００３】
特許文献１に記載の神経刺激装置では、心拍計測手段により心拍数を計測し、心拍数が所定の閾値を超えた場合に迷走神経を刺激する。心拍検出手段としては、心臓内に設置される一般的な電極を使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５６３７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の神経刺激装置では、心拍検出手段が心内に留置されるので、患者に与える侵襲が小さいとは言えないという問題がある。
これに対して、体表面に心拍検出手段を設置することも考えられるが、侵襲は小さくなるものの、設置する電極の数が多くなった等の場合に煩わしさが生じる等の問題がある。
【０００６】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、侵襲および煩わしさを低減することができる神経刺激装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様は、神経を刺激して治療を行う神経刺激装置であって、複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部と、前記神経に前記神経刺激信号を印加する一対の電極を有する電極部と、前記一対の電極の少なくとも一方を含む二つの電極から複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、前記電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部と、前記電極部と、前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部とを接続するリード部と、前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記取得タイミング間に、前記刺激信号発生部により前記単位パルスが発生され、かつ前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスにより生じる前記生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、前記取得タイミングと前記単位パルスの発生タイミングとを設定することを特徴とする。
【０００８】
前記制御部は、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生直前の前記取得タイミングとの間隔よりも長くなるように前記取得タイミングと前記発生タイミングとを設定してもよい。
【０００９】
本発明の神経刺激装置は、前記リード部と、前記前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部との間に設けられ、前記リード部と、前記前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部とを選択的かつ切替可能に接続する切替部をさらに備えてもよい。
【００１０】
本発明の第二の態様は、複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、前記電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部と、複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部とを有する神経刺激装置の制御方法であって、前記単位パルスのパルス幅を、前記単位パルスの直前および直後の前記取得タイミング間の間隔よりも短く設定し、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスにより生じる前記生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、前記取得タイミングと前記単位パルスの発生タイミングとを設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の神経刺激装置およびその制御方法によれば、侵襲および煩わしさを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る神経刺激装置を示す模式図である。
【図２】神経刺激信号と心電波形の取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
【図３】図２の一部を拡大して示す図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る神経刺激装置を示す模式図である。
【図６】同神経刺激装置が心電波形を取得している状態を示す模式図である。
【図７】神経刺激信号と心電波形の取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
【図８】図７の一部を拡大して示す図である。
【図９】本発明の変形例に係る神経刺激装置を示す模式図である。
【図１０】本発明の変形例に係る神経刺激装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の第一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態の神経刺激装置１を示す模式図である。神経刺激システム１は、迷走神経を刺激して頻脈等の不整脈等の治療を行うものであり、神経刺激信号を発生する刺激発生装置１０と、刺激発生装置１０に接続されて生体に留置される電極部２０と、刺激発生装置１０と電極部２０とを接続するリード部３０とを備えている。
【００１４】
本実施形態における刺激発生装置１０は、非植込み型の装置であり、心拍数計測部１１と、刺激信号発生部１２と、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２に接続された制御部１３と、制御部１３に接続されたインターフェース部１４とを備えている。
【００１５】
心拍数計測部１１は、電極部２０で取得された電気的情報を所定のタイミングで取得し、当該電気的情報に基づいて心拍数を計測する。刺激信号発生部１２は、所定のパルス幅および電圧値の神経刺激信号を制御部１３に指令された所定のタイミングで発生する。発生した神経刺激信号は、リード部３０を通って電極部２０に送られ、迷走神経Ｖｎに印加される。
【００１６】
制御部１３は、ＣＰＵ等の演算手段およびメモリ等の記憶手段を有し、記憶手段に記憶されたプログラム等に従って、心拍数計測部１１が電気的情報を取得するタイミング（取得タイミング）と、刺激信号発生部１２が神経刺激信号を発生するタイミングを所定の態様で設定し、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２に指令して制御する。この制御態様の詳細については後述する。
【００１７】
