JPS62299240A - 血液酸素飽和の心臓内検出用測定装置 - Google Patents
血液酸素飽和の心臓内検出用測定装置Info
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- JPS62299240A JPS62299240A JP62146188A JP14618887A JPS62299240A JP S62299240 A JPS62299240 A JP S62299240A JP 62146188 A JP62146188 A JP 62146188A JP 14618887 A JP14618887 A JP 14618887A JP S62299240 A JPS62299240 A JP S62299240A
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- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims description 20
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
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- 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
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- A61N1/36557—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure controlled by chemical substances in blood
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、発光器および受光器を持つ測定プローブを備
えた心臓ペースメーカーの周波数調節のために血液酸素
飽和を心臓内で検出するための測定装置であって、発光
器から送出されて血液により反射された光を受光器が受
信するようになっており、発光器および受光器が並列に
２つの共通な電気接続線を介して評価回路に接続されて
いるような測定装置に関する。
えた心臓ペースメーカーの周波数調節のために血液酸素
飽和を心臓内で検出するための測定装置であって、発光
器から送出されて血液により反射された光を受光器が受
信するようになっており、発光器および受光器が並列に
２つの共通な電気接続線を介して評価回路に接続されて
いるような測定装置に関する。
この種の測定装置は西独特許第３１５２９６３号公報か
ら公知であるにの装置では、測定プローブは発光ダイオ
ードとホトトランジスタからなる組合わせを持ち、その
発光ダイオードとホトトランジスタは次のように並列接
続されている。すなわち発光ダイオードを通過する電流
が光作用により生じさせられたホトトランジスタに流れ
る電流により加算重畳されるように並列接続されている
。測定プローブを定電流または定電圧で制御するならば
、血液により該唾液の酸素飽和に依存して反射される光
がホトトランジスタにおいて電流を釈放し、この電流が
測定プローブにおける電流変化または電圧変化を生じさ
せる。光反射によって生じさせられる電圧変化もしくは
電流変化は、評価回路において、発光ダイオードおよび
ホトトランジスタが制御された場合における測定信号と
基準信号との比較によって検出される。
ら公知であるにの装置では、測定プローブは発光ダイオ
ードとホトトランジスタからなる組合わせを持ち、その
発光ダイオードとホトトランジスタは次のように並列接
続されている。すなわち発光ダイオードを通過する電流
が光作用により生じさせられたホトトランジスタに流れ
る電流により加算重畳されるように並列接続されている
。測定プローブを定電流または定電圧で制御するならば
、血液により該唾液の酸素飽和に依存して反射される光
がホトトランジスタにおいて電流を釈放し、この電流が
測定プローブにおける電流変化または電圧変化を生じさ
せる。光反射によって生じさせられる電圧変化もしくは
電流変化は、評価回路において、発光ダイオードおよび
ホトトランジスタが制御された場合における測定信号と
基準信号との比較によって検出される。
この基準信号は発光ダイオードに逆並列接続されたダイ
オードを介して有効信号測定のためのパルスと同じ電圧
で逆極性のパルスを送ることによって形成される。この
場合基準回路のダイオードの特性と発光ダイオードの特
性とが一致することが好ましい。
オードを介して有効信号測定のためのパルスと同じ電圧
で逆極性のパルスを送ることによって形成される。この
