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WO2021251033A1 - 心腔内除細動用電気装置、心腔内除細動カテーテルシステムおよび心腔内除細動用電気装置の点検方法 - Google Patents

心腔内除細動用電気装置、心腔内除細動カテーテルシステムおよび心腔内除細動用電気装置の点検方法 Download PDF

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Publication number
WO2021251033A1
WO2021251033A1 PCT/JP2021/017441 JP2021017441W WO2021251033A1 WO 2021251033 A1 WO2021251033 A1 WO 2021251033A1 JP 2021017441 W JP2021017441 W JP 2021017441W WO 2021251033 A1 WO2021251033 A1 WO 2021251033A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
capacitor
discharge
resistance
voltage
energy
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/017441
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慎一郎 坂本
崇亘 ▲濱▼淵
Original Assignee
株式会社カネカ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社カネカ filed Critical 株式会社カネカ
Priority to JP2022530062A priority Critical patent/JPWO2021251033A1/ja
Priority to CN202180040521.8A priority patent/CN115697473A/zh
Publication of WO2021251033A1 publication Critical patent/WO2021251033A1/ja

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39Heart defibrillators

Definitions

  • the present invention relates to an electrical device used for defibrillation in the heart cavity, an intracardiac defibrillation catheter system equipped with the electrical device, and the operation of the electrical device prior to defibrillation to a living body. How to check for problems.
  • defibrillation is performed to restore the rhythm of the heart to normal by applying electrical stimulation.
  • a voltage waveform with lower energy than an extracorporeal defibrillator can be used, and intracardiac defibrillation can reduce the burden on the patient.
  • Defibrillators can be mentioned. When using a defibrillator, it is supposed to carry out an inspection to confirm whether it operates normally and whether energy can be appropriately applied to a load resistance of 50 ⁇ simulating a human body, for example.
  • Patent Document 1 discloses a defibrillator equipped with an automatic self-test system.
  • the defibrillator has a high voltage transfer system that includes a capacitor to monitor the voltage and current of the capacitor as it discharges.
  • Patent Document 2 states that the power supply operates normally by setting the intracardiac defibrillation catheter system in the test mode, or that a predetermined energy is applied when the defibrillation catheter is connected to the built-in resistor. It is disclosed to confirm whether it can be done.
  • Patent Document 3 discloses that an electric pulse is applied to an internal resistance at the time of maintenance of an electric stimulator or a defibrillator, and the applied energy is calculated and displayed from the terminal voltage of the capacitor before and after the application.
  • Patent Document 1 According to the defibrillator of Patent Document 1, it is possible to confirm whether the overcurrent detection function and the overvoltage detection function operate properly, but it is necessary to confirm whether the energy applied to the load resistance is appropriate. Is not intended. Further, Patent Document 2 does not disclose a specific method for confirming whether or not an intracardiac defibrillation catheter system can apply a predetermined energy. In the inspection of the defibrillator, the specified energy may be continuously discharged to the load resistance multiple times. However, when the defibrillator of Patent Document 3 is continuously discharged to the internal resistance simulating the human heart, the internal resistance may overheat and be damaged.
  • the present invention presents an electrical device for cardioversion, an intracardiac defibrillation catheter system, and a heart, which can calculate the discharge energy applied to a living body during defibrillation while suppressing the heat generation of load resistance. It is an object of the present invention to provide a method for inspecting an electric device for defibrillation in a cavity.
  • One embodiment of the electric device for intracardiac defibrillation of the present invention that has achieved the above object is; with a capacitor that stores electric charge;; electrically connected to the capacitor, a discharge current from the capacitor flows, and a resistance value.
  • a load resistance R b higher than 50 ⁇ ; with a measuring unit that is electrically connected to the capacitor and acquires the voltage of the capacitor; after the capacitor with a predetermined charge is discharged to the load resistance R b.
  • the discharge that occurs when the capacitor in which a predetermined charge is stored has a resistance value lower than the load resistance R b and is discharged to a predetermined simulated resistance R a that simulates the human heart.
  • the estimation unit calculates an electrostatic capacitance C of the capacitor by the following formula (1), the first after a predetermined time T a from the start of the discharge capacitor for artificial resistance R a by the following formula (2) calculating the voltage V a of the capacitor, it is preferable to calculate the discharge energy E s when the capacitor has a first predetermined time T a discharge in the artificial resistance R a by the following formula (3).
  • r is a loss resistance existing in the electric device for intracardiac defibrillation other than the load resistance R b
  • e is the Napier number.
  • the estimation unit calculates an electrostatic capacitance C of the capacitor by the following formula (1), it is preferable to calculate the discharge energy E s by the following equation (4).
  • r is a loss resistance existing in the electric device for intracardiac defibrillation other than the load resistance R b
  • e is the Napier number.
  • the above-mentioned electric device for intracardiac defibrillation is connected to a capacitor and a measuring unit, and is connected to a control unit that controls charging and discharging of the capacitor; and is connected to a control unit, and is connected to a load resistance R b from a user. It further has an input receiving unit that accepts an input operation for setting the set energy E 0 to be applied; and a warning unit that issues a warning to the user; the control unit has the set energy input by the input receiving unit.
  • the reference energy E 1 in a predetermined range determined based on E 0 is compared with the discharge energy E s ; the warning unit issues a warning when the discharge energy E s is lower than the reference energy E 1. Is preferable.
  • the center lumen defibrillation electric device is connected to the capacitor, and a power supply unit for generating the applied voltage; than the load resistance R b is connected to the capacitor in the power supply unit side, applied to the load resistor R b It is preferable to have a discharge resistor R c for discharging the residual energy of the subsequent capacitor.
  • the measuring unit measures the voltage V c of the capacitor after a third predetermined time T c from the start of discharging the capacitor with respect to the load resistance R b and the discharge resistance R c, and is an estimation unit. Calculates the discharge energy Er when the capacitor discharges T c for a third predetermined time with respect to the load resistance R b and the discharge resistance R c according to the following equation (5), and discharge energy E s and discharge energy E. It is preferable to compare with r.
  • the measuring unit measures the voltage V c of the capacitor after a third predetermined time T c from the start of discharging the capacitor with respect to the load resistance R b and the discharge resistance R c
  • the estimation unit measures the voltage V c of the capacitor.
  • the resistance value of the discharge resistance R c is equal to or higher than the resistance value of the simulated resistance R a.
  • the resistance value of the load resistance R b is equal to the resistance value of the discharge resistance R c.
  • the calculation of the discharge energy by the estimation unit is automatically performed within 30 minutes after the main power of the electric device for intracardiac defibrillation is turned on.
  • the present invention also provides an intracardiac defibrillation catheter system.
  • the intracardiac defibrillation catheter system according to an embodiment of the present invention is a catheter that is inserted into the heart chamber and has a distal end and a proximal end, and has a plurality of electrodes on the distal side thereof. It comprises a catheter provided; the above-mentioned electrical device for intracardiac defibrillation that applies a voltage to a plurality of electrodes;
  • the present invention also provides a method for inspecting an electrical device for intracardiac defibrillation.
  • the method of inspecting the electric device for intracardiac defibrillation according to one embodiment of the present invention is: a step of charging a capacitor; and a load resistance R b electrically connected to the capacitor and having a resistance value higher than 50 ⁇ .
  • the main point is that the step of calculating the discharge energy generated if the capacitor is discharged and the process of calculating the discharge energy; are performed in order before the defibrillation of the patient.
  • the inspection method of the intracardiac defibrillation electric device it is estimated that it occurs if the simulated resistance R a is discharged by using the value of the voltage of the capacitor after the load resistance R b is discharged. Calculate the discharge energy.
  • the load resistance R b Since the load resistance R b has a higher resistance value than the simulated resistance R a simulating the human heart, the load resistance R b is even if a predetermined energy is continuously discharged to the load resistance R b a plurality of times. It is possible to suppress the heat generation of the load resistor R b , and the risk of damage due to overheating of the load resistor R b can also be reduced. In addition, by performing the above steps in order before defibrillation for the patient, it is possible to prevent omission of inspection and safely use the electric device for cardioversion in the heart chamber.
  • the capacitor is charged in a state where the intracardiac defibrillation electric device, the intracardiac defibrillation catheter, and the electrocardiograph are not electrically connected. It is preferable to perform a step, a step of discharging the capacitor, a step of acquiring the voltage of the capacitor, and a step of calculating the discharge energy.
  • the value of the voltage of the capacitor after discharging with respect to the load resistance R b. is used to calculate the discharge energy that is estimated to occur if the discharge in the artificial resistance R a. Since the load resistance R b has a higher resistance value than the simulated resistance R a simulating the human heart, the load resistance R b is even if a predetermined energy is continuously discharged to the load resistance R b a plurality of times.
  • the block diagram of the electric apparatus for intracardiac defibrillation which concerns on one Embodiment of this invention is shown. It represents a graph showing the calculation method of the discharge energy E s using intracardiac defibrillation electric device shown in FIG.
  • the schematic diagram of the intracardiac defibrillation catheter system which concerns on one Embodiment of this invention is shown.
  • One embodiment of the electric device for intracardiac defibrillation of the present invention is a capacitor that stores electric charge; a load resistance that is electrically connected to the capacitor, a discharge current from the capacitor is passed, and a resistance value is higher than 50 ⁇ .
  • R b With R b ; a measuring unit that is electrically connected to the capacitor and acquires the voltage of the capacitor; using the voltage value of the capacitor after the capacitor with a predetermined charge is discharged with respect to the load resistance R b.
  • the estimation unit calculates the discharge energy generated if the capacitor in which the predetermined charge is stored has a lower resistance value than the load resistance R b and is discharged to the predetermined simulated resistance R a that simulates the human heart.
  • the electric device for defibrillation in the heart chamber is connected to a defibrillation catheter inserted into the heart chamber, and a voltage is applied to a plurality of electrodes provided in the defibrillation catheter.
  • the electric device for intracardiac defibrillation may be simply referred to as an “electric device”.
  • the unit of voltage is V
  • the unit of each resistance is ⁇
  • the unit of capacitance C of the capacitor is F
  • the unit of each energy J
  • the unit of time is seconds.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an electric device according to an embodiment of the present invention.
  • the electric device 1 has a capacitor 2, a measuring unit 3, a load resistance R b , and an estimation unit 5.
  • the capacitor 2 is an element that charges an applied voltage for defibrillation and stores an electric charge. By operating the input receiving unit 9 described later, it is possible to control the charging of the capacitor 2 to be started.
  • the power supply unit 8 is electrically connected to the capacitor 2 for charging the capacitor 2. As shown in FIG. 1, the capacitor 2 and the power supply unit 8 may be connected via a switch.
  • the power supply unit 8 can include a power supply, a booster circuit for boosting a DC voltage, and a charging circuit. At least a part of these may be provided outside the power supply unit 8. Further, the power supply unit 8 may be provided outside the arithmetic processing control unit 4 as shown in FIG. 1, or may be provided inside the arithmetic processing control unit 4.
  • the electric device 1 is provided with an input receiving unit 9 that receives an input operation such as charging of the capacitor 2 from the user.
  • the input receiving unit 9 can include input means such as a button switch, a lever, and a touch panel. Even if the input receiving unit 9 accepts input operations such as starting and stopping the electric device 1, setting the application start voltage and applied energy amount to the load resistance R b , charging and discharging the capacitor 2, and selecting the electrode to be applied. good.
