JP2015223421A - Nerve stimulation device - Google Patents

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明日香 末包
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nerve stimulation device capable of reducing occurrences of tachycardia even when pacing is induced, for example, by stimulating myocardial cells.SOLUTION: A nerve stimulation device 1A stimulates a nerve from inside a blood vessel, and includes a stimulation electrode 34 for applying electric stimulation through an inner wall of the blood vessel, and a control part for controlling a current or a voltage to be supplied to the stimulation electrode 34. The control part has, patterns for controlling the current or voltage, a first stimulation pattern of successively applying first stimulation waveforms repeated with a frequency greater than or equal to a frequency corresponding to an allowable maximum heart rate, and a second stimulation pattern of intermittently applying second stimulation waveforms repeated with a frequency less than or equal to the frequency corresponding to the allowable maximum heart rate.

Description

本発明は、経血管的に神経を刺激する治療デバイスである神経刺激装置に関する。   The present invention relates to a nerve stimulation apparatus that is a therapeutic device that stimulates nerves transvascularly.

従来、血管を通して神経幹を刺激するように構成された神経刺激装置が提案されている。例えば、特許文献1には、心臓の第1神経刺激部位に神経刺激を選択的に印加するために第1チャネルに接続され、心臓の第2神経刺激部位に神経刺激を選択的に印加するための第2チャネルに接続された神経刺激器を備える埋め込み可能医療装置が記載されている。
特許文献1に記載の装置においては、心臓の第1神経刺激部位は、上大静脈と大動脈との間の接合部の近位に位置するSVC−AO心臓脂肪組織を含み、心臓の第2神経刺激部位は、洞房(SA)結節に関連し、右心房と右肺静脈との間の接合部の近位に位置するPV心臓脂肪組織と、房室(AV)結節に関連し、下大静脈と左心房との間の接合部の近位に位置するIVC−LA心臓脂肪組織からなる脂肪組織の群から選択されることが記載されている。
Conventionally, a nerve stimulation device configured to stimulate a nerve trunk through a blood vessel has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a method for selectively applying a nerve stimulus to a first nerve stimulation site of the heart, which is connected to the first channel in order to selectively apply the nerve stimulation to the first nerve stimulation site of the heart. An implantable medical device is described comprising a neurostimulator connected to the second channel.
In the device described in Patent Document 1, the first nerve stimulation site of the heart includes SVC-AO cardiac adipose tissue located proximal to the junction between the superior vena cava and the aorta, and the second nerve of the heart The stimulation site is associated with the sinoatrial (SA) node, PV cardiac adipose tissue located proximal to the junction between the right atrium and the right pulmonary vein, and the atrioventricular (AV) node, the inferior vena cava It is described to be selected from the group of adipose tissue consisting of IVC-LA cardiac adipose tissue located proximal to the junction between the left atrium and the left atrium.

特表2008−532630号公報Special table 2008-532630 gazette

しかしながら、上記のような従来の神経刺激装置には、以下のような問題があった。
特許文献1には、「一部の実施形態は、神経脱分極(特に、副交感神経系のミエリン化された迷走神経線維)についての閾値が心筋組織の閾値よりずっと小さいため、心筋の脱分極と収縮を直接に誘発することなく、心筋を神経支配する自律神経を電気刺激する。さまざまな刺激周波数が、神経節後の神経線維(または、迷走神経刺激の場合は、神経節前の神経線維)を脱分極させるのに使用することができる」と記載されている。
このように、神経脱分極の閾値が心筋組織の閾値より小さくなるのは、特許文献1では、神経刺激部位が心臓脂肪組織を含んでおり、これにより刺激エネルギーが減衰して心筋細胞に伝わるためである。
しかし、心房に近い上大静脈や下大静脈を通じて神経刺激を行う場合、上大静脈や下大静脈には心筋細胞が存在していることがわかっている。
したがって、上大静脈や下大静脈から神経刺激を行うと、神経刺激のための電気信号が非常に薄い組織である血管内皮を通して心筋細胞に伝わるため、心筋細胞の興奮を引き起こしやすくなっている。心筋細胞が興奮するとペーシングを誘発してしまい、心疾患患者の治療に悪影響を及ぼす可能性があるという問題がある。
However, the conventional nerve stimulation apparatus as described above has the following problems.
In US Pat. No. 6,057,059, “Some embodiments have a threshold for myocardial tissue depolarization (especially myelinated vagus nerve fibers of the parasympathetic nervous system) that is much smaller than myocardial tissue threshold. Electrical stimulation of autonomic nerves that innervate the myocardium without directly inducing contraction, with various stimulation frequencies following the ganglion nerve fibers (or, in the case of vagus nerve stimulation, nerve fibers before the ganglion) Can be used to depolarize ".
As described above, the threshold value of nerve depolarization is smaller than the threshold value of the myocardial tissue because, in Patent Document 1, the nerve stimulation site includes cardiac adipose tissue, whereby the stimulation energy is attenuated and transmitted to the cardiomyocytes. It is.
However, when nerve stimulation is performed through the superior vena cava and inferior vena cava close to the atria, it is known that cardiomyocytes are present in the superior vena cava and inferior vena cava.
Therefore, when nerve stimulation is performed from the superior vena cava or the inferior vena cava, an electrical signal for nerve stimulation is transmitted to the myocardial cells through the vascular endothelium, which is a very thin tissue, so that the myocardial cells are easily excited. When cardiomyocytes are excited, pacing is induced, which may adversely affect the treatment of patients with heart disease.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、心筋細胞を刺激するなどしてペーシングを誘発しても頻脈状態の発生を抑制す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 problems, and provides a nerve stimulation device that can suppress the occurrence of a tachycardia state even when pacing is induced by stimulating cardiomyocytes or the like. With the goal.

上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様の神経刺激装置は、血管内から神経を刺激する神経刺激装置であって、血管の内壁を通して電気刺激を与えるための刺激電極と、該刺激電極に供給する電流または電圧を制御する制御部と、を備え、該制御部は、前記電流または電圧の制御パターンとして、許容上限心拍数に対応する周波数以上の周波数で繰り返される第1の刺激波形を連続的に印加する第1刺激パターンと、前記許容上限心拍数に対応する周波数以下の周波数で繰り返される第2の刺激波形を間欠的に印加する第2刺激パターンと、を有する、構成とする。   In order to solve the above problems, a nerve stimulation apparatus according to the first aspect of the present invention is a nerve stimulation apparatus that stimulates nerves from within a blood vessel, and includes a stimulation electrode for applying electrical stimulation through the inner wall of the blood vessel, A control unit that controls a current or voltage supplied to the stimulation electrode, and the control unit repeats at a frequency equal to or higher than a frequency corresponding to an allowable upper limit heart rate as the control pattern of the current or voltage. A configuration comprising: a first stimulation pattern that continuously applies a stimulation waveform; and a second stimulation pattern that intermittently applies a second stimulation waveform that is repeated at a frequency equal to or lower than a frequency corresponding to the allowable upper limit heart rate. And

上記神経刺激装置においては、前記第2の刺激波形における前記周波数は、2Hz以上2.5Hz以下であることが好ましい。   In the above nerve stimulation apparatus, it is preferable that the frequency in the second stimulation waveform is 2 Hz to 2.5 Hz.

上記神経刺激装置においては、刺激対象の患者の心拍数を検知する心電信号検知部を備え、前記制御部は、前記第2の刺激波形における前記許容上限心拍数に対応する周波数以下の周波数を、前記心電信号検知部で検知された前記患者の心拍数に応じて設定することが好ましい。   The nerve stimulation apparatus includes an electrocardiogram signal detection unit that detects a heart rate of a patient to be stimulated, and the control unit has a frequency equal to or lower than a frequency corresponding to the allowable upper limit heart rate in the second stimulation waveform. It is preferable to set according to the heart rate of the patient detected by the electrocardiogram signal detection unit.

本発明の第2の態様の神経刺激装置は、血管内から神経を刺激する神経刺激装置であって、血管の内壁を通して電気刺激を与えるための刺激電極と、刺激対象の患者の心電信号を検知する心電信号検知部と、該心電信号検知部が検知した前記患者の心電信号に基づいて、心房不応期のタイミングを予測する心房不応期予測部と、前記刺激電極に供給する電流または電圧を制御する制御部と、を備え、該制御部は、前記電流または電圧の制御パターンとして、許容上限心拍数に対応する周波数以上の周波数で繰り返される第1の刺激波形を連続的に印加する第1刺激パターンと、前記心房不応期予測部によって予測された前記心房不応期のタイミングにおいて、電気刺激を行う第2の刺激波形を印加する第2刺激パターンと、を有する構成とする。   A nerve stimulation apparatus according to a second aspect of the present invention is a nerve stimulation apparatus that stimulates nerves from within a blood vessel, and includes a stimulation electrode for applying electrical stimulation through the inner wall of the blood vessel, and an electrocardiographic signal of a patient to be stimulated. An electrocardiogram signal detection unit to detect, an atrial refractory period prediction unit that predicts the timing of an atrial refractory period based on the electrocardiogram signal of the patient detected by the electrocardiogram signal detection unit, and a current supplied to the stimulation electrode Or a control unit that controls the voltage, and the control unit continuously applies a first stimulation waveform repeated at a frequency equal to or higher than the frequency corresponding to the allowable upper limit heart rate as the current or voltage control pattern. And a second stimulation pattern for applying a second stimulation waveform for performing electrical stimulation at the timing of the atrial refractory period predicted by the atrial refractory period prediction unit. .

本発明の神経刺激装置は、心房をペーシングしたとしても頻脈状態にならない刺激波形を印加して電気刺激を与えることができるため、心筋細胞を刺激するなどしてペーシングを誘発しても頻脈状態の発生を抑制することができるという効果を奏する。   Since the nerve stimulation apparatus of the present invention can apply electrical stimulation by applying a stimulation waveform that does not become tachycardia even when the atrium is paced, even if pacing is induced by stimulating myocardial cells, etc. There exists an effect that generation | occurrence | production of a state can be suppressed.

本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の構成を示す模式的な構成図である。It is a typical block diagram which shows the structure of the nerve stimulation apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 図1におけるD部の模式的な部分拡大図、およびそのE−E断面図である。It is the typical partial enlarged view of the D section in FIG. 1, and its EE sectional drawing. 本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の機能ブロック図ある。It is a functional block diagram of the nerve stimulation apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の第1刺激パターンを示す模式的なグラフ、およびそのF部の部分拡大図である。It is the typical graph which shows the 1st stimulation pattern of the nerve stimulation apparatus of the 1st Embodiment of this invention, and the elements on larger scale of the F section. 本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の第2刺激パターンを示す模式的なグラフ、およびそのG部の部分拡大図である。It is the typical graph which shows the 2nd stimulation pattern of the nerve stimulation apparatus of the 1st Embodiment of this invention, and the elements on larger scale of the G section. 患者に形成する開口の位置を説明する模式図、および本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の電極部を血管に導入した状態を説明する模式図である。It is the schematic diagram explaining the position of the opening formed in a patient, and the schematic diagram explaining the state which introduce | transduced the electrode part of the nerve stimulation apparatus of the 1st Embodiment of this invention into the blood vessel. 本発明の第2の実施形態の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 of the 2nd Embodiment of this invention. 心電信号の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of an electrocardiogram signal. 本発明の第2の実施形態の神経刺激装置の治療時の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation | movement at the time of the treatment of the nerve stimulation apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態の神経刺激装置の機能ブロック図ある。It is a functional block diagram of the nerve stimulation apparatus of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態の神経刺激装置の治療時の動作を示す心電信号および神経刺激パターンの一例を示す模式的なグラフである。It is a typical graph which shows an example of the electrocardiogram signal and nerve stimulation pattern which show the operation | movement at the time of the treatment of the nerve stimulation apparatus of the 3rd Embodiment of this invention.

