(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極カテーテルが接続される第１の端子部と、
体外式除細動電極が接続される第２の端子部と、
体表面心電図を求める心電図計測部と、
除細動のための電気エネルギーを生成する除細動エネルギー生成部と、
前記除細動エネルギー生成部から出力された電気エネルギーを、前記第１の端子部又は前記第２の端子部のいずれか一方に選択的に出力する通電先切換部と、
ポリグラフ検査装置が接続されるポリグラフ接続端子部と、
を具備し、
前記ポリグラフ接続端子部と前記第１の端子部との間には、互いに並列接続されたオンオフスイッチ及び保護抵抗が接続されており、
前記除細動エネルギー生成部により生成された心腔内除細動のための電気エネルギーは、前記第１の端子部と、前記オンオフスイッチ及び保護抵抗との間の接続ラインに供給される、
除細動器。
【請求項２】
さらに、体表面に貼着された誘導電極が接続される第３の端子部を具備し、
前記心電図計測部は、前記第２の端子部から入力される前記体外式除細動電極による測定電位、又は、前記第３の端子部から入力される前記誘導電極による測定電位に基づいて、体表面心電図を求める、
請求項１に記載の除細動器。
【請求項３】
前記除細動エネルギー生成部は、前記心電図計測部によって計測された体表面心電図に基づいて、Ｒ波に同期したタイミングで前記電気エネルギーを出力する、
請求項１又は２に記載の除細動器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心腔内除細動及び体外式除細動を行う除細動システムに用いられる除細動器に関する。
【背景技術】
【０００２】
心房細動のアブレーション治療において、原因部位を特定するために心房細動を誘発させた際、又は、術中の自然発作として、心房細動、心房粗動又は心房頻拍が発生することがある。心腔内除細動とは、術中に発生した心房細動を電気的除細動により停止させる必要がある場合に、予め心腔内に留置している電極カテーテルに電気エネルギーを印加することにより細動を除去するものである。心腔内除細動によれば、体外式除細動に比べて患者に与える電気エネルギーが少なくて済み（例えば体外式除細動が１５０〜２００Ｊ程度であるのに対して心腔内除細動では３０Ｊ以下）、患者への負担が小さいといったメリットがある。心腔内除細動を行うための構成については、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
ここで、一般に、心臓カテーテル検査室における心房細動の不整脈治療では、心腔内除細動を行うためのシステムと、体外式除細動を行うためのシステムとが用意され、先ず、心腔内除細動を行い、それでも心房細動が除去できない場合や心室細動の発生している場合は、体外式除細動を行うようになっている。
【０００４】
また、除細動器は、Ｒ波に同期した電気ショックを与えるＲ波同期通電モードを有する。体外式除細動システムでは、体表面に貼着された除細動用の電極パッドや、心電図測定用の複数電極により得られた測定電位を体外式除細動用の除細動器に入力し、除細動器が心電図を得、この心電図からＲ波を検出し、このＲ波に同期した体外式除細動用のＲ波同期エネルギー出力を生成するようになっている。
【０００５】
一方で、心腔内除細動システムでは、体表面に貼着された複数電極の測定電位をポリグラフ検査装置に入力し、ポリグラフ検査装置がその測定電位に基づいて心電図を求め、このポリグラフ検査装置により求められた心電図を心腔内除細動用の除細動器に入力し、除細動器が心電図に基づいてＲ波に同期した心腔内除細動用のＲ波同期エネルギー出力を生成するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２０７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、Ｒ波同期通電は、心室細動の誘発を防ぐ目的で、規格によってＲ波の頂点から６０ｍｓｅｃ以内に行うことが定められている。しかしながら、上述したように従来の心腔内除細動システムにおいてＲ波同期通電を行う場合には、心腔内除細動用の除細動器は、ポリグラフ検査装置（心電計）を経由して心電図を受け取る構成となっているので、その分だけ遅延が生じ、その結果、Ｒ波の頂点から６０ｍｓｅｃ以内に通電を行うためには厳しい回路設計が強いられる。
