電極パッド及びこれを備えた気道確保装置
【課題】簡易な作業で確実に気道を確保することができる電極パッド及びこれを備えた気道確保装置を提供すること。
【解決手段】電気刺激を供給可能な刺激供給装置３と、刺激供給装置３に電気的に接続可能な一対の電極４、５と、一対の電極４、５に対してそれぞれ電気的に接続され、導電性を有するとともに患者の皮膚に貼着可能な貼着面１０ａを有する一対の導電部６、７とを備え、貼着面１０ａは、患者Ｊを側方から見た状態において、患者Ｊの舌骨Ｊ１の少なくとも一部と、舌骨Ｊ１から上に延びるオトガイ舌骨筋Ｊ３の少なくとも一部と、舌骨Ｊ１から下に延びる胸骨舌骨筋Ｊ４の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさをそれぞれ有する。
【解決手段】電気刺激を供給可能な刺激供給装置３と、刺激供給装置３に電気的に接続可能な一対の電極４、５と、一対の電極４、５に対してそれぞれ電気的に接続され、導電性を有するとともに患者の皮膚に貼着可能な貼着面１０ａを有する一対の導電部６、７とを備え、貼着面１０ａは、患者Ｊを側方から見た状態において、患者Ｊの舌骨Ｊ１の少なくとも一部と、舌骨Ｊ１から上に延びるオトガイ舌骨筋Ｊ３の少なくとも一部と、舌骨Ｊ１から下に延びる胸骨舌骨筋Ｊ４の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさをそれぞれ有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気道閉塞状態にある患者の気道を確保するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、気道閉塞状態（例えば、睡眠時無呼吸又は麻酔処置時における気道閉塞状態）にある患者に対して気道を確保するために次のようなことが行われている。
【０００３】
まず、患者を仰向けに寝かせる。次に、この患者の下顎を上に引き上げる（患者の正面側に引く）。これにより、下顎の周辺組織、具体的には患者の首の正面側の組織が持ち上がり、当該正面側の組織よりも下にある気道が開く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のように患者の下顎を引き上げる場合、気道を十分に確保することが困難である。具体的に、従来では、下顎に繋がる軟質組織を介して首の正面側の組織を間接的に引き上げるため、下顎を大きく引き上げないと十分に気道を確保することができない。そして、下顎を大きく引き上げるためには、大掛かりで煩雑な作業を要する。
【０００５】
本発明の目的は、簡易な作業で確実に気道を確保することができる電極パッド及びこれを備えた気道確保装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願発明者は、下顎の下に位置する舌骨（図４及び図５の符号Ｊ１で示す）に繋がるオトガイ舌骨筋（図４及び図５の符号Ｊ３で示す）及び胸骨舌骨筋（図４及び図５の符号Ｊ４で示す）に着目して、本発明に想到した。
【０００７】
具体的に、舌骨Ｊ１が患者Ｊの正面側に動くと患者の気管Ｊ２が開き、舌骨Ｊ１が患者Ｊの背面側に動くと気管Ｊ２が狭くなることが知られている。ここで、本願発明者は、舌骨Ｊ１を運動させるためのオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４が患者Ｊの首の正面側の皮膚の近くに位置する点に着目して、これらの舌骨筋Ｊ３、Ｊ４に対して首の外側から電気刺激を与えるための次の発明に想到した。
【０００８】
本発明は、電気刺激を供給可能な刺激供給装置に接続可能であり、前記刺激供給装置から供給された電気刺激を患者に与えるための電極パッドであって、前記刺激供給装置に電気的に接続可能な一対の電極と、前記一対の電極に対してそれぞれ電気的に接続され、導電性を有するとともに患者の皮膚に貼着可能な貼着面を有する一対の導電部とを備え、前記一対の導電部の貼着面は、患者を側方から見た状態において、患者の舌骨の少なくとも一部と、前記舌骨から上に延びるオトガイ舌骨筋の少なくとも一部と、前記舌骨から下に延びる胸骨舌骨筋の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさをそれぞれ有する、電極パッドを提供する。
【０００９】
また、本発明は、患者の気道を確保するための気道確保装置であって、電気刺激を供給可能な刺激供給装置と、前記刺激供給装置に接続可能であり、前記刺激供給装置から供給された電気刺激を患者に与えるための前記電極パッドとを備えている、気道確保装置を提供する。
【００１０】
これら本発明では、一対の導電部の貼着面が患者を側方から見た状態において、患者の舌骨の少なくとも一部と、オトガイ舌骨筋の少なくとも一部と、胸骨舌骨筋の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有する。そのため、これら導電部に対して刺激供給装置から電気刺激が供給されることにより、オトガイ舌骨筋及び胸骨舌骨筋を収縮させることができる。この収縮により、舌骨を患者の正面側に運動させて、気道を広げることができる。
【００１１】
したがって、本発明によれば、電極パッドを患者の首筋に貼着するという簡易な作業で確実に気道を確保することができる。
【００１２】
上記気道確保装置において、前記刺激供給装置は、前記電極パッドに電気刺激を供給可能な刺激供給部と、前記電極パッドが貼着された患者の筋肉に生じている電気信号を前記一対の電極を介して検出する信号検出部と、前記信号検出部により検出された電気信号に基づいて前記刺激供給部による電気刺激の供給時期を制御する刺激制御部とを備えていることが好ましい。
【００１３】
この態様では、刺激供給装置が刺激供給部と信号検出部と刺激制御部とを有するため、気道を確保するのに適した時期に電気刺激を与えることができる。具体的に、睡眠時無呼吸等の気道閉塞状態においても、吸気予定の時期には、気道を広げる方向に筋肉を運動させようとする電気信号が筋肉に供給されている。しかし、この電気信号に見合って筋肉が運動していないため気道閉塞状態となっている。前記態様では、筋肉に供給される電気信号を検出するとともに検出された電気信号に基づいて電気刺激の供給時期を制御する。そのため、吸気予定の時期と電気刺激の供給時期とを近づけることができる。
【００１４】
前記気道確保装置において、前記刺激制御部は、前記信号検出部により検出された電気信号のうち、患者が吸気しようとする吸気意図信号を特定するとともに、この吸気意図信号の検出時から所定の供給期間にわたり電気刺激を供給するように前記刺激供給部を制御することが好ましい。
【００１５】
この態様では、吸気意図信号の検出時から所定の供給期間にわたり電気刺激を供給する。これにより、患者が吸気しようとする期間中に気道を広げることができるため、患者に確実に吸気を行わせることができる。なお、電気刺激の供給を所定の供給期間に設定している理由は、患者の吸気期間がある一定の範囲（約２秒〜約６秒の範囲）内に概ね収まることにある。
【００１６】
前記気道確保装置において、前記刺激制御部は、前記供給期間の満了時から電気刺激の供給が停止されるように前記刺激供給部を制御するとともに、前記供給期間の満了時から電気信号の検出が開始されるように前記信号検出部を制御することが好ましい。
【００１７】
前記態様では、電気刺激の供給と電気信号の検出とを交互に行うことにより、一対の電極を電気刺激の供給及び信号検出の双方に有効に活用することができる。
【００１８】
