(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して配置された先端留め具および基端留め具と、
弾性材料で軸状に形成されて端部が前記先端留め具および前記基端留め具にそれぞれ接続され、前記先端留め具および前記基端留め具を通る軸線に沿う軸線方向の中間部分が前記軸線から離間するように湾曲するとともに前記中間部分が前記軸線周りに互いに離間して配置された複数の支持部と、
少なくとも１つの前記支持部の前記中間部分における前記軸線とは反対側に設けられた一対の刺激電極と、
先端部が一対の前記刺激電極に電気的に接続され、一対の前記刺激電極が設けられた前記支持部に沿って基端側に延びる配線部と、
先端側の開口が、前記先端留め具および前記基端留め具の一方または両方の近傍かつ前記軸線の近傍に配置され、基端側が前記配線部に沿って延びる送液管と、
を備え、
前記先端側の開口から放出された薬液が、前記先端留め具および前記基端留め具、および前記先端留め具および前記基端留め具に接続された前記複数の支持部の端部に集中して放出されるように構成され、
前記先端留め具および前記基端留め具の他方が血流下流側に配置されたときに、前記先端側の開口から放出された薬液が、前記先端留め具および前記基端留め具の他方、および前記先端留め具および前記基端留め具の他方に接続された前記複数の支持部の端部に向かって血液とともに前記軸線に沿って移動するように構成されている
ことを特徴とする電極ユニット。
【請求項２】
前記送液管の長手方向の中間部には、前記送液管の管路に連通する側部開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電極ユニット。
【請求項３】
少なくとも１つの前記支持部の前記中間部分における前記軸線側に設けられた一対の心電信号測定電極と、
先端部が一対の前記心電信号測定電極に電気的に接続され、一対の前記心電信号測定電極が設けられた前記支持部に沿って基端側に延びる第二の配線部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電極ユニット。
【請求項４】
前記支持部に設けられた一対の前記刺激電極は、前記軸線に直交する方向に一対の前記刺激電極に対向するように見たときに、一対の前記刺激電極を通る基準線が前記軸線に対して交差するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電極ユニット。
【請求項５】
前記先端留め具には前記軸線上で貫通する先端貫通孔が形成され、
前記先端貫通孔の内面における前記軸線に直交する断面は、円形以外の形状に形成され、
前記送液管の管路および前記先端貫通孔に挿通された軸状部材をその中心軸線回りに回動させたときに前記軸状部材が前記先端貫通孔の内面に係合することを特徴とする請求項１に記載の電極ユニット。
【請求項６】
複数の前記支持部は、前記軸線周りに等角度ごとに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電極ユニット。
【請求項７】
前記先端留め具には開口部が形成され、
前記送液管の前記開口が前記開口部に連通していることを特徴とする請求項１に記載の電極ユニット。
【請求項８】
前記先端留め具、前記基端留め具および前記軸線側に弾性的に変形した複数の前記支持部が挿通可能なチャンネルが形成され、先端部に自然状態で湾曲した湾曲部が設けられたガイドシースを備えることを特徴とする請求項１に記載の電極ユニット。
【請求項９】
請求項１に記載の電極ユニットと、
前記配線部の基端に着脱可能とされ、一対の前記刺激電極間に電気的刺激を発生させるための刺激発生部と、
前記送液管の基端に着脱可能とされ、前記送液管の管路に抗凝固剤を供給するための薬液供給部と、
を備えることを特徴とする組織刺激システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、神経組織に電気的刺激を与えるための電極ユニットおよび組織刺激システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、神経組織や筋肉等の生体組織に電気的刺激を与えて治療を行うための刺激発生装置が知られている。このような刺激発生装置の例としては、例えば、神経刺激装置、疼痛緩和装置、てんかん治療装置、および筋肉刺激装置等を挙げることができる。
これらの刺激発生装置は、電気的刺激を伝達する電極リード（電極ユニット）を生体内の刺激対象と密着させるため、電極リードを生体に埋め込んで使用される場合がある。
【０００３】
一般に、電極リードは、生体組織に電気的刺激を与え、もしくは生体組織に生じる電気的興奮を検出するための少なくとも１つの電極部（刺激電極）と、刺激発生装置と電気的に接続するための電気コネクタと、電極部と刺激発生装置との間に設けられ電気的刺激を伝達するためのリードボディとを有している。
例えば、特許文献１（図１）には、心臓が徐脈を発生したときに心臓を刺激して心拍数を上昇させ、心臓が頻脈または細動を発生したときに迷走神経を刺激して心拍数を低下させる、埋め込み式の心臓治療装置が開示されている。この心臓治療装置では、心臓刺激電極が心筋内または心房内に配置され、神経刺激電極が頸部の迷走神経に巻きつけた状態に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような従来の刺激発生装置において、電極リードの電極部を生体組織、例えば神経組織等に装着するのは技術的に容易ではないという問題がある。
具体的には、神経組織は細く、隣接して血管が存在することが多く、神経組織に電極部を取り付けるときには、神経組織と血管とを結合する組織を部分的に剥離し、この分離した部分に電気刺激を行う電極部を取り付ける必要がある。この際に、神経組織を傷つけないよう慎重に装着することが求められるとともに、特許文献１の電極構造は侵襲性が比較的大きいため、一時的な刺激用途や、取り付け短時間が求められる緊急用途には適さないと推測される。
