JP2017513581A - 患者の心臓治療用装置 - Google Patents
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Abstract
Description
i)刺激の持続時間の増加により、筋弛緩の遅れに起因して、次の収縮期(心周期)中に骨格筋の収縮が持ち越されていた。
ii)刺激の比較的長い持続時間により、刺激による骨格筋の血管の排出が延長され、血管の充満が減少し、筋肉に送出されて蓄積された総血液量が減少して体血管抵抗により(エルゴ受容体の刺激によって)代謝物質が増加した。
a)根本的なメカニズムは筋肉の電気刺激であって、これまで主張されてきた証明されていない血管壁の電気刺激の概念ではないという認識。
b)電極を比較的大きいふくらはぎや腿の筋肉の中間点(中心)まで移動させることで、必要な電流(電圧)が減少するとともに効率が高くなり、患者の快適さが高まる(苦痛が減少する)という認識。
全ての電極に同時に、
全ての電極に順に、
第1の脚の全ての電極に続いて第2の脚の全ての電極、
第1の脚の1つの電極に続いて第2の脚の1つの電極、次に第1の脚の他の電極に続いて第2の脚の他の電極、
第1の脚の1つの電極に続いて第1の脚の他の電極、次に第2の脚の1つの電極に続いて第2の脚の他の電極、
第1の脚の1つの電極と同時に第2の脚の1つの電極、次に第1の脚の他の電極と同時に第2の脚の他の電極、または
全ての電極をランダムに、である。
・拡張終期圧の減少
・拡張期圧の増加およびこれに伴う冠動脈潅流の増加
・拡張期ノッチの再現
・心臓がより効率的に働く結果としての心拍数の低下
図4に関連して上述したパルス列40は、各心周期のT波の終点の前に開始される。最高血圧は、脈圧波の戻りが拡張期にシフトすることで、かなり速く(数分後に)左側の図に示す158mmHgから150mmHgまで下がる。拡張期ノッチは、ECGおよびMSNAと同期した脈圧波の遅延された到着により再現する。比較的低い血圧値(拡張終期血圧)は、SVRの減少によって95mmHgから80mmHgのすぐ下まで下がる。最高血圧は、右側にシフトし、心拍数の低下を示す。曲線の下降するフランクの形状は、比較を容易にするために右側の図では破線で示した左側の図の対応するフランクに比べて改善されている。
Claims (45)
- 心臓、心電図の周期的に繰り返されるQ波、R波、S波、T波を含む心拍および末梢血管系を有する患者の治療装置であって、前記心電図は、Q−T収縮期、T−Q拡張期およびR−R間隔を有する繰り返されるQRSTQ心拍を示し、前記患者は、R−R間隔に対応する脈拍数を有し、前記装置は、患者に外部的または内部的に取付可能であるとともに、患者に与えられる電気刺激パルス列によって心拍と同期するように非侵襲的または侵襲的に患者に電気刺激を与える複数の電極を備え、前記装置は、心拍の周期について関連するT波の終点に対応する時間を判断し、T波の終点からR−R間隔の−15%〜−1%の範囲の時間だけ前に電気刺激パルス列を与えるように構成されており、電気刺激パルス列は、遅くてもT波の終点後+5%R−R間隔で終わるように、R−R間隔の5〜15%の範囲で選択された列持続時間を有することを特徴とする治療装置。
- 電気刺激の各々の列のパルスは、パルス繰返し周波数、すなわち搬送周波数を有し、前記装置は、150Hz〜350Hzのパルス繰返し周波数を発生するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の治療装置。
- 前記装置は、170Hz〜250Hzのパルス繰返し周波数を発生するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の治療装置。
- 前記装置は、200Hzのパルス繰返し周波数を発生するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の治療装置。
- 電気刺激パルスの各々の列の持続時間は、R−R間隔の8〜12%の時間に対応するように選択されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の治療装置。
- 電気刺激パルスの各々の列の持続時間は、R−R間隔の10%に対応するように選択されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の治療装置。
- 前記装置は、電気刺激パルスを二相パルスの形態で発生するように構成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の治療装置。
- 前記装置は、患者が筋収縮として知覚できる値に対応する値、すなわち筋収縮を引き起こすのに必要な最低振幅として定義される刺激域値前後の値に選択または選択可能なピーク振幅で電気刺激パルスを発生するように構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の治療装置。
