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JP2014023870A - Heart electrostimulator and heart electrostimulation method - Google Patents

Heart electrostimulator and heart electrostimulation method Download PDF

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JP2014023870A JP2012168957A JP2012168957A JP2014023870A JP 2014023870 A JP2014023870 A JP 2014023870A JP 2012168957 A JP2012168957 A JP 2012168957A JP 2012168957 A JP2012168957 A JP 2012168957A JP 2014023870 A JP2014023870 A JP 2014023870A
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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heart electrostimulator capable of obtaining an accurate electrocardiographic waveform in a short time by excellently controlling an afterpotential.SOLUTION: An inner impedance control part 204 sets a resistance value Ra of a variable resistance 14 to a large value as energy of an electric stimulation signal is larger or biological impedance Rs is larger. This enables a heart electrostimulator to select a minimum resistance value Ra capable of preventing discharge of charge of a charge storage capacitor Ca from being completed until the discharge of charge from a capacitor Cs is completed. As a result, the heart electrostimulator can return measured voltage to a level of a base line in a short time while performing an excellent discharge operation.

Description

本発明は、心臓電気刺激装置及び心臓刺激方法に関する。   The present invention relates to a cardiac electrical stimulation device and a cardiac stimulation method.

従来、心臓の刺激伝導系が正常であるか否かを検査するために、生体に装着された電極カテーテルに電気刺激パルスを出力し、そのときに得られる生体反応を電極カテーテルを介して得ることにより、心電波形(心内心電図)を得る心臓刺激検査装置がある。この種の心臓刺激検査装置は、例えば特許文献1〜3で開示されている。   Conventionally, in order to test whether the heart's stimulation conduction system is normal or not, an electrical stimulation pulse is output to an electrode catheter mounted on a living body, and the biological reaction obtained at that time is obtained via the electrode catheter. Thus, there is a cardiac stimulation test apparatus that obtains an electrocardiogram waveform (intracardiac electrocardiogram). This type of cardiac stimulation inspection apparatus is disclosed in Patent Documents 1 to 3, for example.

簡単に説明すると、心臓刺激検査装置は、電極カテーテルに電気刺激パルスを出力する心臓電気刺激装置と、電極カテーテルの電圧に基づいて心電波形を測定する心臓カテーテル検査装置と、を有する。心臓電気刺激装置は、電極カテーテルを介して電気刺激パルスを与えることにより、意図的に不整脈を誘発させたり、不整脈を停止させる。心臓カテーテル検査装置は、心臓電気刺激装置によって刺激が与えられた直後に現れる生体からの反応電圧を電極カテーテルを介して取得することで、心電波形を測定する。   Briefly described, the cardiac stimulation examination apparatus includes a cardiac electrical stimulation apparatus that outputs an electrical stimulation pulse to the electrode catheter, and a cardiac catheter examination apparatus that measures an electrocardiographic waveform based on the voltage of the electrode catheter. The cardiac electrical stimulation device intentionally induces an arrhythmia or stops the arrhythmia by applying an electrical stimulation pulse through an electrode catheter. The cardiac catheter inspection device measures an electrocardiographic waveform by acquiring a response voltage from a living body that appears immediately after a stimulus is applied by the cardiac electrical stimulation device via an electrode catheter.

ここで、特許文献1及び特許文献2に開示されているように、心臓電気刺激装置によって生体に電気刺激パルスを与えると、分極による後電位が生じる。後電位は、電気刺激パルスを与えた直後には大きな値となるが、ディスチャージ(放電)により徐々に小さくなる。後電位が心電波形と比較して非常に大きい状態では、心電波形が後電位によってマスクされてしまうので、心電波形の測定は後電位が十分に小さい値に減衰してから行う必要がある。   Here, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, when an electrical stimulation pulse is applied to a living body by a cardiac electrical stimulation device, a post-potential due to polarization is generated. The post-potential becomes a large value immediately after the electrical stimulation pulse is applied, but gradually decreases due to discharge (discharge). When the posterior potential is very large compared to the electrocardiogram waveform, the electrocardiogram waveform is masked by the posterior potential. Therefore, the electrocardiogram waveform must be measured after the posterior potential is attenuated to a sufficiently small value. is there.