以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted.

[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態の神経刺激装置について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の構成を示す模式的な構成図である。図2(a)は、図1におけるD部の模式的な部分拡大図である。図2(b)は、図2(a)におけるE−E断面図である。図3は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の機能ブロック図である。図4(a)は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の第1刺激パターンを示す模式的なグラフである。図4(b)は、図4(a)におけるF部の部分拡大図である。図5(a)は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の第2刺激パターンを示す模式的なグラフである。図5(b)は、図5(a)におけるG部の部分拡大図である。
図4(a)、(b)、図5(a)、(b)のグラフは、いずれも横軸が時間、縦軸が電流を示す。
[First Embodiment]
A nerve stimulation apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a schematic partial enlarged view of a portion D in FIG. FIG.2 (b) is EE sectional drawing in Fig.2 (a). FIG. 3 is a functional block diagram of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A is a schematic graph showing a first stimulation pattern of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4B is a partially enlarged view of a portion F in FIG. FIG. 5A is a schematic graph showing a second stimulation pattern of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG.5 (b) is the elements on larger scale of the G section in Fig.5 (a).
In the graphs of FIGS. 4A, 4B, 5A, and 5B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents current.

図1に示す本実施形態の神経刺激装置1Aは、患者の血管内に一定期間留置させ、血管の管壁を通して周囲の神経組織に電気的刺激を印加するためのものである。なお、神経刺激装置1Aは、体内にシステム全体を植え込む長期神経刺激装置とは異なり、短期神経刺激を行うことに適している。
神経刺激装置1Aは、電極ユニット2と、電極ユニット2に着脱可能とされた装置本体20Aとを備えている。
A nerve stimulation apparatus 1A of the present embodiment shown in FIG. 1 is for indwelling in a patient's blood vessel for a certain period and applying electrical stimulation to surrounding nerve tissue through the vessel wall of the blood vessel. The nerve stimulation apparatus 1A is suitable for performing short-term nerve stimulation unlike a long-term nerve stimulation apparatus in which the entire system is implanted in the body.
The nerve stimulation apparatus 1 </ b> A includes an electrode unit 2 and an apparatus body 20 </ b> A that can be attached to and detached from the electrode unit 2.

電極ユニット2は、互いに離間して配置された先端留め具31および基端留め具32と、端部が先端留め具31および基端留め具32にそれぞれ接続された4本のワイヤ部33と、4本のワイヤ部33のうちの1本に設けられた一対の刺激電極34と、先端部が刺激電極34に電気的に接続された配線部35とを有している。   The electrode unit 2 includes a distal end fastener 31 and a proximal end fastener 32 that are spaced apart from each other, four wire portions 33 each having an end connected to the distal end fastener 31 and the proximal end fastener 32, and It has a pair of stimulation electrodes 34 provided on one of the four wire portions 33 and a wiring portion 35 whose tip is electrically connected to the stimulation electrode 34.

先端留め具31および基端留め具32は、例えば、ステンレス鋼やチタンなどの生体適合性を有する材料で略円柱形に形成されている。先端留め具31は、基端留め具32よりも先端側に配置されている。
ワイヤ部33は、図2(a)、(b)に示すように、中心に設けられたワイヤ41(図2(b)参照)と、ワイヤ41の外周面を覆う内部被膜42(図2(b)参照)と、内部被膜42の外周面を覆う外部被膜43とを有している。
ワイヤ41としては、形状記憶合金や超弾性ワイヤなど、重力以外の外力が作用していない自然状態のワイヤ41に外力を作用させて変形させた後で、その外力を解除したときに塑性変形することなく元の形状に戻る材料のものを好適に用いることができる。ワイヤ41の外径は、例えば、0.3mm〜0.5mmに設定される。
内部被膜42、外部被膜43は、例えば、ポリウレタンなどの樹脂で形成されている。内部被膜42、外部被膜43の厚さは50μm〜500μmとなるように形成されている。このように構成することで外部被膜43の外周面が滑らかとなり、この外周面上に血栓が生じるのが防止される。
The distal end fastener 31 and the proximal end fastener 32 are formed in a substantially cylindrical shape with a material having biocompatibility such as stainless steel and titanium, for example. The distal end fastener 31 is disposed on the distal end side with respect to the proximal end fastener 32.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the wire portion 33 includes a wire 41 (see FIG. 2B) provided at the center and an inner coating 42 (FIG. 2 (FIG. 2B) covering the outer peripheral surface of the wire 41. b)) and an outer coating 43 covering the outer peripheral surface of the inner coating 42.
The wire 41 is plastically deformed when an external force is applied to the wire 41 in a natural state where an external force other than gravity is not applied, such as a shape memory alloy or a super elastic wire, and then the external force is released. A material that returns to its original shape without any problems can be preferably used. The outer diameter of the wire 41 is set to, for example, 0.3 mm to 0.5 mm.
The inner coating 42 and the outer coating 43 are made of a resin such as polyurethane, for example. The inner coating 42 and the outer coating 43 are formed to have a thickness of 50 μm to 500 μm. By comprising in this way, the outer peripheral surface of the external film 43 becomes smooth, and it is prevented that a thrombus arises on this outer peripheral surface.

電極ユニット2のワイヤ部33のうちの1本における外部被膜43には、先端留め具31および基端留め具32を通る直線状の軸線C1(図1参照)を規定したときに、図2(b)に示すように、軸線C1方向の中間部分における軸線C1とは反対側に、一対の透孔43aが軸線C1方向に並べて形成されている。
透孔43aは、軸線C1方向に長いほぼ楕円形状または長円形状に形成されている(図2(a)参照)。
When the external coating 43 in one of the wire portions 33 of the electrode unit 2 is defined with a linear axis C1 (see FIG. 1) passing through the distal end fastener 31 and the proximal end fastener 32, FIG. As shown in b), a pair of through holes 43a are formed side by side in the direction of the axis C1 on the side opposite to the axis C1 in the middle portion in the direction of the axis C1.
The through-hole 43a is formed in a substantially elliptical shape or an oval shape that is long in the direction of the axis C1 (see FIG. 2A).

各透孔43aの裏面側には、図2(b)に示すように、内部被膜42と外部被膜43との間に、円筒形状の前述の刺激電極34が設けられている。刺激電極34の大きさは、外径が外部被膜43の内径と等しく、軸方向の長さが透孔43aよりわずかに長くなっている。刺激電極34は、例えば、白金イリジウム合金などの生体適合性を有する金属で形成されている。
このため、各刺激電極34の内部には内部被膜42が挿通され、刺激電極34の外周面は透孔43aを塞ぐことで透孔43aに重なる一部分が外部に露出している。
それぞれの刺激電極34の内周面には、配線部35を構成する電気配線35aが電気的に接続されている。電気配線35aとしては、例えば、耐屈曲性を有するニッケルコバルト合金(35NLT25%Ag材)からなる撚り線を、電気的絶縁材(例えば、厚さ20μmのETFE(ポリテトラフルオロエチレン)等)で被覆したものを好適に用いることができる。
電気配線35aは、外部被膜43内に配置されて外部被膜43に沿って延び、基端留め具32内を通してさらに基端側に延びている。
As shown in FIG. 2B, the cylindrical stimulation electrode 34 is provided between the inner coating 42 and the outer coating 43 on the back side of each through hole 43 a. The stimulation electrode 34 has an outer diameter equal to the inner diameter of the outer coating 43 and an axial length slightly longer than the through-hole 43a. The stimulation electrode 34 is made of, for example, a metal having biocompatibility such as a platinum iridium alloy.
Therefore, the inner coating 42 is inserted into each stimulation electrode 34, and the outer peripheral surface of the stimulation electrode 34 closes the through hole 43a, so that a portion overlapping the through hole 43a is exposed to the outside.
Electric wirings 35 a constituting the wiring part 35 are electrically connected to the inner peripheral surface of each stimulation electrode 34. As the electrical wiring 35a, for example, a stranded wire made of a nickel cobalt alloy (35NLT25% Ag material) having bending resistance is covered with an electrical insulating material (for example, ETFE (polytetrafluoroethylene) having a thickness of 20 μm). What was done can be used suitably.
The electrical wiring 35 a is arranged in the outer coating 43 and extends along the outer coating 43, and further extends to the proximal side through the proximal end fastener 32.

このような構成のワイヤ部33は、全体として弾性を有する部材となっており、図1に示すように、いずれも中心角度が180°程度の円弧状に湾曲して形成されている。ワイヤ部33の湾曲の半径は、留置される血管の内径に応じて、例えば、10mm〜20mm程度に設定される。
本実施形態では、4本のワイヤ部33は、軸線C1周りに90°の等角度ごとに配置されている。すなわち、ワイヤ部33は、軸線C1方向の中間部分が軸線C1から離間するように湾曲するとともに、この中間部分が軸線C1周りに互いに離間するように配置されている。このため、4本のワイヤ部33は、球面上に配置されている。
The wire portion 33 having such a configuration is a member having elasticity as a whole, and as shown in FIG. 1, all of the wire portions 33 are formed in a circular arc shape having a central angle of about 180 °. The radius of curvature of the wire portion 33 is set to about 10 mm to 20 mm, for example, according to the inner diameter of the indwelling blood vessel.
In the present embodiment, the four wire portions 33 are arranged at equal angles of 90 ° around the axis C1. That is, the wire portion 33 is arranged such that an intermediate portion in the direction of the axis C1 is curved so as to be separated from the axis C1, and the intermediate portions are separated from each other around the axis C1. For this reason, the four wire parts 33 are arrange | positioned on the spherical surface.

4本のワイヤ部33、先端留め具31、および基端留め具32は、電極部38を構成する。
本実施形態では、自然状態における電極部38の外径は、20mm〜40mm程度となる。この外径は、電極部38が留置される血管の内径よりも大きく設定される。
ワイヤ部33は、先端留め具31および基端留め具32に、溶接、接着、またはカシメなどで接合されている。
The four wire portions 33, the distal end fastener 31, and the proximal end fastener 32 constitute an electrode portion 38.
In the present embodiment, the outer diameter of the electrode portion 38 in the natural state is about 20 mm to 40 mm. This outer diameter is set larger than the inner diameter of the blood vessel in which the electrode part 38 is placed.
The wire portion 33 is joined to the distal end fastener 31 and the proximal end fastener 32 by welding, adhesion, caulking, or the like.

基端留め具32には、管状のリード本体45の先端部が取り付けられている。リード本体45は、例えば、ポリウレタンなどで形成されていて、その大きさは、例えば、外径が2mm〜3mm、長さが500mm程度である。リード本体45内には、前述の配線部35が挿通されている。
リード本体45の基端部には、例えば、公知のIS1型のコネクタ48が設けられていて、配線部35の基端部がコネクタ48と電気的に接続されている。
コネクタ48は、負電極用コネクタピン48aおよび正電極用コネクタピン48bと、一対のゴムリング48cとを備える。
ゴムリング48cは、負電極用コネクタピン48aおよび正電極用コネクタピン48bを互いに絶縁するとともに、装置本体20Aに接続した時に水密を保つためのものである。
負電極用コネクタピン48aおよび正電極用コネクタピン48bは、いずれもステンレス鋼で形成されている。また、ゴムリング48cは、生体適合性を有するシリコーンゴムによって形成されている。
コネクタ48としては、IS1型以外にも、装置本体20Aが体外に設置される場合に用いられる防水コネクタを用いることができる。
A distal end portion of a tubular lead body 45 is attached to the proximal end fastener 32. The lead main body 45 is made of, for example, polyurethane, and has an outer diameter of 2 mm to 3 mm and a length of about 500 mm, for example. The aforementioned wiring part 35 is inserted into the lead main body 45.
For example, a known IS1-type connector 48 is provided at the base end portion of the lead body 45, and the base end portion of the wiring portion 35 is electrically connected to the connector 48.
The connector 48 includes a negative electrode connector pin 48a and a positive electrode connector pin 48b, and a pair of rubber rings 48c.
The rubber ring 48c insulates the negative electrode connector pin 48a and the positive electrode connector pin 48b from each other and keeps the watertight when connected to the apparatus main body 20A.
Both the negative electrode connector pin 48a and the positive electrode connector pin 48b are made of stainless steel. The rubber ring 48c is made of silicone rubber having biocompatibility.
As the connector 48, in addition to the IS1 type, a waterproof connector used when the apparatus main body 20A is installed outside the body can be used.

