(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペースメーカ外部でペースメーカパルスを検出するペースメーカパルス検出装置であって、
不感電極でない第１の心電電極と、不感電極でない第２の心電電極と、不感電極である第３の心電電極とを含む患者体表面上の３つの心電電極に接続された電極接続部と、
前記第１の心電電極からの信号と前記第２の心電電極からの信号との差動増幅を行い、前記第１の心電電極からの信号と前記第３の心電電極からの信号との差動増幅を行い、前記第２の心電電極からの信号と前記第３の心電電極からの信号との差動増幅を行う差動増幅部と、
前記差動増幅部により得られた信号からペースメーカパルスを検出する検出部と、
を有し、
不感電極でない前記第１の心電電極は、ＲＡ電極であり、
不感電極でない前記第２の心電電極は、ＬＦ電極であり、
不感電極である前記第３の心電電極は、ＬＡ電極である、
ペースメーカパルス検出装置。
【請求項２】
ペースメーカ外部でペースメーカパルスを検出するペースメーカパルス検出装置であって、
不感電極でない第１の心電電極と、不感電極でない第２の心電電極と、不感電極である第３の心電電極とを含む患者体表面上の３つの心電電極に接続された電極接続部と、
前記第１の心電電極からの信号と前記第２の心電電極からの信号との差動増幅を行い、前記第１又は第２の心電電極からの信号と前記第３の心電電極からの信号との差動増幅を行う差動増幅部と、
前記差動増幅部により得られた信号からペースメーカパルスを検出する検出部と、
を有し、
不感電極でない前記第１の心電電極は、ＲＡ電極であり、
不感電極でない前記第２の心電電極は、ＬＦ電極であり、
不感電極である前記第３の心電電極は、ＬＡ電極である、
ペースメーカパルス検出装置。
【請求項３】
前記差動増幅部は、前記第１の心電電極からの信号と前記第２の心電電極からの信号との差動増幅と、前記第１の心電電極からの信号と前記第３の心電電極からの信号との差動増幅と、前記第２の心電電極からの信号と前記第３の心電電極からの信号との差動増幅とを同時に行う、
請求項１記載のペースメーカパルス検出装置。
【請求項４】
前記電極接続部に接続され、前記第３の心電電極からの信号を前記差動増幅部に入力する信号入力部と、
前記信号入力部に設けられ、前記第３の心電電極からの信号におけるペースメーカパルスの周波数帯域を通過させる第１のフィルタ部と、
前記電極接続部に接続され、前記第３の心電電極を接地する接地部と、
前記接地部に設けられ、前記第３の心電電極からの信号におけるペースメーカパルスの周波数帯域を阻止する第２のフィルタ部と、
をさらに有する請求項１から請求項３のいずれかに記載のペースメーカパルス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心臓ペースメーカから発せられるペースメーカパルスを検出するペースメーカパルス検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓ペースメーカ（以下、単に「ペースメーカ」という。）を植込まれた患者から心電図を測定する場合には、患者体内のペースメーカから発せられるペースメーカパルスと、心電図波形を識別して心電図解析を行う必要がある。このため、患者に装着された心電電極を利用してペースメーカパルス検出を同時に行う（例えば、特許文献１の図５を参照）。そこで、正確な心電図解析結果を得るには、高精度でペースメーカパルス検出を行うことが求められる。
【０００３】
一般に、ペースメーカには、モノポーラ型（単極型）のペースメーカリードを有するものと、バイポーラ型（双極型）のペースメーカリードを有するものとがある。バイポーラ型の場合は、ペースメーカリード先端部の２電極間で刺激パルスを出力するため、モノポーラ型の場合に比べて、体表面で検出されるペースメーカパルスの振幅が小さく、一定の検出精度を確保するのが困難となる。更に、バイポーラ型の場合は、ペースメーカリード先端部の留置方向により体表面で検出されるペースメーカパルスの振幅が大きく左右される。
【０００４】
