JP6626256B2 - Method for detecting movement of nerve stimulation electrode and nerve stimulation system - Google Patents
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Description
本発明は、神経刺激電極の移動検知方法、より詳しくは、神経刺激電極の留置後の移動を好適に検知する神経刺激電極の移動検知方法、および同方法を好適に適用可能な神経刺激システムに関する。 The present invention relates to a method for detecting movement of a nerve stimulation electrode, and more particularly, to a method for detecting movement of a nerve stimulation electrode for suitably detecting movement after placement of the nerve stimulation electrode, and a nerve stimulation system to which the method can be suitably applied. .
従来、頻脈治療の一方法として、副交感神経の一つである迷走神経を刺激して心拍数を調節することが知られている。特許文献1には、このような治療に用いられる医療デバイスである神経刺激電極が記載されている。
この神経刺激電極は、リード本体の先端部にリードアンカーと電極(刺激電極)を備えて構成されている。リード本体は、ワイヤやコイルなどを含む複数の導体に、シリコーンやポリウレタンなどの生体適合性絶縁ポリマーなどの絶縁体を設けて形成されている。
リードアンカーは複数のストラットを有していて、折り畳み形状から拡張形状に拡がるように構成されている。拡張形状のとき、リードアンカーは電極を血管の管壁に押しつける。
Conventionally, as one method of tachycardia treatment, it has been known to stimulate a vagus nerve, which is one of parasympathetic nerves, to regulate a heart rate.
The nerve stimulation electrode includes a lead anchor and an electrode (stimulation electrode) at the tip of the lead body. The lead body is formed by providing a plurality of conductors including wires and coils with an insulator such as a biocompatible insulating polymer such as silicone or polyurethane.
The lead anchor has a plurality of struts and is configured to expand from a folded configuration to an expanded configuration. When in the expanded configuration, the lead anchor presses the electrode against the vessel wall of the blood vessel.
血管内に留置される神経刺激電極は、電極により血管越しに神経を刺激するため、血管と並走する神経の位置を考慮して、血管内においてできるだけ好適に神経刺激を行える位置に留置される。
神経刺激電極は、患者の体動や、患者による意識的あるいは無意識的な抜去動作等により、留置後に移動してしまうことがある。神経刺激電極が移動してしまうと、神経との位置関係が変化することにより好適な電気刺激が行えなくなるため、留置位置の修正等の適切な措置が早急に取られるべきである。しかしながら、特許文献1に記載の神経刺激電極では、留置後に移動しても当該移動を検知することができないという問題がある。
The nerve stimulation electrode to be placed in the blood vessel is placed at a position where nerve stimulation can be performed as suitably as possible in the blood vessel in consideration of the position of the nerve running in parallel with the blood vessel in order to stimulate the nerve through the blood vessel by the electrode. .
The nerve stimulation electrode may move after being placed due to body movement of the patient, conscious or unconscious removal operation of the patient, and the like. If the nerve stimulation electrode moves, a suitable electrical stimulation cannot be performed due to a change in the positional relationship with the nerve, so that appropriate measures such as correction of the indwelling position should be taken immediately. However, the nerve stimulation electrode described in
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、血管内に留置される神経刺激電極の血管に沿った移動を好適に検知することができる神経刺激電極の移動検知方法、および同方法を好適に適用可能な神経刺激システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a method for detecting the movement of a nerve stimulation electrode that can suitably detect movement of a nerve stimulation electrode placed in a blood vessel along a blood vessel, It is another object of the present invention to provide a nerve stimulation system to which the method can be suitably applied.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の神経刺激電極の移動検知方法は、生体の血管内に留置される神経刺激電極の移動検知方法であって、前記神経刺激電極を前記血管内で位置決めし、基準時刻に検出した血液についての生体信号の測定値を基準生体信号測定値として記憶し、前記神経刺激電極を前記血管内に留置しつつ、検出する前記生体信号の測定値と記憶した前記基準生体信号測定値とを比較して、前記神経刺激電極が前記血管に沿って移動したか否かを判定することを特徴としている。
本発明の神経刺激システムは、弾性変形可能な付勢部材を有し、生体の血管内に係止される留置部、前記付勢部材に設けられ、神経を刺激する刺激信号が印加される一対の刺激電極を有する刺激部、および、前記血管内に留置されたときに血液についての生体信号を検出する検出部を備える神経刺激電極と、指示が入力された基準時刻における前記検出部が検出した前記生体信号の測定値である基準生体信号測定値を記憶する記憶部と、前記検出部が検出する前記生体信号の測定値と前記基準生体信号測定値とを比較して、前記留置部が前記血管に沿って移動したか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The method for detecting movement of a nerve stimulation electrode of the present invention is a method for detecting movement of a nerve stimulation electrode placed in a blood vessel of a living body, wherein the nerve stimulation electrode is positioned in the blood vessel, and the blood detected at a reference time is detected. The measured value of the biological signal is stored as a reference measured value of the biological signal, and while the nerve stimulation electrode is placed in the blood vessel, the measured value of the detected biological signal is compared with the stored measured value of the reference biological signal. And determining whether the nerve stimulation electrode has moved along the blood vessel.
A nerve stimulation system according to the present invention includes an elastically deformable urging member, an indwelling unit to be locked in a blood vessel of a living body, and a pair provided to the urging member, to which a stimulation signal for stimulating a nerve is applied. A stimulation unit having a stimulation electrode, and a nerve stimulation electrode including a detection unit that detects a biological signal about blood when placed in the blood vessel, and the detection unit detects at a reference time when an instruction is input. A storage unit that stores a reference biological signal measurement value that is a measurement value of the biological signal, and compares the measurement value of the biological signal and the reference biological signal measurement value that are detected by the detection unit. And a determining unit that determines whether or not the blood vessel has moved along the blood vessel.
