JP2019080792A - 筋電位信号判定装置、除細動システムおよびアブレーションシステム - Google Patents
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Abstract
Description
1.実施の形態(除細動システムの電源装置への筋電位信号判定装置の適用例)
2.変形例
変形例1(アブレーションシステムの電源装置への筋電位信号判定装置の適用例)
変形例2(心電計への筋電位信号判定装置の適用例)
変形例3(筋電位信号判定装置を独立して設けた場合の例)
3.その他の変形例
[構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る除細動システム(除細動システム3)の全体構成例を、後述する本実施の形態のアブレーションシステム8等の全体構成例とともに、模式的にブロック図で表したものである。なお、この除細動システム3は、本発明における「除細動システム」の一具体例に対応している。
アブレーションシステム8は、患者9の体内における患部を治療する際に用いられるシステムであり、そのような患部に対して所定のアブレーション(焼灼)を行うようになっている。このアブレーションシステム8は、図1に示したように、アブレーションデバイス1aおよび電源装置7を備えている。
アブレーションデバイス1aは、血管を通して体内(例えば心腔内)に挿入されて、不整脈の治療等に用いられるデバイスであり、上記した所定のアブレーションを行うようになっている。このようなアブレーションデバイス1aとしては、例えば、電極カテーテルが挙げられる。なお、この電極カテーテルは、例えば、先端付近に複数の電極を有するカテーテル本体としてのシャフト(カテーテルシャフト)と、このシャフトの基端に装着されたハンドルと、を含んで構成されている。
電源装置7は、アブレーションデバイス1aに対する各種の制御を行う装置であり、この例ではアブレーションデバイス1aに対して、アブレーションの際の電力供給を行う装置となっている。この電源装置7は、図1に示したように、アブレーション制御部70を有している。
本実施の形態の除細動システム3は、例えば心臓等への手技中において患者9に生じた心房細動を除去する(電気的な除細動を行う)際などに用いられるシステムである。なお、この心臓等への手技としては、この例では、上記したアブレーションシステム8を利用したアブレーション治療(心房細動に対するアブレーション治療等)となっている。
除細動デバイス1dは、血管を通して患者9の体内(心腔内)に挿入されて、電気的な除細動を行うためのデバイスである。このような除細動デバイス1dとしては、例えば、除細動カテーテル(除細動用の電極カテーテル)が挙げられる。なお、この除細動カテーテルは、例えば、先端付近に複数の電極を有するカテーテル本体としてのシャフト(カテーテルシャフト)と、このシャフトの基端に装着されたハンドルと、を含んで構成されている。
電源装置2は、除細動デバイス1dに対して、除細動の際の電力供給を行う装置である。具体的には図1に示したように、電源装置2は、除細動の際に印加される直流電圧Vdcdを、除細動デバイス1dに対して供給するようになっている。この電源装置2は、図1に示したように、電源部20、入力部21、演算処理部24(制御部)、表示部25および音声出力部26と、入力端子Tinおよび出力端子Toutとを有している。つまり、本実施の形態の除細動システム3では、後述する除細動用の電源部20が、筋電位信号判定装置として機能する電源装置2に内蔵されている。
心電計4は、心電位信号(この例では、心電位信号Sc1)等の情報を記録する機能を有する機器である。具体的には、この例では図1に示したように、心電計4は、後述する生体測定機構6(後述する複数の電極パッド61)において測定された心電位信号Sc1を、入力して記録するようになっている。また、この例では心電計4は、入力して記録した心電位信号を外部へ出力する機能も有している。具体的には、この例では図1に示したように、心電計4は、上記した心電位信号Sc1を、後述する心電図表示装置5へと出力するようになっている。
心電図表示装置5は、上記した心電計4から出力される心電位信号Sc1に基づいて、心電位波形(心電図)等を表示する装置である。なお、これらの心電計4および心電図表示装置5を総称して、ポリグラフ、生体情報モニタ、心臓カテーテル用検査装置、またはEPレコーディングシステムと呼ばれることもある。また、このような心電計4と心電図表示装置5とが、例えば一体化して構成されているようにしてもよい。このようにして心電図表示装置5に表示される心電位波形等は、例えば除細動デバイス1dの操作者(医師)によって、随時監視されるようになっている。