また、電極部を神経組織に直接接触させて電気刺激を印加する場合、柔軟な神経組織に対して硬質の電極部を確実に接触させる必要があり、ある程度、神経組織を押圧せざるをえない。このとき、押圧力が大きすぎると神経組織が圧迫されて良好な治療効果を発揮させることができなくなったり、神経組織にダメージが発生したりするおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、神経組織に直接的接触することなく間接的に電気的刺激を与えることができる電極リードおよび組織刺激システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の電極ユニットは、互いに離間して配置された先端留め具および基端留め具と、弾性材料で軸状に形成されて端部が前記先端留め具および前記基端留め具にそれぞれ接続され、前記先端留め具および前記基端留め具を通る軸線に沿う軸線方向の中間部分が前記軸線から離間するように湾曲するとともに前記中間部分が前記軸線周りに互いに離間して配置された複数の支持部と、少なくとも１つの前記支持部の前記中間部分における前記軸線とは反対側に設けられた一対の刺激電極と、先端部が一対の前記刺激電極に電気的に接続され、一対の前記刺激電極が設けられた前記支持部に沿って基端側に延びる配線部と、先端側の開口が、前記先端留め具および前記基端留め具の一方または両方の近傍かつ前記軸線の近傍に配置され、基端側が前記配線部に沿って延びる送液管と、を備え、前記先端側の開口から放出された薬液が、前記先端留め具および前記基端留め具、および前記先端留め具および前記基端留め具に接続された前記複数の支持部の端部に集中して放出されるように構成され、前記先端留め具および前記基端留め具の他方が血流下流側に配置されたときに、前記先端側の開口から放出された薬液が、前記先端留め具および前記基端留め具の他方、および前記先端留め具および前記基端留め具の他方に接続された前記複数の支持部の端部に向かって血液とともに前記軸線に沿って移動するように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、上記の電極ユニットにおいて、前記送液管の長手方向の中間部には、前記送液管の管路に連通する側部開口が形成されていることがより好ましい。
また、上記の電極ユニットにおいて、少なくとも１つの前記支持部の前記中間部分における前記軸線側に設けられた一対の心電信号測定電極と、先端部が一対の前記心電信号測定電極に電気的に接続され、一対の前記心電信号測定電極が設けられた前記支持部に沿って基端側に延びる第二の配線部と、を備えることがより好ましい。
また、上記の電極ユニットにおいて、前記支持部に設けられた一対の前記刺激電極は、前記軸線に直交する方向に一対の前記刺激電極に対向するように見たときに、一対の前記刺激電極を通る基準線が前記軸線に対して交差するように配置されていることがより好ましい。
【０００９】
また、上記の電極ユニットにおいて、前記先端留め具には前記軸線上で貫通する先端貫通孔が形成され、前記先端貫通孔の内面における前記軸線に直交する断面は、円形以外の形状に形成され、前記送液管の管路および前記先端貫通孔に挿通された軸状部材をその中心軸線回りに回動させたときに前記軸状部材が前記先端貫通孔の内面に係合することがより好ましい。
また、上記の電極ユニットにおいて、複数の前記支持部は、前記軸線周りに等角度ごとに配置されていることがより好ましい。
また、上記の電極ユニットにおいて、前記先端留め具には開口部が形成され、前記送液管の前記開口が前記開口部に連通していることがより好ましい。
【００１０】
また、上記の電極ユニットにおいて、前記先端留め具、前記基端留め具および前記軸線側に弾性的に変形した複数の前記支持部が挿通可能なチャンネルが形成され、先端部に自然状態で湾曲した湾曲部が設けられたガイドシースを備えることがより好ましい。
また、本発明の組織刺激システムは、上記に記載の電極ユニットと、前記配線部の基端に着脱可能とされ、一対の前記刺激電極間に電気的刺激を発生させるための刺激発生部と、前記送液管の基端に着脱可能とされ、前記送液管の管路に抗凝固剤を供給するための薬液供給部と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電極リードおよび組織刺激システムによれば、神経組織に直接的接触することなく間接的に電気的刺激を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の組織刺激システムの一部を破断した側面図である。
【図２】同組織刺激システムの正面図である。
【図３】同組織刺激システムのワイヤ部の断面図である。
【図４】同組織刺激システムのワイヤ部の側面図である。
【図５】同組織刺激システムの要部の断面図である。
【図６】同組織刺激システムの電気刺激装置が発生する波形の例を示す図である。
【図７】患者に形成する開口の位置を説明する図である。
【図８】同組織刺激システムの電極部を血管に導入した状態を説明する図である。
【図９】同電極部を上大静脈に留置したときの状態を説明する図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例における電極ユニットの要部の断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の電極ユニットの全体図である。
【図１２】同電極ユニットにおいてガイドシースを取り外して一部を破断した図である。
【図１３】同電極ユニットを内頸静脈に留置した状態を説明する図である。
【図１４】本発明の第２実施形態の変形例における電極ユニットの要部の側面図である。
