(57)【要約】【課題】生体への負荷を防ぎつつ、任意のタイミングで精度良く生体のインピーダンスを測定する。【解決手段】生体Ａに配置される電極対２ａと、蓄積された電荷を分割して、生体Ａが応答を示さないパルス幅を有しかつ生体Ａが応答を示さない時間間隔を空けた複数の電圧パルスを電極対２ａに供給する電圧パルス発生部３と、該電圧パルス発生部３により生体Ａに供給された異なる２つの電圧パルスの電圧値を測定する電圧測定部４と、該電圧測定部４により測定された電圧値に基づいて、生体Ａのインピーダンスを算出するインピーダンス算出部７とを備えるインピーダンス測定装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に配置される電極対と、
蓄積された電荷を分割して、前記生体が応答を示さないパルス幅を有しかつ前記生体が応答を示さない時間間隔を空けた複数の電圧パルスを前記電極対に供給する電圧パルス発生部と、
該電圧パルス発生部により前記生体に供給された異なる２つの電圧パルスの電圧値を測定する電圧測定部と、
該電圧測定部により測定された電圧値に基づいて、前記生体のインピーダンスを算出するインピーダンス算出部とを備えるインピーダンス測定装置。
【請求項２】
前記電圧供給部により前記生体に供給される複数の電圧パルスのうち一部の極性を反転させる極性反転手段を備える請求項１に記載のインピーダンス測定装置。
【請求項３】
前記電圧パルス発生部が、前記電圧パルスを発生させるコンデンサを備え、
前記電圧測定部により電圧値が測定される２つの電圧パルスのうち、先に前記生体へ供給される電圧パルスの電圧の大きさを調節する開始電圧調節手段を備える請求項１に記載のインピーダンス測定装置。
【請求項４】
前記電圧パルス発生部が、前記電圧パルスを発生させるコンデンサを備え、
前記電圧測定部により電圧値が測定される２つの電圧パルスのうち、後に前記生体へ供給される電圧パルスの電圧の大きさを調節する終了電圧調節手段を備える請求項１に記載のインピーダンス測定装置。
【請求項５】
前記電圧測定部が、前記生体に供給された電圧パルスの電圧値を異なる時刻において測定し、
前記電圧測定部によって測定された異なる時刻の電圧値に基づいて、前記電圧パルス発生部により発生させる電圧パルスの数を制御するパルス数制御部を備える請求項１に記載のインピーダンス測定装置。
【請求項６】
所定の抵抗値を有するダミー抵抗を備え、
前記電圧パルス発生部が、蓄積された電荷のうち一部を前記ダミー抵抗へ放出する請求項１に記載のインピーダンス測定装置。
【請求項７】
前記生体が、心臓である請求項１に記載のインピーダンス測定装置。
【請求項８】
前記心臓の心拍を測定する心拍測定部と、
該心拍測定部によって測定された心拍に基づいて、前記心臓へ供給される複数の電圧パルスの総エネルギが所定の閾値より小さくなるように、前記電圧パルス供給部により前記心臓へ供給される電圧パルスのパルス幅および数を制御するパルスエネルギ制御部とを備える請求項７に記載のインピーダンス測定装置。
【請求項９】
前記生体が、迷走神経である請求項１に記載のインピーダンス測定装置。
【請求項１０】
蓄積された電荷を分割して、生体が応答を示さないパルス幅を有しかつ前記生体が応答を示さない時間間隔を空けた複数の電圧パルスを生体へ供給するする電圧パルス供給ステップと、
該電圧パルス供給ステップにおいて前記生体へ供給された異なる２つの電圧パルスの電圧値を測定する電圧測定ステップと、
該電圧測定ステップにおいて測定された電圧値に基づいて、前記生体のインピーダンスを算出するインピーダンス算出ステップとを備えるインピーダンス測定方法。
【請求項１１】
前記電圧供給ステップにおいて前記生体へ供給される前記複数の電圧パルスのうち一部の極性を反転させる極性反転ステップを備える請求項１０に記載のインピーダンス測定方法。
【請求項１２】
前記電圧測定ステップにおいて測定される２つの電圧パルスのうち、先に前記生体に供給される電圧パルスの電圧の大きさを調節する開始電圧調節ステップを備える請求項１０に記載のインピーダンス測定方法。
【請求項１３】
前記電圧測定ステップにおいて測定される２つの電圧パルスのうち、後に前記生体に供給される電圧パルスの電圧の大きさを調節する終了電圧調節ステップを備える請求項１０に記載のインピーダンス測定方法。
【請求項１４】
前記電圧測定ステップが、前記生体へ供給された電圧パルスの電圧値を異なる時刻に測定し、