インターフェース部１４は、液晶画面（タッチパネルを含む。）やボタン等の公知の構成を有し、心拍数計測部１１の計測した心拍数を表示するとともに、刺激発生装置１０に対する使用者の操作入力を受け付けて制御部１３に送る。
【００１８】
電極部２０は、プラス極とマイナス極との対をなす第一電極２１および第二電極２２を有する。電極部２０は、迷走神経Ｖｎに接触するように患者の体内に留置される。第一電極２１および第二電極２２には、刺激信号発生部１２で発生された神経刺激信号が印加されるとともに、第一電極２１と第二電極２２との間の電位差が、心電波形（電気的情報）として心拍数計測部１１に取得される。心拍数計測部１１は、当該心電波形をＡ／Ｄ変換し、Ｒ−Ｒ間隔を算出することで心拍数を計測する。すなわち、電極部２０は、患者の電気的情報を取得する機能と、神経刺激信号を印加する機能との２種類の機能を兼ね備えている。
電極部２０の一対の電極の上述の２つの機能を好適に発揮させるためには、第一電極２１と第二電極２２との距離を５ミリメートル（ｍｍ）以上１０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。距離が５ｍｍ未満となると、一対の電極間の電位差が小さくなって、電気的情報として不充分となり、距離が１０ｍｍを超えると、神経刺激信号の印加に鑑みて好ましくない。
【００１９】
リード部３０は、内部に導線３１を備えた公知の構成を有し、電極部２０と,刺激発生装置１０内の心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２とを導線３１により電気的に接続する。リード部３０は、コネクタ１５により刺激発生装置１０に固定されている。
【００２０】
図１に示すように、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２は、電極部２０に対して並列に接続されている。心拍数計測部１１に現れる電圧は数ミリボルト（ｍＶ）程度であり、刺激信号発生部では２０ボルト（Ｖ）程度の大きさの信号を発生可能であるため、心拍数計測部１１は図示しない公知の入力保護回路を備えている。また、入力信号に含まれるノイズ成分を除去するための公知のフィルター回路も備えている。
【００２１】
上記のように構成された本実施形態の神経刺激装置１の使用時の動作について説明する。
患者が自覚症状を感じたり、神経刺激による治療が必要であると医師が判断したりしたときに、インターフェース部１４に神経刺激を開始する操作が入力されると、制御部１３において神経刺激実行フラグが１となり、神経刺激が実行される。制御部１３は、刺激信号発生部１２を制御して所定の態様で神経刺激信号を発生させるとともに、心拍数計測部１１を制御して所定の態様で電極部２０から心電波形を取得させる。その後、心拍数計測部１１は取得した心電波形に基づいてＲ−Ｒ間隔を算出し、さらに当該Ｒ−Ｒ間隔から概算心拍数を算出して、逐次インターフェース部１４に表示する。
【００２２】
図２は、神経刺激信号と心電波形の取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。図２に示すように、迷走神経Ｖｎの刺激は、所定の長さ（本実施形態では１分）の時間を単位サイクルとし、当該単位サイクルを繰り返して行われる。神経刺激信号は複数の単位パルスＰからなり、単位サイクルの一部（本実施形態では１０秒（ｓｅｃ））において、設定された電圧、パルス幅、および周波数にもとづいて刺激信号発生部１２で発生される。
その間、心拍数計測部１１は、所定の周波数（本実施形態では２５０ヘルツ（Ｈｚ））で心電波形が取得される。図２には、心電波形の取得タイミングをＴｍで示している。
なお、実際の単位パルスＰおよび取得タイミングＴｍは多数であり、正確に記載することが困難であるため、図２においては、単位パルスＰおよび取得タイミングＴｍの数を実際の数よりも少なく示している。
【００２３】
図３は、図２のうち、単位パルスＰ３個分の範囲を拡大して示したものであり、図４は、図３のうち、１つの単位パルスＰとのその前後の取得タイミングＴｍをさらに拡大して示したものである。制御部１３は、刺激信号発生部１２にあらかじめ設定された周波数をベースとしつつ、単位パルスＰとその前後の取得タイミングＴｍとの位置関係が固定されるように、単位パルス間の間隔を取得タイミング間の間隔の整数倍に設定する。
【００２４】
本実施形態の場合、神経刺激信号の設定周波数が２０Ｈｚ（単位パルス間の間隔５０ミリ秒（ｍｓ））であり、取得タイミングＴｍの周波数が２５０Ｈｚ（取得タイミング間の間隔４ｍｓ）であるため、単位パルス間の間隔は取得タイミング間の間隔の整数倍ではない。したがって、それぞれを設定どおりの周波数で実行すると、単位パルスＰと取得タイミングＴｍとの位置関係が一定に定まらず、個々の単位パルスで異なってしまう。このようになると、詳細は後述するが、算出される心拍数の精度が低下する恐れがある。
【００２５】
そこで、制御部１３は、単位パルス間の間隔と取得タイミング間の間隔との最小公倍数を算出し、当該最小公倍数の時間の中で、単位パルス間の間隔が取得タイミング間の間隔の整数倍となり、かつできるだけ単位パルスが均等に配置されるように単位パルスの発生タイミングを設定し、刺激信号発生部１２に指令する。
本実施形態では、単位パルス間の間隔と取得タイミング間の間隔との最小公倍数は１００ｍｓであるため、この１００ｍｓを、単位パルスの標準間隔５０ｍｓに近くかつ取得タイミング間の間隔の整数倍である５２ｍｓと４８ｍｓに分割し、１００ｍｓのカウントの起点となる単位パルスＰ１の５２ｍｓ後に次の単位パルスＰ２を発生させ、さらにその４８ｍｓ後に次の単位パルスＰ３を発生させる。その後は、このサイクルを繰り返すように、単位パルス間の間隔を５２ｍｓと４８ｍｓとに交互に切り替えて単位パルスを発生させるように制御部１３が刺激信号発生部１２を制御する。
【００２６】
５２ｍｓは取得タイミング１３個分の時間に相当し、４８ｍｓは取得タイミング１２個分の時間に相当するため、単位パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれにおいても、単位パルスＰとその前後の取得タイミングＴｍ１、Ｔｍ２との位置関係は図４に示すように同一であり、神経刺激中に変化することはない。また、単位パルス間の間隔が５２ｍｓと４８ｍｓとに交互に切り替えられるため、神経刺激中の任意の１００ｍｓの間には少なくとも２回の単位パルスＰが必ず存在することになる。したがって、単位パルス間の間隔は完全に均一ではないものの、その平均値は５０ｍｓであり、概ね２０Ｈｚの周波数で単位パルスが発生される。
【００２７】
図４に示すように、単位パルスＰのパルス幅は取得タイミング間の間隔よりも短く、取得タイミングＴｍ１、Ｔｍ２と重複しないように、取得タイミングＴｍ１、Ｔｍ２間の所定の位置、すなわち所定のタイミングで発生される。単位パルスＰとその直前の取得タイミングＴｍ１との間隔ｔ１は、単位パルスＰとその直後の取得タイミングＴｍ２との間隔ｔ２よりも短く設定されている。これは、以下の理由による。
