JP2011103980A

JP2011103980A - Nerve stimulation apparatus

Info

Publication number: JP2011103980A
Application number: JP2009259912A
Authority: JP
Inventors: Takeo Usui; 健夫碓井
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2011-06-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nerve stimulation apparatus capable of applying stimulation to a vagus nerve considering the balance of a sympathetic nerve and a parasympathetic nerve. <P>SOLUTION: The nerve stimulation apparatus 1 includes a pulse generating section 11 for generating an electric pulse for stimulating the vagus nerve A, a cardiac beat detecting section 12 for detecting the cardiac beat of a heart B, a cardiac beat fluctuation calculating section 16 for calculating the fluctuation of the cardiac beat from the cycle of the cardiac beat detected by the cardiac beat detecting section 12, and a control section 17 for controlling the electric pulse generated by the pulse generating section 11 based on the fluctuation of the cardiac beat calculated by the cardiac beat fluctuation calculating section 16. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、神経刺激装置に関するものである。 The present invention relates to a nerve stimulation apparatus.

従来、心拍数が所定のレートより高いときは迷走神経の刺激を行い、心拍数が所定のレートより低いときは神経刺激を行わずに心臓刺激を行う心臓治療装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, heart treatment devices that perform stimulation of the vagus nerve when the heart rate is higher than a predetermined rate and perform heart stimulation without performing nerve stimulation when the heart rate is lower than the predetermined rate are known (for example, Patent Document 1).

特開２００４−１７３７９０号公報JP 2004-173790 A

特許文献１には、心拍数が高い時には迷走神経の刺激を行い、心拍数が低い時には神経刺激を行わずに心臓刺激を行うことが示されている。しかしながら、心拍数が高い時に迷走神経に刺激を与えても、必ずしも心拍数が減少するとは限らない。つまり、一般的に心拍数は迷走神経（副交感神経）と交感神経のバランスによって影響を受けるが、心拍数が高く且つ迷走神経が交感神経に比べて優位な状態にある場合に、迷走神経に刺激を与えても心拍数は下がらない。この場合、過度に迷走神経に刺激を続けると、組織を損傷するだけでなく、吐き気などの副作用を引き起こす可能性がある。 Patent Document 1 discloses that stimulation of the vagus nerve is performed when the heart rate is high, and cardiac stimulation is performed without performing nerve stimulation when the heart rate is low. However, when the vagus nerve is stimulated when the heart rate is high, the heart rate does not always decrease. In other words, the heart rate is generally affected by the balance between the vagus nerve (parasympathetic nerve) and the sympathetic nerve, but stimulates the vagus nerve when the heart rate is high and the vagus nerve is superior to the sympathetic nerve. Giving will not lower your heart rate. In this case, if the vagus nerve is excessively stimulated, it not only damages the tissue but also may cause side effects such as nausea.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、交感神経と迷走神経とのバランスを考慮して迷走神経に刺激を与えることができる神経刺激装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a nerve stimulation apparatus that can give stimulation to the vagus nerve in consideration of the balance between the sympathetic nerve and the vagus nerve.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、迷走神経を刺激する刺激信号を発生する神経刺激手段と、心臓の心拍を検出する心拍検出手段と、該心拍検出手段により検出された心拍の周期から心拍のゆらぎを算出する心拍ゆらぎ算出手段と、該心拍ゆらぎ算出手段により算出された心拍のゆらぎに基づいて、前記神経刺激手段により発生させる刺激信号を制御する制御部とを備える神経刺激装置を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
The present invention relates to a nerve stimulation means for generating a stimulation signal for stimulating the vagus nerve, a heartbeat detection means for detecting a heartbeat of the heart, and a heartbeat fluctuation for calculating heartbeat fluctuation from a heartbeat period detected by the heartbeat detection means. A nerve stimulating apparatus including a calculating unit and a control unit that controls a stimulation signal generated by the nerve stimulating unit based on the heart rate fluctuation calculated by the heart rate fluctuation calculating unit is employed.