場合基準回路のダイオードの特性と発光ダイオードの特
性とが一致することが好ましい。
この測定装置の場合には有効信号測定のためにも基準信
号測定のためにも電気接続線は２つだけで済ませられる
。これは特別に意義のあることである。なぜならば、そ
の場合電気接続線はできるだけ僅かな直径および高い可
撓性を持ったカテーテル内に納めなければならず、更に
付加される電気接続線はどれも断線確率を低くしなけれ
ばならないからである。
号測定のためにも電気接続線は２つだけで済ませられる
。これは特別に意義のあることである。なぜならば、そ
の場合電気接続線はできるだけ僅かな直径および高い可
撓性を持ったカテーテル内に納めなければならず、更に
付加される電気接続線はどれも断線確率を低くしなけれ
ばならないからである。
しかしながら、上述の装置の場合には基準測定のために
測定信号の極性反転が必要であるという問題点がある。
測定信号の極性反転が必要であるという問題点がある。
それにより、供給電圧の一方の極がケースに固定接続さ
れているような心臓ペースメーカーの電圧供給の通常構
造の場合には、多大の回路費用につながる。更に、基準
測定のために有効信号測定のためと同じ電流が消費され
る。
れているような心臓ペースメーカーの電圧供給の通常構
造の場合には、多大の回路費用につながる。更に、基準
測定のために有効信号測定のためと同じ電流が消費され
る。
本発明の目的は、冒頭に定義した如き測定装置において
基準測定を不要にすることにある。
基準測定を不要にすることにある。
上記の目的は、本発明によれば、発光器に直列に定電流
回路を接続することによって達成される。
回路を接続することによって達成される。
それにより、測定プローブに流れる電流ｉ、が所望の測
定量を含む受光電流１７と既知の定電流１８との合成と
なる。したがって、温度および配線抵抗の影響を除去す
るための特別の基準測定が不要となる。
定量を含む受光電流１７と既知の定電流１８との合成と
なる。したがって、温度および配線抵抗の影響を除去す
るための特別の基準測定が不要となる。
定電流回路は種々の電流値に切換可能であることが好ま
しい。それにより、発光器の出力を要求に合わせること
ができ、例えば堆積物によって減衰が強くなった場合に
発光器の出力を高めることができる。
しい。それにより、発光器の出力を要求に合わせること
ができ、例えば堆積物によって減衰が強くなった場合に
発光器の出力を高めることができる。
有利な実施態様においては発光器は赤色発光ダイオード
と赤外線発光ダイオードとからなり、赤外線発光ダイオ
ードから送出される光の波長は、血液での該光の反射が
血液酸素飽和に依存しないような範囲にあり、赤外線発
光ダイオードおよび赤色発光ダイオードは切換スイッチ
を介して定電流回路と直列接続されて受光器に並列接続
されている。赤外線発光ダイオードで基準測定が行われ
るが、しかしこの基準測定は従来技術におけるように配
線抵抗および温度の影響を取り除くために用いられるの
ではなくて測定プローブにおける堆積物の補償のために
用いられる。
と赤外線発光ダイオードとからなり、赤外線発光ダイオ
ードから送出される光の波長は、血液での該光の反射が
血液酸素飽和に依存しないような範囲にあり、赤外線発
光ダイオードおよび赤色発光ダイオードは切換スイッチ
を介して定電流回路と直列接続されて受光器に並列接続
されている。赤外線発光ダイオードで基準測定が行われ
るが、しかしこの基準測定は従来技術におけるように配
線抵抗および温度の影響を取り除くために用いられるの
ではなくて測定プローブにおける堆積物の補償のために
用いられる。
以下、第１図ないし第４図を参照しながら本発明の実施
例について詳細に説明する。
例について詳細に説明する。
第２図は心臓ペースメーカーＨの配置を示し、心臓ペー
スメーカーの２つの電線を含むカテーテルには心１１Ｈ
２の上部大静脈ＨＶへ導かれ、右心房ＲＶを通って右心
室ＲＨＫへ導かれ、そこに血液酸素飽和検出用の測定プ
ローブＭが配置され、心筋の刺激電極已によって励起さ
せられる。
スメーカーの２つの電線を含むカテーテルには心１１Ｈ
２の上部大静脈ＨＶへ導かれ、右心房ＲＶを通って右心
室ＲＨＫへ導かれ、そこに血液酸素飽和検出用の測定プ
ローブＭが配置され、心筋の刺激電極已によって励起さ
せられる。
第１図は測定プローブＭのための第１の実施例を示す、
測定プローブＭには赤色発光ダイオード２ａの形の発光
器と定電流回路４の直列回路が配置されている。更に、
測定プローブＭは光感応性のコレクタ・ベース間ダイオ
ード２ｂを持つホトトランジスタ２ｃからなる受光器を
備えている。
測定プローブＭには赤色発光ダイオード２ａの形の発光
器と定電流回路４の直列回路が配置されている。更に、
測定プローブＭは光感応性のコレクタ・ベース間ダイオ