本発明の他の神経刺激電極の移動検知方法は、生体の血管内に留置される神経刺激電極の移動検知方法であって、前記神経刺激電極を前記血管内で位置決めし、前記神経刺激電極が有する弾性変形可能な付勢部材について基準時刻に検出した変形量の測定値を基準変形量測定値として記憶し、前記神経刺激電極を前記血管内に留置しつつ、検出する前記付勢部材の変形量の測定値と記憶した前記基準変形量測定値とを比較して、前記神経刺激電極が前記血管に沿って移動したか否かを判定することを特徴としている。
本発明の他の神経刺激システムは、弾性変形可能な付勢部材を有し、生体の血管内に係止される留置部、前記付勢部材に設けられ、神経を刺激する刺激信号が印加される一対の刺激電極を有する刺激部、および、前記血管内に留置されたときに前記付勢部材の変形量を検出する検出部を備える神経刺激電極と、指示が入力された基準時刻における前記検出部が検出した前記変形量の測定値である基準変形量測定値を記憶する記憶部と、前記検出部が検出する前記変形量の測定値と前記基準変形量測定値とを比較して、前記留置部が前記血管に沿って移動したか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴としている。
Another method for detecting the movement of a nerve stimulation electrode of the present invention is a method for detecting movement of a nerve stimulation electrode to be placed in a blood vessel of a living body, wherein the nerve stimulation electrode is positioned in the blood vessel, and the nerve stimulation electrode is The measured value of the amount of deformation detected at a reference time for the elastically deformable urging member is stored as a reference deformation amount measured value, and while the nerve stimulation electrode is placed in the blood vessel, the deformation of the urging member to be detected is detected. The measured value of the amount and the stored measured value of the reference deformation amount are compared to determine whether the nerve stimulation electrode has moved along the blood vessel.
Another nerve stimulation system of the present invention has an urging member that can be elastically deformed, and is provided on the indwelling unit that is locked in a blood vessel of a living body, and the urging member is provided with a stimulation signal for stimulating nerves. A stimulating unit having a pair of stimulating electrodes, and a nerve stimulating electrode including a detecting unit that detects the amount of deformation of the urging member when placed in the blood vessel, and the detection at a reference time when an instruction is input. A storage unit that stores a reference deformation amount measurement value that is a measurement value of the deformation amount detected by the unit, and compares the measurement value of the deformation amount and the reference deformation amount measurement value that the detection unit detects, A determination unit that determines whether the indwelling unit has moved along the blood vessel.
前記検出部は、前記生体信号として血液のインピーダンスまたは血液導電度を検出するための一対以上の測定電極を有してもよい。
前記検出部は、前記生体信号として血液の流速を検出するための流速センサを有してもよい。
前記検出部は、前記付勢部材に設けられたひずみセンサを有してもよい。
The detection unit may include a pair of or more measurement electrodes for detecting blood impedance or blood conductivity as the biological signal .
The detection unit may include a flow rate sensor for detecting a blood flow rate as the biological signal .
The detection unit may include a strain sensor provided on the urging member .
本発明の神経刺激電極の移動検知方法および神経刺激システムによれば、血管内に留置される神経刺激電極の血管に沿った移動を好適に検知することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the movement detection method and the nerve stimulation system of the nerve stimulation electrode of the present invention, the movement of the nerve stimulation electrode placed in the blood vessel along the blood vessel can be suitably detected.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る神経刺激システムの第1実施形態を、図1から図5を参照しながら説明する。
図1および図2に示すように、本神経刺激システム1は、刺激リード(神経刺激電極)10と、刺激リード10に接続された刺激発生装置40とを備えている。
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a nerve stimulation system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
刺激リード10は、弾性変形可能な付勢部材21を有し、患者(生体)Pの上大静脈(血管)Sv内に係止される留置部20と、付勢部材21に設けられた刺激部25と、上大静脈Sv内に留置されたときに生体インピーダンス(生体信号)を検出する生体信号取得部(検出部)30とを有している。
本実施形態では、付勢部材21は、刺激リード10の長手方向に平行な基準線C周りに互いに間隔を空けて複数備えられている。付勢部材21は、詳細には図示しないが、支持ワイヤと、支持ワイヤの外周面を覆う被膜とを有している。支持ワイヤは、各種形状記憶合金等から生体適合性を考慮して選択することができる。被膜は、例えば、ポリウレタンなどの樹脂で形成され、生体適合性を高めたり血栓形成を抑制したりする目的で用いられる。このように、付勢部材21は弾性変形可能な材料で形成されている。