【図１５】図１４中の要部の断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態の電極ユニットの全体図である。
【図１７】同電極ユニットのワイヤ部の断面図である。
【図１８】同電極ユニットのワイヤ部の側面図である。
【図１９】本発明の第４実施形態の電極ユニットの要部の側面図である。
【図２０】同電極ユニットの正面図である。
【図２１】本発明の実施形態の変形例における組織刺激システムの正面図である。
【図２２】本発明の実施形態の変形例における組織刺激システムの正面図である。
【図２３】本発明の実施形態の変形例における組織刺激システムの要部の斜視図である。
【図２４】同要部の正面図である。
【図２５】本発明の実施形態の変形例における組織刺激システムの要部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る組織刺激システムの第１実施形態を、図１から図１０を参照しながら説明する。この組織刺激システムは、患者の血管内に一定期間留置させ、血管の管壁を通して周囲の神経組織に電気的刺激を印加するためのものである。
図１および図２に示すように、本実施形態の組織刺激システム１は、本発明の電極ユニット２と、電極ユニット２に着脱可能とされた電気刺激装置（刺激発生部）２０およびシリンジピストンポンプ（薬液供給部）２５とを備えている。
【００１４】
電極ユニット２は、互いに離間して配置された先端留め具３１および基端留め具３２と、端部が先端留め具３１および基端留め具３２にそれぞれ接続された４本のワイヤ部（支持部）３３と、４本のワイヤ部３３のうちの１本に設けられた一対の刺激電極３４と、先端部が刺激電極３４に電気的に接続された配線部３５と、配線部３５に沿って延びるように配置された送液管３６とを有している。
【００１５】
留め具３１、３２は、この例では、ステンレス鋼やチタンなどの生体適合性を有する材料で略円柱形に形成されている。先端留め具３１は、基端留め具３２よりも先端側に配置されている。
ワイヤ部３３は、図３に示すように、中心に設けられたワイヤ４１と、ワイヤ４１の外周面を覆う内部被膜４２と、内部被膜４２の外周面を覆う外部被膜４３とを有している。
ワイヤ４１としては、形状記憶合金や超弾性ワイヤなど、重力以外の外力が作用していない自然状態のワイヤ４１に外力を作用させて変形させた後で、その外力を解除したときに塑性変形することなく元の形状に戻る材料のものを好適に用いることができる。ワイヤ４１の外径は、例えば、０．３〜０．５ｍｍに設定される。
被膜４２、４３は、ポリウレタンなどの樹脂で、厚さが５０〜５００μｍとなるように形成されている。このように構成することで外部被膜４３の外周面が滑らかとなり、この外周面上に血栓が生じるのが防止される。
外部被膜４３には、先端留め具３１および基端留め具３２を通る直線状の軸線Ｃ１（図１参照。）を規定したときに、外部被膜４３の軸線Ｃ１方向の中間部分における軸線Ｃ１とは反対側に、一対の透孔４３ａが軸線Ｃ１方向に並べて形成されている。透孔４３ａは図４に示す側面視で、軸線Ｃ１方向に長いほぼ楕円形状に形成されている。透孔４３ａの大きさは、例えば、長径が１．８ｍｍ、短径が０．５ｍｍとなっている。一対の透孔４３ａの中心部の軸線Ｃ１方向の距離は、３〜５ｍｍ程度に設定されている。
【００１６】
図３に示すように、内部被膜４２と外部被膜４３との間には、円筒形状の前述の刺激電極３４が設けられている。刺激電極３４の大きさは、例えば、外径１ｍｍ、長さが２ｍｍ程度であり、白金イリジウム合金などで形成されている。それぞれのワイヤ部３３には一対の刺激電極３４が設けられている。各刺激電極３４には内部被膜４２が挿通され、刺激電極３４は透孔４３ａを塞ぐことで外部に露出している。
それぞれの刺激電極３４の内周面には、配線部３５を構成する電気配線３５ａが電気的に接続されている。電気配線３５ａとしては、耐屈曲性を有するニッケルコバルト合金（３５ＮＬＴ２５％Ａｇ材）からなる撚り線を、電気的絶縁材（例えば、厚さ２０μｍのＥＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等）で被覆したものを好適に用いることができる。
電気配線３５ａは、外部被膜４３内に配置されて外部被膜４３に沿って延び、基端留め具３２内を通してさらに基端側に延びている。
【００１７】
ワイヤ部３３は、図１および図２に示すように、弾性を有する材料で、全体として中心角度が１８０°程度の円弧状に形成されている。ワイヤ部３３の半径は、留置される血管の内径に応じて１０〜２０ｍｍ程度に設定される。
本実施形態では、４本のワイヤ部３３は、軸線Ｃ１周りに等角度ごとに配置されている。すなわち、ワイヤ部３３は、軸線Ｃ１方向の中間部分が軸線Ｃ１から離間するように湾曲するとともに、この中間部分が軸線Ｃ１周りに互いに離間するように配置されている。４本のワイヤ部３３は、球面上に配置される。
４本のワイヤ部３３、および留め具３１、３２で、電極部３８を構成する。
自然状態における電極部３８の外径Ｄ１は、２０〜４０ｍｍ程度となる。この外径Ｄ１は、電極部３８が留置される血管の内径よりも大きく設定される。
ワイヤ部３３は留め具３１、３２に、溶接、接着、またはカシメなどで接合されている。
【００１８】
送液管３６の先端部は、図１および図５に示すように、基端留め具３２内を貫通している。送液管３６は、基端留め具３２の前方に開口３６ａを有している。開口３６ａは、軸線Ｃ１上に配置されている。送液管３６の管路３６ｂの内面における軸線Ｃ１に直交する断面は、円形となっている。送液管３６は、例えば、ＥＴＦＥなどの樹脂で形成することができる。