米国特許第4,498,478号明細書U.S. Pat. No. 4,498,478 特表2002−516732号公報JP 2002-516732 A 特開平6−154182号公報JP-A-6-154182

ところで、後電位の大きさは、電気刺激パルスの振幅とパルス幅とによって決まる。つまり、振幅が大きくなるほど、またパルス幅が大きくなるほど、後電位が大きくなる。後電位が大きくなると、当然、心電波形を測定することができるようになるまでの時間も長くなる。   By the way, the magnitude of the post-potential is determined by the amplitude and pulse width of the electrical stimulation pulse. That is, as the amplitude increases and the pulse width increases, the rear potential increases. When the post-potential increases, the time until the electrocardiographic waveform can be measured naturally becomes longer.

現状では、電気刺激パルスは、電圧が数ボルト〜数十ボルトであり、パルス幅が10[msec]程度である。因みに、測定したい心電波形の電圧は、数ミリボルトの大きさである。   At present, the electrical stimulation pulse has a voltage of several volts to several tens of volts and a pulse width of about 10 [msec]. Incidentally, the voltage of the electrocardiographic waveform to be measured is several millivolts.

また、現状では、例えば、電気刺激パルスが振幅5V、パルス幅1[msec]の刺激条件の下で、心電波形の基線レベルが50[msec]以内の時間で、±1[mV]以内の精度に収まることが、心臓刺激検査装置の性能として求められており、実際に実現されている。   At present, for example, the electrocardiographic waveform has a baseline level of 50 [msec] or less within ± 1 [mV] under a stimulation condition where the electrical stimulation pulse has an amplitude of 5 V and a pulse width of 1 [msec]. It is required as the performance of the cardiac stimulation test apparatus to be within the accuracy, and is actually realized.

ところで、検査しようとする心臓の部位によっては、電気刺激に対する反応が鈍い部位もあるので、そのような部位を検査するためには、電気刺激パルスの振幅及びパルス幅を大きくすることが有効である。例えば、振幅30V、パルス幅10[msec]といった大きなエネルギーの電気刺激パルスを用いることも考えられている。   By the way, depending on the part of the heart to be inspected, there is a part where the response to the electrical stimulation is dull. In order to inspect such a part, it is effective to increase the amplitude and pulse width of the electrical stimulation pulse. . For example, it is considered to use an electrical stimulation pulse having a large energy such as an amplitude of 30 V and a pulse width of 10 [msec].

このような大きなエネルギーの電気刺激を与えると、当然、後電位も大きくなるので、後電位が心電波形の測定を行うことができる程度に減衰するまでの時間も長くなる。一方で、通常、ある電気刺激パルスを与えてから次の電気刺激パルスを与えるまでの時間(つまり電気刺激パルスの間隔)は、例えば100[msec]に決められている。そのため、この100[msec]以内に心電波形を測定しなければならないが、後電位が大きいと、その時間内に心電波形を測定できないおそれがある。   When such a large energy electrical stimulation is applied, naturally the posterior potential is also increased, and therefore the time until the posterior potential is attenuated to such an extent that the electrocardiographic waveform can be measured is increased. On the other hand, usually, the time from application of a certain electrical stimulation pulse to application of the next electrical stimulation pulse (that is, the interval between electrical stimulation pulses) is determined to be 100 [msec], for example. For this reason, the electrocardiogram waveform must be measured within 100 [msec]. However, if the post-potential is large, the electrocardiogram waveform may not be measured within that time.

また、ハイパスフィルタにより後電位を除去して心電波形を抽出する方法も考えられるが、この場合でも後電位の方が心電波形よりも非常に大きいレベルとなっている場合には、精度の良いフィルタリング結果を得るには長い時間を要する。   A method of extracting the electrocardiogram by removing the posterior potential with a high-pass filter is also conceivable, but even in this case, if the posterior potential is at a much higher level than the electrocardiogram waveform, the accuracy of It takes a long time to obtain a good filtering result.

本発明は、後電位を良好に制御して、短時間で精度の良い心電波形を得ることができる心臓電気刺激装置及び心臓刺激方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a cardiac electrical stimulation device and a cardiac stimulation method capable of obtaining a highly accurate electrocardiographic waveform in a short time by controlling the post-potential well.

