JP2016086969A - Nerve stimulation device and control method thereof - Google Patents

Nerve stimulation device and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2016086969A
JP2016086969A JP2014222758A JP2014222758A JP2016086969A JP 2016086969 A JP2016086969 A JP 2016086969A JP 2014222758 A JP2014222758 A JP 2014222758A JP 2014222758 A JP2014222758 A JP 2014222758A JP 2016086969 A JP2016086969 A JP 2016086969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stimulation
electrocardiogram signal
unit
signal
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014222758A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
健夫 碓井
Takeo Usui
健夫 碓井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2014222758A priority Critical patent/JP2016086969A/en
Publication of JP2016086969A publication Critical patent/JP2016086969A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nerve stimulation device capable of acquiring an electrocardiographic signal with a high degree of precision even with a simple configuration.SOLUTION: A nerve stimulation device 1 includes: stimulation electrodes 34A and 34B; a pulse generation circuit part 44 for generating electric stimulation; electrocardiographic signal detection electrodes 17A and 17B for detecting an electrocardiographic signal; an electrocardiographic signal processing part 42 having a reference potential part shared by the pulse generation circuit part 44 for acquiring the electrocardiographic signal; a change-over switch part 45 for switching the state between a first state in which the pulse generation circuit part 44 is closed and the electric stimulation is generated, and a second state in which the pulse generation circuit part 44 is blocked, and the stimulation electrodes 34A and 34B are conducted to the reference potential part; and a control part 49 for generating the electric stimulation when the change-over switch part 45 is switched to the first state, and acquiring a waveform of the electrocardiographic signal on the basis of the electrocardiographic signal acquired by the electrocardiographic signal processing part 42 when it is switched to the second state.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は神経刺激装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a nerve stimulation device and a control method thereof.

従来、神経組織や筋肉等の生体組織に電気的刺激を与えて治療を行う神経刺激装置が知られている。例えば、迷走神経に接続された電極を介して迷走神経に電気的な刺激を与えることにより、心拍数の上昇や交感神経の興奮を抑制して不整脈を治療する装置等が知られている。
例えば、特許文献1に記載の経皮性神経刺激装置は、心臓血管機能を調整するための神経刺激装置であって、経皮的に神経刺激をおこない治療を行う。この装置は、体表面に配置される刺激電極と、神経刺激を行うために刺激パルスを生成する外部神経刺激装置と、外部センサとを備える。
外部センサは、例えば、心拍数センサであり、心拍数を測定して、これをフィードバックすることにより刺激パルスの制御を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, nerve stimulation apparatuses that perform treatment by applying electrical stimulation to biological tissue such as nerve tissue or muscle are known. For example, an apparatus that treats arrhythmia by suppressing an increase in heart rate and sympathetic excitement by applying electrical stimulation to the vagus nerve via an electrode connected to the vagus nerve is known.
For example, a percutaneous nerve stimulation apparatus described in Patent Document 1 is a nerve stimulation apparatus for adjusting cardiovascular functions, and performs treatment by performing nerve stimulation percutaneously. The apparatus includes a stimulation electrode disposed on a body surface, an external nerve stimulation apparatus that generates a stimulation pulse to perform nerve stimulation, and an external sensor.
The external sensor is, for example, a heart rate sensor, and controls the stimulation pulse by measuring the heart rate and feeding it back.

特表2010−506618号公報Special table 2010-506618 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に記載の経皮性神経刺激装置には、外部センサとして心拍数センサを用いることが記載されているが、心拍数センサの具体的な構成については明記されていない。
刺激出力のフィードバックに用いるための心拍数センサであれば、高精度に測定する必要があるため、心電信号を取得して、心電信号の波形を解析することが好ましい。しかし、心電信号は、生体に流れる微弱な電流として検出されるため、ノイズが混入しやすいという問題がある。
例えば、心電計では、心電信号を測定する少なくとも2極の電極(心電信号検出電極)の他に、測定の基準となる1極の基準電極が設けられる。基準電極は、心電信号検出電極とともに、患者の体表などに配置される。
このように、心電信号検出電極と基準電極とを備える構成では、ノイズの混入を抑制して、良好な心電信号の波形を取得できる。
しかし、こうした装置構成では、基準電極を備えるため、基準電極を備えない場合に比べて部品点数が増え、構成が複雑になってしまうという問題がある。また、装置の取り扱いも煩雑になる。さらに、電気刺激を受ける患者に、心電信号検出電極に加えて、基準電極も装着しなければならないため、装着時に手間がかかってしまう。また、基準電極も併せて装着されることで、装着後に患者が身動きしにくくなり、患者のストレスにもなりやすい。
However, the conventional nerve stimulation apparatus as described above has the following problems.
The percutaneous nerve stimulation apparatus described in Patent Document 1 describes that a heart rate sensor is used as an external sensor, but the specific configuration of the heart rate sensor is not specified.
A heart rate sensor used for feedback of stimulation output needs to be measured with high accuracy. Therefore, it is preferable to acquire an electrocardiogram signal and analyze the waveform of the electrocardiogram signal. However, since the electrocardiographic signal is detected as a weak current flowing through the living body, there is a problem that noise is likely to be mixed.
For example, in an electrocardiograph, in addition to at least two electrodes for measuring an electrocardiogram signal (electrocardiogram signal detection electrode), a one-electrode reference electrode serving as a measurement reference is provided. The reference electrode is arranged on the patient's body surface together with the electrocardiogram signal detection electrode.
As described above, in the configuration including the electrocardiogram signal detection electrode and the reference electrode, it is possible to suppress the mixing of noise and obtain a favorable waveform of the electrocardiogram signal.
However, in such a device configuration, since the reference electrode is provided, there is a problem that the number of parts is increased and the configuration becomes complicated as compared with the case where the reference electrode is not provided. In addition, handling of the apparatus becomes complicated. Furthermore, in addition to the electrocardiogram signal detection electrode, the patient receiving electrical stimulation must also wear the reference electrode, which takes time and effort. In addition, since the reference electrode is also attached, the patient is less likely to move after being attached, and the patient is likely to be stressed.

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、簡素な構成であっても、心電信号を精度よく取得することができる神経刺激装置およびその制御方法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 it is an object of the present invention to provide a nerve stimulation apparatus and a control method thereof that can accurately acquire an electrocardiographic signal even with a simple configuration. And

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、生体の神経に電気的刺激を加えるための刺激電極と、該刺激電極に接続され、前記電気的刺激を発生する第1の電気回路を含む刺激生成部と、前記生体に装着され、前記生体の心電信号を検出する心電信号検出電極と、前記第1の電気回路と基準電位部が共通の第2の電気回路を含み、該第2の電気回路により、前記心電信号検出電極が検出する前記心電信号を取得する心電信号取得部と、前記第1の電気回路を閉じて前記電気的刺激を発生する第1の状態と、前記第1の電気回路を遮断して、前記刺激電極を前記基準電位部に導通させる第2の状態と、を選択的に切り替える切替スイッチ部と、該切替スイッチ部を前記第1の状態および前記第2の状態のいずれかに切り替え、前記第1の状態に切り替えた場合に、前記刺激生成部によって前記電気的刺激を発生させ、前記第2の状態に切り替えた場合に、前記心電信号取得部が取得する前記心電信号に基づいて、前記心電信号の波形を取得する制御部と、を備える構成とする。   In order to solve the above problems, a nerve stimulation device according to a first aspect of the present invention generates a stimulation electrode connected to the stimulation electrode for applying electrical stimulation to a nerve of a living body, and generates the electrical stimulation. A stimulus generator including a first electric circuit, an electrocardiogram signal detection electrode that is attached to the living body and detects an electrocardiogram signal of the living body, and a second common to the first electric circuit and the reference potential unit. An electrocardiogram signal acquisition unit that acquires the electrocardiogram signal detected by the electrocardiogram signal detection electrode by the second electric circuit, and closes the first electric circuit to perform the electrical stimulation. A changeover switch unit that selectively switches between a first state in which the first electrical circuit is generated and a second state in which the first electrical circuit is cut off and the stimulation electrode is conducted to the reference potential unit, and the changeover switch Switch the part to either the first state or the second state In other words, the electrocardiogram signal acquired by the electrocardiogram signal acquisition unit when the electrical stimulation is generated by the stimulus generation unit when switched to the first state and is switched to the second state. And a control unit that acquires the waveform of the electrocardiographic signal.

上記神経刺激装置においては、前記制御部は、前記切替スイッチ部を前記第2の状態に切り替えた場合に、常に、前記心電信号の波形を取得することが好ましい。   In the nerve stimulation apparatus, it is preferable that the control unit always obtains the waveform of the electrocardiogram signal when the changeover switch unit is switched to the second state.

上記神経刺激装置においては、前記制御部は、前記刺激生成部に対して、前記電気的刺激を周期的に複数回発生させる刺激群発生動作と、該刺激群発生動作中の前記電気的刺激の間隔よりも長い時間、前記電気的刺激を停止する刺激停止動作と、を、交互に繰り返す制御を行い、かつ、前記刺激停止動作中に前記切替スイッチ部を前記第2の状態に切り替えた場合のみ、前記心電信号の波形を取得することが好ましい。   In the nerve stimulation apparatus, the control unit causes the stimulation generation unit to periodically generate the electrical stimulation a plurality of times, and the electrical stimulation during the stimulation group generation operation. Only when the stimulus stop operation for stopping the electrical stimulation is alternately repeated for a time longer than the interval, and the changeover switch unit is switched to the second state during the stimulus stop operation. The waveform of the electrocardiogram signal is preferably acquired.

上記神経刺激装置においては、前記制御部によって取得された前記心電信号の波形を解析して、前記生体の心臓機能の情報を取得する心電信号解析部を備えることが好ましい。   The nerve stimulation device preferably includes an electrocardiogram signal analysis unit that analyzes a waveform of the electrocardiogram signal acquired by the control unit and acquires information on a heart function of the living body.

上記神経刺激装置においては、前記心電信号解析部は、前記心電信号の波形のうち、前記切替スイッチ部が前記第2の状態に切り替えられてから、一定時間が経過した後の波形の解析を行うことにより、前記生体の心臓機能の情報を取得することが好ましい。   In the above nerve stimulation apparatus, the electrocardiogram signal analysis unit analyzes the waveform after a predetermined time has elapsed since the changeover switch unit was switched to the second state in the waveform of the electrocardiogram signal. It is preferable to acquire the information on the cardiac function of the living body by performing the above.

上記神経刺激装置においては、前記制御部は、前記切替スイッチ部を前記第2の状態に切り替えてから、一定時間が経過した後に、前記心電信号の波形を取得することが好ましい。   In the above nerve stimulation apparatus, it is preferable that the control unit acquires the waveform of the electrocardiogram signal after a predetermined time has elapsed since the changeover switch unit was switched to the second state.

本発明の第2の態様の神経刺激装置の制御方法は、生体の神経に電気的刺激を加えるための刺激電極と、前記生体の心電信号を検出する心電信号検出電極とを有する神経刺激装置の制御方法であって、前記生体に、前記刺激電極と前記心電信号検出電極を配置することと、前記生体に配置された刺激電極を、前記電気的刺激を発生する第1の電気回路に接続して、前記刺激電極から前記電気的刺激を印加することと、前記刺激電極を前記第1の電気回路の基準電位部に導通させるとともに、前記電気的刺激の発生を停止することと、前記基準電位部に前記刺激電極が導通した場合に、前記生体に装着された前記心電信号検出電極から、前記基準電位部が共通の第2の電気回路を用いて、前記心電信号を取得することと、前記基準電位部に前記刺激電極が導通した場合に取得した前記心電信号に基づいて、前記心電信号の波形を取得することと、を備える方法とする。   The nerve stimulation apparatus control method according to the second aspect of the present invention includes a stimulation electrode for applying electrical stimulation to nerves in a living body, and an electrocardiogram signal detection electrode for detecting an electrocardiographic signal of the living body. A control method for an apparatus, wherein the stimulation electrode and the electrocardiogram signal detection electrode are arranged on the living body, and the stimulation electrode arranged on the living body generates the electrical stimulation. And applying the electrical stimulation from the stimulation electrode, conducting the stimulation electrode to a reference potential portion of the first electrical circuit, and stopping the generation of the electrical stimulation; When the stimulation electrode is conducted to the reference potential portion, the electrocardiogram signal is acquired from the electrocardiogram signal detection electrode attached to the living body using a second electric circuit having a common reference potential portion. And the reference potential portion Based on the electrocardiographic signal obtained when intense electrode is conductive, and a method of and an obtaining a waveform of the electrocardiographic signal.

上記神経刺激装置の制御方法においては、前記基準電位部に前記刺激電極が導通した場合に、常に、前記心電信号の波形を取得することが好ましい。   In the control method of the nerve stimulation apparatus, it is preferable that the waveform of the electrocardiographic signal is always acquired when the stimulation electrode is conducted to the reference potential portion.

上記神経刺激装置の制御方法においては、前記刺激電極から前記電気的刺激を印加する場合に、前記電気的刺激を周期的に複数回発生させる刺激群発生動作と、該刺激群発生動作中の前記電気的刺激の発生間隔よりも長い時間、前記電気的刺激を停止する刺激停止動作と、を、交互に繰り返し、かつ、前記刺激停止動作において前記基準電位部に前記刺激電極が導通された場合のみ、前記心電信号の波形を取得することが好ましい。   In the control method of the nerve stimulation device, when applying the electrical stimulation from the stimulation electrode, a stimulation group generation operation for periodically generating the electrical stimulation a plurality of times, and the stimulation group generation operation during the stimulation group generation operation Only when the stimulation electrode is electrically connected to the reference potential portion in the stimulation stopping operation, the stimulation stopping operation for stopping the electrical stimulation for a time longer than the generation interval of the electrical stimulation is alternately repeated. The waveform of the electrocardiogram signal is preferably acquired.

上記神経刺激装置の制御方法においては、前記心電信号の波形を取得した後に、前記心電信号の波形を解析して、前記生体の心臓機能の情報を取得することが好ましい。   In the method for controlling the nerve stimulation apparatus, it is preferable that after obtaining the waveform of the electrocardiogram signal, the waveform of the electrocardiogram signal is analyzed to obtain information on the heart function of the living body.

上記神経刺激装置の制御方法においては、前記心電信号の波形を解析する場合に、前記基準電位部に前記刺激電極が導通してから、一定時間が経過した後の波形を用いて解析することが好ましい。   In the control method of the nerve stimulation device, when analyzing the waveform of the electrocardiogram signal, the analysis is performed using a waveform after a predetermined time has elapsed since the stimulation electrode is conducted to the reference potential portion. Is preferred.

本発明の神経刺激装置およびその制御方法によれば、心電信号を取得する際に、刺激電極を第1および第2の電気回路に共通の基準電位部に導通させることにより、刺激電極が心電信号取得時の基準電極になるため、簡素な構成であっても、心電信号を精度よく取得することができるという効果を奏する。   According to the nerve stimulation apparatus and the control method thereof of the present invention, when the electrocardiogram signal is acquired, the stimulation electrode is connected to the reference potential portion common to the first and second electric circuits, so that the stimulation electrode becomes the heart. Since it becomes a reference electrode at the time of electric signal acquisition, even if it is a simple structure, there exists an effect that an electrocardiogram signal can be acquired accurately.