装置本体20Aは、電極部38が血管内に留置された際に、術者の操作に基づいて刺激電極34に電力を供給して、電気刺激を発生させる装置部分である。
装置本体20Aには、図1に示すように、コネクタ48を着脱するコネクタ21が設けられており、これにより、配線部35の基端部が着脱可能となっている。そして、両コネクタ21、48を接続したときに、装置本体20Aは、それぞれのワイヤ部33に設けられた一対の刺激電極34間に、電気刺激を発生するための信号波形を印加することができる。その際に、一対の刺激電極34のうち一方の刺激電極34がプラス側電極として作用し、他方の刺激電極34がマイナス側電極として作用する。
The apparatus main body 20A is an apparatus part that generates electric stimulation by supplying electric power to the stimulation electrode 34 based on the operation of the operator when the electrode unit 38 is placed in the blood vessel.
As shown in FIG. 1, the apparatus main body 20 </ b> A is provided with a connector 21 for attaching and detaching a connector 48, whereby the base end portion of the wiring portion 35 is detachable. When the connectors 21 and 48 are connected, the apparatus main body 20A can apply a signal waveform for generating electrical stimulation between the pair of stimulation electrodes 34 provided on the respective wire portions 33. . At that time, one stimulation electrode 34 of the pair of stimulation electrodes 34 acts as a plus side electrode, and the other stimulation electrode 34 acts as a minus side electrode.

装置本体20Aの機能構成は、図3に示すように、パルス発生部100A、および制御部101Aを備える。   The functional configuration of the apparatus main body 20A includes a pulse generator 100A and a controller 101A as shown in FIG.

パルス発生部100Aは、コネクタ48を介して刺激電極34と電気的に接続され、刺激電極34を介して血管の内壁に電気刺激を加えるため、定電流方式又は定電圧方式により、刺激波形となるパルス状の信号波形を出力する電源からなる装置部分である。
パルス発生部100Aは、制御部101Aと電気的に接続され、制御部101Aからの刺激パターンの情報に応じたパルス状の信号波形を出力する。
The pulse generator 100A is electrically connected to the stimulation electrode 34 via the connector 48, and applies electrical stimulation to the inner wall of the blood vessel via the stimulation electrode 34. Therefore, the pulse generator 100A has a stimulation waveform by a constant current method or a constant voltage method. It is an apparatus part which consists of a power supply which outputs a pulse-like signal waveform.
The pulse generation unit 100A is electrically connected to the control unit 101A, and outputs a pulsed signal waveform corresponding to the information of the stimulation pattern from the control unit 101A.

制御部101Aは、パルス発生部100Aに印加する信号波形のパターン、振幅、発生タイミングを制御する装置部分であり、パルス発生部100Aに電気的に接続されている。
また、制御部101Aには、制御部101Aの制御モードを選択したり、制御部101Aに予め必要な制御情報を入力したりするための操作部22が通信可能に接続されている。
操作部22は、装置本体20Aに付属するスイッチ、タッチパネル、キーボード等の操作入力手段でもよいし、例えば、患者に装着された心電信号検出装置などの外部装置を適宜の通信回線を介して接続し、この外部装置からの制御信号によって操作できるようにしてもよい。
The control unit 101A is a device part that controls the pattern, amplitude, and generation timing of the signal waveform applied to the pulse generation unit 100A, and is electrically connected to the pulse generation unit 100A.
Further, the control unit 101A is communicably connected with an operation unit 22 for selecting a control mode of the control unit 101A and inputting necessary control information to the control unit 101A in advance.
The operation unit 22 may be an operation input means such as a switch, a touch panel, or a keyboard attached to the apparatus main body 20A. For example, an external device such as an electrocardiogram signal detection device attached to a patient is connected via an appropriate communication line. The operation may be performed by a control signal from the external device.

制御部101Aは、主な制御モードとして、探索モードと神経刺激モードとを有し、操作部22からの操作入力によって、これらを切り替えて実施することが可能である。
探索モードは、電極部38を適正な配置位置を探索するための刺激パターン(以下、探索刺激パターン)を印加する制御モードである。
神経刺激モードは、患者を治療するために刺激対象の神経を刺激する刺激パターン(以下、神経刺激パターン)を印加する制御モードである。
The control unit 101A has a search mode and a nerve stimulation mode as main control modes, and these can be switched and executed by an operation input from the operation unit 22.
The search mode is a control mode in which a stimulus pattern (hereinafter referred to as a search stimulus pattern) for searching for an appropriate arrangement position of the electrode unit 38 is applied.
The nerve stimulation mode is a control mode in which a stimulation pattern (hereinafter referred to as a nerve stimulation pattern) that stimulates a nerve to be stimulated to treat a patient is applied.

探索刺激パターンは、図4(a)、(b)に、波形200(第1の刺激波形、第1刺激パターン)として模式的に示すように、一定の繰り返し周波数fS1(図4(b)参照)を有する二相矩形波によるバイフェージック波形が、発生停止時まで中断されずに続く連続的なパターンである。なお、図4(a)、(b)は、一例として、定電流方式の信号波形を示している(以下も同じ)。
探索モードでは、刺激電極34の適切な配置位置を精度よく迅速に見つける必要がある。このため、探索刺激パターンは、大きな心拍低下を、なるべく短い応答時間で観察できるパターンであることが好ましい。
具体的には、繰り開始周波数fS1を、標準的な心拍数に対応する周波数に比べてかなり高い周波数にする。例えば、繰り返し周波数fS1は、10Hz〜50Hzであることが好ましい。このような範囲であれば、心臓を支配する迷走神経刺激応答である心拍低下の応答時間は数秒と早く、心拍低下幅も大きくなる。
The search stimulus pattern has a constant repetition frequency f S1 (FIG. 4B) as schematically shown in FIGS. 4A and 4B as a waveform 200 (first stimulus waveform, first stimulus pattern). A biphasic waveform with a two-phase rectangular wave having a reference) is a continuous pattern that continues without being interrupted until the generation is stopped. 4A and 4B show signal waveforms of a constant current method as an example (the same applies to the following).
In the search mode, it is necessary to quickly and accurately find an appropriate arrangement position of the stimulation electrode 34. For this reason, it is preferable that a search stimulus pattern is a pattern which can observe a large heartbeat fall with a response time as short as possible.
Specifically, the repetition start frequency f S1 is set to a considerably higher frequency than the frequency corresponding to the standard heart rate. For example, the repetition frequency f S1 is preferably 10 Hz to 50 Hz. Within such a range, the response time of heartbeat reduction, which is a vagus nerve stimulation response that governs the heart, is as fast as several seconds, and the heartbeat reduction width increases.

心拍低下の程度は、5%〜10%が好ましい。万一、急激な心拍低下により、血圧が低下しても、神経刺激装置1Aを探索モードで使用する場合には、医師が監視しているため、適切な対処を行うことができる。
探索刺激パターンの刺激強度である振幅A、パルス幅TP1(図4(b)参照)は、好ましい心拍低下を引き起こすためのエネルギー量に基づいて適宜設定することができる。
振幅Aは、例えば、1mA以上20mAが好ましい。
パルス幅TP1は、例えば、0.1msec〜0.4msecが好ましい。
The degree of heart rate reduction is preferably 5% to 10%. Even if the blood pressure decreases due to sudden heartbeat reduction, when the nerve stimulation apparatus 1A is used in the search mode, an appropriate countermeasure can be taken because the doctor is monitoring.
The amplitude A and the pulse width T P1 (see FIG. 4B), which are the stimulation intensities of the search stimulation pattern, can be appropriately set based on the energy amount for causing a preferable heartbeat reduction.
The amplitude A is preferably 1 mA or more and 20 mA, for example.
The pulse width T P1, for example, 0.1Msec~0.4Msec are preferred.

神経刺激パターンは、図5(a)に、波形201(第2刺激パターン)として模式的に示すように、一定の繰り返し周波数fS2(図5(b)参照)を有する二相矩形波によるバイフェージック波形が、時間T1だけ連続的に続く波形群W(第2の刺激波形)が、発生停止時まで間欠的に繰り返されるパターンである。各波形群Wの間の休止時間T2は、時間T1よりも長く設定される。
具体的には、例えば、T1=10(sec)、T2=50(sec)などの値に設定することが可能である。
The nerve stimulation pattern is a bi-phase rectangular wave having a constant repetition frequency f S2 (see FIG. 5B) as schematically shown as a waveform 201 (second stimulation pattern) in FIG. The waveform group W (second stimulation waveform) in which the phasic waveform continues continuously for the time T1 is a pattern that is intermittently repeated until the generation is stopped. The pause time T2 between the waveform groups W is set longer than the time T1.
Specifically, for example, it is possible to set values such as T1 = 10 (sec) and T2 = 50 (sec).

従来の神経刺激装置においては、探索刺激パターンと同様の繰り返し周波数を有し、必要に応じて振幅を調整した波形群を、休止時間を挟んで間欠的に印加する神経刺激パターンが用いられていた。この場合、探索時のような急激な心拍低下を起こすことなく刺激を行うことができるが、万一、長時間の使用や患者の体動の影響により刺激電極が位置ずれを起こすなどして、刺激電極が心房に当接したり、上大静脈内の心筋細胞を刺激したりすると、心房をペーシングするおそれがあった。   In a conventional nerve stimulation apparatus, a nerve stimulation pattern that has a repetition frequency similar to that of the search stimulation pattern and intermittently applies a group of waveforms, the amplitude of which is adjusted as necessary, with a pause time in between is used. . In this case, stimulation can be performed without causing a rapid heartbeat reduction during search, but in the unlikely event that the stimulation electrode is misaligned due to prolonged use or the influence of patient movement, If the stimulation electrode contacts the atrium or stimulates the myocardial cells in the superior vena cava, there is a risk of pacing the atrium.

そこで、本実施形態における神経刺激パターンは、刺激電極34が、心房に当接したり、心筋細胞を刺激したりして、心房をペーシングしたとしても、許容できない頻脈状態にならないように、繰り返し周波数fS2を、許容上限心拍数に対応する周波数以下の範囲から選択する。
許容上限心拍数は、患者の年齢や病状によっても異なるが、概ね、100bpm以上150bpm以下であるため、繰り返し周波数fS2の上限値は、2Hz以上2.5Hz以下の範囲から選択することが好ましい。
また、繰り返し周波数fS2が低すぎると、刺激に必要なエネルギー量が印加できなくなるため、繰り返し周波数fS2の下限値は、0.83Hzとすることが好ましい。
繰り返し周波数fS2のより好ましい範囲は、患者の正常心拍数の範囲に対応する周波数である。
Therefore, the nerve stimulation pattern in the present embodiment has a repetition frequency so that even if the stimulation electrode 34 abuts the atrium or stimulates the myocardial cells to pace the atrium, an unacceptable tachycardia state does not occur. f S2 is selected from the range below the frequency corresponding to the allowable upper limit heart rate.
Although the allowable upper limit heart rate varies depending on the age and medical condition of the patient, the upper limit value of the repetition frequency f S2 is preferably selected from the range of 2 Hz to 2.5 Hz because it is generally 100 bpm to 150 bpm.
If the repetition frequency f S2 is too low, the amount of energy necessary for stimulation cannot be applied, so the lower limit value of the repetition frequency f S2 is preferably 0.83 Hz.
A more preferable range of the repetition frequency f S2 is a frequency corresponding to the range of the normal heart rate of the patient.