生体測定機構6は、除細動治療等の際に、患者9の体表面に装着(貼付)された状態で用いられるものであり、前述した生体信号(心電位信号Sc1,Sc2および筋電位信号Sm)を患者9から測定するための機器である。図1に示したように、この例では生体測定機構6は、複数(例えば6個または8個)の電極パッド(電極パッド61,62)を用いて構成されている。すなわち、この生体測定機構6は、2個の電極パッド62と、それ以外の電極パッドである複数(例えば4個または6個)の電極パッド61とを用いて構成されている。
本実施の形態の除細動システム3およびアブレーションシステム8等では、以下のようにして、患者9に対するアブレーション治療(アブレーション処理)や除細動処理、筋電位測定処理および心電位測定処理が行われる。
図2は、本実施の形態に係るアブレーション処理および筋電位測定処理の際の動作例を、模式的にブロック図で表したものである。なお、この図2に示したアブレーション処理および筋電位測定処理の際には、除細動処理は行われないため、図2中に破線で示したように、電源装置2(電源部20)から除細動デバイス1dへの直流電圧Vdcdの供給は、行われないようになっている。
まず、患者9に対するアブレーション処理の際には、この例では図2に示したように、電源装置7(アブレーション制御部70)からアブレーションデバイス1aに対し、アブレーションのための交流電圧Vacaが供給されることで、アブレーション処理が行われる。具体的には、この例では、患者9の体表に装着された対極板(図示せず)と、患者9の体内に挿入されたアブレーションデバイス1aの先端領域(例えば電極)との間で、高周波通電がなされる。そして、このような高周波通電によって、治療対象の部位(血管等)が選択的にアブレーションされることで、不整脈等の経皮的治療がなされる。
また、患者9の筋電位測定を行う際には、図2に示したように、生体測定機構6(電極パッド62)において測定された筋電位信号Smが、心電計4等の他の機器を介さずに、電源装置2の入力端子Tinに直接入力される。換言すると、本実施の形態の電源装置2には、このような筋電位信号Smを(心電計4等を介さずに)直接入力するための、入力端子Tinが設けられている。なお、このようにして電源装置2へ入力された筋電位信号Smは、演算処理部24へと供給される。そして、この演算処理部24内の判定部241では、筋電位信号Smに対して後述する所定の判定処理が行われると共に、ゲイン調整部242において、筋電位信号Smの波高値に対するゲイン調整が行われる。これにより、そのようなゲイン調整後の筋電位信号Sm’に基づく筋電位波形が、表示部25にて表示される。
図5は、本実施の形態に係るアブレーション処理、除細動処理および心電位測定処理の際の動作例を、模式的にブロック図で表したものである。なお、この図5に示した場合におけるアブレーション処理についても、図2に示したアブレーション処理と同様であるため、説明を省略する。
まず、患者9に対する除細動処理の際には、図5に示したように、電源装置2(電源部20)から除細動デバイス1dに対し、除細動のための電気エネルギーとしての直流電圧Vdcdが供給される。このようにして、患者9の体内に挿入された除細動デバイス1dの先端領域(例えば電極)から、直接的な電気エネルギーとしての直流電圧Vdcdが患者9の心臓に対して付与されることで、電気的な除細動処理がなされる。なお、このような除細動処理を行うときには、電極パッド62を用いて測定される心電位信号Sc2に基づいて、心臓に対して直流電圧Vdcdを付与するタイミングが決定される。
また、患者9の心電位測定を行う際には、図5に示したようにして、患者9の体表面に装着された生体測定機構6(電極パッド61,62)を用いて、心電位信号Sc1,Sc2の測定が行われる。このとき、電極パッド62は、前述した筋電位測定処理を行う際に貼られる位置(図3参照)ではなく、心電位測定に適した位置に貼られるようになっている。
続いて、図1〜図5に加え、以下の図6〜図9を参照して、前述した判定部241による筋電位信号Smに対する判定処理について、詳細に説明する。なお、図6〜図9はそれぞれ、本実施の形態に係る筋電位信号Smの判定処理の例(後述する「判定方法1」〜「判定方法4」の例)を、模式的にタイミング波形図で表したものである。
まず、図6に示した「判定方法1」では、判定部241による上記した判定処理を行う際に、閾値Vthとの比較対象のピーク波高値が、単一のピーク波高値となっている。具体的には、例えば図6に示した場合、6つのピーク波高値Vp1,Vp2,Vp3,Vp4,Vp5,Vp6の各々(個々のピーク波高値)が、閾値Vthとの比較対象のピーク波高値となっている。
