JP2014184052A - Nerve stimulation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、神経刺激装置、より詳しくは、血管内に留置されて神経を刺激する電極を備えた神経刺激装置に関する。 The present invention relates to a nerve stimulation device, and more particularly to a nerve stimulation device including an electrode that is placed in a blood vessel and stimulates a nerve.
従来、神経組織に電気刺激を与えることによる治療法の研究が行われてきた。そのような用途に用いられる神経刺激装置として、血管内に電極を留置し、当該電極により血管に隣接する神経を血管壁越しに刺激することが提案されている。対象の神経としては、例えば迷走神経が挙げられ、これを機激することで、心拍数を低下させる等の所望の効果をもたらす。
迷走神経を刺激する治療の場合、心拍数が上昇している、又は頻脈になっている等の事象を検出して刺激を行う必要がある。このため、神経刺激装置には、心拍数や心電波形等の生体情報を検出する機構が接続され、入力される生体情報が監視される。
特許文献1に記載の神経刺激デバイスでは、血管内に留置された複数の双極リードで心電信号が取得される。この双極リードは心電信号の取得に加えて心臓ペーシングも可能に構成されている。
Conventionally, research on treatment methods by applying electrical stimulation to nerve tissue has been performed. As a nerve stimulating device used for such an application, it has been proposed to place an electrode in a blood vessel and stimulate the nerve adjacent to the blood vessel through the blood vessel wall by the electrode. Examples of the target nerve include the vagus nerve, and by stimulating this, a desired effect such as lowering the heart rate is brought about.
In the case of treatment that stimulates the vagus nerve, it is necessary to perform stimulation by detecting an event such as an increase in heart rate or tachycardia. For this reason, a mechanism for detecting biological information such as a heart rate and an electrocardiographic waveform is connected to the nerve stimulation device, and the input biological information is monitored.
In the nerve stimulation device described in Patent Document 1, an electrocardiogram signal is acquired by a plurality of bipolar leads placed in a blood vessel. This bipolar lead is configured to allow cardiac pacing in addition to the acquisition of an electrocardiographic signal.
特許文献1に記載の神経刺激デバイスでは、神経刺激を行う電極と心電信号を取得する双極リードとが近接しており、かつ電気的インピーダンスの低い血液中に配置されているため、神経刺激が行われると刺激パルスの影響を受けて心電信号が正しく検出できない恐れがある。
心電信号に刺激パルス由来のノイズが混入すると、心拍数を正しく計測することが困難となるという問題がある。
In the nerve stimulation device described in Patent Document 1, an electrode that performs nerve stimulation and a bipolar lead that acquires an electrocardiogram signal are close to each other and are disposed in blood with low electrical impedance. If performed, the electrocardiogram signal may not be correctly detected due to the influence of the stimulation pulse.
When noise derived from a stimulation pulse is mixed in an electrocardiogram signal, there is a problem that it is difficult to correctly measure the heart rate.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、心電信号をより正確に取得できる神経刺激装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It aims at providing the nerve stimulation apparatus which can acquire an electrocardiogram signal more correctly.
本発明は、生体に留置されて神経に電気刺激を行う神経刺激装置であって、神経に前記電気刺激を印加する刺激電極と、一方の端部が前記刺激電極に接続されたリード部とを有する神経刺激電極と、前記リード部の他方の端部に接続され、前記電気刺激を印加させるための神経刺激信号を生成する刺激発生装置と、少なくとも一つが前記リード部から離間しないように前記リード部上に設けられた、二つ以上の生体情報取得電極とを備えることを特徴とする。 The present invention relates to a nerve stimulation device that is placed in a living body and performs electrical stimulation on nerves, and includes a stimulation electrode that applies the electrical stimulation to nerves, and a lead portion having one end connected to the stimulation electrode. A nerve stimulation electrode having a nerve stimulation signal that is connected to the other end of the lead portion and generates a nerve stimulation signal for applying the electrical stimulation; and at least one of the leads is not separated from the lead portion. It comprises two or more biological information acquisition electrodes provided on the part.
