(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
神経刺激用電極と、
心拍数計測用電極と、
前記神経刺激用電極及び前記心拍数計測用電極に接続され前記神経刺激用電極に印加される神経刺激パルスを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加している所定の第一期間における心拍数を刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加していない所定の第二期間における心拍数を非刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、
前記刺激時心拍数と前記非刺激時心拍数とに乖離があるか否かを判定する制御部であって、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加開始する第一タイミングの直前に前記非刺激時心拍数を第一非刺激時心拍数（Ａ）として取得し、
前記第一タイミングにおける前記神経刺激パルスの持続時間の経過後前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加開始する第二タイミングの直前に前記非刺激時心拍数を第二非刺激時心拍数（Ｂ）として取得し、
前記第一タイミングの後前記神経刺激パルスの持続時間内に前記刺激時心拍数を第一刺激時心拍数（Ｃ）として取得し、
前記第二タイミングの後前記神経刺激パルスの持続時間内に前記刺激時心拍数を第二刺激時心拍数（Ｄ）として取得し、
前記（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）が以下の式１又は式２に示す関係を満たす場合に、前記乖離があると判定する
ことを特徴とする神経刺激システム。
｛（Ｂ）−（Ａ）｝／｛（Ｄ）−（Ｃ）｝＜０．５・・・（式１）
２＜｛（Ｂ）−（Ａ）｝／｛（Ｄ）−（Ｃ）｝・・・（式２）
【請求項２】
神経刺激用電極と、
心拍数計測用電極と、
前記神経刺激用電極及び前記心拍数計測用電極に接続され前記神経刺激用電極に印加される神経刺激パルスを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加している所定の第一期間における心拍数を刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加していない所定の第二期間における心拍数を非刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、
前記刺激時心拍数と前記非刺激時心拍数とに乖離があるか否かを判定する制御部であって、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加開始する第一タイミングの直前に前記非刺激時心拍数を第一非刺激時心拍数（Ａ）として取得し、
前記第一タイミングにおける前記神経刺激パルスの持続時間の経過後前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加開始する第二タイミングの直前に前記非刺激時心拍数を第二非刺激時心拍数（Ｂ）として取得し、
前記第一タイミングの後前記神経刺激パルスの持続時間内に前記刺激時心拍数を第一刺激時心拍数（Ｃ）として取得し、
前記第二タイミングの後前記神経刺激パルスの持続時間内に前記刺激時心拍数を第二刺激時心拍数（Ｄ）として取得し、
前記（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）が以下の式１に示す関係を満たす場合に、前記乖離があると判定する
ことを特徴とする神経刺激システム。
（Ｂ）／（Ａ）＞ｋ（Ｄ）／（Ｃ）  ただしｋは１より大きい定数・・・（式１）
【請求項３】
神経刺激用電極と、
心拍数計測用電極と、
前記神経刺激用電極及び前記心拍数計測用電極に接続され前記神経刺激用電極に印加される神経刺激パルスを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加している所定の第一期間における心拍数を刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加していない所定の第二期間における心拍数を非刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、
前記刺激時心拍数と前記非刺激時心拍数とに乖離があるか否かを判定する制御部であって、
前記神経刺激パルスの印加持続時間を複数含む所定の第一期間の前記非刺激時心拍数のトレンドにおける各心拍数のばらつきを非刺激時ばらつきとして算出し、
前記第一期間の前記刺激時心拍数のトレンドにおける各心拍数のばらつきを刺激時ばらつきとして算出し、
前記非刺激時ばらつきに対して前記刺激時ばらつきが所定の閾値を超えて小である時に前記乖離があると判定する
ことを特徴とする神経刺激システム。
【請求項４】
神経刺激用電極と、
心拍数計測用電極と、
前記神経刺激用電極及び前記心拍数計測用電極に接続され前記神経刺激用電極に印加される神経刺激パルスを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加している所定の第一期間における心拍数を刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、
前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加していない所定の第二期間における心拍数を非刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、
前記刺激時心拍数と前記非刺激時心拍数とに乖離があるか否かを判定する制御部であって、
前記神経刺激パルスの印加持続時間を複数含む所定の第一期間における前記非刺激時心拍数のトレンドを非刺激時トレンドとして算出し、
前記第一期間における前記非刺激時心拍数に対する刺激時心拍数の低下率を算出して前記第一期間における前記低下率のトレンドを低下率トレンドとして算出し、
前記非刺激時トレンドと前記低下率トレンドとの相互相関係数を相互相関解析により取得し、
前記相互相関係数が所定の閾値以上である時に前記乖離があると判定する