生体に単位パルスＰが印加されると、心電波形等の生体の電気的情報は、その影響を受けて値が変化する。このため、単位パルスＰの影響が残った状態で心拍数計測部１１が心電波形を取得してしまうと、正しい心拍数計測が行えなくなる恐れがある。
図４には、単位パルスＰにより生じる生体の電位変化ｐｖをイメージとして示している。これは、単位パルスＰにより生体組織が分極し、その後電位が開放されることにより生じるものであり、心電波形に対してはノイズとなる。図４に示すように、電位変化ｐｖは、単位パルスＰの印加後、若干のタイムラグをおいて発生し、その後一定時間で消失する。そこで、単位パルスのＰの印加に伴う電位変化ｐｖが完全に消失した後に、直後の取得タイミングＴｍ２が配置されるように、間隔ｔ１およびｔ２が設定されている。
なお、単位パルスＰのパルス幅は、１００マイクロ秒（μｓ）から１ｍｓ程度が好ましく、この範囲内で使用者により調節可能としてもよい。パルス幅を１ｍｓより大きくすると、取得タイミングの周波数によっては間隔ｔ２を好適に設定しにくくなる。
【００２８】
間隔ｔ２の好適な長さは、単位パルスＰの電圧値やパルス幅ｗ１等により変化するが、多くの場合、２ｍｓ以上確保されるのが好ましい。一方、間隔ｔ１については、単位パルスＰの印加は取得タイミングＴｍ１で取得される電気的情報に影響しないため、下限値は特になく、可能な限り短くされてよい。一例として本実施形態では、単位パルスＰの電圧値およびパルス幅ｗ１をそれぞれ５Ｖ、１ｍｓに設定し、間隔ｔ１およびｔ２を、それぞれ０．４ｍｓおよび２．６ｍｓに設定している。
本実施形態において、これら間隔等の数値設定は、制御部１３内に記録されて、設定されているが、これに代えて別途記憶部を設け、記憶部から設定を呼び出すようにしてもよい。
【００２９】
患者または医師は、インターフェース部１４に表示される心拍数を見ながら治療効果を確認し、治療を終了してもよいと判断したら、所定の停止操作を行う。これにより、制御部１３において神経刺激実行フラグが０（ゼロ）となり、神経刺激装置１による治療が終了する。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の神経刺激装置１によれば、刺激発生装置１０が心拍数計測部１１を備え、電極部２０の一対の電極部２１、２２が心拍数計測部１１に接続されているため、電極部２０のみで神経刺激と心拍数計測のための心電波形取得の両方を行うことができる。したがって、心内や体表面に心電波形取得のための電極を取り付ける必要がなく、患者の侵襲やわずらわしさを低減して不整脈治療を行うことができる。
【００３１】
また、制御部１３が神経刺激信号の単位パルスＰとその前後の取得タイミングＴｍとの位置関係が固定されるように単位パルス間の間隔を調節するため、単位パルスと取得タイミングとの位置関係を常に好適な状態に保持することができる。
【００３２】
さらに、単位パルスＰの直後の取得タイミングＴｍ２との間隔ｔ２は、電位変化ｐｖが完全に消失するのに充分な長さに設定されているため、取得タイミングＴｍ２で取得される心電波形が電位変化ｐｖの影響を受けることはない。したがって、神経刺激信号の印加中も、電極部２０で取得される電気的情報に基づいて、心拍数を正確に計測することができる。
【００３３】
本実施形態においては、制御部が、取得タイミングを不変として単位パルスの発生タイミングを調節することによって取得タイミングと単位パルスとの位置関係の固定および間隔ｔ１およびｔ２の調節を行う例を説明したが、これに代えて、単位パルスの発生タイミングを不変とし、取得タイミングを調節して同様の制御を行ってもよい。ただし、取得タイミングの数は単位パルスに比して著しく多いため、単位パルスの発生タイミングを調節する方が演算を簡易にすることができ、制御部に対する負荷も小さくなるというメリットがある。
さらに、間隔ｔ２が充分確保されれば、心電波形は必ずしも所定の周波数で取得される必要はなく、例えば散発的に行われてもよい。
【００３４】
次に、本発明の第二実施形態について、図５から図８を参照して説明する。本実施形態の神経刺激装置１０１と第一実施形態の神経刺激装置１との異なるところは、刺激発生装置の内部構造である。なお、以降の説明において、既に説明したものと共通する構成等については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３５】
図５は、神経刺激装置１０１を示す模式図である。その構成は、概ね神経刺激装置１と同様であるが、刺激発生装置１０Ａの内部に、入力保護回路に代えて切替部１６が設けられている点で異なっている。切替部１６としては、リレーや半導体スイッチ等の素子を用いることができ、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２は、切替部１６によって選択的にリード部３０と接続される。切替部１６は制御部１３に接続されており、制御部１３によりリード部３０と接続される部位が切り替えられる。このような構造により、神経刺激信号を印加するときは、図５に示すようにリード部３０と刺激信号発生部１２とが選択的に接続され、心電波形を取得するときは、図６に示すように、リード部３０と心拍数計測部１１とが選択的に接続される。
【００３６】
図７および図８は、神経刺激装置１０１における神経刺激信号と心電波形の取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートであり、概ね図３および図４に対応している。神経刺激装置１０１における単位パルスＰおよび取得タイミングＴｍの制御態様は、単位パルスＰ１とＰ２との間隔が４８ｍｓに設定され、単位パルスＰ２とＰ３との間隔が５２ｍｓに設定されている点を除いて第一実施形態と同一である。
また、図８に示すように、切替部１６の接続は、上記のタイミング制御に対応させるように、制御部１３で切り替えられる。
【００３７】
本実施形態の神経刺激装置１０１においても、第一実施形態同様、電極部のみで神経刺激信号の印加と心拍数計測のための心電波形取得の両方を行うことができ、患者の侵襲やわずらわしさを低減して不整脈治療を行うことができる。
また、入力保護回路に代えて切替部１６を備えているため、回路構成を簡素にすることができると友に、より確実に心拍数計測部１１を保護することができる。
【００３８】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。
【００３９】
例えば、図９に示す変形例のように、体表面に設置する第三電極４１をさらに設け、電極部２０の一対の電極の一方、例えば第一電極２１との間で心電波形を取得する構成としてもよい。この場合、体表面に一つの電極が設置されるが、従来のように、心電波形取得のために複数の電極を体表面に設置する場合よりも患者の煩わしさは低減される。また、この変形例では、第一電極２１と第三電極４１とが心臓Ｈｔを挟むように第三電極４１を設置すると、より鮮明な心電波形を取得することができ、算出される心拍数の精度を向上させることができる。
