JP2794196B2 - 無呼吸防止刺激装置 - Google Patents

無呼吸防止刺激装置

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    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3601—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of respiratory organs

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は睡眠中における呼吸調節の異常による障害の発
生を防止する無呼吸防止刺激装置に関するものである。
（本発明の必要性） 夜間睡眠中に例えば10秒間以上の気流停止を伴う無呼
吸発作が出現する、所謂睡眠時無呼吸症候群に関する研
究が多く報告されている。このような睡眠時の無呼吸は
肺胞換気量，動脈血酸素分圧（PaO2）の低下をもたら
し、また動脈血炭酸ガス分圧（PaCO2）の上昇を招き、
更に化学受容体感受性の低下や上気道抵抗の上昇などを
もたらして、動脈血ガスの悪化を招く要因となる。この
ためこれを原因として肺高血圧症，右心不全，不正脈，
脳障害を引き起こし、重症例では突然死を来すこともあ
る。従って睡眠中の呼吸異常は臨床的に重要な課題であ
り、上記各種障害の発生防止の対策が必要とされる。
（発明の目的） 本発明は以上のような無呼吸を伴う障害の防止に効果
的な装置の提供を目的としてなされたものである。
（課題を解決するための本発明の手段） 睡眠時無呼吸症候群は呼吸中枢異常による所謂中枢型
と、上気道の閉塞による閉塞型および両者が混在する混
合型に分けられる。なかでも閉塞型は臨床的に多く認め
られ、扁桃肥大，小顎症のような上気道の形態異常，上
気道を開大させようとする上気道筋の緊張などが原因と
なるとされている。
本発明者等は実験の結果無呼吸上気道の開大筋の一つ
である頤舌筋を周波数が40〜150Hzであって波高値が１
〜50ボルト、立上がり時定数が0.2秒以上のパルスによ
り刺激することにより、上気道の閉塞を回復させうる事
を明らかにし、この電気的刺激の開始と停止を、無呼吸
状態の検出信号により制御することによって、特に夜間
のように無呼吸の発見が困難な場合にも自動的に対策を
とりうることを明らかにしてなされたものである。
次に本発明を実施例によって説明する。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例回路図で、図において、Ａ
は呼吸検出回路であって次の各部からなる。（1a）（1
b）（1c）はそれぞれサーミスタであって、一方の鼻の
つまりを考慮して設けられた両鼻孔における呼吸状態を
監視するサーミスタ（1a）（1b）と、両方の鼻のつまり
を考慮して設けた、口による呼吸状態を監視するサーミ
スタ（1c）とからなり、それぞれは繰り返し発生する呼
吸時における暖気流と、吸気時における冷気流による温
度変化を検出する。そしてこれらは第２図に示す如く、
両鼻孔および口の入口に位置するように、鼻孔下皮膚面
に例えばテープによって固定される。また各サーミスタ
（1a）（1b）（1c）の出力は並列接続されて、サーミス
タ（1a）（1b）（1c）のうちの２箇が鼻づまりや位置の
移動などにより検出不能となっても、呼吸の有無を確実
に検出できるように考慮される。そしてこのサーミスタ
による呼吸検出回路Ａからは、吸気時の暖気流と吸気時
の冷気流によって正負に変化するほぼ正弦波状に変化す
る第３図（ａ）の出力信号が得られる。（２）はセンサ
アンプであって、個人差により呼吸量の差を生じた場合
にも、増幅度の調整により充分なレベルの検出信号が得
られるように検出感度を自由に設定できる。
Ｂは呼吸識別信号発生回路であって次の各部からな
る。（３）は低域波器であって、呼吸検出回路Ａによ
り検出された低周波の呼吸検出信号以外の雑音信号をカ
ットした第３図（ｂ）の信号を送出する。（４）は零ク
ロスコンパレータであって、第３図（ｃ）のように第３
図（ｂ）の出力波形の立上り時の零点から立上り、立下
り時の零点において立下るパルス列出力を送出する。そ
してこれを第３図（ｄ）のようにレベルシフトして無呼
吸Ｂ時出力の送出が停止される呼吸識別信号を作る。
次にＣは電気刺激波発生回路であって、次の各部から
なる。（５）は呼吸識別回路であって、例えばリトリガ
ブルワンショットマルチ回路が用いられ、その動作時定
数は無呼吸による障害を生ずるおそれのない時間５秒か
ら10秒の間の値に選定される。そしてこの回路はその出