ことを特徴とする神経刺激システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、神経刺激システム及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者の心拍数を低下させるための神経刺激システムが知られている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１に記載の神経刺激システムは、患者の心拍数を測定し、測定した心拍数が所定の最低心拍数未満である時に、副交感神経系への刺激強度を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５４１８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された神経刺激システムに設定された最低心拍数が不適切に低い場合に、この神経刺激システムは、所定の最低心拍数に達するまで刺激強度を高く維持するように動作してしまう場合があるので、生体に負担をかける可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体にとって負担の少ない神経刺激システム及びその制御プログラ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】
【０００６】
本発明の一態様は、神経刺激用電極と、心拍数計測用電極と、前記神経刺激用電極及び前記心拍数計測用電極に接続され前記神経刺激用電極に印加される神経刺激パルスを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加している期間における心拍数を刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加していない期間における心拍数を非刺激時心拍数として前記心拍数計測用電極から取得し、前記刺激時心拍数と前記非刺激時心拍数とに所定の閾値以上の乖離があるか否かを判定することを特徴とする神経刺激システムである。
【０００７】
前記制御部は、前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加開始する第一タイミングの直前に前記非刺激時心拍数を第一非刺激時心拍数（Ａ）として取得し、前記第一タイミングにおける前記神経刺激パルスの持続時間の経過後前記神経刺激用電極に前記神経刺激パルスを印加開始する第二タイミングの直前に前記非刺激時心拍数を第二非刺激時心拍数（Ｂ）として取得し、前記第一タイミングの後前記神経刺激パルスの持続時間内に前記刺激時心拍数を第一刺激時心拍数（Ｃ）として取得し、前記第二タイミングの後前記神経刺激パルスの持続時間内に前記刺激時心拍数を第二刺激時心拍数（Ｄ）として取得し、前記（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）が以下の式１に示す関係を満たす場合に、前記乖離があると判定してもよい。
（Ｂ）／（Ａ）＞ｋ（Ｄ）／（Ｃ）  ただしｋは１より大きい定数・・・（式１）
【０００８】
前記制御部は、前記神経刺激パルスの印加持続時間を複数含む所定の第一期間における前記非刺激時心拍数のトレンドを非刺激時トレンドとして算出し、前記第一期間における前記刺激時心拍数のトレンドを刺激時トレンドとして算出し、前記非刺激時トレンドと刺激時トレンドとの相互相関係数を相互相関解析により取得し、前記相互相関係数が所定の閾値以上である時に前記乖離があると判定してもよい。
【０００９】
前記制御部は、前記神経刺激パルスの印加持続時間を複数含む所定の第一期間の前記非刺激時心拍数のトレンドにおける各心拍数のばらつきを非刺激時ばらつきとして算出し、前記第一期間の前記刺激時心拍数のトレンドにおける各心拍数のばらつきを刺激時ばらつきとして算出し、前記非刺激時ばらつきに対して前記刺激時ばらつきが所定の閾値を超えて小である時に前記乖離があると判定してもよい。
【００１０】
前記制御部は、前記神経刺激パルスの印加持続時間を複数含む所定の第一期間における前記非刺激時心拍数のトレンドを非刺激時トレンドとして算出し、前記第一期間における前記非刺激時心拍数に対する刺激時心拍数の低下率を算出して前記第一期間における前記低下率のトレンドを低下率トレンドとして算出し、前記非刺激時トレンドと前記低下率トレンドとの相互相関係数を相互相関解析により取得し、前記相互相関係数が所定の閾値以上である時に前記乖離があると判定してもよい。
【００１１】
前記制御部は、前記乖離があると判定された場合に、判定後に印加する前記神経刺激パルスの強度を判定前の強度よりも低い強度に変更してもよい。
【００１２】
本発明の別の態様は、神経刺激パルスを印加して迷走神経を電気刺激する神経刺激システムを制御するための制御プログラムであって、前記神経刺激パルスを印加している所定の第一期間における心拍数を刺激時心拍数として取得し、前記神経刺激パルスを印加していない所定の第二期間における心拍数を非刺激時心拍数として取得し、前記刺激時心拍数と前記非刺激時心拍数とに所定の閾値以上の乖離があるか否かを判定することを特徴とする制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、生体にとって負担の少ない神経刺激システム及びその制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態の神経刺激システムの模式図である。
【図２】同神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】同神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】同神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】同神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】同実施形態の変形例の神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本変形例の神経刺激システムの使用時における心拍数及び心拍低下率を示すグラフである。
【図８】本変形例の神経刺激システムの使用時における心拍数及び心拍低下率を示すグラフである。
【図９】本発明の第３実施形態の神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】同実施形態の変形例の神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第４実施形態の神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の神経刺激システムの模式図である。
図１に示す本実施形態の神経刺激システム１は、頻脈や心筋梗塞、慢性心不全等の治療を行うために患者の迷走神経を電気刺激する医療用のシステムである。
図１に示すように、神経刺激システム１は、リード２と、制御ユニット１０とを備えている。
リード２は、神経刺激パルスを生体に印加して神経を刺激するための第一電極３（神経刺激用電極）と、神経刺激システム１を取り付ける対象となる患者の心拍数を取得するための第二電極４（心拍数計測用電極）と、第一電極３及び第二電極４を制御ユニット１０に接続するための被覆線５とを有している。
【００１６】
制御ユニット１０は、筐体１１と、神経刺激システム１の動力源となる電源部１２と、神経刺激パルスの強度や印加期間等を操作者が設定するための操作部１３と、神経刺激システム１の全体を制御する制御部１４とを備えている。
【００１７】