- 別個の接地電極が提供されているか、前記複数の電極の1つが接地電極として機能するように選択されているか、または選択された複数の電極が順次あるいはランダムに接地電極として動作することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の治療装置。
- 前記装置は、前記複数の電極を所定の順序あるいはランダムに作動させるように構成されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の治療装置。
- 前記電極は、患者の脚の比較的大きい筋肉に関連する運動点に近接して配置されるように構成されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の治療装置。
- 前記電極は、筋肉の運動点に近接して配置されるように設けられており、前記筋肉は、大腿直筋、内側広筋、外側広筋、薄筋、縫工筋、大腿筋膜張筋、腸腰筋、長内転筋、恥骨筋、腓腹筋の内側頭、腓腹筋の外側頭、ヒラメ筋、足底筋、長腓骨筋、前脛骨筋、腓腹筋、短腓骨筋、長母趾屈筋、長趾伸筋からなる筋肉群から選択されることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の治療装置。
- 前記装置は、各心周期ごと、1つおきまたは2つおきの心周期ごと、または周期的あるいはランダムに繰り返される心周期で前記刺激パルス列を与えるように構成されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の治療装置。
- 少なくとも第1、第2、第3および第4の電極が提供され、第1および第2の電極は、患者の第1の脚のそれぞれの運動点上またはこれに隣接して取付可能となっており、第3および第4の電極は、患者の第2の脚のそれぞれの運動点上またはこれに隣接して取付可能となっており、前記装置は、前記電極に以下のいずれかの方式に従って電気パルス列を与えるように構成されており、前記の方式は、
全ての電極に同時に、
全ての電極に順に、
第1の脚の全ての電極に続いて第2の脚の全ての電極、
第1の脚の1つの電極に続いて第2の脚の1つの電極、次に第1の脚の他の電極に続いて第2の脚の他の電極、
第1の脚の1つの電極に続いて第1の脚の他の電極、次に第2の脚の1つの電極に続いて第2の脚の他の電極、
第1の脚の1つの電極と同時に第2の脚の1つの電極、次に第1の脚の他の電極と同時に第2の脚の他の電極、および
全ての電極をランダムに、であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の治療装置。 - 前記装置は、選択された方式を1拍動内、連続する拍動内、または複数の拍動内で実行するように構成されていることを特徴とする請求項14に記載の治療装置。
- 前記装置は、複数の電極に与えられる連続する刺激パルス列の間に所定の時間遅延を提供するように構成されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載の治療装置。
- 複数の電極に与えられる電圧は、二相パルスの半波において45Vより小さいことを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の治療装置。
- 前記複数の電極に与えられる電圧は、15Vより小さいことを特徴とする請求項17に記載の治療装置。
- 前記複数の電極に与えられる電圧は、5〜10Vであることを特徴とする請求項17に記載の治療装置。
- 前記複数の電極に与えられる電圧は、約8Vであることを特徴とする請求項18に記載の治療装置。
- 複数の電極に与えられる電圧は、50mAよりも小さく、好ましくは40mA以下であることを特徴とする請求項1〜20のいずれかに記載の治療装置。
- 刺激パルス列の平均パルス持続時間は、400〜600μsであることを特徴とする請求項1〜21のいずれかに記載の治療装置。
- 前記電極に与えられるパルスの平均パルス持続時間は、約500μsであることを特徴とする請求項22に記載の治療装置。
- 前記電極の間および関連する神経を通る効果的な組織抵抗は、100〜400Ωであることを特徴とする請求項17〜23のいずれかに記載の治療装置。
- 前記組織抵抗は、180〜250Ωであることを特徴とする請求項24に記載の治療装置。
- 治療を微調整するために代理マーカを提供するデバイスと組み合わされた請求項1〜25のいずれかに記載の治療装置であって、代理マーカは、心拍数、脈圧波、血圧、血中酸素含量、体重、筋交感神経活動からなる群から選択されることを特徴とする治療装置。
- 前記デバイスは、ECG、トノメータ、血圧モニタ、血中酸素濃度モニタ、体重計、患者のMSNAを監視するマイクロニードルからなる群から選択されることを特徴とする請求項26に記載の治療装置。
- 前記デバイスは、診断および/または患者の監視に使用されることを特徴とする請求項26または27に記載の治療装置。
- 前記デバイスは、大動脈血圧曲線を測定するトノメータであり、これから収縮期に関連する反射脈圧波の位置を求め、脈圧波が収縮期に心臓に戻るように刺激パルス列によって患者を刺激することを特徴とする請求項26〜28のいずれかに記載の治療装置。