前記電圧測定ステップにおいて測定された異なる時刻の電圧パルスの電圧値に基づいて、前記電圧供給ステップにおいて前記生体へ供給する電圧パルスの数を制御するパルス数制御ステップを備える請求項１０に記載のインピーダンス測定方法。
【請求項１５】
前記電圧供給ステップが、蓄積された電荷の一部を、所定の抵抗値を有する抵抗体へ放出する請求項１０に記載のインピーダンス測定方法。
【請求項１６】
前記生体が、心臓である請求項１０に記載のインピーダンス測定方法。
【請求項１７】
前記心臓の心拍を測定する心拍測定ステップと、
該心拍測定ステップにおいて測定された心拍に基づいて、前記生体へ供給される複数の電圧パルスの総エネルギが所定の閾値より小さくなるように、前記電圧供給ステップにおいて前記生体へ供給される電圧パルスのパルス幅および数を制御するパルスエネルギ制御ステップとを備える請求項１６に記載のインピーダンス測定方法。
【請求項１８】
前記生体が、迷走神経である請求項１０に記載のインピーダンス測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インピーダンス測定装置およびインピーダンス測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、心臓の拍動を調律するペースメーカ等のデバイスにおいて、心臓の状態を検出したりデバイスを適切に動作させたりするために、心臓のインピーダンスを測定する機能を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−３１３０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、心臓のペーシング時に発生させるペーシングパルスを用いてインピーダンスを測定しているため、ペーシングが不要な期間においてはインピーダンスを測定することができない。任意のタイミングでインピーダンスを測定しようとすると、ペーシングが不要な時期に心臓へペーシングパルスを与えることになり、心臓へ不要な負荷をかけるという問題がある。
【０００５】
また、心臓への負荷を防ぐために、心臓が電気的刺激に応答する下限を示した捕捉閾値よりエネルギが小さい電気パルスを用いてインピーダンスを測定する方法も考えられる。しかし、電気パルスの電圧を下げた場合、捕捉閾値が非常に低くわずかな電圧の電気パルスにも反応する患者には適用することが難しく、また、測定される電気パルスの電圧値のＳ／Ｎ比が小さくなり測定精度が低下するという問題がある。また、電気パルスのパルス幅を縮小した場合、インピーダンスの算出に必要な電気パルスの出力前後の電圧降下量が小さくなり、インピーダンスの測定精度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体への負荷を防ぎつつ、任意のタイミングで精度良く生体のインピーダンスを測定することができるインピーダンス測定装置およびインピーダンス測定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、生体に配置される電極対と、蓄積された電荷を分割して、前記生体が応答を示さないパルス幅を有しかつ前記生体が応答を示さない時間間隔を空けた複数の電圧パルスを前記電極対に供給する電圧パルス発生部と、該電圧パルス発生部により前記生体に供給された異なる２つの電圧パルスの電圧値を測定する電圧測定部と、該電圧測定部により測定された電圧値に基づいて、前記生体のインピーダンスを算出するインピーダンス算出部とを備えるインピーダンス測定装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、電圧パルス発生部により電極対へ電圧パルスを供給すると、電極対間に配置された生体のインピーダンスにしたがって電圧パルスの電圧が降下するので、電圧測定部によって測定された電圧値の差からインピーダンス算出部により生体のインピーダンスを算出することができる。
【０００９】
この場合に、個々の電圧パルスは、生体が応答を示さないパルス幅で、かつ、生体が応答を示さない時間間隔で供給されるので、生体への負荷を防止しながら任意のタイミングで電圧パルスを供給して生体のインピーダンスを測定することができる。また、生体に供給された異なる２つ電圧パルスの電圧値を測定することにより、複数の電圧パルスにおける電圧降下量が合算された十分に大きな電圧降下量からインピーダンスが算出される。これにより、高い精度で生体のインピーダンスを測定することができる。
【００１０】