例えば、図３（ａ）に示すように、バイポーラ型のペースメーカリード１の刺激電極部分２と生体３の体表面上の一対の心電電極４ａ、４ｂとの電気的な相対角度が略平行となるように、ペースメーカリード１が留置されている場合には、心電電極４ａと２つの刺激電極２ａ、２ｂとの間に距離差があり、心電電極４ｂと２つの刺激電極２ａ、２ｂとの間にも距離差があるため、心電電極４ａ、４ｂ間に電位差が発生する。この場合、差動増幅器５の出力信号６ａにおいてペースメーカパルスを正確に検出するのは比較的容易である。一方、例えば、図３（ｂ）に示すように、ペースメーカリード１の刺激電極部分２と一対の心電電極４ａ、４ｂとの電気的な相対角度が略直角となるように、ペースメーカリード１が留置されている場合には、上記距離差がないため、心電電極４ａ、４ｂ間に電位差が発生しない。この場合、差動増幅器５の出力信号６ｂにおいてペースメーカパルスを正確に検出するのは困難となる。
【０００５】
すなわち、ペースメーカパルス検出装置には、図３（ｂ）に示す状況においてもペースメーカパルスの見逃しを防止し得る性能が要求される。
【特許文献１】特開平１０−１６５３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既述のとおり、図３（ｂ）に示す状況においては、ペースメーカパルスを正確に検出するのは困難である。これに対する一解決策として、心電図電極の装着位置変更や、心電図誘導の切換が考えられる。しかしこれでは、心電図波形も変化し、心電図解析において正確な解析が出来なくなるおそれがある。また、他の解決策として、より多くの個数の心電電極を使用することが考えられる。しかし、少ない個数の心電電極でも患者から心電図を測定できるにもかかわらず、ペースメーカパルスの正確な検出だけのために、幾つもの心電電極を追加するのは、医療従事者及び患者にとって不利益であり、不便でもある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、使用する心電電極の個数を増やすことなくペースメーカパルスの検出精度を向上させることができるペースメーカパルス検出装置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】
【０００８】
本発明のペースメーカパルス検出装置は、ペースメーカ外部でペースメーカパルスを検出するペースメーカパルス検出装置であって、不感電極でない第１の心電電極と、不感電極でない第２の心電電極と、不感電極である第３の心電電極とを含む患者体表面上の３つの心電電極に接続された電極接続部と、前記第１の心電電極からの信号と前記第２の心電電極からの信号との差動増幅を行い、前記第１の心電電極からの信号と前記第３の心電電極からの信号との差動増幅を行い、前記第２の心電電極からの信号と前記第３の心電電極からの信号との差動増幅を行う差動増幅部と、前記差動増幅部により得られた信号からペースメーカパルスを検出する検出部と、を有し、不感電極でない前記第１の心電電極は、ＲＡ電極であり、不感電極でない前記第２の心電電極は、ＬＦ電極であり、不感電極である前記第３の心電電極は、ＬＡ電極である、構成を採る。
【０００９】
本発明のペースメーカパルス検出装置は、ペースメーカ外部でペースメーカパルスを検出するペースメーカパルス検出装置であって、不感電極でない第１の心電電極と、不感電極でない第２の心電電極と、不感電極である第３の心電電極とを含む患者体表面上の３つの心電電極に接続された電極接続部と、前記第１の心電電極からの信号と前記第２の心電電極からの信号との差動増幅を行い、前記第１又は第２の心電電極からの信号と前記第３の心電電極からの信号との差動増幅を行う差動増幅部と、前記差動増幅部により得られた信号からペースメーカパルスを検出する検出部と、を有し、不感電極でない前記第１の心電電極は、ＲＡ電極であり、不感電極でない前記第２の心電電極は、ＬＦ電極であり、不感電極である前記第３の心電電極は、ＬＡ電極である、構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用する心電電極の個数を増やすことなくペースメーカパルスの検出精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係るペースメーカパルス検出装置の構成を示すブロック図である。