制御部１４は、電源部１２から電力の供給を受け、操作部１３に対する所定の入力操作に従って、リード２へと神経刺激パルスを出力する。
【００１８】
本実施形態の制御部１４は、刺激強度調整部１５と、パルス発生部２０とを有している。
【００１９】
刺激強度調整部１５は、心拍数計測部１６と、保存部１７と、変化量算出部１８と、比較部１９とを備えている。
【００２０】
心拍数計測部１６は、リード２の第二電極４が取り付けられた患者の心拍数を第二電極４から取得する。心拍数計測部１６は、患者の心拍数を特定可能な情報をたとえばＡ／Ｄ変換して保存部１７へと出力可能である。
【００２１】
保存部１７は、心拍数計測部１６によって第二電極４から取得された心拍数の情報を、神経刺激パルスの印加の有無及び心拍数の取得時刻と関連付けられた情報として保存可能である。本明細書では、神経刺激パルスの印加が行われている期間（第一期間）に取得される心拍数の情報を「刺激時心拍数」といい、神経刺激パルスの印加が行われていない期間（第二期間）に取得される心拍数の情報を「非刺激時心拍数」という。
【００２２】
変化量算出部１８は、下記の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），及び（Ｄ）の情報を保存部１７から取得する。
【００２３】
（Ａ）第一非刺激時心拍数：神経刺激用電極に神経刺激パルスを印加開始する第一タイミングの直前に第二電極４から取得された非刺激時心拍数（ｂｐｍ）
（Ｂ）第二非刺激時心拍数：第一タイミングにおける神経刺激パルスの持続時間の経過後神経刺激用電極に神経刺激パルスを印加開始する第二タイミングの直前に第二電極４から取得された非刺激時心拍数（ｂｐｍ）
（Ｃ）第一刺激時心拍数：第一タイミングの後神経刺激パルスの持続時間内に第二電極４から取得された刺激時心拍数（ｂｐｍ）
（Ｄ）第二刺激時心拍数：第二タイミングの後神経刺激パルスの持続時間内に第二電極４から取得された刺激時心拍数（ｂｐｍ）
【００２４】
たとえば、第一タイミングは任意のタイミングとし、第二タイミングは第一タイミングの直後のタイミングである。
なお、第一タイミング及び第二タイミングとは時系列で直近直後の関係にあるものには限られない。すなわち、第一タイミングとして規定されたタイミングの後ｎ回目（ｎは自然数）の印加開始のタイミングが第二タイミングであってもよい。
【００２５】
変化量算出部１８は、神経刺激パルスの印加開始直前の非刺激期間の開始からこの神経刺激パルスの持続時間終了までを一周期としたときの、一周期あたりの心拍数の変化量（差）を、非刺激時と刺激時とについて、それぞれ算出する。なお、第二タイミングが第一タイミングの直後とされる場合には、上記のｎは１である。
【００２６】
非刺激時における一周期あたりの心拍数の変化量ｒｂは、下記（式１）により算出される。
ｒｂ＝｛（Ｂ）−（Ａ）｝／ｎ・・・（式１）
【００２７】
刺激時における一周期あたりの心拍数の変化量ｒｃは、下記（式２）により算出される。
ｒｃ＝｛（Ｄ）−（Ｃ）｝／ｎ・・・（式２）
【００２８】
比較部１９は、下記（式３）及び（式４）に示す関係のいずれかを満たす場合、非刺激時における心拍数の変化量ｒｂと刺激時における心拍数の変化量ｒｃとに乖離があると判定する。
（ｒｃ／ｒｂ）＜０．５・・・（式３）
２＜（ｒｃ／ｒｂ）・・・（式４）
【００２９】
なお、上記のｒｃ／ｒｂの大きさは、ｎの値の影響を受けない。
【００３０】
比較部１９は、上記（式３）及び（式４）に示す関係のいずれかを満たす場合、神経刺激パルスの強度を下げる制御信号をパルス発生部２０へと送信する。
なお、比較部１９は、上記（式３）及び（式４）のいずれも満たしていない状態では、パルス発生部２０へ制御信号を送信しない。
【００３１】
パルス発生部２０は、所定の神経刺激パルスを生成して、この神経刺激パルスを第一電極３へと出力する。パルス発生部２０が発生させる神経刺激パルスの強度は、操作部１３に対する入力及び比較部１９からの制御信号の送信によって変更可能である。
たとえば、操作部１３に対する入力による神経刺激パルスの強度の変更例として、神経刺激システム１の操作者が、過去の検査結果等を考慮した適切な神経刺激強度を入力する。
また、比較部１９からの制御信号の送信による神経刺激パルスの強度の変更例として、パルス発生部２０は、神経刺激パルスの強度を下げる制御信号をパルス発生部２０が受信したときに、パルス発生部２０が生成する神経刺激パルスの周波数、パルス幅、電流、及び電圧のいずれかを変更する。
一例として、パルス発生部２０は、神経刺激パルスの強度を下げる制御信号をパルス発生部２０が受信したときに、まず、神経刺激パルスの周波数を低下させることが可能であれば周波数を低下させる。また、パルス発生部２０は、周波数が下限にある場合にはパルス幅を短くする。また、パルス発生部２０は、周波数が下限にありさらにパルス幅も下限にある場合には電流及び電圧を低下させる。
これにより、パルス発生部２０は、制御信号を受信したときに、制御信号の受信後に発生させる神経刺激パルスの強度を、制御信号の受信前に発生させた神経刺激パルスの強度よりも弱くする。
【００３２】
上記の刺激強度調整部１５及びパルス発生部２０を備えた本実施形態の制御部１４は、たとえば、入出力部，演算部，及び記憶部を有するコンピュータであってもよい。この場合、制御部１４は、コンピュータを上記の刺激強度調整部１５及びパルス発生部２０として動作させるために記憶部に記憶された制御プログラムに従って動作する。
【００３３】
本実施形態の神経刺激システム１の制御部１４の動作フローについて説明する。図２から図５までは、本実施形態の神経刺激システム１の制御部１４の動作を説明するためのフローチャートである。
神経刺激システム１の制御部１４は、神経刺激の処置をする旨の入力操作が操作部１３に対して行われたときに動作開始する。
まず、制御部１４は、カウンタをリセットする（ステップＳ１，図２参照）。ステップＳ１では、制御部１４が動作開始してからの経過時間に対応して増加する変数ｔ及び神経刺激パルスの印加タイミングの繰り返し数に対応して増加する変数ｍの値を０とする。
これでステップＳ１は終了し、ステップＳ２へ進む。
【００３４】
ステップＳ２は、心拍数を取得するステップである。
ステップＳ２では、心拍数計測部１６が、第二電極４（心拍数取得用電極）を用いて、心拍数の計測を行う。心拍数計測部１６は、計測した心拍数の値（ｂｐｍ）を記憶する。
これでステップＳ２は終了し、ステップＳ３へ進む。
【００３５】
ステップＳ３は、神経刺激パルスを用いた刺激の開始及び停止を切り替えるステップである。
ステップＳ３では、まず、制御部１４が、上記のステップＳ２で心拍数計測部１６が取得した心拍数と、神経刺激システム１に予め設定された徐脈閾値とを、比較する（ステップＳ１０１，図３参照）。ステップＳ１０１では、制御部１４は、例えば、上記のステップＳ２において取得された心拍数が徐脈閾値未満であるか否かを判定する。
ステップＳ１０１において心拍数が徐脈閾値よりも低い（Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ１０２へ進む。