本発明の心臓電気刺激装置の一つの態様は、
生体に装着された電極カテーテルに、心臓を刺激するための電気刺激信号を供給する刺激信号供給部と、
前記生体のインピーダンスを算出する生体インピーダンス算出部と、
前記電気刺激信号のエネルギーと、前記生体インピーダンスとに基づいて、ディスチャージ時の内部インピーダンスを制御する内部インピーダンス制御部と、
を具備する。
One aspect of the cardiac electrical stimulation device of the present invention is:
A stimulation signal supply unit for supplying an electrical stimulation signal for stimulating the heart to an electrode catheter mounted on a living body;
A bioelectrical impedance calculation unit for calculating the impedance of the biological body;
Based on the energy of the electrical stimulation signal and the bioelectrical impedance, an internal impedance control unit that controls the internal impedance during discharge,
It comprises.

本発明の心臓刺激方法の一つの態様は、
心臓電気刺激装置によって行われる心臓刺激方法であって、
生体に装着された電極カテーテルに、心臓を刺激するための電気刺激信号を供給するステップと、
前記生体のインピーダンスを算出するステップと、
供給した前記電気刺激信号のエネルギーと、算出した前記生体インピーダンスとに基づいて、ディスチャージ時の内部インピーダンスを制御するステップと、
を含む。
One aspect of the cardiac stimulation method of the present invention is:
A cardiac stimulation method performed by a cardiac electrical stimulation device,
Supplying an electrical stimulation signal for stimulating the heart to an electrode catheter mounted on a living body;
Calculating the impedance of the living body;
Controlling internal impedance at the time of discharge based on the energy of the supplied electrical stimulation signal and the calculated bioelectrical impedance;
including.

本発明によれば、電気刺激信号のエネルギーと、生体インピーダンスとに基づいて、ディスチャージ時の内部インピーダンスを制御するので、後電位を良好に制御して、短時間で精度の良い心電波形を得ることができるようになる。   According to the present invention, since the internal impedance at the time of discharge is controlled based on the energy of the electrical stimulation signal and the bioelectrical impedance, the post-potential is controlled well to obtain an accurate electrocardiographic waveform in a short time. Will be able to.

心臓電気刺激装置の原理構成を説明するための等価回路であり、図1Aは刺激時の状態を示す図、図1Bはディスチャージ時の状態を示す図FIG. 1A is an equivalent circuit for explaining the principle configuration of a cardiac electrical stimulation device, FIG. 1A is a diagram showing a state during stimulation, and FIG. 1B is a diagram showing a state during discharge 心臓刺激検査により得られる測定電圧Vの様子を示す図The figure which shows the mode of the measurement voltage V obtained by a cardiac stimulation test | inspection 心臓刺激検査装置の全体構成を示す図The figure which shows the whole structure of a cardiac stimulation inspection apparatus 心臓電気刺激装置の基本構成を示す図The figure which shows the basic composition of the cardiac electrical stimulation apparatus 内部抵抗Raに対する、測定電圧Vの復帰時間の関係を示す図The figure which shows the relationship of the return time of the measurement voltage V with respect to internal resistance Ra. 内部インピーダンス制御部が有するテーブルの説明に供する図The figure which serves for explanation of the table which the internal impedance control section has

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(1)原理
先ず、実施の形態の構成を説明する前に、本発明の原理について説明する。
(1) Principle Before describing the configuration of the embodiment, the principle of the present invention will be described.

図1A及び図1Bは、心臓電気刺激装置の原理構成を説明するための等価回路である。図1Aは刺激時の状態を示し、図1Bはディスチャージ時の状態を示す。   1A and 1B are equivalent circuits for explaining the principle configuration of the cardiac electrical stimulation device. FIG. 1A shows a state during stimulation, and FIG. 1B shows a state during discharge.

図1の等価回路は、生体に装着される電極カテーテル(電極リード)T1、T2を境に、回路側と生体側に分けられる。回路側とは心臓電気刺激装置10であり、生体側とは生体モデル20である。   The equivalent circuit of FIG. 1 is divided into a circuit side and a living body side with electrode catheters (electrode leads) T1 and T2 attached to the living body as a boundary. The circuit side is the cardiac electrical stimulation device 10, and the living body side is the living body model 20.

心臓電気刺激装置10は、電気刺激パルス生成部11と、電荷蓄積コンデンサーCaと、内部抵抗Raと、スイッチ12、13と、を用いて表すことができる。生体モデル20は、抵抗Rsと、コンデンサーCsと、を用いて表すことができる。   The cardiac electrical stimulation device 10 can be represented by using an electrical stimulation pulse generation unit 11, a charge storage capacitor Ca, an internal resistance Ra, and switches 12 and 13. The biological model 20 can be represented using a resistance Rs and a capacitor Cs.