前記気道確保装置において、前記刺激制御部は、所定の検出期間中、患者の筋肉に生じている電気信号を検出するとともに、前記信号検出部により検出された電気信号に基づいて患者が吸気しようとする吸気意図信号の開始時期の周期を特定し、前記検出期間の経過後には、前記吸気意図信号の開始時期の周期に合わせて電気刺激が供給されるように前記刺激供給部を制御することが好ましい。
【００１９】
この態様では、検出された電気信号に基づいて吸気意図信号の開始時期の周期を特定し、この吸気意図信号の開始時期の周期に合わせて電気刺激を供給する。つまり、前記態様では、検出期間中に検出された吸気意図信号の開始時期の周期を、以後の吸気意図信号の開始時期と仮定して電気刺激を供給する。そのため、吸気意図信号の検出時に電気刺激を供給する場合と比較して、電気信号の検出回数を減らすことができる。
【００２０】
前記電極パッドにおいて、間隙が形成されるように前記一対の導電部を連結する連結部材をさらに備え、前記連結部材は、正面視で前記間隙と患者の正中線とを位置決めした状態で患者に貼着された場合に、前記舌骨の少なくとも一部、前記オトガイ舌骨筋の少なくとも一部、及び前記胸骨舌骨筋の少なくとも一部が前記一対の導電部により左右方向に挟持可能となるように、前記一対の導電部を連結することが好ましい。
【００２１】
この態様では、一対の導電部によりオトガイ舌骨筋及び胸骨舌骨筋を左右両側から挟んだ状態で電気刺激を供給することができる。これにより、舌骨を運動させるための電気刺激を各筋肉に対してより有効に供給することができる。また、前記態様では、一対の導電部が連結部により連結されている。そのため、一対の導電部の間の間隙を患者の正中線に位置決めすることにより一対の導電部を患者の首の左右両側面に容易に配置することができるとともに、一対の導電部を別々に扱うよりもその取り扱いが容易となる。
【００２２】
前記電極パッドにおいて、前記一対の導電部は、前記間隙を基準として左右対称の形状を有することが好ましい。
【００２３】
この態様では、一対の導電部が間隙を基準として左右対称の形状を有する。そのため、オトガイ舌骨筋及び胸骨舌骨筋に対して左右両側から均等に電気刺激を供給することができる。
【００２４】
前記電極パッドにおいて、前記連結部材は、前記間隙として直線状の間隙が形成されるように、前記一対の導電部を連結することが好ましい。
【００２５】
この態様では、一対の導電部間に直線状の間隙が形成されている。そのため、この間隙を正中線に沿わせるように位置決めすることにより、一対の導電部を患者の首の左右両側に容易に配置することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、簡易な作業で確実に気道を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る気道確保装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電極パッドの具体的構成を示す平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】患者の組織を説明するための側面概略図であり、舌骨が背面側に位置する状態を示す。
【図５】患者の組織を説明するための底面外略図である。
【図６】患者からの検出信号と電気刺激の供給状態とを示すタイミングチャートである。
【図７】図１の刺激供給装置により実行される処理を示すフローチャートである。
【図８】患者の組織を説明するための側面概略図であり、舌骨が表面側に運動した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１を参照して、気道確保装置１は、電極パッド２と、この電極パッド２を介して患者Ｊに電気刺激を供給する刺激供給装置３とを備えている。
【００３０】
図２を参照して、電極パッド２は、刺激供給装置３に電気的に接続された第１電極４及び第２電極５と、第１電極４に対して電気的に接続されるとともに導電性を有する第１導電部６と、第２電極５に対して電気的に接続されるとともに導電性を有する第２導電部７と、直線状の間隙Ｄ１が形成されるように第１導電部６と第２導電部７とを連結する連結シート８とを備えている。
【００３１】
電極パッド２は、左右方向の中心線Ｃ１を基準として左右対称の形状を有する。具体的に、第１電極４と第２電極５とは、前記中心線Ｃ１を基準として左右対称に配置されているとともに同じ形状を有する。また、第１導電部６と第２導電部７とは、前記中心線Ｃ１を基準として左右対称に配置されているとともに左右対称の形状を有する。そのため、以下の説明では、第１電極４及び第１導電部６を説明し、第２電極５及び第２導電部７の説明を省略する。
【００３２】
図１及び図２を参照して、第１電極４は、後述する刺激供給装置３に対して電気的に接続された電極である。具体的に、第１電極４は、円形の電極板４ａと、この電極板４ａを刺激供給装置３に接続するための接続部４ｂとを有する。具体的に、接続部４ｂは、電極板４ａの表面に立設されている。
【００３３】
第１導電部６は、前記第１電極４に対して電気的に接続されているとともに導電性を有する導電層９と、この導電層９上に積層されているとともに患者Ｊの皮膚に貼着可能な貼着層１０とを有する。導電層９は、導電性のインク（例えば、導電性を有するカーボンインク［ペースト］）を後述する連結シート８上に印刷することにより形成されている。図２では、第１電極４の電極板４ａ以外の範囲に形成された導電層９を示しているが、導電層９は、電極板４ａを覆うように形成されていてもよい。貼着層１０は、患者Ｊの皮膚に貼着可能で、かつ、導電性を有するゲルである。具体的に、本実施形態では、イオン化合物（例えば、塩化ナトリウム、過塩素酸リチウム、塩化カリウム、塩化リチウム等）を含有させたポリヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロゲルや、イオン化合物を含有させたポリウレタンゲルなどからなるものであって、その電気抵抗が０．５〜２００ＫΩ・ｃｍ程度となるように前記化合物の含有量を調整したものが貼着層１０として使用されている。また、本実施形態では、貼着層１０の連結シート８と反対側の表面が貼着面１０ａを構成する。
【００３４】
貼着面１０ａは、図４に示すように、患者Ｊを側方から見た状態において、患者Ｊの舌骨Ｊ１（実線でのハッチングで示す）の略全体と、舌骨Ｊ１から上に延びるオトガイ舌骨筋Ｊ３（一点差線でのハッチングで示す）の下部と、舌骨Ｊ１から下に延びる胸骨舌骨筋Ｊ４（一点差線でのハッチングで示す）の上部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有する。ここで、舌骨Ｊ１は、気管Ｊ２よりも正面側に設けられているとともに、図５に示すように下顎Ｊ７を下から見たときに患者Ｊの正面側が凸の円弧状に形成されている。舌骨Ｊ１が背面側に運動すると、当該舌骨Ｊ１よりも背面側の組織が背面側に押されることにより気管Ｊ２内の空間、つまり気道が狭くなる。オトガイ舌骨筋Ｊ３は、舌骨Ｊ１から上に向かう従い正面側に延びる筋肉である。胸骨舌骨筋Ｊ４は、舌骨Ｊ１から首の正面側の皮膚に沿って下に延びる筋肉である。これらオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４の双方が収縮することにより、図８に示すように、舌骨Ｊ１が正面側に運動し、当該舌骨Ｊ１よりも背面側の組織が正面側に移動することにより気道が広くなる。
【００３５】
なお、本実施形態に係る貼着面１０ａは、患者Ｊの下顎Ｊ７を下から見た状態において、図５に示すように、舌骨Ｊ１の上に設けられた顎舌骨筋Ｊ５の一部と、舌骨Ｊ１の下に設けられた顎第二腹筋Ｊ６の一部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有する。これらの筋肉Ｊ５、Ｊ６が収縮することによっても、舌骨Ｊ１は、正面側に運動する。