ステップＳ１０１において心拍数が徐脈閾値以上（Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ１０４へ進む。
【００３６】
ステップＳ１０２は、神経刺激パルスの印加中あるいは神経刺激パルスの印加開始タイミングであるか否かを判定するステップである。
ステップＳ１０２において、神経刺激パルスの印加中あるいは神経刺激パルスの印加開始タイミングである（Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ１０３へ進む。
ステップＳ１０２において、神経刺激パルスの印加中あるいは神経刺激パルスの印加開始タイミングでない（Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ３は終了してステップＳ４へ進む。
【００３７】
ステップＳ１０３は、ステップＳ１０２における判定以降の神経刺激パルスの印加を停止あるいは減弱するステップである。
ステップＳ１０３では、神経刺激パルスの印加中である場合には、神経刺激パルスの強度を低下させ、あるいは印加を停止する。また、ステップＳ１０３では、神経刺激パルスの印加開始タイミングであるときには、神経刺激パルスの印加を開始しない、あるいは神経刺激パルスの強度を低下させた状態で印加開始する。
これでステップＳ１０３は終了し、ステップＳ４へ進む。
【００３８】
ステップＳ１０４は、刺激開始タイミングであるか否かを判定するステップである。
ステップＳ１０４の実行時に刺激開始タイミングである（Ｙｅｓ）場合には、ステップＳ１０５へ進む。
ステップＳ１０４の実行時に刺激開始タイミングでない（Ｎｏ）場合には、ステップＳ１０６へ進む。
【００３９】
ステップＳ１０５は、神経刺激パルスの出力を開始するステップである。
ステップＳ１０５では、操作部１３に対する入力操作によって指定された強度又は上記のステップＳ１０３において減弱された強度の神経刺激パルスを、第一電極３（神経刺激用電極）へと制御部１４が出力する。
ステップＳ１０５によって開始した神経刺激は、上記のステップＳ１０３又は下記のステップＳ１０７の実行時まで、継続する。
これでステップＳ１０５は終了し、ステップＳ４へ進む。
【００４０】
ステップＳ１０６は、刺激終了タイミングであるか否かを判定するステップである。
ステップＳ１０６の実行時に刺激終了タイミングである（Ｙｅｓ）場合には、ステップＳ１０７へ進む。
ステップＳ１０６の実行時に刺激終了タイミングでない（Ｎｏ）場合には、ステップＳ４へ進む。
【００４１】
ステップＳ１０７は、制御部１４は、神経刺激パルスの出力を停止するステップである。
ステップＳ１０７では、パルス発生部２０からの神経刺激パルスの出力を停止させる。なお、ステップＳ１０７において神経刺激パルスの出力を停止させたとき、最後に出力した神経刺激パルスの強度に関する情報が記憶される。このとき記憶された強度は、神経刺激パルスの出力が再開（上記のステップＳ１０５）されたときの神経刺激パルスの強度の設定に使用可能である。
これでステップＳ１０７は終了し、ステップＳ４へ進む。
【００４２】
ステップＳ４は、神経刺激パルスの印加中であるか否かを判定するステップである。
ステップＳ４では、上記のステップＳ１０５により神経刺激が開始されている場合にはステップＳ５へ進み、上記のステップＳ１０３あるいはステップＳ１０７により神経刺激が停止されている場合にはステップＳ６へ進む。
【００４３】
ステップＳ５は、神経刺激中であることを記憶するステップである。
ステップＳ５では、神経刺激中であるか否かを示す変数（刺激中フラグＰ）に１を代入する。なお、刺激中フラグＰの初期値は０である。
これでステップＳ５は終了し、ステップＳ７へ進む。
【００４４】
ステップＳ６は、神経刺激中でないことを記憶するステップである。
ステップＳ６では、神経刺激中であるか否かを示す変数（刺激中フラグＰ）に０を代入する。
これでステップＳ６は終了し、ステップＳ７へ進む。
【００４５】
ステップＳ７は、心拍数の情報を保存するステップである。
ステップＳ７では、上記のステップＳ２において取得した心拍数を、変数ｔ及び刺激中フラグＰの値と関連付けて保存する。
これでステップＳ７は終了し、ステップＳ８へ進む。
【００４６】
ステップＳ８は、非刺激時心拍数保存タイミングであるか否かを判定するステップである。
非刺激時心拍数保存タイミングは、たとえば、ステップＳ１からステップＳ１５までの一連の動作において、上記のステップＳ６によって刺激中フラグＰに０が代入されてから、上記のステップＳ５によって刺激中フラグＰに１が代入されるまでの間の期間に設定されたタイミングである。
ステップＳ８の実行時に非刺激時心拍数保存タイミングである場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ９へ進み、ステップＳ８の実行時に非刺激時心拍数保存タイミングでない場合（Ｎｏ）にはステップＳ１０へ進む。
【００４７】
ステップＳ９は、ステップＳ７において保存された心拍数を非刺激時心拍数として内部記憶するステップである。
ステップＳ９では、ステップＳ７において保存された心拍数の情報を読み出し、変数ｍ及び刺激中フラグＰの値と関連付けて、非刺激時心拍数として保存する。
ステップＳ９において非刺激時心拍数が保存された後、保存された非刺激時心拍数の情報は、後述のステップＳ２０１からステップＳ２０４までの各ステップ（図４参照）からなる刺激強度低下の判断及び実行の処理に使用される。
これでステップＳ９は終了し、ステップＳ１３へ進む。
【００４８】
ステップＳ１０は、刺激時心拍数保存タイミングであるか否かを判定するステップである。
刺激時心拍数保存タイミングは、たとえば、ステップＳ１からステップＳ１５までの一連の動作において、上記のステップＳ５によって刺激中フラグＰに１が代入されてから、上記のステップＳ６によって刺激中フラグＰに０が代入されるまでの間の期間に設定されたタイミングである。
ステップＳ１０の実行時に刺激時心拍数保存タイミングである場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ１１へ進み、ステップＳ１０の実行時に刺激時心拍数保存タイミングでない場合（Ｎｏ）にはステップＳ１３へ進む。
【００４９】
ステップＳ１１は、ステップＳ７において保存された心拍数を刺激時心拍数として内部記憶するステップである。
ステップＳ１１では、ステップＳ７において保存された心拍数の情報を読み出し、変数ｍ及び刺激中フラグＰの値と関連付けて、刺激時心拍数として保存する。
ステップＳ１１において刺激時心拍数が保存された後、保存された刺激時心拍数の情報は、後述のステップＳ２０１からステップＳ２０４までの各ステップからなる刺激強度低下の判断及び実行の処理に使用される。
これでステップＳ１１は終了し、ステップＳ１２へ進む。
【００５０】
ステップＳ１２は、変数ｍの値を１つ増やすステップである。ステップＳ１２が終了したらステップＳ１３へ進む。
【００５１】
