JP2002143109A

JP2002143109A - 小動物埋設用心室容積および心室圧同時連続測定テレメトリー装置

Info

Publication number: JP2002143109A
Application number: JP2000345109A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sunakawa; 賢二砂川
Original assignee: NAT CARDIOVASCULAR CT; National Space Development Agency of Japan; Japan Space Forum; Japan National Cardiovascular Center
Current assignee: NAT CARDIOVASCULAR CT; National Space Development Agency of Japan; Japan Space Forum; Japan National Cardiovascular Center
Priority date: 2000-11-13
Filing date: 2000-11-13
Publication date: 2002-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】小動物の体内に無理なく埋設することがで
き、通常の生活状態での心室容積および心室圧を同時連
続的に測定することができるようにする。【解決手段】コンダクタンスカテーテル８および圧力
センサ９からなる多機能カテーテル２と、多機能カテー
テル２で得られる信号を処理して送信する計測送信部３
と、電源部５とからなり、計測送信部３では、コンダク
タンスカテーテル８の各セグメント８ｓに発生する心室
容積信号と、圧力センサ９に発生する心室圧信号とを、
それぞれ対応する信号検出部１０，１２により取り込
み、これら複数チャンネルの信号を多重化変換部１８，
１８Ａで時分割多重化の位置変調パルスとした上で、一
定の搬送波に載せて送信するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラット、マウス等
の小動物用の心臓機能測定テレメトリー装置に係り、詳
しくは、小型で小動物に無理なく埋設することができ
て、小動物を麻酔をかけない普通の生活状態においてそ
の心室容積と心室圧とを同時に連続的に測定することが
できる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、心臓機能を調べる方法として、心
電図を採る方法があり、この方法は、比較的手軽で広く
行われているが、心電図信号が人体の外部に現れる間接
的な信号であるため、これにより心臓の状態を的確に捉
えることは難しく、信号の解析に熟練が必要であり、ま
た心電図信号に現れない症状もあるため、心臓の異常が
見落とされる恐れがある。

【０００３】これに対して、心臓機能を直接的に調べる
方法として、コンダクタンスカテーテル法が知られてい
る。この方法は、心臓機能を定量的に評価する上での重
要なファクターである心室容積を直接的に測定しうるも
ので、図１０に示すように、長手方向に沿って数個（図
示例では５個）のセグメント６０ｓ₁〜６０ｓ₅が形成さ
れているコンダクタンスカテーテル６０を用意し、これ
を心臓Ｈの心尖部から大動脈弁へ向かって導入し、この
カテーテル６０両端の電極６０ｄ₁，６０ｄ₆間に所定の
高周波の微弱電流、例えば２０ＫＨｚ、３０μＡの電流
を定常的に流し、中間部分にある各セグメント６０ｓ₂
（６０ｓ₃あるいは６０ｓ₄）両端の電極６０ｄ₂，６０
ｄ₃（６０ｄ₃，６０ｄ₄あるいは６０ｄ₄，６０ｄ₅）間
の電圧を計測するのである。コンダクタンスカテーテル
６０に前記の高周波微弱電流を流すことで、心室内には
腔内血液を媒体とする三次元的な電場が形成され、この
電場の変化、則ちコンダクタンス（インピーダンスの逆
数）の変化が各セグメント６０ｓ₂（６０ｓ₃あるいは６
０ｓ₄）両端の電極６０ｄ₂，６０ｄ₃（６０ｄ₃，６０ｄ
₄あるいは６０ｄ₄，６０ｄ₅）間の電圧変化として計測
されるのである。

【０００４】図１１は、上記のコンダクタンスカテーテ
ル６０から得られる信号の波形図で、（Ａ）〜（Ｃ）は
中間部分にある各セグメント両端の電極間の電圧変化を
示し、（Ｄ）は心内心電図信号を示している。各セグメ
ントのコンダクタンスと心室容積との間には一定の関係
式が成立するので、各セグメントのコンダクタンスを計
測することにより、心室容積を求めることができるので
ある。

