JPH04117967A - 上室頻拍治療用心臓ペースメーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 心臓ペースメーカは心筋にパルスを送って心筋を興奮さ
せ、心拍を維持するものである。心臓ペースメーカは電
源・回路・刺激電極よりなっているが、主に徐脈（脈拍
数が１分間５０以下で正常な脈拍にならない症状）患者
に対し、これらを生体内に植え込み、心拍をつくること
によって徐脈を治療する装置である。

欧米では１９６０年頃から臨床的に使用され、本邦では
昭和４０年頃から使用されている。徐脈の治療法として
心臓ペースメーカはすてに桶立されているが、頻脈（脈
拍数１−分間１００以上で正常な脈拍にならない症状）
に対しても、心臓に電気刺激を送って、これを治療する
試みがなされている。しかし、頻脈治療のペースメーカ
は現在なお、確立されていない。

頻脈には上室頻拍（頻拍の原因が心房にある）と心室頻
拍（頻拍の原因が心室にある）の二つがあり、頻拍のう
ちの９割以上は」二室頻拍である。

本発明は、この上室頻拍の患者の治療に有用な心臓ペー
スメーカに関するものである。

〔従来技術〕

徐脈に対する心臓ペースメーカははＳ゛確立れ、より小
さく、より長寿命の装置をめざし改良が続けられている
。現在のペースメーカは脈拍数が設定された数（通常７
０７分）より減少すると、自動的に１分間７０のパルス
が心房または心室筋に送られる。通常のパルスは５■、
０．５ｍ５ｅｃ＋１１である。

本発明の対象患者である」二室頻拍患者に対しては、通
常、薬の投与または注射により治療が行われている。薬
剤が無効なときは、心臓ペースメーカによる電気的治療
か行われている。

患者の頻脈を植え込まれているペースメーカが自動的に
検知（センス）し、心房に単数または複数のパルス刺激
を自動的に与えるのが、現在の上室頻拍治療用ペースメ
ーカである。これら単数または複数の刺激を送る時相に
関し５種々、工夫がなされている。すなわち、患者心電
図のどの時相にパルス刺激を与えたら−Ｉｎ室頻拍がな
おるかについて研究開発が行われ、すでに、多種類の」
二室頻拍治療用心臓ペースメーカが市販されている。し
かし、いずれの機種も、上室頻拍治療上、確実性にとぼ
しく、新しい装置の出現が望まれている。

〔目　　的〕

本発明は、従来から使用されている心室デマンドペース
メーカの基本的構成を生かしつつ、これに簡単な付加手
段を付設することにより、新しいタイプの頻拍治療用心
臓ペースメーカを提供することを目的とする。

〔構　　成〕

本発明は、上室頻拍を検知する手段と」−室頻拍が一定
の上限レー１〜を七回ったとき心房筋に間欠的に直流を
流す電流出力手段を付設したことを特徴とする」二室頻
拍治療用心臓ペースメーカに関する。

本発明は、頻拍のとき心房に直流電流が自動的に流れる
ようにした点に特徴をもつものであるから心室デマント
ペースメーカ（Ｖ’ＶＩ）、Ｐシンクロナスペースメー
カ（ＶＤＤ）、心房デマンドペースメーカ（ＡＡ　Ｉ）
、Ａ−Ｖシークエンシャル（ＤＶＩ）、Ａ−Ｖユニヴア
ーサルペースメー力（ＤＤＤ）のいずれの方式にも適用
できる。

前記電流出力手段は、単純に間欠的に直流を流すことも
できるが、第４図の心電図シェーマに示すＲ波後、約１
００−３００ミリ秒（ｍｓｅｃ）の間の心室筋不応期間
に通電を行う手段を採用することが好ましい（以下、こ
の手段をＲ波同期直流通電という）。

通常のペースメーカ、例えば、ＶＶＩペースメーカは罐
の中に密」」されている。ペースメーカの体積の約２／
３は電池がしめているが、ペースメーカ回路をブロック
、ダイアクラムで表すと第２図のようになる。

心室内に挿入したリードを通して、心収縮の電位を増幅
し、そのパルス数をペースメーカが自動的に検出する。

ペースメーカ内には水晶発振子があり検出パルスの後、
一定時間、パルスが生じなければ自動的にパルスを発生
し、心収縮を生じさせる。検出パルス後の一定時間内に
、患者の心収縮が発生す九ば、ペースメーカの発生する
パルスは抑制される。最近のペースメーカの電圧ははＳ
′一定なので、刺激パルスの強弱はパルス中によって決
められる。すなわち、パルスの時間［１）でパルスの強
弱がきめられる。これを増１１Ｊシ、リード（心室＠極
端子）を通して心室筋に送る。本発明はこの従来の回路
に上限レート検出部を追加し、頻拍時に直流が心房に４
〜 加えられるようにしたものである。