【０００８】
また、Ｒ波同期通電の基になる誘導を切り換えたい場合、従来の心腔内除細動システムでは、ポリグラフ検査装置によって切り換え操作を行わなければならないので、面倒である欠点があった。
【０００９】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、Ｒ波に同期した心腔内除細動通電及び体外式除細動通電を、簡易な構成でかつ利便性良く実現できる除細動器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の除細動器の一つの態様は、
電極カテーテルが接続される第１の端子部と、
体外式除細動電極が接続される第２の端子部と、
体表面心電図を求める心電図計測部と、
除細動のための電気エネルギーを生成する除細動エネルギー生成部と、
前記除細動エネルギー生成部から出力された電気エネルギーを、前記第１の端子部又は前記第２の端子部のいずれか一方に選択的に出力する通電先切換部と、
ポリグラフ検査装置が接続されるポリグラフ接続端子部と、
を具備し、
前記ポリグラフ接続端子部と前記第１の端子部との間には、互いに並列接続されたオンオフスイッチ及び保護抵抗が接続されており、
前記除細動エネルギー生成部により生成された心腔内除細動のための電気エネルギーは、前記第１の端子部と、前記オンオフスイッチ及び保護抵抗との間の接続ラインに供給される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、心腔内除細動を行う場合でもポリグラフ検査装置を経由せずにＲ波同期通電を行うことができ、この結果、Ｒ波に同期した、心腔内除細動通電及び体外式除細動通電を、簡易な構成でかつ利便性良く実現できる除細動器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る除細動器の外観構成を示す図
【図２】除細動器の主要構成を示す接続図
【図３】出力設定ダイヤルの拡大図
【図４】モニターモード時の状態を示す図
【図５】心腔内除細動モード時の状態を示す図
【図６】体外式除細動モード時の状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１は実施の形態の除細動器１００の外観構成を示す図であり、図２は除細動器１００の主要構成を示す接続図である。
【００１５】
図１に示すように、除細動器１００は、電極カテーテル２００が接続される電極カテーテル接続端子部１１０と、電極パッド３００が接続される体外式除細動用接続端子部１２０と、を有する。ここで、電極カテーテル２００は、右心房内に留置される８極のＲＡ電極と、冠静脈洞に留置される８極のＣＳ電極と、上大静脈に留置される４極のＥＰ電極（ＳＶＣ電極やＩＶＣ電極など）と、を有するので、電極カテーテル接続端子部１１０は、ＲＡ電極用接続部１１０ａ、ＣＳ電極用接続部１１０ｂ及びＥＰ電極用接続部１１０ｃを有する。なお、ＲＡ電極及びＣＳ電極は心腔内除細動を行うために用いられ、ＲＡ電極、ＣＳ電極及びＥＰ電極は心内電位を測定するために用いられる。
【００１６】
なお、体外式除細動用接続端子部１２０に接続されるのは、電極パッド３００に限らず、体外パドルや体内パドルであってもよく、要は、体外式除細動を行うための電極が接続される。
【００１７】
また、除細動器１００は、患者１０の誘導電極（本実施の形態の例では１０電極４００（図２））が接続される誘導電極接続部１３０（図２）と、ポリグラフ検査装置５００（図２）が接続されるポリグラフ検査装置用接続部１４０（図２）とを有する。
【００１８】
また、除細動器１００は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１５０及び記録操作ボタン１６０を有し、ＬＣＤ１５０に測定した患者１０の心電図を表示できるとともに、記録操作ボタン１６０を操作することで図示しない接続部に接続されたプリンタから心電図を出力できるようになっている。