【００４０】
図１０は、第三電極４２をリード部３０に沿わせて配置した変形例である。この場合、電極部周辺の構成が若干複雑になるが、実質的には上述の各実施形態同様、電極部２０を体内に留置するだけで心拍数の計測および神経刺激信号の印加の両方を行うことができる。また、神経刺激信号の印加に対する影響を考慮することなく、第一電極２１と第三電極４２との距離を充分に長く設定することができるので、第一電極２１と第三電極４２との電位差を充分に確保することができ、上述の各実施形態よりも鮮明な心電波形を取得しやすい。
【００４１】
なお、図１０の変形例では、第三電極４２をリード部３０に沿わせずに体内に留置しても、概ね同様の効果が得られる。
また、図９、図１０に示した変形例においては、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２に共用される第一電極２１を、切替部１６と同様の切替手段により心拍数計測部１１または刺激信号発生部１２に選択的かつ切替可能に接続してもよい。
【００４２】
さらに、単位パルスの周波数や、心電波形の取得タイミングの周波数は各実施形態の例に限定されないことはもちろんである。
また、インターフェース部１４に単位パルスの周波数や心電波形の取得タイミングの周波数を入力することによりこれらの周波数を患者や医師等の使用者が設定可能としてもよい。ここで、入力された値に基づき、制御部１３が好適な間隔ｔ１およびｔ２を算出し、心拍数計測部および刺激信号発生部に設定してもよい。さらに、単位パルスのパルス幅が長すぎたり、取得タイミングの周波数が大きすぎたりする等により、間隔ｔ２が好適に設定できない等の場合に刺激発生装置１０がアラームを発し、周波数の再入力を促すように構成してもよい。
さらには、単位パルスの周波数、パルス幅、心電波形の取得タイミングのいずれかのパラメータを使用者が入力すると、間隔ｔ２が好適化されるように制御部が演算を行い、残りのパラメータを自動設定するように構成してもよい。
【００４３】
また、間隔ｔ２は、単位パルスによる電位変化が完全に消失した後に取得タイミングＴｍ２が配置される程度に長ければ、必ずしも間隔ｔ１より長くなくてもよい。ただし、取得タイミングの周波数が大きいほど心拍数の算出精度が向上する。間隔ｔ１を間隔ｔ２よりも短くすることで、取得タイミングの周波数を大きくすることが可能になるというメリットがある。
【００４４】
また、心拍数計測部が心拍数を算出する演算方法は、上記の方法に限られず、公知の各種手法が適用されてよいし、取得タイミングおよび単位パルス発生タイミングの設定においても、上述の最小公倍数を用いた演算方法以外の演算が用いられてもよい。
【００４５】
また、上述の各実施形態においては非植込み型の刺激発生装置を用いていたが、これに限るものではなく、植え込み型の刺激発生装置が用いられてもよい。この場合は、インターフェース部を備えた別の装置を用意し、無線等により制御部とインターフェース部間の通信を行うこととしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１、１０１ 神経刺激装置
１１ 心拍数計測部
１２ 刺激信号発生部
１３ 制御部
１６ 切替部
２０ 電極部
３０ リード部
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 単位パルス
Ｔｍ、Ｔｍ１、Ｔｍ２ 取得タイミング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、神経刺激装置、より詳しくは、迷走神経を刺激して治療を行う神経刺激装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、迷走神経に接続された電極を介して迷走神経に電気的な刺激を与えることにより、心拍数の上昇や交感神経の興奮を抑制して不整脈を治療する神経刺激装置が知られている。
特許文献１には、このような神経刺激装置が記載されている。この神経刺激装置では、電気的刺激が伝達される電極リードをできるだけ生体内の刺激対象に近接させるため、生体に埋め込んで留置している。
【０００３】
特許文献１に記載の神経刺激装置では、心拍計測手段により心拍数を計測し、心拍数が所定の閾値を超えた場合に迷走神経を刺激する。心拍検出手段としては、心臓内に設置される一般的な電極を使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５６３７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の神経刺激装置では、心拍検出手段が心内に留置されるので、患者に与える侵襲が小さいとは言えないという問題がある。
これに対して、体表面に心拍検出手段を設置することも考えられるが、侵襲は小さくなるものの、設置する電極の数が多くなった等の場合に煩わしさが生じる等の問題がある。
【０００６】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、侵襲および煩わしさを低減することができる神経刺激装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様は、神経を刺激して治療を行う神経刺激装置であって、複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部と、前記神経に前記神経刺激信号を印加する一対の電極を有する電極部と、前記一対の電極の少なくとも一方を含む二つの電極から複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、前記電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部と、前記電極部と、前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部とを接続するリード部と、前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記取得タイミング間に、前記刺激信号発生部により前記単位パルスが発生され、かつ前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスにより生じる前記生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、前記取得タイミングと前記単位パルスの発生タイミングとを設定することを特徴とする。
【０００８】
前記制御部は、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生直前の前記取得タイミングとの間隔よりも長くなるように前記取得タイミングと前記発生タイミングとを設定してもよい。
【０００９】