前記リード部上に設けられた生体情報取得電極は、粘着部を有し、生体表面に粘着固定可能であってもよい。 The biological information acquisition electrode provided on the lead part may have an adhesive part and be adhesively fixable on the surface of the biological body.
前記生体情報取得電極の一つが前記刺激発生装置上に設けられてもよい。
このとき、前記刺激発生装置上に設けられた生体情報取得電極は、粘着部を有し、生体表面に粘着固定可能であってもよい。
One of the biological information acquisition electrodes may be provided on the stimulus generator.
At this time, the biological information acquisition electrode provided on the stimulus generator may have an adhesive portion and can be adhesively fixed to the biological surface.
前記生体情報取得電極は3つ以上設けられ、その一つが基準電極とされて心電波形が取得されてもよい。 Three or more biological information acquisition electrodes may be provided, one of which may be a reference electrode, and an electrocardiographic waveform may be acquired.
本発明の神経刺激電極によれば、心電信号をより正確に取得することができる。 According to the nerve stimulation electrode of the present invention, an electrocardiographic signal can be acquired more accurately.
本発明の第一実施形態について、図1から図4(b)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の全体構成を示す模式図である。神経刺激装置1は、神経刺激信号を発生する刺激発生装置10と、患者等の血管内に留置される神経刺激電極20とを備えている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4B.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a nerve stimulation apparatus 1 of the present embodiment. The nerve stimulation device 1 includes a
神経刺激電極20は、患者等の血管内に留置されて、刺激発生装置10で生成された神経刺激信号を生体組織に印加し、神経への電気刺激を行う。
神経刺激電極20は、血管内に保持される留置部30と、留置部30と刺激発生装置10とを接続するリード部21とを備えている。
The
The
留置部30は、複数の付勢部材31と、付勢部材31の一つに取り付けられた一対の刺激電極33A、33Bとを備えている。
各付勢部材31は、留置される血管壁の変形に抗して一定の形状を保持可能な程度の剛性を有しており、例えばニッケルチタン製の超弾性ワイヤ等を用いて好適に形成することができる。各付勢部材31の表面は、図示しないポリウレタン等の生体適合性樹脂で被覆され、血管壁を傷つけにくく構成されている。付勢部材31の表面には、さらに血栓防止のためのコーティングや薬剤等が配置されてもよい。
The indwelling
Each
図1に示すように、各付勢部材31の基端側は、リード部21の先端部に接続されている。各付勢部材31は、外力が作用しない自然状態において、図2に示すように、リード部21に対する接続部位から、まずリード部21の径方向外側かつリード部21の先端よりも先端側(以下、「前方」と称する。)に向かって延び、その後緩やかにカーブしながらリード部21の軸線に接近して束ねられている。
As shown in FIG. 1, the proximal end side of each