The
In the present embodiment, a plurality of biasing
各付勢部材21は、長手方向の先端部および基端部が基準線C上に配置されるとともに、長手方向の中央部が基準線Cから離間するように配置されている。各付勢部材21は、互いの先端部同士が接続され、互いの基端部同士が接続されている。
各付勢部材21は、イントロデューサー等に挿通させるときには基準線Cに近づくように弾性的に変形可能である。そして、イントロデューサーを超えて挿入されたときに、自身の弾性力により基準線Cから離間するように変形することができる。
Each of the
Each of the
刺激部25は、迷走神経(神経)Vnを刺激する刺激信号が印加される一対の刺激電極26、27を有している。本実施形態では、各刺激電極26、27は、導電性の面が外部に露出するように1つの付勢部材21の中央部における基準線Cとは反対側に取付けられている。各刺激電極26、27は、付勢部材21に沿って設けられた図示しない配線により後述する導線部35に接続されている。
なお、本実施形態では一対の刺激電極26、27は1つの付勢部材21に取付けられているが、一対の刺激電極26、27が互いに異なる付勢部材21にそれぞれ取付けられていてもよい。
The
In the present embodiment, the pair of
生体信号取得部30は、生体インピーダンスを検出するための一対の測定電極31、32を有している。この場合、生体インピーダンスの検出は公知の二端子法で行われることになるため、測定電極31、32の電極面積は大きいほうが良い。
測定電極31は付勢部材21の先端部に取付けられ、測定電極32は導線部35の先端部に取付けられている。
一対の測定電極31、32の基本構造および付勢部材21、導線部35との接続態様は、おおむね刺激電極26、27と同様であり、4つの電極のすべてにおいて他の電極との絶縁性が確保されている。測定電極31、32は、基準線Cに沿う方向において、刺激電極26、27を挟むように配置されている。
なお、測定電極32は、必ずしも導線部35に取付けられる必要はなく、付勢部材21に取付けられるようにしてもよい。測定電極31、32は、基準線Cに沿う方向において、刺激電極26、27を挟まないように配置されていてもよい。
The biological
The
The basic structure of the pair of
The
刺激リード10は、長手方向に延びる導線部35の先端部に接合され、導線部35により刺激発生装置40に接続されている。導線部35は、導体からなる導線が絶縁性の材料で被覆されて形成されており、公知の各種のものから生体適合性等を考慮して選択可能である。
なお、導線部35において、留置部20との接続部位から測定電極32が設けられた部位までの範囲の内部には、不図示の芯棒が配置されている。これにより、導線部35のこの範囲の部分が容易に曲がらず、概ね直線状態が保持される。その結果、生体信号取得部30は、留置部20および留置部20に設けられた刺激部25に対して、付勢部材21の変形に伴うわずかな変位を除き実質的に相対移動しない。
The stimulating
Note that a core rod (not shown) is arranged in the
刺激発生装置40は、図1に示すように、ケーシング41と、ケーシング41の外面に取付けられたスイッチ42と、ケーシング41に内蔵され、刺激信号を発生させる刺激生成部43、測定電極31、32で検出された生体インピーダンスの測定値の1つを基準生体インピーダンス測定値(基準生体信号測定値)として記憶する記憶部44、留置部20が上大静脈Svに沿って移動したか否かを判定する判定部45、およびスイッチ42、刺激生成部43、記憶部44および判定部45に接続され、刺激発生装置40全体の制御を行う制御部46とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
スイッチ42としては、通常は接点間が遮断されているOFF状態になっていて、ボタンを押すことで接点間が導通されているON状態になる公知の構成のものなどを、適宜選択して用いることができる。スイッチ42は、術者などの使用者がOFF状態からON状態に切替えることで指示を入力するためのものである。
刺激生成部43は、定電流方式または定電圧方式による電気的刺激である刺激信号を発生させることができる。刺激生成部43で発生した刺激信号は、刺激リード10の刺激部25に送られる。
As the
The
記憶部44は不図示のメモリーを有していて、このメモリーに基準生体インピーダンス測定値を記憶する。
判定部45は、不図示の演算素子およびメモリーなどを有している。メモリーには、演算素子の制御プログラムや、生体インピーダンスについての正の数である閾値などが記憶されている。判定部45の演算素子は、測定電極31、32が検出する生体インピーダンスの測定値と、記憶部44に記憶された基準生体インピーダンス測定値とを比較して、留置部20が上大静脈Svに沿って移動したか否かを判定する。判定部45が判断した結果は、ケーシング41の外面に取付けられた液晶パネルなどの表示部47に表示される。
The
The
より具体的に説明すると、生体インピーダンスの測定値が基準生体インピーダンス測定値に閾値を加えた値以上のときには、判定部45は制御部46を介して表示部47に信号を送る。これにより、表示部47に、生体インピーダンスの測定値が大きすぎることを表す警告を表示させる。一方で、生体インピーダンスの測定値が基準生体インピーダンス測定値から閾値を引いた値以下のときには、判定部45は表示部47に信号を送り、生体インピーダンスの測定値が小さすぎることを表す警告を表示させる。判定部45は、表示部47に警告を表示させると同時に、刺激生成部43が発生する刺激信号を停止させる。
判定部45によるこの判定は、例えば数秒などのような刻み時間ごとに繰り返し行われる。
More specifically, when the measured value of the bioimpedance is equal to or greater than the reference bioimpedance measured value plus the threshold value, the
This determination by the
次に、以上のように構成された神経刺激システム1の刺激リード10を図2に示す上大静脈Svに留置し、留置後に上大静脈Svに対する刺激リード10の移動を検知する本実施形態の刺激リード10の移動検知方法について説明する。なお、一般的に上大静脈Svは、心臓Htの右心房Ht1に近づくにしたがって内径が大きくなり、右心房Ht1に近づくにしたがって近傍に収容される血液の量も多くなる。上大静脈Svよりも右心房Ht1の方が、近傍に収容される血液の量が多くなる。留置部20の自然状態における外径は、上大静脈Svの内径より大きく設定される。
Next, the
まず、使用者は、患者Pに対して、詳しい図示はしないが頸部近傍を切開して不図示の開口を形成する。この開口に、公知のイントロデューサー等を装着して、神経刺激システム1の刺激リード10を留置部20側から導入する。このとき、X線下で留置部20の支持ワイヤや導線部35の導線などの位置を確認することで、刺激リード10の位置を確認しながら導入する。留置部20の各付勢部材21は弾性変形可能な材料で形成されているため、イントロデューサーに留置部20を挿入することができる。
上大静脈Svに留置部20を導入すると、留置部20の外径が前述のように設定されているため、上大静脈Svの内壁に留置部20の各付勢部材21および刺激電極26、27が接触する。
First, the user incises the vicinity of the neck of the patient P (not shown in detail) to form an opening (not shown). A known introducer or the like is attached to this opening, and the
When the indwelling
刺激発生装置40の刺激生成部43により刺激信号を発生させる。発生した刺激信号は刺激電極26、27間に印加される。イントロデューサーから患者Pの体外に突出している導線部35の基端部を操作して、上大静脈Svに対して刺激リード10を基準線C周りに回転させたり、上大静脈Svに沿って押し引きしながら患者Pに取付けた心電計などにより心拍数を測定する。刺激電極26、27が迷走神経Vnに近づいて対向するように配置され、刺激電極26、27から迷走神経Vnに伝達される刺激信号が大きくなったときに、患者Pの心拍数が最も低下する。