ステップＳ１３は、ステップＳ９において保存された非刺激時心拍数とステップＳ１１において保存された刺激時心拍数とを比較するステップである。
ステップＳ１３では、非刺激時心拍数と刺激時心拍数とが等しい場合にステップＳ１４へ進み、非刺激時心拍数と刺激時心拍数とが等しくない場合にステップＳ１５へ進む。
【００５２】
ステップＳ１４は、刺激強度を強める、またはユーザに通知をするステップである。
ステップＳ１４では、たとえば、ステップＳ１３において非刺激時心拍数と刺激時心拍数とが等しいと判定されたことに対応して神経刺激パルスの強度を強める。また、ステップＳ１４では、神経刺激パルスの強度を強めることを促すメッセージの表示をする等により、ユーザへの通知を行う。
これでステップＳ１４は終了し、ステップＳ１５へ進む。
【００５３】
ステップＳ１５は、変数ｔの値を１つ増やすステップである。ステップＳ１５が終了したらステップＳ２へ進み、ステップＳ２からステップＳ１５までの繰り返しとなる。
【００５４】
上記のステップＳ９において記憶された非刺激時心拍数及び上記のステップＳ１１において記憶された刺激時心拍数の情報を用いて刺激強度低下の判断及び実行を行う処理のフロー（ステップＳ２０１からステップＳ２０４まで）について、図４を参照して説明する。
ステップＳ２０１は、第一非刺激時心拍数と第二非刺激時心拍数との変化量ｒｂを算出するステップである。
ステップＳ２０１では、変数ｍの値を用いて、第一非刺激時心拍数として、第一タイミングｍ−１直前の非刺激時心拍数（ｍ−１，Ｐ）を取得する。また、ステップＳ２０１では、変数ｍの値を用いて、第二非刺激時心拍数として、第二タイミングｍ直前の非刺激時心拍数（ｍ，Ｐ）を取得する。さらに、ステップＳ２０１では、第一非刺激時心拍数と第二非刺激時心拍数との変化量ｒｂ（上記の式１参照）を算出する。
なお、ステップＳ２０１は、非刺激時心拍数の情報が不足している場合（ｍ＝０の場合）には実行されない。
これでステップＳ２０１は終了し、ステップＳ２０２へ進む。
【００５５】
ステップＳ２０２は、第一刺激時心拍数と第二刺激時心拍数との変化量ｒｃを算出するステップである。
ステップＳ２０２では、変数ｍの値を用いて、第一刺激時心拍数として、第一タイミングｍ−１直後の刺激時心拍数（ｍ−１，Ｐ）を取得する。また、ステップＳ２０２では、変数ｍの値を用いて、第二刺激時心拍数として、第二タイミングｍ直後の刺激時心拍数（ｍ，Ｐ）を取得する。さらに、ステップＳ２０２では、第一刺激時心拍数と第二刺激時心拍数との変化量ｒｃ（上記の式２参照）を算出する。
なお、ステップＳ２０２は、刺激時心拍数の情報が不足している場合（ｍ＝０の場合）には実行されない。
これでステップＳ２０２は終了し、ステップＳ２０３へ進む。
【００５６】
ステップＳ２０３は、ステップＳ２０１において算出された変化量ｒｂとステップＳ２０２において算出された変化量ｒｃとを比較するステップである。
ステップＳ２０３の実行時に（ｒｃ／ｒｂ）が所定の範囲内（０．５≦ｒｃ／ｒｂ≦２）である場合にはステップＳ９に戻る。
ステップＳ２０３の実行時に０．５≦ｒｃ／ｒｂ≦２でない場合にはステップＳ２０４へ進む。すなわち、ステップＳ２０３では、上記の（式３）又は（式４）のいずれかが満たされた状態ではステップＳ２０４へ進む。
【００５７】
ステップＳ２０４は、神経刺激パルスの強度を弱めるステップである。
ステップＳ２０４では、まず、制御部１４が、神経刺激パルスの強度を急速に弱める必要があるか否かの判定を行う（ステップＳ３０１、図５参照）。
神経刺激パルスの強度を急速に弱める必要があるか否かの判定は、たとえば、上記のステップＳ２０３における範囲から（ｒｃ／ｒｂ）の値が所定の閾値以上乖離しているか否かに基づいて行われる。
ステップＳ３０１において神経刺激パルスの強度を急速に弱める必要があると判定された場合にはステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０１において神経刺激パルスの強度を急速に弱める必要がないと判定された場合にはステップＳ３０３へ進む。
【００５８】
ステップＳ３０２は、神経刺激パルスの強度を急速に弱めるステップである。
ステップＳ３０２では、神経刺激パルスの強度を規定する条件（電流，電圧，周波数，パルス幅）のうち、電流値または電圧値を下げる。すなわち、ステップＳ３０２では、電流値または電圧値を低い値に変更するための制御信号がパルス発生部２０へ送信される。
これでステップＳ３０２は終了し、ステップＳ３０４へ進む。
【００５９】
ステップＳ３０３は、神経刺激パルスの強度を緩やかに弱めるステップである。
ステップＳ３０３では、神経刺激パルスの強度を規定する条件（電流，電圧，周波数，パルス幅）のうち、周波数を下げる。すなわち、ステップＳ３０３では、周波数を低い値に変更するための制御信号がパルス発生部２０へ送信される。
これでステップＳ３０３は終了し、ステップＳ３０４へ進む。
【００６０】
ステップＳ３０４は、神経刺激パルスの強度を追加的に弱める必要の有無を判定するステップである。
ステップＳ３０４では、たとえば、上記のステップＳ３０２において電流値又は電圧値が下限値に達した場合、及び上記のステップＳ３０３において周波数が下限値に達した場合に、他の条件を変更することにより神経刺激パルスの強度をさらに弱めるために、ステップＳ３０５（電流値又は電圧値の低下），ステップＳ３０６（パルス幅の短縮），及びステップＳ３０７（周波数の低下）の各ステップのうち実行可能なステップを実行する。ステップＳ３０５，ステップＳ３０６，及びステップＳ３０７は、それぞれの実行順序を問わない。
ステップＳ３０５，ステップＳ３０６，及びステップＳ３０７が終了したらステップＳ３０４が再度実行される。
上記のステップＳ３０２において電流値又は電圧値が下限値に達していない場合、及び上記のステップＳ３０３において周波数が下限値に達していない場合には、神経刺激パルスの強度を追加的に弱める必要がないと判定され、ステップＳ２０４が終了する。
【００６１】
本実施形態の神経刺激システム１の作用について説明する。
神経刺激パルスを生体に印加して心拍数を低下させる場合、神経刺激パルスの強度が適切な範囲内にあれば、神経刺激パルスの強度と心拍数の低下率とは相関する。しかしながら、神経刺激パルスの強度が高ければ高いほど心拍数が低下するものではない。
【００６２】
神経刺激パルスにより心拍数が低下している場合、患者の恒常性により心拍数を上げようとする作用が生じ、心拍数は、神経刺激パルスの作用と恒常性とが拮抗する下限心拍数以下には下がりにくい。患者の個人差や環境等に応じて下限心拍数が異なるので、神経刺激システム１の使用開始前に下限心拍数を把握することは難しい。
【００６３】
本実施形態の神経刺激システム１において、上記の式３または式４を満たしている時には、神経刺激パルスを印加したことで患者の下限心拍数に達していることが示唆され、このときに印加した神経刺激パルスの強度は、不適切に高く生体に負担と可能性があるので、低下させるべきである。
【００６４】