本発明によれば、心拍検出手段によって心臓の心拍が検出され、該心拍の周期から心拍ゆらぎ算出手段によって心拍のゆらぎが算出される。そして、この心拍のゆらぎに基づいて、制御部によって、神経刺激手段により発生され迷走神経を刺激する刺激信号が制御される。これにより、心拍のゆらぎに応じて迷走神経に与える刺激の頻度や大きさを変化させることができる。 According to the present invention, the heartbeat of the heart is detected by the heartbeat detection means, and the heartbeat fluctuation is calculated by the heartbeat fluctuation calculation means from the cycle of the heartbeat. Based on the fluctuation of the heartbeat, the control unit controls the stimulation signal generated by the nerve stimulation means and stimulating the vagus nerve. Thereby, the frequency and magnitude | size of the stimulus given to a vagus nerve can be changed according to the fluctuation of a heartbeat.

ここで、心拍のゆらぎは、一般に生体が緊張状態であるか、リラックス状態であるかを判定する目安になるため、間接的に副交感神経と交感神経とのバランスを示していると考えることができる。したがって、この心拍のゆらぎを用いることによって、副交感神経と交感神経とのバランスを反映した神経刺激を行うことができる。これにより、心拍数の低減効果の低いタイミングにおいて、過度に迷走神経を刺激してしまうことを防止することができ、組織の損傷や吐き気などの副作用を防止することができる。 Here, fluctuations in the heart rate generally serve as a guideline for determining whether the living body is in a tension state or a relaxed state, and thus can be considered to indirectly indicate the balance between the parasympathetic nerve and the sympathetic nerve. . Therefore, nerve stimulation reflecting the balance between parasympathetic nerves and sympathetic nerves can be performed by using the fluctuation of the heartbeat. Accordingly, it is possible to prevent the vagus nerve from being excessively stimulated at a timing at which the heart rate reduction effect is low, and to prevent side effects such as tissue damage and nausea.

上記発明において、前記制御部が、前記心拍ゆらぎ算出手段により算出された心拍のゆらぎが所定の閾値以上である場合に、前記神経刺激手段により発生される刺激信号を小さくすることとしてもよい。 In the above invention, the control unit may reduce the stimulation signal generated by the nerve stimulation means when the heartbeat fluctuation calculated by the heartbeat fluctuation calculation means is equal to or greater than a predetermined threshold.

心拍のゆらぎが所定の閾値以上である場合、生体はリラックス状態であり、迷走神経（副交感神経）が交感神経に比べて優位にある。この場合には、迷走神経に刺激を与えても心拍数の低減効果が見込めないため、刺激信号を小さくすることで、過度に迷走神経を刺激してしまうことを防止することができ、組織の損傷や吐き気などの副作用を防止することができる。 When the fluctuation of the heart rate is not less than a predetermined threshold, the living body is in a relaxed state, and the vagus nerve (parasympathetic nerve) is superior to the sympathetic nerve. In this case, even if stimulation is applied to the vagus nerve, the effect of reducing the heart rate is not expected, so reducing the stimulation signal can prevent excessive stimulation of the vagus nerve, Side effects such as damage and nausea can be prevented.

上記発明において、前記制御部が、前記心拍ゆらぎ算出手段により算出された心拍のゆらぎが所定の閾値よりも小さな場合に、前記神経刺激手段により発生される刺激信号を大きくすることとしてもよい。 In the above invention, the control unit may increase the stimulation signal generated by the nerve stimulation unit when the fluctuation of the heart rate calculated by the heart rate fluctuation calculation unit is smaller than a predetermined threshold.

心拍のゆらぎが所定の閾値よりも小さな場合、生体は緊張状態であり、交感神経が迷走神経（副交感神経）に比べて優位にある。この場合には、迷走神経を刺激することによって心拍数の低減効果が十分見込めるため、刺激信号を大きくすることで、効果的に心拍数を低減することができる。 When the fluctuation of the heartbeat is smaller than the predetermined threshold, the living body is in a tension state, and the sympathetic nerve is superior to the vagus nerve (parasympathetic nerve). In this case, since the heart rate reduction effect can be sufficiently expected by stimulating the vagus nerve, the heart rate can be effectively reduced by increasing the stimulation signal.

上記発明において、前記心拍検出手段により検出された心拍の周期から心拍数を算出する心拍数算出手段を備え、前記制御部が、前記心拍数算出手段により算出された心拍数が所定の閾値よりも小さな場合に、前記神経刺激手段により発生される刺激信号を小さくすることとしてもよい。 In the above invention, the apparatus further comprises heart rate calculation means for calculating a heart rate from a heartbeat period detected by the heart rate detection means, and the control unit has a heart rate calculated by the heart rate calculation means that is lower than a predetermined threshold value. In the case of a small size, the stimulation signal generated by the nerve stimulation means may be reduced.