使用者は、心拍数が最も低下するように、すなわち、刺激電極26、27が迷走神経Vn側に向き、刺激電極26、27が迷走神経Vnに近づくように、上大静脈Svに対する留置部20の基準線C周りの向きおよび上大静脈Svに沿った位置を位置決めする。
The
The user places the indwelling
上大静脈Svに対する留置部20の位置決めを終えたら、使用者はスイッチ42を押す。測定電極31、32は生体インピーダンスを検出し、使用者がスイッチ42を押して指示を入力した基準時刻における生体インピーダンスの測定値が、基準生体インピーダンス測定値として記憶部44に記憶される。
この上大静脈Svに留置部20を接触させ係止させた状態で、上大静脈Sv内に刺激リード10を留置する。この例では、留置時において刺激発生装置40は患者Pの体外に配置される。
When the positioning of the indwelling
The
刺激リード10を留置した後は、所定のタイミングで刺激電極26、27により刺激信号を印加し、上大静脈Svの管壁越しに迷走神経Vnを刺激し、患者Pに対する神経刺激治療を行う。
これと並行して、測定電極31、32は刻み時間ごとに生体インピーダンスを検出する。判定部45は、生体インピーダンスの測定値と、記憶部44に記憶された基準生体インピーダンス測定値とを比較して、留置部20が上大静脈Svに沿って移動したか否かを判定する。
After the
In parallel with this, the
上大静脈Svに沿って留置部20が右心房Ht1側に移動したときには、留置部20の近傍に収容される血液の量が多くなる。筋肉などの固体よりも血液などの液体の方がインピーダンスが小さいため、留置部20が右心房Ht1側に移動したときに生体インピーダンスの測定値が小さくなる。判定部45は、生体インピーダンスの測定値が基準生体インピーダンス測定値から自身のメモリーに記憶された閾値を引いた値以下になったときに、表示部47に生体インピーダンスの測定値が小さすぎること、すなわち、留置部20が右心房Ht1側に移動したことを表す警告を表示させる。
一方で、上大静脈Svに沿って留置部20が右心房Ht1とは反対側、すなわち頭側に移動したときには、留置部20の近傍に収容される血液の量が少なくなるため生体インピーダンスの測定値が大きくなる。判定部45は、生体インピーダンスの測定値が基準生体インピーダンス測定値から自身のメモリーに記憶された閾値を加えた値以上になったときに、表示部47に生体インピーダンスの測定値が大きすぎること、すなわち、留置部20が頭側に移動したことを表す警告を表示させる。
When the indwelling
On the other hand, when the indwelling
判定部45は、表示部47に警告を表示させると同時に、刺激生成部43が発生する刺激信号を停止させる。
The
表示部47に表示された警告を見た使用者は、警告の内容にしたがって導線部35の基端部を操作し、上大静脈Svに沿った留置部20の位置を調節する。制御部46を操作して、刺激生成部43による刺激信号の発生を再開させる。
The user who has watched the warning displayed on the
以上説明したように、本実施形態の刺激リード10の移動検知方法および神経刺激システム1によれば、使用者は刺激リード10を導入したときに留置部20の上大静脈Svに沿った位置を位置決めする。使用者がスイッチ42により指示を入力した基準時刻において、生体インピーダンスの測定値が基準生体インピーダンス測定値として記憶部44に記憶される。
判定部45が、測定電極31、32による生体インピーダンスの測定値と記憶部44に記憶された基準生体インピーダンス測定値とを比較し、刺激リード10が上大静脈Svに沿って移動したか否かを判定するため、刺激リード10の上大静脈Svに沿った移動を好適に検知することができる。
As described above, according to the method for detecting the movement of the
The
なお、本実施形態では、図3に示す神経刺激システム1Aのように導線部35に取付けられた測定電極32を備えてもよい。測定電極32は、刺激リード10を留置したときに、患者Pの頸部P1の皮膚直下の部分の血管内に配される。
このように構成することで、測定電極32が基準となり、該測定電極32と血管内壁との間の距離が体動などにより変化することによる、生体インピーダンスの変化を測定することができる。
In the present embodiment, a
With such a configuration, it is possible to measure a change in bioimpedance due to a change in the distance between the
図4に示す神経刺激システム1Bのように、生体信号取得部50が、一対の測定電極31、32に加えて、一対の測定電極51、52を有するように構成してもよい。この例では、測定電極51、52は1つの付勢部材21に取付けられている。基準線Cに沿う方向において、測定電極51、52は測定電極31、32に挟まれるように配置されている。この場合、生体インピーダンスの検出は公知の四端子法で行われることになり、例えば、測定電極31、32により電流を印加し、測定電極51、52により電位差を測定する。測定した電位差から生体インピーダンスを検出する。
神経刺激システム1Bをこのように構成することで、生体信号取得部50が有する測定電極の数は4つとなるが、生体インピーダンスをより正確に測定することができる。
As in the
By configuring the
なお、神経刺激システム1Bでは、互いに距離が近い測定電極を用いて血液の組成の変化による血液導電度の変化を測定してもよい。
例えば図5に示す神経刺激システム1Cの測定電極31、51の組合せによる2端子法による測定、もしくは測定電極32、52の組合せによる2端子法による測定を用いてもよい。そして4端子法を用いて測定した生体インピーダンスへの血液組成の変化による影響を補正する。血液導電度の変化を測定するための測定電極の距離は、血液以外のインピーダンスによる影響を避けるため、できるだけ近い距離であることが望ましい。具体的には、測定電極31と測定電極51との距離、測定電極32と測定電極52との距離は、できるだけ近い距離であることが望ましい。
神経刺激システム1Cが測定電極51、52を備えずに、刺激電極26、27が測定電極を兼ねるように構成してもよい。このように構成することで、神経刺激システム1Cを小型化することができる。
In the
For example, the measurement by the two-terminal method by the combination of the
The nerve stimulation system 1C may not include the
神経刺激システム1において、導線部35における測定電極32の近傍に新たに測定電極を設け、新たに設けた測定電極と測定電極32とを用いた二端子法での生体インピーダンスの測定で、血液の組成の変化による血液導電度の変化を測定してもよい。そして、測定電極31、32で測定する生体インピーダンスの補正を行う。
公知の二重周波数法を用いて留置部20の周囲の血液の量を測定し、その測定結果に基づいて測定電極31、32で測定する生体インピーダンスの補正を行ってもよい。
In the
The amount of blood around the indwelling
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図6および図7を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図6に示すように、本神経刺激システム2は、第1実施形態の神経刺激システム1の生体信号取得部30に代えて、血管内圧(血液の圧力、生体信号)を検出するための圧力センサ56、ケーシング41に内蔵された圧力変換部57、および圧力センサ56と圧力変換部57とを接続する接続チューブ58を有する生体信号取得部55を備えている。
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7, but the same parts as those in the above embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different points will be described. explain.