本実施形態の神経刺激システム１は、上記のステップＳ２０１からステップＳ２０４までのフローにより、患者の心拍数（非刺激時心拍数，刺激時心拍数）に基づいて、ステップＳ２０３における判断条件を満たしていないときに刺激強度設定値を弱める。この一連のステップにより、患者に対して不適切に強い神経刺激パルスが継続して印加されることを防ぐことができる。
【００６５】
また、心拍数の日内変動によらず心拍数を一定に制御しようとすると、日内変動の範囲内で心拍数が高い時間帯に無理に心拍数を下げることとなり生体に負担がかかる。日内変動の範囲内で心拍数が高い時間帯には、その高さに応じて心拍数の上昇を許容することにより、日内変動があっても生体に負担がかからない程度の心拍数とすることが望ましい。
本変形例の神経刺激システム１は、上記の式３または式４を満たしたときに、比較部１９がパルス発生部２０に対して、刺激強度を弱めるための制御信号を送信するので、不適切に高い強度の神経刺激パルスが継続して印加されることを防ぐことができる。
【００６６】
以上に説明したように、本実施形態の神経刺激システム１によれば、心拍数を低下させる際に生体にかかる負担を少なくすることができる。
【００６７】
（変形例）
上記第１実施形態の変形例について説明する。図６は、本変形例の神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
本変形例の神経刺激システム１の比較部１９（図１参照）は、上記第１実施形態と異なる基準により乖離の有無を判定する。
すなわち、本変形例では、上記の（式３）又は（式４）を満たしている場合であっても、下記（式５）と（式６）とを同時に満たす場合には、乖離がないと判定される。
【００６８】
−０．０５×（Ａ）＜ｒｂ＜０．０５×（Ａ）・・・（式５）
−０．０５×（Ｃ）＜ｒｃ＜０．０５×（Ｃ）・・・（式６）
本変形例では、上記の（式５）及び（式６）を満たすときには、ｒｃ／ｒｂの値によらず、乖離はないと比較部１９が判定する。すなわち、上記の（式５）及び（式６）を満たすときには、神経刺激パルスの強度を低下させるための制御信号は送信されない。
【００６９】
本変形例における制御部１４の動作について図６に示すフローチャートに沿って説明する。
本変形例では、上記のステップＳ２０１からステップＳ２０４までのフローに代えて、ステップＳ４０１からステップＳ４０５までのフローが実行される。
【００７０】
ステップＳ４０１及びステップＳ４０２は、上記のステップＳ２０１及びステップＳ２０２と同様のステップである。ステップＳ４０１及びステップＳ４０２では、上記の第１実施形態と同様に、ステップＳ９において記憶された非刺激時心拍数の情報及びステップＳ１１において記憶された刺激時心拍数の情報を参照する。
ステップＳ４０１及びステップＳ４０２の終了後、ステップＳ４０３へ進む。
【００７１】
ステップＳ４０３は、上記のステップＳ２０３と同様の比較をして判断するステップである。
ステップＳ４０３の実行時に（ｒｃ／ｒｂ）が所定の範囲内（０．５≦ｒｃ／ｒｂ≦２）である場合にはステップＳ４０３は終了する。
ステップＳ４０３の実行時に０．５≦ｒｃ／ｒｂ≦２でない場合にはステップＳ４０４へ進む。すなわち、ステップＳ４０３では、上記の（式３）又は（式４）のいずれかが満たされた状態ではステップＳ４０４へ進む。
【００７２】
ステップＳ４０４は、上記の（式５）及び（式６）を満たしているか否かを判断するステップである。
ステップＳ４０４において、上記の（式５）及び（式６）をともに満たしている場合にはステップＳ４０４は終了する。
ステップＳ４０４において、上記の（式５）と（式６）との少なくともいずれかを満たしていない場合にはステップＳ４０５へ進む。
【００７３】
ステップＳ４０５は、神経刺激パルスの強度を弱めるステップである。
ステップＳ４０５では、上記のステップＳ３０１からステップＳ３０７までのフローが実行され、上述の通り神経刺激パルスの強度を規定する条件（電流，電圧，周波数，パルス幅）の少なくともいずれかが変更される。
これでステップＳ４０５は終了する。
【００７４】
本変形例の神経刺激システム１の使用時における心拍数の変動について図７から図８までを参照して説明する。
図７及び図８は、非刺激時の心拍数（非刺激時ＨＲ）、刺激時の心拍数（刺激時ＨＲ）、及び心拍低下率をそれぞれ時系列（横軸）で示したグラフである。
図７は、本変形例の比較部１９による制御信号の送信が常に行われていない場合を示している。図８は、上記の比較部１９が上記の基準により制御信号をパルス発生部２０に送信する場合を示している。
【００７５】
図７に示すように、制御信号の送信がない場合には、非刺激時の心拍数の時系列の変動と刺激時の心拍数の時系列の変動が相関せず、心拍数低下率に大きな変動がみられる。これに対して、図８に示すように、制御信号の送信がある場合には、非刺激時の心拍数と刺激時の心拍数に相関があり、心拍数低下率が安定して推移している。
【００７６】
本変形例では、上記の（式５）及び（式６）をともに満たしている場合に、非刺激中の心拍数同士の変化量と、神経刺激中の心拍数同士の変化量に乖離がないとし、神経刺激強度をそのまま維持することができる。このため、本変形例の神経刺激システム１によれば、生体にとって負担を少なくし、心拍数の低下率を安定させることができる。
【００７７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、上記の第１実施形態に開示された構成要素と同様の構成要素については、第１実施形態と同一の符号が付され、重複する説明が省略されている。また、以下の各実施形態において、上記の第１実施形態に開示された構成要素に対応する構成要素については、実施形態ごとに異なる文字を符号の後ろに付して図１に示される。
【００７８】
本実施形態の神経刺激システム１Ａは、上記の第１実施形態に開示された変化量算出部１８及び比較部１９とは構成が異なる変化量算出部１８Ａ及び比較部１９Ａを有している。神経刺激システム１Ａにおける変化量算出部１８Ａ，比較部１９Ａ以外の構成は上記の第１実施形態と同様であってよい。
【００７９】
本実施形態の神経刺激システム１Ａの変化量算出部１８Ａは、上記の第１実施形態と同様に、第一非刺激時心拍数（Ａ），第二非刺激時心拍数（Ｂ），第一刺激時心拍数（Ｃ），及び第二刺激時心拍数（Ｄ）の情報を保存部１７から取得する。
【００８０】
上記の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），及び（Ｄ）の取得後、変化量算出部１８Ａは、（Ｂ）／（Ａ）及び（Ｄ）／（Ｃ）の値を算出する。（Ｂ）／（Ａ）は非刺激時における心拍数の変化率を示し、（Ｄ）／（Ｃ）は刺激時における心拍数の変化率を示している。
【００８１】
比較部１９Ａは、変化量算出部１８Ａが算出した上記の各変化率を比較して、各変化率に乖離があるか否かを判定する。
すなわち、比較部１９Ａは、上記の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），及び（Ｄ）が以下の式７に示す関係を満たす場合に、前記乖離があると判定する。
【００８２】
（Ｂ）／（Ａ）＞ｋ（Ｄ）／（Ｃ）  ただしｋは１より大きい定数・・・（式７）