図1Aに示した刺激時には、スイッチ12が端子a側に接続されると共にスイッチ13がOFFされることにより、電気刺激パルス生成部11で生成された刺激パルスが電荷蓄積コンデンサーCaによって蓄積された後に、生体モデル20へと供給される。つまり、電気刺激パルス生成部11及び電荷蓄積コンデンサーCaは、生体に装着された電極カテーテルT1、T2に、心臓を刺激するための電気刺激信号を供給する刺激信号供給部として機能する。   At the time of stimulation shown in FIG. 1A, after the switch 12 is connected to the terminal a side and the switch 13 is turned OFF, the stimulation pulse generated by the electrical stimulation pulse generation unit 11 is accumulated by the charge storage capacitor Ca. , And supplied to the biological model 20. That is, the electrical stimulation pulse generation unit 11 and the charge storage capacitor Ca function as a stimulation signal supply unit that supplies an electrical stimulation signal for stimulating the heart to the electrode catheters T1 and T2 mounted on the living body.

一方、図1Bに示したディスチャージ時には、スイッチ12が端子b側に接続されると共にスイッチ13がONされることにより、生体モデル20のコンデンサーCsに蓄積された電荷がディスチャージされる。そして、このディスチャージ時に、心臓カテーテル検査装置(図3)によって、電極リードT1、T2間の電圧Vが測定されることにより、心電波形が測定される。   On the other hand, at the time of discharging shown in FIG. 1B, the switch 12 is connected to the terminal b side and the switch 13 is turned on, whereby the charge accumulated in the capacitor Cs of the biological model 20 is discharged. At the time of this discharge, the electrocardiographic waveform is measured by measuring the voltage V between the electrode leads T1 and T2 by the cardiac catheter inspection device (FIG. 3).

図2は、心臓刺激検査により得られる測定電圧Vの様子を示すものである。時点t1から時点t2の期間は心臓電気刺激装置10が図1Aの状態とされている期間であり、時点t3から時点t4の期間は心臓電気刺激装置10が図1Bの状態とされている期間であり、時点t4から時点t5の期間は心臓電気刺激装置10が図1Aの状態とされている期間である。心臓電気刺激装置10は、このように刺激とディスチャージとを繰り返す。そして、心臓カテーテル検査装置(図3)によってディスチャージ期間における電極リードT1、T2間の電圧Vが測定される。   FIG. 2 shows the state of the measurement voltage V obtained by the cardiac stimulation test. The period from the time point t1 to the time point t2 is a period in which the cardiac electrical stimulation device 10 is in the state of FIG. 1A, and the period from the time point t3 to the time point t4 is a period in which the cardiac electrical stimulation device 10 is in the state of FIG. There is a period from time t4 to time t5 in which the cardiac electrical stimulation device 10 is in the state of FIG. 1A. The cardiac electrical stimulation device 10 repeats stimulation and discharge in this way. Then, the voltage V between the electrode leads T1 and T2 in the discharge period is measured by the cardiac catheter inspection device (FIG. 3).

ディスチャージ期間の電圧は、時間の経過に従って減衰していく。ここで、ディスチャージ期間の電圧には、電気刺激による分極が原因となって生じる後電位(afterpotential)と、電気刺激による心臓の誘発反応である心電波形と、が含まれる。このうち、心電波形が測定したい波形である。刺激時の直後では後電位の値が心電波形と比較して非常に大きいので、後電位が心電波形をマスクしてしまう。そこで、後電位の値が十分に小さくなってから心電波形を測定するようになっている。具体的には、心電波形の測定は、測定電圧Vが閾値電圧V1よりも小さくなった時点t10以降に行うようにする。   The voltage during the discharge period decays with time. Here, the voltage in the discharge period includes an afterpotential generated due to polarization due to electrical stimulation and an electrocardiographic waveform that is an evoked reaction of the heart due to electrical stimulation. Of these, the electrocardiogram waveform is the waveform to be measured. Immediately after the stimulation, the value of the posterior potential is very large compared to the electrocardiogram waveform, and the posterior potential masks the electrocardiogram waveform. Therefore, the electrocardiographic waveform is measured after the value of the post-potential becomes sufficiently small. Specifically, the electrocardiographic waveform is measured after time t10 when the measurement voltage V becomes lower than the threshold voltage V1.