次に、図7に示した「判定方法2」では、判定部241による上記した判定処理を行う際に、閾値Vthとの比較対象のピーク波高値が、上記した「判定方法1」とは異なり、時系列に沿って連続する2以上のピーク波高値についての、移動平均値となっている。具体的には、例えば図7に示した場合、時系列に沿って連続する3つのピーク波高値についての移動平均値Vp(av123),Vp(av234),Vp(av345),Vp(av456)がそれぞれ、閾値Vthとの比較対象のピーク波高値となっている。
次いで、図8に示した「判定方法3」では、判定部241による上記した判定処理を行う際に、閾値Vthとの比較対象のピーク波高値が、上記した「判定方法1」と同様に、単一のピーク波高値となっている。具体的には、例えば図8に示した場合も、図6に示した場合と同様に、6つのピーク波高値Vp1,Vp2,Vp3,Vp4,Vp5,Vp6の各々(個々のピーク波高値)が、閾値Vthとの比較対象のピーク波高値となっている。
続いて、図9に示した「判定方法4」では、判定部241による上記した判定処理を行う際に、閾値Vthとの比較対象のピーク波高値が、前述した「判定方法2」と同様に、時系列に沿って連続する2以上のピーク波高値についての、移動平均値となっている。具体的には、例えば図9に示した場合、図7に示した場合と同様に、時系列に沿って連続する3つのピーク波高値についての移動平均値Vp(av123),Vp(av234),Vp(av345),Vp(av456)がそれぞれ、閾値Vthとの比較対象のピーク波高値となっている。
続いて、上記実施の形態の変形例(変形例1〜3)について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
上記実施の形態では、除細動システム3の電源装置2への筋電位信号判定装置の適用例について説明した。これに対し、以下説明する変形例1では、アブレーションシステム(後述するアブレーションシステム8A)の電源装置(後述する電源装置7A)への筋電位信号判定装置の適用例について説明する。
アブレーションシステム8Aは、図10に示したように、アブレーションデバイス1aおよび電源装置7Aを備えている。つまり、このアブレーションシステム8Aは、実施の形態におけるアブレーションシステム8(図1参照)において、電源装置7の代わりに、以下説明する電源装置7Aを設けたものに対応している。
除細動システム3Aは、図10に示したように、除細動デバイス1dおよび電源装置2Aを備えている。つまり、この除細動システム3Aは、実施の形態における除細動システム3(図1参照)において、電源装置2の代わりに、以下説明する電源装置2Aを設けたものに対応している。
このような構成の本変形例のアブレーションシステム8Aにおいても、実施の形態の除細動システム3と同様の作用により、同様の効果が得られる。つまり、このアブレーションシステム8Aでは、電源装置7A内の判定部241において、実施の形態と同様の判定処理を行うようにしたので、以下のようになる。すなわち、例えば、筋電位信号Smにおける過度の減衰状態を、電源装置7Aの操作者(技師等)によって、随時把握することができる。よって、除細動システム3Aおよびアブレーションシステム8A等を利用する際の、利便性を向上させることが可能となる。
上記実施の形態では、除細動システム3の電源装置2への筋電位信号判定装置の適用例について説明すると共に、上記変形例1では、アブレーションシステム8Aの電源装置7Aへの筋電位信号判定装置の適用例について説明した。これに対し、以下説明する変形例2では、心電計(後述する心電計4B)への筋電位信号判定装置の適用例について説明する。
心電計4Bは、実施の形態の心電計4(図1参照)と同様に、心電位信号(この例では、心電位信号Sc1,Sc2)等の情報を記録する機能を有する機器である。具体的には、この例では図10に示したように、心電計4Bは、生体測定機構6(複数の電極パッド61)において測定された心電位信号Sc1と、生体測定機構6(複数の電極パッド62)において測定された筋電位信号Smまたは心電位信号Sc2とをそれぞれ、入力して記録するようになっている。
このような構成の本変形例の心電計4Bにおいても、実施の形態の除細動システム3等と同様の作用により、同様の効果が得られる。つまり、この心電計4Bでは、その内部の判定部241において、実施の形態と同様の判定処理を行うようにしたので、以下のようになる。すなわち、例えば、筋電位信号Smにおける過度の減衰状態を、心電計4Bの操作者(技師等)によって、随時把握することができる。よって、除細動システム3A、アブレーションシステム8Aおよび心電計4B等を利用する際の、利便性を向上させることが可能となる。