【００１９】
さらに、除細動器１００は、操作部１６０として、出力設定ダイヤル１６１と、同期モード選択ボタン１６２と、充電ボタン１６３と、通電ボタン１６４と、を有する。
【００２０】
出力設定ダイヤル１６１は、通電レベルを設定する機能と、通電先を切り換える機能と、を有する。また、出力設定ダイヤル１６１は、モニターモード及びＡＥＤ（Automated External Defibrillator）モードを選択する機能を有する。
【００２１】
図３は、出力設定ダイヤル１６１を拡大した図である。ユーザがダイヤルの回動位置を「モニター」の位置に合わせると除細動器１００は心電図測定モードとなり、ダイヤルの回動位置を「ＡＥＤ」の位置に合わせると除細動器１００はＡＥＤモードとなる。また、ユーザがダイヤルを「切」の位置から時計方向に回動させていくと、除細動器１００を心腔内除細動モードにすることができ、その回動位置に応じて１，２，４，６，８，１０，１５，２０，３０［Ｊ］のいずれかの通電レベルを設定できる。一方、ユーザがダイヤルを「切」の位置から反時計方向に回動させていくと、除細動器１００を体外式除細動モードにすることができ、その回動位置に応じて１，２，４，６，８，１０，１５，２０，３０，５０，７０，１００，１５０，２００［Ｊ］のいずれかの通電レベルを設定できる。
【００２２】
図２に示したように、除細動器１００は、外部電源に繋がる電源コードやバッテリなどからなる電源部１７１と、コンデンサなどからなる除細動エネルギー生成部１７２とを有する。除細動エネルギー生成部１７２は、電源部１７１のエネルギーを充電することで、制御部１８０によって指示されたレベルのエネルギーを生成し、これを制御部１８０によって指示されたタイミングで出力する。また、Ｒ波同期モード時には、除細動エネルギー生成部１７２は、Ｒ波検出部１７７によってＲ波が検出された直後にエネルギーを出力する。
【００２３】
除細動エネルギー生成部１７２の出力端は、切換回路１７３に接続されている。切換回路１７３は２つの切換接点ａ、ｂを有し、接続子がこれら２つの切換接点ａ、ｂのどちらに接続されるかが制御部１８０によって制御される。切換回路１７３は、除細動時には接続子が切換接点ａに接続され、心電図測定時には接続子が切換接点ｂに接続される。
【００２４】
切換回路１７３には切換回路１７４が接続されている。切換回路１７４は、２つの接続子Ｃ１、Ｃ２と、２つの切換接点ａ、ｂとを有する。切換接点ａは電極カテーテル接続端子部１１０に接続されており、切換接点ｂは体外式除細動用接続端子部１２０に接続されている。また、接続子Ｃ２は心電図計測部１７６に接続されている。切換回路１７３のどの接続子Ｃ１、Ｃ２がどの切換接点ａ、ｂに接続されるかは制御部１８０によって制御される。
【００２５】
除細動器１００においては、切換回路１７３の接続子を切換接点ａに接続した状態で、切換回路１７４の接続子Ｃ１を切換接点ａに接続することで、心腔内除細動を実現できる。これに対して、切換回路１７３の接続子を切換接点ａに接続した状態で、切換回路１７４の接続子Ｃ１を切換接点ｂに接続することで、体外式除細動を実現できる。
【００２６】
また、切換回路１７３の接続子を切換接点ｂに接続した状態で、切換回路１７４の接続子Ｃ１を切換接点ａに接続することで、心内心電図を測定できる。一方、切換回路１７３の接続子を切換接点ｂに接続した状態で、切換回路１７４の接続子Ｃ１を切換接点ｂに接続することで、体表面心電図を測定できる。
【００２７】
心電図計測部１７６は、アンプ及び演算部を有し、入力された測定電位を増幅し、さらに増幅した測定電位を用いて所定の演算を行うことにより、心電図を求めるようになっている。心電図計測部１７６により得られた心電図は、ＬＣＤ１５０に表示される。また、心電図計測部１７６により得られた心電図はＲ波検出部１７７により送られ、Ｒ波検出部１７７によって心電図中のＲ波が検出される。勿論、心電図計測部１７６にＲ波検出部１７７の機能を持たせてもよい。
【００２８】