力が呼吸状態Ａ時次々と入る第３図（ｄ）のパルスによ
って第３図（ｅ）のようにＨレベルに保持され、更にこ
のＨレベルが時刻t1において無呼吸状態Ｂとなって呼吸
識別信号が入力されない状態となっても、引き続き例え
ば５秒経過後の時刻t2まで保持されたのち、始めてＬレ
ベルとなるように動作する。なお（5a）は試験用スター
トスイッチである。
次に（６）は電気刺激波発生回路であって、手動発振
操作用のスイッチ（6a）を備え、これにより随時電気刺
激波を発生できるようにして発振状態をチェックしうる
ようにしている。また周波数の設定摘み（6b）を設け
て、患者に適する刺激の繰返し周波数を40〜150Hzの範
囲内で調節しうるようにしてある。また更に刺激時間設
定回路（6c）を設けて、無呼吸状態が一定時間以上継続
して呼吸の回復が永続的に予想されない状態になったと
き、自動的に電気刺激波の発生を停止するようにしてあ
る。
そしてこの回路は第３図（ｄ）のように時刻t1におい
て無呼吸状態Ｂとなり、更に無呼吸となったことが確認
された５秒後の第３図（ｅ）の時刻t2においてワンショ
ットマルチ回路（５）の出力がＬレベルになったとき、
第３図（ｆ）のように起動して第３図（ｇ）のように電
気刺激波を送出し、これによる刺激により時刻t3におい
て呼吸が回復して第３図（ｆ）のようにワンショットマ
ルチ回路（５）の出力が再びＨレベルとなったとき動作
を停止して、第３図（ｇ）のように電気刺激波の送出を
停止する。（７）は刺激波アンプ、（7a）は刺激感度設
定回路であって、増幅度を調節して１〜５ボルトの範囲
において出力電圧レベルを可変できるようにしてある。
Ｄは刺激付与回路であって、２箇の導電性刺激素子
（８）（９）からなり、第２図に示すように喉佛が中心
に位置するようにその両側の下顎部の皮膚表面に例えば
テープによって固定される。そして刺激素子（８）
（９）に与えられる電気刺激波発生回路（６）の出力に
より電気刺激波を頤舌筋に与える。
（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているから、就寝前、
センサ（1a）（1b）（1c）と刺激素子（８）（９）を所
定の部位に装着し、電気刺激波発生回路（６）により、
無呼吸発作発生時頤舌筋に自動的に刺激を与えて呼吸動
作を促すことができる。従って無呼吸発作にもとづく各
種の障害を防止できるもので、臨床実験によればよい結
果を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例回路図、第２図は呼吸検出用
センサなどの装着部位図、第３図は動作説明用の波形図
である。 Ａ……呼吸検出回路、（1a）（1b）（1c）……センサ、
（２）……センサアップ、（ａ）（ｂ）……鼻孔、
（ｃ）……口、Ｂ……呼吸識別信号発生回路、（３）…
…低域波器、（４）……零クロスコンパレータ、Ｃ…
…電気刺激波発生回路、（５）……呼吸識別回路、（5
a）……スタートスイッチ、（６）……電気刺激波発生
回路、（７）……刺激波アンプ、（7a）……刺激感度設
定回路、Ｄ……刺激付与回路、（８）（９）……刺激素
子。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】治療者の鼻孔又は口による呼吸時の呼気時
    における暖気流と吸気時における冷気流との温度変化を
    検出することにより前記治療者の呼吸状態を検出する呼
    吸検出手段と、 該呼吸検出手段により前記治療者の呼吸が所定時間以上
    停止したことが検知され、無呼吸状態と判断された際
    に、電気刺激波を発生させる電気刺激波発生手段と、 該電気刺激波発生手段による電気刺激波を前記治療者の
    下顎部の皮膚表面に付与する刺激付与手段とを備えた無
    呼吸防止刺激装置。
  2. 【請求項２】前記呼吸検出手段が前記治療者の両鼻孔と
    口による呼吸検出センサの並列回路により構成された請
    求項１記載の無呼吸防止刺激装置。
  3. 【請求項３】前記電気刺激波発生手段が周波数40〜150H
    z,パルス波高値１〜50Vの電気刺激波を発生させるよう
    構成された請求項１又は２記載の無呼吸防止刺激装置。
  4. 【請求項４】前記電気刺激波発生手段が前記治療者の呼
    吸が５〜10秒停止したとき、無呼吸状態と判断して電気
    刺激波を発生させるよう構成された請求項1,2又は３記
    載の無呼吸防止刺激装置。
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