基端留め具３２には、管状のリード本体４５の先端部が取り付けられている。リード本体４５はポリウレタンなどで形成されていて、その大きさは、例えば、外径が２〜３ｍｍ、長さが５００ｍｍ程度となる。リード本体４５内に前述の配線部３５および送液管３６が挿通されている。送液管３６の基端側は、リード本体４５の側面から突出するように構成されていて、送液管３６の基端部には、ルアーロックを備えるコネクタ４６が取り付けられている。リード本体４５における送液管３６が突出する部分は、血管内に電極部３８を留置する時に患者の体外に位置する部分となる。
【００１９】
リード本体４５の基端部には、例えば、公知のＩＳ１型のコネクタ４８が設けられていて、配線部３５の基端部がコネクタ４８と電気的に接続されている。
コネクタ４８は、負電極用コネクタピン４８ａおよび正電極用コネクタピン４８ｂと、一対のゴムリング４８ｃとを備える。ゴムリング４８ｃは、負電極用コネクタピン４８ａおよび正電極用コネクタピン４８ｂを互いに絶縁するとともに、電気刺激装置２０に接続した時に水密を保つためのものである。負電極用コネクタピン４８ａおよび正電極用コネクタピン４８ｂは、いずれもステンレス鋼で形成されている。また、ゴムリング４８ｃは、生体適合性を有するシリコーンゴムによって形成されている。コネクタ４８としては、ＩＳ１型以外にも、電気刺激装置２０が体外に設置される場合に用いられる防水コネクタを用いることができる。
【００２０】
電気刺激装置２０は、不図示の電気刺激供給部を有していて、定電流方式又は定電圧方式による電気的刺激を発生させることができる。この例では、電気的刺激として、図６に示すように、定電圧方式であって位相が切り替わるバイフェージック波形群を、所定の間隔を有して発生させる。具体的なバイフェージック波形としては、例えば、周波数２０Ｈｚ、パルス幅５０〜４００μｓｅｃでプラス数ボルトからマイナス数ボルトの間で電圧が変化するものを挙げることができる。電気刺激装置２０は、このようなバイフェージック波形を１分間あたり３〜１０秒間発生する。
図１に示すように、電気刺激装置２０が有するコネクタ２１と、前述のコネクタ４８とにより、配線部３５の基端部に電気刺激装置２０が着脱可能となっている。そして、両コネクタ２１、４８を接続したときに、電気刺激装置２０は、それぞれのワイヤ部３３に設けられた一対の刺激電極３４間に、前述のバイフェージック波形を印加することができる。その際に、一対の刺激電極３４のうち一方の刺激電極３４がプラス側電極として作用し、他方の刺激電極３４がマイナス側電極として作用する。
【００２１】
シリンジピストンポンプ２５は公知の構成のものであり、シリンジ２６に対してピストン２７がスライド可能となっている。シリンジ２６の先端部に設けられた注出口２６ａは、送液管３６のコネクタ４６に着脱可能である。シリンジ２６内はヘパリンやアルバトロパンなどの抗凝固剤が収容されていて、コネクタ４６に注出口２６ａを装着した状態でシリンジ２６に対してピストン２７を押し込むことで、抗凝固剤を注出口２６ａを通して送液管３６の管路３６ｂに供給することができる。
【００２２】
次に、以上のように構成された組織刺激システム１を用いて、電極ユニット２の電極部３８を上大静脈に留置する手技について説明する。この場合、電極部３８の自然状態における外径Ｄ１は、上大静脈の内径より大きく設定される。以下で説明する組織刺激システム１には、初期状態として、電気刺激装置２０およびシリンジピストンポンプ２５は装着されていない。
なお、本組織刺激システム１は、体内にシステム全体を植え込む長期神経刺激システムとは異なり、短期神経刺激を行うことに適している。
【００２３】
まず、術者は、図７に示すように、患者Ｐの頸部近傍を切開して開口Ｐ１を形成する。この開口Ｐ１に、公知のイントロデューサーやダイレーター（不図示）を装着して、電極ユニット２を電極部３８側から導入する。このとき、Ｘ線下でワイヤ部３３のワイヤ４１や配線部３５の位置を確認することで、電極ユニット２の位置を確認しながら導入する。
外頚静脈Ｐ２に電極部３８を導入すると、図８に示すように、外頚静脈Ｐ２の内壁に押されることで、それぞれのワイヤ部３３が軸線Ｃ１側に弾性的に変形して電極部３８全体として縮径するとともに、軸線Ｃ１方向に延びる。これにより、電極部３８の外径Ｄ２は、自然状態における外径Ｄ１より小さくなる。
【００２４】
術者は、Ｘ線下で位置を確認しながら電極ユニット２を導入し、図９に示すように、電極部３８を上大静脈Ｐ３に概略配置する。このときも、電極部３８の外径Ｄ１が前述のように設定されているため、それぞれのワイヤ部３３は上大静脈Ｐ３により軸線Ｃ１側に押し付けられ、図３に示すように、透孔４３ａから露出したそれぞれの刺激電極３４が上大静脈Ｐ３の内壁に対向するように配置される。
図９に示すように、この上大静脈Ｐ３に隣接して迷走神経（神経組織）Ｐ６が併走している。
【００２５】
続いて、患者Ｐの体外において、配線部３５のコネクタ４８と電気刺激装置２０のコネクタ２１とを接続し、電気刺激装置２０からバイフェージック波形群を発生させて一対の刺激電極３４間に印加する。
術者は、リード本体４５を操作して、電極部３８における上大静脈Ｐ３の長手方向の位置を調節するとともに、リード本体４５を軸線Ｃ１回りに回転させながら患者Ｐに取り付けた心電計などにより心拍数を測定する。一対の刺激電極３４が迷走神経Ｐ６に近づいて対向するように配置され、一対の刺激電極３４から迷走神経Ｐ６に伝達される電気的刺激が大きくなったときに、患者Ｐの心拍数が最も低下する。術者は、心拍数が最も低下するように、すなわち、一対の刺激電極３４が迷走神経Ｐ６側に向くように、電極部３８の軸線Ｃ１回りの向きを調節する。
【００２６】
電極部３８の軸線Ｃ１回りの位置を位置決めした状態で、上大静脈Ｐ３に電極ユニット２を留置する。患者Ｐの体外において、送液管３６のコネクタ４６にシリンジピストンポンプ２５の注出口２６ａを接続し、ピストン２７をゆっくり押し込むと、抗凝固剤が送液管３６の管路３６ｂを通して開口３６ａから血液中に放出される。抗凝固剤を放出する速度は、例えば、１時間当たり０．０５〜０．２ｍｌ程度とし、電極部３８を留置している間は抗凝固剤を持続的に放出し続ける。