ここで、定数ｋは、神経刺激システム１の適用対象となる患者の年齢，性別その他を考慮して予め設定された値である。
【００８３】
上記の式７を満たしていることは、刺激時心拍数の変化率が非刺激時心拍数の変化率よりも小さくなりすぎていることを示しており、神経刺激パルスの強度が不適切に高いことを示唆している。
【００８４】
各変化率に乖離があると判定した場合には、比較部１９Ａは、上記の式１を満たした状態を解消するために、（Ｄ）／（Ｃ）を高めるための制御信号をパルス発生部２０へと送信する。
各変化率に乖離がないと判定した場合には、比較部１９Ａは、パルス発生部２０へ制御信号を送信しない。
【００８５】
本実施形態の神経刺激システム１Ａも、第１実施形態と同様に、心拍数を低下させる際に生体にかかる負担を少なくすることができる。
【００８６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図９は、本実施形態の神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
本実施形態の神経刺激システム１Ｂ（図１参照）は、上記の第１実施形態に開示された変化量算出部１８及び比較部１９とは構成が異なる変化量算出部１８Ｂ及び比較部１９Ｂを有している。神経刺激システム１Ｂにおける変化量算出部１８Ｂ，比較部１９Ｂ以外の構成は上記の第１実施形態と同様であってよい。
【００８７】
本実施形態の神経刺激システム１Ｂの制御部１４の動作について図９に示すフローチャートに沿って説明する。
本実施形態では、上記の第１実施形態におけるステップＳ７（図２参照）において、心拍数を保存した後に、下記のステップＳ５０１からステップＳ５０３までのフローが実行される。
【００８８】
ステップＳ５０１は、心拍数のトレンドの情報を用いて相互相関解析を行うステップである。
ステップＳ５０１では、まず、神経刺激システム１Ｂの変化量算出部１８Ｂが、神経刺激パルスの印加持続時間を複数含む所定の第一期間Ｔ（ｔ＜Ｔ＜ｔ＋ｓ）における非刺激時心拍数のトレンドを非刺激時トレンドｆｂ（Ｔ）として算出する。たとえば、上記の第一期間Ｔにおける定数ｓは、少なくとも３つ以上の印加持続時間を第一期間Ｔが含むように、あらかじめ規定された値である。
さらに、神経刺激システム１Ｂは、第一期間における刺激時心拍数のトレンドを刺激時トレンドｆｃ（Ｔ）として算出する。非刺激時トレンドｆｂ（Ｔ）及び刺激時トレンドｆｃ（Ｔ）は、いずれも保存部１７に保存される。
さらに、ステップＳ５０１において、非刺激時トレンドｆｂ（Ｔ）及び刺激時トレンドｆｃ（Ｔ）が保存部１７に保存された後、変化量算出部１８Ｂは、非刺激時トレンドｆｂ（Ｔ）と刺激時トレンドｆｃ（Ｔ）との相互相関係数を相互相関解析により取得する。
これでステップＳ５０１は終了し、ステップＳ５０２へ進む。
【００８９】
ステップＳ５０２は、上記のステップＳ５０２において取得された相互相関係数に基づいて処理を分岐するステップである。
ステップＳ５０２では、相互相関係数が、１よりも所定の閾値を超えて小である時（たとえば本実施形態では相互相関係数が０．４未満）に、心拍数の変化率に乖離があると比較部１９Ｂが判定し、ステップＳ４０３へ進む。
ステップＳ５０２において、相互相関係数が所定の閾値よりも１に近い値である時（たとえば本実施形態では相互相関係数が０．４以上）には、ステップＳ５０２は終了する。
【００９０】
ステップＳ５０３は、神経刺激パルスを弱めるために刺激強度設定値を弱めるステップである。
ステップＳ５０３では、上記のステップＳ３０１からステップＳ３０７までの各ステップが実行されることにより、神経刺激パルスを弱めるための制御信号をパルス発生部２０へ送信する。
これでステップＳ５０３は終了する。
【００９１】
このように、本実施形態の神経刺激システム１Ｂは、非刺激時トレンドｆｂ（Ｔ）と刺激時トレンドｆｃ（Ｔ）とを比較することにより、心拍数のばらつきの影響を軽減して神経刺激パルスの強度を調整することができる。
その結果、本実施形態の神経刺激システム１Ｂも、第１実施形態と同様に、心拍数を低下させる際に生体にかかる負担を少なくすることができる。
【００９２】
（変形例）
上記の第３実施形態の変形例について説明する。図１０は、本変形例の神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
本変形例では、制御部１４が、神経刺激パルスの強度を急激に低下させるか緩やかに低下させるかを相互相関係数の値に応じて選択し、神経刺激パルスの強度を規定する条件（電流，電圧，周波数，パルス幅）の少なくともいずれかを、相互相関係数の値に応じた選択に基づいて変更する。
【００９３】
本変形例における制御部１４の動作を、図１０に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、上記第１実施形態に開示されたステップＳ７において、上記のステップＳ５０１と同様に相互相関解析を行うステップＳ６０１が実行される。
【００９４】
ステップＳ６０１の後、上記のステップＳ５０２と同様の判断条件により相互相関係数の値の比較が行われる（ステップＳ６０２）。ステップＳ６０２において相互相関係数が１よりも所定の閾値を超えて小である場合（本変形例では相互相関係数が０．４未満）には、ステップＳ６０３へ進む。ステップＳ６０２において相互相関係数が所定の閾値よりも１に近い値である場合（本変形例では相互相関係数が０．４以上）にはステップＳ６０４へ進む。
【００９５】
ステップＳ６０３は、神経刺激パルスの強度を規定する条件（電流，電圧，周波数，パルス幅）のうち、電流値又は電圧値を低下させるステップである。電流値又は電圧値は、上記条件のうち、神経刺激パルスの強度を急激に変化させることが可能な条件である。
これでステップＳ６０３は終了する。
【００９６】
ステップＳ６０４は、上記のステップＳ６０２とは異なる閾値（本変形例では０．７）を用いて、相互相関係数の値と閾値とを比較するステップである。ステップＳ６０４において相互相関係数が１よりも所定の閾値を超えて小である場合（本変形例では相互相関係数が０．７未満）には、ステップＳ６０５へ進む。ステップＳ６０４において相互相関係数が所定の閾値より１に近い値である場合（本変形例では相互相関係数が０．７以上）には、ステップＳ６０４は終了する。
【００９７】
ステップＳ６０５は、神経刺激パルスの強度を規定する条件（電流，電圧，周波数，パルス幅）のうち、周波数を低下させるステップである。周波数は、電流及び電圧よりも神経刺激パルスの強度を緩やかに変化させることが可能な条件である。
これでステップＳ６０５は終了する。
【００９８】
本変形例の神経刺激システム１Ｂも、第２実施形態と同様に、心拍数を低下させる際に生体にかかる負担を少なくすることができる。
さらに、本変形例では、相互相関係数の値の大きさから、神経刺激パルスの強度を急速に弱める必要があるのか、神経刺激パルスの強度を緩やかに弱める必要があるのかを制御部１４が自動的に判断することができるので、心拍数のトレンドの情報を用いて、神経刺激パルスの強度を適切な強さに変更することができる。