このようにすることで、心拍のゆらぎだけでなく、心拍数算出手段により算出された心拍数を用いて刺激信号を制御することができる。具体的には、心拍数が所定の閾値以上の場合には、心拍ゆらぎの大きさに応じて迷走神経に与える刺激の頻度や大きさを変化させる。一方で、心拍数が所定の閾値よりも小さな場合には、神経刺激手段による刺激信号を小さくして、迷走神経に与える刺激の頻度や大きさを小さくする。 By doing so, it is possible to control the stimulation signal using not only heart rate fluctuation but also the heart rate calculated by the heart rate calculating means. Specifically, when the heart rate is equal to or greater than a predetermined threshold, the frequency and magnitude of stimulation applied to the vagus nerve are changed according to the magnitude of heartbeat fluctuation. On the other hand, when the heart rate is smaller than a predetermined threshold value, the stimulation signal from the nerve stimulation means is decreased to reduce the frequency and magnitude of stimulation applied to the vagus nerve.

すなわち、心拍数が所定の閾値以上の場合には、心拍数を下げる必要があるので、心拍のゆらぎを用いて刺激信号を制御するが、心拍数が所定の閾値よりも小さな場合には、心拍数を下げる必要性が小さいので、迷走神経の刺激を小さくする。このようにすることで、過度に迷走神経を刺激してしまうことを防止することができ、組織の損傷や吐き気などの副作用を防止することができる。 That is, when the heart rate is equal to or higher than a predetermined threshold value, the heart rate needs to be lowered. Therefore, the stimulation signal is controlled using fluctuations in the heart rate, but when the heart rate is smaller than the predetermined threshold value, Since there is little need to reduce the number, the stimulation of the vagus nerve is reduced. By doing so, it is possible to prevent the vagus nerve from being excessively stimulated, and to prevent side effects such as tissue damage and nausea.

本発明によれば、交感神経と迷走神経とのバランスを考慮して迷走神経に刺激を与えることができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the vagus nerve can be stimulated in consideration of the balance between the sympathetic nerve and the vagus nerve.

本発明の実施形態に係る神経刺激装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a nerve stimulation apparatus according to an embodiment of the present invention. 第１の実施形態に係る神経刺激装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the nerve stimulating device concerning a 1st embodiment. 図２の制御部による処理を説明する図である。It is a figure explaining the process by the control part of FIG. 第２の実施形態に係る神経刺激装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the nerve stimulation apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 図４の制御部による処理を説明する図である。It is a figure explaining the process by the control part of FIG.

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る神経刺激装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る神経刺激装置１は、図１に示されるように、迷走神経Ａを刺激する神経刺激装置であり、体内に埋め込まれる装置本体９と、迷走神経Ａに取り付けられた第１の電極４と、装置本体９と第１の電極４とを接続する刺激リード３と、心臓Ｂに取り付けられた第２の電極５と、装置本体９と第２の電極５とを接続する心拍検出リード６とを備えている。 [First Embodiment]
A nerve stimulation apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the nerve stimulation apparatus 1 according to the present embodiment is a nerve stimulation apparatus that stimulates the vagus nerve A, and includes a device main body 9 that is embedded in the body and a first attached to the vagus nerve A. Heartbeat detection that connects the electrode 4, the stimulation lead 3 that connects the apparatus main body 9 and the first electrode 4, the second electrode 5 attached to the heart B, and the apparatus main body 9 and the second electrode 5. Lead 6 is provided.

装置本体９は、図２に示されるように、第１の電極４に電気パルス（刺激信号）を出力するパルス生成部（神経刺激手段）１１と、第２の電極５により検出した心臓Ｂからの心電信号から心拍を検出する心拍検出部（心拍検出手段）１２と、パルス生成部１１による電気パルスの出力を制御する制御装置１３とを備えている。 As shown in FIG. 2, the apparatus main body 9 includes a pulse generation unit (nerve stimulation means) 11 that outputs an electric pulse (stimulation signal) to the first electrode 4 and a heart B detected by the second electrode 5. A heartbeat detecting unit (heartbeat detecting means) 12 for detecting a heartbeat from the electrocardiographic signal and a control device 13 for controlling the output of an electric pulse by the pulse generating unit 11.