上大静脈Ｐ３における電極部３８が配置された部分では、図９中に矢印Ａ１で示すように血液が流れる。このため、開口３６ａから放出された抗凝固剤は、血液とともにワイヤ部３３に沿うように先端留め具３１側に移動し、ワイヤ部３３や留め具３１、３２で血液が凝固して血栓が生じるのが抑えられる。
なお、抗凝固剤の供給を開始する時期はこれに限ることなく、上大静脈Ｐ３に電極部３８を配置したときに抗凝固剤の供給を開始するなど、適宜設定することができる。
【００２７】
電気刺激装置２０により一定期間、迷走神経Ｐ６に電気的な刺激を印加し続けたら、電極ユニット２から電気刺激装置２０およびシリンジピストンポンプ２５を取り外す。
電極ユニット２を引き戻すと、血管やイントロデューサーの内径に応じて電極部３８の外径が変化するため、小さな傷口からも抜去することができ、電極ユニット２を患者Ｐの体外に容易に取り出すことができる。電極ユニット２の抜去のために、外科的な再手術は必要としない。
この後で、開口Ｐ１を縫合するなど適切な処置を行い、一連の手技を終了する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の電極ユニット２および組織刺激システム１によれば、電極部３８を、自然状態における電極部３８の外径Ｄ１より内径が小さな上大静脈Ｐ３内に配置する。このとき、それぞれのワイヤ部３３における刺激電極３４側が上大静脈Ｐ３の内壁に当接した状態で、ワイヤ部３３が弾性的に軸線Ｃ１側に変形するとともに、軸線Ｃ１方向に延びる。これにより、刺激電極３４を上大静脈Ｐ３の内壁に確実に接触させることができる。
電気刺激装置２０により発生させたバイフェージック波形群を配線部３５を介して一対の刺激電極３４間に印加しつつ、電極ユニット２を軸線Ｃ１回りに回転させて患者Ｐの心拍数を測定する。このようにすることで、刺激電極３４が迷走神経Ｐ６側に向いて迷走神経Ｐ６に効果的に電気的刺激を印加できるように、電極部３８の向きを調節することができる。刺激電極３４が血液に接触するのを抑え、一対の刺激電極３４間に印加した電圧が、血液側に漏洩するのを抑制することができる。
【００２９】
シリンジピストンポンプ２５から供給した抗凝固剤を送液管３６を通して開口３６ａから血液中に放出することで、ワイヤ部３３や留め具３１、３２で血液が凝固して血栓が生じるのが抑えられる。血栓は血液の流れを阻害しやすい形状部に発生しやすいため、留め具３１、３２とワイヤ部３３とが集結する箇所に積極的に抗凝固剤の放出口を形成することが有効である。
このように、上大静脈Ｐ３内に配置された一対の刺激電極３４から上大静脈Ｐ３の管壁を介して迷走神経Ｐ６に電気的刺激を印加することで、迷走神経Ｐ６に直接的接触することなく間接的に電気的刺激を与えることができる。これにより、低侵襲で処置を行うことができる。
【００３０】
ワイヤ部３３は軸線Ｃ１周りに等角度ごとに配置されているため、４本のワイヤ部３３が軸線Ｃ１に対して４回転対称の形状となっている。このため、電極部３８を軸線Ｃ１回りに回転させても形状の変化が少なくなり、電極部３８の操作性が向上する。
生体内の血管形状は部位により様々な形状をなしているが、本実施の形態のワイヤ部３３は軸線Ｃ１周りに等角度ごとに配置されているため、様々な血管形状に呼応して変形し、確実に、刺激電極３４を血管の内壁に当接させ、血液に電気が漏洩するのを抑えることができる。
なお、上記作用効果は低下するが、ワイヤ部３３を軸線Ｃ１周りに不均等角度ごとに配置されている場合でも、電極部３８の操作性を幾分改善し、血管形状によっては対応できることは言うまでもない。
さらに、本実施の形態においてはワイヤ部３３を４本形成した場合を示したが、２本以上あれば、血管内で電極部３８を任意の位置に固定できることは言うまでもない。ワイヤ部３３の形成本数が多いほど、より安定した操作性が実現でき、様々な血管形状に対応した固定が実現しやすくなる。
【００３１】
近年、心不全の治療法の分野において、慢性心不全の増悪時に、その予後が悪化することが明らかになりつつある。自律神経に対して直接的に電子的介入を加える組織刺激システムを用いることにより、循環調節異常を是正できることが知られるようになった。
本組織刺激システムを用いることにより、急性心筋梗塞時の再灌流治療後に発生する不整脈及びリモデリング現象を低減することができる。迷走神経Ｐ６を電気的に刺激し、再灌流治療後に一定期間、継続的に心拍数を低下させることにより、心臓の負荷を減少させ、心臓リモデリングを低減することができる。
【００３２】
本実施形態の組織刺激システム１によれば、神経組織に電気刺激を行うにあたり、対象となる神経組織に大きな外科的な侵襲を与えずに、目的とする神経刺激を実現することができる。電極ユニット２の設置は、カテーテル手術で多用されている一般的な経静脈アプローチにより実現でき、間接的に電気刺激を行うため、電極ユニット２の設置時に神経組織の損傷を気にせずに、短時間で設置を完了し、治療終了後には抜去することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、図１０に示す電極ユニット２Ａのように、送液管３６の長手方向の中間部に送液管３６の管路３６ｂに連通する側部開口３６ｃを形成するとともに、この側部開口３６ｃがリード本体４５から外部に露出するように構成してもよい。側部開口３６ｃが形成される位置は、電極ユニット２Ａを体内に導入したときに血管内となる位置とする。
このように構成することで、シリンジピストンポンプ２５から抗凝固剤を供給したときに側部開口３６ｃからも抗凝固剤が放出される。したがって、ワイヤ部３３や留め具３１、３２に血栓が発生するのをより確実に抑えることができる。