神経刺激パターンの刺激強度である振幅B、パルス幅TP2(図5(b)参照)は、繰り返し周波数fS2と、時間T1に応じて、刺激対象の神経に必要な刺激を与えるエネルギー量に基づいて適宜設定することができる。例えば、振幅Bが従来技術の振幅と同程度でも、パルス幅TP2を広くして、同等のエネルギー量に設定することが可能である。
振幅Bは、例えば、1mA以上20mAが好ましい。
パルス幅TP1は、例えば、0.01msec〜20msecが好ましい。
例えば、波形群Wを印加する時間T1、休止時間T2を、それぞれ、10sec、50secとして、従来技術では、繰り返し周波数が20Hz、振幅が5mA、パルス幅が0.1msecのような条件で刺激を行っていたとする。これと、同等のエネルギー量の電気刺激を行うには、例えば、fS2=1(Hz)、B=5(mA)、TP2=2(msec)、のような条件にすればよい。
The amplitude B, which is the stimulation intensity of the nerve stimulation pattern, and the pulse width T P2 (see FIG. 5B) are energy amounts that give necessary stimulation to the nerve to be stimulated according to the repetition frequency f S2 and the time T1. Based on this, it can be set appropriately. For example, even if the amplitude B is about the same as the amplitude of the prior art, the pulse width TP2 can be widened and set to the same amount of energy.
The amplitude B is preferably 1 mA or more and 20 mA, for example.
The pulse width T P1, for example, 0.01Msec~20msec are preferred.
For example, the time T1 during which the waveform group W is applied and the pause time T2 are set to 10 sec and 50 sec, respectively, and in the conventional technique, stimulation is performed under conditions such that the repetition frequency is 20 Hz, the amplitude is 5 mA, and the pulse width is 0.1 msec. Suppose that In order to perform electrical stimulation with an energy amount equivalent to this, conditions such as f S2 = 1 (Hz), B = 5 (mA), and T P2 = 2 (msec) may be used.

装置本体20Aにおいて、パルス発生部100A、および制御部101Aの装置構成は、ハードウェアのみで構成してもよいし、適宜のハードウェアと、CPU、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などからなるコンピュータとの組合せによって実現してもよい。   In the apparatus main body 20A, the apparatus configurations of the pulse generation unit 100A and the control unit 101A may be configured only by hardware, or may include appropriate hardware, a CPU, a memory, an input / output interface, an external storage device, and the like. You may implement | achieve by the combination with a computer.

次に、以上のように構成された神経刺激装置1Aを用いて、電極ユニット2の電極部38を上大静脈に留置する手技について、神経刺激装置1Aの動作とともに説明する。この場合、電極部38の自然状態における外径は、上大静脈の内径より大きく設定される。以下で説明する神経刺激装置1Aには、初期状態として、装置本体20Aは装着されていない。
図6(a)は、患者に形成する開口の位置を説明する模式図である。図6(b)は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置を上大静脈に留置した状態を示す模式図である。
Next, a technique for placing the electrode portion 38 of the electrode unit 2 in the superior vena cava using the nerve stimulation apparatus 1A configured as described above will be described together with the operation of the nerve stimulation apparatus 1A. In this case, the outer diameter of the electrode portion 38 in the natural state is set larger than the inner diameter of the superior vena cava. The nerve stimulation apparatus 1A described below is not equipped with the apparatus main body 20A as an initial state.
Fig.6 (a) is a schematic diagram explaining the position of the opening formed in a patient. FIG. 6B is a schematic diagram showing a state in which the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention is placed in the superior vena cava.

まず、術者は、図6(a)に示すように、患者Pの頸部近傍を切開して開口P1を形成する。
この開口P1に、公知のイントロデューサーやダイレーター(図示略)を装着して、電極ユニット2を電極部38側から導入する。このとき、X線下でワイヤ部33のワイヤ41や配線部35の位置を確認することで、電極ユニット2の位置を確認しながら導入する。
外頚静脈P2に電極部38を導入すると、外頚静脈P2の内壁に押されることで、それぞれのワイヤ部33が軸線C1側に弾性的に変形して電極部38全体として縮径するとともに、軸線C1方向に延びる。これにより、電極部38の外径は、自然状態における外径より小さくなる。
First, as shown in FIG. 6A, the surgeon incises the vicinity of the neck of the patient P to form an opening P1.
A known introducer or dilator (not shown) is attached to the opening P1, and the electrode unit 2 is introduced from the electrode portion 38 side. At this time, it introduces, confirming the position of the electrode unit 2 by confirming the position of the wire 41 of the wire part 33 or the wiring part 35 under X-ray | X_line.
When the electrode part 38 is introduced into the external jugular vein P2, each wire part 33 is elastically deformed toward the axis C1 side and is reduced in diameter as a whole by being pushed by the inner wall of the external jugular vein P2. It extends in the direction of the axis C1. Thereby, the outer diameter of the electrode part 38 becomes smaller than the outer diameter in a natural state.

術者は、X線下で位置を確認しながら電極ユニット2を導入し、図6(b)に示すように、電極部38を上大静脈P3(血管)に概略配置する。このときも、電極部38の外径が前述のように設定されているため、それぞれのワイヤ部33は上大静脈P3により軸線C1側に押し付けられる。これにより、図6(b)では図示を省略するが、透孔43aから露出したそれぞれの刺激電極34が上大静脈P3の内壁に対向するように配置される。
この上大静脈P3に隣接して迷走神経P6(神経)が併走している。
The operator introduces the electrode unit 2 while confirming the position under the X-ray, and roughly arranges the electrode unit 38 in the superior vena cava P3 (blood vessel) as shown in FIG. 6B. Also at this time, since the outer diameter of the electrode portion 38 is set as described above, each wire portion 33 is pressed against the axis C1 side by the superior vena cava P3. Accordingly, although not shown in FIG. 6B, the respective stimulation electrodes 34 exposed from the through holes 43a are arranged so as to face the inner wall of the superior vena cava P3.
A vagus nerve P6 (nerve) is running adjacent to the superior vena cava P3.

続いて、患者Pの体外において、配線部35のコネクタ48と装置本体20Aのコネクタ21とを接続する。
次に、術者は、操作部22を操作して、制御部101Aの制御モードを探索モードに設定する。
これにより、制御部101Aから探索刺激パターンの情報がパルス発生部100Aに送出され、パルス発生部100Aから、刺激電極34に、図4(a)、(b)に示すような波形200が印加される。
術者は、リード本体45を操作して、電極部38における上大静脈P3の長手方向の位置を調節するとともに、リード本体45を軸線C1回りに回転させながら患者Pに取り付けた心電計などにより心拍数を測定する。一対の刺激電極34が迷走神経P6に近づいて対向するように配置され、一対の刺激電極34から迷走神経P6に伝達される電気的刺激が大きくなったときに、患者Pの心拍数が最も低下する。術者は、心拍数が最も低下するように、すなわち、一対の刺激電極34が迷走神経P6側に向くように、電極部38の軸線C1回りの向きを調節する。
電極部38の向きの調整が終了したら、操作部22を操作して探索モードを終了する。
このようにして、電極部38の軸線C1回りの位置が位置決めされ、上大静脈P3に電極ユニット2が留置される。
Subsequently, outside the body of the patient P, the connector 48 of the wiring part 35 and the connector 21 of the apparatus main body 20A are connected.
Next, the surgeon operates the operation unit 22 to set the control mode of the control unit 101A to the search mode.
As a result, the information on the search stimulus pattern is sent from the control unit 101A to the pulse generating unit 100A, and the waveform 200 as shown in FIGS. 4A and 4B is applied to the stimulation electrode 34 from the pulse generating unit 100A. The
The surgeon operates the lead body 45 to adjust the longitudinal position of the superior vena cava P3 in the electrode portion 38, and an electrocardiograph attached to the patient P while rotating the lead body 45 about the axis C1. To measure heart rate. The pair of stimulation electrodes 34 are arranged so as to approach and face the vagus nerve P6, and when the electrical stimulation transmitted from the pair of stimulation electrodes 34 to the vagus nerve P6 increases, the heart rate of the patient P decreases most. To do. The surgeon adjusts the direction of the electrode portion 38 around the axis C1 so that the heart rate decreases most, that is, the pair of stimulation electrodes 34 faces the vagus nerve P6.
When the adjustment of the orientation of the electrode unit 38 is completed, the search mode is terminated by operating the operation unit 22.
In this way, the position of the electrode portion 38 around the axis C1 is positioned, and the electrode unit 2 is placed in the superior vena cava P3.

このような探索モードでは、術者が心電計等によって心拍数、血圧等を監視しながら、手技が行われる。
このため、例えば、急激な心拍低下が起こっても術者が対処して留置が行われる。
また、術者は、心拍低下が起こる配置位置を探索するため、例えば、刺激電極34が心筋細胞を刺激して、心房がペーシングされる徴候が見られると、ただちに刺激電極34が他の位置に移動される。
In such a search mode, the operator performs a procedure while monitoring the heart rate, blood pressure, and the like with an electrocardiograph or the like.
For this reason, for example, even if a sudden heart rate drop occurs, the surgeon copes with placement.
In addition, the surgeon searches for an arrangement position where the heartbeat lowering occurs. For example, when the stimulation electrode 34 stimulates myocardial cells and signs of pacing of the atrium are observed, the stimulation electrode 34 is immediately moved to another position. Moved.

次に、患者Pの体外から、抗凝固剤を送出し、電極ユニット2が留置された血管の血液中に放出する。抗凝固剤を放出する速度は、例えば、1時間当たり0.05ml〜60ml程度とし、電極部38を留置している間は抗凝固剤を持続的に放出し続ける。放出された抗凝固剤は、血液とともにワイヤ部33に沿うように先端留め具31側に移動し、ワイヤ部33や留め具31、32で血液が凝固して血栓が生じるのが抑えられる。
なお、抗凝固剤の供給を開始する時期はこれに限ることなく、上大静脈P3に電極部38を配置したときに抗凝固剤の供給を開始するなど、適宜設定することができる。
また、抗凝固剤の放出手段は、特に限定されない。例えば、中心静脈カテーテルや点滴ラインを用いてもよい。また、リード本体45内に配線部35に沿って、配線部35の先端に開口する送液管を設け、患者Pの体外となるリード本体45の基端側の送液管にシリンジピストンポンプなどによって抗凝固剤を注入できるようにしてもよい。
Next, an anticoagulant is delivered from the outside of the patient P and released into the blood of the blood vessel in which the electrode unit 2 is placed. The speed at which the anticoagulant is released is, for example, about 0.05 ml to 60 ml per hour, and the anticoagulant is continuously released while the electrode unit 38 is placed. The released anticoagulant moves along with the blood along the wire portion 33 toward the distal end fastener 31, and the blood is coagulated at the wire portion 33 and the fasteners 31 and 32 and thrombus formation is suppressed.
The timing for starting the supply of the anticoagulant is not limited to this, and can be set as appropriate, such as starting the supply of the anticoagulant when the electrode portion 38 is placed in the superior vena cava P3.
Further, the means for releasing the anticoagulant is not particularly limited. For example, a central venous catheter or an infusion line may be used. In addition, a liquid supply pipe that opens at the tip of the wiring part 35 is provided in the lead main body 45 along the wiring part 35, and a syringe piston pump or the like is provided on the liquid supply pipe on the proximal end side of the lead main body 45 that is outside the patient P. The anticoagulant may be injected by the method.

