JPH06190066A - 心刺激装置 - Google Patents

心刺激装置

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JPH06190066A
JPH06190066A JP5275280A JP27528093A JPH06190066A JP H06190066 A JPH06190066 A JP H06190066A JP 5275280 A JP5275280 A JP 5275280A JP 27528093 A JP27528093 A JP 27528093A JP H06190066 A JPH06190066 A JP H06190066A
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JP
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atrial
signal
atrium
pole
poles
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JP5275280A
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Kurt Hoegnelid
ヘグネリド クルト
Hans Strandberg
ストランドベリ ハンス
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Siemens Elema AB
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Siemens Elema AB
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    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • 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
    • A61N1/362—Heart stimulators
    • A61N1/365—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
    • A61N1/368—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential comprising more than one electrode co-operating with different heart regions

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 心房または心室の心活動を、最小の極数また
は最小の電極数と付随のリード線を使用した電極装置に
よって双極モードで検知することができるような心刺激
装置を提供する。 【構成】 双極電極の２つの極（４、６、３４、３６）
間の信号または２つの単極電極（２４、２６）間の信号
を測定するために心房測定ユニット（１６）が設けられ
ており、心室の極（６、３６）または電極（２６）と心
刺激装置ハウジング（１４）との間の信号を測定するた
めに心室測定ユニット（１８）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス発生器と電極装
置とを有し、該電極装置は心房と心室の電気活動を検知
するために、心房に配置された１つの極と心室に配置さ
れた１つの極とを備えた少なくとも１つの双極電極を有
するか、または心房と心室にそれぞれ配置された少なく
とも２つの単極電極を有する心刺激装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような電極装置は米国特許第４１５
４２４６７号明細書及び米国特許第４５６７９０１号明
細書から公知である。
【０００３】ＤＤＤペースメーカは最近、徐脈症状を呈
する患者の治療に使用されている。従来のＤＤＤペース
メーカは２つの電極を必要とし、それぞれが固有のリー
ド線を有する。一方の電極は心房に、他方の電極は心室
に配置されている。電気活動は電極により検知され、自
発電気活動が欠如するときに刺激パルスが送出される。
【０００４】ＤＤＤペースメーカに対しては長い間、１
つの電極リード線のみを使用すること、すなわちシング
ルリードＤＤＤペースメーカが所望されていた。この構
成により、基本的に並列の２つの別個のリード線を埋め
込むことと比較して埋め込みが非常に簡単になる。
【０００５】極を心房と心室に有する１つの電極だけを
使用するＶＤＤペースメーカは、シングルリードＤＤＤ
ペースメーカ構成への１つのステップである。心室の極
は“フローティング”されている。すなわち極は通常、
電気活動する心房組織には直接接触していない。そのた
