JP5116856B2 - 患者の生理学的パラメータの測定 - Google Patents
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Description
加させるために、補助心臓(VAD)など植込型医療装置が胸部に移植される場合もある。これに代えて、短期間(通常、1ヶ月以内)の心機能の維持のため、大動脈内バルーンポンプ(IABP)が用いられる場合もある。心臓再同期療法(CRT)が、心臓の収縮の調和を改良するために用いられる場合もある。他の外科的処置も利用可能である。
法は、患者の血管に隣接して複数の植込型の電極を植え込むことと、既知のパラメータを有する測定信号を、該複数の電極を通じて印加することと、結果のパラメータを有する結果の信号を、該複数の電極を通じて取得することと、測定信号および結果の信号に基づき血管のインピーダンスを算出することと、血管のインピーダンスに基づき生理学的パラメータを算出することと、を含む。
動脈弓12に接続する。右頚動脈14は、右頚動脈洞20にて、右外頸動脈18と右内頸動脈19とに分岐する。単に明瞭さを目的として図示していないが、左頚動脈15は、同様に、左頚動脈洞にて、左外頸動脈と左内頸動脈とに分岐する。
ルギーを送る。この1つ以上のリード線は、隣接した動脈の壁へ突出してもよく、動脈の外部上に留まっていてもよい。また、圧反射調整装置70は、1つ以上の静脈、1つの動脈、および関連する神経構造を包囲する、血管鞘構造の一部または全部の周囲に配置されるように構成されてもよい。そのような実施形態では、圧反射調整装置は、血管外の実施形態について記載した構成のうちのいずれかを取ってもよいが、鞘の直径と調和する対応する直径を有する。
ーダンスを乗じたものに比例する)を用いて決定される。インピーダンスは、次いで、血管の容積に関連付けられる。監視されている血管部分は、電極間の長さLを有し、断面積Aを有する。血管の容積は、その長さLにその断面積Aを掛けたものに等しい。しかしながら、血管の断面積を正確に測定することは困難である。R=p×(L/A)の関係を用いて、この面積を算出することが可能である。ここで、Rはインピーダンスであり、pは血液の抵抗率(既知の定数)である。これによって、血管部分の容積をp×(L2/R)として算出することが可能となる。血圧は、血管部分の容積に比例するので、取得可能である。
1つの実験では、頚動脈洞上の1対の電極に結合された精密LCRメータを用いて、インピーダンス測定値を取得した。電極は、頚動脈洞の周辺に120度間隔で配置し、1つの電極はカソードを含み、他の電極はアノードを含んでいた。血圧は、大腿動脈に一時的に埋め込まれたトランスデューサによって測定した。実験中、測定信号の周波数は20Hz〜2MHzの範囲であり、振幅は50mV〜1Vの範囲であった。この実験の結果を図6に示す。分かるように、電極を通じて測定された血管インピーダンス250は、植え込まれた圧力トランスデューサによって測定された血圧260に対し密接な相関を有する。図6に示した結果について、インピーダンスは、2kHzの試験周波数および100mVの定電圧において測定した。
ベースライン測定の後に取得されてよい。大気圧変化を補償するための手段も含まれてよい。
表す。監視される信号は、増幅、濾波、および復号されてから、測定値を得るように制御システム60によってデジタル処理される。これに代えて、治療信号電圧が一定であってもよく、結果の信号の電流が監視されることが可能である。インピーダンスは、次いで、電圧および電流の値から決定されることが可能であり、これから、血圧や、心拍数および呼吸など他の生理学的パラメータを算出することが可能である。一実施形態では、制御システム60は、測定値から自動的に生理学的パラメータを算出し、処理する医師その他の使用者に表示することが可能である。
一実施形態では、圧反射調整装置は、電流デジタル−アナログ変換器83の入力にH−ブリッジ出力85が続く、定電流出力回路を利用する。デジタル−アナログ変換器83のブロック図および概略図を、それぞれ図8および図9に示し、H−ブリッジ85のブロック図および概略図を、それぞれ図10および図11に示す。