上記実施の形態では、除細動システム3の電源装置2への筋電位信号判定装置の適用例について説明すると共に、上記変形例1では、アブレーションシステム8Aの電源装置7Aへの筋電位信号判定装置の適用例について説明した。また、上記変形例2では、心電計4Bへの筋電位信号判定装置の適用例について説明した。これに対し、以下説明する変形例3では、筋電位信号判定装置(後述する筋電位信号判定装置2C)を、他の装置や他のシステムとは独立して設けた場合の例について説明する。
筋電位信号判定装置2Cは、生体測定機構6(複数の電極パッド62)において測定された筋電位信号Smを入力端子Tinから入力すると共に、この筋電位信号Smに対して所定の判定処理を行う装置である。なお、この筋電位信号判定装置2Cにはまた、生体測定機構6(複数の電極パッド62)において測定された心電位信号Sc2も、入力端子Tinから入力されるようになっている。
このような構成の本変形例の筋電位信号判定装置2Cにおいても、実施の形態の除細動システム3等と同様の作用により、同様の効果が得られる。つまり、この筋電位信号判定装置2Cでは、その内部の判定部241において、実施の形態と同様の判定処理を行うようにしたので、以下のようになる。すなわち、例えば、筋電位信号Smにおける過度の減衰状態を、筋電位信号判定装置2Cの操作者(技師等)によって、随時把握することができる。よって、除細動システム3A、アブレーションシステム8Aおよび筋電位信号判定装置2C等を利用する際の、利便性を向上させることが可能となる。
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
Claims (10)
- 生体測定機構において測定されると共に時系列に沿った複数のピーク波高値を有する筋電位信号が入力される信号入力部と、
前記信号入力部において入力された前記筋電位信号について、前記複数のピーク波高値のうちの比較対象のピーク波高値が閾値以下であるのか否かに関する判定を行う判定部と
を備えた筋電位信号判定装置。 - 前記比較対象のピーク波高値が、時系列に沿って連続する2以上の前記ピーク波高値についての、移動平均値である
請求項1に記載の筋電位信号判定装置。 - 前記比較対象のピーク波高値が、単一の前記ピーク波高値である
請求項1に記載の筋電位信号判定装置。 - 前記判定部は、前記比較対象のピーク波高値が、複数回連続して前記閾値以下となった場合に、前記比較対象のピーク波高値が前記閾値以下であるとの判定を行う
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の筋電位信号判定装置。 - 心腔内に挿入されて除細動を行う除細動デバイスに対して前記除細動の際の電力供給を行う除細動電源部と、
アブレーションを行うアブレーションデバイスにおいて、前記アブレーションを実行させるアブレーション制御部と、
測定された心電位信号の情報を記憶する心電計機能部と、
のうちのいずれか1つを、更に備えた
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の筋電位信号判定装置。 - 心腔内に挿入されて除細動を行う除細動デバイスと、
前記除細動デバイスに対して、前記除細動の際の電力供給を行う除細動電源部と、
生体測定機構において測定されると共に時系列に沿った複数のピーク波高値を有する筋電位信号に対して、所定の判定を行う筋電位信号判定装置と
を備え、
前記筋電位信号判定装置は、
前記筋電位信号が入力される信号入力部と、
前記信号入力部において入力された前記筋電位信号について、前記複数のピーク波高値のうちの比較対象のピーク波高値が、閾値以下であるのか否かに関する判定を行う判定部と
を有する除細動システム。 - 前記信号入力部に対して前記筋電位信号が入力されている期間では、
前記除細動電源部は、前記除細動のための前記電力供給を停止する
請求項6に記載の除細動システム。 - 前記除細動電源部が、電源装置としての前記筋電位信号判定装置に内蔵されている
請求項6または請求項7に記載の除細動システム。 - アブレーションを行うアブレーションデバイスと、
前記アブレーションデバイスにおいて前記アブレーションを実行させるアブレーション制御部と、
生体測定機構において測定されると共に時系列に沿った複数のピーク波高値を有する筋電位信号に対して、所定の判定を行う筋電位信号判定装置と
を備え、
前記筋電位信号判定装置は、
前記筋電位信号が入力される信号入力部と、
前記信号入力部において入力された前記筋電位信号について、前記複数のピーク波高値のうちの比較対象のピーク波高値が、閾値以下であるのか否かに関する判定を行う判定部と
を有するアブレーションシステム。 - 前記アブレーション制御部は、前記筋電位信号判定装置から供給される信号に基づいて、前記アブレーションの動作を制御する
請求項9に記載のアブレーションシステム。
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