JPS6227924A

JPS6227924A - 生理学上の心臓呼吸変数を絶えず警告するための皮下ピツクアツプ付き装置

Info

Publication number: JPS6227924A
Application number: JP61173958A
Authority: JP
Inventors: ロツシ　パオロ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1987-02-05
Also published as: EP0209804A2; IT8567687A0; IT1182540B; EP0209804A3

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】この発明は生理学上の心臓呼吸変数を連続的に警告する
ための皮下ピックアップ付きの装置に関する。

現在、電気心臓曲線信号により患者の心臓呼・　吸状態
を連続的に警告するために，患者の胴体にビックアップ
電極を配置する外部装具を用いて行われる制御装置が公
知である。こｎは限らｎた期間だけしか実施し得ない制
御そのものの＝６　一範囲ばかりでなく，ピックアップ装具が患者の胴体の外
部に装備してあるために．患者の活動範囲をもまた抑制
する。

この発明の目的は心臓呼吸機能を連続的に警告するため
の装置を提供することであるが，この装置は患者の活動
範囲を抑制することなく。

かつ危険状態の自動的検出を行なって警告を励起させる
ものである。

この発明による装置のその他の目的および利点は以下の
説明中で開示される。

この目的を考慮したこの発明は，生理学上の心臓呼吸変
数を連続的に警告するための装置に関するものであり，
この装置は生理学上の第１助変数を検出するための装置
を有する第１皮下部と，前記第１助変数を処理して、関
連第１信号を，患者の胴体の外部の第２部へ送るための
装置とを含み，前記第２部が，前記第１信号を処理する
ための装置と、前記処理装置から受けた前記生理学上の
第２変数および／または変位を前記装置内で処理し，危
険状態を検出して警告装置を励起させるための装置を有
ずろことを特徴とするものである。

以下、この発明の非限定装置を添付図面を参照して説明
する。

第１ｒＬ図はこの発明による装置の第１部／を示してお
り、この第１部は長さと幅が数センチメートル、厚さ数
ミリメートルで、便宜上チタニウムめっきが施こしであ
る長方形ケースコで構成さ石、ており、第２α図に関し
て後述する回路構成と、第１部に回路構成を供給するた
め数年間の命を有する固体状態の便宜的なリチウム電池
３と、水晶時計り、ラジオ周波数送信機５を含む。前記
第１部ｌは、内部回路ブロッククに接続した６つの電極
乙を有する。

前記６つの電極乙のうち、１つはケースコに取付けてあ
り、便宜的にケースコの一部として形成さｔでいてもよ
いが、他の２つは長さ７ないし１０センチメートルのワ
イヤｇにより、ケース２を通して接続してあって、便宜
上シリコンから形成した有機液体シール部分を備えてい
る。

ケース２のまわりには、グリセリン充填の連絡テフロン
管の広幅回路網りが巻付けてあって、有機液体絶縁帯域
／ｌを有する前記テフロン管の支管１０が、ケースコ内
に嵌め込まｎた第１部ｌσ〕内部の電圧マイクロ変換器
／２と水力学的に連絡している。第１部ｌは便宜上、左
の脇の下または乳房領域の第３および第４肋骨のスペー
ス間に差し込み、ケースコに敗付けた前記電極６？前記
肋骨に面１〜で配置し、他の２つの電極６は心臓θ〕前
面および下部後面から電気心臓曲線信号を捕えるよう位
置させる。ブロック７（第２ａ図）は各々２つの分離電
極６と、ケースコに敗付けた１つとの間の電位差を検出
し、２つの連立支管から電気心臓曲線信号を捕える。次
いでこｎらの信号を処理して、電気心臓曲線信号１３の
形で増幅ブロック／グへ送り、そｔの出力信号を次に送
信ブロックｊへ送る。ブロック７はまた前記３つの電極
６の２つ間の［内郭経由インピーダンス内の変位も検出
して、信号１３１（もまた送信機ｊに供給する。後で更
にくわしく述−ワ　− べろとおり、）胸廓経由インピーダンスも一号１３内の
変位は、呼吸換気７分内の変位（ＶＩＣ）　　（呼吸速
度特電流量）および心臓収縮出力（ＳＯ）内の変位を測
定するために用いもちる。こ扛ら２つの助変数は事実周
波数および波長に関し相異する、すなわち、呼吸ンこよ
って生じたインピーダンス変位は遅くて心臓活動に無関
係であるが、一方、心１熾収縮出力によって生じたイン
ピーダンス変位は’ｉｌｌ：気心臓曲線信号上のＱＲＳ
セクションと同時性である。ピエゾ電気結晶型または電
磁誘導型であってよいマイクロ変換器／；Ｉが回路網７
の圧力および圧力変位による信号１６を供給する。増幅
ブロック／７により、前記信号１６は送信ブロックＳに
供給さｔするが、この送信ブロック５もまた伝送バンド
兼時定数選択回路を含んでいる。前記伝送バンドは１ｄ
気気心向線信号セクションＱＲ３の周波数が、ｌＩ−θ
ないし１００ヘルツの範囲にわたっており、セクション
Ｓ−Ｔのそれが５ないしｌＩｏヘルツｇ〕範囲にわたっ
ていてよい一方、胸廓経由イ／ビーダンスは１０−、ル
ッモ変化してよい点において１便宜上Ｓないしｌθθθ
ヘルツの範囲てわたっていてよい。