本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の全体構成を示す模式的な構成図である。It is a typical lineblock diagram showing the whole nerve stimulation device composition of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の電極ユニット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 electrode unit of the nerve stimulation apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 図2におけるA部の詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of part A in FIG. 2. 本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の主要部の構成を示す模式的な斜視図である。It is a typical perspective view which shows the structure of the principal part 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機能構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the function structure 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心電信号処理部の機能構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the function structure of the electrocardiogram signal process part 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パルス生成回路部の構成を示す模式的な回路図である。It is a typical circuit diagram which shows the structure of the pulse generation circuit part 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パルス生成回路部が遮断され刺激電極が基準電位部に導通する様子を示す模式的な回路図である。It is a typical circuit diagram which shows a mode that the pulse generation circuit part of the nerve stimulation apparatus of the 1st Embodiment of this invention is interrupted | blocked, and a stimulation electrode is conduct | electrically_connected to a reference electric potential part. 本発明の第1の実施形態の神経刺激装置のパルス信号の生成する動作を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining the operation | movement which produces | generates the pulse signal 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刺激印加モードにおけるパルス信号の印加パターンを示す模式的なグラフである。It is a typical graph which shows the application pattern of the pulse signal in the stimulus application mode of the nerve stimulation apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 患者の心電信号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 a patient's electrocardiogram signal. 本発明の第1の実施形態の神経刺激装置が印加するパルス信号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 pulse signal which the nerve stimulation apparatus of the 1st Embodiment of this invention applies. 図10、11におけるB部の期間における心電信号の取得動作を示すタイミングチャートである。12 is a timing chart showing an operation of acquiring an electrocardiogram signal during a period B in FIGS. 本発明の第2の実施形態の神経刺激装置のパルス生成回路部および切替スイッチ部の構成を示す模式的な回路図である。It is a typical circuit diagram which shows the structure of the pulse generation circuit part and switch part of the nerve stimulation apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の神経刺激装置の心電信号処理部の機能構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the function structure of the electrocardiogram signal process part of the nerve stimulation apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の神経刺激装置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 operation | movement of the nerve stimulation apparatus of the 2nd 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全体構成を示す模式的な構成図である。図2は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の電極ユニットの構成を示す模式的な構成図である。図3は、図2におけるA部の詳細図である。図4は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の主要部の構成を示す模式的な斜視図である。図5は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の機能構成を示す機能ブロック図である。図6は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の心電信号処理部の機能構成を示す機能ブロック図である。
[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 overall configuration of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the electrode unit of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a detailed view of part A in FIG. FIG. 4 is a schematic perspective view showing the configuration of the main part of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a functional block diagram showing a functional configuration of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the electrocardiogram signal processing unit of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態の神経刺激装置1は、例えば、生体である患者P等の迷走神経Vn(神経)を電気的に刺激することができる。この場合、神経刺激装置1は、例えば、頻脈や慢性心不全等の治療に用いることができる。
神経刺激装置1は、血管Bv内に留置される電極ユニット20と、心電信号を取得する心電信号検出電極17A、17Bと、電極ユニット20および心電信号検出電極17A、17Bが接続される装置本体10と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the nerve stimulation apparatus 1 of the present embodiment can electrically stimulate a vagus nerve Vn (nerve) such as a patient P that is a living body, for example. In this case, the nerve stimulation apparatus 1 can be used for treatment of, for example, tachycardia and chronic heart failure.
In the nerve stimulation apparatus 1, an electrode unit 20 placed in the blood vessel Bv, electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B for acquiring an electrocardiogram signal, and the electrode unit 20 and the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B are connected. The apparatus main body 10 is provided.

電極ユニット20は、患者等の血管内に留置されて、後述する装置本体10で発生された神経刺激を行うパルス信号を生体組織に印加し、神経への電気刺激を行う装置部分である。
電極ユニット20は、電極保持部30と、リード部21とを備えている。
電極保持部30は、血管の内壁に係止するために設けられ、血管内で弾性変形して、血管の内壁を押圧する装置部分である。
図2に示すように、電極保持部30は、互いに離間して配置された先端結合部31および基端結合部32と、端部が先端結合部31および基端結合部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本のワイヤ部33Aに設けられた一対の刺激電極34A、34Bとを有する。
各ワイヤ部33は、弾性を有する図示略のワイヤを芯材としている。図3に示すように、各ワイヤ部33の外周面は外部被膜39で覆われている。外部被膜39は、例えば、ポリウレタンなどの樹脂で形成されている。
特に、ワイヤ部33の1本であるワイヤ部33Aの外部被膜39には、長手方向の中間部に一対の開口部39aが貫通されている。開口部の内部には、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た刺激電極34A、34Bが露出されている。
The electrode unit 20 is an apparatus part that is placed in a blood vessel of a patient or the like and applies a pulse signal for performing nerve stimulation generated in the apparatus main body 10 to be described later to a living tissue to perform electrical stimulation to the nerve.
The electrode unit 20 includes an electrode holding part 30 and a lead part 21.
The electrode holding portion 30 is a device portion that is provided to be locked to the inner wall of the blood vessel, elastically deforms in the blood vessel, and presses the inner wall of the blood vessel.
As shown in FIG. 2, the electrode holding portion 30 is connected to the distal end coupling portion 31 and the proximal end coupling portion 32 that are spaced apart from each other, and the end portions are connected to the distal end coupling portion 31 and the proximal end coupling portion 32, respectively. It has four wire portions 33 and a pair of stimulation electrodes 34A and 34B provided on one wire portion 33A of the four wire portions 33.
Each wire portion 33 uses an unillustrated wire having elasticity as a core material. As shown in FIG. 3, the outer peripheral surface of each wire portion 33 is covered with an external coating 39. The external coating 39 is made of a resin such as polyurethane, for example.
In particular, the outer coating 39 of the wire portion 33A, which is one of the wire portions 33, has a pair of openings 39a penetrating in the middle portion in the longitudinal direction. Stimulation electrodes 34A and 34B made of a metal having biocompatibility such as a platinum iridium alloy are exposed inside the opening.

このような構成のワイヤ部33は、図2に示すように、例えば、中心角度が180°程度の円弧状に湾曲して形成されている。各ワイヤ部33は、軸線C1周りに90°ずつ回転した位置に配置され、先端部および基端部が、先端結合部31および基端結合部32によって固定されている。このため、先端結合部31および基端結合部32の間のワイヤ部33は、自然状態において、軸線C1を中心軸とする球面上に略整列するように配置されている。   As shown in FIG. 2, the wire portion 33 having such a configuration is formed, for example, by curving into an arc shape having a center angle of about 180 °. Each wire portion 33 is disposed at a position rotated by 90 ° around the axis C 1, and the distal end portion and the proximal end portion are fixed by the distal end coupling portion 31 and the proximal end coupling portion 32. For this reason, the wire portion 33 between the distal end coupling portion 31 and the proximal end coupling portion 32 is disposed so as to be substantially aligned on a spherical surface having the axis C1 as a central axis in a natural state.

ワイヤ部33Aにおける刺激電極34A、34Bは、神経に電気的刺激を加えるため装置部分である。刺激電極34A、34Bは、例えば、円環状に形成され、それぞれの内周面には、図3に示すように、電気配線35a、35bが電気的に接続されている。本実施形態では、一例として、刺激電極34Aが負極、刺激電極34Bが正極である。
電気配線35a、35bは、外部被膜39内に配置されて外部被膜39に沿って延びる。電気配線35a、35bは、基端結合部32において、互いに絶縁された状態で、1本の配線部35(図2参照)にまとめられて、さらにリード部21の基端側に延びている。
The stimulation electrodes 34A and 34B in the wire portion 33A are device portions for applying electrical stimulation to nerves. The stimulation electrodes 34A and 34B are formed in, for example, an annular shape, and electrical wirings 35a and 35b are electrically connected to the inner peripheral surfaces thereof as shown in FIG. In the present embodiment, as an example, the stimulation electrode 34A is a negative electrode, and the stimulation electrode 34B is a positive electrode.
The electrical wirings 35 a and 35 b are arranged in the outer coating 39 and extend along the outer coating 39. The electrical wirings 35 a and 35 b are combined into a single wiring part 35 (see FIG. 2) in a state of being insulated from each other at the base end coupling part 32, and further extend to the base end side of the lead part 21.

リード部21は、電極保持部30に設けられた刺激電極34A、34Bに電気的に接続された配線部35を被覆して、血管内に挿通させ、近位端となる配線部35の端部を患者Pの体外に導く線状の装置部分である。
リード部21の外周面は、生体適合性および電気絶縁性を有し、血管内に挿通可能な可撓性を有する合成樹脂、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂などによって被覆されている。
リード部21の基端部には、装置本体10と電気的に接続するコネクタ38が設けられている。
The lead portion 21 covers the wiring portion 35 electrically connected to the stimulation electrodes 34A and 34B provided on the electrode holding portion 30 and is inserted into the blood vessel, thereby the end portion of the wiring portion 35 serving as a proximal end. Is a linear device part that guides the patient P outside the body.
The outer peripheral surface of the lead portion 21 is covered with a flexible synthetic resin having biocompatibility and electrical insulation and capable of being inserted into a blood vessel, such as a polyurethane resin, a polyamide resin, a fluorine resin, or the like. Yes.
A connector 38 that is electrically connected to the apparatus main body 10 is provided at the proximal end portion of the lead portion 21.

コネクタ38は、負電極用コネクタピン38aおよび正電極用コネクタピン38bと、一対のゴムリング38cとを備える。負電極用コネクタピン38aおよび正電極用コネクタピン38bには、配線部35に含まれる電気配線35a、35b(図2では図示略)がそれぞれ接続されている。
ゴムリング38cは、負電極用コネクタピン38aおよび正電極用コネクタピン38bを互いに絶縁するとともに、装置本体10に接続した時に水密を保つためのものである。
このようなコネクタ38の例としては、例えば、公知のIS1型のコネクタを挙げることができる。ただし、コネクタ38としては、IS1型以外にも、装置本体10が体外に設置される場合に用いられる適宜の防水コネクタを用いることができる。
The connector 38 includes a negative electrode connector pin 38a and a positive electrode connector pin 38b, and a pair of rubber rings 38c. Electrical wires 35a and 35b (not shown in FIG. 2) included in the wiring portion 35 are connected to the negative electrode connector pin 38a and the positive electrode connector pin 38b, respectively.
The rubber ring 38 c is provided to insulate the negative electrode connector pin 38 a and the positive electrode connector pin 38 b from each other and to maintain water tightness when connected to the apparatus main body 10.
As an example of such a connector 38, a well-known IS1 type connector can be mentioned, for example. However, as the connector 38, other than the IS1 type, an appropriate waterproof connector used when the apparatus main body 10 is installed outside the body can be used.

図1、4に示すように、心電信号検出電極17A、17Bは、患者Pの心電信号を検出するための電極である。本実施形態では、一例として、心電信号検出電極17Aが負極、心電信号検出電極17Bが正極である。
心電信号検出電極17A、17Bの構成としては、例えば、患者Pの体内に留置して心電信号を取得するタイプの電極や、患者Pの体外に配置して心電信号を取得するタイプの電極を採用することができる。
本実施形態では、心電信号検出電極17A、17Bの一例として、患者Pの患者の体外に配置するタイプの電極を備える。心電信号検出電極17A、17Bの表面には、患者Pの体表に固定するための粘着性導電性ゲルが塗布されている。
心電信号検出電極17A、17Bは、それぞれ配線17aを介して、後述する装置本体10と電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the electrocardiogram signal detection electrodes 17 </ b> A and 17 </ b> B are electrodes for detecting an electrocardiogram signal of the patient P. In the present embodiment, as an example, the electrocardiogram signal detection electrode 17A is a negative electrode, and the electrocardiogram signal detection electrode 17B is a positive electrode.
As the configuration of the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B, for example, an electrode of a type that is placed inside the patient P to acquire an electrocardiogram signal, or a type that is placed outside the body of the patient P and acquires an electrocardiogram signal. An electrode can be employed.
In the present embodiment, as an example of the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B, an electrode of a type arranged outside the patient's body is provided. The adhesive electroconductive gel for fixing to the body surface of the patient P is apply | coated to the surface of the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B.
The electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B are electrically connected to the apparatus main body 10 to be described later via wiring 17a.

図4に示すように、装置本体10は、各種情報を表示する表示部11と、装置本体10の各種操作を行う操作部12とを、外面に備えている。
表示部11としては、例えば、液晶やLED等の表示素子を用いた適宜の表示デバイスを採用することができる。以下では、一例として、表示部11が複数のLED素子を有している。表示部11は、これらLED素子の組み合わせにより、文字情報によるメッセージを表示したり、画像によるマークやアイコンを表示したりすることができる。
As illustrated in FIG. 4, the apparatus main body 10 includes a display unit 11 that displays various information and an operation unit 12 that performs various operations of the apparatus main body 10 on the outer surface.
As the display unit 11, for example, an appropriate display device using a display element such as a liquid crystal or LED can be adopted. Below, as an example, the display unit 11 has a plurality of LED elements. The display unit 11 can display a message based on character information or a mark or icon based on an image by combining these LED elements.

装置本体10の内部には、図5に示すように、電池40、電源回路41、パルス生成回路部44(刺激生成部)、切替スイッチ部45、心電信号処理部42(心電信号取得部)、心電信号解析部43、ブザー13、および制御部49を備える。   As shown in FIG. 5, the apparatus body 10 includes a battery 40, a power supply circuit 41, a pulse generation circuit unit 44 (stimulus generation unit), a changeover switch unit 45, and an electrocardiogram signal processing unit 42 (electrocardiogram signal acquisition unit). ), An electrocardiogram signal analysis unit 43, a buzzer 13, and a control unit 49.

電池40は、神経刺激装置1の全体を駆動する電力を供給する電源であり、図示略の回路基板上に配置される。
電池40の種類は特に限定されないが、例えば、CR2450などの小型のリチウムコイン電池を使用することが好ましい。この場合、装置本体10の装置サイズを小さくすることができる。
The battery 40 is a power source that supplies power for driving the entire nerve stimulation apparatus 1 and is disposed on a circuit board (not shown).
Although the kind of battery 40 is not specifically limited, For example, it is preferable to use small lithium coin batteries, such as CR2450. In this case, the apparatus size of the apparatus main body 10 can be reduced.

電源回路41は、電池40の電圧から、神経刺激装置1の各装置部分に印加する電圧を生成するものであり、図示略の回路基板または配線を通して、電圧印加が必要な各装置部分と電気的に接続されている。例えば、後述するパルス生成回路部44には+12V、その他の信号生成用には+2.1Vがそれぞれ印加されている。   The power supply circuit 41 generates a voltage to be applied to each device portion of the nerve stimulation device 1 from the voltage of the battery 40, and electrically connects each device portion that requires voltage application through a circuit board or wiring not shown. It is connected to the. For example, +12 V is applied to a pulse generation circuit unit 44 described later, and +2.1 V is applied to generate other signals.