As shown in FIG. 6, the present
圧力センサ56は、公知のバルーンで形成されていて、留置部20の各付勢部材21の基端部に取付けられている。圧力変換部57は、接続チューブ58を介して圧力センサ56に生理食塩水などの流体を供給することができる。
圧力センサ56および接続チューブ58を介して圧力変換部57に作用する圧力により、圧力変換部57は圧力センサ56が取付けられた部分における血管内圧を測定することができる。
The
By the pressure acting on the
このように構成され上大静脈Svに留置された神経刺激システム2の刺激リード60の移動を検知する本実施形態の刺激リード60の移動検知方法について説明する。
なお、一般的に上大静脈Svは、心臓Htの右心房Ht1に近づくにしたがって、静脈圧が低くなり、静脈圧の圧力変動が大きくなる。
A method of detecting the movement of the
Generally, as the superior vena cava Sv approaches the right atrium Ht1 of the heart Ht, the venous pressure decreases and the pressure fluctuation of the venous pressure increases.
上大静脈Svに対する留置部20の位置決めを終えたら、使用者はスイッチ42を押す。生体信号取得部55は静脈圧を検出し、使用者がスイッチ42を押して指示を入力した基準時刻における静脈圧の測定値が、基準静脈圧測定値として記憶部44に記憶される。
上大静脈Sv内に刺激リード60を留置すると、生体信号取得部55は刻み時間ごとに静脈圧を検出する。判定部45は、静脈圧の測定値と、記憶部44に記憶された基準静脈圧測定値とを比較して、留置部20が上大静脈Svに沿って移動したか否かを判定する。
より詳しく説明すると、判定部45は、静脈圧の測定値が基準静脈圧測定値から自身のメモリーに記憶された閾値を引いた値以下になったときに、表示部47に静脈圧の測定値が低すぎること、すなわち、留置部20が右心房Ht1側に移動したことを表す警告を表示させる。一方で、判定部45は、静脈圧の測定値が基準静脈圧測定値から自身のメモリーに記憶された閾値を加えた値以上になったときに、表示部47に静脈圧の測定値が高すぎること、すなわち、留置部20が頭側に移動したことを表す警告を表示させる。
判定部45は、表示部47に警告を表示させると同時に、刺激生成部43が発生する刺激信号を停止させる。
When the positioning of the indwelling
When the
More specifically, when the measured value of the venous pressure is equal to or less than the value obtained by subtracting the threshold value stored in its own memory from the measured value of the venous pressure, the
The
なお、静脈圧は呼吸により変動を受ける。しかし、呼吸の呼気終末に圧力測定のタイミングを揃え、呼吸による静脈圧の変動をキャンセルし、留置部20の移動による静脈圧の変動を測定することで、留置部20の移動をより正確に検知をすることができる。
また、体位によっても静脈圧の変動が発生する。体位変動による静脈圧の変動をキャンセルするために、神経刺激システム2が加速度センサを備えてもよい。加速度センサにより患者Pの体位が同一であることを検知し、同一体位での静脈圧の変化を比較することで、留置部20の移動による静脈圧の変化をより正確に検知することができる。
The venous pressure is fluctuated by respiration. However, by aligning the timing of pressure measurement at the end of expiration of breathing, canceling fluctuations in venous pressure due to breathing, and measuring fluctuations in venous pressure due to movement of the indwelling
Variations in venous pressure also occur depending on the body position. In order to cancel the fluctuation of the venous pressure due to the posture change, the
以上説明したように、本実施形態の刺激リード60の移動検知方法および神経刺激システム2によれば、刺激リード60の上大静脈Svに沿った移動を好適に検知することができる。
なお、本実施形態では、留置部20の移動を静脈圧の測定値で検出したが、静脈圧の圧力変動で検出してもよい。
As described above, according to the movement detection method of the
In the present embodiment, the movement of the indwelling
本実施形態では、図7に示す神経刺激システム2Aのように、生体信号取得部55が、圧力センサ56とは別の第2圧力センサ59を備えるように構成してもよい。第2圧力センサ59は、不図示の接続チューブを介して圧力変換部57と接続されている。
第2圧力センサ59は、刺激リード60を留置したときに、患者Pの頸部P1の皮膚直下の部分の血管内に配される。生体信号取得部55は、圧力センサ56、第2圧力センサ59により、それぞれ静脈圧を測定することができる。
In the present embodiment, as in the
The
このように構成された神経刺激システム2Aでは、刺激リード60が上大静脈Svに沿って移動しても、第2圧力センサ59は患者Pの頸部P1の皮膚直下の部分の血管内に配された状態が維持される。この頸部P1の皮膚直下の部分の血管における静脈圧は、血管に沿った移動による影響をほとんど受けない。一方で、患者Pが驚いた場合などには、患者Pの静脈圧は一時的ではあるが全体的にほぼ等しく上昇する。圧力センサ56による静脈圧の測定値に代えて、圧力センサ56による静脈圧の測定値と第2圧力センサ59による静脈圧の測定値との差を用いることで、静脈圧の一時的な上昇による影響を抑え、刺激リード60の上大静脈Svに沿った移動をより好適に検知することができる。
In the
本実施形態の神経刺激システム2では、圧力センサ56をバルーンで形成するのでなく、圧電素子を用いて構成してもよい。
神経刺激システム2が加速度センサにより体位を検知し、例えば立位と臥位での第1圧力センサと第2圧力センサの差を記憶してもよい。記憶した差に基づいて体位による圧力変化をキャンセルすることで、留置部20の移動による圧力変動を正確に検知することができる。
In the
The
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図8を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図8に示すように、本神経刺激システム3は、第1実施形態の神経刺激システム1の生体信号取得部30に代えて、血液の流速(生体信号)を検出するための流速センサ66を有する生体信号取得部65を備えている。流速センサ66としては、血液の流速を検出可能な公知の構成のものを適宜選択して用いることができる。
流速センサ66は、留置部20の各付勢部材21の基端部に取付けられている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8, but the same portions as those in the above embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different points will be described.