【００３６】
連結シート８は、電極パッド２の中心線Ｃ１に沿った直線状の間隙Ｄ１が形成されるように前記各導電部６、７を連結する。具体的には図２に示すように、連結シート８のうち間隙Ｄ１に相当する部分には、前記導電層９が非設置である。また、連結シート８は、前記導電層９よりも導電性の小さな材料（例えば、Polyethylene Terephthalate）からなる。なお、本実施形態では、連結シート８のうち間隙Ｄ１に相当する部分に貼着層１０が設けられているが、この貼着層１０を介した両導電部６、７間の通電は、前記間隙Ｄ１及び／又は両電極４、５間に印加される電圧及び／又は周波数（例えば、間隙２０ｍｍ、電圧３０Ｖ、周波数１５０Ｈｚ）を調整することによって抑制されている。電圧及び／又は周波数の調整を調整することなく両導電部６、７間の通電を阻止するために、連結シート８の間隙Ｄ１に相当する部分の貼着層１０を省略することもできる。
【００３７】
次に、前記電極パッド２を患者Ｊに貼着する手順について説明する。まず、両導電部６、７間の直線状の間隙Ｄ１を患者Ｊの正中線（左右方向の中心線）に合わせて位置決めする。具体的には、患者Ｊを正面から見た時に、電極パッド２の中心線Ｃ１を患者Ｊの正中線に合致させる。この状態で、電極パッド２の間隙Ｄ１の部分を患者Ｊの首の正面に貼着するとともに、この間隙Ｄ１の左右両側に位置する各導電部６、７を患者Ｊの背面側に湾曲させながら患者Ｊの首の側面に貼着する。これにより、図４に示すように、患者Ｊのオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４が両導電部６、７によって左右に挟まれる。図５に示すように、本実施形態では、患者Ｊの顎舌骨筋Ｊ５及び顎第二腹筋Ｊ６も両導電部６、７によって左右に挟まれる。詳しくは後述するが、このように患者Ｊに貼着された状態で、刺激供給装置３から電気刺激が供給されることにより、患者Ｊの舌骨Ｊ１が正面側に運動して、患者Ｊの気道が確保される。
【００３８】
刺激供給装置３は、前記電気パッド２に電気刺激を供給可能な刺激供給部１１と、前記電極パッド２が貼着された患者Ｊの筋肉に生じている電気信号を前記両電極４、５を介して検出する信号検出部１２と、信号検出部１２により検出された電気信号に基づいて刺激供給部１１による電気刺激の供給時期を制御する刺激制御部１４と、制御の開始又は終了のための指令を刺激制御部１４に対して入力するための操作部１５とを備えている。
【００３９】
刺激供給部１１は、両電極４、５に電気的に接続され、前記両電極４、５に対して低周波の電気刺激（例えば、電圧３０Ｖ、周波数１５０Ｈｚ）を供給する。
【００４０】
信号検出部１２は、両電極４、５に電気的に接続され、前記両電極４、５と導通する筋肉に生じている電気信号を検出する。具体的に、信号検出部１２は、図６に示すような電気信号Ｓｉを検出する。
【００４１】
刺激制御部１４は、前記信号検出部１２により検出された電気信号Ｓｉのうち患者Ｊが吸気しようとする吸気意図信号を特定する。具体的に、刺激制御部１４は、図６に示す電気信号Ｓｉのうち５０Ｈｚ以上の周波数及び０．１ｍＶ以上の振幅で振動する部分を吸気意図信号であると判定する。また、刺激制御部１４は、図６に示すように、前記吸気意図信号が検出された時点から所定の供給期間（例えば、２秒間）にわたり電気刺激を供給し（図６においてＯＮで示す）、前記供給期間の経過後には電気信号の供給を停止する（図６においてＯＦＦで示す）。具体的に、図６に示す例において、刺激制御部１４は、時点ｔ１で吸気意図信号の検出を特定し、時点ｔ１〜時点ｔ２の期間中電気刺激を供給している。そして、刺激制御部１４は、時点ｔ２から電気信号の検出を開始し、時点ｔ３において再び吸気意図信号の検出を特定し、時点ｔ３〜時点ｔ４の期間中電気信号を供給している。その後も同様に、刺激制御部１４は、時点ｔ４から電気信号の検出を開始し、時点ｔ５において吸気意図信号の検出を特定している。
【００４２】
以下、前記刺激制御部１４により実行される処理について、図７を参照して説明する。なお、刺激制御部１４による処理の開始に先立って、上述のように電極パッド２が患者Ｊの首に貼着されているものとする。
【００４３】
刺激制御部１４による処理は、操作部１５による開始操作がされることにより開始される（ステップＳ１でＹＥＳ）。前記処理が開始されると、図６に示すように、各電極４、５が貼着された患者Ｊの筋肉に生じている電気信号Ｓｉが前記信号検出部１２により検出される（ステップＳ２）。
【００４４】
次いで、信号検出部１２により検出された電気信号Ｓｉが吸気意図信号であるか否かが判定される（ステップＳ３）。ここで、図６に示す時点ｔ１よりも前の期間、時点ｔ２〜ｔ３の期間、又は時点ｔ４〜ｔ５の期間のように、吸気意図信号が検出されていないと判定されると（ステップＳ３でＮＯ）、繰り返し電気信号Ｓｉの検出を行う。一方、図６に示す時点ｔ１、時点ｔ３及び時点ｔ５のように、吸気意図信号が検出されたと判定されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、電気信号Ｓｉの検出を停止する（ステップＳ４）。
【００４５】
次いで、前記刺激供給部１１により電気刺激を供給する（ステップＳ５）。この電気刺激は、所定の期間（本実施形態では２秒間）継続して供給される（ステップＳ６でＹＥＳと判定されるまでステップＳ５が実行される）。具体的に、図６に示す例では、時点ｔ１〜時点ｔ２の期間、時点ｔ３〜時点ｔ４の期間、及び時点ｔ５から２秒間、電気刺激が供給される。この電気刺激の供給により患者Ｊの筋肉（特に、オトガイ舌骨筋Ｊ３、胸骨舌骨筋Ｊ４、顎舌骨筋Ｊ５及び顎第二腹筋Ｊ６）が収縮し、気管Ｊ２が広がることにより気道が確保される。具体的に、図４に示すように舌骨Ｊ１が背面側に位置することにより気管Ｊ２の一部が狭くなっている患者Ｊに対して電気刺激が供給されると、図５に示すようにオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４が収縮することにより、舌骨Ｊ１が患者Ｊの正面側に運動する。これにより、舌骨Ｊ１の背面側に位置する組織も正面側へ移動し、この組織の背面側に位置する気管Ｊ２が広がる。なお、本実施形態では、顎舌骨筋Ｊ５及び顎第二腹筋Ｊ６に対しても前記電気刺激が供給されるため、これらの筋肉Ｊ５、Ｊ６の収縮によっても舌骨Ｊ１が正面側に運動する。したがって、前記ステップＳ５により電気刺激が供給されている期間中は、患者Ｊの気道を広く確保することができる。これにより、患者Ｊは、速やかに吸気することができる。そして、前記所定の期間が経過すると（ステップＳ６でＹＥＳ）、電気刺激の提供が停止され（ステップＳ７）、前記ステップＳ２にリターンする。
【００４６】
なお、本実施形態では、ステップＳ１において操作部１５による開始操作が入力された後（ステップＳ１でＹＥＳと判定された後）、前記ステップＳ２〜Ｓ７と並行して、操作部１５による停止操作が入力されたか否かが判定される（ステップＳ８）。このステップＳ８において停止操作が入力されたと判定されると（ステップＳ８でＹＥＳ）、前記ステップＳ２〜Ｓ７の実行にかかわらず、刺激制御部１４の処理が終了する。
【００４７】
以上説明したように、前記実施形態では、一対の導電部６、７の貼着面１０ａが患者Ｊを側方から見た状態において、舌骨Ｊ１の略全体と、オトガイ舌骨筋Ｊ３の下部と、胸骨舌骨筋Ｊ４の上部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有する。そのため、これら導電部６、７に対して刺激供給装置３から電気刺激が供給されることにより、オトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４を収縮させることができる。この収縮による、舌骨Ｊ１を患者の正面側に運動させて気道を広げることができる。