【０００５】ところで、心臓機能の測定に限らず、人の
器官の機能測定は、人体への負担をできるだけ少なくす
る等、種々の制約があるので、医学上、小動物による機
能測定が欠かせない。特に、小動物では結果が早く出る
ので、医薬品の開発や、遺伝子治療の評価等では、この
小動物による機能測定は不可欠である。これは、心臓機
能の測定についても同様で、そのため、小動物の心臓機
能の測定を行える装置が必要とされている。このような
小動物用の心臓機能測定装置の従来例としては、特願平
１１−３２６３５５号の明細書に記載されたものがあ
る。この測定装置は、前記のコンダクタンスカテーテル
法により小動物の心室容積を直接的に測定ができるよう
にしたもので、コンダクタンスカテーテル法により心室
容積であるコンダクタンス信号を検出して、これら複数
チャンネルのコンダクタンス信号をそれぞれ異なる周波
数の搬送波でＦＭ変調した上で周波数多重化して送信す
るようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、心臓機
能を定量的に評価するには、心室容積だけでは充分でな
く、心室圧をも併せて連続的に測定することが必要であ
る。上記従来の装置において、心室圧も測定しようとす
ると、新たに心室圧のセンサを用意して、これをコンダ
クタンスカテーテルとは別に心室内に導入する必要があ
り、小動物への負担が大きいばかりか、別経路で心室圧
信号を取り込むので、信号処理も難しくなる。また、従
来の装置では、ＦＭ変調により複数チャンネルの信号を
周波数多重化しているのであるが、このような変調、多
重化方法では、どうしても変調の回路部分が大型化し、
小動物の体内に完全に埋設するのは難しかった。そのた
め、従来は、麻酔をかけて開腹してコンダクタンスカテ
ーテルを心臓にセットし、その状態で、則ち、少なくと
も麻酔をかけた状態で、心室容積を計測する必要があっ
た。したがって、麻酔状態での信号しか得られず、無麻
酔の通常の覚醒状態での生活状態の心室容積を測定する
ことは事実上できなかった。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みて為さ
れたものであって、小型化が可能で小動物の体内にも無
理なく埋設することができて、小動物が麻酔のかかって
いない通常の生活状態において、心臓機能の評価に不可
欠な心室容積および心室圧を同時に連続的に測定するこ
とができるテレメトリー装置を提供することを課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために為されたものであって、請求項１に記載の
小動物埋設用心室容積および心室圧同時連続測定テレメ
トリー装置は、小動物の心室内に導入される多機能カテ
ーテルと、この多機能カテーテルから得られる、少なく
とも心室容積信号および心室圧信号を時分割多重化して
アンテナから送信する計測送信部と、前記多機能カテー
テルおよび計測送信部に所要の電力を供給する電源部と
を備え、前記多機能カテーテルは、複数のセグメントか
らなり両端の電極間に所定の高周波の微弱電流が流され
るコンダクタンスカテーテルと、このコンダクタンスカ
テーテルの中途部に設けられた圧力センサとからなり、
前記計測送信部は、コンダクタンスカテーテルのセグメ
ントの電極と圧力センサとにそれぞれ接続される信号検
出部と、これら信号検出部から出力される複数チャンネ
ルの信号を時分割多重化された変調パルスに変換する多
重化変換部と、前記の変調パルスを一定の搬送波により
送信する送信部とを有する構成となっている。

【０００９】上記の構成において、多機能カテーテルの
コンダクタンスカテーテル部分で発生する心室容積信号
と、圧力センサで発生する心室圧信号とは、それぞれ対
応する信号検出部により検出されて多重化変換部に送ら
れる。この多重化変換部では、複数チャンネルの信号が
次々とサンプリングされ、そのサンプリングの順に位置
変調パルス（ＰＰＭ波）に変換される。これで、複数チ
ャンネルの信号は時分割多重化される。複数チャンネル
の信号を含む変調パルスのパルス列は、次の送信部で一
定の搬送波に載せられて外部に送信される。これによ
り、小動物の心室容積信号と心室圧信号とが外部で受信
可能となる。この場合、計測送信部では単一の周波数の
送信部があればよく、従来のこの種の装置のようにＦＭ
変調により周波数多重化する場合に比べ、送信の回路部
分が小型になる。

【００１０】受信側では、上記テレメトリー装置からの
信号を検波して多重化信号である変調パルスのパルス列
を取り出し、このパルス列を、前記計測送信部における
多重化変換部とは逆動作する復調分配部により、振幅変
調パルス（ＰＡＭ波）に復調するとともに複数チャンネ
ルに分配し、各チャンネルに分配されたパルスを低域通
過フィルタのような復元器でアナログ信号に復元すれば
よい。