パルス生成回路部44は、神経刺激を行うためのパルス信号を生成し、このパルス信号を刺激電極34A、34Bに印加するものである。パルス生成回路部44は、制御部49と通信可能に接続され、制御部49から制御信号に応じて、パルス信号を生成する。
パルス生成回路部44は、刺激電極34A、34Bに接続され、電気的刺激を発生する第1の電気回路を含む刺激生成部を構成している。
パルス信号の波形としては、電気刺激の目的に応じて、種々の波形を採用することができる。例えば、定電流方式または定電圧方式の、バイフェージック波形、矩形波パルス波形などの例を挙げることができる。
本実施形態では、パルス生成回路部44は、制御部49と通信可能に接続されており、制御部49から送出される波形制御信号に基づいて、パルス信号の波形を変更できるようになっている。
The pulse generation circuit unit 44 generates a pulse signal for performing nerve stimulation and applies the pulse signal to the stimulation electrodes 34A and 34B. The pulse generation circuit unit 44 is communicably connected to the control unit 49, and generates a pulse signal in accordance with a control signal from the control unit 49.
The pulse generation circuit unit 44 is connected to the stimulation electrodes 34A and 34B, and constitutes a stimulation generation unit including a first electric circuit that generates electrical stimulation.
As the waveform of the pulse signal, various waveforms can be adopted depending on the purpose of the electrical stimulation. For example, examples of a constant current method or a constant voltage method, such as a biphasic waveform or a rectangular pulse waveform can be given.
In the present embodiment, the pulse generation circuit unit 44 is communicably connected to the control unit 49, and can change the waveform of the pulse signal based on the waveform control signal sent from the control unit 49. .

パルス生成回路部44は、パルス信号の信号波形に応じて、適宜のハードウェアを組み合わせて構成することができる。具体的な構成例については、装置本体10の構成を一通り説明した後にまとめて説明する。   The pulse generation circuit unit 44 can be configured by combining appropriate hardware in accordance with the signal waveform of the pulse signal. A specific configuration example will be described collectively after the entire configuration of the apparatus main body 10 is described.

切替スイッチ部45は、制御部49の制御に基づいて、パルス生成回路部44を閉じるか、または遮断するスイッチである。切替スイッチ部45が、パルス生成回路部44を閉じると、電気的刺激を発生する第1の状態が得られる。切替スイッチ部45がパルス生成回路部44を遮断すると、刺激電極34A、34Bがパルス生成回路部44の基準電位部に導通する第2の状態が得られる。
切替スイッチ部45の具体的な構成は、パルス生成回路部44の構成とともに後述する。
The changeover switch unit 45 is a switch for closing or blocking the pulse generation circuit unit 44 based on the control of the control unit 49. When the changeover switch unit 45 closes the pulse generation circuit unit 44, a first state in which electrical stimulation is generated is obtained. When the changeover switch unit 45 shuts off the pulse generation circuit unit 44, a second state in which the stimulation electrodes 34A and 34B are electrically connected to the reference potential unit of the pulse generation circuit unit 44 is obtained.
The specific configuration of the changeover switch unit 45 will be described later together with the configuration of the pulse generation circuit unit 44.

心電信号処理部42は、心電信号検出電極17A、17Bに接続され、これらの電極間の電位差から心拍による心電信号を取得、増幅し、信号処理を行う装置部分である。これにより、心電信号処理部42は、心電信号検出電極17A、17Bから心電信号を取得する。心電信号処理部42は、制御部49と通信可能に接続され、取得した心電信号を制御部49に送出する。
図6に示すように、心電信号処理部42は、差動アンプ60、ハイパスフィルタ61、増幅回路62、およびローパスフィルタ63を備える。
The electrocardiogram signal processing unit 42 is connected to the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B, and is a device part that performs signal processing by acquiring and amplifying an electrocardiogram signal due to a heartbeat from a potential difference between these electrodes. Thereby, the electrocardiogram signal processing unit 42 acquires an electrocardiogram signal from the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B. The electrocardiogram signal processing unit 42 is communicably connected to the control unit 49 and sends the acquired electrocardiogram signal to the control unit 49.
As shown in FIG. 6, the electrocardiogram signal processing unit 42 includes a differential amplifier 60, a high-pass filter 61, an amplifier circuit 62, and a low-pass filter 63.

差動アンプ60は、心電信号検出電極17A、17Bの電位差を増幅する差動増幅回路を構成する装置部分である。差動アンプ60の反転入力端子(−)には心電信号検出電極17Aが接続されている。差動アンプの非反転入力端子(+)には心電信号検出電極17Bが接続されている。
患者Pの体表に配置された心電信号検出電極17A、17Bが検出する心電信号の信号レベルは、一般に1mV〜1.5mV程度であるため、取得された信号は増幅する必要がある。
差動アンプ60は、心電信号検出電極17Aに対する心電信号検出電極17Bの差動電圧を増幅して、出力端子に出力する。差動アンプ60の出力電位は、心電信号処理部42が形成された回路基板のグランドを基準電位としている。ここで、差動アンプ60が接続するグランドは、シグナル・グランドであり、心電信号処理部42が形成された回路基板の基準電位部である。
本実施形態では、少なくとも、心電信号処理部42およびパルス生成回路部44は、同一の回路基板上に形成されている。心電信号処理部42およびパルス生成回路部44の基準電位部は互いに共通である。
The differential amplifier 60 is a device part that constitutes a differential amplifier circuit that amplifies the potential difference between the ECG signal detection electrodes 17A and 17B. An electrocardiogram signal detection electrode 17 </ b> A is connected to the inverting input terminal (−) of the differential amplifier 60. An electrocardiogram signal detection electrode 17B is connected to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier.
Since the signal level of the ECG signal detected by the ECG signal detection electrodes 17A and 17B arranged on the body surface of the patient P is generally about 1 mV to 1.5 mV, the acquired signal needs to be amplified.
The differential amplifier 60 amplifies the differential voltage of the electrocardiogram signal detection electrode 17B with respect to the electrocardiogram signal detection electrode 17A and outputs it to the output terminal. The output potential of the differential amplifier 60 uses the ground of the circuit board on which the electrocardiogram signal processing unit 42 is formed as a reference potential. Here, the ground to which the differential amplifier 60 is connected is a signal ground, which is a reference potential portion of the circuit board on which the electrocardiogram signal processing portion 42 is formed.
In the present embodiment, at least the electrocardiogram signal processing unit 42 and the pulse generation circuit unit 44 are formed on the same circuit board. The reference potential parts of the electrocardiogram signal processing unit 42 and the pulse generation circuit unit 44 are common to each other.

ハイパスフィルタ61は、差動アンプ60の出力端子に接続され、差動アンプ60の出力信号である心電信号の低周波ノイズを除去する装置部分である。ハイパスフィルタ61が除去する低周波ノイズとしては、例えば、患者Pの呼吸による基線動揺などの例を挙げることができる。   The high-pass filter 61 is connected to the output terminal of the differential amplifier 60 and is a device part that removes low-frequency noise of an electrocardiogram signal that is an output signal of the differential amplifier 60. Examples of the low-frequency noise removed by the high-pass filter 61 include an example of baseline fluctuation caused by the breathing of the patient P.

増幅回路62は、ハイパスフィルタ61の出力を、後述する心電信号の解析を行う際のA/D変換時に、充分な測定分解能が得られる信号レベルに増幅する。
ローパスフィルタ63は、増幅回路62の出力から、例えば、ハムノイズ等の高周波ノイズを除去する装置部分である。
ローパスフィルタ63によって、高周波ノイズが除去された心電信号は、制御部49に送出される。
The amplifying circuit 62 amplifies the output of the high-pass filter 61 to a signal level at which sufficient measurement resolution can be obtained at the time of A / D conversion when analyzing an electrocardiogram signal described later.
The low-pass filter 63 is a device part that removes high-frequency noise such as hum noise from the output of the amplifier circuit 62.
The electrocardiogram signal from which the high frequency noise has been removed by the low pass filter 63 is sent to the control unit 49.

図5に示すように、心電信号解析部43は、心電信号の波形を解析して、患者Pの心臓機能の情報を取得する装置部分である。心電信号解析部43は、制御部49と通信可能に接続されている。心電信号解析部43が解析する心電信号は、制御部49から送出される。制御部49が送出する心電信号は、後述するように、心電信号処理部42が取得した心電信号を、制御部49が備えるADコンバータによってA/D変換した波形である。
心臓機能の情報としては、心電信号を解析して得られる情報であれば、特に限定されない。例えば、神経刺激の治療効果を判定するための心臓機能の情報でもよいし、神経刺激による患者Pの変化を監視するための心臓機能の情報でもよい。心電信号解析部43が取得する心臓機能の情報の例としては、例えば、心拍数、心電信号波形から取得できる適宜の時間間隔、繰り返し周期、心電波形の変化などの情報を挙げることができる。
心電信号解析部43は、心電信号を解析して心臓機能の情報を制御部49に送出できるようになっている。
以下では、一例として、心電信号解析部43が心拍数を解析する場合の例で説明する。
心拍数は、例えば、R波の到来を検知して、単位時間当たりのR波の個数を計数したり、R波の周期を測定してその逆数から算出したりすることにより求めることができる。
As shown in FIG. 5, the electrocardiogram signal analysis unit 43 is a device part that analyzes the waveform of the electrocardiogram signal and acquires information on the cardiac function of the patient P. The electrocardiogram signal analysis unit 43 is connected to the control unit 49 so as to be communicable. The electrocardiogram signal analyzed by the electrocardiogram signal analysis unit 43 is transmitted from the control unit 49. As will be described later, the electrocardiogram signal transmitted by the control unit 49 is a waveform obtained by A / D-converting the electrocardiogram signal acquired by the electrocardiogram signal processing unit 42 using an AD converter included in the control unit 49.
The information on the cardiac function is not particularly limited as long as it is information obtained by analyzing the electrocardiogram signal. For example, information on cardiac function for determining the therapeutic effect of nerve stimulation may be used, or information on cardiac function for monitoring a change in patient P due to nerve stimulation may be used. Examples of cardiac function information acquired by the electrocardiogram signal analysis unit 43 include, for example, information such as a heart rate, an appropriate time interval that can be acquired from the electrocardiogram signal waveform, a repetition period, and a change in the electrocardiogram waveform. it can.
The electrocardiogram signal analysis unit 43 can analyze the electrocardiogram signal and send information on cardiac function to the control unit 49.
Hereinafter, as an example, an example in which the electrocardiogram signal analysis unit 43 analyzes a heart rate will be described.
The heart rate can be obtained, for example, by detecting the arrival of an R wave and counting the number of R waves per unit time or by measuring the period of the R wave and calculating from the reciprocal thereof.

ブザー13は、ブザー音を発生する装置部分である。ブザー13は、例えば、警告音を発生して、神経刺激装置1のユーザーの注意を喚起したり、操作音を発生して、操作が行われたことをユーザーに知らせたりするために用いられる。ブザー13の構成は特に限定されないが、例えば、圧電ブザーなどを採用することができる。
ブザー13は、制御部49と電気的に接続され、制御部49によって駆動される。
The buzzer 13 is a device portion that generates a buzzer sound. The buzzer 13 is used, for example, to generate a warning sound to alert the user of the nerve stimulation apparatus 1 or to generate an operation sound to notify the user that the operation has been performed. The configuration of the buzzer 13 is not particularly limited. For example, a piezoelectric buzzer can be used.
The buzzer 13 is electrically connected to the control unit 49 and is driven by the control unit 49.

制御部49は、神経刺激装置1の動作全体を制御する装置部分であり、表示部11、操作部12、ブザー13、切替スイッチ部45、パルス生成回路部44、電源回路41、心電信号処理部42、および心電信号解析部43と通信可能に接続されている。
制御部49が行う制御の例としては、以下に説明する制御を挙げることができる。
例えば、制御部49は、操作部12からの操作入力を解析して操作入力に応じた動作を行うための制御信号を各装置部分に送信したり、操作部12から操作入力された数値情報などを記憶したりする。
また、制御部49は、操作や警告などに必要となる情報を、必要に応じて表示部11に表示させる。
また、制御部49は、操作確認音、あるいは、電気刺激の動作や患者Pの心電信号の情報に関する警告音を必要に応じてブザー13に発生させる。
また、制御部49は、操作部12から電気的刺激を開始する操作入力がなされると、電気的刺激を行うためのパルス信号を生成するための制御信号を生成して、パルス生成回路部44に送出する。例えば、制御部49は、切替スイッチ部45に制御信号を送出して、パルス生成回路部44を第1の状態と、第2の状態との間で切り替える制御を行う。また、制御部49は、パルス生成回路部44に制御信号を送出して、パルス信号の極性反転制御を行う。
また、制御部49は、心電信号処理部42から送出された心電信号をA/D変換してサンプリングする制御を行う。
The control unit 49 is a device part that controls the entire operation of the nerve stimulation device 1, and includes a display unit 11, an operation unit 12, a buzzer 13, a changeover switch unit 45, a pulse generation circuit unit 44, a power supply circuit 41, and an electrocardiogram signal process. The unit 42 and the electrocardiogram signal analysis unit 43 are communicably connected.
Examples of the control performed by the control unit 49 include the control described below.
For example, the control unit 49 analyzes the operation input from the operation unit 12 and transmits a control signal for performing an operation according to the operation input to each device part, numerical information input from the operation unit 12, etc. Or remember.
In addition, the control unit 49 causes the display unit 11 to display information necessary for operations, warnings, and the like as necessary.
In addition, the control unit 49 causes the buzzer 13 to generate an operation confirmation sound or a warning sound regarding the electrical stimulation operation or the information on the electrocardiographic signal of the patient P as necessary.
Further, when an operation input for starting an electrical stimulation is made from the operation unit 12, the control unit 49 generates a control signal for generating a pulse signal for performing the electrical stimulation, and the pulse generation circuit unit 44. To send. For example, the control unit 49 sends a control signal to the changeover switch unit 45 to perform control to switch the pulse generation circuit unit 44 between the first state and the second state. Further, the control unit 49 sends a control signal to the pulse generation circuit unit 44 to perform polarity inversion control of the pulse signal.
Further, the control unit 49 performs control to sample the A / D conversion of the electrocardiogram signal transmitted from the electrocardiogram signal processing unit 42.

制御部49の装置構成は、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からなり、これにより上記のような各制御機能を有する制御プログラムが実行されるようになっている。   The device configuration of the control unit 49 includes a computer including a CPU, a memory, an input / output interface, an external storage device, and the like, whereby a control program having the above control functions is executed.

ここで、本実施形態におけるパルス生成回路部44および切替スイッチ部45の詳細な構成例について説明する。パルス生成回路部44および切替スイッチ部45は、パルス信号の信号波形に応じて、適宜のハードウェアを組み合わせて構成することができる。
以下に説明する構成例は、パルス信号が、電流振幅が一定の定電流方式のバイフェージック波形である場合の一例である。
図7は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置のパルス生成回路部の構成を示す模式的な回路図である。図8は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置のパルス生成回路部が遮断され刺激電極が基準電位部に導通する様子を示す模式的な回路図である。
回路図である。
Here, a detailed configuration example of the pulse generation circuit unit 44 and the changeover switch unit 45 in the present embodiment will be described. The pulse generation circuit unit 44 and the changeover switch unit 45 can be configured by combining appropriate hardware in accordance with the signal waveform of the pulse signal.
The configuration example described below is an example in which the pulse signal has a constant current type biphasic waveform with a constant current amplitude.
FIG. 7 is a schematic circuit diagram showing a configuration of a pulse generation circuit unit of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic circuit diagram illustrating a state in which the pulse generation circuit unit of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention is blocked and the stimulation electrode is conducted to the reference potential unit.
It is a circuit diagram.

図7に示すように、パルス生成回路部44は、アナログスイッチ50、51および定電流回路52を備える。   As shown in FIG. 7, the pulse generation circuit unit 44 includes analog switches 50 and 51 and a constant current circuit 52.