As shown in FIG. 8, the
The
このように構成され上大静脈Svに留置された神経刺激システム3の刺激リード70の移動を検知する本実施形態の刺激リード70の移動検知方法について説明する。
なお、一般的に上大静脈Sv内では、心臓Htの右心房Ht1に近づくにしたがって血液の流速が遅くなる。
A method for detecting the movement of the
In general, in the superior vena cava Sv, the blood flow velocity decreases as the heart Ht approaches the right atrium Ht1.
上大静脈Svに対する留置部20の位置決めを終えたら、使用者はスイッチ42を押す。生体信号取得部65は血液の流速を検出し、使用者がスイッチ42を押して指示を入力した基準時刻における血液の流速の測定値が、基準血流速測定値として記憶部44に記憶される。
上大静脈Sv内に刺激リード70を留置すると、生体信号取得部65は刻み時間ごとに血液の流速を検出する。判定部45は、血液の流速の測定値と、記憶部44に記憶された基準血流速測定値とを比較して、留置部20が上大静脈Svに沿って移動したか否かを判定する。
When the positioning of the indwelling
When the
より詳しく説明すると、判定部45は、血液の流速の測定値が基準血流速測定値から自身のメモリーに記憶された閾値を引いた値以下になったときに、表示部47に血液の流速の測定値が遅すぎること、すなわち、留置部20が右心房Ht1側に移動したことを表す警告を表示させる。一方で、判定部45は、血液の流速の測定値が基準血流速測定値から自身のメモリーに記憶された閾値を加えた値以上になったときに、表示部47に血液の流速の測定値が速すぎること、すなわち、留置部20が頭側に移動したことを表す警告を表示させる。
判定部45は、表示部47に警告を表示させると同時に、刺激生成部43が発生する刺激信号を停止させる。
More specifically, when the measured value of the blood flow rate is equal to or less than the value obtained by subtracting the threshold value stored in its own memory from the reference blood flow rate measured value, the
The
なお、静脈内の血液の流速は呼吸により変動を受ける。しかし、呼吸の呼気終末に圧力測定のタイミングを揃え、呼吸による血液の流速の変動をキャンセルし、留置部20の移動による血液の流速の変動を測定することで、留置部20の移動をより正確に検知をすることができる。
また、体位によっても静脈内の血液の流速の変動が発生する。体位変動による血液の流速の変動をキャンセルするために、神経刺激システム3が加速度センサを備えてもよい。加速度センサにより患者Pの体位が同一であることを検知し、同一体位での血液の流速の変化を比較することで、留置部20の移動による血液の流速の変化をより正確に検知することができる。
In addition, the flow velocity of the blood in a vein fluctuates by respiration. However, by aligning the timing of pressure measurement at the end of expiration of respiration, canceling fluctuations in blood flow velocity due to respiration, and measuring fluctuations in blood flow velocity due to movement of the indwelling
In addition, the blood flow velocity in the vein varies depending on the body position. The
以上説明したように、本実施形態の刺激リード70の移動検知方法および神経刺激システム3によれば、刺激リード70の上大静脈Svに沿った移動を好適に検知することができる。
なお、本実施形態では、刺激リード70を留置したときに、患者Pの頸部P1の皮膚直下の部分の血管内に配される第2流速センサを生体信号取得部65が備えてもよい。この頸部P1の皮膚直下の部分の血管における血液の流速は、血管に沿った移動による影響をほとんど受けない。一方で、患者Pが驚いた場合などには、患者Pの血液の流速は一時的ではあるが全体的にほぼ等しく上昇する。流速センサ66による血液の流速の測定値に代えて、流速センサ66による血液の流速の測定値と第2流速センサによる血液の流速の測定値との差を用いることで、血液の流速の一時的な上昇による影響を抑え、刺激リード70の上大静脈Svに沿った移動をより好適に検知することができる。
As described above, according to the movement detecting method of the
In the present embodiment, when the
加速度センサにより体位を検知し、例えば立位と臥位の両方での第1流速センサと第2流速センサの差を記憶してもよい。記憶した差に基づいて体位による流速変化をキャンセルすることで、留置部20の移動による流速変化を正確に検知することができる。
The body position may be detected by an acceleration sensor, and for example, a difference between the first flow velocity sensor and the second flow velocity sensor in both the standing position and the lying position may be stored. By canceling the change in the flow velocity due to the body position based on the stored difference, the change in the flow velocity due to the movement of the
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について図9を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図9に示すように、本神経刺激システム4は、第1実施形態の神経刺激システム1の生体信号取得部30に代えて、付勢部材21の変形量を検出するひずみセンサ76を有する検出部75を備えている。
ひずみセンサ76は、公知の構成のものを適宜選択して用いることができる。ひずみセンサ76は、付勢部材21に接着剤などで取付けられている。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9, but the same portions as those in the above embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different points will be described.