本発明の神経刺激装置は、前記リード部と、前記前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部との間に設けられ、前記リード部と、前記前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部とを選択的かつ切替可能に接続する切替部をさらに備えてもよい。
【００１０】
本発明の第二の態様は、複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、前記電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部と、複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部とを有する神経刺激装置の制御方法であって、前記単位パルスのパルス幅を、前記単位パルスの直前および直後の前記取得タイミング間の間隔よりも短く設定し、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスにより生じる前記生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、前記取得タイミングと前記単位パルスの発生タイミングとを設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の神経刺激装置およびその制御方法によれば、侵襲および煩わしさを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る神経刺激装置を示す模式図である。
【図２】神経刺激信号と心電波形の取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
【図３】図２の一部を拡大して示す図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る神経刺激装置を示す模式図である。
【図６】同神経刺激装置が心電波形を取得している状態を示す模式図である。
【図７】神経刺激信号と心電波形の取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
【図８】図７の一部を拡大して示す図である。
【図９】本発明の変形例に係る神経刺激装置を示す模式図である。
【図１０】本発明の変形例に係る神経刺激装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の第一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態の神経刺激装置１を示す模式図である。神経刺激システム１は、迷走神経を刺激して頻脈等の不整脈等の治療を行うものであり、神経刺激信号を発生する刺激発生装置１０と、刺激発生装置１０に接続されて生体に留置される電極部２０と、刺激発生装置１０と電極部２０とを接続するリード部３０とを備えている。
【００１４】
本実施形態における刺激発生装置１０は、非植込み型の装置であり、心拍数計測部１１と、刺激信号発生部１２と、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２に接続された制御部１３と、制御部１３に接続されたインターフェース部１４とを備えている。
【００１５】
心拍数計測部１１は、電極部２０で取得された電気的情報を所定のタイミングで取得し、当該電気的情報に基づいて心拍数を計測する。刺激信号発生部１２は、所定のパルス幅および電圧値の神経刺激信号を制御部１３に指令された所定のタイミングで発生する。発生した神経刺激信号は、リード部３０を通って電極部２０に送られ、迷走神経Ｖｎに印加される。
【００１６】
制御部１３は、ＣＰＵ等の演算手段およびメモリ等の記憶手段を有し、記憶手段に記憶されたプログラム等に従って、心拍数計測部１１が電気的情報を取得するタイミング（取得タイミング）と、刺激信号発生部１２が神経刺激信号を発生するタイミングを所定の態様で設定し、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２に指令して制御する。この制御態様の詳細については後述する。
【００１７】
インターフェース部１４は、液晶画面（タッチパネルを含む。）やボタン等の公知の構成を有し、心拍数計測部１１の計測した心拍数を表示するとともに、刺激発生装置１０に対する使用者の操作入力を受け付けて制御部１３に送る。
【００１８】
電極部２０は、プラス極とマイナス極との対をなす第一電極２１および第二電極２２を有する。電極部２０は、迷走神経Ｖｎに接触するように患者の体内に留置される。第一電極２１および第二電極２２には、刺激信号発生部１２で発生された神経刺激信号が印加されるとともに、第一電極２１と第二電極２２との間の電位差が、心電波形（電気的情報）として心拍数計測部１１に取得される。心拍数計測部１１は、当該心電波形をＡ／Ｄ変換し、Ｒ−Ｒ間隔を算出することで心拍数を計測する。すなわち、電極部２０は、患者の電気的情報を取得する機能と、神経刺激信号を印加する機能との２種類の機能を兼ね備えている。
電極部２０の一対の電極の上述の２つの機能を好適に発揮させるためには、第一電極２１と第二電極２２との距離を５ミリメートル（ｍｍ）以上１０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。距離が５ｍｍ未満となると、一対の電極間の電位差が小さくなって、電気的情報として不充分となり、距離が１０ｍｍを超えると、神経刺激信号の印加に鑑みて好ましくない。
【００１９】
リード部３０は、内部に導線３１を備えた公知の構成を有し、電極部２０と,刺激発生装置１０内の心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２とを導線３１により電気的に接続する。リード部３０は、コネクタ１５により刺激発生装置１０に固定されている。
【００２０】
図１に示すように、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２は、電極部２０に対して並列に接続されている。心拍数計測部１１に現れる電圧は数ミリボルト（ｍＶ）程度であり、刺激信号発生部では２０ボルト（Ｖ）程度の大きさの信号を発生可能であるため、心拍数計測部１１は図示しない公知の入力保護回路を備えている。また、入力信号に含まれるノイズ成分を除去するための公知のフィルター回路も備えている。
【００２１】
上記のように構成された本実施形態の神経刺激装置１の使用時の動作について説明する。
患者が自覚症状を感じたり、神経刺激による治療が必要であると医師が判断したりしたときに、インターフェース部１４に神経刺激を開始する操作が入力されると、制御部１３において神経刺激実行フラグが１となり、神経刺激が実行される。制御部１３は、刺激信号発生部１２を制御して所定の態様で神経刺激信号を発生させるとともに、心拍数計測部１１を制御して所定の態様で電極部２０から心電波形を取得させる。その後、心拍数計測部１１は取得した心電波形に基づいてＲ−Ｒ間隔を算出し、さらに当該Ｒ−Ｒ間隔から概算心拍数を算出して、逐次インターフェース部１４に表示する。