次に、このように電極ユニット2を留置した後に、治療のための神経刺激を行う場合の動作について説明する。
操作部22から神経刺激モードを開始する操作入力が行われると、制御部101Aの制御モードが神経刺激モードに設定される。
神経刺激モードは、治療者の操作によって開始される場合もあるし、操作部22として外部装置が接続されている場合には、例えば、外部装置が患者の異常を検知することにより、神経刺激モードを開始する場合もある。
また、電極ユニット2の留置直後に開始される場合もあれば、留置後、時間が経ってから開始される場合もある。
Next, the operation when nerve stimulation for treatment is performed after the electrode unit 2 is placed in this way will be described.
When an operation input for starting the nerve stimulation mode is performed from the operation unit 22, the control mode of the control unit 101A is set to the nerve stimulation mode.
The nerve stimulation mode may be started by the operation of the therapist, and when an external device is connected as the operation unit 22, for example, the nerve stimulation mode is detected by the external device detecting an abnormality of the patient. May start.
Moreover, it may be started immediately after the placement of the electrode unit 2 or may be started after a certain time after placement.

神経刺激モードが開始されると、制御部101Aから神経刺激パターンの情報がパルス発生部100Aに送出され、パルス発生部100Aから、刺激電極34に、図5(a)、(b)に示すような波形201が印加される。
この結果、刺激電極34を通して、迷走神経P6に電気的な刺激が印加される。印加時間は、治療目的にもよって、必要な時間を予め決めておく。
When the nerve stimulation mode is started, information on the nerve stimulation pattern is sent from the control unit 101A to the pulse generating unit 100A, and the pulse generating unit 100A sends the information to the stimulation electrode 34 as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). A simple waveform 201 is applied.
As a result, electrical stimulation is applied to the vagus nerve P6 through the stimulation electrode 34. The application time is determined in advance according to the purpose of treatment.

このとき、電極ユニット2が留置された直後であれば、刺激電極34の配置位置と迷走神経P6の位置とは、位置ずれしていない。しかし、留置後、時間が経過していると、例えば、患者の体動の影響等により刺激電極34が位置ずれを起こしている可能性がある。
例えば、刺激電極34が心房に当接したり、上大静脈P3内の心筋細胞を刺激したりする場合に、心房をペーシングするおそれがある。
しかし、本実施形態では、神経刺激パターンの波形の繰り返し周波数fS2が許容上限心拍数に対応する周波数以下であるため、心房をペーシングしたとしても、心拍数が許容上限心拍数以下になり、許容できない頻脈状態は発生しない。このため、患者起因の不整脈が同時発生する場合などを除けば、心房細動などの不整脈を引き起こすことはない。
At this time, immediately after the electrode unit 2 is placed, the arrangement position of the stimulation electrode 34 and the position of the vagus nerve P6 are not misaligned. However, if the time has elapsed after the placement, there is a possibility that the stimulation electrode 34 is displaced due to, for example, the influence of the patient's body movement.
For example, the atrium may be paced when the stimulation electrode 34 abuts the atrium or stimulates myocardial cells in the superior vena cava P3.
However, in the present embodiment, since the repetition frequency f S2 of the waveform of the neural stimulation pattern is equal to or lower than the frequency corresponding to the allowable upper limit heart rate, even if the atrium is paced, the heart rate is equal to or lower than the allowable upper limit heart rate. An incapable tachycardia does not occur. For this reason, arrhythmias such as atrial fibrillation are not caused except in cases where arrhythmias caused by patients occur at the same time.

治療するために電極ユニット2を留置することが不要になったら、装置本体20Aを取り外して、電極ユニット2を引き戻す。このとき、電極部38は、血管やイントロデューサーの内径に応じて外径が変化するため、留置時に挿入した際の、小さな傷口からも抜去することができ、電極ユニット2を患者Pの体外に容易に取り出すことができる。電極ユニット2の抜去のために、外科的な再手術は必要としない。
この後で、開口P1を縫合するなど適切な処置を行い、電極ユニット2を抜去する手技を終了する。
When it becomes unnecessary to place the electrode unit 2 for treatment, the apparatus main body 20A is removed, and the electrode unit 2 is pulled back. At this time, since the outer diameter of the electrode portion 38 changes according to the inner diameter of the blood vessel or the introducer, it can be removed from a small wound when inserted during placement, and the electrode unit 2 can be removed from the body of the patient P. It can be easily taken out. Surgical reoperation is not required for removal of the electrode unit 2.
Thereafter, appropriate procedures such as suturing the opening P1 are performed, and the procedure for removing the electrode unit 2 is completed.

このように、本実施形態の神経刺激装置1Aによれば、心房をペーシングしたとしても頻脈状態にならない刺激波形を備える神経刺激パターンを印加して電気刺激を与えることができるため、心筋細胞を刺激するなどしてペーシングを誘発しても頻脈状態の発生を抑制することができる。   As described above, according to the nerve stimulation apparatus 1A of the present embodiment, even when the atrium is paced, it is possible to apply a nerve stimulation pattern having a stimulation waveform that does not become a tachycardia state and apply electrical stimulation. The occurrence of tachycardia can be suppressed even if pacing is induced by stimulation or the like.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態の神経刺激装置について説明する。
図7は、本発明の第2の実施形態の神経刺激装置の機能ブロック図である。図8は、心電信号の一例を示す模式図である。
[Second Embodiment]
Next, a nerve stimulation apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a functional block diagram of the nerve stimulation apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of an electrocardiogram signal.

図1に示す本実施形態の神経刺激装置1Bは、上記第1の実施形態の神経刺激装置1Aの装置本体20Aに代えて、装置本体20Bを備える。
図7に示すように、装置本体20Bは、上記第1の実施形態の装置本体20Aの制御部101Aに代えて、制御部101Bを備え、心電信号検知部102B、および記憶部103Bを追加したものである。
以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
A nerve stimulation apparatus 1B of the present embodiment shown in FIG. 1 includes an apparatus body 20B instead of the apparatus body 20A of the nerve stimulation apparatus 1A of the first embodiment.
As illustrated in FIG. 7, the apparatus main body 20B includes a control unit 101B instead of the control unit 101A of the apparatus main body 20A of the first embodiment, and includes an electrocardiogram signal detection unit 102B and a storage unit 103B. Is.
Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment.

制御部101Bは、パルス発生部100Aに印加する信号波形のパターン、振幅、発生タイミングを制御するとともに、患者の心拍数に応じて信号波形を設定するため、後述する心電信号検知部102Bの動作を制御する装置部分である。
制御部101Bは、パルス発生部100A、心電信号検知部102B、記憶部103B、および操作部22と通信可能に接続されている。
制御部101Bは、上記第1の実施形態の制御部101Aと同様に、主な制御モードとして、探索モードと神経刺激モードとを有し、操作部22からの操作入力によって、これらを切り替えて実施することが可能である。
The controller 101B controls the pattern, amplitude, and generation timing of the signal waveform applied to the pulse generator 100A, and sets the signal waveform according to the heart rate of the patient. It is the device part which controls.
The control unit 101B is communicably connected to the pulse generation unit 100A, the electrocardiogram signal detection unit 102B, the storage unit 103B, and the operation unit 22.
Similar to the control unit 101A of the first embodiment, the control unit 101B has a search mode and a nerve stimulation mode as main control modes, and switches between these by an operation input from the operation unit 22. Is possible.

探索モードは、上記第1の実施形態とまったく同様の制御モードである。
本実施形態の神経刺激モードは、上記第1の実施形態と同様に、神経刺激パターンとして、図5(a)、(b)に示すようなバイフェージック波形からなる波形205(第2刺激パターン)をパルス発生部100Aに印加する。ただし、波形群Wにおける繰り返し周波数fS2は、心電信号検知部102Bが算出した心拍数に応じて変更する点が上記第1の実施形態と異なる。
制御部101Bの制御の詳細については、神経刺激装置1Bの動作とともに説明する。
The search mode is the same control mode as in the first embodiment.
As in the first embodiment, the nerve stimulation mode of the present embodiment is a waveform 205 (second stimulation pattern) made up of a biphasic waveform as shown in FIGS. 5A and 5B as a nerve stimulation pattern. ) Is applied to the pulse generator 100A. However, the repetition frequency f S2 in the waveform group W is different from the first embodiment in that the repetition frequency f S2 is changed according to the heart rate calculated by the electrocardiogram signal detection unit 102B.
Details of the control of the control unit 101B will be described together with the operation of the nerve stimulation apparatus 1B.

心電信号検知部102Bは、刺激電極34を検知電極として、患者の心電信号を取得し、取得した心電信号を解析する装置部分である。
典型的な心電信号は、図8に示すような波形を示し、P波、QRS波、T波がこの順に観測される。
心電信号検知部102Bでは、R波のピーク位置を検出し、隣接するR波の間隔であるR−R間隔を測定することにより、心拍数と、測定期間における平均心拍数を算出する。
心電信号検知部102Bは、算出された心拍数および平均心拍数を記憶部103Bに記憶する。
The electrocardiogram signal detection unit 102B is a device part that acquires a patient's electrocardiogram signal using the stimulation electrode 34 as a detection electrode and analyzes the acquired electrocardiogram signal.
A typical electrocardiogram signal has a waveform as shown in FIG. 8, and a P wave, a QRS wave, and a T wave are observed in this order.
The electrocardiogram signal detection unit 102B calculates the heart rate and the average heart rate during the measurement period by detecting the peak position of the R wave and measuring the RR interval, which is the interval between adjacent R waves.
The electrocardiogram signal detection unit 102B stores the calculated heart rate and average heart rate in the storage unit 103B.

次に、本実施形態の神経刺激装置1Bの動作について、上記第1の実施形態と異なる神経刺激モードの動作を中心に説明する。
図9は、本発明の第2の実施形態の神経刺激装置の治療時の動作を示すタイミングチャートである。
Next, the operation of the nerve stimulation apparatus 1B of the present embodiment will be described focusing on the operation of the nerve stimulation mode different from the first embodiment.
FIG. 9 is a timing chart showing an operation during treatment of the nerve stimulation apparatus according to the second embodiment of the present invention.

上記第1の実施形態と同様にして、上大静脈P3に電極ユニット2を留置した後に、操作部22から神経刺激モードを開始する操作入力が行われると、制御部101Bの制御モードが神経刺激モードに設定される。
神経刺激モードが開始されると、図9に示すように、時間Tdの間、心拍検知動作を行う心拍検知期間と、時間Tstの間、神経刺激パターンによる神経刺激を行う刺激許可期間とがこの順に交互に設定される。具体的には、図9に示すようなタイミング信号が発生し、これらのタイミング信号がon状態である間のみ、それぞれの動作が許可される。
In the same manner as in the first embodiment, after the electrode unit 2 is placed in the superior vena cava P3, when an operation input for starting the nerve stimulation mode is performed from the operation unit 22, the control mode of the control unit 101B is set to the nerve stimulation. Set to mode.
When the nerve stimulation mode is started, as shown in FIG. 9, a heartbeat detection period for performing a heartbeat detection operation for a time Td, and a stimulation permission period for performing nerve stimulation by a nerve stimulation pattern for a time Tst. They are alternately set in order. Specifically, timing signals as shown in FIG. 9 are generated, and each operation is permitted only while these timing signals are in the on state.