なお、送液管３６に形成される側部開口３６ｃの数に制限はなく、複数でもよいことは言うまでも無い。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１１から図１３を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１１および図１２に示すように、本実施形態の組織刺激システム３で用いられる電極ユニット４は、第１実施形態の電極ユニット２において送液管３６の開口３６ａの位置が変更されているとともに、ガイドシース５０を備えている。
【００３５】
本実施形態では、送液管５６の先端側は、１つのワイヤ部３３の軸線Ｃ１側の面に取り付けられていて、送液管５６の先端側の開口５６ａは、先端留め具３１の側面に対向するように配置されている。
【００３６】
ガイドシース５０の先端部には、自然状態で湾曲した湾曲部５１が設けられている。湾曲部５１は後述する内頸静脈側に向きやすいように、中心角が４５〜９０°程度に設定されている。ガイドシース５０のチャンネル５２の内径は、縮径した電極部３８が挿通可能となるように設定されている。
ガイドシース５０は、前述のＥＴＦＥ等で形成することができ、その厚さは、術者が周方向に容易に引き裂くことができるように設定されている。ガイドシース５０を引き裂きやすいように、ガイドシース５０の外面に長手方向に延びる溝を形成してもよい。
【００３７】
次に、以上のように構成された組織刺激システム３を用いて、電極部３８を内頸静脈に留置する手技について説明する。この場合、電極部３８の自然状態における外径Ｄ１は、内頸静脈の内径より大きく設定される。図１３に示すように、内頸静脈Ｐ４にも迷走神経Ｐ６が併走している。
ガイドシース５０を装着した電極ユニット４を、開口Ｐ１から右鎖骨下静脈Ｐ７を通して経静脈的に導入する。ガイドシース５０の先端側には湾曲部５１が設けられているため、右鎖骨下静脈Ｐ７に導入した電極部３８を内頸静脈Ｐ４側に向けることができる。電極ユニット４を押し込んで電極部３８を内頸静脈Ｐ４内に留置してから、ガイドシース５０を引き裂いて除去する。
この後で、第１実施形態と同様に、電極部３８の軸線Ｃ１回りの向きを調節する。本実施形態においても、一対の刺激電極３４を迷走神経Ｐ６側に対向させて血管内壁に当接させることにより、患者Ｐの心拍数が顕著に低下する。
【００３８】
続いて、送液管５６にシリンジピストンポンプ２５を接続し、ピストン２７を押し込むと、抗凝固剤が送液管５６の開口５６ａから血液中に放出される。内頸静脈Ｐ４における電極部３８が配置された部分では、図１３中に矢印Ａ２で示すように血液が流れる。このため、開口５６ａから放出された抗凝固剤は、血液とともにワイヤ部３３に沿うように基端留め具３２側に移動し、ワイヤ部３３や留め具３１、３２で血液が凝固して血栓が生じるのが抑えられる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の電極ユニット４および組織刺激システム３によれば、電極部３８を内頸静脈Ｐ４に留置した場合であっても、迷走神経Ｐ６に直接的接触することなく間接的に電気的刺激を与えることができる。
電極ユニット４にガイドシース５０を備えることで、右鎖骨下静脈Ｐ７に導入した電極部３８を内頸静脈Ｐ４側に容易に向けることができ、手技を容易にすることができる。
なお、基端留め具３２近傍に抗凝固剤を放出する開口をさらに形成することにより、血栓が生じるのをさらに効果的に抑えられることは言うまでも無い。
【００４０】
なお、本実施形態では、図１４および図１５に示す電極ユニット４Ａのように、先端留め具３１に、先端側に開口する開口部３１ａを形成するとともに、送液管５６の開口５６ａが開口部３１ａに連通するように構成してもよい。
電極ユニット４Ａをこのように構成することで、電極ユニット４Ａを内頸静脈Ｐ４に留置したときに、開口部３１ａから抗凝固剤を放出することで、先端留め具３１とワイヤ部３３との接続部に発生する血栓も効果的に低減することができる。
以上のように、電極部が設置される血管の血流に合わせ、血栓が生じやすい部分に積極的に抗凝固剤を放出する開口を形成することにより、血栓が生じるのを効果的に抑えられる。よって、抗凝固剤を放出する開口はこれらに限定されるものではなく、例えば、先端留め具３１には、基端留め具３２側に開口する開口部を設けてもよい。
【００４１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１６から図１８を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１６に示すように、本実施形態の組織刺激システム５で用いられる電極ユニット６は、第１実施形態の電極ユニット２の各構成に加えて、一対の刺激電極３４が設けられたワイヤ部３３とは異なるワイヤ部３３に設けられた一対の測定電極６１と、先端部が一対の測定電極６１に電気的に接続された第二の配線部６２とを備えている。
【００４２】
図１７および図１８に示すように、外部被膜４３には、軸線Ｃ１方向の中間部分における軸線Ｃ１側に、一対の透孔４３ｂが軸線Ｃ１方向に、間隔５〜１０ｍｍにて並べて形成されている。透孔４３ｂは側面視で、軸線Ｃ１方向に長いほぼ矩形状に形成されている。透孔４３ｂの大きさは、例えば、長辺が１．８ｍｍ、短辺が０．８ｍｍであり、透孔４３ａより大きく形成されている。
測定電極６１は、図１７に示すように円筒形状に形成され、刺激電極３４とは軸線Ｃ１方向に位置をずらして配置されている。測定電極６１は、透孔４３ｂを塞ぐことで外部に露出している。それぞれの測定電極６１の内周面には、第二の配線部６２を構成する電気配線６２ａが電気的に接続されている。測定電極６１、第二の配線部６２は、刺激電極３４、配線部３５と同様に構成されているため、説明を省略する。
【００４３】