アナログスイッチ50、51は、いずれも2素子タイプのアナログスイッチからなり、それぞれ、入力端子S1、S2、S3、S4と、出力端子OUT1、OUT2と、制御入力端子IN1、IN2とを備える。ただし、図7では、アナログスイッチ50における制御入力端子IN2、およびアナログスイッチ51における制御入力端子IN1の図示は省略している(図8も同じ)。
アナログスイッチ50(51)は、制御入力端子IN1(IN2)に入力される信号のレベルに応じて、入力端子S1、S2のいずれかが出力端子OUT1と、入力端子S3、S4のいずれかが出力端子OUT2と導通される。
本実施形態では、制御入力端子IN1(IN2)への入力信号がハイ(ロー)の場合には、入力端子S1および出力端子OUT1と、入力端子S3および出力端子OUT2とが導通され、制御入力端子IN1(IN2)への入力信号がロー(ハイ)の場合には、スイッチ入力端子S2および出力端子OUT1と、入力端子S4および出力端子OUT2とが導通される。
Each of the analog switches 50 and 51 is a two-element type analog switch, and includes input terminals S1, S2, S3, and S4, output terminals OUT1 and OUT2, and control input terminals IN1 and IN2. However, in FIG. 7, the control input terminal IN2 in the analog switch 50 and the control input terminal IN1 in the analog switch 51 are not shown (the same applies to FIG. 8).
In the analog switch 50 (51), one of the input terminals S1 and S2 is output from the output terminal OUT1 and one of the input terminals S3 and S4 is output according to the level of the signal input to the control input terminal IN1 (IN2). It is electrically connected to the terminal OUT2.
In the present embodiment, when the input signal to the control input terminal IN1 (IN2) is high (low), the input terminal S1 and the output terminal OUT1, and the input terminal S3 and the output terminal OUT2 are conducted, and the control input terminal When the input signal to IN1 (IN2) is low (high), the switch input terminal S2 and the output terminal OUT1 are connected to the input terminal S4 and the output terminal OUT2.

アナログスイッチ50の入力端子S1は、パルス信号を形成するため、例えば、電源回路41における+12Vの出力端子と接続されている。同じく入力端子S3は、パルス信号を生成する回路を閉じるため、後述する定電流回路52を介してグランド(GND)に接続されている。同じく入力端子S2、S4は、グランドに接続されている。
ここで、グランドは、シグナル・グランドであり、パルス生成回路部44が形成された回路基板の基準電位部であり、上述したように、心電信号処理部42の基準電位部と共通である。
The input terminal S1 of the analog switch 50 is connected to, for example, a + 12V output terminal in the power supply circuit 41 in order to form a pulse signal. Similarly, the input terminal S3 is connected to the ground (GND) via a constant current circuit 52 described later in order to close a circuit that generates a pulse signal. Similarly, the input terminals S2 and S4 are connected to the ground.
Here, the ground is a signal ground, which is a reference potential portion of the circuit board on which the pulse generation circuit section 44 is formed, and is common to the reference potential section of the electrocardiogram signal processing section 42 as described above.

アナログスイッチ51の入力端子S1、S4は、アナログスイッチ50の出力端子OUT1と電気的に接続されている。アナログスイッチ51の入力端子S2、S3は、アナログスイッチ50の出力端子OUT2と電気的に接続されている。
アナログスイッチ51の出力端子OUT1、OUT2は、図示略の基板上の配線によって端子T1、T2に接続されている。
端子T1、T2には、図示略のコネクタおよび配線を介して、電極保持部30の正極である刺激電極34B、負極である刺激電極34Aにそれぞれ電気的に接続されている。
The input terminals S1 and S4 of the analog switch 51 are electrically connected to the output terminal OUT1 of the analog switch 50. The input terminals S2 and S3 of the analog switch 51 are electrically connected to the output terminal OUT2 of the analog switch 50.
The output terminals OUT1 and OUT2 of the analog switch 51 are connected to the terminals T1 and T2 by wiring on a substrate (not shown).
The terminals T1 and T2 are electrically connected to the stimulation electrode 34B that is the positive electrode of the electrode holding unit 30 and the stimulation electrode 34A that is the negative electrode, respectively, via a connector and a wiring (not shown).

アナログスイッチ50、51は、制御部49と通信可能に接続されている。アナログスイッチ50、51の制御入力端子IN1、IN2には、制御部49からそれぞれパルス幅制御信号101、極性反転制御信号102が入力されるようになっている。
ここで、パルス幅制御信号101は、アナログスイッチ50のオン状態、オフ状態を切り替えることにより、パルス信号における単位パルスのパルス幅を規定する信号である。
本実施形態では、単位パルスのパルス幅に対応する時間はハイになって、アナログスイッチ50をオン状態とし、単位パルスが生成されない時間帯では、ローになって、アナログスイッチ50をオフ状態にする。
アナログスイッチ50がオフ状態になると、図8に示すように、パルス生成回路部44の電気回路が遮断されるとともに、出力端子OUT1、OUT2がグランドに導通する。このため、アナログスイッチ51の状態によらず、端子T1、T2が基準電位となる。この結果、端子T1、T2にそれぞれ接続された刺激電極34B、34Aも基準電位になる。刺激電極34A、34Bの間には、電流が流れなくなる。
The analog switches 50 and 51 are communicably connected to the control unit 49. A pulse width control signal 101 and a polarity inversion control signal 102 are input from the control unit 49 to the control input terminals IN1 and IN2 of the analog switches 50 and 51, respectively.
Here, the pulse width control signal 101 is a signal that defines the pulse width of the unit pulse in the pulse signal by switching the analog switch 50 between the on state and the off state.
In the present embodiment, the time corresponding to the pulse width of the unit pulse becomes high and the analog switch 50 is turned on, and in the time zone when the unit pulse is not generated, it becomes low and the analog switch 50 is turned off. .
When the analog switch 50 is turned off, as shown in FIG. 8, the electric circuit of the pulse generation circuit unit 44 is cut off, and the output terminals OUT1 and OUT2 are conducted to the ground. For this reason, regardless of the state of the analog switch 51, the terminals T1 and T2 become reference potentials. As a result, the stimulation electrodes 34B and 34A connected to the terminals T1 and T2, respectively, also become the reference potential. No current flows between the stimulation electrodes 34A and 34B.

極性反転制御信号102は、アナログスイッチ51をスイッチングすることで、パルス信号の単位パルスにおける極性反転部の時間幅を規定する信号である。
本実施形態では、単位パルスの極性反転部の生成タイミングではローになって、アナログスイッチ51の入力端子S2(S4)と出力端子OUT1(OUT2)が導通する反転状態とする。また、極性反転部が生成されないタイミングではハイになって、アナログスイッチ51の入力端子S1(S3)と出力端子OUT1(OUT2)が導通する非反転状態とする。
本実施形態では、後述するように、単位パルスは正パルス、負パルス(極性反転部)がこの順に生成される。
The polarity inversion control signal 102 is a signal that defines the time width of the polarity inversion unit in the unit pulse of the pulse signal by switching the analog switch 51.
In this embodiment, it becomes low at the generation timing of the polarity inversion part of the unit pulse, and it is in an inversion state in which the input terminal S2 (S4) of the analog switch 51 and the output terminal OUT1 (OUT2) are conducted. Further, it becomes high at the timing when the polarity inverting unit is not generated, so that the input terminal S1 (S3) and the output terminal OUT1 (OUT2) of the analog switch 51 are brought into a non-inverted state.
In this embodiment, as will be described later, the unit pulse is generated in the order of a positive pulse and a negative pulse (polarity inversion part).

定電流回路52は、入力端子S3とグランドとの間に流れる電流を定電流制御するための回路であり、例えば、オペアンプ53、トランジスタ54、および抵抗55を備える。
オペアンプ53の非反転入力端子(+)には、入力端子S3からグランドに流れる電流値を設定するために制御部49から送出されるDAC信号100が入力される。
DAC信号100は、パルス信号に設定する電流振幅の大きさに応じた電圧レベルを有する信号であり、必要なパルス信号の電流振幅から制御部49が算出した電圧値に基づいて、制御部49から出力される。
オペアンプ53の反転入力端子(−)は、抵抗55を介してグランドに接続されている。
オペアンプ53の出力端子は、トランジスタ54のベースに接続されている。
トランジスタ54のコレクタは、入力端子S3に接続されている。トランジスタ54のエミッタは、抵抗55を介してグランドに接続されている。
The constant current circuit 52 is a circuit for constant current control of a current flowing between the input terminal S3 and the ground, and includes, for example, an operational amplifier 53, a transistor 54, and a resistor 55.
The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 53 receives the DAC signal 100 sent from the control unit 49 in order to set the current value flowing from the input terminal S3 to the ground.
The DAC signal 100 is a signal having a voltage level corresponding to the magnitude of the current amplitude set in the pulse signal. From the control unit 49 based on the voltage value calculated by the control unit 49 from the current amplitude of the necessary pulse signal. Is output.
The inverting input terminal (−) of the operational amplifier 53 is connected to the ground via the resistor 55.
The output terminal of the operational amplifier 53 is connected to the base of the transistor 54.
The collector of the transistor 54 is connected to the input terminal S3. The emitter of the transistor 54 is connected to the ground via a resistor 55.

このような構成により、グランドに接続された抵抗55には、オペアンプ53の非反転入力端子(+)に入力されたDAC信号100の電圧値VDACに等しい電圧が印加される。このため、電圧値VDACと抵抗55の抵抗値とからオームの法則で決まる定電流が流れる。
本実施形態では、例えば、DAC信号100の電圧値VDACを、0.1V〜2.0Vに変更することで、定電流Iが1mA〜20mAに変化するようにしている。
なお、本実施形態では、+12Vの定電圧源を用いることで、このような電流設定が可能となるようにしているが、これは一例である。例えば、生体側の負荷インピーダンス、治療に必要な電流値の要求によっては、定電圧源の電圧値を適宜変更することも可能である。
With such a configuration, a voltage equal to the voltage value V DAC of the DAC signal 100 input to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 53 is applied to the resistor 55 connected to the ground. For this reason, a constant current determined by Ohm's law from the voltage value V DAC and the resistance value of the resistor 55 flows.
In the present embodiment, for example, a voltage value V DAC of the DAC signal 100, by changing the 0.1V~2.0V, the constant current I m is to vary the 1MA~20mA.
In the present embodiment, such a current setting is made possible by using a constant voltage source of +12 V, but this is an example. For example, the voltage value of the constant voltage source can be appropriately changed depending on the load impedance on the living body side and the current value required for treatment.

このような構成により、パルス生成回路部44においては、アナログスイッチ50がオン状態であって、刺激電極34A、30Bが血管の内壁に当接されると、刺激電極34A、30Bの間に生体組織のインピーダンスによらず一定の電流が流れる回路が形成される。
このとき、パルス幅制御信号101がハイ、極性反転制御信号102がハイの場合には、図7に示す回路が形成される。すなわち、アナログスイッチ50の出力端子OUT1とアナログスイッチ51の出力端子OUT1との間、およびアナログスイッチ51の出力端子OUT2とアナログスイッチ50の出力端子OUT2との間が導通することで、端子T1に接続された刺激電極34Bから、端子T2に接続された刺激電極34Aに向かって電流が流れる回路が形成される。
また、パルス幅制御信号101がハイ、極性反転制御信号102がローの場合には、特に図示しないが、アナログスイッチ51がスイッチングされて出力端子OUT1、OUT2の極性が反転されるため、端子T2に接続された刺激電極34Aから、端子T1に接続された刺激電極34Bに向かって電流が流れる回路が形成される。
With such a configuration, in the pulse generation circuit unit 44, when the analog switch 50 is in an ON state and the stimulation electrodes 34A and 30B are brought into contact with the inner wall of the blood vessel, the living tissue is interposed between the stimulation electrodes 34A and 30B. A circuit is formed in which a constant current flows regardless of the impedance.
At this time, when the pulse width control signal 101 is high and the polarity inversion control signal 102 is high, the circuit shown in FIG. 7 is formed. In other words, the connection between the output terminal OUT1 of the analog switch 50 and the output terminal OUT1 of the analog switch 51, and the connection between the output terminal OUT2 of the analog switch 51 and the output terminal OUT2 of the analog switch 50, are connected to the terminal T1. A circuit is formed in which a current flows from the stimulated electrode 34B toward the stimulated electrode 34A connected to the terminal T2.
Further, when the pulse width control signal 101 is high and the polarity inversion control signal 102 is low, although not particularly illustrated, the analog switch 51 is switched and the polarities of the output terminals OUT1 and OUT2 are inverted. A circuit is formed in which a current flows from the connected stimulation electrode 34A toward the stimulation electrode 34B connected to the terminal T1.

本実施形態では、このように、パルス幅制御信号101がハイの場合に、刺激電極34A、34Bの間に電流が流れる回路が形成される。このため、アナログスイッチ50は、パルス生成回路部44を閉じて、パルス信号を発生させる第1の状態が実現される。
一方、パルス幅制御信号101がローの場合には、パルス生成回路部44が遮断されて、刺激電極34A、34Bをグランドに導通させる第2の状態が実現される。
このため、本実施形態では、パルス生成回路部44におけるアナログスイッチ50は、切替スイッチ部45を構成している。
In the present embodiment, in this way, when the pulse width control signal 101 is high, a circuit is formed in which a current flows between the stimulation electrodes 34A and 34B. Therefore, the analog switch 50 realizes a first state in which the pulse generation circuit unit 44 is closed and a pulse signal is generated.
On the other hand, when the pulse width control signal 101 is low, the pulse generation circuit unit 44 is cut off, and the second state in which the stimulation electrodes 34A and 34B are conducted to the ground is realized.
For this reason, in this embodiment, the analog switch 50 in the pulse generation circuit unit 44 constitutes a changeover switch unit 45.

次に、神経刺激装置1の動作について、パルス信号の生成および遮断動作を中心として説明する。
図9は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置のパルス信号の生成する動作を説明するタイミングチャートである。図10は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置の刺激印加モードにおけるパルス信号の印加パターンを示す模式的なグラフである。図10において、横軸は時間、縦軸は電流を示す。
Next, the operation of the nerve stimulation apparatus 1 will be described focusing on the generation and blocking operation of the pulse signal.
FIG. 9 is a timing chart illustrating an operation of generating a pulse signal of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is a schematic graph showing a pulse signal application pattern in the stimulus application mode of the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 10, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents current.

神経刺激装置1を用いて、電気刺激を行うには、図1に示すように、まず患者Pの血管Bvに小切開を加えて開口を形成し、図示略の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、イントロデューサー等を経由して血管Bv内に電極ユニット20を挿入し、電極保持部30を血管Bv内の適切な位置に留置する。例えば、迷走神経Vnを刺激する場合には、迷走神経Vnが併走する血管、例えば、内頚静脈P3や図示略の上大静脈などに留置する。
その際、適切な留置位置を探索するため、図示略の心電計や、心電信号検出電極17A、17Bで検出される心拍数を計測しながら、電極保持部30に留置位置を探索する探索用の電気刺激を印加し探索動作を行う(探索モードと称する)。
このような探索用の電気刺激が迷走神経Vnに伝わると心拍数が低下するため、患者Pの心拍数が最も低下する位置が最適な留置位置になる。そこで、電極保持部30を移動して、そのような最適位置が特定されたら、その位置に電極保持部30を留置する。
このように電極保持部30を留置したら、患者Pの治療スケジュールに沿って、治療を目的とする電気刺激を印加する(刺激印加モードと称する)。
In order to perform electrical stimulation using the nerve stimulating device 1, as shown in FIG. 1, first, a small incision is made in the blood vessel Bv of the patient P to form an opening, and a cylindrical introducer (not shown) is connected to the blood vessel. Insert inside. Then, the electrode unit 20 is inserted into the blood vessel Bv via an introducer or the like, and the electrode holding unit 30 is placed at an appropriate position in the blood vessel Bv. For example, when stimulating the vagus nerve Vn, it is placed in a blood vessel in which the vagus nerve Vn runs, such as the internal jugular vein P3 or the superior vena cava not shown.
At that time, in order to search for an appropriate indwelling position, a search for searching for the indwelling position in the electrode holding unit 30 while measuring the heart rate detected by an electrocardiograph (not shown) or the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B. A search operation is performed by applying electrical stimulation (referred to as a search mode).
Since the heart rate decreases when such electrical stimulation for search is transmitted to the vagus nerve Vn, the position where the heart rate of the patient P decreases most is the optimal indwelling position. Therefore, when the electrode holding unit 30 is moved and such an optimum position is specified, the electrode holding unit 30 is placed at that position.
When the electrode holding unit 30 is left in this way, electrical stimulation for treatment is applied in accordance with the treatment schedule of the patient P (referred to as stimulation application mode).