(2)構成
図3は、心臓刺激検査装置の全体構成を示す。心臓刺激検査装置100は、心臓電気刺激装置200と、心臓カテーテル検査装置300と、を有する。心臓電気刺激装置200は、生体に装着された電極カテーテルT1、T2に、心臓を刺激するための電気刺激信号を供給する。心臓カテーテル検査装置300は、電極カテーテルT1、T2の電圧に基づいて心電波形を測定し、これをモニタに表示したりプリンタから出力する。また、心臓電気刺激装置200と心臓カテーテル検査装置300は、ケーブルによって接続されており、互いの情報を送受信できるようになっている。なお、実施の形態では、説明を簡単化するために、電極カテーテルが2つの電極カテーテルT1、T2で構成されている場合について述べるが、勿論、電極カテーテルの数は3つ以上であってもよい。また1つの電極カテーテルに2つの電極を備えていてもよい。
(2) Configuration FIG. 3 shows the overall configuration of the cardiac stimulation testing apparatus. The cardiac stimulation examination apparatus 100 includes a cardiac electrical stimulation apparatus 200 and a cardiac catheter examination apparatus 300. The cardiac electrical stimulation device 200 supplies electrical stimulation signals for stimulating the heart to the electrode catheters T1 and T2 mounted on the living body. The cardiac catheter inspection apparatus 300 measures an electrocardiographic waveform based on the voltages of the electrode catheters T1 and T2, and displays the waveform on a monitor or outputs it from a printer. In addition, the cardiac electrical stimulation device 200 and the cardiac catheter test device 300 are connected by a cable so that they can transmit and receive each other's information. In the embodiment, in order to simplify the description, the case where the electrode catheter is configured by two electrode catheters T1 and T2 will be described, but of course, the number of electrode catheters may be three or more. . One electrode catheter may be provided with two electrodes.

図4は、心臓電気刺激装置200の基本構成を示すブロック図である。なお、図4は、本実施の形態において特徴的な要素のみを示した図である。図4の構成要素の中には、図1で既に説明した要素も含まれるので、ここでは図1では説明しなかった構成要素及び図1とは異なる構成要素について説明する。   FIG. 4 is a block diagram showing a basic configuration of the cardiac electrical stimulation device 200. FIG. 4 shows only characteristic elements in the present embodiment. 4 include those already described with reference to FIG. 1, and therefore, here, components that are not described in FIG. 1 and components that are different from FIG. 1 will be described.

状態制御部201は、スイッチ12及び13の接続を制御することにより、図1Aに示した刺激状態と図1Bに示したディスチャージ状態を切り換える。因みに、図4は、ディスチャージ状態を示している。   The state control unit 201 switches the stimulation state shown in FIG. 1A and the discharge state shown in FIG. 1B by controlling the connection of the switches 12 and 13. Incidentally, FIG. 4 shows a discharge state.

刺激エネルギー制御部202は、電気刺激パルス生成部11で生成される刺激パルスの振幅及びパルス幅を制御することにより、刺激エネルギーを制御する。   The stimulation energy control unit 202 controls stimulation energy by controlling the amplitude and pulse width of the stimulation pulse generated by the electrical stimulation pulse generation unit 11.

生体インピーダンス算出部203は、電極カテーテルT1、T2が装着された生体のインピーダンス、つまり生体モデル20のインピーダンスを算出する。生体インピーダンス算出部203は、電極カテーテルT1、T2の電圧と電流とに基づいて生体インピーダンスを算出する。すなわち、実際上、心臓電気刺激装置200又は心臓カテーテル検査装置300には、電極カテーテルT1、T2の電圧を検出する電圧計(図示せず)と、電極カテーテルT1、T2に流れる電流を検出する電流計(図示せず)とが設けられており、生体インピーダンス算出部203は、この電圧計及び電流計によって検出された値に基づいて生体インピーダンスを算出する。   The bioelectrical impedance calculation unit 203 calculates the impedance of the living body to which the electrode catheters T1 and T2 are attached, that is, the impedance of the living body model 20. The bioelectrical impedance calculation unit 203 calculates the bioelectrical impedance based on the voltage and current of the electrode catheters T1 and T2. That is, in practice, the cardiac electrical stimulation device 200 or the cardiac catheter examination device 300 includes a voltmeter (not shown) for detecting the voltage of the electrode catheters T1 and T2 and a current for detecting the current flowing through the electrode catheters T1 and T2. The bioimpedance calculation unit 203 calculates bioimpedance based on values detected by the voltmeter and ammeter.