第１の電極４は、互いに電気的に絶縁された陽極電極部４ａと陰極電極部４ｂとを有している。各電極部４ａ，４ｂは、例えば筒状に形成されており、迷走神経Ａの側面を周方向に覆って取り付けられるようになっている。各電極部４ａ，４ｂは、迷走神経Ａの長手方向に間隔を空けて設けられている。 The first electrode 4 has an anode electrode portion 4a and a cathode electrode portion 4b that are electrically insulated from each other. Each electrode part 4a, 4b is formed in the cylinder shape, for example, and covers the side surface of the vagus nerve A in the circumferential direction, and is attached. Each electrode part 4a, 4b is provided at intervals in the longitudinal direction of the vagus nerve A.

パルス生成部１１は、迷走神経Ａを刺激する電気パルスを発生させ、リード３を介して電気パルスを各電極部４ａ，４ｂに出力する。これにより、各電極部４ａ，４ｂ間に配置された位置において迷走神経Ａが電気パルスにより刺激されて興奮し、心拍数が低下させられるようになっている。また、パルス生成部１１は、発生させる電気パルスのパルス幅を長くまたは短くすることにより電気パルスのエネルギーを増減させ、迷走神経Ａに与える刺激を増強または減弱させるようになっている。 The pulse generation unit 11 generates an electrical pulse that stimulates the vagus nerve A, and outputs the electrical pulse to each electrode unit 4 a and 4 b via the lead 3. As a result, the vagus nerve A is stimulated by the electric pulse at the position between the electrode portions 4a and 4b and excited, and the heart rate is reduced. Further, the pulse generator 11 increases or decreases the energy of the electric pulse by increasing or decreasing the pulse width of the electric pulse to be generated, thereby enhancing or attenuating the stimulus applied to the vagus nerve A.

第２の電極５は、例えば心臓Ｂの右心室に取り付けられており、心臓Ｂからの心電信号を検出するようになっている。
心拍検出部１２は、第２の電極５により検出した心臓Ｂからの心電信号から、例えば心電図においてピークとなり、心室の興奮状態を示すＲ波の周期を検出するようになっている。 The second electrode 5 is attached to the right ventricle of the heart B, for example, and detects an electrocardiographic signal from the heart B.
The heartbeat detection unit 12 detects, for example, a peak in the electrocardiogram from the electrocardiogram signal from the heart B detected by the second electrode 5 and the period of the R wave indicating the ventricular excitation state.

制御装置１３は、心臓Ｂの心拍の間隔を算出する心拍間隔算出部１５と、算出された心拍の間隔から心拍のゆらぎを算出する心拍ゆらぎ算出部（心拍ゆらぎ算出手段）１６と、算出された心拍のゆらぎに基づいてパルス生成部１１により発生させる電気パルスを制御する制御部１７とを備えている。 The control device 13 calculates a heartbeat interval calculation unit 15 that calculates a heartbeat interval of the heart B, a heartbeat fluctuation calculation unit (heartbeat fluctuation calculation unit) 16 that calculates a heartbeat fluctuation from the calculated heartbeat interval, and And a control unit 17 that controls an electric pulse generated by the pulse generation unit 11 based on fluctuation of the heartbeat.

心拍間隔算出部１５は、心拍検出部１２により検出されたＲ波の周期から、心臓Ｂの心拍の間隔、すなわち心拍の周期を算出するようになっている。
心拍ゆらぎ算出部１６は、心拍間隔算出部１５により算出された心拍の間隔から、心拍のゆらぎ、すなわちＲ波の周期の変動を算出するようになっている。具体的には、心拍ゆらぎ算出部１６は、心拍間隔算出部１５により算出された心拍の間隔から、その変動（心拍のゆらぎ）を可視化したローレンツプロットを作成し、一定時間中の偏差などを指標として心拍のゆらぎを算出するようになっている。 The heartbeat interval calculation unit 15 calculates a heartbeat interval of the heart B, that is, a heartbeat cycle, from the R wave cycle detected by the heartbeat detection unit 12.
The heartbeat fluctuation calculation unit 16 calculates the fluctuation of the heartbeat, that is, the fluctuation of the R wave cycle, from the heartbeat interval calculated by the heartbeat interval calculation unit 15. Specifically, the heart rate fluctuation calculation unit 16 creates a Lorentz plot that visualizes the fluctuation (heart rate fluctuation) from the heart rate interval calculated by the heart rate interval calculation unit 15, and measures deviations within a certain time as an index. As a result, heart rate fluctuation is calculated.