ード２ｂを持つホトトランジスタ２ｃからなる受光器を
備えている。
トランジスタ２ｃのコレクタ・エミッタ区間は上記の発
光ダイオード２ａと定電流回路４との直列回路に並列接
続されている。
光ダイオード２ａと定電流回路４との直列回路に並列接
続されている。
トランジスタ２ｃの導電度は光感応ダイオード２ｂの導
電度に依存する。光感応ダイオード２ｂは、発光器２ａ
から送出されて血液によって該血液の酸素飽和に依存し
て反射される光を受ける。
電度に依存する。光感応ダイオード２ｂは、発光器２ａ
から送出されて血液によって該血液の酸素飽和に依存し
て反射される光を受ける。
したがって、受光器に流れる電流ｉｔは血液の酸素飽和
の尺度となる。測定プローブＭに流れる電流ｉ、は、受
光を流ｉｔと定電流回路４によって一定値ｉｘに保持さ
れる発光器２ａを通って流れる電流との合成である。し
たがって、測定量として重要な電流ｉ、は心臓ペースメ
ーカーＨの評価回路１において測定プローブの全電流ｉ
、から一定を流ｉｋを差し引くことによって簡単に求め
ることができる。したがって、先に説明した従来技術と
は異なり、ここでは発光回路および受光回路におけるプ
ローブ電流ｉ、の定まらない配分が生じるのではなくて
発光回路の電流が固定的に予め与えられる。それにより
、カテーテルにの電気接続線３ａ、３ｂの抵抗および測
定プローブＭの温度の影響を除去するための特別な基準
測定は必要でない。
の尺度となる。測定プローブＭに流れる電流ｉ、は、受
光を流ｉｔと定電流回路４によって一定値ｉｘに保持さ
れる発光器２ａを通って流れる電流との合成である。し
たがって、測定量として重要な電流ｉ、は心臓ペースメ
ーカーＨの評価回路１において測定プローブの全電流ｉ
、から一定を流ｉｋを差し引くことによって簡単に求め
ることができる。したがって、先に説明した従来技術と
は異なり、ここでは発光回路および受光回路におけるプ
ローブ電流ｉ、の定まらない配分が生じるのではなくて
発光回路の電流が固定的に予め与えられる。それにより
、カテーテルにの電気接続線３ａ、３ｂの抵抗および測
定プローブＭの温度の影響を除去するための特別な基準
測定は必要でない。
定電流回路４の定電流は調整可能であり、このことは第
１図に矢印で示されている。これは、例えば時間の経過
で測定プローブへの堆積物により伝送通路上での減衰が
太き（なった際に発光器電流を高め、それにより発光強
さを高めることができるという利点を持つ、その場合に
定電流ｔｗの変化は評価回路ｌによって与えられ、測定
電流の検出時に考慮するようにするのが好ましい。
１図に矢印で示されている。これは、例えば時間の経過
で測定プローブへの堆積物により伝送通路上での減衰が
太き（なった際に発光器電流を高め、それにより発光強
さを高めることができるという利点を持つ、その場合に
定電流ｔｗの変化は評価回路ｌによって与えられ、測定
電流の検出時に考慮するようにするのが好ましい。
第３図は第１図に示された定電流回路を具体的に実施し
た装置を示す、この場合には、発光器２ａに直列にＮＰ
Ｎ ）ランジスタ４ａのコレクタ・エミッタ区間および
抵抗４ｂが接続されている。
た装置を示す、この場合には、発光器２ａに直列にＮＰ
Ｎ ）ランジスタ４ａのコレクタ・エミッタ区間および
抵抗４ｂが接続されている。
更に、抵抗４ｆ、ダイオード４ｅおよびＰＮＰトランジ
スタ４ｄの直列回路が設けられていて、この直列回路は
電気接続線３ｂと直接に接続され、電気接続線３ａとは
切換スイッチ４ｇと該切換スイッチのスイッチング位置
に応じて抵抗４Ｃまたは抵抗４ｈとを介して接続されて
いる。切換スイッチ４ｇは、入力側を電気接続線３ａお
よび３ｂに接続されている闇値スイッチ４１によって制
御される。
スタ４ｄの直列回路が設けられていて、この直列回路は
電気接続線３ｂと直接に接続され、電気接続線３ａとは
切換スイッチ４ｇと該切換スイッチのスイッチング位置
に応じて抵抗４Ｃまたは抵抗４ｈとを介して接続されて
いる。切換スイッチ４ｇは、入力側を電気接続線３ａお
よび３ｂに接続されている闇値スイッチ４１によって制
御される。
トランジスタ４ａのベースはトランジスタ４ｄのコレク
タとダイオード４ｅとの接続点に接続されている。トラ
ンジスタ４ｄのベースは発光ダイオード２ａとトランジ
スタ４ａのコレクタとの接続点と接続されている。トラ
ンジスタ４ａを通る電流、したがって発光ダイオード２
ａを通る電流も一定値ｉ、に調節される。というのは、
発光ダイオード２ａにおける電圧Ｕ、は一定ｔｆＬにお
いて同様に一定に保たれるからである。
タとダイオード４ｅとの接続点に接続されている。トラ
ンジスタ４ｄのベースは発光ダイオード２ａとトランジ
スタ４ａのコレクタとの接続点と接続されている。トラ
ンジスタ４ａを通る電流、したがって発光ダイオード２