め電極装置は心房と心室の両方を通過する。この形式の
ＶＤＤ電極装置は、心室が単極電極の場合３つのリード
線を有し、心室が双極電極の場合４つのリード線を有す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、心房
または心室の心活動を、最小の極数または最小の電極数
と付随のリード線を使用した電極装置によって双極モー
ドで検知することができるような心刺激装置を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、双極電極の２つの極間の信号または２つの単極電極
間の信号を測定するために心房測定ユニットが設けられ
ており、心室の極または電極と心刺激装置ハウジングと
の間の信号を測定するために心室測定ユニットが設けら
れているように構成して解決される。
【０００８】本発明の心刺激装置では、第１のリード線
が心房に配置された極または電極に終端し、第２のリー
ド線が心室に配置された極または電極に終端する。心房
電気活動は心房の極または電極と心室の電極間で検知さ
れ、心室電気活動は心室の極または電極と刺激装置ハウ
ジングとの間で測定される。基本的に心房活動の測定が
心房の極または電極と心室の極または電極との間で行わ
れる場合、心房検知に対して双極装置が得られる。心房
信号はしばしば筋活動からの干渉が心房活動の測定を困
難にするほど微弱であり、そのため筋からの干渉を最小
にするため心房には双極電極が使用されている。従って
本発明の装置により、筋干渉等の観点から心房に双極電
極を必要としない双極測定装置が得られる。
【０００９】心室イベントは心房測定ユニットによって
も検知され、また心房電気活動は心房測定ユニットによ
ってのみ検知されるから、本発明の心刺激装置の有利な
実施例では論理ユニットが設けられる。この論理ユニッ
トは、心房信号の測定された時点の周囲の所定期間の
間、心室測定ユニットが何の信号発生も検知しない場合
のみ、心房測定ユニットからの信号を心房イベントとし
て供給する。スウェーデン特許出願番号第９２０３１７
１−５号参照。
【００１０】本発明の装置の有利な実施例では、心房に
配置された第２の極が抵抗を介して心室の極に対するリ
ード線に接続されている。この抵抗は１〜２０ｋΩであ
る。抵抗によりこの極は心房の刺激には使用することが
できない。というのは抵抗は同じリード線に接続された
心室の極の抵抗よりも低いからである。抵抗の値は過度
に低くてはならない。というのは接続された心房の極が
電流を低下させ、心房の極を介した刺激をさらに困難に
するかまたは不可能にするからである。この実施例でも
心室活動は心室の極を介して検知することができ、心房
の活動は２つの心房の極間で検知される。心室活動と心
房活動との両方が同じリード線により検知される。しか
し心房信号の振幅は心室信号の振幅よりも格段に小さ
い。なぜなら心房信号の電圧は抵抗により分圧されてい
るからである。従って心室測定ユニットの感度は、これ
が強い心室信号は検知するが、弱い心房信号は検知しな
いように設定される。心房活動は上に述べたように心房
の極間で測定され、心室信号が付随して存在しない場合
のみ論理ユニットが心房測定ユニットからの信号を純粋
な心房イベントとして供給する。
【００１１】検知された心房信号の分圧は、第２の心房
の極に使用される抵抗の大きさに依存する。例えば１ｋ
Ωの抵抗が使用されれば、心房信号の約１／１０が心刺
激装置に達する。従って実際には心室電極は検知された
心房信号に対する不関電極として使用される。
【００１２】心房内の極は“フローティング”すること
ができる。すなわち、これらの極が電気活動の検知にの
み使用されるならば、電気活動組織に直接接触しなくて
もよい。しかし心房の極（これはそのリード線と直接接
続している）が心房組織と直接接触するように電極装置
が構成されていれば、心房の極は心房の刺激にも使用す
ることができる。従って２つのリード線だけを電極ケー
ブルに使用するシングルリードＤＤＤペースメーカが得
られる。
【００１３】双極電極が心室に使用される場合は電極ケ
ーブルに３つのリード線が必要である。
【００１４】本発明の心刺激装置の実施例を以下図面に
基づき詳細に説明する。
【００１５】
【実施例】図１には心臓２に埋め込まれた本発明の電極
装置が概略的に示されている。電極装置は双極電極を有
し、この双極電極は一方の極４が心房４に、他方の極が
心室６に配置されている。電極装置はそれぞれ極４およ
び６に対するリード線１０、１２を有する単電極ケーブ
ルを有する。
【００１６】リード線１０、１２は心房測定ユニット１
６の入力端子に接続されている。リード線１２は同じよ
うに、心室測定ユニット１８の入力端子の一方に接続さ
れており、この心室測定ユニットの他方の端子は刺激装
置ハウジング１４に接続されている。
【００１７】従って心房測定ユニット１６は極４と６の
間の信号を測定する。しかし心房測定ユニット１６は心