メーカパルス検出装置１００は、接続部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、ペースメーカパルス通過フィルタ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、ペースメーカパルスアンプ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、ペースメーカパルス検出器１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ及びペースメーカパルス阻止フィルタ１１０を有する。
【００１４】
接続部１０２ａは、患者１０の左脚付近の体表面上に装着された心電電極１２ａからの信号を伝達する信号線上に設けられ、接続部１０２ａを介して、心電電極１２ａとバッファアンプ１６ａの入力端子とペースメーカパルスアンプ１０６ａの（＋）入力端子とペースメーカパルスアンプ１０６ｂの（＋）入力端子とが電気的に接続されている。
【００１５】
接続部１０２ｂは、患者１０の右腕付近の体表面上に装着された心電電極１２ｂからの信号を伝達する信号線上に設けられ、接続部１０２ｂを介して、心電電極１２ｂとバッファアンプ１６ｂの入力端子とペースメーカパルスアンプ１０６ａの（−）入力端子とペースメーカパルスアンプ１０６ｃの（＋）入力端子とが電気的に接続されている。
【００１６】
なお、バッファアンプ１６ａ、１６ｂはインピーダンス変換用のアンプであり、バッファアンプ１６ａ、１６ｂからの信号は、心電アンプ１８の（＋）入力端子及び（−）入力端子にそれぞれ入力される。心電アンプ１８は、入力された信号の差動増幅を行い、心電図波形の信号を出力する。
【００１７】
接続部１０２ｃは、患者１０の左腕付近の体表面上に装着された心電電極１２ｃからの信号を伝達する信号線上に設けられ、接続部１０２ｃを介して、心電電極１２ｃとペースメーカパルスアンプ１０６ｂの（−）入力端子とペースメーカパルスアンプ１０６ｃの（−）入力端子とグランド端子（Ｎ）とが電気的接続されている。
【００１８】
ペースメーカパルス通過フィルタ１０４ａは、接続部１０２ａとペースメーカパルスアンプ１０６ａの（＋）入力端子との間、及び、接続部１０２ｂとペースメーカパルスアンプ１０６ａの（−）入力端子との間に設けられ、心電電極１２ａ、１２ｂからの信号における約１〜１０ｋＨｚの周波数成分のみを通過させて、この成分をペースメーカパルスアンプ１０６ａの（＋）入力端子及び（−）入力端子にそれぞれ入力する。なお、約１〜１０ｋＨｚは、ペースメーカパルスの主要周波数帯域である。
【００１９】
ペースメーカパルスアンプ１０６ａは、ペースメーカパルス通過フィルタ１０４ａから入力された信号の差動増幅を行う。ペースメーカパルスアンプ１０６ａの出力端子はペースメーカパルス検出器１０８ａに接続され、差動増幅の結果としてペースメーカパルスアンプ１０６ａから出力される差動出力信号は、ペースメーカパルス検出器１０８ａに入力される。
【００２０】
ペースメーカパルス検出器１０８ａは、入力された差動出力信号からペースメーカパルスを検出する。
【００２１】
ペースメーカパルス通過フィルタ１０４ｂは、接続部１０２ａとペースメーカパルスアンプ１０６ｂの（＋）入力端子との間、及び、接続部１０２ｃとペースメーカパルスアンプ１０６ｂの（−）入力端子との間に設けられ、心電電極１２ａ、１２ｃからの信号における約１〜１０ｋＨｚの周波数成分のみを通過させて、この成分をペースメーカパルスアンプ１０６ｂの（＋）入力端子及び（−）入力端子にそれぞれ入力する。
【００２２】
ペースメーカパルスアンプ１０６ｂは、ペースメーカパルス通過フィルタ１０４ｂから入力された信号の差動増幅を行う。ペースメーカパルスアンプ１０６ｂの出力端子はペースメーカパルス検出器１０８ｂに接続され、差動増幅の結果としてペースメーカパルスアンプ１０６ｂから出力される差動出力信号は、ペースメーカパルス検出器１０８ｂに入力される。