探索モードと、刺激印加モードとでは、電極保持部30に印加されるパルス信号は、波形の種類が異なっていてもよいが、本実施形態では、波形の種類は共通とし、例えば、強度、パルス幅、繰り返し周波数、印加時間などの波形設定条件のみが異なる場合の例で説明する。
波形設定条件は、探索モードおよび刺激印加モードのそれぞれの用途と、患者Pの病態や治療目的などによって、制御部49に記憶されるか、操作部12を介して設定できるようになっている。
制御部49は、このような波形設定条件に基づいて、DAC信号100の大きさと、パルス幅制御信号101および極性反転制御信号102の発生タイミングとを決定し、制御部49に記憶された制御プログラムを実行することにより、これらの信号をパルス生成回路部44に送出する。
以下に説明するパルス信号の生成および停止に関する動作は、探索モードでも刺激印加モードでも同様である。
In the search mode and the stimulus application mode, the pulse signals applied to the electrode holding unit 30 may have different waveform types. However, in this embodiment, the waveform types are the same, for example, the intensity, the pulse An example in which only waveform setting conditions such as width, repetition frequency, and application time are different will be described.
The waveform setting conditions are stored in the control unit 49 or can be set via the operation unit 12 according to the respective uses of the search mode and the stimulus application mode, and the pathological condition and treatment purpose of the patient P.
The control unit 49 determines the magnitude of the DAC signal 100 and the generation timing of the pulse width control signal 101 and the polarity inversion control signal 102 based on such waveform setting conditions, and the control program stored in the control unit 49 Are transmitted to the pulse generation circuit unit 44.
The operations relating to generation and stop of the pulse signal described below are the same in the search mode and the stimulus application mode.

ここで、図9に示すパルス信号110を生成する場合の動作について説明する。パルス信号110は、電流振幅が一定の定電流方式のバイフェージック波形からなる。
パルス信号110は、パルス幅T、電流振幅が±Iの単位パルスPが周期τで繰り返される信号波形を有する。周期τは、繰り返し周波数をfとすれば、τ=1/fである。
単位パルスPは、パルス幅T、電流振幅が+Iの矩形波(正パルス)と、これに続くパルス幅T、電流振幅が−Iの極性が反転された矩形波(負パルス)との2相矩形波からなり、T、Tは、互いに異なっていてもよいが、T+T=Tである。
パルス信号110は、例えば、探索モードでは、単位パルスPを周期τで繰り返して連続的に発生させる場合が多い。また、刺激印加モードでは、単位パルスPの周期τで一定の刺激時間の間、連続的に発生させて、一定の休止時間の間、休止することにより、複数の単位パルスPの波形群を間欠的に発生させる場合が多い。
Here, the operation when generating the pulse signal 110 shown in FIG. 9 will be described. The pulse signal 110 has a constant current biphasic waveform with a constant current amplitude.
Pulse signal 110, the pulse width T P, the current amplitude has a signal waveform unit pulse P S of ± I m is repeated with a period tau. The period τ is τ = 1 / f, where f is the repetition frequency.
Unit pulse P S, the pulse width T +, a square wave of current amplitude + I m and (positive pulse), a pulse width T which follow -, square wave polarity is inverted current amplitude -I m (negative pulse ) a two-phase square wave with, T +, T - is may be different from each other, T + + T - = a T P.
Pulse signal 110, for example, in the search mode, often continuously generate repeat unit pulse P S in the period tau. Further, the stimulus application mode, during a predetermined stimulation time period of the unit pulse P S tau, continuously generate, during a predetermined dwell time, by resting, waveform group of a plurality of unit pulses P S Is often generated intermittently.

このようなパルス信号110を生成するため、制御部49は、図9に示すように、電圧値がVDAC、パルス幅がTの矩形波を、周期τで繰り返すDAC信号100を、オペアンプ53の非反転入力端子(+)に送出する。
また、制御部49は、これと並行して、DAC信号100に同期してハイになるパルス幅制御信号101をアナログスイッチ50の入力端子IN1に送出する。
また、制御部49は、これと並行して、DAC信号100の立ち上がりから時間がTだけ経過した後にハイからローに変化し、DAC信号100の立ち上がりから時間がTだけ経過した後にローからハイになる極性反転制御信号102を、アナログスイッチ51の入力端子IN2に送出する。
To generate such a pulse signal 110, the control unit 49, as shown in FIG. 9, V DAC voltage value, the square wave pulse width T P, the DAC signal 100 that repeats with a period tau, operational amplifier 53 To the non-inverting input terminal (+).
In parallel with this, the control unit 49 sends a pulse width control signal 101 that goes high in synchronization with the DAC signal 100 to the input terminal IN1 of the analog switch 50.
The control unit 49, in parallel with this, from high to low after a time from the rising of the DAC signal 100 has elapsed by T + changes to the low, after a time from the rising of the DAC signal 100 has elapsed by T P A polarity inversion control signal 102 that goes high is sent to the input terminal IN 2 of the analog switch 51.

これにより、パルス幅制御信号101がハイかつ極性反転制御信号102がハイとなる時間Tの間は、刺激電極34Bから刺激電極34Aに向かって、DAC信号100の電圧値VDACに対応するIの電流が流れ、単位パルスPのうちの正パルスが生成される。
このようにして、パルス信号110が電極保持部30に印加されると、患者Pに電気刺激が印加される。
これに続いて、パルス幅制御信号101がハイかつ極性反転制御信号102がローとなる時間Tの間は、刺激電極34Aから刺激電極34Bに向かって、DAC信号100の電圧値VDACに対応するIの電流が流れ、単位パルスPのうちの負パルスが生成される。
これに続いて、時間τ−Tの間は、DAC信号100の電圧値が0V、パルス幅制御信号101がロー、極性反転制御信号102がハイとなり、パルス信号110の電流値は0になる。
Thus, during the time T + when the pulse width control signal 101 is high and the polarity inversion control signal 102 is high, I corresponding to the voltage value V DAC of the DAC signal 100 from the stimulation electrode 34B toward the stimulation electrode 34A. m current flows in a positive pulse of the unit pulse P S is generated.
In this manner, when the pulse signal 110 is applied to the electrode holding unit 30, electrical stimulation is applied to the patient P.
Following this, during the time T when the pulse width control signal 101 is high and the polarity inversion control signal 102 is low, the voltage value V DAC of the DAC signal 100 corresponds to the stimulation electrode 34B from the stimulation electrode 34A. current I m flows, negative pulse of the unit pulse P S is generated for.
Following this, during the time tau-T P, the voltage value of the DAC signal 100 0V, a pulse width control signal 101 is low, the polarity inversion control signal 102 becomes high, the current value of the pulse signal 110 becomes 0 .

このように、制御部49は、波形制御信号として、DAC信号100、パルス幅制御信号101、極性反転制御信号102を生成する。
DAC信号100は、パルス信号110の大きさを設定する強度信号になっている。
パルス幅制御信号101は、単位パルスPの発生タイミングおよびパルス幅Tを設定するタイミング信号になっている。
極性反転制御信号102は、単位パルスPのうちの負パルスの発生タイミングおよびパルス幅Tを設定するタイミング信号になっている。
In this manner, the control unit 49 generates the DAC signal 100, the pulse width control signal 101, and the polarity inversion control signal 102 as the waveform control signals.
The DAC signal 100 is an intensity signal that sets the magnitude of the pulse signal 110.
Pulse width control signal 101 is adapted to a timing signal for setting a generation timing and pulse width T P of the unit pulse P S.
The polarity inversion control signal 102, the negative pulse generation timing and pulse width T of the unit pulse P S - indicates the timing signal to set.

図10に刺激印加モードにおけるパルス信号110の一例を示す。
パルス信号110は、制御部49によって、刺激時間Tonの間に行われる刺激群発生動作と、休止時間Toffの間に行われる刺激停止動作とを交互に繰り返すパターンに制御される。
パルス信号110は、刺激時間Ton内で単位パルスPが繰り返し周波数fで繰り返す波形群Wを構成する。
パルス信号110は、休止時間Toff内では停止され、電流振幅は0である。
休止時間Toffの長さは、刺激時間Tonの間の単位パルスPの間隔よりも長く設定される。休止時間Toffは、刺激時間Tonよりも長いことが好ましい。
FIG. 10 shows an example of the pulse signal 110 in the stimulus application mode.
Pulse signal 110, the control unit 49 are controlled in a pattern that repeats the stimulation group generating operation performed during the stimulation time T on, the stimulation stopping operation performed during the pause time T off alternately.
Pulse signal 110 constitute a waveform group W repeating a unit pulse P S repetition frequency f in the stimulation time T on.
The pulse signal 110 is stopped within the dwell time T off and the current amplitude is zero.
The length of the pause time T off is set longer than the interval of the unit pulse P S between the stimulation time T on. Pause time T off is a long time it is preferable than the stimulation time T on.

パルス信号110の設定条件は、操作者が操作部12から入力して適宜設定することができる。本実施形態では、例えば、単位パルスPのパルス幅Tは、100μsec〜1msecの範囲で設定可能である。単位パルスPの繰り返し周波数fは、10Hz〜20Hzの間で設定可能である。例えば、繰り返し周波数fが20Hzに設定されると、繰り返し周期τは50msecである。 The setting condition of the pulse signal 110 can be appropriately set by the operator inputting from the operation unit 12. In the present embodiment, for example, the pulse width T P of the unit pulse P S can be set in the range of 100Myusec~1msec. Repetition frequency f of the unit pulse P S can be set between the 10Hz~20Hz. For example, when the repetition frequency f is set to 20 Hz, the repetition period τ is 50 msec.

次に、心電信号の取得動作について説明する。
図11は、患者の心電信号の一例を示す模式的なグラフである。図12は、本発明の第1の実施形態の神経刺激装置が印加するパルス信号の一例を示す模式的なグラフである。図11よび図12の横軸は、スケールが共通の時間軸である。図13は、図11、12におけるB部の期間における心電信号の取得動作を示すタイミングチャートである。
Next, an operation for acquiring an electrocardiogram signal will be described.
FIG. 11 is a schematic graph showing an example of a patient's electrocardiogram signal. FIG. 12 is a schematic graph showing an example of a pulse signal applied by the nerve stimulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. The horizontal axes in FIG. 11 and FIG. 12 are time axes with a common scale. FIG. 13 is a timing chart showing an operation for acquiring an electrocardiogram signal in the period B in FIGS.

神経刺激装置1の心電信号処理部42は、心電信号検出電極17A、17Bが検出する心電信号を取得して制御部49に送出する。具体的には、まず差動アンプ60が心電信号検出電極17Aに対する心電信号検出電極17Bの差動電圧からなる心電信号を増幅する。増幅された心電信号は、ハイパスフィルタ61によって低周波ノイズが除去される。さらに、心電信号は、増幅回路62によって増幅される。さらに、心電信号は、ローパスフィルタ63によって、高周波ノイズが除去されると、制御部49に送出される。
心電信号処理部42から制御部49に送出される心電信号120としては、例えば、図11に模式的に示すような波形が得られる。ただし、環境によっては、心電信号120には、心電信号処理部42によって充分に除去できないノイズが重畳される場合がある。
The electrocardiogram signal processing unit 42 of the neurostimulator 1 acquires the electrocardiogram signals detected by the electrocardiogram signal detection electrodes 17 </ b> A and 17 </ b> B and sends them to the control unit 49. Specifically, first, the differential amplifier 60 amplifies an electrocardiogram signal composed of a differential voltage of the electrocardiogram signal detection electrode 17B with respect to the electrocardiogram signal detection electrode 17A. Low frequency noise is removed from the amplified electrocardiogram signal by the high-pass filter 61. Further, the electrocardiogram signal is amplified by the amplifier circuit 62. Further, the electrocardiographic signal is sent to the control unit 49 when the high frequency noise is removed by the low pass filter 63.
As the electrocardiogram signal 120 sent from the electrocardiogram signal processing unit 42 to the control unit 49, for example, a waveform as schematically shown in FIG. 11 is obtained. However, depending on the environment, noise that cannot be sufficiently removed by the ECG signal processing unit 42 may be superimposed on the ECG signal 120.

心電信号処理部42は、基準電位部であるグランドに導通されている(図6参照)。このため、心電信号120の基準電位はグランドによって規定される。
しかし、心電信号検出電極17A、17Bは、装置本体10の外部に延ばされ、患者Pの体表に配置されて用いられる。心電信号検出電極17A、17Bは、それぞれ配線17aを介して心電信号処理部42が形成された回路基板と電気的に接続されている。このように、心電信号検出電極17A、17Bおよび配線17aは、基準電位部からの距離が長いため、外部ノイズを拾いやすい。例えば、空中に放射される商用電源ノイズなどを拾いやすい。心電信号検出電極17A、17Bが検出する信号レベルは、一般に1mV〜1.5mV程度と微弱である。このため、心電信号取得電極17A、17Bの配置位置の近くに基準電極を設けない場合、環境によっては、検出する信号が、50Hz〜60Hzの商用電源ノイズにほとんど埋もれてしまう。
The electrocardiogram signal processing unit 42 is electrically connected to the ground which is a reference potential unit (see FIG. 6). For this reason, the reference potential of the electrocardiogram signal 120 is defined by the ground.
However, the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B are extended to the outside of the apparatus main body 10 and arranged and used on the body surface of the patient P. The electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B are electrically connected to the circuit board on which the electrocardiogram signal processing unit 42 is formed via the wiring 17a. Thus, since the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B and the wiring 17a have a long distance from the reference potential portion, it is easy to pick up external noise. For example, it is easy to pick up commercial power supply noise radiated into the air. The signal level detected by the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B is generally as weak as about 1 mV to 1.5 mV. For this reason, when the reference electrode is not provided near the arrangement position of the electrocardiogram signal acquisition electrodes 17A and 17B, depending on the environment, the signal to be detected is almost buried in commercial power supply noise of 50 Hz to 60 Hz.