  • the input receiving unit 9 is connected to the arithmetic processing control unit 4. Further, it is preferable that the arithmetic processing control unit 4 controls the opening / closing operation of the switch between the power supply unit 8 and the capacitor 2. As a result, the input signal from the input receiving unit 9 is transmitted to the power supply unit 8 via the arithmetic processing control unit 4. Although not shown, the input receiving unit 9 may be connected to the power supply unit 8. As a result, an electric signal is transmitted from the input reception unit 9 to the power supply unit 8 in response to the operation of the input reception unit 9.
  • the measuring unit 3 is electrically connected to the capacitor 2 and acquires the voltage of the capacitor 2. As a result, the electrical continuity between the capacitor 2 and the measuring unit 3 is ensured.
  • the measuring unit 3 is connected in parallel to the capacitor 2.
  • the measuring unit 3 includes a voltage detection circuit.
  • the voltage detection circuit can include a resistance circuit including a plurality of resistors, an analog-to-digital converter, an amplifier for amplifying an electric signal, a filter for noise reduction, and the like.
  • the measuring unit 3 may calculate the residual energy of the capacitor 2 by using the voltage after discharging of the capacitor 2 after being applied to the load resistor R b.
  • the load resistance R b is an element provided for applying energy when inspecting the electric device 1.
  • the load resistance R b is electrically connected to the capacitor 2, the discharge current from the capacitor 2 is passed through, and the resistance value is higher than 50 ⁇ .
  • a fixed resistor having a constant resistance value or a variable resistor having a variable resistance value can be used.
  • a chip resistor may be used as the load resistance R b.
  • the resistance value of the load resistance R b may be more than 50 ⁇ , and may be, for example, 60 ⁇ or more, 80 ⁇ or more, 100 ⁇ or more, or 300 ⁇ or less, 200 ⁇ or less, 150 ⁇ or less.
  • the resistance value of the human heart is about 50 ⁇ .
  • the load resistance internal resistance
  • the load resistance may overheat and be damaged. Therefore, in the present invention, a load resistor R b having a resistance value of more than 50 ⁇ is adopted in order to suppress heat generation of the load resistor.
  • the estimation unit 5 uses the value of the voltage of the capacitor 2 after the capacitor 2 in which the predetermined charge is stored discharges with respect to the load resistance R b , and the capacitor 2 in which the predetermined charge is stored is larger than the load resistance R b. resistance to calculate the discharge energy generated if discharged into a predetermined artificial resistance R a simulating the human heart low.
  • the value of the voltage of the capacitor 2 after discharging with respect to the load resistance R b is used to calculate the discharge energy estimated to be generated if the simulated resistance R a is discharged.
  • the load resistance R b Since the load resistance R b has a higher resistance value than the simulated resistance R a simulating the human heart, the load resistance R b is even if a predetermined energy is continuously discharged to the load resistance R b a plurality of times. It is possible to suppress the heat generation of the load resistor R b , and the risk of damage due to overheating of the load resistor R b can also be reduced.
  • the resistance value of the simulated resistor R a is preferably 50 ⁇ .
  • the calculation of the discharge energy by the estimation unit 5 is preferably performed automatically within 30 minutes after the main power of the electric device 1 is turned on, more preferably within 15 minutes, and automatically within 5 minutes. It is even more preferred to be done.
  • the main power supply of the electric device 1 may be automatically turned on at a preset time, and the discharge energy may be calculated by the estimation unit 5.
  • the set time at which the main power is turned on can be set to a time when the electric device 1 is not used, for example, at night.
  • Figure 2 represents a graph showing the calculation method of discharge energy E s using the electric device 1 shown in FIG.
  • the solid line in FIG. 2 shows the voltage waveform of the capacitor 2 when the load resistance R b is 150 ⁇
  • the broken line shows the voltage waveform of the capacitor 2 when the simulated resistance R a is 50 ⁇
  • the one-point chain line shows the discharge resistance R c described later.
  • the voltage waveform of the capacitor 2 when is 220 ⁇ is shown.
  • the first predetermined time T a represents the time from the start of discharging to the simulated resistance R a until the discharge completion time T a1
  • the second predetermined time T b complete discharge from the discharge start to the load resistor R b time T b1 indicates the time to, when the third predetermined time T c from the start of the discharge to the load resistor R b, and discharged by switching the discharge resistor R c after only discharging the first predetermined time T a to the load resistor R b
  • the time until the discharge completion time T c1 is shown.
  • V a is the virtual voltage value of the capacitor 2 at the time T a1 when the discharge to the simulated resistor R a is completed
  • V b is the voltage value of the capacitor 2 at the time T b1 when the discharge to the load resistor R b is completed
  • V c is the voltage value of the capacitor 2 at the load resistor R b to the first predetermined time T a time only by switching the discharge resistor R c after discharge its discharge complete T c1.
  • the measuring unit 3 acquires and estimates the voltage V 0 of the capacitor 2 before the start of discharging the capacitor 2 with respect to the load resistance R b and the voltage V ab of the capacitor 2 after the first predetermined time Ta after the start of discharging the capacitor 2.
  • part 5 calculates the electrostatic capacitance C of the capacitor 2 by the following equation (1), the following equation (2) from the start of the discharge capacitor 2 for artificial resistance R a of the capacitor 2 after a first predetermined time T a calculates a voltage V a, it is preferable to calculate the discharge energy E s when the capacitor 2 has a first predetermined time T a discharge in the artificial resistance R a by the following formula (3). Discharge energy E s 2 are indicated by hatching. When calculating the discharge energy E s in the electric device 1 Equation (3), and with the current of the capacitance C of the capacitor 2 which is calculated by the equation (1). Therefore, it is possible to also calculate the actual discharge energy E s as the capacitance C was reduced by aging the capacitor 2.
  • r is a loss resistance existing in the electric device 1 other than the load resistance R b
  • e is the Napier number.
  • the value of the applied energy (for example, 10J, 20J, 30J) that may be used in the application by the electric device 1 and the performance of the electric device 1 can be arbitrarily set. and a V 0, using an electrostatic capacitance C of the capacitor 2, it is possible to estimate whether it is to be discharged until the voltage V a of the capacitor 2 reaches any value.
  • the use or on the electric device 1 design, the voltage V 0 and V a suitable capacitor 2, and the first predetermined time T a, the applied energy values that may be used in applying by the electric device 1 It is possible to obtain a discharge curve showing the relationship with. It is preferable that such a discharge curve is provided in the electric device 1.
  • the voltage V 0 of the capacitor 2 may be the voltage of the capacitor 2 at the start of discharge of the capacitor 2 with respect to the load resistance R b.
  • the above method may calculate the discharge energy E s in a different way than.
  • the measuring unit 3 acquires the voltage V 0 of the capacitor 2 before the start of discharging the capacitor 2 with respect to the load resistance R b and the voltage V ab of the capacitor 2 after the first predetermined time Ta after the start of discharging the capacitor 2.
  • the estimating unit 5 calculates an electrostatic capacitance C of the capacitor 2 by the following equation (1), it is preferable to calculate the discharge energy E s by the following equation (4).
  • the measuring unit 3 acquires the voltage V 0 of the capacitor 2 before the start of discharging the capacitor 2 with respect to the load resistance R b and the voltage V ab of the capacitor 2 after the first predetermined time Ta after the start of discharging the capacitor 2.
  • the estimating unit 5 calculates an electrostatic capacitance C of the capacitor 2 by the following equation (1), it is preferable to calculate the discharge energy E s by the following equation (4).
  • the discharge energy E s in this way, when calculating the discharge energy E s in
  • r is a loss resistance existing in the electric device 1 other than the load resistance R b
  • e is a Napier number.
  • the electric device 1 discharges energy E s may issue a warning when less than a predetermined energy.
  • the electric device 1 is connected to a capacitor 2 and a measuring unit 3 and is connected to a control unit 6 that controls charging and discharging of the capacitor 2; and is connected to a control unit 6 and is connected to a load resistance R b from a user. It may further have an input receiving unit 9 for receiving an input operation for setting the setting energy E 0 to be applied; and a warning unit 13 for issuing a warning to the user.
  • the control unit 6 compares the reference energy E 1 in a predetermined range determined based on the set energy E 0 input by the input reception unit 9 with the discharge energy E s; the warning unit 13 compares the reference energy E s.
  • the reference energy E 1 is preferably within ⁇ 15% or ⁇ 3J, whichever is greater than the set energy E 0.
  • control unit 6 it is preferable to set the application start voltage and the application time to the load resistor R b. Further, in the control unit 6, it is preferable to set the application start voltage to the load resistor R b by using the set energy E 0 input by the input reception unit 9.
  • warning unit 13 a display, a warning light, or a speaker provided in the electric device 1 can be used. Further, as the warning unit 13, a display such as a personal computer, a tablet or a smartphone, a speaker, an earphone or the like can be used.
  • the warning unit 13 issues a warning includes a mode in which the warning unit 13 emits a sound, light, a still image, a moving image, or the like.
  • the warning unit 13 may issue a warning when the residual energy of the capacitor 2 is larger than the first predetermined value. This makes it possible to confirm whether or not the battery is discharged at a value smaller than the set energy E 0 input by the input receiving unit 9.
  • the warning unit 13 may issue a warning when the residual energy of the capacitor 2 is smaller than the second predetermined value. This makes it possible to confirm whether or not the battery is discharged with the set energy E 0 or more input by the input receiving unit 9.
  • the second predetermined value can be set to a value smaller than the first predetermined value.
  • the comparison between the residual energy of the capacitor 2 and the first predetermined value or the second predetermined value can be performed by a comparison unit (not shown) or a control unit 6 preferably provided in the arithmetic processing control unit 4.
  • the first predetermined value and the second predetermined value may be set in advance in the comparison unit or stored in a memory (not shown) in the arithmetic processing control unit 4, and may be stored in a memory (not shown) in the arithmetic processing control unit 4, and may be stored in the electric device 1 by a recording medium or the like. May be supplied to.
  • the first predetermined value and the second predetermined value may be stored in the same or different memories or comparison units.
  • the discharge energy of the capacitor 2 As shown in FIG. 1, in the electric device 1, the discharge energy of the capacitor 2, the voltage applied to the load resistance R b , the applied time, the applied energy, the discharge start time, the discharge end time, the voltage before the discharge of the capacitor 2, and the voltage after the discharge are discharged. It may have a recording unit 14 for recording a voltage, an electrocardiographic waveform, and the like. This allows the user to refer to past inspection records and the like.
  • the discharge energy of the capacitor 2, the voltage applied to the load resistance R b , the applied time, the applied energy, the discharge start time, the discharge end time, the voltage before the discharge of the capacitor 2, and the voltage after the discharge are discharged.
  • It may have a display unit 15 for displaying a voltage, an electrocardiographic waveform, and the like.
  • a display, a warning light, or a speaker provided in the electric device 1 can be used.
  • a display such as a personal computer, a tablet, or a smartphone can be used.
  • the display unit 15 may also serve as the warning unit 13.
  • the electric device 1 may be connected to the control unit 6 and the load resistance R b , and may have an impedance measuring unit for measuring the impedance of the load resistance R b. In that case, it is preferable to set the application time to the load resistance R b by using the impedance value measured by the impedance measuring unit. As a result, the energy applied to the load resistor R b can be appropriately set.
  • Electrical apparatus 1 further; it is connected to the capacitor 2, a power unit 8 for generating the applied voltage; is connected to the capacitor 2 in the power supply unit 8 side than the load resistor R b, after the application to the load resistor R b It is preferable to have a discharge resistor R c for discharging the residual energy of the capacitor 2. Since the residual energy of the capacitor 2 can be discharged to the discharge resistor R c , it is possible to prevent the load resistance R b from being applied with more energy than expected.
  • the measuring unit 3 measures the voltage V c of the capacitor 2 after a third predetermined time T c from the start of discharging the capacitor 2 with respect to the load resistance R b and the discharge resistance R c
  • the estimation unit 5 measures the voltage V c of the capacitor 2 with respect to the following equation (5).