【００２３】
ペースメーカパルス検出器１０８ｂは、入力された差動出力信号からペースメーカパルスを検出する。
【００２４】
ペースメーカパルス通過フィルタ１０４ｃは、接続部１０２ｂとペースメーカパルスアンプ１０６ｃの（＋）入力端子との間、及び、接続部１０２ｃとペースメーカパルスアンプ１０６ｃの（−）入力端子との間に設けられ、心電電極１２ｂ、１２ｃからの信号における約１〜１０ｋＨｚの周波数成分のみを通過させて、この成分をペースメーカパルスアンプ１０６ｃの（＋）入力端子及び（−）入力端子にそれぞれ入力する。
【００２５】
ペースメーカパルスアンプ１０６ｃは、ペースメーカパルス通過フィルタ１０４ｃから入力された信号の差動増幅を行う。ペースメーカパルスアンプ１０６ｃの出力端子はペースメーカパルス検出器１０８ｃに接続され、差動増幅の結果としてペースメーカパルスアンプ１０６ｃから出力される差動出力信号は、ペースメーカパルス検出器１０８ｃに入力される。
【００２６】
ペースメーカパルス検出器１０８ｃは、入力された差動出力信号からペースメーカパルスを検出する。
【００２７】
上記構成において、ペースメーカパルスアンプ１０６ａ〜１０６ｃは、差動増幅部を構成し、ペースメーカパルス検出器１０８ａ〜１０８ｃは、検出部を構成し、ペースメーカパルス通過フィルタ１０４ａ〜１０４ｃは、第１のフィルタ部を構成し、接続部１０２ａ〜１０２ｄは、電極接続部を構成する。また、心電電極１２ａ〜１２ｃのうち心電電極１２ｃは、グランド端子（Ｎ）に接続され接地されている不感電極である。接続部１０２ｃとグランド端子（Ｎ）とを接続し、心電電極１２ｃを接地する接地部には、第２のフィルタ部としてのペースメーカパルス阻止フィルタ１１０が設けられている。
【００２８】
ペースメーカパルス阻止フィルタ１１０は、心電電極１２ｃからの信号における約１〜１０ｋＨｚ以外の周波数成分をグランド端子（Ｎ）に通過させる一方、約１〜１０ｋＨｚの周波数成分を阻止する。
【００２９】
ここで、特定の状況下で、心電図測定時に心電電極１２ａ〜１２ｃを用いてペースメーカパルス検出処理を行う場合について説明する。
【００３０】
図２には、患者１０の体内に植込まれたペースメーカリード２０の刺激電極部分と一対の心電電極１２ａ、１２ｂとの電気的な相対角度が略直角となっている状況が、示されている。なお、図２においては、電気的な相対角度が略直角となっている状況を理解し易くするために、ペースメーカリード２０を、その刺激電極部分と一対の心電電極１２ａ、１２ｂとの物理的な相対角度が略直角となるように記載したが、一般に体内組織は不均一であるため、物理的な相対角度が直角でなくても体内組織の影響により電気的な相対角度は直角となり得る。
【００３１】
心電電極１２ａ、１２ｂの組合せは、ペースメーカリード２０の留置方向に対して直角をなすことから、心電電極１２ａ、１２ｂからの信号には電位差が生じない。よって、ペースメーカパルスアンプ１０６ａでこれらの入力信号の差動増幅を行っても、ペースメーカパルスを正確に検出するのは困難であり、ペースメーカパルス検出器１０８ａからは、ペースメーカパルス波形が現れていない信号２２ａが出力される。
【００３２】
一方、心電電極１２ａ、１２ｃの組合せは、ペースメーカリード２０の留置方向に対して直角をなさないことから、心電電極１２ａ、１２ｃからの信号には電位差が生じる。よって、ペースメーカパルスアンプ１０６ｂでこれらの入力信号の差動増幅を行うと、ペースメーカパルスを正確に検出することができ、ペースメーカパルス検出器１０８ｂからは、ペースメーカパルス波形が現れている信号２２ｂが出力される。
【００３３】
また、心電電極１２ｂ、１２ｃの組合せも、ペースメーカリード２０の留置方向に対して直角をなさないことから、心電電極１２ｂ、１２ｃからの信号にも電位差が生じる。よって、ペースメーカパルスアンプ１０６ｃでこれらの入力信号の差動増幅を行うと、ペースメーカパルスを正確に検出することができ、ペースメーカパルス検出器１０８ｃからは、ペースメーカパルス波形が現れている信号２２ｃが出力される。
【００３４】