内部インピーダンス制御部204は、電気刺激信号のエネルギーと、生体インピーダンスとに基づいて、ディスチャージ時の内部インピーダンスを制御する。実際上、内部インピーダンス制御部204は、刺激エネルギー制御部202から出力された制御信号に基づいて電気刺激信号のエネルギーの情報を得ると共に、生体インピーダンス算出部203から生体インピーダンスの情報を得る。   The internal impedance control unit 204 controls the internal impedance at the time of discharge based on the energy of the electrical stimulation signal and the bioelectrical impedance. In practice, the internal impedance control unit 204 obtains information on the energy of the electrical stimulation signal based on the control signal output from the stimulation energy control unit 202, and obtains information on the bioimpedance from the bioimpedance calculation unit 203.

本実施の形態の場合、内部インピーダンス制御部204は、可変抵抗14の抵抗値Raを制御するようになっている。内部インピーダンス制御部204は、電気刺激信号のエネルギーが大きいほど、可変抵抗14の抵抗値Raを大きくする。また、内部インピーダンス制御部204は、生体インピーダンスが大きいほど、可変抵抗14の抵抗値Raを大きくする。   In the case of the present embodiment, the internal impedance control unit 204 controls the resistance value Ra of the variable resistor 14. The internal impedance control unit 204 increases the resistance value Ra of the variable resistor 14 as the energy of the electrical stimulation signal increases. Further, the internal impedance control unit 204 increases the resistance value Ra of the variable resistor 14 as the bioelectrical impedance increases.

このように、電気刺激信号のエネルギーと、生体インピーダンスとに基づいて、抵抗値Raを制御する理由について説明する。   Thus, the reason for controlling the resistance value Ra based on the energy of the electrical stimulation signal and the bioelectrical impedance will be described.

刺激時は、生体モデル20の容量Csに電荷がチャージされ、電圧が発生する。ディスチャージ時には、この容量Csの電荷が放電し、図4の電圧Vが消失していく(つまり、後電位が基線レベルへと復帰していく)。   During stimulation, the capacitor Cs of the biological model 20 is charged and a voltage is generated. At the time of discharge, the charge of the capacitor Cs is discharged, and the voltage V in FIG. 4 disappears (that is, the rear potential returns to the baseline level).

ここで、図5に示したように、可変抵抗14の抵抗値Raの値を小さくするほど、測定電圧Vが基線レベルに復帰する時間は短くなる。しかしながら、抵抗値Raを過度に小さくすると、容量Csからの電荷の放電が終了しない時点で、電荷蓄積コンデンサーCaの電荷の放電が終了し、ディスチャージ動作が終了してしまうので好ましくない。   Here, as shown in FIG. 5, as the resistance value Ra of the variable resistor 14 is decreased, the time for the measurement voltage V to return to the baseline level is shortened. However, when the resistance value Ra is excessively small, it is not preferable because the discharge of the charge storage capacitor Ca is finished and the discharge operation is finished when the discharge of the charge from the capacitor Cs is not finished.

これを考慮して、本実施の形態では、電気刺激信号のエネルギーが大きいほど(容量Csの電荷が大きいほど)、また、生体インピーダンスRsが大きいほど、可変抵抗14の抵抗値Raを大きくする。これにより、容量Csからの電荷の放電が終了するまでは、電荷蓄積コンデンサーCaの電荷の放電が終了しないような、最小の抵抗値Raを選択できる。この結果、ディスチャージ動作を良好に行いつつ、測定電圧Vを短時間で基線レベルに復帰させることができるようになる。   In consideration of this, in the present embodiment, the resistance value Ra of the variable resistor 14 is increased as the energy of the electrical stimulation signal increases (as the charge of the capacitor Cs increases) and as the bioimpedance Rs increases. Thus, the minimum resistance value Ra can be selected so that the discharge of the charge in the charge storage capacitor Ca is not completed until the discharge of the charge from the capacitor Cs is completed. As a result, the measurement voltage V can be restored to the baseline level in a short time while performing a good discharge operation.