【００４８】
したがって、前記実施形態によれば、電極パッド２を患者の首筋に貼着するという簡易作業で確実に気道を確保することができる。
【００４９】
なお、貼着面１０ａは、患者Ｊを側方から見た状態において、舌骨Ｊ１の少なくとも一部と、オトガイ舌骨筋Ｊ３の少なくとも一部と、胸骨舌骨筋Ｊ４の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有していればよい。この大きさを持つ貼着面１０ａに対して刺激供給装置３から電気刺激を供給することにより、舌骨Ｊ１を患者の正面側に運動させて気道を広げることができる。
【００５０】
前記実施形態では、刺激供給装置３が刺激供給部１１と信号検出部１２と刺激制御部１４とを有するため、気道を確保するのに適した時期に電気刺激を与えることができる。具体的に、睡眠時無呼吸等の気道閉塞状態においても、吸気予定の時期には、気道を広げる方向に筋肉を運動させようとする電気信号Ｓｉが筋肉に供給されている。しかし、この電気信号Ｓｉに見合って筋肉が運動していないため気道閉塞状態となっている。前記実施形態では、筋肉に供給される電気信号Ｓｉを検出するとともに検出された電気信号Ｓｉに基づいて電気刺激の供給時期を制御する。そのため、吸気予定の時期と電気刺激の供給時期とを近づけることができる。
【００５１】
前記実施形態では、吸気意図信号の検出時から所定の供給期間（本実施形態では２秒間）にわたり電気刺激を供給する。これにより、患者Ｊが吸気しようとする期間中に気道を広げることができるため、患者Ｊに確実に吸気を行わせることができる。なお、電気刺激の供給を所定の供給期間に設定している理由は、患者の吸気期間がある一定の範囲（約２秒〜約６秒の範囲）内に概ね収まることにある。
【００５２】
前記実施形態では、電気刺激の供給と電気信号の検出とを交互に行うことにより、一対の電極を電気刺激の供給及び電気信号の検出の双方に有効に活用することができる。
【００５３】
前記実施形態では、一対の導電部６、７によりオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４を左右両側から挟んだ状態で電気刺激を供給することができる。これにより、舌骨Ｊ１を運動させるための電気刺激を各筋肉に対してより有効に供給することができる。また、前記実施形態では、一対の導電部６、７が連結シート８により連結されている。そのため、一対の導電部６、７の間の間隙Ｄ１を患者Ｊの正中線に位置決めすることにより一対の導電部６、７を患者Ｊの首の左右両側面に容易に配置することができるとともに、一対の導電部６、７を別々に扱うよりもその取り扱いが容易となる。
【００５４】
前記実施形態では、一対の導電部６、７が間隙Ｄ１を基準として左右対称の形状を有する。そのため、オトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４に対して左右両側から均等に電気刺激を供給することができる。
【００５５】
前記実施形態では、一対の導電部６、７間に直線状の間隙Ｄ１が形成されている。そのため、この間隙Ｄ１を正中線に沿わせるように位置決めすることにより、一対の導電部６，７を患者Ｊの首の左右両側に容易に配置することができる。
【００５６】
なお、前記実施形態では、吸気意図信号の検出時から所定の供給期間にわたり電気信号を供給しているが、これに限定されない。例えば、一定期間（例えば、１分間）電気信号Ｓｉを検出するとともに、検出された電気信号Ｓｉに基づいて吸気意図信号の開始時期の周期を特定し、この吸気意図信号の開始時期の周期に合わせて電気刺激を供給することもできる。つまり、検出期間中に検出された吸気意図信号の開始時期の周期を、以後の吸気意図信号の開始時期と仮定して電気信号を供給することもできる。このようにすれば、吸気意図信号の検出時に電気信号を供給する場合と比較して、電気信号Ｓｉの検出回数を減らすことができる。
【符号の説明】
【００５７】
Ｄ１ 間隙
Ｊ 患者
Ｊ１ 舌骨
Ｊ２ 気管
Ｊ３ オトガイ舌骨筋
Ｊ４ 胸骨舌骨筋
Ｊ７ 下顎
Ｓｉ 電気信号
１ 気道確保装置
２ 電極パッド
３ 刺激供給装置
４ 第１電極
５ 第２電極
６ 第１導電部
７ 第２導電部
８ 連結シート（連結部材の一例）
１０ａ 貼着面
１１ 刺激供給部
１２ 信号検出部
１４ 刺激制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気道閉塞状態にある患者の気道を確保するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、気道閉塞状態（例えば、睡眠時無呼吸又は麻酔処置時における気道閉塞状態）にある患者に対して気道を確保するために次のようなことが行われている。
【０００３】
まず、患者を仰向けに寝かせる。次に、この患者の下顎を上に引き上げる（患者の正面側に引く）。これにより、下顎の周辺組織、具体的には患者の首の正面側の組織が持ち上がり、当該正面側の組織よりも下にある気道が開く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のように患者の下顎を引き上げる場合、気道を十分に確保することが困難である。具体的に、従来では、下顎に繋がる軟質組織を介して首の正面側の組織を間接的に引き上げるため、下顎を大きく引き上げないと十分に気道を確保することができない。そして、下顎を大きく引き上げるためには、大掛かりで煩雑な作業を要する。
【０００５】
本発明の目的は、簡易な作業で確実に気道を確保することができる電極パッド及びこれを備えた気道確保装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願発明者は、下顎の下に位置する舌骨（図４及び図５の符号Ｊ１で示す）に繋がるオトガイ舌骨筋（図４及び図５の符号Ｊ３で示す）及び胸骨舌骨筋（図４及び図５の符号Ｊ４で示す）に着目して、本発明に想到した。
【０００７】
具体的に、舌骨Ｊ１が患者Ｊの正面側に動くと患者の気管Ｊ２が開き、舌骨Ｊ１が患者Ｊの背面側に動くと気管Ｊ２が狭くなることが知られている。ここで、本願発明者は、舌骨Ｊ１を運動させるためのオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４が患者Ｊの首の正面側の皮膚の近くに位置する点に着目して、これらの舌骨筋Ｊ３、Ｊ４に対して首の外側から電気刺激を与えるための次の発明に想到した。
【０００８】
本発明は、電気刺激を供給可能な刺激供給装置に接続可能であり、前記刺激供給装置から供給された電気刺激を患者に与えるための電極パッドであって、前記刺激供給装置に電気的に接続可能な一対の電極と、前記一対の電極に対してそれぞれ電気的に接続され、導電性を有するとともに患者の皮膚に貼着可能な貼着面を有する一対の導電部とを備え、前記一対の導電部の貼着面は、患者を側方から見た状態において、患者の舌骨の少なくとも一部と、前記舌骨から上に延びるオトガイ舌骨筋の少なくとも一部と、前記舌骨から下に延びる胸骨舌骨筋の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさをそれぞれ有する、電極パッドを提供する。
【０００９】
また、本発明は、患者の気道を確保するための気道確保装置であって、電気刺激を供給可能な刺激供給装置と、前記刺激供給装置に接続可能であり、前記刺激供給装置から供給された電気刺激を患者に与えるための前記電極パッドとを備えている、気道確保装置を提供する。