上記発明においては、前記電圧供給部により前記生体に供給される複数の電圧パルスのうち一部の極性を反転させる極性反転手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、生体へ電圧パルスが供給されて電荷が一時的に生体に残ることによって発生するアフターポテンシャルが、極性の反転した電圧パルスのアフターポテンシャルによって相殺される。これにより、アフターポテンシャルによる生体への影響を防ぐことができるとともに、アフターポテンシャルによる電圧パルスの電圧値の誤測定を防ぐことができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記電圧パルス発生部が、前記電圧パルスを発生させるコンデンサを備え、前記電圧測定部により電圧値が測定される２つの電圧パルスのうち、先に前記生体へ供給される電圧パルスの電圧の大きさを調節する開始電圧調節手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、電圧値が測定される電圧パルスのうち先に生体に供給される電圧パルスの電圧を、コンデンサの電位降下の傾きが十分に大きい領域に調節することにより、測定される電圧値の差を大きくして、インピーダンスの測定精度を向上することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記電圧パルス発生部が、前記電圧パルスを発生させるコンデンサを備え、前記電圧測定部により電圧値が測定される２つの電圧パルスのうち、後に前記生体へ供給される電圧パルスの電圧の大きさを調節する終了電圧調節手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、電圧値が測定される電圧パルスのうち後に生体に供給される電圧パルスの電圧を、コンデンサの電位降下の傾きが十分に小さい領域に調節することにより、電圧値の測定誤差を抑えてインピーダンスの測定精度を向上することができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記電圧測定部が、前記生体に供給された電圧パルスの電圧値を異なる時刻において測定し、前記電圧測定部によって測定された異なる時刻の電圧値に基づいて、前記電圧パルス発生部により発生させる電圧パルスの数を制御するパルス数制御部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、インピーダンスが大きい生体において個々の電圧パルスの電圧降下の幅が小さい場合に、パルス数制御部が電圧パルスの供給数を増加させる。これにより、複数の電圧パルス全体として十分な電圧降下量が得られ、インピーダンスが大きい生体においても高い精度でインピーダンスを測定することができる。
【００１４】
また、上記発明においては、所定の抵抗値を有するダミー抵抗を備え、前記電圧パルス発生部が、蓄積された電荷のうち一部を前記ダミー抵抗へ放出することとしてもよい。
このようにすることで、生体へ供給する電圧パルスの数を減らして生体への影響をより抑えつつ、インピーダンスの高い測定精度を維持することができる。また、ダミー抵抗へはパルス幅の大きい電圧パルスを供給することができるので、複数の電圧パルスを合わせて１つのパルスとしてダミー抵抗へ供給することにより、インピーダンスの測定に要する時間を短縮することができる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記生体が、心臓であることとしてもよい。
このようにすることで、心臓へ負荷をかけることを防ぎながら、任意のタイミングで精度良く心臓のインピーダンスを測定することができる。
【００１６】
また、上記発明においては、前記心臓の心拍を測定する心拍測定部と、該心拍測定部によって測定された心拍に基づいて、前記心臓へ供給される電圧パルスのエネルギが所定の閾値より小さくなるように、前記電圧パルス供給部により前記心臓へ供給される電圧パルスのパルス幅および数を制御するパルスエネルギ制御部を備えることしてもよい。
心臓に蓄積されたアフターポテンシャルは、心臓の電気活動に伴って１心拍毎に消失すると考えられる。したがって、同一の心拍内に心臓に供給される電圧パルスのエネルギを所定の閾値より小さく制限することにより、心臓に蓄積されるアフターポテンシャルの上限を制限して、電荷が一時的に過剰に心臓に蓄積されるのを防ぐことができる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記生体が、迷走神経であることしてもよい。