【００１１】なお、請求項２に記載のテレメトリー装置
のように、多機能カテーテルに含まれる圧力センサとし
て、ピエゾ抵抗素子を利用する。また、請求項３に記載
のテレメトリー装置のように、計測送信部に、心内心電
図信号に対応する信号検出部を設けておくと、心室容積
信号、心室圧信号のほかに、心内心電図信号も同時に計
測することができ、心臓の機能をより的確に評価するこ
とが可能になる。また、請求項４に記載のテレメトリー
装置のように、計測送信部に含まれる多重化変換部とし
て、複数チャンネルの入力を切り換えるマルチプレクサ
と、このマルチプレクサの出力を変調パルスに変換する
ＰＰＭ変換器とからなる多重化変換部を利用する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係
る小動物埋設用心室容積および心室圧同時連続測定テレ
メトリー装置の外観図、図２は、前記テレメトリー装置
の一部である多機能カテーテルの拡大平面図、図３は、
前記テレメトリー装置の全体の回路構成を示すブロック
図である。図１に示すように、本実施形態に係るテレメ
トリー装置１は、多機能カテーテル２と、計測送信部３
と、送信アンテナ４と、電源部５とからなる。多機能カ
テーテル２は、計測送信部３から導出されたコード６の
先端に取り付けられており、計測送信部３と電源部５と
はコード７で接続されている。

【００１３】前記多機能カテーテル２は小動物の心室内
に導入されるもので、図２に拡大して示すように、コン
ダクタンスカテーテル８と、その中途部に設けられた圧
力センサ９とからなる。このうち、コンダクタンスカテ
ーテル８は、図６により説明した従来のコンダクタンス
カテーテル６０と同様に、両端に電極８ｄ₁〜８ｄ₆があ
るセグメントの複数個（図示例では５個）８ｓ₁〜８ｓ₅
を長手方向に突き合わせ状に形成したもので、両端のセ
グメント８ｓ₁，８ｓ₅のそれぞれの外側にある二つの電
極８ｄ₁，８ｄ₆の間には、後述するように電源部５から
の電力供給により、所定の高周波の微弱電流、例えば２
０ＫＨｚ、３〜５μＡの電流が定常的に流されるように
なっている。また、圧力センサ９は、ピエゾ抵抗素子を
利用したもので、これには、電源部５から所定のバイア
ス交流電圧が印加されるようになっている。

【００１４】前記計測送信部３は、多機能カテーテル２
から得られる心室容積信号、心室圧信号および心電図信
号を時分割多重化して送信する部分で、図３に示すよう
に、その信号入力側には、心室容積信号であるコンダク
タンス信号用として複数個（図示例では３個）の信号検
出部１０₁，１０₂，１０₃（１０と総称）と、心内心電
図信号用として１個の信号検出部１１と、心室圧信号用
として１個の信号検出部１２とを備えており、これらの
信号検出部１０，１１，１２から４チャンネル以上（図
示例では５チャンネル）の検出信号が出力されるように
なっている。

【００１５】前記の信号検出部１０，１１，１２のう
ち、心室容積信号用の信号検出部１０は、コンダクタン
スカテーテル８の中間部分にある３個のセグメント８ｓ
₂，８ｓ₃，８ｓ₄のそれぞれに対応して設けられてお
り、中間部分の各セグメント８ｓ ₂（８ｓ₃あるいは８ｓ
₄）の両端の電極８ｄ₂，８ｄ₃（８ｄ₃，８ｄ₄あるいは
８ｄ₄，８ｄ₅）から信号を取り込む差動増幅器１３₁，
１３₂，１３₃と、帯域通過フィルタ１４₁，１４₂，１４
₃と、検波器１５₁，１５₂，１５₃とからなる。帯域通過
フィルタ１４₁，１４₂，１４₃は、心内心電図信号のよ
うな他の信号の混入を排除するためのものである。検波
器１５₁，１５₂，１５₃は、帯域通過フィルタ１４₁，１
４₂，１４₃の出力から高周波成分を取り除いて低周波の
信号成分を取り出すものである。

【００１６】心内心電図信号用の信号検出部１１は、コ
ンダクタンスカテーテル８の両端にある二つの電極８ｄ
₁，８ｄ₅に接続された差動増幅器１１Ａと、低域通過フ
ィルタ１６とからなる。また、心室圧信号用の信号検出
部１２は、圧力センサ９に接続された差動増幅器１７で
構成されている。