房と心室両方の電気イベントを検知する。なぜなら、心
室の極６からのリード線１２は測定ユニット１６に直接
接続されているからである。測定ユニット１６からの出
力信号はＡＮＤゲート２０の一方の入力側に接続されて
いる。心室測定ユニット１８からの出力信号は反転素子
２２を介してＡＮＤゲート２０の他方の入力側に供給さ
れる。従って心房イベントが検知され、この心房イベン
トの検知時点の周囲では心室イベントが何も検知されな
い場合に、ＡＮＤゲート２０の出力側から出力信号Ａt
が得られる。ここでは心室信号の観察は、心房イベント
の検知時点の周囲で十分に長い期間持続しなければなら
ない。従って出力信号Ａtは純粋に心房イベントの検出
からなる。
【００１８】心室測定ユニット１８は出力信号Ｖdetを
送出し、この信号は直接心室イベントを表わす。
【００１９】図２は表面ＥＣＧ、信号ＡdetおよびＶdet
を、心房及び心室測定ユニット１６、１８の出力端子で
のパルス波形で示し、さらにＡＮＤゲート２０からの出
力信号Ａtを示す。
【００２０】図１の実施例では、心房の極４はフローテ
ィングされている。すなわち心房組織とは直接接触して
いない。従って心房の極４は刺激には適せず、通常は心
房イベントの検知にのみ使用される。
【００２１】図３には、電極装置が単極電極２４、２６
をそれぞれ心房と心室に有する実施例が示されている。
この実施例では心房電極２４は心房組織に直接接触して
配置されており、心房を有効に刺激することも可能であ
る。従って図３は単極電極２４、２６に対する２つのリ
ード線３０、３２を有するＤＤＤペースメーカを示す。
【００２２】心房イベントと心室イベントの検知は図１
の実施例と同じように作用する。
【００２３】図４には図１の実施例に類似する別の実施
例が示されている。この実施例では付加的な心房の極３
５が抵抗Ｒを介して、心刺激装置１４と心室検知および
刺激極３６の間のリード線４２に接続されている。抵抗
の値は１〜２０ｋΩであり、この値の大きさはリード線
４２を介して心房で刺激が生じないように選択される。
なぜなら心室内の極３６は低い抵抗値を有するからであ
る。心房の極３４はそのリード線４０に抵抗を介して接
続することもできる。これにより２つの極３４と３５の
間で平衡なインピーダンスが得られる。
【００２４】この実施例でも心室信号の検知は図１及び
図３の実施例と同じように行われる。心室信号は通常
は、心房信号よりも格段に大きい。従って心室測定ユニ
ット１８の感度は、比較的に大きな心室信号だけが検知
され、弱い心房信号は検知されないように設定される。
【００２５】心房イベントの検知は心房の極３４と３５
の間の信号から行われる。心房活動が存在する場合、心
房の極３４と３５の間の差信号が得られ、従ってこの信
号が心房活動の測定となる。しかし心房測定ユニット１
６は心室イベントも検知する。というのは、心室活動を
検知するリード線４２が心房測定ユニット１６に接続さ
れているからである。従って心室活動は単極心室検知器
１８と差動心房検知器１６の両方によって検知される。
一方心房活動は心房検知器１６によってのみ検知され
る。この理由から論理ユニット２０、２２が、付随した
心室検知を伴わない純粋な心房イベントだけを検知する
ために上記のように設けられている。
【００２６】心房イベントと心室イベントの分離は、上
記の実施例のように論理素子２０、２２を用いなくても
行うことができる。
【００２７】図５には図４の実施例の種々の信号が時間
線図で示されている。
【００２８】図５の一番上は従来の表面ＥＣＧを示す。
Ｖは心室の極３６によりピックアップされた信号を表わ
し、Ａ1−Ａ2は２つのリード線４０と４２の間の差信号
を表わす。Ａdetは心房測定ユニット１６からの出力信
号、Ｖdetは心室測定ユニット１８からの出力信号を表
わす。さらにＡtはＡＮＤゲート２０からの出力信号を
表わす。従って信号Ａtは“純粋な”心房イベント、す
なわちＥＣＧのＰ波を表わし、Ｖdetは“純粋な”心室
イベント、すなわちＥＣＧのＱＲＳ信号を表わす。
【００２９】図６は、図３に示したような本発明の心刺
激装置の形式の実際の埋め込みを概略的に示す。ここで
は電極リード線３０、３２は心房領域で曲げられてお
り、心房電極２４が埋込後に心房組織と接触するように
なっている。
【００３０】図７は、図４の実施例の実際の埋め込みを
概略的に示す。
【００３１】図８は、豚の実験での本発明の心刺激装置
によりピックアップされた信号を示す。測定は図３に示
された実施例の装置によって、心房の適当な位置に配置
された１つの電極と心室に配置された１つの電極により
行われた。チャネルＣＨ１の上側の信号は心房の極と心
室の極との間で測定された信号、すなわち心房信号を示
し、チャネルＣＨ２の第２の信号は心室の極と刺激装置
ハウジングとの間で測定された信号、すなわち心室信号
を示す。線図中心房イベントはＡeにより、心室イベン
トはＶeにより示されている。線図に示すように心房信