このようにすることで、迷走神経に負荷をかけることを防ぎながら、任意のタイミングで精度良く迷走神経のインピーダンスを測定することができる。
【００１８】
また、本発明は、蓄積された電荷を分割して、生体が応答を示さないパルス幅を有しかつ前記生体が応答を示さない時間間隔を空けた複数の電圧パルスを生体へ供給するする電圧パルス供給ステップと、該電圧パルス供給ステップにおいて前記生体へ供給された異なる２つの電圧パルスの電圧値を測定する電圧測定ステップと、該電圧測定ステップにおいて測定された電圧値に基づいて、前記生体のインピーダンスを算出するインピーダンス算出ステップとを備えるインピーダンス測定方法を提供する。
【００１９】
本発明によれば、電圧パルス供給ステップにおいて生体へ供給された複数の電圧パルスのうち、異なる２つの電圧パルスの電圧値を電圧測定ステップで測定することにより、インピーダンス算出ステップにおいて生体のインピーダンスを測定することができる。
この場合に、生体が応答を示さないパルス幅および時間間隔で電圧パルスを供給することにより、生体へ負荷を与えることを防止しながら任意のタイミングでインピーダンスを測定することができる。また、複数の電圧パルスにまたがる電圧降下量からインピーダンスを算出することにより、高い精度でインピーダンスを測定することができる。
【００２０】
上記発明においては、前記電圧供給ステップにおいて前記生体へ供給される前記複数の電圧パルスのうち一部の極性を反転させる極性反転ステップを備えることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記電圧測定ステップにおいて測定される２つの電圧パルスのうち、先に前記生体に供給される電圧パルスの電圧の大きさを調節する開始電圧調節ステップを備えることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記電圧測定ステップにおいて測定される２つの電圧パルスのうち、後に前記生体に供給される電圧パルスの電圧の大きさを調節する終了電圧調節ステップを備えることとしてもよい。
【００２１】
また、上記発明においては、前記電圧測定ステップが、前記生体へ供給された電圧パルスの電圧値を異なる時刻に測定し、前記電圧測定ステップにおいて測定された異なる時刻の電圧パルスの電圧値に基づいて、前記電圧供給ステップにおいて前記生体へ供給する電圧パルスの数を調節するパルス数調節ステップを備えることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記電圧供給ステップが、蓄積された電荷の一部を、所定の抵抗値を有する抵抗体へ放出することとしてもよい。
【００２２】
また、上記発明においては、前記生体が、心臓であることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記心臓の心拍を測定する心拍測定ステップと、該心拍測定ステップにおいて測定された心拍に基づいて、前記生体へ供給される電圧パルスのエネルギが所定の閾値より小さくなるように、前記電圧供給ステップにおいて前記生体へ供給される電圧パルスのパルス幅および数を制御するパルスエネルギ制御ステップとを備えることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記生体が、迷走神経であることとしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、生体への負荷を防ぎつつ、任意のタイミングで精度良く生体のインピーダンスを測定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るインピーダンス測定装置の全体構成図である。
【図２】図１のインピーダンス測定装置の動作を説明するタイミングチャートであり、（ａ）コンデンサおよび（ｂ）極性反転ユニットの動作ならびに（ｃ）出力される電圧パルスを示している。
【図３】図１のインピーダンス測定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】図１のインピーダンス測定装置により出力される電圧パルスの変形例を説明する図である。