一対の刺激電極33Aおよび33Bは、複数の付勢部材31のうちの一つの長手方向中間部に配置されており、外周面の少なくとも一部に導電性の電極面を露出させている。刺激電極33A、33Bの材料としては、生体適合性に優れた金属材料が好ましく、例えば、白金イリジウム合金等の貴金属材料を挙げることができる。本実施形態では、先端側の刺激電極33Aが負極、もう一方の刺激電極33Bが正極となっており、それぞれ図示しない配線によって刺激発生装置10と接続されている。刺激電極の数は一対に限られず、複数設けられてもよい。
The pair of stimulation electrodes 33 </ b> A and 33 </ b> B is disposed in one longitudinal direction intermediate portion of the plurality of biasing
リード部21は、絶縁性被覆22およびコネクタ23を備えた公知の構成を有し、長尺かつ可撓性を有するように構成されている。刺激電極33A、33Bに接続された配線は、付勢部材31に設けられた被覆内およびリード部21の絶縁性被覆22内を通り、コネクタ23を介して刺激発生装置10に接続されている。
The
リード部21における、刺激発生装置10側には、一対の検出電極(生体情報取得電極)24、25が取り付けられている。検出電極24、25はそれぞれ導電性の電極部24a、25aと、粘着パッド24b、25bとを有している。各電極部24a、25aは、リード部21内に配置された図示しない配線を介して刺激発生装置10と接続されている。粘着パッド24b、25bは、患者等の体表面に繰り返し粘着および剥離可能な公知のものであり、粘着されることにより、リード部21および電極部24a、25aを体表面に支持する。
一対の検出電極24、25は、リード部21を好適に支持できるよう、リード部21から離間せず、常にリード部21上に位置するように取り付けられている。
A pair of detection electrodes (biological information acquisition electrodes) 24 and 25 are attached to the
The pair of
図2は、刺激発生装置10のブロック図である。刺激発生装置10は、神経刺激信号を生成する刺激生成部11と、検出電極24、25の検出した電位変化に基づいて心拍数等の生体情報を取得する生体情報取得部12と、刺激発生装置10全体の制御を行う制御部13とを備えている。
生体情報取得部12は、検出電極24、25の検出した生体の電位変化にもとづいて心電波形を取得し、当該心電波形のR−R間隔等に基づいて、患者等の心拍数を取得する。
制御部13は、刺激生成部11および生体情報取得部12に接続されており、生体情報取得部12から受信した心拍数が所定の条件となったときに、神経刺激信号を発生させるよう刺激生成部11に指示する。神経刺激信号の態様は、あらかじめ制御部13に予めプログラム等の形で設定されてもよいし、刺激発生装置に入力のためのインターフェース部を設け、使用者、医師等の操作入力等により設定できるようにしてもよい。
刺激生成部11は、刺激発生装置10に内蔵された図示しない電源と接続されており、制御部13の指示に応じて神経刺激信号を生成する。生成された神経刺激信号は、リード部21を通って刺激電極33A、33Bに送られ、生体に印加される。
FIG. 2 is a block diagram of the
The biological
The
The stimulus generator 11 is connected to a power source (not shown) built in the
上記の構成を備えた神経刺激装置1の使用時の動作について説明する。
術者は、患者の血管に小切開を加えて開口を形成し、筒状のイントロデューサー等を血管内に挿入する。そして、留置部30の各付勢部材31を、リード部21の軸線に沿うような直線状に変形させてからシース等の管状部材に挿入し、管状部材をイントロデューサー等に挿入する。管状部材の先端部を刺激する神経に近い留置部位まで移動させ、管状部材の先端から留置部30を突出させると、各付勢部材31が元の形状に復帰しあるいは復帰しようとし、血管の内壁(血管壁)に接触して、刺激電極33A、33Bが血管壁に接触した状態で血管内に保持される。
Operation during use of the nerve stimulation apparatus 1 having the above configuration will be described.
