JPWO2015056810A1 - 循環器疾患治療用電気もしくは磁気刺激装置 - Google Patents
循環器疾患治療用電気もしくは磁気刺激装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
[実施例1]
図2は、本実施形態に係る刺激装置を適用して循環器疾患治療を行うための実験プロトコルを説明する図である。本実験においては、まず、開胸麻酔導入下に、オスのSD(Spraigue−Dowley)ラットを開胸し、左冠動脈の左前下行子を結紮、30分間の虚血の後に、結紮糸を解除することで再灌流を行い、心筋梗塞 (Myocardial Infarction、MI)を生成する。術後1週間経過した後に、迷走神経刺激装置埋め込み術を施行する。具体的には、右頚部迷走神経を剥離表出し、電圧0−5V、パルス幅0.06-0.18 msec、及び周波数5、10、20 Hz、刺激サイクルは、5秒ON/55秒OFF、10秒ON/50秒OFF、20秒ON/40秒OFFの条件で調節可能な刺激装置を用いる。同時に腹部にテレメトリーを植え込み、心拍数モニターを行う。さらに1週間後、ラットをランダムに割り付けを行い、迷走神経刺激(Vagal Nerve Stimulation、VNS)を4週間施行する。シャム刺激(Sham Stimulation、SS)として、電極のみを装着し、電流をかけない群も作成し、比較対象群とする。4週目に測定項目の評価を行う。
次に、刺激電圧による神経組織への影響を検討するため、ラットの右迷走神経に電極を巻きつけ、4週間刺激した後、神経組織にトルイジンブルー染色を施行し、電子顕微鏡観察を行った。シャム刺激(SS)、および周波数20Hz、刺激サイクル10秒ON/50秒OFF、パルス幅180μsecの条件を固定して電圧値100%、50%、25%の刺激をそれぞれ与えた4群についてこの神経組織観察を行い比較した。
まず、心拍センサー108により刺激無しの場合の心拍が測定され、心拍検出部112はこの測定値を受け取り、刺激無しの場合の1分間の心拍数が算出され、この値を格納部140に格納する。
Claims (27)
- 人または動物の頸部若しくは胸部に取り付けられた電極若しくは磁気コイルに電気信号を印可することで、制御された刺激量で前記人または動物の頸部若しくは胸部の迷走神経部位を刺激するように構成された神経刺激装置であって、
前記人または動物の生体徴候値を検出する生体徴候値検出部と、
生体徴候値のしきい値を格納するしきい値格納部と、
前記刺激量の低減量/低減割合を格納する刺激低減量/低減割合格納部と、
前記生体徴候値検出部により検出された生体徴候値に基づいて、前記しきい値格納部に格納されたしきい値から得られる第1の刺激量を決定する第1の刺激量決定部と、
前記第1の刺激量を、刺激低減量/低減割合格納部に格納された低減量/低減割合だけ低減させた第2の刺激量を決定する第2の刺激量決定部と
前記決定された第2の刺激量で前記人または動物の頸部若しくは胸部の迷走神経部位を刺激するようにこの神経刺激装置を制御する制御部と
を有することを特徴とする神経刺激装置。 - 請求項1記載の神経刺激装置において、
前記制御部は、
前記生体徴候値を検出しながら、前記生体徴候値に基づいて前記第1の刺激量を調整する刺激量調整部を有する
ことを特徴とする神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
さらに、
前記刺激量の低減量/低減割合をユーザに入力させるための刺激量の低減量/低減割合入力インタフェースを有する
ことを特徴とする神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
前記刺激量の低減量/低減割合は約50%である
ことを特徴とする神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
さらに、
前記生体徴候値のしきい値をユーザに入力させるための生体徴候値しきい値入力インタフェースを有する
ことを特徴とする神経刺激装置。 - 請求項1記載の神経刺激装置において、
前記しきい値は約10%である
ことを特徴とする前記神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
前記生体徴候値検出部で検出する生体徴候値は心拍数である、
ことを特徴とする前記神経刺激装置。 - 請求項8に記載の神経刺激装置において、
前記生体徴候値検出部は、前記心拍数に加え、心拍のR波間隔を検出するものであり、
前記制御部は、R波間隔のばらつきを算出して、当該R波間隔のばらつきが所定のばらつきよりも低下しているか否かを判断し、低下していない場合は、前記R波間隔のばらつきが前記所定のばらつきよりも低下するまで前記第2の刺激量を増加するように調整するものである