【図５】図１のインピーダンス測定装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態に係る生体インピーダンス測定装置１について、図１〜図５を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体インピーダンス測定装置１は、図１に示されるように、先端に電極対２ａを有し心臓Ａ内に挿入されたリード２と、該リード２に電圧パルスを印加する電圧パルス発生ユニット３と、電極対２ａ間の電圧を測定する電圧測定ユニット４と、電圧パルス発生ユニット３からリード２に印加される電圧パルスの極性を反転させる極性反転ユニット５と、リード２に印加される電圧パルスを制御する制御ユニット６と、心臓Ａのインピーダンスを算出するインピーダンス算出ユニット７とを備えている。
【００２６】
リード２は、従来のペースメーカ等に用いられているものと同様に、電気的に絶縁された複数の電極からなる電極対２ａを先端に備え、静脈内を通って心臓内へ挿入されて先端が心臓Ａの内壁に固定されている。リード２内には、各電極と電圧パルス発生ユニット３とを接続する配線が互いに絶縁された状態で通っており、電圧パルス発生ユニット３からリード２を介して電圧パルスが電極対２ａに供給されるようになっている。
【００２７】
電圧パルス発生ユニット３は、リード２に接続されたコンデンサと、該コンデンサの極板間に直流電圧を発生させてコンデンサを充電する直流電圧発生回路とを備えている。直流電圧発生回路は、可変抵抗（開始電圧調節手段）などにより発生させる直流電圧の大きさを調節可能になっている。
直流電圧発生回路によりコンデンサを十分に充電してからリード２へ放電すると、リード２の先端の電極対２ａから、該電極対２ａ間に配置された心臓Ａへ電圧パルスが出力される。
【００２８】
このときに、コンデンサに蓄積された電荷を分割して断続的に放出すると、パルス幅が短縮されてエネルギが低減された複数の電圧パルスが時間間隔をあけて心臓Ａへ出力され、各電圧パルスの電圧は、コンデンサの電圧の降下にしたがって連続的に降下していく。また、このときに、コンデンサの電圧が降下する傾きが十分大きくなるように、最初に出力されるパルス電圧の開始電圧、すなわち、直流電圧発生回路が発生させる直流電圧の大きさが調節されている。
【００２９】
電圧測定ユニット４は、電極対２ａに接続された配線間の電圧を測定することにより電極対２ａから出力された電圧パルスの電圧を測定し、測定した電圧のデータをデジタルデータに変換して記憶素子に記憶する。そして、例えば、記憶された電圧値の変化率、または、各電圧パルスが出力されたタイミングに基づいて、各電圧パルスの開始電圧と終了電圧との値を特定し、特定した電圧値の情報をインピーダンス算出ユニット７へ出力する。
【００３０】
極性反転ユニット５は、電圧パルス発生ユニット３から入力された電圧パルスを、極性を反転させてリード２へ出力する極性反転回路を有している。電圧パルス発生ユニット３から極性反転ユニット５へ入力される電圧パルスの選択は、制御ユニット６により制御される。
【００３１】
制御ユニット６は、タイマーを備え、該タイマーによってカウントされた時間に基づいてコンデンサの充電ならびに放電のタイミングを制御する。
具体的には、制御ユニット６は、例えば、図２（ａ）に示されるように、毎日同じ時刻ｔにコンデンサの充電を開始し、予め設置された所定の時間間隔で所定の数（図示する例では５個）だけ電圧パルスを出力するように、コンデンサの放電のタイミングと回数を制御するようになっている。
【００３２】
また、制御ユニット６は、図２（ｂ）に示されるように、電圧パルス発生ユニット３により発生させられた電圧パルスを交互に、極性反転ユニット５への入力と非入力とを繰り返す。
以上のようにして電極対２ａから電圧パルスを出力すると、図２（ｃ）に示されるように、パルス幅が短縮され極性が交互に反転した複数の電圧パルスが時間間隔を空けて出力されるようになっている。
【００３３】
インピーダンス算出ユニット７は、電圧測定ユニット４から入力された電圧値の情報から算出した、複数の電圧パルス出力前後のコンデンサの電位降下量と、コンデンサの放電時間の和とから、電極対２ａ間に配置された心臓Ａのインピーダンスを算出するようになっている。
【００３４】
このように構成されたインピーダンス測定装置１の作用について、図３を参照して以下に説明する。
本発明の一実施形態に係るインピーダンス測定装置１を用いて心臓Ａのインピーダンスを測定するには、予め、例えば、リード２を心臓Ａ内に埋め込んだ際に、電圧パルスの電圧およびパルス幅を変化させながら心臓Ａの応答の可否を検出して、心臓Ａが反応する電圧パルスのエネルギの下限を示す捕捉閾値を測定しておく。