  • the capacitor 2 calculates discharge energy E r when the third predetermined time T c discharge to the load resistor R b and discharge resistor R c, compares the discharge energy E s and discharge energy E r Is preferable. By comparing the discharge energy E s discharge energy E r, you can grasp the likelihood of the estimated discharge energy E s.
  • the measuring unit 3 measures the voltage V c of the capacitor 2 after a third predetermined time T c from the start of discharging the capacitor 2 with respect to the load resistance R b and the discharge resistance R c , and the estimation unit 5 uses the following equation.
  • the discharge energy Er when the capacitor 2 discharges T c for a third predetermined time with respect to the load resistance R b and the discharge resistance R c is calculated, and the discharge energy E s and the discharge energy Er are compared. It is preferable to do so.
  • the resistance value of the discharge resistance R c is equal to or higher than the resistance value of the simulated resistance R a.
  • the capacitor 2 is discharged from the start to the end. so that at all times keeps discharge resistor having a resistance value higher than artificial resistance R a. Therefore, artificial resistance R a can only be made longer discharge time than the case of discharging with respect, it is possible to reduce heat generation resistor per unit time.
  • the resistance value of the discharge resistance R c is preferably 100 ⁇ or more, more preferably 200 ⁇ or more, and further preferably 300 ⁇ or more.
  • the resistance value of the discharge resistance R c is preferably 1000 ⁇ or less, more preferably 800 ⁇ or less, and further preferably 600 ⁇ or less.
  • the resistance value of the load resistance R b is preferably equal to the resistance value of the discharge resistance R c.
  • the resistance value of the load resistance R b may be different from the resistance value of the discharge resistance R c.
  • the time from when the capacitor voltage reaches V b to V c , that is, the time from when the discharge target switches from the load resistance R b to the discharge resistance R c to the end of application is the discharge time (T) required for the load resistance R b.
  • b- T a ) extends in proportion to the magnitude of the resistance value.
  • the electric device 1 in FIG. 1 has a waveform generation unit 10.
  • the waveform generation unit 10 generates an energization waveform.
  • the energization waveform may be biphasic in which the polarity is reversed in the middle, or may be monophasic in which the polarity is constant, but it is said that biphasic can be stimulated with less energy. Therefore, it is preferable.
  • the energizing energy applied to the living body can be set to, for example, 1 J or more and 30 J or less.
  • the electric device 1 in FIG. 1 has an electrocardiographic waveform input unit 12.
  • the information of the electrocardiogram waveform output from the electrocardiograph 35 is input internally from the electrocardiogram waveform input unit 12 via a conducting wire or the like.
  • the electrocardiographic waveform input unit 12 is connected to the body surface electrode 24 described later, it is preferable that the electrocardiographic waveform input unit 12 can withstand a discharge of 5 kV input via a resistor of 50 ⁇ .
  • a permission signal generation unit (not shown) preferably provided in the arithmetic processing control unit 4 turns on various switches in the electric device 1. It can be controlled to generate an authorization signal. By turning on the switch, the electrodes of the catheter, which will be described later, can be energized.
  • the electrocardiographic waveform is preferably a waveform obtained by the second lead, which makes it easy to detect an event presumed to be an R wave.
  • the electrocardiographic waveform is not limited to the second lead, and may be obtained by other leads depending on the direction of the patient's heart.
  • the electrocardiographic waveforms are V1 lead, V2 lead, V3 lead, V4 lead, V5 lead, V6 lead, I lead, II lead, III lead, aVR lead, aVL. It may be a waveform obtained by induction or aVF induction.
  • the electrocardiographic waveform may be an average waveform of two or more leads, an average waveform of three or more leads, or an average waveform of 12 leads.
  • At least one of the functions of the electric device for example, measurement unit 3, arithmetic processing control unit 4, estimation unit 5, control unit 6, power supply unit 8, waveform generation unit 10, electrocardiographic waveform input unit 12, permission signal.
  • Functions such as a generator and a memory may be realized by hardware or software.
  • the hardware includes logic circuits formed in integrated circuits such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the electric device 1 is at least one of a measurement unit 3, an arithmetic processing control unit 4, an estimation unit 5, a control unit 6, a power supply unit 8, a waveform generation unit 10, an electrocardiographic waveform input unit 12, a permission signal generation unit, and a memory. It may be equipped with a computer that executes the instructions of a program that is software for realizing the two functions.
  • the computer preferably includes a processor and a computer-readable recording medium that stores the above program.
  • the above functions are realized by the processor executing a program stored in a computer-readable recording medium.
  • a processor a CPU (Central Processing Unit) can be used.
  • a recording medium a ROM (Read Only Memory) or the like can be used.
  • the recording medium may include a RAM (RandomAccessMemory).
  • the program may be supplied to the computer via any transmission medium capable of transmitting the program. Examples of the transmission medium include a communication network and a communication line.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of an intracardiac defibrillation catheter system according to an embodiment of the present invention.
  • the intracardiac defibrillation catheter system 40 is a catheter that is inserted into the heart cavity and has a distal end and a proximal end with a plurality of electrodes on the distal side thereof. It is provided with a catheter 20 provided; and the above-mentioned electric device 1 for applying a voltage to a plurality of electrodes;
  • the intracardiac defibrillation catheter system 40 may be simply referred to as a system 40.
  • the proximal side of the catheter 20 refers to the hand side of the operator (operator) with respect to the extending direction of the catheter 20, and the direction opposite to the distal side to the proximal side (that is, the direction toward the treatment target side). Point to. Further, the proximal portion of the catheter 20 refers to the user's hand side half with respect to the extending direction of the catheter 20, and the distal portion of the catheter 20 is a portion other than the proximal portion (that is, the treatment of the catheter 20). Refers to the target side half).
  • the catheter 20 and the electric device 1 are connected by the first conductor line 31, and the electric device 1 and the electrocardiograph 35 are connected by the second conductor wire 32.
  • the intracardiac potential information transmitted from the catheter 20 is input to the electrocardiograph 35 through the electric device 1 via the second conducting wire 32 and the like.
  • the electrocardiographic information obtained from the body surface electrode 24, which will be described later, is transmitted to the electrocardiograph 35, and the electrocardiogram waveform information output from the electrocardiograph 35 transmits the third lead wire 33 and the like. It is preferably input to the inside of the electric device 1 from the electrocardiographic waveform input unit 12 via the electrocardiographic waveform input unit 12.
  • the catheter 20 examples include a resin tube formed in a cylindrical shape. As shown in FIG. 3, the catheter 20 includes a first electrode group having a plurality of first electrodes 21 and a second electrode group arranged proximally to the first electrode group and having a plurality of second electrodes 22. It is preferable to have. It is more preferable that the first electrode group is arranged at a position corresponding to the coronary sinus and the second electrode group is arranged at a position corresponding to the right atrium. Further, the catheter 20 may have a third electrode group arranged proximal to the second electrode group and having a plurality of third electrodes 23 for measuring the intracardiac potential.
  • the third electrode group can be arranged at a position corresponding to, for example, the ascending aorta. It is preferable that the third electrode group is not connected to the power supply unit 8. This makes it easier to use the third electrode group as a dedicated electrode for measuring the intracardiac potential.
  • Each electrode group preferably exists in a region of half or more of the outer circumference of the resin tube, and more preferably formed in a ring shape. By forming the electrodes in this way, the contact area with the heart is increased, so that it becomes easy to measure the intracardiac potential and apply electrical stimulation.
  • Each electrode group may contain a conductive material such as platinum or stainless steel, but in order to make it easier to grasp the position of the electrode under fluoroscopy, it contains an X-ray opaque material such as platinum. It is preferable to have.
  • the electrical device 1 of FIG. 1 is provided with a patient connection portion 11 having a first connection portion connected to a plurality of electrodes provided on the catheter 20 and a second connection portion connected to the electrocardiograph 35. ing.
  • the electric device 1 is connected to the power supply unit 8 and has a switching unit for switching between a first mode for measuring the intracardiac potential and a second mode for applying a voltage while measuring the intracardiac potential. You may be doing it.
  • the first connection unit is connected to the power supply unit 8 via the switching unit, and the first connection unit is connected to the second connection unit without the switching unit. Since the first connecting portion is connected to the second connecting portion without passing through the switching portion, the local potential at each electrode can be measured even during defibrillation.
  • the system 40 may have a body surface electrode 24 arranged on the surface of the human body.
  • the electrocardiographic information can be acquired and transmitted to the electrocardiograph 35.
  • the electrode for acquiring electrocardiographic information is not limited to the body surface electrode 24 and may be an electrode for measuring the intracardiac potential, but the body surface electrode 24 is preferable because it has excellent R wave detection sensitivity.
  • an electrode for 12 leads is preferable.
  • a tip tip 25 may be provided at the distal end of the catheter 20.
  • the tip tip 25 may have a tapered portion whose outer diameter decreases toward the distal side.
  • the tip 25 may be made of a conductive material.
  • the tip 25 may be made of a polymer material, and the hardness of the tip 25 may be lower than the hardness of the resin tube in order to protect internal tissues.
  • the operation unit 26 gripped by the user is provided on the proximal side of the catheter 20.
  • the system 40 may include an electrocardiograph 35.
  • the electrocardiograph 35 measures the intracardiac potential through various electrodes.
  • As the electrocardiograph 35 a known one can be used.
  • the present invention also provides an inspection method for the electrical device 1 for intracardiac defibrillation.
  • the inspection method of the electric device 1 for intracardiac defibrillation according to the embodiment of the present invention is: a step of charging the capacitor 2; a load resistance R electrically connected to the capacitor 2 and having a resistance value higher than 50 ⁇ . step and discharging with respect to b; a step of acquiring the voltage of the capacitor 2 after discharge; from the acquired voltage of the capacitor 2, a predetermined capacitor 2 is the resistance value than the load resistance R b is simulating the human heart lower include the features calculating a discharge energy generated if discharged into a simulated resistance R a of the in that sequentially performed before defibrillation to the patient.
  • the value of the voltage of the capacitor 2 after being discharged with respect to the load resistance R b is used, and it is generated if the electric device 1 is discharged with respect to the simulated resistance R a.
  • the load resistance R b Since the load resistance R b has a higher resistance value than the simulated resistance R a simulating the human heart, the load resistance R b is even if a predetermined energy is continuously discharged to the load resistance R b a plurality of times. It is possible to suppress the heat generation of the load resistor R b , and the risk of damage due to overheating of the load resistor R b can also be reduced. Further, by performing the above steps in order before defibrillation for the patient, inspection omission can be prevented, and the intracardiac defibrillation electric device 1 can be safely used.
  • the capacitor 2 is in a state where the intracardiac defibrillation electric device 1, the intracardiac defibrillation catheter, and the electrocardiograph are not electrically connected. It is preferable to perform a step of charging the capacitor 2, a step of discharging the capacitor 2, a step of acquiring the voltage of the capacitor 2, and a step of calculating the discharge energy. Since the process of charging and discharging the capacitor 2 without electrically connecting the electric device 1 for cardioversion, the cardioversion catheter, and the electrocardiograph is included, the human body is erroneously inspected. It is possible to suppress the application to.
  • the electric device 1 for defibrillation in the heart and the electrocardiograph are electrically connected, and the electric device 1 for defibrillation in the heart and the catheter for defibrillation in the heart are not electrically connected. Then, a step of charging the capacitor 2, a step of discharging the capacitor 2, a step of acquiring the voltage of the capacitor 2, and a step of calculating the discharge energy may be performed. At least, since the electric device 1 for defibrillation in the heart chamber and the defibrillation catheter are not electrically connected, it is possible to prevent erroneous application to the human body at the time of inspection.