【００９９】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図１１は、本実施形態の神経刺激システムの制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
本実施形態の神経刺激システム１Ｃは、上記の第１実施形態に開示された変化量算出部１８及び比較部１９とは構成が異なる変化量算出部１８Ｃ及び比較部１９Ｃを有している。神経刺激システム１Ｃにおける変化量算出部１８Ｃ，比較部１９Ｃ以外の構成は上記の第１実施形態と同様であってよい。
【０１００】
本実施形態の神経刺激システム１Ｃの制御部１４Ｃは、下記のステップＳ７０１からステップＳ７０３までのフロー（図１１参照）を実行する。
ステップＳ７０１は、心拍数のトレンドのばらつきを算出するステップである。
ステップＳ７０１では、制御部１４Ｃの変化量算出部１８Ｃが、神経刺激パルスの印加持続時間を複数含む所定の第一期間Ｔ（ｔ＜Ｔ＜ｔ＋ｓ）の非刺激時トレンドｆｂ（Ｔ）における各心拍数のばらつきを非刺激時ばらつきｖｂ（Ｔ）として算出する。さらに、変化量算出部１８Ｃは、第一期間の刺激時トレンドｆｃ（Ｔ）における各心拍数のばらつきを刺激時ばらつきｖｃ（Ｔ）として算出する。非刺激時ばらつきｖｂ（Ｔ）及び刺激時ばらつきｖｃ（Ｔ）は、いずれも保存部１７に保存される。
これでステップＳ７０１は終了し、ステップＳ７０２へ進む。
【０１０１】
ステップＳ７０２は、ステップＳ７０１において保存された各ばらつきを比較して処理を分岐するステップである。
ステップＳ７０２では、比較部１９Ｃが、非刺激時ばらつきｖｂ（Ｔ）に対して刺激時ばらつきｖｃ（Ｔ）が所定の閾値（本実施形態では５）を超えて小である時に、心拍数の変化率に乖離があると判定し、ステップＳ７０３へ進む。
ステップＳ７０２において非刺激時ばらつきｖｂ（Ｔ）に対して刺激時ばらつきｖｃ（Ｔ）が所定の閾値（本実施形態では５）以上であるときには、ステップＳ７へ戻りステップＳ８へ進む。
ステップＳ７０３は、神経刺激パルスの強度を弱めるために、刺激強度設定値を弱めるステップである。
ステップＳ７０３では、上記のステップＳ３０１からステップＳ３０７までの各ステップが実行されることにより、神経刺激パルスの強度を弱める制御信号がパルス発生部２０へ送信される。
【０１０２】
本実施形態において、非刺激時ばらつきｖｂ（Ｔ）に対して刺激時ばらつきｖｃ（Ｔ）が所定の閾値を超えて小である時は、神経刺激パルスの影響によって心拍数を下げる作用と恒常性により心拍数を上げる作用とが強く拮抗することにより心拍数のばらつきが小さくなっていることを意味する。すなわち、非刺激時ばらつきｖｂ（Ｔ）に対して刺激時ばらつきｖｃ（Ｔ）が所定の閾値を超えて小である時には、神経刺激パルスを弱めることで患者への負担を下げることが好ましい。本実施形態の神経刺激システム１Ｃは、非刺激時ばらつきｖｂ（Ｔ）と刺激時ばらつきｖｃ（Ｔ）とを比較することにより、神経刺激パルスの強度が不適切に高い状態であるか否かを判定することができる。その結果、本実施形態の神経刺激システム１Ｃは、生体にとって負担が少ない強度の神経刺激パルスによって神経刺激をすることができる。
【０１０３】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。
本実施形態の神経刺激システム１Ｄは、上記の第１実施形態に開示された変化量算出部１８及び比較部１９とは構成が異なる変化量算出部１８Ｄ及び比較部１９Ｄを有している。神経刺激システム１Ｄにおける変化量算出部１８Ｄ，比較部１９Ｄ以外の構成は上記の第１実施形態と同様であってよい。
【０１０４】
変化量算出部１８Ｄは、神経刺激パルスの印加持続時間を複数含む所定の第一期間Ｔ（ｔ＜Ｔ＜ｔ＋ｓ）における非刺激時心拍数のトレンドを非刺激時トレンドｆｂ（Ｔ）として算出する。さらに、変化量算出部１８Ｄは、第一期間Ｔにおける非刺激時心拍数に対する刺激時心拍数の低下率を算出し、第一期間における低下率のトレンドを低下率トレンドｆｂｃ（Ｔ）として算出する。非刺激時トレンドｆｂ（Ｔ）及び低下率トレンドｆｂｃ（Ｔ）は保存部１７に保存される。
その後、変化量算出部１８Ｄは、非刺激時トレンドｆｂ（Ｔ）と低下率トレンドｆｂｃ（Ｔ）との相互相関係数を相互相関解析により取得する。
【０１０５】
比較部１９Ｄは、変化量算出部１８Ｄが取得した相互相関係数が１に近い（たとえば相互相関係数が０．７以上）である時に、心拍数の変化率に乖離があると判定し、神経刺激パルスを弱める制御信号をパルス発生部２０へ送信する。
【０１０６】
本実施形態の神経刺激システム１Ｄでは、非刺激時トレンドと低下率トレンドとの相互相関係数を取得し、非刺激時トレンドと低下率トレンドとを比較することにより、非刺激時における心拍数の変化に刺激時における心拍数の変化が追従しないほどに神経刺激パルスの強度が高い状態を検知して、神経刺激パルスを弱めることができる。これにより、本実施形態の神経刺激システム１Ｄは、生体にとって負担が少ない強度の神経刺激パルスによって神経刺激をすることができる。また、低下率トレンドを用いて比較部１９Ｄが判定を行うので、ノイズ等の影響によって心拍数の低下率の値が異常値を示した場合にも、精度よく判定をすることができる。
【０１０７】
以上、本発明の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設計変更等も含まれる。
たとえば、上述の各実施形態及びその変形例において、神経刺激パルスの強度を自動的に変更するのではなく、神経刺激パルスの強度を低下させるための設定変更を使用者に促すための信号等を制御部が出力してもよい。
また、上述の各実施形態及び各変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  神経刺激システム
２  リード
３  第一電極（神経刺激用電極）
４  第二電極（心拍数計測用電極）
５  被覆線
１０  制御ユニット
１１  筐体
１２  電源部
１３  操作部
１４，１４Ｃ  制御部
１５  刺激強度調整部
１６  心拍数計測部
１７  保存部
１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ  変化量算出部
１９，１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄ  比較部
２０  パルス発生部
【図１】
0006552389.tif 000002
【図２】
0006552389.tif 000003
【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】
0006552389.tif 000009
【図９】
0006552389.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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