ことを特徴とする神経刺激装置。 - 請求項9に記載の神経刺激装置において、
前記所定のばらつきは、刺激を印加しない時の前記R波間隔のばらつきである
ことを特徴とする神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
前記制御部は、
前記第2の刺激量に基づき、間欠的または連続的に刺激が行われるように神経刺激装置を制御するものである
ことを特徴とする神経刺激装置。 - 請求項11に記載の神経刺激装置において、
前記制御部は、1分間のうち約10秒間連続して刺激を印加し残りの約50秒間は刺激を印加しないという刺激サイクルで刺激を行わせるものである
ことを特徴とする前記神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
前記制御部は、再灌流前、再灌流後、もしくは再灌流と併用して刺激印加を行なうように神経刺激装置を制御するものである、
ことを特徴とする前記神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
前記制御部は、周波数約20Hzの刺激を印加するように神経刺激装置を制御するものである、
ことを特徴とする前記神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
前記刺激は電気パルスを含むものであり、前記刺激量は電圧である、
ことを特徴とする前記神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
前記刺激は電気パルスを含むものであり、前記刺激量は電流である、
ことを特徴とする前記神経刺激装置。 - 請求項1に記載の神経刺激装置において、
前記刺激は磁気パルスを含むものであり、前記刺激量は磁束密度である、
ことを特徴とする前記神経刺激装置。 - 請求項17記載の神経刺激装置において、
前記制御部は、前記磁束密度によって生体組織に発生する電流が15mA/cm2以下であるように前記磁束密度を調整するものである、
ことを特徴とする前記神経刺激装置。 - 人または動物の頸部若しくは胸部の迷走神経部位を刺激するための神経刺激方法であって、
前記人または動物の生体徴候値を検出する生体徴候値検出工程と、
生体徴候値のしきい値を格納するしきい値格納工程と、
前記刺激量の低減量/低減割合を格納する刺激低減量/低減割合格納工程と、
前記生体徴候値検出工程において検出された生体徴候値に基づいて、前記しきい値格納工程において格納されたしきい値から得られる第1の刺激量を決定する第1の刺激量決定工程と、
前記第1の刺激量を、刺激低減量/低減割合格納工程において格納された低減量/低減割合だけ低減させた第2の刺激量を決定する第2の刺激量決定工程と、
前記決定された第2の刺激量で前記人または動物の頸部若しくは胸部の迷走神経部位を刺激するように前記刺激量を制御する制御工程とを有する
ことを特徴とする神経刺激方法。 - 請求項19に記載の神経刺激方法において、
前記生体徴候値検出工程で検出する生体徴候値は心拍数である、
ことを特徴とする神経刺激方法。 - 請求項20に記載の神経刺激方法において、
前記生体徴候値検出工程は、前記心拍数に加え、心拍のR波間隔を検出する工程を含み、
前記制御工程は、R波間隔のばらつきを算出して、当該R波間隔のばらつきが所定のばらつきよりも低下しているか否かを判断し、低下していない場合は、前記R波間隔のばらつきが前記所定のばらつきよりも低下するまで前記第2の刺激量を増加するように調整する工程を含む、
ことを特徴とする神経刺激方法。 - 請求項19に記載の神経刺激方法において、
前記刺激量の低減量/低減割合は約50%である
ことを特徴とする神経刺激方法。 - 請求項19記載の神経刺激方法において、
前記しきい値は約10%である
ことを特徴とする神経刺激方法。 - 請求項21に記載の神経刺激方法において、
前記所定のばらつきは、刺激を印加しない時の前記R波間隔のばらつきである
ことを特徴とする神経刺激方法。 - 請求項19に記載の神経刺激方法において、
前記制御工程は、再灌流前、再灌流後、もしくは再灌流と併用して刺激印加を行なうように前記刺激量を制御する工程である、
ことを特徴とする前記神経刺激方法。 - 請求項19に記載の神経刺激方法において、
前記刺激は電気パルスを含むものであり、前記刺激量は電圧である、
ことを特徴とする神経刺激方法。 - 請求項19に記載の神経刺激方法において、
前記刺激は電気パルスを含むものであり、前記刺激量は電流である、
ことを特徴とする前記神経刺激方法。 - 請求項19に記載の神経刺激方法において、
前記刺激は磁気パルスを含むものであり、前記刺激量は磁束密度である、
ことを特徴とする前記神経刺激方法。
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