従来の心室ペースメーカの諸機能は、植え込まれた後も
体外からプログラム（遠隔操作）でき、そのプログラム
項目は次のようである。

（）内はプログラムにより可変し得る値を示す。

■パルレス中（０，］、　０．２．０．３．　　・−・
・１．ｏｍｓｅｃ）■感　　度（２，５，５，０ｍＶ） ■電　　圧（２，５，５，ＯＶ） 本発明はこのような従来の心室ペースメーカに心室の脈
拍を検知する手段およびそれと連係して、間欠的に直流
電流を心房筋に流すための直流電流供給機能とその直流
電流を心房筋に流すための心房リードを有する＠流出力
手段とを付加したものである。たとえば、第２図の※開
部分（上限レーＩ−検知部、直流電流制限回路、出力回
路、心房電極端子）が−静的な心室ペースメーカ（ＶＶ
Ｉペースメーカ）に対して本発明が付加した機能である
。ペースメーカでは−般に体液などの湿気から電子回路
を保護するため、装置全体がステンレスやチタンの金属
容器内に密閉封入されており、電気的導体で囲まれた室
間内部には電界が入り込めず、外部の電界から回路を遮
蔽しているが、この点は本発明においても同様である。

本発明は心房リードを通して直流電流が心房壁に流れる
点に特徴をもつものであるが、心房リードに関するプロ
グラム項目として、次のものを挙げることができる。（
）内はプログラムにより可変する値を示す。

■心房リードの直流通電作動（ｏｎ、　ｏｆｆ）直流通
電作動をｏｆｆにすれば、従来の心室ペースメーカと全
く同じ装置となる。

■頻拍をトリガーして直流通電の生じるレートを有する
。このレーＩ〜を上限レー１〜という。

〔例えば上限レー１〜は１２５．１．５０．１．７５．
　ＢＰＭ　（ｂｅａｔ　ｐｅｒ　ｍ１ｎｕｔｅ））の３
通りをセットすることができる。心拍すなわち、Ｒ波数
がセットした値より多くなったことを心室リードを通じ
てペースメーカが検知し、これを１〜リガーとして直流
を間欠的に心房筋に流す。

■直流通電電圧（５，０，７，５，１０，ＯＶ）を選択
する。

■直流通電かＲ波同期直流通電か（直流通電、Ｒ波同期
）を選択する。

■Ｒ波同期の場合のＲ波直後の直流通電時間（１，００
，２００，３００ｍ５ｅｃ）を選択する。

本発明を図面を参照しながら、さらに具体的に説明する
。以下の説明は、種々の具体例を含むが、本発明はこれ
に限定されるものではない。

本発明のペースメーカ］−の体内埋め込み方法は従来法
と本質的には同しであって、第１２図に示すとおりであ
る。

患者心拍がプログラムした上限レートより多くなったと
き、自動的に１０秒間だけ、心房り−ト３を通じ心房壁
に直流通電が行われる（第１〜第３図参照）。なお、上
限レー１へが瞬間的にとらえられて直流通電が行われる
のでなく、上限シー１−以上の心拍が１０秒間接続する
ことをも一層で、ＹＩＥＳの信号が出るようにすること
が好ましい（第３図）。通電電圧を５．ＯＶ、　７．５
Ｖ、　１．０．ＯＶのいずれかにプログラムしうる。直
流通電終了後１０秒間まって、プログラムしである上限
レーｌ〜より患者心拍数がまだ多いときは、さらに１０
秒間だけＩＯＶの通電が行われる。面積３〜６ｍの白金
イリジウム電極を使用したときのインピーダレスは、１
．．０００〜ｚ、ｏｏｏオームであるので、ＩＯＶ通電
のとき５〜］ＯｍＡの電流が流れる。最初の１０秒間通
電と次のｌｏＶＩＯ秒間通電で患者の頻拍が消失しない
とき、このプログラムは無効となる。このような場合に
は、プログラムをくみなおす必要がある。手動で使用す
れば何回でも直流通電が可能である。第３図は、上限レ
ー１〜１７５ＢＰＭ、初回通電５．Ｏｖを想定してブロ
ックダイアグラムを記したものである。第４図には標準
箱■誘導の心電図シェーマを記したが、（ｊ）は正常の
洞調律のとき、（ｉｊ）は頻拍発作の生じたとき、（ｉ
ｉｉ）は直流通電により心房細動になったとき、（ｉＶ
）は直流通電が終了し、再び正常側調律になったとき、
の各心電図シェーマを示す。

（」ｊ）の状態をペースメーカが検知し、自動的に直流
通電を行ない（ｉｉｉ）の心房細動を作りだし、１０秒
間の直流通電が終了すると（ｌｖ）の状態にもどる。臨
床的に２回の通電に限定したが、装置を変更すれば、自
動的な直流通電の回数を３回、４回、・　に増加しうる
。

本装置の直流通電は原則として、頻拍を検知してから１
０秒間の連続通電であるが、本装置法を一層安全に使用
するためには、患者心電図Ｒ波後の約１．００〜３００
ｍ５ｅｃの期間に直流を断続的に約１０秒間流す方法を
採ることが好ましい。Ｒ波発生時から約１．００〜３０
０ｍ５ｅｃの時間は、心室筋の不応期であり、仮に誤っ
て心室筋に直流が流れても、危険はないが、これ以外の
ときに心室筋に電流が流れると心室筋は心室細動をおこ
し、心室としての機能を失い、死に至らしめる。