図１６に示すように、リード本体６４は、基端側において第一の分岐部６５および第二の分岐部６６に分岐している。第一の分岐部６５の基端部には前述のコネクタ４８が設けられていて、配線部３５の基端部がコネクタ４８と電気的に接続されている。第二の分岐部６６の基端部にはコネクタ４８と同型のコネクタ６８が設けられていて、第二の配線部６２の基端部がコネクタ６８と電気的に接続されている。すなわち、本実施形態では電極ユニット６は基端側において、送液管３６、第一の分岐部６５、および第二の分岐部６６の３つに分岐されている。第一の分岐部６５は電気刺激リードととなり、第二の分岐部６６はセンシングリードとなる。
【００４４】
本実施形態の電気刺激装置は、図示はしないがコネクタ４８、６８の両方が着脱可能となっている。本実施形態の電気刺激装置は、電気刺激装置２０の各構成に加えて、一対の測定電極６１を用いて心拍数を計測する心拍数計測部と、測定された心拍数に基づいて電気刺激供給部の出力を制御する制御部とを有している。
【００４５】
心拍数計測部は、血液に接触したときの一対の測定電極６１間の電位差を検出することにより、心臓の電気活動によって変化する電位変化、すなわち、心電信号を得ることができる。また、心拍数計測部は、得られた心電信号の波形に基づいて、例えば、心電信号の電位の大きさまたは変化率が所定の閾値より大きくなる時刻の時間間隔から、心拍数を計測することができる。
制御部は、心臓が徐脈の状態になって心拍数が低下したときには、電気刺激供給部が出力する電気的刺激のエネルギーを低下又は供給停止させる。これにより、心臓の心拍数低下が抑えられ、心拍数が上昇する。一方で、心臓が頻脈の状態になって心拍数が上昇したときには、電気刺激供給部が出力する電気的刺激のエネルギーを増加させる。これにより、静脈の近傍を通る迷走神経を刺激して、心拍数を低下させる。
【００４６】
このように構成された本実施形態の電極ユニット６の電極部３８を、上大静脈Ｐ３や内頸静脈Ｐ４などの血管内に留置すると、一対の刺激電極３４が血管の内壁に当接すると同時に、一対の測定電極６１が血液に接触する。これにより、一対の測定電極６１は心臓活性、言い換えれば、心電信号を取得する。一対の測定電極６１に接続された電気刺激装置２０は、この心電信号から患者Ｐの心拍数を計測し、患者Ｐが所定の心拍数になるように、迷走神経Ｐ６に印加する電気的刺激のエネルギーを調節する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の電極ユニット６および組織刺激システム５によれば、前記第１実施形態の電極ユニット２、組織刺激システム１と同様の効果を奏することができる。
さらに、一対の測定電極６１および第二の配線部６２を備えることで、一対の測定電極６１間の電位差から患者Ｐの心拍数を計測し、患者Ｐが所定の心拍数になるように迷走神経Ｐ６に印加する電気的刺激のエネルギーを調節することができる。
電気刺激装置は患者Ｐが徐脈になりすぎることを監視でき、異常時にはアラームを出すとともに、電気刺激条件を自動で変更し、心拍数が一定の割合で低下した状態を常時維持できる。また、患者Ｐの生体活動により、心拍数が変化しても、所定量の心拍低下効果、言い換えれば心臓負担の軽減効果を常時維持することができる。
患者Ｐの体表面に心電図パッドを設置して測定する一般的な心電信号に比較して、本実施形態の血液を経由して取得する心電波形は、生体活動によるノイズの影響を受けづらく、心拍数を安定して計測することができる。
【００４８】
なお、電気刺激装置が変更する電気刺激条件としては、電気刺激パルス電圧又は電流の大きさ、周波数、パルス幅、刺激終了時間、刺激開始時間、刺激継続時間、電気刺激停止等が挙げられる。
また、本実施の形態では刺激電極３４と測定電極６１をそれぞれ異なるワイヤ部３３に形成したが、一つのワイヤ部３３に刺激電極３４と測定電極６１を形成してもよい。この際、一対の刺激電極３４を挟むように、先端留め具３１側と基端留め具３２側に測定電極６１を形成し、測定電極６１の電極間隔を長くするほうが、心電図波形を良好に取得することが可能である。
【００４９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１９および図２０を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１９および図２０に示すように、本実施形態の組織刺激システム７で用いられる電極ユニット８は、第１実施形態の電極ユニット２の先端留め具３１に、軸線Ｃ１上で貫通する先端貫通孔３１ｂが形成されている。
【００５０】
先端貫通孔３１ｂの内面における軸線Ｃ１に直交する断面は、楕円形に形成されている。
本実施形態の組織刺激システム７は、送液管３６の管路３６ｂ、および先端貫通孔３１ｂにスタイレット（軸状部材）Ｓが挿通されて用いられる。先端貫通孔３１ｂにスタイレットＳを挿通したときに、先端留め具３１より前方にスタイレットＳが充分に突出するように用いる。スタイレットＳにおける先端貫通孔３１ｂに挿通される部分Ｓ１の外面の断面は、前述の先端貫通孔３１ｂの断面よりわずかに小さな楕円形に形成されている。スタイレットＳは、一定の可撓性を有するとともに、自身の中心軸線回りのトルクを伝達できる程度の剛性を有するものとなっている。スタイレットＳの先端部は略半球状に形成されていて、血管内壁を傷つける恐れがないものを用いることが好ましい。
【００５１】
以上のように構成された組織刺激システム７を用いた手技は、以下のように行われる。
すなわち、患者Ｐの体外において、送液管３６の管路３６ｂ、および先端留め具３１の先端貫通孔３１ｂにスタイレットＳを挿通しておく。そして、対象となる血管内に電極部３８を留置する。スタイレットＳは可撓性を有するので、血管内において、電極ユニット８とともにスタイレットＳを容易に湾曲させることができる。また、電極部３８を留置するときに、電極部３８が軸線Ｃ１方向に延びることでスタイレットＳに対して先端留め具３１が前方に移動する。しかし、先端留め具３１より前方にスタイレットＳを充分に突出させていたため、スタイレットＳから先端留め具３１が脱落することはない。