この発明による装置はまた。ポータプル５ボクット、ボ
ックスの形式になっていて、第２ｂ図のブロック図で示
すような内部回路構成を有する第２部／＆　（第１ｂ図
）も含んでいる。前記内部回路構成は第１部ｌ上の伝送
ブロック５により伝送さ７する信号を、数メートルの距
離にわたってさえ受信するための受・［δブロック２０
ｆ示すが、この受信ブロック−〇は周波数バンド選択に
より、電気心臓曲線信号１３、胸廓経由インピーダンス
変位信号／＆、および圧力信号１６を分離させる。レベ
ル調整回路、２／により、信号１３がブロック、２．２
へ送ら′ｒＬ、、ブロック、２２は周知の確認互除法を
介してのマイクロ処理装置：１３により抑制さｎて、入
来電気心臓曲線信号上の。Ｒ８−Ｔセクションを、正常
と思わするそｔらと比較し。

正常範囲内のそｎらを拒否し、心房すなわち心室の不整
脈１機能的または一時的虚血変化（Ｓ−Ｔセクション上
昇または降下）、および第２または第３級心房−心室不
全を示すような異常電気心臓曲線信号を、マイクロ処理
装置、２３により制御されている処理兼記憶ブロック、
２４ｔへ送る。

電気心臓曲線信号１３および胸廓経由イ／ビーダンス変
位信号／Ｓがブロック、２５に送も肚、こび）ブロック
おが電気心臓曲線セクションＱＲ８と同時性の前記イン
ピーダンス変位を分析して、心臓収縮出力変位信号２６
を出′１″′。参照心臓収縮出力値が個々に設定さする
のにつｎ、同時かつ直接に測定された与えらｎた実心臓
出力（ＣＯ）（精密度およびオートメーションの点から
見て、最善の非侵害的な方法はｃｏ２測定である）、信
号２Ａが回路ブロックコクな介し、心臓出力に比例した
信号−ｇを供給し、こｎもまた処理兼記憶ブロック、２
１Ｉへ送らｎる。信号１６もまたブロックおへ送らｎる
が、このブロック、２Ｓは電気心臓曲線信号１３のセク
ションＱＲ８と同位相の前記信号値を算出することによ
り１組織環流圧力の関数として信号コクを与えるが、こ
ｒしもまた処理ブロック評へ送らしる。

呼吸活動に連動する胸廓経由インピーダンス信号／Ｓに
おける変位は、呼吸速度および電流量による。呼吸速度
特電流量が換気７分を示す。

従って、前記信号／Ｓもまた処理ブロック３０へ送られ
、これがまた時計３／から信号を受け、かつ呼吸頂点間
の間隔を検出し、呼吸速度によって毎分坐りの呼吸数を
明示する第１信号３ユ、および換気７分に比例していて
、１分間の呼吸インピーダンス曲線上の積分関数によっ
て得た第２信号３３を与える。両信号３二、３３とも処
理ブロックコグへ送らｎ、こｎがまた時計３／から信号
を受ける。マイクロ処理装置、２３により制御されてい
る前記処理ブロック評が前記生理学上の変数に関する入
来信号を分析し、生理学上および病理学土間の変位を区
別し、後述の種々な危機的状態を確認し、警報ブロック
３４％：作動させ、第１ｂ図に示すように、このブロッ
ク３４が光学上および音響学上の両警報装置３！、３１
％：含んでいて。