心房電極表面積は６　ｍｍ２以下にする。定電流または
定電圧のとき、電極表面積は小さい方が心房細動を生し
やすい。しかし、電極表面積が小さすぎると、生体との
接触抵抗が上昇するので、心房用電極面積は３〜６　ｍ
ｍ２とするのがのぞましい。

電極相質は電気分解をうけにくい白金、白金イリジウム
等とするのがのぞましい。ペースメーカ電極などは一般
に白金−イリジウｌ＼が使用されている。本装置の心房
電極材質も白金イリジウムが推奨される。

心房壁に直流通電すると、単極でも、双極でも、心房細
動は容易に生じる。このとき、陽極を心房壁にあるいは
、陰極を心房壁に接し通電しても、心房細動発生閾値に
差は生じない。陽極、陰極ともに心房に接している双極
通電でも心房細動は容易に生し、双極の電極間距離は５
ｍｍ以」二あれば十分である。

心房壁に直流通電し、心房細動をつくることにより、上
室頻拍を治療することが目的であるが、まちがって心室
壁に直流通電すると心室細動が生じ、患者は重篤となり
死亡する場合もある。まぢがって心室に電流が流れない
よう工夫することが重要である。まちがいを未然に予防
するため次の点に注意することがよい。

■心房電極からは直流通電のみが行われ、心房電極でベ
ーシングやセンシングは行わない。

これによって心房リードへの回路が簡単になり、直流が
あやまって心室リードに流れることを予防できる。

■プログラマー（遠隔操作装置）を用いて、時的に心房
電極に直流を流すことができるように設計する。これに
よって心房細動は生しるが、心室細動は生しないことを
常に確認できるようにする。

■心房リードの長さを短かくし、心室に入りにくくする
。

■心房リード、心室リードをそれぞれ、ペースメーカ本
体に接続するとき、その接続用アダプターの形や包を異
ったものにする。すなわち、心房用リードがペースメー
カ本体の心室側に入らないようにし、心室用リードが心
房側に入らないようにする。これによって医師がリード
と本体の接続をまちがえて、心室に直流が通電されるこ
とを防止できる。

■心房リードを心房内面に固定するとき、心房リード先
端位置が上大静脈右心房入口部で、右側右扉壁に接して
いるのがよい。心房電極が心室から遠く離れるようにす
る。

■心房リートを右心耳に深く挿入すると、電流が右心耳
壁を通過し、右室流出路の右心室壁に流わ、心室細動が
伎じる可能性がある。心房リードを右心耳に深く入れな
いようにする。

■心房用のリードとしては、ねじ込み式リート（ｓｃｒ
ｅｔ＋＋−ｉｎ　１ｅａｄ）が好ましい。心房壁心内膜
側にリード先端を固定する。このリード先端の電極はコ
ルクの栓ぬき状になっている。リートを血管内に挿入し
て、心臓まで押し進めるときは、第５図（ｉ）のように
、コルクの栓ぬき状の電極部はリード内に埋もれている
。

リード先端が右心房内の適当な部に挿入されたとき、こ
のリードの根もとをＩＯ〜２０回回転すると、リ−１・
先端より栓ぬき部（電極）が第５図（１ｊ）のように突
出して、心内膜面に刺入される。

本リードは市販されて以来、すでに１０年を経過して十
分に信頼性があり、本装置の心房用リードとしても使用
可能である。

０本装置の臨床使用にあたって、対象は４二室頻拍であ
るが、これを生じる疾患として、−Ｊ二室頻拍のほか、
洞不全症候群、心房粗動、潜在性ＷＰＷ症候群などがあ
る。−労使用禁忌の場合として、ＷＰＷ症候群で側転導
路の伝導が心房から心室方向にあるもの、不応期が短い
房室結節伝導症例などが考えられる。

〔効　　果〕

本発明により、１つの新しいタイプの頻拍治療用心臓ペ
ースメーカを提供できた。

本発明のペースメーカは、構造が簡単であり、とくにＲ
波後１００〜３００ｍ５ｅｃの期間に通電するシステム
をとり入れた場合には、従来形のものに較べて、安全性
の面で絶対的に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のペースメーカを体内に埋め込んだ場
合のモデル図、第２図は、本発明装置の具体例を示すシ
ステム図、第３図は、本発明の装置を使用するための具
体的プログラムであり、第４図は、標準箱■誘導の心電
図シェーマ、第５図は、本発明に使用できるねし込み式
リードの１例を示す断面図である。 １　ペースメーカ　２　・右心室リート３・・右心房リ
ード　４・右心房 ５・右心室　　　　６・・左心房 ７　左心室 第 図 第４ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、上室頻拍が一定の上限レートを上回ったとき心房筋
   に間欠的に直流を流す電流出力手段を付設したことを特
   徴とする上室頻拍治療用心臓ペースメーカ。