As illustrated in FIG. 9, the nerve stimulation system 4 includes a detection unit including a
As the
このように構成され上大静脈Svに留置された神経刺激システム4の刺激リード80の移動を検知する本実施形態の刺激リード80の移動検知方法について説明する。
上大静脈Svに対する留置部20の位置決めを終えたら、使用者はスイッチ42を押す。検出部75は付勢部材21の変形量(ひずみ)を検出し、使用者がスイッチ42を押して指示を入力した基準時刻における付勢部材21の変形量の測定値が、基準変形量測定値として記憶部44に記憶される。
上大静脈Sv内に刺激リード80を留置すると、検出部75は刻み時間ごとに付勢部材21の変形量を検出する。判定部45は、付勢部材21の変形量の測定値と、記憶部44に記憶された基準変形量測定値とを比較して、留置部20が上大静脈Svに沿って移動したか否かを判定する。
A method of detecting the movement of the
When the positioning of the indwelling
When the
より詳しく説明すると、判定部45は、付勢部材21の変形量の測定値が基準変形量測定値から自身のメモリーに記憶された閾値を引いた値以下になったときに、表示部47に付勢部材21の変形量の測定値が小さすぎること、すなわち、留置部20が右心房Ht1側に移動したことを表す警告を表示させる。一般的に上大静脈Svは、心臓Htの右心房Ht1に近づくにしたがって内径が大きくなるため、留置部20が右心房Ht1側に移動すると付勢部材21の変形量が小さくなる。ここで、体動などで瞬間的に血管の内径が変化したとしても、変形量の数値の変化が連続的でなかったり、急激に変化したりするような場合には、その変化率を測定場所や測定時間ごとに比較することによって判別し、正確な判定を保つようにすることもできる。
一方で、判定部45は、付勢部材21の変形量の測定値が基準変形量測定値から自身のメモリーに記憶された閾値を加えた値以上になったときに、表示部47に付勢部材21の変形量の測定値が大きすぎること、すなわち、留置部20が頭側に移動したことを表す警告を表示させる。
判定部45は、表示部47に警告を表示させると同時に、刺激生成部43が発生する刺激信号を停止させる。
More specifically, when the measured value of the amount of deformation of the urging
On the other hand, when the measured value of the deformation amount of the urging
The
以上説明したように、本実施形態の刺激リード80の移動検知方法および神経刺激システム4によれば、刺激リード80の上大静脈Svに沿った移動を好適に検知することができる。
As described above, according to the movement detecting method of the
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について図10を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図10に示すように、本神経刺激システム5は、第1実施形態の神経刺激システム1の生体信号取得部30、スイッチ42および記憶部44に代えて、留置部20の加速度を検出する加速度センサ86を有する検出部85を備えている。すなわち、本神経刺激システム5には、スイッチ42および記憶部44は備えられていない。
加速度センサ86は、6分力を測定可能な公知の構成のものを用いることが好ましい。6分力とは、加速度センサ86に固定された互いに直交する3軸に平行な力、および、各軸周りのモーメントのことを意味する。
加速度センサ86は、留置部20の付勢部材21に接着剤などで取付けられている。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10, but the same parts as those in the above embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and only different points will be described.
As shown in FIG. 10, the present
The
The
このように構成され上大静脈Svに留置された神経刺激システム5の刺激リード90の移動を検知する本実施形態の刺激リード90の移動検知方法について説明する。
上大静脈Svに対する留置部20の位置決めを終えたら、使用者は上大静脈Sv内に刺激リード90を留置する。
検出部85は刻み時間ごとに留置部20の加速度を検出する。判定部45は、留置部20の加速度の測定値と自身のメモリーに記憶された閾値とを比較して、留置部20が上大静脈Svに対して移動したか否かを判定する。例えば、3つの力を合成したものの大きさ、または、3つのモーメントを合成したものの大きさのいずれかが閾値以上であれば、留置部20が上大静脈Svに対して移動したと判定する。
この場合、判定部45は、表示部47に留置部20の加速度の測定値が大きすぎること、すなわち、留置部20が上大静脈Svに対していずれかの軸方向、または軸周りに移動したことを表す警告を表示させる。
判定部45は、表示部47に警告を表示させると同時に、刺激生成部43が発生する刺激信号を停止させる。
A method of detecting the movement of the
When the positioning of the
The detecting
In this case, the
The
本実施形態では、判定部45は、刺激リード90の上大静脈Svに沿った方向への移動だけでなく、3次元空間内の任意の方向への移動や回転を検出することができる。
以上説明したように、本実施形態の刺激リード90の移動検知方法および神経刺激システム5によれば、刺激リード90の上大静脈Svに対する任意の方向の移動や回転を好適に検知することができる。
In the present embodiment, the
As described above, according to the method for detecting the movement of the
なお、本実施形態では、検出部85が加速度センサ86とは別の第2加速度センサを備えるように構成してもよい。第2加速度センサは刺激発生装置40に設けられている。体動により心臓Htとの位置が変化しないように、刺激発生装置40は、体表、例えば胸部などに固定されている。第2加速度センサは、導線部35の先端部などに設けてもよい。
加速度センサ86による留置部20の加速度の測定値に代えて、加速度センサ86による留置部20の加速度の測定値と第2加速度センサによる加速度の測定値との差を用いることで、体動による刺激リード90の加速度を、上大静脈Svに対する刺激リード90の加速度から分離することができる。したがって、上大静脈Svに対する刺激リード90の加速度をより正確に検出することができる。
In this embodiment, the
By using the difference between the measured value of the acceleration of the
以上、本発明の第1実施形態から第5実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第1実施形態から第5実施形態では、神経刺激システムに表示部47を備え、判定部45の判定結果に応じて表示部47に警告を表示することで使用者に注意を促すとともに、刺激生成部43が発生する刺激信号を停止させた。しかし、神経刺激システム1に表示部47に代えてスピーカーを備え、このスピーカーが発する音により使用者に注意を促してもよい。また、神経刺激システム1に表示部47を備えずに、刺激生成部43が発生する刺激信号を停止させるだけでもよい。
As described above, the first to fifth embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the configuration is within the scope of the present invention. Changes, combinations, etc. are also included. Further, it goes without saying that each of the configurations shown in each embodiment can be appropriately combined and used.