本実施形態では、図6に示すように、アナログスイッチ50がオフ状態の場合には、常に、刺激電極34A、34Bが、グランドに導通する。このため、刺激電極34A、34Bは、心電信号検出電極17A、17Bと同様に、患者Pに密接して配置された電極であり、心電信号検出電極17A、17Bと基準電位部を共有している。
したがって、刺激電極34A、34Bは、グランドに導通している間は、心電信号検出電極17A、17Bにとっての基準電極の機能を果たす。
この結果、刺激電極34A、34Bは、グランドに導通している間は、心電信号検出電極17A、17Bの検出信号に、重畳する外部ノイズが格段に減少する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, when the analog switch 50 is in the OFF state, the stimulation electrodes 34A and 34B are always conducted to the ground. Therefore, the stimulation electrodes 34A and 34B are electrodes arranged in close contact with the patient P, like the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B, and share the reference potential portion with the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B. ing.
Accordingly, the stimulation electrodes 34A and 34B serve as reference electrodes for the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B while being conducted to the ground.
As a result, while the stimulation electrodes 34A and 34B are electrically connected to the ground, external noise superimposed on the detection signals of the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B is remarkably reduced.

本実施形態では、制御部49は、刺激電極34A、34Bがグランドに導通している間に取得した心電信号120をサンプリングして、心電信号120の波形を取得する。
患者Pの心電信号120は、心拍数に応じて、図11のような周期的なパターンを示す。心拍数H(bpm)は、例えば、心電信号のR−R間隔をT(sec)とすると、H=60/Tである。R−R間隔Tの成人の正常値は約1秒程度である。
例えば、単位パルスPの繰り返し周波数fが10Hz〜20Hzの場合、波形群Wが印加される刺激時間Tonの間では、R−R間隔中に、約10〜20個の単位パルスPが印加される。
このため、図12に模式的に示すように、心電信号120の1つのR波の間には、複数の単位パルスPが印加される。
以下では、一例として、パルス信号110の設定条件は、Ton=10(sec)、Toff=50(sec)、f=20(Hz)、τ=50(msec)、T=200(μsec)、T=T=100(μsec)の場合の例で説明する(以下、設定例と称する)。
In the present embodiment, the control unit 49 samples the electrocardiogram signal 120 acquired while the stimulation electrodes 34A and 34B are connected to the ground, and acquires the waveform of the electrocardiogram signal 120.
The electrocardiogram signal 120 of the patient P shows a periodic pattern as shown in FIG. 11 according to the heart rate. Heart rate H (bpm), for example, when the R-R interval electrocardiographic signal and T R (sec), which is H = 60 / T R. Normal value for adult R-R interval T R is approximately 1 second.
For example, if the repetition frequency f of the unit pulse P S is 10Hz~20Hz, Between stimulation time T on the waveform group W is applied, during the R-R interval, is about 10 to 20 pieces of unit pulses P S Applied.
Therefore, as schematically shown in FIG. 12, between one R wave of the electrocardiographic signal 120, a plurality of unit pulses P S is applied.
In the following, as an example, the setting conditions of the pulse signal 110 are: T on = 10 (sec), T off = 50 (sec), f = 20 (Hz), τ = 50 (msec), T P = 200 (μsec) ), T + = T = 100 (μsec) will be described as an example (hereinafter referred to as a setting example).

図13に示すように、心電信号120のR波に重なる時間領域において、時刻t0に、アナログスイッチ50がオン状態に切り替えられて、単位パルスPの印加が開始されるとする。この場合、アナログスイッチ50がオフ状態である時刻t0まで、グランドに導通されていた刺激電極34A、34Bは、時刻t0においてグランドへの導通状態を解除される。この導通解除状態は、制御部49からのパルス幅制御信号101がハイになる時刻t0から時刻t1(t1=t0+T)まで続く。時刻t1にパルス幅制御信号101がローに切り替えられると、アナログスイッチ50がオフ状態になる。
時刻t0から時間τが経過する時刻t10において、再び、パルス幅制御信号101がハイになり、次の単位パルスPの印加が開始される。単位パルスPは、時刻t11(=t10+T)まで印加される。
このため、時刻t1〜t10の間、アナログスイッチ50はオフ状態とされ、刺激電極34A、34Bがグランドに導通する。刺激電極34A、34Bは、時刻t1〜t10の間、心電信号検出電極17A、17Bの心電信号検出における基準電極として機能する。このため、心電信号120へのノイズの重畳が抑制される。
一方、時刻t0〜t1、t10〜t11の間は、刺激電極34A、34Bは基準電極として機能しないため、時刻t0〜t1、t10〜t11の間の心電信号120には、外部ノイズが重畳される可能性がある。例えば、図12に二点鎖線で示すように、ノイズNが重畳される場合がある。
ノイズNは、増幅回路62によって信号成分とともに増幅されるため、ローパスフィルタ63では充分に取りきれないおそれがある。
As shown in FIG. 13, in the time domain overlapping the R-wave of the electrocardiographic signal 120 at time t0, the analog switch 50 is switched on, the application of the unit pulse P S is started. In this case, the stimulation electrodes 34A and 34B that have been conducted to the ground until the time t0 when the analog switch 50 is in the off state are released from the conduction state to the ground at the time t0. The conductive released state, the pulse width control signal 101 from the control unit 49 continues from the time t0 to be high until the time t1 (t1 = t0 + T P ). When the pulse width control signal 101 is switched to low at time t1, the analog switch 50 is turned off.
At time t10 at which time passes τ from the time t0, again, the pulse width control signal 101 goes high, the application of the next individual pulse P S is started. Unit pulse P S is applied to the time t11 (= t10 + T P) .
For this reason, the analog switch 50 is turned off between times t1 and t10, and the stimulation electrodes 34A and 34B are conducted to the ground. The stimulation electrodes 34A and 34B function as reference electrodes in the detection of the electrocardiogram signals of the electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B between times t1 and t10. For this reason, the superimposition of noise on the electrocardiogram signal 120 is suppressed.
On the other hand, since the stimulation electrodes 34A and 34B do not function as reference electrodes during the times t0 to t1 and t10 to t11, external noise is superimposed on the electrocardiogram signal 120 between the times t0 to t1 and t10 to t11. There is a possibility. For example, noise N may be superimposed as shown by a two-dot chain line in FIG.
Since the noise N is amplified together with the signal component by the amplifier circuit 62, the low-pass filter 63 may not be able to remove the noise N sufficiently.

心電信号処理部42から制御部49に心電信号120が送出されると、制御部49は、心電信号120をA/D変換して、心電信号120の波形を取得する。このため、制御部49は、サンプリング周波数を規定するサンプリング信号140を生成し、サンプリング信号140をトリガとして、心電信号120のサンプリングを行う。サンプリング周波数としては、解析する心臓機能の情報に応じて、適宜の周波数を設定することができる。例えば、心臓機能の情報として心拍数を解析する場合には、サンプリング周波数は、100Hz以上が好ましい。
本実施形態の制御部49は、アナログスイッチ50がオフ状態とされるタイミングのみで、サンプリングを行う。このため、制御部49は、パルス幅制御信号101に基づいて、パルス幅制御信号101がローとなる期間において、サンプリングが許可されるサンプリング期間を定める。制御部49は、サンプリング期間内に発生したサンプリング信号140のみをトリガとして、心電信号120のサンプリングを行う。
上記設定例では、T=0.2(msec)、τ−T=49.8(msec)である。このため、刺激電極34A、34Bは、単位パルスPを波形群Wとして印加する期間であっても、刺激時間Tonのうちの99.6%は基準電極として機能する。
When the electrocardiogram signal 120 is sent from the electrocardiogram signal processing unit 42 to the control unit 49, the control unit 49 performs A / D conversion on the electrocardiogram signal 120 and acquires the waveform of the electrocardiogram signal 120. Therefore, the control unit 49 generates the sampling signal 140 that defines the sampling frequency, and samples the electrocardiogram signal 120 using the sampling signal 140 as a trigger. As the sampling frequency, an appropriate frequency can be set according to the information of the cardiac function to be analyzed. For example, when the heart rate is analyzed as the heart function information, the sampling frequency is preferably 100 Hz or more.
The control unit 49 of this embodiment performs sampling only at the timing when the analog switch 50 is turned off. Therefore, the control unit 49 determines a sampling period in which sampling is permitted based on the pulse width control signal 101 in a period in which the pulse width control signal 101 is low. The controller 49 samples the electrocardiogram signal 120 using only the sampling signal 140 generated within the sampling period as a trigger.
In the above setting example, T P = 0.2 (msec) and τ−T P = 49.8 (msec). Therefore, stimulation electrodes 34A, 34B may be a period for applying the unit pulse P S as waveform group W, 99.6% of the stimulation time T on serves as the reference electrode.

本実施形態におけるサンプリング期間は、折れ線150で示すように、パルス幅制御信号101がハイのタイミングと、パルス幅制御信号101がハイからローに変化した後の時間Tのタイミングと、を除く期間である。
時間Tは、パルス信号110の印加に伴うノイズ、例えば、パルス信号110の印加直後の過渡現象等のノイズを含む信号がサンプリングされない長さに設定する。時間Tは、例えば、パルス信号110の強度などに応じて、変更することが可能である。時間Tとしては、例えば、0.1msec〜2msec程度が好ましい。ただし、パルス信号110印加直後のノイズが小さい場合には、T=0としてもよい。
Sampling period in the present embodiment, as shown by broken line 150, the period, excluding the timing of the pulse width control signal 101 is high, the timing of time T D after the pulse width control signal 101 is changed from high to low, the It is.
Time T D, the noise due to the application of the pulse signal 110, for example, signals including noise such as transients immediately after application of the pulse signal 110 is set to a length which is not sampled. Time T D, for example, such as in accordance with the intensity of the pulse signal 110, can be changed. The time T D, for example, about 0.1msec~2msec are preferred. However, when the noise immediately after application of the pulse signal 110 is small, T D = 0 may be set.

制御部49は、サンプリング期間でない期間(図13に「off」で示す)では、サンプリングを行わない。例えば、制御部49は、図13に示すサンプリング信号140のうち、信号s1〜s4、s6のタイミングでは、心電信号120のサンプリングを行うが、時刻t10〜t12の間に発生する信号s5のタイミングでは、サンプリングを行わない。
このため、制御部49は、心電信号120の波形に対応する波形データ130として、例えば、データd1〜d4、d6等の離散データを取得する。
制御部49は、取得した波形データ130を心電信号解析部43に送出する。
The control unit 49 does not perform sampling during a period other than the sampling period (indicated by “off” in FIG. 13). For example, the control unit 49 samples the electrocardiogram signal 120 at the timings of the signals s1 to s4 and s6 in the sampling signal 140 shown in FIG. 13, but the timing of the signal s5 generated between times t10 and t12. Then, sampling is not performed.
For this reason, the control part 49 acquires discrete data, such as data d1-d4, d6, as the waveform data 130 corresponding to the waveform of the electrocardiogram signal 120, for example.
The control unit 49 sends the acquired waveform data 130 to the electrocardiogram signal analysis unit 43.

心電信号解析部43は、本実施形態では、波形データ130の波形を解析して心拍数を算出する。例えば、心電信号解析部43は、波形データ130からR波を抽出し、R波のピークの間隔から、心拍数を算出する。R波のピークは、例えば、波形データ130を補間するなどして推定することができる。ただし、必要な測定精度に比べて、サンプリング周波数が充分な大きさを有する場合には、単に波形データ130の極大値を与える波形データ130をR波のピークとしてもよい。   In this embodiment, the electrocardiogram signal analysis unit 43 analyzes the waveform of the waveform data 130 and calculates the heart rate. For example, the electrocardiogram signal analysis unit 43 extracts an R wave from the waveform data 130 and calculates a heart rate from the interval between the peaks of the R wave. The peak of the R wave can be estimated by interpolating the waveform data 130, for example. However, when the sampling frequency has a sufficient magnitude as compared with the required measurement accuracy, the waveform data 130 that simply gives the maximum value of the waveform data 130 may be used as the peak of the R wave.

このようにして算出された心拍数は、刺激電極34A、34Bが基準電極として機能するときに取得される波形データ130に基づくため、ノイズが抑制されている。このため、心拍数の測定精度が良好となる。
心電信号解析部43は、算出した心拍数を制御部49に送出する。
制御部49では、例えば、心拍数を表示部11に表示する。このため、神経刺激装置1のユーザーや操作者は、表示部11に表示された心拍数を見て、患者Pの状態を監視したり、電気刺激の治療効果を確認したりすることができる。
Since the heart rate calculated in this way is based on the waveform data 130 acquired when the stimulation electrodes 34A and 34B function as reference electrodes, noise is suppressed. For this reason, the measurement accuracy of the heart rate is good.
The electrocardiogram signal analysis unit 43 sends the calculated heart rate to the control unit 49.
In the control unit 49, for example, the heart rate is displayed on the display unit 11. For this reason, the user or operator of the nerve stimulation apparatus 1 can monitor the state of the patient P or check the therapeutic effect of electrical stimulation by looking at the heart rate displayed on the display unit 11.

また、制御部49は、心電信号解析部43から送出された心拍数によって、患者Pの状態を監視することも可能である。例えば、制御部49は、予め記憶された心拍数の許容範囲や、測定された心拍数の経時データなどに基づいて、例えば頻脈状態や徐脈状態を検出できるようにしておく。この場合、制御部49は、心拍数が異常な状態であると判断した場合に、パルス信号110の印加を停止したり、ブザー13を作動させて異常な状態を知らせる警告音を発生したりするなどの安全対策を行うことができる。   The control unit 49 can also monitor the state of the patient P based on the heart rate transmitted from the electrocardiogram signal analysis unit 43. For example, the control unit 49 is configured to detect, for example, a tachycardia state or a bradycardia state based on an allowable range of heart rate stored in advance or time-lapse data of the measured heart rate. In this case, when it is determined that the heart rate is in an abnormal state, the control unit 49 stops the application of the pulse signal 110 or activates the buzzer 13 to generate a warning sound that notifies the abnormal state. Safety measures such as can be taken.

また、制御部49は、心拍数によって、患者Pの治療効果をモニタし、治療効果に応じて、パルス信号110の設定条件を変えるようにしてもよい。例えば、制御部49は、心拍数が上昇する場合には、治療効果が少ないため、パルス信号110の強度あるいはパルス幅を増やしたり、刺激時間Tonを増大したりする。心拍数が低下する場合には、治療効果が上がっているため、制御部49は反対の制御を行う。これにより、制御部49は、心拍数の適正範囲を目標として、パルス信号110のパラメータのフィードバック制御を行うことができる。 The control unit 49 may monitor the therapeutic effect of the patient P based on the heart rate, and change the setting condition of the pulse signal 110 according to the therapeutic effect. For example, the control unit 49, if the heart rate rises, therapeutic because less effective, or increasing the intensity or pulse width of the pulse signal 110, or increasing the stimulation time T on. When the heart rate decreases, the therapeutic effect has increased, and the control unit 49 performs the opposite control. Thereby, the control part 49 can perform the feedback control of the parameter of the pulse signal 110, aiming at the appropriate range of the heart rate.