【００３５】
そして、直流電圧発生回路が発生させる直流電圧の大きさにおいて、各電圧パルスが捕捉閾値より小さいエネルギを有するように、電圧パルスのパルス幅、すなわち、コンデンサの１回当たりの放電時間を制御ユニット６に設定しておく。また、各電圧パルスを発生させる時間間隔を、心臓Ａが応答を示さない十分に長い時間間隔に設定しておく。
【００３６】
このように設定されたインピーダンス測定装置１は、毎日所定の時刻ｔになると（ステップＳ１）、コンデンサの充電を開始して（ステップＳ２）、心臓Ａが反応しないエネルギの小さい電圧パルスを複数心臓Ａへ出力する（電圧パルス供給ステップＳ３）。そして、各電圧パルスの電圧が測定され（電圧測定ステップＳ４）、測定された電圧から心臓Ａのインピーダンスが算出される（インピーダンス算出ステップＳ５）。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、個々の電圧パルスは、心臓Ａの捕捉閾値より小さいエネルギを有し、かつ、十分に長い時間間隔で出力されるので、電圧パルスにより心臓Ａが捕捉されたり刺激されたりすることが防止される。これにより、心臓Ａへ不要な負荷をかけることを防ぎながら、任意のタイミングで電圧パルスを出力して心臓Ａのインピーダンスを測定することができるという利点がある。また、このように電圧パルスのパルス幅を短くしても、電圧パルスを複数出力することにより、十分に大きい実効的なパルス幅とコンデンサの電圧降下量とが得られる。これにより、高い精度でインピーダンスを測定することができるという利点がある。
【００３８】
また、電極対２ａから心臓Ａへ電圧パルスを供給すると、電荷が一時的に心臓Ａに残留することにより、電圧パルスの後に続いてアフターポテンシャルが発生する。しかし、電圧パルスの極性を交互に反転させることにより、アフターポテンシャルの極性も反転してアフターポテンシャルが互いに相殺される。これにより、心臓Ａに一時的に電荷が過剰に蓄積されることを防止することができる。また、アフターポテンシャルが大きくなって、電圧測定ユニット４が電圧パルスの最終電圧とアフターポテンシャルとを誤測定してしまうことを防止して、正確にインピーダンスを測定することができる。
【００３９】
上記実施形態においては、電圧パルスの極性を交互に反転させることとしたが、極性を反転させる電圧パルスの選択に制限はなく、例えば、図２（ｃ）の場合、２〜４回目の電圧パルスの極性を反転させもよい。このようにしても、心臓Ａにアフターポテンシャルが蓄積されることを防止することができる。
【００４０】
また、上記実施形態においては、電圧パルスの数が予め設定されていることとしたが、これに代えて、電圧パルスを心臓Ａへ出力しながら、制御ユニット（パルス数制御部）６によりその数を制御することとしてもよい。
心臓のインピーダンスは、個体や心臓の状態によって異なり、インピーダンスが高い場合には個々の電圧パルスにおける電圧の降下量が十分に得られずにインピーダンスの測定精度が落ちる可能性がある。
【００４１】
したがって、例えば、電圧測定ユニット４は、最初の電圧パルスの開始電圧および終了電圧を測定して制御ユニット６へその情報を送る。制御ユニット６は、それらの電圧の差が小さい場合に、その差に反比例するように、心臓Ａへ供給する電圧パルスの数を増加させる。このようにすることで、電圧パルスの実効的なパルス幅が拡大されて十分な電圧降下量が得られ、心臓Ａのインピーダンスが高い場合でも高い精度でインピーダンスを測定することができる。
【００４２】
また、上記実施形態においては、電圧パルス発生ユニット３が、コンデンサに接続されたダミー抵抗を備えていてもよい。ダミー抵抗は、抵抗値が既知のものであればよい。
例えば、図２（ｃ）の例の場合、１回目と５回目の電圧パルスを電極対２ａに供給し、２〜４回目の電圧パルスを電極対２ａに代えてダミー抵抗に供給する。このときに、２〜４回目の電圧パルスは、電極対２ａに供給される場合と同様に分割されていてもよく、図４に示されるように、３回分のパルス幅を合体させて１つのパルスとして供給されてもよい。
【００４３】
このようにすることで、インピーダンスの高い測定精度を保ちながら心臓Ａへの負荷をさらに確実に抑えることができる。また、ダミー抵抗に供給される電圧パルスのパルス幅に制限はないので、一度に大きなパルス幅の電圧パルスを供給することにより、インピーダンスの測定に要する時間を短縮することができる。
【００４４】