Claims (20)
- 血管壁に接触させて植込まれた複数の電極を有する患者の生理学的パラメータを制御システムによって決定する方法であって、
前記制御システムが、既知のパラメータを有する測定信号を前記複数の電極に送信する工程と、
前記制御システムが、結果のパラメータを有する結果の信号を前記複数の電極から取得する工程と、
前記制御システムが、前記測定信号および前記結果の信号に基づいて血管のインピーダンスを算出する工程と、
前記制御システムが、前記血管のインピーダンスに基づいて生理学的パラメータを算出する工程と
を有し、
前記生理学的パラメータは、血圧、心拍数、呼吸、活動状態、姿勢、および睡眠状態からなる群から選択されるものである
方法。 - 請求項1記載の方法において、前記患者は、血管内に植込まれた前記複数の電極を有するものである方法。
- 請求項1記載の方法において、前記患者は、血管外に植込まれた前記複数の電極を有するものである方法。
- 請求項1記載の方法において、前記結果の信号を取得する工程は、前記制御システムが、前記血管壁に接触させて植込まれた第2の複数の電極から結果の信号を取得する工程を有するものである方法。
- システムであって、
患者の血管壁に接触させて植込まれるように構成されている少なくとも1対の測定電極と、
前記電極に対し通信可能に結合された制御システムであって、前記電極からの測定信号に基づいて血管のインピーダンスを算出し、且つ当該算出されたインピーダンスに基づいて患者の生理学的パラメータを決定するように構成されているものであり、前記生理学的パラメータは、血圧、心拍数、呼吸、活動状態、姿勢、および睡眠状態からなる群から選択されるものである、前記制御システムと
有するシステム。 - 請求項5記載のシステムにおいて、さらに、圧反射調整装置を有するものであるシステム。
- 請求項6記載のシステムにおいて、前記測定電極は前記圧反射調整装置と一体化されているものであるシステム。
- 請求項5記載のシステムにおいて、前記制御システムは、前記電極を介して既知のパラメータを有する測定信号を印加することによって血管のインピーダンスを算出し、且つ前記電極から結果のパラメータを有する結果の信号を受信するように構成されているものであるシステム。
- 請求項8記載のシステムにおいて、さらに、
前記血管壁に接触させて植込まれるように構成されている第2の1対の電極を有し、1対の電極は測定信号を送信するように構成されており、もう1対の電極は前記結果の信号を受信するように構成されているものであるシステム。 - 生理学的パラメータの実時間フィードバックを行う植込型圧反射治療システムであって、
血管壁に接触させて配置される1若しくはそれ以上の治療電極を備える植込型圧反射調整装置と、
前記圧反射調整装置に対し動作可能に結合され、前記圧反射調整装置に対し既知のパラメータを有する治療信号を送信するように構成されている制御システムと
を有し、
前記1若しくはそれ以上の治療電極は、前記治療信号の既知のパラメータに相関するパラメータを表す結果の信号を監視するように構成されており、
前記制御システムは、前記既知のパラメータおよび結果のパラメータに基づいて血管のインピーダンスを算出し、当該算出されたインピーダンスに基づいて1若しくはそれ以上の患者の生理学的パラメータを決定し、前記1若しくはそれ以上の患者の生理学的パラメータに基づいて前記治療信号を変更するように構成されているものであり、前記生理学的パラメータは、血圧、心拍数、呼吸、活動状態、姿勢、および睡眠状態からなる群から選択されるものである
植込型圧反射治療システム。 - 請求項10記載の植込型圧反射治療システムにおいて、さらに、
前記圧反射調整装置と制御システムとに対し動作可能に結合され、前記結果の信号を監視するように構成されている複数の測定電極を有するものである植込型圧反射治療システム。 - 請求項11記載の植込型圧反射治療システムにおいて、前記複数の測定電極は前記圧反射調整装置に近接し、且つ、前記圧反射調整装置から分離して配置されているものである植込型圧反射治療システム。