号ＣＨ１は心房イベントと心室イベントの両方を含んで
いる。一方心室信号ＣＨ２は心室イベントだけを示す。
“純粋な”心房イベントは測定された信号信号ＣＨ１か
ら、上に述べたような論理条件を心房信号ＣＨ１に適用
した場合に抽出することができる。
【００３２】心刺激装置に対する本発明の実施例はペー
スメーカの形式である。しかし本発明はデフィブリレー
タにも適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明により、心房または心室の心活動
を、最小の極数または最小の電極数と付随のリード線を
使用した電極装置によって双極モードで検知することが
できるような心刺激装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】心臓に埋め込まれた双極電極を有する本発明の
心刺激装置の概略図である。
【図２】図１の実施例の装置により得られる波形の線図
である。
【図３】２つの単極電極を使用する埋め込まれた電極装
置を有する本発明の心刺激装置の概略図である。
【図４】２つの極を心房に有する本発明の心刺激装置の
別の実施例の概略図である。
【図５】図４の心刺激装置を埋め込むことにより得られ
た信号波形図である。
【図６】図３の実施例の実際の埋め込みを示す概略図で
ある。
【図７】図４の実施例の実際の埋め込みを示す概略図で
ある。
【図８】動物実験での心房測定ユニットと心室測定ユニ
ットにより検知された信号波形図である。
【符号の説明】
２ 心臓 ４、６ 極 １４ ハウジング １６ 心房測定ユニット １８ 心室測定ユニット ２０、２２ 論理素子

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パルス発生器と電極装置とを有し、 該電極装置は心房電気活動と心室電気活動を検知するた
    めに、心房に配置された１つの極（４、３４）と心室に
    配置された１つの極（６、３６）とを備えた少なくとも
    １つの双極電極を有するか、または心房と心室にそれぞ
    れ配置された２つの単極電極（２４、２６）を有する、
    心刺激装置において、 双極電極の２つの極（４、６、３４、３６）間の信号ま
    たは２つの単極電極（２４、２６）間の信号を測定する
    ために心房測定ユニット（１６）が設けられており、 心室の極（６、３６）または電極（２６）と心刺激装置
    ハウジング（１４）との間の信号を測定するために心室
    測定ユニット（１８）が設けられていることを特徴とす
    る心刺激装置。
  2. 【請求項２】 心房信号が測定された時点の周囲の所定
    の期間の間、心室測定ユニット（１８）が何の信号も検
    知しない場合だけ心房測定ユニット（１６）からの信号
    を心房イベントとして確定するために、論理ユニット
    （２０、２２）が測定ユニット（１６、１８）に接続さ
    れている請求項１記載の心刺激装置。
  3. 【請求項３】 電極装置は、パルス発生器から心房及び
    心室に配置された極（３４、３６）への２つのリード線
    （４０、４２）を有し、 心房に配置された第２の極（３５）が心室の極（３６）
    に対するリード線に抵抗（Ｒ）を介して接続されてお
    り、 心房測定ユニット（１６）は前記２つのリード線（４
    ０、４２）間に接続されている請求項１または２記載の
    心刺激装置。
  4. 【請求項４】 心房の極（４、３４、３５）はフローテ
    ィングされている請求項１から３までのいずれか１項記
    載の心刺激装置。
  5. 【請求項５】 心房に配置された極（３４）、または心
    房に配置された双極電極の１つの極、または心房に配置
    された１つの単極電極は心房組織を電気刺激するために
    心房組織と接触して配置されている請求項１または２記
    載の心刺激装置。
  6. 【請求項６】 リード線（４）に直接接続された心房の
    極（３４）は心房組織を電気刺激するために心房組織と
    接触して配置されている請求項３または５記載の心刺激
    装置。
JP5275280A 1992-11-04 1993-11-04 心刺激装置 Pending JPH06190066A (ja)

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SE9203284A SE9203284D0 (sv) 1992-11-04 1992-11-04 Hjaertstimulator
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US (1) US5571143A (ja)
EP (1) EP0596319B1 (ja)
JP (1) JPH06190066A (ja)
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