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Abstract

電荷を蓄積するコンデンサ(2)と;コンデンサ(2)に電気的に接続され、コンデンサ(2)からの放電電流が流され、抵抗値が50Ωよりも高い負荷抵抗Rと;コンデンサ(2)に電気的に接続されており、コンデンサ(2)の電圧を取得する測定部(3)と;所定電荷が蓄積されたコンデンサ(2)が負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサ(2)の電圧の値を用いて、所定電荷が蓄積されたコンデンサ(2)が負荷抵抗Rよりも抵抗値が低く人体の心臓を模擬した所定の模擬抵抗Rに対して放電していれば発生する放電エネルギーを算出する推定部(5)と;を有する心腔内除細動用電気装置(1)。

Description

心腔内除細動用電気装置、心腔内除細動カテーテルシステムおよび心腔内除細動用電気装置の点検方法
 本発明は、心腔内での除細動に用いられる電気装置と、当該電気装置を備えた心腔内除細動カテーテルシステムと、生体への除細動の前に当該電気装置の動作に問題がないかを点検する方法に関する。
 心房細動や心室細動等の不整脈の治療では、電気的刺激を付与することで心臓のリズムを正常に戻す除細動が行われる。除細動を行うための装置としては、体外式除細動器のほか、体外式除細動器に比べて低エネルギーの電圧波形が利用可能であり患者の負担を軽減可能な心腔内除細動器が挙げられる。除細動器の使用に当たっては正常に作動するか、例えば人体を模擬した50Ωの負荷抵抗に対して適切にエネルギーを印加することができるかを確認するための点検を行うこととされている。
 特許文献1には自動自己試験システムを備えた除細動器が開示されている。除細動器はキャパシタを含む高電圧伝達システムを有し、キャパシタの放電時の電圧と電流を監視する。
 特許文献2には心腔内除細動カテーテルシステムをテストモードとすることによって電源装置が正常に作動するか、あるいは除細動カテーテルを内蔵抵抗に接続したときに所定のエネルギーを印加することができるかを確認することが開示されている。
 特許文献3には電気刺激装置または除細動器のメンテナンス時に内部抵抗に電気パルスを印加して、印加前後のコンデンサの端子電圧から印加エネルギーを算出し、表示することが開示されている。
特表平9-500798号公報 特開2010-220778号公報 特開2004-181111号公報
 特許文献1の除細動器によれば、過電流検知機能や過電圧検知機能が適正に作動するかを確認することができるが、負荷抵抗への印加エネルギーが適正であるかどうかを確認することを意図したものではない。また特許文献2には心腔内除細動カテーテルシステムが所定のエネルギーを印加できるかを確認するための具体的な方法が開示されていない。除細動器の点検では負荷抵抗に所定のエネルギーを複数回、連続して放電することがある。ところが特許文献3の除細動器の人体の心臓を模擬した内部抵抗に連続して放電した場合、内部抵抗が過熱して破損するおそれがあった。そこで、本発明は、負荷抵抗の発熱を抑制しながら除細動時に生体に印加される放電エネルギーを算出することができる心腔内除細動用電気装置、心腔内除細動カテーテルシステムおよび心腔内除細動用電気装置の点検方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成し得た本発明の心腔内除細動用電気装置の一実施態様は;電荷を蓄積するコンデンサと;コンデンサに電気的に接続され、コンデンサからの放電電流が流され、抵抗値が50Ωよりも高い負荷抵抗Rと;コンデンサに電気的に接続されており、コンデンサの電圧を取得する測定部と;所定電荷が蓄積されたコンデンサが負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサの電圧の値を用いて、所定電荷が蓄積されたコンデンサが負荷抵抗Rよりも抵抗値が低く人体の心臓を模擬した所定の模擬抵抗Rに対して放電していれば発生する放電エネルギーを算出する推定部と;を有する点に要旨を有する。上記心腔内除細動用電気装置では、負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサの電圧の値を用いて、模擬抵抗Rに対して放電していれば発生すると推定される放電エネルギーを算出する。負荷抵抗Rは人体の心臓を模擬した模擬抵抗Rよりも高い抵抗値を有しているため、負荷抵抗Rに所定のエネルギーを複数回、連続して放電しても負荷抵抗Rの発熱の抑制が可能であり、負荷抵抗Rの過熱による破損のリスクも低減できる。
 上記心腔内除細動用電気装置において、測定部は負荷抵抗Rに対するコンデンサの放電開始以前のコンデンサの電圧Vとコンデンサの放電開始から第1の所定時間T後におけるコンデンサの電圧Vabとを取得し、推定部は下記式(1)によりコンデンサの静電容量Cを算出して、下記式(2)により模擬抵抗Rに対するコンデンサの放電開始から第1の所定時間T後におけるコンデンサの電圧Vを算出し、下記式(3)によりコンデンサが模擬抵抗Rに対して第1の所定時間T放電したときの放電エネルギーEを算出することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 但し、上記式(1)~(3)中、rは負荷抵抗R以外に心腔内除細動用電気装置内に存在する損失抵抗であり、eはネイピア数である。
 上記心腔内除細動用電気装置において、測定部は負荷抵抗Rに対するコンデンサの放電開始以前のコンデンサの電圧Vとコンデンサの放電開始から第1の所定時間T後におけるコンデンサの電圧Vabとを取得し、推定部は下記式(1)によりコンデンサの静電容量Cを算出して、下記式(4)により放電エネルギーEを算出することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 但し、上記式(1)および(4)中、rは負荷抵抗R以外に心腔内除細動用電気装置内に存在する損失抵抗であり、eはネイピア数である。
 上記心腔内除細動用電気装置は;コンデンサおよび測定部に接続されており、コンデンサの充電および放電を制御する制御部と;制御部に接続されており、使用者からの負荷抵抗Rに印加する設定エネルギーEを設定する入力操作を受け付ける入力受付部と;使用者に対して警告を出す警告部と;をさらに有しており;制御部は、入力受付部で入力された設定エネルギーEに基づき定められる所定範囲の基準エネルギーEと放電エネルギーEを比較するものであり;警告部は、基準エネルギーEよりも放電エネルギーEが低下したときに警告を発するものであることが好ましい。
 上記心腔内除細動用電気装置はさらに;コンデンサに接続されており、印加電圧を発生させる電源部と;負荷抵抗Rよりも電源部側においてコンデンサに接続され、負荷抵抗Rへの印加後のコンデンサの残存エネルギーを放電する放電抵抗Rを有することが好ましい。
 上記心腔内除細動用電気装置において、測定部は、負荷抵抗Rおよび放電抵抗Rに対するコンデンサの放電開始から第3の所定時間T後におけるコンデンサの電圧Vを測定し、推定部は、下記式(5)により、コンデンサが負荷抵抗Rおよび放電抵抗Rに対して第3の所定時間T放電したときの放電エネルギーEを算出し、放電エネルギーEと放電エネルギーEとを比較することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 上記心腔内除細動用電気装置において、測定部は負荷抵抗Rおよび放電抵抗Rに対するコンデンサの放電開始から第3の所定時間T後におけるコンデンサの電圧Vを測定し、推定部は下記式(6)によりコンデンサが負荷抵抗Rおよび放電抵抗Rに対して第3の所定時間T放電したときの放電エネルギーEを算出し、放電エネルギーEと放電エネルギーEとを比較することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
 上記心腔内除細動用電気装置において、放電抵抗Rの抵抗値が模擬抵抗Rの抵抗値以上であることが好ましい。
 上記心腔内除細動用電気装置において、負荷抵抗Rの抵抗値は放電抵抗Rの抵抗値と等しいことが好ましい。
 上記心腔内除細動用電気装置において、推定部による放電エネルギーの算出は、心腔内除細動用電気装置の主電源の投入後30分以内に自動で行われることが好ましい。
 本発明は心腔内除細動カテーテルシステムも提供する。本発明の一実施形態に係る心腔内除細動カテーテルシステムは心腔内に挿入され、遠位端と近位端を有しているカテーテルであって、その遠位側に複数の電極が設けられているカテーテルと;複数の電極に電圧を印加する上記心腔内除細動用電気装置と;を備えている。
 本発明は心腔内除細動用電気装置の点検方法も提供する。本発明の一実施形態に係る心腔内除細動用電気装置の点検方法は;コンデンサを充電する工程と;コンデンサに電気的に接続され、50Ωよりも高い抵抗値を有する負荷抵抗Rに対して放電する工程と;放電後のコンデンサの電圧を取得する工程と;取得したコンデンサの電圧から、コンデンサが負荷抵抗Rよりも抵抗値が低く人体の心臓を模擬した所定の模擬抵抗Rに対して放電していれば発生する放電エネルギーを算出する工程と;を患者に対する除細動の前に順に行う点に要旨を有する。上記心腔内除細動用電気装置の点検方法では、負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサの電圧の値を用いて、模擬抵抗Rに対して放電していれば発生すると推定される放電エネルギーを算出する。負荷抵抗Rは人体の心臓を模擬した模擬抵抗Rよりも高い抵抗値を有しているため、負荷抵抗Rに所定のエネルギーを複数回、連続して放電しても負荷抵抗Rの発熱の抑制が可能であり、負荷抵抗Rの過熱による破損のリスクも低減できる。また、上記の工程を患者に対する除細動の前に順に行うことにより、点検漏れを防ぐことができ、心腔内除細動用電気装置を安全に使用することができる。
 上記心腔内除細動用電気装置の点検方法では、心腔内除細動用電気装置と心腔内除細動カテーテルと心電計とを電気的に接続していない状態で、コンデンサを充電する工程、コンデンサを放電する工程、コンデンサの電圧を取得する工程および放電エネルギーを算出する工程を行うことが好ましい。
 上記心腔内除細動用電気装置、上記心腔内除細動カテーテルシステムおよび上記心腔内除細動用電気装置の点検方法では、負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサの電圧の値を用いて、模擬抵抗Rに対して放電していれば発生すると推定される放電エネルギーを算出する。負荷抵抗Rは人体の心臓を模擬した模擬抵抗Rよりも高い抵抗値を有しているため、負荷抵抗Rに所定のエネルギーを複数回、連続して放電しても負荷抵抗Rの発熱の抑制が可能であり、負荷抵抗Rの過熱による破損のリスクも低減できる。また、上記点検方法によれば点検漏れを防ぐことができ、除細動用電気装置を安全に使用することができる。