心拍検知期間の時間Tdは、例えば、1minとすることができる。
刺激許可期間の時間Tstは、患者の心拍数の安定性を考慮して、適宜設定することができる。患者の心拍数が変化しやすい場合には、短く、安定している場合には、長く設定することが可能である。時間Tstの一例としては、10minとすることができる。
The time Td of the heartbeat detection period can be set to 1 min, for example.
The time Tst for the stimulation permission period can be appropriately set in consideration of the stability of the patient's heart rate. If the patient's heart rate is likely to change, it can be set short, and if it is stable, it can be set long. An example of the time Tst can be 10 min.

制御部101Bは、例えば、時刻t0において、心拍検知期間を開始すると、心電信号検知部102Bに心電信号の検知を開始する制御信号を送出する。
心電信号検知部102Bは、刺激許可のタイミング信号がoff状態であるため、刺激波形が印加されていない刺激電極34を検知電極として、心電信号の取得を開始する。
そして、心電信号検知部102Bは、心電信号の波形変化からR波がピークを迎える時刻を取得し、これらの時刻の差分を取って、R−R間隔を測定する。
測定されたR−R間隔は、心電信号検知部102Bによって心拍数に変換され、順次、記憶部103Bに記憶される。
For example, when the heart rate detection period is started at time t0, the control unit 101B sends a control signal for starting detection of the electrocardiogram signal to the electrocardiogram signal detection unit 102B.
The electrocardiogram signal detection unit 102B starts acquiring an electrocardiogram signal using the stimulation electrode 34 to which no stimulation waveform is applied as a detection electrode because the timing signal for permitting the stimulus is off.
Then, the electrocardiogram signal detection unit 102B acquires the time when the R wave reaches a peak from the waveform change of the electrocardiogram signal, takes the difference between these times, and measures the RR interval.
The measured RR interval is converted into a heart rate by the electrocardiogram signal detection unit 102B, and sequentially stored in the storage unit 103B.

こうして時間Tdが経過した時刻t1において、心拍検知のタイミング信号がoff状態となるとともに、刺激許可のタイミング信号がon状態になる。
時刻t1において、心電信号検知部102Bは時間Tdに測定した心拍数から平均心拍数を計算して、記憶部103Bに記憶する。
また、制御部101Bは、記憶部103Bに時刻t0〜t1までの間の平均心拍数が記憶されたか監視して、記憶された平均心拍数を取得する。
Thus, at time t1 when the time Td has elapsed, the heartbeat detection timing signal is turned off and the stimulus permission timing signal is turned on.
At time t1, the electrocardiogram signal detection unit 102B calculates an average heart rate from the heart rate measured at time Td and stores it in the storage unit 103B.
In addition, the control unit 101B monitors whether or not the average heart rate from time t0 to t1 is stored in the storage unit 103B, and acquires the stored average heart rate.

制御部101Bは、まず取得した平均心拍数が、除脈状態や頻脈状態でないかどうかを判定する。
判定基準は、例えば、除脈の判定基準としては、平均心拍数が50bpm未満かどうか、頻脈の判定基準としては、平均心拍数が150bpmを超えるかどうか、を採用することができる。また、このような判定基準は、神経刺激装置1Bを使用する患者の病態などに応じて個々に設定することも可能である。
First, the control unit 101B determines whether the acquired average heart rate is not in a bradycardia state or a tachycardia state.
As the determination criterion, for example, whether the average heart rate is less than 50 bpm can be employed as the determination criterion for bradycardia, and whether the average heart rate exceeds 150 bpm can be employed as the determination criterion for tachycardia. Further, such a determination criterion can be individually set according to the pathology of a patient who uses the nerve stimulation apparatus 1B.

除脈状態または頻脈状態であると判定された場合には、制御部101Bは、刺激許可期間を終了し、心拍数が異常であることを知らせる警告を行う。例えば、図示略の警告発生部によって音や光を発したり、図示略の表示部に警告のメッセージを表示したりする。   When it is determined that the pulse is in a bradycardia state or a tachycardia state, the control unit 101B issues a warning notifying that the stimulation permission period ends and the heart rate is abnormal. For example, sound or light is emitted by a warning generation unit (not shown), or a warning message is displayed on a display unit (not shown).

除脈状態でも頻脈状態でもないと判定された場合、制御部101Bは、取得した平均心拍数を周波数に換算し、この周波数を現在の刺激許可期間における神経刺激パターンの繰り返し周波数fS2として設定する。
制御部101Bは、この繰り返し周波数fS2と、予め設定された振幅B、パルス幅TP2とによって規定される神経刺激パターンの情報をパルス発生部100Aに送出する。これにより、パルス発生部100Aから、刺激電極34に、図9、図5(a)、(b)に模式的に示すような波形205が印加される。
このようにして、刺激許可期間の間、刺激電極34を通して、迷走神経P6に電気的な刺激が印加される。
例えば、上記の具体例では、時間Tstの間に、刺激波形が10sec印加され、50sec休止される間欠的な波形サイクルが、10回繰り返されることになる。
When it is determined that neither the bradycardia state nor the tachycardia state is present, the control unit 101B converts the acquired average heart rate into a frequency, and sets this frequency as the repetition frequency f S2 of the nerve stimulation pattern in the current stimulation permission period. To do.
The control unit 101B sends information on a nerve stimulation pattern defined by the repetition frequency f S2 , the preset amplitude B, and the pulse width TP2 to the pulse generation unit 100A. Thereby, the waveform 205 as schematically shown in FIGS. 9, 5A, and 5B is applied from the pulse generation unit 100A to the stimulation electrode 34.
In this way, electrical stimulation is applied to the vagus nerve P6 through the stimulation electrode 34 during the stimulation permission period.
For example, in the above specific example, the intermittent waveform cycle in which the stimulation waveform is applied for 10 seconds and paused for 50 seconds is repeated 10 times during the time Tst.

この時刻t1から時刻t2にまでの刺激許可期間では、直前の心拍検知期間に実測された患者の平均心拍数に基づく、繰り返し周波数fS2を有する神経刺激パターンが印加されるため、心房をペーシングしたとしても、刺激開始直前の患者の心拍数と略同じ心拍数になるため、頻脈状態は発生しない。このため、心房細動などの不整脈を引き起こしにくい。 In the stimulation permission period from time t1 to time t2, a nerve stimulation pattern having a repetition frequency f S2 based on the average heart rate of the patient actually measured in the immediately preceding heart rate detection period is applied, so the atrium is paced. However, since the heart rate is almost the same as the heart rate of the patient immediately before the start of stimulation, the tachycardia state does not occur. For this reason, it is difficult to cause arrhythmias such as atrial fibrillation.

次の心拍検知期間である時刻t2〜t3の間は、上記と同様の心拍検知期間の動作が行われる。この場合に、心電信号検知部102Bによって取得される心拍数は、時刻t1〜t2の間、神経刺激パターンの刺激を受けた直後の心拍数であり、時刻t0〜t1の間の心拍数とは変化する可能性がある。
次の刺激許可期間である時刻t3〜t4では、時刻t2〜t3の間に取得された心拍数に基づく平均心拍数に対応する繰り返し周波数fS2を有する神経刺激パターンが印加されることを除いて、時刻t1〜t2と同様の動作が行われる。
During time t2 to t3, which is the next heartbeat detection period, the same heartbeat detection operation as described above is performed. In this case, the heart rate acquired by the electrocardiogram signal detection unit 102B is the heart rate immediately after receiving the stimulation of the neural stimulation pattern between time t1 and time t2, and the heart rate between time t0 and time t1. May change.
At time t3 to t4, which is the next stimulation permission period, except that a nerve stimulation pattern having a repetition frequency f S2 corresponding to the average heart rate based on the heart rate acquired during time t2 to t3 is applied. The same operation as at times t1 to t2 is performed.

このため、時刻t2〜t3において、患者の心拍数に変化が生じた場合、除脈状態または頻脈状態であれば、ただちに刺激が中止されて警告が発せられる。
また、除脈状態でもなく頻脈状態でもない場合には、直近の心拍検知期間の平均心拍数に応じて神経刺激が行われる。
For this reason, if a change occurs in the heart rate of the patient at times t2 to t3, the stimulation is immediately stopped and a warning is issued if the heart rate is in a bradycardia state or tachycardia state.
In addition, when neither the bradycardia state nor the tachycardia state, nerve stimulation is performed according to the average heart rate in the latest heartbeat detection period.

このように、本実施形態の神経刺激装置1Bによれば、上記第1の実施形態と同様に、心房をペーシングしたとしても頻脈状態にならない刺激波形を備える神経刺激パターンを印加して電気刺激を与えることができるため、心筋細胞を刺激するなどしてペーシングを誘発しても頻脈状態の発生を抑制することができる。
また、本実施形態では、心拍検知の繰り返し周期のごとの患者の心拍数の変化に対応して、神経刺激パターンの繰り返し周波数fS2が変更されるため、心房をペーシングしてもペーシングされる直前の心拍数とほぼ変わらない心拍数になり、心拍数の変化をより確実に抑制することができる。
Thus, according to the nerve stimulation apparatus 1B of the present embodiment, as in the first embodiment, electrical stimulation is performed by applying a nerve stimulation pattern having a stimulation waveform that does not enter a tachycardia state even when the atrium is paced. Therefore, even if pacing is induced by stimulating cardiomyocytes, the occurrence of tachycardia can be suppressed.
In the present embodiment, the repetition frequency f S2 of the nerve stimulation pattern is changed corresponding to the change in the heart rate of the patient for each repetition period of heart rate detection. Therefore, immediately before pacing even if the atrium is paced. The heart rate is almost the same as that of the heart rate, and the change in heart rate can be more reliably suppressed.

[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態の神経刺激装置について説明する。
図10は、本発明の第3の実施形態の神経刺激装置の機能ブロック図である。
[Third Embodiment]
Next, a nerve stimulation apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a functional block diagram of the nerve stimulation apparatus according to the third embodiment of the present invention.

図1に示す本実施形態の神経刺激装置1Cは、上記第1の実施形態の神経刺激装置1Aの装置本体20Aに代えて、装置本体20Cを備える。
図10に示すように、装置本体20Cは、上記第1の実施形態の装置本体20Aの制御部101Aに代えて、制御部101Cを備え、検知電極36、心電信号検知部102C、記憶部103B、および心房不応期予測部104Cを追加したものである。
ここで、記憶部103Bは、上記第2の実施形態と同様の構成を有する。
以下、上記第1、第2の実施形態と異なる点を中心に説明する。
A nerve stimulation apparatus 1C of the present embodiment shown in FIG. 1 includes an apparatus body 20C instead of the apparatus body 20A of the nerve stimulation apparatus 1A of the first embodiment.
As shown in FIG. 10, the apparatus main body 20C includes a control unit 101C instead of the control unit 101A of the apparatus main body 20A of the first embodiment, and includes a detection electrode 36, an electrocardiogram signal detection unit 102C, and a storage unit 103B. And an atrial refractory period prediction unit 104C.
Here, the storage unit 103B has the same configuration as that of the second embodiment.
The following description will focus on differences from the first and second embodiments.

