JPH0331284Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、生体中に挿入されて生体細胞の活動
電位を検出するためのバイポーラ形の電極針と、
この電極針による検出電位を増幅する増幅器とを
備えた生体細胞の活動電位検出装置に用いられる
電極針用インピーダンス測定器に関する。

（従来の技術） 人体においては、特定の脳細胞が異常活動した
ときに種々の障害（手足の激しい震え等）を発症
するものであり、このような症状の治療には、異
常活動する脳細胞を高周波電力により誘導加熱し
て凝固破壊する手術方法が用いられている。この
ような手術を実施するにあたつては、まず異常活
動している脳細胞を発見する必要がある。このた
め、異常活動する脳細胞の活動電位が正常な脳細
胞の活動電位と異なることに着目し、脳内に挿入
されるバイポーラ形の電極針と、この電極針によ
り検出した活動電位を増幅する生体信号増幅器と
を備えた生体細胞の活動電位検出装置を利用する
ことが行なわれている。

しかして、上記のような電極針として、対をな
す電極を同心状に有した直径0.4mm程度の棒状を
なし且つ先端を円錐状に尖らせた形状のものを使
用することにより、その電極針の挿入を容易に行
ない得るようにしている。また、この場合、電極
針の各電極間のインピーダンスを100〜200KΩ程
度に設定すれば、生体信号増幅器とのマツチング
を良好にできてＳ／Ｎ比の良い検出出力を得るこ
とができる。このため、手術開始前には、電極針
の先端を、これが円錐状を呈すると共にその電極
間のインピーダンスが100〜200KΩ程度となるよ
うに研磨しておき、斯様に準備した電極針を滅菌
して手術に使用するようにしている。

そして、上記のように準備され且つ滅菌された
電極針を実際に使用する際には、脳表面から異常
活動していると推測される部分に向けて電極針を
ゆつくり挿入して、その電極針による検出電位
を、生体信号増幅器の出力を受ける波形モニタに
よつて観測するものである。この挿入過程におい
ては、電極針の先端が血管、皮質部分等を経由す
る関係上、その電極針の先端に高インピーダンス
物質が付着したり、或は電極針が変形する等し
て、電極針インピーダンスが高くなつたり、低く
なつたり変化することが往々にしてあり、このよ
うな状態となつた場合には、生体信号増幅器の出
力波形としてハム、ホワイトノイズの波形しか観
測できなくなる現象の発生を見る。しかし、この
ような現象が発生したときでも、波形モニタの観
察結果に基づいて脳細胞の状態を判断しなければ
ならないが、実際には、上記現象が生体現象によ
るものであるのか或は電極針の異常によるもので
あるのかを容易に判断できない。そこで、従来で
は、上記のような電極針の異常を、インピーダン
ス測定器を利用して判断することが考えられてい
る。

即ち、上記のようにハム、ホワイトノイズの波
形しか観測できなくなつたときに、電極針を生体
信号増幅器からインピーダンス測定器に接続し直
して、その電極針のインピーダンスを測定し、そ
の測定結果が通常値である100〜200KΩの範囲で
あれば、電極針に異常がない旨判断できる。ま
た、上記測定結果が200KΩ以上と通常時より高
い値を示した場合には、この状態から電極針を若
干引抜して電極針のインピーダンスを再測定し、
その再測定結果が通常値である100〜200KΩの範
囲に戻つた場合には、電極針の先端に高インピー
ダンス物質が付着していた旨を判断でき、上記再
測定結果にほとんど変化がないときには電極針が
変形している旨を判断できる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のようなインピーダン
ス測定器では、電極針のインピーダンス測定の都
度、電極針を生体信号増幅器側からインピーダン
ス測定器側に接続し直した後に、その電極針を再
度生体信号増幅器側に接続し直すという面倒な作
業を行なわなければならず、操作性が非常に悪く
なるという問題点があつた。特に、実際の手術中
には、上記のような接続変更作業を行なうこと事
態きわめて繁雑なことであるばかりか、接続変更
作業を繰返し行なつているうちに電極針が汚染さ
れる虞すらあつた。しかも、上記電極針として
は、極めて細いもの（一般的には直径0.4mm程度）
が使用されるのが普通であり、このため電極針の
インピーダンスを測定するに当たつて、その電極
針の対極間に存在する比較的大きな静電容量に起
因して測定精度が落ちるという問題点もあつた。
又、従来のインピーダンス測定器は手術用に使用
する事は配慮されておらずAC100Vで回路構成さ
れている為手術に使用するには不適当なものであ
つた。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、電極針による活動電位の測定中
であつてもそのインピーダンス測定をきわめて簡
便且つ迅速に行なうことができて、その電極針が
異常状態にあるか否かを短時間で判断できると共
に、電気回路の電源は乾電池を使用しているので
安全確実な手術ができ、さらには上記インピーダ
ンス測定時に電極針が汚染される虞がなくなると
共に、測定精度の向上を実現できる等の効果を奏
する生体細胞の活動電位検出装置の電極針用イン
ピーダンス測定器を提供するにある。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案は、バイポーラ形の電極針により検出し
た生体細胞の活動電位を増幅器により増幅するよ
うにした生体細胞の活動電位検出装置に用いられ
る電極針用インピーダンス測定器を対象としたも
のであり、電池を電源とした発振器を設けると共
に、この発振器の出力を平衡状態検出用の周波数
信号として受けるように設けられ一辺に前記電極
針の対極間が接続された状態で他辺に設けられた
可変抵抗及びバリコンを調整操作したときの平衡
状態に基づいて前記電極針の対極間インピーダン
スを測定できるように構成されたRC形ブリツジ
回路を設け、前記電極針を前記RC形ブリツジ回
路に接続した状態とその電極針を前記増幅器に接
続した状態とに選択的に切換えられる切換スイツ
チを内蔵した点に特徴を有するものである。