本発明の一実施形態に係る心腔内除細動用電気装置のブロック図を表す。 図1に示した心腔内除細動用電気装置を用いた放電エネルギーEの算出方法を示すグラフを表す。 本発明の一実施形態に係る心腔内除細動カテーテルシステムの模式図を表す。
 以下、下記実施の形態に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施の形態によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、各図面において、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、明細書や他の図面を参照するものとする。また、図面における種々部材の寸法は、本発明の特徴の理解に資することを優先しているため、実際の寸法とは異なる場合がある。
 本発明の心腔内除細動用電気装置の一実施態様は;電荷を蓄積するコンデンサと;コンデンサに電気的に接続され、コンデンサからの放電電流が流され、抵抗値が50Ωよりも高い負荷抵抗Rと;コンデンサに電気的に接続されており、コンデンサの電圧を取得する測定部と;所定電荷が蓄積されたコンデンサが負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサの電圧の値を用いて、所定電荷が蓄積されたコンデンサが負荷抵抗Rよりも抵抗値が低く人体の心臓を模擬した所定の模擬抵抗Rに対して放電していれば発生する放電エネルギーを算出する推定部と;を有する点に要旨を有する。上記心腔内除細動用電気装置では、負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサの電圧の値を用いて、模擬抵抗Rに対して放電していれば発生すると推定される放電エネルギーを算出する。負荷抵抗Rは人体の心臓を模擬した模擬抵抗Rよりも高い抵抗値を有しているため、負荷抵抗Rに所定のエネルギーを複数回、連続して放電しても負荷抵抗Rの発熱の抑制が可能であり、負荷抵抗Rの過熱による破損のリスクも低減できる。
 本発明において心腔内除細動用電気装置は、心腔内に挿入される除細動カテーテルに接続され、除細動カテーテルに設けられている複数の電極に電圧を印加するものである。以下では心腔内除細動用電気装置を単に「電気装置」と称することがある。本発明において、電圧の単位はV、各抵抗の単位はΩ、コンデンサの静電容量Cの単位はF、各エネルギーの単位はそれぞれJ、時間の単位は秒である。
 以下では、図1を参照して電気装置の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電気装置のブロック図を表す。電気装置1は、コンデンサ2、測定部3、負荷抵抗R、推定部5を有している。コンデンサ2は除細動のための印加電圧を充電する素子であり、電荷を蓄積する。後述する入力受付部9を操作することによりコンデンサ2の充電が開始されるように制御することができる。
 図1ではコンデンサ2の充電のために、コンデンサ2に電源部8が電気的に接続されている。図1に示すようにコンデンサ2と電源部8はスイッチを介して接続されてもよい。電源部8は、電源、直流電圧を昇圧する昇圧回路、充電回路を含むことができる。なおこれらの少なくとも一部は電源部8の外に設けられていてもよい。また電源部8は図1のように演算処理制御部4外に設けられていてもよいし、演算処理制御部4内に設けられていてもよい。
 図1に示すように電気装置1には使用者からのコンデンサ2の充電等の入力操作を受け付ける入力受付部9が設けられていることが好ましい。入力受付部9は、ボタンスイッチ、レバー、タッチパネル等の入力手段を含むことができる。入力受付部9では、電気装置1の起動、停止、負荷抵抗Rへの印加開始電圧や印加エネルギー量の設定、コンデンサ2の充電および放電、印加する電極の選択等の入力操作を受け付けてもよい。
 図1に示すように入力受付部9は演算処理制御部4に接続されていることが好ましい。また演算処理制御部4により電源部8とコンデンサ2間のスイッチの開閉操作が制御されることが好ましい。これにより入力受付部9からの入力信号は、演算処理制御部4を介して電源部8に伝達される。図示していないが、入力受付部9は電源部8に接続されていてもよい。これにより入力受付部9の操作に応じて入力受付部9から電源部8に電気信号が伝達される。
 測定部3は、コンデンサ2に電気的に接続されており、コンデンサ2の電圧を取得するものである。これによりコンデンサ2と測定部3の電気的導通性が確保される。好ましくは、測定部3はコンデンサ2に並列接続される。測定部3としては電圧検出回路が挙げられる。電圧検出回路は、複数の抵抗を含む抵抗回路、アナログディジタル変換器、電気信号を増幅する増幅器、雑音除去のためのフィルタ等を含むことができる。
 測定部3では、負荷抵抗Rへの印加後のコンデンサ2の放電後電圧を用いてコンデンサ2の残存エネルギーを算出してもよい。
 負荷抵抗Rは電気装置1の点検時にエネルギーを印加するために設けられる素子である。負荷抵抗Rはコンデンサ2に電気的に接続され、コンデンサ2からの放電電流が流され、抵抗値が50Ωよりも高いものである。負荷抵抗Rとしては、抵抗値が一定の固定抵抗器、抵抗値を変更可能な可変抵抗器を用いることができる。また、負荷抵抗Rとしてチップ抵抗器を用いてもよい。
 負荷抵抗Rの抵抗値は50Ω超であればよく、例えば、60Ω以上、80Ω以上、100Ω以上にすることができ、あるいは300Ω以下、200Ω以下、150Ω以下にすることもできる。一般に人体の心臓の抵抗値は50Ω程度である。除細動器の点検においては、人体の心臓の抵抗値と同じ50Ωの負荷抵抗に対して適切に印加できるかどうかの確認を行うとされている。ところが、従来の除細動器に内蔵されている負荷抵抗(内部抵抗)に連続して放電した場合、負荷抵抗が過熱して破損するおそれがある。そこで、本発明では負荷抵抗の発熱を抑制するために抵抗値が50Ω超の負荷抵抗Rを採用している。
 推定部5は、所定電荷が蓄積されたコンデンサ2が負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサ2の電圧の値を用いて、所定電荷が蓄積されたコンデンサ2が負荷抵抗Rよりも抵抗値が低く人体の心臓を模擬した所定の模擬抵抗Rに対して放電していれば発生する放電エネルギーを算出する。電気装置1では、負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサ2の電圧の値を用いて、模擬抵抗Rに対して放電していれば発生すると推定される放電エネルギーを算出する。負荷抵抗Rは人体の心臓を模擬した模擬抵抗Rよりも高い抵抗値を有しているため、負荷抵抗Rに所定のエネルギーを複数回、連続して放電しても負荷抵抗Rの発熱の抑制が可能であり、負荷抵抗Rの過熱による破損のリスクも低減できる。なお、模擬抵抗Rの抵抗値は50Ωであることが好ましい。
 推定部5による放電エネルギーの算出は、電気装置1の主電源の投入後30分以内に自動で行われることが好ましく、15分以内に自動で行われることがより好ましく、5分以内に自動で行われることがさらに好ましい。これにより電気装置1を使用するたびに模擬抵抗Rに印加したときの放電エネルギーが自動的に推定されるため、使用者が失念したとしても漏れなく点検を行うことができる。なお、予め設定した時刻に電気装置1の主電源が自動的に投入されて、推定部5による放電エネルギーの算出が行われてもよい。主電源が投入される設定時刻は、例えば、夜間などの電気装置1が使用されない時間に設定することができる。
 以下では、所定電荷が蓄積されたコンデンサ2が模擬抵抗Rに対して放電していれば発生すると推定される放電エネルギーの算出方法について説明する。
 図2は、図1に示した電気装置1を用いた放電エネルギーEの算出方法を示すグラフを表す。図2の実線は負荷抵抗Rが150Ωのときのコンデンサ2の電圧波形を示し、破線は模擬抵抗Rが50Ωのときのコンデンサ2の電圧波形を示し、一点鎖線は後述する放電抵抗Rが220Ωのときのコンデンサ2の電圧波形を示している。第1の所定時間Tは模擬抵抗Rへの放電開始から放電完了時刻Ta1までの時間を示し、第2の所定時間Tは負荷抵抗Rへの放電開始から放電完了時刻Tb1までの時間を示し、第3の所定時間Tは負荷抵抗Rへの放電開始から、負荷抵抗Rへ第1の所定時間Tだけ放電した後に放電抵抗Rに切り替えて放電した場合の放電完了時刻Tc1までの時間を示している。Vは模擬抵抗Rへの放電が完了した時刻Ta1でのコンデンサ2の仮想電圧値であり、Vは負荷抵抗Rへの放電が完了した時刻Tb1でのコンデンサ2の電圧値であり、Vは負荷抵抗Rへ第1の所定時間Tだけ放電した後に放電抵抗Rに切り替えてその放電が完了した時刻Tc1でのコンデンサ2の電圧値である。測定部3は負荷抵抗Rに対するコンデンサ2の放電開始以前のコンデンサ2の電圧Vとコンデンサ2の放電開始から第1の所定時間T後におけるコンデンサ2の電圧Vabとを取得し、推定部5は下記式(1)によりコンデンサ2の静電容量Cを算出して、下記式(2)により模擬抵抗Rに対するコンデンサ2の放電開始から第1の所定時間T後におけるコンデンサ2の電圧Vを算出し、下記式(3)によりコンデンサ2が模擬抵抗Rに対して第1の所定時間T放電したときの放電エネルギーEを算出することが好ましい。図2において放電エネルギーEはハッチングで示されている。電気装置1では式(3)での放電エネルギーEの算出の際に、式(1)により算出されたコンデンサ2の現在の静電容量Cを用いている。このため、コンデンサ2の経年劣化によって静電容量Cが低下していたとしても実際の放電エネルギーEを算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 但し、上記式(1)~(3)中、rは負荷抵抗R以外に電気装置1内に存在する損失抵抗であり、eはネイピア数である。
 詳細には、上記式(3)によれば、電気装置1による印加で使用する可能性がある印加エネルギーの値(例えば、10J、20J、30J)と、電気装置1の性能として任意に設定可能なVと、コンデンサ2の静電容量Cを用いて、コンデンサ2の電圧Vがどのような値に到達するまで放電すべきであるかを推定することができる。なお、式(2)から、選択した印加エネルギーの値と、負荷抵抗Rに対するコンデンサ2の放電開始以前のコンデンサ2の電圧Vと、算出されたVと、模擬抵抗Rと、電気装置1内に存在する損失抵抗rを用いて第1の所定時間Tを算出することができる。これにより、使用上あるいは電気装置1の設計上、適切なコンデンサ2の電圧VおよびV、第1の所定時間Tと、電気装置1による印加で使用する可能性がある印加エネルギーの値との関係を示す放電カーブを取得することができる。このような放電カーブは電気装置1に備えられていることが好ましい。使用者が患者の状態に応じて印加するエネルギーの値を選択することにより、予めV、V、Tが決められた放電カーブに従って、除細動を行うことができる。