【００１７】計測送信部３には、また、前記信号検出部
１０，１１，１２から出力される複数チャンネルの信号
を時分割多重化された変調パルス（この実施例では位置
変調パルスを例示するがこの変調方式に限定されない）
に変換する多重化変換部があって、この多重化変換部に
は、前記信号検出部１０₁，１０₂，１０₃，１１，１２
から５チャンネルの信号を入力しその入力を高速で切り
換えるマルチプレクサ１８と、このマルチプレクサ１８
の単一の出力を位置変調パルス（ＰＰＭ波）に変換する
ＰＰＭ変換器１８Ａとが含まれる。マルチプレクサ１８
は、その入力切り換え動作により、５個の信号検出部１
０₁，１０₂，１０₃，１１，１２からの信号を次々サン
プリングして振幅変調パルス（ＰＡＭ波）のパルス列と
し、ＰＰＭ変換器１８Ａは、そのＰＡＭ波のパルス列を
位置変調パルスのパルス列に変換して送出する。この場
合、マルチプレクサ１８は、５チャンネル分の信号をサ
ンプリングした後、若干のインターバルをおいて次のサ
ンプリングを行うようになっており、したがって、ＰＰ
Ｍ変換器１８Ａからは、５チャンネル分の位置変調パル
スのパルス列がインターバルをおいて出力される。

【００１８】計測送信部３にはさらに、前記ＰＰＭ変換
器１８Ａの出力である位置変調パルスを一定の搬送波に
より送信する送信部があって、この送信部には、搬送波
を発生する発振器１９と、混合器２０と、高周波増幅器
２１とが含まれる。ＰＰＭ変換器１８Ａからの位置変調
パルスのパルス列は、混合器２０で搬送波に載せられた
のち、高周波増幅器２１で増幅されて送信アンテナ４に
送り出され、送信アンテナ４から外部に送信される。

【００１９】電源部５には、電池２２と、高周波電源回
路２３と、バイアス電源回路２４とがある。電池２２か
らは計測送信部３の各部に所要の電力が供給されるほ
か、高周波電源回路２３からの電力供給で、コンダクタ
ンスカテーテル８の両端の電極８ｄ₁，８ｄ₆の間には、
所定の高周波の微弱電流が定常的に流される。また、バ
イアス電源回路２４から多機能カテーテル２内の圧力セ
ンサ９に所定のバイアス交流電圧が印加される。

【００２０】次に、図４は上記構成のテレメトリー装置
の動作を示すための波形図であって、この図に基づい
て、テレメトリー装置の動作を説明する。測定にあたっ
ては、まず、多機能カテーテル２を小動物の心臓の心室
内に導入する。その場合、小動物に麻酔をかけて開腹
し、多機能カテーテル２を心臓にセットするが、そのの
ち、テレメトリー装置の他の部分も小動物の体内に埋め
込んで開腹部を閉じ、小動物を覚醒状態に戻して、自由
に動いて通常の生活ができるようにする。

【００２１】上記のようにセットし装置を起動させる
と、多機能カテーテル２のコンダクタンスカテーテル８
の部分では心室容積信号であるコンダクタンス信号およ
び心電図信号が、また圧力センサ９では心室圧信号がそ
れぞれ発生し、これらの信号は、対応する信号検出部１
０，１１，１２により検出、増幅されて、図４の（Ａ）
〜（Ｅ）に示す波形の信号としてマルチプレクサ１８に
送られる。なお、図４において（Ａ）〜（Ｃ）はコンダ
クタンスカテーテル８の中間部分にあるセグメント８ｓ
₂，８ｓ₃，８ｓ₄から得られる信号を示し、（Ｄ）は圧
力センサ９から得られる心室圧信号を示し、（Ｅ）は心
内心電図信号を示している。

【００２２】上記のように、マルチプレクサ１８には５
チャンネルの信号が入力するが、マルチプレクサ１８
は、図４の（Ｆ）に示すようなタイミングで入力を切り
換えており、そのため、５チャンネルの信号が所定の順
に次々とサンプリングされてそれぞれ振幅変調パルス
（ＰＡＭ波）として取り込まれ、その取り込み順に単一
の出力部から出力される。したがって、マルチプレクサ
１８からは、図４の（Ｇ）に示すように、５チャンネル
の信号が時分割多重化された形のＰＡＭ波のパルス列が
出力される。そして、このＰＡＭ波のパルス列は、次の
ＰＰＭ変換器１８Ａで、図４の（Ｈ）に示すような、振
幅が一定の位置変調パルス（ＰＰＭ波）に変換される。