【００１０】
これら本発明では、一対の導電部の貼着面が患者を側方から見た状態において、患者の舌骨の少なくとも一部と、オトガイ舌骨筋の少なくとも一部と、胸骨舌骨筋の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有する。そのため、これら導電部に対して刺激供給装置から電気刺激が供給されることにより、オトガイ舌骨筋及び胸骨舌骨筋を収縮させることができる。この収縮により、舌骨を患者の正面側に運動させて、気道を広げることができる。
【００１１】
したがって、本発明によれば、電極パッドを患者の首筋に貼着するという簡易な作業で確実に気道を確保することができる。
【００１２】
上記気道確保装置において、前記刺激供給装置は、前記電極パッドに電気刺激を供給可能な刺激供給部と、前記電極パッドが貼着された患者の筋肉に生じている電気信号を前記一対の電極を介して検出する信号検出部と、前記信号検出部により検出された電気信号に基づいて前記刺激供給部による電気刺激の供給時期を制御する刺激制御部とを備えていることが好ましい。
【００１３】
この態様では、刺激供給装置が刺激供給部と信号検出部と刺激制御部とを有するため、気道を確保するのに適した時期に電気刺激を与えることができる。具体的に、睡眠時無呼吸等の気道閉塞状態においても、吸気予定の時期には、気道を広げる方向に筋肉を運動させようとする電気信号が筋肉に供給されている。しかし、この電気信号に見合って筋肉が運動していないため気道閉塞状態となっている。前記態様では、筋肉に供給される電気信号を検出するとともに検出された電気信号に基づいて電気刺激の供給時期を制御する。そのため、吸気予定の時期と電気刺激の供給時期とを近づけることができる。
【００１４】
前記気道確保装置において、前記刺激制御部は、前記信号検出部により検出された電気信号のうち、患者が吸気しようとする吸気意図信号を特定するとともに、この吸気意図信号の検出時から所定の供給期間にわたり電気刺激を供給するように前記刺激供給部を制御することが好ましい。
【００１５】
この態様では、吸気意図信号の検出時から所定の供給期間にわたり電気刺激を供給する。これにより、患者が吸気しようとする期間中に気道を広げることができるため、患者に確実に吸気を行わせることができる。なお、電気刺激の供給を所定の供給期間に設定している理由は、患者の吸気期間がある一定の範囲（約２秒〜約６秒の範囲）内に概ね収まることにある。
【００１６】
前記気道確保装置において、前記刺激制御部は、前記供給期間の満了時から電気刺激の供給が停止されるように前記刺激供給部を制御するとともに、前記供給期間の満了時から電気信号の検出が開始されるように前記信号検出部を制御することが好ましい。
【００１７】
前記態様では、電気刺激の供給と電気信号の検出とを交互に行うことにより、一対の電極を電気刺激の供給及び信号検出の双方に有効に活用することができる。
【００１８】
前記気道確保装置において、前記刺激制御部は、所定の検出期間中、患者の筋肉に生じている電気信号を検出するとともに、前記信号検出部により検出された電気信号に基づいて患者が吸気しようとする吸気意図信号の開始時期の周期を特定し、前記検出期間の経過後には、前記吸気意図信号の開始時期の周期に合わせて電気刺激が供給されるように前記刺激供給部を制御することが好ましい。
【００１９】
この態様では、検出された電気信号に基づいて吸気意図信号の開始時期の周期を特定し、この吸気意図信号の開始時期の周期に合わせて電気刺激を供給する。つまり、前記態様では、検出期間中に検出された吸気意図信号の開始時期の周期を、以後の吸気意図信号の開始時期と仮定して電気刺激を供給する。そのため、吸気意図信号の検出時に電気刺激を供給する場合と比較して、電気信号の検出回数を減らすことができる。
【００２０】
前記電極パッドにおいて、間隙が形成されるように前記一対の導電部を連結する連結部材をさらに備え、前記連結部材は、正面視で前記間隙と患者の正中線とを位置決めした状態で患者に貼着された場合に、前記舌骨の少なくとも一部、前記オトガイ舌骨筋の少なくとも一部、及び前記胸骨舌骨筋の少なくとも一部が前記一対の導電部により左右方向に挟持可能となるように、前記一対の導電部を連結することが好ましい。
【００２１】
この態様では、一対の導電部によりオトガイ舌骨筋及び胸骨舌骨筋を左右両側から挟んだ状態で電気刺激を供給することができる。これにより、舌骨を運動させるための電気刺激を各筋肉に対してより有効に供給することができる。また、前記態様では、一対の導電部が連結部により連結されている。そのため、一対の導電部の間の間隙を患者の正中線に位置決めすることにより一対の導電部を患者の首の左右両側面に容易に配置することができるとともに、一対の導電部を別々に扱うよりもその取り扱いが容易となる。
【００２２】
前記電極パッドにおいて、前記一対の導電部は、前記間隙を基準として左右対称の形状を有することが好ましい。
【００２３】
この態様では、一対の導電部が間隙を基準として左右対称の形状を有する。そのため、オトガイ舌骨筋及び胸骨舌骨筋に対して左右両側から均等に電気刺激を供給することができる。
【００２４】
前記電極パッドにおいて、前記連結部材は、前記間隙として直線状の間隙が形成されるように、前記一対の導電部を連結することが好ましい。
【００２５】
この態様では、一対の導電部間に直線状の間隙が形成されている。そのため、この間隙を正中線に沿わせるように位置決めすることにより、一対の導電部を患者の首の左右両側に容易に配置することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、簡易な作業で確実に気道を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る気道確保装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電極パッドの具体的構成を示す平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】患者の組織を説明するための側面概略図であり、舌骨が背面側に位置する状態を示す。
【図５】患者の組織を説明するための底面外略図である。
【図６】患者からの検出信号と電気刺激の供給状態とを示すタイミングチャートである。
【図７】図１の刺激供給装置により実行される処理を示すフローチャートである。
【図８】患者の組織を説明するための側面概略図であり、舌骨が表面側に運動した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１を参照して、気道確保装置１は、電極パッド２と、この電極パッド２を介して患者Ｊに電気刺激を供給する刺激供給装置３とを備えている。
【００３０】
図２を参照して、電極パッド２は、刺激供給装置３に電気的に接続された第１電極４及び第２電極５と、第１電極４に対して電気的に接続されるとともに導電性を有する第１導電部６と、第２電極５に対して電気的に接続されるとともに導電性を有する第２導電部７と、直線状の間隙Ｄ１が形成されるように第１導電部６と第２導電部７とを連結する連結シート８とを備えている。
【００３１】
電極パッド２は、左右方向の中心線Ｃ１を基準として左右対称の形状を有する。具体的に、第１電極４と第２電極５とは、前記中心線Ｃ１を基準として左右対称に配置されているとともに同じ形状を有する。また、第１導電部６と第２導電部７とは、前記中心線Ｃ１を基準として左右対称に配置されているとともに左右対称の形状を有する。そのため、以下の説明では、第１電極４及び第１導電部６を説明し、第２電極５及び第２導電部７の説明を省略する。