そのように検出さｔた前記危機的生理学上の変数値を記
憶する。更に、そｎは非病理的な生理宇土の変数の記憶
があｎばそｎを自動的に消去することができる。ブロッ
ク２グは１便宜上最少限７日間のデータ貯蔵ができるよ
うになっており、前記第２部／８は、更新または再充填
長寿命供給システムにより供給さ牡るようになっている
。前記第２部／８はまた。設定回路、および制御されて
いる各種の生理学上の変数の参照値を自動的に走査する
ための回路より成る回路ブロック３りを含んでいる。前
記ブロック３７はブロック２／、　ｊｊ、　３（１０）
．２７を制御し、かつ便宜的にマイクロ処理装置コ３に
より制御される。従って、処理ブロック評は信号１３．
２ｇ、　３：、３３ｆ？Ｌ：受けるが、こｎらの信号は
、生理機能上の実変数を供給するために設定される。し
かしながら１組織散布圧力に比例する信号、２９は上腕
動脈上の血圧計により測定した圧力と比較した場合には
設定目的のために用いることはできない。しかしながら
。

他の生理学上の変数に関する入来データと共に前記信号
コ９内の変位は牟理宇土の動態（増大した心得度数およ
び心臓出力またはその逆と相差−／弘− び、心身過労に起因する散布圧力における上昇）を警告
するため、および心得度数における同時増大（ｔａｃｈ
ｙａｒデシｔｈｍｔα）にもかメわらず散布圧力におけ
る降下、ひどい徐脈な伴う散布圧力における降下、心身
活動の増大を伴わない散布圧力における上昇などのよう
な病理学上の変位を検出するためには用いらｎる。危機
状態を検出するために、処理ブロック２’ｌにより行わ
ｎる制御アルゴリズムは次の診断を行うのに有用な一連
の症候群的連携に基いている。

生理学上の靜脈胴頻拍は、筋肉活動のさいに徐々に進展
して１行わｎだ作業量、酸素消耗量。

換気／分、心臓出力および動脈圧に比例する。

換気７分は呼吸速度および電流量の増大に沿って増大す
る。

神経精神の刺激から生じる静脈胴頻拍は運動神経活動ま
たは酸素消耗とは無関係であり、換気７分の増大を伴わ
ないが、しかし呼吸速度の増大だけ、または動脈圧の増
大だけは伴う。心臓出力は不変のまＮである。

−／Ｓ− 上室性頻拍は換気７分または呼吸速度に不変で、急速に
展開し、かつ終止する。心臓出力（６搏度数１５０す、
−ヒで１７））と動脈圧には変化または下降は記録さｎ
ない。

心室頻拍には心臓出力および動脈圧の降下が伴い、換気
７分は不変のままになっているが。

一方呼吸速度は心臓機能不全に関して増大することかあ
る。

心室細動には心臓出力および動脈圧における激（−＜、
かつ大きな降下が伴い、続いて数秒後には換気停止が生
じる。心室細動とは異って。

心臓不全から生じろ不全収縮は信号を静止させる。

従って、前述の検討から見て、処理ブロック評により検
出さ扛る警告状態は各々徐々に展開するか、または突然
現するひどい不整脈、心臓収縮によって虚血、急性左心
室不全により断定される。各危機状態は次の６危険レベ
ルの１つにより、ブロック評によって分類さオするニレ
ベルｌ：予備警告ニレベル、２：Ｖ告；レベル、？：危
機的警告：光学宇土よび音響学上の警告、彷および３６
はそ肚に従って区別される。

予備警告不整脈は一対または複合高多発ポリモルフ性早
発心室搏動、および第２級心房不全である。

警告不整脈は：　１３０−　／ｇＯ脈搏／分の度数範囲
内で、３０秒まで保持さ肚るかまたはさしない心房頻拍
、および胴房または心房不全により惹起される３秒また
はそｎ以上の不全収縮、である。

危機警告不整脈は：心房細動および不全収縮がＳ秒以上
続（／ｇＯ脈搏以上／分の保持さｆる心房頻拍、である
。心臓収縮虚血は、電気心臓曲線信号１３のセクション
Ｓ−Ｔが、電極乙の何ねかの支管上で、少くとも７５秒
間２咽またはそｎ以上上がるか、または下がる場合には
、予備警告を発する。

前記セクションＳ−Ｔ内の上昇および降下が７３秒以上
持続すると、虚血警告が発せら７′Ｌる。セクションＳ
−Ｔ内の前記上昇または降下がび聾を一／７− 越える場合、または前記上昇または降下に第１および第
２級心房不整脈および／または左心房不全が伴う場合に
は、危機警告が発せらｎる。