【００２３】複数チャンネルの信号を時分割多重化した
形の位置変調パルスのパルス列は、混合器２０で搬送波
に載せられ、高周波増幅器２１で増幅され、送信アンテ
ナ４から外部に送信される。場合により高周波増幅器２
１は無くてもよい。この場合、計測送信部３には単一の
搬送波による送信部があればよく、複数チャンネルの検
出信号をＦＭ変調により周波数多重化する場合に比べ、
変調の回路部分が小型化する。

【００２４】また、多機能カテーテル２に含まれる、ピ
エゾ抵抗素子を利用した圧力センサ９は、圧電素子を利
用した圧力センサに比べ、緩やかな圧力変化に対する応
答性に優れ、変化が緩やかな心室圧を正確に検出するこ
とができる。さらに、計測送信部３に心内心電図信号に
対応する信号検出部１１があることで、心室容積信号、
心室圧信号のほかに、心内心電図信号も計測することが
でき、心臓の機能をより的確に評価することが可能にな
る。なお、上記のテレメトリー装置により実際に得られ
る信号と、その利用の仕方については、後に具体例を挙
げて説明する。

【００２５】以上のように、本実施形態のテレメトリー
装置１では、心室容積信号と心室圧信号と心内心電図信
号とが時分割多重化され、位置変調パルスのパルス列に
変換された上で一定の搬送波により送信されるのである
が、この送信信号を受信する側では、受信波を検波して
多重化信号である位置変調パルスのパルス列を取り出
し、そのパルス列を、前記計測送信部３における多重化
変換部（マルチプレクサ１８とＰＰＭ変換器１８Ａ）と
は逆動作する復調分配部によりＰＡＭ波に戻して複数チ
ャンネルに分配し、各チャンネルのＰＡＭ波を低域通過
フィルタのような復元器でアナログ信号に復元すればよ
い。

【００２６】その具体例を図５に示す。図５は、前記テ
レメトリー装置１からの送信信号を受信し処理する受信
装置の回路構成を示すブロック図である。図５に示すよ
うに、受信装置２５は、受信アンテナ２６を通じて入力
する信号をその周波数のまま増幅する高周波増幅器２７
と、受信信号を検波して位置変調パルスのパルス列を取
り出す検波器２８と、位置変調パルスを振幅変調パルス
（ＰＡＭ波）に変換するＰＰＭ復調器２９と、復調され
たＰＡＭ波を各チャンネルに分配するデマルチプレクサ
３０とを備えており、デマルチプレクサ３０の出力各チ
ャンネルからは、テレメトリー装置１でのいずれかのチ
ャンネルの検出信号をサンプリングした形のパルス信号
が次々と出力される。この場合、復調されたＰＡＭ波の
分配動作は、送信側のテレメトリー装置での時分割多重
化の動作とタイミングに合わせる必要があるが、本実施
形態では、テレメトリー装置から送られて来る５チャン
ネル分の位置変調パルスのパルス列と次のパルス列との
間にインターバルがあるので、受信側では、このインタ
ーバルにより同期をとり、インターバルの後にパルス列
が入力するのに伴い、デマルチプレクサ３０の出力切り
換えが行われるようにすることで、送信側の時分割多重
化とタイミングを合わせるようにしている。

【００２７】そして、デマルチプレクサ３０の出力側に
は各チャンネル毎に低域通過フィルタ３１₁〜３１₅が設
けられている。これらの低域通過フィルタ３１₁〜３１₅
により、各チャンネルに次々と入力する振幅変調パルス
から連続的に変化するアナログ信号が復元される。この
復元信号は低周波増幅器３２₁〜３２₅により増幅され
て、図外の表示器、記録装置等の所要の装置に送られ
る。

【００２８】次に、図６ないし図９により、上記のテレ
メトリー装置および受信装置により実際に得られる信号
と、その利用の仕方を説明する。まず、図６は、検体で
あるラットＮｏ．１（Ｓｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙの
雄、体重５８０ｇ）が覚醒して自由に行動しうる状態に
あるときに得られた信号の波形図で、（Ａ）は心内心電
図信号を、（Ｂ）は左心室の心室圧を、（Ｃ）は左心室
の心室容積を、（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）はそれぞれコンダク
タンスカテーテルの各セグメントの容積信号を示してい
る。（Ｃ）の心室容積信号は、各セグメントの心室容積
信号（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）から求められる。