The surgeon makes a small incision in the patient's blood vessel to form an opening, and inserts a cylindrical introducer or the like into the blood vessel. Then, each
留置部30の位置が定まったら、術者はイントロデューサーを抜去するあるいは引き裂く等により取り除く。これにより、留置部20が患者の血管内の所定位置に留置される。管状部材は、除去してもしなくてもいずれでもよい。
一対の検知電極24、25は、図3に示すように、留置部30が上述の所定位置に留置された状態において体外に位置するリード部21上に設けられている。術者は、体外にあるリード部21を体表面に這わせるように配置して、検出電極24、25の粘着パッド24b、25bを患者の皮膚に貼り付ける。刺激発生装置10が粘着テープ等により患者の体表面や衣服等に固定されると、神経刺激装置1全体の留置が完了する。
When the position of the indwelling
As shown in FIG. 3, the pair of
神経刺激電極20の留置中は、検出電極24、25の検出した情報に基づいて生体情報取得部12で心拍数が随時取得され、監視される。心拍数が所定の条件となると、制御部13の指令により刺激生成部11で神経刺激信号が生成されて刺激電極33A、33Bに印加される。刺激電極33A、33Bから組織に印加される電気刺激により、対象の神経が血管壁越しに刺激されて治療が行われる。
While the
本実施形態の神経刺激装置1によれば、生体情報取得のための情報を検出する検出電極24、25が、留置部30の留置時に体外に位置するリード部21上に設けられているため、神経刺激を行う刺激電極33A、33Bとの間に十分な距離が保たれる。その結果、検出電極24、25には神経刺激によるノイズが入りにくく、正確な生体情報を取得して適切な治療を行うことができる。
According to the nerve stimulation apparatus 1 of the present embodiment, the
また、検出電極24、25が、常にリード部21上に位置するように設けられているため、リード部からさらに配線が延びることがなく、体外の線状部位を実質的にリード部21のみとすることができ、装置構成を簡素にするとともに、留置時の患者の煩わしさを低減することができる。
In addition, since the
さらに、検出電極24、25は粘着パッド24b、25bを有しているため、粘着パッドを皮膚等の体表面にはりつけることで、リード部21も体表面に固定することができる。その結果、留置を簡便に行うことができ、留置後の体外のリード部の位置も安定させることができる。体外のリード部のずれは、ひいては体内における留置部30のずれの原因となるため、神経刺激装置1による治療の確実性にも寄与する。
Furthermore, since the
本実施形態においては、留置部30の体内留置時において一対の検出電極の両方が体外に位置する例を説明したが、図4および図5に示すように、検出電極の一方の電極部24aが留置部30に配置されたり、体内に位置するリード部21上に配置されたりしてもよい。ただし、電極部24aが刺激電極33A,33Bに近いほど神経刺激時にノイズが入る確率が高くなるため、電極部24aを体内に配置する場合は、できるだけ刺激電極から離れた位置に配置するのが好ましい。
In the present embodiment, an example in which both of the pair of detection electrodes are located outside the body when the indwelling
次に、本発明の第二実施形態について、図6を参照して説明する。本実施形態と第一実施形態との異なるところは、生体情報取得電極として、基準電極をさらに備える点である。なお、以降の説明において、すで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。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference between this embodiment and the first embodiment is that a reference electrode is further provided as a biological information acquisition electrode. In the following description, the same components as those already described are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
図6は、本実施形態の神経刺激装置51の構成を示す模式図である。刺激発生装置10の外表面には、基準電極52が設けられている。基準電極52は、電極部52aおよび粘着部52bを有している。電極部52aは、刺激発生装置の生体情報取得部12に接続されている。粘着部52bとしては、粘着部24b、25bと同様のものを用いることができる。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the
神経刺激装置51の留置時には、粘着部52bを体表面に貼り付けると、電極部52aとともに刺激発生装置10が体表面に固定される。
留置後は、検出電極24、25に基準電極52を加えた3極の情報に基づいて心電波形が取得される。
When the
After indwelling, an electrocardiographic waveform is acquired based on tripolar information obtained by adding the
本実施形態の神経刺激装置51においても、第一実施形態の神経刺激装置1と同様に、正確な生体情報を取得して適切な治療を行うことができる。
Also in the
また、基準電極52を備えているため、3極により心電波形を取得することができる。その結果、心電信号に混入したノイズや体動などによる信号基線の動揺の影響を、公知の補正手法を用いて低減することができ、取得される生体情報の精度をさらに高めることができる。
さらに、基準電極52が刺激発生装置10上に設けられているため、基準電極を固定することにより、刺激発生装置の固定も行うことができ、留置作業を簡便にすることができる。
In addition, since the
Furthermore, since the
本実施形態では、基準電極が刺激発生装置上に設けられた例を説明した。上述の留置作業を簡便にする効果は失われるが、基準電極が留置される位置にはこれには限られず、リード部21上や留置部30上に設けられても構わない。一般的に、2極の電極は心臓を中心に右上から左下方向に挟む位置に設置することにより、信号レベルが大きく取得出来る為、心拍数計測には有利である。この場合、基準電極は心臓に対して左上、あるいは右下の他の2極からの距離が等間隔となる位置が望ましい。ただし、リード線の引き回し等の事情で完全に等間隔とならない場合でも、ノイズ低減の効果は期待できる。
In the present embodiment, the example in which the reference electrode is provided on the stimulus generator has been described. Although the effect of simplifying the indwelling operation described above is lost, the position where the reference electrode is indwelled is not limited to this, and may be provided on the
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。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the combinations of the components or the components may be changed without departing from the spirit of the present invention. It is possible to make various changes to or delete them.