【００２２】
図２は、神経刺激信号と心電波形の取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。図２に示すように、迷走神経Ｖｎの刺激は、所定の長さ（本実施形態では１分）の時間を単位サイクルとし、当該単位サイクルを繰り返して行われる。神経刺激信号は複数の単位パルスＰからなり、単位サイクルの一部（本実施形態では１０秒（ｓｅｃ））において、設定された電圧、パルス幅、および周波数にもとづいて刺激信号発生部１２で発生される。
その間、心拍数計測部１１は、所定の周波数（本実施形態では２５０ヘルツ（Ｈｚ））で心電波形が取得される。図２には、心電波形の取得タイミングをＴｍで示している。
なお、実際の単位パルスＰおよび取得タイミングＴｍは多数であり、正確に記載することが困難であるため、図２においては、単位パルスＰおよび取得タイミングＴｍの数を実際の数よりも少なく示している。
【００２３】
図３は、図２のうち、単位パルスＰ３個分の範囲を拡大して示したものであり、図４は、図３のうち、１つの単位パルスＰとのその前後の取得タイミングＴｍをさらに拡大して示したものである。制御部１３は、刺激信号発生部１２にあらかじめ設定された周波数をベースとしつつ、単位パルスＰとその前後の取得タイミングＴｍとの位置関係が固定されるように、単位パルス間の間隔を取得タイミング間の間隔の整数倍に設定する。
【００２４】
本実施形態の場合、神経刺激信号の設定周波数が２０Ｈｚ（単位パルス間の間隔５０ミリ秒（ｍｓ））であり、取得タイミングＴｍの周波数が２５０Ｈｚ（取得タイミング間の間隔４ｍｓ）であるため、単位パルス間の間隔は取得タイミング間の間隔の整数倍ではない。したがって、それぞれを設定どおりの周波数で実行すると、単位パルスＰと取得タイミングＴｍとの位置関係が一定に定まらず、個々の単位パルスで異なってしまう。このようになると、詳細は後述するが、算出される心拍数の精度が低下する恐れがある。
【００２５】
そこで、制御部１３は、単位パルス間の間隔と取得タイミング間の間隔との最小公倍数を算出し、当該最小公倍数の時間の中で、単位パルス間の間隔が取得タイミング間の間隔の整数倍となり、かつできるだけ単位パルスが均等に配置されるように単位パルスの発生タイミングを設定し、刺激信号発生部１２に指令する。
本実施形態では、単位パルス間の間隔と取得タイミング間の間隔との最小公倍数は１００ｍｓであるため、この１００ｍｓを、単位パルスの標準間隔５０ｍｓに近くかつ取得タイミング間の間隔の整数倍である５２ｍｓと４８ｍｓに分割し、１００ｍｓのカウントの起点となる単位パルスＰ１の５２ｍｓ後に次の単位パルスＰ２を発生させ、さらにその４８ｍｓ後に次の単位パルスＰ３を発生させる。その後は、このサイクルを繰り返すように、単位パルス間の間隔を５２ｍｓと４８ｍｓとに交互に切り替えて単位パルスを発生させるように制御部１３が刺激信号発生部１２を制御する。
【００２６】
５２ｍｓは取得タイミング１３個分の時間に相当し、４８ｍｓは取得タイミング１２個分の時間に相当するため、単位パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれにおいても、単位パルスＰとその前後の取得タイミングＴｍ１、Ｔｍ２との位置関係は図４に示すように同一であり、神経刺激中に変化することはない。また、単位パルス間の間隔が５２ｍｓと４８ｍｓとに交互に切り替えられるため、神経刺激中の任意の１００ｍｓの間には少なくとも２回の単位パルスＰが必ず存在することになる。したがって、単位パルス間の間隔は完全に均一ではないものの、その平均値は５０ｍｓであり、概ね２０Ｈｚの周波数で単位パルスが発生される。
【００２７】
図４に示すように、単位パルスＰのパルス幅は取得タイミング間の間隔よりも短く、取得タイミングＴｍ１、Ｔｍ２と重複しないように、取得タイミングＴｍ１、Ｔｍ２間の所定の位置、すなわち所定のタイミングで発生される。単位パルスＰとその直前の取得タイミングＴｍ１との間隔ｔ１は、単位パルスＰとその直後の取得タイミングＴｍ２との間隔ｔ２よりも短く設定されている。これは、以下の理由による。
生体に単位パルスＰが印加されると、心電波形等の生体の電気的情報は、その影響を受けて値が変化する。このため、単位パルスＰの影響が残った状態で心拍数計測部１１が心電波形を取得してしまうと、正しい心拍数計測が行えなくなる恐れがある。
図４には、単位パルスＰにより生じる生体の電位変化ｐｖをイメージとして示している。これは、単位パルスＰにより生体組織が分極し、その後電位が開放されることにより生じるものであり、心電波形に対してはノイズとなる。図４に示すように、電位変化ｐｖは、単位パルスＰの印加後、若干のタイムラグをおいて発生し、その後一定時間で消失する。そこで、単位パルスのＰの印加に伴う電位変化ｐｖが完全に消失した後に、直後の取得タイミングＴｍ２が配置されるように、間隔ｔ１およびｔ２が設定されている。
なお、単位パルスＰのパルス幅は、１００マイクロ秒（μｓ）から１ｍｓ程度が好ましく、この範囲内で使用者により調節可能としてもよい。パルス幅を１ｍｓより大きくすると、取得タイミングの周波数によっては間隔ｔ２を好適に設定しにくくなる。
【００２８】
間隔ｔ２の好適な長さは、単位パルスＰの電圧値やパルス幅ｗ１等により変化するが、多くの場合、２ｍｓ以上確保されるのが好ましい。一方、間隔ｔ１については、単位パルスＰの印加は取得タイミングＴｍ１で取得される電気的情報に影響しないため、下限値は特になく、可能な限り短くされてよい。一例として本実施形態では、単位パルスＰの電圧値およびパルス幅ｗ１をそれぞれ５Ｖ、１ｍｓに設定し、間隔ｔ１およびｔ２を、それぞれ０．４ｍｓおよび２．６ｍｓに設定している。
本実施形態において、これら間隔等の数値設定は、制御部１３内に記録されて、設定されているが、これに代えて別途記憶部を設け、記憶部から設定を呼び出すようにしてもよい。
【００２９】
患者または医師は、インターフェース部１４に表示される心拍数を見ながら治療効果を確認し、治療を終了してもよいと判断したら、所定の停止操作を行う。これにより、制御部１３において神経刺激実行フラグが０（ゼロ）となり、神経刺激装置１による治療が終了する。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の神経刺激装置１によれば、刺激発生装置１０が心拍数計測部１１を備え、電極部２０の一対の電極部２１、２２が心拍数計測部１１に接続されているため、電極部２０のみで神経刺激と心拍数計測のための心電波形取得の両方を行うことができる。したがって、心内や体表面に心電波形取得のための電極を取り付ける必要がなく、患者の侵襲やわずらわしさを低減して不整脈治療を行うことができる。
【００３１】
また、制御部１３が神経刺激信号の単位パルスＰとその前後の取得タイミングＴｍとの位置関係が固定されるように単位パルス間の間隔を調節するため、単位パルスと取得タイミングとの位置関係を常に好適な状態に保持することができる。