さらに、除細動器１００は、誘導電極４００が誘導電極接続部１３０を介して心電図計測部１７６に接続されているので、四肢誘導、胸部誘導、１２誘導心電図などの種々の誘導心電図を測定できる。実際上、除細動器１００は、電極パッド３００の電位により得られた体表面心電図から明確なＲ波が検出できなかった場合に、誘導電極４００の電位により得られた体表面心電図を用いてＲ波を検出するようになっている。このように、除細動器１００においては、電極パッド３００によりＲ波が検出できない場合でも、誘導電極４００によりＲ波を検出でき、これにより、ポリグラフ検査装置５００に依らなくても信頼性の高いＲ波同期通電を行うことができるようになっている。
【００２９】
また、除細動器１００は、電極カテーテル接続端子部１１０とポリグラフ検査装置用接続部１４０との間に、互いに並列接続されたオンオフスイッチ１９１及び保護抵抗１９２が接続されている。このオンオフスイッチ１９１及び保護抵抗１９２は、心腔内除細動のための電気エネルギーが供給される接続点Ｐ１よりもポリグラフ検査装置５００側に接続されている。
【００３０】
接続点Ｐ１と電極カテーテル接続端子部１１０との間には、電極カテーテルショートスイッチ１９３が設けられている。電極カテーテルショートスイッチ１９３は、電極カテーテル２００に設けられた複数の電極間をショートさせるようになっている。これにより、心臓壁との接触面積を広げてインピーダンスを下げ、設定したジュール数の除細動エネルギーを心臓壁に伝えることができる。具体的には、電極カテーテルショートスイッチ１９３は、心腔内除細動実行時に、８極のＲＡ電極をショートさせるとともに、８極のＣＳ電極をショートさせる。なお、電極カテーテルショートスイッチ１９３は、心内心電図測定時には、電極カテーテル２００の各電極を非ショート状態とする。これにより、心内心電図測定時には、各電極の電位を測定することができるようになる。
【００３１】
保護抵抗１９２を構成する各抵抗の抵抗値は、例えば数百ｋΩとされている。この抵抗値は、除細動器１００により接続点Ｐ１に心腔内除細動のためのエネルギーが供給された場合に、ポリグラフ装置５００を保護できる値であればよい。
【００３２】
電極カテーテルショートスイッチ１９３及びオンオフスイッチ１９１の動作は、制御部１８０によって制御される。具体的には、制御部１８０は、心内心電図測定時には、電極カテーテルショートスイッチ１９３を非ショート状態とするとともにオンオフスイッチ１９１をオン状態（つまりクローズド状態）とする。一方、制御部１８０は、心腔内除細動実行時には、電極カテーテルショートスイッチ１９３をショート状態とするとともにオンオフスイッチ１９１をオフ状態（つまりオープン状態）とする。
【００３３】
ポリグラフ装置５００は、ポリグラフ検査装置用接続部１４０を介して入力された測定電位から心内心電図を求めることができるとともに、誘導電極４００から入力された測定電位から体表面心電図を求めることができる。
【００３４】
次に、除細動器１００の動作について説明する。
【００３５】
＜モニターモード＞
図４は、モニターモード（心電図測定モードと言ってもよい）時の状態を示す図である。
【００３６】
出力設定ダイヤル１６１の回動位置が「モニター」の位置にされると、除細動器１００はモニターモードとなる。このとき、切換回路１７３の接続子が切換接点ｂに接続され、切換回路１７４の接続子Ｃ１が切換接点ｂに接続されることにより、心電図計測部１７６に電極パッド３００からの測定電位が入力され、電極パッド３００の測定電位に基づく体表面心電図を得ることができる。また、切換回路１７４の接続子Ｃ１が切換接点ａに接続されれば、心電図計測部１７６に電極カテーテル２００からの測定電位が入力され、電極カテーテル２００の測定電位に基づく心内心電図を得ることもできる。また、モニターモード時においては、電極カテーテルショートスイッチ１９３が非ショート状態されるとともにオンオフスイッチ１９１がオン状態（つまりクローズド状態）とされ、これによりポリグラフ検査装置５００において心内心電図を得ることができる。
【００３７】
＜心腔内除細動モード＞
図５は、心腔内除細動モード時の状態を示す図である。
【００３８】