【００３２】
図１及び図２を参照して、第１電極４は、後述する刺激供給装置３に対して電気的に接続された電極である。具体的に、第１電極４は、円形の電極板４ａと、この電極板４ａを刺激供給装置３に接続するための接続部４ｂとを有する。具体的に、接続部４ｂは、電極板４ａの表面に立設されている。
【００３３】
第１導電部６は、前記第１電極４に対して電気的に接続されているとともに導電性を有する導電層９と、この導電層９上に積層されているとともに患者Ｊの皮膚に貼着可能な貼着層１０とを有する。導電層９は、導電性のインク（例えば、導電性を有するカーボンインク［ペースト］）を後述する連結シート８上に印刷することにより形成されている。図２では、第１電極４の電極板４ａ以外の範囲に形成された導電層９を示しているが、導電層９は、電極板４ａを覆うように形成されていてもよい。貼着層１０は、患者Ｊの皮膚に貼着可能で、かつ、導電性を有するゲルである。具体的に、本実施形態では、イオン化合物（例えば、塩化ナトリウム、過塩素酸リチウム、塩化カリウム、塩化リチウム等）を含有させたポリヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロゲルや、イオン化合物を含有させたポリウレタンゲルなどからなるものであって、その電気抵抗が０．５〜２００ＫΩ・ｃｍ程度となるように前記化合物の含有量を調整したものが貼着層１０として使用されている。また、本実施形態では、貼着層１０の連結シート８と反対側の表面が貼着面１０ａを構成する。
【００３４】
貼着面１０ａは、図４に示すように、患者Ｊを側方から見た状態において、患者Ｊの舌骨Ｊ１（実線でのハッチングで示す）の略全体と、舌骨Ｊ１から上に延びるオトガイ舌骨筋Ｊ３（一点差線でのハッチングで示す）の下部と、舌骨Ｊ１から下に延びる胸骨舌骨筋Ｊ４（一点差線でのハッチングで示す）の上部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有する。ここで、舌骨Ｊ１は、気管Ｊ２よりも正面側に設けられているとともに、図５に示すように下顎Ｊ７を下から見たときに患者Ｊの正面側が凸の円弧状に形成されている。舌骨Ｊ１が背面側に運動すると、当該舌骨Ｊ１よりも背面側の組織が背面側に押されることにより気管Ｊ２内の空間、つまり気道が狭くなる。オトガイ舌骨筋Ｊ３は、舌骨Ｊ１から上に向かう従い正面側に延びる筋肉である。胸骨舌骨筋Ｊ４は、舌骨Ｊ１から首の正面側の皮膚に沿って下に延びる筋肉である。これらオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４の双方が収縮することにより、図８に示すように、舌骨Ｊ１が正面側に運動し、当該舌骨Ｊ１よりも背面側の組織が正面側に移動することにより気道が広くなる。
【００３５】
なお、本実施形態に係る貼着面１０ａは、患者Ｊの下顎Ｊ７を下から見た状態において、図５に示すように、舌骨Ｊ１の上に設けられた顎舌骨筋Ｊ５の一部と、舌骨Ｊ１の下に設けられた顎第二腹筋Ｊ６の一部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有する。これらの筋肉Ｊ５、Ｊ６が収縮することによっても、舌骨Ｊ１は、正面側に運動する。
【００３６】
連結シート８は、電極パッド２の中心線Ｃ１に沿った直線状の間隙Ｄ１が形成されるように前記各導電部６、７を連結する。具体的には図２に示すように、連結シート８のうち間隙Ｄ１に相当する部分には、前記導電層９が非設置である。また、連結シート８は、前記導電層９よりも導電性の小さな材料（例えば、Polyethylene Terephthalate）からなる。なお、本実施形態では、連結シート８のうち間隙Ｄ１に相当する部分に貼着層１０が設けられているが、この貼着層１０を介した両導電部６、７間の通電は、前記間隙Ｄ１及び／又は両電極４、５間に印加される電圧及び／又は周波数（例えば、間隙２０ｍｍ、電圧３０Ｖ、周波数１５０Ｈｚ）を調整することによって抑制されている。電圧及び／又は周波数の調整を調整することなく両導電部６、７間の通電を阻止するために、連結シート８の間隙Ｄ１に相当する部分の貼着層１０を省略することもできる。
【００３７】
次に、前記電極パッド２を患者Ｊに貼着する手順について説明する。まず、両導電部６、７間の直線状の間隙Ｄ１を患者Ｊの正中線（左右方向の中心線）に合わせて位置決めする。具体的には、患者Ｊを正面から見た時に、電極パッド２の中心線Ｃ１を患者Ｊの正中線に合致させる。この状態で、電極パッド２の間隙Ｄ１の部分を患者Ｊの首の正面に貼着するとともに、この間隙Ｄ１の左右両側に位置する各導電部６、７を患者Ｊの背面側に湾曲させながら患者Ｊの首の側面に貼着する。これにより、図４に示すように、患者Ｊのオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４が両導電部６、７によって左右に挟まれる。図５に示すように、本実施形態では、患者Ｊの顎舌骨筋Ｊ５及び顎第二腹筋Ｊ６も両導電部６、７によって左右に挟まれる。詳しくは後述するが、このように患者Ｊに貼着された状態で、刺激供給装置３から電気刺激が供給されることにより、患者Ｊの舌骨Ｊ１が正面側に運動して、患者Ｊの気道が確保される。
【００３８】
刺激供給装置３は、前記電気パッド２に電気刺激を供給可能な刺激供給部１１と、前記電極パッド２が貼着された患者Ｊの筋肉に生じている電気信号を前記両電極４、５を介して検出する信号検出部１２と、信号検出部１２により検出された電気信号に基づいて刺激供給部１１による電気刺激の供給時期を制御する刺激制御部１４と、制御の開始又は終了のための指令を刺激制御部１４に対して入力するための操作部１５とを備えている。
【００３９】
刺激供給部１１は、両電極４、５に電気的に接続され、前記両電極４、５に対して低周波の電気刺激（例えば、電圧３０Ｖ、周波数１５０Ｈｚ）を供給する。
【００４０】
信号検出部１２は、両電極４、５に電気的に接続され、前記両電極４、５と導通する筋肉に生じている電気信号を検出する。具体的に、信号検出部１２は、図６に示すような電気信号Ｓｉを検出する。
【００４１】
刺激制御部１４は、前記信号検出部１２により検出された電気信号Ｓｉのうち患者Ｊが吸気しようとする吸気意図信号を特定する。具体的に、刺激制御部１４は、図６に示す電気信号Ｓｉのうち５０Ｈｚ以上の周波数及び０．１ｍＶ以上の振幅で振動する部分を吸気意図信号であると判定する。また、刺激制御部１４は、図６に示すように、前記吸気意図信号が検出された時点から所定の供給期間（例えば、２秒間）にわたり電気刺激を供給し（図６においてＯＮで示す）、前記供給期間の経過後には電気信号の供給を停止する（図６においてＯＦＦで示す）。具体的に、図６に示す例において、刺激制御部１４は、時点ｔ１で吸気意図信号の検出を特定し、時点ｔ１〜時点ｔ２の期間中電気刺激を供給している。そして、刺激制御部１４は、時点ｔ２から電気信号の検出を開始し、時点ｔ３において再び吸気意図信号の検出を特定し、時点ｔ３〜時点ｔ４の期間中電気信号を供給している。その後も同様に、刺激制御部１４は、時点ｔ４から電気信号の検出を開始し、時点ｔ５において吸気意図信号の検出を特定している。
【００４２】
以下、前記刺激制御部１４により実行される処理について、図７を参照して説明する。なお、刺激制御部１４による処理の開始に先立って、上述のように電極パッド２が患者Ｊの首に貼着されているものとする。
【００４３】
刺激制御部１４による処理は、操作部１５による開始操作がされることにより開始される（ステップＳ１でＹＥＳ）。前記処理が開始されると、図６に示すように、各電極４、５が貼着された患者Ｊの筋肉に生じている電気信号Ｓｉが前記信号検出部１２により検出される（ステップＳ２）。