【００５２】
電極部３８を概略配置した後で、術者は、リード本体４５およびスタイレットＳの両方を把持してスタイレットＳの中心軸線Ｃ２回りに回動させる。すると、スタイレットＳの部分Ｓ１が先端貫通孔３１ｂの内面に係合することで、スタイレットＳとともに電極部３８が軸線Ｃ１回りに回動する。
なお、電極部３８の向きを調節した後で、スタイレットＳは送液管３６から引き抜かれ、抗凝固剤を供給するための流路が確保される。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態の電極ユニット８および組織刺激システム７によれば、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
さらに、術者が作用させる回転力を、スタイレットＳを介して電極部３８に効果的に伝達することができ、電極部３８の軸線Ｃ１回りの向きを短時間で調節することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、先端貫通孔３１ｂの内面における軸線Ｃ１に直交する断面は、楕円形に形成されているとした。しかし、この断面は、楕円形に限られることなく、円形以外の形状であれば矩形などの凸多角形状などでもよい。この場合、スタイレットＳの部分Ｓ１の外面の断面は、先端貫通孔３１ｂの内面に係合するように先端貫通孔３１ｂの内面における断面よりわずかに小さい形状に形成される。
【００５５】
以上、本発明の第１実施形態から第４実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更なども含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
たとえば、図２１に示す電極ユニット１１のように、４本のワイヤ部３３のうちの一部のワイヤ部３３を、軸線Ｃ１から離間するように湾曲する程度が他のワイヤ部３３よりも小さくなるように構成してもよい。
また、図２２に示すように、電極ユニット１２が備えるワイヤ部３３の数に制限はなく、複数であればいくつでもよい。ワイヤ部３３の数を多くすることで、電極ユニット１２を血管内に安定して留置することができる。内径の大きい血管に留置する時はワイヤ部３３の数を多くし、内径の小さい血管に留置する時はワイヤ部３３の数を少なくすることが好ましい。
ワイヤ部３３は軸線Ｃ１周りに等角度ごとに配置されていなくてもよく、軸線Ｃ１周りに血管の管壁を支持できるように配置されていればよい。
【００５６】
図２３および図２４に示す電極ユニット１３のように、４本のワイヤ部７３のそれぞれをＳ字状、かつ正面から見て円弧形状に形成してもよい。この場合、軸線Ｃ１に直交する方向に一対の刺激電極３４に対向するように見たときに、一対の刺激電極３４は、一対の刺激電極３４を通る基準線Ｃ３が、軸線Ｃ１に対して交差するように配置されている
以上のように構成された電極ユニット１３を血管内に留置すると、基準線Ｃ３は、軸線Ｃ１すなわち血管の長手方向に対して傾斜して配置されることになるが、これは、血管に対して迷走神経Ｐ６が斜めに併走している場合に有効である。
また、血管に対して迷走神経Ｐ６が平行に併走している場合、斜めに併走している場合のいずれにおいても、一対の刺激電極３４が迷走神経Ｐ６をまたぐように配置することができ、一対の刺激電極３４で迷走神経Ｐ６を確実に刺激することができる。
【００５７】
なお、軸線Ｃ１に直交する方向に見たときに、一対の刺激電極３４を通る基準線Ｃ３を軸線Ｃ１に対して交差させる概念は、本変形例に限らず、基準線Ｃ３の交差角度やワイヤ部の形状により、様々な形態で実現できることは言うまでもない。
また、刺激電極３４が形成されないワイヤ部７３の軸線Ｃ１側に前述の測定電極６１を形成してもよいことは言うまでもない。
また、図２５に示す電極ユニット１４では、４本のワイヤ部７５の内２本に、対となる刺激電極３４が１個ずつ形成されている。一対の刺激電極３４を通る基準線Ｃ３は前述のように、軸線Ｃ１に対して交差するように配置されており、同様に、血管に対して迷走神経Ｐ６が斜めに併走している場合に有効である。
【００５８】
前記第１実施形態から第４実施形態では、２本以上のワイヤ部３３に一対の刺激電極３４や一対の測定電極６１を設けてもよい。このとき、リード本体の基端部には、刺激電極３４と測定電極６１の対の数だけＩＳ１型のコネクタを設置し、電気刺激装置に接続するコネクタを選択することにより、より短時間により効果的な神経刺激を開始することができる。
また、留め具３１、３２、ワイヤ部、リード本体の外面などに、血液の凝固を防止するためのコーティングを施すことは、当然に有効である。
【００５９】
組織刺激システムは、電極ユニットを頸部近傍の開口Ｐ１から導入した。しかし、電極ユニットは鎖骨下付近に形成した開口などから体内に導入してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１、３、５、７  組織刺激システム
２、２Ａ、４、４Ａ、６、８、１１、１２、１３、１４  電極ユニット
３１  先端留め具
３１ａ  開口部
３２  基端留め具
３３、７３、７５  ワイヤ部（支持部）
３４  刺激電極
３５  配線部
３６、５６  送液管
３６ａ、５６ａ  開口
３６ｃ  側部開口
５０  ガイドシース
５１  湾曲部
５２  チャンネル
６１  測定電極
６２  第二の配線部
Ｃ１  軸線
Ｃ２  中心軸線
Ｃ３  基準線
Ｓ    スタイレット（軸状部材）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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