また、上記実施形態においては、制御ユニット６（終了電圧調節手段）が、電圧パルスの終了電圧が所定の閾値を下回ったときに、電圧パルスの発生を停止させることとしてもよい。
電圧測定ユニット４は、各電圧パルスが供給される度にその電圧パルスの終了電圧を測定して制御ユニット６へ出力する。制御ユニット６は、入力された電圧値が所定の閾値より小さくなるまで電圧パルスを心臓Ａへ供給を続けるように、電圧パルス発生ユニット３を制御する。このときに、所定の閾値は、コンデンサの電圧降下の傾きが十分に小さい領域に設定されることが好ましい。
【００４５】
このようにすることで、インピーダンスが個体によって異なったり、同一の個体においてインピーダンスが変化したりしても、そのような条件に依らずに同程度の電圧パルスの電圧降下量を得ることができる。また、コンデンサの電圧降下の傾きが小さい領域まで電圧パルスの電圧を降下させることより、電圧値の測定誤差がより小さい範囲内に収められ、インピーダンスの測定精度を向上することができる。
また、この場合には、予め設定された回数の電圧パルスを心臓へ供給した後に、コンデンサの電圧が所定の閾値まで低下するまで、上述したダミー抵抗へ放電することとしてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態においては、比較用コンデンサを備えることとしてもよい。
比較用コンデンサは、その特性が既知であればよいが、電圧パルスを発生させるコンデンサと同一の容量のものが好ましい。比較用コンデンサは、直流電圧発生回路に接続され、例えば、電圧パルス発生用のコンデンサと同一のタイミングで同一の電圧まで充電された後、放電することなく電荷を保持する。そして、複数の電圧パルスが全て出力された時点で、電圧測定ユニット４が、比較用コンデンサの電圧を測定する。
【００４７】
このようにすることで、コンデンサの電圧が、自然放電によって電圧パルス発生時以外に低下してしまっても、比較用コンデンサの電圧と比較することにより、コンデンサの自然放電分の電圧の降下量を補正してインピーダンスをより正確に測定することができる。
【００４８】
また、上記実施形態においては、図５に示されるように、心拍を測定する心拍測定ユニット（心拍測定部）８を備え、制御ユニット（パルスエネルギ制御部）６が、測定された心拍に基づいて電圧パルスのパルス幅および数を制御することとしてもよい。
心拍測定ユニット８は、従来の心拍の測定と同様に、電極対２ａ間の電位変化から検出される心電信号から、１心拍当たりの時間と心拍のタイミングとを測定する。
【００４９】
そして、制御ユニット６は、同一の心拍内で心臓Ａへ供給される一連の電圧パルスの総エネルギが、所定の閾値より小さくなるように、電圧パルスのパルス幅および数を制御する。上記実施形態のように各電圧パルスのパルス幅が予め設置されている場合には、同一心拍内で供給する電圧パルスの数を制御する。
【００５０】
心臓Ａの各位置の電位は、心拍に伴う心臓Ａの電気活動によってリセットされ、このときに、それまで蓄えられていたアフターポテンシャルも消失すると考えられる。したがって、同一心拍内に供給される電圧パルスの総エネルギの上限を制限することにより、過度の量の電荷が一時的に心臓Ａに蓄積されることが防止され、心臓への負荷をさらに確実に防ぐことができる。
【００５１】
また、上記実施形態においては、心臓Ａのインピーダンスを測定する場合を例に挙げて説明したが、これに代えて、迷走神経のインピーダンスを測定することとしてもよい。
迷走神経は、体内の様々な筋肉や生理機能を支配する神経であり、捕捉閾値より大きいエネルギの電気的刺激が与えられるとその刺激が体内の様々な部位へ伝達される可能性がある。しかし、本実施形態に係るインピーダンス測定装置１によれば、迷走神経に繋がる他の神経や組織等へ負荷をかけるのを防ぎながら高い精度で迷走神経のインピーダンスを測定することが可能となる。
【符号の説明】
【００５２】
１  インピーダンス測定装置
２  リード
２ａ  電極対
３  電圧パルス発生ユニット（電圧パルス発生部）
４  電圧測定ユニット（電圧測定部）
５  極性反転ユニット（極性反転手段）
６  制御ユニット（パルス数制御部、パルスエネルギ制御部、終了電圧調節手段）
７  インピーダンス算出ユニット（インピーダンス算出部）
８  心拍測定ユニット（心拍測定部）
Ａ  心臓（生体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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