出力設定ダイヤル１６１の回動位置が心腔内除細動の位置にされると、除細動器１００は心腔内除細動モードとなる。心腔内除細動実行時には、切換回路１７３の接続子が切換接点ａに接続され、切換回路１７４の接続子Ｃ１が切換接点ａに接続される。また、切換回路１７４の接続子Ｃ２が切換接点ｂに接続される。さらに、電極カテーテルショートスイッチ１９３がショート状態とされるとともにオンオフスイッチ１９１がオフ状態（つまりオープン状態）とされる。
【００３９】
この結果、除細動エネルギー生成部１７２で生成された除細動エネルギーが切換回路１７３、１７４、電極カテーテルショートスイッチ１９３及び電極カテーテル接続端子部１１０を介して電極カテーテル２００に供給されることにより、心腔内除細動が実行される。このとき、電極パッド３００からの測定電位が切換回路１７４を介して心電図計測部１７６に入力され、心電図計測部１７６によって体表面心電図を得ることができるので、この体表面心電図に基づいてＲ波に同期した心腔内除細動を行うことができる。また、電極パッド３００による電位により得られた体表面心電図から明確なＲ波が検出できなかった場合には、心電図計測部１７６は誘導電極４００に基づく体表面心電図を求め、Ｒ波検出部１７７はその体表面心電図からＲ波を検出する。
【００４０】
また、オンオフスイッチ１９１がオフ状態とされているので、心腔内除細動を行うための電気エネルギーは保護抵抗１９２によってポリグラフ検査装置１２０にはほとんど入力されず、これにより、心腔内除細動を行うための既定の電気エネルギーを心腔内に供給することができる。一方で、除細動器１００においては、心腔内除細動実行中に、ポリグラフ検査装置５００と電極カテーテル２００との接続を完全に遮断してしまうのではなく、心腔内除細動実行中でも保護抵抗１９２を介してポリグラフ検査装置５００と電極カテーテル２００との接続を維持しておくことにより、ポリグラフ検査装置５００への除細動のエネルギーの入力を遮断してポリグラフ検査装置５００を保護しつつ、ポリグラフ検査装置５００によって大まかな心内電位を測定できる。
【００４１】
因みに、心腔内除細動モード中には、電極カテーテルショートスイッチ１９３がショート状態とされているので、８極のＲＡ電極の電位が平均化された１つの測定電位が得られ、８極のＣＳ電極の電位が平均化された１つの測定電位が得られることになる。従って、上述したモニターモードのときのように、８極のＲＡ電極、８極のＣＳ電極のそれぞれから測定電位が得られる場合と比較して、ＲＡ電極及びＣＳ電極の心電図波形はなまったものとなる。なお、４極のＥＰ電極は電極カテーテルショートスイッチ１９３によってショート状態とされないので、心腔内除細動モード中であっても、ＲＡ電極については、４極のＲＡ電極それぞれの測定電位が得られる。このように、ＲＡ電極及びＣＳ電極の測定電位に基づく心内心電図はなまったものとなるが、心腔内除細動時に全く心内心電図を測定しない場合と比較すると、心腔内除細動のオペレーションに有効活用できると考えられる。
【００４２】
また、心腔内除細動時にもポリグラフ検査装置５００と電極カテーテル２００との接続が維持されているので、電極カテーテル２００に心腔内除細動のための電気エネルギーが供給された後のポリグラフ検査装置５００での測定電位の戻りが早くなり、換言すればポリグラフ検査装置５００での基線が安定し、これにより、ポリグラフ検査装置５００での心内心電図の表示回復が早くなるといったメリットもある。
【００４３】
＜体外式除細動モード＞
図６は、体外式除細動モード時の状態を示す図である。
【００４４】
出力設定ダイヤル１６１の回動位置が体外式除細動の位置にされると、除細動器１００は体外式除細動モードとなる。体外式除細動の実行時には、切換回路１７３の接続子が切換接点ａに接続され、切換回路１７４の接続子Ｃ１が切換接点ｂに接続される。また、心内心電図を測定する場合には、電極カテーテルショートスイッチ１９３が非ショート状態とされるとともにオンオフスイッチ１９１がオン状態（つまりクローズド状態）とされる。
【００４５】