以上説明したように、神経刺激装置1の制御方法は、下記の第1〜第5ステップを備える。
第1ステップでは、患者Pに、刺激電極34A、34Bと、心電信号検出電極17A、17Bと、を配置する。
第2ステップでは、患者Pに配置された刺激電極34A、34Bをパルス生成回路部44に接続して、刺激電極34A、34Bから電気的刺激を印加する。
第3ステップでは、刺激電極34A、34Bをパルス生成回路部44の基準電位部に導通させるとともに、電気的刺激の発生を停止する。
第4ステップでは、基準電位部に刺激電極34A、34Bが導通した場合に、患者Pに配置された心電信号検出電極17A、17Bから、基準電位部が共通の心電信号処理部42を用いて、心電信号を取得する。
第5ステップでは、基準電位部に刺激電極34A、34Bが導通した場合に取得した心電信号に基づいて、心電信号の波形を取得する。
特に、本実施形態では、基準電位部に刺激電極34A、34Bが導通した場合に、常に、心電信号の波形を取得する。
As described above, the control method of the nerve stimulation apparatus 1 includes the following first to fifth steps.
In the first step, stimulation electrodes 34A and 34B and electrocardiogram signal detection electrodes 17A and 17B are arranged on the patient P.
In the second step, the stimulation electrodes 34A and 34B arranged on the patient P are connected to the pulse generation circuit unit 44, and electrical stimulation is applied from the stimulation electrodes 34A and 34B.
In the third step, the stimulation electrodes 34 </ b> A and 34 </ b> B are conducted to the reference potential portion of the pulse generation circuit unit 44 and the generation of electrical stimulation is stopped.
In the fourth step, when the stimulation electrodes 34A and 34B are conducted to the reference potential portion, the electrocardiogram signal processing unit 42 having a common reference potential portion is used from the ECG signal detection electrodes 17A and 17B arranged on the patient P. To obtain an electrocardiogram signal.
In the fifth step, the waveform of the electrocardiogram signal is acquired based on the electrocardiogram signal acquired when the stimulation electrodes 34A and 34B are conducted to the reference potential portion.
In particular, in this embodiment, when the stimulation electrodes 34A and 34B are conducted to the reference potential portion, the waveform of the electrocardiographic signal is always acquired.

本実施形態の神経刺激装置1によれば、心電信号を取得する際に、刺激電極34A、34Bをパルス生成回路部44の基準電位部に導通させる。このとき、患者Pに当接された刺激電極34A、34Bは、心電信号取得時の基準電極になるため、心電信号を精度よく取得することができる。したがって、神経刺激装置1では、心電信号測定用に専用の基準電極を設けなくてもよいため、専用の基準電極を備える場合に比べて、簡素な構成になる。
また、刺激電極34A、34Bは、電気刺激を行うため、常に患者Pに装着されるため、専用の基準電極を患者Pに装着する手間を省くことができる。患者Pにとっても、装着する電極数が少なくなるため、身動きが楽になりストレスが低減される。
According to the nerve stimulation apparatus 1 of the present embodiment, the stimulation electrodes 34 </ b> A and 34 </ b> B are electrically connected to the reference potential unit of the pulse generation circuit unit 44 when an electrocardiogram signal is acquired. At this time, since the stimulation electrodes 34A and 34B that are in contact with the patient P serve as reference electrodes when the electrocardiogram signal is acquired, the electrocardiogram signal can be acquired with high accuracy. Therefore, the nerve stimulation apparatus 1 does not have to be provided with a dedicated reference electrode for measuring an electrocardiogram signal, and thus has a simple configuration as compared with a case where a dedicated reference electrode is provided.
Further, since the stimulation electrodes 34A and 34B perform electrical stimulation and are always attached to the patient P, it is possible to save the trouble of attaching a dedicated reference electrode to the patient P. Also for the patient P, since the number of electrodes to be mounted is reduced, the movement becomes easier and the stress is reduced.

[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14は、本発明の第2の実施形態の神経刺激装置のパルス生成回路部および切替スイッチ部の構成を示す模式的な回路図である。図15は、本発明の第2の実施形態の神経刺激装置の心電信号処理部の機能構成を示す機能ブロック図である。
[Second Embodiment]
Next, a nerve stimulation apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 14 is a schematic circuit diagram illustrating configurations of a pulse generation circuit unit and a changeover switch unit of the nerve stimulation apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 is a functional block diagram showing a functional configuration of an electrocardiogram signal processing unit of the nerve stimulation apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態の神経刺激装置70は、上記第1の実施形態と同様に、患者Pの血管内に挿入される電極ユニット20を備え、患者P等の迷走神経Vnを電気的に刺激して、例えば、頻脈や慢性心不全等の治療に用いることができる。
図5に示すように、神経刺激装置70は、上記第1の実施形態におけるパルス生成回路部44、切替スイッチ部45、制御部49に代えて、パルス生成回路部84(第1の電気回路)、切替スイッチ部85、制御部89を備える。
以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
As shown in FIG. 1, the nerve stimulation device 70 of the present embodiment includes an electrode unit 20 that is inserted into the blood vessel of the patient P, as in the first embodiment, and the vagus nerve Vn of the patient P or the like. It can be electrically stimulated and used, for example, for the treatment of tachycardia and chronic heart failure.
As shown in FIG. 5, the nerve stimulation apparatus 70 is replaced with a pulse generation circuit unit 84 (first electric circuit) in place of the pulse generation circuit unit 44, the changeover switch unit 45, and the control unit 49 in the first embodiment. A changeover switch unit 85 and a control unit 89.
Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment.

図14に示すように、パルス生成回路部84は、上記第1の実施形態と同様にアナログスイッチ50、51、および定電流回路52を備える。ただし、本実施形態では、アナログスイッチ50の入力端子S2、S4が切替スイッチ86を介してグランドに接続される点が、上記第1の実施形態と異なる。
切替スイッチ86は、制御部89からのスイッチ制御信号103に応じて、開閉される。切替スイッチ86としては、例えば、アナログスイッチ、リレー、半導体スイッチなどの適宜のスイッチを採用することができる。
切替スイッチ86は、本実施形態では、スイッチ制御信号103が、ハイの時に開かれ、ローのときに閉じられる。
切替スイッチ86が導通するグランド(GND)は、上記第1の実施形態と同様、パルス生成回路部84および心電信号処理部42に共通の基準電位部である。
As shown in FIG. 14, the pulse generation circuit unit 84 includes analog switches 50 and 51 and a constant current circuit 52 as in the first embodiment. However, this embodiment is different from the first embodiment in that the input terminals S2 and S4 of the analog switch 50 are connected to the ground via the changeover switch 86.
The changeover switch 86 is opened and closed in response to a switch control signal 103 from the control unit 89. As the changeover switch 86, for example, an appropriate switch such as an analog switch, a relay, or a semiconductor switch can be employed.
In this embodiment, the changeover switch 86 is opened when the switch control signal 103 is high and closed when the switch control signal 103 is low.
The ground (GND) through which the changeover switch 86 is conducted is a reference potential unit common to the pulse generation circuit unit 84 and the electrocardiogram signal processing unit 42, as in the first embodiment.

切替スイッチ部85は、アナログスイッチ50および切替スイッチ86からなる。
切替スイッチ部85は、アナログスイッチ50がオフ状態かつ切替スイッチ86が閉じられる場合に限って、刺激電極34A、34Bをグランドに導通させる。
The changeover switch unit 85 includes an analog switch 50 and a changeover switch 86.
The changeover switch unit 85 makes the stimulation electrodes 34A and 34B conductive to the ground only when the analog switch 50 is in an off state and the changeover switch 86 is closed.

制御部89は、切替スイッチ86と通信可能に接続され、切替スイッチ86にスイッチ制御信号103を送出する点が、上記第1の実施形態の制御部49と異なる。
制御部89は、パルス信号110の波形群Wを刺激電極34A、34Bに印加する刺激時間Tonでは、スイッチ制御信号103をハイにし、パルス信号110の波形群Wを休止する休止時間Toffでは、スイッチ制御信号103をローにする。
制御部89は、心電信号のサンプリング期間をスイッチ制御信号103がローのタイミングに設定する。
The control unit 89 is communicably connected to the changeover switch 86 and is different from the control unit 49 of the first embodiment in that a switch control signal 103 is sent to the changeover switch 86.
Control unit 89, waveform group W stimulation electrodes 34A of the pulse signal 110, the stimulation time T on to be applied to 34B, the switch control signal 103 to high, the downtime T off to pause the waveform group W of the pulse signal 110 The switch control signal 103 is set to low.
The control unit 89 sets the sampling period of the electrocardiogram signal at a timing when the switch control signal 103 is low.

神経刺激装置70の動作について、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図16は、本発明の第2の実施形態の神経刺激装置の動作を示すタイミングチャートである。
The operation of the nerve stimulation device 70 will be described focusing on differences from the first embodiment.
FIG. 16 is a timing chart showing the operation of the nerve stimulation apparatus according to the second embodiment of the present invention.

神経刺激装置70では、刺激印加モードにおいて、上記第1の実施形態と同様の間欠的な電気刺激を印加する。すなわち、図16に折れ線160で示すように、刺激時間Tonと休止時間Toffとを交互に繰り返す。刺激時間Tonにおいては、波形群Wを構成するパルス信号110が刺激電極34A、34Bに印加される。
上記第1の実施形態では、刺激時間Tonにおいても、パルス幅制御信号101がローの間に、心電信号を取得するサンプリングを行う。しかし、本実施形態では、制御部89が、刺激時間Tonに同期してハイになり、休止時間Toffに同期してローになるスイッチ制御信号103を切替スイッチ86に送出する。
このため、本実施形態では、刺激電極34A、34Bは、休止時間Toffのタイミングのみで、グランドに導通される。
In the nerve stimulation device 70, in the stimulation application mode, intermittent electrical stimulation similar to that in the first embodiment is applied. That is, as indicated by a broken line 160 in FIG. 16, the stimulation time Ton and the rest time Toff are alternately repeated. In stimulation time T on, the pulse signal 110 which constitutes a waveform group W stimulation electrodes 34A, is applied to 34B.
In the first embodiment, also in the stimulation time T on, the pulse width control signal 101 during the low to sample for acquiring electrocardiographic signals. However, in the present embodiment, the control unit 89 goes high in synchronism with the stimulation time T on, sends a switch control signal 103 goes low in synchronism with the rest time T off the changeover switch 86.
Therefore, in the present embodiment, the stimulation electrodes 34A, 34B is only the timing of the pause time T off, is conducted to the ground.

制御部89は、図16に折れ線170で示すように、心電信号のサンプリング期間を、スイッチ制御信号103がハイのタイミングと、スイッチ制御信号103がハイからローに変化した後の時間Tのタイミングと、を除く期間に設定する。
時間Tは、波形群Wの印加に伴うノイズがサンプリングされない長さに設定する。時間Tは、例えば、パルス信号110の強度などに応じて、変更することが可能である。時間Tとしては、例えば、0.1msec〜2msec程度が好ましい。ただし、波形群Wのノイズが小さい場合には、T=0としてもよい。
As indicated by a broken line 170 in FIG. 16, the control unit 89 sets the sampling period of the electrocardiogram signal at the timing when the switch control signal 103 is high and the time T d after the switch control signal 103 changes from high to low. Set to a period excluding timing.
The time Td is set to a length at which noise accompanying application of the waveform group W is not sampled. The time Td can be changed according to the intensity of the pulse signal 110, for example. The time T d, for example, about 0.1msec~2msec are preferred. However, when the noise of the waveform group W is small, T d = 0 may be set.

本実施形態の神経刺激装置70によれば、心電信号を取得する際に、刺激電極34A、34Bをパルス生成回路部84の基準電位部に導通させる。このとき、患者Pに当接された刺激電極34A、34Bは、心電信号取得時の基準電極になるため、心電信号を精度よく取得することができる。したがって、神経刺激装置70では、心電信号測定用に専用の基準電極を設けなくてもよいため、専用の基準電極を備える場合に比べて、簡素な構成になる。
また、刺激電極34A、34Bは、電気刺激を行うため、常に患者Pに装着されるため、専用の基準電極を患者Pに装着する手間を省くことができる。患者Pにとっても、装着する電極数が少なくなるため、身動きが楽になりストレスが低減される。
According to the nerve stimulation device 70 of the present embodiment, the stimulation electrodes 34A and 34B are electrically connected to the reference potential unit of the pulse generation circuit unit 84 when an electrocardiogram signal is acquired. At this time, since the stimulation electrodes 34A and 34B that are in contact with the patient P serve as reference electrodes when the electrocardiogram signal is acquired, the electrocardiogram signal can be acquired with high accuracy. Therefore, the nerve stimulation device 70 does not need to be provided with a dedicated reference electrode for measuring an electrocardiogram signal, and thus has a simple configuration as compared with a case where a dedicated reference electrode is provided.
Further, since the stimulation electrodes 34A and 34B perform electrical stimulation and are always attached to the patient P, it is possible to save the trouble of attaching a dedicated reference electrode to the patient P. Also for the patient P, since the number of electrodes to be mounted is reduced, the movement becomes easier and the stress is reduced.

なお、上記各実施形態の説明では、血管Bvを通して迷走神経Vnを電気刺激する場合の例で説明したが、これは一例であり、神経刺激装置は、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や、体内の血管以外の部位に配置することが可能である。   In the above description of each embodiment, an example in which the vagus nerve Vn is electrically stimulated through the blood vessel Bv has been described. However, this is only an example, and the nerve stimulation device stimulates nerves other than the vagus nerve. May be. Further, in this case, the stimulation electrode can be disposed in a suitable blood vessel that can transmit the stimulation to the nerve that performs stimulation, or in a site other than the blood vessel in the body.

上記各実施形態の説明では、パルス信号を生成するスイッチング手段として、アナログスイッチ50、51を用いている。しかし、パルス信号を生成するためのスイッチング手段は、アナログスイッチには限定されない。例えば、リレー、半導体スイッチなどを使用してもよい。   In the description of each of the above embodiments, the analog switches 50 and 51 are used as switching means for generating a pulse signal. However, the switching means for generating the pulse signal is not limited to the analog switch. For example, a relay or a semiconductor switch may be used.

上記各実施形態の説明では、制御部が心電信号の波形を取得する場合に、制御部が、心電信号処理部42から心電信号を取得し、かつ取得した心電信号をサンプリング期間の範囲でサンプリングする例で説明した。
しかし、制御部は、心電信号処理部42からの心電信号の全体を、一定のサンプリング周波数でサンプリングした後、サンプリング期間の範囲内のデータを除去することにより波形データを取得してもよい。
In the description of each of the above embodiments, when the control unit acquires the waveform of the electrocardiogram signal, the control unit acquires the electrocardiogram signal from the electrocardiogram signal processing unit 42, and the acquired electrocardiogram signal in the sampling period. The example of sampling in the range has been described.
However, the control unit may acquire the waveform data by removing the data within the sampling period after sampling the entire ECG signal from the ECG signal processing unit 42 at a constant sampling frequency. .

上記各実施形態の説明では、制御部が心電信号の波形を取得する場合に、制御部が、心電信号処理部42から心電信号を取得し、かつ取得した心電信号をサンプリング期間の範囲でサンプリングする例で説明した。
しかし、制御部は、心電信号処理部42からの心電信号の全体を、一定のサンプリング周波数でサンプリングして、第2の状態の心電信号の波形とともに、第1の状態の心電信号の波形を心電信号解析部43に送出してもよい。ただし、この場合、心電信号解析部43は、心電信号の波形を解析する際に、第2の状態に該当する心電信号の波形のみを用いて解析を行う。これにより、心電信号解析部43が行う解析において、解析結果の精度が良好になる。
In the description of each of the above embodiments, when the control unit acquires the waveform of the electrocardiogram signal, the control unit acquires the electrocardiogram signal from the electrocardiogram signal processing unit 42, and the acquired electrocardiogram signal in the sampling period. The example of sampling in the range has been described.
However, the control unit samples the entire electrocardiogram signal from the electrocardiogram signal processing unit 42 at a constant sampling frequency, and together with the waveform of the electrocardiogram signal in the second state, the electrocardiogram signal in the first state. May be sent to the electrocardiogram signal analysis unit 43. However, in this case, the electrocardiogram signal analysis unit 43 performs analysis using only the waveform of the electrocardiogram signal corresponding to the second state when analyzing the waveform of the electrocardiogram signal. Thereby, in the analysis performed by the electrocardiogram signal analysis unit 43, the accuracy of the analysis result is 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.