ａを通る電流も一定値ｉ、に調節される。というのは、
発光ダイオード２ａにおける電圧Ｕ、は一定ｔｆＬにお
いて同様に一定に保たれるからである。
電気接続線３ａ、３ｂにおける電圧が闇値スイッチ４１
が投入される値に達したとき、抵抗４Ｃの代りに抵抗４
ｈが投入され、それによって定電圧ｉ工の大きさを切り
換えることができる。
が投入される値に達したとき、抵抗４Ｃの代りに抵抗４
ｈが投入され、それによって定電圧ｉ工の大きさを切り
換えることができる。
第４図は、２つの異なる発光器、即ち測定運転のための
赤色発光ダイオード２ｅおよび基準測定のための赤外線
発光ダイオード２ｆが切換スイッチ２ｄおよび定電流回
路４を介して選択的に電気接続線３ａ、３ｂに接続可能
であるような装置２ａを示す、切換スイッチ２ｄは、電
気接続線３ａ。
赤色発光ダイオード２ｅおよび基準測定のための赤外線
発光ダイオード２ｆが切換スイッチ２ｄおよび定電流回
路４を介して選択的に電気接続線３ａ、３ｂに接続可能
であるような装置２ａを示す、切換スイッチ２ｄは、電
気接続線３ａ。
３ｂに接続されている抵抗２ｈとコンデンサ２１とから
なるＲＣ要素と、このＲＣ要素のタップに接続されたシ
ュミット・トリガ回路２ｇとから構成されている時限素
子により制御される。受光器として、電気接続線３ａ、
３ｂ間に、ここでも光感応コレクタ・ベース間ダイオー
ド２ｂを持っホトトランジスタ２ｃが接続されている。
なるＲＣ要素と、このＲＣ要素のタップに接続されたシ
ュミット・トリガ回路２ｇとから構成されている時限素
子により制御される。受光器として、電気接続線３ａ、
３ｂ間に、ここでも光感応コレクタ・ベース間ダイオー
ド２ｂを持っホトトランジスタ２ｃが接続されている。
測定プローブＭに電流または電圧を加えたとき、コンデ
ンサ２１が最初はまだ充電されてなく、スイッチ２ｄは
開示のスイッチング位置にあるので、この場合には赤外
線発光ダイオード２ｆが発光する。この赤外線発光ダイ
オードは血液での反射が血液の酸素飽和に依存しないが
測定プローブ上の堆積物に依存した波長光を送出する。
ンサ２１が最初はまだ充電されてなく、スイッチ２ｄは
開示のスイッチング位置にあるので、この場合には赤外
線発光ダイオード２ｆが発光する。この赤外線発光ダイ
オードは血液での反射が血液の酸素飽和に依存しないが
測定プローブ上の堆積物に依存した波長光を送出する。
それにより、堆積物を考慮して後の測定の際に修正に関
係させることができるようにする基準値が得られる。本
来の測定経過は、コンデンサ２１における電圧がシュミ
ット・トリガ回路２ｇの閾値を上回って、それによりス
イッチ２ｄを介して赤色発光ダイオード２ｅが投入され
たときに開始される。それにより、血液酸素飽和に関係
した信号が得られる６二の装置の場合にも、測定プロー
ブの温度および配線抵抗を考慮しなくてもよいように、
発光器に、すなわち赤色発光ダイオード２ｅおよび赤外
線発光ダイオード２ｆに定電流回路４を直列接続するこ
とが効果的であることが判明している。
係させることができるようにする基準値が得られる。本
来の測定経過は、コンデンサ２１における電圧がシュミ
ット・トリガ回路２ｇの閾値を上回って、それによりス
イッチ２ｄを介して赤色発光ダイオード２ｅが投入され
たときに開始される。それにより、血液酸素飽和に関係
した信号が得られる６二の装置の場合にも、測定プロー
ブの温度および配線抵抗を考慮しなくてもよいように、
発光器に、すなわち赤色発光ダイオード２ｅおよび赤外
線発光ダイオード２ｆに定電流回路４を直列接続するこ
とが効果的であることが判明している。
従来の装置の場合には発光器２ａに直列に常に発光器２
ａと受光器２ｂとの間における電流配分を制御する動作
抵抗が接続されていた。この動作抵抗は比較的大きくし
なければならない。なぜならば、その場合にしか測定プ
ローブの十分な感度が得られないからである。本発明に
したがって発光器２ａに直列に定電流回路を挿入するこ
とによって、この動作抵抗を省略することができる。定
電流回路における電圧損失は相応の動作抵抗に比べて明
らかに僅かであり、このことは基準測定の省略による電
流節約のほかに別の電流節約をもたらす。
ａと受光器２ｂとの間における電流配分を制御する動作
抵抗が接続されていた。この動作抵抗は比較的大きくし
なければならない。なぜならば、その場合にしか測定プ
ローブの十分な感度が得られないからである。本発明に
したがって発光器２ａに直列に定電流回路を挿入するこ
とによって、この動作抵抗を省略することができる。定
電流回路における電圧損失は相応の動作抵抗に比べて明
らかに僅かであり、このことは基準測定の省略による電
流節約のほかに別の電流節約をもたらす。
第り図は本発明の測定プローブの実施例を概略的に示す
回路図、第２図は心臓ペースメーカーＨの配置図、第３