次に、抵抗値Raを設定するための具体例を説明する。この例では、抵抗値Raの値として、Ra1<Ra2<Ra3の3つの値の中から切り換える例について説明する。内部インピーダンス制御部204は、図6に示すようなテーブルを有し、刺激エネルギー及び生体インピーダンスを条件として(読み出しアドレスとして)で、抵抗値Ra1、Ra2又はRa3を選択する。   Next, a specific example for setting the resistance value Ra will be described. In this example, an example in which the resistance value Ra is switched from three values of Ra1 <Ra2 <Ra3 will be described. The internal impedance control unit 204 has a table as shown in FIG. 6, and selects the resistance value Ra1, Ra2 or Ra3 on the condition of stimulation energy and bioelectrical impedance (as a read address).

以上説明したように、本実施の形態によれば、電気刺激信号のエネルギーと、生体インピーダンスとに基づいて、ディスチャージ時の内部インピーダンス14を制御したことにより、後電位を良好に制御して、短時間で精度の良い心電波形を得ることができるようになる。   As described above, according to the present embodiment, by controlling the internal impedance 14 at the time of discharge based on the energy of the electrical stimulation signal and the bioelectrical impedance, the rear potential is controlled well, and the short An accurate electrocardiographic waveform can be obtained in time.

なお、上述の実施の形態では、内部インピーダンス制御部204が制御する内部インピーダンスは、ディスチャージ時に生体インピーダンスと並列に接続される抵抗14の抵抗値である場合について説明したが、内部インピーダンス制御部204が制御する内部インピーダンスはこれに限らない。内部インピーダンス制御部204が制御する内部インピーダンスは、ディスチャージ時に生体インピーダンスと並列に接続される電荷蓄積コンデンサー15の容量であってもよい。具体的には、電気刺激信号のエネルギーが大きいほど(容量Csの電荷が大きいほど)、また、生体インピーダンスRsが大きいほど、電荷蓄積コンデンサー15の容量Caを大きくすれば、実施の形態と同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the case where the internal impedance controlled by the internal impedance control unit 204 is the resistance value of the resistor 14 connected in parallel with the biological impedance at the time of discharging has been described. The internal impedance to be controlled is not limited to this. The internal impedance controlled by the internal impedance control unit 204 may be the capacity of the charge storage capacitor 15 that is connected in parallel with the biological impedance during discharge. Specifically, as the energy of the electrical stimulation signal is larger (as the charge of the capacitor Cs is larger), or as the bioelectrical impedance Rs is larger, the capacitance Ca of the charge storage capacitor 15 is increased. An effect can be obtained.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist thereof.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、例えば心内心電図を得るための心臓電気刺激装置に適用し得る。   The present invention can be applied to, for example, a cardiac electrical stimulation apparatus for obtaining an intracardiac electrogram.

10、200 心臓電気刺激装置
11 電気刺激パルス生成部
12、13 スイッチ
14 可変抵抗
15 電荷蓄積コンデンサー
20 生体モデル
100 心臓刺激検査装置
201 状態制御部
202 刺激エネルギー制御部
203 生体インピーダンス算出部
204 内部インピーダンス制御部
T1、T2 電極カテーテル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,200 Cardiac electrical stimulation apparatus 11 Electrical stimulation pulse generation part 12, 13 Switch 14 Variable resistance 15 Charge storage capacitor 20 Biological model 100 Cardiac stimulation test apparatus 201 State control part 202 Stimulus energy control part 203 Bioimpedance calculation part 204 Internal impedance control T1, T2 electrode catheter

Claims (8)