【００３２】
さらに、単位パルスＰの直後の取得タイミングＴｍ２との間隔ｔ２は、電位変化ｐｖが完全に消失するのに充分な長さに設定されているため、取得タイミングＴｍ２で取得される心電波形が電位変化ｐｖの影響を受けることはない。したがって、神経刺激信号の印加中も、電極部２０で取得される電気的情報に基づいて、心拍数を正確に計測することができる。
【００３３】
本実施形態においては、制御部が、取得タイミングを不変として単位パルスの発生タイミングを調節することによって取得タイミングと単位パルスとの位置関係の固定および間隔ｔ１およびｔ２の調節を行う例を説明したが、これに代えて、単位パルスの発生タイミングを不変とし、取得タイミングを調節して同様の制御を行ってもよい。ただし、取得タイミングの数は単位パルスに比して著しく多いため、単位パルスの発生タイミングを調節する方が演算を簡易にすることができ、制御部に対する負荷も小さくなるというメリットがある。
さらに、間隔ｔ２が充分確保されれば、心電波形は必ずしも所定の周波数で取得される必要はなく、例えば散発的に行われてもよい。
【００３４】
次に、本発明の第二実施形態について、図５から図８を参照して説明する。本実施形態の神経刺激装置１０１と第一実施形態の神経刺激装置１との異なるところは、刺激発生装置の内部構造である。なお、以降の説明において、既に説明したものと共通する構成等については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３５】
図５は、神経刺激装置１０１を示す模式図である。その構成は、概ね神経刺激装置１と同様であるが、刺激発生装置１０Ａの内部に、入力保護回路に代えて切替部１６が設けられている点で異なっている。切替部１６としては、リレーや半導体スイッチ等の素子を用いることができ、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２は、切替部１６によって選択的にリード部３０と接続される。切替部１６は制御部１３に接続されており、制御部１３によりリード部３０と接続される部位が切り替えられる。このような構造により、神経刺激信号を印加するときは、図５に示すようにリード部３０と刺激信号発生部１２とが選択的に接続され、心電波形を取得するときは、図６に示すように、リード部３０と心拍数計測部１１とが選択的に接続される。
【００３６】
図７および図８は、神経刺激装置１０１における神経刺激信号と心電波形の取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートであり、概ね図３および図４に対応している。神経刺激装置１０１における単位パルスＰおよび取得タイミングＴｍの制御態様は、単位パルスＰ１とＰ２との間隔が４８ｍｓに設定され、単位パルスＰ２とＰ３との間隔が５２ｍｓに設定されている点を除いて第一実施形態と同一である。
また、図８に示すように、切替部１６の接続は、上記のタイミング制御に対応させるように、制御部１３で切り替えられる。
【００３７】
本実施形態の神経刺激装置１０１においても、第一実施形態同様、電極部のみで神経刺激信号の印加と心拍数計測のための心電波形取得の両方を行うことができ、患者の侵襲やわずらわしさを低減して不整脈治療を行うことができる。
また、入力保護回路に代えて切替部１６を備えているため、回路構成を簡素にすることができると友に、より確実に心拍数計測部１１を保護することができる。
【００３８】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。
【００３９】
例えば、図９に示す変形例のように、体表面に設置する第三電極４１をさらに設け、電極部２０の一対の電極の一方、例えば第一電極２１との間で心電波形を取得する構成としてもよい。この場合、体表面に一つの電極が設置されるが、従来のように、心電波形取得のために複数の電極を体表面に設置する場合よりも患者の煩わしさは低減される。また、この変形例では、第一電極２１と第三電極４１とが心臓Ｈｔを挟むように第三電極４１を設置すると、より鮮明な心電波形を取得することができ、算出される心拍数の精度を向上させることができる。
【００４０】
図１０は、第三電極４２をリード部３０に沿わせて配置した変形例である。この場合、電極部周辺の構成が若干複雑になるが、実質的には上述の各実施形態同様、電極部２０を体内に留置するだけで心拍数の計測および神経刺激信号の印加の両方を行うことができる。また、神経刺激信号の印加に対する影響を考慮することなく、第一電極２１と第三電極４２との距離を充分に長く設定することができるので、第一電極２１と第三電極４２との電位差を充分に確保することができ、上述の各実施形態よりも鮮明な心電波形を取得しやすい。
【００４１】
なお、図１０の変形例では、第三電極４２をリード部３０に沿わせずに体内に留置しても、概ね同様の効果が得られる。
また、図９、図１０に示した変形例においては、心拍数計測部１１および刺激信号発生部１２に共用される第一電極２１を、切替部１６と同様の切替手段により心拍数計測部１１または刺激信号発生部１２に選択的かつ切替可能に接続してもよい。
【００４２】
さらに、単位パルスの周波数や、心電波形の取得タイミングの周波数は各実施形態の例に限定されないことはもちろんである。
また、インターフェース部１４に単位パルスの周波数や心電波形の取得タイミングの周波数を入力することによりこれらの周波数を患者や医師等の使用者が設定可能としてもよい。ここで、入力された値に基づき、制御部１３が好適な間隔ｔ１およびｔ２を算出し、心拍数計測部および刺激信号発生部に設定してもよい。さらに、単位パルスのパルス幅が長すぎたり、取得タイミングの周波数が大きすぎたりする等により、間隔ｔ２が好適に設定できない等の場合に刺激発生装置１０がアラームを発し、周波数の再入力を促すように構成してもよい。
さらには、単位パルスの周波数、パルス幅、心電波形の取得タイミングのいずれかのパラメータを使用者が入力すると、間隔ｔ２が好適化されるように制御部が演算を行い、残りのパラメータを自動設定するように構成してもよい。
【００４３】
また、間隔ｔ２は、単位パルスによる電位変化が完全に消失した後に取得タイミングＴｍ２が配置される程度に長ければ、必ずしも間隔ｔ１より長くなくてもよい。ただし、取得タイミングの周波数が大きいほど心拍数の算出精度が向上する。間隔ｔ１を間隔ｔ２よりも短くすることで、取得タイミングの周波数を大きくすることが可能になるというメリットがある。
【００４４】
また、心拍数計測部が心拍数を算出する演算方法は、上記の方法に限られず、公知の各種手法が適用されてよいし、取得タイミングおよび単位パルス発生タイミングの設定においても、上述の最小公倍数を用いた演算方法以外の演算が用いられてもよい。
【００４５】