予備警告状態はまた。６搏度数における変化。

およびセクションＳ−Ｔ内における２１ｎＭ以下であり
さえする上昇または降下が伴うか、ｆたはそｎらに先行
する動脈圧欠も含んでよい。

左心房不全に以下に記す事項により、前症候段階（レベ
ルｌ警告）において検出される：１）参照値と比較して
、休息時間中（時計３）により記録される）静脈洞心搏
度数（Ｊ鼓動風上／分）、動脈圧（３０係以上）および
呼吸速度（ｊ呼吸以上／分）においてコ分以上保持され
た増大。

２）心臓出力降下（１０Ｑｂ以上）の伴う呼吸速度（Ｓ
呼吸以上／分）において２分以上保持された増大。

３）身体活動のさい、心臓出力の降下の伴う６搏度数の
増大。

４）言語緩徐症患者における増大した心臓出力降下８− の伴わない呼吸速度σ〕増大。

第２または第３レベルの左心室不全警告は次の事項によ
って発せらｎる：頑固な静脈側頻拍（ｉｔｏ搏動以上／
分）、量７分（、ｚｏ呼吸以上／分）に増大なき頻呼吸
、動脈圧の上昇または降下、および参照値と比較した心
臓出力の降下。

前記第２部／ｇまたは、ソケット３８を有し、その中に
第３部４７０の接続子３りが差し込めるようになってい
るが、前記第３部は１例えば、病院の管理センターに据
え付けら′ｎる装置であって。

例えば１次のように設計されている動的電気心臓曲線読
取り器であるニー処理ブロック２を上のメモリー内に貯蔵されているデ
ータを受げニー前記データを実時間表すなわちグラフ上に集めニー関連データな紙ｔｌ上に印刷し２ −げい光スクリーン侵の受信機咥からの信号化傍受し、
生理学上の誤読変数（仮性実数または負数）または誤宍
示警告を検査し；−／？　− 一第１部ｌ上の送信機Ｓにより送らｎたラジオ周波数信
号内へ同調させ、設定回路３７上のマイクロ処理装置、
２３を介して各信号を検査し、かつ実時間設定？：する
。

この発明による装置の利点は前述の説明から明らかであ
ろう。特に、前記第１部／は恒久的に皮膚下に挿入され
たま又となっていて、ボータプル、ポケット部へ継続的
に信号を送るが。

患者の活動には何の拘束も与えず、このようにして患者
の状態は絶えず管理さｎており、ボータプル、ポケット
部上の警告装置を介し、前警告段階と同じように早く患
者は危機状態について即時に知もさル、斯くして適切な
治療上または予防上の行動を取り得るようになっている
。

ボータプル、ポケット部内に貯蔵されているデータｖ、
！埋センターにおける装置へ定期的に伝送すると、管理
さｎでいる生理学上の心臓性呼吸変数についての深部傾
向分析を行うことができる。この発明の装置によｔばま
た、電気心臓曲線信号ばかりでなく、換気／分、不全収
縮出力、心臓出力、および動脈圧等のようなその他の生
理学上の変数をも検出するので、危機状態を検出するの
により大きな効率を挙げることができる。

不断び〕世話と観察を必要とする患者に加えて、この発
明による装置はまた。特にきびしい条件下で心身活動を
行っている者１例えば宇宙飛行士にも使用することがで
きる。

以上１本発明の一実施例を説明したが本発明はこの実施
例に限定されることなく特許請求の範囲に記載された技
術思想の枠内で種々に設計を変更して実施できることは
明らかであろう。