 放電エネルギーEの算出において、コンデンサ2の電圧Vは、負荷抵抗Rに対するコンデンサ2の放電開始時におけるコンデンサ2の電圧であってもよい。
 上記の方法とは異なる方法で放電エネルギーEを算出してもよい。例えば、測定部3は負荷抵抗Rに対するコンデンサ2の放電開始以前のコンデンサ2の電圧Vとコンデンサ2の放電開始から第1の所定時間T後におけるコンデンサ2の電圧Vabとを取得し、推定部5は下記式(1)によりコンデンサ2の静電容量Cを算出して、下記式(4)により放電エネルギーEを算出することが好ましい。この方法では、式(4)での放電エネルギーEの算出の際に、式(1)により算出されたコンデンサ2の静電容量Cを用いている。このため、コンデンサ2の経年劣化によって静電容量Cが低下していたとしても実際の放電エネルギーEを算出することができる。また、上記の方法と異なりVを使用しないため、放電エネルギーEの算出を素早く行うことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
 但し、上記式(1)および(4)中、rは負荷抵抗R以外に電気装置1内に存在する損失抵抗であり、eはネイピア数である。
 電気装置1では放電エネルギーEが所定のエネルギーよりも低いときに警告を発してもよい。例えば電気装置1は;コンデンサ2および測定部3に接続されており、コンデンサ2の充電および放電を制御する制御部6と;制御部6に接続されており、使用者からの負荷抵抗Rに印加する設定エネルギーEを設定する入力操作を受け付ける入力受付部9と;使用者に対して警告を出す警告部13と;をさらに有していてもよい。その場合、制御部6は、入力受付部9で入力された設定エネルギーEに基づき定められる所定範囲の基準エネルギーEと放電エネルギーEを比較するものであり;警告部13は、基準エネルギーEよりも放電エネルギーEが低下したときに警告を発するものであることが好ましい。基準エネルギーEと放電エネルギーEを比較し、基準エネルギーEよりも放電エネルギーEが低下したときに警告を発することで、使用者に対してコンデンサ2の状態確認や交換を促すことができる。その結果、除細動に必要なエネルギー量を確保することができる。なお、基準エネルギーEは、設定エネルギーEに対して±15%または±3Jのいずれか大きい方以内であることが好ましい。
 制御部6では、負荷抵抗Rへの印加開始電圧および印加時間を設定することが好ましい。また制御部6では、入力受付部9で入力された設定エネルギーEを用いて、負荷抵抗Rへの印加開始電圧を設定することが好ましい。
 警告部13としては、電気装置1に備え付けられたディスプレイや警告灯、スピーカーを用いることができる。また警告部13としてパソコン、タブレット、スマートフォン等のディスプレイやスピーカー、イヤホン等を用いることもできる。警告部13で警告を発するとは、警告部13で音、光、静止画、動画等を発する態様が含まれる。
 警告部13では、コンデンサ2の残存エネルギーが第1の所定値よりも大きい場合に警告を発してもよい。これにより入力受付部9で入力された設定エネルギーEよりも小さい値で放電されていないかを確認することができる。
 警告部13では、コンデンサ2の残存エネルギーが第2の所定値よりも小さい場合に警告を発してもよい。これにより入力受付部9で入力された設定エネルギーE以上で放電されていないかを確認することができる。第2の所定値は、第1の所定値よりも小さい値に設定することができる。
 コンデンサ2の残存エネルギーと第1の所定値または第2の所定値との比較は、演算処理制御部4に好ましく設けられる比較部(図示せず)や制御部6で行うことができる。第1の所定値や第2の所定値は、予め比較部に設定されているか、演算処理制御部4内のメモリ(図示せず)に記憶されていてもよく、記録媒体等によって電気装置1に供給されてもよい。第1の所定値や第2の所定値は、それぞれ同じまたは互いに異なるメモリあるいは比較部に記憶されていてもよい。
 図1に示すように、電気装置1は、コンデンサ2の放電エネルギー、負荷抵抗Rへの印加電圧、印加時間、印加エネルギー、放電開始時刻、放電終了時刻、コンデンサ2の放電前電圧、放電後電圧、心電波形等を記録する記録部14を有していてもよい。これにより使用者が過去の点検記録等を参照することができる。
 図1に示すように、電気装置1は、コンデンサ2の放電エネルギー、負荷抵抗Rへの印加電圧、印加時間、印加エネルギー、放電開始時刻、放電終了時刻、コンデンサ2の放電前電圧、放電後電圧、心電波形等を表示する表示部15を有していてもよい。表示部15としては、電気装置1に備え付けられたディスプレイや警告灯、スピーカーを用いることができる。また表示部15としてパソコン、タブレット、スマートフォン等のディスプレイ等を用いることもできる。なお、表示部15が警告部13を兼ねていてもよい。
 図示していないが、電気装置1は、制御部6および負荷抵抗Rに接続されており、負荷抵抗Rのインピーダンスを測定するインピーダンス測定部を有していてもよい。その場合、インピーダンス測定部で測定されたインピーダンス値を用いて、負荷抵抗Rへの印加時間を設定することが好ましい。これにより、負荷抵抗Rへの印加エネルギーを適切に設定することができる。
 電気装置1はさらに;コンデンサ2に接続されており、印加電圧を発生させる電源部8と;負荷抵抗Rよりも電源部8側においてコンデンサ2に接続され、負荷抵抗Rへの印加後のコンデンサ2の残存エネルギーを放電する放電抵抗Rを有することが好ましい。コンデンサ2の残存エネルギーを放電抵抗Rに放電可能であるため、負荷抵抗Rに対して想定以上のエネルギーが印加されることを防ぐことができる。
 電気装置1は推定された放電エネルギーEの確からしさを確認する機能を有していることが好ましい。例えば、測定部3は負荷抵抗Rおよび放電抵抗Rに対するコンデンサ2の放電開始から第3の所定時間T後におけるコンデンサ2の電圧Vを測定し、推定部5は下記式(5)により、コンデンサ2が負荷抵抗Rおよび放電抵抗Rに対して第3の所定時間T放電したときの放電エネルギーEを算出し、放電エネルギーEと放電エネルギーEとを比較することが好ましい。放電エネルギーEと放電エネルギーEを比較することで、推定された放電エネルギーEの確からしさを把握することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
 他の方法として、測定部3は負荷抵抗Rおよび放電抵抗Rに対するコンデンサ2の放電開始から第3の所定時間T後におけるコンデンサ2の電圧Vを測定し、推定部5は下記式(6)によりコンデンサ2が負荷抵抗Rおよび放電抵抗Rに対して第3の所定時間T放電したときの放電エネルギーEを算出し、放電エネルギーEと放電エネルギーEとを比較することが好ましい。放電エネルギーEと放電エネルギーEを比較することで、推定された放電エネルギーEの確からしさを把握することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
 電気装置1において、放電抵抗Rの抵抗値が模擬抵抗Rの抵抗値以上であることが好ましい。負荷抵抗Rの抵抗値が模擬抵抗Rの抵抗値よりも高く、かつ放電抵抗Rの抵抗値が模擬抵抗Rの抵抗値以上であることにより、コンデンサ2の放電開始から完了までの全ての時間において模擬抵抗Rよりも高い抵抗値を有する抵抗に放電し続けることになる。このため、模擬抵抗Rに対してのみ放電する場合と比べて放電時間を長くすることができ、単位時間当たりの抵抗の発熱量を抑えることができる。
 放電抵抗Rの抵抗値は、100Ω以上であることが好ましく、200Ω以上であることがより好ましく、300Ω以上であることがさらに好ましい。また放電抵抗Rの抵抗値は、1000Ω以下であることが好ましく、800Ω以下であることがより好ましく、600Ω以下であることがさらに好ましい。これにより放電抵抗Rへの放電完了に要する時間を適正な長さにすることができる。
 負荷抵抗Rの抵抗値は放電抵抗Rの抵抗値と等しいことが好ましい。これにより、上記式(5)は下記式(5)-1となり、上記式(6)は下記式(6)-1となるため、放電エネルギーEの算出が行いやすくなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
 負荷抵抗Rの抵抗値が放電抵抗Rの抵抗値と等しいとき、放電抵抗Rに対する放電カーブ(図2の一点鎖線)は、負荷抵抗Rに対する放電カーブ(図2の実線)と一致し、V=Vとなり、T=Tとなる。この場合、放電に要する時間TはTに対する抵抗値の大きさに比例し、理想的にはT=T・R/Rである。
 電気装置1において、負荷抵抗Rの抵抗値は放電抵抗Rの抵抗値と異なっていてもよい。第1の所定時間T以降は放電抵抗Rに対して印加することとなり、放電完了時刻がTb1からTc1に変わる。コンデンサ電圧がVからVに至るまでの時間、すなわち放電対象が負荷抵抗Rから放電抵抗Rに切り替わってから印加終了までの時間は、負荷抵抗Rの場合に要する放電時間(T-T)に対して抵抗値の大きさに比例して延びる。詳細には(T-T)×R/R=T×(R-R)R/Rとなる。V~Vabまでの時間(負荷抵抗Rへの放電)はTであるため、V~Vまでの時間Tは、理想的にはT=T×{R+(R-R)R}/Rとなる。
 図1の電気装置1は波形生成部10を有している。波形生成部10では通電波形が生成される。通電波形は、途中で極性が反転する二相性であってもよく、極性が一定である一相性であってもよいが、二相性の方がより少ないエネルギーで刺激することができるとされているため好ましい。生体に付与される通電エネルギーは、例えば1J以上30J以下に設定することができる。
 図1の電気装置1は心電波形入力部12を有している。その場合、心電計35から出力された心電図波形の情報が導線等を介して心電波形入力部12から内部に入力されるようになっていることが好ましい。心電波形入力部12が後述する体表電極24と接続される場合には、心電波形入力部12は50Ωの抵抗を介して入力される5kVの放電に耐えられるものであることが好ましい。心電波形入力部12から入力された心電波形が所定の条件を満たす場合、演算処理制御部4内に好ましく設けられる許可信号発生部(図示せず)が電気装置1内の各種スイッチをオンにする許可信号を発生するように制御することができる。スイッチをオンの状態にすることで、後述するカテーテルの電極へ通電することができる。