また、上述の各実施形態においては非植込み型の刺激発生装置を用いていたが、これに限るものではなく、植え込み型の刺激発生装置が用いられてもよい。この場合は、インターフェース部を備えた別の装置を用意し、無線等により制御部とインターフェース部間の通信を行うこととしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１、１０１ 神経刺激装置
１１ 心拍数計測部
１２ 刺激信号発生部
１３ 制御部
１６ 切替部
２０ 電極部
３０ リード部
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 単位パルス
Ｔｍ、Ｔｍ１、Ｔｍ２ 取得タイミング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
神経を刺激して治療を行う神経刺激装置であって、
複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部と、
前記神経に前記神経刺激信号を印加する一対の電極を有する電極部と、
前記一対の電極の少なくとも一方を含む二つの電極から複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、前記電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部と、
前記電極部と、前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部とを接続するリード部と、
前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記取得タイミング間に、前記刺激信号発生部により前記単位パルスが発生され、
かつ前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスにより生じる前記生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、
前記取得タイミングと前記単位パルスの発生タイミングとを設定することを特徴とする神経刺激装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生直前の前記取得タイミングとの間隔よりも長くなるように前記取得タイミングと前記発生タイミングとを設定することを特徴とする請求項１に記載の神経刺激装置。
【請求項３】
前記リード部と、前記前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部との間に設けられ、前記リード部と、前記前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部とを選択的かつ切替可能に接続する切替部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の神経刺激装置。
【請求項４】
複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、前記電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部と、複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部とを有する神経刺激装置の制御方法であって、
前記単位パルスのパルス幅を、前記単位パルスの直前および直後の前記取得タイミング間の間隔よりも短く設定し、
前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスにより生じる前記生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、前記取得タイミングと前記単位パルスの発生タイミングとを設定することを特徴とする神経刺激装置の制御方法
【請求項１】
神経を刺激して治療を行う神経刺激装置であって、
複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部と、
前記神経に前記神経刺激信号を印加する一対の電極を有する電極部と、
前記一対の電極の少なくとも一方を含む二つの電極から複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、前記電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部と、
前記電極部と、前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部とを接続するリード部と、
前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記取得タイミング間に、前記刺激信号発生部により前記単位パルスが発生され、
かつ前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスにより生じる前記生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、
前記取得タイミングと前記単位パルスの発生タイミングとを設定することを特徴とする神経刺激装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生直前の前記取得タイミングとの間隔よりも長くなるように前記取得タイミングと前記発生タイミングとを設定することを特徴とする請求項１に記載の神経刺激装置。
【請求項３】
前記リード部と、前記前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部との間に設けられ、前記リード部と、前記前記刺激信号発生部および前記心拍数計測部とを選択的かつ切替可能に接続する切替部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の神経刺激装置。
【請求項４】
複数の取得タイミングで生体の電気的情報を取得し、前記電気的情報にもとづいて心拍数を算出する心拍数計測部と、複数の単位パルスからなる神経刺激信号を発生する刺激信号発生部とを有する神経刺激装置の制御方法であって、
前記単位パルスのパルス幅を、前記単位パルスの直前および直後の前記取得タイミング間の間隔よりも短く設定し、
前記単位パルスの発生時と、前記単位パルス発生後初めての前記取得タイミングとの間隔が、前記単位パルスにより生じる前記生体の電位変化が消失するのに充分な所定値以上となるように、前記取得タイミングと前記単位パルスの発生タイミングとを設定することを特徴とする神経刺激装置の制御方法
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１１１３５７（Ｐ２０１３−１１１３５７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１８７４（Ｐ２０１１−２６１８７４）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]