（作用） 電極針のインピーダンスを測定するときには、
切換スイツチを操作して上記電極針の対極間を
RCブリツジ回路に接続し、この状態でRCブリツ
ジ回路に設けられた可変抵抗及びバリコンを調整
操作することにより、電極針の対極間インピーダ
ンスを測定する。そして、インピーダンス測定が
終つたときには、上記切換スイツチを再操作して
電極針を増幅器に接続した状態に戻す。つまり、
切換スイツチを操作するだけで、電極針による検
出電位の観測状態とその電極針のインピーダンス
測定状態とに切換えることができるものであり、
その切換操作性が従来に比べて格段に向上するよ
うになる。

（実施例） 第３図にはバイポーラ形の電極針１の先端部分
が拡大して示されている。この第３図において、
電極針１は、一方の電極をなす円筒状の外針１ａ
内に、他方の電極をなす内針１ｂを配置した同心
構造を有し、全体の直径が0.4mm程度となるよう
に構成されている。また、電極針１の先端は円錐
形状となるように研磨されて、その外針１ａ及び
内針１ｂ間のインピーダンス、つまり対極間イン
ピーダンスが例えば生理的食塩水内において100
〜200KΩの範囲となるように調整される。

全体の外観を示す第２図において、２は本考案
に関わるインピーダンス測定器で、その端子２ａ
及び２ｂには、電極針１の外針１ａ及び内針１ｂ
から導出されたリード線１ｃ及び１ｄが夫々接続
される。また、３は電極針１と共に生体細胞の活
動電位検出装置４を構成する増幅器たるオシロス
コープで、このオシロスコープ３の入力端子３ａ
及び３ｂは、前記インピーダンス測定器２の端子
２ｃ及び２ｄに対して夫々リード線５ａ及び５ｂ
を介して接続される。尚、インピーダンス測定器
２には、抵抗値調節ダイアル２ｅ、静電容量調節
タイアル２ｆ及び電源スイツチ２ｇが設けられて
いると共に、抵抗値調節ダイアル２ｅに対応して
インピーダンス目盛り２ｈが設けられている。

さて、第１図にはインピーダンス測定器２の内
部構成が概略的に示されている。この第１図にお
いて、６は電池７を電源としたインピーダンス測
定回路部で、これは、周波数1KHz程度の正弦波
発振器８、RC形ブリツジ回路（ウイーンブリツ
ジ）９、アンプ１０及びアンペアメータ１１を組
合わせて構成された周知構成のものであり、上記
RC形ブリツジ回路９の端子９ａ，９ｂ間からの
出力がアンプ１０を介してアンペアメータ１１に
与えられるようになつている。そして、斯かるイ
ンピーダンス測定回路部６にあつては、RC形ブ
リツジ回路９の一辺を構成する端子９ａ，９ｃ間
に被測定対象である電極針１の外針１ａ及び内針
１ｂ間が接続された状態で、RC形ブリツジ回路
９の他辺に設けられた可変抵抗１２の抵抗値及び
バリコン１３の静電容量を前記各ダイアル２ｅ及
び２ｆ（第２図参照）により調整して、アンペア
メータ１１の支持値が最も零に近くなる位置、つ
まりRCブリツジ回路９が平衡状態となる位置を
捜し出し、この状態で抵抗値調節ダイアル２ｅに
対応するように設けられたインピーダンス目盛り
２ｈ（第２図参照）の値を読取ることにより、被
測定対象のインピーダンスを測定するようになつ
ている。