 心電波形は、R波と推定されるイベントを検出し易い第II誘導により得られた波形であることが好ましい。但し、心電波形は第II誘導に限らず、患者の心臓の向きによって他の誘導によって得てもよい。例えば12誘導で心電波形を得る場合、心電波形は、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導、V6誘導、第I誘導、第II誘導、第III誘導、aVR誘導、aVL誘導、又はaVF誘導で得られた波形であってもよい。また心電波形は、2つ以上の誘導の平均の波形であってもよく、3つ以上の誘導の平均の波形であってもよく、12誘導の平均の波形であってもよい。
 電気装置1が備える少なくともいずれか1つの機能、例えば、測定部3、演算処理制御部4、推定部5、制御部6、電源部8、波形生成部10、心電波形入力部12、許可信号発生部、メモリ等の機能は、ハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアによって実現されてもよい。ハードウェアとしては、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路に形成された論理回路が含まれる。
 電気装置1は、測定部3、演算処理制御部4、推定部5、制御部6、電源部8、波形生成部10、心電波形入力部12、許可信号発生部、メモリの少なくともいずれか1つの機能を実現するためのソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えていてもよい。コンピュータは、プロセッサと、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えていることが好ましい。プロセッサがコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されたプログラムを実行することによって、上記機能が実現される。プロセッサとしては、CPU(Central Processing Unit)を用いることができる。記録媒体としては、ROM(Read Only Memory)等を用いることができる。また、記録媒体には、RAM(Random Access Memory)を含むこともできる。上記プログラムは、このプログラムを伝送可能な任意の伝送媒体を介して上記コンピュータに供給されてもよい。伝送媒体としては、通信ネットワークや通信回線等が挙げられる。
 本発明は心腔内除細動カテーテルシステムも提供する。図3は、本発明の一実施形態に係る心腔内除細動カテーテルシステムの模式図を表す。図3に示すように、心腔内除細動カテーテルシステム40は、心腔内に挿入され、遠位端と近位端を有しているカテーテルであってその遠位側に複数の電極が設けられているカテーテル20と;複数の電極に電圧を印加する上記電気装置1と;を備えている。なお、以下では心腔内除細動カテーテルシステム40を単にシステム40と称することがある。
 カテーテル20の近位側とはカテーテル20の延在方向に対して操作者(術者)の手元側を指し、遠位側とは近位側の反対方向(即ち、処置対象側の方向)を指す。また、カテーテル20の近位部とはカテーテル20の延在方向に対して使用者の手元側半分を指し、カテーテル20の遠位部とは近位部の以外の部分(即ち、カテーテル20の処置対象側半分)を指す。
 図3において、カテーテル20と電気装置1は第1導線31で接続され、電気装置1と心電計35は第2導線32で接続されている。これにより、心電計35には、カテーテル20から伝達された心内電位情報が電気装置1を通じて第2導線32等を介して入力されるようになっている。また、後述する体表電極24から得られた心電情報は、心電計35に伝達されるようになっており、心電計35から出力された心電図波形の情報が第3導線33等を介して心電波形入力部12から電気装置1の内部に好ましく入力される。
 カテーテル20としては筒状に形成された樹脂チューブが挙げられる。カテーテル20は、図3に示すように複数の第1電極21を有する第1電極群と、第1電極群よりも近位側に配され且つ複数の第2電極22を有する第2電極群と、を有していることが好ましい。第1電極群は冠静脈洞に対応する位置に配され、第2電極群は右心房に対応する位置に配されていることがより好ましい。またカテーテル20は第2電極群よりも近位側に配され、心内電位を測定する複数の第3電極23を有する第3電極群を有していてもよい。第3電極群は例えば上大動脈に対応する位置に配置することができる。第3電極群は電源部8に接続されていないことが好ましい。これにより、第3電極群を心内電位の測定の専用電極として使用し易くなる。
 各電極群は、樹脂チューブの外周の半分以上の領域に存在していることが好ましく、リング状に形成されていることがより好ましい。このように電極を形成することにより、心臓との接触面積が増大するため、心内電位の測定や電気刺激の付与が行いやすくなる。各電極群は、白金、ステンレス等の導電材料を含有していればよいが、X線透視下で電極の位置を把握しやすくするためには、白金等のX線不透過材料を含有していることが好ましい。
 図1の電気装置1には、カテーテル20に設けられる複数の電極に接続される第1接続部と、心電計35に接続される第2接続部と、を有する患者接続部11が設けられている。図示していないが、電気装置1は、電源部8に接続されており且つ心内電位を測定する第1モードと心内電位を測定しながら電圧を印加する第2モードに切り替える切替部を有していてもよい。好ましくは、第1接続部が切替部を介して電源部8に接続され、第1接続部が切替部を介さずに第2接続部に接続される。第1接続部が、切替部を介さずに第2接続部に接続されていることにより、除細動時であっても各電極における局所電位を測定することができる。
 システム40は、人体の体表面に配置された体表電極24を有していてもよい。これにより、心電情報を取得して心電計35に伝達することができる。心電情報を取得する電極は、体表電極24に限定されず心内電位測定用の電極であってもよいが、体表電極24がR波の検出感度に優れるため好ましい。体表電極24としては12誘導用の電極が好ましい。
 カテーテル20の遠位端部に先端チップ25が設けられていてもよい。先端チップ25は、遠位側に向かって外径が小さくなっているテーパ部を有していてもよい。先端チップ25を電極として機能させるために、先端チップ25は導電材料から構成されていてもよい。なお、先端チップ25は高分子材料から構成されていてもよく、体内組織を保護するために先端チップ25の硬度を樹脂チューブの硬度よりも低くしてもよい。
 図3に示すようにカテーテル20の近位側には使用者が把持する操作部26が設けられていることが好ましい。
 システム40は心電計35を備えていてもよい。心電計35は各種電極を通じて心内電位を測定する。心電計35としては公知のものを使用することができる。
 本発明は心腔内除細動用電気装置1の点検方法も提供する。本発明の一実施形態に係る心腔内除細動用電気装置1の点検方法は;コンデンサ2を充電する工程と;コンデンサ2に電気的に接続され、50Ωよりも高い抵抗値を有する負荷抵抗Rに対して放電する工程と;放電後のコンデンサ2の電圧を取得する工程と;取得したコンデンサ2の電圧から、コンデンサ2が負荷抵抗Rよりも抵抗値が低く人体の心臓を模擬した所定の模擬抵抗Rに対して放電していれば発生する放電エネルギーを算出する工程と、を患者に対する除細動の前に順に行う点に要旨を有する。上記心腔内除細動用電気装置1の点検方法では、負荷抵抗Rに対して放電した後のコンデンサ2の電圧の値を用いて、模擬抵抗Rに対して放電していれば発生すると推定される放電エネルギーを算出する。負荷抵抗Rは人体の心臓を模擬した模擬抵抗Rよりも高い抵抗値を有しているため、負荷抵抗Rに所定のエネルギーを複数回、連続して放電しても負荷抵抗Rの発熱の抑制が可能であり、負荷抵抗Rの過熱による破損のリスクも低減できる。また、上記の工程を患者に対する除細動の前に順に行うことにより、点検漏れを防ぐことができ、心腔内除細動用電気装置1を安全に使用することができる。
 上記心腔内除細動用電気装置1の点検方法では、心腔内除細動用電気装置1と心腔内除細動カテーテルと心電計とを電気的に接続していない状態で、コンデンサ2を充電する工程、コンデンサ2を放電する工程、コンデンサ2の電圧を取得する工程および放電エネルギーを算出する工程を行うことが好ましい。心腔内除細動用電気装置1と心腔内除細動カテーテルと心電計とを電気的に接続していない状態で、コンデンサ2を充電および放電する工程を含むため、点検時に誤って人体に印加されることを抑制することができる。
 なお、心腔内除細動用電気装置1と心電計が電気的に接続されており、心腔内除細動用電気装置1と心腔内除細動カテーテルが電気的に接続されていない状態で、コンデンサ2を充電する工程、コンデンサ2を放電する工程、コンデンサ2の電圧を取得する工程および放電エネルギーを算出する工程を行ってもよい。少なくとも心腔内除細動用電気装置1と除細動カテーテルが電気的に接続されていないため、点検時に誤って人体に印加されることを抑制することができる。
 本願は、2020年6月8日に出願された日本国特許出願第2020-99536号に基づく優先権の利益を主張するものである。2020年6月8日に出願された日本国特許出願第2020-99536号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
1:心腔内除細動用電気装置(電気装置)
2:コンデンサ
3:測定部
4:演算処理制御部
5:推定部
6:制御部
8:電源部
9:入力受付部
10:波形生成部
11:患者接続部
12:心電波形入力部
13:警告部
14:記録部
15:表示部
20:カテーテル
21:第1電極
22:第2電極
23:第3電極
24:体表電極
25:先端チップ
26:操作部
31:第1導線
32:第2導線
33:第3導線
35:心電計
40:心腔内除細動カテーテルシステム
C:静電容量
:設定エネルギー
:基準エネルギー
:コンデンサが負荷抵抗および放電抵抗に対して第3の所定時間放電したときの放電エネルギー
:コンデンサが模擬抵抗に対して第1の所定時間放電したときの放電エネルギー
:模擬抵抗
:負荷抵抗
:放電抵抗
r:損失抵抗
:第1の所定時間
a1:模擬抵抗への放電完了時刻
:第2の所定時間
b1:負荷抵抗への放電完了時刻
:第3の所定時間
c1:放電抵抗への放電完了時刻
:負荷抵抗に対するコンデンサの放電開始以前のコンデンサの電圧
:模擬抵抗への放電が完了した時刻でのコンデンサの仮想電圧
:負荷抵抗への放電が完了した時刻でのコンデンサの電圧
:放電抵抗への放電が完了した時刻でのコンデンサの電圧
ab:コンデンサの放電開始から第1の所定時間後におけるコンデンサの電圧