制御部１７は、一定の周期で間欠的にパルス生成部１１から第１の電極４に電気パルスを出力させるとともに、心拍ゆらぎ算出部１６により算出された心拍のゆらぎに基づいて電気パルスの大きさを制御するようになっている。 The control unit 17 intermittently outputs an electric pulse from the pulse generation unit 11 to the first electrode 4 at a constant cycle, and the magnitude of the electric pulse based on the heartbeat fluctuation calculated by the heartbeat fluctuation calculation unit 16. Is to control.

具体的には、図３に示すように、心拍ゆらぎ算出部１６により算出された心拍のゆらぎが大きい場合（所定の閾値以上である場合）には、生体はリラックス状態であり、迷走神経Ａ（副交感神経）が交感神経に比べて優位にある。この場合には、制御部１７は、電気パルスを小さくする、または出力しないようにパルス生成部１１を制御する。 Specifically, as shown in FIG. 3, when the fluctuation of the heart rate calculated by the heart rate fluctuation calculation unit 16 is large (when it is equal to or greater than a predetermined threshold), the living body is in a relaxed state, and the vagus nerve A ( Parasympathetic) is superior to sympathetic. In this case, the control unit 17 controls the pulse generation unit 11 so as to reduce or not output the electric pulse.

一方、制御部１７は、心拍ゆらぎ算出部１６により算出された心拍のゆらぎが小さい場合（所定の閾値よりも小さな場合）には、生体は緊張状態であり、交感神経が迷走神経Ａ（副交感神経）に比べて優位にある。この場合には、制御部１７は、電気パルスを大きくするようにパルス生成部１１を制御する。 On the other hand, when the heart rate fluctuation calculated by the heart rate fluctuation calculation unit 16 is small (smaller than a predetermined threshold), the control unit 17 is in a nervous state and the sympathetic nerve is the vagus nerve A (parasympathetic nerve). ) Is superior to. In this case, the control unit 17 controls the pulse generation unit 11 to increase the electric pulse.

上記構成を有する神経刺激装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る神経刺激装置１は、心臓治療を行う患者の体内に埋め込まれ、第１の電極４が例えば頸部等の迷走神経Ａに配置されるとともに、第２の電極５が例えば心臓Ｂの右心室に取り付けられる。神経刺激装置１は、動作を開始すると、パルス生成部１１からの電気パルスによって間欠的に迷走神経Ａを刺激する。 The operation of the nerve stimulation apparatus 1 having the above configuration will be described below.
The nerve stimulation apparatus 1 according to the present embodiment is embedded in the body of a patient performing heart treatment, the first electrode 4 is disposed on the vagus nerve A such as the neck, and the second electrode 5 is heart, for example. Attached to B's right ventricle. When the nerve stimulation apparatus 1 starts operating, the nerve stimulation apparatus 1 intermittently stimulates the vagus nerve A with an electric pulse from the pulse generation unit 11.

この場合において、本実施形態に係る神経刺激装置１によれば、心拍検出部１２によって心臓Ｂの心拍が検出され、心拍間隔算出部１５により心拍の間隔が算出される。そして、この心拍の間隔から心拍ゆらぎ算出部１６によって心拍のゆらぎが算出され、この心拍のゆらぎに基づいて、制御部１７によってパルス生成部１１により発生される電気パルスの大きさが制御される。これにより、心拍のゆらぎに応じて迷走神経Ａに与える刺激の大きさを変化させることができる。 In this case, according to the nerve stimulation apparatus 1 according to the present embodiment, the heartbeat detection unit 12 detects the heartbeat of the heart B, and the heartbeat interval calculation unit 15 calculates the heartbeat interval. Then, the heart rate fluctuation calculation unit 16 calculates the heart rate fluctuation from the heart rate interval, and the control unit 17 controls the magnitude of the electric pulse generated by the pulse generation unit 11 based on the heart rate fluctuation. Thereby, the magnitude | size of the stimulus given to the vagus nerve A can be changed according to the fluctuation of the heartbeat.

ここで、心拍のゆらぎは、一般に生体が緊張状態であるか、リラックス状態であるかを判定する目安になるため、間接的に副交感神経と交感神経とのバランスを示していると考えることができる。従って、この心拍のゆらぎを用いることによって、副交感神経と交感神経とのバランスを反映した神経刺激を行うことができる。 Here, fluctuations in the heart rate generally serve as a guideline for determining whether the living body is in a tension state or a relaxed state, and thus can be considered to indirectly indicate the balance between the parasympathetic nerve and the sympathetic nerve. . Therefore, nerve stimulation reflecting the balance between the parasympathetic nerve and the sympathetic nerve can be performed by using the fluctuation of the heartbeat.