【００２９】次に、図７ないし図９は、覚醒して自由に
行動しうる状態にあるラットに所要の負荷をかけた場合
の信号を示す図であり、図７は前記検体であるラットＮ
ｏ．１に負荷として上行大動脈をクランプした場合を示
し、図８は別の検体であるラットＮｏ．２（Ｓｐｒａｇ
ｕｅ−Ｄａｗｌｅｙの雄、体重４５０ｇ）に負荷として
下大静脈をクランプした場合を示し、図９は、さらに別
の検体であるラットＮｏ．３（Ｓｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗ
ｌｅｙの雄、体重４７０ｇ）に負荷として上行大動脈を
クランプした場合を示している。そして、これら図７な
いし図９において、（Ａ）は心内心電図信号の波形を、
（Ｂ）は左心室の心室圧信号の波形を、（Ｃ）は左心室
の心室容積信号の波形をそれぞれ示している。そして、
図７〜図９各図の（Ｄ）は、横軸に心室容積を、縦軸に
心室圧をとった圧容積関係図で、この関係図では、所要
の負荷条件の下での複数の圧容積ループを得て、この圧
容積ループの収縮末期の圧容積点を結んだラインＬを求
めている。このラインＬは、その傾きから検体の心臓の
能力を判定できるもので、急峻な傾きのラインＬは強い
心臓を示し、緩やかな傾きのラインＬは弱い心臓を示
す。したがって、図７〜図９の各（Ｄ）を見比べると、
Ｅｅｓ（Elastance end systole）は、図７のラットは
１４９５ｍｍＨｇ／ｍｌ、図８のラットは１４８５ｍｍ
Ｈｇ／ｍｌ、図９のラットは１７５８ｍｍＨｇ／ｍｌと
なり、図９（Ｄ）でのラインＬのＥｅｓが他の図のライ
ンＬよりも急峻であるから、ラットＮｏ．３の心臓が強
く、他のラットＮｏ．１やラットＮｏ．２の心臓は相対
的に弱いことが分かる。

【００３０】

【発明の効果】上記のように、本発明の請求項１に記載
の装置は、小動物の心室内に導入される多機能カテーテ
ルと、この多機能カテーテルから得られる、少なくとも
心室容積信号および心室圧信号を時分割多重化してアン
テナから送信する計測送信部と、前記多機能カテーテル
および計測送信部に所要の電力を供給する電源部とを備
え、前記多機能カテーテルは、複数のセグメントからな
り両端の電極間に所定の高周波の微弱電流が流されるコ
ンダクタンスカテーテルと、このコンダクタンスカテー
テルの中途部に設けられた圧力センサとからなり、前記
計測送信部は、コンダクタンスカテーテルのセグメント
の電極と圧力センサとにそれぞれ接続される信号検出部
と、これら信号検出部から出力される複数チャンネルの
信号を時分割多重化された変調パルスに変換する多重化
変換部と、前記の変調パルスを一定の搬送波により送信
する送信部とを有する構成のもので、多機能カテーテル
にはコンダクタンスカテーテルと圧力センサとが含まれ
ているから、心臓の心室容積と心室圧とを同一条件で同
時的に計測することができ、心臓機能の解析を正確に行
うことが可能になる。

【００３１】また、本発明の装置では、多チャンネルの
信号を時分割多重化して変調パルスに変換して送信する
ようにしているから、従来のこの種の装置のようにＦＭ
変調により周波数多重化するものに比べ、変調等の回路
部分が小型化し、全体を小動物の体内に埋設しうる程度
の大きさにすることができる。したがって、装置の全体
を小動物の体内に無理なく埋め込むことができ、埋設の
のち小動物を覚醒状態に戻し、小動物に通常の生活をさ
せることが可能で、それによって通常の覚醒状態での心
臓機能の測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る小動物埋設用心室容
積および心室圧同時連続測定テレメトリー装置の外観図
である。