【００４４】
次いで、信号検出部１２により検出された電気信号Ｓｉが吸気意図信号であるか否かが判定される（ステップＳ３）。ここで、図６に示す時点ｔ１よりも前の期間、時点ｔ２〜ｔ３の期間、又は時点ｔ４〜ｔ５の期間のように、吸気意図信号が検出されていないと判定されると（ステップＳ３でＮＯ）、繰り返し電気信号Ｓｉの検出を行う。一方、図６に示す時点ｔ１、時点ｔ３及び時点ｔ５のように、吸気意図信号が検出されたと判定されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、電気信号Ｓｉの検出を停止する（ステップＳ４）。
【００４５】
次いで、前記刺激供給部１１により電気刺激を供給する（ステップＳ５）。この電気刺激は、所定の期間（本実施形態では２秒間）継続して供給される（ステップＳ６でＹＥＳと判定されるまでステップＳ５が実行される）。具体的に、図６に示す例では、時点ｔ１〜時点ｔ２の期間、時点ｔ３〜時点ｔ４の期間、及び時点ｔ５から２秒間、電気刺激が供給される。この電気刺激の供給により患者Ｊの筋肉（特に、オトガイ舌骨筋Ｊ３、胸骨舌骨筋Ｊ４、顎舌骨筋Ｊ５及び顎第二腹筋Ｊ６）が収縮し、気管Ｊ２が広がることにより気道が確保される。具体的に、図４に示すように舌骨Ｊ１が背面側に位置することにより気管Ｊ２の一部が狭くなっている患者Ｊに対して電気刺激が供給されると、図５に示すようにオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４が収縮することにより、舌骨Ｊ１が患者Ｊの正面側に運動する。これにより、舌骨Ｊ１の背面側に位置する組織も正面側へ移動し、この組織の背面側に位置する気管Ｊ２が広がる。なお、本実施形態では、顎舌骨筋Ｊ５及び顎第二腹筋Ｊ６に対しても前記電気刺激が供給されるため、これらの筋肉Ｊ５、Ｊ６の収縮によっても舌骨Ｊ１が正面側に運動する。したがって、前記ステップＳ５により電気刺激が供給されている期間中は、患者Ｊの気道を広く確保することができる。これにより、患者Ｊは、速やかに吸気することができる。そして、前記所定の期間が経過すると（ステップＳ６でＹＥＳ）、電気刺激の提供が停止され（ステップＳ７）、前記ステップＳ２にリターンする。
【００４６】
なお、本実施形態では、ステップＳ１において操作部１５による開始操作が入力された後（ステップＳ１でＹＥＳと判定された後）、前記ステップＳ２〜Ｓ７と並行して、操作部１５による停止操作が入力されたか否かが判定される（ステップＳ８）。このステップＳ８において停止操作が入力されたと判定されると（ステップＳ８でＹＥＳ）、前記ステップＳ２〜Ｓ７の実行にかかわらず、刺激制御部１４の処理が終了する。
【００４７】
以上説明したように、前記実施形態では、一対の導電部６、７の貼着面１０ａが患者Ｊを側方から見た状態において、舌骨Ｊ１の略全体と、オトガイ舌骨筋Ｊ３の下部と、胸骨舌骨筋Ｊ４の上部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有する。そのため、これら導電部６、７に対して刺激供給装置３から電気刺激が供給されることにより、オトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４を収縮させることができる。この収縮による、舌骨Ｊ１を患者の正面側に運動させて気道を広げることができる。
【００４８】
したがって、前記実施形態によれば、電極パッド２を患者の首筋に貼着するという簡易作業で確実に気道を確保することができる。
【００４９】
なお、貼着面１０ａは、患者Ｊを側方から見た状態において、舌骨Ｊ１の少なくとも一部と、オトガイ舌骨筋Ｊ３の少なくとも一部と、胸骨舌骨筋Ｊ４の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさを有していればよい。この大きさを持つ貼着面１０ａに対して刺激供給装置３から電気刺激を供給することにより、舌骨Ｊ１を患者の正面側に運動させて気道を広げることができる。
【００５０】
前記実施形態では、刺激供給装置３が刺激供給部１１と信号検出部１２と刺激制御部１４とを有するため、気道を確保するのに適した時期に電気刺激を与えることができる。具体的に、睡眠時無呼吸等の気道閉塞状態においても、吸気予定の時期には、気道を広げる方向に筋肉を運動させようとする電気信号Ｓｉが筋肉に供給されている。しかし、この電気信号Ｓｉに見合って筋肉が運動していないため気道閉塞状態となっている。前記実施形態では、筋肉に供給される電気信号Ｓｉを検出するとともに検出された電気信号Ｓｉに基づいて電気刺激の供給時期を制御する。そのため、吸気予定の時期と電気刺激の供給時期とを近づけることができる。
【００５１】
前記実施形態では、吸気意図信号の検出時から所定の供給期間（本実施形態では２秒間）にわたり電気刺激を供給する。これにより、患者Ｊが吸気しようとする期間中に気道を広げることができるため、患者Ｊに確実に吸気を行わせることができる。なお、電気刺激の供給を所定の供給期間に設定している理由は、患者の吸気期間がある一定の範囲（約２秒〜約６秒の範囲）内に概ね収まることにある。
【００５２】
前記実施形態では、電気刺激の供給と電気信号の検出とを交互に行うことにより、一対の電極を電気刺激の供給及び電気信号の検出の双方に有効に活用することができる。
【００５３】
前記実施形態では、一対の導電部６、７によりオトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４を左右両側から挟んだ状態で電気刺激を供給することができる。これにより、舌骨Ｊ１を運動させるための電気刺激を各筋肉に対してより有効に供給することができる。また、前記実施形態では、一対の導電部６、７が連結シート８により連結されている。そのため、一対の導電部６、７の間の間隙Ｄ１を患者Ｊの正中線に位置決めすることにより一対の導電部６、７を患者Ｊの首の左右両側面に容易に配置することができるとともに、一対の導電部６、７を別々に扱うよりもその取り扱いが容易となる。
【００５４】
前記実施形態では、一対の導電部６、７が間隙Ｄ１を基準として左右対称の形状を有する。そのため、オトガイ舌骨筋Ｊ３及び胸骨舌骨筋Ｊ４に対して左右両側から均等に電気刺激を供給することができる。
【００５５】
前記実施形態では、一対の導電部６、７間に直線状の間隙Ｄ１が形成されている。そのため、この間隙Ｄ１を正中線に沿わせるように位置決めすることにより、一対の導電部６，７を患者Ｊの首の左右両側に容易に配置することができる。
【００５６】
なお、前記実施形態では、吸気意図信号の検出時から所定の供給期間にわたり電気信号を供給しているが、これに限定されない。例えば、一定期間（例えば、１分間）電気信号Ｓｉを検出するとともに、検出された電気信号Ｓｉに基づいて吸気意図信号の開始時期の周期を特定し、この吸気意図信号の開始時期の周期に合わせて電気刺激を供給することもできる。つまり、検出期間中に検出された吸気意図信号の開始時期の周期を、以後の吸気意図信号の開始時期と仮定して電気信号を供給することもできる。このようにすれば、吸気意図信号の検出時に電気信号を供給する場合と比較して、電気信号Ｓｉの検出回数を減らすことができる。
【符号の説明】
【００５７】
Ｄ１ 間隙
Ｊ 患者
Ｊ１ 舌骨
Ｊ２ 気管
Ｊ３ オトガイ舌骨筋
Ｊ４ 胸骨舌骨筋
Ｊ７ 下顎
Ｓｉ 電気信号
１ 気道確保装置
２ 電極パッド
３ 刺激供給装置
４ 第１電極
５ 第２電極
６ 第１導電部
７ 第２導電部
８ 連結シート（連結部材の一例）
１０ａ 貼着面
１１ 刺激供給部
１２ 信号検出部