For example, in the first to fifth embodiments, the
刺激リードを上大静脈Sv内に留置する場合について説明した。しかし、刺激リードを留置する血管は上大静脈Svに限られず、上大静脈Sv以外の静脈や動脈などでもよい。例えば、刺激リードを膝窩静脈内に留置して、腓骨神経などの神経に刺激信号を印加してもよい。
生体インピーダンス、血圧、血液の流速である生体信号を検出して、刺激リードが上大静脈Svに対して移動したか否かを判定した。しかし、刺激リードに移動の判定に用いられる生体信号はこれに限られず、心電波形など生体が発する任意の生体信号を用いることができる。
The case where the stimulation lead is placed in the superior vena cava Sv has been described. However, the blood vessel in which the stimulation lead is placed is not limited to the superior vena cava Sv, and may be a vein or artery other than the superior vena cava Sv. For example, a stimulation lead may be placed in the popliteal vein to apply a stimulation signal to a nerve, such as the peroneal nerve.
Biosignals such as bioimpedance, blood pressure, and blood flow rate were detected to determine whether the stimulation lead moved relative to the superior vena cava Sv. However, the biological signal used to determine the movement of the stimulation lead is not limited to this, and any biological signal generated by the living body such as an electrocardiographic waveform can be used.
1、1A、1B、1C、2、2A、3、4、5 神経刺激システム
10、60、70、80、90 刺激リード(神経刺激電極)
20 留置部
21 付勢部材
25 刺激部
26、27 刺激電極
30、50、55、65 生体信号取得部(検出部)
31、32、51、52 測定電極
44 記憶部
45 判定部
56 圧力センサ
66 流速センサ
75、85 検出部
76 ひずみセンサ
86 加速度センサ
P 患者(生体)
Sv 上大静脈(血管)
1, 1A, 1B, 1C, 2, 2A, 3, 4, 5
31, 32, 51, 52
Sv Superior vena cava (blood vessel)
Claims (5)
前記付勢部材に設けられ、神経を刺激する刺激信号が印加される一対の刺激電極を有する刺激部、
および、前記血管内に留置されたときに血液についての生体信号を検出する検出部を備える神経刺激電極と、
指示が入力された基準時刻における前記検出部が検出した前記生体信号の測定値である基準生体信号測定値を記憶する記憶部と、
前記検出部が検出する前記生体信号の測定値と前記基準生体信号測定値とを比較して、前記留置部が前記血管に沿って移動したか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする神経刺激システム。 An indwelling portion having an elastically deformable biasing member and locked in a blood vessel of a living body,
A stimulating unit provided on the urging member and having a pair of stimulating electrodes to which a stimulating signal for stimulating a nerve is applied;
And, a nerve stimulation electrode including a detection unit that detects a biological signal about blood when placed in the blood vessel,
A storage unit that stores a reference biological signal measurement value that is a measurement value of the biological signal detected by the detection unit at a reference time when an instruction is input,
A determination unit that compares the measurement value of the biological signal detected by the detection unit with the reference biological signal measurement value, and determines whether the indwelling unit has moved along the blood vessel.
A nerve stimulation system comprising:
前記付勢部材に設けられ、神経を刺激する刺激信号が印加される一対の刺激電極を有する刺激部、
および、前記血管内に留置されたときに前記付勢部材の変形量を検出する検出部を備える神経刺激電極と、
指示が入力された基準時刻における前記検出部が検出した前記変形量の測定値である基準変形量測定値を記憶する記憶部と、
前記検出部が検出する前記変形量の測定値と前記基準変形量測定値とを比較して、前記留置部が前記血管に沿って移動したか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする神経刺激システム。 An indwelling portion having an elastically deformable biasing member and locked in a blood vessel of a living body,
A stimulating unit provided on the urging member and having a pair of stimulating electrodes to which a stimulating signal for stimulating a nerve is applied;
And, a nerve stimulation electrode including a detection unit that detects the amount of deformation of the biasing member when placed in the blood vessel,
A storage unit that stores a reference deformation amount measurement value that is a measurement value of the deformation amount detected by the detection unit at a reference time when an instruction is input,
A determination unit that compares the measurement value of the deformation amount detected by the detection unit with the reference deformation amount measurement value and determines whether the indwelling unit has moved along the blood vessel.
A nerve stimulation system comprising:
前記検出部は、前記生体信号として血液のインピーダンスまたは血液導電度を検出するための一対以上の測定電極を有する。 The nerve stimulation system according to claim 1 ,
The detection unit has a pair or more measurement electrodes for detecting blood impedance or blood conductivity as the biological signal.
前記検出部は、前記生体信号として血液の流速を検出するための流速センサを有する。 The nerve stimulation system according to claim 1 ,
The detection unit has a flow rate sensor for detecting a blood flow rate as the biological signal.
前記検出部は、前記付勢部材に設けられたひずみセンサを有する。 The nerve stimulation system according to claim 2 ,
The detection unit has a strain sensor provided on the urging member.
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