例えば、上述の第二実施形態では、刺激発生装置上に基準電極を設ける例を説明したが、これに代えて、検出電極の一方を刺激発生装置に設けてもよい。このようにすると、基準電極を備えない構成でも、体表面に固定する電極と刺激発生装置とを同一操作で固定することができる。 For example, in the second embodiment described above, the example in which the reference electrode is provided on the stimulus generator has been described, but instead of this, one of the detection electrodes may be provided in the stimulus generator. If it does in this way, even if it is composition which is not provided with a reference electrode, an electrode fixed to a body surface and a stimulus generating device can be fixed by the same operation.
また、公知のスナップボタン機構等を用いることにより、検出電極や基準電極をリード部に対して着脱自在に構成してもよい。このとき、スナップボタン機構をリード部上に検出電極等の数以上の複数設けておくと、検出電極等の取り付け位置を患者等に応じて調節することができる。さらに、検出電極等が取り付けられなかったスナップボタン機構に、電極部を有さない粘着パッドを取り付ければ、リード部をより安定した状態で体表面に固定することも可能である。 Further, the detection electrode and the reference electrode may be configured to be detachable from the lead portion by using a known snap button mechanism or the like. At this time, if a plurality of snap button mechanisms such as detection electrodes or more are provided on the lead portion, the attachment position of the detection electrodes can be adjusted according to the patient or the like. Furthermore, if an adhesive pad that does not have an electrode portion is attached to a snap button mechanism to which a detection electrode or the like is not attached, the lead portion can be fixed to the body surface in a more stable state.
1、51 神経刺激装置
10 刺激発生装置
20 神経刺激電極
21 リード部
24、25 検出電極(生体情報取得電極)
24b、25b、52b 粘着部
33A、33B 刺激電極
52 基準電極(生体情報取得電極)
DESCRIPTION OF
24b, 25b,
Claims (5)
神経に前記電気刺激を印加する刺激電極と、一方の端部が前記刺激電極に接続されたリード部とを有する神経刺激電極と、
前記リード部の他方の端部に接続され、前記電気刺激を印加させるための神経刺激信号を生成する刺激発生装置と、
少なくとも一つが前記リード部から離間しないように前記リード部上に設けられた、二つ以上の生体情報取得電極と、
を備えることを特徴とする神経刺激装置。 A nerve stimulation device that is placed in a living body and electrically stimulates nerves,
A nerve stimulation electrode having a stimulation electrode for applying the electrical stimulation to a nerve, and a lead portion having one end connected to the stimulation electrode;
A stimulation generator that is connected to the other end of the lead portion and generates a nerve stimulation signal for applying the electrical stimulation;
Two or more biological information acquisition electrodes provided on the lead portion so that at least one is not separated from the lead portion;
A nerve stimulation device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013062055A JP2014184052A (en) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | Nerve stimulation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013062055A JP2014184052A (en) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | Nerve stimulation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014184052A true JP2014184052A (en) | 2014-10-02 |
Family
ID=51832221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013062055A Pending JP2014184052A (en) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | Nerve stimulation device |
Country Status (1)
Country | Link |
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2013
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