Claims (13)

  1.  電荷を蓄積するコンデンサと、
     前記コンデンサに電気的に接続され、前記コンデンサからの放電電流が流され、抵抗値が50Ωよりも高い負荷抵抗Rと、
     前記コンデンサに電気的に接続されており、前記コンデンサの電圧を取得する測定部と、
     所定電荷が蓄積された前記コンデンサが前記負荷抵抗Rに対して放電した後の前記コンデンサの電圧の値を用いて、前記所定電荷が蓄積されたコンデンサが前記負荷抵抗Rよりも抵抗値が低く人体の心臓を模擬した所定の模擬抵抗Rに対して放電していれば発生する放電エネルギーを算出する推定部と、を有する心腔内除細動用電気装置。
  2.  前記測定部は、前記負荷抵抗Rに対する前記コンデンサの放電開始以前の前記コンデンサの電圧Vと、前記コンデンサの放電開始から第1の所定時間T後における前記コンデンサの電圧Vabと、を取得し、
     前記推定部は、下記式(1)により、前記コンデンサの静電容量Cを算出して、下記式(2)により、前記模擬抵抗Rに対する前記コンデンサの放電開始から前記第1の所定時間T後における前記コンデンサの電圧Vを算出し、
     下記式(3)により、前記コンデンサが前記模擬抵抗Rに対して前記第1の所定時間T放電したときの放電エネルギーEを算出する請求項1に記載の心腔内除細動用電気装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001

    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002

    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003

     但し、上記式(1)~(3)中、rは前記負荷抵抗R以外に前記心腔内除細動用電気装置内に存在する損失抵抗であり、eはネイピア数である。
  3.  前記測定部は、前記負荷抵抗Rに対する前記コンデンサの放電開始以前の前記コンデンサの電圧Vと、前記コンデンサの放電開始から第1の所定時間T後における前記コンデンサの電圧Vabと、を取得し、
     前記推定部は、下記式(1)により前記コンデンサの静電容量Cを算出して、下記式(4)により前記放電エネルギーEを算出する請求項1に記載の心腔内除細動用電気装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004

    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005

     但し、上記式(1)および(4)中、rは前記負荷抵抗R以外に前記心腔内除細動用電気装置内に存在する損失抵抗であり、eはネイピア数である。
  4.  前記コンデンサおよび前記測定部に接続されており、前記コンデンサの充電および放電を制御する制御部と、
     前記制御部に接続されており、使用者からの前記負荷抵抗Rに印加する設定エネルギーEを設定する入力操作を受け付ける入力受付部と、
     前記使用者に対して警告を出す警告部と、をさらに有しており、
     前記制御部は、前記入力受付部で入力された前記設定エネルギーEに基づき定められる所定範囲の基準エネルギーEと、前記放電エネルギーEを比較するものであり、
     前記警告部は、前記基準エネルギーEよりも前記放電エネルギーEが低下したときに警告を発するものである請求項2または3に記載の心腔内除細動用電気装置。
  5.  前記コンデンサに接続されており、印加電圧を発生させる電源部と、
     前記負荷抵抗Rよりも前記電源部側において前記コンデンサに接続され、前記負荷抵抗Rへの印加後の前記コンデンサの残存エネルギーを放電する放電抵抗Rをさらに有する請求項2~4のいずれか一項に記載の心腔内除細動用電気装置。
  6.  前記測定部は、前記負荷抵抗Rおよび前記放電抵抗Rに対する前記コンデンサの放電開始から第3の所定時間T後における前記コンデンサの電圧Vを測定し、
     前記推定部は、下記式(5)により、前記コンデンサが前記負荷抵抗Rおよび前記放電抵抗Rに対して前記第3の所定時間T放電したときの放電エネルギーEを算出し、前記放電エネルギーEと前記放電エネルギーEとを比較する請求項5に記載の心腔内除細動用電気装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
  7.  前記測定部は、前記負荷抵抗Rおよび前記放電抵抗Rに対する前記コンデンサの放電開始から第3の所定時間T後における前記コンデンサの電圧Vを測定し、
     前記推定部は、下記式(6)により前記コンデンサが前記負荷抵抗Rおよび前記放電抵抗Rに対して前記第3の所定時間T放電したときの放電エネルギーEを算出し、前記放電エネルギーEと前記放電エネルギーEとを比較する請求項5に記載の心腔内除細動用電気装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
  8.  前記放電抵抗Rの抵抗値が、前記模擬抵抗Rの抵抗値以上である請求項5~7のいずれか一項に記載の心腔内除細動用電気装置。
  9.  前記負荷抵抗Rの抵抗値は、前記放電抵抗Rの抵抗値と等しい請求項5~8のいずれか一項に記載の心腔内除細動用電気装置。
  10.  前記推定部による放電エネルギーの算出は、前記心腔内除細動用電気装置の主電源の投入後30分以内に自動で行われる請求項1~9のいずれか一項に記載の心腔内除細動用電気装置。
  11.  心腔内に挿入され、遠位端と近位端を有しているカテーテルであって、その遠位側に複数の電極が設けられているカテーテルと、
     前記複数の電極に電圧を印加する請求項1~10のいずれか一項に記載の心腔内除細動用電気装置と、を備えた心腔内除細動カテーテルシステム。
  12.  コンデンサを充電する工程と、
     前記コンデンサに電気的に接続され、50Ωよりも高い抵抗値を有する負荷抵抗Rに対して放電する工程と、
     放電後の前記コンデンサの電圧を取得する工程と、
     取得した前記コンデンサの電圧から、前記コンデンサが前記負荷抵抗Rよりも抵抗値が低く人体の心臓を模擬した所定の模擬抵抗Rに対して放電していれば発生する放電エネルギーを算出する工程と、を患者に対する除細動の前に順に行う心腔内除細動用電気装置の点検方法。
  13.  心腔内除細動用電気装置と、心腔内除細動カテーテルと、心電計と、を電気的に接続していない状態で、前記コンデンサを充電する工程、前記コンデンサを放電する工程、前記コンデンサの電圧を取得する工程および前記放電エネルギーを算出する工程を行う請求項12に記載の心腔内除細動用電気装置の点検方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004181111A (ja) * 2002-12-06 2004-07-02 Nippon Koden Corp 電気刺激装置および除細動器
US20160274162A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-22 Zoll Medical Corporation Systems and Methods for Testing a Medical Device
US20190224486A1 (en) * 2016-02-26 2019-07-25 Zoll Medical Corporation Pediatric and Adult Defibrillator
WO2019155941A1 (ja) * 2018-02-07 2019-08-15 株式会社カネカ 除細動カテーテルシステム、除細動用電源装置および除細動用電源装置の制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004181111A (ja) * 2002-12-06 2004-07-02 Nippon Koden Corp 電気刺激装置および除細動器
US20160274162A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-22 Zoll Medical Corporation Systems and Methods for Testing a Medical Device
US20190224486A1 (en) * 2016-02-26 2019-07-25 Zoll Medical Corporation Pediatric and Adult Defibrillator
WO2019155941A1 (ja) * 2018-02-07 2019-08-15 株式会社カネカ 除細動カテーテルシステム、除細動用電源装置および除細動用電源装置の制御方法

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