具体的には、心拍のゆらぎが大きい場合、生体はリラックス状態であり、迷走神経Ａ（副交感神経）が交感神経に比べて優位にある。この場合には、迷走神経Ａに刺激を与えても心拍数の低減効果が見込めないため、電気パルスを小さくすることで、過度に迷走神経Ａを刺激してしまうことを防止することができ、組織の損傷や吐き気などの副作用を防止することができる。 Specifically, when heart rate fluctuation is large, the living body is in a relaxed state, and the vagus nerve A (parasympathetic nerve) is superior to the sympathetic nerve. In this case, even if stimulation is applied to the vagus nerve A, the effect of reducing the heart rate cannot be expected. Therefore, it is possible to prevent the vagus nerve A from being excessively stimulated by reducing the electrical pulse. Side effects such as tissue damage and nausea can be prevented.

一方、心拍のゆらぎが小さい場合、生体は緊張状態であり、交感神経が迷走神経Ａ（副交感神経）に比べて優位にある。この場合には、迷走神経Ａを刺激することによって心拍数の低減効果が十分見込めるため、電気パルスを大きくすることで、効果的に心拍数を低減することができる。 On the other hand, when the fluctuation of the heartbeat is small, the living body is in a tension state, and the sympathetic nerve is superior to the vagus nerve A (parasympathetic nerve). In this case, since the heart rate reduction effect can be sufficiently expected by stimulating the vagus nerve A, the heart rate can be effectively reduced by increasing the electrical pulse.

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る神経刺激装置２について図面を参照して説明する。本実施形態の説明において、第１の実施形態に係る神経刺激装置１と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。 [Second Embodiment]
Next, a nerve stimulation apparatus 2 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, description of points that are common to the nerve stimulation apparatus 1 according to the first embodiment is omitted, and different points are mainly described.

本実施形態に係る神経刺激装置２が第１の実施形態に係る神経刺激装置１と異なる点は、心拍間隔算出部１５により心拍の間隔から心臓Ｂの心拍数を算出する心拍数算出部１８を設けた点である。 The nerve stimulation device 2 according to this embodiment is different from the nerve stimulation device 1 according to the first embodiment in that a heart rate calculation unit 18 that calculates the heart rate of the heart B from the heart rate interval by the heart rate interval calculation unit 15. It is a point provided.

本実施形態に係る神経刺激装置２は、図４に示されるように、第１の電極４に電気パルス（刺激信号）を出力するパルス生成部（神経刺激手段）１１と、第２の電極５により検出した心臓Ｂからの心電信号から心拍を検出する心拍検出部（心拍検出手段）１２と、パルス生成部１１による電気パルスの出力を制御する制御装置１４とを備えている。 As shown in FIG. 4, the nerve stimulation apparatus 2 according to the present embodiment includes a pulse generation unit (nerve stimulation means) 11 that outputs an electric pulse (stimulation signal) to the first electrode 4, and the second electrode 5. Is provided with a heartbeat detecting unit (heartbeat detecting means) 12 for detecting a heartbeat from an electrocardiographic signal from the heart B detected by the above-mentioned method, and a control device 14 for controlling the output of an electric pulse by the pulse generating unit 11.

制御装置１４は、心臓Ｂの心拍の間隔を算出する心拍間隔算出部１５と、算出された心拍の間隔から心拍のゆらぎを算出する心拍ゆらぎ算出部（心拍ゆらぎ算出手段）１６と、算出された心拍の間隔から心拍数を算出する心拍数算出部（心拍数算出手段）１８と、算出された心拍のゆらぎ及び心拍数に基づいてパルス生成部１１により発生させる電気パルスを制御する制御部１７とを備えている。 The control device 14 calculates a heart rate interval calculation unit 15 that calculates the heart rate interval of the heart B, a heart rate fluctuation calculation unit (heart rate fluctuation calculation unit) 16 that calculates heart rate fluctuations from the calculated heart rate interval, and A heart rate calculation unit (heart rate calculation means) 18 for calculating a heart rate from the interval between heartbeats, and a control unit 17 for controlling an electric pulse generated by the pulse generation unit 11 based on the calculated heart rate fluctuation and heart rate. It has.