【図２】上記装置の一部である多機能カテーテルの拡大
平面図である。

【図３】上記装置の全体の回路構成を示すブロック図で
ある。

【図４】上記装置の動作を示すための波形図である。

【図５】上記装置からの送信信号を受信し処理する受信
装置の回路構成を示すブロック図である。

【図６】上記装置により検体ラットＮｏ．１から得られ
た信号の波形図で、（Ａ）は心内心電図信号を、（Ｂ）
は左心室の心室圧を、（Ｃ）は左心室の心室容積を、
（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）はそれぞれコンダクタンスカテーテ
ルの各セグメントの容積信号を示している。

【図７】上記装置により所要の負荷条件下の検体ラット
Ｎｏ．１から得られた信号を示す図で、（Ａ）は心内心
電図信号の波形を、（Ｂ）は左心室の心室圧信号の波形
を、（Ｃ）は左心室の心室容積信号の波形をそれぞれ示
し、（Ｄ）は圧容積関係図である。

【図８】上記装置により所要の負荷条件下の検体ラット
Ｎｏ．２から得られた信号を示す図で、（Ａ）は心内心
電図信号の波形を、（Ｂ）は左心室の心室圧信号の波形
を、（Ｃ）は左心室の心室容積信号の波形をそれぞれ示
し、（Ｄ）は圧容積関係図である。

【図９】上記装置により所要の負荷条件下の検体ラット
Ｎｏ．３から得られた信号を示す図で、（Ａ）は心内心
電図信号の波形を、（Ｂ）は左心室の心室圧信号の波形
を、（Ｃ）は左心室の心室容積信号の波形をそれぞれ示
し、（Ｄ）は圧容積関係図である。

【図１０】コンダクタンスカテーテルの使用状態を示す
説明図である。

【図１１】上記のコンダクタンスカテーテルから得られ
る信号の波形図である。

【符号の説明】

２多機能カテーテル３計測送信部５電源部８コンダクタンスカテーテル８ｓ₁〜８ｓ₅ セグメント、８ｄ₁〜８ｄ₆ 電極９圧力センサ１０（１０₁〜１０₃）信号検出部（心室容積信号
用）１１信号検出部（心内心電図信号用）１２信号検出部（心室圧信号用）１８マルチプレクサ（多重化変換部の一部）１８ＡＰＰＭ変換器（多重化変換部の一部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599161856 砂川賢二大阪府茨木市北春日丘３−９−16 (72)発明者砂川賢二大阪府茨木市北春日丘３−９−16 Ｆターム(参考） 4C017 AA08 AA19 AB10 AC03 BC07 FF01 4C027 AA02 AA06 DD05 EE03 EE05 FF01 FF02 GG00 JJ03 KK00 KK01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】小動物の心室内に導入される多機能カテ
ーテルと、この多機能カテーテルから得られる、少なく
とも心室容積信号および心室圧信号を時分割多重化して
アンテナから送信する計測送信部と、前記多機能カテー
テルおよび計測送信部に所要の電力を供給する電源部と
を備え、前記多機能カテーテルは、複数のセグメントからなり両
端の電極間に所定の高周波の微弱電流が流されるコンダ
クタンスカテーテルと、このコンダクタンスカテーテル
の中途部に設けられた圧力センサとからなり、前記計測送信部は、コンダクタンスカテーテルのセグメ
ントの電極と圧力センサとにそれぞれ接続される信号検
出部と、これら信号検出部から出力される複数チャンネ
ルの信号を時分割多重化された変調パルスに変換する多
重化変換部と、前記の変調パルスを一定の搬送波により
送信する送信部とを有することを特徴とする小動物埋設
用心室容積および心室圧同時連続測定テレメトリー装
置。
【請求項２】多機能カテーテルに含まれる圧力センサ
は、ピエゾ抵抗素子を利用した圧力センサである請求項
１に記載の小動物埋設用心室容積および心室圧同時連続
測定テレメトリー装置。
【請求項３】計測送信部には、心内心電図信号に対応
する信号検出部が含まれる請求項１または２に記載の小
動物埋設用心室容積および心室圧同時連続測定テレメト
リー装置。
【請求項４】計測送信部に含まれる多重化変換部は、
複数チャンネルの入力を切り換えるマルチプレクサと、
このマルチプレクサの出力を変調パルスに変換するＰＰ
Ｍ変換器とからなるものである請求項１、２または３に
記載の小動物埋設用心室容積および心室圧同時連続測定
テレメトリー装置。