制御部101Cは、パルス発生部100Aに印加する信号波形のパターン、振幅、発生タイミングを制御するとともに、患者の心拍数に応じて信号波形を設定するため心電信号検知部102Bと、後述する心房不応期予測部104Cの動作を制御する装置部分である。
制御部101Cは、パルス発生部100A、記憶部103B、心房不応期予測部104C、および操作部22と通信可能に接続されている。
制御部101Cは、上記第1の実施形態の制御部101Aと同様に、主な制御モードとして、探索モードと神経刺激モードとを有し、操作部22からの操作入力によって、これらを切り替えて実施することが可能である。
The control unit 101C controls the pattern, amplitude, and generation timing of the signal waveform applied to the pulse generating unit 100A, and sets the signal waveform in accordance with the heart rate of the patient, and an atrial chamber described later. It is a device part that controls the operation of the refractory period prediction unit 104C.
The control unit 101C is communicably connected to the pulse generation unit 100A, the storage unit 103B, the atrial refractory period prediction unit 104C, and the operation unit 22.
Similar to the control unit 101A of the first embodiment, the control unit 101C has a search mode and a nerve stimulation mode as main control modes, which are switched by an operation input from the operation unit 22. Is possible.

探索モードは、上記第1の実施形態とまったく同様の制御モードである。
本実施形態の神経刺激モードは、上記第1の実施形態と同様に、神経刺激パターンとして、図5(a)に示すバイフェージック波形の波形群Wを心房不応期ARPの範囲内でパルス発生部100Aに印加する。このとき、繰り返し周波数fS2、振幅B、パルス幅TP2は、心房不応期ARPの間に印加するパルスのエネルギー量が、神経刺激に必要なエネルギー量になるように設定する。
1つの心房不応期ARPにおけるパルス数は、1パルス〜10パルス、より好ましくは数パルスであることが好ましい。
図8に示すように、心房不応期ARPは、P波のピークとQ波のピークとの間の領域に存在し、例えば、R波のピークに先行する約150msecの範囲にあるため、繰り返し周波数fS2は、0.83Hz〜2.5Hzであることが好ましい。
この場合、振幅Bは、例えば、1mA以上20mAが好ましい。
パルス幅TP2は、例えば、0.01msec〜1msecが好ましい。
制御部101Cの制御の詳細については、神経刺激装置1Cの動作とともに説明する。
The search mode is the same control mode as in the first embodiment.
In the nerve stimulation mode of the present embodiment, as in the first embodiment, a pulse group is generated as a nerve stimulation pattern within the range of the atrial refractory period ARP as the waveform group W of the biphasic waveform shown in FIG. Applied to the part 100A. At this time, the repetition frequency f S2 , the amplitude B, and the pulse width TP2 are set so that the energy amount of the pulse applied during the atrial refractory period ARP becomes an energy amount necessary for nerve stimulation.
The number of pulses in one atrial refractory period ARP is preferably 1 pulse to 10 pulses, more preferably several pulses.
As shown in FIG. 8, the atrial refractory period ARP exists in the region between the peak of the P wave and the peak of the Q wave, and is, for example, in the range of about 150 msec preceding the peak of the R wave. f S2 is preferably 0.83 Hz to 2.5 Hz.
In this case, the amplitude B is preferably 1 mA or more and 20 mA, for example.
The pulse width T P2, for example, 0.01Msec~1msec are preferred.
Details of the control of the control unit 101C will be described together with the operation of the nerve stimulation apparatus 1C.

検知電極36は、患者の心電信号を検知する電極であり、2極の電極対が患者の体表面または体内に配置されている。
患者の体内に設ける場合には、電極ユニット2の電極部38とは別に設けてもよいし、刺激電極34を設けたのと異なるワイヤ部33に設けてもよい。
検知電極36を電極部38とは別に設ける場合には、特に図示しないが、例えば、先端留め具31および基端留め具32にそれぞれ1極ずつの電極を設けることが可能である。
また、リード本体45の長手方向の適宜位置に外周部に設けることが可能である。
また、リード本体45内に通路を設けておき、この通路にカテーテル状の検知電極を挿通し、先端留め具31に設けた開口から血管内に出し入れする構成も可能である。この場合、最も心電信号強度の強い心房内まで挿入して心電信号を検知することが可能である。
検知電極36は、心電信号検知部102Cに電気的に接続され、心電信号を心電信号検知部102Cに送出できるようになっている。
The detection electrode 36 is an electrode for detecting a patient's electrocardiogram signal, and a bipolar electrode pair is disposed on the patient's body surface or inside the body.
When provided in the patient's body, it may be provided separately from the electrode portion 38 of the electrode unit 2, or may be provided on a wire portion 33 different from that provided with the stimulation electrode 34.
In the case where the detection electrode 36 is provided separately from the electrode portion 38, although not particularly illustrated, for example, one electrode can be provided for each of the distal end fastener 31 and the proximal end fastener 32.
Further, the lead body 45 can be provided on the outer peripheral portion at an appropriate position in the longitudinal direction.
Also, a configuration is possible in which a passage is provided in the lead main body 45, a catheter-like detection electrode is inserted into the passage, and the opening is provided in the distal end fastener 31 and is taken into and out of the blood vessel. In this case, it is possible to detect the electrocardiogram signal by inserting it into the atrium where the electrocardiogram signal intensity is strongest.
The detection electrode 36 is electrically connected to the electrocardiogram signal detection unit 102C, and can send an electrocardiogram signal to the electrocardiogram signal detection unit 102C.

心電信号検知部102Cは、検知電極36から送出された患者の心電信号を取得し、取得した心電信号を解析する装置部分である。
本実施形態では、心電信号検知部102Cは、R波のピーク値を検出すると、そのタイミングで、制御部101Cの心拍同期信号を送出する。
また、心電信号検知部102Cは、心電信号からR−R間隔を算出して、順次記憶部103Bに記憶する。
The electrocardiogram signal detection unit 102 </ b> C is a device part that acquires the electrocardiogram signal of the patient sent from the detection electrode 36 and analyzes the acquired electrocardiogram signal.
In this embodiment, when the electrocardiogram signal detection unit 102C detects the peak value of the R wave, the heartbeat synchronization signal of the control unit 101C is transmitted at that timing.
Also, the electrocardiogram signal detection unit 102C calculates the RR interval from the electrocardiogram signal and sequentially stores it in the storage unit 103B.

心房不応期予測部104Cは、心電信号検知部102Cが算出した情報に基づいて、心房不応期を予測する装置部分である。本実施形態では、心電信号検知部102Cが算出し記憶部103Bに記憶されたR−R間隔に基づいて、次のR波が現れる予測タイミングを計算し、予測タイミングに先行する一定時間を心房不応期として予測し、予測結果を、神経刺激パターンの印加許可期間として、制御部101Cに送出する。
予測に用いるR−R間隔は、最新の測定値を用いてもよいし、最近の複数のR−R間隔の平均値を用いたり、最近の複数のR−R間隔の変化に近似式を当て嵌めることにより、次のR−R間隔を推定したりしてもよい。
心房不応期ARPとして予測する一定時間は、例えば、平均的な心房不応期のデータから適宜値を決めてもよいし、刺激を行う患者の心房不応期ARPを予め実測したデータからきめるようにしてもよい。
本実施形態では、R波の予測タイミングに先行する150msecの時間幅を心房不応期ARPと予測する。
The atrial refractory period prediction unit 104C is a device part that predicts the atrial refractory period based on the information calculated by the electrocardiogram signal detection unit 102C. In the present embodiment, based on the RR interval calculated by the electrocardiogram signal detection unit 102C and stored in the storage unit 103B, a prediction timing at which the next R wave appears is calculated, and a certain time preceding the prediction timing is calculated. The prediction is made as the refractory period, and the prediction result is sent to the control unit 101C as the application permission period of the neural stimulation pattern.
As the RR interval used for the prediction, the latest measured value may be used, an average value of a plurality of recent RR intervals may be used, or an approximate expression may be applied to changes in the recent RR intervals. The next RR interval may be estimated by fitting.
The predetermined time to be predicted as the atrial refractory period ARP may be appropriately determined from, for example, average atrial refractory period data, or the atrial refractory period ARP of the patient to be stimulated may be determined from previously measured data. Also good.
In this embodiment, a time width of 150 msec preceding the R wave prediction timing is predicted as an atrial refractory period ARP.

次に、本実施形態の神経刺激装置1Cの動作について、上記第1の実施形態と異なる神経刺激モードの動作を中心に説明する。
図11(a)、(b)は、本発明の第3の実施形態の神経刺激装置の治療時の動作を示す心電信号および神経刺激パターンの一例を示す模式的なグラフである。横軸は、いずれもスケールを合わせた時間を表し、縦軸は図11(a)が心電信号の信号値、図11(b)が電流を表す。
Next, the operation of the nerve stimulation apparatus 1C of the present embodiment will be described focusing on the operation of the nerve stimulation mode different from the first embodiment.
FIGS. 11A and 11B are schematic graphs showing an example of an electrocardiogram signal and a nerve stimulation pattern showing an operation at the time of treatment of the nerve stimulation apparatus according to the third embodiment of the present invention. The horizontal axis represents the time when the scales are adjusted, and the vertical axis represents the signal value of the electrocardiogram signal and FIG. 11 (b) represents the current.

上記第1の実施形態と同様にして、上大静脈P3に電極ユニット2を留置した後に、操作部22から神経刺激モードを開始する操作入力が行われると、制御部101Cの制御モードが神経刺激モードに設定される。
神経刺激モードが開始されると、制御部101Cは、心電信号検知部102Bに心電信号の検知を開始する制御信号を送出する。
これにより、心電信号検知部102Cは、検知電極36から心電信号を取得し、図11(a)に示すような心電信号206が取得されていく。
心電信号検知部102Cは、検知電極36から心電信号206が送出されると、心電信号206の波形変化からR波のピークを迎える時刻を検出して、制御部101Cに心拍同期信号を送出するとともに、直近に検出したR波のピーク時刻との差を取り、R−R間隔のデータとして記憶部103Bに記憶させる。
このようなR−R間隔のデータを1以上算出したら、このR−R間隔に基づいて、次にR波が発生するタイミングを予測する。例えば、時刻t0までに取得したR−R間隔から、次のR波が発生する時間をTR1後と予測したとすると、心房不応期ARPの時間幅をTARP−150(msec)として、神経刺激パターンの印加開始タイミングtst1を、次式(1)によって算出し、制御部101Cに送出する。
In the same manner as in the first embodiment, after the electrode unit 2 is placed in the superior vena cava P3, when an operation input for starting the nerve stimulation mode is performed from the operation unit 22, the control mode of the control unit 101C is set to the nerve stimulation. Set to mode.
When the nerve stimulation mode is started, the control unit 101C sends a control signal for starting detection of an electrocardiogram signal to the electrocardiogram signal detection unit 102B.
As a result, the electrocardiogram signal detection unit 102C acquires an electrocardiogram signal from the detection electrode 36, and an electrocardiogram signal 206 as shown in FIG. 11A is acquired.
When the electrocardiogram signal 206 is transmitted from the detection electrode 36, the electrocardiogram signal detection unit 102C detects the time when the peak of the R wave is reached from the waveform change of the electrocardiogram signal 206, and outputs a heartbeat synchronization signal to the control unit 101C. While sending out, the difference with the peak time of the R wave detected most recently is taken, and it memorize | stores in the memory | storage part 103B as data of an RR space | interval.
When one or more data of such RR intervals are calculated, the next timing at which the R wave is generated is predicted based on the RR intervals. For example, the R-R interval obtained by time t0, when the time the next R wave is generated is predicted that after T R1, the time width of the atrial refractory period ARP as T ARP -150 (msec), nerve The stimulation pattern application start timing tst1 is calculated by the following equation (1) and sent to the control unit 101C.

tst1=TR1−TARP ・・・(1) tst1 = T R1 −T ARP (1)

制御部101Cは、印加開始時間tst1を受信したら、図11(b)に示すように、最新の心拍同期信号を受信してからtst1後に、予め設定された神経刺激パターンの情報をパルス発生部100Aに送出する。
これにより、パルス発生部100Aから、刺激電極34に、心房不応期ARP内で数パルス程度の波形207(第2の刺激波形、第2刺激パターン)が印加される。
このとき、波形207の繰り返し周波数fS2は、患者の心拍数に対応する周波数に比べて高いが、心房不応期ARP内で印加されるため、心房がペーシングされず頻脈状態は発生しない。このため、患者起因の不整脈が同時発生する場合などを除けば、心房細動などの不整脈を引き起こすことはない。
Upon receiving the application start time tst1, the control unit 101C receives information on the preset nerve stimulation pattern after the tst1 from the reception of the latest heartbeat synchronization signal as shown in FIG. 11 (b). To send.
Thereby, a waveform 207 (second stimulation waveform, second stimulation pattern) of about several pulses is applied to the stimulation electrode 34 from the pulse generation unit 100A within the atrial refractory period ARP.
At this time, the repetition frequency f S2 of the waveform 207 is higher than the frequency corresponding to the heart rate of the patient, but since it is applied within the atrial refractory period ARP, the atrium is not paced and a tachycardia condition does not occur. For this reason, arrhythmias such as atrial fibrillation are not caused except in cases where arrhythmias caused by patients occur at the same time.