制御部１７は、一定の周期で間欠的にパルス生成部１１から第１の電極４に電気パルスを出力させるとともに、心拍ゆらぎ算出部１６により算出された心拍のゆらぎ及び心拍数算出部１８により算出された心拍数に基づいて、電気パルスの大きさを制御するようになっている。 The control unit 17 intermittently outputs an electric pulse from the pulse generation unit 11 to the first electrode 4 at a constant period, and is calculated by the heart rate fluctuation and heart rate calculation unit 18 calculated by the heart rate fluctuation calculation unit 16. Based on the obtained heart rate, the magnitude of the electric pulse is controlled.

具体的には、図５に示すように、心拍数算出部１８により算出された心拍数が大きい場合（所定の閾値以上の場合）には、前述した第１の実施形態と同様に、心拍ゆらぎの大きさに応じてパルス生成部１１から出力される電気パルスの大きさを変化させる。一方で、心拍数が小さい場合（所定の閾値よりも小さい場合）には、電気パルスを小さくする、または出力しないようにパルス生成部１１を制御する。 Specifically, as shown in FIG. 5, when the heart rate calculated by the heart rate calculation unit 18 is large (when it is equal to or greater than a predetermined threshold value), the heart rate fluctuation is the same as in the first embodiment described above. The magnitude of the electric pulse output from the pulse generator 11 is changed in accordance with the magnitude of. On the other hand, when the heart rate is small (when smaller than a predetermined threshold value), the pulse generator 11 is controlled so as to reduce or not output the electric pulse.

上記構成を有する神経刺激装置２の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る神経刺激装置２は、動作を開始すると、パルス生成部１１からの電気パルスによって間欠的に迷走神経Ａを刺激する。 The operation of the nerve stimulation apparatus 2 having the above configuration will be described below.
When the nerve stimulation apparatus 2 according to the present embodiment starts operation, the nerve stimulation apparatus 2 intermittently stimulates the vagus nerve A with an electric pulse from the pulse generation unit 11.

この場合において、本実施形態に係る神経刺激装置２によれば、心拍検出部１２によって心臓Ｂの心拍が検出され、心拍間隔算出部１５により心拍の間隔が算出される。そして、この心拍の間隔から、心拍ゆらぎ算出部１６によって心拍のゆらぎが算出されるとともに、心拍数算出部１８によって心拍数が算出される。そして、この心拍のゆらぎ及び心拍数に基づいて、制御部１７によって、パルス生成部１１により発生される電気パルスの大きさが制御される。 In this case, according to the nerve stimulation apparatus 2 according to the present embodiment, the heartbeat detection unit 12 detects the heartbeat of the heart B, and the heartbeat interval calculation unit 15 calculates the heartbeat interval. The heart rate fluctuation calculation unit 16 calculates the heart rate fluctuation from the heart rate interval, and the heart rate calculation unit 18 calculates the heart rate. Based on the fluctuation of the heartbeat and the heart rate, the control unit 17 controls the magnitude of the electric pulse generated by the pulse generation unit 11.

このようにすることで、心拍のゆらぎだけでなく、心拍数算出手段により算出された心拍数を用いて迷走神経Ａに与える刺激の大きさを変化させることができる。具体的には、心拍数が大きい場合には、心拍ゆらぎの大きさに応じて迷走神経Ａに与える刺激の頻度や大きさを変化させる。一方で、心拍数が小さい場合には、パルス生成部１１による電気パルスを小さくして、迷走神経Ａに与える刺激を小さくする。 By doing in this way, the magnitude | size of the stimulus given to the vagus nerve A can be changed using not only the fluctuation of the heartbeat but also the heart rate calculated by the heart rate calculating means. Specifically, when the heart rate is large, the frequency and magnitude of the stimulus applied to the vagus nerve A are changed according to the magnitude of heartbeat fluctuation. On the other hand, when the heart rate is small, the electrical pulse generated by the pulse generator 11 is reduced to reduce the stimulation applied to the vagus nerve A.