このように、本実施の形態によれば、３つの心電電極１２ａ〜１２ｃを用いて、体内に植込まれたペースメーカに対して複数の方向から信号の検出を行う。このため、たとえ使用されているペースメーカがバイポーラ型であったとしても、ペースメーカに対して直角をなさない心電電極の配置が常時得られる。したがって、いずれかの心電電極の組合せから入力された信号によりペースメーカパルスを正確に検出することができ、ペースメーカパルスの見逃しを防止することができる。さらに、このようにペースメーカパルスの検出方向を、ペースメーカパルス検出に用いる心電電極の個数を増やすことによって増やすのでなく、不感電極をペースメーカパルス検出に積極的に使用することにより増やしている。これにより、ユーザにとっての使いやすさを損なうことがない。
【００３５】
なお、本実施の形態では、３つの心電電極を用いることにより形成される３つの検出方向のすべてにおいてペースメーカパルスの検出を行っているが、３つの検出方向のうち２つにおいてペースメーカパルスの検出を行ってもよい。
【００３６】
また、本実施の形態では、３つの心電電極を用いた場合を例にとって説明したが、４つ以上の心電電極を用いてもよい。
【００３７】
また、本実施の形態によれば、３つの検出方向における信号に対して同時に差動増幅を行い、ペースメーカパルス検出を行うため、ペースメーカパルス検出の精度をより確実に向上させることができる。なお、複数の検出方向における検出は、必ず同時に行う必要があるものではなく、予めいずれかの検出方向を選択し、その検出方向において検出を行ったり、一定の或いは任意の時間間隔で検出方向を切り替えつつ検出を行ったりしてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態によれば、不感電極を接地する接地部において、ペースメーカパルスの主要周波数成分の通過のみを阻止するフィルタが設けられている。通常、不感電極は接地されていることにより他の心電電極に比べて非常に低い入力インピーダンスを有するが、このフィルタにより、このような入力インピーダンスの差を減らすことができる。このため、不感電極でない心電電極からの信号と不感電極である心電電極からの信号とに対して差動増幅を行っても、十分な感度でペースメーカパルスを検出することができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成及び動作等についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。
【００４０】
本発明のペースメーカパルス検出装置は、心電図を測定し得る様々な測定機器（生体情報モニタ、心電図テレメータ、心電計等）において心電図測定時にペースメーカパルスを検出するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るペースメーカパルス検出装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態に係るペースメーカパルス検出装置において出力されるペースメーカパルス波形を説明するための図
【図３】ペースメーカリードの留置方向と出力されるペースメーカパルス波形との関係を説明するための図
【符号の説明】
【００４２】
１００  ペースメーカパルス検出装置
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ  接続部
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ  ペースメーカパルス通過フィルタ
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ  ペースメーカパルスアンプ
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ  ペースメーカパルス検出器
１１０  ペースメーカパルス阻止フィルタ
【図１】
0005061011.tif 000002
【図２】
0005061011.tif 000003
【図３】
0005061011.tif 000004