生体に装着された電極カテーテルに、心臓を刺激するための電気刺激信号を供給する刺激信号供給部と、
前記生体のインピーダンスを算出する生体インピーダンス算出部と、
前記電気刺激信号のエネルギーと、前記生体インピーダンスとに基づいて、ディスチャージ時の内部インピーダンスを制御する内部インピーダンス制御部と、
を具備する心臓電気刺激装置。
A stimulation signal supply unit for supplying an electrical stimulation signal for stimulating the heart to an electrode catheter mounted on a living body;
A bioelectrical impedance calculation unit for calculating the impedance of the biological body;
Based on the energy of the electrical stimulation signal and the bioelectrical impedance, an internal impedance control unit that controls the internal impedance during discharge,
A cardiac electrical stimulation device comprising:
前記内部インピーダンス制御部が制御する前記内部インピーダンスは、ディスチャージ時に前記生体インピーダンスと並列に接続される抵抗の抵抗値である、
請求項1に記載の心臓電気刺激装置。
The internal impedance controlled by the internal impedance control unit is a resistance value of a resistor connected in parallel with the biological impedance at the time of discharge.
The cardiac electrical stimulation apparatus according to claim 1.
前記内部インピーダンス制御部が制御する前記内部インピーダンスは、ディスチャージ時に前記生体インピーダンスと並列に接続されるコンデンサーの容量である、
請求項1に記載の心臓電気刺激装置。
The internal impedance controlled by the internal impedance control unit is a capacity of a capacitor connected in parallel with the biological impedance at the time of discharge.
The cardiac electrical stimulation apparatus according to claim 1.
前記コンデンサーは、刺激時には前記生体インピーダンスに直列に接続される電荷蓄積コンデンサーである、
請求項3に記載の心臓電気刺激装置。
The capacitor is a charge storage capacitor connected in series to the bioimpedance at the time of stimulation.
The cardiac electrical stimulation apparatus according to claim 3.
前記内部インピーダンス制御部は、前記電気刺激信号のエネルギーが大きいほど、前記内部インピーダンスを大きくする、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の心臓電気刺激装置。
The internal impedance control unit increases the internal impedance as the energy of the electrical stimulation signal increases.
The cardiac electrical stimulation apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記内部インピーダンス制御部は、前記生体インピーダンスが大きいほど、前記内部インピーダンスを大きくする、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の心臓電気刺激装置。
The internal impedance control unit increases the internal impedance as the bioimpedance increases.
The cardiac electrical stimulation device according to any one of claims 1 to 5.
前記内部インピーダンス制御部は、
前記電気刺激信号のエネルギーと、前記生体インピーダンスとを読み出しアドレスとして、前記制御する前記内部インピーダンスを選択するテーブルを有する、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の心臓電気刺激装置。
The internal impedance controller is
Having a table for selecting the internal impedance to be controlled, with the energy of the electrical stimulation signal and the bioelectrical impedance as read addresses;
The cardiac electrical stimulation device according to any one of claims 1 to 6.
心臓電気刺激装置によって行われる心臓刺激方法であって、
生体に装着された電極カテーテルに、心臓を刺激するための電気刺激信号を供給するステップと、
前記生体のインピーダンスを算出するステップと、
供給した前記電気刺激信号のエネルギーと、算出した前記生体インピーダンスとに基づいて、ディスチャージ時の内部インピーダンスを制御するステップと、
を含む心臓刺激方法。

A cardiac stimulation method performed by a cardiac electrical stimulation device,
Supplying an electrical stimulation signal for stimulating the heart to an electrode catheter mounted on a living body;
Calculating the impedance of the living body;
Controlling internal impedance at the time of discharge based on the energy of the supplied electrical stimulation signal and the calculated bioelectrical impedance;
A cardiac stimulation method comprising:

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04197367A (en) * 1990-11-29 1992-07-16 Nippon Zeon Co Ltd Pacemaker
US5285780A (en) * 1990-11-29 1994-02-15 Nippon Zeon Co., Ltd. Pacemaker with improved pulse detection
JPH09173475A (en) * 1995-12-25 1997-07-08 Kaajiopeeshingu Res Lab:Kk Heart pacemaker
US5843136A (en) * 1997-11-24 1998-12-01 Cardiac Pacemakers, Inc. Pacing output circuitry for automatic capture threshold detection in cardiac pacing systems
JP2002516732A (en) * 1998-06-02 2002-06-11 カーディアック ペースメーカーズ,インコーポレイテッド Pacing output coupling capacitors for automatic capture threshold detection in cardiac pacing systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04197367A (en) * 1990-11-29 1992-07-16 Nippon Zeon Co Ltd Pacemaker
US5285780A (en) * 1990-11-29 1994-02-15 Nippon Zeon Co., Ltd. Pacemaker with improved pulse detection
JPH09173475A (en) * 1995-12-25 1997-07-08 Kaajiopeeshingu Res Lab:Kk Heart pacemaker
US5843136A (en) * 1997-11-24 1998-12-01 Cardiac Pacemakers, Inc. Pacing output circuitry for automatic capture threshold detection in cardiac pacing systems
JP2002516732A (en) * 1998-06-02 2002-06-11 カーディアック ペースメーカーズ,インコーポレイテッド Pacing output coupling capacitors for automatic capture threshold detection in cardiac pacing systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021028699A1 (en) * 2019-08-15 2021-02-18 Imperial College Innovations Ltd. Electrophysiological catheter systems

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