- 請求項10記載の植込型圧反射治療システムにおいて、前記治療信号の既知のパラメータは定電流であり、前記結果のパラメータは電圧である植込型圧反射治療システム。
- 請求項10記載の植込型圧反射治療システムにおいて、前記治療信号の既知のパラメータは定電圧であり、前記結果のパラメータは電流である植込型圧反射治療システム。
- 請求項10記載の植込型圧反射治療システムにおいて、前記圧反射調整装置は、当該圧反射調整装置が植え込まれる血管壁の長手方向軸に沿って互いから約180度離れて配置されるように構成されている2つの電極を含むものである植込型圧反射治療システム。
- 血管壁に接触させて植込まれた1若しくはそれ以上の治療電極と、1若しくはそれ以上の測定電極とを備える圧反射調整装置を有する患者に関する実時間のフィードバックを制御システムによって提供する方法であって、
前記制御システムが、少なくとも1つの既知のパラメータを有する治療信号を前記圧反射調整装置に送信する工程と、
前記制御システムが、結果のパラメータを有する結果の信号を前記1若しくはそれ以上の測定電極によって監視する工程と、
前記制御システムが、前記既知のパラメータおよび前記結果のパラメータに基づいて血管のインピーダンスを算出する工程と、
前記制御システムが、前記血管のインピーダンスに基づいて1若しくはそれ以上の生理学的パラメータを決定する工程と、
前記制御システムが、前記1若しくはそれ以上の生理学的パラメータに基づいて前記治療信号を調節する工程と
を有し、
前記生理学的パラメータは、血圧、心拍数、呼吸、活動状態、姿勢、および睡眠状態からなる群から選択されるものである
方法。 - 請求項16記載の方法において、前記1若しくはそれ以上の測定電極は前記圧反射調整装置と一体化されているものである方法。
- 請求項16記載の方法において、前記1若しくはそれ以上の治療電極は前記1若しくはそれ以上の測定電極を有し、前記制御システムは前記治療信号を当該治療電極に送信し、さらに、当該治療電極により前記結果の信号を監視するように構成されているものである方法。
- 血管壁に接触させて植込まれた1若しくはそれ以上の電極を備える、植込型圧反射調整装置を制御システムによって制御する方法であって、
前記制御システムが、既知のパラメータを有する治療信号を前記圧反射調整装置の前記1若しくはそれ以上の電極に送信する工程と、
前記制御システムが、前記治療信号の送信中に結果のパラメータを有する結果の信号を測定電極によって監視する工程と、
前記制御システムが、前記既知のパラメータおよび前記結果のパラメータに基づいて血管のインピーダンスを算出する工程と、
前記制御システムが、前記算出したインピーダンスに基づいて1若しくはそれ以上の患者の生理学的パラメータを決定する工程と、
前記制御システムが、前記1若しくはそれ以上の患者の生理学的パラメータに基づいて前記治療信号を変更する工程と
を有し、
前記生理学的パラメータは、血圧、心拍数、呼吸、活動状態、姿勢、および睡眠状態からなる群から選択されるものである
方法。 - 圧反射治療システム用のキットであって、
血管壁に接触させて植込まれた1若しくはそれ以上の電極を備える圧反射調整装置と、
前記圧反射調整装置に結合可能なように構成されている制御システムと、
圧反射治療を受ける患者の生理学的パラメータに関する実時間のフィードバックを提供するように前記システムを動作させるための有形の媒体に記録された命令と
を有し、
前記命令は、前記制御システムに、既知のパラメータを有する治療信号を前記圧反射調整装置の1若しくはそれ以上の電極を介して患者に送達する工程と、前記1若しくはそれ以上の電極により、結果のパラメータを有する結果の信号を監視する工程と、算出されるインピーダンスに基づいて1若しくはそれ以上の患者の生理学的パラメータを決定する工程と、前記1若しくはそれ以上の患者の生理学的パラメータに基づいて治療信号を変更する工程とを実行させるように前記制御システムをプログラムする命令を含むものであり、
前記生理学的パラメータは、血圧、心拍数、呼吸、活動状態、姿勢、および睡眠状態からなる群から選択されるものである
キット。
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