同様に、心電信号検知部102Cにより、時刻t1において、次のR波のピークが検出されると、制御部101Cに心拍同期信号を送出するとともに、直近のR−R間隔であるt1−t0を算出して、記憶部103Bに記憶する。そして、記憶された情報に基づいて、次のR波が発生する時間をTR2と予測し、次の神経刺激パターンの印加開始タイミングtst2を、次式(2)によって算出し、制御部101Cに送出する。 Similarly, when the next R wave peak is detected at time t1 by the electrocardiogram signal detection unit 102C, a heartbeat synchronization signal is transmitted to the control unit 101C, and t1-t0 which is the most recent RR interval. Is calculated and stored in the storage unit 103B. Then, based on the stored information, the time the next R-wave occurs predicts that T R2, the application start timing tst2 the next nerve stimulation pattern is calculated by the following equation (2), the control unit 101C Send it out.

tst2=TR2−TARP ・・・(2) tst2 = T R2 −T ARP (2)

このような動作を繰り返すことで、心房不応期ARPの範囲内となるタイミングのみで、間欠的に神経刺激パターンが印加されて、神経刺激が行われる。   By repeating such an operation, the nerve stimulation pattern is intermittently applied only at the timing within the atrial refractory period ARP, and the nerve stimulation is performed.

このように、本実施形態の神経刺激装置1Cによれば、上記第1の実施形態と同様に、心房をペーシングしたとしても頻脈状態にならない刺激波形を備える神経刺激パターンを印加して電気刺激を与えることができる。
本実施形態では、神経刺激パターンが心電信号の測定に基づいて、心房不応期ARPのみに印加されることにより、心房のペーシングを誘発しないため、より確実に頻脈状態の発生を抑制することができる。
Thus, according to the nerve stimulation apparatus 1C of the present embodiment, as in the first embodiment, electrical stimulation is performed by applying a nerve stimulation pattern having a stimulation waveform that does not enter a tachycardia state even when the atrium is paced. Can be given.
In this embodiment, since the neural stimulation pattern is applied only to the atrial refractory period ARP based on the measurement of the electrocardiogram signal, it does not induce atrial pacing, and thus more reliably suppress the occurrence of a tachycardia state. Can do.

なお、上記各実施形態の説明では、刺激電極が、上大静脈に配置されて迷走神経を刺激する場合の例で説明したが、これは一例であり、刺激電極は迷走神経以外の神経を刺激するものであってもよい。また、この場合、刺激電極は、刺激を行う神経に刺激を伝達できる適宜の血管内に配置することが可能である。   In the description of each of the above embodiments, the example in which the stimulation electrode is arranged in the superior vena cava to stimulate the vagus nerve is described as an example, and the stimulation electrode stimulates nerves other than the vagus nerve. You may do. In this case, the stimulation electrode can be disposed in an appropriate blood vessel that can transmit the stimulation to the nerve that performs the stimulation.

上記第2、第3の実施形態の説明では、心電信号検知部102B、102Cが、装置本体20B、20Cに内蔵されている場合の例で説明したが、心電信号検知部102B、102Cは、装置本体20B、20Cの外部に設けられていてもよい。   In the description of the second and third embodiments, the example in which the electrocardiogram signal detection units 102B and 102C are built in the apparatus main bodies 20B and 20C has been described. However, the electrocardiogram signal detection units 102B and 102C , May be provided outside the apparatus main bodies 20B and 20C.

上記第3の実施形態の説明では、心房不応期を、R−R間隔から予測する場合の例で説明したが、心電信号検知部102Cは、心電信号から、直接、心房波の位置を検出して、心房不応期を予測してもよい。この場合、予め患者の心房波における振幅(強度)や幅(時間))などの情報を測定して、記憶部103Bに記憶しておくことで、精度よく、心房不応期を予測することができる。   In the description of the third embodiment, the example in which the atrial refractory period is predicted from the RR interval has been described. However, the electrocardiogram signal detection unit 102C directly determines the position of the atrial wave from the electrocardiogram signal. It may be detected to predict an atrial refractory period. In this case, it is possible to accurately predict the atrial refractory period by measuring information such as amplitude (intensity) and width (time) in the patient's atrial wave in advance and storing it in the storage unit 103B. .

また、上記各実施形態の説明では、心拍数に対応する周波数を一例として、制御部にて換算するとして説明したが、どこで換算するかは問われず、例えば、心電信号検知部で換算してもよい。   Further, in the description of each of the above embodiments, the frequency corresponding to the heart rate has been described as being converted by the control unit as an example. However, the conversion is not limited, for example, the conversion is performed by the electrocardiogram signal detection unit. Also good.

また、上記に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。   Further, all the components described above can be implemented by being appropriately combined or deleted within the scope of the technical idea of the present invention.

1A、1B、1C 神経刺激装置
2 電極ユニット
20A、20B、20C 装置本体
34 刺激電極
36 検知電極
38 電極部
45 リード本体
100A パルス発生部
101A、101B、101C 制御部
102B、102C 心電信号検知部
103B 記憶部
104C 心房不応期予測部
200 波形(第1の刺激波形、第1刺激パターン)
201、205 波形(第2刺激パターン)
207 波形(第2の刺激波形、第2刺激パターン)
206 心電信号
ARP 心房不応期
C1 軸線
S1 繰り返し周波数(許容上限心拍数以上の心拍数に対応する周波数)
S2 繰り返し周波数(許容上限心拍数以下の心拍数に対応する周波数)
P 患者
P3 上大静脈(血管)
P6 迷走神経(神経)
W 波形群(第2の刺激波形)
1A, 1B, 1C Neural stimulation device 2 Electrode unit 20A, 20B, 20C Device main body 34 Stimulation electrode 36 Detection electrode 38 Electrode unit 45 Lead main body 100A Pulse generation unit 101A, 101B, 101C Control unit 102B, 102C Electrocardiogram signal detection unit 103B Storage unit 104C Atrial refractory period prediction unit 200 waveform (first stimulus waveform, first stimulus pattern)
201, 205 waveform (second stimulus pattern)
207 waveform (second stimulus waveform, second stimulus pattern)
206 ECG signal ARP Atrial refractory period C1 axis f S1 repetition frequency (frequency corresponding to heart rate above allowable upper limit heart rate)
f S2 repetition frequency (frequency corresponding to heart rate below allowable upper limit heart rate)
P Patient P3 Superior vena cava (blood vessel)
P6 Vagus nerve (nerve)
W waveform group (second stimulus waveform)

Claims (4)

血管内から神経を刺激する神経刺激装置であって、
血管の内壁を通して電気刺激を与えるための刺激電極と、
該刺激電極に供給する電流または電圧を制御する制御部と、を備え、
該制御部は、前記電流または電圧の制御パターンとして、
許容上限心拍数に対応する周波数以上の周波数で繰り返される第1の刺激波形を連続的に印加する第1刺激パターンと、
前記許容上限心拍数に対応する周波数以下の周波数で繰り返される第2の刺激波形を間欠的に印加する第2刺激パターンと、
を有する、
神経刺激装置。
A nerve stimulation device for stimulating nerves from inside a blood vessel,
A stimulation electrode for applying electrical stimulation through the inner wall of the blood vessel;
A control unit for controlling the current or voltage supplied to the stimulation electrode,
The control unit, as the current or voltage control pattern,
A first stimulation pattern for continuously applying a first stimulation waveform repeated at a frequency equal to or higher than a frequency corresponding to the allowable upper limit heart rate;
A second stimulation pattern for intermittently applying a second stimulation waveform repeated at a frequency equal to or lower than the frequency corresponding to the allowable upper limit heart rate;
Having
Neural stimulator.
前記第2の刺激波形における前記周波数は、
2Hz以上2.5Hz以下である
ことを特徴とする、請求項1に記載の神経刺激装置。
The frequency in the second stimulus waveform is:
The nerve stimulation apparatus according to claim 1, wherein the nerve stimulation apparatus is 2 Hz or more and 2.5 Hz or less.
刺激対象の患者の心拍数を検知する心電信号検知部を備え、
前記制御部は、
前記第2の刺激波形における前記許容上限心拍数に対応する周波数以下の周波数を、前記心電信号検知部で検知された前記患者の心拍数に応じて設定する
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。
Equipped with an electrocardiogram signal detection unit that detects the heart rate of the patient to be stimulated,
The controller is
The frequency below the frequency corresponding to the allowable upper limit heart rate in the second stimulation waveform is set according to the heart rate of the patient detected by the electrocardiogram signal detection unit. Or the nerve stimulation apparatus of 2.
血管内から神経を刺激する神経刺激装置であって、
血管の内壁を通して電気刺激を与えるための刺激電極と、
刺激対象の患者の心電信号を検知する心電信号検知部と、
該心電信号検知部が検知した前記患者の心電信号に基づいて、心房不応期のタイミングを予測する心房不応期予測部と、
前記刺激電極に供給する電流または電圧を制御する制御部と、を備え、
該制御部は、
前記電流または電圧の制御パターンとして、
許容上限心拍数に対応する周波数以上の周波数で繰り返される第1の刺激波形を連続的に印加する第1刺激パターンと、
前記心房不応期予測部によって予測された前記心房不応期のタイミングにおいて、電気刺激を行う第2の刺激波形を印加する第2刺激パターンと、
を有する、
神経刺激装置。
A nerve stimulation device for stimulating nerves from inside a blood vessel,
A stimulation electrode for applying electrical stimulation through the inner wall of the blood vessel;
An electrocardiogram signal detector for detecting an electrocardiogram signal of a patient to be stimulated;
An atrial refractory period prediction unit that predicts the timing of an atrial refractory period based on the patient's electrocardiographic signal detected by the electrocardiogram signal detection unit;
A controller for controlling the current or voltage supplied to the stimulation electrode,
The control unit
As the current or voltage control pattern,
A first stimulation pattern for continuously applying a first stimulation waveform repeated at a frequency equal to or higher than a frequency corresponding to the allowable upper limit heart rate;
A second stimulation pattern for applying a second stimulation waveform for electrical stimulation at the timing of the atrial refractory period predicted by the atrial refractory period prediction unit;
Having
Neural stimulator.
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