この結果、除細動エネルギー生成部１７２で生成された除細動エネルギーが切換回路１７３、１７４及び体外式除細動用接続端子部１２０を介して電極パッド３００に供給されることにより、体外式除細動が実行される。このとき、１０電極４００からの測定電位が誘導電極接続部１３０を介して心電図計測部１７６に入力され、心電図計測部１７６によって体表面心電図を得ることができるので、この体表面心電図に基づいてＲ波に同期した体外式除細動を行うことができる。
【００４６】
＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、本実施の形態によれば、電極カテーテル２００が接続される電極カテーテル接続端子部（第１の端子部）１１０と、体外式除細動電極が接続される体外式除細動用接続端子部（第２の端子部）１２０と、体表面心電図を求める心電図計測部１７６と、心電図計測部１７６によって計測された体表面心電図に基づいて、Ｒ波に同期したタイミングで除細動のための電気エネルギーを出力する除細動エネルギー生成部１７２と、除細動エネルギー生成部１７２で生成された電気エネルギーを、電極カテーテル接続端子部１１０又は体外式除細動用接続端子部１２０のいずれか一方に選択的に出力する切換回路（通電先切換部）１７４と、を設けたことにより、心腔内除細動を行う場合でもポリグラフ検査装置５００を経由せずにＲ波同期通電を行うことができ、この結果、Ｒ波に同期した心腔内除細動通電及び体外式除細動通電を、簡易な構成でかつ利便性良く実現できる除細動器１００を実現できる。
【００４７】
また、心電図計測部１７６に、電極パッド３００の測定電位に加えて誘導電極（本実施の形態の場合には１０個の電極）４００の測定電位も入力可能な構成としたことにより、信頼性の高いＲ波を得ることが可能となり、Ｒ波同期通電の信頼性が向上する。
【００４８】
なお上述の実施の形態では、心腔内除細動モードと体外式除細動モードとの切換を出力設定ダイヤル１６１の回動位置に基づいて行う構成としたが、心腔内除細動モードと体外式除細動モードの切換を行う構成はこれに限らない。例えば出力設定ダイヤル１６１を押し込む毎に心腔内除細動モードと体外式除細動モードとを切り換えることができる構成としてもよく、出力設定ダイヤル１６１とは別に心腔内除細動モードと体外式除細動モードとを切り換えるためのボタンを設けてもよい。
【００４９】
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
【００５０】
上述の実施の形態では、８極のＲＡ電極と、８極のＣＳ電極と、４極のＥＰ電極とを有する電極カテーテルに、本発明を適用する場合について述べたが、本発明が適用可能な電極カテーテルの構成はこれに限らない。電極カテーテルの構成は、心腔内除細動を実行可能な電極と、心内電位を測定可能な電極とを有するものであればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、心腔内除細動及び体外式除細動を行う除細動システムに用いられる除細動器に適用し得る。
【符号の説明】
【００５２】
１０  患者
１００  除細動器
１１０  電極カテーテル接続端子部
１２０  体外式除細動用接続端子部
１３０  誘導電極接続部
１４０  ポリグラフ検査装置用接続部
１５０  ＬＣＤ
１６０  操作部
１６１  出力設定ダイヤル
１６２  同期モード選択ボタン
１６３  充電ボタン
１６４  通電ボタン
１７１  電源部
１７２  除細動エネルギー生成部
１７３、１７４  切換回路
１７６  心電図計測部
１７７  Ｒ波検出部
１８０  制御部
１９１  オンオフスイッチ
１９２  保護抵抗
１９３  電極カテーテルショートスイッチ
２００  電極カテーテル
３００  電極パッド
４００  誘導電極（１０電極）
５００  ポリグラフ検査装置
【図１】
0006700081.tif 000002
【図２】
0006700081.tif 000003
【図３】
0006700081.tif 000004
【図４】
0006700081.tif 000005
【図５】
0006700081.tif 000006
【図６】
0006700081.tif 000007