一方、１４はインピーダンス測定器２に内蔵さ
れた切換スイツチで、これは第２図に示す操作ノ
ブ１４ａによつて切換操作されるようになつてい
る。具体的には、斯かる切換スイツチ１４にあつ
ては、前記電極針１が接続される端子２ａ，２ｂ
を前記RCブリツジ回路９の端子９ａ，９ｃ側に
接続した状態と、上記端子２ａ，２ｂを前記オシ
ロスコープ３に接続された端子２ｃ，２ｄ側に接
続した状態とに選択的に切換操作されるようにな
つている。

上記構成において、脳細胞の活動電位を測定す
る場合には、インピーダンス測定器２の切換スイ
ツチ１４をオシロスコープ３に接続された端子２
ｃ，２ｄ側に接続した状態に切換え、この状態で
電極針１を脳内に挿入して、その電極針１による
検出電位の波形をオシロスコープ３にて観察す
る。また、斯かる活動電位の測定時に電極針１の
インピーダンス測定の必要が生じたときには、前
記切換スイツチ１４をRCブリツジ回路９の端子
９ｃ，９ｄ側に接続した状態に切換え、この状態
で前述したインピーダンス測定操作を行なう。従
つて、本実施例によれば、電極針１の接続変更作
業を行なうにあたつては、切換スイツチ１４を操
作するだけで済んで、手術中、即ち電極針１によ
る脳細胞活動電位の測定中にあつても、その電極
針１のインピーダンス測定をきわめて簡単且つ迅
速に行なうことができる。つまり、本実施例によ
れば、電極針１の接続変更作業が従来のように煩
雑になる虞が全くなく、以て異常活動脳細胞の凝
固破壊手術を迅速且つ正確に行なうことが可能に
なると共に、電極針１の不要な汚染を未然に防止
することができる。しかも、本実施例では、イン
ピーダンス測定時において、バリコン１３の調整
操作に応じて電極針１の外針１ａ及び内針１ｂ間
の静電容量に起因した影響を除去するようにして
いるから、インピーダンス測定を正確に行い得る
ようになる。また、本実施例では、インピーダン
ス測定器２の電源として電池７を用いるようにし
たので、全体の小形化を実現できると共に、手術
時の安全性を確保できるものである。

尚、本考案は上記し且つ図面に示した実施例に
限定されるものではなく、例えばインピーダンス
測定回路部として他の構成のものを採用しても良
い等、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。

［考案の効果］ 本考案によれば以上の説明によつて明らかなよ
うに、生体中に挿入されて生体細胞の活動電位を
検出するためのバイポーラ形の電極針と、この電
極針による検出電位を増幅する増幅器とを備えた
生体細胞の活動電位検出装置に用いられる電極針
用インピーダンス測定器において、電極針による
活動電位の測定中であつても、その電極針のイン
ピーダンス測定をきわめて簡便且つ迅速に行なう
ことができて、その電極針の異常を短時間で判断
できると共に、電極針を利用した手術を迅速且つ
正確・安全に行なうことができ、さらには電極針
の不要な汚染を未然に防止することができると共
に、測定精度の向上を実現できるという実用的な
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は要部の内部構成を概略的に示す結線図、第２図
は使用状態の外観を示す正面図、第３図は電極針
の先端部分を拡大して示す側面図である。 図中、１は電極針、１ａは外針、１ｂは内針、
２はインピーダンス測定器、３はオシロスコープ
（増幅器）、４は活動電位検出装置、６はインピー
ダンス測定回路部、７は電池、８は正弦波発振
器、９はRC形ブリツジ回路、１２は可変抵抗、
１３はバリコン、１４は切換スイツチを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 生体中に挿入されて生体細胞の活動電位を検出
   するためのバイポーラ形の電極針と、この電極針
   による検出電位を増幅する増幅器とを備えた生体
   細胞の活動電位検出装置に用いられる電極針用イ
   ンピーダンス測定器において、電池を電源とした
   発振器と、この発振器の出力を平衡状態検出用の
   周波数信号として受けるように設けられ一辺に前
   記電極針の対極間が接続された状態で他辺に設け
   られた可変抵抗及びバリコンを調整操作したとき
   の平衡状態に基づいて前記電極針の対極間インピ
   ーダンスを測定できるように構成されたRC形ブ
   リツジ回路と、前記電極針を前記RC形ブリツジ
   回路に接続した状態とその電極針を前記増幅器に
   接続した状態とに選択的に切換えられる切換スイ
   ツチを内蔵したことを特徴とする生体細胞の活動
   電位検出装置の電極針用インピーダンス測定器。