すなわち、心拍数が大きい場合には、心拍数を下げる必要があるので、心拍のゆらぎを用いて電気パルスを制御するが、心拍数が小さい場合には、心拍数を下げる必要性が小さいので、迷走神経Ａの刺激を小さくする。このようにすることで、過度に迷走神経Ａを刺激してしまうことを防止することができ、組織の損傷や吐き気などの副作用を防止することができる。 That is, when the heart rate is large, it is necessary to lower the heart rate, so the electric pulse is controlled using the fluctuation of the heart rate, but when the heart rate is small, the necessity to lower the heart rate is small. Reduce stimulation of vagus nerve A. By doing so, it is possible to prevent the vagus nerve A from being excessively stimulated, and to prevent side effects such as tissue damage and nausea.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、各実施形態において心拍ゆらぎや心拍数に基づいて、パルス生成部１１により発生させる電気パルスの大きさを変化させることとして説明したが、パルス生成部１１により発生させる電気パルスの回数や頻度を変化させることとしてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, in each embodiment, it has been described that the magnitude of the electric pulse generated by the pulse generation unit 11 is changed based on the heartbeat fluctuation or the heart rate. However, the number and frequency of the electric pulses generated by the pulse generation unit 11 are changed. It may be changed.

また、パルス生成部１１による神経刺激の仕様は上述した形態に制限されず、個々の患者の心臓の状態に応じて適宜変更することができる。具体的には、パルス生成部１１は、患者の心臓の状態に応じて、発生させる電気パルスのパルス幅を長くまたは短くすることにより電気パルスのエネルギーを増減させ、迷走神経Ａに与える刺激を増強または減弱させることとしてもよい。
さらに、迷走神経に対する刺激の手段は限定されるものではなく、直接的あるいは間接的(例えば上大静脈内から間接的に迷走神経を刺激する等)に迷走神経を刺激しても良いことは言うまでもない。 Moreover, the specification of the nerve stimulation by the pulse generator 11 is not limited to the above-described form, and can be appropriately changed according to the state of the heart of each patient. Specifically, the pulse generator 11 increases or decreases the energy of the electric pulse by increasing or decreasing the pulse width of the electric pulse to be generated according to the state of the patient's heart, thereby enhancing the stimulation given to the vagus nerve A. Or it may be attenuated.
Furthermore, the means for stimulating the vagus nerve are not limited, and it goes without saying that the vagus nerve may be stimulated directly or indirectly (for example, indirectly stimulating the vagus nerve from within the superior vena cava). Yes.

１，２神経刺激装置
３刺激リード
４第１の電極
４ａ陽極電極
４ｂ陰極電極
５第２の電極
６心拍検出リード
９装置本体
１１パルス生成部（神経刺激手段）
１２心拍検出部（心拍検出手段）
１３制御装置
１５心拍間隔算出部
１６心拍ゆらぎ算出部（心拍ゆらぎ算出手段）
１７制御部
１８心拍数算出部（心拍数算出手段）
Ａ迷走神経
Ｂ心臓 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Neural stimulation apparatus 3 Stimulation lead 4 1st electrode 4a Anode electrode 4b Cathode electrode 5 2nd electrode 6 Heart rate detection lead 9 Apparatus main body 11 Pulse generation part (nerve stimulation means)
12 Heart rate detector (Heart rate detection means)
13 Control Device 15 Heart Rate Interval Calculation Unit 16 Heart Rate Fluctuation Calculation Unit (Heart Rate Fluctuation Calculation Unit)
17 Controller 18 Heart rate calculator (Heart rate calculator)
A vagus nerve B heart

Claims

A nerve stimulation means for generating a stimulation signal for stimulating the vagus nerve,
Heart rate detecting means for detecting the heart rate of the heart;
A heart rate fluctuation calculating means for calculating heart rate fluctuation from a heart rate cycle detected by the heart rate detecting means;
A nerve stimulation apparatus comprising: a control unit that controls a stimulation signal generated by the nerve stimulation means based on heartbeat fluctuation calculated by the heartbeat fluctuation calculation means.

The nerve stimulation apparatus according to claim 1, wherein the control unit reduces a stimulation signal generated by the nerve stimulation unit when the heartbeat fluctuation calculated by the heartbeat fluctuation calculation unit is equal to or greater than a predetermined threshold.

3. The control unit according to claim 1, wherein when the heart rate fluctuation calculated by the heart rate fluctuation calculation unit is smaller than a predetermined threshold, the control unit increases a stimulation signal generated by the nerve stimulation unit. Neural stimulator.

Comprising a heart rate calculating means for calculating a heart rate from a heartbeat period detected by the heartbeat detecting means;
The nerve stimulation device according to claim 1, wherein the control unit reduces a stimulation signal generated by the nerve stimulation unit when the heart rate calculated by the heart rate calculation unit is smaller than a predetermined threshold.