１４ 刺激制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気刺激を供給可能な刺激供給装置に接続可能であり、前記刺激供給装置から供給された電気刺激を患者に与えるための電極パッドであって、
前記刺激供給装置に電気的に接続可能な一対の電極と、
前記一対の電極に対してそれぞれ電気的に接続され、導電性を有するとともに患者の皮膚に貼着可能な貼着面を有する一対の導電部とを備え、
前記一対の導電部の貼着面は、患者を側方から見た状態において、患者の舌骨の少なくとも一部と、前記舌骨から上に延びるオトガイ舌骨筋の少なくとも一部と、前記舌骨から下に延びる胸骨舌骨筋の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさをそれぞれ有する、電極パッド。
【請求項２】
患者の気道を確保するための気道確保装置であって、
電気刺激を供給可能な刺激供給装置と、
前記刺激供給装置に接続可能であり、前記刺激供給装置から供給された電気刺激を患者に与えるための請求項１に記載の電極パッドとを備えている、気道確保装置。
【請求項３】
前記刺激供給装置は、前記電極パッドに電気刺激を供給可能な刺激供給部と、前記電極パッドが貼着された患者の筋肉に生じている電気信号を前記一対の電極を介して検出する信号検出部と、前記信号検出部により検出された電気信号に基づいて前記刺激供給部による電気刺激の供給時期を制御する刺激制御部とを備えている、請求項２に記載の気道確保装置。
【請求項４】
前記刺激制御部は、前記信号検出部により検出された電気信号のうち、患者が吸気しようとする吸気意図信号を特定するとともに、この吸気意図信号の検出時から所定の供給期間にわたり電気刺激を供給するように前記刺激供給部を制御する、請求項３に記載の気道確保装置。
【請求項５】
前記刺激制御部は、前記供給期間の満了時から電気刺激の供給が停止されるように前記刺激供給部を制御するとともに、前記供給期間の満了時から電気信号の検出が開始されるように前記信号検出部を制御する、請求項４に記載の気道確保装置。
【請求項６】
前記刺激制御部は、所定の検出期間中、患者の筋肉に生じている電気信号を検出するとともに、前記信号検出部により検出された電気信号に基づいて患者が吸気しようとする吸気意図信号の開始時期の周期を特定し、前記検出期間の経過後には、前記吸気意図信号の開始時期の周期に合わせて電気刺激が供給されるように前記刺激供給部を制御する、請求項３に記載の気道確保装置。
【請求項７】
間隙が形成されるように前記一対の導電部を連結する連結部材をさらに備え、
前記連結部材は、正面視で前記間隙と患者の正中線とを位置決めした状態で患者に貼着された場合に、前記舌骨の少なくとも一部、前記オトガイ舌骨筋の少なくとも一部、及び前記胸骨舌骨筋の少なくとも一部が前記一対の導電部により左右方向に挟持可能となるように、前記一対の導電部を連結する、請求項１に記載の電極パッド。
【請求項８】
前記一対の導電部は、前記間隙を基準として左右対称の形状を有する、請求項７に記載の電極パッド。
【請求項９】
前記連結部材は、前記間隙として直線状の間隙が形成されるように、前記一対の導電部を連結する、請求項７又は８に記載の電極パッド。
【請求項１】
電気刺激を供給可能な刺激供給装置に接続可能であり、前記刺激供給装置から供給された電気刺激を患者に与えるための電極パッドであって、
前記刺激供給装置に電気的に接続可能な一対の電極と、
前記一対の電極に対してそれぞれ電気的に接続され、導電性を有するとともに患者の皮膚に貼着可能な貼着面を有する一対の導電部とを備え、
前記一対の導電部の貼着面は、患者を側方から見た状態において、患者の舌骨の少なくとも一部と、前記舌骨から上に延びるオトガイ舌骨筋の少なくとも一部と、前記舌骨から下に延びる胸骨舌骨筋の少なくとも一部とを含む範囲を被覆可能な大きさをそれぞれ有する、電極パッド。
【請求項２】
患者の気道を確保するための気道確保装置であって、
電気刺激を供給可能な刺激供給装置と、
前記刺激供給装置に接続可能であり、前記刺激供給装置から供給された電気刺激を患者に与えるための請求項１に記載の電極パッドとを備えている、気道確保装置。
【請求項３】
前記刺激供給装置は、前記電極パッドに電気刺激を供給可能な刺激供給部と、前記電極パッドが貼着された患者の筋肉に生じている電気信号を前記一対の電極を介して検出する信号検出部と、前記信号検出部により検出された電気信号に基づいて前記刺激供給部による電気刺激の供給時期を制御する刺激制御部とを備えている、請求項２に記載の気道確保装置。
【請求項４】
前記刺激制御部は、前記信号検出部により検出された電気信号のうち、患者が吸気しようとする吸気意図信号を特定するとともに、この吸気意図信号の検出時から所定の供給期間にわたり電気刺激を供給するように前記刺激供給部を制御する、請求項３に記載の気道確保装置。
【請求項５】
前記刺激制御部は、前記供給期間の満了時から電気刺激の供給が停止されるように前記刺激供給部を制御するとともに、前記供給期間の満了時から電気信号の検出が開始されるように前記信号検出部を制御する、請求項４に記載の気道確保装置。
【請求項６】
前記刺激制御部は、所定の検出期間中、患者の筋肉に生じている電気信号を検出するとともに、前記信号検出部により検出された電気信号に基づいて患者が吸気しようとする吸気意図信号の開始時期の周期を特定し、前記検出期間の経過後には、前記吸気意図信号の開始時期の周期に合わせて電気刺激が供給されるように前記刺激供給部を制御する、請求項３に記載の気道確保装置。
【請求項７】
間隙が形成されるように前記一対の導電部を連結する連結部材をさらに備え、
前記連結部材は、正面視で前記間隙と患者の正中線とを位置決めした状態で患者に貼着された場合に、前記舌骨の少なくとも一部、前記オトガイ舌骨筋の少なくとも一部、及び前記胸骨舌骨筋の少なくとも一部が前記一対の導電部により左右方向に挟持可能となるように、前記一対の導電部を連結する、請求項１に記載の電極パッド。
【請求項８】
前記一対の導電部は、前記間隙を基準として左右対称の形状を有する、請求項７に記載の電極パッド。
【請求項９】
前記連結部材は、前記間隙として直線状の間隙が形成されるように、前記一対の導電部を連結する、請求項７又は８に記載の電極パッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３９５７５（Ｐ２０１２−２３９５７５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１２０２（Ｐ２０１１−１１１２０２）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２３年４月２８日 公益社団法人 日本麻酔科学会第５８回学術集会のホームページ ｈｔｔｐｓ：／／ｍｅｍｂｅｒ．ａｎｅｓｔｈ．ｏｒ．ｊｐ／Ａｐｐ／ｄａｔｕｒａ／ｎｅｗｓ２０１１／ｊ２０１１０４２８．ｈｔｍｌにおいて、ｈｔｔｐｓ：／／ｍｅｍｂｅｒ．ａｎｅｓｔｈ．ｏｒ．ｊｐ／ｓｍ／５８／にてポスターＰ１−３０−４として発表
【出願人】（５１１１２１１７１）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２３年４月２８日 公益社団法人 日本麻酔科学会第５８回学術集会のホームページ ｈｔｔｐｓ：／／ｍｅｍｂｅｒ．ａｎｅｓｔｈ．ｏｒ．ｊｐ／Ａｐｐ／ｄａｔｕｒａ／ｎｅｗｓ２０１１／ｊ２０１１０４２８．ｈｔｍｌにおいて、ｈｔｔｐｓ：／／ｍｅｍｂｅｒ．ａｎｅｓｔｈ．ｏｒ．ｊｐ／ｓｍ／５８／にてポスターＰ１−３０−４として発表
【出願人】（５１１１２１１７１）
【Ｆターム（参考）】
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