図は第１図に対する具体的実施例を示す回路図、第４図
は測定プローブの他の実施例を示す回路図である。 Ｈ・・・心臓ペースメーカー、Ｋ・・・カテーテル、Ｍ
・・・測定プローブ、１・・・評価回路、２ａ・・・赤
色発光ダイオード、２ｂ・・・光感応性のコレクタ・ベ
ース間ダイオード、２ｃ・・・ホトトランジスタ、２ｄ
・・・切換スイッチ、２ｒ・・・赤外線発光ダイオード
１．２ｇ・・・シュミット・トリガ回路、３ａ、３ｂ・
・・電気接続線、４・・・定電流回路。 ＩＧ ３
回路図、第２図は心臓ペースメーカーＨの配置図、第３
図は第１図に対する具体的実施例を示す回路図、第４図
は測定プローブの他の実施例を示す回路図である。 Ｈ・・・心臓ペースメーカー、Ｋ・・・カテーテル、Ｍ
・・・測定プローブ、１・・・評価回路、２ａ・・・赤
色発光ダイオード、２ｂ・・・光感応性のコレクタ・ベ
ース間ダイオード、２ｃ・・・ホトトランジスタ、２ｄ
・・・切換スイッチ、２ｒ・・・赤外線発光ダイオード
１．２ｇ・・・シュミット・トリガ回路、３ａ、３ｂ・
・・電気接続線、４・・・定電流回路。 ＩＧ ３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）発光器（２ａ）および受光器（２ｂ、２ｃ）を持つ
測定プローブ（Ｍ）を備えた心臓ペースメーカーの周波
数調節のために血液酸素飽和を心臓内で検出するための
測定装置であって、発光器（２ａ）から送出されて血液
により反射された光を受光器（２ｂ、２ｃ）が受信する
ようになっており、発光器（２ａ）および受光器（２ｂ
、２ｃ）が並列に２つの共通な電気接続線を介して評価
回路（１）に接続されているような測定装置において、
発光器（２ａ）に直列に定電流回路（４）を接続したこ
とを特徴とする血液酸素飽和の心臓内検出用測定装置。 ２）定電流回路（４）は種々の電流値に切換可能である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の測定装置
。 ３）発光器（２ａ）は赤色発光ダイオード（２ｅ）およ
び赤外線発光ダイオード（２ｆ）からなり、赤外線発光
ダイオード（２ｆ）から送出される光の波長は、血液で
の該光の反射が血液酸素飽和に依存しないような範囲に
あり、赤外線発光ダイオード（２ｆ）および赤色発光ダ
イオード（２ｅ）は切換スイッチ（２ｄ）を介して定電
流回路と直列接続されて受光器（２ｂ、２ｃ）に並列接
続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
たは第２項記載の測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3620279.7 | 1986-06-16 | ||
| DE3620279 | 1986-06-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62299240A true JPS62299240A (ja) | 1987-12-26 |
| JP2609247B2 JP2609247B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=6303141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62146188A Expired - Lifetime JP2609247B2 (ja) | 1986-06-16 | 1987-06-11 | 血液酸素飽和の心臓内検出用測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4830488A (ja) |
| EP (1) | EP0249681B1 (ja) |
| JP (1) | JP2609247B2 (ja) |
| DE (1) | DE3767042D1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989006990A1 (en) * | 1988-02-05 | 1989-08-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Control circuit for adapting the stimulation frequency of a heart pace-maker to patient effort |
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| EP0249681B1 (de) | 1990-12-27 |
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