1、70 神経刺激装置
17A、17B 心電信号検出電極
20 電極ユニット
21 リード部
30 電極保持部
34A、34B 刺激電極
42 心電信号処理部(心電信号取得部)
43 心電信号解析部
44、84 パルス生成回路部(刺激生成部)
45、85 切替スイッチ部
46 パルス幅監視部
49、89 制御部
50、51 アナログスイッチ
52 定電流回路
86 切替スイッチ
101 パルス幅制御信号
102 極性反転制御信号
103 スイッチ制御信号
107 パルス幅制御信号
110 パルス信号
120 心電信号
130 波形データ
140 サンプリング信号
Bv 血管
P 患者(生体)
P3 内頚静脈
Vn 迷走神経(神経)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,70 Neural stimulation apparatus 17A, 17B Electrocardiogram signal detection electrode 20 Electrode unit 21 Lead part 30 Electrode holding part 34A, 34B Stimulation electrode 42 Electrocardiogram signal processing part (electrocardiogram signal acquisition part)
43 ECG signal analysis units 44, 84 Pulse generation circuit unit (stimulus generation unit)
45, 85 selector switch 46 pulse width monitor 49, 89 controller 50, 51 analog switch 52 constant current circuit 86 selector switch 101 pulse width control signal 102 polarity inversion control signal 103 switch control signal 107 pulse width control signal 110 pulse signal 120 ECG signal 130 Waveform data 140 Sampling signal Bv Blood vessel P Patient (living body)
P3 Internal jugular vein Vn vagus nerve (nerve)

Claims (11)

生体の神経に電気的刺激を加えるための刺激電極と、
該刺激電極に接続され、前記電気的刺激を発生する第1の電気回路を含む刺激生成部と、
前記生体に配置され、前記生体の心電信号を検出する心電信号検出電極と、
前記第1の電気回路と基準電位部が共通の第2の電気回路を含み、該第2の電気回路により、前記心電信号検出電極が検出する前記心電信号を取得する心電信号取得部と、
前記第1の電気回路を閉じて前記電気的刺激を発生する第1の状態と、前記第1の電気回路を遮断して、前記刺激電極を前記基準電位部に導通させる第2の状態と、を選択的に切り替える切替スイッチ部と、
該切替スイッチ部を前記第1の状態および前記第2の状態のいずれかに切り替え、
前記第1の状態に切り替えた場合に、前記刺激生成部によって前記電気的刺激を発生させ、
前記第2の状態に切り替えた場合に、前記心電信号取得部が取得する前記心電信号に基づいて、前記心電信号の波形を取得する制御部と、
を備える、神経刺激装置。
A stimulation electrode for applying electrical stimulation to nerves of a living body;
A stimulus generator connected to the stimulus electrode and including a first electrical circuit for generating the electrical stimulus;
An electrocardiogram signal detection electrode disposed on the living body and detecting an electrocardiogram signal of the living body;
An electrocardiogram signal acquisition unit including a second electric circuit having a common reference potential unit with the first electric circuit, wherein the electrocardiogram signal detected by the electrocardiogram signal detection electrode is acquired by the second electric circuit. When,
A first state in which the first electrical circuit is closed to generate the electrical stimulation; a second state in which the first electrical circuit is interrupted and the stimulation electrode is conducted to the reference potential portion; A changeover switch section for selectively switching between,
Switching the changeover switch section between the first state and the second state;
When switching to the first state, the electrical stimulation is generated by the stimulation generator,
A control unit that acquires a waveform of the electrocardiogram signal based on the electrocardiogram signal acquired by the electrocardiogram signal acquisition unit when switched to the second state;
A nerve stimulation apparatus comprising:
前記制御部は、
前記切替スイッチ部を前記第2の状態に切り替えた場合に、常に、前記心電信号の波形を取得する
ことを特徴とする、請求項1に記載の神経刺激装置。
The controller is
The nerve stimulation apparatus according to claim 1, wherein the waveform of the electrocardiogram signal is always acquired when the changeover switch unit is switched to the second state.
前記制御部は、
前記刺激生成部に対して、前記電気的刺激を周期的に複数回発生させる刺激群発生動作と、該刺激群発生動作中の前記電気的刺激の間隔よりも長い時間、前記電気的刺激を停止する刺激停止動作と、を、交互に繰り返す制御を行い、
かつ、前記刺激停止動作中に前記切替スイッチ部を前記第2の状態に切り替えた場合のみ、前記心電信号の波形を取得する
ことを特徴とする、請求項1に記載の神経刺激装置。
The controller is
Stops the electrical stimulation for a longer time than the stimulation group generation operation for periodically generating the electrical stimulation to the stimulation generation unit a plurality of times and the interval between the electrical stimulations during the stimulation group generation operation. The stimulus stop operation to perform the control to alternately repeat,
The nerve stimulation apparatus according to claim 1, wherein the waveform of the electrocardiogram signal is acquired only when the changeover switch unit is switched to the second state during the stimulus stop operation.
前記制御部によって取得された前記心電信号の波形を解析して、前記生体の心臓機能の情報を取得する心電信号解析部を備える
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の神経刺激装置。
The electrocardiogram signal analysis part which analyzes the waveform of the electrocardiogram signal acquired by the control part and acquires the information on the heart function of the living body is provided. The nerve stimulating device according to item.
前記心電信号解析部は、
前記心電信号の波形のうち、前記切替スイッチ部が前記第2の状態に切り替えられてから、一定時間が経過した後の波形の解析を行うことにより、前記生体の心臓機能の情報を取得する
ことを特徴とする、請求項4に記載の神経刺激装置。
The electrocardiogram signal analysis unit
Of the waveform of the electrocardiogram signal, information on the heart function of the living body is obtained by analyzing the waveform after a predetermined time has elapsed since the changeover switch unit was switched to the second state. The nerve stimulation apparatus according to claim 4, wherein
前記制御部は、
前記切替スイッチ部を前記第2の状態に切り替えてから、一定時間が経過した後に、前記心電信号の波形を取得する
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の神経刺激装置。
The controller is
4. The waveform of the electrocardiogram signal is acquired after a predetermined time has elapsed since the changeover switch unit was switched to the second state. 5. Neural stimulator.
生体の神経に電気的刺激を加えるための刺激電極と、前記生体の心電信号を検出する心電信号検出電極とを有する神経刺激装置の制御方法であって、
前記生体に、前記刺激電極と前記心電信号検出電極を配置することと、
前記生体に配置された刺激電極を、前記電気的刺激を発生する第1の電気回路に接続して、前記刺激電極から前記電気的刺激を印加することと、
前記刺激電極を前記第1の電気回路の基準電位部に導通させるとともに、前記電気的刺激の発生を停止することと、
前記基準電位部に前記刺激電極が導通した場合に、前記生体に配置された前記心電信号検出電極から、前記基準電位部が共通の第2の電気回路を用いて、前記心電信号を取得することと、
前記基準電位部に前記刺激電極が導通した場合に取得した前記心電信号に基づいて、前記心電信号の波形を取得することと、
を備える、神経刺激装置の制御方法。
A method for controlling a nerve stimulation apparatus, comprising: a stimulation electrode for applying electrical stimulation to a nerve of a living body; and an electrocardiographic signal detection electrode for detecting an electrocardiographic signal of the living body,
Disposing the stimulation electrode and the electrocardiogram signal detection electrode on the living body;
Connecting a stimulation electrode disposed on the living body to a first electric circuit that generates the electrical stimulation, and applying the electrical stimulation from the stimulation electrode;
Conducting the stimulation electrode to a reference potential portion of the first electrical circuit and stopping the generation of the electrical stimulation;
When the stimulation electrode is conducted to the reference potential portion, the electrocardiogram signal is acquired from the electrocardiogram signal detection electrode arranged in the living body using a second electric circuit having a common reference potential portion. To do
Acquiring the waveform of the electrocardiogram signal based on the electrocardiogram signal acquired when the stimulation electrode is conducted to the reference potential portion;
A method for controlling a nerve stimulation apparatus.
前記基準電位部に前記刺激電極が導通した場合に、
常に、前記心電信号の波形を取得する
ことを特徴とする、請求項7に記載の神経刺激装置の制御方法。
When the stimulation electrode conducts to the reference potential portion,
The method for controlling a nerve stimulation apparatus according to claim 7, wherein the waveform of the electrocardiogram signal is always acquired.
前記刺激電極から前記電気的刺激を印加する場合に、
前記電気的刺激を周期的に複数回発生させる刺激群発生動作と、該刺激群発生動作中の前記電気的刺激の発生間隔よりも長い時間、前記電気的刺激を停止する刺激停止動作と、を、交互に繰り返し、
かつ、前記刺激停止動作において前記基準電位部に前記刺激電極が導通された場合のみ、前記心電信号の波形を取得する
ことを特徴とする、請求項7に記載の神経刺激装置の制御方法。
When applying the electrical stimulation from the stimulation electrode,
A stimulation group generation operation for periodically generating the electrical stimulation a plurality of times; and a stimulation stop operation for stopping the electrical stimulation for a time longer than the generation interval of the electrical stimulation during the stimulation group generation operation. , Repeat alternately,
The method of controlling a nerve stimulation device according to claim 7, wherein the waveform of the electrocardiogram signal is acquired only when the stimulation electrode is conducted to the reference potential portion in the stimulation stop operation.
前記心電信号の波形を取得した後に、
前記心電信号の波形を解析して、前記生体の心臓機能の情報を取得する
ことを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記載の神経刺激装置の制御方法。
After acquiring the waveform of the electrocardiogram signal,
The method for controlling a nerve stimulation apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein the information on the cardiac function of the living body is acquired by analyzing a waveform of the electrocardiographic signal.
前記心電信号の波形を解析する場合に、
前記基準電位部に前記刺激電極が導通してから、一定時間が経過した後の波形を用いて解析する
ことを特徴とする、請求項10に記載の神経刺激装置の制御方法。
When analyzing the waveform of the electrocardiogram signal,
The method according to claim 10, wherein analysis is performed using a waveform after a predetermined time has elapsed since the stimulation electrode is conducted to the reference potential portion.
JP2014222758A 2014-10-31 2014-10-31 Nerve stimulation device and control method thereof Pending JP2016086969A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014222758A JP2016086969A (en) 2014-10-31 2014-10-31 Nerve stimulation device and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014222758A JP2016086969A (en) 2014-10-31 2014-10-31 Nerve stimulation device and control method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016086969A true JP2016086969A (en) 2016-05-23

Family

ID=56015381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014222758A Pending JP2016086969A (en) 2014-10-31 2014-10-31 Nerve stimulation device and control method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016086969A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106693175A (en) * 2016-12-26 2017-05-24 高国 Median nerve electrical stimulator and processing method
JP2018033620A (en) * 2016-08-30 2018-03-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Control device of electrostimulator, electrostimulator, and pedalling exercise system
KR20190034867A (en) * 2017-09-25 2019-04-03 삼성전자주식회사 Neuromimetic stimulating apparatus and method thereof
JP2022504159A (en) * 2018-10-05 2022-01-13 インサイテック・リミテッド MEMS Switch Ultrasonic Transducer Array with Improved Reliability

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168722A (en) * 1991-12-19 1993-07-02 Nippon Medics:Kk Implementing device for electric shock chemotherapy
JP2013111357A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Olympus Corp Nerve stimulator and control method of the same
US20130165985A1 (en) * 2011-12-27 2013-06-27 David J. Ternes Managing cross therapy delivery in a multiple therapy implantable device
JP2014188157A (en) * 2013-03-27 2014-10-06 Olympus Corp Nerve stimulation system and nerve stimulation method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168722A (en) * 1991-12-19 1993-07-02 Nippon Medics:Kk Implementing device for electric shock chemotherapy
JP2013111357A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Olympus Corp Nerve stimulator and control method of the same
US20130165985A1 (en) * 2011-12-27 2013-06-27 David J. Ternes Managing cross therapy delivery in a multiple therapy implantable device
JP2014188157A (en) * 2013-03-27 2014-10-06 Olympus Corp Nerve stimulation system and nerve stimulation method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018033620A (en) * 2016-08-30 2018-03-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Control device of electrostimulator, electrostimulator, and pedalling exercise system
US10272243B2 (en) 2016-08-30 2019-04-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Control device for electrical stimulation apparatus, electrical stimulation apparatus, and pedaling exercise system
CN106693175A (en) * 2016-12-26 2017-05-24 高国 Median nerve electrical stimulator and processing method
KR20190034867A (en) * 2017-09-25 2019-04-03 삼성전자주식회사 Neuromimetic stimulating apparatus and method thereof
KR102495358B1 (en) 2017-09-25 2023-02-02 삼성전자주식회사 Neuromimetic stimulating apparatus and method thereof
JP2022504159A (en) * 2018-10-05 2022-01-13 インサイテック・リミテッド MEMS Switch Ultrasonic Transducer Array with Improved Reliability
JP7121857B2 (en) 2018-10-05 2022-08-18 インサイテック・リミテッド MEMS switched ultrasonic transducer array with improved reliability

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11596797B2 (en) Removal of stimulation artifact in multi-channel neural recordings
US7818058B2 (en) Automated ECG lead impedance measurement integrated into ECG gating circuitry
JP5624669B2 (en) Bioelectric signal measuring device
JP2008534041A5 (en)
JP2016086969A (en) Nerve stimulation device and control method thereof
US20180043159A1 (en) Systems and methods for low intensity high efficiency electrical stimulation
JP2015083045A (en) Wearable electrode, bioelectric signal acquisition system, and bioelectric signal acquisition method
JP2005528138A (en) Device for positioning electrodes at target points for brain stimulation, especially deep brain stimulation
EP2844336B1 (en) Electrode selection based on current source density analysis
Nag et al. Sensing of stimulus artifact suppressed signals from electrode interfaces
Javan-Khoshkholgh et al. Monitoring and Modulating the Gastrointestinal Activity: A Wirelessly Programmable System with Impedance Measurement Capability
US8721558B2 (en) Device for determining the flow rate of a blood flow, and cardiovascular assist device
WO2020254795A1 (en) System and method for monitoring response to neuromodulation
US11779258B2 (en) System and method for stimulating medical electrode with a measurement capability
AU2022256952A1 (en) Methods and apparatus for improved measurement of compound action potentials
WO2008142027A1 (en) Method and apparatus for stimulating activity in the peripheral nervous system
Schlösser et al. Embedded device for simultaneous recording and stimulation for retina implant research
US11141591B2 (en) Stimulation aggressor management for biomedical signal acquisition systems
Bifulco et al. A simple, wide bandwidth, biopotential amplifier to record pacemaker pulse waveform
JP2016059772A (en) Electrophysiological study apparatus
JP2016036624A (en) Nerve stimulation device
Kolodziej et al. Modelling and Cancellation of the Stimulation Artifact for ASIC-based Bidirectional Neural Interface
RU2793645C2 (en) Electrical charge compensation system, its application and method for intraoperative electrical stimulation and measurement of resulting electrical responses
JP7333900B2 (en) ELECTRICAL STIMULATION SUPPORT SYSTEM AND ELECTRICAL STIMULATION SUPPORT METHOD
Gardner Instrumentation Design and Measurement Methodologies for the Characterization of Implanted Neural Electrodes

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170710

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180703

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190108