- 前記デバイスおよび前記装置は、インターフェイスを介して通信しており、このインタフェースは、有線および/または無線通信用のものであることを特徴とする請求項26〜29のいずれかに記載の治療装置。
- T波の終点の判断は、ECG、トノメータ、血圧モニタ、血中酸素濃度モニタ、患者のMSNAを監視するマイクロニードルからなる群から選択されるデバイスによって供給される信号を利用して評価ユニットで実行されることを特徴とする請求項1〜30のいずれかに記載の治療装置。
- 患者の筋交感神経活動(MSNA)が検出されるとともに、振幅のピークがT波の終点に関連する電気刺激開始用のトリガとして使用されることを特徴とする請求項1〜31のいずれかに記載の治療装置。
- 前記装置は、患者の体内に蓄えられた余分な水分を排泄するように設けられていることを特徴とする請求項1〜32のいずれかに記載の治療装置。
- 前記刺激は、前記複数の電極において刺激のバーストモードで与えられることを特徴とする請求項1〜33のいずれかに記載の治療装置。
- 前記複数の電極の少なくとも1つは、衣料品に含まれていることを特徴とする請求項1〜34のいずれかに記載の治療装置。
- 前記衣料品は、ズボン、ベルト、止血帯、ショーツ、タイツ、ダンガリーからなる群から選択されることを特徴とする請求項1〜35のいずれかに記載の治療装置。
- 各々の電極は、例えば、電極を複数の分散した電極領域に分割したり、複数の分散したピンを電極として使用することによって、刺激パルス列の電流を電極の下に位置する筋肉に分散して与えるよう設けられていることを特徴とする請求項1〜36のいずれかに記載の治療装置。
- 救急車、ヘリコプタまたはボートなどの救急用車両および/または緊急治療室や集中治療室で使用するように設けられていることを特徴とする請求項1〜37のいずれかに記載の治療装置。
- 好ましくは請求項1〜38のいずれかに記載の治療装置であって、この装置は、心臓、心電図の周期的に繰り返されるQ波、R波、S波、T波を含む心拍および末梢血管系を有する患者を診断および/または監視するものであり、前記心電図は、Q−T収縮期、T−Q拡張期およびR−R間隔を有する繰り返されるQRSTQ心拍を示し、前記患者は、R−R間隔に対応する脈拍数を有し、前記装置は、患者に外部的または内部的に取付可能であるとともに、患者に与えられる電気刺激パルス列によって心拍と同期するように非侵襲的または侵襲的に患者に電気刺激を与える複数の電極を備え、前記装置は、心拍の周期について関連するT波の終点に対応する時点を特定し、T波の終点からR−R間隔の−15%〜−1%の範囲の時間だけ前に電気刺激パルス列を与えるように構成されており、電気刺激パルス列は、遅くてもT波の終点後+5%R−R間隔で終わるように、R−R間隔の5〜15%の範囲で選択された列持続時間を有し、前記装置は、代理マーカを提供するデバイスまたはユニットと組み合わされていることを特徴とする治療装置。
- 前記代理マーカは、心拍数、脈圧波、血圧、血中酸素含量、体重、筋交感神経活動からなる群から選択されることを特徴とする請求項39に記載の治療装置。
- 前記装置および前記デバイスは、インターフェイスを介して通信し、このインターフェイスは、有線および/または無線通信用のものであることを特徴とする請求項39または40に記載の治療方法。
- 心臓、心電図の周期的に繰り返されるQ波、R波、S波、T波を含む心拍および末梢血管系を有する患者の治療、診断および/または監視方法であって、前記心電図は、Q−T収縮期、T−Q拡張期およびR−R間隔を有する繰り返されるQRSTQ心拍を示し、前記患者は、R−R間隔に対応する脈拍数を有し、患者に外部的または内部的に取付可能であるとともに、患者に与えられる電気刺激パルス列によって心拍と同期するように非侵襲的または侵襲的に患者に電気刺激を与える複数の電極を備える装置を使用して、心拍の周期について関連するT波の終点に対応する時点を特定し、T波の終点からR−R間隔の−15%〜−1%の範囲の時間だけ前に電気刺激パルス列を与えることを含み、電気刺激パルス列は、遅くてもT波の終点後+5%R−R間隔で終わるように、R−R間隔の5〜15%の範囲で選択された列持続時間を有することを特徴とする治療、診断および/または監視方法。
- 心血管疾患、心不全、肝機能障害、高脂血症、冠動脈疾患、末梢血管疾患、高血圧、腎機能障害、心拡張期障害、狭心症、糖尿病、睡眠時無呼吸症候群、肝機能低下、寝たきり(筋肉量低下)、車椅子利用者、入院患者、血管性痴呆および多発性硬化症のうちの少なくとも1つの疾患を有する患者を治療するために使用されることを特徴とする請求項42に記載の方法。
- 体に蓄えられた過剰な水分や塩分を排泄することによって浮腫の治療に使用されることを特徴とする請求項42または43に記載の方法。
- 救急事態のときに実行されることを特徴とする請求項42〜44のいずれかに記載の方法。
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