例えば、管理されている生理学上の変数を示す信号、２
ｇ、ユタ、３ユ、３３を得る元の基本信号／、ｊ、Ｌ！
；。

／４．化捕えるための若干の回路は第１部ｌの代りに第
２部／８上に形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図、第１ｂ図、第１Ｇ図はこの発明による装置の
６つの各部分の斜視図、第２ｃＬ図と第２ｂ図は、第＋
ａ図と第１ｂ図に示す部分の一２／− そｎぞｎのブロック図である。図中、ｌは第１部、２は長方形ケース、３はリチウム電
池、５はラジオ周波数送信機、６は電極、７は内部回路
ブロック、デは広幅回路網。／、２は電圧マイクロ変換器、１３は電気心臓曲線信号
、／グ、／７は増幅ブロック、／！、／Ａは信号、／８
は第２部１辺は受信ブロック、２／はレベル調整回路、
−一はブロック、２３はマイクロ処理装置。評は処理兼記憶ブロック、２３．２７はブロック、コｇ
％、２９は信号、３０，３／はブロック、３ユは第１信
号、３４は警報ブロック、　３！；、３６は光学、音響
警報装置、９０は第３部、≠ノは紙Ｓ侵はけい光スクリ
　　−　ン　。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）生理学上の心臓呼吸変数を絶えず警告するための
装置であつて、前記装置が、生理学上の第１助変数を検
出するための装置（６、９、１２）を有する第１皮下部
（１）と、前記第１助変数を処理して、関連第１信号（
１３、１５、１６）を、患者の胴体の外部の第２部（１
８）へ伝送するための装置（７、１４、１７）を含み、
前記第２部（１８）が、前記第１信号（１３、１５、１
６）を処理するための装置（２５、３０、２７、２２）
、および前記処理装置（２５、３０、２７、２２）から
受けた前記生理学上の第２変数および／または変動を同
装置内で処理し、危機状態を検出し、警告装置（３４、
３５、３６）を励起させるための装置（２４）を有する
ことを特徴とする装置。
（２）前記第１部（１）が、前記第１信号（１３、１５
、１６）を、前記第２部（１８）上の受信装置（２０）
へ伝送するラジオ周波数のための装置（５）を含む特許
請求の範囲（１）の装置。
（３）前記生理学上の第１助変数を検出するための前記
装置が、電位差を検出して特性的な電気心臓曲線信号（
１３）を得るためと、胸廓経由インピーダンスを検出し
て、前記生理学上の第２変数の少くとも若干を得るため
、少くとも２つの電極を含むことを特徴とする特許請求
の範囲（１）または（２）の装置。
（４）前記装置が、３つの電極（６）を含むことを特徴
とする特許請求の範囲（３）の装置。
（５）前記生理学上の第１助変数を検出するための前記
装置が、前記第１部（１）の外部で圧力を検出するため
の装置（９、１２）を含むことを特徴とする特許請求の
範囲（３）または（４）の装置。
（６）前記圧力検出装置が、前記第１部（１）内に収納
されていて、前記第１部（１）のまわりに配置された流
体充満管（９）の網へ水力学的に接続させてある電圧マ
イクロ変換器（１、２）を含む特許請求の範囲（５）の
装置。
（７）前記第１部（１）が、きわめて長寿命の供給電池
（３）を含んでおり、かつチタニウムめつきケース（２
）内に収納されている特許請求の範囲の（１）の装置。
（８）前記第２部（１８）がポケット−ポータブルにな
つている前記特許請求の範囲の（１）の装置。
（９）前記生理学上の第２変数が、特性ある電気心臓曲
線信号（ＱＲＳ−Ｔ）、換気／分（ＶＥ）、呼吸速度、
心臓収縮出力（ＳＯ）、心臓出力（ＣＯ）および動脈圧
（ＡＰ）、の少くとも若干を含む特許請求の範囲（１）
から（８）のどれか一つの装置。
（１０）前記生理学上の第２変数を得るための前記生理
学上の第１部変数を処理するための前記装置（７、１７
、１４、２５、３０、２７、２２）が、少くとも部分的
に、または全体的に前記第１（１）および／または前記
第２（１８）部内に収納されている特許請求の範囲（１
）から（９）のどれか一つの装置。
（１１）前記第２部（１８）上の前記処理装置（２４）
が、マイクロ処理装置（２３）および計時装置（３１）
を有する特許請求の範囲（１）から（１０）のどれか一
つの装置。
（１２）前記第２装置（１８）が前記処理装置（２４）
により制御される記憶装置を含む特許請求の範囲（１）
から（１１）のどれか一つの装置。
（１３）前記処理装置（２４）が、異なるレベルの危機
状態を設定して、それに従い前記警告装置（３４、３５
、３６）の活動化を差別するよう設計されている特許請
求の範囲（１）から（１２）のどれか一つの装置。
（１４）前記装置が第３部（４０）を含み、前記第３部
へ前記第２部（１８）が接続できて、前記第２部（１８
）内に貯蔵された前記生理学上の第２変数の大多数を伝
送するようになつている特許請求の範囲（１）から（１
３）のどれか一つの装置。
（１５）前記第３部（４０）が、前記第２部（１８）か
ら受けた前記生理学上の第２変数を、スクリーン（４２
）上で、処理し、および／または分析し、および／また
は印刷（４１）し、および／または警告するための装置
を含む特許請求の範囲（１４）の装置。
（１６）前記第３部（４０）が、前記第１部（１）から
前記信号を受けるため、かつ前記処理装置（２１、２５
、３０、２７）を自動的に設定するための装置を含むこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲（１４）または（１
５）の装置。
（１７）添付図面に関し、本書に記載しかつ図解したよ
うな生理学上の心臓性呼吸変数を絶えず警告するための
装置。